专题31 中考数学中位线问题(原卷版+解析版)

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专题31 中考数学中位线问题(原卷版+解析版)

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2024年中考数学二轮复习34个必考重难点小微专题精练(全国通用)
专题31 中考数学中位线问题
一、选择题
1.如图,在△ABC中,D、E分别为AC、BC的中点,AF平分∠CAB,交DE于点F.若DF=3,则AC的长
为(  )
A. B.3 C.6 D.9
【答案】见解析。
【解析】∵D、E分别为AC、BC的中点,∴DE是△ABC的中位线,∴DE∥AB,∴∠2=∠3.又∵AF平分∠CAB,∴∠1=∠3,∴∠1=∠2,∴AD=DF=3,∴AC=2AD=6.故选C.
方法总结:本题考查了三角形中位线定理,等腰三角形的判定与性质.解题的关键是熟记性质并熟练应用.
2.如图,C、D分别为EA、EB的中点,∠E=30°,∠1=110°,则∠2的度数为(  )
A.80°   B.90°
C.100° D.110°
【答案】见解析。
【解析】∵C、D分别为EA、EB的中点,∴CD是△EAB的中位线,∴CD∥AB,∴∠2=∠ECD.∵∠1=110°,∠E=30°,∴∠2=∠ECD=80°.故选A.
方法总结:中位线定理涉及平行线,所以利用中位线定理中的平行关系可以解决一些角度的计算问题.
3.如图,菱形ABCD周长为20,对角线AC、BD相交于点O,E是CD的中点,则OE的长是(  )
A.2.5 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【解析】∵四边形ABCD为菱形,
∴CD=BC5,且O为BD的中点,
∵E为CD的中点,
∴OE为△BCD的中位线,
∴OECB=2.5
4.(2021黑龙江鹤岗)如图,平行四边形ABFC的对角线AF、BC相交于点E,点O为AC的中点,连接BO并延长,交FC的延长线于点D,交AF于点G,连接AD、OE,若平行四边形ABFC的面积为48,则S△AOG的面积为(  )
A.5.5 B.5 C.4 D.3
【答案】C
【分析】利用平行四边形ABFC的对角线AF、BC相交于点E,可得BE=CE,即点E为BC的中点,由于点O为AC的中点,所以OE为△ABC的中位线,可得OE∥AB,且OE=AB;利用OE∥AB可得,进而得出;利用高相等的三角形的面积比等于它们底的比可得;利用AO=OC,可得,利用△ABC≌△FCB,可得,答案可得.
解:∵四边形ABFC是平行四边形,∴BE=EC.
∵OA=OC,
∴OE是△ABC的中位线.∴OE=AB,OE∥AB.
∴.
∴.∴,
∵AO=OC,∴,
∵四边形ABFC是平行四边形,
∴FC=AB,FB=AC.
在△ABC和△FCB中,

∴△ABC≌△FCB(SSS).
∴S△ABC=S△FCB==24.
∴==4.
5. 如图,是的直径,垂直于弦于点,的延长线交于点.若,,则的长是( )
A. 1 B. C. 2 D. 4
【答案】C
【解析】根据垂径定理求出OD的长,再根据中位线求出BC=2OD即可.
设OD=x,则OE=OA=DE-OD=4-x.
∵是的直径,垂直于弦于点,

∴OD是△ABC的中位线
∴BC=2OD

∴,解得
∴BC=2OD=2x=2
故选:C
【点睛】本题考查垂径定理、中位线的性质,根据垂径定理结合勾股定理求出OD的长是解题的关键.
二、填空题
1.如图,在△ABC中,M、N分别为AC,BC的中点.若S△CMN=1,则S四边形ABNM=  .
【答案】 3
【解析】证明MN是△ABC的中位线,得出MN∥AB,且MN=AB,证出△CMN∽△CAB,根据面积比等于相似比平方求出△CMN与△CAB的面积比,继而可得出△CMN的面积与四边形ABNM的面积比.最后求出结论.
∵M,N分别是边AC,BC的中点,
∴MN是△ABC的中位线,
∴MN∥AB,且MN=AB,
∴△CMN∽△CAB,
∴=()2=,
∴=,
∴S四边形ABNM=3S△CMN=3×1=3.
故答案为:3.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质、三角形中位线定理;熟练掌握三角形中位线定理,证明三角形相似是解决问题的关键.
2.如图,正方形ABCD和正方形EFCG的边长分别为3和1,点F,G分别在边BC,CD上,P为AE的中点,连接PG,则PG的长为  .
【答案】 
【解析】延长GE交AB于点O,作PH⊥OE于点H,则PH是△OAE的中位线,求得PH的长和HG的长,在Rt△PGH中利用勾股定理求解.
【解答】延长GE交AB于点O,作PH⊥OE于点H.
则PH∥AB.
∵P是AE的中点,
∴PH是△AOE的中位线,
∴PH=OA=(3﹣1)=1.
∵直角△AOE中,∠OAE=45°,
∴△AOE是等腰直角三角形,即OA=OE=2,
同理△PHE中,HE=PH=1.
∴HG=HE+EG=1+1=2.
∴在Rt△PHG中,PG===.
故答案是:.
【点评】本题考查了勾股定理和三角形的中位线定理,正确作出辅助线构造直角三角形是关键.
3.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,BC=6,AC=8,D、E分别为AC、AB的中点,连接DE,则△ADE的面积是   .
【答案】6
【解析】根据题意求出AD、DE,根据三角形中位线定理得到DE∥BC,根据三角形的面积公式计算即可.
∵D、E分别为AC、AB的中点,
∴AD=AC=4,DE=BC=3,DE∥BC,
∴∠ADE=∠C=90°,
∴△ADE的面积=×AD×DE=6.
【点评】本题考查的是三角形的中位线定理的应用,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.如图,已知在△ABC中,D、E分别是AB、AC的中点,F、G分别是AD、AE的中点,且FG=2cm,则BC的长度是   cm.
【答案】8.
【解析】利用三角形中位线定理求得FG=DE,DE=BC.
如图,∵△ADE中,F、G分别是AD、AE的中点,
∴DE=2FG=4cm,
∵D,E分别是AB,AC的中点,
∴DE是△ABC的中位线,
∴BC=2DE=8cm
5.如图,在△ABC中,M,N分别是AB和AC的中点,连接MN,点E是CN的中点,连接ME并延长,交BC的延长线于点D.若BC=4,则CD的长为  .
【答案】2
【解析】依据三角形中位线定理,即可得到MNBC=2,MN∥BC,依据△MNE≌△DCE(AAS),即可得到CD=MN=2.
∵M,N分别是AB和AC的中点,
∴MN是△ABC的中位线,
∴MNBC=2,MN∥BC,
∴∠NME=∠D,∠MNE=∠DCE,
∵点E是CN的中点,
∴NE=CE,∴△MNE≌△DCE(AAS),∴CD=MN=2.
6.如图,∠ACB=9O°,D为AB中点,连接DC并延长到点E,使CE=CD,过点B作BF∥DE交AE的延长线于点F.若BF=10,则AB的长为   .
【答案】8
【解析】先根据点D是AB的中点,BF∥DE可知DE是△ABF的中位线,故可得出DE的长,
根据CE=CD可得出CD的长,再根据直角三角形的性质即可得出结论.
∵点D是AB的中点,BF∥DE,
∴DE是△ABF的中位线.
∵BF=10,
∴DE=BF=5.
∵CE=CD,
∴CD=5,解得CD=4.
∵△ABC是直角三角形,
∴AB=2CD=8.
【点拨】本题考查的是三角形中位线定理,熟知三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半是解答此题的关键.
7.如图,在平行四边形ABCD中,BE平分∠ABC,CF⊥BE,连接AE,G是AB的中点,连接GF,若AE=4,则GF=_____.
【答案】2
【解析】根据平行四边形的性质结合角平分线的定义可求解∠CBE=∠BEC,即可得CB=CE,利用等腰三角形的性质得到BF=EF,进而可得GF是△ABE的中位线,根据三角形的中位线的性质可求解.
在平行四边形ABCD中,AB∥CD,∴∠ABE=∠BEC.
∵BE平分∠ABC,∴∠ABE=∠CBE,∴∠CBE=∠BEC,∴CB=CE.
∵CF⊥BE,∴BF=EF.∵G是AB的中点,∴GF是△ABE的中位线,∴GF=AE,
∵AE=4,∴GF=2.故答案为:2.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质,等腰三角形的性质与判定,三角形中位线的性质,证明GF是△ABE的中位线是解题的关键.
三、解答题
1. 如图,在△ABC中,D、E分别为AC、BC的中点,AF平分∠CAB,交DE于点F.若DF=3,求AC的长。
【答案】见解析。
【解析】∵D、E分别为AC、BC的中点,
∴DE∥AB,
∴∠2=∠3.
又∵AF平分∠CAB,
∴∠1=∠3,
∴∠1=∠2,
∴AD=DF=3,
∴AC=2AD=2DF=6.
2. 如图,在△ABC中,AB=AC,E为AB的中点,在AB的延长线上取一点D,使BD=AB,求证:CD=2CE.
证明:取AC的中点F,连接BF.
∵BD=AB,
∴BF为△ADC的中位线,∴DC=2BF.
∵E为AB的中点,AB=AC,
∴BE=CF,∠ABC=∠ACB.
∵BC=CB,∴△EBC≌△FCB,
∴CE=BF,
∴CD=2CE.
恰当地构造三角形中位线是解决线段倍分关系的关键.
3. 如图,在四边形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA中点.
求证:四边形EFGH是平行四边形.
证明:连接AC.
∵E,F,G,H分别为各边的中点,
∴EF∥AC,
HG∥AC,
∴ EF∥HG, EF=HG.
∴四边形EFGH是平行四边形.
顺次连结四边形四条边的中点,所得的四边形是平行四边形.
4.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径作圆O,分别交BC于点D,交CA的延长线于点E,过点D作DH⊥AC于点H,连接DE交线段OA于点F.
(1)求证:DH是圆O的切线;
(2)若A为EH的中点,求的值;
(3)若EA=EF=1,求圆O的半径.
【答案】见解析.
【解析】(1)根据同圆的半径相等和等边对等角证明:∠ODB=∠OBD=∠ACB,则DH⊥OD,DH是圆O的切线;
(2)如图2,先证明∠E=∠B=∠C,则H是EC的中点,设AE=x,EC=4x,则AC=3x,由OD是△ABC的中位线,得:OD=AC=,证明△AEF∽△ODF,列比例式可得结论;
(3)如图2,设⊙O的半径为r,即OD=OB=r,证明DF=OD=r,则DE=DF+EF=r+1,BD=CD=DE=r+1,证明△BFD∽△EFA,列比例式为:,则=,求出r的值即可.
【解答】证明:(1)连接OD,如图1,
∵OB=OD,
∴△ODB是等腰三角形,
∠OBD=∠ODB①,
在△ABC中,∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB②,
由①②得:∠ODB=∠OBD=∠ACB,
∴OD∥AC,
∵DH⊥AC,
∴DH⊥OD,
∴DH是圆O的切线;
(2)如图2,在⊙O中,∵∠E=∠B,
∴由(1)可知:∠E=∠B=∠C,
∴△EDC是等腰三角形,
∵DH⊥AC,且点A是EH中点,
设AE=x,EC=4x,则AC=3x,
连接AD,则在⊙O中,∠ADB=90°,AD⊥BD,
∵AB=AC,
∴D是BC的中点,
∴OD是△ABC的中位线,
∴OD∥AC,OD=AC=×3x=,
∵OD∥AC,
∴∠E=∠ODF,
在△AEF和△ODF中,
∵∠E=∠ODF,∠OFD=∠AFE,
∴△AEF∽△ODF,
∴,
∴==,
∴=;
(3)如图2,设⊙O的半径为r,即OD=OB=r,
∵EF=EA,
∴∠EFA=∠EAF,
∵OD∥EC,
∴∠FOD=∠EAF,
则∠FOD=∠EAF=∠EFA=∠OFD,
∴DF=OD=r,
∴DE=DF+EF=r+1,
∴BD=CD=DE=r+1,
在⊙O中,∵∠BDE=∠EAB,
∴∠BFD=∠EFA=∠EAB=∠BDE,
∴BF=BD,△BDF是等腰三角形,
∴BF=BD=r+1,
∴AF=AB﹣BF=2OB﹣BF=2r﹣(1+r)=r﹣1,
在△BFD和△EFA中,
∵,
∴△BFD∽△EFA,
∴,
∴=,
解得:r1=,r2=(舍),
综上所述,⊙O的半径为.
【点评】本题是圆的综合题,考查了等腰三角形的性质和判定、切线的性质和判定、三角形的中位线、三角形相似的性质和判定、圆周角定理,第三问设圆的半径为r,根据等边对等角表示其它边长,利用比例列方程解决问题.
5.如图,在△ABC中,AB=5,AC=3,点N为BC的中点,AM平分∠BAC,CM⊥AM,垂足为点M,延长CM交AB于点D,求MN的长.
【答案】见解析。
【解析】首先证明△AMD≌△AMC,得到DM=MC,易得MN为△BCD的中位线,即可解决问题.
∵AM平分∠BAC,CM⊥AM,∴∠DAM=∠CAM,∠AMD=∠AMC.在△AMD与△AMC中,
∴△AMD≌△AMC(ASA),
∴AD=AC=3,
DM=CM.
又∵BN=CN,
∴MN为△BCD的中位线,
∴MN=BD=×(5-3)=1.
方法总结:当已知三角形的一边的中点时,要注意分析问题中是否有隐含的中点.
6.如图,E为□ABCD中DC边的延长线上一点,且CE=DC,连接AE,分别交BC、BD于点F、G,连接AC交BD于O,连接OF,判断AB与OF的位置关系和大小关系,并证明你的结论.
【答案】见解析。
【解析】本题可先证明△ABF≌△ECF,从而得出BF=CF,这样就得出了OF是△ABC的中位线,从而利用中位线定理即可得出线段OF与线段AB的关系.
AB∥OF,AB=2OF.证明如下:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD,AB∥CD,OA=OC,∴∠BAF=∠CEF,∠ABF=∠ECF.∵CE=DC,∴AB=CE.在△ABF和△ECF中,
∴△ABF≌△ECF(ASA),
∴BF=CF.
∵OA=OC,
∴OF是△ABC的中位线,
∴AB∥OF,AB=2OF.
方法总结:本题综合的知识点比较多,解答本题的关键是判断出OF是△ABC的中位线.
7.如图,在四边形ABCD中,AB=CD,M、N、P分别是AD、BC、BD的中点,∠ABD=20°,∠BDC=70°,求∠PMN的度数.
【答案】见解析。
【解析】∵M、N、P分别是AD、BC、BD的中点,
∴PN,PM分别是△CDB与△DAB的中位线,
∴PM= 1/2AB,PN=1/2 DC,PM∥AB,PN∥DC,
∵AB=CD,
∴PM=PN,
∴△PMN是等腰三角形,
∵PM∥AB,PN∥DC,
∴∠MPD=∠ABD=20°,∠BPN=∠BDC=70°,
∴∠MPN=∠MPD+(180° ∠NPB)=130°,
∴∠PMN=(180° 130°)÷ 2 =25°.
8.如图,□ABCD的周长为36,对角线AC,BD相交于点O,点E是CD的中点,BD=12,求△DOE的周长.
【答案】见解析。
【解析】∵ ABCD的周长为36,
∴BC+CD=18.
∵点E是CD的中点,
∴OE是△BCD的中位线,DE=1/2 CD,
∴OE=1/2 BC,
∴△DOE的周长为OD+OE+DE=
(BD+BC+CD)=15,
即△DOE的周长为15.
9.如图,在□ABCD中,点E是AD的中点,BE的延长线与CD的延长线相交于点F
(1)求证:△ABE≌△DFE;
(2)试连结BD、AF,判断四边形ABDF的形状,并证明你的结论.
【答案】见解析。
【解析】(1) 证明:∵ 四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CF。
∴∠1=∠2,∠3=∠4 。∵E是AD的中点,∴ AE=DE。
∴△ABE ≌△DFE(AAS)。
(2)四边形ABDF是平行四边形。证明如下:
∵△ABE ≌△DFE,∴AB=DF。
又AB∥CF.∴四边形ABDF是平行四边形。
 
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专题31 中考数学中位线问题
一、选择题
1.如图,在△ABC中,D、E分别为AC、BC的中点,AF平分∠CAB,交DE于点F.若DF=3,则AC的长
为(  )
A. B.3 C.6 D.9
2.如图,C、D分别为EA、EB的中点,∠E=30°,∠1=110°,则∠2的度数为(  )
A.80°   B.90°
C.100° D.110°
3.如图,菱形ABCD周长为20,对角线AC、BD相交于点O,E是CD的中点,则OE的长是(  )
A.2.5 B.3 C.4 D.5
(2021黑龙江鹤岗)如图,平行四边形ABFC的对角线AF、BC相交于点E,点O为AC的中点,连接BO并延长,交FC的延长线于点D,交AF于点G,连接AD、OE,若平行四边形ABFC的面积为48,则S△AOG的面积为(  )
A.5.5 B.5 C.4 D.3
5. 如图,是的直径,垂直于弦于点,的延长线交于点.若,,则的长是( )
A. 1 B. C. 2 D. 4
二、填空题
1.如图,在△ABC中,M、N分别为AC,BC的中点.若S△CMN=1,则S四边形ABNM=  .
2.如图,正方形ABCD和正方形EFCG的边长分别为3和1,点F,G分别在边BC,CD上,P为AE的中点,连接PG,则PG的长为  .
3.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,BC=6,AC=8,D、E分别为AC、AB的中点,连接DE,则△ADE的面积是   .
4.如图,已知在△ABC中,D、E分别是AB、AC的中点,F、G分别是AD、AE的中点,且FG=2cm,则BC的长度是   cm.
如图,在△ABC中,M,N分别是AB和AC的中点,连接MN,点E是CN的中点,连接ME并延长,交BC的延长线于点D.若BC=4,则CD的长为  如图,∠ACB=9O°,D为AB中点,连接DC并延长到点E,使CE=CD,过点B作BF∥DE交AE的延长线于点F.若BF=10,则AB的长为   .
7.如图,在平行四边形ABCD中,BE平分∠ABC,CF⊥BE,连接AE,G是AB的中点,连接GF,若AE=4,则GF=_____.
三、解答题
1. 如图,在△ABC中,D、E分别为AC、BC的中点,AF平分∠CAB,交DE于点F.若DF=3,求AC的长。
2. 如图,在△ABC中,AB=AC,E为AB的中点,在AB的延长线上取一点D,使BD=AB,求证:CD=2CE.
3. 如图,在四边形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA中点.
求证:四边形EFGH是平行四边形.
4.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径作圆O,分别交BC于点D,交CA的延长线于点E,过点D作DH⊥AC于点H,连接DE交线段OA于点F.
(1)求证:DH是圆O的切线;
(2)若A为EH的中点,求的值;
(3)若EA=EF=1,求圆O的半径.
5.如图,在△ABC中,AB=5,AC=3,点N为BC的中点,AM平分∠BAC,CM⊥AM,垂足为点M,延长CM交AB于点D,求MN的长.
6.如图,E为□ABCD中DC边的延长线上一点,且CE=DC,连接AE,分别交BC、BD于点F、G,连接AC交BD于O,连接OF,判断AB与OF的位置关系和大小关系,并证明你的结论.
7.如图,在四边形ABCD中,AB=CD,M、N、P分别是AD、BC、BD的中点,∠ABD=20°,∠BDC=70°,求∠PMN的度数.
8.如图,□ABCD的周长为36,对角线AC,BD相交于点O,点E是CD的中点,BD=12,求△DOE的周长.
9.如图,在□ABCD中,点E是AD的中点,BE的延长线与CD的延长线相交于点F
(1)求证:△ABE≌△DFE;
(2)试连结BD、AF,判断四边形ABDF的形状,并证明你的结论.
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