【每日一题】直角三角形斜边上的中点怎么办?

考研2022-11-14 08:25:33佚名

直角三角形斜边中线定理

写在上面

最近的中位线学习,很多朋友把握不到位,遇到题目中有直角三角形底边上的中点,经常视而不见,从而想不到底边中线处理线段之间数目关系时的妙用;而有时出现多个中点,想不到再找中点,从而也就看不见隐藏的中位线了,本讲就精选几道例题帮助朋友们突破难点.

一、想不到的底边中线

例1:

如图,DE为△ABC的中位线,点F在DE上,且∠AFB=90°,若AB=6,BC=8,则EF的长为.

直角三角形斜边中线定理

分析:

根据DE是中位线,可知DE长是第三边BC长的一半,点D是AB的中点.由∠AFB=90°,则Rt△ABF中,可知DF作为底边中线,长度等于底边AB长的一半,将DE的长除以DF的长,即可得到EF的长.

解答:

直角三角形斜边中线定理

例2:

如图,在△ABC中,点D,E,F分别是AB,BC,CA的中点,AH是边BC上的高.

(1)求证:四边形ADEF是平行四边形;

(2)求证:∠DHF=∠DEF.

直角三角形斜边中线定理

分析:

(1)根据三角形的中位线平行于第三边而且等于第三边的一半,可得DE∥AC,EF∥AB,两组对边分别平行的四边形是平行四边形.

(2)D,F分别作为Rt△ABH,Rt△ACH底边AB,AC上的中线,根据直角三角形底边上的中线等于底边的一半,可得DH=AD,FH=AF,∠BAH=∠AHD,∠CAH=∠AHF,即∠BAC=∠DHF,由平行四边形对角相等可得∠DEF=∠BAC,等量代换即可得证.

解答:

证明:

(1)∵点D,E,F分别是AB,BC,CA的中点,

∴DE、EF是△ABC的中位线,

∴DE∥AC,EF∥AB,

∴四边形ADEF是平行四边形.

(2)∵AH是边BC上的高,D,F分别是AB,CA中点

∴Rt△ABH中,DH=AD,Rt△ACH中,FH=AF,

∴∠BAH=∠AHD,∠CAH=∠AHF,

∴∠DHF=∠BAC,

∵四边形ADEF是平行四边形,

∴∠DEF=∠BAC,

∴∠DHF=∠DEF.

本题也可联接DF,证明△DEF≌△FHD

小结:

许多题目中,会出现多个中点,有的中点与另中学点相连,作为中位线;而有的中点与直角顶点相连,就成了底边中线,而这都涉及到线段宽度之间的倍数关系,尤其是前者,不能忽略.

二、看不见的中位线

(1)补全三角形

例1:

在△ABC中,CD平分∠ACB,AD⊥CD于D,E是AB中点,AC=15,BC=27,求DE的长.

直角三角形斜边中线定理

分析:

本题中,点E早已是AB的中点,由CD平分∠ACB,AD⊥CD,想到可以构造等边三角形,利用三线合一,使点D成为另一个中点,从而让ED弄成“看得见”的中位线.

解答:

直角三角形斜边中线定理

直角三角形斜边中线定理

直角三角形斜边中线定理

例2:

如图△ABC中,∠B,∠C的平分线BE,CF相交于O,AG⊥BE于G直角三角形斜边中线定理,AH⊥CF于H.

(1)求证:GH∥BC;

(2)若AB=9,AC=14,BC=18,求GH.

直角三角形斜边中线定理

(3)若将条件“∠B,∠C的平分线”改为“∠B的平分线及∠C的内角平分线”(如图2所示),或改为“∠B,∠C的内角平分线”(如图3所示),其余条件不变,求证:结论GH∥BC仍创立.

直角三角形斜边中线定理

分析:

与上例类似,有角平分线,有垂直,延长构造等边三角形,利用三线合一.

解答:

(1)证明:

分别延长AG,AH交BC于M,N,

在△ABM中

∵BG平分∠ABM,BG⊥AM,

∴∠ABG=∠MBG,∠BGA=∠BGM=90°

∴∠BAM=∠BMA.

∴BA=BM,G是AM的中点.

同理CA=CN,H是AN的中点,

∴GH是△AMN的中位线,HG∥MN,HG∥BC.

直角三角形斜边中线定理

(2)

由(1)知,△ABG≌△MBG,△ACH≌△NCH,

∴AB=BM=9,AC=CN=14.

∴MN=BM+CN-BC

=AB+AC-BC=9+14-18=5

(3)无字证明如下,相信朋友们都能看懂.

直角三角形斜边中线定理

(2)找边的中点

例1:

直角三角形斜边中线定理

分析:

根据要证明的推论,我们可以发觉这与三角形三边关系有关,因此,要构造一个以CD长的一半,AB长的一半,EF长为三边的三角形,自然想到中位线,取BC边的中点即可.

解答:

直角三角形斜边中线定理

直角三角形斜边中线定理

变式:

已知在四边形ABCD中,AC=BD,E、F分别是AB、DC的中点.求证:OM=ON.

直角三角形斜边中线定理

分析:

要证OM=ON,可以从等角对等腰入手,证∠OMN=∠ONM,考虑到对角线AC=BD,能不能再来一次等边对等角呢?构造AC,BD的一半即可,则须要构造中位线,自然想到BC的中点.

解答:

直角三角形斜边中线定理

直角三角形斜边中线定理

(3)找对角线的中点

例1:

如图,四边形ABCD中,E为AD中点,F为BC中点.求证:AB+CD>2EF.

直角三角形斜边中线定理

分析:

根据要证明的推论,,似乎又与三角形三边关系有关,将不等式两侧同乘以2,则只需构造以EF,AB长的一半,DC长的一半为边的三角形,想到联接对角线取中点.

解答:

直角三角形斜边中线定理

直角三角形斜边中线定理

变式:

如图,在四边形ABCD中,AD=BC,E、F分别是DC、AB边的中点,FE的延长线分别与AD、BC的延长线交于H、G点.求证:∠AHF=∠BGF.

直角三角形斜边中线定理

分析:

与例1的变式类似,要依靠其他两个相等的角转化,考虑到对边相等,则构造AD,BC的一半即可,则须要构造中位线,自然想到对角线AC的中点.

解答:

直角三角形斜边中线定理

直角三角形斜边中线定理

小结:

对于以上4题,我们都须要找中点,构造中位线,但方式各异,有取四边形边的中点,有取四边形对角线的中点,能否找到一些规律呢?其实不难!

例1,例2,最后证明的推论都与一组对边有关.

例1,要证明的一组对边必作为第三边,已经给出对角线的中点,那么必然要再取另一对边中的一条的中点.

例2,要证明的一组对边必作为第三边,已经给出另一组对边的中点,,那么必然再取一条对角线的中点.

直角三角形斜边中线定理

例1的变式,例2的变式,最后要证明的推论都是角等,也就是边等.

例1的变式中,对角线相等,必作为第三边,给出一对边的中点,那么必然再取另一组对边中的一条的中点.

例2的变式中,一组对边相等,必作为第三边,给出另一组对边的中点,那么必然再取一条对角线的中点.

直角三角形斜边中线定理

由此可见,关键在于选择谁作第三边.

有些推论比较显著的,直接以推论中涉及的边为第三边,

对于不显著的,则须要转换直角三角形斜边中线定理,但通常倘若题目中有两条线段相等的条件,则这两条相等的线段必然作第三边.

本讲思考题

如图,边长为2的正方形EFGH在周长为6的正方形ABCD所在平面上联通,始终保持EF∥AB.线段CF的中点为M,DH的中点为N,则线段MN的长为.

直角三角形斜边中线定理

答案请下翻哦!

直角三角形斜边中线定理

本讲思考题答案

直角三角形斜边中线定理

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