截长补短法

《截长补短法》第二课堂活动方案

八年级数学组

八年级上册课本中，在全等三角形部分介绍了角的平分线的性质，这一性质在许多问题里都有着广泛的应用.而“截长补短法”又是解决这一类问题的一种特殊方法，在无法进行直接证明的情形下，利用此种方法常可使思路豁然开朗.请看几例.

例1. 已知，如图1-1，在四边形ABCD中，BC＞AB，AD=DC，BD平分∠ABC.

求证：∠BAD+∠BCD=180°.

分析：因为平角等于180°，因而应考虑把两个不在一起的通过全等转化成为平角，图中缺少全等的三角形，因而解题的关键在于构造直角三角形，可通过“截长补短法”来实现.

证明：过点D作DE垂直BA的延长线于点E，作DF⊥BC于点F，如图1-2 ∵BD平分∠ABC，∴DE=DF，

EADB图1-1

C在Rt△ADE与Rt△CDF中，

AD?DE?DF ??AD?CD∴Rt△ADE≌Rt△CDF(HL),∴∠DAE=∠DCF. 又∠BAD+∠DAE=180°，∴∠BAD+∠DCF=180°，

B图1-2

FCDA即∠BAD+∠BCD=180°

例2. 如图2-1，AD∥BC，点E在线段AB上，∠ADE=∠CDE，∠DCE=∠ECB.

求证：CD=AD+BC.

分析：结论是CD=AD+BC，可考虑用“截长补短法”中的“截长”，即

EEDCBA图2-1

321F4CB图2-2

在CD上截取CF=CB，只要再证DF=DA即可，这就转化为证明两线段相等的问题，从而达到简化问题的目的.

证明：在CD上截取CF=BC，如图2-2 在△FCE与△BCE中，

?CF?CB???FCE??BCE ?CE?CE?∴△FCE≌△BCE（SAS）,∴∠2=∠1.

又∵AD∥BC，∴∠ADC+∠BCD=180°，∴∠DCE+∠CDE=90°， ∴∠2+∠3=90°，∠1+∠4=90°，∴∠3=∠4. 在△FDE与△ADE中，

??FDE??ADE? ?DE?DE??3??4?∴△FDE≌△ADE（ASA），∴DF=DA， ∵CD=DF+CF，∴CD=AD+BC.

例3. 已知，如图3-1，∠1=∠2，P为BN上一点，且PD⊥BC于点D，AB+BC=2BD.

求证：∠BAP+∠BCP=180°.

分析：与例1相类似，证两个角的和是180°，可把它们移到一起，让它们是邻补角，即证明∠BCP=∠EAP，因而此题适用“补短”进行全等三角形的构造.

证明：过点P作PE垂直BA的延长线于点E，如图3-2 ∵∠1=∠2，且PD⊥BC，∴PE=PD， 在Rt△BPE与Rt△BPD中，

12DAPNBC图3-1

?PE?PD ??BP?BP∴Rt△BPE≌Rt△BPD(HL),∴BE=BD.

∵AB+BC=2BD，∴AB+BD+DC=BD+BE，∴AB+DC=BE即

EAPNDC=BE-AB=AE.

B12DC在Rt△APE与Rt△CPD中,

?PE?PD???PEA??PDC ?AE?DC?图3-2

∴Rt△APE≌Rt△CPD(SAS),∴∠PAE=∠PCD 又∵∠BAP+∠PAE=180°,∴∠BAP+∠BCP=180°

例4. 已知：如图4-1，在△ABC中，∠C＝2∠B，∠1＝∠2.

求证：AB=AC+CD.

分析：从结论分析，“截长”或“补短”都可实现问题的转化，即延长AC至E使CE=CD，或在AB上截取AF=AC.

证明：方法一（补短法）

延长AC到E，使DC=CE，则∠CDE＝∠CED，如图4-2

AA12BDC图4-1

∴∠ACB＝2∠E，

∵∠ACB＝2∠B，∴∠B＝∠E，

BD12C在△ABD与△AED中,

??1??2???B??E ?AD?AD?图4-2

E∴△ABD≌△AED（AAS）,∴AB=AE. 又AE=AC+CE=AC+DC，∴AB=AC+DC. 方法二（截长法）

在AB上截取AF=AC，如图4-3 在△AFD与△ACD中,

?AF?AC???1??2 ?AD?AD?A12FBDC图4-3

∴△AFD≌△ACD（SAS）,∴DF=DC，∠AFD＝∠ACD. 又∵∠ACB＝2∠B，∴∠FDB＝∠B，∴FD=FB. ∵AB=AF+FB=AC+FD，∴AB=AC+CD.

上述两种方法在实际应用中，时常是互为补充，但应结合具体题目恰当选择合适思路进行分析。让掌握学生掌握好“截长补短法”对于更好的理解数学中的化归思想有较大的帮助。

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