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专题13.3 三角形的中线、角平分线、高(举一反三讲义)
【新教材人教版】
【题型1 利用中线求线段长度】............................................................................................................................1
【题型2 利用中线求三角形周长】........................................................................................................................2
【题型3 中线与三角形面积关系】........................................................................................................................3
【题型4 直接利用角平分线求度数】....................................................................................................................4
【题型5 角平分线结合平行线求度数】................................................................................................................5
【题型6 利用角平分线证明】................................................................................................................................6
【题型7 识别与画出三角形的高】........................................................................................................................8
【题型8 利用等积法求高或边长】........................................................................................................................9
【题型9 高线与三角形面积计算】......................................................................................................................10
【题型10 利用高线求角的度数】..........................................................................................................................12
【题型11 高线位置分类讨论问题】......................................................................................................................13
知识点1 三角形的中线
在三角形中,连接一个顶点和它对边中点的线段叫做三角形的中线,三角形的三条中线相交于一点,三角
形三条中线的交点叫做三角形的重心.三角形的重心在三角形内部.
【题型1 利用中线求线段长度】
【例1】(24-25 七年级下·河南新乡·期末)在△𝐴𝐵𝐶中,𝐴𝐷是中线,△𝐴𝐶𝐷与△𝐴𝐵𝐷的周长差为7.若
𝐴𝐵= 5,则𝐴𝐶= ( )
A.10
B.12
C.14
D.15
【变式1-1】(25-26 八年级上·四川泸州·期中)𝐴𝐷是△𝐴𝐵𝐶的中线,𝐵𝐶= 12cm,𝐵𝐷= __________cm.
考点
三角形的中线
题型归纳
【变式1-2】已知𝐴𝐷是△𝐴𝐵𝐶的中线,若△𝐴𝐵𝐷与△𝐴𝐶𝐷的周长分别是17和15,△𝐴𝐵𝐶的周长是22,则𝐴𝐷
的长为______.
【变式1-3】已知一个等腰三角形的周长为45cm,一腰上的中线将这个三角形的周长分为3:2的两部分,则
这个等腰三角形的底长为___________.
【题型2 利用中线求三角形周长】
【例2】(25-26 八年级上·贵州遵义·期中)如图,AD 是△𝐴𝐵𝐶的中线,已知△𝐴𝐵𝐷的周长为28cm,AB
比AC 长6cm,则△𝐴𝐶𝐷的周长为( )
A.34cm
B.31cm
C.22cm
D.20cm
【变式2-1】(25-26 八年级上·陕西榆林·期中)如图,在△𝐴𝐵𝐶中,𝐶𝐷是中线,𝐵𝐶−𝐴𝐶= 5 cm,△𝐴𝐷𝐶
的周长是20cm,则△𝐷𝐵𝐶的周长是______cm.
【变式2-2】如图,𝐵𝑂为△𝐴𝐵𝐶的中线,延长𝐵𝑂至D,使𝑂𝐷= 𝑂𝐵,连接𝐶𝐷,已知𝐵𝐶= 6,𝑂𝐶−𝑂𝐷= 2,
则△𝐴𝐵𝐶与△𝐷𝑂𝐶的周长差是________.
【变式2-3】如图,已知AD、AE 分别是△ABC 的中线、高,且AB=5cm ,AC=3cm ,则△ABD 与△ADC 的
周长之差为_______.
【题型3 中线与三角形面积关系】
【例3】(25-26 七年级下·辽宁大连·期中)如图,𝐴𝐷是△𝐴𝐵𝐶的中线,𝐷𝐸是△𝐴𝐵𝐷的中线,若△𝐴𝐵𝐶的
面积是12,则△𝐴𝐷𝐸的面积是___.
【变式3-1】(25-26 七年级下·福建泉州·期中)如图,𝐴𝐷是△𝐴𝐵𝐶的中线,若𝑆△𝐴𝐵𝐶= 6,则𝑆△𝐴𝐶𝐷= _____.
【变式3-2】(25-26 七年级下·上海浦东新·期中)如图,若△𝐴𝐵𝐶的面积为2,且点A,B,C 分别是EC、
AF、BD 的中点,那么阴影部分的面积为( )
A.12
B.10
C.8
D.6
【变式3-3】(25-26 七年级下·四川成都·期中)如图1,在△𝐴𝐵𝐶中,𝐵𝐸是△𝐴𝐵𝐶的角平分线,𝐷是𝐴𝐵边
上一点,连接𝐶𝐷交𝐵𝐸于点𝐹,∠𝐴𝐷𝐸= 2∠𝐸𝐵𝐶= 70°,𝐸𝐹=
1
3𝐵𝐹,连接𝐸𝐷.
(1)求∠𝐵𝐸𝐷的度数;
(2)若𝐵𝑀为△𝐵𝐹𝐶的中线,△𝐵𝐹𝑀的面积为𝑎,请用字母𝑎表示△𝐵𝐶𝐸的面积;
(3)如图2,过点𝐶作𝐵𝐸的垂线交直线𝐵𝐸于点𝐺,若𝐶𝐺= 5,𝐸𝐹= 2,求△𝐷𝐸𝐹的面积.
知识点2 三角形的角平分线
三角形的一个角的平分线与这个角的对边相交,连接这个角的顶点和交点的线段叫做三角形的角平分线.任
意一个三角形都有三条角平分线,三条角平分线交于一点,且在三角形的内部.
【题型4 直接利用角平分线求度数】
【例4】在△𝐴𝐵𝐶中,∠𝐵= 67°,∠𝐶= 33°,𝐴𝐷是△𝐴𝐵𝐶的角平分线,则∠𝐶𝐴𝐷的度数为____________
【变式4-1】如图,在△𝐴𝐵𝐶中,𝐴𝐷⊥𝐵𝐶,𝐴𝐸平分∠𝐵𝐴𝐶,若∠1 = 40°,∠2 = 20°,则∠𝐵= _____.
【变式4-2】(25-26 八年级上·北京海淀·期中)如图,在△𝐴𝐵𝐶中,𝐴𝐷⊥𝐵𝐶于点𝐷,𝐴𝐸平分∠𝐵𝐴𝐶,交𝐵𝐶
于点𝐸,若∠𝐵= 30°,∠𝐴𝐶𝐷= 70°,求∠𝐷𝐴𝐸的大小.
【变式4-3】(24-25 七年级下·吉林长春·期末)在∠𝑀𝐴𝑁中,点B,C 分别是𝐴𝑀,𝐴𝑁上一点,∠𝐴𝐵𝐶和∠𝐴𝐶𝐵
的角平分线交于点𝑃.
考点2
三角形的角平分线
(1)如图1,若∠𝑀𝐴𝑁= 90∘,求∠𝑃的度数;
(2)如图2,若∠𝑃= 2∠𝐴,求∠𝐴的度数;
(3)如图3,∠𝐶𝐵𝑀和∠𝐵𝐶𝑁的角平分线交于点Q,直接写出∠𝑃和∠𝑄之间的数量关系______.
【题型5 角平分线结合平行线求度数】
【例5】(25-26 七年级下·四川成都·期中)如图,点D,E 分别在△𝐴𝐵𝐶的边𝐴𝐵,𝐴𝐶上,𝐷𝐸∥𝐵𝐶,点F
在线段𝐶𝐷上,且∠1 = ∠𝐵
(1)求证:𝐴𝐵∥𝐸𝐹;
(2)若𝐷𝐸平分∠𝐴𝐷𝐶,∠𝐴𝐶𝐵= 2∠𝐵,求证:∠𝐷𝐹𝐸= ∠𝐷𝐸𝐶.
【变式5-1】填空:(将下面的推理过程及依据补充完整)
如图,已知:𝐶𝐷平分∠𝐴𝐶𝐵,𝐴𝐶∥𝐷𝐸,𝐶𝐷∥𝐸𝐹,那么𝐸𝐹平分∠𝐷𝐸𝐵吗?
解:∵𝐶𝐷平分∠𝐴𝐶𝐵(已知),
∴∠1 = ∠2(________________________),
∵𝐴𝐶∥𝐷𝐸(已知),
∴∠1 = ∠_________,
∴∠2 = ∠3(等量代换),
∵𝐶𝐷∥𝐸𝐹(已知),
∴∠4 = ∠3(________________________),
∠2 = ∠5(________________________),
∴________________________(等量代换).
∴𝐸𝐹平分∠𝐷𝐸𝐵.
【变式5-2】(24-25 七年级下·全国·期中)如图,已知𝐴𝐵∥𝐶𝐷,P 为直线𝐴𝐵,𝐶𝐷外一点,𝐵𝐹平分∠𝐴𝐵𝑃,𝐷𝐸
平分∠𝐶𝐷𝑃,𝐵𝐹的反向延长线交𝐷𝐸于点E,若∠𝐹𝐸𝐷= 160°,则∠𝑃的度数为 _______.
【变式5-3】如图所示,直线𝐴𝐵∥𝐶𝐷,𝑁𝐸平分∠𝐹𝑁𝐷,𝑀𝐵平分∠𝐹𝑀𝐸,且2∠𝐸+ ∠𝐹= 171°,则∠𝐹𝑀𝐸的度
数是______.
【题型6 利用角平分线证明】
【例6】如图,在△ABC 中,AD 平分∠BAC,点E 在AB 上,EF∥AD,连接DE.
(1)求证:∠BEF=∠CAD;
(2)若DE∥AC,求证:EF 平分∠BED.
【变式6-1】(25-26 七年级上·江西上饶·期末)已知:如图,在三角形𝐷𝐵𝐹中,𝐷𝐸⊥𝐵𝐹,𝐷𝐸平分∠𝐵𝐷𝐹,
点𝐴是线段𝐵𝐷延长线上一点,点𝐶在线段𝐸𝐹上,连接𝐴𝐶交𝐷𝐹于点𝑀,∠𝐴=
1
2∠𝐵𝐷𝐹.求证:𝐴𝐶⊥𝐵𝐹.
请完善下面的证明过程,并在括号里填写相应的推理依据.
证明:∵𝐷𝐸平分∠𝐵𝐷𝐹,
∴∠𝐵𝐷𝐸=
1
2∠𝐵𝐷𝐹(① ),
∵∠𝐴=
1
2∠𝐵𝐷𝐹,
∴∠𝐴= ∠𝐵𝐷𝐸(② ),
∴𝐴𝐶∥ ③ (④ ),
∴∠𝐴𝐶𝐵= ∠𝐷𝐸𝐵(⑤ ),
∵𝐷𝐸⊥𝐵𝐹,
∴∠𝐷𝐸𝐵= 90°(⑥ ),
∴∠𝐴𝐶𝐵= 90°,
∴𝐴𝐶⊥𝐵𝐹.
【变式6-2】如图,点O,P,Q 分别在𝐴𝐵,𝐴𝐶,𝐵𝐶上,𝑂𝑄与𝐵𝑃交于M 点,连接𝑂𝑃,已知
∠𝑂𝑀𝐵+ ∠𝐵𝑃𝐶= 180°,∠𝐶= ∠𝑃𝑂𝑄.
(1)求证:𝑂𝑃∥𝐵𝐶;
(2)若𝑃𝑂是∠𝐴𝑃𝐵的平分线,∠𝐵𝑃𝐶= 2∠𝐶,请判断𝐵𝑃与𝑂𝑄的位置关系,并说明理由.
【变式6-3】如图,△ABC 中,∠BAC 的角平分线交BC 于D,点F 在BA 的延长线上,点E 在线段CD 上,
EF 与AC 相交于点G,且∠𝐵𝐷𝐴+∠𝐶𝐸𝐺=180°.
(1)求证:𝐴𝐷∥𝐸𝐹;
(2)若点H 在FE 的延长线上,且∠EDH=∠C,则∠F 与∠H 相等吗?请说明理由.
知识点3 三角形的高
1.从三角形的一个顶点向它的对边所在直线画垂线,顶点和垂足间的线段叫做三角形的高.
2.三角形的三条高的特性
名称
锐角三角形
直角三角形
钝角三角形
图示
高在三角形内部的数量
3
1
1
高之间是否相交
相交
相交
不相交
高所在的直线是否相交
相交
相交
相交
三条高所在直线的交点的位置
三角形内部
直角顶点
三角形外部
【题型7 识别与画出三角形的高】
【例7】(25-26 九年级下·河北衡水·期中)如图,老师将直角三角尺𝐷𝐸𝐹的一条直角边摆放在△𝐴𝐵𝐶的𝐴𝐵
边上,另一条直角边经过顶点C,则𝐶𝐷是△𝐴𝐵𝐶的( )
考点3
三角形的高
A.中线
B.高线
C.角平分线
D.中位线
【变式7-1】(25-26 七年级下·山西临汾·期中)下列四个图中,线段𝐵𝐸是△𝐴𝐵𝐶的高的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式7-2】(25-26 七年级下·上海闵行·期中)如图,以下是一位同学将△𝐴𝐵𝐶翻折至阴影处的三种不同折
纸示意图,则图(1)、图(2)、图(3)的𝐴𝐷分别是△𝐴𝐵𝐶的( )
A.角平分线、高、中线
B.高、中线、角平分线
C.角平分线、中线、高
D.中线、角平分线、高
【变式7-3】如图,H 若是△ABC 三条高AD,BE,CF 的交点,则△BHA 中边BH 上的高是__________.
【题型8 利用等积法求高或边长】
【例8】(25-26 七年级下·广东深圳·期中)如图,在△𝐴𝐵𝐶中,𝐴𝐵= 𝐴𝐶,𝐴𝐶边上的高𝐵𝐷= 4,𝑃为𝐵𝐶上一点,
𝑃𝐸⊥𝐴𝐶于点𝐸,𝑃𝐹⊥𝐴𝐵于点𝐹,则𝑃𝐸+ 𝑃𝐹= __________.
【变式8-1】(25-26 七年级下·山东济南·期中)如图,△𝐴𝐵𝐶的两条高𝐴𝐷,𝐶𝐸相交于点𝐹.连接𝐵𝐹并延长
交𝐴𝐶于点𝐺,若𝐴𝐵= 8,𝐴𝐶= 10,𝐶𝐸= 6,则𝐵𝐺= ______.
【变式8-2】(25-26 七年级下·云南昭通·期中)如图,在△𝐴𝐵𝐶中,∠𝐴𝐶𝐵= 90°,𝐶𝐷⊥𝐴𝐵于点𝐷,
𝐴𝐶= 4 cm,𝐵𝐶= 3cm,𝐴𝐵= 5cm.则点𝐶到𝐴𝐵的距离为( )cm.
A.3
B.4
C.5
D.
12
5
【变式8-3】(25-26 七年级上·上海·期末)如图所示,在△𝐴𝐵𝐶中.沿着过点𝐶的直线折叠这个三角形,使
顶点𝐴落在𝐵𝐶边上的点𝐸处,折痕为𝐶𝐷,并连接𝐷𝐸.如果𝐴𝐵= 𝑚,且满足
𝑆△𝐵𝐷𝐸
𝑆△𝐴𝐵𝐶=
1
4,边𝐵𝐷= ________.(用
含𝑚的代数式表示结果)
【题型9 高线与三角形面积计算】
【例9】如图,𝐷为△𝐴𝐵𝐶中𝐴𝐶边上的一点,𝐴𝐷= 1,𝐷𝐶= 2,𝐴𝐵= 4,𝐸是𝐴𝐵上的一点,且△𝐴𝐵𝐶的面
积等于△𝐷𝐸𝐶面积的2 倍,𝐵𝐸的长为( )
A.1
B.3
C.
1
4
D.不确定
【变式9-1】如图所示的网格是正方形网格,△ABC 的面积__△DEF 的面积.(填“>”,“=”或“<”).
【变式9-2】(25-26 九年级上·河北石家庄·期末)如图,长方形𝐴𝐵𝐶𝐷的面积为60cm2,那么三角形𝐴𝐵𝐸的
面积是( )cm2.
A.18
B.20
C.30
D.36
【变式9-3】(24-25 八年级上·河南三门峡·期末)中国古代数学家刘徽在《九章算术注》中,给出了证明三
角形面积公式的出入相补法.如图1,在△𝐴𝐵𝐶中,分别取𝐴𝐵,𝐴𝐶的中点𝐷,𝐸,连接𝐷𝐸,过点𝐴作
𝐴𝐹⊥𝐷𝐸,垂足为𝐹,将△𝐴𝐵𝐶沿虚线分割后拼接成长方形𝐵𝐶𝐻𝐺,如图2.若𝐷𝐸= 6,𝐴𝐹= 4,则△𝐴𝐵𝐶
的面积是______.
【题型10 利用高线求角的度数】
【例10】(25-26 七年级下·重庆·期中)如图所示,在△𝐴𝐵𝐶中,𝐴𝐷是△𝐴𝐵𝐶的角平分线,𝐶𝐸是△𝐴𝐶𝐷的
高,∠𝐴𝐵𝐶= 42°,∠𝐴𝐷𝐶= ∠𝐴𝐶𝐷,则∠𝐷𝐶𝐸= _________°.
【变式10-1】(25-26 八年级上·云南昆明·期末)如图,在△𝐴𝐵𝐶中,𝐴𝐷是高,𝐶𝐸是角平分线,𝐴𝐷,𝐶𝐸相
交于点𝑂,且∠𝐵𝐴𝐶= 60°,∠𝐵= 70°.
(1)求∠𝐵𝐴𝐷的度数;
(2)求∠𝐴𝑂𝐶的度数.
【变式10-2】已知,如图所示,𝐴𝐷是△𝐴𝐵𝐶的角平分线,𝐷𝐸是△𝐴𝐷𝐶的高,且∠𝐴𝐷𝐸= 68°,∠𝐵= 105°.
(1)求∠𝐷𝐴𝐸的度数;
(2)求∠𝐶的度数.
【变式10-3】(24-25 八年级上·安徽蚌埠·期末)在△𝐴𝐵𝐶中,∠𝐵𝐴𝐶= 𝛼,∠𝐵= 𝛽(𝛼> 𝛽),𝐶𝐷是△𝐴𝐵𝐶
的高.
(1)如图1,若𝐶𝐸为△𝐴𝐵𝐶内角∠𝐵𝐶𝐴的平分线.
①当𝛼= 70°,𝛽= 50°,则∠𝐷𝐶𝐸的度数为_________°;
②用含𝛼,𝛽的代数式表示∠𝐷𝐶𝐸的度数,并说明理由;
(2)如图2,若𝐶𝐸是△𝐴𝐵𝐶外角∠𝐴𝐶𝐹的平分线,𝐶𝐸交𝐵𝐴延长线于点𝐸,若𝛼−𝛽= 30°,则∠𝐷𝐶𝐸的度数为
_________°.
【题型11 高线位置分类讨论问题】
【例11】(25-26 七年级下·广东深圳·期中)已知一个等腰三角形两腰上的高所在直线的夹角是56°,那么这
个等腰三角形的顶角的度数是___________.
【变式11-1】(25-26 八年级上·黑龙江哈尔滨·期末)已知在△𝐴𝐵𝐶中,∠𝐴= 38°,𝐵𝐷是𝐴𝐶边上的高,若
∠𝐶𝐵𝐷= ∠𝐴,则∠𝐴𝐵𝐶= ________.
【变式11-2】(25-26 七年级下·河南平顶山·期中)已知𝐵𝐷是△𝐴𝐵𝐶的高,𝐴𝐷= 5,𝐶𝐷= 1.若△𝐴𝐵𝐶的
面积为6,则𝐵𝐷的长为______.
【变式11-3】(25-26 八年级上·黑龙江哈尔滨·月考)在△𝐴𝐵𝐶中,𝐴𝐷为𝐵𝐶边上的高,若∠𝐴𝐵𝐷= 2∠𝐶,
∠𝐶= 36°,则∠𝐵𝐴𝐶的度数为________.