八年級(jí)數(shù)學(xué)競(jìng)賽輔導(dǎo)教案:由中點(diǎn)想到什么

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第十八講 由中點(diǎn)想到什么
線(xiàn)段的中點(diǎn)是幾何圖形中一個(gè)特殊的點(diǎn),它關(guān)聯(lián)著三角形中線(xiàn)、直角三角形斜邊中線(xiàn)、中心對(duì)稱(chēng)圖形、三角形中位線(xiàn)、梯形中位線(xiàn)等豐富的知識(shí),恰當(dāng)?shù)乩弥悬c(diǎn),處理中點(diǎn)是解與中點(diǎn)有關(guān)問(wèn)題的關(guān)鍵,由中點(diǎn)想到什么?常見(jiàn)的聯(lián)想路徑是:
1.中線(xiàn)倍長(zhǎng);
2.作直角三角形斜邊中線(xiàn);
3.構(gòu)造中位線(xiàn);
4.構(gòu)造中心對(duì)稱(chēng)全等三角形等.
熟悉以下基本圖形,基本結(jié)論:
例題求解
【例1】 如圖,在△ABC中,∠B=2∠C,AD⊥BC于D,M為BC的中點(diǎn), AB=10cm,則MD的長(zhǎng)為 .
(“希望杯”邀請(qǐng)賽試題)
思路點(diǎn)撥 取AB中點(diǎn)N,為直角三角形斜邊中線(xiàn)定理、三角形中位線(xiàn)定理的運(yùn)用創(chuàng)造條件.
注 證明線(xiàn)段倍分關(guān)系是幾何問(wèn)題中一種常見(jiàn)題型,利用中點(diǎn)是一個(gè)有效途徑,基本方法有:
(1)利用直角三角斜邊中線(xiàn)定理;
(2)運(yùn)用中位線(xiàn)定理;
(3)倍長(zhǎng)(或折半)法.
【例2】 如圖,在四邊形ABCD中,一組對(duì)邊AB=CD,另一組對(duì)邊AD≠BC,分別取AD、BC的中點(diǎn)M、N,連結(jié)MN.則AB與MN的關(guān)系是( )
A.AB=MN B.AB>MN C.AB(2001年河北省初中數(shù)學(xué)創(chuàng)新與知識(shí)應(yīng)用競(jìng)賽試題)

思路點(diǎn)撥 中點(diǎn)M、N不能直接運(yùn)用,需增設(shè)中點(diǎn),常見(jiàn)的方法是作對(duì)角線(xiàn)的中點(diǎn).
【例3】如圖,在△ABC中,AB=AC,延長(zhǎng)AB到D,使BD=AB,E為AB中點(diǎn),連結(jié)CE、CD,求證:C D=2EC.
(浙江省寧波市中考題)

思路點(diǎn)撥 聯(lián)想到與中位線(xiàn)相關(guān)的豐富知識(shí),將線(xiàn)段倍分關(guān)系的證明轉(zhuǎn)化為線(xiàn)段相等關(guān)系的證明,解題的關(guān)鍵是恰當(dāng)添輔助線(xiàn).
【例4】 已知:如圖l,BD、CE分別是△ABC的外角平分線(xiàn),過(guò)點(diǎn)A作AF⊥BD,AG ⊥ CE,垂足分別為F、G,連結(jié)FG,延長(zhǎng)AF、AG,與直線(xiàn)BC相交,易證FG= (AB+BC+AC).
若(1)BD、CF分別是△ABC的內(nèi)角平分線(xiàn)(如圖2);
(2)BD為△ABC的內(nèi)角平分線(xiàn),CE為△ABC的外角平分線(xiàn)(如圖3),則在圖2、圖3兩種情況下,線(xiàn)段FG與△ABC三邊又有怎樣的數(shù)量關(guān)系?請(qǐng)寫(xiě)出你的猜想,并對(duì)其中的一種情況給予證明.
(2003年黑龍江省中考題)


思路點(diǎn)撥 圖1中FG與△ABC三邊的數(shù)量關(guān)系的求法(關(guān)鍵是作輔助線(xiàn)),對(duì)尋求后兩個(gè)圖形中線(xiàn)段FG與△ABC三邊的數(shù)量關(guān)系起著重要作用,而由平分線(xiàn)、垂線(xiàn)發(fā)現(xiàn)中點(diǎn),這是解題的基礎(chǔ).
注 三角形與梯形的中位線(xiàn).在位置上涉及到平行,在數(shù)量上是上下底和的一半,它起著傳遞角的位置關(guān)系和線(xiàn)段長(zhǎng)度的功能,在證明線(xiàn)段倍分關(guān)系、兩直線(xiàn)位置關(guān)系、線(xiàn)段長(zhǎng)度的計(jì)算等方面有著廣泛的應(yīng)用.
【例5】 如圖,任意五邊形ABCDE,M、N、P、Q分別為AB、CD、BC、DE的中點(diǎn),K、L分別為MN、PQ的中點(diǎn),求證:KL∥AE且KL= AE.
(2001年天津賽區(qū)試題)
思路點(diǎn)撥 通過(guò)連線(xiàn),將多邊形分割成三角形、四邊形,為多個(gè)中點(diǎn)的 利用創(chuàng)造條件,這是解本例的突破口.
注 需要什么,構(gòu)造什么,構(gòu)造基本圖形、構(gòu)造線(xiàn)段的和差(倍分)關(guān)系、構(gòu)造角的關(guān)系等,這是作輔助線(xiàn)的有效思考方法之一.
學(xué)歷訓(xùn)練
1.BD、CE是△ABC的中線(xiàn),G、H分別是BE、CD的中點(diǎn),BC=8,則GH= .
(2003年廣西中考題)
2.如圖,△ABC中、BC=a,若D1、E1;分別是AB、AC的中點(diǎn),則 ;若 D2、E2分別是D1B、E1C的中點(diǎn),則 :若 D3、E3分別是D2B、E2C的中點(diǎn).則 ……若Dn、En分別是Dn-1B、En-1C的中點(diǎn),則DnEn= (n≥1且 n為整數(shù)).
(200l年山東省濟(jì)南市中考題)
3.如圖,△ABC邊長(zhǎng)分別為AD=14,BC=l6,AC=26,P為∠A的平分線(xiàn)AD上一點(diǎn),且BP⊥AD,M為BC的中點(diǎn),則PM的值是 .
4.如圖, 梯形ABCD中,AD∥BC,對(duì)角線(xiàn)AC⊥BD,AC=5cm,BD=12cm,則該梯形的中位線(xiàn)的長(zhǎng)等于 cm.
(2002年天津市中考題)
5.如圖,在梯形ABCD中,AD∥EF∥GH∥BC,AE=EG=GB=AD=18,BC=32,則EF+GH=( )
A.40 B.48 C 50 D.56

6.如圖,在梯形ABCD中,AD∥BC,E、F分別是對(duì)角線(xiàn)BD、AC的中點(diǎn),若AD=6cm,BC=18?,則EF的長(zhǎng)為( )
A.8cm D.7cm C. 6cm D.5cm
7.如圖,矩形紙片ABCD沿DF折疊后,點(diǎn)C落在AB上的E點(diǎn),DE、DF三等分∠ADC,AB的長(zhǎng)為6,則梯形ABCD的中位線(xiàn)長(zhǎng)為( )
A.不能確定 B.2 C. D. +1
(2001年浙江省寧波市中考題)
8.已知四邊形ABCD和對(duì)角線(xiàn)AC、BD,順次連結(jié)各邊中點(diǎn)得四邊形MNPQ,給出以下6個(gè)命題:
①若所得四邊形MNPQ為矩形,則原四邊形ABCD為菱形;
②若所得四邊形MNPQ為菱形,則原四邊形ABCD為矩形;
③若所得四邊形MNPQ為矩形,則AC⊥BD;
④若所得四邊形MNPQ為菱形,則AC=BD;
⑤若所得四邊形MNPQ為矩形,則∠BAD=90°;
⑥若所得四邊形MNPQ為菱形,則AB=AD.
以上命題中,正確的是( )
A.①② B.③④ C.③④⑤⑥ D.①②③④
(2001年江蘇省蘇州市中考題)
9.如圖,已知△ABC中,AD是 高,CE是中線(xiàn),DC=BE,DG⊥CE,G為垂足.求證:(1)G 是CE的 中點(diǎn);(2)∠B=2∠BCE.
(2003年上海市中考題)
10.如圖,已知在正方形ABCD中,E為DC上一點(diǎn),連結(jié)BE,作CF⊥BE于P,交AD于F點(diǎn),若恰好使得AP=AB,求證:E是DC的中點(diǎn).

11.如圖,在梯形ABCD中,AB∥CD,以AC、AD為邊作平行四邊形ACED,DC的延長(zhǎng)線(xiàn)交BE于F.
(1)求證:EF=FB;
(2)S△BCE能否為S梯形ABCD的 ?若不能,說(shuō)明理由;若能,求出AB與CD的關(guān)系.
12.如圖,已知AG⊥BD,AF⊥CE,BD、CF分別是∠ABC和∠ACB的角平分線(xiàn),若BF=2,ED=3,GC=4,則△ABC的周長(zhǎng)為 .
(2002年四川省競(jìng)賽題)

13.四邊形ADCD的對(duì)角線(xiàn)AC、BD相交于點(diǎn)F,M、N分別為AB、CD中點(diǎn),MN分別交BD、AC于P、Q,且∠FPQ=∠FQP,若BD=10,則AC= .
(重慶市競(jìng)賽題)
1 4.四邊形ABCD中,AD>BC,C、F分別是AB、CD的中點(diǎn),AD、BC的延長(zhǎng)線(xiàn)分別與EF的延長(zhǎng)線(xiàn)交于H、G,則∠AHE ∠BGE(填“>”或“=”或“<”號(hào))
15.如圖,在△ABC中,DC=4,BC邊上的中線(xiàn)AD=2,AB+AC=3+ ,則S△ABC等于( )
A. B. C. D.
16.如圖,正方形ABCD中,AB=8,Q是CD的中點(diǎn),設(shè)∠DAQ=α,在CD上取一點(diǎn)P,使∠BAP=2α,則CP的長(zhǎng)是( )
A.1 D.2 C.3 D.

17.如圖,已知A為DE的中點(diǎn),設(shè)△DBC、△ABC、△EBC的面積分別為S1,S2,S3,則S1、S2、S3之間的關(guān)系式是( )
A. B. C. D.
18.如圖,已知在△ABC中,D為AB的中點(diǎn),分別延長(zhǎng)CA、CB到E、F,使DE=DF,過(guò)E、F分別作CA、 CB的垂線(xiàn),相交于點(diǎn)P.求證:∠PAE=∠PBF.
(2003年全國(guó)初中數(shù)學(xué)聯(lián)賽試題)

19.如圖,梯形ABCD中,AD∥BC,AC⊥BD于O,試判斷AB+CD與AD+BC的大小,并證明你的結(jié)論.
(山東省競(jìng)賽題)
20.已知:△ABD和△ACE都是直角三角形,且∠ABD=∠ACE=90°.如圖甲,連結(jié)DE,設(shè)M為D正的中點(diǎn).
(1)求證:MB=MC;
(2)設(shè)∠BAD=∠CAE,固定△ABD, 讓Rt△ACE繞頂點(diǎn)A在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)到圖乙的位置,試問(wèn):MB;MC是否還能成立?并證明其結(jié)論.
(江蘇省競(jìng)賽題)

21.如圖甲,平行四邊形ABCD外有一條直線(xiàn)MN,過(guò)A、B、C、D4個(gè)頂點(diǎn)分別作MN的垂線(xiàn)AA1、BB1、CCl、DDl,垂足分別為Al、B1、Cl、D1.
(1)求證AA1+ CCl = BB1 +DDl;
(2)如圖乙,直線(xiàn)MN向上移動(dòng),使點(diǎn)A與點(diǎn)B、C、D位于直線(xiàn)MN兩側(cè),這時(shí)過(guò)A、B、C、D向直線(xiàn)MN引垂線(xiàn),垂足分別為Al、B1、Cl、D1,那么AA1、BB1、CCl、DDl 之間存在什么關(guān)系?

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