中考試題,垂直的證明思路,你能想到多少種?

今天這篇文章,我麼們繼續討論另一種位置的證法——垂直的證法!中考試題,無論是填空、選擇,還是大題都會永達。

我先把自己的思考總結出來,然後用例題進一步解釋。

1.基本思路

(1)直接用來斷定二線垂直的定理,經常用到的有

(i)等腰Δ頂角平分線垂直底邊 等腰底邊的中線垂直底邊.

(i)勾股定理之理

(i)半圓所對的圓周角是直角

(iv)二圓連心線垂直於公共弦

(v)內、外角的平分線互相垂直

(2)轉化、過渡

垂真有時也可轉化成等角關係:互補的二角相等 與已知的直角相等

因此,在證的過程中,又常以全等形、相似形為過渡的手段。

(3)計算

我們來看一道經典例題:在圓內接四邊形ABCD中,設AB、CD交於E,BC

AD交於F,∠E、∠F的平分線交於G,如圖一。

求證:EG⊥FG。

中考試題,垂直的證明思路,你能想到多少種?

圖一


分析:這是一個廣為採用的典型之例,條件中有角的平分線,,就有可能利用等腰三角形,共圓的條件又給我們等角轉化,或用弧度表角的便利,故有多種證法,現擇其三介紹於下:

證法1;利用等腰三角形

設EG分別交AD、BC於H、K,則有

已知:∠1=∠2

共圓:∠A=∠3

∴∠1+∠A=∠2+∠3

又 外角定理a=∠1+∠A,β=∠2+∠3

∴α=β

∴ △FHK等腰

又 FG平分∠F

∴FG⊥HK

即FG⊥EG.

證法2:用狐計算鄰補角.

延長EG交圓於M, N,再延長FG交圓於P.Q,如圖二,則有

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圖二

已知: ∠1=∠2 => ½(弧AM - 弧BN) =½(弧MD-弧NC)

所以

弧AM+ 弧CN=弧MD + 弧BN 同理 弧AP+弧 CQ=弧BP+弧DQ

∴ 弧MP+ 弧NQ=弧NP + 弧MQ

=> ∠EGF=∠EGP (互為鄰補角)

=> EGLFG.

證法3計算角度

連EF,角的符號如圖三所示,這時,只需對△EFG計算頂點E、F處的二角之和,

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圖三

為此,首先,在△AEF中有∠A+2a+2β+γ+δ=180°

再就△CEF,由外角定理知

γ+δ=∠BCE=∠A(共圓)

代入前式,化簡即得

(a+γ)+(β+δ)=90°,

∴∠EGF=90°

注:亦可就△BEF和△DEF分別運用外角定理,再由∠ABC、∠ADC互補即可證出。


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