線段的中點是幾何圖形中一個特殊的點,它關(guān)聯(lián)著三角形中線、直角三角形斜邊中線、中心對稱圖形、三角形中位線、梯形中位線等豐富的知識,恰當(dāng)?shù)乩弥悬c,處理中點是解與中點有關(guān)問題的關(guān)鍵,由中點想到什么?常見的聯(lián)想路徑是:
1.中線倍長;
2.作直角三角形斜邊中線;
3.構(gòu)造中位線;
4.構(gòu)造中心對稱全等三角形等.
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, AB=10cm,則MD的長為 .
(“希望杯”邀請賽試題)
思路點撥 取AB中點N,為直角三角形斜邊中線定理、三角形中位線定理的運用創(chuàng)造條件.
注 證明線段倍分關(guān)系是幾何問題中一種常見題型,利用中點是一個有效途徑,基本方法有:
(1)利用直角三角斜邊中線定理;
(2)運用中位線定理;
(3)倍長(或折半)法.
【例2】 如圖,在四邊形ABCD中,一組對邊AB=CD,另一組對邊AD≠BC,分別取AD、BC的中點M、N,連結(jié)MN.則AB與MN的關(guān)系是( )
A.AB=MN B.AB>MN C.AB
思路點撥 中點M、N不能直接運用,需增設(shè)中點,常見的方法是作對角線的中點.
【例3】如圖,在△ABC中,AB=AC,延長AB到D,使BD=AB,E為AB中點,連結(jié)CE、CD,求證:C D=2EC.
(浙江省寧波市中考題)
思路點撥 聯(lián)想到與中位線相關(guān)的豐富知識,將線段倍分關(guān)系的證明轉(zhuǎn)化為線段相等關(guān)系的證明,解題的關(guān)鍵是恰當(dāng)添輔助線.
【例4】 已知:如圖l,BD、CE分別是△ABC的外角平分線,過點A作AF⊥BD,AG ⊥ CE,垂足分別為F、G,連結(jié)FG,延長AF、AG,與直線BC相交,易證FG= (AB+BC+AC).
若(1)BD、CF分別是△ABC的內(nèi)角平分線(如圖2);
(2)BD為△ABC的內(nèi)角平分線,CE為△ABC的外角平分線(如圖3),則在圖2、圖3兩種情況下,線段FG與△ABC三邊又有怎樣的數(shù)量關(guān)系?請寫出你的猜想,并對其中的一種情況給予證明.
(2003年黑龍江省中考題)
思路點撥 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),對尋求后兩個圖形中線段FG與△ABC三邊的數(shù)量關(guān)系起著重要作用,而由平分線、垂線發(fā)現(xiàn)中點,這是解題的基礎(chǔ).
注 三角形與梯形的中位線.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)系和線段長度的功能,在證明線段倍分關(guān)系、兩直線位置關(guān)系、線段長度的計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,K、L分別為MN、PQ的中點,求證:KL∥AE且KL= AE.
(2001年天津賽區(qū)試題)
思路點撥 通過連線,將多邊形分割成三角形、四邊形,為多個中點的 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)造線段的和差(倍分)關(guān)系、構(gòu)造角的關(guān)系等,這是作輔助線的有效思考方法之一.
學(xué)歷訓(xùn)練
1.BD、CE是△ABC的中線,G、H分別是BE、CD的中點,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,則 ;若 D2、E2分別是D1B、E1C的中點,則 :若 D3、E3分別是D2B、E2C的中點.則 ……若Dn、En分別是Dn-1B、En-1C的中點,則DnEn= (n≥1且 n為整數(shù)).
(200l年山東省濟南市中考題)
3.如圖,△ABC邊長分別為AD=14,BC=l6,AC=26,P為∠A的平分線AD上一點,且BP⊥AD,M為BC的中點,則PM的值是 .
4.如圖, 梯形ABCD中,AD∥BC,對角線AC⊥BD,AC=5cm,BD=12cm,則該梯形的中位線的長等于 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分別是對角線BD、AC的中點,若AD=6cm,BC=18?,則EF的長為( )
A.8cm D.7cm C. 6cm D.5cm
7.如圖,矩形紙片ABCD沿DF折疊后,點C落在AB上的E點,DE、DF三等分∠ADC,AB的長為6,則梯形ABCD的中位線長為( )
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和對角線AC、BD,順次連結(jié)各邊中點得四邊形MNPQ,給出以下6個命題:
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,DC=BE,DG⊥CE,G為垂足.求證:(1)G 是CE的 中點;(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,連結(jié)BE,作CF⊥BE于P,交AD于F點,若恰好使得AP=AB,求證:E是DC的中點.
11.如圖,在梯形ABCD中,AB∥CD,以AC、AD為邊作平行四邊形ACED,DC的延長線交BE于F.
(1)求證:EF=FB;
(2)S△BCE能否為S梯形ABCD的 ?若不能,說明理由;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,若BF=2,ED=3,GC=4,則△ABC的周長為 .
(2002年四川省競賽題)
13.四邊形ADCD的對角線AC、BD相交于點F,M、N分別為AB、CD中點,MN分別交BD、AC于P、Q,且∠FPQ=∠FQP,若BD=10,則AC= .
(重慶市競賽題)
1 4.四邊形ABCD中,AD>BC,C、F分別是AB、CD的中點,AD、BC的延長線分別與EF的延長線交于H、G,則∠AHE ∠BGE(填“>”或“=”或“<”號)
15.如圖,在△ABC中,DC=4,BC邊上的中線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,設(shè)∠DAQ=α,在CD上取一點P,使∠BAP=2α,則CP的長是( )
A.1 D.2 C.3 D.
17.如圖,已知A為DE的中點,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,分別延長CA、CB到E、F,使DE=DF,過E、F分別作CA、 CB的垂線,相交于點P.求證:∠PAE=∠PBF.
(2003年全國初中數(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.
(1)求證:MB=MC;
(2)設(shè)∠BAD=∠CAE,固定△ABD, 讓Rt△ACE繞頂點A在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)到圖乙的位置,試問:MB;MC是否還能成立?并證明其結(jié)論.
(江蘇省競賽題)
21.如圖甲,平行四邊形ABCD外有一條直線MN,過A、B、C、D4個頂點分別作MN的垂線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MN向上移動,使點A與點B、C、D位于直線MN兩側(cè),這時過A、B、C、D向直線MN引垂線,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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