① 底边中线 + 底边高线 → 成立
结论:若三角形一边上的中线与该边上的高线重合,则该三角形是等腰三角形。
证明思路:
- 已知:在△ABC中,AD是BC边上的中线,且AD⊥BC。
- 推导:因为AD⊥BC,所以∠ADB = ∠ADC = 90°。
- 因为AD是中线,所以BD = CD。
- 公共边:AD = AD。
- 根据SAS(边角边)判定定理,△ABD ≌ △ACD。
- 结论:AB = AC,即△ABC为等腰三角形。
⚡ 网友提示:这是最稳妥的逆定理形式,因为垂直和平分线段的组合能直接利用对称性证明全等。
② 顶角平分线 + 底边高线 → 成立
结论:若三角形一个角的平分线与它对边上的高线重合,则该三角形是等腰三角形。
证明思路:
- 已知:AD平分∠BAC,且AD⊥BC。
- 推导:∠BAD = ∠CAD(角平分线定义),∠ADB = ∠ADC = 90°。
- 公共边:AD = AD。
- 根据ASA(角边角)判定定理,△ABD ≌ △ACD。
- 结论:AB = AC。
③ 顶角平分线 + 底边中线 → 成立(但需注意SSA陷阱)
结论:若三角形一个角的平分线与它对边上的中线重合,则该三角形是等腰三角形。
难点解析:
这看似符合“边边角”(SSA),通常不能判定全等。但在此特定情境下,可以通过倍长中线法或面积法证明。
证明方法(倍长中线):
延长AD至E,使DE=AD,连接BE。易证△ADC≌△EDB (SAS),故AC=EB,∠CAD=∠E。又因AD平分∠BAC,∠BAD=∠CAD,故∠BAD=∠E,得AB=EB。所以AB=AC。
⚠️ 注意:如果是底角平分线与对边中线重合,则不一定成立!必须强调是“顶角”。