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初中数学浙教版(2024)八年级下册(2024)4.5 三角形的中位线学案设计
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这是一份初中数学浙教版(2024)八年级下册(2024)4.5 三角形的中位线学案设计,共11页。学案主要包含了新教材浙教版,变式1-1,变式1-2,变式1-3,变式2-1,变式2-2,变式2-3,变式3-1等内容,欢迎下载使用。
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\l "_Tc9344" 【题型1 利用直角三角形斜边的中线求线段长度】 PAGEREF _Tc9344 \h 1
\l "_Tc15697" 【题型2 利用直角三角形斜边的中线求角度】 PAGEREF _Tc15697 \h 3
\l "_Tc16525" 【题型3 利用直角三角形斜边的中线求周长】 PAGEREF _Tc16525 \h 6
\l "_Tc4159" 【题型4 利用直角三角形斜边的中线求面积】 PAGEREF _Tc4159 \h 9
\l "_Tc3496" 【题型5 利用直角三角形斜边的中线证明】 PAGEREF _Tc3496 \h 12
\l "_Tc9702" 【题型6 直角三角形斜边的中线与尺规作图的综合】 PAGEREF _Tc9702 \h 16
\l "_Tc27119" 【题型7 利用直角三角形斜边的中线解决折叠问题】 PAGEREF _Tc27119 \h 19
知识点 直角三角形斜边上的中线
1. 性质:在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半.
2. 拓展:一个三角形中,如果一边上的中线等于这条边的一半,那么这个三角形就是以这条边为斜边的直角三角形.使用该定理可以确定直角三角形.
【题型1 利用直角三角形斜边的中线求线段长度】
【例1】(2025·湖南长沙·模拟预测)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,CD⊥AB于点D,E是AB的中点.若AB=8,则DE的长为( )
A.1B.2C.4D.6
【答案】B
【分析】本题主要考查了直角三角形的性质,等边三角形的判定和性质,熟练掌握直角三角形的性质,等边三角形的判定和性质是解题的关键.根据直角三角形的性质可得AE=CE=BE=4,从而得到△ACE是等边三角形,再利用等边三角形的性质即可求解.
【详解】解:∵在Rt△ABC中,E是AB的中点, AB=8,
∴AE=CE=BE=4,
∴∠B=∠BCE=30°,
∴∠ACE=90°−30°=60°,
∴△ACE是等边三角形,
∵CD⊥AB,
∴DE=AD=2,
故选:B
【变式1-1】(24-25八年级下·云南昆明·期中)如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,点O是对角线AC的中点,若OB=3,则OD的长为 .
【答案】3
【分析】本题考查了直角三角形的性质,掌握直角三角形,斜边上的中线等于斜边的一半是解题的关键.
在Rt△ADC和Rt△ABC,由斜边上中线等于斜边的一半得到OD=OB=12AC,即可求解.
【详解】解:∵∠ABC=∠ADC=90°,点O是对角线AC的中点,
∴OD=OB=12AC=3,
故答案为:3.
【变式1-2】(2025·江西新余·三模)如图,△ABC的顶点C与AB的中点D均在数轴上,且C,D两点在数轴上对应的数分别为−3,1,当∠BCA=90°时,AB的长为 .
【答案】8
【分析】本题主要考查数轴上两点之间的距离,直角三角形斜边中线等于斜边一半,掌握以上知识是关键.
根据数轴上两点之间的距离得到CD=4,由直角三角形斜边中线等于斜边一半即可求解.
【详解】解:由题意可得CD=1−−3=4,
∵∠BCA=90°,点D为AB的中点,
∴AB=2CD=8,
故答案为:8.
【变式1-3】(24-25八年级下·北京·期中)Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是AB边上的中线,且CD+AB=15,则CD的长为 .
【答案】5
【分析】根据直角三角形三角形斜边上的中线等于斜边的一半,得AB=2CD,结合CD+AB=15,得到3CD=15,解答即可.
本题考查了直角三角形的性质,熟练掌握性质是解题的关键.
【详解】解:由∠ACB=90°,CD是AB边上的中线,
得AB=2CD,
又CD+AB=15,
故3CD=15,
解得CD=5,
故答案为:5.
【题型2 利用直角三角形斜边的中线求角度】
【例2】(2025·陕西·中考真题)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=20°,CD为AB边上的中线,DE⊥AC,则图中与∠A互余的角共有( )
A.2个B.3个C.4个D.5个
【答案】C
【分析】该题考查了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,三角形内角和定理,等腰三角形的性质,根据三角形内角和定理求出∠B=70°,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得出CD=AD=BD,根据等边对等角得出∠DCA=∠A=20°,∠DCB=∠B=70°,再结合DE⊥AC根据三角形内角和定理求出∠CDE=70°,∠ADE=70°,最后根据余角的性质求解即可.
【详解】解:∵在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=20°,
∴∠B=180°−∠A−∠ACB=180°−90°−20°=70°,
∵CD为AB边上的中线,
∴CD=AD=BD,
∴∠DCA=∠A=20°,∠DCB=∠B=70°,∠CDB=2∠A=40°,
∵DE⊥AC,
∴∠CDE=180°−90°−∠DCA=70°,∠ADE=180°−90°−∠A=70°,
∴图中与∠A互余的角是∠B,∠DCB,∠CDE,∠ADE,共有4个,
故选:C.
【变式2-1】(24-25八年级下·河北唐山·阶段练习)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,D为AB边的中点,连接CD,过点B作CD的平行线EF,则∠CBF的度数为( )
A.60°B.45°C.30°D.15°
【答案】C
【分析】本题考查了直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半、等边三角形的性质与判定,平行线的性质,熟练掌握直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半是解题的关键.先证明△ADC是等边三角形,得出∠ADC=60°,根据CD∥EF,可得∠ABF=∠ADC=60°,进而根据∠CBF=∠ABF−∠ABC=30°,即可求解.
【详解】解:∵在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,D为AB边的中点,
∴CD=AD,∠ABC=30°,
∴△ADC是等边三角形,
∴∠ADC=60°,
∵CD∥EF,
∴∠ABF=∠ADC=60°,
∴∠CBF=∠ABF−∠ABC=30°,
故选:C.
【变式2-2】(2025·天津河西·一模)如图,△ABC中,∠ABC=90°,∠C=62°,分别以点A,C为圆心,大于12AC的长为半径画弧,两弧(所在圆的半径相等)相交于E,F两点,连接EF,EF与AC交于点O,则∠ABO的大小为( )
A.28°B.30°C.31°D.36°
【答案】A
【分析】本题主要考查了线段垂直平分线的尺规作图,等边对等角和线段垂直平分线的定义,直角三角形的性质等等,由作图方法可得EF垂直平分AC,则点O是AC的中点,再由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半推出OB=OC,则∠OBC=∠C=62°,据此可得答案.
【详解】解;由作图方法可得EF垂直平分AC,
∴点O是AC的中点,
∵∠ABC=90°,
∴OB=OC=12AC,
∴∠OBC=∠C=62°,
∴∠ABO=∠ABC−∠OBC=28°,
故选:A.
【变式2-3】(24-25八年级下·河北秦皇岛·期中)如图,一根木杆AB斜靠在竖直的墙AC上,∠BAC=32°,木杆的顶端A沿墙面下滑至A′位置,此时∠A′B′C=32°,CD,CD′分别是斜边AB,A′B′上的中线,则∠DCD′的度数为 .
【答案】26°/26度
【分析】本题主要查了直角三角形斜边中线的性质,等腰三角形的性质.根据直角三角形斜边中线的性质,可得CD′=B′D′,CD=AD,从而得到∠B′CD′=∠A′B′C=32°,∠ACD=∠BAC=32°,即可求解.
【详解】解:∵CD,CD′分别是斜边AB,A′B′上的中线,
∴CD′=B′D′,CD=AD,
∴∠B′CD′=∠A′B′C=32°,∠ACD=∠BAC=32°,
∵∠ACB=90°,
∴∠DCD′=∠ACB−∠B′CD′−∠ACD=26°.
故答案为:26°
【题型3 利用直角三角形斜边的中线求周长】
【例3】(2025八年级下·湖南·专题练习)如图,在△ABC中,CF⊥AB于点F,BE⊥AC于点E,M为BC的中点,若EF=4,BC=10,求△EFM的周长.
【答案】14
【分析】本题考查了直角三角形的性质,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得EM=FM=12BC,然后根据三角形的周长的定义解答.
【详解】解:∵CF⊥AB,BE⊥AC,M为BC的中点,
∴EM=FM=12BC,
∵EF=4,BC=10,
∴EM=FM=5,
∴△EFM的周长=EF+EM+FM=4+5+5=14.
【变式3-1】(24-25九年级上·辽宁锦州·期中)如图,△ABC中,AB=AC=10,BC=6,AD平分∠BAC交BC于点D,点E为AC的中点,连接DE,则△CDE的周长是( )
A.20B.12C.16D.13
【答案】D
【分析】本题考查了等腰三角形的性质、直角三角形斜边的中线性质;根据等腰三角形三线合一求出CD的长,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半求出DE的长,根据三角形的周长公式计算得到答案.
【详解】解:∵AB=AC,AD平分∠BAC,
∴AD⊥BC,CD=12BC=3,
∵AD⊥BC,点E为AC的中点,
∴DE=EC=12AC=5,
∴△CDE的周长=CD+DE+EC=13,
故选:D.
【变式3-2】如图,四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,E是对角线AC的中点,连接BE、DE.若AC=10,BD=8, 求△BDE的周长.
【答案】18
【分析】根据直角三角形斜边中线的性质得到BE=DE=12AC=5,进而求解△BDE的周长即可.
【详解】∵∠ABC=∠ADC=90°
∴△ABC和△ADC是直角三角形
∵E是对角线AC的中点
∴BE=DE=12AC=5
∵BD=8
∴△BDE的周长=BD+BE+DE=8+5+5=18.
【点睛】此题考查了直角三角形斜边中线的性质,解题的关键是熟练掌握直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
【变式3-3】如图,△ABC为等腰直角三角形,D为斜边BC的中点,点E在AC边上,将△DCE沿DE折叠至△DFE,AB与FE,FD分别交于G,H两点.若已知AB的长,则可求出下列哪个图形的周长( )
A.△AGEB.△FHGC.四边形DHGED.四边形BDEG
【答案】A
【分析】先作出辅助线,利用等腰直角三角形的性质转化角的数量关系得出GA=GF即可求解.
【详解】如图,连接AD,AF,
∵三角形ABC是等腰直角三角形,且D为斜边的中点,
∴DA=DC=DB,∠DAG=∠DAC=∠B=∠C=45°,
由折叠可得DA=DC=DB=DF,
∴∠DAF=∠DFA,
∵∠DAG=∠DFG=∠C=45°,
∴∠GFA=∠GAF,
∴GA=GF,
∴C△AEG=AG+GE+AE=FG+GE+AE=FE+AE=CE+AE=AC=AB,
故选A.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质和折叠,解题关键是掌握等腰三角形的两个底角是45°和直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,折叠前后的对应边相等,对应角相等.
【题型4 利用直角三角形斜边的中线求面积】
【例4】在△ABC中,∠A,∠B,∠C的度数之比为1:5:6,AB边上的中线长是2,则△ABC的面积是( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【分析】过点B作BE⊥CD,利用三角形内角和以及三个角的比求出各角的度数,再利用直角三角形中线定理求出BD的长,再根据含30°角的直角三角形的性质求出BE,最后利用面积公式求解即可.
【详解】解:如图所示:
过点B作BE⊥CD
∵∠A:∠B:∠C=1:5:6
∴∠A=180°×11+5+6=15°
∴∠B=180°×51+5+6=75°,∠C=180°×61+5+6=90°
∵CD是AB边上的中线,
∴CD=12AB=BD=AD
∴∠BDC=30°
∴BE=12BD
∵CD=2
∴BE=12×2=1
∴S△BCD=12×1×2=1
∴S△ABC=2S△BDC=2×1=2
故选B.
【点睛】本题主要考查三角形内角和,直角三角形中线定理以及含30°角的直角三角形的性质,运用内角和求各角的度数以及中线性质求解面积是解决本题的关键.
【变式4-1】(24-25八年级下·山东临沂·期中)如图,在Rt△ABC中,D是斜边BC的中点,以AD为边作正方形ADEF.若BC=10,则正方形ADEF的面积为( )
A.5B.100C.25D.15
【答案】C
【分析】本题主要考查了正方形的性质,直角三角形斜边上的中线,根据直角三角形的斜边的中线等于斜边的一半得出AD=12BC=12×10=5,再根据正方形的面积求解即可.
【详解】解:在Rt△ABC中,D是斜边BC的中点,BC=10,
∴AD=12BC=12×10=5,
∴S正方形ADEF=5×5=25,
故正方形ADEF的面积为25,
故选:C.
【变式4-2】如图,已知在锐角△ABC中,AB=AC,AD是△ABC的角平分线,E是AD上一点,连结EB,EC.若∠EBC=45°,BC=6,则△EBC的面积是( )
A.12B.9C.6D.32
【答案】B
【分析】根据三线合一可得ED⊥BC,根据垂直平分线的性质可得EB=EC,进而根据∠EBC=45°,可得△BEC为等腰直角三角形,根据斜边上的中线等于斜边的一半可得DE=12BC=3,然后根据三角形面积公式即可求解.
【详解】解:∵ AB=AC,AD是△ABC的角平分线,
∴AD⊥BD,BD=DC,
∴EB=EC,
∵∠EBC=45°,
∠ECB=∠EBC=45°,
∴ △BEC为等腰直角三角形,
∵BC=6,
∴ DE=12BC=3,
则△EBC的面积是12×3×6=9.
故选B.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质与判定,垂直平分线的性质,直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半,掌握等腰三角形的性质与判定是解题的关键.
【变式4-3】如图,在一个等边三角形纸片中取三边中点,以虚线为折痕折叠纸片,若三角形纸片的面积是8cm2,则图中阴影部分的面积是( )
A.2cm2B.3cm2C.4cm2D.5cm2
【答案】B
【分析】根据中点和等边三角形的性质得到AF⊥BC,S△ABF=S△ACF=12S△ABC=4cm2,再求出S△BDF=S△ADF=12S△ABF=2cm2,根据直角三角形斜边中线的性质和三线合一求出S△ADO=S△FDO=12S△ADF=1cm2,从而可得结果.
【详解】解:如图,∵F分别为BC中点,△ABC是等边三角形,
∴AF⊥BC,S△ABF=S△ACF=12S△ABC=4cm2,
∵D为AB边中点,
∴S△BDF=S△ADF=12S△ABF=2cm2,AD=BD=DF,
∵E为AC中点,
∴D,E关于AF对称,
∴AF垂直平分DE,
∴AO=FO,
∴S△ADO=S△FDO=12S△ADF=1cm2,
∴S阴影=S△BDF+S△FDO=2cm2+1cm2=3cm2,
故选:B.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质,等腰三角形的判定和性质,直角三角形斜边中线,三角形面积,解题的关键是掌握基本定理,用边的关系找出面积的关系.
【题型5 利用直角三角形斜边的中线证明】
【例5】(24-25八年级上·广东广州·期中)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,点D是AB的中点,点E为边AC上一点,连接CD,DE,以DE为边在DE的左侧作等边三角形DEF,连接BF.
(1)求证:△BCD为等边三角形;
(2)求证:∠DBF=∠DCE.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】此题主要考查了全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,直角三角形斜边上的中线,熟练掌握全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,理解直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半是解决问题的关键.
(1)先求出∠ABC=60°,再根据直角三角形斜边中线等于斜边的一半得CD=BD=AD,由此可得出结论;
(2)根据等边三角形性质得BD=CD,DF=DE,∠BDC=∠FDE=60°,由此得∠BDF=∠CDE,进而可依据“SAS”判定△BDF≌△CDE,然后根据全等三角形的性质可得出结论.
【详解】(1)证明:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,
∴∠ABC=60°,
∵点D是AB的中点,
∴CD=BD=AD=12AB,
∴△BCD为等边三角形;
(2)证明:∵△BCD和△DEF均为等边三角形,
∴BD=CD,DF=DE,∠BDC=∠FDE=60°,
∴∠BDF+∠FDC=∠FDC+∠CDE,
∴∠BDF=∠CDE,
在△BDF和△CDE中,BD=CD∠BDF=∠CDEDF=DE,
∴△BDF≌△CDE(SAS),
∴∠DBF=∠DCE.
【变式5-1】(24-25八年级上·江苏盐城·期末)如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,CD⊥AD于点D,E为AC的中点,连接DE.求证:DE∥AB.
【答案】见解析
【分析】本题考查角平分线,直角三角形的性质以及平行线的判定,解题的关键是利用直角三角形斜边中线的性质得到角相等,从而证明两直线平行.
先根据角平分线的性质得到∠BAD=∠CAD,再结合直角三角形斜边中线性质得出线段关系AE=DE=12AC,进而得到角的关系∠CAD=∠ADE=∠BAD,通过内错角相等证明两直线平行.
【详解】证明:∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD,
∵CD⊥AD,
∴∠ADC=90°,
∵E为AC的中点,
∴AE=DE=12AC,
∴∠CAD=∠ADE,
∴∠BAD=∠ADE,
∴DE∥AB.
【变式5-2】(24-25八年级上·全国·课后作业)如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,M、N分别是AC、BD的中点,证明:
(1)MD=MB;
(2)MN⊥BD.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得BM=12C,DM=12AC,进而即可求解;
(2)根据三线合一即可求证;
本题考查了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,等腰三角形的性质,掌握以上知识点是解题的关键.
【详解】(1)证明:∵∠ABC=∠ADC=90°,M是AC的中点,
∴BM=12C,DM=12AC,
∴MD=MB;
(2)证明:由(1)可知MD=MB,
∵N是BD的中点,
∴MN⊥BD.
【变式5-3】(24-25八年级上·湖北武汉·期末)如图,点B在线段AC上,点E在线段BD上,∠ABD=∠DBC=90°,AB=DB,EB=CB,M,N分别是AE,CD的中点.
(1)求证:△ABE≌△DBC;
(2)试探索BM和BN的数量关系和位置关系,并证明你的结论.
【答案】(1)详见解析
(2)MB=NB且MB⊥NB,详见解析
【分析】(1)根据全等三角形的判定定理即可得到结论;
(2)根据全等三角形的性质得到AE=DC,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到AM=12AE,DN=12CD,得到MB=NB,根据等边对等角和全等三角形的性质进行等量代换即可证明MB⊥NB.
本题考查了全等三角形的判定及性质,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.
【详解】(1)证明:在△ABE和△DBC中,
&&AB=DB∠ABE=∠DBCBE=BC,
∴△ABE≌△DBC(SAS)
(2)MB=NB,MB⊥NB,
理由如下:
由(1)可知△ABE≌△DBC(SAS)
∴AE=DC,∠BAE=∠BDC,
∵M,N分别是AE,CD的中点,
∴AM=12AE,DN=12CD,
∴AM=DN,
在△MAB和△NDB中,
AM=DN∠BAM=∠BDNAB=DB,
∴△MAB≌△NDB(SAS)
∴MB=NB,
∠MBA=∠NBD,
∵∠MBA+∠MBD=90°,
∴∠MBD+∠NBD=90°,
即∠MBN=90°,
∴MB⊥NB.
【题型6 直角三角形斜边的中线与尺规作图的综合】
【例6】(2025·陕西·模拟预测)如图,在△ABC中,∠C=90°,请用尺规作图法在边AB上求作一点P,连接CP,使CP分△ABC为两个等腰三角形.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】作图见解析
【分析】本题考查的作线段的垂直平分线,直角三角形的斜边上的中线的性质,等腰三角形的定义,如图,作边AB的垂直平分线MN交AB于P,则P即为所求.
【详解】解:如图,作边AB的垂直平分线MN交AB于P,则P即为所求;
理由:由作图可得:AP=BP,
∵∠ACB=90°,
∴AP=CP=BP,
∴△ACP,△BCP都是等腰三角形.
【变式6-1】如图,点E为Rt△ABC斜边AB的中点,连接CE,以点A为圆心,AC为半径的圆弧交AB于点D,则BD CE.(填“<”,“>”或“=”)
【答案】>
【分析】根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可求解.
【详解】解:∵点E为Rt△ABC斜边AB的中点,
∴CE=12AB=BE,
∵BD=BE+DE=CE+DE>CE,
故答案为:>.
【点睛】本题考查了直角三角形斜边中点的性质,明确“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”是解题的关键.
【变式6-2】(24-25八年级下·四川达州·期末) 如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,分别以点C,B为圆心,以大于12BC为半径画弧,两弧相交于点M,N,作直线MN分别交AB,CB于点D,E,连接CD,AE相交于点P.若∠B=23°,则∠APC的大小为 .
【答案】69°/69度
【分析】本题考查作图−基本作图,线段的垂直平分线的性质,直角三角形斜边中线的性质等知识,解题的关键是读懂图象信息,灵活运用所学知识解决问题.由作图可知AD=BD,可得∠DCB=∠B=23°,根据直角三角形斜边上中线的性质可得AD=BD=AE,然后由角的和差关系可得答案.
【详解】解:由作图可知MN是BC的垂直平分线,
∴CD=BD,
∴∠DCB=∠B=23°,
∵∠BAC=90°,
∴∠ACB=90°−23°=67°,∠ADC=∠DCB+∠B=46°,AE=BE,
∴∠BAE=∠B=23°,
∴∠CAP=90°−∠BAE=90°−23°=67°,
∴∠ACD=∠ACB−∠DCB=67°−23°=44°,
∴∠APC=180°−∠ACP−∠PAC=180°−44°−67°=69°,
故答案为:69°.
【变式6-3】(24-25八年级下·福建福州·期中)如图,AD∥BC,点E在AD上,且满足∠ABE=2∠EBC.
(1)尺规作图:在BC上求作点G,使得∠ABC+∠BAG=90°;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)若AG交BF于点H,F是EH的中点,连接AF,求证:AB=AF.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【分析】(1)过点A作AG⊥BC于点G,故∠ABC+∠BAG=90°,则点G即为所求.
(2)由(1)可知∠AGB=90°,由平行线的性质可得∠AEH=∠EBC,∠EAH=∠AGB=90°,结合直角三角形斜边上的中线的性质可得AF=12EH=EF,则∠EAF=∠AEF,可得∠AFB=∠EAF+∠AEF=2∠AEF,进而可得∠AFB=∠ABE,则可得AB=AF.
【详解】(1)解:如图,点G即为所求.
(2)证明:由(1)可知,∠AGB=90°.
∵AD∥BC,
∴∠AEH=∠EBC,∠EAH=∠AGB=90°,
∴△AEH为直角三角形.
∵F是EH的中点,
∴AF=12EH=EF
∴∠EAF=∠AEF,
∴∠AFB=∠EAF+∠AEF=2∠AEF.
∵∠ABE=2∠EBC,∠AEH=∠EBC,
∴∠ABE=2∠AEH,
∴∠AFB=∠ABE,
∴AB=AF.
【点睛】本题考查作图—复杂作图、平行线的性质、三角形的外角性质、等腰三角形的判定与性质、直角三角形斜边上的中线,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
【题型7 利用直角三角形斜边的中线解决折叠问题】
【例7】如图1,在△ABC中,∠ACB=90°,M为AB中点.将△ACM沿CM翻折,得到△DCM(如图2),P为CD上一点,再将△DMP沿MP翻折,使得D与B重合(如图3),给 出下列四个命题:①BP∥AC;②△PBC≌△PMC;③∠BPC=∠BMC;④PC⊥BM.其中正确的是( )
A.①④B.②④C.①③D.①③④
【答案】C
【分析】根据折叠的性质得到∠D=∠A,∠D=∠PBA,等量代换得到∠A=∠PBA,可得BP∥AC,即可判断①;假设△PBC≌△PMC,根据全等三角形的性质得到BC=MC,由直角三角形的性质得到BM=CM,于是得到△PBC与△PMC不一定全等,即可判断②;根据等腰三角形的性质得到CM=DM,得到∠D=∠PBA,根据三角形的内角和得到∠BPC=∠BMC,即可判断③;假设PC⊥BM,得到∠BCP=∠A,由直角三角形的性质得到AM=CM,得到∠A=∠ACM,推出∠A不一定等于30°,得到PC不一定垂直于BM,即可判断④.
【详解】解:如下图,
将△ACM沿CM翻折,得到△DCM,
∴∠D=∠A,
∵再将△DMP沿MP翻折,使得D与B重合,
∴∠D=∠PBA,
∴∠A=∠PBA,
∴BP∥AC,故①正确;
假设△PBC≌△PMC,则有BC=MC,
∵在△ABC中,∠ACB=90°,M为AB中点,
∴BM=CM,
∴BC=BM=CM,
∴∠ABC=60°,而∠ABC不一定等于60°,
∴△PBC与△PMC不一定全等;故②错误;
∵CM=AM,
∴CM=DM,
∴∠D=∠DCM,
∵∠D=∠PBA,
∴∠1=∠2,
∴∠BPC=∠BMC,故③正确;
假设PC⊥BM,则∠BCP=∠A,
∵在△ABC中,∠ACB=90°,M为AB中点,
∴AM=CM,
∴∠A=∠ACM
∵∠ACM=∠DCM
∴∠BCP=∠DCM=∠ACM=30°,
∴∠A=30°,而∠A不一定等于30°,
∴PC不一定垂直于BM,故④错误.
综上所述,①③是真命题.
故选:C.
【点睛】本题考查的是直角三角形的性质、全等三角形的判定定理、翻转变换的性质是解题的关键.
【变式7-1】如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠C=54°,AD是斜边BC上的中线,将△ABD沿AD翻折,使点B落在点F处,线段AF与BC相交于点E,则∠AED的度数为( )
A.120°B.108°C.72°D.36°
【答案】C
【分析】由直角三角形两锐角互余和斜边上中线的性质得∠B=36°,AD=BD=CD,即可得到∠B=∠DAB=36°,由折叠的性质得∠BAD=∠DAE=36°,则∠CAE=18°,由三角形外角的性质即可得到∠AED的度数.
【详解】解:∵在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠C=54°,AD是斜边BC上的中线,
∴∠B=90°−∠C=90°−54°=36°,AD=BD=CD,
∴∠B=∠DAB=36°,
∵将△ABD沿AD翻折,使点B落在点F处,线段AF与BC相交于点E,
∴∠BAD=∠DAE=36°,
∴∠CAE=∠BAC−∠BAD−∠DAE=18°,
∴∠AED=∠CAE+∠C=72°.
故选:C
【点睛】此题考查了折叠的性质、直角三角形的性质、三角形外角的性质等知识,熟练掌握直角三角形的性质是解题的关键.
【变式7-2】如图,在ΔABC中,∠ACB=90°,D,E分别为AB,AC上一点,将ΔBCD,ΔADE沿CD,DE翻折,点A,B恰好重合于点P处,若ΔPCD中有一个角等于48°,则∠A= .
【答案】42°或24°.
【分析】由折叠的性质得出AD=PD=BD,∠CPD=∠B,∠PDC=∠BDC,∠PCD=∠DCB,由直角三角形斜边上的中线性质得出CD=12AB=AD=BD,由等腰三角形的性质得出∠ACD=∠A,∠DCB=∠B,再分三种情况讨论即可.
【详解】解:由折叠可得,AD=PD=BD,∠CPD=∠B,∠PDC=∠BDC,∠PCD=∠DCB,
∴D是AB的中点,
∴CD=12AB=AD=BD,
∴∠ACD=∠A,∠DCB=∠B,
当∠CPD=48°时,∠B=48°,
∴∠A=90°−∠B=42°;
当∠PCD=48°时,∠DCB=∠B=48°,
∴∠A=42°;
当∠PDC=48°时,则∠PDC=∠BDC=48°,
∵∠BDC=∠A+∠ACD,∠ACD=∠A,
∴∠A=12∠BDC=24°;
故答案为:42°或24°.
【点睛】本题考查了翻折变换的性质、等腰三角形的性质、直角三角形斜边上的中线性质;熟练掌握翻折变换的性质和等腰三角形的性质是解题的关键.
【变式7-3】(24-25八年级上·江苏南京·期末)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,D是AC的中点,把△BCD沿着BD翻折得到△BC'D,连接AC',若∠C=α,则∠C'AB为( )
A.12αB.90°−αC.180°−2αD.2α−90°
【答案】B
【分析】先根据直角三角形斜边中线的性质得AD=BD=CD,得∠CBD=∠C=α,由翻折的性质可得C'D=CD,推出∠AC'D=∠C'AD,根据∠BDC'=∠BDC,由三角形外角性质得∠AC'D=∠BDC',得AC'∥BD,得∠C‘AB=∠ABD=90°−α.
【详解】解:∵在△ABC中,∠ABC=90°,∠C=α,D是AC的中点,
∴AD=BD=CD,
∴∠CBD=∠C=α,
∴∠ABD=∠ABC−∠CBD=90°−α,
由折叠知,C'D=CD,
∴C'D=AD,
∴∠AC'D=∠C'AD,
∵∠AC'D+∠C'AD=∠BDC'+∠BDC,且∠BDC'=∠BDC,
∴∠AC'D=∠BDC',
∴AC'∥BD,
∴∠C‘AB=∠ABD=90°−α.
故选:B.
【点睛】本题考查了直角三角形翻折.熟练掌握翻折的性质,直角三角形斜边中线的性质,等腰三角形的判定和性质,三角形外角性质,平行线的判定和性质,是解题关键.
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