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中考數學壓軸題分析:中點輔助線

本文內容選自

2021年河北

中考數學壓軸題。本題比較巧妙,利用四邊形的不穩定性,根據四邊形的邊角關係,得到固定的三角形,進而求得邊與角。是一道值得探究的問題。

【中考真題】

(2021•黑龍江)在等腰

中,

是直角三角形,

,連線

,點

的中點,連線

(1)當

,點

在邊

上時,如圖①所示,求證:

(2)當

,把

繞點

逆時針旋轉,頂點

落在邊

上時,如圖②所示,當

,點

在邊

上時,如圖③所示,猜想圖②、圖③中線段

又有怎樣的數量關係?請直接寫出你的猜想,不需證明.

【分析】

(1)本題比較簡單,只需根據斜邊中線的性質即可得到。

中考數學壓軸題分析:中點輔助線

如圖,易得BD=CD,因為EF=1/2BD,所以結論得證。

(2)如圖②所示時,BD與CD不相等,那麼無法直接使用該方法進行證明。但是題目中的關鍵條件,點F為BD的中點沒有改變,因此需要從中點入手。

中考數學壓軸題分析:中點輔助線

如上圖,取CD的中點T,可以得到TF為中位線,平行且等於BC的一半。而AT為CD的一半。那麼可以考慮證明AT與EF相等。本題只需證明△ATF≌△EFT即可。

或者,也可以取BC的中點,如下圖所示:

連線AO、OE和OF,那麼可以得到△ACD∽△AOE,得到△OEF為等腰直角三角形(其中OE與CD的夾角為45°),OE=OF=1/2CD。

如圖③,可以參考圖②的方法,取AD的中點O,連線OF、OE。易得△OEF與△ADC相似,那麼結論就出來了。

當然,還可以像下面這樣構造:

如圖,取BC的中點O,連線AO、OE、OF,得到△ACD≌△AOE,進而得到CD=OE=2OF(其中OE與CD的夾角為60°),再得到結論即可。

【答案】

(1)證明:如圖①中,

中考數學壓軸題分析:中點輔助線

垂直平分線段

(2)解:如圖②中,結論:

中考數學壓軸題分析:中點輔助線

理由:取

的中點

,連線

於點

垂直平分線段

如圖③中,結論:

理由:取

的中點

,連線

是等邊三角形,