专题14.6 全等三角形几何模型(倍长中线)(分层练习)-2023-2024学年八年级数学上册全章复习与专题突破讲与练(沪科版).docx
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- 专题14.6 全等三角形几何模型倍长中线分层练习-2023-2024学年八年级数学上册全章复习与专题突破讲与练沪科版 专题 14.6 全等 三角形 几何 模型 中线 分层 练习 2023 2024
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1、专题14.6 全等三角形几何模型(倍长中线)(分层练习)全等三角形的对应边相等,对应角相等是证线段相等或角相等的重要依据,在解题过程中若不能直接运用,则需要通过作辅助线来构造全等三角形,若已知条件中存在中线,可将中线延长,将要求解或证明的结论进行转化,进而解决问题。1仔细阅读下面的解题过程,并完成填空:如图13,AD为ABC的中线,已知AD=4cm,试确定AB+AC的取值范围.解:延长AD到E,使DE = AD,连接BE.因为AD为ABC的中线,所以BD=CD在ACD和EBD中,因为AD=DE,ADC=EDB,CD=BD,所以ACDEBD(_).所以BE=AC(_).因为AB+BEAE(_),
2、所以AB+ACAE.因为AE=2AD=8cm,所以AB+AC_cm. 2如图,在中,(1) 求边的长的取值范围? (2) 若是的中线,求取值范围?3如图,是的中线,求中线的取值范围 4佳佳同学遇到这样一个问题:如图,中,是中线,求的取值范围她的做法是:延长到,使,连接,证明,经过推理和计算使问题得到解决请回答:(1) 为什么?写出推理过程;(2) 求出的取值范围;(3) 如图,是的中线,在上取一点,连结并延长交于点,若,求证: 5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,OAOB,OCOD,AOBCOD90,回答下列问题: (1) 求证:OAC和OBD是兄弟三角形
3、(2) “取BD的中点P,连接OP,试说明AC2OP”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 请在图中通过作辅助线构造BPEDPO,并证明BEOD; 求证:AC2OP 6某数学兴趣小组在活动时,老师提出了这样一个问题:如图,在中,AB6,AC8,D是BC的中点,求BC边上的中线AD的取值范围小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长AD到E,使DEAD,请补充完整证明“ABDECD”的推理过程 (1) 求证:ABDECD证明:延长AD到点E,使DEAD在ABD和ECD中ADED(已作)ADBEDC( )C
4、D (中点定义)ABDECD( )(2) 由(1)的结论,根据AD与AE之间的关系,探究得出AD的取值范围是 ;(3) 【感悟】解题时,条件中若出现“中点”“中线”等字样,可以考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集合到同一个三角形中【问题解决】如下图,中,AD是的中线,且,求AE的长7如图,在ABC中,AC=2AB,AD平分BAC,延长CB到点E,使BE=BD,连接AE(1)依题意补全图形;(2)试判断AE与CD的数量关系,并进行证明8已知:多项式x2+4x+5可以写成(x1)2+a(x1)+b的形式(1) 求a,b的值;(2) ABC的两边BC,AC的长分别是a,b,求
5、第三边AB上的中线CD的取值范围9(1)方法呈现:如图1,在 中,若,D为边的中点,求边上的中线的取值范围 解决此问题可以用如下方法:延长至点E,使,再连接,可证,从而把集中在中,利用三角形三边的关系即可判断中线的取值范围是 (直接写出范围即可)这种解决问题的方法我们称为“倍长中线法”(2)知识运用:如图2,在中,D为的中点,且线段的长度为整数求的长度10如图,在中,为边上的中线(1) 按要求作图:延长到点E,使;连接(2) 求证:(3) 求证:(4) 若,求的取值范围11“倍长中线法”是解决几何问题的重要方法所谓倍长中线法,就是将三角形的中线延长一倍,以便构造出全等三角形,具体做法是:如图,
6、是的中线,延长到,使,连接,构造出和求证: 12如图,在中,是边上的中线,求的取值范围13如图,在中, 是边上的中线延长到点,使,连接 (1) 求证:;(2) 与的数量关系是:_,位置关系是:_;(3) 若,猜想与的数量关系,并加以证明14数学兴趣小组活动时,张老师提出了如下问题:如图,在中,求边上的中线的取值范围小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长到M,使得;连接,通过三角形全等把转化在中;利用三角形的三边关系可得的取值范围为,从而得到的取值范围问题:(1) 依据小明的做法,请你补全图形,并写出的取值范围;(2) 根据你补全的图形,写出与的数量关系和位置关系,并加以证明15如图
7、1,在ABC中,若AB10,BC8,求AC边上的中线BD的取值范围(1)小聪同学是这样思考的:延长BD至E,使DEBD,连接CE,可证得CEDABD请证明CEDABD;中线BD的取值范围是 (2)问题拓展:如图2,在ABC中,点D是AC的中点,分别以AB,BC为直角边向ABC外作等腰直角三角形ABM和等腰直角三角形BCN,其中,ABBM,BCBN,ABMNBC90,连接MN请写出BD与MN的数量关系,并说明理由16如图,CE、CB分别是与的中线,且,求证:17如图1,中,若,求边上的中线的取值范围,小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长到点,使,请根据小明的方法思考:(1) 由已知
8、和作图能得到的理由是_(3) 求得的取值范围是_(4) 如图2,在中,点是的中点,点在边上,点在边上,若,求证:18(1)已知如图1,在中,求边上的中线的取值范围(2)思考:已知如图2,是的中线,试探究线段与的数量和位置关系,并加以证明19已知ABC(1) 如图1,按如下要求用尺规作图:作出ABC的中线CD;延长CD至E,使DECD,连接AE;(不要求写出作法,但要保留作图痕迹)(2) 在(1)中,直线AE与直线BC的关系是 ;(3) 如图2,若ACB,CD是中线试探究CD与AB之间的数量关系,并说明理由;(4) 如图3,若ACB,ACBC,CD是ABC的中线,过点B作BEAC于E,交CD于点
9、F,连接DE若CF4,则DE的长是 20数学兴趣小组在活动时,老师提出了这样一个问题:如图1,在中,D是BC的中点,求BC边上的中线AD的取值范围【阅读理解】小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:(1)如图1,延长AD到E点,使,连接BE 根据_可以判定 _,得出_这样就能把线段AB、AC、集中在中利用三角形三边的关系,即可得出中线AD的取值范围是【方法感悟】当条件中出现“中点”、“中线”等条件时,可以考虑作“辅助线”把中线延长一倍,构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集中到同一个三角形中,这种做辅助线的方法称为“中线加倍”法【问题解决】(2)如图2,在中,D是BC边的中点,
10、DE交AB于点E,DF交AC于点F,连接EF,求证:【问题拓展】(3)如图3,中,AD是的中线,且直接写出AE的长_21(1)基础应用:如图1,在ABC中,AB5,AC7,AD是BC边上的中线,延长AD到点E使DEAD,连接CE,把AB,AC,2AD利用旋转全等的方式集中在ACE中,利用三角形三边关系可得AD的取值范围是 ;(2)推广应用:应用旋转全等的方式解决问题如图2,在ABC中,AD是BC边上的中线,点E,F分别在AB,AC上,且DEDF,求证:BE+CFEF;(3)综合应用:如图3,在四边形ABCD中,ABAD,B+ADC180且EAFBAD,试问线段EF、BE、FD具有怎样的数量关系
11、,并证明22阅读下列材料,完成相应任务数学活动课上,老师提出了如下问题:如图1,已知中,是边上的中线求证:智慧小组的证法如下:证明:如图2,延长至,使,是边上的中线在和中(依据一)在中,(依据二)任务一:上述证明过程中的“依据1”和“依据2”分别是指:依据1:_;依据2:_归纳总结:上述方法是通过延长中线,使,构造了一对全等三角形,将,转化到一个三角形中,进而解决问题,这种方法叫做“倍长中线法”“倍长中线法”多用于构造全等三角形和证明边之间的关系任务二:如图3,则的取值范围是_;任务三:如图4,在图3的基础上,分别以和为边作等腰直角三角形,在中,;中,连接试探究与的数量关系,并说明理由23已知
12、:ABC和ADE都是等腰直角三角形,ACB=ADE=90,点M是BE的中点,连接CM、DM(1)当点D在AB上,点E在AC上时(如图一),求证:DM=CM,DMCM;(2)当点D在CA延长线上时(如图二)(1)中结论仍然成立,请补全图形(不用证明);(3)当EDAB时(如图三),上述结论仍然成立,请加以证明24(1)如图1,是的中线,求的取值范围,我们可以延长到点,使,连接(如图2所示),这样就可以求出的取值范围,从而得解,请写出解题过程;(2)在(1)问的启发下,解决下列问题:如图3,是的中线,交于点,交于点,且,求证: 参考答案1答案见解析【分析】根据三角形全等的判定与性质以及三角形的内角
13、和,即可得出答案.【详解】解:延长AD到E,使DE = AD,连接BE.因为AD为ABC的中线,所以BD=CD.在ACD和EBD中,因为AD=DE,ADC=EDB,CD=BD,所以ACDEBD(SAS).所以BE=AC(全等三角形的性质).因为AB+BEAE(两边之和大于第三边),所以AB+ACAE.因为AE=2AD=8cm,所以AB+AC8cm.【点拨】本题考查的是全等三角形的判定与性质以及三角形边的性质,需要熟练掌握各种性质与定理.2(1) (2)【分析】(1)根据三角形三边的关系求解即可;(2)延长至E,使,连接,证明,得到,由三角形三边关系得到,则【详解】(1)解:由三角形的三边关系可
14、知:,;(2)解:延长至E,使,连接,在中,由三角形的三边关系:,【点拨】本题主要考查了三角形三边的关系,全等三角形的性质与判定,正确作出辅助线构造全等三角形是解题的关键3【分析】延长到,使,证明两边之和大于,两边之差小于,证明三角形全等,得到线段相等,等量代换得【详解】解:如图,延长至,使,连接,为中点,在和中,在中,即,【点拨】本题考查了全等三角形的判定和性质,三角形三边之间的关系,解题的关键是作辅助线,构造全等三角形4(1)证明见解析 (2) (3)证明见解析【分析】(1)由“”可证;(2)由全等三角形的性质可得,由三角形的三边关系可求解;(3)延长至,使,连接,由“”可证,可得,由等腰
15、三角形的性质可得,可得【详解】(1)解:是中线, ,延长到,使,且,(2)解:由(1)可知,在中,即,(3)证明:如图,延长至,使,连接,是的中线,又,【点拨】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,中线的性质,等腰三角形的判定和性质,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键5(1)见解析 (2)见解析;见解析【分析】(1)证出AOC+BOD=180,由兄弟三角形的定义可得出结论;(2)延长OP至E,使PE=OP,证明BPEDPO(SAS),由全等三角形的性质得出BE=OD;证明EBOCOA(SAS),由全等三角形的性质得出OE=AC,则可得出结论【详解】(1)证明:AOB=COD=
16、90,AOC+BOD=360-AOB-COD=360-90-90=180,又AO=OB,OC=OD,OAC和OBD是兄弟三角形;(2)证明:延长OP至E,使PE=OP,P为BD的中点,BP=PD,又BPE=DPO,PE=OP,BPEDPO(SAS),BE=OD;证明:BPEDPO,E=DOP,BEOD,EBO+BOD=180,又BOD+AOC=180,EBO=AOC,BE=OD,OD=OC,BE=OC,又OB=OA,EBOCOA(SAS),OE=AC,又OE=2OP,AC=2OP【点拨】本题是三角形综合题,考查了新定义兄弟三角形,全等三角形的判定与性质,正确作出辅助线是解题的关键6(1)对顶角
17、相等;BD;SAS (2) (3)【分析】(1)延长AD到点E,使DE=AD,根据SAS定理证明ABDECD;(2)根据全等三角形的性质、三角形的三边关系计算;(3)延长AD交EC的延长线于F,证明ABDFCD,ADEFDE,根据全等三角形的性质解答【详解】(1)延长AD到点E,使DEAD在ABD和ECD中ADED(已作)ADBEDC(对顶角相等)CDBD(中点定义)ABDECD(SAS)故答案为:对顶角相等;BD;SAS(2)ABDECD ,AB6,AC8,故答案为;(3)延长AD交EC的延长线于F,在和中,又FDEADE90EDEDADEFDE,【点拨】本题考查了三角形的三边关系定理和全等
18、三角形的性质和判定,解题关键是熟记全等三角形的判定条件7(1)见解析;(2),见解析【分析】(1)直接延长CB到点E,使BE=BD即可;(2)延长至点,使得,连接,可证得,则,再通过证明,可得到,从而得到即可【详解】(1)如图所示:(2)如图,判断:证明如下:延长至点,使得,连接在和中, AD平分BAC在和中,又【点拨】本题考查全等三角形的判定与性质,主要涉及倍长中线的模型,熟记基本模型是解题关键8(1), (2)2CD8【分析】(1)把展开,然后根据多项式x2+4x+5可以写成(x1)2+a(x1)+b的形式,可得,即可求解;(2)延长CD至点H,使CD=DH,连接AH,可得CDBHAD,从
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