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专题 13 全等模型-倍长中线与截长补短模型
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 ;若连结EC,则
;
2、中点型:如图2, 为 的中点.
证明思路:若延长 至点 ,使得 ,连结 ,则 ;
若延长 至点 ,使得 ,连结 ,则 .
3、中点+平行线型:如图3, ,点 为线段 的中点.
证明思路:延长 交 于点 (或交 延长线于点 ),则 .
例1.(2023·江苏徐州·模拟预测)(1)阅读理解:
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如图①,在 中,若 , ,求 边上的中线 的取值范围.
可以用如下方法:将 绕着点 逆时针旋转 得到 ,在 中,利用三角形三边的关系
即可判断中线 的取值范围是______;
(2)问题解决:如图②,在 中, 是 边上的中点, 于点 , 交 于点 ,
交 于点 ,连接 ,求证: ;
(3)问题拓展:如图③,在四边形 中, , , ,以 为顶点作
一个 的角,角的两边分别交 、 于 、 两点,连接 ,探索线段 , , 之间的数量
关系,并说明理由.
【答案】(1) ;(2)见详解;(3) ,理由见详解
【分析】(1)根据旋转的性质可证明 , ,在 中根据三角形三
边关系即可得出答案;(2)延长FD至M,使DF=DM,连接BM,EM,可得出 ,根据垂直平分
线的性质可得出 ,利用三角形三边关系即可得出结论;
(3)延长AB至N,使BN=DF,连接CN,可得 ,证明 ,得出
,利用角的和差关系可推出 ,再证明 ,得出
,即可得出结论.
【详解】解:(1)∵
∴ ∴
在 中根据三角形三边关系可得出: ,即
∴ 故答案为: ;
(2)延长FD至M,使DF=DM,连接BM,EM,
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同(1)可得出 ,∵ ∴
在 中, ∴ ;
(3) ,理由如下:延长AB至N,使BN=DF,连接CN,
∵ ∴
∴ ∴
∵ ∴
∴ (SAS)∴
∴ ∴ .
【点睛】本题考查的知识点有旋转的性质、全等三角形的判定及性质、线段垂直平分线的性质、三角形三
边关系、角的和差等,解答此题的关键是作出辅助线,构造出与图①中结构相关的图形.此题结构精巧,
考查范围广,综合性强.
例2.(2023·贵州毕节·二模)课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:
(1)如图1,△ABC中,若AB=5,AC=3,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:延长AD到点E,使DE=AD,请根据小明的方法思考帮小明完成解答过程.
(2)如图2,AD是△ABC的中线,BE交AC干E,交AD于F,且AE=EF.请判昕AC与BF的数量关系,并
说明理由.
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【答案】(1)见解析(2)AC=BF,理由见解析
【解析】(1)解:如图,延长AD到点E,使DE=AD,连接BE,
在 ADC和 EDB中∵ ,∴ ADC≌ EDB(SAS).∴BE=AC=3.
△ △ △ △
∵AB-BE