证 如图1-28所示,四边形ABCD中,过顶点B引BE∥AD,BF∥CD,并延长 AB,CB到 H,G.则有∠A=∠2(同位角相等),∠D=∠1(内错角相等),∠1=∠3(同位角相等).∠C=∠4(同位角相等),又 ∠ABC(即∠B)=∠GBH(对顶角相等).由于∠2+∠3+∠4+∠GBH=360°,所以
∠A+∠B+∠C+∠D=360°.
∠1=∠ABD,∠2=∠CBD(内错角相等).
说明(1)同例3,周角的顶点可以取在平面内的任意位置,证明的本质不变.(2)总结例3、例4,并将结论的叙述形式变化,可将结论加以推广:三角形内角和=180°=(3-2)×180°, 四边形内角和=360°=2×180°=(4-2)×180°. 人们不禁会猜想:五边形内角和=(5-2)×180°=540°,
例7 如图1-30所示.∠1=∠2,∠D=90°,EF⊥CD.
…………………………n边形内角和=(n-2)×180°.
求证:∠3=∠B.
这个猜想是正确的,它们的证明在学过三角形内角和之后,证明将非常简单.(3)在解题过程中,将一些表面并不相同的问题,从形式上加以适当变形,找到它们本质上的共同之处,将问题加以推广或一般化,这是发展人的思维能力的一种重要方法.
例6 如图1-29所示.直线l的同侧有三点A,B,C,且AB∥l,BC∥l.求证: A,B,C三点在同一条直线上.
又∠1+∠2=180°,所以∠ABD+∠CBD=180°,
即∠ABC=180°=平角.A,B,C三点共线.思考 若将问题加以推广:在l的同侧有n个点A1,A2,…,An-1,An,且有AiAi+1∥l(i=1,2,…,n-1).是否还有同样的结论?
分析A,B,C三点在同一条直线上可以理解为∠ABC为平角,即只要证明射线BA与BC所夹的角为180°即可,考虑到以直线l上任意一点为顶点,该点分直线所成的两条射线为边所成的角均为平角,结合所给平行条件,过B作与l相交的直线,就可将l上的平角转换到顶点B处. 证 过B作直线 BD,交l于D.因为AB∥l,CB∥l,所以
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分析 如果∠3=∠B,则应需EF∥BC.又知∠1=∠2,则有BC∥AD.从而,应有EF∥AD.这一点从条件EF⊥CD及∠D=90°不难获得.
证 因为∠1=∠2,所以
AD∥BC(内错角相等,两直线平行).
因为∠D=90°及EF⊥CD,所以
AD∥EF(同位角相等,两直线平行).
所以 BC∥EF(平行公理), 所以
∠3=∠B(两直线平行,同位角相等).
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