三角形的边上出现中点,就要想到中线和中位线。有了中线,最常用的就是倍长中线构造出两个全等三角形。
倍长中线基础模型
构造全等三角形模型二:倍长中线。
模型特征及辅助线作法:△ABC中出现中线AD,延长AD至点E,使DE=AD,连接BE或EC,都可以构造出一对全等三角形。
全等的证明:∵BD=DC,∠1=∠2,AD=DE。∴△ADC≌△BDE(SAS)。
全等后所得结论:∠CAD=∠BED,∠ACD=∠DBE,BE和AC两线段平行且相等。
倍长类中线
倍长类中线:如图D为三角形BC边的中点,F不是三角形的顶点,FD称为类中线,类中线也可以倍长,但只能朝一边构造出一对全等三角形。
图1
在△ABC中,D是BC的中点,其它条件如图1所示,求△ABC的面积。
下面用两种方法解题,把前面学过的知识复习下,也介绍一些书本上没有的新知识。
方法1:利用中线长定理求出BC的值,再用海伦公式或秦九韶公式求三角形面积。
海伦公式
AB² AC²=2AD² ½BC²,BC=4√13,将数据代入海伦公式,求得S△ABC=24。秦九韶公式对于三边有两个以上的无理数比较方便,有兴趣的同学可以了解下。
方法2:也是本节课的主题,利用倍长中线的方法。延长AD至E,使DE=AD,连接CE,构造出全等三角形,则CE=AB=6,△AEC三边长度分别为6、8、10,这三个数为勾股数,∴∠AEC=∠DAB=90º,S△ABC=24
当然也可以用勾股定理求出任意一边的高,就是计算量比较大。上面两种方法具体孰优孰劣就不做评价了。
图2
如图2,△ABC,∠ABC=90º,∠A=60º,AE=CD,AB=3,求BE BD的最小值。
解析:已知含特殊角30º的直角三角形,且30º角所对的边,长度已知,那此三角形三边长度都知道了,看到直角三角形一定想到斜边中线,就取AC的中点O,已知AE=DC,可得OE=OD,BO也是△BED的中线,ED的长度未知,但BO的长度已知,就自然想到倍长中线模型。
解:取线段AC的中点,记作O,连接BO并延长至F,使OF=BO,连接DF。
∵∠ABC=90º,∠A=60º(已知)。∴∠C=30º。∵AB=3(已知)。∴AC=6(30º角对的直角边等于斜边的一半)。在直角△ABC中,BO为斜边中线∴BO=AO=CO=3,∴AE EO=OD DC,又∵AE=DC,∴EO=OD(等式的性质),BO为△BED的中线。倍长中线后得到一对全等三角形(证明过程略)∴DF=BE(全等的性质)。在△BDF中,BD DF>BF(三角形两边和大于第三边),∴BE BD>6(等量代换),∴BE BD的最小值为6。
总结:倍长中线或者倍长类中线,构造出全等三角形,得出对应边角相等的关系,还有一组边平行且相等的结论,实现等量关系的转移。
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