内容正文:
专题08 倍长中线法和截长补短法综合应用
倍长中线
类型一:直接倍长中线
△ABC中AD是BC边中线
方法:延长AD到E,使DE=AD,连接BE
类型二:间接倍长中线
作CF⊥AD于F, 作BE⊥AD的延长线于E连接BE 。
延长MD到N, 使DN=MD,连接CN
截长补短
常见类型及常规解题思路:
① 可采取直接截长或补短,绕后进行证明。或者化为类型②证明。
② 可以将与构建在一个三角形中,然后证明这个三角形为特殊三角形,如等边三角形,等腰直角三角形,或一个角为的直角三角形等。
截长法常规辅助线:
(1)过某一点作长边的垂线
(2)在长边上截取一条与某一短边相同的线段,再证剩下的线段与另一短边相等。
补短法常规辅助线:
(1) 延长短边。
(2)通过旋转等方式使两短边拼合到一起
类型一:倍长中线法
【典例1】如图,在△ABC中,AB=a,AC=b,a,b均大于0,中线AD=c,求c的取值范围.
【典例2】已知:在△ABC中,AD是BC边上的中线,E是AD上一点,且BE=AC,延长BE交AC于F,求证:AF=EF.
【典例3】如图,△ABC中,点D是BC的中点,点E、F分别在AB、AC上,且DE⊥DF,求证:BE+CF>EF.
【变式1】如图,在△ABC中,AC=3,AB=5,点D为BC的中点,且AD⊥AC,则△ABC的周长为 .
【变式2】如图,在△ABC中,点E是AB边的中点,D是BC延长线上一点,连接DE交AC于点F,且AF=BD,若BD=3,AC=5,则CD的长为 .
【变式3】如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点D是BC的中点,E是AB边上一点,DF⊥DE交AC于点F,连接EF,若BE=2,CF=,则EF的长为 .
【变式4】如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=9,点E为AB的中点,点F在BC上,且BF=2FC,AF与DE,DB分别交于点G,H,求GH的长.
【变式5】如图,四边形ABCD为平行四边形,点E,F分别为BC,AB上的点,且点F为AB的中点,连接DF,DE.
(1)如图①,若DF平分∠ADE,求证:AD+BE=DE;
(2)如图②,若四边形ABCD是边长为4的正方形,当ED平分∠FDC时,求EC的长.
【变式6】阅读下面材料,并按要求完成相应的任务.
如图①,圆内接四边形的对角线AC⊥BD,垂足为G,过点G作AD的垂线,垂足为E,延长EG交BC于点F,则点F为BC的中点.
下而是部分证明过程:
∵AC⊥BD,EF⊥AD,
∴∠EGD+∠FGC=90°,∠EGD+∠EDG=90°,
∴∠EDG=∠FGC.
∵∠ADB=∠ACB,
…
任务一:请将上述过程补充完整;
任务二:如图②,在△ABC中,把边AC绕点C顺时针旋转90°得到DC,把边BC绕点C逆时针旋转90°得到EC.连接DE,取AB的中点M,连接MC并延长交DE于点N.
(1)求证:MN⊥DE;
(2)若AC=4,AB=6,∠CAB=30°,求DE的长.
类型二:截长补短
【典例4】模型分析
当题目中出现线段的和差关系时,考虑用截长补短法,该类题日中常出现等腰三角形、角平分线等关键词句,采用截长补短法进行证明.
问题:
如图,在△ABC中,AD平分∠BAC交BC于点D,且∠B=2∠C,求证:AB+BD=AC.
截长法:
在AC上截取AE=AB,连接DE,证明CE=BD即可.
补短法:
延长AB至点F,使AF=AC,连接DF,证明BF=BD即可.
请结合右边的证明结论.求证:AB+BD=AC.
请结合右边的【模型分析】证明结论.
求证:AB+BD=AC.
【截长法】
【补短法】
【变式1】如图,△ABC为等边三角形,D为△ABC外一点,连接AD,BD,CD,∠ADB=∠ADC=60°,求证:AD=BD+CD.
【变式2】如图,Rt△ABC中,AC=BC,AD平分∠BAC交BC于点D,CE⊥AD交AD于F点,交AB于点E.求证:AD=2DF+CE.
【变式3】如图,△ABC内接于⊙O,AC=BC,CD是⊙O的一条弦,且=,过点A作AP⊥CD,分别交CD,⊙O于点E,P,连接BP,若CD=6,△ABP的周长为13,求AE的长.
【变式4】如图,在△ABC中,AB=AC,在AB左侧作∠BDC=∠BAC=α,过点A作AE⊥DC于点E.
(1)当α=9