内容正文:
9.5三角形的中位线(讲义)
知识梳理:
【知识点一】三角形的中位线
1.连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线.
2.定理:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.
知识要点:
(1)三角形有三条中位线,每一条与第三边都有相应的位置关系与数量关系.
(2)三角形的三条中位线把原三角形分成可全等的4个小三角形.因而每个小三角形的周长为原三角形周长的,每个小三角形的面积为原三角形面积的.
(3)三角形的中位线不同于三角形的中线.
【知识点二】顺次连接特殊的平行四边形各边中点
(1)顺次连接平行四边形各边中点得到的四边形是平行四边形.
(2)顺次连接矩形各边中点得到的四边形是菱形.
(3)顺次连接菱形各边中点得到的四边形是矩形.
(4)顺次连接正方形各边中点得到的四边形是正方形.
知识要点:
新四边形由原四边形各边中点顺次连接而成.
(1)若原四边形的对角线互相垂直,则新四边形是矩形.
(2)若原四边形的对角线相等,则新四边形是菱形.
(3)若原四边形的对角线垂直且相等,则新四边形是正方形
典型例题:
【例1】如图,已知是的中线,、分别是、边上的中点,则下列说法正确的个数是( )
①;②;③和互相平分;④连接,则四边形是平行四边形;⑤.
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【详解】本题考查了平行四边形的判定与性质,三角形中位线定理,根据由三角形中位线定理逐一判断①②⑤;由,,易得四边形是平行四边形,可判断③④.
解:如图,连接,
是的中线,
点D是的中点,
、分别是、边上的中点,
,故①②⑤正确;
,,
四边形是平行四边形,
和互相平分;故③④正确;
则正确的有5个,
故选:D.
【例2】如图,任意四边形ABCD中,E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA上的点,对于四边形EFGH的形状,某班学生在一次数学活动课中,通过动手实践,探索出如下结论,其中错误的是( )
A.当E,F,G,H是各边中点,且AC⊥BD时,四边形EFGH为矩形
B.当E,F,G,H是各边中点,且AC=BD时,四边形EFGH为菱形
C.当E,F,G,H不是各边中点时,四边形EFGH不可能为菱形
D.当E,F,G,H不是各边中点时,四边形EFGH可能为平行四边形
【答案】C
【详解】∵E,F,G,H是四边形ABCD各边中点,
∴EF∥AC,EFAC,GH∥AC,GHAC,
∴EF∥GH,EF=GH,
∴四边形EFGH是平行四边形.
A.∵AC⊥BD,EF∥AC,EH∥BD,
∴EF⊥EH,
∴∠FEH=90°,
∴四边形EFGH为矩形,
故选项正确,不符合题意;
B.∵EFAC,EHBD,AC=BD,
∴EF=EH,
∴四边形EFGH是菱形.
故选项正确,不符合题意;
C.如图所示,若EF=FG=GH=HE,则四边形EFGH为菱形,此时E,F,G,H不是四边形ABCD各边中点,
故选项错误,符合题意;
D.如图所示,若EF∥HG,EF=HG,则四边形EFGH为平行四边形,此时E,F,G,H不是四边形ABCD各边中点,
故选项正确,不符合题意.
故选:C.
【例3】如图,在中,点D,E分别是,的中点,以点A为圆心,为半径作圆弧交于点F.若,,则的长为 .
【答案】3
【详解】本题考查三角形的中位线性质,熟练掌握三角形的中位线性质是解答的关键.利用三角形的中位线得到,进而求得即可求解.
解:∵在中,点D、E分别是、的中点,,
∴,即,
∵以A为圆心,为半径作圆弧交于点F,,
∴,
∴,
故答案为:3.
【例4】已知中,点D为斜边的中点,连接,将沿翻折,使点B落在点E的位置,交于F,连接.若,,则AE的长为 .
【答案】
【详解】如图,
过点D作,,垂足为,连接交于点G,
在中,,,得,
∵点D为斜边的中点,
∴,
在中,,得,
那么,
在中,,
∴,
∴为的中位线,
∴,,
由折叠得,垂直平分,
在中,由三角形面积公式得,即,
在中,,
∴,
故答案为:.
【例5】如图,在中,D为斜边的中点,E为上一点,F为中点,若,.
(1)求证:为的角平分线;
(2)求的长.
【答案】(1)见分析;(2)4
【详解】(1)证明:,
,
为斜边的中点,F为中点,
是的中位线,
,
,
,
为的角平分线.
(2)解:为斜边的中点,F为中点,,
,
,
,
在中,D为斜边的中点,
.
【例6】如图,在△ABC中,AD是BC边上的中线,E是AD的中点,过点A作BC的平行线交BE的延长线于点F,连接CF.
(1)求证:AF=DC;
(2)若AB=AC,试判断四边形ADCF的形状,并证明你的结论.
【答案】(1)见详解;(2)矩形
【详解】(1)证明:∵E是AD的中点,
∴AE=DE,
∵AF∥BC,
∴