内容正文:
22.3三角形的中位线
题型一 三角形中位线有关计算
1.如图所示,在四边形中,,E,F,G分别是的中点,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是三角形中位线定理、等腰三角形的性质以及三角形内角和定理.根据三角形中位线定理得到,,,,根据等腰三角形的性质、三角形内角和定理计算即可.
【详解】解:∵E,F,G分别是的中点,
∴是的中位线,是的中位线,
∴,,,,
又∵,
∴,,,
∴,
∴,
故选:B.
2.如图,△ABC中,,分别是,的中点,平分,交于点,若,,则的长是( )
A.3 B.4 C.1 D.1.5
【答案】C
【分析】本题考查了中位线的判定与性质,三角形外角性质,等角对等边,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先证明是△ABC的中位线,以及得,可得,因为平分,故,进而可得,故,即可作答.
【详解】解:∵,分别是,的中点,,,
∴是△ABC的中位线,,
∴,,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
则,
故选:C
3.如图,在中,,平分,,垂足为点D,M是边的中点,,,则的长度为( )
A.4 B.5 C.8 D.9
【答案】A
【分析】本题考查等腰直角三角形性质及判定,中位线性质及判定等.根据题意延长交于点,继而得到为等腰直角三角形,利用中位线判定定理得,继而得到本题答案.
【详解】解:延长交于点,
,
∵,平分,,
∴,
∴,,
∵M是边的中点,
∴为中位线,
∵,
∴,
∴,
故选:A.
4.如图,在△ABC中,,以为斜边作.使,,E、F分别是的中点,连接,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查斜边上的中线,三角形的中位线定理,勾股定理,根据斜边上的中线得到,进而得到,易得为△ABC的中位线,进而得到,,进而得到,进而推出,勾股定理求出的长即可.
【详解】解:∵以为斜边作,,E、F分别是的中点,,
∴,为△ABC的中位线,
∴,,,
∴,,
∵
∴,即:,
∴;
故选D.
题型二 三角形中位线有关面积和周长计算
1.如图,点D是内一点,且,连接.若点分别为线段的中点,且,,,则图中阴影部分的周长为( )
A.23 B.24 C.25 D.26
【答案】A
【分析】本题考查的是三角形中位线定理,勾股定理,熟记三角形中位线等于第三边的一半是解题的关键.根据勾股定理求出,再根据三角形中位线定理解答即可.
【详解】解:∵,
,
由勾股定理得:,
∵点分别为线段的中点,
∴分别为△ABC,△ADC,△BDC,△ABD的中位线,
∴,
∴阴影部分的周长为:,
故选:A.
2.如图,矩形的对角线,相交于点O,,,点M,N分别是,的中点,连接.若的长为2,则四边形的周长为( )
A.4 B.8 C.16 D.32
【答案】C
【分析】本题考查矩形的性质,菱形的判定与性质,三角形中位线的性质,先根据中位线得到,再证明四边形是菱形,计算周长即可.
【详解】解:解:∵点M,N分别是,的中点,
∴,
又∵,,
∴是平行四边形,
又∵是矩形,
∴,
∴是菱形,
∴的周长为,
故选:C
3.已知:如图,在△ABC中,M、N分别是边AB、AC的中点,D是边BC延长线上的一点,且,连接CM、DN.
(1)求证:四边形MCDN是平行四边形;
(2)若三角形AMN的面积等于5,求梯形MBDN的面积.
【答案】(1)见解析;(2)20.
【分析】根据三角形中位线的性质可得MN∥BC,且MN=BC,再由条件CD=BC可得MN=CD,进而可根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形得四边形MCDN是平行四边形.
【详解】(1)证明:∵M、N分别是边AB、AC的中点
∴MN∥BC且,
又
∴MN∥CD,且MN=CD
∴四边形MCDN是平行四边形.
(2)∵M、N分别是边AB、AC的中点,四边形MCDN是平行四边形,∴ , , ∴=4×5=20,
∴梯形MBDN的面积等于20.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定,以及三角形中位线的性质,关键是掌握一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.
题型三 三角形中位线有关证明
1.【追本溯源】如图是人教版八年级下册部分内容:
如图,点D、E分别是△ABC的边与的中点,根据画出的图形,可以猜想:且.对此,我们可以用演绎推理给出证明
(1)请完成教材的证明;
(2)如图,在四边形中,E、F分别是边、的中点,若,,,.求的度数.
【答案】(1)详见解析
(2)
【分析】(1)延长到使,连接.利用证,得到、,再证四边形是平行四边形.根据平行四边形对边平行且相等,结合,得出结论.
(2)连接,根据中位线定理得,,然后理由勾股定理的逆定理得,再利用角的和差即可解答.
【详解】(1)证明:延长至点G,使,连接,
∵点D、E分别是的边与的中点,
∴,,
在和中,
,
,
,,
,,
∴四边形是平行四边形,
∴,,
∴且;
(2)如图,连接.
∵E、F分别是边、的中点,
∴,,
∴.
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,三角形中位线定理,勾股定理的逆定理,解题的关键是学会添加辅助线,构造三角形中位线解决问题.
2.如图,在中,,D是边上一点,连接,E,F分别为,的中点,连接,,.有下列条件:
①,②.
(1)请从以上①②中任选1个作为条件,求证:四边形是平行四边形;
(2)在(1)的结论下,若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)选择①,首先得到是的中位线,得到,,然后求出,得到,进而证明即可;
选择②,首先得到是的中位线,得到,然后由得到,进而证明即可;
(2)首先得到,由(1)知,四边形是平行四边形,,得到,,然后得到,然后利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:选择①,
证明:∵E,F分别为,的中点,
∴是的中位线,
∴,.
∵,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形.
[一题多解]选择②,
证明:∵E,F分别为,的中点,
∴是的中位线,
∴.
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形;
(2)解:∵F是的中点,,
∴.
由(1)知,四边形是平行四边形,,
∴,.
∵,
∴.
在中,,即,
解得,
∴.
【点睛】此题考查了平行四边形的性质和判定,三角形中位线的性质,勾股定理,直角三角形斜边中线的性质等知识,解题的关键是掌握以上知识点.
3.已知:如图,在△ABC中,M、N分别是边AB、AC的中点,D是边BC延长线上的一点,且,连接CM、DN.
(1)求证:四边形MCDN是平行四边形;
(2)若三角形AMN的面积等于5,求梯形MBDN的面积.
【答案】(1)见解析;(2)20.
【分析】根据三角形中位线的性质可得MN∥BC,且MN=BC,再由条件CD=BC可得MN=CD,进而可根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形得四边形MCDN是平行四边形.
【详解】(1)证明:∵M、N分别是边AB、AC的中点
∴MN∥BC且,
又
∴MN∥CD,且MN=CD
∴四边形MCDN是平行四边形.
(2)∵M、N分别是边AB、AC的中点,四边形MCDN是平行四边形,∴ , , ∴=4×5=20,
∴梯形MBDN的面积等于20.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定,以及三角形中位线的性质,关键是掌握一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.
题型四 三角形中位线的应用
1.如图1,在平行四边形中,点E、F分别为,的中点,点G,H在对角线上,且.
(1)求证:四边形是平行四边形.
(2)如图2,连接交于点O,若,,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)的长是4
【分析】(1)由平行四边形的性质得,,则,由,,得,即可证明,得,,则,所以四边形是平行四边形.
(2)设交于点L,连接,根据三角形的中位线定理可证明,则,所以四边形是矩形,则,而,则,进而可得,则可解.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,,
,
∵E、F分别为,的中点,
,,
∴,
在和中,
,
,
,,
,
∴四边形是平行四边形.
(2)如图②,设交于点L,连接,
,,
,
,
,
∴四边形是矩形,
,
,
,
,,
,
∴的长是4.
【点睛】本题考查平行四边形判定与性质、全等三角形的判定与性质、三角形的中位线定理、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半等知识,证明是解题的关键.
1.如图,在中,,,.、分别是、上的动点,连接、,、分别为、的中点,则的最小值是( )
A.4 B.5 C. D.
【答案】D
【分析】如图,连接,过点作于,由勾股定理得,由三角形中位线定理可得,当时,有最小值,即有最小值,由直角三角形的性质可求解.
【详解】解:如图,连接,过点作于,
四边形是平行四边形,,
,
,
,
,
∴由勾股定理得,
、分别为、的中点,
,
当时,有最小值,即有最小值,
当点与点重合时,的最小值为,
的最小值为,
故选:D.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,三角形中位线定理,直角三角形的性质,勾股定理,垂线段最短,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
2.如图,在四边形ABCD中,AC=BD,E、F分别为AB、CD的中点(O、M、N不重合),仔细观察你会发现,无论四边形ABCD的形状如何变化,只要保持两条对角线的长度相等,则EF与两条对角线围成的△OMN总是等腰三角形,请说明理由.
【答案】见解析
【分析】取AD的中点Q,连接EQ、FQ,根据三角形的中位线定理得出EQ∥AC,EQ=BD,FQ=AC,FQ∥AC,根据平行线得出∠QEF=∠OMN,∠QFE=∠ONM,求出QE=QF,推出∠QEF=∠QFE,求出∠OMN=∠ONM即可.
【详解】解:取AD的中点Q,连接EQ、FQ
∵E,F分别为AB,CD的中点
∴EQ∥BD,EQ=BD,FQ∥AC, FQ=AC
∴∠QEF=∠OMN,∠QFE=∠ONM
∵AC=BD
∴QE=QF
∴∠QEF=∠QFE
∴∠OMN=∠ONM
∴OM=ON
即△OMN是等腰三角形.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,三角形的中位线定理等知识点,能熟练地运用定理进行推理是解此题的关键.
3.如图,四边形是平行四边形,,,是的中位线,G为上一动点,H为上一动点,点G以的速度从C点向B点运动,同时点H以的速度从D点向C点运动,用表示时间.当t为何值时,四边形是平行四边形?
【答案】
【分析】本题主要考查了平行四边形的判定和性质,熟练掌握平行四边形的性质是解题的关键.根据题意得出点G和点H分别同时运动到的中点时,四边形是平行四边形,即可得到答案.
【详解】解:若四边形是平行四边形,
则,,
∵是的中位线,
∴,
∴,
此时点G和点H分别同时运动到的中点,
∵四边形是平行四边形,,,
∴,,
∴,
∴点G运动到的中点所需时间,
同理,点H运动到的中点所需时间,
∴时,点G和点H分别同时运动到的中点,
∴时,四边形是平行四边形.
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22.3三角形的中位线
题型一 三角形中位线有关计算
1.如图所示,在四边形中,,E,F,G分别是的中点,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,△ABC中,,分别是,的中点,平分,交于点,若,,则的长是( )
A.3 B.4 C.1 D.1.5
3.如图,在中,,平分,,垂足为点D,M是边的中点,,,则的长度为( )
A.4 B.5 C.8 D.9
4.如图,在△ABC中,,以为斜边作.使,,E、F分别是的中点,连接,则的长为( )
A. B. C. D.
题型二 三角形中位线有关面积和周长计算
1.如图,点D是内一点,且,连接.若点分别为线段的中点,且,,,则图中阴影部分的周长为( )
A.23 B.24 C.25 D.26
2.如图,矩形的对角线,相交于点O,,,点M,N分别是,的中点,连接.若的长为2,则四边形的周长为( )
A.4 B.8 C.16 D.32
3.已知:如图,在△ABC中,M、N分别是边AB、AC的中点,D是边BC延长线上的一点,且,连接CM、DN.
(1)求证:四边形MCDN是平行四边形;
(2)若三角形AMN的面积等于5,求梯形MBDN的面积.
题型三 三角形中位线有关证明
1.【追本溯源】如图是人教版八年级下册部分内容:
如图,点D、E分别是△ABC的边与的中点,根据画出的图形,可以猜想:且.对此,我们可以用演绎推理给出证明
(1)请完成教材的证明;
(2)如图,在四边形中,E、F分别是边、的中点,若,,,.求的度数.
2.如图,在中,,D是边上一点,连接,E,F分别为,的中点,连接,,.有下列条件:
①,②.
(1)请从以上①②中任选1个作为条件,求证:四边形是平行四边形;
(2)在(1)的结论下,若,,求的长.
3.已知:如图,在△ABC中,M、N分别是边AB、AC的中点,D是边BC延长线上的一点,且,连接CM、DN.
(1)求证:四边形MCDN是平行四边形;
(2)若三角形AMN的面积等于5,求梯形MBDN的面积.
题型四 三角形中位线的应用
1.如图1,在平行四边形中,点E、F分别为,的中点,点G,H在对角线上,且.
(1)求证:四边形是平行四边形.
(2)如图2,连接交于点O,若,,,求的长.
1.如图,在中,,,.、分别是、上的动点,连接、,、分别为、的中点,则的最小值是( )
A.4 B.5 C. D.
2.如图,在四边形ABCD中,AC=BD,E、F分别为AB、CD的中点(O、M、N不重合),仔细观察你会发现,无论四边形ABCD的形状如何变化,只要保持两条对角线的长度相等,则EF与两条对角线围成的△OMN总是等腰三角形,请说明理由.
3.如图,四边形是平行四边形,,,是的中位线,G为上一动点,H为上一动点,点G以的速度从C点向B点运动,同时点H以的速度从D点向C点运动,用表示时间.当t为何值时,四边形是平行四边形?
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