梯形中常见辅助线的作法

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  解决梯形有关问题,常常是通过添加恰当的辅助线,构造三角形和平行四边形,把梯形问题转化为三角形和平行四边形问题,利用三角形和平行四边形的有关性质加以解决。下面列举数例,说明梯形中常见辅助线的作法。
  一、从梯形的一个顶点作一腰的平行线,把梯形分成一个平行四边形和一个三角形。
  例1.已知:如图(1),等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AD=4,BC=7,求∠B的度数。
  分析:如过A作AE∥CD,可得平行四边形AECD,则△ABE为等边三角形,从而得∠B=60°。
  解:(略)。
  注意:本题还可以过B、C、D三点作腰的平行线。
  二、从梯形的一个顶点作一条对角线的平行线,构造平行四边形和三角形。
  例2.已知:如图(2),在梯形ABCD中,AD∥BC,AC=BD,求证:AB=CD。
  分析:作DE∥AC交BC的延长线于E點,则四边形ACED为平行四边形。
  易证DE=AC=BD,△DBE为等腰三角形,∠1=∠2=∠E;又AC=BD,BC=BC,∴△ABC≌△DCB,∴AB=CD。
  证明:(略)。
  注意:当对角线相等或垂直时,常作梯形对角线的平行线,构造平行四边形、等腰三角形或直角三角形。
  三、从梯形同一底的两个端点作另一底的垂线,把梯形转化为一个矩形和两个直角三角形(如果是等腰梯形,所得的两个直角三角形全等)。
  例3.如图(3),已知在等腰梯形ABCD中,一个角是45°,高为h米,中位线长为m米,求两底的长。
  分析:作AE⊥BC于E,DF⊥BC于F,则四边形AEFD为矩形,Rt△AEB≌Rt△DFC。
  又∠B=∠C=45°,∠AEB=∠DFC=90°,BE=FC=h,EF=AD由, (AD+BC)=m得:
  AD+BC=2mAD+BC=AD+h+AD+h=2m;
  ∴AD=m-hBC=h+(m-h)+h=m+h。
  解:(略)。
  四、延长梯形两腰相交于一点,构造出两个三角形(如果是等腰梯形,那么所得的两个三角形是分别以梯形的两底为底的等腰三角形)。
  例4.已知:如图(4),在梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=∠C,求证:AB=CD。
  证明:延长BA、CD相交于E点。
  由AD∥BC,知∠1=∠B,∠2=∠C;
  由∠B=∠C知EB=EC;
  而∠B=∠C,∴∠1=∠2;则EA=ED,∴AB=CD。
  五、已知梯形一腰中点时,过此中点作另一腰的平行线,构造出全等三角形和平行四边形。
  例5.已知:如图(5),梯形ABCD中,AD∥BC ,E为CD中点,EF⊥AB于F。
  求证:S梯形ABCD=EF·AB。
  证明:过E作MN∥AB,交AD的延长线于M,交BC于N,则四边形ABNM为平行四边形。
  ∵EF⊥AB ∴S平行四边形ABNM=AB·EF
  ∵AD∥BC ∴∠M=∠MNC
  又∵DE=CE,∠1=∠2,
  ∴△CEN≌△DEM
  ∴S△CEN=S△DEM,
  ∴S梯形ABCD=S五边形ABNED+S△NCE=S五边形ABNED+S△DEM=S平行四边形ABNM=EF·AB。
  总之,对于梯形的有关问题,要根据题目的题设和结论,灵活添加辅助线,力求用最简洁的方法作出正确解答。
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