山西祁縣第三中學(xué) 暢建芬
淺析初中數(shù)學(xué)中點(diǎn)問(wèn)題
山西祁縣第三中學(xué)暢建芬
初中數(shù)學(xué)線段中點(diǎn)
線段的中點(diǎn)是幾何圖形中的一個(gè)特殊點(diǎn),與中點(diǎn)有關(guān)的問(wèn)題很多。在近幾年的中考題中,中點(diǎn)問(wèn)題是高頻題,涉及到選擇、填空、簡(jiǎn)答每一種題型。添加適當(dāng)?shù)妮o助線,恰當(dāng)?shù)乩弥悬c(diǎn)是處理中點(diǎn)問(wèn)題的關(guān)鍵。
如果已知等腰三角形底邊上的中點(diǎn),就要聯(lián)想到“三線合一”的性質(zhì)。
例如:如圖,已知:∠BAC=60°,AB= AC=2,D為BC邊的中點(diǎn),則AD=____
分析:知道了底邊BC的中點(diǎn)D,應(yīng)該聯(lián)想到“三線合一”,連接AD,則AD既是底邊的中線又是底邊的高線還是頂角的角平分線,再利用直角三角形的銳角三角函數(shù)或勾股定理都可以解決問(wèn)題。
如果已知中有垂直或直角,就要看中點(diǎn)是否是直角三角形斜邊上的中點(diǎn),用“直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半”這一定理來(lái)解決問(wèn)題。
例如:如圖,已知△ABC中,BD、CE為高線,點(diǎn)M是DE的中點(diǎn),點(diǎn)N是BC的中點(diǎn).求證:MN⊥DE.
分析:本題是從另一類重要的特殊圖形——直角三角形入手,揭示中點(diǎn)問(wèn)題的解法。由于直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半。因此如果題目中有直角三角形斜邊中點(diǎn)的條件,那么最好的輔助線是做出斜邊中線,這樣就能得到兩個(gè)腰長(zhǎng)相等的等腰三角形,把直角三角形問(wèn)題轉(zhuǎn)化為等腰三角形問(wèn)題,從而實(shí)現(xiàn)直角三角形與等腰三角形的互化,可以獲得更多的條件,為解題提供思路。
如果條件告訴的中點(diǎn)既不是直角三角形斜邊的中點(diǎn),也不是等腰三角形底邊的中點(diǎn),可聯(lián)想三角形的中位線定理。
例如:如圖,△ABC中,中線BE、CD相交于 F,求證:FC=2FD.
分析:由已知三角形兩邊的中點(diǎn),想到連接兩中點(diǎn)構(gòu)成中位線,運(yùn)用中位線定理解決問(wèn)題。
例如:如圖:梯形 ABCD中,∠A=90°,AD∥BC,AD=1,BC=2,CD=3,E為AB中點(diǎn),求證:DE⊥EC。
分析:如果直接證明,是不容易的,聯(lián)想到AD∥BC,點(diǎn)E是AB的中點(diǎn),我們延長(zhǎng)DE,與CB的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)F,這樣,我們不但構(gòu)造出一對(duì)八字型的全等三角形,還得到了一個(gè)等腰三角形,從而利用等腰三角形的“三線合一”解決問(wèn)題。
例如:如圖,已知ΔABC中,AB=5,AC=3,BC上的中線AD=2,求BC的長(zhǎng).
分析:AD為BC邊上的中線,延長(zhǎng)AD到E,使DE=AD,連接BE,這樣就構(gòu)造了全等而且利用勾股定理的逆定理得到了一個(gè)直角三角形,再利用直角三角形的勾股定理得以解決。
例如:如下圖(左)所示,已知梯形ABCD中,AD∥BC,點(diǎn)E是CD的中點(diǎn),連接AE、BE。求證
分析:如果直接證明,是不容易,我們就構(gòu)造出一對(duì)八字型的全等三角形,如下圖(右),就把三角形ADE遷移到三角形ECF的位置上,問(wèn)題就好解決了。
例如:如下圖所示,AB是⊙O的弦,點(diǎn)是AB的中點(diǎn),若 AB=8cm,OC=3cm,則⊙O的半徑為_(kāi)_____cm.
分析:由點(diǎn)C是AB的中點(diǎn),想到圓的垂徑定理,得到OC⊥AB,這樣就可以利用直角三角形的勾股定理來(lái)解決問(wèn)題。
有些題目綜合性比較強(qiáng),但萬(wàn)變不離其宗,我們只要能從復(fù)雜的圖形中分解出基本圖形,仍然可以利用中點(diǎn)問(wèn)題的一般方法來(lái)應(yīng)對(duì)。
例如1、已知AD是△ABC的角平分線,AB=10,AC=6,CN⊥AD于N,且M是BC的中點(diǎn).則MN的長(zhǎng)為_(kāi)_____.
分析:已知AD是角平分線,CN⊥AD,可以想到AN具有角平分線和高線兩種角色,這種情況只有在等腰三角形中才有,所以延長(zhǎng)CN與AB相交就會(huì)得到一個(gè)等腰三角形,再根據(jù)等腰三角形的三線合一的性質(zhì)得到N為中點(diǎn),再由三角形中位線定理得出結(jié)果。
2.如上圖(右),已知△ABC中,AD是高,CE是中線,DC=BE,DG⊥CE,G為垂足.求證:G是CE的中點(diǎn)。
分析:要證明G為CE的中點(diǎn),而已知DG⊥CE,只要證明△CDE是等腰三角形,從而得到輔助線,連接DE去證明DE=DC,而DC=BE,從而利用直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半得以證明。
往往一道數(shù)學(xué)題并不是單一的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用,而是多種知識(shí)的綜合,所以在處理中點(diǎn)問(wèn)題時(shí),要培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,提高學(xué)生的圖形結(jié)合能力,綜合分析能力與概括能力,實(shí)現(xiàn)各知識(shí)間的互相轉(zhuǎn)換。
總之,中點(diǎn)問(wèn)題的種類還很多,需要我們進(jìn)一步去研究探索。