内容正文:
学可之星
m专题2几何证明与计算(一)m
小星有话说:几何专题难度较大,很多同学做几何压轴题常常无从下手,为此我们特设“热身微专题”一—初
中几何常用辅助线方法、模型从中等题难度开始,搭配方法、模型层层递进练习,过渡到中考难度后,再练
习辽宁统考几何压轴题的重点题型,即专题3
热身1关于中点的方法技巧
名师点拔
方法
何时用
辅助线
解题思路
技巧
联想“三线合一”
的性质,作底边的中线:
利用等腰三角形的顶角平分线、底边上
线
的中线、底边上的高“三线合一”的性
遇到等腰三角形
底边上的中点
连接AD
质得到∠BAD=∠CAD,BD=CD,
AD LBC,进而解决角度相等、线段相
等及平行问题
考虑倍长中线法构造全等三角形:
(1)倍长中线:
倍长中战AD
长
构造“8”字全等三角形,实现边、角位
遇到三角形一边
中
置的转换,证明线段间的数量关系,该
上的中点
线
类型经常会与中位线定理一起综合应用
(2)倍长一个端点为中点的线段:
倍长ED
(1)直接构中位线:
2
以(1)为例,利用三角形的中位线定理可
中
遇到三角形中任
位
(2)取中点构中位线:
意两边的中点或
得DEBC,且DE=号BC,△ADE
线
一边上的中点
△ABC,由此可以解决线段之间的数量关
在BA的延长线上取一点。
系及平行问题
使AE-BM
利用“斜边上的中线等于斜边的
直角
构造斜边上的中线:
三角
半”,得CD=AD=BD=2AB:有时
形斜
遇到直角三角形
构造直角三角形
D
斜边上的中线CD
有直角无中点,要找(或取)中点,可
边中
斜边上的中点
简记为“直角十中点,等腰必呈现”
线
继而可证明线段相等、求线段长或构造
角相等进行等量代换
20领跑-数学
类型1“三线合一”☐
1.如图,M为等腰Rt△ABC的斜边BC的中点,点D在边AB上,ME LMD交边AC于点E.
求证:MD=ME.
(1题图)
,.7星:女题变式曼等展弱形鹿边中为品中图如阁,在闪边形ABCD中ABD.
BC⊥CD,点E在边BC上,且BE=CD,CE=AB,连接AE,DE,F是边AD的中点,连接BF,
CF.判断△BFC的形状,并证明.
学可2星
学可之目
学月
(2题图)
3.(星·改编/1题变式一变已知等腰三角形底边中点为作等腰三角形底边中点如图,在等腰△ABC中,
AB=AC,过点B作BF⊥AC,垂足为D,以点B为圆心,BA长为半径画弧,交BF于点E,连接
学AE,CE
学之星
学百之星
学月之星
学可之星
(1)若∠CBF=a,求∠CAE的度数:(用含a的式子表示)
(2)若BC=m,求△BCE的面积.(用含m的式子表示)
(3题图)
领跑-数学21
学可之星
类型2倍长中线
4.倍长中线如图,在△ABC中,CE为AB边上的中线,且AC=AE,D是线段AE的中点,连接
CD.求证:BC=2CD
(4题图)
5.倍长-个端点为中点的线段如图,在△ABC中,AB=AC,点D在AB上,点E在AC的延长线
上,DE交BC于点F,且DF=EF.求证:BD=CE.
(5题图)
6.如图,在四边形ABDF中,点C,E分别在AF,DF上,且AB=AC,DB=DE,∠BDF=
2∠ABC,M是CE的中点.
(1)画出△ACM关于点M成中心对称的图形:
(2)求证:AM⊥DM.
学可之星
学可之星
学百之星
学可2星
学可2星
(6题图)
22领跑-数学
7.1星改编/5题变式一变已知中点为证中点如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D是
Rt△ABC内一点,连接AD,BD,以AD为斜边作等腰Rt△AED,连接CE,作∠CEF=45°,EF
交线段BD于点F,求证:DF=BF.
(7题图)
学可2星
学可2星
单可2星
学可2星
学可2星
类型3中位线
·方法1连接两点构造中位线
8.如图,在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=a,G,F分别是底边BC,
DE的中点,H是CD的中点,求∠GHF的度数.(用含a的式子表示)
学月之星
学可之目
(8题图)
9.节选自2023丹东模考25题/如图,四边形ABCD是正方形,在等腰R1△AEF中,∠EAF=90°,连
接BD,BE,BF,DE,且G,H,I分别为线段BD,BF,DE的中点,连接GH,GI,HI.判断线段
GH与GI之间的关系,并说明理由.
(9题图)
领跑-数学23
学可之星
·方法2利用角平分线及垂直构造中位线
10.1星,改编/如图,在△ACB中,AC=CB=a,∠ACB=90°,BD平分∠ABC交AC于点D,
AE⊥BD交BD的延长线于点E,过点E作EF∥AB交BC于点F.求EF的长.(用含a的式
子表示)
(10题图)
学可2Z星
单可2星
单可2星
学可2星
学可2星
·方法3倍长中线构造中位线
11.如图,在正方形ABCD中,AC为对角线,CF⊥AC,点E在AC上,AE=CF,G为CE的中点.
求证:∠AFC=∠AGB
(11题图)
12.如图,四边形ABCD和四边形DEFG都是正方形,正方形DEFG的边DE,DG分别在正方形
学ABCD的边DA,DC王,连接BF,CE,H,M分别为BF,CE的中点.猜想MH与CE之间的关
系,并加以证明.
(12题图)
■24领跑-数学
·方法4取中点构造中位线
13.如图,AD是△ABC的中线,E是AD的中点,连接BE并延长交AC于点F.求证:CF=2AF.
(13题图)
类型4直角三角形斜边中线
可2星
学可2星
学可2星
·方法1有中点,连中点,产生斜边中线
14.如图,在△ABC中,CD为边AB上的高,E为AC的中点,EF⊥BC于点F,连接DF,∠EFD=
2∠ACD,若DF=8,EF=5,求AC的长.
学月之星
单可2
(14题图)
·方法2无中点,取中点,产生斜边中线
15.如图,在矩形ABCD中,BC=2AB,M为AD的中点,过点A作AP⊥BD于点P,以点P为顶
学月之星
点作艺EPF=90.PE交AB边于点E,PF交AD边于点F.求证:BE-,MF=AB.
(15题图)
领跑-数学25将x=2代入y=-+2,得y=-{+2
,M为等腰R:△ABC的斜边BC的中点,
E(台-+2EH=-青+2
AMLc,∠B=2∠RaC=∠C=5AM=号=CM
.∠AMC=90
在R1△CHE中,根据勾股定理,EH+CH=CE
ME⊥MD,.∠DME=90
∴(-千+2)+(经)=4-)
.∠DMA+∠AME=∠EMC+∠AME=90°.
.∠DMA=∠EMC..△DMAa△EMC
解得11=8(不合题意,舍去)4:一
24
..MD=ME.
(1题图)
(3题图3)
学@当Ex时.如图学2目
2,解:△BFC是等樱直角三角形.□
证明:如图,连接EF.
学可之星目
:AC=CE=OC,C为OA的中点.
BC⊥CD,∴∠BCD=90
0C=
20A=2.
,AB∥CD,.∠ABC+∠BCD=180°.
∴.∠ABC=90°=∠BCD.
.1=2.
又BE=CD,AB=EC,·△ABE≌△ECD
.AE=ED.∠AEB=∠EDC
:∠CED+∠EDC=90.
.∠CED+∠AEB=90°..∠AED=90
学
·,△AED是等腰直角三角形.
学日之星
(3题图4)
:F是边AD的中点,
③当OE=OC时,如图5,过点O作ON⊥CE于点N.
.EF-AF-AD.EFLAD.
CN=cE=AC=4-)=2-
.∠EFD=90°..∠CEF+∠FDC=180.
3
:AB∥CD,·∠BAF+∠FDC=180.
由图1,知co8∠EC0=5·
∴∠CEF=∠BAF,
又CE=BA,EF=AF,,△CEF2△BAF
∴.co%∠ECO=
CN 3
∴.FC=FB,∠EFC=∠AFB.
1
学27星3
学与Z:∠AFB+∠BFE=90Z星
学可2星
,解得1=
。之星
11
,∠EFC+∠BFE=90°,即∠BFC=90
∴.△BFC是等腰直角三角形
(3题图5)
综上所述,当△0CE是等暖三角形时1的值为酷支2或器
(2题图)
3.解:(1):BF⊥AC.∴∠BDC=90.
"专题2几何证明与计算(一)
:∠CBF=a,∴∠ACB=90°-a.
:AB=AC.∴∠ABC=∠ACB=90°-a
热身1关于中点的方法技巧
∠ABD=90°-2a.∴∠BAD=2a.
1.证明:如图,连接AM.
BA=BE.
领跑数学5
学可之星
÷∠BAE=180'-∠ABD_180'-(90-2a=45+a
,AB=AC,.∠BCA=∠CBA
2
2
.∠BGD=∠CBA,.GD=BD
∴.∠CAE=∠BAE-∠BAD=45°+a-2a=45°-a.
.BD=CE.
(2)如图,过点A作AG⊥BC于点G,过点E作EH⊥BC交
BC的延长线于点H,
∴.∠AGB=∠BHE=90
AB=AC.∠BAG-z∠BAC.BG=GG=zBC=zm
由L).得∠EBH-专∠BAC
(5题图)
6.解:(1)如图1,△GEM即为所求,
∠BAG=∠EBH.
又BA=EB,∠AGB=∠BHE,△ABG≌△BEH.
1
:.BG=EH=2m.
1
BC·EH=
2·
1
学可2星
学(题图司
学可之星目
(2)证明:如图2,连接DG,DA
(6题图2)
(3题图)
4.证明:如图,延长CD至点F,使DF=CD,连接AF.
由(1),知MA=MG
:M是CE的中点,∴MC=ME
D是线段AE的中点,.DE=DA
又∠AMC=∠GME,∴△AMC≌△GME.
又∠EDC=∠ADF.CD=FD,.△CED≌△FAD.
∴.AC=GE,∠MAC=∠MGE
,.CE=FA.∠ECD=∠F
.EG∥AC.∴.∠GEF=∠F,
∴AF∥CE.∠FAC+∠ECA=180°
:AB=AC.∠ABC=∠ACB,AB=GE.
AC=AE,.∠AEC=∠ECA.
.∠BAC+2∠ABC=180
:∠CEB+∠AEC=180°,∴.∠CEB=∠FAC.
:∠BDF=2∠ABC,∴.∠BDF+∠BAC=180.
,CE为AB边上的中线,AE=AC.
·∠DBA+∠F=180
.BE-=AE-AC.
:∠DEG+∠GEF=180.∴∠DBA=∠DEG
又(CE=FA,∴.△BEC2△CAF,BC=CF,
:CF=2CD,∴.BC=2CD.
学ZDB-DE,AB-GE.△ABD2△GD.学Z星
..DA=DG.
又MA=MG,.DM⊥AM
7.证明:如图,过点C作CH⊥CE交EF的延长线于点H,连接
BH.
∠ECH=90°.
∠CEF=45,∴.∠CHE=45.∴CE=CH.
(4题图)
:∠ACB=90°.∠ECH=90°,
5.证明:如图,在FB上截取FG=FC,连接GD.
∴.∠ACE+∠ECB=∠BCH+∠ECB,即∠ACE=∠BCH.
又AC=BC.CE=CH..△CAE≌△CBH.
又DF=EF,∠GFD=∠CFE.
∴AE=BH,∠CEA=∠CHB.
,△FGD≌△FCE.
,.GD=CE,∠FDG=∠FEC
:△ADE是等樱直角三角形,∴AE=DE,∠AED=90
.DG∥EA.∴∠BGD=∠BCA.
∴.DE=BH.∠CED-90°-∠CEA
,∴.∠DEF■45°-(90°-∠CEA)■∠CEA-45°
6
领跑-数学
∠BHF=∠CHB-∠CHE=∠CEA-45°.
:.GI/BE.GH/DF.GI-TBE.GH-DF,
∠DEF=∠BHF
又∠DFE=∠BFH,DE=BH,
,.GH⊥GI,GH■GI.
.△EDF≌△HBF..DF=BF
(9题图)
10.解:如图,延长AE,BC交于点H
BD平分∠ABC,∴∠ABE=∠HBE.
(?题图)
:AE⊥BD,∴∠AEB=∠HEB=9O°.
8.解:如图,连接BD,CE
又BE=BE,∴.△ABE≌△HBE
学:2C二DAE=.学司2目
∴AE=HE.
学日之星
学可之星目
∴∠BAD+∠DAC=∠DAC+∠CAE,即∠BAD=∠CAE.
EF∥AB,△HFE∽△HBA,
又AB=AC,AD=AE.∴.△ABD2△ACE.
器-器-言-服
∴∠ABD=∠ACE.
AC=CB=a,∠ACB=90°.
G,F分别是BC,DE的中点.H是CD的中点,
FHCE,HG∥BD
∴.根据勾股定理,得AB=AC+CB=√a+a=√2a
∴.∠DHF=∠DCE,∠HGC=∠DBC.
EF
24.
:∠DHG=∠HGC+∠HCG,∠DCE=∠DCA+∠ACE,
:.∠GHF=∠DHG+∠DHF=∠HGC+∠HCG+
学之星
∠DCA+∠ACE=∠DBC+∠ACB+∠ABD=∠ABC+
∠ACB.
∠ABC+∠ACB+∠BAC=180°,∠BAC=a,
.∠ABC+∠ACB=180°-a..,∠GHF=180°-a.
(10题图)
11.证明:如图,延长CB到点P,使PB=BC,连接AP,EP
,四边形ABCD是正方形,
∴.AB=BC=PB.∠ABC=90°.∠BAC=∠ACB=45
学百之星
∴AP=AC.∴.∠APC=∠ACB=45
学月
2∠PAE=90日Z星
学可之星
(8题图)
,CF⊥AC,.∠ACF=90°=∠PAE
又CF=AE,AC=PA,.△ACF②△PAE.
9.解:GH⊥Gl,GH=GI.理由如下:
.∠AFC=∠PEA.
如图,连接DF交BE于点M,设BE与AD交于点N,
G是CE的中点,B是CP的中点,
:四边形ABCD是正方形,△AEF是等腰直角三角形,
.BG是△CEP的中位线
∴.BA=DA,∠BAD=∠EAF=90°,EA=FA
.BG∥PE.∴.∠PEA=∠AGB
·∠BAD+∠DAE=∠EAF+∠DAE.即∠BAE=∠DAF.
.∠AFC=∠AGB.
.△BAE≌△DAF.
∴.BE=DF,∠ABE=∠ADF
∠ABE+∠BNA=90°,∠BNA=∠DNE
.∠ADF+∠DNE=90°,即∠DMB=90.
∴DF⊥BE.
G,H,I分别为线段BD,BF,DE的中点,
(11题图)
领跑数学7
学可之星
12解:MH⊥CE.aMH=CE.
另解二:解:MHLCE,MH=之CE,
证明:如图,连接FM并延长交DC于点N,连接BN交CE
于点K.
证明:如另解二图,连接CH并延长交GF的延长线于点N,
,四边形ABCD和四边形DEFG都是正方形,
连接EN.
∴∠EFG=∠DGF-∠D=∠DCB=90°.CD=BC,DE=EF
:四边形ABCD和四边形
∴.∠EFG=∠CGF=90°,∴.CD∥EF
DEFG都是正方形,
∴.∠EFM■∠CNM.
.∠D■∠DCB■∠DGF■
:M为CE的中点,∴EM=CM
∠EFG=∠DEF=9O,CD=
又∠FME=∠NMC,∴.△FME≌△NMC.
CB.DE=FE.
(另解二图)
..EF=CN.FM=NM..DE=CN.
∴.CBGF,∠D=∠EFN=90
又∠D=∠BCN.CD=BC.
.∠HCB=∠HNF.
∴.△CDE2△BCN,,∴,∠DCE=∠CBN,CE=BN
H为BF的中点,∴BH=FH.
:∠BCE+∠DCE=90°,.∠BCE+∠CBN=90
又∠BHC=∠FHN,
,∠BKC=90°,即BN⊥CE.
学✉月为BF的中点H=FH。2星
学月
六△cH2△FNH.S2N,CB=NF,aCDY
又FM=NM,∴MH为△FNB的中位线
又∠D=∠EFN,DE=FE,
.△CDE≌△NFE.∴∠CED=∠NEF,CE=NE.
.MH//BN.MH-BN.:.MH LCE.MH-CE.
'∠CED+∠CEF=90°,
∴∠NEF+∠CEF-∠NEC-9o°.∴.CE⊥NE.
:M为CE的中点,∴.EM=CM,
又CH=NH,.MH为△ECN的中位线
MH/NE.MH-NE..MH LCE.MH-CE.
13.证明:如图,取BF的中点G,连接DG.∴BG=GF.
(12想图)
AD是△ABC的中线,.BD=DC
一题多解
∴DG是△BCF的中位线.
另解-:解:MH⊥CE,MH=之CE.
DGF.DG-CR.i∠GDE-∠FAE.
证明:如另解一图,连接EH并延长交AB的延长线于点N,
:E是AD的中点,DE=AE
连接CV,
又∠DEG-∠AEF,∴.△DEG≌△AEF
:四边形ABCD和四边形DEFG都是
CF.即CF=2AF.
1
.DG=AF...AF=
正方形,
·∠A=∠D=∠ABC=∠DCB
∠DEF=9O°,CD=CB,DE=EF,
学可之星
.AB∥EF,∠D=∠CBN=90
,.∠BNH=∠FEH
:H为BF的中点,,BH=FH.
又∠BHN=∠FHE,
(13题图)
(另解一图)
.△BNH≌△FEH
14.解:如图,连接DE,过点E作EH⊥DF于点H.
:.NH=EH.BN=FE...DE=BN.
,CD为边AB上的高.,∠CDA=90
又∠D=∠CBN,CD=CB,
:E为AC的中点,∴CE=AE=DE
.△CDE2△CBN,.∠DCE=∠BCN,CE=CN:
∴.∠ACD=∠EDC,∴.∠AED=2∠ACD
:∠DCE+∠BCE=90,
:∠EFD=2∠ACD.,∠AED=∠EFD.
∴.∠BCN+∠BCE=∠NCE=90.∴.CN⊥CE.
:∠FEC+∠FED+∠AED=18O°,∠HDE+∠FED+
:M为CE的中点,EM=CM.
∠EFD=18O,∴.∠FEC=∠HDE.
又NH=EH.∴MH为△ECN的中位线.
EF⊥BC,EH⊥DF,∴∠CFE=∠EHD=9O
.MH//CN.MH-CN.:MHLCE.MH-CE
又CE=ED,∴.△CFE≌△EHD
∴.EF=DH=5.
8
领跑-数学
DF=8,.FH=DF-DH=8-5=3.
·∠GAH+∠DAH=45.∴∠BAF=∠GAH.
在R△EFH中,根据勾殷定理,得
又∠F=∠AHG=90°,AF=AH,
EH=√EF-FH=√5-3=4.
.△AFB≌△AHG..AB=AG
在R△EDH中,根据勾股定理,得
又∠BAD=∠GAD=45°,AD=AD.
DE=√EH+DH=√4+5=I.
∴△ABD≌△AGD.∴∠ADB=∠ADG
:AE⊥BD,AH⊥CD,AE=AH
∴.AC=2DE■2√4I.
在R△ACH中,∠CAH=45°,
.AC=/AH..AC=AE.
(14题图)
15.证明:如图,取AB的中点N,连接PM,PN
学AP1BD.∴∠BPA∠DPA=90
百之
学日1题图
学可之星
,M为AD的中点,N为AB的中点,
2.解:(1)证明:如1图1,过点D作DF⊥AB于点F,DG⊥AC于
PM=I
AD-AM.PN-ZAB-AN.
点G.
,∠DFB=∠DGC=90
∴.∠APM=∠PAM,∠APN=∠PAN.
:AD平分∠BAC∴.DF=DG.
:四边形ABCD是矩形,
又BD=CD,,Rt△DFB≌Rt△DGC
∴∠BAD=∠PAN+∠PAM=90.
∠B=∠C.AB=AC.
∴.∠APN+∠APM=∠MPN=90
(2)AD-ED
:∠EPF=90°,∴∠NPE=∠MPF.
(3)如图2,过点D作DP⊥AC于点P,DQ⊥I于点Q:
:∠EAF+∠EPF=180°.∴∠AEP+∠MFP=180,
.∠DQE=∠DPA=90°.
又∠AEP+∠NEP=180°,
学之
由(1).得AB=AC∠B=∠ACB
∴.∠NEP=∠MFP,∴.△PNE∽△PMF
:ABL.∴∠B=∠BCQ.∠ACB=∠BCQ.
1
∴.DP=DQ.
2AD
NE=M
:AB∥I,.∠ACE=∠BAC
'∠ADE=∠BAC..∠ACE=∠ADE
∴BE-之MF=BE-NE=BN=专AB.
'∠ACE+∠DEQ=∠ADE+∠DAP,
∴∠DAP=∠DEQ.
又∠DPA=∠DQE.DP=DQ,
:△DPA≌△DQE..AD=ED
学可之星
学2星
(15题图)
热身2关于角平分线的方法技巧
1.解:AC=2AE.
证明:如图,过点A作AF⊥BC交CB的延长线于点F,
AH⊥CD交CD的延长线于点H,过点A作AG⊥AB交
(2题图1)
(2题图2)
CH的延长线于点G.
3.解:如图,延长BA,CE交于点P
.∠F=∠AHC=∠AHG=90
,四边形ABCD是平行四边形,
又∠BCD=90°,∴四边形AFCH是矩形.
.AB=DC,AB∥DC,AD∥BC.
CA平分∠BCD..AF=AH
:AC⊥AB,.∠CAB=∠CAP=90.
.四边形AFCH是正方形,.∠CAF=∠CAH=45°
CA平分∠BCE,∴.∠PCA=∠BCA
.∠BAD=45..∠BAF+∠DAH=45
又AC=AC,.△PAC≌△BAC.
:AG⊥AB.∠BAG=90
∠GAD=90°-∠BAD=45
PA-BA-PB.
领跑-数学9