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梯形辅助线的添加技巧

梯形是不同于平行四边形的一类特殊四边形,解决梯形问题的基本思路是通过添加辅助线,将梯形进行割补、拼接转化为三角形、平行四边形问题进行解决.一般而言,梯形中添加辅助线的常用技巧主要有以下几种——

一、平移一腰

从梯形的一个顶点作一腰的平行线,将梯形转化为平行四边形和三角形,从而利用平行四边形的性质,将分散的条件集中到三角形中去,使问题顺利得解.

1、如图①,梯形 ABCDADBCAD= 2 cmBC= 7 cmAB= 4 cm,求 CD的取值范围.

解:过点 DDEABBCE

ADBCDEAB

∴四边形 ABED是平行四边形(两组对边分别平行的四边形是平行四边形)

DE= AB= 4 cmBE= AD= 2 cm

EC= BCBE= 72= 5 cm

在△ DEC中, ECDECDECDE(三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边)

1 cmCD9 cm

二、延长两腰

将梯形的两腰延长,使之交于一点,把梯形转化为大、小两个三角形,从而利用特殊三角形的有关性质解决梯形问题.

2、如图②,已知梯形 ABCD中, ADBC,∠ B=∠ C,求证:梯形 ABCD是等腰梯形.

证明:延长 BACD,使它们交于 E点,

ADBC

∴∠ EAD=∠ B,∠ EDA=∠ C(两直线平行,同位角相等)

又∵ B=∠ C

∴∠ EAD=∠ EDA

EA= EDEB= EC(等角对等边)

AB= DC

∴梯形 ABCD是等腰梯形(两腰相等的梯形是等腰梯形).

三、平移对角线

从梯形上底的一个顶点向梯形外作一对角线的平行线,与下底延长线相交构成平行四边形和一特殊三角形(直角三角形、等腰三角形等).

3、如图③,已知梯形 ABCD中, AD= 1.5 cmBC= 3.5 cm,对角线 ACBD,且 BD= 3 cmAC= 4 cm,求梯形 ABCD的面积.

解:过点 DDEACBC延长线于 E

ADBCDEAC

∴四边形 ACED是平行四边形(两组对边分别平行的四边形是平行四边形)

CE= AD= 1.5 cmDE= AC= 4 cm

ACBD

DEBD

S梯形 ABCD=h为梯形的高)

四、作高线

从梯形上底的一个顶点(或两个顶点)向下底作高线,将特殊梯形(等腰梯形、直角梯形)转化成矩形和直角三角形.

4、如图④,已知梯形 ABCD中, DCABDAABADC= 1DA= 2AB= 3,求∠ B的度数.

解:过 C点作 CEABE为垂足,

DCABDAAB

DADC

又∵ CEAB

∴四边形 AECD是矩形(有三个角是直角的四边形是矩形)

AE= DC= 1CE= DA= 2

AB= 3

EB= ABAE= 31= 2= CE

∴∠ B= 45°(等腰直角三角形锐角度数等于 45°).

五、作对角线

在梯形中将没有画出的对角线作出来,利用特殊梯形对角线的性质(如等腰梯形对角线相等)将题目中的条件进行转化,从而解决问题.

5、如图⑤,已知梯形 ABCD中, DCABAD= BC,延长 ABE,使 BE= CD,求证: AC= CE.

证明:连结 BD

ADBC是腰且 AD= BC

∴梯形 ABCD是等腰梯形(两腰相等的梯形是等腰梯形)

AC= BD(等腰梯形两条对角线相等)

DCABDCBEBE= CD

∴四边形 DBEC是平行四边形(一组对边平行并且相等的四边形是平行四边形)

BD= CE(平行四边形对边相等)

AC= CE

六、过一顶点和一腰中点作直线

过梯形的一个顶点及一腰中点作直线(具体可利用旋转得到),与梯形底边的延长线相交,构成三个特殊三角形(其中两个成中心对称),从而将问题转化到三角形中进行解决.

6、如图⑥,已知梯形 ABCD中, ADBCEAB中点, DECE,求证: CD= ADBC

证明:将△ AEDE点旋转 180°到△ EBF位置,使 AEBE重合,记 D的对应点为 F,则 BF= ADED= EF,∠ A=∠ EBF

ADBC

∴∠ A+∠ ABC= 180°(两直线平行,同旁内角互补)

∴∠ EBF+∠ ABC= 180°,即 FBBC在同一条直线上

CEDEED= EF

CEDF的中垂线

CD= CF= CBBF= CB+ AD(线段中垂线上的点到这条线段两端点的距离相等).