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第 08 讲 解题技巧专题:全等三角形模型之倍长中线与截长补短模型
目录
【模型一 全等三角形模型之倍长中线模型】........................................................................................................1
【模型二 全等三角形模型之截长补短模型】........................................................................................................6
【过关检测】............................................................................................................................................................11
【模型一 全等三角形模型之倍长中线模型】
【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 .
例题1.(24-25七年级上·山东泰安·期中)[阅读理解]课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:
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学科网(北京)股份有限公司如图1,在 中,若 , ,求BC边上的中线 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:如图2,延长 到点E,使 ,连结BE,请根据小明的方法思考:
(1)根据已知和作图,图2中 与 全等吗?为什么?
(2)根据已知条件,写出线段 的取值范围;
[解题感悟]解题时,条件中出现“中点”“中线”等字样,可以考虑延长中线构造全等三角形,把分散的
已知条件和结论转化到一个三角形中.
[问题解决]
(3)如图3, 是 的中线, 交 于点F,且 ,试说明: .
例题2.(23-24七年级下·山东济南·期中)阅读下列材料,完成相应任务.
数学活动课上,老师提出了如下问题:
如图1,已知 中, 是 边上的中线.求证:
智慧小组的证法如下:
证明:如图2,延长 至E,使 ,
∵ 是 边上的中线,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ (依据1),
∴ ,
在 中, (依据2),
∴ .
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学科网(北京)股份有限公司(1)任务一:上述证明过程中的“依据1”和“依据2”分别是指:
依据1: ;依据2: .
【归纳总结】
上述方法是通过延长中线 ,使 ,构造了一对全等三角形,将 , , 转化到一个三角
形中,进而解决问题,这种方法叫做“倍长中线法”.“倍长中线法”多用于构造全等三角形和证明边之
间的关系.
(2)任务二:如图3, , ,则 的取值范围是 ;
A. ; B. ; C.
(3)任务三:利用“倍长中线法”,解决下列问题.
如图4, 中, ,D为 中点,求证: .
【模型二 全等三角形模型之截长补短模型】
【模型解读】
截长补短的方法适用于求证线段的和差倍分关系。该类题目中常出现等腰三角形、角平分线等关键词句,
可以采用截长补短法构造全等三角形来完成证明过程,截长补短法(往往需证2次全等)。
截长:指在长线段中截取一段等于已知线段;补短:指将短线段延长,延长部分等于已知线段。
【常见模型及证法】
(1)截长:在较长线段上截取一段等于某一短线段,再证剩下的那一段等于另一短线段。
例:如图,求证BE+DC=AD
方法:①在AD上取一点F,使得AF=BE,证DF=DC;②在AD上取一点F,使DF=DC,证AF=BE
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学科网(北京)股份有限公司(2)补短:将短线段延长,证与长线段相等
例题1.(23-24八年级上·全国·课后作业)如图,在 中, , 平分 交 于点
D.求证: .
例题2.(24-25八年级上·河南漯河·阶段练习)如图,在 中, , ,
与 的平分线 , 交于点 .
(1)求 的度数;
(2)求证: .
例题3.(24-25八年级上·山东威海·期末)如图1,在四边形 中, ,点 ,点 分别在边
, 上,已知 , .
(1)求证: ;
(2)如图2,若点 ,点 分别在边 , 的延长线上,其它条件不变,(1)中的结论还成立吗?若成
立,请写出证明过程;若不成立,请写出新的结论,并说明理由.
【过关检测】
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学科网(北京)股份有限公司一、单选题
1.在 中, , 是 边上的中线,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.如图,在长方形 中,E为 的中点,F为 上一点,若 ,则 与 的数
量关系是( )
A. B. C. D.
3.如图,已知AC平分 , 于E, ,则下列结论① ;②
;③ ;④ .其中,正确结论的个数( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题
4.已知, 中, , , 为 的中点,则中线 的取值范围为 .
5.如图, 中, 为 的中点, 是 上一点,连接 并延长交 于 .若 ,
, ,那么 的长度为 .
6.在四边形 中, , 与 互补,点E、F分别在射线 、 上,且
,当 , , 时, 的周长等于 .
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学科网(北京)股份有限公司三、解答题
7.如图,在 中, 平分 ,E为 的中点, ,求证: .
8.如图,已知 , 的平分线与 的平分线相交于点 ,连接 并延长交 于点 ,
试说明: .
9.如图,在四边形 中, 与 交于点 , 平分 , 平分 ,
.
(1)求 的度数;
(2)求证: .
10.(1)温故知新:在小学数学我们认识了等腰三角形,知道了底角、顶角等概念,请用全等的知识证
明“等腰三角形的两个底角相等”.已知:如图1, 中,若 ,求证: .
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学科网(北京)股份有限公司(2)运用“等腰三角形的两个底角相等”和全等的知识来解决以下问题:如图2,在 中, 是
边上的中线,E是 上一点,延长 交 于F.若 ,求证: .
11.【发现问题】
(1)数学活动课上,王老师提出了如下问题:如图1, , ,中线 的取值范围是多少?
【探究方法】第一小组经过合作交流,得到了如下的解决方法:
①延长 到 ,使得 ;
②连接 ,通过三角形全等把 、 、 转化在 中;
③利用三角形的三边关系可得 的取值范围为 ,从而得到 的取值范围是
_____;
方法总结:解题时,条件中若出现“中点”、“中线”字样,可以考虑倍长中线构造全等三角形
【问题拓展】
(2)如图2, , , 与 互补,连接 、 , 是 的中点,求证:
:
(3)如图3,在(2)的条件下,若 ,延长 交 于点 , , .求 的
面积.
12.学习理解:
(1)如图1, , ,点D为 的中点,则 的取值范围为________;
活学活用:
(2)如图2, , , ,点F为 的中点.
求证: ;
思维拓展:
(3)如图3,在 中, , 和 的角平分线 与 相交于点F,连接 ,
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学科网(北京)股份有限公司, ,则 ________.
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