内容正文:
专题01 倍长中线模型
基本模型:
(1)如图,在△ABC中,AD为△ABC的中线,延长AD至点E,使得DE=AD,连接BE,则△ADC≌△EDB.
(2)有三角形中线时,可过中点所在的边的两端点向中线作垂线,构造全等三角形,例:
如图,AF为△ABC的中线,作BD⊥AF交AF延长线于点D,作CE⊥AF于点E,则△BDN≌△CEN.
例题精讲
例1.(基本模型)如图,在中,是上一点,连接,已知,,是的中线.求证:.(提示:延长至,使,连接)
例2.(培优综合)(1)阅读理解:如图1,在中,若,.求边上的中线的取值范围,小聪同学是这样思考的:延长至,使,连接.利用全等将边转化到,在中利用三角形三边关系即可求出中线的取值范围,在这个过程中小聪同学证三角形全等用到的判定方法是___________,中线的取值范围是___________;
(2)问题解决:如图2,在中,点是的中点,.交于点,交于点.求证:;
(3)问题拓展:如图3,在中,点是的中点,分别以为直角边向外作和,其中,,,连接,请你探索与的数量与位置关系,并直接写出与的关系.
例3.(分类讨论)在中,点为边中点,直线绕顶点旋转,直线于点.直线于点,连接,.
(1)如图1,若点,在直线的异侧,延长交于点.求证:.
(2)若直线绕点旋转到图2的位置时,点,在直线的同侧,其它条件不变,此时,,,求的长度.
(3)若过点作直线于点.试探究线段、和的关系.
【变式训练1】如图,在中,,是的中线,点D在的延长线上,连接,平分.
(1)求证:;
(2)求证:.
【变式训练2】某数学兴趣小组在一次活动中进行了探究试验活动,请你来加入.
【探究与发现】
如图1,延长△ABC的边BC到D,使DC=BC,过D作DE∥AB交AC延长线于点E,求证:△ABC≌△EDC.
【理解与应用】
如图2,已知在△ABC中,点E在边BC上且∠CAE=∠B,点E是CD的中点,若AD平分∠BAE.
(1)求证:AC=BD;
(2)若BD=3,AD=5,AE=x,求x的取值范围.
【变式训练3】如图1,在中,是边的中线,交延长线于点,.
(1)求证;
(2)如图2,平分交于点,交于点,若,,求的值.
【变式训练4】(1)如图1,△ABC中,AD为中线,求证:AB+AC>2AD;
(2)如图2,△ABC中,D为BC的中点,DE⊥DF交AB、AC于E、F.求证:BE+CF>EF.
课后训练
1.如图,在中,为边的中线,E为上一点,连接并延长交于点F,若,,,则的长为____________.
2.在△ABC中,AB=AC,点D是△ABC内一点,点E是CD的中点,连接AE,作EF⊥AE,若点F在BD的垂直平分线上,∠BAC=α,则∠BFD=_________.(用α含的式子表示)
3.在通过构造全等三角形解决的问题中,有一种典型的方法是倍延中线.
(1)如图1,是的中线,求的取值范围.我们可以延长到点,使,连接,易证,所以.接下来,在中利用三角形的三边关系可求得的取值范围,从而得到中线的取值范围是 ;
(2)如图2,是的中线,点在边上,交于点且,求证:;
(3)如图3,在四边形中,,点是的中点,连接,且,试猜想线段之间满足的数量关系,并予以证明.
4.已知,在中,,点为边的中点,分别交,于点,.
(1)如图1,①若,请直接写出______;
②连接,若,求证:;
(2)如图2,连接,若,试探究线段和之间的数量关系,并说明理由.
5.如图,在中,,,分别为,边上的高,连接,过点作与点,为中点,连接,.
(1)如图,若点与点重合,求证:;
(2)如图,请写出与之间的关系并证明.
6.如图,△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,点D在CB上,连接AD,EA⊥AD,∠ACE=∠ABD.
(1)求证:AD=AE;
(2)若点F为CD中点,AF交BE于点G,求∠AGE的度数.
7.【观察发现】如图①,△ABC中,AB=7,AC=5,点D为BC的中点,求AD的取值范围.
小明的解法如下:延长AD到点E,使DE=AD,连接CE.
在△ABD与△ECD中
∴△ABD≅△ECD(SAS)
∴AB= .
又∵在△AEC中EC﹣AC<AE<EC+AC,而AB=EC=7,AC=5,
∴ <AE< .
又∵AE=2AD.
∴ <AD< .
【探索应用】如图②,ABCD,AB=25,CD=8,点E为BC的中点,∠DFE=∠BAE,求DF的长为 .(直接写答案)
【应用拓展】如图③,∠BAC=60°,∠CDE=120°,AB=AC,DC=DE,连接BE,P为BE的中点,求证:AP⊥DP.
8.已知中,
(1)如图1,点E为的中点,连并延长到点F,使,则与的数量关系是________.
(