一些几何题的证明或求解,由原图形分析探究,有时显得十分复杂,若通过适当的变换,即添加适当的辅助线(图),将原图形转换成一个完整的、特殊的、简单的新图形,则能使原问题的本质得到充分的显示,通过对新图形的分析,原问题顺利获解。有许多初中几何常见辅助线作法歌诀,下面这一套是很好的:
人说几何很困难,难点就在辅助线。辅助线,如何添?把握定理和概念。
还要刻苦加钻研,找出规律凭经验。
三角形
图中有角平分线,可向两边作垂线。也可将图对折看,对称以后关系现。
角平分线平行线,等腰三角形来添。角平分线加垂线,三线合一试试看。
线段垂直平分线,常向两端把线连。要证线段倍与半,延长缩短可试验。
三角形中两中点,连接则成中位线。三角形中有中线,延长中线等中线。
四边形
平行四边形出现,对称中心等分点。梯形里面作高线,平移一腰试试看。
平行移动对角线,补成三角形常见。证相似,比线段,添线平行成习惯。
等积式子比例换,寻找线段很关键。直接证明有困难,等量代换少麻烦。
斜边上面作高线,比例中项一大片。
圆
半径与弦长计算,弦心距来中间站。圆上若有一切线,切点圆心半径连。
切线长度的计算,勾股定理最方便。要想证明是切线,半径垂线仔细辨。
是直径,成半圆,想成直角径连弦。弧有中点圆心连,垂径定理要记全。
圆周角边两条弦,直径和弦端点连。弦切角边切线弦,同弧对角等找完。
要想作个外接圆,各边作出中垂线。还要作个内切圆,内角平分线梦圆。
如果遇到相交圆,不要忘作公共弦。内外相切的两圆,经过切点公切线。
若是添上连心线,切点肯定在上面。要作等角添个圆,证明题目少困难。
辅助线,是虚线,画图注意勿改变。假如图形较分散,对称旋转去实验。
基本作图很关键,平时掌握要熟练。解题还要多心眼,经常总结方法显。
切勿盲目乱添线,方法灵活应多变。分析综合方法选,困难再多也会减。
虚心勤学加苦练,成绩上升成直线。
在几何题的证明或求解时,需要构成一些基本图形来求证(解)时往往要通过添加辅助线(图)来形成,添加辅助线(图),构成的基本图形是结果,构造的手段是方法。
笔者从作辅助线的结果和方法两方面将几何辅助线(图)作法归纳为结果―――(1)构造基本图形;(2)构造等腰(边)三角形:(3)构造直角三角形;(4)构造全等三角形;(5)构造相似三角形;(6)构造特殊四边形;(7)构造圆的特殊图形;方法―――(8)基本辅助线;(9)截取和延长变换;(10)对称变换;(11)平移变换;(12)旋转变换。下面通过近年全国各地中考的实例探讨其应用。
一、构造基本图形:每个几何定理都有与它相对应的几何图形,我们把它叫做基本图形,添辅助线往往是具有基本图形的性质而基本图形不完整时补完整基本图形。如平行线,垂直线,直角三角形斜边上中线,三角形、四边形的中位线等。等腰(边)三角形、直角三角形、全等三角形、相似三角形、特殊四边形和圆的特殊图形也都是基本图形,但我们后面把它们单独表述。
二、构造等腰(边)三角形:当问题中出现一点发出的二条相等线段时往往要补完整等腰(边)三角形;出现角平分线与平行线组合时可延长平行线与角的二边相交得等腰(边)三角形。通过构造等腰(边)三角形,应用等腰(边)三角形的性质得到一些边角相等关系,达到求证(解)的目的。
三、构造直角三角形:通过构造直角三角形,应用直角三角形的性质得到一些边角关系(勾股定理,两锐角互余,锐角三角函数),达到求证(解)的目的。
四、构造全等三角形:通过构造全等三角形,应用全等三角形对应边、角相等的性质,达到求证(解)的目
五、构造相似三角形:通过构造相似三角形,应用相似三角形对应角相等、对应边成比例的性质,达到求证(解)的目的。
六、构造特殊四边形:通过构造平行四边形、矩形、菱形、正方形、梯形等特殊四边形,应用它们边、角、对角线、中位线的性质,达到求证(解)的目的。
七、构造圆的特殊图形:通过构造圆的特殊图形,应用圆周角定理、垂径定理、切线与过切点的半(直)径的关系、两圆相切公切线的性质、两圆相交公共弦的性质等,达到求证(解)的目的。
八、基本辅助线:基本辅助线包括连接两点的线段、平行线、垂直线、角平分线等,如连接直角三角形直角顶点与斜边的中点构成斜边上的中线;过三角形一边的中点作另一边的平行线构成三角形的中位线;过三角形一顶点作对边的垂直线构成直角三角形;连接圆上一点和直径的两端点构成直角三角形;等等。
九、截取和延长变换:在一个平面几何图形内,延长或截取某一条线段,使条件和问题相对集中 ,达到化隐为现的目的,常常使线段所在的三角形与平面内某一三角形成为全等三角形。证明两条线段的和差,80%的情况都要用截长补短法。
十、平移变换:平移变换是几何变换中的基本变换之一,平移变换是使图形上的点沿同一方向平移同一距离得到新的图形。平移变换前后的图形具有如下性质:(1)对应线段平行且相等;(2)对应角的两边平行且方向一致。
十一、旋转变换:旋转变换是几何变换中的基本变换之一,通过旋转,改变位置后重新组合,然后在新图形中分析有关图形间的关系,进而揭示条件与结论间的内在联系,找到证题途径。旋转变换的性质(1)旋转不改变图形的大小与形状,只改变图形的性质,也就是旋转前后图形全等;(2)对应点与旋转中心所连线段间的夹角为旋转角。