在初中数学的学习过程中,几何问题常常是学生需要重点掌握的内容之一。其中,“截长补短法”是一种非常实用的解题技巧,尤其适用于处理线段之间的关系问题。这种方法通过将较长的线段分割为两部分,或者补充一条较短的线段,使得原本复杂的几何关系变得清晰易懂。今天,我们就一起来探讨几个利用“截长补短法”的经典练习题。
练习题1:等腰三角形中的应用
已知△ABC为等腰三角形,AB = AC,点D位于BC边上,并且满足BD = DC + 3。求证:AD是∠BAC的角平分线。
解析
要证明AD为∠BAC的角平分线,可以尝试构造辅助线来简化问题。首先,在AC上取一点E,使得AE = AD。这样,我们就可以得到一个新形成的三角形AED。接下来,观察到AE = AD以及BE = BD - DE,这里的关键在于利用等量代换和全等三角形的性质来完成证明。
通过上述操作,我们可以发现△ABD≌△ACE(SAS),进而得出∠BAD = ∠CAE,从而证明AD确实是∠BAC的角平分线。
练习题2:矩形内的线段关系
如图所示,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于O点。若E、F分别是AO、BO上的点,且OE = OF,请判断EF是否平行于CD?
解析
此题可以通过“截长补短法”进行分析。为了方便理解,我们可以延长EO至G,使EG = EO;同时延长FO至H,使FH = FO。此时,注意到GH平行于AB,而GH = CD,因此只需进一步验证EF是否平行于GH即可。
借助相似三角形的知识,可以推导出△EOF∽△GOH,由此得出EF∥GH,最终确认EF确实平行于CD。
练习题3:正方形内部的动态变化
设正方形ABCD内有一点P,满足AP = PB + PC。试探究点P的位置特征。
解析
对于这类题目,通常需要结合图形特点灵活运用“截长补短法”。假设延长PB至Q,使得BQ = PC,则容易构造出等边三角形BPQ。此时,观察到△APB≌△CQP(SSS),这表明AP = CQ。进一步分析可知,点P必须位于以AC为直径的圆周上,才能保证AP始终等于PB加PC。
以上三个练习题展示了如何巧妙地使用“截长补短法”解决几何问题。这种方法不仅能够帮助我们快速找到突破口,还能培养逻辑思维能力。希望同学们在日常学习中多加练习,逐步提升自己的解题水平!