三、作輔助線的方法
1、中點、中位線,延線,平行線。
如遇條件中有中點,中線、中位線等,那么過中點,延長中線或中位線作輔助線,使延長的某一段等于中線或中位線;另一種輔助線是過中點作已知邊或線段的平行線,以達到應用某個定理或造成全等的目的。
2、垂線、分角線,翻轉(zhuǎn)全等連。
如遇條件中,有垂線或角的平分線,可以把圖形按軸對稱的方法,并借助其他條件,而旋轉(zhuǎn)180度,得到全等形,,這時輔助線的做法就會應運而生。其對稱軸往往是垂線或角的平分線。
3、邊邊若相等,旋轉(zhuǎn)做實驗。
如遇條件中有多邊形的兩邊相等或兩角相等,有時邊角互相配合,然后把圖形旋轉(zhuǎn)一定的角度,就可以得到全等形,這時輔助線的做法仍會應運而生。其對稱中心,因題而異,有時沒有中心。故可分“有心”和“無心”旋轉(zhuǎn)兩種。
4、造角、平、相似,和、差、積、商見。
如遇條件中有多邊形的兩邊相等或兩角相等,欲證線段或角的和差積商,往往與相似形有關。在制造兩個三角形相似時,一般地,有兩種方法:先進,造一個輔助角等于已知角;第二,是把三角形中的某先進段進行平移。故作歌訣:“造角、平、相似,和差積商見。”
托列米定理和梅葉勞定理的證明輔助線分別是造角和平移的代表)
5、兩圓若相交,連心公共弦。
如果條件中出現(xiàn)兩圓相交,那么輔助線往往是連心線或公共弦。
6、兩圓相切、離,連心,公切線。
如條件中出現(xiàn)兩圓相切(外切,內(nèi)切),或相離(內(nèi)含、外離),那么,輔助線往往是連心線或內(nèi)外公切線。
7、切線連直徑,直角與半圓。
如果條件中出現(xiàn)圓的切線,那么輔助線是過切點的直徑或半徑使出現(xiàn)直角;相反,條件中是圓的直徑,半徑,那么輔助線是過直徑(或半徑)端點的切線。即切線與直徑互為輔助線。
如果條件中有直角三角形,那么作輔助線往往是斜邊為直徑作輔助圓,或半圓;相反,條件中有半圓,那么在直徑上找圓周角——直角為輔助線。即直角與半圓互為輔助線。
8、弧、弦、弦心距;平行、等距、弦。
如遇弧,則弧上的弦是輔助線;如遇弦,則弦心距為輔助線。
如遇平行線,則平行線間的距離相等,距離為輔助線;反之,亦成立。
如遇平行弦,則平行線間的距離相等,所夾的弦亦相等,距離和所夾的弦都可視為輔助線,反之,亦成立。
有時,圓周角,弦切角,圓心角,圓內(nèi)角和圓外角也存在因果關系互相聯(lián)想作輔助線。
9、面積找底高,多邊變?nèi)叀?/strong>
如遇求面積,(在條件和結(jié)論中出現(xiàn)線段的平方、乘積,仍可視為求面積),往往作底或高為輔助線,而兩三角形的等底或等高是思考的關鍵。
如遇多邊形,想法割補成三角形;反之,亦成立。
另外,我國明清數(shù)學家用面積證明勾股定理,其輔助線的做法,即“割補”有二百多種,大多數(shù)為“面積找底高,多邊變?nèi)?rdquo;。