内容正文:
用活直角三角形斜边上的中线
例.如图,在△ABC中,AB=BC,∠ABC=90°,点E,F分别在AB,AC上,且AE=EF,点O,M分别为AF,CE的中点.求证:
(1)OMCE;
(2)OBOM.
分析:(1)连接OE,根据等腰三角形的性质得到EO⊥AF,根据直角三角形斜边上的中线是斜边的一半证明;
(2)连接BM,证明△OMB为等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质解答.
证明(1)连接OE,
∵AE=EF,O是AF的中点,
∴EO⊥AF,又点M为CE的中点,
∴OMCE;
(2)连接BM,
∵AB=BC,∠ABC=90°,
∴∠ACB=45°,
∵∠ABC=90°,点M为CE的中点,
∴BMCE=MC,
∴OM=BM,∠OMB=∠OME+∠BME=2(∠ACE+∠BCE)=90°,
∴OBOM.
点对点集训
1.已知:如图△ABC中,BD和CE是三角形的高,M为BC的中点,P为DE的中点.求证:PM⊥DE.
【分析】连接ME、ME,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得MD=MEBC,再根据等腰三角形三线合一的性质证明.
2.如图,在矩形ABCD中,BC=2,AB=4,O为边AB的中点,P为矩形ABCD外一动点,且∠APC=90°,则线段OP的最大值为 .
分析:连接AC,取AC的中点E,连接OE,PE,根据矩形的性质可得AC的长,根据三角形中位线定理可得OE的长,再根据直角三角形的性质可得PE的长,根据三角形三边关系即可确定OP的最大值.
3.如图,已知:△ABC中,AD是高,CE是中线,DC=BE,DG⊥CE,G是垂足.求证:
(1)G是CE的中点;
(2)∠B=2∠BCE.
分析:(1)证G是CE的中点,即GE=CG,可证它们所在的三角形全等,即连接DE,证△EDG≌△CDG;
(2)由(1)知:△CDE是等腰三角形,则BE=DE=CD,可得∠B=∠EDB=2∠BCE.
4.已知:△ABD和△ACE都是直角三角形,且∠ABD=∠ACE=90°.如图甲,连接DE,设M为DE的中点.
(1)说明:MB=MC;
(2)设∠BAD=∠CAE,固定△ABD,让Rt△ACE绕顶点A在平面内旋转到图乙的位置,试问:MB=MC是否还能成立?并证明其结论.
分析:(1)在AD上取点P,MP∥CE∥BD,再根据平行线分线段成比例定理可得P是BC的中点,再由线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等即可求解;
(2)取AD、AE的中点F、G,连接BF、MF、MG、CG,由M是BE的中点可知,线段MG、MF都是△ADE的中位线,根据三角形的中位线定理及平行四边形的判定定理可判断MFAG是平行四边形,可用AD.AE表示出MG.MF的长,再由直角三角形的性质可求出BF的长,再根据∠BAD=∠CAE通过等量代换可得∠BFM=∠MGC,可求出△BFM≌△MGC,由三角形全等即可得出答案.
5.[感知]
如图①,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是斜边AB上的中线,求证:CDAB.
小明的思路如下:证明:如图①,延长CD至点E,使DE=CD,连接AE、BE.结合图①,补全证明过程;
[拓展]
(1)如图②,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,点E、F分别是BC、CA的中点,连接DE、DF,且DE=3,DF=4,则AB= ;
(2)如图③,在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=90°,点D在边BC上,连接CE,若M、N分别为AC、DE的中点,AC=2,DE=4,则MN= .
【分析】[感知]延长CD至点E,使DE=CD,连接AE、BE,证明四边形EBCA为矩形,根据矩形的性质得到AB=EC,进而证明结论;
[拓展](1)根据直角三角形的性质分别求出BC、AC,根据勾股定理计算即可;
(2)连接AN、CN,证明△BAD≌△CAE,得出∠BCE=90°,根据直角三角形的性质求出NC,根据等腰三角形的三线合一得到NM⊥AC,根据勾股定理计算,得到答案.
6.在△ABC中,∠ABC=90°,点E在直线AB上,ED垂直于直线AC,垂足为D,M为EC的中点,连结BM,DM.
(1)如图①,若点E在线段AB上,判断线段BM与DM及∠BMD与∠BCD所满足的数量关系,请直接写出你的结论;
(2)如图②,若点E在BA的延长线上,(1)中的结论是否发生变化?若不变,请加以证明;若变化,请写出你的猜想,并说明理由.
分析:(1)根据直角三角形的性质得到BM=DM,∠MCB=∠MBC,∠MCD=∠MDC,根据三角形的外角性质解答即可;
(2)仿照(1)的证明方法解答.
7.已知:在Rt△ABC中,AB=BC,在Rt△ADE中,AD=DE,连接EC,取EC的中点M,连接DM和