内容正文:
专题03 遇到中点如何添加辅助线模型
目录
1
模型1.构造中位线模型 1
模型2.构造中线模型 5
模型3.构造倍长中线(或类中线)模型 10
17
模型1.构造中位线模型
情形1:当图形中出现两个中点时,考虑构造中位线.
条件:如图,在△ABC中,点D,E分别为AB,AC的中点.
辅助线作法:连接DE.
结论:
情形2:当图形中出现一个中点时,考虑过中点作已知长度边的平行线构造中位线.
①条件:如图1,在△ABC中,D是边AB 的中点,且已知底边BC的长.
辅助线作法:过点 D 作 BC 的平行线,交AC于点E(或取AC的中点E,连接DE).
结论:
②条件:如图2,在△ABC中,D 是边AB的中点.辅助线作法:过点A作AF∥CD,交BC的延长线于点 F.
结论:DC= AF;△BDC∽△BAF.
例1.如图,在四边形中,、分别是边、的中点,且,,,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是三角形中位线定理、勾股定理的逆定理,三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半,熟练掌握中位线定理并作出正确的辅助线是解决本题的关键.连接,根据三角形中位线定理得到,,根据勾股定理的逆定理得到,计算即可.
【详解】解:连接,
∵、分别是边、的中点,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
例2.如图,在中,,,D是的中点,E是上一点.若平分的周长,则的长为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了三角形中位线定理,等边三角形的性质与判定,如图,延长至,使得,连接,证明是等边三角形得到,再证明,进而推出是的中位线,则.
【详解】解:如图,延长至,使得,连接,
,
,
是等边三角形,
,
是边的中点,是边上一点,平分的周长,
,,
,
,
,即,
是的中位线,
.
故答案为:.
例3.【感知】
(1)如图1,在中,分别是边的中点.则和的位置关系为______,数量关系为______.
【应用】
(2)如图2,在四边形中,分别是边的中点,若,,求的度数.
【拓展】
(3)如图3,在四边形中,与相交于点分别为的中点,分别交于点.求证:.
【答案】(1);(2);(3)证明见解析
【分析】本题主要考查了三角形中位线定理,等腰三角形的判定和性质,
(1)根据三角形中位线定理即可得到结论;
(2)连接,根据三角形中位线定理得到,根据勾股定理的逆定理得到,计算即可;
(3)取的中点H,连接,则分别是的中位线,由中位线的性质定理可得且且,根据等腰三角形的性质即可得结论;
掌握三角形的中位线的性质是解题的关键.
【详解】(1)∵点分别是边的中点,
∴是的中位线,
∴;
故答案为:.
(2)如图1,连接.
分别是边的中点,
,
.
,
,
,
,
.
(3)证明:如图2,取的中点,连接.
分别是的中点,
且,
同理可得且.
,
,
,
,
.
模型2.构造中线模型
情形1:当遇到直角三角形斜边上的中点时,考虑作斜边上的中线.
条件:如图,在 Rt△ABC 中,∠ABC=90°,D为斜边AC的中点.
辅助线作法:连接BD.
结论:
情形2:当遇到等腰三角形底边上的中点时,考虑作底边上中线,利用“三线合一”解题.
条件:如图,在等腰△ABC 中,D 为底边 BC的中点.
辅助线作法:连接AD.
结论:AD⊥BC,∠BAD=∠CAD.
例1.如图,在中,点在边上,E,F分别是线段,的中点.若,,则( )
A.5 B.6 C. D.4
【答案】B
【分析】本题考查了等腰三角形的性质和直角三角形斜边上的中线性质,根据等腰三角形的性质求出,根据直角三角形斜边上的中线得出,代入求出答案即可,能熟记直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半是解此题的关键.
【详解】解:连接,
∵,为的中点,
∴,
即,
∵为的中点,
∴,
∵,
∴,
故选B.
例2.如图,中,,,,线段的两个端点分别在边上滑动,且,若点分别是的中点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了勾股定理,直角三角形的性质,两点之间线段最短,根据勾股定理得到,根据直角三角形斜边中线的性质求得,,当在同一直线上时,取最小值,即可求得的最小值为,根据两点之间线段最短得到在同一直线上时取最小值是解题的关键.
【详解】解:如图,连接,
∵,,,
∴,
∵,点分别是的中点,
∴,,
当在同一直线上时,取最小值,
∴的最小值为.
故选:.
例3.已知点O是 斜边上的中点, .
(1)若,如图1,E、F分别在、边上, 且 则 ;
(2)若与不等,如图2 ,E、F分别在、边上, 求证∶ ;
【答案】(1)5
(2)见解析
【分析】(1)连接,证明,得出,求出,再由勾股定理即可得出答案;
(2)延长至,使,连接、,证明,得出,,证出,由勾股定理得出,由线段垂直平分线的性质得出,即可得出结论.
【详解】(1)解:连接,如图1所示:
,,点是斜边上的中点,
,,,
,
,
,
,
在和中,,
,
,
,
,
;
故答案为:5;
(2)证明:延长至,使,连接、,如图2所示:
在和中,,
,
,,
,
,
,即,
,
,
,,
,
.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,勾股定理,直角三角形的性质;熟练掌握直角三角形的性质,证明三角形全等是解题的关键.
模型3.构造倍长中线(或类中线)模型
情形1:当遇到三角形中存在中线时,考虑延长中线,作与中线相等的线段构造全等三角形.
条件:如图1,在△ABC中,AD 是BC 边的中线.
辅助线作法1:延长AD 至点E,使DE=AD,连接BE.
辅助线作法2:过点B作BE∥AC,交AD 的延长线于点 E.
结论:△ACD≌△EBD,AD=DE,BE=AC等.
情形2:当遇到三角形中存在一条线段过一边的中点时,考虑延长这条线段,作等线段构造全等三角形.
条件:如图2,在△ABC 中,D 是 BC 边的中点,点 E 是AB 上一点,连接DE.
辅助线作法1:延长ED 至点 F,使 DF=DE,连接CF.
辅助线作法2:过点 C作 CF∥AB 交 ED 的延长线于点 F.
结论:△BDE≌△CDF,CF∥AB, BE=CF等
例1.如图,中,为的中点,是上一点,连接并延长交于.若,,,那么的长度为 .
【答案】12
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定与性质,延长到使,连接,通过,根据全等三角形的性质得到,,等量代换得到,由等腰三角形的性质得到,推出即可得解决问题.
【详解】解:如图,延长到使,连接,
在与中,
,
,
,,
,
,
,
,
.
,
,即,
,
故答案为:.
例2.如图①,在四边形 中,,点 E 是的中点, 若是的平分线.
(1)求证:是 的平分线
(2)线段之间的数量关系是 ;
问题探究: 如图②.在四边形中,,与的延长线交于点F, 点E是的中点, 若是的平分线, 试探究之间的等量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)见解析;(2);[问题探究]:,证明见解析
【分析】本题是四边形的综合问题,考查了全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、角平分线的性质等知识点,正确添加常用辅助线,构造全等三角形是解题的关键.
(1)延长交于点F,根据平行线的性质和角平分线的定义可得,再根据等腰三角形的判定可得,再证明可得,最后根据等腰三角形三线合一的性质即可证明结论;
(2)延长交于点F,根据平行线的性质和角平分线的定义可得,再根据等腰三角形的判定可得,再证明可得,然后根据线段的和差及等量代换即可解答;
[问题探究]:延长线,相交于点G,利用全等三角形的判定和性质、角平分线的定义、平行线的性质、等腰三角形的性质即可证明.
【详解】(1)解:如图:延长交于点F,
∵,
∴,
∵是的平分线,
∴,
∴,
∴,即是等腰三角形,
∵E是的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是的平分线.
(2)解:如图:延长交于点F,
∵,
∴,
∵是的平分线,
∴,
∴,
∴,
∵E是的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即.
故答案为:.
[问题探究]:结论:,证明如下:
延长线,相交于点G,
∵E是的中点,
∴,
∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∵是的平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
例3.课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图1,中,若,求边上的中线的取值范围.小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:如图1所示,延长到点,使,连接.请根据小明的思路继续思考:
(1)由已知和作图能证得,得到,在中求得的取值范围,从而求得的取值范围是___________.
方法总结:上述方法我们称为“倍长中线法”.“倍长中线法”多用于构造全等三角形和证明边之间的关系;
(2)如图2,是的中线,,试判断线段与的数量关系,并加以证明;
(3)如图3,在中,是的三等分点.求证:.
【答案】(1)
(2),证明见解析
(3)见解析
【分析】本题考查了三角形三边关系,三角形全等的性质与判定,利用倍长中线辅助线方法是解题的关键.
(1)延长到点,使,连接,根据题意证明,可知,在中,根据,即可;
(2)延长到,使得,连接,由(1)的结论以及已知条件证明,进而可得,由,即可求得与的数量关系;
(3),取中点,连接并延长至点,使得,连接和,通过“倍长中线”思想全等证明,进而得到然后结合三角形的三边关系建立不等式证明即可得出结论.
【详解】(1)解:如图1所示,延长到点,使,连接.
∵是的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
在中,,
∴,即,
∴,
故答案为:.
(2),理由:
如图2,延长到,使得,连接,
由(1)知,,
∴,
∵,
∴,
∵,即,
又∵,
∴
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
(3)证明:如图所示,取中点,连接并延长至点,使得,连接和,
∵为中点,为三等分点,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
同理可得:,
∴,
此时,延长交于点,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
一、单选题
1.如图,中,是的中点,平分,于点, 若,则等于( )
A.4 B.5 C.6 D.8
【答案】B
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、等腰三角形的性质和判定、与三角形中位线有关的求解问题
【分析】此题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,三角形中位线的性质,解题的关键是熟练掌握相关基础性质.
延长交于点,由题意可得,为的中点,从而得到为的中位线,即,从而得到.
【详解】解:延长交于点,如下图:
∵
∴
又∵平分,
∴
又∵
∴
∴,
即为的中点,
又∵是的中点,
∴为的中位线,
∴
∴
故选:B.
2.如图,四边形中,,点M,N分别为线段上的动点(含端点,但点M不与点B重合),点E,F分别为DM,MN的中点,则长度的最大值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【知识点】用勾股定理解三角形、与三角形中位线有关的求解问题
【分析】本题主要考查了勾股定理和三角形中位线定理,连接,根据中位线定理的判定和性质得到,推出当点与点重合时,的值最大,即最大,在中求出长即可得到答案.
【详解】解:如图,连接,
∵点E,F分别为DM,MN的中点,
∴是的中位线,
,
∴当点与点重合时,的值最大,即最大,
在中,,
,
的最大值,
故选:B.
3.如图,在中,是中线,平分,过点B作交延长线于点F,垂足为点F,连接,若,,则长为( )
A.2.5 B.2 C.1.5 D.1
【答案】C
【知识点】全等三角形综合问题、与三角形中位线有关的求解问题
【分析】延长,,交于点,由平分,,可得,,,结合是中点,得到是的中位线,即可求解,
本题考查了,中线的定义,角平分线的定义,全等三角形的性质与判定,中位线的性质与判定,解题的关键是:连接辅助线,构造全等三角形.
【详解】解:延长,,交于点,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
由∵是中点,
∴是的中位线,
∴,
故选:C.
二、填空题
4.如图,在四边形中,,E,F,G分别是,,的中点,连接,.若,则 .
【答案】5
【知识点】与三角形中位线有关的求解问题、斜边的中线等于斜边的一半
【分析】此题主要考查三角形的中位线,直角三角形斜边上的中线性质,直接利用三角形中位线与直角三角形斜边上的中线性质解答即可.
【详解】证明:,F分别是,的中点,
是的中位线,
,
,G是的中点,
.,
.
故答案为:5
5.如图,是的中线,点E是的中点,延长交于点F,若,则的长为 .
【答案】1
【知识点】与三角形中位线有关的证明
【分析】本题考查的是三角形中位线定理,掌握三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半是解题的关键.取的中点H,连接,根据三角形中位线定理解答即可.
【详解】解:取的中点H,连接,
∵,
∴是的中位线,
∴,
∵,
∴是的中位线,
∴,
∴,
故答案为1.
6.如图,中,,过点C作的平行线,与的平分线交于点D,若,.E,F分别是的中点,则的长为
【答案】2
【知识点】等腰三角形的性质和判定、用勾股定理解三角形、与三角形中位线有关的求解问题
【分析】此题主要考查了等腰三角形的判定,勾股定理以及三角形中位线性质定理,三角形中位线定理是解答此题的关键.求出,证明,取的中点G,连接,,证明点E、F、G三点共线,得到是的中位线,是的中位线,最后根据三角形中位线的性质得出答案即可.
【详解】解:中,,,
∴
∵平分
∴
∵
∴
∴
∴
取的中点G,连接,,如图,
∵E,F分别是的中点,
∴,
∴点E、F、G三点共线,
∴是的中位线,是的中位线,
∴
∴
故答案为:2.
三、解答题
7.如图,在中,,,D是的中点,E、F分别是、上的动点且,连接.
(1)证明:;
(2)和四边形的面积有什么关系,说明理由.
【答案】(1)证明见解析;
(2)的面积是四边形的面积的2倍,理由见解析
【知识点】根据三角形中线求面积、全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、等腰三角形的性质和判定、三线合一
【分析】本题考查等腰三角形三线合一,全等三角形的证明及基本性质,中线基本性质,熟练掌握基本知识点是解题关键.
(1)先证,再通过全等三角形性质即可得证;
(2)先通过全等性质得到,再通过中线基本性质即可得到答案.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵,D是的中点,,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴.
(2)解:的面积是四边形的面积的2倍,证明如下:
∵,
∴,
∴,
∵,D是的中点,
∴,
∴.
8.已知,点,分别在射线,上,将线段绕点顺时针旋转得到线段,过点作的垂线交射线于点.
(1)如图1,当点在射线上时,求证:是的中点;
(2)如图2,当点在内部时,作,交射线于点,用等式表示线段与的数量关系,并证明。
【答案】(1)见详解
(2),理由见详解
【知识点】全等三角形综合问题、等腰三角形的性质和判定、斜边的中线等于斜边的一半、根据旋转的性质求解
【分析】(1)先根据等腰三角形的性质以及三角形内角和定理求得,则,故,再根据等角的余角相等即可得到,故,最后等量代换出,即点是的中点;
(2)在射线上取点H,使得,取的中点G,连接,可证明,则,,则,根据平行线的性质以及等腰三角形的性质得到,则,而,故可等量代换出.
【详解】(1)证明:连接,
由题意得:,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴点是的中点;
(2)解:,
在射线上取点H,使得,取的中点G,连接,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,,
∵是的中点,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,三角形的内角和,外角定理,平行线的性质,直角三角形的性质,熟练掌握这些知识点,正确添加辅助线是解题的关键.
9.如图,在中,平分, 于点E, 点F是的中点.
(1)如图1,的延长线与边相交于点 D, 求证:;
(2)如图2,探究线段、、之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2),理由见解析
【知识点】等腰三角形的性质和判定、与三角形中位线有关的证明
【分析】本题考查了三角形的中位线定理、等腰三角形的判定和性质.
(1)先根据, 得, 再根据角平分线的定义得出, 进而得出, 所以, 根据等腰三角形的三线合一, 推出,根据三角形的中位线定理即可解决问题.
(2)延长交的延长线于根据角平分线得到得出, 根据两角和为, 证明,根据等腰三角形的“三线合一”,推出,根据三角形的中位线定理即可解决问题.
【详解】(1)证明:∵平分,
∴,
又∵于点E,
∴,
∴,
∴,
∴是的中点,
又∵点F是的中点,
∴是的中位线,
∴;
(2)
证明如下:
如图中,延长交的延长线于.
∵,
∴,
∴,
∵ 平分,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵是的中点,
∴是中位线
.
10.如图,在中,点,分别是,上的动点,连接,将沿直线折叠得到,点落在上.
(1)如图1,若点是的中点.
①求证:;
②连接,求证:;
(2)如图2,若,且点是的中点,判断线段,与之间存在的数量关系,并证明.
【答案】(1)①详见解析;②详见解析
(2),证明见解析
【知识点】全等三角形综合问题、等腰三角形的性质和判定、用勾股定理解三角形、折叠问题
【分析】本题主要考查了等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,垂直平分线的判定和性质及勾股定理,熟练掌握翻折图形的性质是解题的关键.
(1)①结合题意,通过证明,证明;
②由折叠的性质可知,又,从而证得;
(2),过点作交延长线于点,连接,通过证明,得到,,又,得到,在中,勾股定理得到,继而得到结论得证;
【详解】(1)①点是的中点,
.
由折叠,得,.
,
是的一个外角,
.
,
,
.
②如图,连接,记与的交点为,
由折叠,得,
.
由①,得,
,
.
(2),理由如下:
如图,过点作交延长线于点,连接.
,,.
点是的中点,
.
,
,.
由折叠,得,
,
.
在中,由勾股定理,得
11.我们把两条中线互相垂直的三角形称为“中垂三角形”.例如图1,图2,图3中,,是的中线,,垂足为P,像这样的三角形称为“中垂三角形”.设,,.特例探索:
(1)①如图1,,时, ___________;
②如图2,当,时, ___________, __________;
(2)已知,请你观察(1)中的计算结果,猜想,,三者之间的关系,用等式表示出来,并利用图3证明你发现的关系式;
(3)如图4,在平行四边形中,点E,F,G分别是,,的中点,,,.求的长.
【答案】(1)①,②;,
(2),证明见详解
(3)4
【知识点】用勾股定理解三角形、利用平行四边形的性质求解、与三角形中位线有关的求解问题
【分析】本题主要考查了三角形中位线的判定以及性质、平行四边形的判定以及性质和勾股定理,
(1)由题可得即为的中位线,即,且,①有题意可得,继而可知则,那么,利用勾股定理可求得,结合中线的性质即可求得;②由题意得,同理可得,,利用勾股定理可求得,结合中线的性质即可求得;
(2)连接,由已知可知与、与的比例关系,设,由此可得、的长,依次将线段长代入和中,即可求解;
(3)由题可知,,设、交于点P,取的中点H,连接、,结合平行四边形的性质可证得为“中垂三角形”,利用“中垂三角形”的三边关系即可求解.
【详解】(1)解:由题可得即为的中位线,
,且,
①当时,
,
,
∵,
∴
∵,
∴,
,
则在中,,
∵是的中线,
;
②当时,
,
同理可得,,
则在和中,
,
.
(2)猜想三者之间的关系是:.
证明如下:如图,连接,
∵,是的中线,
∴是的中位线.
,且.
.
设,则,
在中,①;
在中,②;
在中,③;
由①,得.
由②+③,得.
.
(3)解:设AF,BE交于点P.取AB的中点H,连接FH,AC.如图,
∵E,G分别是AD,CD的中点,F是BC的中点,
.
又,
.
∵四边形是平行四边形,
,
,
,
是“中垂三角形”,
,
即,
.
12.中线是三角形中的重要线段之一.在利用中线解决几何问题时,当条件中出现“中点”“中线”等条件时,可以考虑作辅助线,即把中线延长一倍,通过构造全等三角形,把分散的已知条件和所要求的结论集中到同一个三角形中,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题,这种作辅助线的方法称为“倍长中线法”.
(1)如图1,在中,,,D是的中点,求边上的中线的取值范围.嘉淇在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长到点H,使,连接.可以判定,从而得到.这样就能把线段,,集中在中,利用三角形三边的关系,可得中线的取值范围是______.
(2)如图2,在中,,D为边的中点,求证:.
(3)如图3,在中,,为角平分线,E为边的中点,过点E作的平行线,交于点F,交的延长线于点P.
①判断和的数量关系,并说明理由;
②若,,,则的长为______.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)①,理由见解析;②2
【知识点】全等的性质和SAS综合(SAS)、倍长中线模型(全等三角形的辅助线问题)、等腰三角形的性质和判定
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,倍长中线模型,平方差公式的计算;
(1)证明,得到,即可求解;
(2)延长到点E,使,则,连接,先证明,得到,,再证明,,即可得到;
(3)①延长到点G,使,连接,先证明,得到,,再由平分和,得到,即可得到;
②由,得到,设,则,由①得,得到,最后由,求解方程即可.
【详解】(1)解:在和中,,,,
∴,
∴,
∵,
∴在中,,
∴,
故答案为:;
(2)证明:如图1,延长到点E,使,则,连接.
∵D为的中点,
∴,
在和中,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,即.
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)①.理由如下:
如图2,延长到点G,使,连接.
∵E为的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵平分,
∴.
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴;
②∵,,
∴,
∴,
设,
∵,
∴,
由①得,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即.
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专题03 遇到中点如何添加辅助线模型
目录
1
模型1.构造中位线模型 1
模型2.构造中线模型 5
模型3.构造倍长中线(或类中线)模型 10
17
模型1.构造中位线模型
情形1:当图形中出现两个中点时,考虑构造中位线.
条件:如图,在△ABC中,点D,E分别为AB,AC的中点.
辅助线作法:连接DE.
结论:
情形2:当图形中出现一个中点时,考虑过中点作已知长度边的平行线构造中位线.
①条件:如图1,在△ABC中,D是边AB 的中点,且已知底边BC的长.
辅助线作法:过点 D 作 BC 的平行线,交AC于点E(或取AC的中点E,连接DE).
结论:
②条件:如图2,在△ABC中,D 是边AB的中点.辅助线作法:过点A作AF∥CD,交BC的延长线于点 F.
结论:DC= AF;△BDC∽△BAF.
例1.如图,在四边形中,、分别是边、的中点,且,,,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
例2.如图,在中,,,D是的中点,E是上一点.若平分的周长,则的长为 .
例3.【感知】
(1)如图1,在中,分别是边的中点.则和的位置关系为______,数量关系为______.
【应用】
(2)如图2,在四边形中,分别是边的中点,若,,求的度数.
【拓展】
(3)如图3,在四边形中,与相交于点分别为的中点,分别交于点.求证:.
模型2.构造中线模型
情形1:当遇到直角三角形斜边上的中点时,考虑作斜边上的中线.
条件:如图,在 Rt△ABC 中,∠ABC=90°,D为斜边AC的中点.
辅助线作法:连接BD.
结论:
情形2:当遇到等腰三角形底边上的中点时,考虑作底边上中线,利用“三线合一”解题.
条件:如图,在等腰△ABC 中,D 为底边 BC的中点.
辅助线作法:连接AD.
结论:AD⊥BC,∠BAD=∠CAD.
例1.如图,在中,点在边上,E,F分别是线段,的中点.若,,则( )
A.5 B.6 C. D.4
例2.如图,中,,,,线段的两个端点分别在边上滑动,且,若点分别是的中点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
例3.已知点O是 斜边上的中点, .
(1)若,如图1,E、F分别在、边上, 且 则 ;
(2)若与不等,如图2 ,E、F分别在、边上, 求证∶ ;
模型3.构造倍长中线(或类中线)模型
情形1:当遇到三角形中存在中线时,考虑延长中线,作与中线相等的线段构造全等三角形.
条件:如图1,在△ABC中,AD 是BC 边的中线.
辅助线作法1:延长AD 至点E,使DE=AD,连接BE.
辅助线作法2:过点B作BE∥AC,交AD 的延长线于点 E.
结论:△ACD≌△EBD,AD=DE,BE=AC等.
情形2:当遇到三角形中存在一条线段过一边的中点时,考虑延长这条线段,作等线段构造全等三角形.
条件:如图2,在△ABC 中,D 是 BC 边的中点,点 E 是AB 上一点,连接DE.
辅助线作法1:延长ED 至点 F,使 DF=DE,连接CF.
辅助线作法2:过点 C作 CF∥AB 交 ED 的延长线于点 F.
结论:△BDE≌△CDF,CF∥AB, BE=CF等
例1.如图,中,为的中点,是上一点,连接并延长交于.若,,,那么的长度为 .
例2.如图①,在四边形 中,,点 E 是的中点, 若是的平分线.
(1)求证:是 的平分线
(2)线段之间的数量关系是 ;
问题探究: 如图②.在四边形中,,与的延长线交于点F, 点E是的中点, 若是的平分线, 试探究之间的等量关系,并证明你的结论.
例3.课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图1,中,若,求边上的中线的取值范围.小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:如图1所示,延长到点,使,连接.请根据小明的思路继续思考:
(1)由已知和作图能证得,得到,在中求得的取值范围,从而求得的取值范围是___________.
方法总结:上述方法我们称为“倍长中线法”.“倍长中线法”多用于构造全等三角形和证明边之间的关系;
(2)如图2,是的中线,,试判断线段与的数量关系,并加以证明;
(3)如图3,在中,是的三等分点.求证:.
一、单选题
1.如图,中,是的中点,平分,于点, 若,则等于( )
A.4 B.5 C.6 D.8
2.如图,四边形中,,点M,N分别为线段上的动点(含端点,但点M不与点B重合),点E,F分别为DM,MN的中点,则长度的最大值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
3.如图,在中,是中线,平分,过点B作交延长线于点F,垂足为点F,连接,若,,则长为( )
A.2.5 B.2 C.1.5 D.1
二、填空题
4.如图,在四边形中,,E,F,G分别是,,的中点,连接,.若,则 .
5.如图,是的中线,点E是的中点,延长交于点F,若,则的长为 .
6.如图,中,,过点C作的平行线,与的平分线交于点D,若,.E,F分别是的中点,则的长为
三、解答题
7.如图,在中,,,D是的中点,E、F分别是、上的动点且,连接.
(1)证明:;
(2)和四边形的面积有什么关系,说明理由.
8.已知,点,分别在射线,上,将线段绕点顺时针旋转得到线段,过点作的垂线交射线于点.
(1)如图1,当点在射线上时,求证:是的中点;
(2)如图2,当点在内部时,作,交射线于点,用等式表示线段与的数量关系,并证明。
9.如图,在中,平分, 于点E, 点F是的中点.
(1)如图1,的延长线与边相交于点 D, 求证:;
(2)如图2,探究线段、、之间的数量关系,并说明理由.
10.如图,在中,点,分别是,上的动点,连接,将沿直线折叠得到,点落在上.
(1)如图1,若点是的中点.
①求证:;
②连接,求证:;
(2)如图2,若,且点是的中点,判断线段,与之间存在的数量关系,并证明.
11.我们把两条中线互相垂直的三角形称为“中垂三角形”.例如图1,图2,图3中,,是的中线,,垂足为P,像这样的三角形称为“中垂三角形”.设,,.特例探索:
(1)①如图1,,时, ___________;
②如图2,当,时, ___________, __________;
(2)已知,请你观察(1)中的计算结果,猜想,,三者之间的关系,用等式表示出来,并利用图3证明你发现的关系式;
(3)如图4,在平行四边形中,点E,F,G分别是,,的中点,,,.求的长.
12.中线是三角形中的重要线段之一.在利用中线解决几何问题时,当条件中出现“中点”“中线”等条件时,可以考虑作辅助线,即把中线延长一倍,通过构造全等三角形,把分散的已知条件和所要求的结论集中到同一个三角形中,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题,这种作辅助线的方法称为“倍长中线法”.
(1)如图1,在中,,,D是的中点,求边上的中线的取值范围.嘉淇在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长到点H,使,连接.可以判定,从而得到.这样就能把线段,,集中在中,利用三角形三边的关系,可得中线的取值范围是______.
(2)如图2,在中,,D为边的中点,求证:.
(3)如图3,在中,,为角平分线,E为边的中点,过点E作的平行线,交于点F,交的延长线于点P.
①判断和的数量关系,并说明理由;
②若,,,则的长为______.
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