1、 倍长中线模型巩固练习倍长中线模型巩固练习(提优提优) 1. 如图,ABC 为等边三角形,BDDE,BDE120,连接 CE,F 为 CE 的中点,连接 DF 并倍长, 连接 AD、CG、AG.下列结论:CGDE;若 DEBC,则ABHGBD;在的条件下,若 CE BC,则.其中正确的有( ) A.都正确 B.只有正确 C.只有正确 D.只有正确 【解答】A 【解析】点 F 是 EC 的中点,CFEF, 在CFG 和EFD 中,CFGEFD(SAS), CGDE,故本选项正确; DEBC,BDE120,GBD60(两直线平行,同旁内角互补), ABC 是等边三角形,ABCACB60,ABAC,
2、 ABDABCGBD120,ACG180-ACB120,ABDACG 又CGDE,DBDE,BDCG, 在ABD 与ACG 中,ABDACG(SAS), ADAG,BADCAG,DAG60,ADG 是等边三角形, ADG60,BDGBDHADGBDH60, 又AHBBDHGBDBDH60,AHBGDB(等量代换), ABHGBD,ABHGBD,故本选项正确; 如图所示,过点 D 作 DQBC 于点 Q, ECBC,D/CE. 又DEBC,四边形 DECQ 是矩形,CQDE. BDDE,DECG,CQCG, 设,则在 RtBDQ 中,由特殊角的三角函数值求得, 在 RtGQD 中,由勾股定理求得
3、, 由知ADG 是等边三角形,则 ADGD, ,即,故本选项正确; 综上所述,正确的结论是. 2. 小明遇到这样一个问题,如图 1,ABC 中,AB7,AC5,点 D 为 BC 的中点,求 AD 的取值范围. 小明发现老师讲过的“倍长中线法”可以解决这个问题,所谓倍长中线法,就是将三角形的中线延长一倍, 以便构造出全等三角形,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题的方法,他的做法是:如图 2,延长 AD 到 E,使 DEAD,连接 BE,构造BEDCAD,经过推理和计算使问题得到解决 请回答:(1)小明证明BEDCAD 用到的判定定理是: (用字母表示), (2)AD 的取值范围是 ; (3)
4、小明还发现:倍长中线法最重要的一点就是延长中线一倍,完成全等三角形模型的构造. 参考小明思考问题的方法,解决问题: 如图 3,在正方形 ABCD 中,E 为 AB 边的中点 G、F 分别为 AD,BC 边上的点,若 AG2,BF4, GEF90,求 GF 的长. 【解答】(1)SAS;(2)1AD6;(3)GF6 【解析】(1)在BED 与CAD 中,BEDCAD(SAS); (2)BEDCAD,BEAC5, AB7,2AE12,22AD12,1AD6. (3)延长 GE 交 CB 的延长线于点 M,如图所示: 四边形 ABCD 是正方形,ADCM,AGEM, 在AEG 和BEM 中,AEGB
5、EM(AAS),GEEM,AGBM2, EFMG,FGFM, BF4,MFBFBM246,GFFM6. 3. 如图 1,在ABC 中,点 D 是 BC 的中点,延长 AD 到点 G,使 DGAD,连接 CG,可以得到ABD GCD,这种作辅助线的方法我们通常叫做“倍长中线法” 如图 2, 在ABC 中, 点 D 是 BC 的中点点 E 是 AB 上一点, 连接 ED, 小明由图 1 中作辅助线的方法想到: 延长 ED 到点 G,使 DGED,连接 CG. (1)请直接写出线段 BE 和 CG 的关系: ; (2)如图 3,若A90,过点 D 作 DFDE 交 AC 于点 F,连接 EF,已知
6、BE3,其它条 件不变,求 EF 的长. 【解答】(1)BECG;(2)EF 【解析】(1)点 D 是 BC 的中点,BDCD, 在EBD 和GCD 中,EBDGCD(SAS),BECG; (2)连接 GF,如图所示: 由(1)知EBDGCD,BGCD,BECG3, 又A90,BBCA90, GCDBCA90,即GCF90, CG3, DFDE,且 DEDG,EFFG. 4. 自主学习,学以致用 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 DEAD.在ABD 和ECD 中,ADDE,ADBEDC,BDCD,所以,ABDECD(SAS),进一步可得到 AB
7、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 BFAC,连 结并延长 BF 交 AC 于点 E,求证:AEEF. 【解答】见解析 【解析】证明:延长 AD 至点 G,使得 DFDG,连接 CG,如图所示: AD 是中线,BDDC, 在BDF 和CDG 中,BDFCDG, BFCG,BFDG, AFEBFD,AFEG, BFCG,BFAC,CGAC,GCAF, AFECAF,AEEF. 5. 定义:如图 1,在ABC 中,把
8、 AB 绕点 A 逆时针旋转 a(0180)并延长一倍得到 AB,把 AC 绕点 A 顺时针旋转并延长一倍得到 AC,连接 BC.当时,称ABC是ABC 的“倍旋 三角形” ,ABC边 BC上的中线 AD 叫做ABC 的“倍旋中线”. 特例感知: (1)如图 1,当BAC90,BC4 时,则“倍旋中线”AD 长为 ;如图 2,当ABC为等边三角 形时, “倍旋中线”AD 与 BC 的数量关系为 ; 猜想论证: (2)在图 3 中,当ABC 为任意三角形时,猜想“倍旋中线”AD 与 BC 的数量关系,并给予证明. 【解答】(1)AD4,ADBC;(2)ADBC,证明见解析 【解析】(1)BAC9
9、0,BAC90BAC, 根据题意知,AB2AB,AC2AC, ,ABCABC, ,BC2BC, 在 RtABC中,AD 是斜边中线,BC2AD,ADBC4; 如图 2,A BC是等边三角形, ABAC BC,BAC60, AD 是A BC的中线, ,ADB90, , 由题意得 AB2AB,AC2AC,ABAC, 由得, BC30 , 如图所示,过点 A 作 AEBC 于点 E,BC2BE, 在 RtABE 中, ; (2)ADBC, 证明:由题意知,AB2AB,AC2AC,延长 AD 到 M,使 DMAM,连接 BM,CM,AM2AD, AD 是ABC的中线,BDCD, 四边形 ABMC是平行
10、四边形,ACBM2AC,BACABM180, BABCAC180, BACBAC180, BACABM, AB2AB,BACABM, AM2BC,ADBC. 6. 已知抛物线经过 A(,0),B(1,0),点 P 为抛物线上一动点,直线 与轴交于点 D. (1)求此抛物线解析式; (2)如图 1,连结 OP 并倍长至 Q,试说明在直线上有且仅有一点 M,使OMQ90; (3)如图 2,连结 PO 并延长交抛物线于另一点 T,求证:y 轴平分PDT. 【解答】(1);(2)见解析;(3)见解析 【解析】(1)设抛物线的解析式为,将点 C 的坐标代入解得, 该抛物线的函数解析式为; (2)作 PM 与定直线垂直,垂足为 M 点,如图所示: 设,则, , 由“过直线外一点有且只有一条直线与已知直线垂直”可得,M 点是唯一的,即以 P 为圆心,PO 为半径的 圆恰好与定直线相切于点 M,切点 M 当然也是唯一的, 在直线上有且只有一点 M,使得OMQ90 ; (3)设直线 PT 的解析式为,作 TE 与定直线垂直,垂足为 E,作 PF 与定直线垂直,垂足为 F,如图 所示: 设,由消去整理得, 由韦达定理可得, 又 , ,TDEPDF,ODTODP,即轴平分PDT.