内容正文:
专题09 全等三角形模型之倍长中线法全攻略
【模型说明】
思路:遇到中点,优先考虑将其中线延长,构造全等三角形进行边角转化解决问题
【例题精讲】
例1.(基本模型)【阅读理解】数学兴趣小组活动时,老师提出如下问题:如图1,在中,若,,求边上的中线的取值范围.小明提出了如下解决方法,延长线段至点E,使,连接.请根据小明的方法回答下列问题.
(1)由已知和作图能得到的理由是____________.
A. B. C. D.
(2)探究得出的取值范围___________.
A. B. C. D.
【问题解决】
(3)如图2,在中,,,是的中线,求证:.
例2.(模型拓展)已知,△ABC中,BC=6,AC=4,M是BC的中点,分别以AB,AC为边向外作正方形ABDE,正方形ACFG,连接EG,MA的延长线交EG于点N,
(1)如图,若∠BAC=90°,求证:AM=EG,AM⊥EG;
(2)将正方形ACFG绕点A顺时针旋转至如图,(1)中结论是否仍然成立?请说明理由;
例3.(培优综合1)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.
例4.(培优综合2)(1)如图1,在ABC中,AB=4,AC=6,AD是BC边上的中线,延长AD到点E使DE=AD,连接CE,把AB,AC,2AD集中在ACE中,利用三角形三边关系可得AD的取值范围是 ;
(2)如图2,在ABC中,AD是BC边上的中线,点E,F分别在AB,AC上,且DE⊥DF,求证:BE+CF>EF;
(3)如图3,在四边形ABCD中,∠A为钝角,∠C为锐角,∠B+∠ADC=180°,DA=DC,点E,F分别在BC,AB上,且∠EDF=∠ADC,连接EF,试探索线段AF,EF,CE之间的数量关系,并加以证明.
【变式训练1】.在中,点P为边中点,直线a绕顶点A旋转,于点M.于点N,连接.
(1)如图1,若点B,P在直线a的异侧,延长交于点 E.求证:;
(2)若直线a绕点A旋转到图2的位置时,点在直线a的同侧,其它条件不变,此时,,求MN的长度.
(3)若过P点作于点G,试探究线段 和的数量关系.
【变式训练2】.(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.
【课后训练】
1.如图,中,点D在上,,点E是的中点,连接,则 .
2.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 .
3.如图,已知,点是的中点,且,求证:.
4.如图所示,为的角平分线,分别在上,,若.
求证:.
5.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)
6.如图,为的中线,在上,交于,且.求证:.
7.(1)方法呈现:如图①:在中,若,,点为边的中点,求边上的中线的取值范围.
解决此问题可以用如下方法:
延长到点,使,再连接,可证,从而把、,集中在中,利用三角形三边的关系即可判断中线的取值范围是 (直接写出范围即可).这种解决问题的方法我们称为“倍长中线法”;
(2)探究应用:
如图②,在中,点是的中点,于点,交于点,交于点,连接,判断与的大小关系,并说明理由;
(3)问题拓展:
如图③,在四边形中,,与的延长线交于点,点是的中点,若是的角平分线,试探究线段、、之间的数量关系,并说明理由.
8.数学兴趣小组在活动时,老师提出了这样一个问题:
如图1,在中,,,D是的中点,求边上的中线的取值范围.
【阅读理解】小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:
(1)如图1,延长,使,连接.根据__________可以判定≌__________,得出__________.
这样就能把线段集中在中.利用三角形三边的关系,即可得出中线的取值范围是__________.
【方法感悟】当条件中出现“中点”,“中线”等条件时,可以考虑做“辅助线”——把中线延长一倍,构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集中到同一个三角形中,这种作辅助线的方法称为“中线加倍”法.
【问题解决】(2)如图2,在中,,D是边的中点,,交于点E,交于点F,连接