直角三角形斜边上的中线等于斜边的(中考压轴:北京2023几何压轴-27题)


直角三角形斜边上的中线等于斜边的(中考压轴:北京2023几何压轴-27题)

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一、题目

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在△ABC中,已知∠B=∠C=(的取值范围为0<<45),点M是BC的中点,AM⊥BC。点D在MC上移动但不与M、C重合,将线段DM绕点D顺时针旋转2得到线段DE。

(1)当点E落在AC上时,求证:D为MC的中点;

(2)若在线段BM上存在点F(不与B、M重合),使得DF=DC,连接AE、EF,直接写出∠AEF的大小,并证明。

二、分析

(1)小题相对简单。通过利用2倍角和三角形外角的性质得到等角,然后利用等角对等边的性质,通过等量代换即可证明。

(2)小题较为复杂。

① 猜测结论:

可以直接猜测∠AEF=90,也可以通过图形观察结合题目条件进行简单分析得出此结论。

② 挖掘整理已知条件:

a. 两中点:M是BC中点,D是FC中点,可联想到双中点模型(双角平分线模型与双中点模型),以及等腰三角形(直角三角形或等腰三角形)的中线、中位线、倍长中线等性质。

b. 两等边:AB=AC,DM=DE,可联想到等腰三角形和全等三角形的性质。

c. 二倍角:∠MDE=2∠C=2∠B,可联系到角平分线、等腰三角形顶角的外角、圆心角和圆周角等概念。

d. 一垂直:AM⊥BC,可联想到垂直平分线、等腰三角形的三线合一特性、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半等性质。

e. 一平分:AM平分∠BAC,可联系到角平分线的性质和判定、等腰三角形的三线合一、2倍角等概念。还有旋转构图的知识点,如旋转出等腰、旋转全等(手拉手全等模型)、旋转相似(手拉手相似模型或一转成双)等。

③ 入手问题解答:

- 如何证垂直?可以通过证明等腰三角形的三线合一特性、全等于已知的直角三角形、相似于已知的直角三角形等方法进行证明。还可以通过连接AF,证明△ABM与△AFE相似;利用旋转相似知道连接EM后,转化为证明△ABF与△AME相似;通过直径对直角的方法证明点E在以AF为直径的圆上;通过一边上的中线等于这边的一半的性质证明OE=OA=OF;利用角度模型证明∠EAM=∠EFM等方法解答。

三、解答

证明过程主要依据前述分析中的相关知识点进行展开论证,详细证明过程略。最终得出五种简证方法证明∠AEF=90的结论。


直角三角形斜边上的中线等于斜边的(中考压轴:北京2023几何压轴-27题)