八字型几何例题答案,数学几何中的八字形

什么是八字形数学题
其实就是∠A＋∠B=∠C+∠D,你看下图就知道了:

咕咕 晓嘟 兜兜

1、证明线段相等或角相等
两条线段或两个角相等是平面几何证明中最基本也是最重要的一种相等关系。很多其它问题最后都可化归为此类问题来证。证明两条线段或两角相等最常用的方法是利用全等三角形的性质，其它如线段中垂线的性质、角平分线的性质、等腰三角形的判定与性质等也经常用到。
例1. 已知：如图1所示， 中， 。
求证：DE＝DF

分析：由 是等腰直角三角形可知， ，由D是AB中点，可考虑连结CD，易得 ， 。从而不难发现
证明：连结CD
说明：在直角三角形中，作斜边上的中线是常用的辅助线；在等腰三角形中，作顶角的平分线或底边上的中线或高是常用的辅助线。显然，在等腰直角三角形中，更应该连结CD，因为CD既是斜边上的中线，又是底边上的中线。本题亦可延长ED到G，使DG＝DE，连结BG，证 是等腰直角三角形。有兴趣的同学不妨一试。
例2. 已知：如图2所示，AB＝CD，AD＝BC，AE＝CF。
求证：∠E＝∠F

证明：连结AC
在 和 中，

在 和 中，

说明：利用三角形全等证明线段求角相等。常须添辅助线，制造全等三角形，这时应注意：
（1）制造的全等三角形应分别包括求证中一量；
（2）添辅助线能够直接得到的两个全等三角形。
2、证明直线平行或垂直
在两条直线的位置关系中，平行与垂直是两种特殊的位置。证两直线平行，可用同位角、内错角或同旁内角的关系来证，也可通过边对应成比例、三角形中位线定理证明。证两条直线垂直，可转化为证一个角等于90°，或利用两个锐角互余，或等腰三角形“三线合一”来证。
例3. 如图3所示，设BP、CQ是 的内角平分线，AH、AK分别为A到BP、CQ的垂线。
求证：KH∥BC

分析：由已知，BH平分∠ABC，又BH⊥AH，延长AH交BC于N，则BA＝BN，AH＝HN。同理，延长AK交BC于M，则CA＝CM，AK＝KM。从而由三角形的中位线定理，知KH∥BC。
证明：延长AH交BC于N，延长AK交BC于M
∵BH平分∠ABC

又BH⊥AH

BH＝BH

同理，CA＝CM，AK＝KM
是 的中位线

即KH//BC
说明：当一个三角形中出现角平分线、中线或高线重合时，则此三角形必为等腰三角形。我们也可以理解成把一个直角三角形沿一条直角边翻折（轴对称）而成一个等腰三角形。
例4. 已知：如图4所示，AB＝AC， 。
求证：FD⊥ED

证明一：连结AD

在 和 中，

说明：有等腰三角形条件时，作底边上的高，或作底边上中线，或作顶角平分线是常用辅助线。
证明二：如图5所示，延长ED到M，使DM＝ED，连结FE，FM，BM
说明：证明两直线垂直的方法如下：
（1）首先分析条件，观察能否用提供垂直的定理得到，包括添常用辅助线，见本题证二。
（2）找到待证三直线所组成的三角形，证明其中两个锐角互余。
（3）证明二直线的夹角等于90°。
3、证明一线段和的问题
（一）在较长线段上截取一线段等一较短线段，证明其余部分等于另一较短线段。（截长法）
例5. 已知：如图6所示在 中， ，∠BAC、∠BCA的角平分线AD、CE相交于O。
求证：AC＝AE＋CD

分析：在AC上截取AF＝AE。易知 ， 。由 ，知 。 ，得：
证明：在AC上截取AF＝AE

又

即
（二）延长一较短线段，使延长部分等于另一较短线段，则两较短线段成为一条线段，证明该线段等于较长线段。（补短法）
例6. 已知：如图7所示，正方形ABCD中，F在DC上，E在BC上， 。
求证：EF＝BE＋DF

分析：此题若仿照例1，将会遇到困难，不易利用正方形这一条件。不妨延长CB至G，使BG＝DF。
证明：延长CB至G，使BG＝DF
在正方形ABCD中，

又

即∠GAE＝∠FAE
4、中考题：
如图8所示，已知 为等边三角形，延长BC到D，延长BA到E，并且使AE＝BD，连结CE、DE。
求证：EC＝ED

证明：作DF//AC交BE于F
是正三角形
是正三角形
又AE＝BD

即EF＝AC
题型展示：
证明几何不等式：
例题：已知：如图9所示， 。
求证：

证明一：延长AC到E，使AE＝AB，连结DE
在 和 中，

证明二：如图10所示，在AB上截取AF＝AC，连结DF

则易证

说明：在有角平分线条件时，常以角平分线为轴翻折构造全等三角形，这是常用辅助线。
【实战模拟】
1. 已知：如图11所示， 中， ，D是AB上一点，DE⊥CD于D，交BC于E，且有 。求证：
2. 已知：如图12所示，在 中， ，CD是∠C的平分线。
求证：BC＝AC＋AD
3. 已知：如图13所示，过 的顶点A，在∠A内任引一射线，过B、C作此射线的垂线BP和CQ。设M为BC的中点。
求证：MP＝MQ
4. 中， 于D，求证：
【试题答案】
1. 证明：取CD的中点F，连结AF
又

2. 分析：本题从已知和图形上看好象比较简单，但一时又不知如何下手，那么在证明一条线段等于两条线段之和时，我们经常采用“截长补短”的手法。“截长”即将长的线段截成两部分，证明这两部分分别和两条短线段相等；“补短”即将一条短线段延长出另一条短线段之长，证明其和等于长的线段。

证明：延长CA至E，使CE＝CB，连结ED
在 和 中，

又

3. 证明：延长PM交CQ于R
又

是 斜边上的中线

4. 取BC中点E，连结AE

y

吉兆

乔和摩进行了一次关于他们前一天夜里进行的活动的谈话。然而谈话却被监听录音机记录了下来，磁带长30分钟。联邦调查局拿到磁带并发现其中有10秒钟长的一段内容包含有他们俩犯罪的信息，然而后来发现，这段谈话的一部分被联邦调查局的一名工作人员擦掉了，该工作人员声称她完全是无意中按错了键，并从即刻起往后的所有内容都被擦掉了，试问如果这10秒钟长的谈话记录开始于磁带记录后的半分钟处，那么含有犯罪内容的谈话被部分或全部偶然擦掉的概率将是多大？
解：将30分钟的磁带表示为长度为30的线段R，则代表10秒钟与犯罪活动有关的谈话的区间为r，10秒钟的谈话被偶然擦掉部分或全部的事件仅在擦掉开始的时间位于该区间内或始于该区间左边的任何点。 因此事件r是始于R。
线段的左端点长度为1/2+1/6=2/3的事件。因此有
P(r)=(r的长度)/(R的长度)=(2/3)/30=2/90
答：略。 两个CB（CB即Citizen Band市民波段的英文缩写）对讲机持有者，莉莉和霍伊都为卡尔货运公司工作，他们的对讲机的接收范围为25公里，在下午3：00时莉莉正在基地正东距基地30公里以内的某处向基地行驶，而霍伊在下午3：00时正在基地正北距基地40公里以内的某地向基地行驶，试问在下午3：00时他们能够通过对讲机交谈的概率有多大？
解：设x和y分别代表莉莉和霍伊距某地的距离，于是0≤x≤30，0≤y≤40。则他俩所有可能的距离的数据构成有序点对(x，y)，这里x，y都在它们各自的限制范围内，则所有这样的有序数对构成的集合即为基本事件组对应的几何区域，每一个几何区域中的点都代表莉莉和霍伊的一个特定的位置，他们可以通过对讲机交谈的事件仅当他们之间的距离不超过25公里时发生（如右上图），因此构成该事件的点由满足不等式(x^2+y^2)≤25^2的数对组成，此不等式等价于x^2+y^2≤625。
右图中的方形区域代表基本事件组，阴影部分代表所求事件，方形区域的面积为1 200平方公里，而事件的面积为(1/4)π(25)^2=625π/4。
于是有P=(625π/4)/1 200=625π/4 800=0.41。
答：略。