内容正文:
33
专题四 中点模型与角平分线模型
中点与角平分线分别是线段与角中具有特殊位置的点和线,与中点有关的重要知识点有三
角形的中位线、直角三角形斜边上的中线、线段的垂直平分线,还有一种重要的辅助线作法———
倍长中线法;角平分线与利用角平分线为对称轴构造全等三角形、等腰三角形的三线合一有密切
联系,中点与角平分线为题目提供了很多隐性条件,通过借助现有的知识及恰当的辅助线可把隐
性条件转化为显性条件,从而顺利解决问题.
类型一 中点模型
(一)
中位线模型
⦾
两中点+连接第三边=中位线
1.
如图,在矩形ABCD 中,R,P 分别是DC,
BC 上的点,E,F 分别是AP,RP 的中点.当
点P 在BC 上从点B 向点C 移动而点R 不
动时,下列结论成立的是 ( )
A.
线段EF 的长逐渐增大
B.
线段EF 的长逐渐减小
C.
线段EF 的长不改变
D.
线段EF 的长先增大后减小
第1题
第2题
2.
如图,在四边形ABCD 中,E,F 分别是边
AB,AD 的中点,BC=5,CD=3,EF=2,
∠AFE=45°,则∠ADC= .
答案讲解
3.
如图,菱形ABCD 的边长为10,对
角线BD 的长为16,E,F 分别是边
AD,CD 的中点,连接EF 并延长,
与BC 的延长线相交于点G,则EG 的长为
.
第3题
第4题
4.
如图,在Rt△ABC 中,∠C=90°,AC=6,
BC=8,N 是边BC 上一点,M 为边AB 上
的动点,D,E 分别为CN,MN 的中点,则
DE 长的最小值是 .
⦾
已知一中点+再取一中点=中位线
5.
如图,在▱ABCD 中,E 是CD 的中点,F 是
AE 的中点,CF 交BE 于点G.若BE=3,则
GE= .
第5题
第6题
6.
如图所示为一个对角线相等的四边形
ABCD,E,F 分别为AB,CD 的中点,EF 分
别交对角线BD,AC 于点M,N,∠OMN
=
40°,则∠MON= .
7.
如图,在四边形ABCD 中,AD=BC,E,F
分别是边DC,AB 的中点,FE 的延长线分
别与AD,BC 的延长线交于点H,G.求证:
∠AHF=∠BGF.
第7题
2整合提优
拍
照
批
改
34
⦾
两中点+连线=中位线
8.
如图,在△ABC 中,AB=AC.M,N 分别是
AB,AC 的中点,D,E 为BC 上的点,连接
DN,EM.若AB=5,BC=6,DE=3,则涂
色部分的面积为 .
第8题
第9题
答案讲解
9.
将连接四边形对边中点的线段称为
“中对线”.如图,四边形ABCD 的
对角线AC=BD=8,∠1=60°,E,
F,G,H 分别为AB,BC,CD,AD 的中点,
则该四边形“中对线”HF 的长为 .
10.
如图,AC,BD 是四边形ABCD 的对角线,
E,F 分别是AD,BC 的中点,M,N 分别是
BD,CA 的中点.求证:EF,MN 互相平分.
第10题
(二)
斜边上的中线
11.
如 图,在 四 边 形 ABCD 中,∠ABC =
∠ADC=90°,∠DAC=45°,∠BAC=30°,
E 是AC 的中点,连接BE,BD,则∠DBE
的度数为 ( )
第11题
A.
10°
B.
12°
C.
15°
D.
18°
12.
在Rt△ABC 中,∠ACB=90°,点D 在边
AB 上,连接CD,∠ADC=2∠A,AC=4,
BC=5,则CD= .
13.
如图,∠ABC=∠ADC=90°,∠BAD=45°,
E,F 分别是AC,BD 的中点.若AC=2,则
EF 的长是 .
第13题
(三)
倍长中线法
答案讲解
14.
(1)
课外兴趣小组活动时,老师提
出了如下问题:如图①,在△ABC
中,若AB=13,AC=9,求边BC
上的中线AD 长的取值范围.
小明在组内经过合作交流,得到了如下的
解决方法:延长AD 至点E,使DE=AD,
连接BE,容易证得△ADC≌△EDB,再由
“三角形的三边关系”可求得AD 长的取值
范围是 .
解后反思:题目中出现“中点”“中线”等条
件,可考虑延长中线构造全等三角形,把分
散的已知条件和所求证的结论集中到同一
个三角形之中.
八年级数学(人教版)
35
(2)
如图②,AD 是△ABC 的中线,BE 交
AC 于点E,交 AD 于点F,且∠FAE=
∠AFE.若 AE=4,EC=3,求线段 BF
的长.
(3)
如图③,在△ABC 中,D 为BC 的中
点,DE⊥DF 分别交AB,AC 于点E,F.求
证:BE+CF>EF.
第14题
(四)
线段的垂直平分线
答案讲解
15.
如图,在菱形ABCD 中,AB 的垂
直平分线交对角线AC 于点F,垂
足为 E,连接 DF.若∠BAD=
70°,则∠CFD= .
第15题
第16题
16.
(安顺中考)如图,在△ABC 中,点E 在边
AC 上,EB=EA,∠A=2∠CBE,CD⊥
BE,交BE 的延长线于点D,BD=8,AC=
11,则边BC 的长为 .
类型二 角平分线模型
(一)
通过角平分线和平行线得到等腰三角形
17.
如图,DE 是△ABC 的中位线,∠ABC 的
平分线交DE 于点F,AB=1,BC=1.6,则
EF 的长为 ( )
A.
0.2 B.
0.3 C.
0.6 D.
0.8
第17题
第18题
18.
如图,E 是△ABC 的内角∠ABC 和外角
∠ACF 的两条平分线的交点,过点E 作
ME∥BC,交AB 于点M,交AC 于点N.
若BM-CN =9,则 线 段 MN 的 长 为
.
(二)
过角平分线一点向角的两边作垂线
第19题
19.
如图,在四边形ABCD 中,
∠A=90°,AD=2,连 接
BD,BD⊥CD,垂足为D,
∠ADB=∠C,P 是边BC
上的一动点,则DP 的长可能是 ( )
A.
3
4 B.
1
C.
5
3 D.
2
2整合提优
36
(三)
有角平分线,构造全等三角形
20.
如图,在△ABC 中,∠ABC 和∠ACB 的平
分线相交于点P,且AB=PC,∠PBC=
2∠PCB,则∠A= .
第20题
21.
如图,在△ABC 中,AB=AC,∠A=100°,
BD 平分∠ABC,AD=5,BC=12,求BD
的长.
第21题
(四)
有角平分线,构造等腰三角形
22.
如图,在△ABC 中,∠A=90°,AB=AC,
BD 平分∠ABC,CE⊥BD 于 点E.若
EC=4,则BD= .
第22题
23.
★如图,在△ABC 中,∠ABC=3∠C,∠1=
∠2,BE⊥AE.求证:AC-AB=2BE.
第23题
八年级数学(人教版)
16
15.
(1)
AG=CE,AG⊥CE.∵
四边形BEFG 和四边形
ABCD 为正方形,∴
GB=BE,∠ABG=90°,AB=BC,
∠ABC = 90°. 在 △ABG 和 △CBE 中,
BG=BE,
∠ABG=∠CBE=90°,
AB=CB,
∴
△ABG≌△CBE.∴
AG=
CE,∠BAG=∠BCE.如图①,延长 CE 交AG 于点
M.∴
∠BEC=∠AEM.∴
∠ABC=∠AME=90°.
∴
AG=CE,AG⊥CE.(2)
∠EMB 的度数不发生变
化.如图②,过点B 分别作BP⊥EC于点P,BH⊥AM 于
点H.∵
∠ABC=∠EBG=90°,∴
∠ABG=∠CBE.在
△ABG 和△CBE 中,
AB=CB,
∠ABG=∠CBE,
BG=BE,
∴
△ABG≌
△CBE.∴
S△ABG =S△CBE,∠BAG = ∠BCE,AG =
CE.∴
1
2AG
·BH = 12CE
·BP,易 得∠ABC=
∠AMC.∴
BH=BP.又∵
BP⊥EC,BH⊥AM,∴
MB
为∠EMG 的 平 分 线.∵
∠AMC = ∠ABC =90°,
∴
∠EMB=12∠EMG=
1
2×90°=45°.
(3)
如图③,在
NA 上截取NQ=NB,连接BQ.∴
△BNQ 为等腰直角
三角形.∴
易得BQ= 2BN.∵
∠AMN=45°,∠N=
90°,∴
△AMN 为等腰直角三角形.∴
AN =MN.
∴
MN-BN =AN -NQ,即 BM =AQ.∵
易 得
∠MBC+ ∠ABN =90°,∠BAN + ∠ABN =90°,
∴
∠MBC = ∠BAN.在 △ABQ 和 △BCM 中,
AQ=BM,
∠BAQ=∠CBM,
AB=BC,
∴
△ABQ ≌ △BCM.∴
BQ =
CM.∴
CM=2BN.
第15题
专题四 中点模型与角平分线模型
1.
C 2.
135° 3.
12
4.
12
5
解析:连接CM.∵
D,E 分别为CN,MN 的中
点,∴
DE=12CM.
易得当CM⊥AB 时,CM 长的值最
小,此时DE 长的值也最小.在Rt△ABC 中,由勾股定理
得AB= AC2+BC2 = 62+82 =10,∵
S△ABC =
1
2AB
·CM = 12AC
·BC,∴
CM =245.∴
DE=
1
2CM=
12
5.
5.
3
4
解析:取BE 的中点H,连接FH,CH.∵
F 是
AE 的中点,H 是BE 的中点,∴
FH 是△ABE 的中位
线.∴
FH∥AB,FH=12AB.∵
四边形ABCD 是平行
四边形,∴
AB∥CD,AB=CD.∴
FH∥DC.∵
E 是CD
的中点,∴
EC=12CD.∴
FH=EC.∴
四边形FHCE
是平行四边形.∴
GE=GH=12EH.∵
BE=3,H 是
BE 的中点,∴
EH=32.∴
GE=34.
6.
100° 解析:取AD 的中点Q,连接EQ,FQ.∵
E,F,
Q 分别为AB,CD,AD 的中点,∴
EQ∥BD,EQ=12BD
,
FQ∥AC,FQ=12AC.∴
∠QEF=∠OMN,∠QFE=
∠ONM.∵
AC =BD,∴
QE =QF.∴
∠QEF =
∠QFE.∴
∠OMN = ∠ONM.∵
∠OMN
=40°,
∴
∠ONM=40°.∴
∠MON=100°.
7.
如图,连接BD,取BD 的中点P,连接EP,FP.∵
E,
F,P 分别是DC,AB,BD 的中点,∴
EP 是△BCD 的中
17
位线,PF 是△ABD 的中位线.∴
PF=12AD
,PF∥AD,
EP=12BC
,EP∥BC.∴
∠AHF=∠PFE,∠BGF=
∠PEF.∵
AD =BC,∴
PE =PF.∴
∠PEF =
∠PFE.∴
∠AHF=∠BGF.
第7题
8.
6 解析:如图,连接 MN,过点A 作AF⊥BC 于点
F.设DN 与EM 交于点G.∵
M,N 分别是AB,AC 的中
点,∴
MN=12BC=3
,MN∥BC.∴
AF⊥MN.∵
AB=
AC,AF⊥BC,∴
FC=12BC=3.
在Rt△AFC 中,AF=
AC2-FC2=4.∴
△AMN,△GMN,△GDE 的底长
都是3,高的和为4.∴
涂色部分的面积=12×3×4=6.
第8题
9.
4
10.
连接ME,MF,NE,NF.∵
E,M 分别是AD,BD 的
中点,∴
ME 是△ABD 的中位线.∴
ME∥AB.同理可得
MF∥CD,EN∥CD,FN∥AB.∴
ME∥FN,MF∥EN.
∴
四边形EMFN 是平行四边形.∴
EF,MN 互相平分.
11.
C
12.
41
2
解析:如图,取 AB 的中点E,连接 CE.
∵
∠ACB=90°,AC=4,BC=5,∴
AB= AC2+BC2=
42+52= 41.∵
E 是AB 的中点,∴
CE=AE=
1
2AB=
41
2 .∴
∠A=∠ACE.∵
∠BEC=∠A+
∠ACE=2∠A,∠ADC=2∠A.∴
∠BEC=∠ADC.
∴
∠CDE=∠CED.∴
CD=CE= 412 .
第12题
13.
2
2
解析:连接BE,DE.∵
∠ABC=∠ADC=90°,
E 是AC 的中点,∴
BE=AE=12AC
,DE=AE=
1
2AC.∵
AC=2,∴
BE=DE=1.∵
BE=AE,
∴
∠ABE=∠BAE.∴
∠BEC=2∠BAE.同理可得
∠DEC=2∠DAC,∴
∠BED=∠BEC+∠DEC=
2∠BAD=90°.∴
BD= BE2+ED2= 2.∵
F 是BD
的中点,∴
EF=12BD=
2
2.
14.
(1)
2<AD<11.(2)
如图①,延长AD 到点M,使
AD=DM,连接BM.∵
AD 是△ABC 的中线,∴
BD=
DC.在 △ADC 和 △MDB 中,
DC=DB,
∠ADC=∠MDB,
AD=MD,
∴
△ADC≌ △MDB.∴
AC=MB,∠CAD = ∠M.
∵
∠FAE=∠AFE,∴
∠AFE=∠M.∵
AC=AE+
CE=7,∴
BM =AC =7.∵
∠AFE = ∠BFD,
∴
∠BFD=∠M.∴
BF=BM=AC=7.(3)
如图②,延
长ED 到点G,使GD=ED,连接CG,GF.∵
D 为BC 的
中 点,∴
CD = BD.在 △CDG 和 △BDE 中,
GD=ED,
∠CDG=∠BDE,
CD=BD,
∴
△CDG≌△BDE.∴
CG=BE.
∵
CG+CF>GF,∴
BE+CF>GF.∵
DE⊥DF,GD=
ED,∴
DF 垂 直 平 分 EG.∴
GF =EF.∴
BE +
CF>EF.
第14题
18
15.
70°
16.
45 解析:延长BD 到点F,使得DF=BD,连接
CF.∵
CD⊥BF,DF=BD,∴
BC=CF.∴
∠CBD=
∠F.过点C 作CH∥AB,交BF 于点H.∴
∠ABD=
∠CHD,∠A = ∠ECH.∵
EB =EA,∴
∠A =
∠ABE.∴
∠A = ∠CHD.∵
∠A = 2∠CBE,
∴
∠CHD=2∠CBD=2∠F.∵
∠BHC=∠HCF+∠F,
∴
∠HCF=∠F.∴
HF=HC.∵
∠ABE=∠CHE,
∠A=∠ECH,∠A=∠ABE,∴
∠EHC=∠ECH.
∴
EH=CE.∵
EA=EB,∴
AC=BH.∵
BD=8,
AC=11,∴
DH=BH-BD=AC-BD=3.∵
DF=
BD,∴
DF=8.∴
HC=HF=8-3=5.∵
CD⊥BF,
∴
∠CDH=∠BDC=90°.∴
在 Rt△CDH 中,CD=
52-32=4.∴
在Rt△BCD 中,BC= 82+42=45.
17.
B 18.
9 19.
D
20.
60° 解析:如图,作△PBC 关于BC 的轴对称图形
△DBC,∴
△PBC ≌ △DBC.∴
∠DBC = ∠PBC,
∠PCB=∠DCB,CD=PC.∵
CP 是∠ACB 的平分线,
∴
∠BCA=2∠PCB.∵
∠PBC=2∠PCB,∴
∠DBC=
∠BCA.∴
BD∥AC.延长BD 到点E,使BE=AC,连接
CE.∴
四边形ABEC 是平行四边形.∴
AB=CE.设
∠PCB=α,∴
∠BCD = ∠ACP =α.∴
∠PBC=
∠DBC=∠BCA=2α,∠ACD=3α.∵
BP 平分∠ABC,
∴
∠ABP=∠PBC=2α.∴
∠ABD=6α.∵
四边形
ABEC 是 平 行 四 边 形,∴
∠ACE = ∠ABE =6α.
∴
∠DCE=3α.∵
∠CDE=∠DBC+∠DCB=3α,
∴
∠DCE=∠CDE.∴
CE=ED.∵
AB=CE,AB=
PC,∴
CE=PC.∴
PC=ED.∵
CD=PC,∴
CE=
ED=CD.∴
△CDE 是等边三角形.∴
∠E=60°.∵
四
边形ABEC 是平行四边形,∴
∠A=∠E=60°.
第20题
第21题
21.
如图,在BC 上截取BE=BA,延长BD 至点F,使
BF = BC,连 接 DE,CF.∵
BD 平 分 ∠ABC,
∴
∠ABD = ∠EBD.在 △ABD 和 △EBD 中,
AB=EB,
∠ABD=∠EBD,
BD=BD,
∴
△ABD≌△EBD.∴
AD=ED,
∠DEB=∠A=100°.∴
∠DEC=80°.∵
AB=AC,
∴
∠ABC=∠ACB=180°-100°2 =40°.∴
∠ABD=
∠EBD=12∠ABC=20°.∵
BC=BF,∠CBF=20°,
∴
∠F=∠FCB=12
(180°-∠CBF)=80°.∴
∠FCD=
80°-40°=40°.∴
∠FCD=∠ECD.∵
∠DEC=80°,
∠F=80°,∴
∠F=∠DEC.在△DCF 和△DCE 中,
∠FCD=∠ECD,
∠F=∠DEC,
CD=CD,
∴
△DCF≌△DCE.∴
DF=DE=
AD.∴
BC=BF=BD+DF=BD+AD.∴
BD=BC-
AD.∵
AD=5,
BC=12,∴
BD=7.
22.
8 解析:如图,延长BA,CE,交于点F.∵
CE⊥BE,
∴
∠CED=90°.∵
∠BAC=90°,∴
∠ABD+∠ADB=
90°.∵
∠CED =90°,∴
∠CDE + ∠ACF =90°.
∵
∠ADB=∠EDC,∴
∠ABD=∠ACF.在△ABD 和
△ACF 中,
∠BAD=∠CAF=90°,
AB=AC,
∠ABD=∠ACF,
∴
△ABD ≌
△ACF.∴
BD=CF.∵
BD 平分∠ABC,∴
∠FBE=
∠CBE.在△BEF 和△BEC 中,
∠FBE=∠CBE,
BE=BE,
∠BEF=∠BEC=90°,
∴
△BEF≌△BEC.∴
EF=EC.∴
EC= 12CF.
∴
EC=12BD.∵
EC=4,∴
BD=8.
第22题
第23题
23.
如 图,延 长 BE 交 AC 于 点 M.∵
BE ⊥AE,
19
∴
∠AEB=∠AEM=90°.在△ABE 中,∵
∠1+∠3+
∠AEB=180°,∴
∠3=90°-∠1.同理,∠4=90°-
∠2.∵
∠1=∠2,∴
∠3=∠4.∴
AB=AM.∴
AC-
AB=AC-AM =CM.∵
∠4 是 △BCM 的 外 角,
∴
∠4=∠5+∠C.∵
∠3=∠4,∴
∠ABC=∠3+
∠5=∠4+∠5.∵
∠ABC=3∠C,∴
3∠C=∠4+
∠5=2∠5+∠C.∴
∠5=∠C.∴
CM=BM.∵
AB=
AM,BE⊥AE,∴
BM=2BE.∴
AC-AB=BM=2BE.
利用图形归一法证明线段差问题
在同一条直线上的三条线段,我们很容易得出三
条线段之间的数量关系.如果三条线段不在同一条直
线上,那么需要构造等量关系把三条线段转移到同一
条直线上.本题出现了角平分线AE,并且BE⊥AE,这
个图形恰好是等腰三角形三线合一的一部分,故延长
BE 交AC 于点M,构造等腰三角形,从而解决问题.
专题五 轴对称变换
1.
C
2.
D 解析:如图,连接BQ,BD.∵
四边形ABCD 是菱
形,∴
AC⊥BD,AC 平分BD.∵
Q 是AC 上一动点,
∴
BQ=DQ.∴
DQ+PQ=BQ+PQ.当P,Q,B 三点在
同一条直线上时,BQ+PQ 的值最小,为线段BP 的
长.∵
△PDQ 的周长=DP+DQ+PQ,∴
此时DQ+
PQ 的值最小,即△PDQ 的周长最小.∵
四边形ABCD
是菱形,∴
AB=AD.∵
∠BAD=60°,∴
△BAD 是等边
三角形.又∵
P 是AD 的中点,∴
BP⊥AD,
AP=DP=
1.∴
∠APB=90°.∴
BP= AB2-AP2= 22-12=
3.∴
DQ+PQ 的最小值为3.又∵
DP=1,∴
△PDQ
周长的最小值是1+3.
第2题
3.
D 解析:如图,连接BD,BP.∵
在正方形ABCD 中,
AC⊥BD,AC 平分BD,∴
PD=PB.∴
PD+PE=
PB+PE.由两点之间线段最短,可知当点P 在BE 和AC
的交点P'处时,PD+PE 有最小值,最小值为BE 的
长.
∵
正方形 ABCD 的面积为12,∴
AB=2 3.又
∵
△ABE 是等边三角形,∴
BE=AB=23.∴
PD+
PE 的最小值为23.
第3题
4.
(1)
2
3
,0 73 (2) (-10,0) 解析:(1) 如图,
∵
A(-2,1),∴
点A 关于x 轴的对称点A'的坐标为
(-2,-1).设直线A'B 对应的函数解析式为y=
kx+
b.将A'(-2,-1),B(6,2)代入,得
-2k+b=-1,
6k+b=2, 解得
k=38
,
b=-14.
∴
直线A'B 对应的函数解析式为y=
3
8x-
1
4.
当y=0时,x=
2
3.∴
P 23
,0 .∵ A'(-2,-1),
B(6,2),∴
易 得 A'B= (-2-6)2+(-1-2)2 =
73,即PA+PB 的最小值为 73.(2)
如图,由题意,可
得当点P'到A,B 两点距离之差的绝对值最大时,点P'
在直线AB 上.设直线AB 对应的函数解析式为y=mx+
n.将A(-2,1),B(6,2)代入,得
-2m+n=1,
6m+n=2, 解得
m=18
,
n=54.
∴
y=
1
8x+
5
4.
令y=0,得x=-10.∴
点P
的坐标为(-10,0).
第4题