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【323896】2024八年级数学下册 第11讲三角形的中位线与反证法(核心考点讲与练)(含解析)(新

时间:2025-01-15 20:52:48 作者: 字数:50425字


11讲三角形的中位线与反证法核心考点练)

一.三角形中位线定理

1)三角形中位线定理:

三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.

2)几何语言:

如图,∵点DE分别是ABAC的中点

DEBCDE BC

二.反证法

1)对于一个命题,当使用直接证法比较困难时,可以采用间接证法,反证法就是一个间接证法.反证法主要适合的证明类型有:①命题的结论是否定型的.②命题的结论是无限型的.③命题的结论是“至多”或“至少”型的.

2)反证法的一般步骤是:

假设命题的结论不成立;

从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;

由矛盾判定假设不正确,从而肯定原命题的结论正确.

一.三角形中位线定理(共8小题)

1.(乾县期末)如图,在△ABC中,∠C90°AB13AC5DE分别是ACAB的中点,则DE的长是(  )

A6.5 B6 C5.5 D

【分析】根据勾股定理求出BC,根据三角形中位线定理求出DE

【解答】解:在△ABC中,∠C90°AB13AC5

BC 12

DE分别是ACAB的中点,

DE BC6

故选:B

【点评】本题考查的是三角形中位线定理、勾股定理,掌握三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半是解题的关键.

2.(武安市期末)如图,四边形ABCD中,∠A90°AB2 AD2,点MN分别为线段BCAB上的动点(含端点,但点M不与点B重合),点EF分别为DMMN的中点,则EF长度的最大值为(  )

A3 B2 C4 D2

【分析】连接DNDB,根据勾股定理求出BD,根据三角形中位线定理得到EF DN,结合图形解答即可.

【解答】解:连接DNDB

Rt△DAB中,∠A90°AB2 AD2

BD 4

EF分别为DMMN的中点,

EF DN

由题意得,当点N与点B重合是DN最大,最大值为4

EF长度的最大值为2

故选:D

【点评】本题考查的是三角形中位线定理、勾股定理,掌握三角形的中位线等于第三边的一半是解题的关键.

3.(温州期末)如图,为测量BC两地的距离,小明在池塘外取点A,得到线段ABAC,并取ABAC的中点DE,连结DE.测得DE的长为6米,则BC两地相距(  )

A9 B10 C11 D12

【分析】根据三角形中位线定理即可求出BC

【解答】解:∵点DE分别为ABAC的中点,

DE是△ABC的中位线,

DE BC

BC2DE2×612(米),

故选:D

【点评】本题考查的是三角形中位线定理,掌握三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半是解题的关键.

4.(丽水期末)如图①是公园跷跷板的示意图,立柱OC与地面垂直,点C为横板AB的中点.小明和小聪去玩跷跷板,小明最高能将小聪翘到1米高(如图②).

1)求立柱OC的高度;

2)小明想要把小聪最高翘到1.25米高,请你帮他找出一种方法,并解答.

【分析】(1)根据三角形中位线定理求出OC

2)根据AD的长度求出OC的长度,得到答案.

【解答】解:(1)由题意得:OCAD

CAB的中点,

OC为△ABD的中位线,

OC AD

AD1米,

OC 米;

2)要把小聪最高翘到1.25米高,立柱OC的高度要升高为0.625米.

AD1.25米时,OC0.625米,

所以要把小聪最高翘到1.25米高,立柱OC的高度要升高为0.625米.

【点评】本题考查的是三角形中位线定理的应用,掌握三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半是解题的关键.

5.(北仑区期末)如图,在四边形ABCD中,ADBC,点P是对角线BD的中点,点EF分别是边CDAB的中点,若∠PEF30°,则下列说法错误的是(  )

APEPF B.∠EPF120° CAD+BC2EF DAB+DC2DB

【分析】根据三角形中位线定理及ADBC推出PFPE,可判断A;根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理可判断B;根据三角形三边关系可判断C

【解答】解:∵在四边形ABCD中,P是对角线BD的中点,EF分别是ABCD的中点,

FPPE分别是△CDB与△DAB的中位线,

PF BCPE AD

ADBC

PFPE,故选项A不合题意;

故△EPF是等腰三角形.

∵∠PEF30°

∴∠PEF=∠PFE30°

∴∠EPF180°﹣∠PEF﹣∠PFE180°﹣30°﹣30°120°,故选项B不符合题意;

PF BCPE ADPE+PFEF

BC+ ADEF

AD+BC2EF,故选项C不符合题意;

无法证明AB+CDDB,故选项D符合题意;

故选:D

【点评】本题主要考查了三角形中位线定理,三角形三边关系,等腰三角形的性质,三角形内角和定理,根据三角形中位线定理推出PEPF是解决问题的关键.

6.(鄞州区期末)如图,四边形ABCD中,∠B90°AB8BC6,点M是对角线AC的中点,点NAD边的中点,连结BMMN,若BM3MN,则线段CD的长是(  )

A B3 C D5

【分析】首先由勾股定理求得AC的长度,结合直角三角形斜边上中线的性质得到BM AC,三角形中位线定理得到CD2MN

【解答】解:如图,在直角△ABC中,∠B90°AB8BC6,则由勾股定理知,AC 10

NAD边的中点,

BM AC5

BM3MN

MN BM

M是对角线AC的中点,点NAD边的中点,

MN是△ACD的中位线.

CD2MN

故选:C

【点评】本题主要考查了三角形中位线定理:三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半.

7.(梓潼县模拟)如图,已知△ABC中,点MBC边上的中点,AN平分∠BACBNAN于点N,若AB8MN2,则AC的长为(  )

A12 B11 C10 D9

【分析】延长BNACD,证明△ANB≌△AND,根据全等三角形的性质、三角形中位线定理计算即可.

【解答】解:如图,延长BNACD

在△ANB和△AND中,

∴△ANB≌△ANDASA),

ADAB8BNND

又∵M是△ABC的边BC的中点,

MN是△BCD的中位线,

DC2MN4

ACAD+CD8+412

故选:A

【点评】本题考查的是三角形中位线定理,关键是掌握三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.

8.(内江期末)如图,在四边形ABCD中,P是对角线BD的中点,点EF分别是ABCD的中点,ADBC,∠EPF140°,则∠EFP的度数是(  )

A50° B40° C30° D20°

【分析】根据三角形中位线定理得到PE ADPF BC,在PEPF,根据等腰三角形的性质、三角形内角和定理计算即可.

【解答】解:∵PBD的中点,EAB的中点,

PE是△ABD的中位线,

PE AD

同理,PF BC

ADBC

PEPF

∴∠EFP ×180°﹣∠EPF)= ×180°﹣140°)=20°

故选:D

【点评】本题考查的是三角形中位线定理、等腰三角形的性质、三角形内角和定理,掌握三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半是解题的关键.

二.反证法(共6小题)

9.(平阳县期中)用反证法证明三角形至少有一个角不大于60°,应假设(  )

A.三个角都小于60°

B.三个角都大于60°

C.三个角都大于或等于60°

D.有两个角大于60°

【分析】根据反证法的步骤中,第一步是假设结论不成立,反面成立解答.

【解答】解:反证法证明三角形至少有一个角不大于60°

应假设三个角都大于60°

故选:B

【点评】本题考查的是反证法的应用,解此题关键要懂得反证法的意义及步骤.在假设结论不成立时要注意考虑结论的反面所有可能的情况,如果只有一种,那么否定一种就可以了,如果有多种情况,则必须一一否定.

10.(乐清市期末)用反证法证明命题“如果abcb,那么ac时,应假设(  )

Aac Bc不平行b Ca不平行b Da不平行c

【分析】反证法证明命题的第一步是假设结论不成立,即结论的反面成立.

【解答】解:用反证法证明命题“如果abbc,那么ac时,应假设a不平行于c

故选:D

【点评】本题考查了反证法的知识,反证法的步骤是:(1)假设结论不成立;(2)从假设出发推出矛盾;(3)假设不成立,则结论成立.在假设结论不成立时要注意考虑结论的反面所有可能的情况,如果只有一种,那么否定一种就可以了,如果有多种情况,则必须一一否定.

11.(南浔区期末)用反证法证明某个命题的结论“a0”时,第一步应假设(  )

Aa0 Ba≠0 Ca≥0 Da≤0

【分析】用反证法证明命题的真假,先假设命题的结论不成立,从这个结论出发,经过推理论证,得出矛盾;由矛盾判定假设不正确,从而肯定命题的结论正确.

【解答】解:用反证法证明某个命题的结论“a0”时,第一步应假设a≤0

故选:D

【点评】考查了反证法,反证法是指“证明某个命题时,先假设它的结论的否定成立,然后从这个假设出发,根据命题的条件和已知的真命题,经过推理,得出与已知事实(条件、公理、定义、定理、法则、公式等)相矛盾的结果.这样,就证明了结论的否定不成立,从而间接地肯定了原命题的结论成立.”

12.(庆元县校级月考)如图,在△ABC中,ABACP是△ABC内的一点,且∠APB>∠APC,求证:PBPC(反证法)

【分析】运用反证法进行求解:

1)假设结论PBPC不成立,即PBPC成立.

2)从假设出发推出与已知相矛盾.

3)得到假设不成立,则结论成立.

【解答】证明:假设PBPC

把△ABP绕点A逆时针旋转,使BC重合,

PBPCPBCD

CDPC

∴∠CPD≥∠CDP

又∵APAD

∴∠APD=∠ADP

∴∠APD+∠CPD≥∠ADP+∠CDP,即∠APC≥∠ADC

又∵∠APB=∠ADC

∴∠APC≥∠APB,与∠APB>∠APC矛盾,

PBPC不成立,

综上所述,得:PBPC

【点评】此题主要考查了反证法的应用,解此题关键要懂得反证法的意义及步骤.

13.(萧山区期末)证明:在△ABC中,∠A,∠B,∠C中至少有一个角大于或等于60°

【分析】利用反证法的步骤,首先假设原命题错误,进而得出与三角形内角和定理矛盾,从而证明原命题正确.

【解答】证明:假设△ABC中每个内角都小于60°

则∠A+∠B+∠C180°

这与三角形内角和定理矛盾,

故假设错误,即原结论成立,在△ABC中,∠A,∠B,∠C中至少有一个角大于或等于60°

【点评】此题主要考查了反证法,正确把握反证法的证明步骤是解题关键.

14.(滨江区期中)用反证法证明“三角形三个内角中,至少有一个内角小于或等于60°”

已知:∠A,∠B,∠C是△ABC的内角.求证:∠A,∠B,∠C中至少有一个内角小于或等于60°

证明:假设求证的结论不成立,那么 三角形中所有角都大于60° 

∴∠A+∠B+∠C 180° 

这与三角形 的三内角和为180° 相矛盾.

假设不成立

 三角形三内角中至少有一个内角小于或等于60度 

【分析】根据反证法证明方法,先假设结论不成立,然后得到与定理矛盾,从而证得原结论成立.

【解答】证明:假设求证的结论不成立,那么三角形中所有角都大于60°

∴∠A+∠B+∠C180°

这与三角形的三内角和为180°相矛盾.

假设不成立,

三角形三内角中至少有一个内角小于或等于60度.

故答案为:三角形中所有角都大于60°180°;的三内角和为180°;三角形三内角中至少有一个内角小于或等于60度.

【点评】本题结合三角形内角和定理考查反证法,解此题关键要懂得反证法的意义及步骤.反证法的步骤是:

1)假设结论不成立;(2)从假设出发推出矛盾;(3)假设不成立,则结论成立.

在假设结论不成立时要注意考虑结论的反面所有可能的情况,如果只有一种,那么否定一种就可以了,如果有多种情况,则必须一一否定.



题组A 基础过关练

一.选择题(共11小题)

1.(太谷区校级开学)如图,BDCE是△ABC的中线,PQ分别是BDCE的中点,则PQBC等于(  )

A14 B15 C16 D17

【分析】连接DE,连接并延长EPBC于点F,利用DE是△ABC中位线,求出FC BC,再用PQ是△EFC中位线,PQ CF,即可求得答案.

【解答】解:连接DE,连接并延长EPBC于点F

DE是△ABC中位线,

DEBC

DE BCAEBEADCD

∴∠EDB=∠DBF

PQBDCE的中点,

DPBP

在△DEP与△BFP中,

∴△DEP≌△BFPASA),

BFDE BCPEF中点,

FC BC

PQ是△EFC中位线,

PQ FC

PQBC14

故选:A

【点评】此题考查学生对三角形中位线定理的理解与掌握,连接DE,连接并延长EPBC于点F,求出△DEP≌△BFPFC BC,是解答此题的关键.

2.(上城区校级期末)用反证法证明“ab时应假设(  )

Aab Bab Cab Dab

【分析】反证法的步骤中,第一步是假设结论不成立,反面成立即可.

【解答】解:用反证法证明“ab时第一步应假设:ab

故选:D

【点评】本题结合角的比较考查反证法,解此题关键要懂得反证法的意义及步骤.在假设结论不成立时要注意考虑结论的反面所有可能的情况,如果只有一种,那么否定一种就可以了,如果有多种情况,则必须一一否定.

3.(宁波模拟)如图,在△ABC中,点DE分别是边ABAC的中点,AFBC,垂足为点F,∠ADE30°DF3,则BF的长为(  )

A4 B2 C3 D4

【分析】先利用直角三角形斜边中线性质求出AB,再在RTABF中,利用30角所对的直角边等于斜边的一半,求出AF即可解决问题.

【解答】解:在RTABF中,∵∠AFB90°ADDBDF3

AB2DF6

ADDBAEEC

DEBC

∴∠ADE=∠ABF30°

AF AB3

BF 3

故选:C

【点评】本题考查三角形中位线性质、含30度角的直角三角形性质、直角三角形斜边中线性质、勾股定理等知识,解题的关键是灵活应用这些知识解决问题,属于中考常考题型.

4.(上城区期末)用反证法证明命题:“已知△ABCABAC,求证:∠B90°.”第一步应先假设(  )

A.∠B≥90° B.∠B90° C.∠B90° DABAC

【分析】直接利用反证法的第一步分析得出答案.

【解答】解:用反证法证明命题:“已知△ABCABAC,求证:∠B90°.”第一步应先假设∠B≥90°

故选:A

【点评】此题主要考查了反证法,反证法的一般步骤是:①假设命题的结论不成立;②从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;③由矛盾判定假设不正确,从而肯定原命题的结论正确.

5.(永嘉县期末)用反证法证明“同一平面内的三条直线abc,若acbc,则ab.时,第一步应先假设(  )

Aa不平行于b Bc不平行于b Ca不垂直于c Db不垂直于c

【分析】根据反证法的第一步是假设结论不成立进而解答即可.

【解答】解:原命题“同一平面内的三条直线abc,若acbc,则ab

用反证法时应假设结论不成立,

即假设ab不平行(或ab相交).

故选:A

【点评】本题考查的是反证法,解此题关键要懂得反证法的意义及步骤.反证法的步骤是:(1)假设结论不成立;(2)从假设出发推出矛盾;(3)假设不成立,则结论成立.

6.(南岗区校级模拟)如图,四边形ABCD中,∠ADC90°AEBEBFCF,连接EFAD3CD1,则EF的长为(  )

A B C D

【分析】连接AC,根据勾股定理得到AC ,由三角形的中位线的性质定理即可得到结论.

【解答】解:连接AC

∵∠ADC90°AD3CD1

AC

AEBEBFCF

EF AC

故选:B

【点评】本题考查了勾股定理,三角形中位线定理,正确的作出辅助线是解题的关键.

7.(婺城区校级期末)如图,DE是△ABC的中位线,点FDE上,且∠AFB90°,若AB5BC8,则EF的长为(  )

A2.5 B1.5 C4 D5

【分析】根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得DF AB2.5,再利用三角形中位线定理可得DE4,进而可得答案.

【解答】解:∵DAB中点,∠AFB90°AB5

DF AB2.5

DE是△ABC的中位线,BC8

DE4

EF4﹣2.51.5

故选:B

【点评】此题主要考查了直角三角形的性质和三角形中位线定理,三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.

8.(鄞州区期中)如图,△ABC中,AB4AC3ADAE分别是其角平分线和中线,过点CCGADF,交ABG,连接EF,则线段EF的长为(  )

A1 B C D

【分析】证明△AGF≌△ACF,根据全等三角形的性质得到AGAC3GFFC,求出GB,根据三角形中位线定理计算即可.

【解答】解:∵AD是∠BAC平分线,

∴∠BAD=∠CAD

在△AGF和△ACF中,

∴△AGF≌△ACFASA

AGAC3GFFC

GBABAG1

CFFGCEEB

EF是△CGB的中位线,

EF GB

故选:C

【点评】本题考查的是三角形中位线定理、全等三角形的判定和性质,掌握三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半是解题的关键.

9.(温州期末)用反证法证明“在△ABC中,若∠A>∠B,则ab时,应假设(  )

Aab Bab Cab Dab

【分析】反证法的步骤中,第一步是假设结论不成立,反面成立,据此进行判断即可.

【解答】解:用反证法证明,“在△ABC中,∠A、∠B对边是ab,若∠A>∠B,则ab,第一步应假设ab

故选:B

【点评】本题考查的是反证法,解此题关键要懂得反证法的意义及步骤.在假设结论不成立时要注意考虑结论的反面所有可能的情况,如果只有一种,那么否定一种就可以了,如果有多种情况,则必须一一否定.

10.(杭州期末)用反证法证明“四边形中至少有一个角是钝角或直角”,可先假设(  )

A.四边形的四个角都是直角

B.四边形的四个角都是锐角

C.四边形的四个角都是钝角

D.四边形的四个角都是钝角或直角

【分析】根据四边形中至少有一个角是钝角或直角的反面是四边形的四个角都是锐角解答即可.

【解答】解:用反证法证明“四边形中至少有一个角是钝角或直角”,

可先假设四边形的四个角都是锐角,

故选:B

【点评】本题考查的是反证法的应用,反证法的一般步骤是:①假设命题的结论不成立;②从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;③由矛盾判定假设不正确,从而肯定原命题的结论正确.

11.(成都月考)用反证法证明命题“在直角三角形中,至少有一个锐角不大于45°”时,应假设直角三角形中(  )

A.两锐角都大于45° B.有一个锐角小于45°

C.有一个锐角大于45° D.两锐角都小于45°

【分析】根据反证法的步骤中,第一步是假设结论不成立,反面成立解答.

【解答】解:反证法证明命题“在直角三角形中,至少有一个锐角不大于45°”时,应假设直角三角形中两锐角都大于45°

故选:A

【点评】本题考查的是反证法的应用,反证法的一般步骤是:①假设命题的结论不成立;②从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;③由矛盾判定假设不正确,从而肯定原命题的结论正确.

二.填空题(共6小题)

12.(永嘉县校级期末)用反证法证明命题“如果ab,那么 ”时,假设的内容是   

【分析】用反证法证明数学命题“如果ab,那么 ”时,应假设它的否定“ ”.

【解答】解:由于命题“ ”的否定为“ ”,故用反证法证明命题“如果ab,那么 ”时,

应假设

故答案为:

【点评】本题考查用反证法证明数学命题,求一个命题的否定的方法,得到命题“ ”的否定为“ ”,是解题

的关键.

13.(饶平县校级期末)如图,△ABC中,三条中位线围成的△DEF的周长是15cm,则△ABC的周长是 30 cm

【分析】根据三角形的周长公式、三角形中位线定理解答即可.

【解答】解:∵△DEF的周长是15

DE+DF+EF15

DEDFEF分别是△ABC的中位线,

BC2DEAC2DFAB2EF

∴△ABC的周长=BC+AC+AB2DE+DF+EF)=30cm),

故答案为:30

【点评】本题考查的是三角形中位线定理,掌握三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半是解题的关键.

14.(红寺堡区期末)如图,▱ABCD的对角线ACBD相交于点O,点EF分别是线段AOBO的中点.若AC+BD24厘米,△OAB的周长是18厘米,则EF 3 厘米.

【分析】根据平行四边形的性质可知OA ACOB BD,结合AC+BD24厘米,△OAB的周长是18厘米,求出AB的长,利用三角形中位线定理求出EF的长.

【解答】解:∵▱ABCD的对角线ACBD相交于点O

OACBD的中点,

AC+BD24厘米,

OB+0A12厘米,

∵△OAB的周长是18厘米,

AB18﹣126厘米,

∵▱ABCD的对角线ACBD相交于点O,点EF分别是线段AOBO的中点,

AB2EF

EF6÷23厘米,

故答案为:3

【点评】本题主要考查了三角形中位线定理以及平行四边形的性质的知识,解答本题的关键是求出AB的长,此题难度不大.

15.(衢州期末)如图,为测得BC两地的距离,小明在池塘外取点A,得到线段ABAC,并取ABAC的中点DE,连结DE,测得DE15米,则BC 30 米.

【分析】根据三角形中位线定理计算即可.

【解答】解:∵点DE分别为ABAC的中点,

DE是△ABC的中位线,

BC2DE30(米),

故答案为:30

【点评】本题考查的是三角形中位线定理,掌握三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半是解题的关键.

16.(灞桥区校级月考)用反证法证明“如果一个三角形没有两个相等的角,那么这个三角形不是等腰三角形”的第一步 这个三角形是等腰三角形 

【分析】假设命题的结论不成立,推出矛盾即可.

【解答】解:用反证法证明“如果一个三角形没有两个相等的角,那么这个三角形不是等腰三角形”的第一步是假设这个三角形是等腰三角形.

故答案为这个三角形是等腰三角形.

【点评】本题考查反证法,反证法的一般步骤是:①假设命题的结论不成立;②从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;③由矛盾判定假设不正确,从而肯定原命题的结论正确.

17.(罗湖区校级模拟)如图,△ABC,点DE在边BC上,∠ABC的平分线垂直AE,垂足为N,∠ACB的平分线垂直AD,垂足为M,若BC16MN3,则△ABC的周长为 38 

【分析】利用ASA定理证明△BNA≌△BNE,根据全等三角形的性质得到BEBAANNE,同理得到CDCAAMMD,根据三角形中位线定理求出DE,根据三角形的周长公式计算,得到答案.

【解答】解:在△BNA和△BNE中,

∴△BNA≌△BNEASA),

BEBAANNE

同理,CDCAAMMD

AMMDANNEMN3

DE2MN6

BE+CDBCDE

AB+ACBC+DE22

∴△ABC的周长=AB+AC+BC22+1638

故答案为:38

【点评】本题考查的是三角形中位线定理、全等三角形的判定和性质,掌握三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半是解题的关键.

三.解答题(共5小题)

18.(杭州期中)在△ABC中,AB AC BC1.求证:∠A≠30°

【分析】首先假设结论不成立,即∠A30°,利用勾股定理逆定理得出∠C90°,进而得出矛盾,从而得出结论成立,即∠A≠30°

【解答】证明:假设结论不成立,即∠A30°

∴△ABCRt△,且∠C90°

∵∠A30°

这与BC1矛盾,

假设不成立,

结论成立,即∠A≠30°

【点评】此题主要考查了反证法的证明,利用反证法的一般步骤是:

假设命题的结论不成立;②从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;③由矛盾判定假设不正确,从而肯定原命题的结论正确.

19.(杭州校级期中)用反证法证明:两条直线被第三条直线所截.如果同旁内角不互补,那么这两条直线不平行.

已知:如图,直线l1l2l3所截,∠1+∠2≠180°

求证:l1l2不平行.

证明:假设l1 ∥ l2

则∠1+∠2 = 180°(两直线平行,同旁内角互补)

这与 ∠1+∠2≠180° 矛盾,故 假设 不成立.

所以 l1l2不平行 

【分析】用反证法证明问题,先假设结论不成立,即l1l2,根据平行线的性质,可得∠1+∠2180°,与已知相矛盾,从而证得l1l2不平行.

【解答】证明:假设l1l2

则∠1+∠2180°(两直线平行,同旁内角互补),

这与∠1+∠2≠180°矛盾,故假设_不成立.

所以结论成立,l1l2不平行.

【点评】反证法证明问题,是常见的证明方法,关键是找出与已知相矛盾的条件.

20.(拱墅区期末)如图,点AB为定点,定直线lABP1上一动点,点MN分别为PAPB的中点,对下列各值:

线段MN的长;

②△PAB的周长;

③△PMN的面积;

直线MNAB之间的距离;

⑤∠APB的大小.

其中不会随点P的移动而变化的是 ①③④ 

【分析】根据三角形中位线定理判断①;根据P1上一动点判断②;根据相似三角形的性质判断③;根据三角形中位线定理判断④,结合图形判断⑤.

【解答】解:①∵点MN分别为PAPB的中点,

MN AB,即线段MN的长不会随点P的移动而变化;

PAPB随点P的移动而变化,

∴△PAB的周长随点P的移动而变化;

③∵lAB,点AB为定点,

∴△PMN的面积为定值,

MN分别为PAPB的中点,

MN ABMNAB

∴△PMN∽△PAB

∴△PMN的面积= ×△PMN的面积,

则△PMN的面积不会随点P的移动而变化;

④∵MNAB

直线MNAB之间的距离不会随点P的移动而变化;

⑤∠APB的大小随点P的移动而变化;

故答案为:①③④.

【点评】本题考查的是三角形中位线定理、相似三角形的判定和性质,掌握三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半是解题的关键.

21.(江山市校级月考)如图,已知四边形ABCD中,ABDCEF分别为ADBC的中点,连接EFBA的延长线相交于N,与CD的延长线相交于M

求证:∠BNF=∠CMF

【分析】连接AC,取AC的中点K,连接EKFK,则EKFK分别是△ACD和△ABC的中位线,根据平行线的性质定理即可证明.

【解答】证明:连接AC,取AC的中点K,连接EKFK

AEEDAKKC

EKDC

同理FKAB

∴∠FEK=∠EFK

EKDC

∴∠CMF=∠FEK

FKAB

∴∠BNF=∠EFK

∴∠BNF=∠CMF

【点评】此题考查的是三角形中位线的性质,即三角形的中位线平行于第三边且等于第三边的一半,正确作出辅助线是关键.

22.(仙居县期末)证明三角形中位线定理:三角形两边中点的连线平行于第三边且等于第三边的一半.

(要求:画出图形,写出已知、求证和证明过程)

【分析】根据题意画出图形,写出已知、求证,延长DEF,使EFDE,连接FCDCAF,证明四边形ADCF是平行四边形,进而得到四边形BDFC是平行四边形,根据平行四边形的在、性质定理证明即可.

【解答】解:已知:如图,点DE分别是△ABC的边ABAC的中点,连接DE

求证:DEBCDE BC

证明:延长DEF,使EFDE,连接FCDCAF

AEECDEEF

四边形ADCF是平行四边形,

CFADCFAD

CFBDCFBD

四边形BDFC是平行四边形,

DFBCDFBC

DE DF

DEBCDE BC

【点评】本题考查的是三角形中位线定理、平行四边形的判定和性质,正确作出辅助性是解题的关键.



题组B 能力提升练

一.选择题(共6小题)

1.(宁波一模)如图,DE分别是ABAC上的中点,FDE上的一点,且∠AFB90°,若AB6BC8,则EF的长为(  )

A1 B2 C3 D4

【分析】利用三角形中位线定理得到DE BC.由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到DF AB.所以由图中线段间的和差关系来求线段EF的长度即可.

【解答】解:∵DE是△ABC的中位线,BC8

DE BC4

∵∠AFB90°DAB的中点,AB6

DF AB3

EFDEDF4﹣31

故选:A

【点评】本题考查了三角形的中位线定理的应用,解题的关键是了解三角形的中位线平行于第三边且等于第三边的一半,题目比较好,难度适中.

2.(奉化区校级模拟)如图,四边形ABCD中,ACBCADBCBC3AC4AD6MBD的中点,则CM的长为(  )

A B2 C D3

【分析】延长BCE使BEAD,则四边形ACED是平行四边形,根据三角形的中位线的性质得到CM DE AB,根据跟勾股定理得到AB 5,于是得到结论.

【解答】解:延长BCE使BEAD,则四边形ABED是平行四边形,∵BC3AD6

CBE的中点,

MBD的中点,

CM DE AB

ACBC

AB 5

CM

解法二:延长CMADT

ADBC

∴∠MBC=∠MDT

MDMB,∠BMC=∠DMT

∴△BMC≌△DMTASA),

CMMTDTBC3

AD6

AT3

AC4,∠CAT90°

CT 5

CMMT CT

故选:C

【点评】本题考查了三角形的中位线定理,勾股定理,矩形的判定和性质,正确的作出辅助线是解题的关键.

3.(孟村县期末)如图,在四边形ABCD中,ADBCEFG分别是ABCDAC的中点,若∠DAC20°,∠ACB84°,则∠FEG等于(  )

A32° B38° C64° D30°

【分析】根据三角形中位线定理和等腰三角形等边对等角的性质求解即可.

【解答】解:∵ADBCEFG分别是ABCDAC的中点,

GF是△ACD的中位线,GE是△ACB的中位线,

GF ADGFADGE BCGEBC

又∵ADBC

GFGE,∠FGC=∠DAC20°,∠AGE=∠ACB84°

∴∠EFG=∠FEG

∵∠FGE=∠FGC+∠EGC20°+180°﹣84°)=116°

∴∠EFG 180°﹣∠FGE)=32°

故选:A

【点评】主要考查了三角形中位线定理和等腰三角形的判定与性质.中位线是三角形中的一条重要线段,由于它的性质与线段的中点及平行线紧密相连,因此,它在几何图形的计算及证明中有着广泛的应用.

4.(商河县校级期末)对于命题“在同一平面内,若abac,则bc,用反证法证明,应假设(  )

Aac Bbc Cac相交 Dbc相交

【分析】反证法的步骤中,第一步是假设结论不成立,反面成立,可据此进行判断.

【解答】解:cb的位置关系有cbcb相交两种,因此用反证法证明“cb时,应先假设cb相交.

故选:D

【点评】本题结合直线的位置关系考查反证法,解此题关键要懂得反证法的意义及步骤.在假设结论不成立时要注意考虑结论的反面所有可能的情况,如果只有一种,那么否定一种就可以了,如果有多种情况,则必须一一否定.

5.(镇海区校级开学)用反证法证明:“若ab0,则a2b2,应先假设(  )

Aab Bab Ca2b2 Da2b2

【分析】根据反证法的一般步骤:先假设结论不成立进行解答.

【解答】解:用反证法证明“若ab0,则a2b2的第一步是假设a2b2

故选:D

【点评】本题考查了反证法,解此题关键要懂得反证法的意义及步骤.反证法的步骤是:(1)假设结论不成立;(2)从假设出发推出矛盾;(3)假设不成立,则结论成立.

6.(宁波模拟)用反证法证明命题“四边形中至少有一个角是钝角或直角”,应首先假设这个四边形中(  )

A.没有一个角是锐角

B.每一个角都是钝角或直角

C.至少有一个角是钝角或直角

D.所有角都是锐角

E.所有角都是直角

【分析】反证法的步骤中,第一步是假设结论不成立,反面成立.

【解答】解:用反证法证明“四边形中至少有一个角是钝角或直角”时第一步应假设:四边形中所有角都是锐角.

故选:D

【点评】此题考查了反证法,解此题关键要懂得反证法的意义及步骤.在假设结论不成立时要注意考虑结论的反面所有可能的情况,如果只有一种,那么否定一种就可以了,如果有多种情况,则必须一一否定.

二.填空题(共4小题)

7.(西湖区校级月考)如图,在△ABC中,BC16DE分别是ABAC的中点,FDE延长线上一点,连结AFCF,若DF14,∠AFC90°,则AC 12 

【分析】根据三角形中位线定理求出DE,得到EF的长,根据直角三角形的性质计算,得到答案.

【解答】解:∵DE分别是ABAC的中点,

DE是△ABC的中位线,

DE BC8

EFDFDE6

Rt△AFC中,AEEC

AC2EF12

故答案为:12

【点评】本题考查的是三角形中位线定理的应用、直角三角形的性质的应用,掌握三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半是解题的关键.

8.(舞钢市期中)已知△ABC中,ABAC,求证:∠B90°,若用反证法证这个结论,应首先假设 ∠B≥90° 

【分析】熟记反证法的步骤,直接填空即可.

【解答】解:用反证法证明:第一步是:假设∠B≥90°

故答案是:∠B≥90°

【点评】本题考查了反证法,解此题关键要懂得反证法的意义及步骤.反证法的步骤是:(1)假设结论不成立;(2)从假设出发推出矛盾;(3)假设不成立,则结论成立.在假设结论不成立时要注意考虑结论的反面所有可能的情况,如果只有一种,那么否定一种就可以了,如果有多种情况,则必须一一否定.

9.(上城区期末)要用反证法证明命题“在直角三角形中,至少有一个锐角不大于45°”,首先应假设 两个锐角都大于45° 

【分析】反证法的步骤中,第一步是假设结论不成立,反面成立,可据此进行解答.

【解答】解:“在直角三角形中,至少有一个锐角不大于45°”时应第一步先假设所求证的结论不成立,即为:两个锐角都大于45°

故答案是:两个锐角都大于45°

【点评】本题结合角的比较考查反证法,解此题关键要懂得反证法的意义及步骤.在假设结论不成立时要注意考虑结论的反面所有可能的情况,如果只有一种,那么否定一种就可以了,如果有多种情况,则必须一一否定.

10.(青田县月考)如图,顺次连接△ABC三边的中点DEF得到的三角形面积为S1,顺次连接△CEF三边的中点MGH得到的三角形面积为S2,顺次连接△CGH三边的中点得到的三角形面积为S3.设△ABC的面积为S,则S1+S2+S3  S 

【分析】先根据题意得出△ADF∽△ABC,△BDE∽△BAC,△CEF∽△CBA,由相似三角形的性质求出△ADF,△BDE,△CEF的面积,进而可得出S1的值,同理可得出S2S3的值,进而可得出结论.

【解答】解:∵DEF是△ABC三边的中点,

DFBCDEACEFAB

∴△ADF∽△ABC,△BDE∽△BAC,△CEF∽△CBA且相似比为

∵△ABC的面积为S

SADFSBDESCEF S

S1SSADFSBDESCEFS S S S S

同理可得,S2 SCEF × S SS3 SCGH × × S S

S1+S2+S3 S+ S+ S S

故答案为: S

【点评】本题考查的是三角形中位线定理及相似三角形的性质,熟知三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半是解答此题的关键.

三.解答题(共8小题)

11.(岐山县期末)△ABC的中线BDCE相交于OFG分别是BOCO的中点,求证:EFDG,且EFDG

【分析】连接DEFG,由BDCE为中位线,利用中位线定理得到EDBC平行,FGBC平行,且都等于BC的一半,等量代换得到EDFG平行且相等,进而得到四边形EFGD为平行四边形,利用平行四边形的性质即可得证.

【解答】证明:连接DEFG

BDCE是△ABC的中线,

DEABAC的中点,

DEBCDE BC

同理:FGBCFG BC

DEFGDEFG

四边形DEFG是平行四边形,

EFDGEFDG

【点评】此题考查了三角形中位线定理,以及平行线的判定,熟练掌握中位线定理是解本题的关键.

12.(建邺区期末)如图,△ABC的中线BECF相交于点GPQ分别是BGCG的中点.

1)求证:四边形EFPQ是平行四边形;

2)请直接写出BGGE的数量关系: BG2GE .(不要求证明)

【分析】(1)根据BECF是△ABC的中线可得EF是△ABC的中位线,PQ分别是BGCG的中点可得PQ是△BCG的中位线,根据三角形中位线定理可得EFBCEF BCPQBCPQ BC,进而可得EFPQEFPQ.根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形可得结论;

2)根据平行四边形的性质可得GEGP,再根据PBG的中点可得BG2PG,利用等量代换可得答案.

【解答】(1)证明:∵BECF是△ABC的中线,

EF是△ABC的中位线,

EFBCEF BC

PQ分别是BGCG的中点,

PQ是△BCG的中位线,

PQBCPQ BC

EFPQEFPQ

四边形EFPQ是平行四边形.

2)解:BG2GE

四边形EFPQ是平行四边形,

GPGE

PBG中点,

BG2PG

BG2GE

故答案为:BG2GE

【点评】此题主要考查了三角形中位线定理,以及平行四边形的判定与性质,关键是掌握三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.

13.(江东区期末)(1)用反证法证明命题:“三角形的三个内角中,至少有一个内角大于或等于60°.先假设所求证的结论不成立,即 三角形内角中全都小于60° 

2)写出命题“一次函数ykx+b,若k0b0,则它的图象不经过第二象限.”的逆命题,并判断逆命题的真假.若为真命题,请给予证明;若是假命题,请举反例说明.

【分析】(1)直接利用反证法的第一步分析得出答案;

2)利用命题与定理,首先写出假命题进而得出答案;

【解答】解:(1)用反证法证明命题:“三角形的三个内角中,至少有一个内角大于或等于60°

先假设所求证的结论不成立,即三角形内角中全都小于60°

故答案为:三角形内角中全都小于60°


2)逆命题:“一次函数ykx+b的图象不经过第二象限,则k0b0,”

逆命题为假命题,反例:当b0时,一次函数图象也不过第二象限(不唯一).

【点评】此题主要考查了反证法以及命题与定理,正确写出逆命题是解题关键.

14.(浙江校级自主招生)在两个三角形的六对元素(三对角与三对边)中,即使有五对元素分别相等,这两个三角形也未必全等.

1)试给出一个这样的例子,画出简图,分别标出两个三角形的边长.

2)为了把所有这样的反例都构造出来,试探求并给出构造反例的一般规律(要求过程完整,述理严密,结论明晰).

【分析】(1)本题可以举出一个实例,让它满足题目的已知条件而结论不满足.相等的几个元素对应的位置不同,则两个三角形就不全等.

2)要构造的两个三角形必不是等腰三角形,同时它们应是相似的,只要先选取一个正数a作为△ABC最小边的长,再写出另一个△ABC的三边长kak2ak3a;然后根据三角形三边关系定理确定k的取值范围.

【解答】解:(1)如下图,△ABC与△ABC是相似的(相似比为 ),但它们并不全等,显然它们之中有五对元素是对应相等的.(5分)(答案不唯一)


2)容易知道,要构造的两个三角形必不是等腰三角形,同时它们应是相似的.(2分)

设小△ABC的三边长分别为abc,且不妨设abc,由小△ABC到大△ABC的相似比为k,则k1

∵△ABC的三边长分别为kakbkc,且akakbkc

在△ABC中,与△ABC中两边对应相等的两条边只可能是bc

bckc

在△ABC中,与bc对应相等的两条边只可能是kakb

ab、由bc应具有相同的放大系数(abc成公比为k的等比数列),这个系数恰为△ABC与△ABC的相似比k

下面考虑相似比k所受到的限制:

∵△ABC的三边长分别为akak2a,且a0k1

a+kak2a

解之得1k (注: 1.618)(4分)

因此构造反例时,只要先选取一个正数a作为△ABC最小边的长,再设定一个11.168之间的放大系数k,从而写出另外两条边的长kak2a.然后在△ABC的基础上,以前面的放大系数k为相似比,再写出另一个△ABC的三边长kak2ak3a.通过这种方法,可以构造出大量符合题意的反例.(1分)

【点评】本题主要考查了构造反例的方法.是较难把握的问题.

15.(兴化市一模)如图,在△ABC中,DBC边的中点,分别过点BC作射线AD的垂线,垂足分别为EF,连接BFCE

1)求证:四边形BECF是平行四边形;

2)若AFFD,在不添加辅助线的条件下,直接写出与△ABD面积相等的所有三角形.

【分析】(1)根据全等三角形的判定和性质得出EDFD,进而利用平行四边形的判定证明即可;

2)利用三角形的面积解答即可.

【解答】(1)证明:在△ABF与△DEC

DBC中点,

BDCD

BEAECFAE

∴∠BED=∠CFD90°

在△ABF与△DEC

∴△BED≌△CFDAAS

EDFD

BDCD

四边形BECF是平行四边形;

2)与△ABD面积相等的三角形有△ACD、△CEF、△BEF、△BEC、△BFC

【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质以及平行四边形的判定,关键是根据全等三角形的判定和性质得出EDFD

16.(道里区校级模拟)如图,在平行四边形ABCD中,点EF分别在ABCD上,AECF,连接AFBFDECE,分别交于HG

1)求证:EFGH互相平分;

2)在不添加任何辅助线和字母的条件下,请直接写出图中所有的全等的三角形.

【分析】(1)首先证明四边形BFDE是平行四边形,由平行四边形的性质得出AFCE,再证明四边形BFDE是平行四边形,得出BFDE,证出四边形EGFH是平行四边形,即可得出结论.

2)结合题目的条件以及全等三角形的判断方法直接写出图中所有的全等的三角形即可.

【解答】解:

1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,

ABCDABCD

AECF

四边形AECF是平行四边形.

AFCE

AECFABCDABCD

BEDFBEDF

四边形BFDE是平行四边形,

BFDE

四边形EGFH是平行四边形,

EFGH互相平分;

2)图中所有的全等的三角形有:△ADE≌△CFB;△AHD≌△BGC;△ABF≌△CDE;△AEH≌△CFG;△EHG≌△FGE

【点评】本题考查了平行四边形的判定与性质;熟记一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,证明四边形是平行四边形是解决问题的关键.

17.(吉林期末)如图,四边形ABCD中,∠A=∠ABC90°E是边CD的中点,连接BE并延长与AD的延长线相交于点F

1)求证:四边形BDFC是平行四边形;

2)若BFCDAD10cmAF30cm

BD的长;

直接写出四边形ABCF的周长.

【分析】(1)根据同旁内角互补两直线平行求出BCAD,再根据两直线平行,内错角相等可得∠CBE=∠DFE,然后利用“角角边”证明△BEC和△FCD全等,根据全等三角形对应边相等可得BEEF,然后利用对角线互相平分的四边形是平行四边形证明即可;

2)①根据对角线互相垂直的四边形是菱形可得四边形BDFC是菱形,可求BD的长;

再根据勾股定理可求AB的长,根据周长的定义可求四边形ABCF的周长.

【解答】(1)证明:∵∠A=∠ABC90°

BCAD

∴∠CBE=∠DFE

在△BEC与△FED中,

∴△BEC≌△FED

BEFE

又∵E是边CD的中点,

CEDE

四边形BDFC是平行四边形;

2)①∵BFCD,四边形BDFC是平行四边形,

四边形BDFC是菱形,

AD10cmAF30cm

DF30﹣1020cm

BDBCCFDF20cm

②∵Rt△BAD中,AB 10 cm

四边形ABCF的周长是30+20×2+10 70+10 cm).

故四边形ABCF的周长是(70+10 cm

【点评】本题考查了平行四边形的判定与性质,平行线的判定、全等三角形的判定与性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.

18.(杭州校级期中)如图,∠ABM为直角,点C为线段BA的中点,点D是射线BM上的一个动点(不与点B重合),连接AD,作BEAD,垂足为E,连接CE,过点EEFCE,交BDF

1)求证:BFFD

2)点D在运动过程中能否使得四边形ACFE为平行四边形?如不能,请说明理由;如能,求出此时∠A的度数.

【分析】(1)由直角三角形斜边上的中线性质得出CECB,由等腰三角形的性质和直角三角形的性质证出EFBFEFFD,即可得出结论.

2)假设点D在运动过程中能使四边形ACFE为平行四边形,则ACEFACEF,由(1)知ACCB ABEFBF BD,则BCEFBF,即BABD,∠A45°

【解答】(1)证明:∵BEAD

∴∠AEB90°

Rt△AEB中,∵点C为线段BA的中点,

CE ABCB

∴∠CEB=∠CBE

∵∠CEF=∠CBF90°

∴∠BEF=∠EBF

EFBF

∵∠BEF+∠FED90°,∠EBD+∠EDB90°

∴∠FED=∠EDF

EFFD

BFFD

2)能.理由如下:

若四边形ACFE为平行四边形,则ACEFACEF

BCBF

BABD,∠A45°

当∠A45°时四边形ACFE为平行四边形.

【点评】本题考查了平行四边形的判定、直角三角形斜边上的中线性质、等腰三角形的性质等知识;熟练掌握直角三角形斜边上的中线性质、等腰三角形的性质是解决问题的关键.



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