内容正文:
人教版八年级下
构造中位线解题的常用方法
应用训练
八年级数学(下)专项训练
三角形的中位线具有两方面的性质:一是位置上的平行关系,二是数量上的倍分关系.因此,当题目中给出三角形两边的中点时,可以直接连出中位线;当题目中给出一边的中点时,往往需要找另一边的中点,作出三角形的中位线.
如图,在△ABC中,BD,CE分别平分∠ABC,∠ACB,AM⊥CE于点M,AN⊥BD于点N.求证:MN=(AB+AC-BC).
方法:图中不存在中点,但结论与三角形中位线定理很类似,因此应设法寻找中点,再构造三角形的中位线.要证明MN=(AB+AC-BC),可找以MN为中位线的三角形,故延长AM交BC于点F,延长AN交BC于点G,易证明2MN=FG,而FG=BG+FC-BC.又易证明BG=AB,FC=AC,故问题得证.
证明:如图,延长AM,AN分别交BC于点F,G.
∵BD平分∠ABC,AN⊥BD,
∴∠ABN=∠GBN,∠ANB=∠GNB=90°.
在△ABN和△GBN中,
∴△ABN≌△GBN(ASA).
∴AN=GN,AB=GB.
同理可得AM=FM,AC=FC.
∴M,N分别为AF,AG的中点.
∴MN=FG.
又∵FG=BG+FC-BC=AB+AC-BC,
∴MN=(AB+AC-BC).
训练1:连接两点构造三角形的中位线
1.[2023·广西]如图,在边长为2的正方形ABCD中,E,F分别是BC,CD上的动点,M,N分别是EF,AF的中点,则MN的最大值为 .
【点拨】
连接AE,首先证明出MN是△AEF的中位线,得出 MN=AE,然后由正方形的性质和勾股定理得到AE==,证明出当BE最大时,AE最大,此时MN最大,易知当点E和点C重合时,BE最大,即BC的长度,最后代入求解即可.
训练2:已知角平分线及垂直构造中位线
2.如图,在△ABC中,点M为BC的中点,AD为△ABC的外角平分线,且AD⊥BD.若AB=12,AC=18,求DM的长.
【解】如图,延长BD交AF于点N.
由题意知∠NAD=∠BAD,∠ADN=∠ADB=90°.
又∵AD=AD,
∴△AND≌△ABD(ASA).
∴DN=DB,AN=AB.
又∵M为BC的中点,
∴DM为△BNC的中位线.
∴DM=NC=(AN+AC)=(AB+AC)=15.
3.如图,在△ABC中,已知AB=6,AC=10,AD平分∠BAC,BD⊥AD于点D,点E为BC的中点.求DE的长.
【解】如图,延长BD交AC于点F.
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD.
∵BD⊥AD,∴∠ADB=∠ADF=90°.
又∵AD=AD,∴△ADB≌△ADF(ASA).
∴AF=AB=6,BD=FD.
∵AC=10,∴CF=AC-AF=10-6=4.
∵E为BC的中点,D是BF的中点,
∴DE是△BCF的中位线.
∴DE=CF=×4=2.
训练3:倍长法构造三角形的中位线
4.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,BA=BC,△BEF为等腰直角三角形,∠BEF=90°,M为AF的中点.求证:ME=CF.
【证明】如图,延长FE至N,使EN=EF,
连接BN,AN,易得ME=AN.
∵EF=EN,∠BEF=90°,
∴BE垂直平分FN.
∴BF=BN.∴∠BNF=∠BFN.
∵△BEF为等腰直角三角形,∠BEF=90°,
∴∠BFN=45°.∴∠BNF=45°.
∴∠FBN=90°,即∠FBA+∠ABN=90°.
又∵∠FBA+∠CBF=90°,∴∠CBF=∠ABN.
在△BCF和△BAN中,
∴△BCF≌△BAN(SAS).
∴CF=AN.∴ME=AN=CF.
训练4:已知两边中点,取第三边中点构造三角形的中位线
5.如图,四边形ABCD中,AB=CD,M,N分别为AD,BC的中点,EF⊥MN交AB于点E,交CD于点F.求证:∠AEF=∠DFE.
【证明】NM的延长线与BA的延长线交于点P,与CD的延长线交于点Q,连接BD,取BD的中点G,连接MG,NG,如图所示.
∵G为BD的中点,M,N分别为边AD,BC的中点,
∴MG,NG分别是△ABD,△BCD的中位线.
∴MG∥AB,MG=AB,NG∥CD,NG=CD.
∵AB=CD,∴MG=NG,∴∠GMN=∠GNM.
∵MG∥AB,∴∠GMN=∠BPN.
∵NG∥CD,∴∠GNM=∠NQC.
∴∠BPN=∠NQC.
∵EF⊥MN,∴∠BPN+∠AEF=90°,∠NQC+∠DFE=90°,
∴∠AEF=∠DFE.
训练5:已知一边中点,推理得出另一边中点,再取第三边中点构造三角形的中位线
6.如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D,点P是AD的中点,连接