人教版八(下)数学培优专题22 关于中点的联想(含答案解析)
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2022-06-17 15:00:03
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专题22关于中点的联想阅读与思考线段的中点把线段分成相等的两部分,图形中出现中点,可以引起我们丰富的联想:首先它和三角形的中线紧密联系;若中点是在直角三角形的斜边上,又可以引用“斜边上的中线等于斜边的一半”结论;其次,中点又与中位线息息相关;另外,中点还可以与中心对称相连.解答中点问题的关键是恰当地添加辅助线,如作中线倍长、作直角三角形的斜边上的中线、构造三角形、梯形中位线、构造中心对称图形等,如图所示:例题与求解【例1】如图,△ABC边长分别为AB=14,BC=16,AC=26,P为∠A的平分线AD上一点,且BP⊥AD,M为BC的中点,则PM的值为___________.(安徽省竞赛试题)解题思路:∠A的平分线与BP边上的垂线互相重合,通过作辅助线,点P可变为某线段的中点,利用三角形中位线定理解题.【例2】如图,边长为1的正方形EFGH在边长为3的正方形ABCD所在的平面上移动,始终保持EF∥AB,线段CF,DH的中点分别为M,N,则线段MN的长度为()(北京市竞赛试题)A.B.C.D.解题思路:连接CG,取CG的中点T,构造三角形中位线、梯形中位线.\n【例3】如图,在△ABC中,AB=AC,延长AB到D,使BD=AB,E为AB中点,连接CE,CD,求证:CD=2EC.(宁波市竞赛试题)解题思路:图形中有两个中点E,B,联想到与中点相关的丰富知识,将线段倍分关系的证明转化为线段相等关系的证明,关键是恰当添加辅助线.例3图【例4】如图1,P是线段AB上一点,在AB的同侧作△APC和△BPD,使∠APC=∠BPD,PC=PA,PD=PB,连接CD,点E,F,G,H分别是AC,AB,BD,CD的中点,顺次连接E,F,G,H.(1)猜想四边形EFGH的形状,直接回答,不必说明理由;(2)当点P在线段AB的上方时,如图2,在△APB的外部作△APC和△BPD,其他条件不变,(1)中的结论还成立吗?说明理由;(3)如果(2)中,∠APC=∠BPD=90°,其他条件不变,先补全图3,再判断四边形EFGH的形状,并说明理由.(营口市中考试题)图①图②图③解题思路:结论随着条件的改变也许发生变化,但解决问题的方法是一致的,即通过连线,为三角形中位线定理的应用创造条件.\n【例5】如图,以△ABC的AB,AC边为斜边向形外作直角三角形ABD和ACE,且使∠ABD=∠ACE,M是BC的中点,求证:DM=EM.(“祖冲之杯”邀请赛试题)解题思路:显然△DBM不全等于△ECM,必须通过作辅助线,构造全等三角形证明DM=EM.例5图【例6】如图,已知△ABC中,∠ACB=90°,AB边上的高CH与△ABC的两条内角平分线AM,BN分别交于P,Q两点,PM,QN的中点分别为E,F,求证:EF∥AB.(全国初中数学联赛题)解题思路:从图形的形成过程,逐步探索相应结论.将原问题分解为多个小问题.例6图A级1.如图,若E,F,G,H分别是四边形ABCD各边的中点,则四边形EFGH是____________.(1)如果把条件中的四边形ABCD依次改为矩形、菱形、正方形或等腰梯形,其他条件不变,那么所得的四边形EFGH分别为_______________________;(2)如果把结论中的平行四边形EFGH依次改为矩形、菱形、正方形,那么原四边形ABCD应具备的条件是_______________________.(湖北省黄冈市中考试题)第1题图第2题图\n2.如图,已知AG⊥BD,AF⊥CE,BD,CE分别是∠ABC和∠ACB的角平分线,若BF=2,ED=3,GC=4,则△ABC的周长为_______________.(重庆市竞赛试题)3.如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D,E是AC的中点,若BC=16,DE=5,则AD=______________.(南京市中考试题)4.如图,在△ABC中,AB=AC,M,N分别是AB,AC的中点,D,E为BC上的点,连接DN,EM,若AB=13cm,BC=10cm,DE=5cm,则图中阴影部分的面积为________________.(北京市中考试题)第3题图第4题图第7题图5.A′,B′,C′,D′顺次为四边形ABCD的各边的中点,下面条件中使四边形A′B′C′D′为正方形的条件是()A.四边形ABCD是矩形B.四边形ABCD是菱形C.四边形ABCD是等腰梯形D.四边形ABCD中,AC⊥BD且AC=BD6.若等腰梯形的两条对角线互相垂直,中位线长为8cm,则该等腰梯形的面积为()A.16cm2B.32cm2C.64cm2D.112cm27.如图,梯形ABCD中,AD∥BC,E,F分别是BD,AC的中点,若AD=6cm,BC=18cm,则EF的长为()A.8cmB.7cmC.6cmD.5cm8.如图,在梯形ABCD中,AD∥EF∥GH∥BC,AE=EG=GB,AD=18,BC=32,则EF+GH=()A.40B.48C.50D.56(泰州市中考试题)第8题图第9题图9.如图,在△ABC中,∠B=2∠C,AD⊥BC于点D,M是BC的中点,求证:DM=AB.\n10.如图,在△ABC中,BD=CE,BE,CD的中点分别是M,N,直线MN分别交AB,AC于点P,Q,求证:AP=AQ.第10题图11.在图1至图3中,点B是线段AC的中点,点D是线段CE的中点.四边形BCGF和CDHN都是正方形.AE的中点是M.(1)如图1,点E在AC的延长线上,点N与点G重合时,点M与点C重合,求证:FM=MH,FM⊥MH;(2)将图1中的CE绕点C顺时针旋转一个锐角,得到图2,求证:△FMH是等腰直角三角形;(3)将图2中的CE缩短到图3的情况,△FMH还是等腰直角三角形吗?(不必说明理由)(2009年河北省中考试题)图1AHC(M)DEBFG(N)G图2AHCDEBFNMAHCDE图3BFGMN12.在六边形ABCDEF中,AB∥DE,BC∥EF,CD∥FA,AB+DE=BC+EF,A1,B1,D1,E1分别是边AB,BC,DE,EF的中点,A1D1=B1E1.求证:∠CDE=∠AFE.\n第12题图B级1.如图,正方形ABCD两条对角线相交于点E,∠CAD的平分线AF交DE于点G,交DC于点F,若GE=24,则FC=_________________.2.如图,四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点F,M,N分别是AB,CD的中点,MN分别交BD,AC于点P,Q,且∠FPQ=∠FQP,BD=10,则AC=_________.(重庆市竞赛试题)第1题图第2题图第3题图3.如图,在△ABC中,∠BAC=120°,以AB,AC为边分别向形外作正三角形ABD和正三角形ACE,M为AD的中点,N为AE的中点,P为BC的中点,则∠MPN=_________.(北京市竞赛试题)4.如图,已知A为DE的中点,设△DBC,△ABC,△EBC的面积分别为S1,S2,S3,则S1,S2,S3之间的关系是()A.S2=(S1+S3)B.S2=(S3―S1)C.S2=(S1+S3)D.S2=(S3―S1)5.如图,在图形ABCD中,AB∥DC,M为DC的中点,N为AB的中点,则()A.MN>(AD+BC)B.MN<(AD+BC)C.MN=(AD+BC)D.无法确定MN与(AD+BC)的关系第4题图第5题图第6题图第7题图6.如图,凸四边形ABCD的面积是a,E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA\n的中点,那么图中的阴影部分的面积为()A.aB.aC.aD.a(江苏省竞赛试题)7.如图,在△ABC中,D为AB的中点,分别延长CA,CB到点E,F,使DE=DF,过E,F分别作CA,CB的垂线,相交于点P.求证:∠PAE=∠PBF.(全国初中数学联赛试题)8.如图,锐角△ABC中,作高BD和CE,过顶点B,C分别作DE的垂线BF和CG,求证:EF=DG.(全俄奥林匹克数学竞赛试题)第8题图9.如图,在△ABC中,AD是BC边上的中线,点M在AB边上,点N在AC边上,并且∠MDN=90°,如果BM2+CN2=DM2+DN2.求证:AD2=(AB2+AC2).(北京市竞赛试题)第9题图10.已知:△ABD和△ACE都是直角三角形,且∠ABD=∠ACE=90°.如图1,连接DE,设M为DE的中点.(1)求证:MB=MC;(2)设∠BAD=∠CAE,固定△ABD,让Rt△ACE绕顶点A在平面内旋转到图2的位置,试问:MB=MC是否还成立?请说明理由.(江苏省竞赛试题)\n11.已知△OAB,△OCD都是等腰直角三角形,∠AOB=∠COD=90°.(1)如图1,点C在OA边上,点D在OB边上,连接AD,BC,M为线段AD的中点,求证:OM⊥BC.(2)如图2,在图1的基础上,将△OCD绕点O逆时针旋转α(α为锐角),M为线段AD的中点.①求证:OM=BC;②OM⊥BC是否还成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.12.如图1,在△ABC中,点P为BC边的中点,直线a绕顶点A旋转,若点B,P在直线a的异侧,BM⊥直线a于点M,CN⊥直线a于点N,连接PM,PN.(1)延长MP交CN于点E(如图2).①求证:△BPM≌△CPE;②求证:PM=PN.(2)若直线a绕点A旋转到如图3的位置时,点B,P在直线a的同侧,其他条件不变,此时PM=PN还成立吗?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.\n(3))若直线a绕点A旋转到与BC边平行的位置时,其他条件不变.请直接判断四边形MBCN的形状及此时PM=PN是否成立.不必说明理由.(沈阳市中考试题)专题22关于中点的联想例1、6例2B提示:取的中点,连,,则,,Ð例3提示:取中点,连,证明例4(1)四边形为菱形;(2)成立,连,,由≌,得,又,,,,则,故四边形为菱形;(3)四边形是正方形例5证明:延长至,使,延长至,使,连,,,,Ð=Ð,≌,有,又,分别是与的中位线,,,故\n例6(1)如图,,,皆为等腰三角形,连,,则^,^(2)如图,分别延长,交于,,则∥A级1.平行四边形(1)菱形、矩形、正方形、菱形;(2)对角线互相垂直、对角线相等、对角线互相垂直且相等2.303.64.305.D6.C7.C8.C9.提示:取中点,连结,,则,证明10.提示:取中点,连结,,则11.(1)略(2)连,,则四边形为平行四边形,可证明≌,则,ÐÐ,延长交于,则ÐÐÐ,则Ð=Ð,故Ð是等腰直角三角形(3)是12.如图,作□,连接,取的中点,则四边形是梯形,连接,,由梯形中位线定理知,∥∥∥,∥∥∥,且,,同理作□,取的中点,连接,,由梯形中位线定理知,∥∥∥,∥∥∥且,,在与中,,。又,≌,Ð=Ð,Ð=Ð\nB级1.48提示:取中点,连接,则,=2HE.2.10提示:取AD中点E,连接ME,NE,则ME=NE.3.60°提示:分别取AB、AC中点F、G,连接FP、GP,FM,GN.4.C5.B提示:连接AC,取AC中点P,连接PM,PN.6.D提示:连接EF,FG,GH,HE,AC.7.分别取AP,BP的中点M,N,连接EM,DM,FN,DN.∵∴∠AMD=∠BND.∵M,N分别是Rt△AEP,Rt△BFP斜边的中点,∴EM=AM=DN,FN=BN=DM,又DE=DF,∴△DEM≌△DFN,得∠EMD=∠FND,∠AME=∠BNF,而△AME,△BNF均为等腰三角形,∴∠PAE=∠PBF.8.提示:分别取BC,DE中点M,N,连接EM,DM,MN,则EM=DM,MN⊥FG,FB∥MN∥CG.9.证明:延长ND至P,使DP=DN,连接BP,则由△BPD≌△CND,得BP=CN,∠DBP=∠DCN∴AC∥BP,MP=MN.由MN2=BM2+CN2得MP2=BM2+BP2.∴∠MBP=∠BAC=90°.在Rt△ABC中,BC2=AB2+AC2,把AD=代入上式,得AD2=.10.(1)延长BM交CE于N,由△DBM≌△ENM,得BM=CM=MN.(2)MB=MC仍能成立,取AD中点P,AE中点Q,连接PB,PM,CQ,MQ,MP=,MQ=,∠BPM=∠MQC,由△PBM≌△QMC得MB=MC.11.(1)先证△ADO≌△BCO,则∠OAD=∠OBC,又∵M为AD中点,则∠AOM=∠OAD,∴∠OAD=∠\nCBO=∠AOM,推出OM⊥BC.(2)①延长DO至N,使OD=ON,连AN,则OM=,OM∥AN,证明△BOC≌△AON,得BC=AN,则OM=.②∵∠CBO=∠NAO,延长BC交AN于H,则∠AOB=∠AHC=90°,则BH⊥AN,又AN∥OM得BC⊥OM.12.(1)略(2)延长MP与NC的延长线交于点E,证明△BPM≌△CPE,得PM=PE,,在Rt△MNE中,PN=,∴PM=PN.(3)四边形MBCN是矩形,PM=PN成立.