内容正文:
重难点01 与三角形有关的线段问题
内容导航
01 技巧总结→ 定类型·抓技巧:精准定向
02 题型分类→ 梳理题型,归类破题提效
题型1 利用三角形的中线求长度或面积
题型2 利用三角形的高求解
题型3 利用三角形的角平分线求解
Ⅰ:三角形中线模型
核心性质
1.中线平分对边:若AD是△ABC中线,则BD=DC=1/2BC
2.中线等分面积:S△ABD=S△ACD=1/2S△ABC
3.重心分中线2:1:三条中线交点为重心,重心到顶点距离是到对边中点的2倍
经典题型模型
1.边长计算模型已知两边 + 中线长,求第三边;常作倍长中线构造全等三角形(倍长中线模型)。例:AD为中线,延长AD至E使DE=AD,证△ABD≅△ECD,转移边长。
2.面积分割模型单中线分等面积;多条中线分割出 6 块面积相等小三角形;结合等高三角形面积比等于底之比解题。
解题思路
求长度→倍长中线造全等;求面积→直接用中线等分面积。
Ⅱ:三角形的高模型
核心性质
1.高垂直对应底边:AH⊥BC,∠AHB=∠AHC=90∘
2.面积通用公式:底高,同一三角形不同底高乘积相等
3.高的位置:锐角三角形三高在内部;直角三角形两条直角边为高;钝角三角形两条高在外部
经典题型模型
1.等面积转换模型已知两边及一条高,求另一边上的高,利用底高底高列等式计算。
2.直角双高模型(Rt△)Rt△ABC,∠C=90∘,CD⊥AB,结论:AC⋅BC=AB⋅CD;子母相似三角形,线段比例可直接套用。
3.钝角三角形外高模型高落在边延长线上,计算边长需用线段和差,注意垂直直角条件。
解题思路
求线段长→等面积法;求角度→直角互余倒角。
Ⅲ:三角形角平分线模型
核心性质
1.平分内角:AD平分∠BAC,则∠BAD=∠CAD=1/2∠BAC
2.角平分线距离相等:平分线上点到角两边垂线段长度相等
3.角平分线定理:DC/BD=AC/AB
经典题型模型
1.距离相等模型过平分线上一点作两边垂线,两条垂线段相等,用于线段等量代换、面积计算。
2.角平分线 + 平行线等腰模型角平分线 + 一组平行线,可构造等腰三角形,实现边、角互推。
3.双角平分线角度模型
①两内角平分线夹角:∠P=90∘+1/2∠A
②一内一外角平分线夹角:∠P=1/2∠A
解题思路
求线段→角平分线定理 / 等距代换;求角度→套用双分角固定结论。
题型1 利用三角形的中线求长度或面积
1.如图,在中,是高,是中线,,,则的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
2.如图,为的中线,为的中点,若的面积为24,则的面积为( )
A.12 B.8 C.6 D.4
3.如图,在中,分别是边上的中线和高.,,则的长是( )
A. B. C. D.
4.若是的中线,下列结论错误的是( )
A. B. C.点D平分 D.
5.如图,在中,是的高,是的中线,若,的面积为,则的长为( )
A. B. C. D.
6.如图,在中,是边上的一点(不与点,重合),点,是线段的三等分点,记的面积为,的面积为,若,则的面积为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
7.如图,为的中线,为的中线,若的面积为,,则中边上的高是( )
A.3 B. C.4 D.
8.如图,在中,是边上的中线,是边上的高.若,的面积是6,则的长为()
A.3 B.4 C.6 D.12
9.如图,在中,分别为的中点.若的面积为,则的面积为( )
A. B. C. D.
10.如图,,分别是的高和中线,已知,,则的长为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
题型2 利用三角形的高求解
11.如图,在等腰中,,过点作,交的延长线于点,且,点是边上一点,过点作于点,于点,则的值为( )
A. B. C. D.
12.如图,在中,为边上的中线,.若,,则的长为( )
A. B. C. D.
13.如图,的面积为30,,E是的中点,与相交于点P,那么四边形的面积为( )
A.3 B.4 C.6 D.7
14.如图,在中,是边上的中线,是边上的高.若,,则的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
15.如图,在三角形中,分别是这个三角形的两条高,,,则三角形的面积等于( )
A.5 B.6 C.7 D.8
16.如图,在三角形中,边上的高,若点M在边上移动,则的最小值为( )
A. B. C.4 D.5
17.如图,在四边形中,,点,分别在边,上,,,分别记四边形,四边形的面积为,.若,,则,的长分别为( )
A., B., C., D.,
18.如图,在中,,P为边上一动点(不与A,B重合),于E,于F,连接,则下列为定值的是( )
A.线段的长 B.的大小
C.的周长 D.的面积
19.如图,点在直线上,点,在直线上,,,,,则下列说法错误的个数有( )
①点到的距离等于. ②点到直线的距离等于.③点到直线的距离等于. ④点到的距离等于
A.个 B.个 C.个 D.个
20.如图,、、分别是的高线、角平分线、中线,则下列结论中错误的是( )
A. B.
C. D.
题型3 利用三角形的角平分线求解
21.如图,是的角平分线,于点E,于点F,,则的长是( )
A.2 B. C.3 D.4
22.如图,是的角平分线,,垂足为,若,,,则的面积为( ).
A.20 B.12 C.10 D.6
23.如图,是的平分线,点是上一点,点为直线上的一个动点.若的面积为,,则线段的长不可能是( ).
A. B. C. D.
24.在中,,是上一点,平分.若,,则点到的距离是( )
A. B. C. D.
25.如图,已知平分,点在上,于,,点是射线上的动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
26.如图,在四边形中,,,分别平分,,过点作,分别交,于点,.若,的面积为12,则的长为( )
A.8 B.10 C.12 D.18
27.如图,在中,平分,于点,的面积为,,,则的长是( )
A. B. C. D.
28.如图射线平分,点D在上,,,若,则的长度为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
29.如图,在中,平分,交于点D,点分别在边上,连接,过D作于F.已知,,,则的面积为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
30.如图,在中,,按以下步骤作图:①以点A为圆心,适当的长为半径作弧,分别交,于,两点;②分别以点,为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于点;③作射线,交于点. 则为( )
A. B. C. D.
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重难点01 与三角形有关的线段问题
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01 技巧总结→ 定类型·抓技巧:精准定向
02 题型分类→ 梳理题型,归类破题提效
题型1 利用三角形的中线求长度或面积
题型2 利用三角形的高求解
题型3 利用三角形的角平分线求解
Ⅰ:三角形中线模型
核心性质
1.中线平分对边:若AD是△ABC中线,则BD=DC=1/2BC
2.中线等分面积:S△ABD=S△ACD=1/2S△ABC
3.重心分中线2:1:三条中线交点为重心,重心到顶点距离是到对边中点的2倍
经典题型模型
1.边长计算模型已知两边 + 中线长,求第三边;常作倍长中线构造全等三角形(倍长中线模型)。例:AD为中线,延长AD至E使DE=AD,证△ABD≅△ECD,转移边长。
2.面积分割模型单中线分等面积;多条中线分割出 6 块面积相等小三角形;结合等高三角形面积比等于底之比解题。
解题思路
求长度→倍长中线造全等;求面积→直接用中线等分面积。
Ⅱ:三角形的高模型
核心性质
1.高垂直对应底边:AH⊥BC,∠AHB=∠AHC=90∘
2.面积通用公式:底高,同一三角形不同底高乘积相等
3.高的位置:锐角三角形三高在内部;直角三角形两条直角边为高;钝角三角形两条高在外部
经典题型模型
1.等面积转换模型已知两边及一条高,求另一边上的高,利用底高底高列等式计算。
2.直角双高模型(Rt△)Rt△ABC,∠C=90∘,CD⊥AB,结论:AC⋅BC=AB⋅CD;子母相似三角形,线段比例可直接套用。
3.钝角三角形外高模型高落在边延长线上,计算边长需用线段和差,注意垂直直角条件。
解题思路
求线段长→等面积法;求角度→直角互余倒角。
Ⅲ:三角形角平分线模型
核心性质
1.平分内角:AD平分∠BAC,则∠BAD=∠CAD=1/2∠BAC
2.角平分线距离相等:平分线上点到角两边垂线段长度相等
3.角平分线定理:DC/BD=AC/AB
经典题型模型
1.距离相等模型过平分线上一点作两边垂线,两条垂线段相等,用于线段等量代换、面积计算。
2.角平分线 + 平行线等腰模型角平分线 + 一组平行线,可构造等腰三角形,实现边、角互推。
3.双角平分线角度模型
①两内角平分线夹角:∠P=90∘+1/2∠A
②一内一外角平分线夹角:∠P=1/2∠A
解题思路
求线段→角平分线定理 / 等距代换;求角度→套用双分角固定结论。
题型1 利用三角形的中线求长度或面积
1.如图,在中,是高,是中线,,,则的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】D
【分析】根据和求出,根据是中线即可求解.
【详解】解:,
,
∵是中线,
.
2.如图,为的中线,为的中点,若的面积为24,则的面积为( )
A.12 B.8 C.6 D.4
【答案】C
【分析】根据三角形的中线等分三角形的面积求解即可.
【详解】解:∵为的中线,
∴
∵的面积为24,
∴,
∵为的中点,
∴
∴.
3.如图,在中,分别是边上的中线和高.,,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用三角形面积公式求得,然后根据三角形中线的性质得到即可.
【详解】解:,,
,
是边上的中线,
.
4.若是的中线,下列结论错误的是( )
A. B. C.点D平分 D.
【答案】A
【详解】解:∵ 是 的中线,
∴ D是的中点,即点D平分,
可得,
是中线无法推出,因此A结论错误.
5.如图,在中,是的高,是的中线,若,的面积为,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先通过的面积和已知的高,利用面积公式求出的长度,再根据中线性质得到,进而计算出的长.
【详解】解:∵是的高,,,
∴,解得.
又∵是的中线,
∴.
6.如图,在中,是边上的一点(不与点,重合),点,是线段的三等分点,记的面积为,的面积为,若,则的面积为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】D
【分析】点,是线段的三等分点,根据同高三角形面积之比等于对应底边之比,可得出,,最后便可以求出的面积.
【详解】解:∵点,是线段的三等分点,
∴,
∴
同理,
∴
,
∵,
∴.
7.如图,为的中线,为的中线,若的面积为,,则中边上的高是( )
A.3 B. C.4 D.
【答案】A
【分析】利用三角形中线性质和同底等高面积相等,有,过点E作,利用面积公式即可求得答案.
【详解】解:过点E作交于点F,如下图,
∵为的中线,为的中线,
∴,,
∴,
∵的面积为30,,
∴,
解得,
即中边上的高为3.
8.如图,在中,是边上的中线,是边上的高.若,的面积是6,则的长为()
A.3 B.4 C.6 D.12
【答案】C
【分析】根据三角形中线的性质求出的面积,再利用三角形面积公式求出的长即可.
【详解】解:∵三角形的中线将三角形分成面积相等的两部分,
∴,
∵是边上的高,,
∴,
∴,
∴.
9.如图,在中,分别为的中点.若的面积为,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据三角形的中线将三角形分为两个面积相等的三角形求解即可.
【详解】解:∵分别为的中点,
∴是的中线,是的中线,
∴,
.
10.如图,,分别是的高和中线,已知,,则的长为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【分析】根据三角形中线的性质求出的面积,再根据面积公式求出即可.
【详解】解:∵是中线,
∴,
∵,
即,
∴.
题型2 利用三角形的高求解
11.如图,在等腰中,,过点作,交的延长线于点,且,点是边上一点,过点作于点,于点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题可通过连接,利用三角形面积的和差关系,结合等腰三角形的性质,推导出与的等量关系,进而求出的值.
【详解】解:连接,
,,,
,,,
,
,
,
,
,
,
.
12.如图,在中,为边上的中线,.若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据三角形中线的性质可得,再结合直角三角形面积公式,代入与的面积,进而求出垂线段的长度.
【详解】解:为边上的中线,
,
,
,
.
13.如图,的面积为30,,E是的中点,与相交于点P,那么四边形的面积为( )
A.3 B.4 C.6 D.7
【答案】D
【分析】连接,设的面积是,的面积是,根据,为的中点,得的面积是,的面积是,进而得到的面积是,再根据的面积与的面积相等,得,解得,再根据的面积是30即可求得、的值,从而求解.
【详解】解:连接,如图,
设的面积是,的面积是.
,为的中点,
的面积是,的面积是,
∴的面积是,
又,
的面积是,
的面积是,
∵为的中点,
解得,
又的面积为,
解得,
∴,
∴四边形的面积为.
14.如图,在中,是边上的中线,是边上的高.若,,则的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【详解】解:∵是边上的中线,
∴,
∵是边上的高,,
∴,
∴.
15.如图,在三角形中,分别是这个三角形的两条高,,,则三角形的面积等于( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【分析】利用等面积法,求出之间的关系,并设值,再利用已知求出的长度,套用三角形的面积公式求解.
【详解】解:∵,
∴,
又∵,
∴,即,
设,则,
∵,
∴,解得,,
.
16.如图,在三角形中,边上的高,若点M在边上移动,则的最小值为( )
A. B. C.4 D.5
【答案】B
【分析】根据 “垂线段最短”,当垂直于时,的长度最短.此时可利用三角形面积的两种表示方法来计算的长度即可.
【详解】解:根据垂线段最短可知,当垂直于时,的长度最短,
∵,
∴,
解得.
17.如图,在四边形中,,点,分别在边,上,,,分别记四边形,四边形的面积为,.若,,则,的长分别为( )
A., B., C., D.,
【答案】B
【分析】设梯形的高为h,根据梯形面积公式表示出和,利用建立关于和的方程,结合求解即可.
【详解】解:连接,,如图所示:
设四边形的高为h,
∵,,
∴,,,,
∵,
∴,
,
,
∴,
,
∵,
∴,
整理得:,
即,
∴,
又∵,
∴,
解得:,
∴.
18.如图,在中,,P为边上一动点(不与A,B重合),于E,于F,连接,则下列为定值的是( )
A.线段的长 B.的大小
C.的周长 D.的面积
【答案】B
【分析】过B作,与的延长线交于D,连接,利用等积法即可得出结论.
【详解】解:过B作,与的延长线交于D,连接,
则:,
∵,
∴,
∴,
∴的大小为定值.其余选项均不能得到是定值.
19.如图,点在直线上,点,在直线上,,,,,则下列说法错误的个数有( )
①点到的距离等于. ②点到直线的距离等于.③点到直线的距离等于. ④点到的距离等于
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】B
【分析】直线外一点到这条直线的垂线段的长度,叫做这个点到这条直线的距离.
【详解】解:因为,
所以点到的距离等于线段的长度,即点到的距离等于.
①错误.
因为,
所以点到直线的距离等于线段的长度,即点到直线的距离等于.
②正确.
因为,
所以点到直线距离等于线段的长度,即点到直线距离等于.
③正确.
如图所示,过点作的垂线,交于点.
点到的距离等于线段的长度.
因为,
所以.
④错误.
综上所述,说法错误的为①④,共个.
故选:B
20.如图,、、分别是的高线、角平分线、中线,则下列结论中错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据三角形的高线、角平分线、中线的定义判断即可.
【详解】解:∵是高线,
∴,故选项A正确;
∵是角平分线,
∴,故选项B正确;
∵是中线,
∴,故选项C正确;
无法证明,故选项D错误.
题型3 利用三角形的角平分线求解
21.如图,是的角平分线,于点E,于点F,,则的长是( )
A.2 B. C.3 D.4
【答案】A
【分析】根据角平分线上的点到角两边的距离相等,即可得出,从而求出的长.
【详解】解:∵是的角平分线, 且,,
∴,
∵,
∴.
22.如图,是的角平分线,,垂足为,若,,,则的面积为( ).
A.20 B.12 C.10 D.6
【答案】C
【分析】如图:过D作于F,利用角平分线的性质定理可得,再利用三角形的面积关系以及三角形的面积公式求解即可.
【详解】解:如图:过D作于F,
∵是的角平分线,,垂足为,
∴,
∴的面积为.
23.如图,是的平分线,点是上一点,点为直线上的一个动点.若的面积为,,则线段的长不可能是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】过点作,利用三角形的面积公式求出的长,根据垂线段最短得到时,最短,此时,进行判断即可.
【详解】解:过点作,
则:,
,
点为直线上的一个动点,
当时,最短,
是的平分线,
当时,,
线段的长不可能是4.
24.在中,,是上一点,平分.若,,则点到的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据角平分线的性质求解即可.
【详解】解:过点作于点,如图,
则有的长为点到的距离,
∵,
∴,
∵平分,且,,
∴,
∴点到的距离是 .
25.如图,已知平分,点在上,于,,点是射线上的动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据垂线段最短可得当时,取得最小值,再根据角平分线上的点到角两边的距离相等得到,进而求出的最小值.
【详解】解:如图,当时,线段的长度取得最小值,
平分,,,
.
26.如图,在四边形中,,,分别平分,,过点作,分别交,于点,.若,的面积为12,则的长为( )
A.8 B.10 C.12 D.18
【答案】A
【分析】过点P作于H,根据角平分线上的点到角的两边的距离相等可得,,再根据三角形的面积公式得,求出,即可求的长.
【详解】解:如图,过点P作于H,
∵,,
∴,
∵,分别平分,,
∴,,
∵的面积为12,,
∴,即,
∴,
∴,
∴.
27.如图,在中,平分,于点,的面积为,,,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】过点作于点,利用角平分线的性质得出,再根据即可求解.
【详解】解:过点作于点,
∵平分,,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
28.如图射线平分,点D在上,,,若,则的长度为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】解:∵平分,,,
∴.
29.如图,在中,平分,交于点D,点分别在边上,连接,过D作于F.已知,,,则的面积为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】A
【分析】过点作,利用角平分线的性质,证得和,根据等量代换进行求解.
【详解】解:如图所示,过点作交于点,
∵平分,,,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∵平分,,,
∴,
在和中,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
解得.
30.如图,在中,,按以下步骤作图:①以点A为圆心,适当的长为半径作弧,分别交,于,两点;②分别以点,为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于点;③作射线,交于点. 则为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用基本作图得到平分,所以.
【详解】解:由作法得平分,
.
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