中点配中点 灵巧又简便

2016-10-21 13:11胥诚
数学学习与研究 2016年8期
关键词:中点平行四边形

胥诚

【摘要】所谓“中点配中点”,即是在已知中点的情况下,再造中点,以连成中位线或平行四边形,使问题获解的辅助方法. 它在已知三角形、四边形的边上或对角线上的中点等一类问题中有着广泛的应用.

【关键词】 中点;中位线;平行四边形

例如:△ABC中,AB = AC,E为AB的中点,在AB延长线上有点D,使BD = BA,求证:CD = 2CE,就是已知中点的问题. 怎样配好中点?结合结论有下列五种常用解法.

法一:∵ B为AD的中点,若取△ACD中CD边上的中点F,则B、F恰好配对. (如图1)

由BF = AC = AB = BE,且有∠2 = ∠ACB = ∠1,并有BC = BC,∴ △BEC ≌ △BFC,∴ △CF = CE,即CD = CE,∴ CD = 2CE.

法二:同法一取AC的中点F′,B、F′也正好配对. 同理有BF′ = CD.

通过△BEC ≌ △F′CB又可证得CE = BF′,使问题得证. (如图2)

法三:∵ E为AB的中点,若将AC延长到P,使CP = AC,则C为AP的中点,此时E、C正好配对,(如图3)连接BP,则CE = BP,可通过证△BCD ≌ △CBP( ),而得到BP = CD,则CE = BP = CD,即CD = 2CE.

法四:同法三延长BC到F,使BC = CF,则C为BF的中点,此时E、C配对,(如图4)连接AF,则CE = AF,再证△BCD ≌ △ACF( ),从而CD = AF = 2CE.

法五:∵ E为AB的中点,若将CE延长到F,且使CE = EF,则E又为CF的中点,此时E与E自身配对,(如图5)连接AF,BF,由对角线互相平分得?荀ACBF,∴FB = AC = AB = BD,又∠CBD + ∠ABC=∠CBD + ∠ACB = 180,而∠CBF + ∠ACB = 180°,∴∠CBF = ∠CBD,

又BC = BC,∴ △BCF ≌ △BCD,∴ CD = CF = 2CE.

由此可见,配中点可以是取某一线段的中点,(如法一、法二),也可以是加倍延长,使某点成为中点,(如法三、法四、法五). 以构造三角形的中位线,造成全等三角形(如法一、法二、法三、法四)或平行四边形(如法五). 既可以是两个不同点配对(如法一、法二、法三、法四),也可以是同一点自身配对(如法五).

对下列练习,同学们不妨一试.

1. 在△ABC中,D为BC的中点,E为AD的中点,射线BE交AC于F,则AF = AC.

提示:取FC的中点G,连DG(如图6)

2. 四边形任一组对边中点连线小于另一组对边之和的一半.

提示:连BD、取BD的中点P,连PN,PM(如图7).

3. 已知:在四边形ABCD中,M,N,P分别为AB,CD,BC的中点,AP交CM于G,MN交DG于O,求证:

① OM = ON,② DO = 3GO.

提示:(如圖8)连AC,取CG的中点Q,连NQ.

4. 如图9,在 △ABC中,D为AC上一点,且CD = AB,M、N分别为BC、AD的中点,MN交BA的延长线于E,

求证:AN = AE.

提示:连BD,取BD的中点P,

连PM,PN.

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