内容正文:
重难突破3 平行四边形之构造中位线问题
一、【知识回顾】
【思维导图】
二、【考点类型】
考点1:连接构造中位线
典例1:(2021·广东·九年级专题练习)如图,在四边形ABCD中,点E、F分别是边AB、AD的中点,BC=5,CD=3,EF=2,∠AFE=45°,则∠ADC的度数为________.
【答案】135°
【分析】连接BD,根据三角形中位线定理得到EF∥BD,BD=2EF=4,根据勾股定理的逆定理得到∠BDC=90°,计算即可.
【详解】解:连接BD,
∵E、F分别是边AB、AD的中点,EF=2,
∴EF∥BD,BD=2EF=4,
∴∠ADB=∠AFE=45°,
又∵BC=5,CD=3,
∴BD2+CD2=25,BC2=25,
∴BD2+CD2=BC2,
∴∠BDC=90°,
∴∠ADC=∠ADB+∠BDC=135°,
故答案为:135°.
【点睛】本题考查的是三角形中位线定理、勾股定理的逆定理,三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半,熟练掌握中位线定理并作出正确的辅助线是解决本题的关键.
【变式1】(2022春·江苏宿迁·八年级校考阶段练习)如图,矩形的边,E是上一点,,F是上一动点,P、Q分别是、的中点,则的最小值为_____.
【答案】5
【分析】延长到,使,连接,则,,当、F、E在同一直线上时,最小,最小值为.根据P、Q分别是、的中点,得到,,的最小值为.
【详解】解:∵
∴
延长到,使,连接,
则,,
当、F、E在同一直线上时,
最小,最小值为.
在中,
即最小为10,
∵P、Q分别是、的中点,
的最小值为.
【点睛】本题考查了轴对称-最小值问题,熟练运用轴对称的性质和中位线定理是解题的关键.
【变式2】(2022秋·海南海口·九年级海南华侨中学校考期中)如图,在平行四边形中 ,,,,点、分别是边、上的动点.连接、,点为的中点 ,点为的中点 ,连接、.
(1)猜想则、的关系是___________;
(2)的最大值与最小值的差为_________.
【答案】
【分析】(1)根据三角形中位线的性质“平行于第三边且等于第三边的一半”即可获得答案;
(2)取的中点M,连接,作于N.首先证明,求出,确定的最大值以及最小值,结合(1)的结论即可解决问题.
【详解】解:(1)如下图,连接,
∵点为的中点 ,点为的中点,
∴为的中位线,
∴,且;
(2)如图,取的中点M,连接,过点A作于N.
∵四边形是平行四边形,,,
∴,,
∵点M为的中点,即,
∴,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴在中,,
∵,,
∴在中,,,
由(1)可知,,
∵点G在上,
∴的最大值为的长,最小值为AN的长,即的最大值为,最小值为,
∴的最大值为,最小值为,
∴的最大值与最小值的差为:.
故答案为:(1);(2).【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质、三角形的中位线定理、等边三角形的判定和性质、含30度角的直角三角形的性质、垂线段最短等知识,解题的关键是正确添加辅助线.
【变式3】(2020·全国·九年级专题练习)如图,在菱形中,,点、分别为边、的中点,连接,求证:.
【答案】见解析
【分析】连接、,交于点,根据三角形的中位线定理知,在菱形中,,易知,解直角三角形OBC知BO=BC∙sin60°=,从而得证.
【详解】证明:如图,连接、,交于点,
、分别是、的中点,
,
在菱形中,,
,,
,
,
.
【点睛】本题主要考查了三角形的中位线定理,菱形的性质及解直角三角形,熟练掌握有一个角为60°的特殊菱形的性质是解题的关键.
考点2:角平分线+垂直构造中位线
典例2:(2023春·湖北武汉·八年级武汉外国语学校(武汉实验外国语学校)校考阶段练习)如图所示,在中,M是的中点,平分于N点,且,则________.
【答案】3
【分析】延长交于点D,易得,利用全等三角形的性质可得,N是的中点,则可得是的中位线,从而可求出的长.
【详解】解:如图,延长交于点D.
∵,平分,
∴,.
又∵,
∴,
∴,,
∴N是的中点.
∵M是的中点,
∴是的中位线,
∴.
故答案是:3.
【点睛】本题考查了三角形中位线定理和全等三角形的判定与性质,解答此题的关键是正确作出辅助线.
【变式1】(2021春·浙江宁波·八年级校考期中)如图,边长分别为.P为的平分线上一点,且,M为的中点,则的值是__________.
【答案】
【分析】延长交于点,根据角平分线平分角,以及垂直得到的两个直角相等,证明,得到,为的中点,利用三角形的中位线定理,进行求解即可.
【详解】解:如图,延长交于点,
∵为的平分线,
∴,
∵于,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵M为的中点,
∴;
故答案为:.
【点睛】本题考查全等三角形