1、有关梯形的计算,学会转化是关键
王可民
在解答有关梯形的计算问题时,常常需要添加适当的辅助线,将其转化为三角形、平行四边形等问题来解决。一般地,梯形中常用的辅助线有六种,可概括为:
连接梯形对角线,平移一腰到顶点;
梯形两底作高线,延长两腰来相见;
平移一条对角线,一腰中点等积变。
下面举例说明梯形的这些转化方法,请同学们注意体会并加以运用。
转化策略一:连接梯形对角线
目的作用:把梯形问题转化为三角形问题
例1 如图1,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,∠C=60°,BC=CD,AD=1cm,求梯形ABCD的面积。
解析 连接BD。
在△BCD
2、中,
∵BC=CD, ∠C=60°
∵△BCD为等边三角形。
∴BC=BD,∠CBD=60°。
又AD∥BC,∠ABC=90°,∴∠A=90°。
在Rt△ABD中,∠ABD=∠ABC-∠CBD=30°,
∴BD=2AD=2,
。
∴
转化策略二:平移一腰到顶点
目的作用:将梯形问题转化为三角形和平行四边形问题。
例2 如图2,在梯形ABCD中,AD∥BC,AD=6,BC=8,AB=4,求腰CD的取值范围。
解析 过点D作DE∥AB交BC于点E,则四边形ABED为平行四边形。
∴DE=AB=4,BE=AD=6。
∴EC=BC-BE=
3、8-6=2。
在△DEC中,由三角形三边的关系可知
DE-EC4、
∴BE=CF=3cm。
∴BC=BE+EF+CF=2+3+2=7cm。
转化策略四:延长两腰来相见
目的作用:延长两腰交于一点,得到有公共角的两个三角形。
例4 如图4,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=∠C=60°,BC-AD=4cm,求腰AB的长。
解析 延长BA、CD交于点E
∵AD∥BC,∠B=∠C=60°,
∴∠EAD=∠EDA=60°。
∴△EAD、△EBC都是等边三角形。
∴EA=AD,EB=BC。
∴AB=EB-EA=BC-AD=4cm。
转化策略五:平移一条对角线
目的作用:构造以对角线为一边的平行四边形和三角形。
例5 如图5
5、在梯形ABCD中,AD∥BC,AB=DC,且AC⊥BD,高DF=10cm,求梯形ABCD的面积。
解析 过D点作DE∥AC,交BC的延长线于点E,则四边形ACED是平行四边形。
∴AC=DE, AD=CE。
又由等腰梯形的性质可知AC=DB,
∴DB=DE。
又AC⊥BD,DE∥AC,∴BD⊥DE。
即△DBE为等腰直角三角形。
又DF⊥BC,∴BF=EF。
∴
∴
=
转化策略六:一腰中点等积变
目的作用:连接梯形底的一端与一腰中点并延长,与另一底的延长线相交,构造全等三角形。
例6 如图6,在梯形ABCD中,AD∥BC,点E是腰AB的中点,且BC+AD=CD,∠D=100°,求∠BCE的度数。
解析 连接DE并延长交CB的延长线于F。
∵∠A=∠EBF,∠ADE=∠F,AE=BE,
∴△ADE≌△BFE。
∴AD=BF,DE=FE。
又CD=BC+AD=BC+BF=CF,即△CDF是等腰三角形。
由等腰三角形的性质“三线合一”可知
∠BCE=∠DCE=∠BCD。
又AD∥BC,∠ADC+∠BCD=180°。
∴∠BCD=180°-∠ADC=80°。
∴∠BCE=∠BCD=40°。