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【数学思维能力训练第36期】【中点问题】【一题多解】

 八旗娃娃 2023-08-22 发布于河南

试题内容:

如图,AD、BE分别是△ABC的中线和角平分线,AD⊥BE于点G,AD=BE=6, 求AC的长.

解法分享

杨博远   王雨辰   郝睿宸
任轩岩   刘栋锴

解法分析

条件的初步加工

根据ASA证明:△ABG≅△DBG,
进而证明:点G是AD的中点.

D+中点→中位线

方法1:

取CE的中点F,连接DF.
∴EF=FC.
在△BEC中,由中位线定理得:
DF∥BE,DF=BE=3,
∴∠ADF=∠AGE=90°,
AE:EF=AG:GD=1,
∴AE=EF,
∴AC:AF=3:2.
在Rt△ADF中,
由勾股定理得:
AF=3
∴AC=AF=.

方法2:

取BE的中点F,连接DF.
∴BF=EF.
在△BEC中,由中位线定理得:
DF∥CE,CE=2DF,
根据AAS/ASA证明:
△AGE≅△DGF,
∴AE=DF,EG=EF.
∴EG=BE=
CE=2AE.
在Rt△AGE中,
由勾股定理得:
AE=
∴AC=3AE=.

方法3:

延长BG到点F,使GF=BG,连接CF.
在△BFC中,由中位线定理得:
DG∥CF,CF=2DG=2AG.
∴△AGE∼△CFE,
∴CE=2AE,EF=2EG.
∴EG=GF=BG,
∴EG=BE=.
在Rt△AGE中,
由勾股定理得:
AE=
∴AC=3AE=.

G+中点→中位线

方法4:

取AC的中点F,连接GF.
在△ADC中,由中位线定理得:
GF∥DC,GF=DC=BC.
∴△EGF∼△EBC,
∴EF:CE=EG:BE=GF:BC=1:4,
∴EG=BE=
进而证明:AC=3AE.
在Rt△AGE中,
由勾股定理得:
AE=
∴AC=3AE=.

方法5:

取CD的中点F,连接GF.
∴BF:BC=3:4,
在△ADC中,由中位线定理得:
GF∥AC,GF=AC.
∴△BGF∼△BEC,
∴BG:BE=GF:EC=BF:BC=3:4,
∴EG=BE=,GF=EC,
进而证明:AC=3AE.
在Rt△AGE中,
由勾股定理得:
AE=
∴AC=3AE=.

方法6:

延长DB到点F,使BF=DB,连接AF.
∴BC:FC=2:3,
在△ADF中,由中位线定理得:
BG∥AF,AF=2BG.
∴△EBC∼△AFC,
∴BE:AF=CE:AC=BC:FC=2:3,
∴AF=BE,CE=AC,
进而证明:EG=BE=,AC=3AE.
在Rt△AGE中,
由勾股定理得:
AE=
∴AC=3AE=.

中点+平行线→全等

方法7:

延长BG到点F,使GF=BG,连接AF.
易证:AF=BD,AF∥BC,
∴△AEF∼△CEB,
∴AE:EC=EF:BE=AF:BC=1:2,
∴AC=3AE,BF=3EF,
进而证明:EG=BE=
在Rt△AGE中,
由勾股定理得:
AE=
∴AC=3AE=.

方法8:

延长GD到点F,使DF=GD,连接CF.
易证:AG:AF=1:3,BG=CF,BG∥CF,
∴△AGE∼△AFC,
∴AE:AC=EG:CF=AG:AF=1:3,
∴AC=3AE,EG=CF=BG,
进而证明:EG=BE=
在Rt△AGE中,
由勾股定理得:
AE=
∴AC=3AE=.

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