内容正文:
2025-2026学年度北师大数学七年级上册期末专项复习讲义
专题06 与线段上的中点有关的计算(5大基本题型)
题型1:单中点基础计算(直接应用中点性质)
题型2:分类讨论型中点计算(点的位置不确定性)
题型3:双中点及多中点模型(复杂线段关系)
题型4:动态中点问题(动点与定点的结合)
题型5:折叠问题(中点与对称的结合)
一、线段中点的核心定义与几何语言
线段中点是线段计算的基础,需明确其定义及严格的几何语言表达,这是后续推理与计算的前提。
1. 定义:在线段上把线段分成相等两条线段的点,叫做线段的中点。
2. 几何语言:
(1) 文字表述:点M把线段AB分成相等的两条线段AM与BM,则点M是线段AB的中点。
(2)
符号表述:若点M是线段AB的中点,则AM=BM=AB(或AB=2AM=2BM)。
3. 注意:线段的中点唯一,且必须在线段上(区别于直线或射线上的“中点”概念)。
二、利用中点性质进行线段长度计算
线段中点的核心应用是通过中点将线段分成等长部分,结合线段的和差关系计算未知线段长度。这是期末考试的高频考点,需掌握以下三种典型情况:
1. 点C在线段AB上(基础情况)
若点C在线段AB上,M、N分别为AC、BC的中点,则MN=AB。
推导:MN=MC+CN=AC+BC=(AC+BC)=AB。
2. 点C在线段AB的延长线上(分类讨论)
若点C在线段AB的延长线上,M、N分别为AC、BC的中点,则MN=AB(结论与点C位置无关)。
推导:MN=|MC-NC|=|AC-BC|=|AC-BC|=AB。
3. 点C在线段BA的延长线上(分类讨论)
若点C在线段BA的延长线上,M、N分别为AC、BC的中点,则MN=AB(结论仍成立)。
推导:MN=|NC-MC|=|BC-AC|=|BC-AC|=AB。
三、分类讨论思想在中点问题中的应用
线段中点问题常涉及点的位置不确定性(如点C在线段上、延长线上),需通过分类讨论覆盖所有可能情况,避免漏解,常见分类场景:
1. 点C在线段AB上;
2. 点C在线段AB的延长线上;
3. 点C在线段BA的延长线上。
四、中点问题的实际应用场景
线段中点的计算并非抽象的几何游戏,而是与实际生活紧密结合,需掌握以下场景:
1. 折叠问题:折叠问题中,折痕即为线段的中垂线,折叠后的对应点关于折痕对称,可利用中点性质计算折叠后的线段长度。
2. 实际生活中的“中点”问题:如测量距离(用中点缩短测量路径)、建筑设计(对称结构的中点定位)等,均需用到线段中点的性质。
【题型1】单中点基础计算(直接应用中点性质)
题型描述:已知线段上某一点为中点,求相关线段长度(如中点分割后的线段、线段和差等)。
核心解题思路:
1.
利用中点定义:若M是线段AB的中点,则AM=BM=AB(或AB=2AM=2BM)
2. 结合线段和差关系:通过已知线段长度,推导未知线段(如AC=AB−BC、MN=MC+CN等)。
解题步骤(以“已知线段AB,中点M,求AM”为例):
1. 明确中点条件:确认M是AB的中点(题目直接给出或通过图形判断)
2.
应用中点公式:AM=BM=AB(或AB=2AM=2BM)
3. 代入计算
【题型2】分类讨论型中点计算(点的位置不确定性)
题型描述:点在线段或其延长线上(如C在AB上、AB延长线、BA延长线),求中点相关线段长度(如MN)。
核心解题思路:
1. 分类讨论:根据点的位置(线段上、延长线),画出不同图形;
2.
不变量应用:无论点位置如何,双中点模型(如M是AC中点,N是BC中点)的结论恒为MN=AB(与C位置无关);
3. 线段和差调整:若点在延长线上,需调整线段的“和”或“差”(如MN=MC-NC)。
解题步骤(以“C在直线AB上,M、N分别是AC、BC中点,求MN”为例),分类三种情况:
1. 情况1:C在线段AB上;
MN=MC+CN=AC+BC=(AC+BC)=AB
2. 情况2:C在线段AB的延长线上;
MN=MC-NC=AC-BC=(AC-BC)=AB。
3. 情况3:C在线段BA的延长线上。
MN=NC-MC=BC-AC=(BC-AC)=AB。
结论:无论C在直线AB上的哪个位置,MN==AB(恒成立)
【题型3】双中点及多中点模型(复杂线段关系)
题型描述:多个中点(如M是AC中点,N是BC中点,P是MN中点)组合,求线段长度(如MP、PN)。
核心解题思路:
1.
双中点模型:若M、N分别是AC、BC的中点,则MN=AB(与C位置无关);
2.
多中点延伸:若P是MN的中点,则MP=PN=MN=AB(递推关系);
3.
代数建模:设AB=x,用x表示各中点线段(如AC=x,BC=x),再推导未知线段。
解题步骤(以“M、N分别是AC、BC中点,P是MN中点,求MP”为例):
1.
应用双中点模型:MN=AB;
2.
应用中点定义:MP=MN=×AB=AB
3. 代入计算。
【题型4】动态中点问题(动点与定点的结合)
题型描述:点在线段上运动(如P从A向B运动),求运动过程中中点相关线段长度(如MN)或时间(如P运动多久时MN=5cm)。
核心解题思路:
1. 设变量:设运动时间t,用t表示动点位置;
2. 中点表达式:用t表示中点线段;
3. 列方程求解:根据题目条件列方程,解t。
解题步骤(以“P从A向B运动,速度2cm/s,M是AP中点,求P运动多久时AM=3cm”为例):
1. 设变量:设运动时间ts
2.
中点表达式:AM=AP=×2t=t
3. 列方程:t=3
4. 结论:P运动3s时,AM=3cm
【题型5】折叠问题(中点与对称的结合)
题型描述:线段沿中点折叠,求折叠后线段长度(如AB沿M折叠,A与B重合,求AM)。
核心解题思路:
1. 折叠性质:折叠后重合的点关于折痕对称,折痕是中点(如M是AB中点,故AM=MB);
2. 中点应用:直接利用中点定义求线段长度。
解题步骤(以“AB沿M折叠,A与B重合,AB=12cm,求AM”为例):
1. 折叠性质:M是AB中点(重合点的中点);
2.
中点定义:AM=AB=6cm;
3.
结论:AM=AB=6cm(折叠问题本质是中点问题的对称应用)。
【题型1】单中点基础计算(直接应用中点性质)
【典例1】如图,线段上有一点C,D为线段的中点,E为线段上一点,,,,求:
(1)的长;
(2)的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了两点间的距离,线段间的数量关系,线段中点的定义,解题的关键是熟练掌握线段中点的性质及线段的和差倍数.
(1)根据线段间数量关系求出,根据线段中点定义,求出结果即可;
(2)根据,,求出,根据线段间数量关系,求出结果即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵D为线段的中点,
∴;
(2)解:∵,,
∴,
∵,
∴.
【练习1】如图,C是线段上一点,M是线段的中点,若,,求线段的长.
【答案】
【分析】本题主要考查了两点间的距离,线段中点的定义,熟知各线段之间的和、差及倍数关系是解答此题的关键.根据题意先求出的长,再利用M是线段的中点可得,由此求的长即可.
【详解】解:,,
,
是线段的中点,
,
,
则线段的长.
【练习2】如图,为线段上一点,为线段的中点,,,求线段的长.
【答案】
【分析】本题考查的是两点间的距离、线段的中点,正确理解题意是解题的关键.先根据,,求出的长,再由为线段的中点求出的长,最后根据即可解答.
【详解】解:,,
,
为线段的中点,
,
.
【练习3】如图,线段,点C是线段上一点,,点D是线段的中点.
(1)求线段的长度;
(2)若点E为直线上一点,且,则线段的长为______.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)设,则,,,根据题意解答即可;
(2)根据题意,得,当点E在点A的左侧时,;当点E在点A的右侧时,;解答即可.
本题考查了线段的和差,线段的中点,一元一次方程的应用,熟练掌握中点,解方程是解题的关键.
【详解】(1)解:∵点D是线段的中点.
∴,
∵,
设,则,,,
解得,
∴,
故的长为.
(2)解:根据题意,得,
当点E在点A的左侧时,;
当点E在点A的右侧时,;
故答案为:或.
【题型2】分类讨论型中点计算(点的位置不确定性)
【典例1】如图,C为线段上一点,D为的中点,.若点E在线段上,且,则的长为_____.
【答案】4或8
【分析】根据,得到,根据题意,得到,结合,分点E在点C的两侧,解答即可.
本题考查了线段的和差,线段的中点,分类思想,熟练掌握中点,和差计算是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∵D为的中点,
∴,
∴,
∵,
当点E在点C的右侧时,
∴,
当点E在点C的左侧时,
∴,
故答案为:4或8.
【练习1】如图,为线段上一点,为的中点,,.若点在线段上,且,则的长为_____.
【答案】8或4
【分析】本题考查与线段中点有关的计算,根据线段的和差关系求出的长,中点,求出的长,分点在点的左侧和右侧,两种情况进行讨论求解即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∵为的中点,
∴,
∵点在线段上,且,
∴或;
故答案为:8或4.
【练习2】如图,为线段上一点,为的中点,,.
(1)求的长;
(2)若点在线段上,且,求的长.
【答案】(1)
(2)或
【分析】本题考查了线段的中点和线段的和差计算.
(1)由题目条件可得,再根据中点的定义可得;
(2)分两种情况讨论:当点E在上,当点E在上,进行求解即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵D为的中点,
∴;
(2)解:∵D为的中点,
∴,
当点E在上,
∵,,
∴;
当点E在上,
∵,,
∴.
【练习3】如图,为线段上一点,点为的中点,且,.
(1)图中共有______条线段?
(2)求的长;
(3)若点在直线上,且,求的长.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】本题考查了数线段,线段的中点,线段的和(差),熟练掌握线段的中点,灵活运用线段的和、差是解题的关键.
(1)固定为端点,数线段,依次类推,最后求和即可;
(2)根据,计算即可;
(3)分点在点左边和右边两种情形分类讨论求解即可得到答案.
【详解】(1)解:以为端点的线段为:;
以为端点的线段为:;
以为端点的线段为:;
共有(条);
故答案为:;
(2)解:∵为中点,,
∴
∵
∴;
(3)解:,,
第一种情况:点在线段上(点在点右侧),如图所示:
;
第二种情况:点在线段上(点在点左侧),如图所示:
,
综上所述,的长为或.
【题型3】双中点及多中点模型(复杂线段关系)
【典例1】如图,已知线段,点C是线段的中点,点D是线段的中点,E为线段上一点,若线段,则的长度为______.
【答案】
【分析】本题主要考查了线段中点的有关计算,线段的和差;根据线段中点的性质求出的长度,再结合计算即可.
【详解】解:∵线段,点C是线段的中点,
∴,
∵点D是线段的中点,
∴,
∵线段,
∴,
∴,
故答案为:.
【练习1】几何图形计算:如图,已知线段,点N是上一点,,点N是的中点,点M是的中点,求线段的长度(要求:写出推理过程).
【答案】
【分析】本题考查了两点间的距离,线段的和差关系.根据题意得到的长,然后利用线段的和与差求解即可.
【详解】解:∵,,
∴
∵是中点,
∴
∵M是中点,
∴
∴.
【练习2】如图,已知线段,点M是的中点,点C在线段上,且.
(1)求线段的长;
(2)若点N是的中点,求线段的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查线段的中点,线段的和差.
(1)先根据线段的中点定义得到,再由线段的和差得到即可;
(2)根据线段的中点得到,再根据求解即可.
【详解】(1)解:∵,点M是的中点,
∴
∵,
∴
(2)解:∵N是的中点,,
∴,
∴.
【练习3】已知线段,延长线段到点C,使,M为线段的中点.点P在线段上,且到M点的距离为.现有下列判断:①P为线段或线段的中点;②;③或;④;⑤P为线段的四等分点.则判断正确的个数是( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】B
【分析】此题主要考查线段的和差倍分关系,线段中点的性质,解题的关键是熟知中点的性质.
首先求出,然后由中点性质得到,然后根据线段的和差分两情况讨论求解即可.
【详解】解:,
,
,
∵为线段的中点,
,
∴,故②正确;
∵点在线段上,且到点的距离为,
∴如图所示,当点在点右边时,
,
,
,,
∴为线段中点;
,
∴,即为线段的四等分点;
如图所示,当点在点左边时,
,
∴,,
∴为线段中点,,
∴,即为线段的四等分点,故⑤正确;
综上,或,故④错误;或,故③正确;P为线段或线段的中点,故①正确.
综上所述,正确判断的个数是4.
故选:B.
【题型4】动态中点问题(动点与定点的结合)
【典例1】【背景知识】数轴是初中数学一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美地结合.研究数轴我们发现了许多重要的规律:若数轴上点、点表示的数分别为,则两点之间的距离,线段的中点表示的数为.
【问题情境】如图,数轴上点表示的数为,点表示的数为6,点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,同时点从点出发,以每秒个单位长度的速度向左匀速运动.设运动时间为秒.
【综合运用】
(1)两点间的距离___________,线段的中点表示的数为___________;
(2)求当___________秒时,两点相遇;
(3)求当为何值时,;
(4)若点为的中点,点为的中点,点在运动过程中,线段的长度是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,求出线段的长.
【答案】(1)8,2;
(2);
(3)或4;
(4)长度不变化,为4.
【分析】本题考查数轴动点问题,根据题意分析动点运动情况进行解题.
(1)根据数轴上线段长度的计算方法,用点表示的数减去点表示的数,即为的长;根据中点的性质,确定出中点到点和点的距离,确定中点位置即可;
(2)用含的表达式表示、,结合相遇问题,得出方程,解出时间即可;
(3)做分类讨论,对相遇前和相遇后都进行计算分析,注意区分相遇前和相遇后的长度计算方式;
(4)考虑点经过点和未经过点的情况,用含的表达式表示相关长度,计算的长度;
【详解】(1)解:∵表示,表示,
∴的长度为,
故的长度为,
则中点中点表示的数为
∴中点表示的数为.
(2)解:的长度为,的长度为,
若、点相遇,则,
即,解得.
(3)在、点未相遇的情况下:
,
若,即,
解得;
在、点相遇后的情况下:
,
若,即,
解得;
故当的值为或时,.
(4)解:当点未经过点时:
,,
为的中点,点为的中点,
∴,,
点在、之间,
故;
当点经过点后:
,,
为的中点,点为的中点,
∴,,
点在、之间,
故;
所以长度不会发生变化,的长度始终为.
【练习1】如图,数轴上有三个点A,B,C,表示的数分别是,,7.
(1)点A到点B的距离______,点B到点C的距离______;
(2)若动点M,N分别从点B、点C出发,以每秒2个单位长度和每秒3个单位长度的速度向右匀速运动,动点P从点A出发,以每秒4个单位长度的速度向左匀速运动,点M,N,P同时出发,设运动时间为t秒.
①t秒后,点M,N,P表示的数分别为______,______,______(用含t的代数式表示);
②当t为何值时,动点M是线段的中点?
③探究的值是否有变化?若无变化,请求出这个值;若有变化,请说明理由.
【答案】(1)6,11.
(2)①,,.②.③的值不变,为30.
【分析】本题考查数轴上的动点问题,两点之间的距离,列代数式,整式的加减,线段中点的有关计算,一元一次方程,掌握知识点是解题的关键.
(1)根据数轴上两点之间的距离进行求解即可;
(2)①根据数轴上两点之间的距离进行求解即可;
②先求出,当动点M是线段的中点时,,列方程求解即可;
③将代入,根据整式的加减进行化简,即可解答.
【详解】(1)解:∵A,B,C,表示的数分别是,,7,
∴.
故答案为:6,11.
(2)①∵点B表示的数是,动点M从点B出发,以每秒2个单位长度的速度向右匀速运动,
∴t秒后,点M表示的数为,
∵点C表示的数是7,动点N从点C出发,以每秒3个单位长度的速度向右匀速运动,
∴t秒后,N表示的数为,
∵点A表示的数是,动点P从点A出发,以每秒4个单位长度的速度向左匀速运动,
∴t秒后,P表示的数为.
故答案为:,,.
②∵点M,N,P分别表示的数是,,,且点P在点M的左边,点N在点M的右边,
∴,
当动点M是线段的中点时,,
∴,
解得.
答:当时,动点M是线段的中点.
③∵,
∴
.
答:的值不变,为30.
【练习2】【背景知识】数轴是初中数学的一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美地结合.研究数轴我们发现了许多重要的规律:若数轴上点、点表示的数分别为a、b,则A、B两点之间的距离,线段AB的中点表示的数为.
【问题情境】如图,数轴上点表示的数为,点表示的数为6.点从点出发,前内以每秒3个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,之后以每秒5个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动;点从点出发的同一时刻,点从点出发,以每秒4个单位长度的速度向左匀速运动.设运动时间为秒.
【综合运用】
(1)运动秒后,用含的代数式表示点表示的数(分情况讨论).
(2)设点为线段的中点,点为线段的中点,用含的代数式表示点、表示的数(点需分情况讨论).
(3)当时,求线段的长度(用含的代数式表示),并判断该代数式是几次几项式.
(4)当时,若线段的中点为H,用含t的代数式表示点H,并写出该代数式的常数项.
【答案】(1)前内,点表示的数为;后,点表示的数为
(2)当时,点表示的数为,当时,点表示的数为;点表示的数为
(3);一次二项式
(4);
【分析】本题考查数轴上点与点之间的距离,线段中点定义,列代数式,多项式的定义,解题的关键是熟练掌握基本知识.
(1)根据题意,分前和之后的速度分别讨论即可;
(2)根据中点公式即可解答;
(3)根据点到点之间的距离公式和多项式的概念即可解答;
(3)根据点到点之间的距离公式和多项式的概念即可解答.
【详解】(1)解:前内,点表示的数为,
后,点表示的数为;
(2)解:点表示的数为,
当时,点表示的数为,
当时,点表示的数为,
点表示的数为;
(3)解:当时,,
该代数式是一次二项式;
(4)解:当时,线段的中点为H为,
该代数式的常数项为.
【练习3】已知有理数满足:.如图,线段在直线上运动点B在点C的左侧),.下列结论中正确的是( )
①;
②当点B与点O重合时,点C恰好为线段的中点;
③当点B与点A重合时,若点P是线段延长线上的点,则;
④在线段运动过程中,若点M为线段的中点,点N为线段的中点,则线段的长度不变.
A.①③ B.①④ C.①③④ D.①②③④
【答案】D
【分析】本题考查绝对值和平方非负性,线段的和差.先根据绝对值和平方的非负性求出a,b的值,即可判断①.根据线段的中点的定义判断②.设,根据线段的和差表示出,,即可判断③.根据线段的位置分情况讨论即可判断④.
【详解】解:∵,
∴,,
解得:,故①正确.
∵,,
∴,
∴当点B与点O重合时,点C恰好为线段的中点,故②正确.
当点B与点A重合时,
∵,,
∴
设,
∴,
,
∴,
,
∴,故③正确.
∵M为线段的中点,N为线段的中点,
∴,
分为五种情况:
第一种情况:当在左侧时,如图:
;
第二种情况:当、在两侧时,如图:
;
第三种情况:当、在线段上时,如图:
;
第四种情况:当B、C在点A两侧时,如图:
;
第五种情况:当和都在右边时,如图:
,
∴在线段运动过程中,若M为线段的中点,N为线段的中点,则线段的长度不变,即④正确.
综上所述,结论正确的是①②③④.
故选:D.
【题型5】折叠问题(中点与对称的结合)
【典例1】如图,线段表示一条拉直铺平的细线(细线无弹性),、两点在线段上,且,.现将该细线沿点折叠,使点落在处,如图所示.分别在点和处,用剪刀沿与细线垂直的方向将细线剪断,把细线分成、、三段,则线段、、的长度之比是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了两点间的距离,准确利用线段的和差是解题的关键.
根据,,,的比例关系,设绳子为,求出对应的线段长度即可解得.
【详解】解:设,则,,,,
,,从图的点及与点重叠处一起剪开后,
细线分成三段为:,,,
∴三段细线的长度比是;
故选:D
【练习1】如图,在一条可以折叠的数轴上,A、B两点表示的数分别是,3,以点C为折点,将此数轴向右对折,若点A折叠后在点B的右边,且,则C点表示的数是______.
【答案】
【分析】本题主要考查了数轴,熟知数轴上的点所表示数的特征是解题的关键.根据所给折叠方式,求出折叠后点A所表示的数,再根据点C为折叠前后点A及其对应点所成线段的中点即可解决问题.
【详解】解:由题意可知,
点B表示的数为3,点A在点B的右边,且,
折叠后的点A表示的数为.
折叠前点A表示的数为,
则,
即点C表示的数为.
故答案为:.
【练习2】在数轴上剪下长度为16(从到14)的一条线段,并把这条线段沿某点折叠,然后在重叠部分某处剪一刀得到三条线段(如图).若这三条线段的长度之比为,则折痕处对应的点所表示的数是_____.
【答案】4或6或8
【分析】本题主要考查了数轴上的折叠问题,线段的和与差,有理数的加法计算,分图1,图2和图3三种情况,求出的长,再求出的长,进而求出的长即可得到答案.
【详解】解:∵原来线段的长度为16,且剪断后的三条线段的长度之比为,
∴剪断后的三条线段的长度分别为8,4,4,
如图1所示,当时,则,
∴,
∴点E表示的数为;
如图2所示,当时,则,
∴,
∴点E表示的数为;
如图3所示,当时,则,
∴,
∴点E表示的数为;
综上所述,折痕处对应的点所表示的数是4或6或8,
故答案为:4或6或8.
【练习3】如图1,分别为数轴上的两点,点A表示的数为,点B表示的数为100.
(1)求点A,B之间的距离;
(2)若点C在数轴上,且是线段的三等分点,求点C表示的数;
(3)将一长为线段AB的长方形纸条按如图2所示方式放置在数轴上.
①将纸条和数轴一起折叠,使点A和点B重合,求与原点重合的点表示的数;
②如图3,将纸条和数轴一起向右侧折叠,然后在重叠部分某处剪一刀得到三张长方形纸条,若这三张纸条的长度之比为;把纸条复原后,直接写出折折痕处的点在数轴上表示的数.
【答案】(1)120
(2)20或60
(3)①80;②16,40,64.
【分析】本题考查数轴两点之间的距离、等分点、翻折问题等知识点,理解题意、掌握分类讨论思想是解题的关键.
(1)根据数轴上两点之间的距离定义求解即可.
(2)分点C靠近A和点C靠近B两种情况求解即可.
(3)①先求得折叠点表示的数为,设与原点重合的点表示的数为x,然后根据题意列方程求解即可;②由线段总长度及三条纸条的长度之比,可得三条线段的长度,再分情况讨论即可解答.
【详解】(1)解:∵点A表示的数为,点B表示的数为100
∴,
∴点A,B之间的距离是120.
(2)解:∵,点C在数轴上且是线段的三等分点,
∴当点C靠近A时,,
∵点A表示的数为,
∴点C所对应的数为;
当点C靠近B时,,
∵点B表示的数为100,
∴点C所对应的数为.
∴点C所对应的数为20或60.
(3)解:①∵将纸条和数轴一起折叠,使点A和点B重合,
∴折叠点为的中点,其表示的数为,
设与原点重合的点表示的数为x,则,解得:,
∴与原点重合的点表示的数为80;
②∵三条纸条的长度之比为,,
∴,
∴三条纸条的长度为24,24,72,
a.如图:当从A到B三条纸条的长度为24,24,72,
则折痕到A的长度是,
∵A点对应的数为,
∴折痕处对应的点在数轴上所表示的数是;
b.如图:当从A到B三条纸条的长度为24, 72,24,
则折痕到A的长度是,
∵A点对应的数为,
∴折痕处对应的点在数轴上所表示的数是;
c.如图:当从A到B三条纸条的长度为72,24,24,
则折痕到A的长度是,
∵A点对应的数为,
∴折痕处对应的点在数轴上所表示的数是.
综上,折痕处对应的点在数轴上所表示的数是16,40,64.
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$2025-2026学年度北师大数学七年级上册期末专项复习讲义
专题06与线段上的中点有关的计算(5大基本题型)
专题概览
题型1:单中点基础计算(直接应用中点性质)
题型2:分类讨论型中点计算(点的位置不确定性)
题型3:双中点及多中点模型(复杂线段关系)
题型4:动态中点问题(动点与定点的结合)
题型5:折叠问题(中点与对称的结合)
核心知识点总结
一、线段中点的核心定义与几何语言
线段中点是线段计算的基础,需明确其定义及严格的几何语言表达,这是后续推理与计算的前提。
1.定义:在线段上把线段分成相等两条线段的点,叫做线段的中点。
2.几何语言:
(I)文字表述:点M把线段AB分成相等的两条线段AM与BM,则点M是线段AB的中点。
(2)符号表述:若点M是线段AB的中点,则AM=BM=IAB(或AB=2AM=2BM)。
3.
注意:线段的中点唯一,且必须在线段上(区别于直线或射线上的“中点”概念)。
A
M
B
二、利用中点性质进行线段长度计算
线段中点的核心应用是通过中点将线段分成等长部分,结合线段的和差关系计算未知线段长度。这是期
末考试的高频考点,需掌握以下三种典型情况:
1.点C在线段AB上(基础情况)
若点C在线段AB上,M、N分别为AC、BC的中点,则MN=IAB。
推导:MN=MC+CN=AC+BC=(AC+BC)=AB.
A M C
B
2.点C在线段AB的延长线上(分类讨论)
若点C在线段AB的延长线上,M、N分别为AC、BC的中点,则MN=,AB(结论与点C位置无关)。
推导:=IMC-NC=l5Ac-BC=lac-BC=AB
A
M
B N
3.点C在线段BA的延长线上(分类讨论)
若点C在线段BA的延长线上,M、N分别为AC、BC的中点,则MN=号AB(结论仍成立)。
推导:MN=INC-MCI=IBC-AC=BC-AC=?AB.
C M
A N
B
三、分类讨论思想在中点问题中的应用
线段中点问题常涉及点的位置不确定性(如点C在线段上、延长线上),需通过分类讨论覆盖所有可能
情况,避免漏解,常见分类场景:
1.点C在线段AB上;
2.点C在线段AB的延长线上;
3.点C在线段BA的延长线上。
四、中点问题的实际应用场景
线段中点的计算并非抽象的几何游戏,而是与实际生活紧密结合,需掌握以下场景:
1.折叠问题:折叠问题中,折痕即为线段的中垂线,折叠后的对应点关于折痕对称,可利用中点性
质计算折叠后的线段长度。
2.实际生活中的“中点”问题:如测量距离(用中点缩短测量路径)、建筑设计(对称结构的中点
定位)等,均需用到线段中点的性质。
题型归纳
【题型1】单中点基础计算(直接应用中点性质)
题型描述:己知线段上某一点为中点,求相关线段长度(如中点分割后的线段、线段和差等)。
核心解题思路:
1.利用中点定义:若M是线段AB的中点,则AM=BM=AB(或AB=2AM=2BM)
2.结合线段和差关系:通过已知线段长度,推导未知线段(如AC=AB-BC、N=MC+CN等)。
解题步骤(以“已知线段AB,中点M,求AM”为例):
1.明确中点条件:确认M是AB的中点(题目直接给出或通过图形判断)
2.
应用中点公式:AM=BM=AB(或AB=2AM=2BMD
3.代入计算
【题型2】分类讨论型中点计算(点的位置不确定性)
题型描述:点在线段或其延长线上(如C在AB上、AB延长线、BA延长线),求中点相关线段长
度(如MN)。
核心解题思路:
1.分类讨论:根据点的位置(线段上、延长线),画出不同图形:
2.不变量应用:无论点位置如何,双中点模型(如M是AC中点,N是BC中点)的结论恒为MN
=AB(与C位置无关):
3.线段和差调整:若点在延长线上,需调整线段的“和”或“差”(如MN=MC一NC)。
解题步骤(以“C在直线AB上,M、N分别是AC、BC中点,求N”为例),分类三种情况:
1.情况1:C在线段AB上;
A M C
B
MN-MC+CN-AC+BC-(AC+BC)-AB
2.情况2:C在线段AB的延长线上:
M B N C
MN-MC-NC-AC-BC-](AC-BC)-AB.
3.情况3:C在线段BA的延长线上。
C M A N
B
/
MN=NC-MC=BC-AC=号(BC-Ac)=号AB.
结论:无论C在直线AB上的哪个位置,MN==!AB(恒成立)
【题型3】双中点及多中点模型(复杂线段关系)
题型描述:多个中点(如M是AC中点,N是BC中点,P是MN中点)组合,求线段长度(如MP、
PN)。
核心解题思路:
1.双中点模型:若M、N分别是AC、BC的中点,则NN=;AB(与C位置无关):
2.多中点延伸:若P是MN的中点,则MP=PN=MN=AB(递推关系);
4
3.
代数建模:设AB=,用x表示各中点线段(如AC=,BC=),再推导未知线段。
解题步骤(以“M、N分别是AC、BC中点,P是N中点,求MP”为例):
1.应用双中点模型:MN=AB;
2.应用中点定义:MP=MN=×AB=AB
22
4
3.代入计算。
【题型4】动态中点问题(动点与定点的结合)
题型描述:点在线段上运动(如P从A向B运动),求运动过程中中点相关线段长度(如N)或
时间(如P运动多久时MN=5cm)。
核心解题思路:
1.设变量:设运动时间t,用t表示动点位置;
2.
中点表达式:用t表示中点线段;
3.列方程求解:根据题目条件列方程,解。
解题步骤(以“P从A向B运动,速度2cms,M是AP中点,求P运动多久时AM=3cm”为例):
A MP
B
1.设变量:设运动时间s
2.
中点表达式:AM=AP=号X2=t
3.列方程:t=3
4.结论:P运动3s时,AM=3cm
/
【题型5】折叠问题(中点与对称的结合)
题型描述:线段沿中点折叠,求折叠后线段长度(如AB沿M折叠,A与B重合,求AM)。
核心解题思路:
1.
折叠性质:折叠后重合的点关于折痕对称,折痕是中点(如M是AB中点,故AM=MB);
2.中点应用:直接利用中点定义求线段长度。
解题步骤(以“AB沿M折叠,A与B重合,AB=12cm,求AM”为例):
A
M
B
1.折叠性质:M是AB中点(重合点的中点):
2.
中点定义:AM=AB=6cm:
3.
结论:AM=】AB=6cm(折叠问题本质是中点问题的对称应用)。
2
配套练习
【题型1】单中点基础计算(直接应用中点性质)
【典例1】如图,线段AB上有一点C,D为线段BC的中点,E为线段AC上一点,EC=4AE,
AB=25cm,AD=20cm,求:
CD B
(1)BC的长:
(2)AE的长.
【练习1】如图,C是线段AB上一点,M是线段AC的中点,若AB=10cm,BC=3cm,求线段MB的
长.
A
M
C
B
【练习2】如图,C为线段AB上一点,D为线段BC的中点,AB=20,AD=14,求线段AC的长.
I C D B
【练习3】如图,线段AB=20cm,点C是线段AB上一点,AC:CB=3:2,点D是线段CB的中点.
A
CD B
(1)求线段AD的长度:
(2)若点E为直线AB上一点,且AE=3cm,则线段DE的长为
cm.
【题型2】分类讨论型中点计算(点的位置不确定性)
【典例1】如图,C为线段AB上一点,D为CB的中点,AB=I2cm,AD=9cm·若点E在线段AB上,
且CE=2cm,则BE的长为
cm.
A
CD B
【练习1】如图,C为线段AB上一点,D为CB的中点,AB=12cm,AD=9cm·若点E在线段AB上,
且CE=2cm,则BE的长为cm.
A
C D B
【练习2】如图,C为线段AB上一点,D为CB的中点,AB=10cm,AD=7cm,
A
(I)求CD的长;
(2)若点E在线段AB上,且CE=2cm,求BE的长
【练习3】如图,C为线段AD上一点,点B为CD的中点,且AD=9cm,BC=2cm.
CB D
(1)图中共有
条线段?
(2)求AC的长;
(3)若点E在直线AD上,且EA=3cm,求BE的长.
【题型3】双中点及多中点模型(复杂线段关系)
【典例1】如图,己知线段AB=24Cm,点C是线段AB的中点,点D是线段AC的中点,E为线段AB
上一点,若线段EB=4cm,则DE的长度为
【练习1】几何图形计算:如图,己知线段AB=12cm,点N是AB上一点,AC=4cm,点N是BC的
中点,点M是AB的中点,求线段MN的长度(要求:写出推理过程).
CM N B
【练习2】如图,己知线段AB=I2cm,点M是AB的中点,点C在线段MB上,且MC=2cm·
A
B
(1)求线段AC的长:
(2)若点N是AC的中点,求线段MN的长.
【练习3】已知线段AB=3cm,延长线段AB到点C,使BC=AB,M为线段AC的中点。点P在线
段AC上,且到M点的距离为2cm.现有下列判断:①P为线段MC或线段AM的中点;②BM=lcm;
③AP=2cm或4P=6cm;④BM=】PC;⑤P为线段4C的四等分点.则判断正确的个数是()
A.5
B.4
C.3
D.2
【题型4】动态中点问题(动点与定点的结合)
【典例1】【背景知识】数轴是初中数学一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美地结合.研究数轴
我们发现了许多重要的规律:若数轴上点A、点B表示的数分别为、b,则A、B两点之间的距离
AB=a-b,线段AB的中点表示的数为a+b
2
【问题情境】如图,数轴上点A表示的数为-2,点B表示的数为6,点P从点A出发,以每秒1个单位
长度的速度沿数轴向右匀速运动,同时点Q从点B出发,以每秒2个单位长度的速度向左匀速运动.设
运动时间为t秒1>0).
A
B
B
-2
0
6
-2
0
6
备用图
【综合运用】
(I)A、B两点间的距离AB=
,线段AB的中点表示的数为
(2)求当t=
秒时,P、Q两点相遇:
(③)求当为何值时,P0-号4B:
(4)若点M为PA的中点,点N为PB的中点,点P在运动过程中,线段MN的长度是否发生变化?若变
化,请说明理由;若不变,求出线段MN的长.
【练习1】如图,数轴上有三个点A,B,C,表示的数分别是-10,-4,7.
A
B
C
上LL上LL上L上上上上上1上上1上上上>
-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1012345678910
(I)点A到点B的距离AB=,点B到点C的距离BC=;
(2)若动点M,N分别从点B、点C出发,以每秒2个单位长度和每秒3个单位长度的速度向右匀速运动,
动点P从点A出发,以每秒4个单位长度的速度向左匀速运动,点M,N,P同时出发,设运动时间为
t秒(t>0).
①t秒后,点M,N,P表示的数分别为,
(用含t的代数式表示);
②当t为何值时,动点M是线段PN的中点?
③探究3MN-PM的值是否有变化?若无变化,请求出这个值:若有变化,请说明理由.
【练习2】【背景知识】数轴是初中数学的一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美地结合.研究数
轴我们发现了许多重要的规律:若数轴上点A、点B表示的数分别为α、b,则A、B两点之间的距离
Ba-b1,线段AB的中点表示的数为+b
2
【问题情境】如图,数轴上点A表示的数为-1,点B表示的数为6.点P从点A出发,前2s内以每秒3
个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,之后以每秒5个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动;点P从
点A出发的同一时刻,点Q从点B出发,以每秒4个单位长度的速度向左匀速运动.设运动时间为1秒
(t>0).
A
B
-10
6
【综合运用】
(I)运动t秒后,用含t的代数式表示点P表示的数(分情况讨论)·
(2)设点M为线段AP的中点,点N为线段BQ的中点,用含t的代数式表示点M、N表示的数(点M需
分情况讨论).
(3)当t≥2时,求线段MN的长度(用含t的代数式表示),并判断该代数式是几次几项式.
(4)当t≥2时,若线段PQ的中点为H,用含t的代数式表示点H,并写出该代数式的常数项.
【练习3】己知有理数a,b满足:a-4+(2-b)=0.如图,线段BC在直线OA上运动(点B在点C
的左侧),OA=a,BC=b.下列结论中正确的是()
O
①a=4,b=2;
②当点B与点O重合时,点C恰好为线段OA的中点;
③当点B与点A重合时,若点P是线段BC延长线上的点,则P0+PC=2PA+AC:
④在线段BC运动过程中,若点M为线段OB的中点,点N为线段AC的中点,则线段MN的长度不变,
A.①③
B.①④
C.①③④
D.①②③④
【题型5】折叠问题(中点与对称的结合)
【典例1】如图1,线段OP表示一条拉直铺平的细线(细线无弹性),A、B两点在线段OP上,且
OA:AP=2:3,OB:BP=3:7,现将该细线OP沿点A折叠,使点B落在B处,如图2所示.分别在点
B和B处,用剪刀沿与细线垂直的方向将细线剪断,把细线分成OB、BB'、B'P三段,则线段OB、
BB'、B'P的长度之比是()
B
A
图1
A
B
0
P
图2
×
A.1:1:2
B.2:2:5
C.2:3:4
D.3:2:5
【练习1】如图,在一条可以折叠的数轴上,A、B两点表示的数分别是-11,3,以点C为折点,将此
数轴向右对折,若点A折叠后在点B的右边,且AB=2,则C点表示的数是
A个
B→CBA→
【练习2】在数轴上剪下长度为16(从-2到14)的一条线段,并把这条线段沿某点折叠,然后在重叠
部分某处剪一刀得到三条线段(如图)·若这三条线段的长度之比为2:1:1,则折痕处对应的点所表示
的数是
折痕
剪断处
【练习3】如图1,AB分别为数轴上的两点,点A表示的数为-20,点B表示的数为100.
A
A
B
20
100
-20
100
图1
图2
图3
(I)求点A,B之间的距离;
(2)若点C在数轴上,且是线段AB的三等分点,求点C表示的数:
(3)将一长为线段AB的长方形纸条按如图2所示方式放置在数轴上.
①将纸条和数轴一起折叠,使点A和点B重合,求与原点重合的点表示的数;
②如图3,将纸条和数轴一起向右侧折叠,然后在重叠部分某处剪一刀得到三张长方形纸条,若这三张
纸条的长度之比为::3;把纸条复原后,直接写出折折痕处的点在数轴上表示的数.
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