馮海亮
在初中幾何中,有關(guān)三角形、四邊形的問題中時常會出現(xiàn)線段的中點,在這種情況下,我們可以聯(lián)想構(gòu)造三角形中位線,將圖形中分散的線段集中起來,從而解決問題。
A.3 B.4 C.2 3 D.32
圖1
【解析】如圖2,取BC的中點G,連接EG,根據(jù)三角形的中位線定理得:EG=4。設(shè)CD=x,則EF=BC=2x,證明四邊形EGDF是平行四邊形,可得DF=EG=4。
圖2
【點評】本題考查了平行四邊形的判定和性質(zhì)、三角形中位線定理,通過輔助線構(gòu)造三角形的中位線是解題關(guān)鍵。
例2 如圖3,在△ABC中,用直尺和圓規(guī)作AB、AC的垂直平分線,分別交AB、AC于點D、E,連接DE。若BC=10cm,則DE= cm。
圖3
【解析】直接利用線段垂直平分線的性質(zhì),得出DE是△ABC的中位線,進而得出答案。
解:∵用直尺和圓規(guī)作AB、AC的垂直平分線,
∴D為AB的中點,E為AC的中點,
∴DE是△ABC的中位線,
故答案為:5。
【點評】此題主要考查了基本作圖以及線段垂直平分線的性質(zhì),正確得出DE是△ABC的中位線是解題關(guān)鍵。
例3 如圖4,四邊形ABCD中,AC平分∠BAD,∠ACD=∠ABC=90°,E、F分別為AC、CD的中點,∠D=α,則∠BEF的度數(shù)為 (用含α的式子表示)。
圖4
【解析】根據(jù)直角三角形的性質(zhì)得到∠DAC=90°-α,根據(jù)角平分線的定義、三角形的外角的性質(zhì)得到∠CEB=180°-2α,根據(jù)三角形中位線定理、平行線的性質(zhì)得到∠CEF=∠DAC=90°-α,結(jié)合圖形計算即可。
解:∵∠ACD=90°,∠D=α,
∴∠DAC=90°-α,
∵AC平分∠BAD,
∴∠DAC=∠BAC=90°-α,
∵∠ABC=90°,E是AC的中點,
∴BE=AE=EC,
∴∠EAB=∠EBA=90°-α,
∴∠CEB=180°-2α,
∵E、F分別為AC、CD的中點,
∴EF為△ACD的中位線,
∴EF∥AD,
∴∠CEF=∠DAC=90°-α,
∴∠BEF=180°-2α+90°-α=270°-3α。
故答案為:270°-3α。
【點評】本題考查的是三角形中位線定理、直角三角形的性質(zhì)、角平分線的定義,掌握三角形的中位線性質(zhì)是解題的關(guān)鍵。
例4 如圖5,在四邊形ABCD中,AB=CD,G、H分別是BC、AD的中點,BA、CD的延長線分別交GH的延長線于點E、F,猜想∠AEH與∠DFH的關(guān)系,并說明理由。
圖5
【解析】如圖6,連接BD,設(shè)BD的中點為M,連接HM、GM。利用三角形中位線,證得△HGM是等腰三角形,則∠MHG=∠MGH。利用三角形中位線定理、平行線的性質(zhì)推知∠MHG=∠AEH,∠MGH=∠DFH,根據(jù)等量代換證得∠AEH=∠DFH。
解:∠AEH=∠DFH。
理由如下:如圖6,連接BD,設(shè)BD的中點為M,連接HM、GM。
圖6
∵點H是AD的中點,
∴∠MHG=∠AEH。
∴∠MGH=∠DFH,
又∵AB=CD,∴GM=HM,
∴∠MHG=∠MGH,∴∠AEH=∠DFH。
【點評】本題主要考查三角形的中位線定理,熟練運用三角形的中位線定理進行線段轉(zhuǎn)換是解題關(guān)鍵,構(gòu)造合理的輔助線是解題難點。
“有中點,取中點,連中點,造中位線”,這是中點處理常見策略之一。只要你熟練掌握此策略,對于看不見的中位線,也能構(gòu)造合理的輔助線,任題目變化多端,也能叫它原形畢露!