内容正文:
2025-2026学年度苏科版(2024)八年级上学期三角形中常用辅助线之倍长中线专题讲义
考点概述
★在全等三角形的学习中,“倍长中线” 是一种高频考点的辅助线添加方法,其核心是通过延长三角形的中线构造全等三角形,进而实现线段、角的关系转化。
1、 定义:
倍长中线是指延长三角形的中线(从顶点到对边中点的线段),使延长后的线段长度与原中线相等(即 “倍长”),从而构造新的全等三角形。
2、 原理:
设△ABC 中,AD是BC边上的中线(即BD=DC),延长AD至点E,使DE=AD,连接BE(或CE)。此时:对顶角∠ADB=∠EDC(或∠ADC=∠EDB);BD=DC(中线性质);AD=DE(倍长构造);根据 “SAS”全等判定定理,可证△ADB≌△EDC(或△ADC≌△EDB)。
3、 作用:
通过构造全等三角形,实现以下转化:
①线段转化:将原三角形中的边(如 AC)转化为新三角形中的边(如 BE),或将分散的线段集中到同一三角形中;
②角转化:将原三角形中的角(如∠CAD)转化为新三角形中的角(如∠E),实现角的等量转移。
四、考点分类:
①证明线段相等②证明线段平行③证明线段和差关系④证明角的不等关系
5、 易错点警示:
①辅助线描述:需明确 “延长某中线至某点,使延长部分等于原中线”,避免表述模糊导致全等条件缺失;
②对应关系:倍长后构造的全等三角形需准确识别对应顶点(如△ADB对应△EDC,而非△EDB),避免角或边的对应错误;
③隐含中线:若题目中未直接给出中线,但存在 “中点”条件(如D是BC中点),需主动识别AD可视为中线”,再应用倍长法。
6、 总结;
倍长中线的核心是 “构造全等、转化关系”,其考点围绕线段相等、平行、和差及角的不等关系展开。掌握这一方法的关键在于理解辅助线的构造逻辑,明确全等三角形的对应关系,进而实现已知条件与待证结论的 “桥梁搭建”
典例精讲
典例1.如图(1),在中,,.
(1)若边的长度是奇数,求的长;
(2)如图(2),为的中线.
①的周长为16,求的周长;
②求中线的取值范围.
(1)
(2)①的周长为11;②
【详解】(1)∵,,
∴,
∵的长度是是奇数,
∴;
(2)①∵,,
∴,
∵是中线,
∴,
∴,
∴,
∴的周长为11;
②延长线段到点E,使得,连接,
在和中
∵,,,
∴,
∴,
在中,,,
∴,
即,
∴,
即中线的取值范围为.
典例2.课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:
如图①,在中,点在上,且,过点作交于点.若,求证:平分.
思路分析:当题目中出现“中点”“中线”等条件,可考虑用倍长法构造全等三角形,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.
小明在组内经过合作交流,得到了如下的解题思路:
思路1:考虑倍长,如图②,延长至点,使,连接;
思路2:考虑倍长,如图③,延长至点,使,连接.
(1)请挑选其中一种解题思路,给出证明.
(2)如图,在中,是边上的中线,分别以为直角边向外作等腰直角三角形,已知,求的长.
.(1)见解析
(2)
【详解】(1)解:思路1:如图,延长至点,使,连接,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
平分;
思路2:如图,延长至点,使,连接,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
平分;
(2)解:如图,延长至点,使,连接,
是边上的中线,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
变式训练;阅读下列材料,完成相应任务.
数学活动课上,老师提出了如下问题:如图1,已知中,是边上的中线.求证:
智慧小组的证法如下:
证明:如图2,延长至E,使,
∵是边上的中线,∴,
在△BDE和△CDA中,,
∴△BDE≌△ CDA(依据1),∴,
在中,(依据2),∴.
(1)任务一:上述证明过程中的“依据1”和“依据2”分别是指:
依据1: ;依据2: .
【归纳总结】上述方法是通过延长中线,使,构造了一对全等三角形,将,,转化到一个三角形中,进而解决问题,这种方法叫做“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)任务二:如图3,,,则的取值范围是 ;
A.; B. ; C.
(3)任务三:利用“倍长中线法”,解决下列问题:如图4,中,,D为中点,求证:.
(1)解:依据1:两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等(或“边角边”或“”);
依据2:三角形两边的和大于第三边;
故答案为:两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等;三角形任意两边的和大于第三边.
(2)解:如图,延长至点,使,连接.
是的中线,,
在与中,,
,,
在中,,
即,.故选:C.
(3)证明:如图4,延长至F,使连接,
是的中点,∴,
又∴,,,
∵,∴,
,即,
又∵,∴,
∴,∴.
专题训练
一、选择题
1.在中,,中线,则的长度不可能是( )
A. B. C. D.
2.在中,是边上的中线,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.如图,在中,为的中点,若.则的长不可能是( )
A.5 B.7 C.8 D.9
4.如图,中,为的中点,点为延长线上一点,交射线于点,连接,则与的大小关系为
A. B. C. D.以上都有可能
5.如图,中,,是中线,有下面四个结论:①与的面积相等;②;③若点P是线段上的一个动点(点P不与点A,D重合),连接,则的面积比的面积大;④点P,Q是A,D所在直线上的两个动点(点P与点Q不重合),若,连接,,则.所有正确结论的序号是( )
A.①②③④ B.①②④ C.②③ D.①③④
6.如图,在中,,是中线,是角平分线,点是上任意一点(不与,重合),连接、.给出以下结论:①;②;③;④.其中一定正确的有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
二、填空题
7.已知,中,,,是边中线,则的取值范围是
8.如图,在中,为边的中线,为上一点,连接并延长交于点,若,,,则的长为 .
9.如图,中,点D在上,,点E是的中点,连接,则 .
10.如图,在中,,,点为三角形内部一点且,点为中点,连接,,作,且,当 时,为直角三角形.
三、解答题
11.【方法学习】
数学兴趣小组活动时,王老师提出了如下问题:
如图,在中,,求出边上的中线的取值范围.
小李在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法(如图1),
①延长到,使得;
②连接,通过三角形全等把转化在中;
③利用二角形的三边关系可得AE的取值范围,从而得到AD的取值范围:
方法总结:解题时,条件中若出现“中点”、“中线”字样,可以考虑倍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合到同一个三角形中.
【问题解决】
解:________
12.【基础探究】( 1)如图1,平分,,是等腰三角形吗?为什么?
【形成经验】当角平分线遇上平行线时一般会产生等腰三角形.
【经验应用】( 2)如图2,,平分,平分,试探究线段与线段的数量关系,并说明理由.
【拓展提升】( 3)如图3,在四边形中,,为的中点,且平分,请直接写出线段、和之间的数量关系.
13.数学兴趣小组在活动时,老师提出了这样一个问题:如图1,在中,,,是的中点,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:延长到,使,请补充完整证明.“∴”的推理过程.
(1)求证:∴;
证明:∵延长到点,使,
在和中(已作),
(______),
(中点定义),
∴(______),
(2)由(1)的结论,根据与之间的关系,探究得出的取值范围;
(3)【感悟】解题时,条件中若出现“中点”“中线”等字样,可以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合到同一个三角形中.
【问题解决】
如图2,中,,,是的中线,,,且,求的长.
14.课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图1,中,是边上的中线,若,,求边的取值范围.小琪同学在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长至点,使,连接,请根据小琪的方法思考:
(1)由已知和作图能得到,依据是________.
A.SSS B.SAS C.AAS
(2)由“三角形的三边关系”可求得边的取值范围是_____________.
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.
【感悟方法】
(3)如图2,是的中线,交于点E,交于点F,.试说明:.
15.综合与实践
问题情境:数学课上,老师让每个组准备了一张如图1所示的等腰三角形纸片,其中,是边上的中线.老师要求各个小组结合所学的图形变化的知识展开数学探究.
(1)如图1,“勤学”小组发现图中的,请你用全等三角形的知识证明这一结论;
(2)如图2,“善思”小组将图1中的纸片过点沿平行于的直线减掉一部分,连接,并在上取一点,连接,,使得.求证:;
(3)如图3,“智慧”小组将纸片沿剪开,然后保持不动,调整的位置至,延长,交于点,连接,取的中点,连接,.求证:.
16.数学兴趣小组在活动时,老师提出了这样一个问题:
如图1,在中,,,D是的中点,求边上的中线的取值范围.
【阅读理解】
小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:
(1)如图1,延长到点E,使,连接.根据__________可以判定__________,得出__________.
这样就能把线段集中在中.利用三角形三边的关系,即可得出中线的取值范围是__________.
【方法感悟】
当条件中出现“中点”,“中线”等条件时,可以考虑作“辅助线”——把中线延长一倍,把分散的已知条件和所求证的结论集中到同一个三角形中,这种作辅助线的方法称为“中线加倍”法.
【问题解决】
(2)如图2,在中,,D是边的中点,,交于点E,交于点F,连接,请判断的数量关系,并说明理由.
【问题拓展】
(3)如图3,中,,,是的中线,,,且,请直接写出的长.
17.下面是小芳同学的部分数学日记,请认真阅读,并完成相应的任务.
2024年10月11日星期五,今天参加课外兴趣小组活动时,老师提出了一个问题:如图1,在中,若,,则BC边上的中线AD的取值范围是多少?
小组内的同学们经过讨论发现,如果在条件中出现“中点”“中线”字样,可以考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求的结果转化到同一个三角形中,这样就可以找到解题方法:如图1,延长AD至点E,使,连接BE,可证得,进而可求得中线AD的取值范围.该小组在求解下面的拓展题时,发现也可以用这种方法解决.
拓展题:如图2,以的边AB,AC为边分别向外作等腰和等腰,其中,
,,F是的中点,连接,,当时,求的长.
任务:
(1)图1中与的数量关系是______;
(2)图1中,的取值范围是______;
(3)求图2中的长.
18.【发现问题】(1)课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:在中,若,求边上的中线的取值范围.小亮在组内经过合作交流,得到了如下解决方法:如图①,延长到点E,使,连接,得到,他用到的判定定理是__________;(用字母表示),可以求得边上的中线的取值范围是__________.
【解决问题】
(2)小刚发现,解题时,条件中若出现“中点”,“中线”的字样,可以考虑构造全等三角形,要学好数学一定要多思考,做到举一反三,于是他又提出了一个新的问题:如图,当平分时,若,求的值(用含m,n的式子表示);
(3)如图,平分,延长到E,使得,连接,若,求的值.
19.综合与实践:
【问题情境】课外数学社团开展活动时,辅导老师提出了如下问题:如图,中,若,点为边上的中点,试求中线的取值范围.
【探究方法】小明同学在组内和同学们合作交流后,得到了如下的解决方法:延长到E,使,连接,如图1.请根据小明同学的方法思考:
(1)由已知条件和作辅助线,能得到,理由是 .
A. B. C. D.
(2)由“三角形的三边关系定理”,可以得到中线的取值范围为 .
【方法提炼】在解决三角形相关问题时,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合到同一个三角形中.
【解决问题】
(3)如图2,在四边形中,与不平行,M是边的中点,已知平分,且,垂足为,若,试求的长度.
20.学习理解:
(1)如图1,,,点D为的中点,则的取值范围为________;
活学活用:
(2)如图2,,,,点F为的中点.
求证:;
思维拓展:
(3)如图3,在中,,和的角平分线与相交于点F,连接,,,则________.
参考答案
1.A
【分析】本题考查了全等三角形的性质,中线的性质,三角形三边关系,倍长中线,进而根据三角形三边关系求解是解题的关键.延长至E,使,连接,然后利用“边角边”证明和全等,根据全等三角形对应边相等可得,再利用三角形的任意两边之和大于第三边,三角形的任意两边之差小于第三边求出的取值范围,即为的取值范围.
【详解】解:如图,延长至E,使,连接,
∵AD是的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
即,
的长度不可能是7.
故选:A.
2.B
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,三角形三边的关系,正确作出辅助线,构造全等三角形是解题的关键.
延长至点,使,利用证明,得,再利用三角形三边关系可得答案.
【详解】解:延长至点,使,则,
为边上的中线,
,
在和中,
,
,
,
∵
∴,即,
∴.
故选:B.
3.A
【分析】延长AD到E,使AD=DE,证明△ADC≌△EDB,然后利用三边关系即可得出结论.
【详解】解:延长AD到E,使AD=DE=4,连接BE,
∵D是BC的中点,
∴BD=CD
又∠BDE=∠CDA
∴△ADC≌△EDB,
∴BE=AC=3
由三角形三边关系得,
即:
故选:A
【点睛】此题主要考查了三角形三边关系以及全等三角形的判定与性质,正确作出辅助线是解答此题的关键.
4.C
【分析】如图,延长到,使得,连接,,证明,推出,由,可得.
【详解】解:如图,延长到,使得,连接,.
,,
,
在和中,
,
,
,
,
,
故选:C.
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,三角形的三边关系等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.
5.B
【分析】根据三角形中线定义和三角形面积公式可对①进行判断;延长至,使,易证得,利用三角形三边关系可对②进行判断;再次根据三角形中线定义和三角形面积公式可对③进行判断;由,,,易证得,可得,即可对④进行判断.
【详解】解:∵是中线,
∴
∴与的面积相等,故①正确,
延长至,使,如图
∵,,
∴,
∴
则在中,
∴,故②正确,
点是线段AD上的一个动点(点不与点,重合),连接,,如图,
∵
∴
又∵与的面积相等
∴的面积和的面积相等,故③不正确,
点,是,所在直线上的两个动点(点与点不重合),若,连接,,如图,
由,,,
∴,
∴
∴
故④正确,
故选:B.
【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,利用三角形中线的性质及倍长中线的思想是解决问题的关键.
6.B
【分析】①根据面积法可得,,从而可得①正确;②由是中线,无法得出,故可判断②错误;③运用SAS证明得,在中运用三角形三边关系可得结论,从而判断③;④在上截取,连接,运用证明得,在中运用三角形三边关系可得结论,从而判断④.
【详解】解:①过作于,于,过作于,
是角平分线,,,
,
,
,
,故①正确;
②
,
平分,
,
是中线,
无法得出,故②错误;
③延长到使,连接,
是中线,
,
在和中,
在中,
,,
,故③正确;
④在上截取,连接,
是角平分线,
,
在和中,
,
,
在中,,
,
即,故④正确;
综上①③④正确.
故选B.
【点睛】此题主要考查了三角形的中线,角平分线以及全等三角形的判定与性质,关键是正确画出辅助线.
7.
【分析】本题考查了全等三角形的性质和判定,三角形的中线.
延长到E,使,连接,根据可证,得,再由三角形的三边关系即可得出结论.
【详解】解:如图,延长到E,使,连接,
则有,
是边上的中线,
,
,,
,
,
在中,由三角形三边关系得,
,
,
,
,
故答案为:.
8.2.4
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质,延长至,使,连接,可证明,则,,根据,得,可证出,即得出,然后利用线段的和差即可解决问题.
【详解】解:如图,延长至,使,连接,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:2.4.
9./
【分析】如图,延长至F,使得,交于点G,通过“边角边”证明,则,根据题意与三角形的外角性质可得,进而可得,设,根据题意得到关于x的方程,然后求解方程即可.
【详解】解:如图,延长至F,使得,交于点G,
∵点E是的中点,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
设,
∵,
∴,
解得,
即.
故答案为:
【点睛】本题主要考查全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定,三角形的外角性质,解此题的关键在于熟练掌握其知识点,根据中点作出适当的辅助线.
10.或/或
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质、等腰三角形的性质、三角形内角和等内容,作出合适的辅助线,构造全等三角形是解题的关键.
分类讨论,当时或时,延长到点,使,连接、,先证,再证,最后证,得,即可得解.
【详解】解:①当时,如图,延长到点,使,连接、,
,
,
在△和△中,
,
,
,,
是中点,
,
在△和△中,
,
,
,,,
,
,
,
,
,
,,
,
,,
,
,
在△和△中,
,
,
,,
,
,
;
②当时,如图,延长到点,使,连接、,
同①理可得,
;
综上,的度数为或,
故答案为:或.
11.
【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;延长到,使得,连接,根据题意证明,可知,在中,根据,即可;
【详解】(1)解:如图,延长到,使得,连接,
∵是的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
在中,,
∴,,
∴.
12.(1)是,理由见解析;(2),理由见解析;(3)
【分析】本题考查等腰三角形的判定,平行线的性质,角平分线的定义,以及全等三角形的判定与性质,掌握等腰三角形的判定,平行线的性质是解题的关键.
(1)由角平分线可得,由平行线的性质得,,从而,进而可证是等腰三角形;
(2)同理(1)分别证明和,从而可证;
(3)延长、交于点F.先根据等角对等边证明,再根据证明得,进而可证.
【详解】解:(1)是等腰三角形,理由如下:
∵平分,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴是等腰三角形;
(2),理由:
如图,
∵,
∴.
∵平分,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴.
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3),理由:
如图,延长、交于点F.
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴.
在和中,
,
∴,
∴.
∵,
∴.
故答案为:.
13.(1)对顶角相等,;(2);(3)
【分析】本题主要考查全等三角形的判定和性质、三角形三边关系及垂直平分线的判定和性质,解题的关键是作辅助线.
(1)根据题干已知可得;
(2)根据全等三角形性质得,利用三角形三边关系即可求得答案;
(3)延长交于点,证明,根据全等性质得,,利用得垂直平分,即可求得答案.
【详解】证明:(1)∵延长到点,使,
在和中,(已作),
(对顶角相等),
(中点定义),
∴,
故答案为:对顶角相等,;
(2)∵,
∴,
∴,
则,
故,
即;
(3)延长交的延长线于点,如图;
∵,,
∴,
∵是的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,;
又∵,
∴垂直平分,
∴.
14.(1)B;(2);(3)见解析
【分析】(1)根据题意,运用边角边的方法证明;
(2)由(1)中三角形全等可得,在中根据三角形三边关系“两边之差小于第三边,两边之和大于第三边”,由此即可求解;
(3)如图所示,延长至点,使得,连接,可证,可得,,,由此即可求解.
【详解】解:(1)延长至点,使,连接,
∵点是的中点,
∴,且(对顶角相等),
在中,
,
∴,
故选:;
(2)由(1)可得,
∴,,则,
在中,,
∴,
故答案为:;
(3)如图所示,延长至点,使得,连接,
∵点是的中点,
∴,且,
在中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查三角形中线,全等三角形的判定和性质,三角形三边关系,等边对等角,等角对等边等知识的综合,掌握全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质是解题的关键.
15.(1)见解析;
(2)见解析;
(3)见解析
【分析】本题考查了三角形全等的判定和性质,利用中点中点+平行模型证明三角形全等,从而转化线段关系是解题关键.
(1)利用“”证明即可得,由此得出结论;
(2)延长交于点;根据先对边对等角和等角得余角证明,继而可得,再由题意得,利用中点平行模型证明,即可得;
(3)延长交于点,利用中点+平行模型证明可得,,再根据题意可得,进而证明,由(1)得结论.
【详解】(1)解:∵是边上的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
(2)证明:延长交于点,
∵,
∴,
由(1),
∴,,
∴,
∴,
由题意得,
∴,,
∴,
∴;
(3)证明:延长交于点,
由题意得,
∴,,
又∵,
∴
∴,,
由题意可知: ,
由(1)可知,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴.
16.(1);;;;(2),理由见解析;(3)
【分析】(1)如图1,延长,使,连接,利用证明,得到,再由三角形三边的关系得到,则,即可求出;
(2)延长使,连接,根据垂直平分线的性质得到,然后利用证明,得到,,进而得到,最后根据勾股定理证明即可;
(3)延长交的延长线于点F,根据证明,然后根据垂直平分线的性质得到,最后根据全等三角形的性质求解即可.
【详解】解:(1)延长,使,连接,
∵D是的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
∵,
∴,即,
∴,
∴,
∴;
(2),
证明:如图所示,延长到G,使,连接,
∵,,
∴是线段的垂直平分线,
∴,
∵D是的中点,
∴,
在和中,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴在中,由勾股定理得,
∴;
(3)解:如图所示,延长交的延长线于点F,
∵,
∴,
∵是中线,
∴,
在和中,
,
,
∴,,
∵,
∴是的垂直平分线,
∴,
∵,
∴.
【点睛】此题考查了全等三角形的性质和判定方法,三角形的三边关系,勾股定理,线段垂直平分线的性质,“倍长中线”法的运用,解题的关键是根据题意作出辅助线构造全等三角形.
17.(1);
(2);
(3)16
【分析】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,平行线的判定和性质,添加恰当辅助线构造全等三角形是解题的关键.
(1)由“”可证,进而可得出答案;
(2)由“”可证,可得,由三角形的三边关系可求解;
(3)由“”可证,可得,,由“”可证,可得.
【详解】(1)如图1,延长至点E,使,连接,
∵为中线,
∴,
又∵,,
∴,
∴;
(2)如图,延长至点E,使,连接.
∵,,,
∴,
∴.
在中,,
∴,
∴.
故答案为;
(3)如图,延长至点G,使,连接.
∵,,,
∴,
∴,,
∴,
∴.
∵,
∴
∴.
∵,
∴.
在和中,
∴,
∴.
∵,
∴.
18.(1);;(2);(3)16
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,角平分线性质和三角形的面积公式,能根据(1)(2)得出规律是解此题的关键.
(1)根据定理解答,再根据全等三角形的性质得到,根据三角形的三边关系计算,得到答案;
(2)过作于,于,根据角平分线性质求出,根据三角形面积公式求出即可;
(3)根据已知和(1)(2)的结论求出和的面积,即可求出答案.
【详解】解:(1)解:,,,
,
小亮证明用到的判定定理是,
,
,
在中,,
,
,
,
故答案为:;,;
(2)如图,过作于,于,
为的角平分线,
,
,,
;
(3),
由(1)知:,
,
,
,,平分,
由(2)知:,
,
.
19.(1)A;(2);(3)
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,三角形三边关系;
(1)由全等三角形的判定定理解答即可;
(2)根据三角形的三边关系计算;
(3)延长,交于点,证明,得出,,由证得,得出,进而根据即可得出答案.
【详解】解:(1)∵是边上的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
故选:A;
(2)∵,即,
∴,
∵,
∴,
故答案为:;
(3)延长,交于点,
∵平分,
∴,
∵,
∴
在和中,
,
∴.
∴,.
在和中,
,
∴.
∴,
∴,
∵,
∴.
20.(1);(2)见解析;(3)13
【分析】(1)延长至点E,使,连接,证明,得出的取值范围为,从而得到;
(2)如图2,延长至点G,使,连接,证明,,通过三角形面积转化得到结论;
(3)先证明,如图3,在上截取,,连接,通过三角形全等和三角形面积转化,得出的面积.
【详解】解:(1)如图1,延长至点E,使,连接,
∵点D为的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)证明:如图2,延长至点G,使,连接,
∵,
∴,
∴,
∵点F为的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)解:∵分别平分,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
如图3,在上截取,,连接,
在和中,
,
∴,
同理可得:,
∴,,,,
过点N作于点P,过点E作于点Q,
则,
又∵,,
∴,
∴,
∴,
又∵
,
∴,
故答案为:13.
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2025-2026学年度苏科版(2024)八年级上学期三角形中常用辅助线之倍长中线专题讲义
考点概述
★在全等三角形的学习中,“倍长中线” 是一种高频考点的辅助线添加方法,其核心是通过延长三角形的中线构造全等三角形,进而实现线段、角的关系转化。
1、 定义:
倍长中线是指延长三角形的中线(从顶点到对边中点的线段),使延长后的线段长度与原中线相等(即 “倍长”),从而构造新的全等三角形。
2、 原理:
设△ABC 中,AD是BC边上的中线(即BD=DC),延长AD至点E,使DE=AD,连接BE(或CE)。此时:对顶角∠ADB=∠EDC(或∠ADC=∠EDB);BD=DC(中线性质);AD=DE(倍长构造);根据 “SAS”全等判定定理,可证△ADB≌△EDC(或△ADC≌△EDB)。
3、 作用:
通过构造全等三角形,实现以下转化:
①线段转化:将原三角形中的边(如 AC)转化为新三角形中的边(如 BE),或将分散的线段集中到同一三角形中;
②角转化:将原三角形中的角(如∠CAD)转化为新三角形中的角(如∠E),实现角的等量转移。
四、考点分类:
①证明线段相等②证明线段平行③证明线段和差关系④证明角的不等关系
5、 易错点警示:
①辅助线描述:需明确 “延长某中线至某点,使延长部分等于原中线”,避免表述模糊导致全等条件缺失;
②对应关系:倍长后构造的全等三角形需准确识别对应顶点(如△ADB对应△EDC,而非△EDB),避免角或边的对应错误;
③隐含中线:若题目中未直接给出中线,但存在 “中点”条件(如D是BC中点),需主动识别AD可视为中线”,再应用倍长法。
6、 总结;
倍长中线的核心是 “构造全等、转化关系”,其考点围绕线段相等、平行、和差及角的不等关系展开。掌握这一方法的关键在于理解辅助线的构造逻辑,明确全等三角形的对应关系,进而实现已知条件与待证结论的 “桥梁搭建”
典例精讲
典例1.如图(1),在中,,.
(1)若边的长度是奇数,求的长;
(2)如图(2),为的中线.
①的周长为16,求的周长;
②求中线的取值范围.
典例2.课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:
如图①,在中,点在上,且,过点作交于点.若,求证:平分.
思路分析:当题目中出现“中点”“中线”等条件,可考虑用倍长法构造全等三角形,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.
小明在组内经过合作交流,得到了如下的解题思路:
思路1:考虑倍长,如图②,延长至点,使,连接;
思路2:考虑倍长,如图③,延长至点,使,连接.
(1)请挑选其中一种解题思路,给出证明.
(2)如图,在中,是边上的中线,分别以为直角边向外作等腰直角三角形,已知,求的长.
变式训练;阅读下列材料,完成相应任务.
数学活动课上,老师提出了如下问题:如图1,已知中,是边上的中线.求证:
智慧小组的证法如下:
证明:如图2,延长至E,使,
∵是边上的中线,∴,
在△BDE和△CDA中,,
∴△BDE≌△ CDA(依据1),∴,
在中,(依据2),∴.
(1)任务一:上述证明过程中的“依据1”和“依据2”分别是指:
依据1: ;依据2: .
【归纳总结】上述方法是通过延长中线,使,构造了一对全等三角形,将,,转化到一个三角形中,进而解决问题,这种方法叫做“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)任务二:如图3,,,则的取值范围是 ;
A.; B. ; C.
(3)任务三:利用“倍长中线法”,解决下列问题:如图4,中,,D为中点,求证:.
专题训练
一、选择题
1.在中,,中线,则的长度不可能是( )
A. B. C. D.
2.在中,是边上的中线,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.如图,在中,为的中点,若.则的长不可能是( )
A.5 B.7 C.8 D.9
4.如图,中,为的中点,点为延长线上一点,交射线于点,连接,则与的大小关系为
A. B. C. D.以上都有可能
5.如图,中,,是中线,有下面四个结论:①与的面积相等;②;③若点P是线段上的一个动点(点P不与点A,D重合),连接,则的面积比的面积大;④点P,Q是A,D所在直线上的两个动点(点P与点Q不重合),若,连接,,则.所有正确结论的序号是( )
A.①②③④ B.①②④ C.②③ D.①③④
6.如图,在中,,是中线,是角平分线,点是上任意一点(不与,重合),连接、.给出以下结论:①;②;③;④.其中一定正确的有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
二、填空题
7.已知,中,,,是边中线,则的取值范围是
8.如图,在中,为边的中线,为上一点,连接并延长交于点,若,,,则的长为 .
9.如图,中,点D在上,,点E是的中点,连接,则 .
10.如图,在中,,,点为三角形内部一点且,点为中点,连接,,作,且,当 时,为直角三角形.
三、解答题
11.【方法学习】
数学兴趣小组活动时,王老师提出了如下问题:
如图,在中,,求出边上的中线的取值范围.
小李在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法(如图1),
①延长到,使得;
②连接,通过三角形全等把转化在中;
③利用二角形的三边关系可得AE的取值范围,从而得到AD的取值范围:
方法总结:解题时,条件中若出现“中点”、“中线”字样,可以考虑倍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合到同一个三角形中.
【问题解决】
解:________
12.【基础探究】( 1)如图1,平分,,是等腰三角形吗?为什么?
【形成经验】当角平分线遇上平行线时一般会产生等腰三角形.
【经验应用】( 2)如图2,,平分,平分,试探究线段与线段的数量关系,并说明理由.
【拓展提升】( 3)如图3,在四边形中,,为的中点,且平分,请直接写出线段、和之间的数量关系.
13.数学兴趣小组在活动时,老师提出了这样一个问题:如图1,在中,,,是的中点,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:延长到,使,请补充完整证明.“∴”的推理过程.
(1)求证:∴;
证明:∵延长到点,使,
在和中(已作),
(______),
(中点定义),
∴(______),
(2)由(1)的结论,根据与之间的关系,探究得出的取值范围;
(3)【感悟】解题时,条件中若出现“中点”“中线”等字样,可以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合到同一个三角形中.
【问题解决】
如图2,中,,,是的中线,,,且,求的长.
14.课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图1,中,是边上的中线,若,,求边的取值范围.小琪同学在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长至点,使,连接,请根据小琪的方法思考:
(1)由已知和作图能得到,依据是________.
A.SSS B.SAS C.AAS
(2)由“三角形的三边关系”可求得边的取值范围是_____________.
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.
【感悟方法】
(3)如图2,是的中线,交于点E,交于点F,.试说明:.
15.综合与实践
问题情境:数学课上,老师让每个组准备了一张如图1所示的等腰三角形纸片,其中,是边上的中线.老师要求各个小组结合所学的图形变化的知识展开数学探究.
(1)如图1,“勤学”小组发现图中的,请你用全等三角形的知识证明这一结论;
(2)如图2,“善思”小组将图1中的纸片过点沿平行于的直线减掉一部分,连接,并在上取一点,连接,,使得.求证:;
(3)如图3,“智慧”小组将纸片沿剪开,然后保持不动,调整的位置至,延长,交于点,连接,取的中点,连接,.求证:.
16.数学兴趣小组在活动时,老师提出了这样一个问题:
如图1,在中,,,D是的中点,求边上的中线的取值范围.
【阅读理解】
小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:
(1)如图1,延长到点E,使,连接.根据__________可以判定__________,得出__________.
这样就能把线段集中在中.利用三角形三边的关系,即可得出中线的取值范围是__________.
【方法感悟】
当条件中出现“中点”,“中线”等条件时,可以考虑作“辅助线”——把中线延长一倍,把分散的已知条件和所求证的结论集中到同一个三角形中,这种作辅助线的方法称为“中线加倍”法.
【问题解决】
(2)如图2,在中,,D是边的中点,,交于点E,交于点F,连接,请判断的数量关系,并说明理由.
【问题拓展】
(3)如图3,中,,,是的中线,,,且,请直接写出的长.
17.下面是小芳同学的部分数学日记,请认真阅读,并完成相应的任务.
2024年10月11日星期五,今天参加课外兴趣小组活动时,老师提出了一个问题:如图1,在中,若,,则BC边上的中线AD的取值范围是多少?
小组内的同学们经过讨论发现,如果在条件中出现“中点”“中线”字样,可以考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求的结果转化到同一个三角形中,这样就可以找到解题方法:如图1,延长AD至点E,使,连接BE,可证得,进而可求得中线AD的取值范围.该小组在求解下面的拓展题时,发现也可以用这种方法解决.
拓展题:如图2,以的边AB,AC为边分别向外作等腰和等腰,其中,
,,F是的中点,连接,,当时,求的长.
任务:
(1)图1中与的数量关系是______;
(2)图1中,的取值范围是______;
(3)求图2中的长.
18.【发现问题】(1)课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:在中,若,求边上的中线的取值范围.小亮在组内经过合作交流,得到了如下解决方法:如图①,延长到点E,使,连接,得到,他用到的判定定理是__________;(用字母表示),可以求得边上的中线的取值范围是__________.
【解决问题】
(2)小刚发现,解题时,条件中若出现“中点”,“中线”的字样,可以考虑构造全等三角形,要学好数学一定要多思考,做到举一反三,于是他又提出了一个新的问题:如图,当平分时,若,求的值(用含m,n的式子表示);
(3)如图,平分,延长到E,使得,连接,若,求的值.
19.综合与实践:
【问题情境】课外数学社团开展活动时,辅导老师提出了如下问题:如图,中,若,点为边上的中点,试求中线的取值范围.
【探究方法】小明同学在组内和同学们合作交流后,得到了如下的解决方法:延长到E,使,连接,如图1.请根据小明同学的方法思考:
(1)由已知条件和作辅助线,能得到,理由是 .
A. B. C. D.
(2)由“三角形的三边关系定理”,可以得到中线的取值范围为 .
【方法提炼】在解决三角形相关问题时,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合到同一个三角形中.
【解决问题】
(3)如图2,在四边形中,与不平行,M是边的中点,已知平分,且,垂足为,若,试求的长度.
20.学习理解:
(1)如图1,,,点D为的中点,则的取值范围为________;
活学活用:
(2)如图2,,,,点F为的中点.
求证:;
思维拓展:
(3)如图3,在中,,和的角平分线与相交于点F,连接,,,则________.
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