梯形輔助線的常見作法
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利津縣第二實驗學(xué)校 張俊海
梯形是一種特殊的四邊形。它是平行四邊形、三角形知識的綜合,通過添加適當(dāng)?shù)妮o助線將梯形問題化歸為平行四邊形問題或三角形問題來解決。輔助線的添加成為問題解決的橋梁,梯形中常用到的輔助線有:
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(1)在梯形內(nèi)部平移一腰。
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?? 例1(如圖1)已知在梯形ABCD中,AD//BC,BA=DC。求證:


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?? 證明:過點D作DM//AB交BC于點M。
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??????? 因為 ?AD//BC? DM//AB?? 所以AB=DM
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????? 因為 BA=DC? 所以 DM=DC?
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(2)梯形外平移一腰
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例2 (如圖2)在梯形ABCD中,AB∥DC,作□ACED延長DC交BE于F
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求證:EF=FB
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證明:過點B作BG∥AD,交DC的延長線于G
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??∴四邊形ABGD是平行四邊形??? ∴AD=BG
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??∵□ACED中,AD∥CE? AD=CE
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?? ∴CE∥BG且CE=BG?? ∴∠1=∠2
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又∵∠3=∠4?????? ∴⊿ECF≌⊿BGF?? ∴:EF=FB
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(3)梯形內(nèi)平移兩腰
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例3 (如圖3)在梯形ABCD中,AD∥BC,AD﹤BC,E、F分別為
AD、BC的中點,且EF⊥BC,試說明∠B=∠C
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解:過E作EM∥AB,EN∥CD,分別交BC于M,N得□ABME ,□NCDE
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∴AE=BM? DE=CN, ?∵AE=DE???? ∴BM=CN
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又∵BF=CF??? ∴FM=FN????? ∵EF⊥BC? ∴EM=EN? ∴∠1=∠2
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∵EM∥AB,EN∥CD,? ∴∠1=∠B , ∠2=∠C
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∴∠B=∠C
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(4)延長兩腰
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例4(如圖4)在梯形ABCD中, ∠B=∠C ,AD∥BC。
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求證:梯形ABCD是等腰梯形。
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證明:延長BA,CD交于點E
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∵∠B=∠C? ∴BE=CE
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∵AD∥BC??? ∴∠EAD=∠B? ∠EDA=∠C?
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?∵∠B=∠C???? ∴∠EAD=∠EDA
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?? ∴AB=CD
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結(jié)論得證
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5)過梯形上底的兩端點向下底作高
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例5(如圖5)在梯形ABCD中,DC∥AB,AD=BC,若AD=5,CD=2 ,AB=8,求梯形ABCD的面積。
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解:過點D、C分別作DE⊥AB于E,CF⊥AB于F.
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根據(jù)等腰梯形的軸對稱性可知,AE=BF.
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∵DC∥AB, DE⊥AB,CF⊥AB
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∴四邊形CDEF是矩形?∴DC=EF
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∴AE=


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∴ DE=


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∴


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(6)平移對角線
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例6求證:對角線相等的梯形是等腰梯形。
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已知:(如圖6)在梯形ABCD中,AD∥BC,對角線AC=BD
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求證:AB=DC
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證明:過點D作DE∥AC交BC的延長線于點E,則四邊形ACED是平行四邊形。
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∴AC=DE??? ∵DE=AC=DB???? ∴∠DBC=∠E??? ∠ACB=∠E
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∴∠DBC=∠ACB
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又∵BD=CA?? BC=CB
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∴⊿
ABC≌⊿DCB
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∴AB=DC
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(7)連接梯形一頂點及一腰的中點。
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例7(如圖7)在梯形ABCD中,AD∥BC, E、F分別為AB、CD的中點,
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?? 求證:EF=

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?? 證明:連接AF并延長交BC的延長線于點G.
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先證⊿ADF≌⊿GCF? 得 AD=CG?? DF=FC
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易證EF=


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(8)過一腰的中點作另一腰的平行線。
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例8(如圖8)在梯形ABCD中,AD∥BC, E為CD的中點,
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????? 求證:S



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????? 證明:過點E作MN∥
AB交BC于N,交AD的延長線于M
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易證⊿NCE≌⊿MDE,從而推出S


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∵□ABNM和⊿ABE中,它們同底同高,
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∴S


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∴



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(9)作中位線
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例9(如圖9))在梯形ABCD中,AB∥CD,M為AD的中點,AB+CD=BC
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求證:BM⊥CM
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證明:過點M作MN∥AB交BC于點N
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?? ∵M為AD的中點,∴MN是梯形ABCD的中位線
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?? ∴MN=

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??? ∴MN=

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?? ∴⊿BCM是直角三角形??
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?? ∴BM⊥CM
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當(dāng)然在梯形的有關(guān)證明和計算中,添加的輔助線并不一定是固定不變的、單一的。通過輔助線這座橋梁,將梯形問題化歸為平行四邊形問題或三角形問題來解決,這是解決問題的關(guān)鍵。
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