高中数学《平行线等分线段定理》文字素材2 新人教A版选修4-1

平行线等分线段定理 一、知识点 1.掌握平行线等分线段定理及其推论. 2.会利用等分点作平行线，转化成与比例相关的问题. 二、例题分析 第一阶梯 [例1]已知：在△ABC中，D是AC的中点，DE∥BC交AB于点E，EF∥AC交BC于点F.求证：BF=CF. 提示： （1）由已知条件可得几个中点？有几条平行线？ （2）平行线等分线段定理及推论是如何叙述的？ （3）此题有几种方法证明？请比较一下其方法之间的联系？ 参考答案： 证明：在△ABC中，∵D是AC的中点，DE∥BC. ∴E是AB的中点. （经过三角形一边的中点与另一边平行的直线必平分第三边）. 又∵EF∥AC，交BC于F. ∴F是BC的中点，即BF=FC. 说明： （1）在三角形中，给了一边的中点和平行线，根据平行线等分线段定理的推论2，可得出平行线与另一边的交点即是中点. （2）此题也可以利用平行四边形和全等形来证明，但麻烦. [例2]求证在直角梯形中，两个直角顶点到对腰中点的距离相等. 已知：如图在梯形ABCD中，AD∥BC，∠ADC=90°，E是AB边的中点，连结ED、EC.求证：ED=EC. 提示： （1）对一个命题进行证明，首先要分清什么？再根据题意如何？ （2）在梯形中，若已知一腰的中点，一般过这点作什么样的辅助线即可得到另一腰的中点. （3）请总结一下利用平行线等分线段定理及推论时所必备的条件和所得的结论分别是什么？ 参考答案： 证明：过E点作EF∥BC交DC于F. ∵在梯形ABCD中，AD∥BC. ∴AD∥EF∥BC. ∵E是AB的中点. ∴F是DC的中点（经过梯形一腰中点与底平行的直线必平分另一腰）. ∵∠ADC=90° ∴∠DFE=90°∴EF⊥DC于F又F是DC中点 ∴EF是DC的垂直平分线 ∴ED=EC（线段垂直平分线上的点到线段两端距离相等）. 说明： （1）命题证明要正确的理解题意，按题意画出图形.再根据图形，写出已知和求证. （2）此题作EF与DC垂直，证EF∥BC也可以. 第二阶梯 [例1]在□ABCD中，E和F分别是BC和AD边的中点，BF和DE分别交AC于P、Q两点.求证：AP=PQ=QC. 提示： （1）图形中可以得到几条平行线？与结论有关的平行线分别在哪几个三 角形中？被平行线所截线段的位置有何特殊关系？ （2）利用平行线和中点，可以得到三角形哪条边的中点？ （3）平行四边形在此题中的作用是什么？如果把平行四边形改成梯形，结论成立吗？若改成其它的特殊四边形呢？ 参考答案： 证明：∵四边形ABCD是平行四边形，E、F分别是BC、AD边上的中点. ∴四边形BEDF是平行四边形（一组对边平行且相等的四边形定平行四边形） ∴在△ADQ中，F是AD的中点，FP∥DQ. ∴P是AQ的中点∴AP=PQ. 在△CPB中，E是BC的中点，EQ∥BP. ∴Q是CP的中点.∴CQ=PQ. ∴AP=PQ=QC. 说明： （1）此题两次利用了E、F是中点的条件. （2）在利用平行线等分线段定理或推论时要把平行和中点两个条件摆齐. [例2]已知：△ABC中，CD平分∠ACB，AE⊥CD于E，EF∥BC交AB于F.求证：AF=BF. 提示： （1）E点是DC边的中点吗？图形中E是什么点？直观上，你觉得图形 完善吗？ （2）如何添加辅助线，使EF与某三角形的一边平行且E是其中一边的 中点？ （3）在三角形中，一般的有角平分线的条件，就可以构选什么图形？ 参考答案： 证明：延长AE交BC于M.∵CD是∠ACB的平分线，AE⊥CE于E ∴在△AEC与△MEC中 ∴△AEC≌△MEC ∴AE=EM ∴E是AM的中点，又在△ABM中FE∥BF. ∴点F是AB边的中点∴AF=BF. 说明： （1）一般情况下，几何图形应具有对称的内在美，当感觉上图形有些缺点时，就要添加适当的辅助线，使其完善此题中，AE⊥CE于E，恰在三角形内部，而Rt△AEC又不好用.所以延长AE与BC相交就势在必行了. （2）在三角形中，若有角平分线可构造全等三角形，有一边上的中点，过这点可作平行线. （3）△AEC与△MEC只能证全等后才能得到AE=EM，在此没有定理可用. 第三阶梯 [例1]已知：如图以梯形ABCD的对角线AC及腰AD为邻边作□ACED，DC的延长线交BE于F.求证：EF=BF. 提示： （1）梯形的上下两底具有什么性质？平行四边形的对角线有什么性质？ （2）如何添加辅助线，再结合条件平行四边形，得到某条线段的中点呢 （3）此题有几种构造三角形中点的方法？构造梯形可以吗？请试一试. 参考答案： 证明：连结AE交DC于O∵四边形ACED是平行四边形 ∴O是AE的中点（平行四边形对角线互相平分）. ∵梯形ABCD ∴DC∥AB 在△EAB中，OF∥AB又O是AE的中点. ∴F是EB的中点∴EF=BF. 说明： （1）证题时，当一个条件有几个结论时要选择与其有关联的结论. （2）此题可延长EC，在梯形ABCD内构造平行四边形或以AB、BE、AD的延长线为边构造梯形也可以得证. [例2]梯形ABCD中，AD∥BC，DC⊥BC，∠B=60°，AB=BC，E为AB的中点.求证：△ECD为等边三角形. 提示： （1）由条件可知，CE是哪个特殊三角形的什么线段？为什么？∠2的度数是多少？ （2）在梯形ABCD中，有AB边的中点E，如何添加辅线后，得到ED=EC？为什么？ （3）此题不用平行线等分线段定理，还有别的方法吗？试一试. 参考答案： 证明：连结AC，过点E作EF∥AD交DE于F. ∵梯形ABCD∴AD∥BC∴AD∥EF∥BC. 又∵E是AB的中点，∴F是DC的中点 （经过梯形一腰的中点与底平行的直线平分另一腰） ∵DC⊥BC∴EF⊥DC ∴ED=EC（线段垂直平分线上的点和线段两端点的距离相等） ∴△EDC为等腰三角形. ∵AB=BC∠B=60°∴△ABC是等边三角形 ∴∠ACB=60°又E是AB边中点∴CE平分∠ACB ∴∠1=∠2=30°∴∠DEF=30° ∴∠DEC=60°又ED=EC ∴△DEC为等边三角形. 说明： （1）一般在梯形中给出了一腰的中点，常添加的辅助线有①过这一点作底边的平行线，由平行线等分线段定理推论得另一腰的中点；②可延长DE（或CE）与底边相交，构造全等三角形. （2）此题不要AB=BC的条件，保留其它条件构造全等三角形也可得证不访试一试.