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中位线专项训练(20题)
一.选择题(共10小题)
1.如图,在△ABC中,点D、E分别是AB、AC的中点,若∠B=40°,则∠BDE的度数为
( )
A.40° B.50° C.140° D.150°
【分析】根据三角形中位线定理和平行线的性质即可得到结论.
【解答】解:∵点D、E分别是AB、AC的中点,
∴DE∥BC,
∴∠B+∠BDE=180°,
∵∠B=40°,
∴∠BDE=140°,
故选:C.
2.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=2∠B,AB=8,D、E分别是AB与AC的中点,
则DE的长为( )
A.5 B.4 C.2 D.2
【分析】根据直角三角形的性质求出AC,根据勾股定理求出BC,根据三角形中位线定
理计算,得到答案.
【解答】解:∵∠C=90°,
∴∠A+∠B=90°,
∵∠A=2∠B,
∴∠B=30°,
∴AC= AB= ×8=4,
由勾股定理得:BC= = =4 ;
∵D、E分别是AB与AC的中点,
∴DE是△ABC的中位线,
∴DE= BC=2 ,故选:C.
3.如图,AD是△ABC的中线,E是AD的中点,F是BE延长线与AC的交点,若AC=
4,则AF=( )
A. B. C.1 D.
【分析】取 BF 的中点 H,连接 DH,根据三角形中位线定理得到 DH= FC,
DH∥AC,证明△AEF≌△DEH,根据全等三角形的性质得到AF=DH,计算即可.
【解答】解:取BF的中点H,连接DH,
∵BD=DC,BH=HF,
∴DH= FC,DH∥AC,
∴∠HDE=∠FAE,
在△AEF和△DEH中,
,
∴△AEF≌△DEH(ASA),
∴AF=DH,
∴AF= FC,
∵AC=4,
∴AF= ,
故选:B.
4.如图,AB∥CD,AC、BD相交于P,E、F分别为AC、BD的中点,若AB=10,CD=
6,则EF的长是( )A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】连接CF并延长,交AB于G,证明△DFC≌△BFG,根据全等三角形的性质得
到BG=CD=6,CF=FG,进而求出AG,根据三角形中位线定理定理计算即可.
【解答】解:连接CF并延长,交AB于G,
∵AB∥DC,
∴∠D=∠B,
∵F为BD的中点,
∴DF=BF,
在△DFC和△BFG中,
,
∴△DFC≌△BFG(ASA),
∴BG=CD=6,CF=FG,
∴AG=AB﹣BG=4,
∵CF=FG,CE=EA,
∴EF= AG= ×4=2,
故选:B.
5.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,D是边BC上的一点,AD=AB,E、F分别是AC、
BD的中点,EF=2,则AC的长是( )A.2 B.2 C.3 D.4
【分析】连接AF,根据等腰三角形的性质得到AF⊥BC,根据直角三角形的性质解答即
可.
【解答】解:连接AF,
∵AB=AD,BF=FD,
∴AF⊥BC,
∵E是AC的中点,EF=2,
∴AC=2EF=4,
故选:D.
6.如图,在△ABC中,AB=CB=6,BD⊥AC于点D,F在BC上且BF=2,连接AF,E
为AF的中点,连接DE,则DE的长为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据等腰三角形的性质得到AD=DC,根据三角形中位线定理解答即可.
【解答】解:∵CB=6,BF=2,
∴FC=6﹣2=4,
∵BA=BC,BD⊥AC,
∴AD=DC,
∵AE=EF,
∴DE是△AFC的中位线,∴DE= FC= ×4=2,
故选:B.
7.如图,△ABC中,点D,E在边BC上,∠ABC的平分线垂直AE,垂足为点N,∠ACB
的平分线垂直AD,垂足为点M,连接MN.若BC=7,MN= ,则△ABC的周长为(
)
A.17 B.18 C.19 D.20
【分析】利用ASA定理证明△BNA≌△BNE,根据全等三角形的性质得到BE=BA,AN
=NE,同理得到CD=CA,AM=MD,根据三角形中位线定理求出DE,根据三角形的
周长公式计算,得到答案.
【解答】解:在△BNA和△BNE中,
,
∴△BNA≌△BNE(ASA),
∴BE=BA,AN=NE,
同理,CD=CA,AM=MD,
∵AM=MD,AN=NE,MN= ,
∴DE=2MN=3,
∵BE+CD﹣BC=DE,
∴AB+AC=BC+DE=10,
∴△ABC的周长=AB+AC+BC=10+7=17,
故选:A.
8.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AC=18,BC=14,D,E分别是AB,AC的中点,
连接DE,BE,点M在CB的延长线上,连接DM,若∠MDB=∠A,则四边形DMBE
的周长为( )A.16 B.24 C.32 D.40
【分析】根据直角三角形的性质求出BE,证明DM∥BE,根据三角形中位线定理得到
DE∥BC,DE=7,根据平时四边形的判定定理和性质定理解答即可.
【解答】解:在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AC=18,E是AC的中点,
∴BE= AC= ×18=9,BE=AE,
∴∠EBA=∠A,
∴∠MDB=∠A,
∴∠MDB=∠EBA,
∴DM∥BE,
∵D,E分别是AB,AC的中点,
∴DE∥BC,DE= BC= ×14=7,
∴四边形DMBE为平行四边形,
∴四边形DMBE的周长=2×(DE+BE)=2×16=32,
故选:C.
9.如图所示,已知四边形ABCD,R、P分别是DC、BC上的点,点E、F分别是AP、RP
的中点,当点P在边BC上从点B向点C移动,且点R从点D向点C移动时,那么下列
结论成立的是( )
A.线段EF的长逐渐增大
B.线段EF的长逐渐减少
C.线段EF的长不变
D.△ABP和△CRP的面积和不变
【分析】连接AR,根据三角形的中位线定理可得EF= AR,根据AR的变化情况即可
判断.【解答】解:连接AR,
∵E,F分别是AP,RP的中点,
∴EF= AR,
∵当点P在BC上从点C向点B移动,点R从点D向点C移动时,AR的长度逐渐增大,
∴线段EF的长逐渐增大.
S△ABP +S△CRP = BC•(AB+CR).
∵CR随着点R的运动而减小,
∴△ABP和△CRP的面积和逐渐减小.
观察选项,只有选项A符合题意.
故选:A.
10.如图,已知△ABC中AB=AC,AD是∠BAC的平分线,AE是∠BAC的外角平分线,
ED∥AB交AC于点G,下列结论:①AD⊥BC;②AE∥BC;③AE=AG;④∠DAE
=90°.其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】连接EC,根据等腰三角形的性质得出AD⊥BC,即可判断①;求出∠FAE=
∠B,再根据平行线的性质得出AE∥BC,即可判断②;求出四边形ABDE是平行四边
形,根据平行四边形的性质得出AE=BD,求出AE=CD,根据矩形的判定推出四边形
ADCE是矩形,根据矩形的性质得出AC=DE,AG=CG,DG=EG,求出DG=AG=
CG=EG,根据勾股定理判断④即可;根据AE=BD= BC和AG= AC判断③即可.
【解答】解:连接EC,∵AB=AC,AD是∠BAC的平分线,
∴AD⊥BC,故①正确;
∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
∵AE平分∠FAC,
∴∠FAC=2∠FAE,
∵∠FAC=∠B+∠ACB,
∴∠FAE=∠B,
∴AE∥BC,故②正确;
∵AE∥BC,DE∥AB,
∴四边形ABDE是平行四边形,
∴AE=BD,
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴CD=BD,
∴AE=CD,
∵AE∥BC,∠ADC=90°,
∴四边形ADCE是矩形,
∴∠DAE=90°,故④正确;
∵AE=BD= BC,AG= AC,
∴AG=AE错误(已知没有条件AC=BC),故③错误;
即正确的个数是3个,
故选:C.
二.解答题(共10小题)
11.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,D、E、F别为AB,BC,CA的中点,CD=2cm,
求EF的长.【分析】根据直角三角形的性质求出AB,根据三角形中位线定理计算即可.
【解答】解:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D为AB中点,CD=2cm,
∴AB=2CD=4cm,
∵E,F分别为BC,CA的中点,
∴EF是△ABC的中位线,
∴EF= AB=2cm,
答:EF的长为2cm.
12.如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,AC与BD相交于点O,E,F分别
是AC,BD的中点,连接EF.
(1)求证:EF⊥BD;
(2)若EF=3,BD=8,求AC的长.(简述过程)
【分析】(1)连接BE,DE,根据直角三角形的性质得到BE=DE,根据等腰三角形的
三线合一证明结论;
(2)根据勾股定理求出BE,根据题意计算,得到答案.
【解答】(1)证明:连接BE,DE,
在△ABC和△ADC中,
∵∠ABC=∠ADC=90°,E为AC中点,
∴BE= AC,DE= AC,
∴BE=DE,
∵F为BD中点,
∴EF⊥BD;
(2)在Rt△BFE中,EF=3,BF= BD=4,由勾股定理得:BE= = =5,
∴AC=2BE=10.
13.如图,在△ABC中,AD是高,E、F分别为AB、AC的中点,连接DE、EF、FD.
(1)若AB=14,AC=10,求四边形AEDF的周长;
(2)EF与AD存在怎样的位置关系?证明你的结论.
【分析】(1)根据直角三角形的性质分别求出AE、DE、AF、DF,根据四边形的周长
公式计算,得到答案;
(2)根据三角形中位线定理得到EF∥BC,根据平行线的性质证明结论.
【解答】解:(1)在Rt△ADB中,E为AB的中点,
∴DE= AB= ×14=7,AE= AB= ×14=7,
同理:DF=AF= AC=5,
∴四边形AEDF的周长=7+7+5+5=24;
(2)EF⊥AD,
证明如下:∵E、F分别为AB、AC的中点,
∴EF∥BC,
∵AD⊥BC,
∴EF⊥AD.
14.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是△ABC的中线,点E是CD的中点,过点
C作CF∥AB交AE的延长线于点F,连接BF.请判断四边形BFCD的形状,并加以证
明.【分析】根据直角三角形的性质得到CD= AB=AD=BD,证明△AED≌△FEC,根据
全等三角形的性质得到CF=DB,根据菱形的判定定理证明即可.
【解答】解:四边形BFCD是菱形,
理由如下:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是△ABC的中线,
则CD= AB=AD=BD,
∵CF∥AB,
∴∠CFA=∠DAE,
在△AED和△FEC中,
,
∴△AED≌△FEC(AAS),
∴CF=AD=DB,
∵CF∥AB,
∴四边形BFCD是平行四边形,
∵CD=BD,
∴平行四边形BFCD是菱形.
15.在△ABC中,点D是AB的中点,CE平分∠ACB,AE⊥CE于点E.
(1)求证:DE∥BC;
(2)若AC=5,BC=7,求DE的长.
【分析】(1)根据CE平分∠ACB,AE⊥CE,运用ASA易证明△ACE≌△FCE.根据
全等三角形的性质,得AE=EF,CF=AC,根据三角形的中位线定理即可得到结论;
(2)根据三角形的中位线定理就可求解.
【解答】解:(1)延长AE交BC于F,∵CE平分∠ACB,AE⊥CE于点E,
∴∠ACE=∠FCE,∠AEC=∠FEC=90°,
在△ACE和△FCE中,
,
∴△ACE≌△FCE.
∴AE=EF,
∵点D是AB的中点,
∴AD=BD,
∴DE是△ABF的中位线.
∴DE∥BC;
(2)∵△ACE≌△FCE,
∴CF=AC=5,
∵DE是△ABF的中位线.
∴DE= BF= (BC﹣AC)= (7﹣5)=1,
故DE的长为1.
16.如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D.
(1)若DE∥AB交AC于点E,证明:△ADE是等腰三角形;
(2)若BC=12,DE=5,且E为AC中点,求AD的值.
【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠BAD=∠CAD,根据平行线的性质、等腰
三角形的性质定理和判定定理证明结论;
(2)根据直角三角形的性质求出AC,根据勾股定理计算,得到答案.
【解答】(1)证明:∵AB=AC,AD⊥BC,∴∠BAD=∠CAD,
∵DE∥AB,
∴∠BAD=∠ADE,
∴∠ADE=∠CAD,
∴EA=ED,即:△ADE是等腰三角形;
(2)解:∵AD⊥BC,E为AC中点,
∴AC=2DE=10,
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴CD=BD= BC=6,
由勾股定理得:AD= = =8.
17.如图,已知AB=AC,BD=CD,DB⊥AB,DC⊥AC,且E、F、G、H分别为AB、
AC、CD、BD的中点,求证:EH=FG.
【分析】连接AD,根据三角形中位线定理证明即可.
【解答】证明:连接AD,
∵E、H分别为AB、BD的中点,
∴EH是△ABD的中位线,
∴EH= AD,
同理可得:FG= AD,
∴EH=FG.
18.如图,在四边形ABCD中,E,F分别是AD,BC的中点.
(1)若AB=6,CD=8,∠ABD=30°,∠BDC=120°,求EF的长;
(2)若∠BDC﹣∠ABD=90°,求证:AB2+CD2=4EF2.【分析】(1)取BD的中点P,利用三角形中位线定理可以求得EP、FP的长度,然后
利用勾股定理来求EF的长度;
(2)如图,取BD的中点P,连接EP、FP.用三角形中位线定理可以求得EP、FP的
长度,然后利用勾股定理即可得到结论.
【解答】(1)解:如图,取BD的中点P,连接EP、FP.
∵E,F分别是AD、BC的中点,AB=6,CD=8,
∴PE∥AB,且PE= AB=3,PF∥CD且PF= CD=4.
又∵∠ABD=30°,∠BDC=120°,
∴∠EPD=∠ABD=30°,∠DPF=180°﹣∠BDC=60°,
∴∠EPF=∠EPD+∠DPF=90°,
在直角△EPF中,由勾股定理得到:EF= = =5,
即EF=5;
(2)证明:如图,取BD的中点P,连接EP、FP.
∵E,F分别是AD、BC的中点,
∴PE∥AB,且PE= AB,PF∥CD且PF= CD.
∴∠EPD=∠ABD,∠BPF=∠BDC,
∴∠DPF=180°﹣∠BPF=180°﹣∠BDC,
∵∠BDC﹣∠ABD=90°,
∴∠BDC=90°+∠ABD,
∴∠EPF=∠EPD+∠DPF=∠ABD+180°﹣∠BDC=∠ABD+180°﹣(90°+∠ABD)=
90°,
∴PE2+PF2=( AB)2+( CD)2=EF2,
∴AB2+CD2=4EF2.
19.如图,在△ABC中,点D,E分别是边AB,AC的中点,AF⊥BC,垂足为点F,∠ADE=30°,DF=3,DE=2 ,求FC的长度.
【分析】根据直角三角形的性质求出AB,根据三角形中位线定理得到DE∥BC,得到
∠B=∠ADE=30°,根据直角三角形的性质、勾股定理计算即可.
【解答】解:∵AF⊥BC,点D是边AB的中点,DF=3,
∴AB=2DF=6.
∵点D,E分别是边AB,AC的中点,
∴DE∥BC,
∴∠B=∠ADE=30°,
∴AF= AB=3,
由勾股定理得,BF= = =3 ,
∴FC=BC﹣BF= .
20.如图,在△ABC中,AD是边BC上的中线,∠BAD=∠CAD,CE∥AD,CE交BA的
延长线于点E,BC=8,AD=3.
(1)求CE的长;
(2)求证:△ABC为等腰三角形.
【分析】(1)证明AD为△BCE的中位线得到CE=2AD=6;
(2)通过证明AC=AE得到AB=AC,根据等腰三角形的判定定理即可得到结论.
【解答】(1)解:∵AD是边BC上的中线,
∴BD=CD,
∵CE∥AD,
∴点A为BE的中点,
∴AD为△BCE的中位线,
∴CE=2AD=6;
(2)证明:∵CE∥AD,
∴∠BAD=∠E,∠CAD=∠ACE,而∠BAD=∠CAD,
∴∠ACE=∠E,
∴AE=AC,
而AB=AE,
∴AB=AC,
∴△ABC为等腰三角形.