已知,△ABC和△ADE中,∠ACB=∠ADE=90°,DA=DE,CA=CB,连接BE,点O是BE的中点,连接OD,OC,求证:OD=OC且OD⊥OC。
分析:由题意,可以看到两个等腰直角三角形,相信很多同学第一时间反应是“手拉手”模型,可是与“手拉手”模型的差别在于缺少了一个底边所对应顶点共点的条件,所以这个时候我们就可以去想想能不能构造“手拉手”模型。那么看所证明的问题,不难发现△OCD同样是个等腰直角三角形,然而这个等腰直角三角形同样没有达到“手拉手”的条件,但是我们发现△OCD的底角的顶点与另外两个三角形的底边顶点共点,当这个时候,其实我们就可以去构造“手拉手”模型,如下图:
我们将△OCD沿着OC翻折,就得到了一个△CDF与△CAB的“手拉手”模型,其实这道题沿着OD翻折也可以组成一个“手拉手”模型,我们这里只选取一个例子来讲解。到了这一步,我们是根据问题来得到了一个模型,那么我们只要证明得到这是一个“手拉手”模型,这道题就解决了。所以既然是“手拉手”模型,肯定需要把等腰直角三角形的底角上的顶点交叉相连构造全等:
连接BF,只要证明得到△BFC≌△ADC,那么现在这两个三角形,暂时我们只有条件BC=AC,其他的条件都没有,所以这个时候就应该去发现突破口,哪些是突破口呢,那就要好好留意题目了,题目中我们是否有一些条件到目前为止都没有用上,很显然,O是BE的中点肯定是有所用途的,那么这个点我们同样不难发现也是DF的中点,两条线段共中点,肯定会有一组全等三角形出现:
如图,△BOF≌△EOD(SAS),所以BF=DE=AD,就为△BCF和△ACD提供了第二个条件。至此,我们还差一个条件就能证明△BCF≌△ACD,有了两条边,我们证明三角形全等,需要两条边的就只有SSS和SAS,而这组三角形的第三条边明显是我们想要得到的结论,所以就只能通过SAS证明全等,既找其夹角∠CBF=∠CAD:
那么在倒角的过程当中,我们要善于去发现所求的角与我们已知角之间的数量关系,这里很明显∠CBF=45°-∠OBF-∠ABE,而同样的在△ABE中,∠CAD=180°-∠OED-∠ABE-3×45°=45°-∠OED-∠ABE,又因为∠OBF=∠OED,所以∠CBF=∠CAD,至此,这道题就解决了。
备注:这里就得注意这是我们逆推的思路,而我们在实际证明当中,尽量不用翻折和旋转,这样就可以避免出现三点共线的证明。
解答:倍长DO至点F,连接BF,CF,CD。
∵O是BE,DF的中点
∴在△OFB与△ODE中:
△OFB≌△ODE(SAS)
∴BF=DE,∠OBF=∠OED
又∵DE=AD
∴BF=AD
又∵AC=BC,CD=CF
在△ABE中:∠CAD=180°-∠OED-∠ABE-3×45°=45°-∠OED-∠ABE
=45°-∠OBF-∠ABE
=∠CBF
∴在△BCF与△ACD中:
△BCF≌△ACD(SAS)
∴CD=CF,∠DCF=∠ACD+∠DCA=∠ACD+∠BCF=90°
既△DCF是等腰直角三角形
又∵OC是△DCF斜边上的中线
∴OC=OD,且OC⊥OD(三线合一)