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微素养·专题突破 九 与线段有关的核心素养表现——几何直观与推理能力
【例1】 如图,线段AB被点C,D分成2∶4∶7三部分,M,N分别是AC,DB的中点,若MN=17 cm,求BD的长.
解:∵线段AB被点C,D分成2∶4∶7三部分,
∴设AC=2x,CD=4x,BD=7x.
∵M,N分别是AC,DB的中点,
∴CM=AC=x,DN=BD=x.
∵MN=17 cm,∴x+4x+x=17,
∴x=2,∴BD=14 cm.
【变式1】 如图,AB=12 cm,若C为AB的中点,点D在线段AC上,且CD∶CB=2∶3,则DB的长度为( D )
A.4 cm B.6 cm
C.8 cm D.10 cm
【解析】 设CB=3x,
∵AB=12 cm,C为AB的中点,
∴AC=BC=AB=6 cm.
∵CD∶CB=2∶3,
∴CD=2x,AD=x,
∴AD=2 cm,
∴BD=AB-AD=10 cm.
【变式2】 延长线段AB到点C,使BC=AB,反向延长AC到点D,使AD=AC,则CD=__2__AB.
【解析】 如图,
设BC=a.
因为BC=AB,
所以AB=3a,
所以AC=AB+BC=3a+a=4a.
因为AD=AC,
所以AD=×4a=2a,
所以CD=AD+AC=2a+4a=6a,
所以CD=2AB.
【变式3】 如图,点B,C在线段AD上,且AB∶BC∶CD=2∶3∶4,M是线段AC的中点,N是线段CD的中点,且MN=9.求BD的长.
解:设AB=2x,
∵M是线段AC的中点,N是线段CD的中点,
∴CM=AC,CN=CD,
∴MN=CM+CN=(AC+CD)=AD=9,
∴AD=18.
∵AB∶BC∶CD=2∶3∶4,
∴BC=3x,CD=4x,
∴BD=×AD=14.
【例2】 已知线段AB=10,C为线段AB延长线上的一点,D是线段AC的中点,且点D不与点B重合.若线段BD=4,求线段BC的长.
解:当点D在B的右侧时,如图1,AD=AB+BD=10+4=14.
∵D是线段AC的中点,
∴AD=CD=14,
∴BC=BD+CD=4+14=18.
当点D在B的左侧时,如图2,AD=AB-BD=10-4=6.
∵D是线段AC的中点,
∴AD=CD=6,
∴BC=CD-BD=6-4=2.
综上所述,线段BC的长为18或2.
【变式1】 有两根木条AB和CD,AB的长为80 cm,CD的长为130 cm,在它们的中点处各有一个小圆孔M,N(圆孔直径忽略不计,M,N抽象成两个点),将它们的一端重合,放置在同一条直线上,此时两根木条的小圆孔之间的距离MN=( C )
A.25 cm
B.105 cm
C.25 cm或105 cm
D.50 cm或210 cm
【解析】 当A,C(或B,D)重合,且剩余两端点在重合点同侧时,如图1,
MN=CN-AM=CD-AB
=65-40=25(cm).
当B,C(或A,D)重合,且剩余两端点在重合点两侧时,如图2,
MN=CN+BM=CD+AB
=65+40=105(cm).
综上所述,两根木条的小圆孔之间的距离MN=25 cm或105 cm.
【变式2】 已知点A,B,C在同一条直线上,且=,求的值.
解:当点C在线段AB上时,如图1,
∵=,∴=.
当点C在线段AB的延长线上时,如图2,
∵=,∴=.
1.如图所示,已知AB=24,C为AB的中点,点D在线段AC上,且AD∶CB=1∶3,则DB的长度为( D )
A.12 B.18
C.16 D.20
2.如图所示,C是线段AB上一点,M是AC的中点,N是BC的中点,如果MC比NC长2 cm,则AC比BC长( B )
A.2 cm B.4 cm
C.1 cm D.6 cm
3.若A,B,C在同一条直线上,线段AB=7 cm,BC=3 cm,则A,C两点间的距离是( C )
A.4 cm B.10 cm
C.10 cm或4 cm D.7 cm或3 cm
4.已知C是线段AB的中点,D是线段AC的三等分点.若线段AB=12 cm,则线段BD的长为__10或8__cm.
5.如图,已知线段AB的长为a,延长线段AB至点C,使BC=AB,取线段AC的中点D,若DB=2,则a=__8__.
6.如图所示,已知线段AD=AB,AE=AC,BC=4,则DE=____.
7.如图,有公共端点P的两条线段MP,NP组成一条折线M-P-N,若该折线M-P-N上一点Q把这条折线分成相等的两部分,把这个点Q叫做这条折线的“折中点”,已知D是折线A-C-B的“折中点”,E为线段AC的中点,CD=1,CE=3,则线段BC的长为__8或4__.
【解析】 当BC>AC时,