内容正文:
三角形的中位线
第8章 四边形
8.3
1
探究与应用
活动1 领会三角形的中位线的定义
活动尝试
1.按图8-3-1的方式将一张三角形包装纸折叠成一个矩形信封.
图8-3-1
2
2.你能在图8-3-1(1)中找到哪些相等的线段?
图8-3-1
解:根据上面的折叠过程,可得DA=DA',DB=DA',所以DA=DB.
同理可得EA=EC,即D,E分别是AB,AC的中点.
3
三角形的中位线的定义:连接三角形两边中点的线段叫作三角形的中位线.
如图8-3-2,在△ABC中,D,E,F分别是AB,AC,BC的中点,DE,DF,EF都是△ABC的中位线.
概括新知
图8-3-2
4
活动2 探究三角形的中位线定理
尝试探究
如图8-3-3,完成下列操作,并回答问题:
1.剪一张三角形纸片ABC.
2.沿中位线 DE 将纸片剪成两部分,拼得的图形是平行四边形吗?
图8-3-3
5
如图8-3-4,在△ABC中,D,E分别是AB,AC的中点.延长DE到点F,使EF=DE,连接CF.
由EA=EC,∠AED= ,
DE=EF,可得△ADE≌ .
于是AD= ,∠ADE= .
所以BD∥CF,BD=AD= .所以四边形BCFD是 .
所以DE∥BC, DE=DF=BC.
∠CEF
图8-3-4
△CFE
CF
∠F
CF
平行四边形
6
三角形的中位线定理:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.
符号语言:如图8-3-5,在△ABC中,如果D,E分别是边AB,AC的中点,那么DE∥ ,且DE= .
概括新知
BC
图8-3-5
BC
7
(教材典例)如图8-3-6,在四边形ABCD中,E,F,G,H分别是AB, BC,CD,DA 的中点.连接 EF,FG,GH,HE.求证:四边形EFGH是平行四边形.
例 1
证明:如图,连接AC.
∵E,F分别是AB,BC的中点,
∴EF∥AC,EF=AC(三角形的中位线定理).
同理可得GH∥AC,GH=AC.∴EF∥GH,EF=GH.
∴四边形 EFGH 是平行四边形.
图8-3-6
8
由例1可知,首尾顺次连接四边形ABCD的各边中点,可以得到一个平行四边形.那么,当四边形ABCD 满足什么条件时,所得的平行四边形是矩形、菱形或正方形呢?
讨论探究
解:当四边形ABCD的对角线互相垂直时,所得平行四边形是矩形;
当四边形ABCD的对角线相等时,所得平行四边形是菱形;
当四边形ABCD的对角线互相垂直且相等时,所得平行四边形是正方形.
9
(教材补充例题)如图8-3-7,在四边形ABCD中,AB与CD不平行,E,F,G,H分别是AD,BC,BD,AC的中点.
(1)求证:四边形EGFH是平行四边形.
例 2
解:(1)证明:∵E,G分别是AD,BD的中点,
∴EG是△DAB的中位线,∴EG=AB,EG∥AB.
同理FH=AB,FH∥AB.∴EG=FH,EG∥FH,
∴四边形EGFH是平行四边形.
图8-3-7
10
(2)①当AB与CD满足条件 时,四边形EGFH是菱形;
②当AB与CD满足条件 时,四边形EGFH是矩形.
AB=CD
图8-3-7
AB⊥CD
11
| 总结 |
课堂总结与反思
12
| 反思 |
不管原四边形的形状怎样改变,中点四边形的形状始终是什么图形?中点四边形的面积是原四边形面积的多少?
解:始终是平行四边形.中点四边形的面积是原四边形面积的一半.
相关解析
【探究与应用】
例2 [解析] (2)①AB=CD.理由:
∵F,G分别是BC,BD的中点,∴FG是△DCB的中位线,∴FG=CD,FG∥CD.
当AB=CD时,EG=FG,∴平行四边形EGFH是菱形.
②AB⊥CD.理由:∵HF∥AB,∴∠HFC=∠ABC.
∵FG∥CD,∴∠GFB=∠DCB.∵AB⊥CD,∴∠ABC+∠DCB=90°,
∴∠HFC+∠GFB=90°,则∠GFH=90°,
∴平行四边形EGFH是矩形.
14
知识技能巩固练
1.如图8-3-1,在△ABC中,D,E分别是AB,AC的中点,则下列说法正确的是 ( )
A.CE=BC B.DE=AB
C.∠AED=∠C D.∠A=∠C
C
图8-3-1
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2.如图8-3-2,在△ABC中,D,E,F分别是AB,AC,BC的中点,已知∠ADE=65°,则∠EFC的度数为 ( )
A.60° B.65°
C.70° D.75°
B
图8-3-2
16
3.(2025南通通州区模拟)如图8-3-3,在△ABC中,AD是△ABC的中线, E,F分别是AC,AD的中点,连接EF,已知BC=12,则EF的长为 ( )
A.3 B.4
C.5 D.6
A
图8-3-3
17
4.(2025扬州江都区期末)如图8-3-4,在△ABC中,D,E分别是AB,AC的中点,F为BC延长线上的一点,若∠A=60°,∠ADE=79°,则
∠ACF= °.
139
图8-3-4
18
5.(2024长沙期中)如图8-3-5,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,E是边AD的中点,F是AO的中点,连接EF.若AC=12,则EF=
.
3
图8-3-5
19
6.(教材习题T4变式)(2025泰州海陵区期末)如图8-3-6,在四边形ABCD中,AD=BC,P是对角线BD的中点,E和F分别是AB与CD的中点.若∠PEF=20°,求∠PFE的度数.
解:∵P是对角线BD的中点,E和F分别是AB与CD的中点,
∴FP,PE分别是△CDB与△DAB的中位线,
∴PF=BC,PE=AD.
∵AD=BC,∴PF=PE,
∴∠PFE=∠PEF=20°.
图8-3-6
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7.(2025镇江润州区期末)如图8-3-7,在△ABC中,中线BE,CD交于点O,F,G分别是OB,OC的中点,连接DF,FG,EG,DE.求证:DF=EG.
证明:∵BE,CD都是△ABC的中线,
∴DE是△ABC的中位线,∴DE∥BC,DE=BC.
∵F,G分别是OB,OC的中点,
∴FG∥BC,FG=BC,∴DE∥FG且DE=FG,
∴四边形DEGF是平行四边形,∴DF=EG.
图8-3-7
21
能力提升综合练
8.(2024南通期中)如图8-3-8,四边形ABCD中,E,F,G,H分别是AD, BC,BD,AC的中点.若四边形EGFH是菱形,则四边形ABCD需满足的条件是 ( )
A.AB=DC B.AB⊥DC
C.AC=BD D.AC⊥BD
A
图8-3-8
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9.如图8-3-9,在四边形ABCD中,AC平分∠BAD,∠ACD=∠ABC= 90°, E,F分别为AC,CD的中点,∠D=α,则∠BEF的度数为_________
(用含α的式子表示).
270°-3α
图8-3-9
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10.如图8-3-10,在△ABC中,D是BC的中点,AE平分∠BAC,AE⊥BE, AB=3,AC=5,则DE= .
1
图8-3-10
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11.(2025徐州云龙区期末)如图8-3-11,在四边形ABCD中,对角线AC和BD相交于点O,AC=BD,M,P,N分别是边AB,BC,CD的中点,Q是MN的中点.
(1)求证:PQ⊥MN;
解:(1)证明:如图,连接MP,PN.
∵M,P分别是边AB,BC的中点,
∴PM∥AC,PM=AC.
图8-3-11
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∵P,N分别是边BC,CD的中点,
∴PN∥BD,PN=BD.
又∵AC=BD,
∴PM=PN.
∵Q是MN的中点,
∴PQ⊥MN.
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(2)判断△OEF的形状,并说明理由.
(2)△OEF是等腰三角形.理由如下:
∵PM∥AC,∴∠PMN=∠EFO.
∵PN∥BD,∴∠OEF=∠FNP.
易知∠PMN=∠PNM,
∴∠EFO=∠OEF,
∴△OEF是等腰三角形.
图8-3-11
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12.(2024镇江期中)如图8-3-12①②,在△ABC中,
AE平分∠BAC, BE⊥ AE于点E,F是BC的中点.
【探究】
(1)如图①,BE的延长线与边AC相交于点D,求证:EF=(AC-AB);
素养发展创新练
解:(1)证明:∵AE平分∠BAC,∴∠BAE=∠DAE.
∵BE⊥AE,∴∠AEB=∠AED=90°.
又AE=AE,∴△ABE≌△ADE(ASA),∴BE=DE,AB=AD.
∵F是BC的中点,∴EF=CD=(AC-AD)=(AC-AB).
图8-3-12
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(2)如图②,线段AB,AC,EF之间满足的数量关系为 ;
EF=(AB-AC)
图8-3-12
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【初步运用】
(3)如图③,在△ABC中,AD平分∠BAC,AD⊥BD,垂足为D,过点D作DE∥AB交AC于点E,BD=3,AD=4,则DE= ;
2.5
图8-3-12
【灵活运用】
(4)如图④,△ABC中,∠BAC=45°,AB=BC,点D在AC上,∠EDC= ∠BAC,DE⊥CE,垂足为E,DE与BC交于点F,线段DF,CE之间满足的数量关系为 .
DF=2CE
图8-3-12
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