平行线的判定与性质(之二)
一、直接证明:
  1.已知:如图,BE平分∠ABC,∠1=∠2
      求证:∠4=∠C
                 
  分析:欲证∠4=∠C,需证DE∥BC,则需证∠2=∠3,又由角平分线条件可知∠1=∠3,及已知∠1=∠2,得证。
  证明:∵ BE平分∠ABC(已知)
     ∴ ∠1=∠3(角平分线定义)
     又∵ ∠1=∠2(已知)
     ∴ ∠2=∠3
     ∴ DE∥BC(内错角相等,两直线平行)
     ∴ ∠4=∠C(两直线平行,同位角相等)

  2.已知:如图,∠1=∠2,∠A=90°,EF⊥AB
      求证:∠3=∠C。
                    
  分析:欲证∠3=∠4,需证EF∥BC,由垂直条件可知AD∥EF,则需证AD∥BC,由条件∠1=∠2可得证。
  证明:∵ ∠1=∠2(已知)
     ∴ AD∥BC(内错角相等,两直线平行)
     ∵ ∠A=90°(已知)
     ∴ DA⊥AB(垂直定义)
     又∵ EF⊥AB(已知)
     ∴ AD∥EF(垂直于同一直线的两直线平行)
     ∴ EF∥BC(平行公理推论)
     ∴ ∠3=∠C(两直线平行,同位角相等)
  注:此类图中有三线平行的题往往都会用到“平行公理推论”。

  3.已知:如图,AC⊥AB,AD⊥BC,EF⊥BC,∠1=∠2
      求证:DG⊥AC
               
  分析:欲证DG⊥AC,由于BA⊥AC,所以需证DG∥AB,这又需证∠1=∠3,而已知∠1=∠2,
     故需证∠2=∠3,即需证EF∥AD,由EF⊥BC且AD⊥BC可得证。
  证明:∵ EF⊥BC,AD⊥BC
     ∴ EF∥AD(垂直于同一直线的两直线平行)
     ∴ ∠2=∠3(两直线平行,同位角相等)
     又∵ ∠1=∠2(已知)
     ∴ ∠3=∠1
     ∴ DG∥AB(内错角相等,两直线平行)
     ∴ ∠4=∠BAC(两直线平行,同位角相等)
     ∵ BA⊥AC(已知)
     ∴ ∠BAC=90°
     ∴ ∠4=90°
     即 DG⊥AC

二、借助中间量转移角
  1.已知:如图,∠1=∠2互补,∠A=∠C,AD平分∠BDF。
      求证:BC平分∠EBD
                 
  分析:欲证BC平分∠EBD,需证
     而已知,想办法证明∠4=∠3且∠EBD=∠BDF即可,
     所以需证AB∥CD,而由∠1与∠2互补易得证。
  证明:∵ ∠1+∠2=180°(已知)
     ∠2+∠5=180°(如图)
     ∴ ∠1=∠5(等角的补角相等)
     ∴ AB∥CD(同位角相等,两直线平行)
     ∴ ∠3=∠A,∠4=∠C,∠EBD=∠BDF(两直线平行,内错角相等)
     ∵ ∠A=∠C(已知)
     ∴ ∠3=∠4
     ∵ AD平分∠BDF(已知)
     ∴ ∠3∠BDF(角平分线定义)
     ∴ ∠4=∠EBD
     即 BC平分∠EBD。
  注:学生在处理这道题目时,常常会推出AD∥BC再去转移角,事实上,AD∥BC只是本题的“副产品”,对于解决问题没有太大帮助,完全可以绕开。

  2.已知:如图,∠1=∠2,∠3=∠D。
      求证:DB∥EC。
                 
  分析:∠3与∠D在图上位置较远,没有关联,考虑将∠4作为中间量进行转移。
  证明:∵ ∠1=∠2(已知)
     ∴ AD∥BE(内错角相等,两直线平行)
     ∴ ∠D=∠4(两直线平行,内错角相等)
     又∵ ∠3=∠D(已知)
     ∴ ∠3=∠4
     ∴ DB∥EC(内错角相等,两直线平行)

三、借助辅助线(过拐点作平行线)
  典型应用是证明“三角形内角和为180°”,此处从略。
  1.已知:如图,∠ABC=30°,∠DEF=45°,BC⊥CD,AB∥EF。
      求证:∠D
                
  解:作CM∥AB,作DN∥AB
    又∵ AB∥EF
    ∴ AB∥CM∥DN∥EF(平行公理推论)
    ∵ AB∥CM(已作)
    ∴ ∠1=∠ABC=30°(两直线平行内错角相等)
    同理:∠4=∠DEF=45°,∠2=∠3
    ∵ BC⊥CD
    ∴ ∠2=∠BCD-∠1=90°-30°=60°
    ∴ ∠3=60°
    ∴ ∠CDE=∠3+∠4=60°+45°=105°

  2.已知:如图,直线AB∥CD,∠EFA=30°,∠FGH=90°,∠HMN=30°,∠CNP=50°,
      求:∠GHM。
                
  解:作IG∥AB,MJ∥AB,HK∥AB
    又∵ AB∥CD
    ∴ AB∥IG∥JM∥HK∥CD(平行公理推论)
    ∵ AB∥IG(已作)
    ∴ ∠1=∠AFE=30°(两直线平行,同位角相等)
    又∵ ∠FGH=90°(已知)
    ∴ ∠2=∠FHG-∠1=60°
    ∵ IG∥HK(已证)
    ∴ ∠GHK=∠2=60°(两直线平行,内错角相等)
    ∵ JM∥CD(已证)
    ∴ ∠JMP=∠CNP=50°(两直线平行,同位角相等)
    又∵ ∠HMN=30°(已知)
    ∴ ∠3=∠JMP-∠HMN=20°
    ∵ JM∥HK(已证)
    ∴ ∠4=∠3=20°(两直线平行,内错角相等)
    ∴ ∠GHM=∠GHK-∠4=60°-20°=40°
  注:i)此类两平行线间夹折线的题目,往往过拐点作平行线后,从两边往中间推导的关系,就像吃三
      文治,揭开上下的面包皮找中间的肉。
     ii)学到第七章三角形后,可以利用三角形内角、外角性质来解决此类问题,过程会更加简洁,有
       兴趣的同学可以试着做一做。