三角形角平分线与平行线的综合应用,BC=CF的证明格式及范文
本文围绕三角形角平分线与平行线的综合应用,系统讲解证明BC=CF的标准格式与范文,通过角平分线性质定理和平行线同位角、内错角关系,构建角相等链条,进而证明三角形全等或等腰,最终推出线段相等,文章规范证明结构:明确已知、求证,分步推导并标注依据,范文示范完整思路:由角平分线得角相等,结合平行线转移角关系,证得△BCE≌△FCE或直接推出BC=CF,强调逻辑严密与书写规范,助力掌握几何证明核心 。
如图,在△ABC中,∠ABC的平分线交AC于点D,过点D作BC的平行线交AB于点E,延长ED交BC的延长线于点F,求证:BC = CF。
图形描述:三角形ABC,BD为角平分线,DE∥BC,E在AB上,F在BC延长线上。
证明过程
证法一(利用等腰三角形判定)
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由平行线性质得角相等 由于DE∥BC,根据平行线的内错角相等,有: ∠EDB = ∠DBC (内错角) ∠FDB = ∠DBC (同位角)
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利用角平分线性质 因为BD平分∠ABC, ∠ABD = ∠DBC
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等量代换得等角 由步骤1和2可得: ∠EDB = ∠ABD 这说明△EBD是等腰三角形, EB = ED
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证明△EBF为等腰三角形 由于DE∥BC,根据平行线的同位角相等: ∠EFB = ∠DBC 而∠EBF = ∠ABD(公共角) 又因为∠ABD = ∠DBC(角平分线) EFB = ∠EBF 故△EBF是等腰三角形,得: EB = EF
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线段代换得出结论 由步骤3知EB = ED,由步骤4知EB = EF 所以ED = EF 即点D是EF的中点
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利用中点与平行线性质 在△BCF中,D是EF的中点,且DE∥BC 根据三角形中位线定理的逆定理,可得: BC = CF
证法二(利用相似三角形)
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由DE∥BC可得相似三角形 △AED ∽ △ABC (AA相似) AD/AC = AE/AB = DE/BC
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由角平分线定理 在△ABC中,BD是角平分线, AD/DC = AB/BC
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比例变换 由步骤1中的DE/BC = AD/AC 结合角平分线定理,经过比例推导可得: DE = (AD·BC)/AC
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证明△EDF ≅ △CBF 由于DE∥BC,有∠EDF = ∠CBF(内错角) 且∠EFD = ∠CFB(对顶角) 又因为DE = BC(由步骤3和已知条件推导) EDF ≅ △CBF (ASA)
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得出结论 由全等三角形性质,对应边相等: BC = CF
证明两条线段相等的核心思路有:
- 构造等腰三角形:通过证明角相等来推出边相等,这是最基本的 。
- 利用全等三角形:证明包含目标线段的两个三角形全等。
- 运用比例关系:通过相似三角形或角平分线定理进行比例转换。
- 辅助线技巧:本题中作平行线是关键,既创造了相似形,又产生了等角关系。
本题综合运用了角平分线性质、平行线性质和等腰三角形判定三大知识点,体现了几何证明中"由角到边"的典型思维路径,掌握这种综合分析 ,对解决复杂几何问题具有重要意义。
