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6.2 三角形的中位线
题型一 利用三角形中位线进行简单求解
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】B
5.【答案】C
6.【答案】2
7.【答案】3
8.
【答案】
【分析】本题主要考查了三角形中位线定理,根据三角形中位线定理得到 ,则由平行
线的性质可得到 .
【详解】解:∵在 中,点 分别是边 的中点,
∴ 都是 的中位线,
∴ ,
∴ ,
∴ .
题型二 利用三角形中位线进行简单证明
1.
【答案】证明见解析
【分析】本题考查中点四边形,三角形的中位线定理,根据三角形的中位线定理以及一组对边平行且相等
的四边形为平行四边形,进行求证即可.
【详解】证明:连接 ,∵四边形 各边中点分别是E、F、G、H,
是 的中位线, 是 的中位线,
,
,
∴四边形 是平行四边形.
2.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质与判定,三角形中位线定理,先证明四边形 是平行四边
形,得到 ,则可证明四边形 是平行四边形,得到 ,再由三角形中位线定理
可得 ,据此可证明 .
【详解】证明: , ,
四边形 是平行四边形,
,
是 中 边上的中线,
,
,
四边形 是平行四边形,
,
是 中 边上的中线,
为 的中位线,
,
.
3.
【答案】(1)
(2)证明见解析【分析】本题考查了等腰三角形的判定和性质,中位线的性质,掌握中位线的性质是解决本题的关键.
(1)根据等腰三角形的判定和性质可得,点D是 的中点,再根据点E为 的中点可得, 是
的中位线,进而即可求解;
(2)根据中位线的性质即可证明.
【详解】(1)解:∵ ,
∴ 是等腰三角形,
∵ 平分 ,
∴ 是 边上的中线,
∴点D是 的中点,
又∵点E为 的中点,
∴ 是 的中位线,
∴ ;
(2)证明:由(1)可得, 是 的中位线,
∴ .
4.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查三角形中位线的性质,平行四边形的判定及性质,含 角的直角三角形的性质,勾股
定理,综合运用相关知识是解题的关键.
(1)由三角形中位线的性质得到 ,又 ,故四边形 两组对边分别平行,因此为平
行四边形;
(2)先求得 ,得到 ,再在 中,根据勾股定理求得 ,进而由平行
四边形的对边相等得到 ,再由三角形中位线的性质即可求解.
【详解】(1)证明:∵ 是 的中位线,
∴ ,即 ,
∵ ,
∴四边形 是平行四边形.
(2)解:∵ ,∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵在 中, ,
即 ,
∴ ,
由(1)可知,四边形 是平行四边形,
∴ ,
∵ 是 的中位线,
∴ .
题型三 判断结论是否正确
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】C
题型一 三角形中位线求解与证明综合问题
1.【答案】
2.【答案】 或
3.【答案】(1) ,理由见解析
(2)
【分析】本题考查三角形中位线的性质,等腰三角形的性质,勾股定理;
(1)取 中点F,连接 并延长交 于点H,连接 ,过点N作 ,交 延长线于点 ,
由三角形中位线性质可得 是等腰直角三角形,再利用勾股定理可得 与 的数量关系;
(2)将 代入 与 的关系式计算即可.
【详解】(1)解: ,理由如下:
取 中点F,连接 并延长交 于点H,连接 ,过点N作 ,交 延长线于点 ,
∵ , 分别是 , 的中点,F是 中点,
∴ , ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 是等腰直角三角形,
∴ ,
设 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
即 .
(2)解:∵ , ,
∴ .
4.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质,中位线,掌握知识点是解题的关键.
(1)推导出 ,得到 ,继而证明 ,
则 ,即可解答.
(2)先推导出D是 中点,继而证明 ,则 ,即可解答.
【详解】(1)证明:∵ 和 都是等边三角形,
∴ ;
则 ,即 ;
在 和 中,
;∴ ,
∴ .
(2)证明:∵ 是等边三角形, 是高,
∴D是 中点;
∵M是 的中点,
∴ ,
∵ ,
∴ .
5.
【答案】(1) ;(2) ,理由见解析;(3)
【分析】本题考查了与三角形中位线有关的求解问题,与三角形中位线有关的证明,梯形中位线定理等知
识点,解题关键是掌握上述知识点并能运用来求解.
(1)先说明 是 的中位线,再根据三角形的中位线定理得出结论即可;
【详解】(2)先证明 ,从而可得 , ,于是有
,再根据三角形的中位线定理得出 ,从而可得 ;
(3)根据梯形的面积公式,结合(2)中的结论求解.
(1)解:∵点E是边 的中点,点F是边 的中点,
∴ 是 的中位线,
∴ ,
故答案为: .
(2) ,
理由:如图(2),连接并延长 交 的延长线于点E,∵ ,
∴ ,
∵点M为 的中点,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ , ,
∴ ,
∵M为 的中点,N为 的中点,
∴ 为 的中位线,
∴ ,
∴ .
(3)∵梯形的中位线长为 ,高为 ,
∴ ( ),
故答案为: .
6.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质、勾股定理、等腰三角形的判定与性质,解题时要熟练掌握并
能灵活运用是关键.(1)依据题意,由 平分 ,可得 ,再由四边形 是平行四边形,可得
,故 ,从而 ,则 ,故可判断得解;
(2)依据题意,由(1) ,结合 ,则 ,从而 ,又四边形 是平
行四边形,可得 ,进而 是 的中位线,故可得 的长度,求出 ,进而计算可以得解.
【详解】(1)证明: 平分 ,
,
四边形 是平行四边形,
,
,
,
,
是等腰三角形.
(2)解:由(1)知 是等腰三角形,
又 ,
是等边三角形,
,
,
,
,
点E为 的中点, ,
∵四边形 是平行四边形,
∴ ,
是 的中位线, ,
, ,
,
,7.
【答案】(1)证明见解析
(2) ,证明见解析
【分析】(1)连接 ,根据轴对称的性质得出 ,根据等腰直角三角形的性质得出 是等腰
直角三角形,即可得出 ,根据 即可得 ;
(2)取 中点 ,连接 、 , ,根据三角形中位线的性质得出 ,即可证明 垂直
平分 ,可证明点 在直线 上,根据中位线性质得出 ,根据平行线的性质结合等腰直角三
角形的性质得出 是等腰直角三角形,得出 ,利用 证明 ,可得
,利用角的和差关系即可求出 .
【详解】(1)解:如图,连接 ,
∵点 关于直线 的对称点为 ,连接 ,
∴ 垂直平分 ,
∴ , ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ 是等腰直角三角形,
∴ ,
∵ ,
∴ .
(2)解:如图,取 中点 ,连接 、 , ,∵ 是等腰直角三角形,
∴ ,
∵ 为 中点,
∴ , ,
∴ ,
∴ 垂直平分 ,
∵ ,
∴点 在直线 上,即点 共线, ,
∴ ,
∵作点 关于直线 的对称点 ,
∴ ,
∵取线段 的中点 ,
∴ ,
∴ , , ,
∴ 是等腰直角三角形,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
在 和 中, ,
∴ ,
∴ ,∴ ,
∴ .
【点睛】本题考查轴对称的性质、三角形中位线的性质、等腰直角三角形的性质全等三角形的判定与性质、
平行线的性质及垂直平分线的判定与性质,熟练掌握相关性质及判定定理是解题关键.
题型二 利用三角形中位线求最值
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】
4.【答案】
5.
【答案】
【分析】本题考查了垂线段最短,三角形的面积,三角形的中位线和勾股定理等知识点,熟练掌握垂线段
最短和三角形的中位线性质是解此题的关键.
连接 ,当 时, 的值最小(垂线段最短),此时 有最小值,根据勾股定理求出 ,
根据三角形的面积公式求出 ,根据三角形的中位线得出 即可.
【详解】解:如图,连接 .
, 分别为 , 的中点,
.
当 时, 的值最小(垂线段最短),此时 有最小值.
, , ,
.
,
,
.故 的最小值是 .
6.
【答案】2.4
【分析】连接 ,根据三角形中位线的性质定理得出 ,由勾股定理求出 ,再根据三角形等
面积法求出 ,即可得出结果.
【详解】解:如图,连接 .
, 分别是 , 的中点,
是 的中位线,
,
当 最小时, 最小.
根据题意可知,当 时, 最小,即 最小.
在 中, , , ,
则 .
当 时, ,
即 ,
解得 ,
的最小值是2.4.
【点睛】题目主要考查三角形中位线定理,勾股定理解三角形,垂线段最短,掌握三角形中位线定理是解
题关键.
题型三 三角形中位线的实际应用1.【答案】D
2.【答案】
3.
【答案】这种说法正确,理由见解析
【分析】连接 ,根据三角形的中位线定理,得出 ,再判断即可.
【详解】这种说法正确,理由如下:
连接 ,
, 的中点为D,E,
是 的中位线,
,
只要测出 的长,就可以求得B,C两地的距离,
所以,这个说法是正确的.
【点睛】本题考查了三角形的中位线性质,熟练掌握三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半
是解题的关键.
4.
【答案】(1)中位线,
(2)三角形中位线定理
【分析】本题考查了三角形中位线定理的应用.
(1)根据小明的求解过程补充即可;
(2)根据三角形中位线定理解答即可.
【详解】(1)由测量可知:
∵ , , , ,
∴点M是AC的中点,点N是BC的中点,
∴MN是 的中位线.
∵ ,∴ .
故答案为:中位线, ;
(2)小明测出水池A,B两点间的距离的依据是三角形中位线定理.
故答案为:三角形中位线定理.
5.
【答案】(1)平行四边形对边相等;三角形的中位线等于第三边的一半;(2)①作图见解析;②步骤见
解析;③全等三角形对应边相等
【分析】(1)根据平行四边形的性质和三角形的中位线性质进行解答即可;
(2)构造全等三角形,画出图形,利用全等三角形的对应边进行解答即可.
【详解】解:(1)“圆周率”小组:∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴四边形 为平行四边形,
∴ ,
∴“圆周率”小组通过测量 的长度得到A,B两点间的距离,依据是平行四边形对边相等;
“智慧”小组:∵D,E分别为 , 的中点,
∴ 为 的中位线,
∴ ,
∴“智慧”小组通过测量 的长度乘以2,就可得到A,B两点间的距离,依据是三角形的中位线等于第
三边的一半;
(2)①如图,
②先在平地上取一个可直接到达A,B的点C,再连接 ,并分别延长 至点D, 至点E,使
, ,最后量出 的距离就是 的距离;
③在 和 中,,
∴ ,
∴ ,
∴得到A,B两点间的距离的主要依据是全等三角形对应边相等.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的判定和性质的应用,三角形中位线的应用,三角形全等的应用,平
行线的判定,解题的关键是理解题意熟练掌握相关的判定和性质.
题型一 三角形中位线在几何图形中的运用
1.
【答案】(1)①见解析;②
(2) ,证明见解析
【分析】本题主要考查全等三角形判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、三角形中位线等知识点,
正确作出辅助线、构造全等三角形成为解题的关键.
(1)①由 与 均是以 为直角的等腰直角三角形,可得
,故 ,再由 即可证明结论;②如图:延长
交 于K,由 平分 ,可得 是等腰直角三角形,故 ,求得
,由勾股定理得 ;从而可知 的长为 ;
(2)如图∶延长 到G,使 ,连接 ,证明 可得 ,
,而 ,即可得 ,故 是 的中位线,有 ,知 .
【详解】(1)①证明:∵ 与 均是以 为直角的等腰直角三角形,
∴ ,
∴ ,在 和 中,
,
∴ ;
②如图:延长 交 于K,
∵ 是以 为直角的等腰直角三角形,
∴ ,
∵ 平分 ,
∴ ,
∴ , 是等腰直角三角形,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
由①可知, ,
∴ ,
∴ 的长为 .
(2)解: ,证明如下:
如图:延长 到G,使 ,连接 ,∵ 是以 为直角的等腰直角三角形,
∴ ,
∴ ,
∴ 是以 为直角的等腰直角三角形,
∴ ,
∴ ,
∴ ∠DAG = ∠CAB,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 是 的中位线,
∴ DG = 2AF,
∴ .
2.
【答案】(1) ;
(2)
【分析】(1)①利用旋转的性质得到 , ,结合 , ,证明,再根据 ,得出 ,进而求出 的值;②通过旋转构造全等三角形,
将 与已知线段建立联系,设 ,则 , ,利用勾股定理建立方程,求解即可;
(2)先证明 (构造辅助线),得到 ,利用勾股定理求出 长度,利用三角形
的中位线得到 ,由线段间的和差倍分关系即可求出 的长度.
【详解】(1)解:① , ,
,
, ,
即
在 , 中,
,
在 中, , ,
,
;
②将线段 绕点 逆时针旋转 得到线段 ,连接 ,作 如图所示
由①可知 ,
, ,
,
在 , 中,,
∴
, ,
,
令 ,则 , ,
,
在 中, , ,
,
在 , 中
,
即 ,解得
.
(2)取 中点 ,连接 ,作 交 延长线于点 ,如图所示,
是边 的中点,
是 的中位线,
,
,
即
,
,
在 , 中,,
在 中
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查等腰三角形(含等边三角形)的性质、图形的旋转、全等三角形与三角形的中位线以及
勾股定理,灵活运用“含 角的直角三角形, 角所对的直角边等于斜边的一半”是解题关键.
3.
【答案】(1) 且 ,理由见解析
(2)
(3)
【分析】(1)由边角边的证明方法可证明 与 全等,再根据三角形全等的性质可得 与
的关系.
(2)由角边角的证明方法证明 与 全等,再根据三角形全等的性质可得点E为 的中点,再
根据中位线的性质即可求解.(3)通过作辅助线,根据面积相等可求解三角形的高线,再由等腰直角三角形的性质可求解 ,
再根据 即可求解.
【详解】(1)解: 且 ,
在正方形 中, , ,
又因为 ,
在 与 中, ,
所以 ,
所以 , ,
因为 ,
所以 ,
所以在 中, ,
即 ,
综上, 且 .
(2)解:连接 延长 交 于点G,连接 ,如图,
因为在正方形 中, ,
所以 ,
又因为点E是 的中点,
所以 ,
又因为 ,
在 与 中有,
所以 ,
所以 , ,所以点E为 的中点,
又因为点F是 的中点,
所以 为 的中位线,
即 ,
因为 ,
且正方形 中,边长为4,
所以 ,
在 中, ,
所以 ,
所以 .
(3)解:过点B作 交 于点H,如图,
在 中, , ,
所以 ,
又因为 ,
所以 ,
即 ,解得 ,
又因为 ,
所以 为等腰直角三角形,
所以 ,
在 中, , ,所以 ,
所以 .
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,三角形中位线的性质,面积相等求解边长,勾股定理的应
用.由三角形证明全等可得边长相等,角相等;再由中位线的性质可转化边长的关系;由直角三角形中面
积相等求解边长是解决本题的关键.