姚国成
福建省
莆田青璜中学 姚国成351111
已知题目中出现线段中点或两边倍半关系,要联想到的辅助线有:
1、倍长中线
2、等腰三角形三线合一
3、中位线
4、直角三角形斜边上的中线
这讲重点讲解通过构造中位线来解决相关问题
I、通过构造中位线解决线段倍半问题:
来看上讲提到的一道课后证明题,证明重心性质:
例1已知:△ABC中,中线AD、CE相交于点O
求证:AO=2DO, CO=2EO
思路:要证线段倍半关系,可倍长或取中点,下面用构造中位线证明:
分别取AO、CO中点G、H,依次连接GEDF,
根据中位线性质可证DE∥GF,DE=GF,证明四边形GEDF为“平四”
得:EO=FO=FC,DO=OG=AG
(注:本题也可用倍长和相似证明)
练习1 已知:△ABC中,点E为中线AD中点,连BE并延长交AC于点F.
求证:CF=2AF,BE=3EF
法一:取CF中点G,连DG 法二:取BF中点K,连DK .(过程略)
(注:以上两辅助线也可是过D作平行线,这在以后相似单元会学到)
练习2已知:□ABCD中,E为AD中点,连BE、CE, F为BE中点,连DF交CE于点G,求证:FG=DG,EC=4EG
II、通过构造中位线解决中点四边形相关题型:
中点四边形有关结论有:
1、依次连接任意四边形四边中点可得平行四边形
2、依次连接对角线相等的四边形四边中点可得菱形
3、依次连接对角线互相垂直的四边形四边中点可得矩形
4、依次连接对角线相等且互相垂直的四边形四边中点可得正方形
(以上结论易证,由学生自己画图证明并掌握)
例3:已知:RT△ABC中,∠A=90°
D、E分别为AC、AB边上两动点,连BD、CE,F、G、M、N分别为BC、DE、CE、BD边上中点1、求证:FG=MN;2、当动点D、E满足什么关系时,FG⊥MN
简析:1、依次连接G、N、F、M,易证MGNF为平四,再通过导角证明∠MFN=90°得矩形FG=MN当CD=BE时,可证MGNF为正方形
练习3 已知:正方形ABCD中,E、F、G、H,分别为AB、BC、CD、DA边上的点,且EG⊥FH,依次连接EFGH,分别取EF、FG、GH、HE各边中点J、K、L、I连KI、LJ,探究线段KI与LJ的关系,并证明
III、通过构造中位线把分散的边角(如:四边形对边或对角线)
缩放集中在一起
例4已知:四边形ABCD中,M、N分别为AD、BC边的中点,AB=8,CD=6
(1)求MN的最大值;(2)当∠ABC+∠DCB=90°时,求MN的值
(1)MN≤HM+HN,最大值为7
简析:连BD,取BD中点H,连HM,HN,通过导角,可证∠MEN=90°,勾股得MN=5
另解:如图,类似倍长中线,DE=10MN=5
练习4已知:四边形ABCD中,AB=CD,M、N分别为AC、BD边的中点,
分别延长BA、DC交于G,延长NM交BG于F,交BG延长线于E
求证:△EFG为等腰三角形
提示:如图,连BD,取BD中点K,
连MK,NK如图,通过导角证∠E=∠EFG
(通过构造中位线,把AB、CD缩小一半集中在△KMN中)
小结:已知两对边,连对角线,取其中点构造中位线,可把已知两边缩小一半集中在一个三角形中,并可通过转化已知角解决问题。
例5已知:四边形ABCD中,E、F分别为AB、CD边的中点,连EF交AC、BD于M、N
(1)当AC⊥BD时,求证:
(1)当AC = BD时,求证: GM=GN
提示:取BC中点I,连EI,FI
通过构造中位线,把AC、BD缩小一半集中在△EIF中,再导角证明∠EIF=90°
勾股可得
提示:取BC中点H,连EH、FH,证EH=FH
再证∠GMN=∠EFH=∠FEH=∠GNM
GM=GN
小结:已知四边形两对角线,取一边中点构造中位线,可把已知两对角线缩小一半集中在一个三角形中,并可通过已知边、角的转化来解决问题。
练习5
已知:四边形ABCD中,AB=CD,F分别为BD、AC的中点,G分别为EF、BC的中点求证:HG⊥EF
练习6
已知:△ABC中,BD=CE,F、G分别为BE、CD的中点,直线FG分别交AB、AC于点M、N.求证:△AMN为等腰三角形