专题07全等三角形中的倍长中线模型
【模型展示】
特点
已知:在△ABC中,D为AC中点,连接BD并延长到E使得DE=BD,连接AE则:BC平行且等于AE.
【证明】
延长BD到E,使DE=BD,连接CE,
∵AD是斜边BC的中线
∴AD=CD
∵∠ADE=∠BDC
∴△ADE≌△BDC(SAS)
∴AE=BC,∠DBC=∠AED
∴AE∥BC
结论
倍长中线是指加倍延长中线,使所延长部分与中线相等,然后往往需要连接相应的顶点,则对应角对应边都对应相等。常用于构造全等三角形。中线倍长法多用于构造全等三角形和证明边之间的关系(通常用“SAS”证明)(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)。
【模型证明】
解决方案
方法一:
已知:如图,E是BC的中点,点A在DE上,且∠BAE=∠CDE,则:AB=CD.
【证明】
延长DE至点F,使EF=DE.
∵E是BC的中点
∴BE=CE,
在△BEF和△CED中,
∴△BEF≌△CED(SAS).
∴BF=CD,∠D=∠F.
又∵∠BAE=∠D,
∴∠BAE=∠F.
∴AB=BF.
∴AB=CD.
方法二:
【证明】
作BF⊥DE于点F,CG⊥DE于点G.
∴∠F=∠CGE=90°.
又∵∠BEF=∠CEG,BE=CE,
在△BEF和△CEG中,
,
∴△BFE≌△CGE.
∴BF=CG.
在△ABF和△DCG中,
∵,
∴△ABF≌△DCG.
∴AB=CD.
方法三:
作CF∥AB,交DE的延长线于点F.
∴∠F=∠BAE.
又∵∠BAE=∠D,
∴∠F=∠D.
∴CF=CD.
∵,
∴△ABE≌△FCE.
∴AB=CF.
∴AB=CD.
【题型演练】
一、解答题
1.如图,中,AD是BC边上的中线,E,F为直线AD上的点,连接BE,CF,且.
(1)求证:≌;
(2)若,,试求DE的长.
2.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D是AB的中点,小明发现,用已学过的“倍长中线”加倍构造全等,就可以测量CD与AB数量关系.请根据小明的思路,写出CD与AB的数景关系,并证明这个结论.
3.我们规定:有两组边相等,且它们所夹的角互补的两个三角形叫兄弟三角形.如图,OA=OB,OC=OD,∠AOB=∠COD=90°,回答下列问题:
(1)求证:△OAC和△OBD是兄弟三角形.
(2)“取BD的中点P,连接OP,试说明AC=2OP.”聪明的小王同学根据所要求的结论,想起了老师上课讲的“中线倍长”的辅助线构造方法,解决了这个问题,按照这个思路回答下列问题.
①请在图中通过作辅助线构造△BPE≌△DPO,并证明BE=OD;
②求证:AC=2OP.
4.【发现问题】
小强在一次学习过程中遇到了下面的问题:
如图1,AD是△ABC的中线,若AB=8,AC=6,求AD的取值范围.
【探究方法】
小强所在学习小组探究发现:延长AD至点E,使ED=AD,连接BE.可证出△ADC与△EDB,利用全等三角形的性质可将已知的边长与AD转化到同一个△ABE中,进而求出AD的取值范围.
方法小结:从上面思路可以看出,解决问题的关键是将中线AD延长一倍,构造出全等三角形,我们把这种方法叫做倍长中线法.
【应用方法】
(1)请你利用上面解答问题的方法思路,写出求AD的取值范围的过程;
【拓展应用】
(2)已知:如图2,AD是△ABC的中线,BA=BC,点E在BC的延长线上,EC=BC.写出AD与AE之间的数量关系并证明.
5.[问题背景]
①如图1,CD为△ABC的中线,则有S△ACD=S△BCD;
②如图2,将①中的∠ACB特殊化,使∠ACB=90°,则可借助“面积法”或“中线倍长法”证明AB=2CD;
[问题应用]如图3,若点G为△ABC的重心(△ABC的三条中线的交点),CG⊥BG,若AG×BC=16,则△BGC面积的最大值是()
A.2B.8C.4D.6
6.先阅读,再回答问题:如图1,已知△ABC中,AD为中线.延长AD至E,使DE=AD.在△ABD和△ECD中,AD=DE,∠ADB=∠EDC,BD=CD,所以,△ABD≌△ECD(SAS),进一步可得到AB=CE,AB∥CE等结论.
在已知三角形的中线时,我们经常用“倍长中线”的辅助线来构造全等三角形,并进一步解决一些相关的计算或证明题.
解决问题:如图2,在△ABC中,AD是三角形的中线,F为AD上一点,且BF=AC,连结并延长BF交AC于点E,求证:AE=EF.
7.(1)如图1,若△ABC是直角三角形,∠BAC=90°,点D是BC的中点,延长AD到点E,使DE=AD,连接CE,可以得到△ABD≌△ECD,这种作辅助线的方法我们通常叫做“倍长中线法”.求证:△ACE是直角三角形
(2)如图2,△ABC是直角三角形,∠BAC=