1、Wang 1 中点四大模型中点四大模型 模型 1 倍长中线或类中线(与中点有关的线段)构造全等三角形 图 图 构造全等 倍长类中线 倍长中线 E E DCB A FF A BC D A BC D D CB A 模型分析模型分析 如图, AD 是ABC 的中线, 延长 AD 至点 E 使 DEAD, 易证: ADCEDB (SAS) 如图,D 是 BC 中点,延长 FD 至点 E 使 DEFD,易证:FDBEDC(SAS) 当遇见中线或者中点的时候,可以尝试倍长中线或类中线,构造全等三角形,目的是对 已知条件中的线段进行转移 模型实例模型实例 如图,已知在ABC 中,AD 是 BC 边上的中线,
2、E 是 AD 上一点,连接 BE 并延长交 AC 于点 F,AFEF,求证:ACBE F E DCB A Wang 2 1如图,在ABC 中,AB12,AC20,求 BC 边上中线 AD 的范围 DC B A 解:延长 AD 到 E,使 ADDE,连接 BE, AD 是ABC 的中线, BDCD, 在ADC 与EDB 中, DEAD BDEADC CDBD , ADCEDB(SAS), EBAC20, 根据三角形的三边关系定理:2012AE2012, 4AD16, 故 AD 的取值范围为 4AD16 2如图,在ABC 中,D 是 BC 的中点,DMDN,如果 BM2CN2DM2DN2 求证:A
3、D2 4 1 (AB2AC2) N M DCB A Wang 3 证明:如图,过点 B 作 AC 的平行线交 ND 的延长线于 E,连 ME BDDC, EDDN 在BED 与CND 中, DNED CDNBDE DCBD BEDCND(SAS) BENC MDN90 , MD 为 EN 的中垂线 EMMN BM2BE2BM2NC2MD2DN2MN2EM2, BEM 为直角三角形,MBE90 ABCACBABCEBC90 BAC90 AD2( 2 1 BC)2 4 1 (AB2AC2) 模型 2 已知等腰三角形底边中点,可以考虑与顶点连接用“三线合 一” 连接中线 A BCD D CB A 模
4、型分析模型分析 Wang 4 等腰三角形中有底边中点时,常作底边的中线,利用等腰三角形“三线合一”的性质得 到角相等,为解题创造更多的条件,当看见等腰三角形的时候,就应想到: “边等、角等、 三线合一” 模型实例模型实例 如图,在ABC 中,ABAC5,BC6,M 为 BC 的中点,MNAC 于点 N,求 MN 的长度 N MCB A A BCM N 解答: 连接 AM ABAC5,BC6,点 M 为 BC 中点, AMBC,BMCM 2 1 BC3 AB5, AM435 2222 BMAB MNAC, SANC 2 1 MCAM 2 1 ACMN 即: 2 1 34 2 1 5MN MN 5
5、 12 跟踪练习跟踪练习 1如图,在ABC 中,ABAC,D 是 BC 的中点,AEDE,AFDF,且 AEAF,求证: EDBFDC F E D C B A Wang 5 证明:连结 AD, ABAC,D 是 BC 的中点, ADBC,ADBADC90 在 RtAED 与 RtAFD 中, ADAD AFAB , RtAEDRtAFD(HL) ADEADF, ADBADC90 , EDBFDC 2已知 RtABC 中,ACBC,C90,D 为 AB 边的中点,EDF90,EDF 绕 D 点旋转,它的两边分别交 AC、CB(或它们的延长线)于 E、F (1)当EDF 绕 D 点旋转到 DFAC
6、 于 E 时(如图) ,求证:SDEFSCEF 2 1 SABC; (2)当EDF 绕 D 点旋转到 DE 和 AC 不垂直时,在图和图这两种情况下,上述结论 是否成立?若成立,请给予证明;若不成立, SDEF、SCEF、SABC又有怎样的数量关系? 请写出你的猜想,不需要证明 图 图图 A B C D E F A B C D E FF E D C B A 解:(1)连接 CD;如图 2 所示: ACBC,ACB90 ,D 为 AB 中点, B45 ,DCE 2 1 ACB45 ,CDAB,CD 2 1 ABBD, DCEB,CDB90 , Wang 6 EDF90 , 12, 在CDE 和B
7、DF 中, BDCB BDCD 21 , CDEBDF(ASA), SDEFSCEFSADESBDF 2 1 SABC; (2)不成立;SDEFSCEF 2 1 SABC;理由如下:连接 CD,如图 3 所示: 同(1)得:DECDBF,DCEDBF135 SDEFS五边形DBFEC, SCFESDBC, SCFE 2 1 SABC, SDEFSCFE 2 1 SABC SDEF、SCEF、SABC的关系是:SDEFSCEF 2 1 SABC 21 A B C D E F 模型 3 已知三角形一边的中点,可考虑中位线定理 构造中位线 取另一边中点 E A B C D D C B A 模型分析模
8、型分析 Wang 7 在三角形中,如果有中点,可构造三角形的中位线,利用三角形中位线的性质定理: DEBC,且 DE 2 1 BC 来解题中位线定理中既有线段之间的位置关系又有数量关系,该 模型可以解决角问题,线段之间的倍半、相等及平行问题 模型实例模型实例 如图,在四边形 ABCD 中,ABCD,E、F 分别是 BC、AD 的中点,连接 EF 并延长, 分别与 BA、CD 的延长线交于点 M,N求证:BMECNE N M F E D C B A 解答 如图,连接 BD,取 BD 的中点 H,连接 HE、HF E、F 分别是 BC、AD 的中点, FH 2 1 AB,FHAB,HE 2 1 D
9、C,HENC 又ABCD, HEHF HFEHEF FHMB,HENC, BMEHFE,CNEFEH BMECNE 练习:练习: 1.(1)如图 1,BD,CE 分别是ABC 的外角平分线,过点 A 作 ADBD,AECE,垂足 分别为 D,E,连接 DE,求证:DEBC,DE= 1 2 (AB+BC+AC) ; (2)如图 2,BD,CE 分别是ABC 的内角平分线,其他条件不变,上述结论是否成立? (3)如图 3,BD 是ABC 的内角平分线,CE 是ABC 的外角平分线,其他条件不变,DE 与 BC 还平行吗?它与ABC 三边又有怎样的数量关系?请写出你的猜想, 并对其中一种情 况进行证
10、明. Wang 8 ED CB A 图1 G F ED CB A 图2 F E D C B A 图3 1.解答 (1)如图,分别延长 AE,AD 交 BC 于 H,K. 在BAD 和BKD 中, ABDDBK BDBD BDABDK BAD BKD(ASA) AD=KD,AB=KB. 同理可证,AE=HE,AC=HC. DE= 1 2 HK. 又HK=BK+BC+CH=AB+BC+AC. DE= 1 2 (AB+AC+BC). (2)猜想结果:图结论为 DE= 1 2 (AB+AC-BC) 证明:分别延长 AE,AD 交 BC 于 H,K. 在BAD 和BKD 中 Wang 9 ABDDBK
11、BDBD BDABDK BADBKD(ASA) AD=KD,AB=KB 同理可证,AE=HE,AC=HC. DE= 1 2 HK. 又HK=BK+CH-BC =AB+AC-BC DE= 1 2 (AB+AC-BC) G A BC DE KH F 图2 (3)图的结论为 DE= 1 2 (BC+AC-AB) 证明:分别延长 AE,AD 交 BC 或延长线于 H,K. 在BAD 和BKD 中, ABDDBK BDBD BDABDK BAD BKD(ASA) AD=KD,AB=KB. 同理可证,AE=HE,AC=HC. DE= 1 2 KH. 又HK=BH-BK =BC+CH-BK =BC+AC-A
12、B DE= 1 2 (BC+AC-AB). Wang 10 A B C D E KH F 图3 2.问题一:如图,在四边形 ABCD 中,AB 与 CD 相交于点 O,AB=CD,E,F 分别是 BC, AD 的中点,连接 EF,分别交 DC,AB 于点 M,N,判断OMN 的形状,请直接写出结论. 问题二:如图,在ABC 中,ACAB,D 点在 AC 上,AB=CD,E,F 分别是 BC,AD 的 中点,连接 EF 并延长,与 BA 的延长线交于点 G,若EFC=60,连接 GD,判断AGD 的形状并证明. 图1 N M O F E D C B A E 图2 G A B C D F 2.证明
13、 (1)等腰三角形(提示:取 AC 中点 H,连接 FH,EH,如图) (2)AGD 是直角三角形 如图,连接 BD,取 BD 的中点 H,连接 HF,HE. F 是 AD 的中点, HFAB,HF= 1 2 AB. 1=3. 同理,HECD,HE= 1 2 CD, 2=EFC, AB=CD, HF=HE. 1=2. Wang 11 EFC=60, 3=EFC=AFG=60. AGF 是等边三角形. AF=FG. GF=FD. FGD=FDG=30. AGD=90,即AGD 是直角三角形. 图2 3 2 1 G A BC D F E H 模型 4 已知直角三角形斜边中点,可以考虑构造斜边中线
14、构造直角三角形斜边上的中线 D C B A D CB A 模型分析模型分析 在直角三角形中,当遇见斜边中点时,经常会作斜边上的中线,利用直角三角形斜边上的中 线等于斜边的一半,即 CD= 1 2 AB,来证明线段间的数量关系,而且可以得到两个等腰三角 形:ACD 和BCD,该模型经常会与中位线定理一起综合应用. 模型实例模型实例 如图,在ABC 中,BE,CF 分别为 AC,AB 上的高,D 为 BC 的中点,DM EF 于点 M, 求证:FM=EM. M F E D C B A 证明 连接 DE,DF. BE,CF 分别为边 AC,AB 上的高,D 为 BC 的中点, Wang 12 DF=
15、 1 2 BC,DE= 1 2 BC. DF=DE,即DEF 是等腰三角形. DMEF, 点 M 是 EF 的中点,即 FM=EM. A BC D E F M 练习:练习: 1.如图,在ABC 中,B=2C,ADBC 于 D,M 为 BC 的中点,AB=10,求 DM 的长度. MD C B A 1.解答 取 AB 中点 N,连接 DN,MN. 在 RtADB 中,N 是斜边 AB 上的中点, DN= 1 2 AB=BN=5. NDB=B. 在ABC 中,M,N 分别是 BC,AB 的中点, MNAC NMB=C, 又NDB 是NDM 的外角, NDB=NMD+DNM. 即B=NMD+DNM=
16、C+DNM. 又B=2C, DNM=C=NMD. DM=DN. DM=5. Wang 13 N MD CB A 2.已知,ABD 和ACE 都是直角三角形,且ABD=ACE=90,连接 DE,M 为 DE 的 中点,连接 MB,MC,求证:MB=MC. M E D C B A 2.证明 延长 BM 交 CE 于 G, ABD 和ACE 都是直角三角形, CEBD. BDM=GEM. 又M 是 DE 中点,即 DM=EM, 且BMD=GME, BMD GME. BM=MG. M 是 BG 的中点, 在 RtCBG 中,BM=CM. 3.问题 1:如图,三角形 ABC 中,点 D 是 AB 边的中
17、点,AE BC,BF AC,垂足分别 为点 E,F.AE、BF 交于点 M,连接 DE,DF,若 DE=kDF,则 k 的值为 . 问题 2:如图,三角形 ABC 中,CB=CA,点 D 是 AB 边的中点,点 M 在三角形 ABC 内部, 且MAC=MBC,过点 M 分别作 ME BC,MF AC,垂足分别为点 E,F,连接 DE, DF,求证:DE=DF. Wang 14 问题 3:如图,若将上面问题 2 中的条件“CB=CA”变为“CB CA” ,其他 条件不变, 试探究 DE 与 DF 之间的数量关系,并证明你的结论. 图1 M F E D CB A 图2 A BC D E F M 图
18、3 A BC D E F M 3.解答 (1)AEBC,BFAC, AEB 和AFB 都是直角三角形, D 是 AB 的中点, DE= 1 2 AB,DF= 1 2 AB. DE=DF. DE=KDF, k=1. (2)CB=CA, CBA=CAB. MAC=MBC, CBA-MBC=CAB-MAC,即ABM=BAM. AM=BM. MEBC,MFAC, MEB=MFA=90. 又MBE=MAF, MEB MFA(AAS) BE=AF. D 是 AB 的中点,即 BD=AD, 又DBE=DAF, DBE DAF(SAS) DE=DF. 图1 M F E D CB A Wang 15 (3)DE
19、=DF. 如图,作 AM 的中点 G,BM 的中点 H,连 DG,FG,DH,EH. 点 D 是边 AB 的中点, DGBM,DG= 1 2 BM. 同理可得:DHAM,DH= 1 2 AM. MEBC 于 E,H 是 BM 的中点. 在 RtBEM 中,HE= 1 2 BM=BH. HBE=HEB. MHE=2HBE. 又DG= 1 2 BM,HE= 1 2 BM, DG=HE. 同理可得:DH=FG. MGF=2MAC. DGBM,DHGM, 四边形 DHMG 是平行四边形. DGM=DHM. MGF=2MAC, MHE=2MBC, MBC=MAC, MGF=MHE. DGM+MGF=DH
20、M+MHE. DGF=DHE. 在DHE 与FGD 中 DGHE DGFDHE DHFG DHE FGD(SAS) DE=DF. 图2 A BC D E F M Wang 16 高中数学知识点高中数学知识点 二次函数二次函数 (1)一元二次方程 2 0(0)axbxca根的分布 一元二次方程根的分布是二次函数中的重要内容,这部分知识在初中代数中虽有所 涉及,但尚不够系统和完整,且解决的方法偏重于二次方程根的判别式和根与系数关系 定理(韦达定理)的运用,下面结合二次函数图象的性质,系统地来分析一元二次方程 实根的分布 设一元二次方程 2 0(0)axbxca的两实根为 12 ,x x,且 12
21、xx令 2 ( )f xaxbxc, 从以下四个方面来分析此类问题: 开口方向:a 对称轴位置: 2 b x a 判别式: 端点函数值符号 kx1x2 x y 1 x 2 x 0a O a b x 2 0)(kf k x y 1 x 2 x O a b x 2 k 0a 0)(kf x1x2k x y 1 x 2 x 0a O a b x 2 k 0)(kf x y 1 x 2 x O a b x 2 k 0a 0)(kf x1kx2 af(k)0 0)(kf x y 1 x 2 x 0a O k x y 1 x 2 x O k 0a 0)(kf Wang 17 k1x1x2k2 x y 1
22、x2 x 0a O 1 k 2 k 0)( 1 kf 0)( 2 kf a b x 2 x y 1 x 2 x O 0a 1 k 2 k 0)( 1 kf 0)( 2 kf a b x 2 有且仅有一个根 x1(或 x2)满足 k1x1(或 x2)k2 f(k1)f(k2)0,并同 时考虑 f(k1)=0 或 f(k2)=0 这两种情况是否也符合 x y 1 x 2 x 0a O 1 k 2 k 0)( 1 kf 0)( 2 kf x y 1 x 2 x O 0a 1 k 2 k 0)( 1 kf 0)( 2 kf k1x1k2p1x2p2 此结论可直接由推出 (5)二次函数 2 ( )(0)
23、f xaxbxc a在闭区间 , p q上的最值 设( )f x在区间 , p q上的最大值为最大值为M,最小值为,最小值为m,令 0 1 () 2 xpq ()当0a 时(开口向上) 若 2 b p a ,则( )mf p 若 2 b pq a ,则() 2 b mf a 若 2 b q a , 则( )mf q 若 0 2 b x a ,则( )Mf q 0 2 b x a ,则( )Mf p () 2 b f a () 2 b f a () 2 b f a Wang 18 ()当0a 时(开口向下) 若 2 b p a ,则( )Mf p 若 2 b pq a ,则() 2 b Mf a 若 2 b q a , 则( )Mf q 若 0 2 b x a ,则( )mf q 0 2 b x a ,则( )mf p () 2 b f a 0 x () 2 b f a 0 x () 2 b f a () 2 b f a () 2 b f a 0 x () 2 b f a () 2 b f a 0 x