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专题02 遇到中点如何添加辅助线-2025年中考数学二轮专题(江西专用)(原卷版+解析版)
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这是一份专题02 遇到中点如何添加辅助线-2025年中考数学二轮专题(江西专用)(原卷版+解析版),文件包含专题02遇到中点如何添加辅助线模型解读与提分精练原卷版docx、专题02遇到中点如何添加辅助线模型解读与提分精练解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共47页, 欢迎下载使用。
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TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc32255" PAGEREF _Tc32255 \h 1
\l "_Tc29239" 模型1.构造中位线模型 PAGEREF _Tc29239 \h 1
\l "_Tc3314" 模型2.构造中线模型 PAGEREF _Tc3314 \h 5
\l "_Tc23561" 模型3.构造倍长中线(或类中线)模型 PAGEREF _Tc23561 \h 10
\l "_Tc16539" PAGEREF _Tc16539 \h 13
模型1.构造中位线模型
情形1:当图形中出现两个中点时,考虑构造中位线.
条件:如图,在△ABC中,点D,E分别为AB,AC的中点.
辅助线作法:连接DE.
结论: DE=12BC,DE∥BC.
情形2:当图形中出现一个中点时,考虑过中点作已知长度边的平行线构造中位线.
①条件:如图1,在△ABC中,D是边AB 的中点,且已知底边BC的长.
辅助线作法:过点 D 作 BC 的平行线,交AC于点E(或取AC的中点E,连接DE).
结论: DE=12BC.
②条件:如图2,在△ABC中,D 是边AB的中点.辅助线作法:过点A作AF∥CD,交BC的延长线于点 F.
结论:DC= 12AF;△BDC∽△BAF.
例1.如图,矩形中,点、点分别是和的中点,连接,若,则 .
【答案】2
【分析】本题考查了矩形的性质和中位线定理,根据矩形的性质可知,根据中位线定理即可求解.
【详解】解:连接,
矩形,
,
分别是的中点,
,
,
.
故答案为:.
例2.如图,已知在()中,,为边上的中点,过点的直线将的周长平分且交于点,则的长为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了勾股定理,三角形中位线定理,延长到使得,连接,先由线段中点的定义得到,再由过点的直线将的周长平分且交于点,推出,则可得到,利用勾股定理求出,则由三角形中位线定理可得.
【详解】解:如图所示,延长到使得,连接,
∵为边上的中点,
∴,
∵过点的直线将的周长平分且交于点,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
在中,由勾股定理得,
∵D、F分别是的中点,
∴为的中位线,
∴,
故答案为:.
例3.如图,在平行四边形中,,,,点、分别是边、上的动点,连接、,点为的中点,点为的中点,连接,则的最小值为
【答案】3
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质,勾股定理,三角形中位线定理,含30度角的直角三角形的性质,连接,过A作,根据点为的中点,点为的中点得到,即可得到当G与K重合时,有最小值,即此时取得最小值,据此求解即可.
【详解】解:连接,过A作,
∵,
∴,
∵在平行四边形中,
∴,
∴,
∴,
∴
∵点为的中点,点为的中点,
∴,
∴最小时,取得最小值,
∴当G与K重合时,有最小值,即此时取得最小值,
∴的最小值为,
故答案为:3.
例4.如图,在中,,,,E,F分别为边,上的点,M,N分别为,的中点. 若,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了三角形中位线定理、勾股定理、勾股定理逆定理,连接,取的中点,连接、,由勾股定理逆定理得出,再根据三角形中位线定理得出,,,,求出,最后再由勾股定理计算即可得出答案.
【详解】解:如图:连接,取的中点,连接、,
,
∵,,
∴,
∴为直角三角形,,
∴,
∵M,N,分别为,,的中点,
∴为的中位线,为的中位线,
∴,,,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
模型2.构造中线模型
情形1:当遇到直角三角形斜边上的中点时,考虑作斜边上的中线.
条件:如图,在 Rt△ABC 中,∠ABC=90°,D为斜边AC的中点.
辅助线作法:连接BD.
结论:BD=CD=AD=12AC
情形2:当遇到等腰三角形底边上的中点时,考虑作底边上中线,利用“三线合一”解题.
条件:如图,在等腰△ABC 中,D 为底边 BC的中点.
辅助线作法:连接AD.
结论:AD⊥BC,∠BAD=∠CAD.
例1.如图,已知,,,,D,E,F分别是三边,,上动点,且,G为中点,连结,则最小值为 .
【答案】
【分析】本题主要考查勾股定理,直角三角形你斜边上的中线等于斜边的一半,由勾股定理求出,连接,得,过点作于点M,运用等积法求出,当点D与点M重合,且点G在上时,最小,为的长,故可得结论.
【详解】解:在中,,,,
∴,
连接,如图,
∵是的中点,
∴
∴,
过点作于点M,
∵,
∴;
根据垂线段最短可得,当点D与点M重合,且点G在上时,最小,为的长,如图,
∴,
∴的最小值为.
故答案为:.
例2.如图,在中,于点F,于点E,D为的中点,M为的中点,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了等腰三角形三线合一,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,勾股定理;连接,根据等腰三角形三线合一得到F是中点,从而得到,同理可得,最后根据勾股定理即可求出的长.
【详解】解:连接,
∵,
∴F是中点,
∵,
∴,
∴,
同理:,
∴,
∵M为的中点,
∴,
∴.
故答案为:.
例3.如图,在中,是边上的高线,是边上的中线,,点是中点.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,余角的性质,直角三角形的性质,勾股定理等知识,灵活运用各知识点是解答本题的关键.
(1)连结,证明得,然后根据余角的性质即可证明;
(2)由勾股定理求出,从而求出,由直角三角形斜边的中线得,从而,然后再利用勾股定理即可求出的长.
【详解】(1)解:连结
是边上的高线
是边上的中线
是边上的中点
点是中点
(2)解:
点是中点
是边上的中点
模型3.构造倍长中线(或类中线)模型
情形1:当遇到三角形中存在中线时,考虑延长中线,作与中线相等的线段构造全等三角形.
条件:如图1,在△ABC中,AD 是BC 边的中线.
辅助线作法1:延长AD 至点E,使DE=AD,连接BE.
辅助线作法2:过点B作BE∥AC,交AD 的延长线于点 E.
结论:△ACD≌△EBD,AD=DE,BE=AC等.
情形2:当遇到三角形中存在一条线段过一边的中点时,考虑延长这条线段,作等线段构造全等三角形.
条件:如图2,在△ABC 中,D 是 BC 边的中点,点 E 是AB 上一点,连接DE.
辅助线作法1:延长ED 至点 F,使 DF=DE,连接CF.
辅助线作法2:过点 C作 CF∥AB 交 ED 的延长线于点 F.
结论:△BDE≌△CDF,CF∥AB, BE=CF等
例1.如图1,在中,点D为的中点,连接,若,求的取值范围时学生分析,决定延长到E,使,连接,可得到,进而在中得到的取值范围,于是可求得的取值范围.
(1)请回答:
①如图1,连接,由已知和作图能得到的理由是______.
A. B. C. D.
②求得的取值范围是______.
A. B. C. D.
(2)如图2,分别是的边的中点,求证:,且.
(3)如图3,在等边三角形中,点P为射线位于点C右侧的一个动点,将线段绕点P逆时针旋转得到线段,点C的对应点为点D,连接,点Q为的中点,连接.若,当时,直接写出的长度.
【答案】(1)(1)①B;②C
(2)见解析
(3)6或
【分析】(1)根据作图结合,以及三角形的三边关系进行作答即可;
(2)先证明,进而证明四边形是平行四边形,即可得出结论;
(3)分为的中位线,以及不是的中位线,两种情况,讨论求解即可.
【详解】(1)解:(1)①∵点D为的中点,
∴,
又,
∴;
故选B;
②∵
∴,
∴,
∴,
∵,
∴;
故选C;
(2)证明:延长DE到,使,连接,
是的中点,
.
在和中,
,
,
,
,
,
四边形是平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形),
,
.
(3)的长度为6或.
①当为的中位线时,如图1,.
点Q是的中点,点C为的中点,
.
②如图2,当不是的中位线时,连接,取的中点E,连接,过点P作于点F,过点F作于点N,过点Q作于点M.
为等腰三角形,
,
,
,
.
为的中点,Q为的中点,
是的中位线,
,
,
.
,
,
,
,即,
,即.
综上所述,的长度为6或.
一、单选题
1.如图,在中,,,D为中点,则线段AD的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了三角形的中线、全等三角形的判定与性质、三角形的三边关系等知识,熟悉三角形的三边关系,利用中线构造全等三角形是解答的关键.
延长AD到点E,使,连接,可证,再根据三角形的三边关系可求得的取值范围,进而可得的取值范围.
【详解】解:延长AD到点E,使,连接,则,
∵D为中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:D.
2.如图,在四边形中,、分别是边、的中点,且,,,若,则的度数是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】本题考查的是三角形中位线定理、勾股定理的逆定理,三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半,熟练掌握中位线定理并作出正确的辅助线是解决本题的关键.连接,根据三角形中位线定理得到,,根据勾股定理的逆定理得到,计算即可.
【详解】解:连接,
∵、分别是边、的中点,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
3.如图,在中,点在边上,E,F分别是线段,的中点.若,,则( )
A.5B.6C.D.4
【答案】B
【分析】本题考查了等腰三角形的性质和直角三角形斜边上的中线性质,根据等腰三角形的性质求出,根据直角三角形斜边上的中线得出,代入求出答案即可,能熟记直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半是解此题的关键.
【详解】解:连接,
∵,为的中点,
∴,
即,
∵为的中点,
∴,
∵,
∴,
故选B.
4.如图所示,在四边形中,,,,,E,F分别是边的中点,则的长为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】此题主要考查了是三角形的中位线定理,正确添加辅助线,熟练掌握三角形中位线定理是解决问题的关键.设的中点为M,连接,证明是的中位线,为的中位线,则,,,,进而得,,再根据,得,,则,然后在中,由勾股定理可求出的长.
【详解】解:设的中点为M,连接,如图所示:
点E,F分别是边的中点,
∴是的中位线,为的中位线,
,,,,
,,
,,
∵,,
,,
又,,
,,
,
在中,由勾股定理得:.
故选:A.
5.如图,中,,,,线段DE的两个端点分别在边上滑动,且,若点分别是的中点,则的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】本题考查了勾股定理,直角三角形的性质,两点之间线段最短,根据勾股定理得到,根据直角三角形斜边中线的性质求得,,当在同一直线上时,取最小值,即可求得的最小值为,根据两点之间线段最短得到在同一直线上时取最小值是解题的关键.
【详解】解:如图,连接,
∵,,,
∴,
∵,点分别是的中点,
∴,,
当在同一直线上时,取最小值,
∴的最小值为.
故选:.
二、填空题
6.如图,在中,,,D是的中点,E是上一点.若平分的周长,则的长为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了三角形中位线定理,等边三角形的性质与判定,如图,延长至,使得,连接,证明是等边三角形得到,再证明,进而推出是的中位线,则.
【详解】解:如图,延长至,使得,连接,
,
,
是等边三角形,
,
是边的中点,是边上一点,平分的周长,
,,
,
,
,即,
是的中位线,
.
故答案为:.
7.如图,在平行四边形中,,于点,是AD的中点,,则 .
【答案】30°/度
【分析】延长与CD的延长线交于点,连接,由平行四边形的性质得,,,,进而得,,又证明(),得,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得,进而根据等腰三角形的性质及三角形的内角和定理得,,再求得,,于是即可得解.
【详解】解:延长与CD的延长线交于点,连接,
∵,
∴,
∵是AD的中点,
∴,
∵四边形为平行四边形,,
∴,,,
∴,,
在和中
∴(),
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
又∵为AD中点,,
,
∴,
∴,
∴.
故答案为:30°.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,直角三角形的性质,全等三角形的判定及性质,等腰三角形的性质,三角形的内角和定理,熟练掌握全等三角形的判定及性质,等腰三角形的性质,三角形的内角和定理是解题的关键.
8.如图,在中,,,点D是的中点,,若,则DE的为 .
【答案】2
【分析】本题主要考查了三角形和平行四边形.熟练掌握平行四边形的判断和性质,三角形全等的判断和性质,三角形中位线性质,是解决问题的关键.
延长交于点F,延长到点G,使,连接,,,根据中点性质证明四边形是平行四边形,得到,再证明四边形是平行四边形,得到,得到,推出,得到,根据,,得到,.
【详解】延长交于点F,延长到点G,使,连接,,,
∵点D是的中点,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴.
故答案为:2.
9.如图,中,为的中点,是上一点,连接并延长交于.若,,,那么的长度为 .
【答案】12
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定与性质,延长AD到使,连接,通过,根据全等三角形的性质得到,,等量代换得到,由等腰三角形的性质得到,推出即可得解决问题.
【详解】解:如图,延长AD到使,连接,
在与中,
,
,
,,
,
,
,
,
.
,
,即,
,
故答案为:.
10.如图,在中,,D为边的中点,E,F分别为边,上的点,且,,连接.
(1) ;
(2)若,则线段的长为 .
【答案】 /45度
【分析】(1)由等腰三角形性质,可以知道,,结合三角形内角和定理,可知道,再结合平角的定义,计算出的度数;
(2)延长至点,使,连接,,先证明,得到,,结合,得到,再证明是直角三角形,最后结合,算出的长度,从而得到的长度.
【详解】(1)
,
,
(2)如图,延长至点,使,连接,
为的中点
,
,
又,
,
,
.
【点睛】本题考查了直角三角形的两个锐角互余,等腰三角形的性质,平角的定义,三角形全等的判定与性质,勾股定理等知识点,熟练掌握以上知识点并能作出合适的辅助线是解题的关键.
三、解答题
11.如图,为的中线,E为的中点,的延长线交于点F,求证:.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了三角形中位线定理,三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.取的中点,连接,作交于,则,根据三角形中位线定理可知,则四边形是平行四边形,可知,进而证明,可知,即可得到,得到答案.
【详解】证明:取的中点,连接,作交于,
则,
∵是的中线,则,
∴,则四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
又∵为的中点,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
12.【感知】
(1)如图1,在中,分别是边的中点.则和的位置关系为______,数量关系为______.
【应用】
(2)如图2,在四边形中,分别是边的中点,若,,求的度数.
【拓展】
(3)如图3,在四边形中,与相交于点分别为的中点,分别交于点.求证:.
【答案】(1);(2);(3)证明见解析
【分析】本题主要考查了三角形中位线定理,等腰三角形的判定和性质,
(1)根据三角形中位线定理即可得到结论;
(2)连接,根据三角形中位线定理得到,根据勾股定理的逆定理得到,计算即可;
(3)取的中点H,连接,则分别是的中位线,由中位线的性质定理可得且且,根据等腰三角形的性质即可得结论;
掌握三角形的中位线的性质是解题的关键.
【详解】(1)∵点分别是边的中点,
∴是的中位线,
∴;
故答案为:.
(2)如图1,连接.
分别是边的中点,
,
.
,
,
,
,
.
(3)证明:如图2,取的中点,连接.
分别是的中点,
且,
同理可得且.
,
,
,
,
.
13.已知点O是 斜边上的中点, .
(1)若,如图1,E、F分别在、边上, 且 则 ;
(2)若与不等,如图2 ,E、F分别在、边上, 求证∶ ;
【答案】(1)5
(2)见解析
【分析】(1)连接,证明,得出,求出,再由勾股定理即可得出答案;
(2)延长至,使,连接、,证明,得出,,证出,由勾股定理得出,由线段垂直平分线的性质得出,即可得出结论.
【详解】(1)解:连接,如图1所示:
,,点是斜边上的中点,
,,,
,
,
,
,
在和中,,
,
,
,
,
;
故答案为:5;
(2)证明:延长至,使,连接、,如图2所示:
在和中,,
,
,,
,
,
,即,
,
,
,,
,
.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,勾股定理,直角三角形的性质;熟练掌握直角三角形的性质,证明三角形全等是解题的关键.
14.如图①,在四边形 中,,点 E 是的中点, 若是的平分线.
(1)求证:是 的平分线
(2)线段之间的数量关系是 ;
问题探究: 如图②.在四边形中,,与的延长线交于点F, 点E是的中点, 若是的平分线, 试探究之间的等量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)见解析;(2);[问题探究]:,证明见解析
【分析】本题是四边形的综合问题,考查了全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、角平分线的性质等知识点,正确添加常用辅助线,构造全等三角形是解题的关键.
(1)延长交于点F,根据平行线的性质和角平分线的定义可得,再根据等腰三角形的判定可得,再证明可得,最后根据等腰三角形三线合一的性质即可证明结论;
(2)延长交于点F,根据平行线的性质和角平分线的定义可得,再根据等腰三角形的判定可得,再证明可得,然后根据线段的和差及等量代换即可解答;
[问题探究]:延长线,相交于点G,利用全等三角形的判定和性质、角平分线的定义、平行线的性质、等腰三角形的性质即可证明.
【详解】(1)解:如图:延长交于点F,
∵,
∴,
∵是的平分线,
∴,
∴,
∴,即是等腰三角形,
∵E是的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是的平分线.
(2)解:如图:延长交于点F,
∵,
∴,
∵是的平分线,
∴,
∴,
∴,
∵E是的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即.
故答案为:.
[问题探究]:结论:,证明如下:
延长线,相交于点G,
∵E是的中点,
∴,
∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∵是的平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
15.如图,中,点D在边上,且,点E、F、G分别是、、的中点.
(1)若,,求四边形的周长;
(2)连接:
①连接,则与有怎样的关系?证明你的结论;
②若交于点H,求证:.
【答案】(1)16
(2)①;理由见解析;②见解析
【分析】(1)连接,根据等腰三角形的性质得出,根据点E、F、G分别是、、的中点,得出,,即可得出答案;
(2)①根据,由中位线性质得出,根据平行线的性质得出,即可证明结论;
②过点D作,交于点N,证明四边形为平行四边形,得出,证明,得出.
【详解】(1)证明:连接,如图所示:
∵,
∴,
∴,
∵点E、F、G分别是、、的中点,
∴,,
∴四边形的周长为:
;
(2)解:①;理由如下:
根据解析(1)可知:,
∵点F、G分别是、的中点,
∴,
∴,
∴;
②过点D作,交于点N,如图所示:
∵,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∵G为的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的判定和性质,平行线的性质,三角形全等的判定和性质,中位线性质,直角三角形的性质,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握相关的判定和性质.
16.课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题: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:如图1所示,延长到点,使,连接.请根据小明的思路继续思考:
(1)由已知和作图能证得,得到,在中求得的取值范围,从而求得的取值范围是___________.
方法总结:上述方法我们称为“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;
(2)如图2,是的中线,,试判断线段与的数量关系,并加以证明;
(3)如图3,在中,是的三等分点.求证:.
【答案】(1)
(2),证明见解析
(3)见解析
【分析】本题考查了三角形三边关系,三角形全等的性质与判定,利用倍长中线辅助线方法是解题的关键.
(1)延长到点,使,连接,根据题意证明,可知,在中,根据,即可;
(2)延长AD到,使得,连接BM,由(1)的结论以及已知条件证明,进而可得,由,即可求得AD与的数量关系;
(3),取中点,连接并延长至点,使得,连接和,通过“倍长中线”思想全等证明,进而得到然后结合三角形的三边关系建立不等式证明即可得出结论.
【详解】(1)解:如图1所示,延长到点,使,连接.
∵AD是的中线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
在中,,
∴,即,
∴,
故答案为:.
(2),理由:
如图2,延长AD到,使得,连接BM,
由(1)知,,
∴,
∵,
∴,
∵,即,
又∵,
∴
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
(3)证明:如图所示,取中点,连接并延长至点,使得,连接和,
∵为中点,为三等分点,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
同理可得:,
∴,
此时,延长交于点,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
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