内容正文:
数 学
河北
二轮专项突破
1
一、小专题培优
小专题培优1 与中点有关的常见辅助线作法
(10年5考)
方法解读
【图示】
【条件】Rt△ABC,D是斜边AB的中点.
【辅助线作法】连接CD.
【结论】CD=AD=BD= AB.
例1 如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠C=50°,D是BC的中
点,延长BA至点E,使得AE=BD,连接DE,则∠BED的度数
为 .
20°
【解析】连接AD. ∵∠BAC=90°,∴AD=CD=BD,∴∠DAC=∠C=50°,∴∠DAE=∠DAC+∠CAE=140°.∵AE=BD,AD=BD,∴AE=AD,∴∠BED=∠ADE= =20°.
针对训练1 如图,在△BCD和△BCE中,∠BDC=∠BEC=90°,O为
BC的中点,BD,CE相交于点A,∠BAC=120°.求证:DE=OE.
证明:连接OD.
∵∠BDC=∠BEC=90°,O为BC的中点,
∴OD=OE=OB=OC,
∴∠CBA=∠BDO,∠BCA=∠CEO.
∵∠BAC=120°,
∴∠CBA+∠BCA=180°-120°=60°.
∵∠BOE=∠BCA+∠CEO=2∠BCA,∠COD=∠CBA+∠BDO=2∠CBA,
∴∠BOE+∠COD=2(∠BCA+∠CBA)=2×60°=120°,
∴∠DOE=180°-120°=60°,
∴△DOE是等边三角形,∴DE=OE.
方法解读
【图示】
【条件】AB=AC,D是底边BC的中点.
【辅助线作法】连接AD.
【结论】AD BC,AD ∠BAC.
⊥
平分
例2 如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,M为BC边的中点,
MN⊥AC于点N,则MN的长为 .
【解析】连接AM. ∵AB=AC,M为BC的中点,∴AM⊥CM,BM=CM= BC=3,在Rt△ABM中,AB=5,BM=3,∴AM= =4.又∵S△AMC= MN·AC= AM·CM,∴MN= = .
针对训练2 如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,D是BC的
中点,E是AB的四等分点,且靠近点A,若S△BDE= ,求BC的长.
解:连接AD.
∵AB=AC,∠BAC=120°,
∴∠B=∠C=30°.
又∵D是BC的中点,
∴AD⊥BC,
∴AD=BD·tanB= BD,
∴S△ABD= BD·AD= BD2.
∵E是AB的四等分点,且靠近点A,S△BDE= ,
∴S△ABD= S△BDE= ,
∴ BD2= ,解得BD= (负值已舍去),
∴BC=2BD=2 .
方法解读
情形1:有两个中点
【图示】
或
【条件】D,E分别是AB,AC的中点.
【辅助线作法】连接DE构造中位线,或连接BC构造含中位线的三角形.
情形2:有一个中点
【图示】
【条件】D是AB的中点.
【辅助线作法】过点D作DE∥BC交AC于点E.
【结论】DE∥ ,DE= BC,△ADE∽ ,
S△ADE= S△ABC.
BC
△ABC
【拓展】也可在三角形外作平行线,如:
例3 如图,在边长为2的等边三角形ABC中,D,E分别为边AB,BC的
中点,EF⊥AC于点F,G为EF的中点,连接DG,则DG的长为 .
【解析】连接DE. ∵在边长为2的等边三角形ABC中,D,E分别为AB,BC的中点,∴∠C=60°,DE是△ABC的中位线,BD=BE=EC=1,∴DE= AC=1,DE∥AC. ∵EF⊥AC,∠C=60°,∴∠FEC=30°,∠DEF=∠EFC=90°,∴FC= EC= ,∴EF= = .∵G为EF的中点,∴EG= ,∴DG= = .
针对训练3 如图,在四边形ABCD中,E,F分别是DC,AD的中点,
EF⊥AB. 若BC=13,AB=5,则EF的长为( A )
A. 6 B. 5 C. 4 D. 3
A
【解析】连接AC. ∵E,F分别是DC,AD的中点,∴EF∥AC,EF=
AC. 又∵EF⊥AB,∴AC⊥AB,∴∠BAC=90°.在Rt△ABC中,AC= =12,∴EF= AC=6.
针对训练4 多解法 如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,D为边AC的中
点,点E在边BC上,连接DE. 若AB=4,∠DEC=60°,求DE的长.
解:解法1:如解图1,过点D作DH⊥BC于点H,
则DH∥AB,
∴△CDH∽△CAB,
∴ = = ,
∴DH= AB=2.
∵∠DEC=60°,
∴DE= = .
解图1
解图2
解法2:如解图2,过点A作AK∥DE交CB的延长线于点K.
∴△CDE∽△CAK,∠K=∠DEC=60°,
∴ = = ,AK= = ,
∴DE= AK= .
方法解读
【图示】
【条件】D是BC的中点,DE⊥BC.
【辅助线作法】连接BE.
【结论】BE= ,ED平分∠ .
CE
BEC
例4 如图,在 Rt△ABC 中,∠A=90°,∠BCA=75°,AC=8 cm,D
是BC的中点,且DE⊥BC,则BE的长是 .
16 cm
【解析】连接CE. 在Rt△ABC中,∠A=90°,∠BCA=75°,∴∠B=90°-∠BCA=15°.∵DE垂直平分BC,∴BE=CE,∴∠BCE=∠B=15°,∴∠ACE=∠BCA-∠BCE=60°.在Rt△AEC中,∠ACE=60°,∴∠AEC=90°-∠ACE=30°,∴CE=2AC=16(cm).∵BE=CE,∴BE=16 cm.
针对训练5 (2024石家庄十八县二模)如图,点E是△ABC的外心,P,Q
分别是AB,AC的中点,连接EP,EQ,分别交BC于点F,D,若BF=
5,DF=3,CD=4,则△ABC的面积为 .
24
【解析】连接AF,AD. ∵点E是△ABC的外心,P,Q分别是AB,AC的中点,∴EP⊥AB,EQ⊥AC,∴AF=BF=5,AD=DC=4.∵DF=3,∴DF2+AD2=AF2,∴∠ADF=90°.∵BC=BF+DF+DC=5+3+4=12,∴S△ABC= BC·AD= ×12×4=24.
方法解读
情形1:弦的中点
【图示】
【条件】FC 是☉O 的直径,E是弦AB 的中点.
【辅助线作法】连接AO.
【结论】AE= ,FC⊥ ,AE2+ =OA2.
BE
AB
OE2
情形2:弧的中点
【图示】
【条件】C 是 的中点.
【辅助线作法】连接OC交AB于点E.
【结论】AE= , = ,OC⊥ ,
∠ADC= ∠AOC.
BE
AB
例5 如图,AB是☉O的直径,E是弦CD的中点,若BE=CD=8,则
☉O的半径是( A )
A. 5 B. 4 C. 3 D. 2
A
针对训练6 如图,点A,B,C,D在☉O上,A为 的中点,OA交弦
BC于点E. 若∠ADC=30°,AE=1,求BC的长.
解:连接OC.
∵A为 的中点,
∴OA⊥CB,CE=BE.
∵∠ADC=30°,∴∠AOC=60°.
设☉O的半径为r,
在Rt△COE中, = = cos 60°= ,
∴r=2,即OC=2,OE=1,
∴CE= = ,
∴BC=2CE=2 .
24
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