专题训练(六)__“三线合一”好解题
? 类型之一 证明线段相等
1.已知:如图6-ZT-1所示,在等边三角形ABC的AC边上取中点D,BC的延长线上取一点E,使CE=CD.求证:BD=DE.
图6-ZT-1
[解析] 欲证BD=DE,只需证∠DBE=∠E.根据等腰三角形的“三线合一”和等边三角1
形的性质可得∠DBE=∠ABC=30°.再根据三角形的外角性质和等边三角形的性质可得∠E
2=30°.由此可得结论.
证明:∵△ABC为等边三角形,BD是AC边上的中线,∴BD⊥AC,BD平分∠ABC,1
∴∠DBE=∠ABC=30°.(等腰三角形的“三线合一”)
2
∵CD=CE,∴∠CDE=∠E.
∵∠ACB为△CDE的外角,∠ACB=60°, ∴∠CDE+∠E=60°. ∴∠CDE=∠E=30°. 又∵∠DBE=30°, ∴BD=DE.(等角对等边)
2.如图6-ZT-2所示,点D,E在△ABC的边BC上,AB=AC,BD=CE. 求证:AD=AE.
图6-ZT-2
[解析] 本题可通过全等三角形来证线段相等.在△ABD和△ACE中,已知AB=AC,BD=EC且∠B=∠C,由此可证得两三角形全等,即可得出AD=AE的结论.也可根据等腰三角形三线合一来证明.
证明:过点A作AF⊥BC于点F.
图ZT-6-1
∵AB=AC,AF⊥BC,
∴BF=CF.(等腰三角形底边上的高是底边上的中线) 又∵BD=CE,
∴BF-BD=CF-CE,即DF=EF, ∴AF是DE的垂直平分线,∴AD=AE. ? 类型之二 证明两线垂直
3.如图6-ZT-3所示,在△ABC中,AB=AC,∠ABD=∠ACD,求证:AD⊥BC.
图6-ZT-3
[解析] 首先证明∠DBC=∠DCB,可得DB=DC,再加上条件AB=AC,公共边AD=AD,可利用SSS证明△ABD≌△ACD,进而得到∠BAD=∠CAD,再根据等腰三角形顶角的平分线与底边上的高线重合可证出AD⊥BC.本题通过证明AD是BC的垂直平分线也可得证,如下面的证法.
证明:延长AD交BC于点M,∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB.又∵∠ABD=∠ACD,∴∠ABC-∠ABD=∠ACB-∠ACD,即∠DBC=∠DCB,∴DB=DC.∵AB=AC,DB=DC,∴AD是线段BC的垂直平分线,∴AD⊥BC.
图ZT-6-2
1
4.如图6-ZT-4,在△ABC中,AB=AC,D为AC上一点,∠DBC=∠BAC.求证:
2AC⊥BD.
图6-ZT-4
[解析] 首先过点A作AE⊥BC交BC于点E,交BD于点F.由AB=AC,根据等腰三11
角形“三线合一”的性质,可得∠CAE=∠BAC,又由∠DBC=∠BAC,在△ADF与△BEF
22中,易证得∠ADF=∠BEF=90°,即可得AC⊥BD.
证明:如图ZT-6-3,过点A作AE⊥BC于点E,交BD于点F.
图ZT-6-3
∵AB=AC,AE⊥BC,
1
∴∠CAE=∠BAC.(等腰三角形的“三线合一”)
21
又∵∠DBC=∠BAC,
2
∴∠CAE=∠DBC.
∵∠1=∠2,∠ADF=180°-∠2-∠CAE,∠BEF=180°-∠1-∠DBC, ∴∠ADF=∠BEF.
∵AE⊥BC,∴∠BEF=90°. ∴∠ADF=90°.∴BD⊥AC.
? 类型之三 证明角的倍分关系
5.已知:如图6-ZT-5所示,AF平分∠BAC,BC⊥AF,垂足为E,AE=ED,PB分别与线段CF,AF相交于点P,M,∠F=∠MCD.求证:∠BAC=2∠MPC.