专题02 三角形全等模型之倍长中线与截长补短-【常考压轴题】2024-2025学年八年级数学上册压轴题攻略（人教版）

这是一份专题02 三角形全等模型之倍长中线与截长补短-【常考压轴题】2024-2025学年八年级数学上册压轴题攻略（人教版），文件包含西师版三年级下册两位数乘两位数《解决问题》课件31pptx、两位数乘两位数的应用教学设计1doc、问题解决作业doc、三年级数学下册问题解决教学视频mp4等4份课件配套教学资源，其中PPT共20页， 欢迎下载使用。
\l "_Tc26200" 压轴题型讲练 PAGEREF _Tc26200 \h 2
\l "_Tc27808" 类型一、三角形全等模型之倍长中线模型 PAGEREF _Tc27808 \h 2
\l "_Tc21998" 类型二、三角形全等模型之截长补短模型 PAGEREF _Tc21998 \h 8
\l "_Tc8390" 压轴能力测评（10题） PAGEREF _Tc8390 \h 14
解题知识必备
1. 倍长中线模型
【常见模型及证法】
1、基本型：如图1，在三角形ABC中，AD为BC边上的中线.
证明思路：延长AD至点E，使得AD=DE. 若连结BE，则；若连结EC，则；
2、中点型:如图2，C为AB的中点.
证明思路：若延长EC至点F，使得CE=EC，连结AF，则;
若延长DC至点G，使得CG=DC，连结BG，则.
3、中点+平行线型：如图3, ，点E为线段AD的中点.
2. 截长补短模型
【常见模型及证法】
（1）截长：在较长线段上截取一段等于某一短线段，再证剩下的那一段等于另一短线段。
例：如图，求证BE+DC=AD
方法： = 1 \* GB3 ①在AD上取一点F，使得AF=BE，证DF=DC； = 2 \* GB3 ②在AD上取一点F，使DF=DC，证AF=BE
（2）补短：将短线段延长，证与长线段相等
压轴题型讲练
类型一、三角形全等模型之倍长中线模型
例题：（2024八年级上·江苏·专题练习）某数学兴趣小组在活动时，老师提出了这样一个问题：如图1，在中，，，D是的中点，求边上的中线的取值范围．
小明在组内经过合作交流，得到了如下的解决方法：延长到，使，请补充完整证明“”的推理过程．
(1)求证：
证明：延长到点，使
在和中
（__________）
请补齐空白处
(2)由（1）的结论，根据与之间的关系，探究得出的取值范围是__________；
(3)【感悟】解题时，条件中若出现“中点”“中线”等字样，可以考虑延长中线构造全等三角形，把分散的已知条件和所求证的结论集合到同一个三角形中．
【问题解决】
如图2，中，，，是的中线，，，且，求的长．
【答案】(1)已作；对顶角相等；；
(2)
(3)6
【分析】本题是三角形的综合题和倍长中线问题，主要考查的是全等三角形的判定和性质、三角形的三边关系等知识，掌握全等三角形的判定定理和性质定理是解题的关键．
（1）延长到点，使，由“”可证；
（2）由全等三角形的性质可得，由三角形的三边关系可求解；
（3））延长交的延长线于F，由“”可证，则，，证明，得，根据，即可得的长．
【详解】（1）证明：延长到点，使，
在和中，
，
；
（2）由（1）得：，且，，
，
在中，，
；
（3）延长交的延长线于F，
∵是的中线
∴
，，
，
在和中，
，
，，
又且
，
，
，
．
即：的长是6．
【变式训练1】（23-24八年级上·湖北省直辖县级单位·期中）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，，，．回答下列问题：
(1)求证：和是兄弟三角形．
(2)取的中点，连接，试说明．小王同学根据要求的结论，想起了老师上课讲的“中线（点）倍延”的辅助线构造方法，解决了这个问题．
①请在图中通过作辅助线构造，并证明．
②求证：．
【答案】(1)见解析
(2)①见解析；②见解析
【分析】本题是三角形综合题，考查了新定义兄弟三角形，全等三角形的判定与性质，正确作出辅助线是解题的关键．
（1）证出，由兄弟三角形的定义可得出结论；
（2）①延长至，使，证明，由全等三角形的性质得出；
②证明，由全等三角形的性质得出，则可得出结论．
【详解】（1）证明：，
，
又，，
和是兄弟三角形；
（2）证明：①延长至，使，
为的中点，
，
在和中，
，
，
；
②，
，
∴，
，
又，
，
，，
，
在和中，
，
，
，
又，
．
【变式训练2】（23-24七年级下·辽宁沈阳·期末）中线是三角形中的重要线段之一，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.
(1)如图①，中，若，，求边上的中线的取值范围；
同学们经过合作交流，得到了如下的解决方法：延长至点，使，连接．
请你根据同学们的方法解答下面的问题：
①根据题意，补全图形；
②由已知和作图能得到，其依据是______（用字母表示）；
③由三角形的三边关系可以求得的取值范围是______（直接填空）；
(2)如图②，在和中，，，，连接，，若为的中线，猜想与的数量关系并说明理由．
【答案】(1)①见解析；②；③
(2)，理由见解析
【分析】本题考查三角形全等的判定及性质，三角形的三边关系，解答本题的关键作出辅助线，构造出全等三角形．
（1）①根据题意补全图形即可；
②由是中线得到，又，，通过“”可证．据此可解答；
③由，，根据三角形的三边关系有，即，因此；
（2）延长，使得，连接，证明，可得，再证明即可．
【详解】（1）解：①根据题意画出图形：
；
②解：是中线，
，
在和中，
，
．
故答案为：；
③解：，
，
，
，即，
，
，
．
故答案为：；
（2）解：，理由如下：
如图，延长，使得，连接，
根据（1）中原理可得，
，，
，
，
，
，
，
，
∴
．
类型二、三角形全等模型之截长补短模型
例题：（23-24八年级·江苏·假期作业）如图，在中，，的角平分线、相交于点O，求证：．

【答案】证明见解析
【分析】根据三角形内角和定理和角平分线的定义，得到，，在上截取，连接，分别证明，，得到，即可证明结论．
【详解】证明：，
，
、分别平分、，
，，
，
，
，
如图，在上截取，连接，

在和中，
，
，
，
，
，
，
在和中，
，
，
，
，
．
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质，三角形内角和定理，角平分线的定义，做辅助线构造全等三角形是解题关键．
【变式训练1】（20-21八年级上·北京·期中）在四边形中，点C是边的中点．
(1)如图①，平分，，写出线段，，间的数量关系及理由；
(2)如图②，平分，平分，，写出线段，，，间的数量关系及理由．
【答案】(1)，见解析
(2)，理由见解析
【分析】（1）在上取一点F，使，可以得出，就可以得出，，就可以得出．就可以得出结论；
（2）在上取点F，使，连接，在上取点G，使，连接．可以求得，是等边三角形，就有，进而得出结论；
【详解】（1），理由如下：
在上取一点F，使，连接．
∵平分，
∴，
在和中
∴．
∴ ，，
∵C是边的中点．
∴，
∴．
∵，
∴，
∴．
在和中
∴．
∴ ．
∵，
∴．
（2），理由如下：
在上取，，连接，．
与（1）同理，可得，．
∴，，，．
∵，
∴．
∵，
∴．
∴为等边三角形．
∴．
∵，
∴．

【点睛】本题是四边形综合题，考查了全等三角形的判定及性质的运用，等边三角形的性质的运用，解答时证明三角形全等是关键．
【变式训练2】（21-22七年级下·广东揭阳·期末）【问题提出】
（1）如图1，在四边形ABCD中，，，，E、F分别是BC、CD上的点，探究当为多少度时，使得成立．
小亮同学认为：延长FD到点G，使，连接AG，先证明，再证明，则可求出∠EAF的度数为______；
【问题探究】
（2）如图2，在四边形ABCD中，，，E、F分别是BC、CD上的点，当∠EAF与∠BAD满足怎样的数量关系时，依然有成立，并说明理由．
【问题解决】
（3）如图3，在正方形ABCD中，，若的周长为8，求正方形ABCD的面积．
【答案】（1）60°；（2）当时，成立，理由见解析；（3）16
【分析】（1）根据全等三角形的性质得到证明得到根据题意，计算即可得出结果．
（2）延长FD到点H，使，连接AH，分别证明，根据全等三角形的性质解答即可．
（3）根据（2）的结论得到，进而求出AD，根据正方形的面积公式计算即可．
【详解】解：（1）当时，，理由如下，
延长FD到点G，使，连接AG，
在和中，
在和中，
；
（2）当时，成立，
理由如下：如图2，延长FD到点H，使，连接AH，
∵，，
∴，
在和中，
，
∴（SAS），
∴，，
∴，
∵，
∴，
在和中，，
∴（SAS），
∴；
（3）∵四边形ABCD为正方形，
∴．
∵，
∴，
∴，
∵的周长为8，
∴，
∴，
∴AD+CD=8，
∴，
∴正方形ABCD的面积．
【点睛】本题主要考查全等三角形的判定和性质，正确作出辅助线是解此题的关键．
压轴能力测评（10题）
一、填空题
1．（23-24八年级上·河南信阳·期中）如图所示，在中，，则边上的中线的长取值范围是．

【答案】
【分析】本题考查三角形的中线定义，全等三角形，三角形三边关系；倍长中线，构造全等三角形，在新的三角形中运用三边关系定理求解．延长到E，使，连接，证，推出，根据三角形的三边关系求出即可．
【详解】解：如图所示，延长到，且，并连接，

是中点，
，
又，
，
，
在中，
有，
，即，
．
2．（23-24七年级下·山东济南·期末）如图，中，为的中点，是上一点，连接并延长交于．若，，，那么的长度为．
【答案】12
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质，等腰三角形的判定与性质，延长到使，连接，通过，根据全等三角形的性质得到，，等量代换得到，由等腰三角形的性质得到，推出即可得解决问题．
【详解】解：如图，延长到使，连接，
在与中，
，
，
，，
，
，
，
，
．
，
，即，
，
故答案为：．
二、解答题
3．（23-24七年级下·全国·课后作业）如图，已知是的中线，且．求证：．
【答案】见解析
【分析】本题考查了倍长中线证全等，三角形的三边关系；延长至点E，使，连接，证明，得出，进而根据三角形的三边关系，即可得证．
【详解】证明：如图，延长至点E，使，连接，
在中，
∴，
∴．
在中，，
∴，
即．
4．（18-19八年级上·辽宁抚顺·期末）如图，交于，交于平分平分，直线经过点并与分别交于点．

(1)如图①，求证：；
(2)如图②，（1）中的结论是否成立？若成立，请证明：若不成立，直接写出三条线段的数量关系．
【答案】(1)见解析；
(2)（1）中结论不成立，；
【分析】（1）在上截取，连，根据题意证明，得到，，再由证明，由平角定义得到，则有，再证明，得到，则；
（2）延长交于点H，根据题意证明，得到，，再由平分，证明，得到，则．
【详解】（1）证明：如图，在上截取，连，

∵平分，
∴，
∵，，，
∴，
∴，，
∵，
∴，
∵
∴，即，
∵平分，
∴，
∵，，，
∴，
∴，
∴．
（2）（1）中的结论不成立，；
理由：延长交于点H，

∵平分，
∴，
∵，
∴，
∴，
∵平分，
∴，
∵，，，
∴，
∴，，
∵，
∴，
∵，，，
∴，
∴，
∴．
【点睛】本题考查了平行线的性质、角平分线的定义以及全等三角形的性质和判定，解答过程中，根据题意做出辅助线构造全等三角形是解题关键．
5．（23-24八年级上·安徽安庆·期末）（1）如图①，在中，若，，为边上的中线，求的取值范围；
（2）如图②，在中，点D是的中点，，交于点E，交于点F，连接，判断与的大小关系并证明；
（3）如图③，在四边形中，，与的延长线交于点F，点E是的中点，若是的角平分线．试探究线段，，之间的数量关系，并加以证明．
【答案】（1）；（2），见解析；（3），见解析
【分析】（1）由已知得出，即为的一半，即可得出答案；
（2）延长至点M，使，连接，可得，得出，由线段垂直平分线的性质得出，在中，由三角形的三边关系得出即可得出结论；
（3）延长交于点G，根据平行和角平分线可证，也可证得，从而可得，即可得到结论．
【详解】解：（1）如图①，延长到点E，使，连接，
∵D是的中点，
∴，
∵，
∴，
∴，
在中，，
∴，
∴，
∴，
故答案为：；
（2），理由如下：
延长至点M，使，连接，如图②所示．
同（1）得：，
∴，
∵，
∴，
在中，由三角形的三边关系得：
，
∴；
（3），理由如下：
如图③，延长交于点G，
∵，
∴，
在和中，
，
∴，
∴，
∵是的平分线，
∴
∴，
∴，
∵，
∴ ．
【点睛】本题是三角形综合题，主要考查了三角形的三边关系，作辅助线—倍长中线法、全等三角形的判定与性质，角的关系等知识点，所以本题的综合性比较强，有一定的难度，通过作辅助线证明三角形全等是解题的关键．
6．（23-24八年级上·广西北海·期末）八年级数学课外兴趣小组活动时，老师提出了如下问题：
如图，中，若，，求边上的中线的取值范围小红在组内经过合作交流，得到了如下的解决方法：延长到点，使，请根据小红的方法思考作答：
(1)由已知和作图能得到的理由是______；
A． B． C． D．
(2)求得的取值范围是______；
A． B． C． D．
(3)归纳总结：题目中出现“中点”“中线”等条件，可考虑延长中线构造全等三角形，把分散的已知条件和所求证的结论集合到同一个三角形中完成上题之后，小红善于探究，她又提出了如下的问题，请你解答．
如图，在中，点在上，且，过作，且求证：平分．
【答案】(1)B
(2)C
(3)证明见解析
【分析】本题是三角形综合题，考查了倍长中线法解题，全等三角形的判定和性质，等腰三角形的判定和性质，熟练掌握倍长中线法，灵活进行三角形全等的证明，是解题的关键．
（1）根据三角形全等的判定定理去选择即可；
（2）根据三角形全等的性质和三角形三边关系定理计算即可；
（3）由“”可证，可得，，由平行线的性质和等腰三角形的性质可证，可得平分．
【详解】（1）解：延长到点，使，
，
在和中，
，
，
故选：B．
（2）解：，
，
，，，
，
，
故选：C；
（3）证明：如图，延长至，使，连接，
，，，
，
，，
，
，
，
，
，
，
，
，
平分．
7．（23-24七年级下·四川成都·期中）在的高、交于点，．
(1)如图1，求证：；
(2)如图1，求的度数；
(3)如图2，延长到点，过点作的垂线交的延长线于点，当时，探究线段、、的数量关系，并证明你的结论．
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)证明见解析
【分析】（1）根据直角三角形的两个锐角互余及等角的余角相等即可得出结论；
（2）证和全等得，从而得为等腰直角三角形，进而可得的度数；
（3）在上截取，连接，先证和全等得，，再证，进而可依据“”判定和全等，从而得，由此可得线段、、的数量关系．
此题主要考查了三角形的高，全等三角形的判定，等腰直角三角形的判定和性质，理解三角形的高，熟练掌握全等三角形的判定，等腰直角三角形的判定和性质是解决问题的关键，难点是正确地作出辅助线，构造全等三角形．
【详解】（1）证明：的高、交于点，如图1所示：
，，
，，
，
（2）解：在和中，
，
，
，
为等腰直角三角形，
；
（3）解：、、的数量关系是：，证明如下：
在上截取，连接，如图2所示：
是的高，，
，，
在和中，
，
，
，，
由（2）可知：，即，
，
，
即，
在和中，
，
，
，
．
8．（23-24八年级上·福建福州·期中）【探究与发现】
（1）如图1，是的中线，延长至点，使．连接．求证：．
【变式与应用】
（2）如图2，若，，试求出的中线的长的取值范围．
【理解与感悟】
解题时，条件中若出现“中点”“中线”字样，可以考虑延长中线构造全等三角形，把分散的已知条件和所求证的结论转化到同一个三角形中．
【拓展与延伸】
（3）如图3，是的中线，与均为等腰直角三角形，．试探究线段与的数量和位置关系，并加以证明．

【答案】（1）见解析；（2）；（3），．见解析
【分析】（1）根据即可求证；
（2）设，延长至点，使，连接．证，在中利用三角形的三边关系即可求解；
（3）延长至点，使得，连接，延长交于点．证、即可求解．
【详解】解：（1）是的中线，
．
在和中，
．
（2）如图：设，延长至点，使，连接．

是的中线，
．
在和中，
，
，
，．
在中，，
即，
，
即．
（3），．
证明：如图，延长至点，使得，连接，延长交于点．

是的中线，
．
在和中，
，
，
，．
，
．
，
∴，
．
，
，
．
在和中，
，
，．
，
，
，
，
．
，
．
，
．
综上，可得，．
【点睛】本题考查了全等三角形的常见模型―倍长中线模型，熟记模型的构成条件、求证过程及结论是解题关键．
9．（23-24八年级上·江西南昌·期中）综合与实践
问题提出
如图1，在中，平分，交于点D，且，则，，之间存在怎样的数量关系？并说明理由．
方法运用

（1）我们可以通过作辅助线，构造全等三角形来解题．如图2，延长至点E，使得，连接，……，请判断，，之间的数量关系并补充完整解题过程．
（2）以上方法叫做“补短法”．我们还可以采用“截长法”，即通过在上截取线段构造全等三角形来解题．如图3，在线段上截取，使得①______，连接②______．请补全空格，并在图3中画出辅助线．
延伸探究
（3）小明发现“补短法”或“截长法”还可以帮助我们解决其他多边形中的问题．如图4，在五边形中，，，，若，求的度数．
【答案】（1），见解析
（2）①AC ②DF，见解析
（3）
【分析】（1）利用证明，得出，从而证得，所以，即可得出结论；
（2）根据语言描述作出图形即可；
（3）延长至点G，使，连接，利用证明，得出，，从而可证得．即可利用证明，得出，即可由求解．
【详解】（1）．
理由：∵平分，
∴．
又∵，，
∴，
∴．
∵，
∴．
又∵，
∴，
∴．
∵，
∴．
（2）①AC ②DF．
辅助线如图1所示．

（3）如图2，延长至点G，使，连接，．

∵，，
∴．
∵，，，
∴，
∴，．
∵，
∴．
又∵，，
∴，
∴．
又∵，
∴．
【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质，通过作辅助线构造全等三角形是解题的关键．
10．（23-24八年级上·江苏南通·期中）课外兴趣小组活动时，老师提出了如下问题：如图1，中，若，求边上的中线的取值范围．小明在组内经过合作交流，得到了如下的解决方法：如图1所示，延长到点，使，连接．请根据小明的思路继续思考：
(1)由已知和作图能证得，得到，在中求得的取值范围，从而求得的取值范围是______________．
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)如图2，是的中线，，试判断线段与的数量关系，并加以证明；
(3)如图3，在中，是的三等分点．求证：．
【答案】(1)
(2)，证明见解析
(3)见解析
【分析】本题考查了三角形三边关系，三角形全等的性质与判定，利用倍长中线辅助线方法是解题的关键．
（1）延长到点，使，连接，根据题意证明，可知，在中，根据，即可；
（2）延长到，使得，连接，由（1）的结论以及已知条件证明，进而可得，由，即可求得与的数量关系；
（3），取中点，连接并延长至点，使得，连接和，通过“倍长中线”思想全等证明，进而得到然后结合三角形的三边关系建立不等式证明即可得出结论．
【详解】（1）解：如图1所示，延长到点，使，连接．
∵是的中线，
∴，
在和中，
，
∴，
∴，
在中，，
∴，即，
∴，
故答案为：．
（2），理由：
如图2，延长到，使得，连接，
由（1）知，，
∴，
∵，
∴，
∵，即，
又∵，
∴
∴，
又∵，
∴，
∴，
∵，
∴，
∵，
∴．
（3）证明：如图所示，取中点，连接并延长至点，使得，连接和，
∵为中点， 为三等分点，
∴，
∴，
在和中，
，
∴,
同理可得: ,
∴，
此时, 延长交于 点，
∵，
∴，
∵，
∴，
∴，
∵，
∴．