“直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半”是直角三角形的重要性質(zhì)之一,在解決問題時(shí),如能善于把握?qǐng)D形特征,恰當(dāng)利用或構(gòu)造“直角三角形斜邊上的中線”,往往能迅速找到解題思路。這期我們就略舉兩例。
例1 △ABC與△ADE都是直角三角形,且∠ACB=∠AED=90°,如圖1,點(diǎn)F是BD的中點(diǎn),連接EF、CF。
求證:EF=CF
思路分析:
如圖2,延長BC,交EF的延長線于G,在Rt△ECG中,只要證明點(diǎn)F是斜邊EG的中點(diǎn),則有EF=CF。
根據(jù)已知條件,證明△FED≌△FGB即可得FE=FG。
以下是簡要過程,僅供參考。
證明:∵∠ACB=∠AED=90°
∴DE⊥AC BC⊥AC
∴DE∥BC
∴∠EDF=∠GBF ∠FED=∠FGB
又∵F是BD的中點(diǎn)
∴FB=FD
∴△FED≌△FGB
∴FE=FG
∴點(diǎn)F是EG的中點(diǎn)
∴∠ECG=180°-∠ACB=90°
∴在Rt△ECG中 CF是斜邊的中線
∴EF=CF
練習(xí)1 如圖3,在四邊形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,點(diǎn)E、F分別是對(duì)角線AC、BD的中點(diǎn)。請(qǐng)猜想并證明EF與BD之間有怎樣的位置關(guān)系。
答案:EF垂直平分BD
提示:連接EB、ED
練習(xí)2 在△ABC中,BD、CE是高,點(diǎn)F是BC的中點(diǎn)。
(1)若FG⊥DE于G,求證:G是DE的中點(diǎn)
(2)若G是DE的中點(diǎn),求證:FG⊥DE
思路提示:連接FE、FD,△FED是等腰三角形
注:如圖5、圖6,練習(xí)1、練2也可用“四點(diǎn)共圓”及垂徑定理證明,如果感興趣,不妨一試。
練習(xí)3 如圖7,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=CB,點(diǎn)D是斜邊AC的中點(diǎn),點(diǎn)E、F分別在AB、BC上,∠EDF=90°。
求證:BF2+CF2=EF2
思路提示:在Rt△BEF中,BF2+BE2=EF2,所以只需證明CF=BE即可。
連接BD,證△BDE≌△CDF。
例2 如圖8,在矩形ABCD中,延長CB到E,使CE=AC,連接AE,點(diǎn)F是AE中點(diǎn),連接BF、DF。
求證:BF⊥FD
思路分析:
如圖9,由BF是Rt△ABE斜邊上的中線得BF=AF,易證△AFD≌△BFC,可知∠1=∠2,故要證∠BFD=∠CFD+∠1=90°,只需證明∠CFD+∠2=90°即可。
證明:連接CF
∵點(diǎn)F是AE的中點(diǎn)
∴BF是AE邊的中線
∴BF=AF
∴∠FBA=∠FAB
∵在矩形ABCD中
AD=BC 且∠BAD=∠ABC=90°
∴∠FAB+∠BAD =∠FBA+∠ABC
∴∠FAD=∠FBC
∴△FAD≌△FBC
∴∠1=∠2
又∵CE=AC 點(diǎn)F是AE的中點(diǎn)
∴在等腰△AEC中
由“三線合一”得CF⊥AE
∴∠CFD+∠2=90°
∴∠BFD=∠CFD+∠1=90°
∴BF⊥FD
練習(xí)4 如圖10,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,點(diǎn)D、E分別在AB、AC上,且AE=AD,連接BD、CE,點(diǎn)F是CE的中點(diǎn),連接AF 。
求證:AF⊥BD
思路提示:
如圖10,AF交BD于點(diǎn)G
∵AF是Rt△AEC斜邊的中線
∴AF=CF
∴∠2=∠FAC
再證△ADB≌△AEC得∠1=∠2
∴∠1=∠FAC
∵∠1+∠ADB=90°
∴∠FAC+∠ADB=90°
∴∠AGD=90°
∴AF⊥BD
練習(xí)5 如圖11,在△ABC中,∠BAC=90°,點(diǎn)D是BC的中點(diǎn),DF是AB的垂直平分線,交AB于E,連接FA、FB,且CD=AF。
求證:(1)四邊形FBDA是菱形;
(2)若四邊形FBDA是正方形,求∠C的度數(shù)。
思路提示:
(1)由斜邊中線和垂直平分線的性質(zhì),證明四邊形FBDA四邊相等。
(2)∠C=45°
歸納:
(1)直角三角形斜邊的中線等于斜邊的一半,且斜邊的中線把直角三角形分成了兩個(gè)等腰三角形,在解題或證明過程中,請(qǐng)注意等腰三角形相關(guān)性質(zhì)的運(yùn)用;
(2)在解題或證明過程中,根據(jù)圖形特征,要靈活運(yùn)用或構(gòu)造斜邊中線(構(gòu)造直角三角形或作斜邊中點(diǎn))。
(3)如果題目中存在共斜邊的兩個(gè)直角三角形,九年級(jí)的同學(xué)可以嘗試用“四點(diǎn)共圓”的知識(shí)解決問題。
這期就到這里,朋友們,下期再見!
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