梯形中輔助線的常見作法

一組對邊平行,另一組對邊不平行的四邊形叫做梯形

等腰梯形:有兩條腰相等的梯形;直角梯形:有一個角是直角的梯形 。

一、從一底的兩端,向另一底作垂線,構造矩形和三角形

例題1、如圖,在梯形 ABCD 中 ,

梯形中輔助線的常見作法

例題1圖

過點 A、D 分別作 AE⊥BC、DF⊥BC ,垂足為點 E、F ,則 AE = DF = h(h為梯形ABCD的高) 。

求證:S梯形ABCD = 1/2 (AD+BC)· h

證明:

∵ S梯形ABCD = S△AEB + S矩形AEFD + S△DFC

S△AEB = 1/2 BE · h , S矩形AEFD = EF · h , S△DFC = 1/2 FC · h ;

∴ S梯形ABCD = 1/2 BE · h + EF · h + 1/2 FC · h

=

1/2 BE · h + 1/2 ( AD+ EF) · h + 1/2 FC · h

= 1/2 (AD+BC)· h

二、平移一腰,將梯形分為一個平行四邊形和一個三角形

例題2、如圖,在梯形 ABCD 中,AD∥BC ,AB = CD ,∠C = 60° ,AD = 15 ,BC = 49 ,求 CD 的長?

梯形中輔助線的常見作法

例題2圖

解:過點 A 作 AE∥CD ,交 BC 於點 E ,則四邊形 AECD 為平行四邊形

∵ 四邊形 AECD 為平行四邊形

∴ AE = CD = AB ,∠AEB = ∠C = 60° , AD = EC

∴ △ABE 為等邊三角形

∴ CD = BE = BC - EC = 49 - 15 = 34

三、延長梯形的兩腰交於一點,構造三角形和梯形

例題3、如圖,在梯形 ABCD 中,AD∥BC ,∠B = 50°,∠C = 80° ,AD = 5 , BC = 8 ,求 CD 的長?

梯形中輔助線的常見作法

例題3圖

解:延長 BA 和 CD 交於點 E ,在 △EBC 中

∵ ∠E + ∠B + ∠C = 180° (三角形內角和定理)

∴ ∠E = 180° - 50° - 80° = 50° = ∠B

∵ 在梯形 ABCD 中 ,AD∥BC

∴ ∠EAD = ∠B = ∠E

∴ △EAD 和 △EBC 都是等腰三角形

∴ ED = AD , EC = BC

∴ CD = EC - ED = BC - AD = 8 - 5 = 3

四、平移對角線,將梯形轉化為三角形

例題4、如圖,在梯形 ABCD 中,AD∥BC ,AC = 15 , BD = 20 , 高 DH = 12 ,求梯形 ABCD 的面積 ?

梯形中輔助線的常見作法

例題4圖

解:過點 D 作 DE∥AC ,交 BC 延長線於點 E ,則四邊形 ACED 為平行四邊形

∵ S△BAD = S△CAD = S△DCE (等底同高,高是 DH)

∴ S梯形ABCD = S△DBE

Rt△BHD 中 ,由勾股定理得:

BH^2 = BD^2 - DH^2 = 20^2 - 12^2 = 16 ^2;

所以 BH = 16

Rt△DHE 中 ,由勾股定理得:

EH^2 = DE^2 - DH^2 = 15^2 - 12^2 = 81;

所以 EH = 9

∴ S梯形ABCD = S△DBE = 1/2 × DH × BE =1/2 × 12 × 25 = 150

五、連接一個頂點與另一腰中點並延長交另一底的延長線於一點

例題5、如圖,在梯形 ABCD 中,AD∥BC ,點 H 為 CD 的中點,AB = AD + BC ;

求證:BH 平分∠ABC 。

梯形中輔助線的常見作法

例題5圖

證明:

連接 AH 並延長交 BC 延長線於點 E

在 △AHD 和 △EHC 中

∵ AD∥BC ∴ ∠DAH = ∠E

∵ H 為 CD 的中點,∴ DH = CH

∵ ∠AHD = ∠EHC (對頂角相等)

∴ △AHD ≌ △EHC (AAS)

∴ AD = CE ,AH = EH

∵ AB = AD + BC , BE = BC + CE

∴ AB = BE,即 △ABE 為等腰三角形

∴ BH 平分∠ABC (等腰三角形中三線合一)


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