「初中数学」中点问题解题策略
中点策略:倍长构造8字型全等,构造中位线以及利用直角三角形斜边中线性质。本期用两种解法向同学们讲述一道经典好题,再次领略如何巧妙的利用中点条件。
【例】(1)如图①,△ABC,△DCE均为等腰直角三角形,∠BAC=∠EDC=90°,B,C,E在同一直线上,P为BE的中点,求证:AP=DP
(2)如图,已知△ABC∽△DEC,∠BAC=∠EDC=90°,B,C,E在同一直线上,P为BE的中点,求证:AP=DP
(3)如图,已知△ABC∽△DEC,∠BAC=∠EDC=90°,B,C,E三点不在同一直线上,P为BE的中点,求证:AP=DP
解法一:(添加斜边中线)
(1)作AG⊥BE,DH⊥BC
∵G为BC中点,H为EC中点
∴GH=0.5BE
∵P为BE中点
∴BP=PE=GH
∴BG=AG=PH, EH=DH=GP
∴Rt△AGP≌Rt△PHD
∴AP=DP
(2)取BC中点G, EC中点H,连AG,DH
同(1)有AG=PH, GP=DH
∵∠AGP=2∠B,∠DHP=2∠E
又∵∠B=∠E
∴∠AGP=∠DHP
∴△AGP≌△PHD
∴AP=DP
(3)取BC中点G,EC中点H,连AG,GP,DH,PH
易证四边形PHCG为平行四边形
且PG=CH=DH, PH=CG=AG
同(2)有∠AGC=∠DHC
又∵∠CGP=∠CHP
∴∠AGP=∠DHP
∴△AGP≌△PHD
∴AP=DP
解法二:(倍长中线)
(1)延长DP到F,使DP=PF,连BF,AF,AD
易证△ABF≌△ACD
∴∠BAF=∠DAC
∴∠FAD=90°,△FAD为Rt△
∵P为FD中点
∴AP=DP
(2)延长DP到F,使DP=PF,连BF,AF,AD
∵△ABC∽△DEC
∴AB:AC=DE:DC
∵DE=BF
∴AB:AC=BF:DC
∵∠ACD=180°-∠DCE-∠ACB=180°-2∠ACB
∠ABF=∠ABC+∠CBF=2∠ABC=180°-2∠ACB
∴∠ACD=∠ABF
∴△ABF∽△ACD
∴∠BAF=∠CAD
∴∠FAD=90°,即△AFD为Rt△
∵P为FD中点
∴AP=DP
(3)延长DP到F,使DP=PF,连BF,AF,AD
与(2)同理,AB:BF=AC:CD
下面证夹角相等
∵∠ACD=360°-∠ACB-∠DCE-∠BCE
=360°-2∠ACB-(180°-∠CBE-∠CEB)
=360-2(90°-∠ABC)-180°+∠CBE+∠CEB
=2∠ABC+∠CBE+∠CEB
∠ABF=∠ABC+∠CBE+∠FBP
=∠ABC+∠CBE+∠DEP
=∠ABC+∠CBE+∠DEC+∠CEB
=2∠ABC+∠CBE+∠CEB
∴∠ACD=∠ABF
∴△ABF∽△ACD
∴∠BAF=∠CAD
∴∠FAD=90°,即△AFD为Rt△
∵P为FD中点
∴AP=DP
解题感悟:
本例较好的体现了中点的策略,方法一通过添加斜边中线构造全等三角形,其中第(3)问还构造了中位线;方法二则通过倍长中线,构造全等或相似,其中相似的原理均为两边成比例且夹角相等。无论是方法一还是方法二,都是解答本例的通法,这也说明,在平时训练中,倘若遇到的几何综合题具备本例体现的从特殊到一般,一题多变的气质,只要找到合适的通法,解答它的若干小问会相对较轻松一些,思路也将更畅通一些。
见到中点有三法,一是倍长中线法,二是斜边中线法, 三是两边中点相连法。
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