【专项讲练】第8讲 中点辅助线(学生版+教师版,PDF版)

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【专项讲练】第8讲 中点辅助线(学生版+教师版,PDF版)

资源简介

第8讲 中点辅助线
一、斜边中线和倍长(类)中线
知识导航
倍长中线
一般
中位线
中点辅助线添加
等腰三角形:三线合一
特殊
直角三角形:斜边中线等于斜边一半
倍长(类)中线
方法 延长过中点的线,使得延长后的线段与原有线段相等
目的 构造一对对顶的全等三角形与一组平行线
如图,其中 ,延长 至 ,使得 如图,其中 ,延长 至 ,
, 使得 ,
则 ≌ , 则 ≌ ,
示例
应用 ①转移边,②构造平行,转移角
斜边中线
定理:直角三角形斜边上的中线等于斜边的
一半
若 为 斜边上的中线,
⑴ ;
⑵ , 为等腰三角形
⑶ ,
相关模型:
在由两个直角三角形组成的图中, 为中
点,总有结论:
① ②
经典例题
例题1
1 如图,在 中, , , 是斜边 上的中线, ,则 .
答案
解析 在 中,
∵ , ,
∴ ,
∵ 是斜边 上的中线,
∴ , ,
∴ ,
故答案为: .
标注 四边形 > 四边形综合 > 中点类 > 题型:直角三角形斜边中线性质以及应用
2 锐角 中, ,若 于 , 于 , 、 分别为 、 的中点,若
,则 的长为 .
答案
解析 如图,连接 、 ,
∵ 是 的中点, , ,
∴ ,
∵ 是 的中点,
∴ , ,
在 中, .
标注 四边形 > 四边形综合 > 中点类 > 题型:中位线性质以及应用
3 如图,在 中, , 分别是 , 的中点, , 是 上一点,连接 、 ,
.若 ,则 的长度为( ).
A. B. C. D.
答案 C
解析 考察中位线的性质以及直角三角形斜边上的中线为斜边的一半,
∵ 为 中点, 且 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
又∵ 为 中点,
∴ ,
∴ ,
故选 .
标注 三角形 > 三角形及多边形 > 与三角形有关的线段 > 题型:与三边关系有关的证明
例题2
1 如图,在平行四边形 中, ,点 是 的中点, 于 .如果
,那么 的值是( ).
A. B. C. D.
答案 A
解析 取 中点 ,连接 、 ,则
可知
标注 四边形 > 平行四边形 > 平行四边形问题 > 题型:根据平行四边形角的性质计算与证明
2 如图,在矩形 中, , 是 的中点, 于点 ,则 的长是 .
答案
解析 方法一:∵四边形 是矩形,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ 是 的中点,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,

∴ ,
过 作 于 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,
∴ ,
∴ .
方法二:如图,过点 作 ,
∵ ,
∴ , ,
∵点 是 中点,
∴ ,
∵四边形 是矩形,
∴ , ,
∴ ,
∴ ≌ ,
∴ ,
∴ .
故答案为: .
标注 四边形 > 特殊四边形 > 矩形 > 题型:矩形的性质
例题3
猜想与证明:
(1) 如图 ,摆放矩形纸片 与矩形纸片 ,使 , , 三点在一条直线上, 在边
上,连接 ,若 为 的中点,连接 , ,试猜想 与 的关系,并证明你
的结论.

(2) 拓展与延伸:
若将“猜想与证明”中的纸片换成正方形纸片 与正方形纸片 ,其他条件不变,
则 和 的关系为 .
(3) 如图 摆放正方形纸片 与正方形纸片 ,使点 在边 上,点 仍为 的中
点,试证明( )中的结论仍然成立.

答案 (1) 证明见解析.
(2) 且
(3) 证明见解析.
解析 (1) ,延长 交 于 ,

∵矩形 中 ,同理 ,
∴ ,
∴ ,
∵ 为 的中点,
∴ ,
∴在 和 中,

∴ ≌ ,
∴ ,
∴ 中, 为斜边 的中点,
∴ .
(2) 由( )知, , ,
∴ , ,
∵四边形 , 是正方形,
∴ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ .
(3) 连接 ,

由题意可知: , ,
∴ , , 共线.
∵ 中, 为斜边中点,
∴ ,
∴ , ,
同理, ,
∴ , ,
∴ ,

∴ ,
∴ , .
标注 四边形 > 四边形综合 > 中点类 > 题型:中点类综合计算与证明
二、中点四边形
知识导航
中点四边形
四边形四边中点
如右图,顺次取四边形 四边中点 ,得
四边形 ,
则:①四边形 一定为平行四边形;
②若 ,则四边形 为矩形;
③若 ,则四边形 为菱形
等对边四边形
如右图,在四边形 中, ,取不相等
的对边中点 、 及对角线 中点 、 ,得四
边形 ,则四边形 一定为菱形
经典例题
例题4
1 如图,在四边形 中, , 分别为 , 的中点, 是 的中点,则 与 的关
系是( ).
A. B.
C. D. 不确定
答案 C
解析 ∵ 为 中点, 是 中点,∴ .
同理. ,在 中, ,
∴ ,即 .
标注 四边形 > 四边形综合 > 中点类 > 题型:中位线性质以及应用
2 如图,在四边形 中, , 、 、 、 分别是 、 、 、 的中点,则

答案
解析 联结 , , , ,
∵ 、 分别是 、 的中点,
∴ 是 的中位线,
∴ ,
同理可得 , , 分别是 , , 的中位线,
∴ , ,
∴ ,
∴四边形 为菱形,
∴ ,且垂足为 ,
∴ , ,
在 中,根据勾股定理得: ,
等式两边同时乘以 得: ,

标注 四边形 > 特殊四边形 > 菱形 > 题型:菱形的性质
四边形 > 特殊四边形 > 菱形 > 题型:菱形的判定-从四边形
例题5
如图 ,在四边形 中, , , 分别是 , 的中点,连结 并延长,分别与
, 的延长线交于点 , ,求证 .
小明的思路是:在图 中,连结 ,取 的中点 ,连结 , ,根据三角形中位线定理和平
行线性质,可证得 .

(1) 请完成上述证明过程.
(2) 问题:如图 ,在 中, , 点在 上, , , 分别是 , 的
中点,连结 并延长,与 的延长线交于点 ,若 ,连结 ,判断
的形状并证明.

答案 (1) 证明见解析.
(2) 判断 是直角三角形,证明见解析.
解析 (1) 如图,连结 ,取 的中点 ,连结 、 ,
则 , 分别为 与 的中位线, ,

故 ,从而 ,再利用平行线的性质,
可证得 .
(2) 如图连结 ,取 的中点 ,连结 、 ,
∵ 是 的中点,
∴ , ,
∴ ,
同理, ,

∴ ,
∵ ,∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ 为等边三角形,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
即 是直角三角形.
标注 四边形 > 四边形综合 > 中点类 > 题型:中位线性质以及应用
例题6
如图,在五边形 中, , , 为 的中点.求证:

答案 证明见解析.
解析 方法一:如图 ,取 中点 ,取 中点 ,连 、 、 、 ,得 ,


同理



∵ ,
又∵

又∵

∴ ≌
∴ ,
方法二: 如图 ,延长 到 ,使得 ,
延长 到 ,使得
连接 、 、 、 .


∴ , 是等腰三角形
∵ 是 中点,
∴ ,

∴ ≌ ( )

∴ .
标注 三角形 > 全等三角形 > 全等辅助线 > 题型:辅助线综合运用
三、数学万花筒
数学江湖中的“独孤九剑” !
  若问金庸江湖中哪套剑法最厉害,十有八九都会想到“独孤九剑”。那位俨如神话的剑魔独孤求
败,终其一生欲求一败而不得,大抵是所有剑客们心向往之的至高境界。其实在数学江湖中也有一套
“独孤九剑”,那便是被誉为“中国数学圣经”的《九章算术》。
《九章算术》作者不详,师承不明,无门无派,身世神秘,仿佛天外飞仙般突然降临江湖,一出现便惊
艳了众生,引得历代名家尽折腰,甘愿殚精竭虑,纷纷为之作注,九章之学,遂成大宗。
如此经典,非圣贤不能为。魏晋数坛盟主刘徽归戴周公,“周公制礼而有九数,九数之流则《九章》是
矣”,又云西汉张苍、耿寿昌曾“因旧文之遗残,各称删补”。若斯言足征,则《九章算术》之渊源,
实可远溯千年,至迟于西汉初期已见成书,其后递经修订,于东汉初期已传定本。
  正如“独孤九剑”有九式一样,《九章算术》当然也有九章,每章研习一术,分别是方田术、粟米
术、衰分术、少广术、商功术、均输术、盈不足术、方程术、勾股术,合称“九术”,即九种算法,不
过听起来怎么都像是武功秘诀或兵战奇略。
中国人重务实而轻务虚,《九章算术》亦不屑于纯粹的数理推演,凡所研习,莫不与社会生活息息相
关。对此,刘徽曾有精辟的论述:方田者,“以御田畴界域”;粟米者,“以御交质变易”;衰分者,
“以御贵贱禀税”;少广者,“以御积幂方圆”;商功者,“以御功程积实”;均输者,“以御远近劳
费”;盈不足者,“以御隐杂互见”;方程者,“以御错糅正负”;勾股者,“以御高深广远”。
  可见,《九章算术》所要解决的是诸如田亩丈量、粮食折换、商品交易、物资分配、土木工程、水
利建设、赋税缴纳、徭役摊派、盈亏平衡等方方面面的问题,是基于现实的需要,而非偶发的兴趣,故
而所要探究的也是如何计算面积、体积、容积,如何进行分数运算、比例运算、等差运算、正负数运
算,如何开平方、开立方,如何求解多元线性方程组,如何运用勾股定理测高望远等实用实效的数学方
法。
剑有剑招,算有算题,“独孤九剑”须得从一招一招练起,《九章算术》也得从一题一题做起。  整
部《九章算术》说到底就是一本算题集,共列举了二百四十六道算题,每题皆有问有答有解。这又好比
二人对剑,一人出招,一人接招,至于如何见招拆招,则全赖“九术”之妙用。
四、懒人笔记
五、巩固加油站
巩固1
如图,在 中, , 边上的中线 , ,则 等于( ).
A. B.
C. D.
答案 D
解析 ∵
∴ , ,
∴ .
故选 .
标注 三角形 > 勾股定理 > 勾股定理基础 > 题型:勾股逆定理的应用
巩固2
如图,在 中, , , 于 , 于 , 是 的中点,则
的周长是 .
答案
解析 ∵ , , 于 , 于 , 是 的中点,
∴ 是直角三角形, 是 的中线,

又∵点 是 的中点,
∴ 是 的中线, 是 的中线,
∴ ,
∴三角形 的周长 .
故答案为: .
标注 四边形 > 四边形综合 > 中点类 > 题型:直角三角形斜边中线性质以及应用
巩固3
在四边形 中, , , 、 、 、 分别是边 、 、 、 的中
点,则四边形 的周长为 .
答案
解析 ∵四边形 中, , ,
、 、 、 分别是边 、 、 、 的中点,
∴ , ,
∴四边形 的周长为:




故答案为 .
标注 四边形 > 四边形综合 > 中点类 > 题型:中位线性质以及应用
巩固4
如图,四边形 中, , 、 、 分别是 、 、 的中点,若 ,
,则 .
答案
解析 连接 ,
∵ , , , 分别是 , , 的中点,
∴ 是 的中位线, 是 的中位线,
又∵ ,
∴ , , ,
∴ ,
∴ ,
故答案为: .
标注 四边形 > 梯形 > 梯形特殊性质 > 题型:梯形的中位线
巩固5
如图,在四边形 中, , 、 分别是 、 的中点,连结 并延长,分别与
、 的延长线交于点 、 ,证明: .
答案 证明见解析.
解析 连接 ,取 中点 ,连接 、 ,
∵ 、 、 为中点,
∴ , .
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ .
标注 四边形 > 四边形综合 > 中点类 > 题型:中位线性质以及应用
巩固6
如图,已知 为 的角平分线, ,在 上截取 , 、 分别为边 、
的中点.求证: .
答案 证明见解析.
解析 如图,连接 ,取 的中点 ,连接 、 .
∵ 是 的中位线
FM是
易知 , .
又∵ ,∴

又∵


又∵

∵ 平分

易证 .
标注 四边形 > 四边形综合 > 中点类 > 题型:中位线性质以及应用
巩固7
在 中, , , 、 、 分别是 、 、 的中点, 是 的中
点,求证: .
G
答案 见解析
解析 连结 、 ,可证 , , ,
则 ≌ ,得证.
标注 三角形 > 全等三角形 > 全等形判定 > 题型:SAS第8讲 中点辅助线
一、斜边中线和倍长(类)中线
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倍长中线
一般
中位线
中点辅助线添加
等腰三角形:三线合一
特殊
直角三角形:斜边中线等于斜边一半
倍长(类)中线
方法 延长过中点的线,使得延长后的线段与原有线段相等
目的 构造一对对顶的全等三角形与一组平行线
如图,其中 ,延长 至 ,使得 如图,其中 ,延长 至 ,
, 使得 ,
则 ≌ , 则 ≌ ,
示例
应用 ①转移边,②构造平行,转移角
斜边中线
定理:直角三角形斜边上的中线等于斜边的
一半
若 为 斜边上的中线,
⑴ ;
⑵ , 为等腰三角形
⑶ ,
相关模型:
在由两个直角三角形组成的图中, 为中
点,总有结论:
① ②
经典例题
例题1
1 如图,在 中, , , 是斜边 上的中线, ,则 .
2 锐角 中, ,若 于 , 于 , 、 分别为 、 的中点,若
,则 的长为 .
3 如图,在 中, , 分别是 , 的中点, , 是 上一点,连接 、 ,
.若 ,则 的长度为( ).
A. B. C. D.
例题2
1 如图,在平行四边形 中, ,点 是 的中点, 于 .如果
,那么 的值是( ).
A. B. C. D.
2 如图,在矩形 中, , 是 的中点, 于点 ,则 的长是 .
例题3
猜想与证明:
(1) 如图 ,摆放矩形纸片 与矩形纸片 ,使 , , 三点在一条直线上, 在边
上,连接 ,若 为 的中点,连接 , ,试猜想 与 的关系,并证明你
的结论.

(2) 拓展与延伸:
若将“猜想与证明”中的纸片换成正方形纸片 与正方形纸片 ,其他条件不变,
则 和 的关系为 .
(3) 如图 摆放正方形纸片 与正方形纸片 ,使点 在边 上,点 仍为 的中
点,试证明( )中的结论仍然成立.

二、中点四边形
知识导航
中点四边形
四边形四边中点
如右图,顺次取四边形 四边中点 ,得
四边形 ,
则:①四边形 一定为平行四边形;
②若 ,则四边形 为矩形;
③若 ,则四边形 为菱形
等对边四边形
如右图,在四边形 中, ,取不相等
的对边中点 、 及对角线 中点 、 ,得四
边形 ,则四边形 一定为菱形
经典例题
例题4
1 如图,在四边形 中, , 分别为 , 的中点, 是 的中点,则 与 的关
系是( ).
A. B.
C. D. 不确定
2 如图,在四边形 中, , 、 、 、 分别是 、 、 、 的中点,则

例题5
如图 ,在四边形 中, , , 分别是 , 的中点,连结 并延长,分别与
, 的延长线交于点 , ,求证 .
小明的思路是:在图 中,连结 ,取 的中点 ,连结 , ,根据三角形中位线定理和平
行线性质,可证得 .

(1) 请完成上述证明过程.
(2) 问题:如图 ,在 中, , 点在 上, , , 分别是 , 的
中点,连结 并延长,与 的延长线交于点 ,若 ,连结 ,判断
的形状并证明.

例题6
如图,在五边形 中, , , 为 的中点.求证:

三、数学万花筒
数学江湖中的“独孤九剑” !
  若问金庸江湖中哪套剑法最厉害,十有八九都会想到“独孤九剑”。那位俨如神话的剑魔独孤求
败,终其一生欲求一败而不得,大抵是所有剑客们心向往之的至高境界。其实在数学江湖中也有一套
“独孤九剑”,那便是被誉为“中国数学圣经”的《九章算术》。
《九章算术》作者不详,师承不明,无门无派,身世神秘,仿佛天外飞仙般突然降临江湖,一出现便惊
艳了众生,引得历代名家尽折腰,甘愿殚精竭虑,纷纷为之作注,九章之学,遂成大宗。
如此经典,非圣贤不能为。魏晋数坛盟主刘徽归戴周公,“周公制礼而有九数,九数之流则《九章》是
矣”,又云西汉张苍、耿寿昌曾“因旧文之遗残,各称删补”。若斯言足征,则《九章算术》之渊源,
实可远溯千年,至迟于西汉初期已见成书,其后递经修订,于东汉初期已传定本。
  正如“独孤九剑”有九式一样,《九章算术》当然也有九章,每章研习一术,分别是方田术、粟米
术、衰分术、少广术、商功术、均输术、盈不足术、方程术、勾股术,合称“九术”,即九种算法,不
过听起来怎么都像是武功秘诀或兵战奇略。
中国人重务实而轻务虚,《九章算术》亦不屑于纯粹的数理推演,凡所研习,莫不与社会生活息息相
关。对此,刘徽曾有精辟的论述:方田者,“以御田畴界域”;粟米者,“以御交质变易”;衰分者,
“以御贵贱禀税”;少广者,“以御积幂方圆”;商功者,“以御功程积实”;均输者,“以御远近劳
费”;盈不足者,“以御隐杂互见”;方程者,“以御错糅正负”;勾股者,“以御高深广远”。
  可见,《九章算术》所要解决的是诸如田亩丈量、粮食折换、商品交易、物资分配、土木工程、水
利建设、赋税缴纳、徭役摊派、盈亏平衡等方方面面的问题,是基于现实的需要,而非偶发的兴趣,故
而所要探究的也是如何计算面积、体积、容积,如何进行分数运算、比例运算、等差运算、正负数运
算,如何开平方、开立方,如何求解多元线性方程组,如何运用勾股定理测高望远等实用实效的数学方
法。
剑有剑招,算有算题,“独孤九剑”须得从一招一招练起,《九章算术》也得从一题一题做起。  整
部《九章算术》说到底就是一本算题集,共列举了二百四十六道算题,每题皆有问有答有解。这又好比
二人对剑,一人出招,一人接招,至于如何见招拆招,则全赖“九术”之妙用。
四、懒人笔记
五、巩固加油站
巩固1
如图,在 中, , 边上的中线 , ,则 等于( ).
A. B.
C. D.
巩固2
如图,在 中, , , 于 , 于 , 是 的中点,则
的周长是 .
巩固3
在四边形 中, , , 、 、 、 分别是边 、 、 、 的中
点,则四边形 的周长为 .
巩固4
如图,四边形 中, , 、 、 分别是 、 、 的中点,若 ,
,则 .
巩固5
如图,在四边形 中, , 、 分别是 、 的中点,连结 并延长,分别与
、 的延长线交于点 、 ,证明: .
巩固6
如图,已知 为 的角平分线, ,在 上截取 , 、 分别为边 、
的中点.求证: .
巩固7
在 中, , , 、 、 分别是 、 、 的中点, 是 的中
点,求证: .
G

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