最新中考数学难点突破与经典模型精讲练 专题07 全等三角形中的倍长中线模型 (全国通用)
展开1、以专题复习为主。如选择题、填空题的专项练习,要把握准确度和时间的安排。加强对二次函数与几何图形结合的综合性试题、实际应用题等专题的练习,深化对常考题型的熟悉程度。在函数复习过程中,如果考生未能完全理解简单实例中的数量关系和变化规律,针对此类问题,在专项复习中,可以通过选择题、填空题的专项练习,进行突破,如“读懂图象信息问题”等,将复杂问题由浅入深,层层分解,提高分析和判断能力。
2、重视方法思维的训练。对初中数学所涉及的函数思想、方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化与化归思想、整体思想等数学思想方法,要通过典型试题的训练,进一步渗透和深刻理解其内涵,重要处舍得投入时间与精力。强化解题过程中常用的配方法、待定系数法等通法。
3、拓宽思维的广度,培养多角度、多维度思考问题的习惯。将专项复习中的共性习题串连起来,通过一题多解,积极地探求解决问题的最优解法,这样,对于解决难度较大的压轴题会有很大的帮助。
专题07 全等三角形中的倍长中线模型
【模型展示】
【模型证明】
【题型演练】
一、解答题
1.如图,中,AD是BC边上的中线,E,F为直线AD上的点,连接BE,CF,且.
(1)求证:≌;
(2)若,,试求DE的长.
2.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D是AB的中点,小明发现,用已学过的“倍长中线”加倍构造全等,就可以测量CD与AB数量关系.请根据小明的思路,写出CD与AB的数景关系,并证明这个结论.
3.我们规定:有两组边相等,且它们所夹的角互补的两个三角形叫兄弟三角形.如图,OA=OB,OC=OD,∠AOB=∠COD=90°,回答下列问题:
(1)求证:△OAC和△OBD是兄弟三角形.
(2)“取BD的中点P,连接OP,试说明AC=2OP.”聪明的小王同学根据所要求的结论,想起了老师上课讲的“中线倍长”的辅助线构造方法,解决了这个问题,按照这个思路回答下列问题.
①请在图中通过作辅助线构造△BPE≌△DPO,并证明BE=OD;
②求证:AC=2OP.
4.【发现问题】
小强在一次学习过程中遇到了下面的问题:
如图1,AD是△ABC的中线,若AB=8,AC=6,求AD的取值范围.
【探究方法】
小强所在学习小组探究发现:延长AD至点E,使ED=AD,连接BE.可证出△ADC与△EDB,利用全等三角形的性质可将已知的边长与AD转化到同一个△ABE中,进而求出AD的取值范围.
方法小结:从上面思路可以看出,解决问题的关键是将中线AD延长一倍,构造出全等三角形,我们把这种方法叫做倍长中线法.
【应用方法】
(1)请你利用上面解答问题的方法思路,写出求AD的取值范围的过程;
【拓展应用】
(2)已知:如图2,AD是△ABC的中线,BA=BC,点E在BC的延长线上,EC=BC.写出AD与AE之间的数量关系并证明.
5.[问题背景]
①如图1,CD为△ABC的中线,则有S△ACD=S△BCD;
②如图2,将①中的∠ACB特殊化,使∠ACB=90°,则可借助“面积法”或“中线倍长法”证明AB=2CD;
[问题应用]如图3,若点G为△ABC的重心(△ABC的三条中线的交点),CG⊥BG,若AG×BC=16,则△BGC面积的最大值是( )
A.2B.8C.4D.6
6.先阅读,再回答问题:如图1,已知△ABC中,AD为中线.延长AD至E,使DE=AD.在△ABD和△ECD中,AD=DE,∠ADB=∠EDC,BD=CD,所以,△ABD≌△ECD(SAS),进一步可得到AB=CE,AB∥CE等结论.
在已知三角形的中线时,我们经常用“倍长中线”的辅助线来构造全等三角形,并进一步解决一些相关的计算或证明题.
解决问题:如图2,在△ABC中,AD是三角形的中线,F为AD上一点,且BF=AC,连结并延长BF交AC于点E,求证:AE=EF.
7.(1)如图1,若△ABC是直角三角形,∠BAC=90°,点D是BC的中点,延长AD到点E,使DE=AD,连接CE,可以得到△ABD≌△ECD,这种作辅助线的方法我们通常叫做“倍长中线法”.求证:△ACE是直角三角形
(2)如图2,△ABC是直角三角形,∠BAC=90°,D是斜边BC的中点,E、F分别是AB、AC边上的点,且DE⊥DF.试说明BE2+CF2=EF2;
(3)如图3,在(2)的条件下,若AB=AC,BE=12,CF=5,求△DEF的面积.
8.(1)阅读理解:课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:
在△ABC中,AB=9,AC=5,求BC边上的中线AD的取值范围.
小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法(如图1):
①延长AD到Q,使得DQ=AD;
②再连接BQ,把AB、AC、2AD集中在△ABQ中;
③利用三角形的三边关系可得4
(2)请你写出图1中AC与BQ的位置关系并证明.
(3)思考:已知,如图2,AD是△ABC的中线,AB=AE,AC=AF,∠BAE=∠FAC=90°.试探究线段AD与EF的数量和位置关系并加以证明.
9.在利用构造全等三角形来解决的问题中,有一种典型的利用倍延中线的方法,例如:在△ABC中,AB=8,AC=6,点D是BC边上的中点,怎样求AD的取值范围呢?我们可以延长AD到点E,使AD=DE,然后连接BE(如图①),这样,在△ADC和△EDB中,由于,∴△ADC≌△EDB,∴AC=EB,接下来,在△ABE中通过AE的长可求出AD的取值范围.
请你回答:
(1)在图①中,中线AD的取值范围是 .
(2)应用上述方法,解决下面问题
①如图②,在△ABC中,点D是BC边上的中点,点E是AB边上的一点,作DF⊥DE交AC边于点F,连接EF,若BE=4,CF=2,请直接写出EF的取值范围.
②如图③,在四边形ABCD中,∠BCD=150°,∠ADC=30°,点E是AB中点,点F在DC上,且满足BC=CF,DF=AD,连接CE、ED,请判断CE与ED的位置关系,并证明你的结论.
10.阅读材料,解答下列问题.
如图1,已知△ABC中,AD 为中线.延长AD至点E,使 DE=AD.在△ADC和△EDB中,AD=DE,∠ADC=∠EDB,BD=CD,所以,△ACD≌△EBD,进一步可得到AC=BE,AC//BE等结论.
在已知三角形的中线时,我们经常用“倍长中线”的辅助线来构造全等三角形,并进一步解决一些相关的计算或证明题.
解决问题:如图2,在△ABC中,AD是三角形的中线,点F为AD上一点,且BF=AC,连结并延长BF交AC于点E,求证:AE=EF.
11.(1)如图1所示,在中,为的中点,求证:
甲说:不可能出现,所以此题无法解决;
乙说:根据倍长中线法,结合我们新学的平行四边形的性质和判定,我们可延长至点,使得,连接、,由于,所以可得四边形是平行四边形,请写出此处的依据_______________________________________(平行四边形判定的文字描述)
所以,中,,
即
请根据乙提供的思路解决下列问题:
(2)如图2,在中,为的中点,,,,求的面积;
(3)如图3,在中,为的中点,为的中点,连接交于,若.求证:.
12.(1)方法学习:数学兴趣小组活动时,张老师提出了如下问题:如图1,在△ABC中,AB=8,AC=6,求BC边上的中线AD的取值范围.小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法(如图2),
①延长AD到M,使得DM=AD;
②连接BM,通过三角形全等把AB、AC、2AD转化在△ABM中;
③利用三角形的三边关系可得AM的取值范围为AB﹣BM<AM<AB+BM,从而得到AD的取值范围是 ;
方法总结:上述方法我们称为“倍长中线法”.“倍长中线法”多用于构造全等三角形和证明边之间的关系.
(2)请你写出图2中AC与BM的数量关系和位置关系,并加以证明.
(3)深入思考:如图3,AD是△ABC的中线,AB=AE,AC=AF,∠BAE=∠CAF=90°,请直接利用(2)的结论,试判断线段AD与EF的数量关系,并加以证明.
13.【阅读理解】倍长中线是初中数学一种重要的数学思想,如图①,在中,是边上的中线,若延长至,使,连接,可根据证明,则.
(1)【类比探究】如图②,在中,,,点是的中点,求中线的取值范围;
(2)【拓展应用】如图③,在四边形中,,点是的中点.若是的平分线.试探究,,之间的等量关系,并证明你的结论.
14.阅读下面材料:小军遇到这样一个问题:如图1,△ABC中,AB=6,AC=4,点D为BC的中点,求AD的取值范围.
(1)小军发现老师讲过的“倍长中线法”可以解决这个问题.他的做法是:如图2,延长AD到E,使DE=AD,连接BE,构造△BED≌△CAD,经过推理和计算使问题得到解决.
请回答:AD的取值范围是 .
(2)参考小军思考问题的方法,解决问题:如图3,△ABC中,E为AB中点,P是CA延长线上一点,连接PE并延长交BC于点D.求证:PA•CD=PC•BD.
15.在通过构造全等三角形解决的问题中,有一种典型的方法是倍延中线法.
(1)如图1,是的中线,,求的取值范围.我们可以延长到点M,使,连接,易证,所以.接下来,在中利用三角形的三边关系可求得的取值范围,从而得到中线的取值范围是___________.
(2)如图2,是的中线,点E在边上,交于点F,且,求证:;
16.在通过构造全等三角形解决的问题中,有一种典型的方法是倍延中线.
(1)如图1,是的中线,求的取值范围.我们可以延长到点,使,连接,易证,所以.接下来,在中利用三角形的三边关系可求得的取值范围,从而得到中线的取值范围是 ;
(2)如图2,是的中线,点在边上,交于点且,求证:;
(3)如图3,在四边形中,,点是的中点,连接,且,试猜想线段之间满足的数量关系,并予以证明.
17.问题探究:数学课上老师让同学们解决这样的一个问题:如图①,已知E是的中点,点A在上,且.求证:.
分析:证明两条线段相等,常用的方法是应用全等三角形或者等腰三角形的性质.本题中要证相等的两条线段不在同一个三角形中,所以考虑从全等三角形入手,而与所在的两个三角形不全等.因此,要证,必须添加适当的辅助线构造全等三角形.以下是两位同学添加辅助线的方法.
第一种辅助线做法:如图②,延长到点F,使,连接;
第二种辅助线做法:如图③,作于点G,交延长线于点F.
(1)请你任意选择其中一种对原题进行证明:
方法总结:以上方法称之为“倍长中线”法,在利用中线解决几何问题时,常常采用“倍长中线法”添加辅助线构造全等三角形来解决问题.
(2)方法运用:如图④,是的中线,与交于点F且.求证:.
特点
已知:在△ABC中,D为AC中点,连接BD并延长到E使得DE=BD,连接AE则:BC平行且等于AE.
【证明】
延长BD到E,使DE=BD,连接CE,
∵AD是斜边BC的中线
∴AD=CD
∵∠ADE=∠BDC
∴△ADE≌△BDC(SAS)
∴AE=BC,∠DBC=∠AED
∴AE∥BC
结论
倍长中线是指加倍延长中线,使所延长部分与中线相等,然后往往需要连接相应的顶点,则对应角对应边都对应相等。常用于构造全等三角形。中线倍长法多用于构造全等三角形和证明边之间的关系(通常用“SAS”证明)(注:一般都是原题已经有中线时用,不太会有自己画中线的时候)。
解决方案
方法一:
已知:如图,E是BC的中点,点A在DE上,且∠BAE=∠CDE,则:AB=CD.
【证明】
延长DE至点F,使EF=DE.
∵E是BC的中点
∴BE=CE,
在△BEF和△CED中,
∴△BEF≌△CED(SAS).
∴BF=CD,∠D=∠F.
又∵∠BAE=∠D,
∴∠BAE=∠F.
∴AB=BF.
∴AB=CD.
方法二:
【证明】
作BF⊥DE于点F,CG⊥DE于点G.
∴∠F=∠CGE=90°.
又∵∠BEF=∠CEG,BE=CE,
在△BEF和△CEG中,
,
∴△BFE≌△CGE.
∴BF=CG.
在△ABF和△DCG中,
∵,
∴△ABF≌△DCG.
∴AB=CD.
方法三:
作CF∥AB,交DE的延长线于点F.
∴∠F=∠BAE.
又∵∠BAE=∠D,
∴∠F=∠D.
∴CF=CD.
∵,
∴△ABE≌△FCE.
∴AB=CF.
∴AB=CD.
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