专题05 倍长中线问题(解析版)
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3
1全等模型3:倍长中线模型一、模型介绍
(一)基本模型已知:在△ABC中,AD是BC边上的中线,延
长AD到点E,使ED=AD,连接BE.
结论1:△ACD≌△EBD.
已知:在△ABC中,点D是BC边的中点,点E
是AB边上一点,连接ED,延长ED到点F,
使DF=DE,连接CF.
结论2:△BDE≌△CDF.
(二)结论推导
结论1:△ACD≌△EBD.
证明:∵AD是BC边上的中线,∴CD=BD.
∵∠ADC=∠EDB,AD=ED,∴△ACD≌△EBD.
结论2:△BDE≌△CDF.
证明:∵点D是BC边的中点,∴BD=CD.
∵∠BDE=∠CDF,DE=DF,∴△BDE≌△CDF.
(三)解题技巧
遇到中点或中线,则考虑使用“倍长中线模型”,即延长中线,使所延长部分与中线相等,然后连接相应的顶
点,构造出全等三角形.
典型例题:
例1如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AD是斜边BC上的中
线,求证:AD=12BC.
考点分析:全等三角形的判定与性质,平行线
的判定与性质.
思路点拨:倍长AD到点E,连接CE.先证△ABD≌△ECD,
得AB=CE,∠B=∠ECD,再证△ABC≌△CEA,可得结论.A
BDC
E
A
BDCFE3
2例2如图,△ABC≌△ADE,∠ACB=∠AED=90°,连接EC并
延长,交BD于点F,求证:F为BD的中点.
考点分析:
全等三角形的判定与性质,平行线的判定与性
质,等腰三角形的判定与性质.
思路点拨:
过点B作BG∥DE,交EF的延长线于点G.先
根据△ABC≌△ADE,得AC=AE,BC=DE,
再证BG=BC,最后证△BGF≌△DEF即可.
例3如图,△ABC和△DEC都是等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE
=90°,连接AD,BE,点F为线段AD的中点,连接CF,猜
想BE与CF的数量关系与位置关系,并说明理由.
考点分析:
全等三角形的判定与性质,平行线的判定与性
质,等腰直角三角形的性质.
思路点拨:
倍长CF到点G,连接AG.先证△AFG≌△DFC,得AG=CD,∠AGF=∠DCF,再证
倍长中线法
知识网络详解:
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.
所谓倍长中线法,就是将三角形的中线延长一倍,以便构造出全等三角形,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题的方法.
倍长中线法的过程:延长某某到某点,使某某等于某某,使什么等于什么(延长的那一条),用SAS证全等(对顶角)
倍长中线最重要的一点,延长中线一倍,完成SAS全等三角形模型的构造。
【方法精讲】常用辅助线添加方法——倍长中线
△ABC中
方式1: 延长AD到E,
AD是BC边中线
使DE=AD,
连接BE
方式2:间接倍长
作CF⊥AD于F, 延长MD到N,
作BE⊥AD的延长线于E 使DN=MD,
连接BE 连接CN
经典例题讲解:
例1:△ABC中,AB=5,AC=3,求中线AD的取值范围
DABCEDABCFEDCBANDCBAM例2:已知在△ABC中,AB=AC,D在AB上,E在AC的延长线上,DE交BC于F,且DF=EF,求证:BD=CE
例3:已知在△ABC中,AD是BC边上的中线,E是AD上一点,且BE=AC,延长BE交AC于F,求证:AF=EF
例4:已知:如图,在ABC中,ACAB,D、E在BC上,且DE=EC,过D作BADF//交AE于点F,DF=AC.
求证:AE平分BAC
FEDABCFECABDABFDEC例5:已知CD=AB,∠BDA=∠BAD,AE是△ABD的中线,求证:∠C=∠BAE
初⼆数学倍长中线全等之倍长中线和截长补短
定 义
⽰例剖析
倍长中线:即延长三⾓形的中线,使得延长后的线段是原中线的两倍.
其⽬的是构造⼀对对顶的全等三⾓形; 其本质是转移边和⾓.E
D
A
B
C
其中BD CD =,延长AD 使得DE AD =,则BDE CDA △≌△.
【例1】 已知ABC △中,AD 平分BAC ∠,且BD CD =,求证:AB AC =.
知识互联⽹
思路导航
例题精讲
题型⼀:倍长中线A
B
C
D
【例2】 ⑴如下左图,已知ABC △中,AB AC =,CE 是AB 边上的中线,延长AB 到D ,
使BD AB =.给出下列结论:①AD =2AC ;②CD =2CE ;③∠ACE =∠BCD ;④CB 平分∠DCE ,则以上结论正确的是 .
⑵如下右图,在△ABC 中,点D 、E 为边BC 的三等分点,给出下列结论:①BD =DE =EC ;②AB +AE >2AD ;③AD +AC>2AE ;④AB +AC >AD +AE ,则以上结论正确的是 .
【例3】 如图,已知在ABC △中,AD 是BC 边上的中线,E 是AD 上⼀点,延长BE 交AC
于F ,AF EF =,求证:AC BE =.
【例4】 在正⽅形ABCD 中,PQ ⊥BD 于P ,M 为QD 的中点,试探究MP 与MC 的关系.A
B
PQ P
M
D
C
B
A
典题精练E
D
C
B
A
F
E D C
B A M
E
D B
E
D C
B
A
定 义
⽰例剖析
截长:即在⼀条较长的线段上截取⼀段较短的线段D
C
B
A
在线段AB 上截取AD AC =
补短:即在较短的线段上补⼀段线段使其和较长的线段相等A
B C D
延长AC ,使得AD AB =
【例5】 在ABC △中,A ∠的平分线交BC 于D ,AB AC CD =+,40B ∠=?,求C ∠的⼤
⼩.D C
B A
【例6】 如图,在ABC △中,2B C ∠=∠,BAC ∠的平分线AD 交BC 于点D .
思路导航
例题精讲
典题精练题型⼆:截长补短
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倍长中线
知识导航
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。
倍长中线:延长三角形中线,是得延长后的线段是原中线的2倍。目的是为构造一对8字型全等三角形(SAS),从而实现边角的转移。
知识梳理
倍长中线
AD是ABC△的中线,延长AD至E,使DEAD,连接BE.
结论:
① ACDBED△≌△
② ACBE,CADBED
③ ACBE∥
倍长类中线
ABC△中,D是BC的中点,延长ED至F,使DEDF,连接CF.
结论:
① BEDCFD△≌△
② CFBE,CFDBED
③ CFBE∥
易错点睛
倍长中线的目的在于转移边角,需要注意的是要注意延长哪一条线段或者类中线;倍长之后,需要考虑连接哪一条线段从而构造全等,实现所需的线段进行转移。
DABCEDDABCACBEF
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模块一 有关倍长中线的全等模型
【范例】
(2014秋•江汉区校级月考)如图,在ABC中,AD为中线,求证:2ABACAD.
【分析】
延长AD至E,使DEAD,构造ADCEDB,再根据三角形的三边关系可得
2ABACAD。
【解答】
证明:由BDCD,再延长AD至E,使DEAD,
D为BC的中点,
DBCD,
在ADC和EDB中ADDEADCBDEDBCD,
()ADCEDBSAS,
BEAC,
在ABE中,ABBEAE,
2ABACAD;
DABCDCBAE
第3页(共31页)
【核心考点1】倍长中线
1.(2016秋•五莲县期中)如图,ABC中,D为BC的中点.
(1)求证:2ABACAD;
(2)若5AB,3AC,求AD的取值范围.
【分析】
(1)再延长AD至E,使DEAD,构造ADCEDB,再根据三角形的三边关
初中数学全等专题倍长中线法(含答案)
得到AD+AC>2AE,故②、③正确。由于∠BAE=∠CDE,故ABE和CDE相似,因此XXX,所以AB+AC>AD+AE,即AB+AC>AD+AD,即AB+AC>2AD,故④正确。故选项D全部正确。
根据题意可知,AD+AC>2AE,将两式相加可得到XXX>2AD+2AE,即AB+AC>AD+AE。因此,可以得出①②③④均正确的结论。
首先,根据题目要求,需要删除明显有问题的段落。因此,可以删除最后一段话,因为它没有任何意义。
其次,需要修正文章中的格式错误。可以将每个式子单独成行,以突出重点。同时,可以使用符号“=”、“>”等来表示不同的关系,使文章更加清晰明了。
最后,需要对每段话进行小幅度的改写,以使其更加流畅自然。例如,可以使用更加简洁的语言,避免重复和冗长,同时保持逻辑严密。
综上所述,修正后的文章如下:
根据题意可知,有AD+AC>2AE。将两式相加可得到XXX>2AD+2AE,即AB+AC>AD+AE。因此,可以得出①②③④均正确的结论。
首先,由题目可知BF∥CD。其次,根据题意,可以得出△XXX≌△XXX。因此,可以得出AB=BF。最后,由题目可知△ABE为等腰三角形。
初中几何中点问题之倍长中线
中点,顾名思义,把一条线段分为两条相等的线段的点,叫做这条线段的中点。
题型一:倍长中线
你需要的知识点:中线,三角形全等
你遇到它的时间:初一下学期至中考
你觉得难点在这:辅助线构造
你需要会的技能:加倍,加倍,加倍!
在你眼中,这类题应该长这个样子
结论:这类题型倍长中线后一般会构造出一组全等,一组平行,常用于构造全等三角形。倍长中线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)
目的:在于进行边和角的转移,并且可以构造出两倍的线段。
注:一般都是原题已经有中线(或类中线)时用,不太会有自己画中线的时候。
题型二:倍长类中线
当然有时候题中会只出现中点,但是没有中线,这时候我们一般习惯于把这条线称之为类中线。
拓展:倍长中线之两次全等
通常,在综合题型中,倍长中线后的第一组全等只是一个基础,往往还需证明第二组全等,但是难点就在于如何去倍长中线,倍长中线后去连接什么线,这是问题的关键。这时一般需要去试错,尤其是当有两个中点时,一般是倍长中线后大概率会有另一组的全等。如下题,其实倍长CE后不管连接FA还是连接FB,这两种方法都可以继续下去。
最后,不是所有的中点问题都是可以进行倍长中线的,还有斜边中线,中位线,三线合一等多种中点问题,倍长中线只是其中一个,其余的问题我们下期再见。
全等模型-倍长中线
倍长中线
知识梳理
“8”字基础模型
已知AB//CD,AO=OD,可推DOCAOB
倍长中线
AD是ABC中线,延长AD至E,使DE=AD,连接EC,则ECDABD,AB=CE,AB//CE.
倍长类中线
ABC中,D是BC的中点,延长ED至F,使DF=ED,连接CF,则CFDBEDCFDBED,BE=CF,BE//CF.
典型例题 1.已知AD是ABC中BC边上的中线,若AB=4,AC=6,则AD的取值范围是( ).
A.1>AD B.5<AD C.51<<AD D.102<<AD
2.在△ABC和△CDE中,点A在线段CE上,B、C、D三点共线,∠BAC=∠CED,BC=CD,求证:AB=ED.
变式训练
1.在△ABC和△CDE中,点A在线段CE上,B、C、D三点共线,BC=CD,AB=ED,求证:∠BAC=∠CED.
CBDEACBDEA2.在△ABC和△CDE中,点A在线段CE上,B、C、D三点共线,∠BAC=∠CED,AB=CD,求证:BC=CD.
3.如图,在ABC中,AD是BC边上的中线,E是AD上一点,连接BE并延长交AC于点F,AF=EF,求证:AC=BE.
4.如图,AB//DC,E为BC边的中点,∠BAE=∠EAF,AF与DC的延长线相交于点F.试探究线段AB与AF,CF之间的数量关系,并证明你的结论.
CBDEA5.如图,已知ABC中,AB=AC,CE是AB边上的中线,延长AB到D,使BD=AB,求证:CD=2CE.
6.如图:CD//AB,BE=CE,DE平分∠ADC.
(1)求证:AE平分∠BAD.
(2)求证:AB+CD=AD.
能力突破
1. 已知△DEF的顶点D在△ABC的边上(不与B、C重合),且∠BAC+∠EDF=180°,AB=DF,AC=DE,点Q为EF的中点,直线DQ交直线AB于点P.
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精品资料 倍长中线法
知识网络详解:
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.
所谓倍长中线法,就是将三角形的中线延长一倍,以便构造出全等三角形,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题的方法.
倍长中线法的过程:延长某某到某点,使某某等于某某,使什么等于什么(延长的那一条),用SAS证全等(对顶角)
倍长中线最重要的一点,延长中线一倍,完成SAS全等三角形模型的构造。
【方法精讲】常用辅助线添加方法——倍长中线
△ABC中
方式1: 延长AD到E,
AD是BC边中线 使DE=AD,
连接BE
方式2:间接倍长
DABCEDABCFEDCBANDCBAM______________________________________________________________________________________________________________
精品资料
作CF⊥AD于F, 延长MD到N,
作BE⊥AD的延长线于E 使DN=MD,
连接BE 连接CN
经典例题讲解:
【压轴必刷】2023年中考数学压轴大题之经典模型培优案
专题5倍长中线模型
如图①,AD是△ABC的中线,延长AD至点E使DE=AD,易证:△ADC≌△EDB(SAS).
如图②,D是BC中点,延长FD至点E使DE=FD,易证:△FDB≌△EDC(SAS)
当遇见中线或者中点的时候,可以尝试倍长中线或类中线,构造全等三角形,目的是对已知条件中的线段进行转移.
【例1】.(2020·陕西咸阳·一模)问题提出
(1)如图,𝐴𝐷是△𝐴𝐵𝐶的中线,则𝐴𝐵+𝐴𝐶__________2𝐴𝐷;(填“>”“<”或“=”)
问题探究
(2)如图,在矩形𝐴𝐵𝐶𝐷中,𝐶𝐷=3,𝐵𝐶=4,点𝐸为𝐵𝐶的中点,点𝐹为𝐶𝐷上任意一点,当△𝐴𝐸𝐹的周长最小时,求𝐶𝐹的长;
②图①图构造全等倍长类中线倍长中线EEDCBAFFABCDABCDDCBA典例题
题策略 问题解决
(3)如图,在矩形𝐴𝐵𝐶𝐷中,𝐴𝐶=4,𝐵𝐶=2,点𝑂为对角线𝐴𝐶的中点,点𝑃为𝐴𝐵上任意一点,点𝑄为𝐴𝐶上任意一点,连接𝑃𝑂、𝑃𝑄、𝐵𝑄,是否存在这样的点𝑄,使折线𝑂𝑃𝑄𝐵的长度最小?若存在,请确定点𝑄的位置,并求出折线𝑂𝑃𝑄𝐵的最小长度;若不存在,请说明理由.
【例2】.(2021·湖北武汉·八年级期中)已知△𝐴𝐵𝐶中,
(1)如图1,点E为𝐵𝐶的中点,连𝐴𝐸并延长到点F,使𝐹𝐸=𝐸𝐴,则𝐵𝐹与𝐴𝐶的数量关系是________.
(2)如图2,若𝐴𝐵=𝐴𝐶,点E为边𝐴𝐶一点,过点C作𝐵𝐶的垂线交𝐵𝐸的延长线于点D,连接𝐴𝐷,若∠𝐷𝐴𝐶=∠𝐴𝐵𝐷,求证:𝐴𝐸=𝐸𝐶.
(3)如图3,点D在△𝐴𝐵𝐶内部,且满足𝐴𝐷=𝐵𝐶,∠𝐵𝐴𝐷=∠𝐷𝐶𝐵,点M在𝐷𝐶的延长线上,连𝐴𝑀交𝐵𝐷的延长线于点N,若点N为𝐴𝑀的中点,求证:𝐷𝑀=𝐴𝐵.
【压轴必刷】中考数学压轴大题之经典模型培优案
专题5倍长中线模型
【例1】问题提出
(1)如图,AD是ABC的中线,则ABAC__________2AD;(填“”“”或“”)
问题探究
(2)如图,在矩形ABCD中,3,4CDBC,点E为BC的中点,点F为CD上任意一点,当AEF的周长最小时,求CF的长;
问题解决
(3)如图,在矩形ABCD中,4,2ACBC,点O为对角线AC的中点,点P为AB上任意一点,点Q为AC上任意一点,连接POPQBQ、、,是否存在这样的点Q,使折线OPQB的长度最小?若存在,请确定点Q的位置,并求出折线OPQB的最小长度;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)>;(2)1CF;(3)当点Q与AC的中点O重合时,折线OPQB的长度最小,最小长度为4.
【分析】
(1)如图(见解析),先根据三角形全等的判定定理与性质得出ABEC,再根据三角形的三边关系定理即可得;
(2)如图(见解析),先根据矩形的性质得出3,90,//ABBBCDABCD,从而可得AE的长,再根典例题 据三角形的周长公式、两点之间线段最短得出AEF的周长最小时,点F的位置,然后利用相似三角形的判定与性质即可得;
(3)如图(见解析),先根据轴对称性质、两点之间线段最短得出折线OPQB的长度最小时,,,,BQPO四点共线,再利用直角三角形的性质、矩形的性质得出30BAC,23AB,2AO,然后利用轴对称的性质、角的和差可得23,2ABAO,90BAO,由此利用勾股定理可求出BO的长,即折线OPQB的最小长度;设BO交AC于点Q,根据等边三角形的判定与性质可得2AQ,从而可得AQAO,由此即可得折线OPQB的长度最小时,点Q的位置.
【解析】
(1)如图,延长AD,使得DEAD,连接CE
AD是ABC的中线
BDCD
1
板块 考试要求
A级要求 B级要求 C级要求
全等三角形的性质及判定 会识别全等三角形 掌握全等三角形的概念、判定和性质,会用全等三角形的性质和判定解决简单问题 会运用全等三角形的性质和判定解决有关问题
三角形中线的定义:三角形顶点和对边中点的连线
三角形中线的相关定理: 直角三角形斜边的中线等于斜边的一半
等腰三角形底边的中线三线合一(底边的中线、顶角的角平分线、底边的高重合)
三角形中位线定义:连结三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线.
三角形中位线定理:三角形的中位线平行于第三边并且等于它的一半.
中位线判定定理:经过三角形一边中点且平行于另一边的直线必平分第三边.
中线中位线相关问题(涉及中点的问题)
见到中线(中点),我们可以联想的内容无非是倍长中线以及中位线定理(以后还要学习中线长公式),尤其是在涉及线段的等量关系时,倍长中线的应用更是较为常见.
知识点睛 中考要求 第二讲
全等三角形与
中点问题
2
版块一 倍长中线
【例1】 (2002年通化市中考题)在△ABC中,9,5ACAB,则BC边上的中线AD的长的取值范围是什么?
【补充】已知:ABC中,AM是中线.求证:1()2AMABAC.
MCBA
【例2】 (2008年巴中市高中阶段教育学校招生考试)已知:如图,梯形ABCD中,ADBC∥,点E是CD的中点,BE的延长线与AD的延长线相交于点F.求证:BCEFDE≌. 重点:主要掌握中线的处理方法,遇见中线考虑中线倍长法 重、难点
例题精讲
3 DFECBA
【例3】 (浙江省2008年初中毕业生学业考试(湖州市)数学试卷)如图,在ABC中,D是BC边的中点,F,E分别是AD及其延长线上的点,CFBE∥.求证:BDECDF≌.
FEDCBA
【例4】 如图,ABC中,
GFEDCBA
【例5】 如图,已知在ABC中,AD是BC边上的中线,E是AD上一点,延长BE交AC于F,AFEF,求证:ACBE.
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1 全等三角形问题中常见的辅助线——倍长中线法
△ABC中,AD是BC边中线
方式1:直接倍长,(图1): 延长AD到E,使DE=AD,连接BE
方式2:间接倍长
1) (图2)作CF⊥AD于F,作BE⊥AD的延长线于E, 连接BE
2) (图3)延长MD到N,使DN=MD,连接CD
【经典例题】
例1已知,如图△ABC中,AB=5,AC=3,
则中线AD的取值范围是_________.
(提示:画出图形,倍长中线AD,利用三角形两边之和大于第三边)
例2:已知在△ABC中,AB=AC,D在AB上,E在AC的延长线上, DE交BC于F,且DF=EF.
求证:BD=CE.(提示:方法1:过D作DG∥AE交BC于G,证明ΔDGF≌ΔCEF
方法2:过E作EG∥AB交BC的延长线于G,证明ΔEFG≌ΔDFB
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2 方法3:过D作DG⊥BC于G,过E作EH⊥BC的延长线于H,证明ΔBDG≌ΔECH)
例3、如图,△ABC中,E、F分别在AB、AC上,DE⊥DF,D是中点,试比较BE+CF与EF的大小.
变式:如图,AD为ABC的中线,DE平分BDA交AB于E,DF平分ADC交AC于F. 求证:EFCFBE
(提示:方法1:在DA上截取DG=BD,连结EG、FG, 证明ΔBDE≌ΔGDE ΔDCF≌ΔDGF所以BE=EG、CF=FG利用三角形两边之和大于第三边
方法2:
倍长ED至H,连结CH、FH,证明FH=EF、CH=BE,利用三角形两边之和大于第三边)
_ D _ F
_ C _ B _ E _ A FECABD_ D _ F
_ C _ B _ E _ A ……………………………………………………………最新资料推荐…………………………………………………
完整版)倍长中线法(经典例题)
倍长中线法是解决几何问题中常用的方法之一。在利用中线解决问题时,我们可以通过添加辅助线,采用倍长中线法来构造全等三角形,从而运用全等三角形的知识来解决问题。
具体来说,倍长中线法的过程是:延长某一中线一倍,使其构造出全等三角形,然后利用全等三角形的有关知识来解决问题。在构造全等三角形时,我们可以采用两种常用的方法:一是将中线延长到某一点,使其等于另一条中线,然后利用对顶角的SAS证明全等;二是通过间接倍长的方法,利用垂线和平行线构造出全等三角形。
倍长中线法最重要的一点是延长中线一倍,完成SAS全等三角形模型的构造。我们可以通过经典例题来练这种方法,例如求中线的取值范围、证明BD等于CE、证明AF等于EF等问题。
自检自测题也是巩固这种方法的好办法。例如证明AD平分∠BAE、探究线段AB与AF、CF之间的数量关系、证明BE+CF>EF等问题都可以通过倍长中线法来解决。
专题01 全等模型--倍长中线与截长补短
全等三角形在中考数学几何模块中占据着重要地位,也是学生必须掌握的一块内容,本专题就全等三角形中的重要模型(倍长中线模型、截长补短模型)进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
模型1.倍长中线模型
【模型解读】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.所谓倍长中线法,就是将三角形的中线延长一倍,以便构造出全等三角形,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题的方法.(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)。
【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BDECDA;若连结EC,则ABDECD;
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CFEC,连结AF,则BCEACF;
若延长DC至点G,使得CGDC,连结BG,则ACDBCG.
3、中点+平行线型:如图3, //ABCD,点E为线段AD的中点.
证明思路:延长CE交AB于点F (或交BA延长线于点F),则EDCEAF.
1.(2022·山东烟台·一模)(1)方法呈现:
如图①:在ABC中,若6AB,4AC,点D为BC边的中点,求BC边上的中线AD的取值范围.
解决此问题可以用如下方法:延长AD到点E使DEAD,再连接BE,可证ACDEBD△≌△,从而把AB、AC,2AD集中在ABE△中,利用三角形三边的关系即可判断中线AD的取值范围是_______________,这种解决问题的方法我们称为倍长中线法;
(2)探究应用:如图②,在ABC中,点D是BC的中点,DEDF于点D,DE交AB于点E,DF交AC于点F,连接EF,判断BECF与EF的大小关系并证明;
(3)问题拓展:如图③,在四边形ABCD中,//ABCD,AF与DC的延长线交于点F、点E是BC的中点,若AE是BAF的角平分线.试探究线段AB,AF,CF之间的数量关系,并加以证明.
(完满版)倍长中线法(经典例题)
倍长中线法
知识网络详解:
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 ” 增加辅助线.
所谓倍长中线法, 就是将三角形的中线延长一倍, 以便构造出全等三角形, 从而运用全等三角形的有关知识来解决问题的方法.
倍长中线法的过程: 延长某某到某点,使某某等于某某, 使什么等于什么(延长的那一条),用 SAS证全等(对顶角)
倍长中线最重要的一点,延长中线一倍,完成 SAS全等三角形模型的构造。 【方法精讲 】常用辅助线增加方法——倍长中线
A
A
B C D
△ ABC中 方式 1: 延长 AD 到 E,
AD 是 BC 边中线 使 DE=AD, B C 连接 BE D
方式 2:间接倍长
A
F
B D C
E
E
A
作 CF⊥ AD于 F, M 延长 MD到
N,
D 作 BE⊥ AD的延长线于 E B 使 DN=MD, C
连接 BE N 连接 CN
经典例题讲解:
例 1:△ ABC中, AB=5, AC=3,求中线 AD 的取值范围 (完满版)倍长中线法(经典例题)
例 2:已知在△ ABC 中, AB=AC,D 在 AB 上, E在 AC的延长线上, DE 交 BC 于 F,且
DF=EF,求证: BD=CE
A
D
B
F
C
E
例 3:已知在△ ABC 中, AD 是 BC 边上的中线, E 是 AD 上一点,且 BE=AC,延长 BE 交 AC
于 F,求证: AF=EF
A
F E
B D C
例 4:已知:如图,在 ABC 中, AB AC , D、E 在 BC上,且 DE=EC,过 D作 DF // BA
交 AE于点 F, DF=AC. A
求证: AE 均分 BAC
、倍长中线(线段)造全等典例讲解
倍长中线法
例:ABC中,人。是・BAC的平分线,且BD=CD,求证AB=AC
E
方式1涎长AD到E,
使DE=AD,连接BE
【经典例题】 例1:已知在△ ABC中,AB=AC,。在AB上,E在AC的延长线上,DE交BC于F,且
A
DF=EF,求证:BD=CE 人 【方法精讲】常用辅助线添加方法一一倍长中线
AD是BC边中线 D
及时练习1 : ZXABC中,AB=5 , AC=3,求中线AD的取值范围
例3:如图AD为ABC的中线DE平分・BDA交AB于E,DF平分・ADC交AC于
F.求证:BE CF EF 例2:已知在△ ABC中,AD是BC边上的中线, E是AD ± 一点,且 BE二AC,延长BE
及时练习2、已知:如图,在ABC中,作 AB式AC,D、E在BC上,且DE=EC过D DF //
BA 交 AE 于点 F,DF=AC.
课后作业
1.( “希望杯”试题)已知'如图△ ABC中,AB=10AC=8贝忡线AD的取值范围是方式2 :间接倍长(不一定是中线,以中点为端点的线段即可)
作CF丄AD于F,
作BE丄AD的延长线于E
连接BE 延长MD到N,
使 DN=MD
连接CD
求证:AE平分・BAC A 2:如图, △ ABC中,E、F分别在AB AC±^Z®LDF, D是中点,试比较BE+CF与EF
过矢训练
1:如图, △ ABC中,BD=DC=ACE是DC的中点,求证:AD平分Z BAE.
例 5:已知 CD=AB , ZBDA= /BAD, AE 是 AABD 的中线,求证:Z C= ZBAE的大小. 2. ( 09崇文二模)以ABC的两边AB AC为腰分别向外作等腰Rt砂和等腰Rt
,・BAD二CAE =90旌接DE, M、N分别是BC DE的中点•探究:AM
ABC
与DE的位置矢系及数量矢系.(1)如图①当 为直角三角形时,AM与DE的位置矢
专题05 倍长中线问题
【要点提炼】
一、【倍长中线法】
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.所谓倍长中线法,就是将三角形的中线延长一倍,以便构造出全等三角形,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题的方法.倍长中线法的过程:延长某某到某点,使某某等于某某,使什么等于什么(延长的那一条),用SAS证全等(对顶角)+倍长中线最重要的一点,延长中线一倍,完成SAS全等三角形模型的构造。
二、【倍长中线法拓展;两次全等】
通常,在倍长中线后的第一组全等只是一个基础,往往还需证明第二组全等,但是难点就在于如何去倍长中线,倍长中线后去连接什么线,这是问题的关键。这时一般需要去试错,尤其是当有两个中点时,一般是倍长中线后大概率会有另一组的全等。
三、【倍长中线的常见类型】
1.基本型
如图1,在中,为边上的中线.
延长至点E,使得.
若连结,则;
若连结,则;
若连结则四边形是平行四边形.
2.中点型
如图2, C为AB的中点.
若延长EC至点F,使得CFEC,连结AF,则BCEACF;
若延长DC至点G,使得CGDC,连结BG,则ACDBCG.
总结:在线段AB外,与中点C连结的点有E和D.事实上,EC和DC分别是ABE和ABD的中线,只不过是三角形不完整罢了,本质就是隐蔽的“基本型”
3.中点+平行线型
如图3, //ABCD,点E为线段AD的中点.延长CE交AB于点F (或交BA延长线于点F),则EDCEAF.
小结 若按“中点型”来倍长,则需证明点F在AB上,为了避免证明三点共线,点F就直接通过延长相交得到.因为有平行线,内错角相等,故根据“AAS”或“ASA”证明全等.这里“中点+平行线型”可以看做是“中点型”的改良版.
【专题训练】
一、解答题(共14小题)
1.小明遇到这样一个问题,如图1,△ABC中,AB=7,AC=5,点D为BC的中点,求AD的取值范围.
小明发现老师讲过的“倍长中线法”可以解决这个问题,所谓倍长中线法,就是将三角形的中线延长一倍,以便构造出全等三角形,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题的方法,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:(1)小明证明△BED≌△CAD用到的判定定理是:
(用字母表示)
(2)AD的取值范围是
小明还发现:倍长中线法最重要的一点就是延长中线一倍,完成全等三角形模型的构造.
参考小明思考问题的方法,解决问题:
如图3,在正方形ABCD中,E为AB边的中点,G、F分别为AD,BC边上的点,若AG=2,BF=4,∠GEF=90°,求GF的长.
【答案】【第1空】SAS
【第2空】1<AD<6
【解答】解:(1)如图2中,延长AD到E,使DE=AD,连接BE.
在△BED和△CAD中,
,
∴△BED≌△CAD(SAS).
(2)∵△BED≌△CAD,
∴BE=AC=5,∵AB=7,
∴2<AE<12,
∴2<2AD<12,
∴1<AD<6.
故答案分别为SAS,1<AD<6.
解决问题:如图3中,
解:延长GE交CB的延长线于M.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD∥CM,
∴∠AGE=∠M,
在△AEG和△BEM中,
,
∴△AEG≌△BEM,
∴GE=EM,AG=BM=2,
∵EF⊥MG,
∴FG=FM,
∵BF=4,
∴MF=BF+BM=2+4=6,
∴GF=FM=6.
【知识点】四边形综合题
2.自主学习,学以致用
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.
【解答】
证明:延长AD到G,使DF=DG,连接CG,
∵AD是中线,
∴BD=DC,
在△BDF和△CDG中
∴△BDF≌△CDG,
∴BF=CG,∠BFD=∠G,
∵∠AFE=∠BFD,
∴∠AFE=∠G,
∵BF=CG,BF=AC,
∴CG=AC,
∴∠G=∠CAF,
∴∠AFE=∠CAF,
∴AE=EF.
【知识点】全等三角形的判定与性质
3.阅读并解答问题.
如图,已知:AD为△ABC的中线,求证:AB+AC>2AD.
证明:延长AD至E使得DE=AD,连接EC,则AE=2AD
∵AD为△ABC的中线
∴BD=CD
在△ABD和△CED中
,
∴△ABD≌△CED
∴AB=EC
在△ACE中,根据三角形的三边关系有
AC+EC AE
而AB=EC,AE=2AD
∴AB+AC>2AD
这种辅助线方法,我们称为“倍长中线法”,请利用这种方法解决以下问题:
(1)如图,已知:CD为Rt△ABC的中线,∠ACB=90°,求证:CD=;
(2)把(1)中的结论用简洁的语言描述出来.
【答案】>
【解答】解:(1)证明:延长CD至E使DE=CD,连接EB,AE.
∵CD为Rt△ABC的中线,
∴AD=CD,
∵CD=DE,∠ADC=∠EDB,
∴△ADC≌△EDB,
∴∠ACD=∠DEB,AC=BE,
∴AC∥BE,
∴四边形ACBE是平行四边形,
又∵∠ACB=90°,
∴平行四边形ACBE是矩形,
∴AB=CE,CD=DE=AD=BD,
∴CD=AB;
(2)直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
【知识点】直角三角形斜边上的中线、全等三角形的判定与性质
4.我们定义:如图1,在△ABC中,把AB绕点A顺时针旋转α(0°<α<180°)得到AB',把AC绕点A逆时针旋转β得到AC',连接B'C'.当α+β=180°时,我们称△AB'C'是△ABC的“旋补三角形”,△AB'C'边B'C'上的中线AD叫做△ABC的“旋补中线”,点A叫做“旋补中心”.
特例感知:
(1)在图2,图3中,△AB'C'是△ABC的“旋补三角形”,AD是△ABC的“旋补中线”.
①如图2,当△ABC为等边三角形时,AD与BC的数量关系为AD=
BC;
②如图3,当∠BAC=90°,BC=8时,则AD长为 .
猜想论证:
(2)在图1中,当△ABC为任意三角形时,猜想AD与BC的数量关系,并给予证明.
拓展应用
(3)如图4,在四边形ABCD,∠C=90°,∠D=150°,BC=12,CD=2,AB=2.在四边形内部是否存在点P,使△PDC是△PAB的“旋补三角形”?若存在,给予证明,并求△PAB的“旋补中线”长;若不存在,说明理由.
【解答】解:(1)①如图2中,
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=AC=AB′=AC′,
∵DB′=DC′,
∴AD⊥B′C′,
∵∠BAC=60°,∠BAC+∠B′AC′=180°,
∴∠B′AC′=120°,
∴∠B′=∠C′=30°,
∴AD=AB′=BC,
故答案为.
②如图3中,
∵∠BAC=90°,∠BAC+∠B′AC′=180°,
∴∠B′AC′=∠BAC=90°,
∵AB=AB′,AC=AC′,
∴△BAC≌△B′AC′,
∴BC=B′C′,
∵B′D=DC′,
∴AD=B′C′=BC=4,
故答案为4.
(2)结论:AD=BC.
理由:如图1中,延长AD到M,使得AD=DM,连接B′M,C′M
∵B′D=DC′,AD=DM,
∴四边形AC′MB′是平行四边形,
∴AC′=B′M=AC,
∵∠BAC+∠B′AC′=180°,∠B′AC′+∠AB′M=180°,
∴∠BAC=∠MB′A,∵AB=AB′,
∴△BAC≌△AB′M,
∴BC=AM,
∴AD=BC.
(3)存在.
理由:如图4中,延长AD交BC的延长线于M,作BE⊥AD于E,作线段BC的垂直平分线交BE于P,交BC于F,连接PA、PD、PC,作△PCD的中线PN.
连接DF交PC于O.
∵∠ADC=150°,
∴∠MDC=30°,
在Rt△DCM中,∵CD=2,∠DCM=90°,∠MDC=30°,
∴CM=2,DM=4,∠M=60°,
在Rt△BEM中,∵∠BEM=90°,BM=14,∠MBE=30°,
∴EM=BM=7,
∴DE=EM﹣DM=3,
∵AD=6,
∴AE=DE,∵BE⊥AD,
∴PA=PD,PB=PC,
在Rt△CDF中,∵CD=2,CF=6,
∴tan∠CDF=,
∴∠CDF=60°
∴∠ADF=90°=∠AEB,
∴∠CBE=∠CFD,