知识点睛:
中线是三角形中的重要线段之一,在利用中线解决几何问题时,常常采用“倍长中线法”添加辅助线.
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,从而运用全等三角形的有关知识来解决问题的方法.
倍长中线最重要的一点:延长中线一倍,完成 SAS全等三角形模型的构造。
【方法精讲】常用辅助线添加方法——倍长中线
如图,在△ ABC中, AD是 BC边中线,其常用的添加辅助线的方式如下
方式 1:直接倍长。如图,延长 AD到点 E,使 DE= AD,连接 BE。则可得到△ ACD≌△ EDB.
方式 2:间接倍长。
( 1)如图,作 CF⊥ AD于点 F,作 BE⊥ AD的延长线于点 E,连接 BE。则可得到△ BED≌△ CFD.
( 2)如图,延长 MD到点 N,使 DN= MD,连接 CN。则可得到△ BMD≌△ CND.
解题指导:
例 1.在△ ABC中, AB= 5, AC= 7, AD是 BC边上的中线.求中线 AD的取值范围.
【分析】延长 AD到 E,使 AD= DE,连接 BE,证△ ADC≌△ EDB,推出 EB= AC,根据三角形的三边关系求出即可.
解:延长 AD到 E,使 AD= DE,连接 BE。
∵ AD是△ ABC的中线,∴ BD= CD。
在△ ADC与△ EDB中,
∴△ ADC≌△ EDB( SAS)。∴ EB= AC。
根据三角形的三边关系,得 AC﹣ AB< AE< AC+ AB。∴ 2< AE< 12。
∵ AE= 2 AD,∴ 1< AD< 6。
例 2.已知,△ ABC中, AB= AC,在 AB上取一点 D,在 AC延长线上取一点 E,连接 DE交 BC于点 F.若 F是 DE中点,求证: BD= CE.
【分析】过点 D作 DP∥ AC交 BC于 P,就可以得出∠ DPB=∠ ACB,△ DPF≌△ ECF,就可以得出 DP= EC,由 BD= DP就可以得出结论.
证明:如图,过点 D作 DP∥ AC交 BC于点 P。
∴∠ DPB=∠ ACB,∠ DPF=∠ ECF.
∵ F是 DE中点,∴ DF= EF.
在△ DPF和△ ECF中
,
∴△ DPF≌△ ECF( AAS)。∴ DP= EC.
∵ AB= AC,∴∠ ABC=∠ ACB。
∴∠ DPB=∠ ABC。∴ BD= DP。
∴ BD= EC.
小试牛刀:
如图,已知在△ ABC中,∠ CAE=∠ B,点 E是 CD的中点,若 AD平分∠ BAE.
( 1)求证: AC= BD;
( 2)若 BD= 3, AD= 5, AE= x,求 x的取值范围.
分析:( 1)延长 AE到 F,使 EF= EA,连接 DF,得到△ DEF≌△ CEA,根据全等三角形的性质得到 AC= FD,根据等腰三角形的性质得到∠ AFD=∠ CAE,推出△ ABD≌△ AFD,根据全等三角形的性质即可得到结论;
( 2)根据全等三角形的性质得到 AB= AF,根据三角形的三边关系列不等式组即可得到结论.
( 1)证明:延长 AE到点 F,使 EF= EA,连接 DF。
∵点 E是 CD的中点,∴ EC= ED。
在△ DEF与△ CEA中,,
∴△ DEF≌△ CEA( SAS).∴ AC= FD.
∴∠ AFD=∠ CAE.
∵∠ CAE=∠ B,∴∠ AFD=∠ B.
∵ AD平分∠ BAE,∴∠ BAD=∠ FAD.
在△ ABD与△ AFD中,,
∴△ ABD≌△ AFD (ASA).
∴ BD= FD.∴ AC= BD.
( 2)解:由( 1)证得△ ABD≌△ AFD,△ DEF≌△ CEA.
∴ AB= AF.
∵ AE= x,∴ AF= 2 AE= 2 x.
∴ AB= 2 x.
∵ BD= 3, AD= 5,
∴在△ ABD中,,
解得 1< x< 4.
∴ x的取值范围是 1< x< 4.