平面几何中线段相等的几种证明方法
平面几何的证明方法
平面几何的证明方法平面几何是数学中的一个重要分支，主要研究平面内的点、线、面及其相互关系。
在解决平面几何问题时，证明是一个关键步骤。
本文将介绍一些常用的平面几何证明方法，并说明它们的应用场景。
一、直接证明法直接证明法是一种常用的证明方法，即通过逐步推导和陈述使命题成立。
这种方法依赖于已知条件和平面几何定理，逻辑严谨、思路清晰。
例如，当要证明某两条线段相等时，可以通过给出这两条线段的定义，然后根据它们的属性，逐步推导得出结论。
二、间接证明法间接证明法是通过否定反证法来证明结论。
假设原命题不成立，然后逐步推导，得出矛盾，从而推出原命题成立。
这种方法常用于证明无理数、无法被二分等问题。
例如，当要证明某条直线平分了一个角时，可以假设这条直线没有平分该角，然后通过逻辑推导得出矛盾，证明了该直线实际上是平分了这个角。
三、反证法反证法是通过假设结论不成立，然后推出矛盾，证明原结论的一个方法。
这种方法常用于证明唯一性问题。
例如，当要证明两个圆只有一个公共切点时，可以先假设它们有两个或更多个公共切点，然后通过推导得出矛盾，从而证明了原结论。
四、归纳法归纳法适用于一系列问题的证明。
首先证明基本情况成立，然后假设某个特定的情况成立，通过归纳法推导得出所有情况都成立。
这种方法常用于证明几何图形的性质。
例如，当要证明一个多边形的内角和公式时，可以通过归纳法证明三角形和四边形的情况，然后推广到所有多边形。
五、共线法共线法是通过证明多个点共线来证明结论的方法。
在平面几何中，当需要证明某些点共线时，可以利用已知条件中的共线关系，或者通过构造辅助线，从而达到共线的目的。
例如，当要证明一个四边形的对角线交于一点时，可以通过构造这两条对角线，然后利用平行线的性质证明它们的交点存在。
六、相似性法相似性法是通过画出几何图形的相似部分来证明结论的方法。
当需要证明两个三角形相似时，可以通过观察它们的角度和边长关系，利用相似三角形的性质得出结论。
证明圆中线段相等的几个途径
数学篇学思导引圆的知识是平面几何中的重要内容.它与平行线、等腰三角形、相似三角形、特殊四边形的知识有着密切的联系.因此，证明圆中线段相等的方法灵活多样，而且很复杂.对此，笔者归纳了如下几种证明方法，以期对同学们解题有所帮助.一、利用“等角对等边”等角对等边是指在同一三角形中，如果两个角相等，那么这两个角所对的边也相等.它是判定等腰三角形的重要依据，也是证明线段相等的重要方法.在求证圆中线段相等问题时，当所要证明的两条线段是同一个三角形的两边，同学们可以利用“等角对等边”的性质，证得两边所对的角相等，这样就能证得这两条线段相等.例1如图1，在Rt△MNP中，∠MPN=90°，以MP为直径的⊙O交MN于点Q，过点Q作⊙O的切线RS交NP于点S.求证：NS=QS.图1分析：观察图形，不难看出，NS、QS这两条线段同在△NQS中，因此，在求证时不妨考虑等腰三角形，利用“等角对等边”的性质得到NS=QS.证明：如图1所示，连接PQ.因为MP为⊙O的直径，所以∠MQP=∠NQP=90°，所以∠PQS+∠SQN=90°，∠N+∠QPN=90°.又因为∠MPN=90°，MP为⊙O的直径，所以NP与⊙O相切于点P.因为RS与⊙O相切于点Q，所以QS=SP，所以∠PQS=∠QPN，∠N=∠SQN，所以NS=QS.评注：利用“等角对等边”证明圆中线段相等，关键在于证明圆中同一个三角形的两个角相等，而证明两角相等则可以从同位角、内错角相等，以及全等三角形等方面予以考虑.二、利用“全等三角形对应边相等”我们都知道，全等三角形的对应边相等.在证明圆中线段相等时，若圆中所要证明的线段不在同一个三角形中，此时同学们要注意思考圆中待证的两条线段所在的三角形是否全等，然后借助两个三角形全等，得出它们的对应边相等，即所证的目标线段相等.例2如图2，在⊙O中，P、Q分别是半径OM、ON上的点，且MP=NQ，点R为弧MN的中点，连接RP、RQ.求证：RP=RQ.图2分析：线段RP、RQ在同一个圆中，但并不在同一个三角形中，直接证明行不通.不妨证明圆中线段相等的几个途径江苏省盐城市新洋第二实验学校孙鸽林28数学篇学思导引添加辅助线，连接OR ，这样圆中四边形OPRQ 就被分割为△OPR 和△OQR 两个三角形，只要证明△OPR ≌△OQR ，再根据全等三角形对应边相等，即可得到目标线段相等.证明：如图2所示，连接OR .因为MP =NQ ，OM =ON ，所以OP =OQ .因为点R 为弧MN 的中点，所以有 MR =NR ，所以∠MOR =∠NOR .在△OPR 和△OQR 中，ìíîïïOP =OQ ,∠MOR =∠NOR OR =OR ,，所以△OPR ≌△OQR （SAS ），所以RP =RQ .评注：利用“全等三角形对应边相等”是证明圆中线段相等的一种有效方法.它的关键点是在圆中寻找或构造全等三角形，再利用“全等三角形对应边相等”这一性质证明线段相等.三、利用“圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系”由圆心角、弧、弦、弦心距之间的关系定理可知，在同圆或等圆中，倘若两个圆心角、两条弧、两条弦或两弦的弦心距中有一组量是相等的，那么它们所对应的其余各组量也是相等的.因此，在求证圆中线段相等时，若题目涉及圆心角、弧、弦、弦心距等时，同学们要注意结合已知条件，巧用圆心角、弧、弦、弦心距的关系定理及推论来解答问题.例3如图3所示，MN 是☉O 的直径，MP 为弦，过弧MP 的中点Q 作QR ⊥MN 于点S .求证：QR =MP.图3分析：根据题意和图形，很容易看出QR 、MP 是圆中的两条弦，所以要证明QR =MP ，可以从圆心角、弦、弧、弦心距之间的关系入手.证明：因为直径MN ⊥QR ，所以 MQ =MR （根据垂径定理），又因为 MQ =QP ，所以 MR = MR = PC ，所以 QR = MP ，所以 QR = MP .评注：利用“圆心角、弧、弦、弦心距关系定理及推论”是证明圆中线段相等的常用方法之一.如果所证明的相等线段是弦、弦心距、弓形高中的一种，就可以通过证明其他的量相等，从而证得所需要的结论.上期《<不等式与不等式组>巩固练习》参考答案1.C ；2.A ；3.D ；4.D ；5.B ；6.0；7.≥-12；8.m >-1；9.2（答案不唯一）；10.-2<x <3，a ≥2；11.解：（1）设A 型电动公交车的单价为x 万元，B 型电动公交车的单价为y 万元．依题意，得ìíî2x +y =112,x +y =76,解得ìíîx =36,y =40;答：A 型电动公交车的单价是36万元，B型电动公交车的单价是40万元．（2）设购买A 型电动公交车m 辆，则购买B 型电动公交车（30-m ）辆．依题意得36m +40（30-m ）≤1128，解得m ≥18.又m ≤20，∴18≤m ≤20．设购买这两种电动公交车共30辆的总费用为w 万元，依题意，得w =36m +40（30-m ）=-4m +1200.∵-4<0，∴w 随m 的增大而减小．∴当m =20时，w 取得最小值.此时30-m =30-20=10．∴最省钱的购买方案为：购买A 型电动公交车20辆，B 型电动公交车10辆．29。
证明线段相等六法
。
．
中 ， Ｂ ＝Ａ Ｅ 是 Ａ Ａ Ｃ． Ｂ 上 的一 点 。 是 Ａ Ｃ延
于是 尸 Ｅ＝Ｐ ． Ｃ
长线 上 的 一 点 ， Ｅ＝ Ｂ ｃ Ｅ Ｆ． Ｆ交 Ｂ Ｃ于 Ｄ 求 Ｈ ． 。
证： ＤＥ＝Ｄ
三 、 用等 量 代换 利 例 ３ 如 图 ．Ｄ 为 Ａ ［Ａ Ｘ ＢＣ 的 中 线 ． 为 Ｅ
２０ ０ ２年第 ９期
数学学 习与研究
‘ ． ．
证明
’ ∥Ｄ ． ‘ Ｅ．
ＡＭ ＝ Ｍ Ｎ ．
１
＿
・ ． ‘
ＡＫ Ｄ Ｅ
・ ． ．
— ＡＣ— ＣＥ
Ｃ ÷ ， Ｂ ２ ， Ｍ＝ Ⅳ 于是 Ｎ＝ ｘ
二
Ａ ／Ｆ ，． Ｌ＝ Ｂ Ｃ／ Ｇ ．Ａ 丽 ・ Ａ
．
‘ ． ．
中．
＝９ 。分 别 以 ０，
Ｆ
Ａ Ａ Ｂ、Ｃ为 边 向外 作 正
方 形 Ａ ＤＥ 和 Ａ Ｆ Ｂ Ｃ Ｇ．
曰 Ｃ
Ｄ Ｃ交 Ａ Ｂ于 。 ，交
Ａ Ｃ于 Ｅ ．求 证 ：
・
Ａ Ｃ于 ．求 证 ：Ｋ＝ Ｌ Ａ Ａ．
１ ・ ６
维普资讯
说 明证 明此类 问题 的 常用 方 法 ， 同 学 学 供
习时 参考 ．
一
．
．
又 。 ＰＤ ＬＡ ． １＋ ３ ＝９ ， ． 。 Ｂ ０。
． ．
、
构 造 全等 三角 形
３＝ ５ ． ３＝ ４，。 ． ４ ＝ ５， ．
例 ｌ 如 图 △Ａ ＢＣ
。
（ ２即 Ｅ， ３即 ／Ｅ Ｎ） ＿ Ｄ 六、 面积 法 例 ６ 如 图 ． 直 在 角 梯 形 Ａ Ｃ 中 ．Ｄ ＢＤ Ａ
证明两线段相等 1
证明两线段相等1.两全等三角形中对应边相等。
2.同一三角形中等角对等边。
3.等腰三角形顶角的平分线或底边的高平分底边。
4.平行四边形的对边或对角线被交点分成的两段相等。
5.直角三角形斜边的中点到三顶点距离相等。
6.线段垂直平分线上任意一点到线段两段距离相等。
7.角平分线上任一点到角的两边距离相等。
8.过三角形一边的中点且平行于第三边的直线分第二边所成的线段相等。
*9.同圆（或等圆）中等弧所对的弦或与圆心等距的两弦或等圆心角、圆周角所对的弦相等。
*10.圆外一点引圆的两条切线的切线长相等或圆内垂直于直径的弦被直径分成的两段相等。
11.两前项（或两后项）相等的比例式中的两后项（或两前项）相等。
*12.两圆的内（外）公切线的长相等。
13.等于同一线段的两条线段相等。
证明两个角相等1.两全等三角形的对应角相等。
2.同一三角形中等边对等角。
3.等腰三角形中，底边上的中线（或高）平分顶角。
4.两条平行线的同位角、内错角或平行四边形的对角相等。
5.同角（或等角）的余角（或补角）相等。
*6.同圆（或圆）中，等弦（或弧）所对的圆心角相等，圆周角相等，弦切角等于它所夹的弧对的圆周角。
*7.圆外一点引圆的两条切线，圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角。
8.相似三角形的对应角相等。
*9.圆的内接四边形的外角等于内对角。
10.等于同一角的两个角相等。
证明两直线平行1.垂直于同一直线的各直线平行。
2.同位角相等，内错角相等或同旁内角互补的两直线平行。
3.平行四边形的对边平行。
4.三角形的中位线平行于第三边。
5.梯形的中位线平行于两底。
6.平行于同一直线的两直线平行。
7.一条直线截三角形的两边（或延长线）所得的线段对应成比例，则这条直线平行于第三边。
证明两条直线互相垂直1.等腰三角形的顶角平分线或底边的中线垂直于底边。
2.三角形中一边的中线若等于这边一半，则这一边所对的角是直角。
3.在一个三角形中，若有两个角互余，则第三个角是直角。
平面几何证明题的解题方法
平面几何证明题的解题方法平面几何证明题是数学中的重要内容之一，通过证明题的解答，我们可以深入理解几何学的概念和性质。
然而，解答平面几何证明题并非易事，需要灵活运用多种证明方法和技巧。
本文将介绍几种常用的解题方法，帮助读者更好地应对平面几何证明题。
一、直接证明法直接证明法是解答平面几何证明题的基础方法之一。
它通过逻辑推理和已知条件与结论之间的关系，一步步地证明结论的正确性。
在使用直接证明法时，首先要仔细分析所给条件和待证明结论。
根据已知条件，可以运用各种几何定理和性质，逐步推导出结论，直至得到所要证明的结论。
例如，对于“证明三角形ABC的三条中线交于一点”的证明题，我们可以先通过已知条件得出三角形ABC的三条中线等长，再利用中位线的性质得出这三条中线交于一点的结论。
二、反证法反证法是解答平面几何证明题的另一种常用方法。
它通过假设所要证明的结论不成立，推导出一个与已知条件矛盾的结论，从而证明所要证明的结论成立。
在运用反证法时，我们需要首先假设所要证明的结论不成立，然后通过推理，得出一个矛盾的结论，以此证明原命题的正确性。
例如，对于“证明等腰三角形的底角相等”的证明题，我们可以先假设等腰三角形的底角不相等，然后推导出一个与已知条件矛盾的结论，例如底边不等长或者顶角不等于90度，从而证明等腰三角形的底角相等的结论成立。
三、合同法合同法是一种常用于证明线段或角相等的证明方法。
通过构造相等的辅助线段或角，以达到证明所要求的结论。
在使用合同法时，我们需要根据已知条件和待证明的结论，合理构造辅助线段或角，并利用几何定理和性质证明这些辅助线段或角相等，从而得出所要证明的结论。
例如，对于“证明两个三角形全等”的证明题，我们可以通过构造辅助线段或角，使得两个三角形的对应边或对应角相等，然后运用全等三角形的性质，推导出两个三角形全等的结论。
四、相似法相似法是一种常用于证明平行线、比例关系和相似三角形等性质的证明方法。
通过证明对象与已知对象之间的相似关系，来推导出所要求的结论。
证明线段相等的方法
证明线段相等的方法线段相等是平面几何中一个非常基础的概念，也是很多证明题中常见的一个步骤。
在数学学习中，我们经常会遇到需要证明两条线段相等的问题，那么我们应该如何进行证明呢？下面我将介绍几种常见的证明线段相等的方法。
一、利用线段的定义证明。
首先，我们需要了解线段的定义，线段是由两点之间的所有点构成的集合。
因此，要证明两条线段相等，只需要证明它们的长度相等即可。
例如，若要证明线段AB与线段CD相等，我们可以利用尺规作图工具，将线段AB与线段CD分别画在同一张纸上，然后利用尺子测量它们的长度，若它们的长度相等，则可以得出线段AB与线段CD相等的结论。
二、利用线段的性质证明。
除了利用线段的定义进行证明外，我们还可以利用线段的性质来证明线段相等。
常见的线段性质有垂直平分线段、等分线段等。
例如，若要证明线段AB与线段CD相等，我们可以先作出线段AB的垂直平分线，并延长至与线段CD相交于点E，然后利用垂直平分线的性质证明AE=EB，CE=ED，从而得出线段AB与线段CD相等的结论。
三、利用其他几何图形证明。
在实际问题中，我们有时也可以利用其他几何图形来证明线段相等。
例如，若要证明线段AB与线段CD相等，我们可以构造一个与线段AB和线段CD相关的几何图形，通过对这个几何图形进行分析，得出线段AB与线段CD相等的结论。
总结。
通过以上介绍，我们可以看出，证明线段相等的方法有很多种，我们可以根据具体的题目情况选择合适的方法进行证明。
在实际操作中，我们需要灵活运用线段的定义和性质，结合几何图形进行分析，从而得出线段相等的结论。
在数学学习中，证明线段相等是一个基础而重要的问题，希望通过本文的介绍，能够帮助大家更好地理解和掌握这一知识点。
同时，也希望大家在学习数学的过程中能够多加练习，提高自己的证明能力，为今后的学习打下坚实的基础。
如何构造全等三角形证明线段相等
数学篇学思导引在平面几何中，证明两条线段相等是一种常见的问题，其证明方法非常多，其中利用全等三角形对应边相等是证明线段相等的主要方法.但有些题目所给的图中没有现成的全等三角形，这就需要通过添加辅助线去构造全等三角形，再利用全等三角形的性质，找到解题的突破口.一、通过旋转构造全等三角形旋转前后，图形中的对应角的大小、线段的长短、面积的大小均不变.当三角形或正方形绕着图形的某个顶点顺时针（或逆时针）旋转一定角度以后，旋转前后的图形是全等的，其对应边及对应角是相等的.此外，旋转不同的角度（比如30°、45°、60°、90°等）还可以构造出新的图形（比如等边三角形、直角三角形等）、得到新的位置关系（垂直或平行），然后依据旋转后构造的条件即可顺利解题.例1如图1，四边形ABCD为正方形，DE//AC，AE=AC，AE与CD相交与F.求证：CE=CF.图1图1-1分析：此题ABCD是正方形，具有对称性，可以利用旋转图形来构造全等三角形.将△ADC旋转至△ABG处，可得到△ADC≌△ABG.然后再通过计算角度∠ABG和∠ABD，证得B、D、G三点共线.然后再利用BD是对角线，具有对称性，求得△ABG≌△CBG.从而证得△ADC≌△ABG≌△CBG，进而证明三角形ACG为等边三角形.再计算出相关角的大小，得出∠AEC=∠EFC=75°最后证明CE=CF.解：把△ADE绕点A顺时针旋转90°得到△ABG，连接CG，如图1-1.∵旋转前后的两个三角形全等，∴∠ABG=∠ADE=90°+45°=135°又∵BD是正方形ABCD的对角线，∴∠ABD=45°，∴∠ABG+∠ABD=135°+45°=180°，B、G、D共线，∴DG是∠AGC的角平分线，∴△AGB≌△CGB.∴AG=CG又∵△ADE≌△ABG，∴AG=AE，又∵AE=AC，∴AE=AG=AC=GC，∴△AGC为等边三角形，∴∠AGB=30°，∴∠DAE=∠BAG=∠ABD-∠AGB=45°-30°=15°，∴∠EAC=∠DAC-∠DAE=45°-15°=30°，又∵AE=AC，∴∠AEC=（180°-30°）÷2=75°，又∵∠EFC=∠DFA=45°+30°=75°，如何构造全等三角形证明线段相等江苏省盐城景山中学孔佩佩28数学篇∴∠AEC =∠EFC ，∴△CEF 为等腰三角形，∴CE =CF .评注：此题图形比较简单，但等量线段、全等三角形较少，直接解答比较困难，可考虑旋转三角形来构造全等三角形，创造等量关系.将△ADE 旋转到△ABG 后，利用正方形的对称性证明G 、B 、H 、D 四点共线，然后利用等量关系证明△AGC 为等边三角形，进而证明△CEF 为等腰三角形，完成证明.二、通过补形构造全等三角形许多几何问题常因图形复杂、不规则而给解题带来困难，这时可以考虑利用补形的方法构造特殊图形，通过证明三角形全等来求解.具体的步骤如下：第一，作垂线或平行线，构造正方形、长方形或特殊三角形；第二，找等量关系，从补形后的整体图形中找全等三角形确定边角的等量关系，或找相似三角形得到比例关系；第三，通过计算得到新的等量关系证明线段相等.例2设P 是正方形ABCD 一边BC 上的任意一点，PF ⊥AP ，CF 平分∠DCE .求证：PA =PF.图2图2-1分析：题中CF 与PF 构成的图形不完整，可以将其补全，经过分析发现补全后的图形是正方形，可以得到很多相等的线段，并求出一些角的度数.但题中的点P 是一个不确定的点，直接求解较难.不妨将图形问题转化为“数与式”的问题来解.设|AB |=a ，|BP |=b ，|CE |=c ，然后通过Rt△ABP ∽Rt△PEF 来求解出a 、b 、c 之间的关系.最后再分析出PA 与PF 之间的关系.解：过F 作FG ⊥CD 交CD 于G ，过F 作FE ⊥BC 交BC 于E ，如图2-1所示.∵四边形ABCD 是正方形，∴∠DCE =90°，又∵CF 平分∠DCE ，∴四边形CEFG 是正方形，∴EF =CE ，设|AB |=a ，|BP |=b ，|CE |=c ，则|PC |=a -b ，|EF |=|CE |=c ，在Rt△ABP 中，tan∠BAP =BP AB =b a，在Rt△PEF 中，tan∠EPF =EF PE，∵PE =PC +CE =(BC -BP )+CE =(a -b )+c =a -b +c ，∴tan∠EPF =EF PE =c a -b +c，∵PF ⊥AP ，∴∠APF =90°，∴△BAP ∽△EPF ，∴∠BAP =∠EPF ，∴tan∠BAP =tan∠EPF ，即b a =c a -b +c，∴ac =ab -b 2+bc ，整理得c (a -b )=b (a -b )，∴c =b ，∴BP =CE =EF ，又∵△BAP ∽△EPF ，∴△BAP ≌△EPF ，∴PA =PF ，评注：本题通过补全图形的方法将不规则的图形放入两个正方形中，由于P 点为任意一点，构造△ABP ∽△PEF ，得到BP 与EF的比例关系.再结合CF 是对角线，将△ABP ∽△PEF 转化为△ABP ≌△PEF ，从而证明结论.证明线段相等的方法多种多样，构造全等三角形的方法灵活多变，同学们在解题时要努力挖掘题设特征，巧妙合理地构造全等三角形，这样才能使方法简便.学思导引29。
平面几何的证明方法
平面几何的证明方法平面几何的证明方法是数学中的重要内容，旨在通过推理和逻辑推断来证明几何命题的正确性。
在平面几何中，有多种不同的证明方法，包括直接证明、间接证明、反证法、递归证明和数学归纳法等。
本文将介绍这些证明方法的基本原理和应用。
一、直接证明直接证明是证明几何命题最常用的方法之一。
它是通过一系列的逻辑推论和公理来证明命题的正确性。
在直接证明中，我们根据给定的几何条件和已知事实，一步步推导出结论。
通过逻辑的推理过程，直接证明方法可以直接揭示命题的真实性。
例如，证明“平行线之间的夹角相等”。
我们可以假设线段AB与线段CD是平行线，在这个前提下，通过一系列的角度相等、垂直角等几何条件的运用，可以推导出∠1 = ∠2，从而得出夹角相等的结论。
二、间接证明间接证明是一种常用的证明方法，它假设要证明的结论不成立，然后通过推理推导出自相矛盾的结论，从而推翻了初始的假设，证明了结论的正确性。
例如，证明“等腰三角形的底边的中线也是高线”。
我们可以假设等腰三角形ABC的底边的中线DE与高线FG不重合，然后通过一系列角度相等、辅助线相交等几何条件推导出自相矛盾的结论，如∠DEF = ∠DFG，从而推翻了初始的假设，证明了结论的正确性。
三、反证法反证法是一种常用的证明方法，它通过假设要证明的结论不成立，然后推导出与已知条件矛盾的结论，从而证明了结论的正确性。
例如，证明“平面内任意两点可以连成一条直线”。
我们可以假设平面内某两点A和B无法连成一条直线，然后通过一系列的推理和几何条件，可以推导出与已知条件矛盾的结论，如∠1 + ∠2 = 180°，从而证明了结论的正确性。
四、递归证明递归证明是一种证明方法，它通过把待证命题分解成多个小的命题，然后逐个证明这些小命题的正确性，最后再根据小命题的正确性推导出原命题的正确性。
例如，证明“等边三角形的内角都是60°”。
我们可以通过递归的方式，先证明等边三角形的两个角相等，然后再证明这两个角分别等于60°，从而得出等边三角形的内角都是60°的结论。
专题14证明线段相等的常用方法
证明线段相等的常用方法平面几何中线段相等的证明看似简单，但方法不当也会带来麻烦，恰当选用正确的方法，可取得事半功倍的效果。
【基本模型】（一）常用轨迹中：①两平行线间的距离处处相等.②线段中垂线上任一点到线段两端点的距离相等.③角平分线上任一点到角两边的距离相等.④平行线等分线段定理：若一组平行线在一条直线上截得的线段相等,则在其它直线上截得的线段也相等. （二）三角形中：①同一三角形中,等角对等边.（等腰三角形两腰相等、等边三角形三边相等）②任意三角形的外心到三顶点的距离相等.③任意三角形的内心到三边的距离相等.④等腰三角形顶角的平分线（或底边上的高、中线）平分底边.⑤直角三角形中,斜边的中线等于斜边一半.⑥有一角为60°的等腰三角形是等腰三角形是等边三角形.⑦中位线：过三角形一边的中点与另一边平行的直线,必平分第三边.⑧同底或等底的三角形,若面积相等,则高也相等.同高或等高的三角形,若面积相等,则底也相等.（三）特殊四边形中：①平行四边形对边相等,对角线相互平分.②矩形对角线相等,且其的交点到四顶点的距离相等.③菱形中四边相等.④等腰梯形两腰相等、两对角线相等.⑤梯形中位线：过梯形一腰的中点与底平行的直线,必平分另一腰.（四）圆中：①同圆或等圆的半径相等、直径相等；等弧或等圆心角、等圆周角所对的弦、弦心距相等.②同圆或等圆中,等弦所对的弦心距相等,等弦心距所对的弦相等.③任意圆中,任一弦总被与它垂直的半径或直径平分.④自圆外一点所作圆的两切线长相等.⑤两相交圆的公共弦总被连心线垂直平分.（五）全等形中：全等形中,一切对应线段（对应的边、高、中线、角平分线、外接圆半径、内切圆半径……）都相等.（六）等量代换或线段运算：①等于同一线段的两条线段相等.②对应相等线段的和相等；对应相等线段的差相等.③对应相等线段乘以相等倍数所得的积相等；对应相等线段除以相等倍数所得的商相等.【典例分析】［例1］（2019苏州）如图，ABC △中，点E 在BC 边上，AE AB =，将线段AC 绕点A 旋转到AF 的位置，使得CAF BAE ∠=∠，连接EF ，EF 与AC 交于点G ．求证：EF BC =.【点拨】利用全等三角形的性质证明线段相等，如果所证两条线段分别在不同的三角形中，它们所在三角形看似全等，或者，通过简单处理，它们所在三角形看似全等，可考虑这种方法。
浅谈如何巧证线段相等
浅谈如何巧证线段相等作者：姚舜忠来源：《读写算》2010年第27期【摘要】证明“线段相等”是初中平面几何学习中经常遇到的问题，相当部分学生存在一些困难。
为此本文就证明线段相等问题列举了八种题型，针对不同题型介绍了证题思路和方法、技巧，从中得出了证明线段相等的一般规律。
【关键词】线段相等;基本方法;巧证证明线段相等是平面几何的重要内容。
现行人教版初中《数学》教材中有许多证明线段相等的题目，在中考数学试题中也常常出现。
由于证明线段相等的题型多样、方法灵活、技巧性强，学生在解决这类问题时常常因方法不当而感到困惑。
本文列举了证明线段相等常用的一些方法、技巧供大家在学习时参考。
一、利用相等线段代换证明例1、如图1，在△ABC中，AB=AC，∠A =120°，AB的垂直平分线交BC于M,AC的垂直平分线交BC于N,求证：BM=MN=NC.简析：线段BM、MN、NC在同一直线上不便于直接证明它们相等。
考虑到MD,NE分别是AB,AC的垂直平分线，不妨连接AM,AN,只证△AMN是等边三角形即可.证明：如图，连接AM、AN,在△ABC中，∵ AB=AC,∠A=120°, ∴∠B= ∠C=30°,∵AB的垂直平分线交BC于M,∴BM=AM,∴∠B=∠MAB=30°,∴∠NMA=∠B＋∠MAB=60°,同理NC=NA,∴∠C=∠NAC=30°,∴∠ANM=∠C＋∠NAC=60°,在△AMN中，∴∠NMA=∠ANM=∠MAN=60°, ∴AM=MN=NA, ∴BM=MN=NC.二、利用等式性质证明例2、（2010山东济南）如图2，已知AB=AC,AD=AE,求证：BD=CE.简析：由于△ABC, △ADE是底在同一直线上的等腰三角形，若打破常规作AF⊥BC于F，则点F既是BC中点又是DE中点，于是易证结论成立.证明：过点A作AF⊥BC于F.在△ABC中，∵AB=AC, AF⊥BC,∴BF=CF,在△ADE中，同理DF=EF,∴BF－DF=CF－EF,即BD=CE.注：本题虽由题设条件易用“SAS”或“ASA”或“AAS”判定△ABD与△ACE全等得BD=CE,但作辅助线AF⊥BC于F来证明BD=CE更巧妙.三、利用全等三角形证明例3、如图3，已知：在△ABC中，∠CAB的平分线AD与BC的垂直平分线DE交于点D，DM⊥AB于点M,DN⊥AC交AC的延长线于点N, 求证：BM=CN.简析：综合考察已知条件可知：若连接BD,CD构造△BDM 和△CDN,易证这两个三角形全等，从而结论得证.证明：连接BD,CD.∵AD平分∠CAB,DM⊥AB于点M,DN⊥AC交AC的延长线于点N ,∴∠DMB=∠DNC=90°，且DM=DN.又∵DE垂直平分BC,∴BD=CD，在Rt△BMD和Rt△CND中，DM=DN,BD=CD.∴Rt△BMD≌Rt△CND，∴BM=CN.注：如果要证明相等的线段是两个三角形的对应边时，常常需要证明三角形全等，有时则需要构造出全等三角形，如本例题.四、利用平移法证明例4、如图4，△ABC中，∠C=90°，∠A的平分线AE交BC于E，交AB边上的高CD 于F,FG∥AB交BC于G,求证：CE=GB.简析：直接证明结论有困难。
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平面几何中线段相等的证明几种方法
平面几何中线段相等的证明看似简单，但方法不当也会带来麻烦，特别是在有限的两个小时考试中。
恰当选用正确的方法，可取得事半功倍的效果。
一、利用全等三角形的性质证明线段相等
这种方法很普遍，如果所证两条线段分别在不同的三角形中，它们所在三角形看似全等，或者，通过简单处理，它们所在三角形看似全等，可考虑这种方法。
［例1］如图，C是线段AB上一点，△ACD和△BCE是等边三角形。
求证：AE=BD。
证明∵△ACB和△BCE都是等边三角形
∴∠ACD=60°，∠BCE=60°，∠DCE=60°
∴∠ACE=∠ACD＋∠DCE=120°
∠BCD=∠BCE＋∠DCE=120°
∴AC=CD，CE=CB
∴△ACE≌△DCB（SAS）∴AE=DB
［例2］如图，已知△ABC中，AB=AC，点E在AB上，点F在AC的延长线上，且BE=CF，EF与BC交于D，求证：ED=DF。
证明：过点E作EG//AF交BC于点G
∴∠EGB=∠ACB，∠EGD=∠FCD
∵AB=AC
∴∠B=∠ACB，∠B=∠FGB，BE=GE
∵BE=CF，∴GE=CF
在△EGD和△FCD中，
∠EGD=∠FCD，∠EDG=∠FDC，GE=CF ∴△EGD≌△FCD（AAS）∴ED=FD
二、利用等腰三角形的判定（等角对等边）证明线段相等
如果两条所证线段在同一三角形中，证全等一时难以证明，可以考虑用此法。
［例1］如图，已知在△ABC中，AD是BC边上的中线，E是AD上的一点，且BE=AC，延长BE交AC于F。
求证：AF=EF。
证明：延长AD到G，使DG=AD，连结BG。
∵AD=GD，∠ADC=∠GDB，CD=BD
∴△ADC≌△GDB
∴AC=GB，∠FAE=∠BGE
∵BE=AC
∴BE=BG，∠BGE=∠BEG
∴∠FAE=∠BGE=∠BEG=∠AEF
∴AE=EF
［例2］如图，已知△ABC中，AB=AC，DF⊥BC于F，DF与AC交于E，与BA的延长线交于D，求证：AD=AE。
证明：∵DF⊥BC
∴∠DFB=∠EFC=90°，∠D=90°－∠B，∠CEF=90°－∠C
∵AB=AC，∴∠B=∠C
∴∠D=∠CEF
∵∠CEF=∠AED
∴∠D=∠AED
∴AD=AE
三、利用平行四边形的性质证明线段相等
如果所证两线段在一直线上或看似平行，用上面的方法不易，可以考虑此法。
［例1］如图，△ABC中，∠C=90°，∠A=30°，分别以AB、AC为边在△ABC的外侧作正△ABE和正△ACD，DE与AB交于F，
求证：EF=FD。
证明：过D作DO⊥AC交AB于点O
∵OD垂直平分AC，∠ACB=90°
∴BC⊥AC
∴O点必为AB的中点，连结EO，则EO⊥AB
∵∠CAB=30°，∠BAE=∠CAD=60°
∴AD⊥AB，AE⊥AC
∴OE//AD，AE//OD
∴四边形ODAE为平行四边形
∴EF=FD
［例2］如图，AD是△ABC的中线，过DC上任意一点F作EG//AB，与AC和AD的延长线分别交于G和E，FH//AC，交AB于点H。
求证：HG=BE。
证明：延长AD到A'，使DA'=AD
又∵BD=CD
∴四边形BACA'是平行四边形
由题设可知HFGA 也是平行四边形 ∴HF=AG ∵HF//AC ，∴
AC
HF
BA BH =
又∵
AC
AG
C 'A EG =
，HF=AG ，BA=A'C ∴BH=EG
∴四边形BEGH 是平行四边形 ∴HG=BE
四、利用中位线证明线段相等
如果已知中含有中点或等边等，用上面方法较难，可以考虑此法。
［例1］如图，以△ABC 的边AB 、AC 为斜边向外作直角三角形ABD 和ACE ，且使∠ABD=∠ACE ，M 是BC 的中点。
证明：DM=EM 。
证明：延长BD 至F ，使DF=BD 。
延长CE 到G ，使EG=CE ，连结AF 、FC ，连结AG 、BG ∵BD=FD ，∠ADB=∠ADF=90°，AD=AD ∴Rt △ABD ≌Rt △AFD ∴∠BAD=∠FAD
同理可得：∠CAE=∠GAE ∵∠ABD=∠ACE
∴∠FAB=∠GAC ，故∠FAC=∠GAB 在△ABG 和△AFC 中，
AB=AF ，∠GAB=∠CAF ，AG=AC ∴△ABG ≌△AFC
又∵DF=DB ，EC=EG ，M 是BC 的中点 ∴DM=
BG 2
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FC 21 =EM ，即DM=EM ［例2］如图，△ABC 中，∠C 为直角，∠A=30°，分别以AB 、AC 为边在△ABC 的
外侧作正△ABE 与正△ACD ，DE 与AB 交于F 。
求证：EF=FD 。
证明：过D 作DG//AB 交EA 的延长线于G ，可得∠DAG=30° ∵∠BAD=30°＋60°=90° ∴∠ADG=90°
∵∠DAG=30°=∠CAB ，AD=AC ∴Rt △AGD ≌Rt △ABC ∴AG=AB ，∴AG=AE ∵DG//AB ∴EF//FD
五、利用“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”证明线段相等。
如果所证两线段所在的图形能构成直角三角形，并且可能构成斜边及斜边上的中线，用上面方法一时证不出来，可以考虑此法。
［例］如图，正方形ABCD 中，E 、F 分别为AB 、BC 的中点，EC 和DF 相交于G ，连接AG ，求证：AG=AD 。
证明：作DA 、CE 的延长线交于H ∵ABCD 是正方形，E 是AB 的中点 ∴AE=BE ，∠AEH=∠BEC ∠BEC=∠EAH=90° ∴△AEH ≌△BEC （ASA ） ∴AH=BC ，AD=AH 又∵F 是BC 的中点 ∴Rt △DFC ≌Rt △CEB ∴∠DFC=∠CEB
∴∠GCF ＋∠GFC=∠ECB ＋∠CEB=90° ∴∠CGF=90° ∴∠DGH=∠CGF=90° ∴△DGH 是Rt △ ∵AD=AH ∴AG=DH 2
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=AD。