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2024年中考数学复习专题:利用中点构造全等三角形证明
在图形证明过程中,当已知中出现线段的中点时,可利用这个中点构造全等三角形,下面大家来看几道例题。
例1 如图1ABC和ADE是等腰直角三角形,∠ACB=∠ADE=9,点F为BE中点,连接DE,CF。当点D在AC上,点E在AC下方,
求证:DF=CF .
图 2
图 1
证明:如图2延长DF交BC于点M.
因为 ∠ACB=∠ADE=9
所以 DE//BC
所以 ∠DEF=∠FBM ∠EDF=∠BMF
又因为 F是BE的中点
所以 EF=DF
可证
所以 DF=MF
根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得: CF=DF
例2 已知△ABC中,M为BC的中点,直线m绕点A旋转,过B、M、C分别作BD⊥m于D,ME⊥m于E,CF⊥m于F。
(1)当直线m经过B点时,如图3,易证EM=CF。(不需证明)
(2)当直线m不经过B点,旋转到如图4的位置时,线段BD、ME、CF之间有怎样的数量关系?请直接写出你的猜想,并加以证明。
图 4
图 3
证明:在图4中DB+CF=2EM
证明如下:如图5 连接FM交DB的延长线于点N.
因为 BD⊥m CF⊥m
所以 BD//CF图 5
所以可得 ∠BNM=∠CFM ∠NBM=∠FCM
因为 M是BC的中点
所以 BM=CM
可证 .
所以 BN=CF MN=FM
又因为ME⊥m
所以 EM是FDN的中位线
所以 DN=2EM
即: DB+BN=2EM
DB+CF=2EM
例3 如图6,在△ABC中,AB=BC,AD⊥BC于点D,BE⊥AC于点E,AD与BE交于点F,BH⊥AB于点B,点M是BC的中点,连接FM并延长交BH于点H.如图所示,若∠ABC=30°,求证:DF+BH=BD;
图6
图7
证明:连接CF.如图7
因为 AB=BC
所以 ∠BAC=∠ACB
又因为∠ABC=3 AD⊥BC
可得:∠BAC=7 ∠BAD=6
由已知易证 .
所以 ∠BCF=6 AF=CF.
因为 M是BC的中点
所以 BM=CM
可证 .
所以BH=CF=AF
在Rt,∠ABC=3
所以
所以 AD=BD
即 AF+FD=BH+FD=BD
例4 都是等腰直角三角形,C为它们的公共顶点,连接AD,BE,F为线段AD的中点,连接CF.
(1)如图(8)当点D在BC上时,线段BE与CF的数量关系是 。
(2)如图(9)把绕点C顺时针旋转45度,其他条件不变,(1)中的数量关系是否仍然成立,如果成立,请证明,如果不成立,说明理由。
图 9
图 8
证明(1)易证 .
得到:AD=BE
再根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半。可得BE=2CF
(2)BE=2CF结论成立
证明:如图10
延长CF到M,使CF=FM.连接AM.
因为P是AD的中点
所以 AP=DP
可得 .
所以 AM=CD ∠CDF=∠MAF
因为 CD=CE
所以 AM=CE
因为 ∠ACD+∠CAD+∠ADC=∠18
又可得 ∠ACD=4图10
所以 ∠MAC=13
又可得 ∠BCE=13
所以 .
得到 BE=CM=2CF
巩固提高题:
1、∆ACB和∆CED是等腰直角三角形,∠CED=∠BAC=90度,点E在直线AC上,F是线段BD的中点,边接FE.求证;AB-DE=
2、在菱形ABCD和正三角形BGF中∠ABC=60度,P是DF的中点,连接PG,PC。线段PC与PG有怎样的数量关系,写出你的猜想,并证明。
3、三角形ABC中,AB>AC,在三角形外侧作等边三角形ABD,等边三角形ACE,分别取DB,CE,BC的中点M,N,G.连接GM,GN.证明:GM=GN.
4、正方形ABCD与正方形DEFG有一个共同顶点D,当BEF三点在同一直线上时,AH⟂BE于点H,求证BE-EF=2AH.
5、已知三角形ABC中,∠ACB=90度,点E在BC上,CE=CA,点D在AB上,∠ACB+∠ADE=180度,作CH⟂AB,CF⟂CD交BA的延长线于点F.求证;DE+AD=2CH
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