内容正文:
专题01 中位线
知识点1:三角形中位线的定义与定理
1.定义:连接三角形两边中点的线段,叫做三角形的中位线。一个三角形有三条中位线,中位线与中线不同(中线连接顶点和对边中点)。
2.核心定理:三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半。
几何语言:在中,若、分别为、的中点,则,且。
知识点2:三角形中位线的常用性质
1.三条中位线围成的新三角形,周长为原三角形周长的,面积为原三角形面积的。
2.三角形的一条中线与相交的中位线互相平分。
3.中位线可实现线段的倍分转化和角的平移,是连接线段平行与数量关系的重要桥梁。
知识点3:梯形中位线的定义与定理
1.定义:连接梯形两腰中点的线段,叫做梯形的中位线。
2.核心定理:梯形的中位线平行于两底,且等于两底和的一半。
几何语言:在梯形中,,、分别为、的中点,则,且。
知识点4:构造三角形中位线的常用方法
构造方法
适用条件
操作要点
直接连接两点
已知三角形两边中点
直接连接中点,形成中位线
倍长线段法
已知一边中点,无其他中点条件
延长过中点的线段至等长,连接端点构造全等三角形,衍生中位线
角平分线+垂直构造
已知角平分线且有垂直于角平分线的线段
延长垂线与角的另一边相交,交点与顶点的中点连线即为中位线
取中点构造
已知一个中点,需另一个中点
在已知线段上取中点,连接两个中点形成中位线
知识点5:中点四边形的性质
1.定义:顺次连接任意四边形各边中点所得的四边形,叫做中点四边形。
2.核心结论:任意四边形的中点四边形为平行四边形;
若原四边形对角线相等,中点四边形为菱形;
若原四边形对角线互相垂直,中点四边形为矩形;
若原四边形对角线相等且垂直,中点四边形为正方形。
【基础必考题型】
【题型1】三角形中位线定理的直接求值
1.核心知识点
三角形中位线的定义与核心定理;线段的倍分计算。
2.解题方法技巧
先识别题目中的“中点”条件,确定中位线对应的第三边;直接套用定理进行计算,注意区分中位线和中线。
【例题1】.(25-26九年级上·福建泉州·期末)如图,在中,D,E分别是的中点.若,则的长为_______.
【答案】10
【分析】本题考查了三角形中位线的性质,中位线平行且等于第三边的一半,熟记中位线的性质是解题的关键.
利用中位线的性质计算即可.
【详解】解:∵D,E分别是的中点,
∴是的中位线,
∴.
故答案为:10.
【变式题1-1】.(24-25八年级下·云南红河·期末)如图,在中,,分别是边,的中点,,则的长为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】A
【分析】本题主要考查了三角形中位线定理,熟练掌握“三角形的中位线平行于第三边且等于第三边的一半”是解题的关键.
根据三角形中位线的判定,确定是的中位线,再利用中位线定理求的长度.
【详解】解:∵,分别是边,的中点,
∴是的中位线,
∴,
∵,
∴,
故选:A.
【变式题1-2】.(湖南明德学校第一中学教育集团2025-2026学年八年级下学期3月学情质量监测数学试题)如图,在菱形中,E、F分别是的中点,如果,那么菱形的周长为( )
A.32 B.24 C.16 D.12
【答案】A
【分析】根据中位线定理得出,进而根据菱形性质求出菱形周长.
【详解】解:∵E、F分别是的中点,,
是的中位线,
,
在菱形中,,
则菱形的周长为.
【变式题1-3】.(2026·湖南衡阳·一模)如图,数学实践活动中,为了测量校园内被花坛隔开的,两点间的距离,同学们在外选择一点,测得,,,两边中点的距离,则,两点间的距离是_____.
【答案】
【分析】根据中位线定理得到,即可求解.
【详解】解:由题可得:、为、的中点,
是的中位线,
,
,
.
【题型2】中点四边形的形状判断
1.核心知识点
中点四边形的定义;三角形中位线定理;特殊平行四边形的判定。
2.解题方法技巧
连接原四边形的对角线,利用中位线定理证明中点四边形的对边平行且相等,先判定为平行四边形;再根据原四边形对角线的“相等”或“垂直”条件,判定为菱形、矩形或正方形。
【例题2】.(25-26九年级下·湖北武汉·月考)如图,顺次连接四边形各边中点,,,,得到的四边形是平行四边形吗?为什么?
【答案】四边形是平行四边形,理由见解析
【分析】连接,利用三角形中位线定理证明,进而即可得出结论.
【详解】解:四边形是平行四边形,
理由:连接,
点、是、的中点,
是△的中位线;
,;
同理:,;
,
四边形是平行四边形.
【变式题2-1】.(25-26九年级下·广东广州·月考)如图顺次连接矩形四条边的中点得到四边形,若,,则四边形的面积为( )
A.6 B.6.5 C.7 D.7.5
【答案】D
【分析】根据矩形的性质和三角形中位线定理证明四边形是菱形,四边形和四边形是矩形,再根据菱形的面积计算公式求解即可.
【详解】解:如图,连接、、、,
矩形,
,,,,,,
分别为矩形四条边的中点,
分别是的中位线,
,,
,
四边形是菱形,
,,,
四边形是矩形,
同理可证,四边形是矩形,
,,
菱形的面积.
【变式题2-2】.(25-26八年级上·江苏盐城·期末)将连接四边形对边中点的线段称为“中对线”.如图,四边形的对角线,且两条对角线的夹角为,则该四边形较短的“中对线”的长为______.
【答案】3
【分析】此题考查的是三角形的中位线定理,根据三角形中位线定理可得菱形,然后根据菱形的性质及等边三角形的性质可得答案.
【详解】解:如图,取四边的中点,依次连接起来,设与交点M,
∴是的中位线,
,,
同理, ,,,
,,
四边形是菱形,
,,
,
,
,
为等边三角形,
,
较短的“中对线”长度为.
故答案为:.
【变式题2-3】.(25-26八年级上·江苏南通·期末)求证:顺次连接四边形各边的中点,所得的四边形是平行四边形.
(答题要求:根据题意画出图形,写出“已知”,“求证”,再进行证明)
【答案】见解析
【分析】本题考查了三角形中位线定理,平行四边形的判定与性质,连接,由三角形中位线定理得出,且,同理,,且,从而得出,,即可得证,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】已知:如图,四边形中,E,F,G,H分别是边,,,的中点.
求证:四边形是平行四边形.
证明:连接,
∵是边的中点,是边的中点,
∴,,
∴,且,
同理,,且,
∴,,
四边形是平行四边形.
【题型3】梯形中位线的基础计算
1.核心知识点
梯形中位线的定义与定理;梯形的底边长与周长计算。
2.解题方法技巧
确定梯形的两底长度,直接套用梯形中位线公式;若已知中位线和一底,可逆向求另一底的长度。
【例题3】.(2026八年级下·江苏·专题练习)如果梯形一底边为6,中位线长为8,那么另一底边长为___.
【答案】10
【分析】本题考查梯形的中位线定理,掌握知识点是解题的关键.
根据梯形的中位线定理“梯形的中位线等于两底和的一半”进行计算即可.
【详解】解:设梯形的另一底边长为b,由中位线定理,得
,
解得
.
故答案为:10.
【变式题3-1】.(24-25八年级下·上海·期末)如图,梯形中,,,,若该梯形的中位线长为3,则_________.
【答案】
【分析】过点作交的延长线于点,过点作于点,根据中位线的长得到,根据角的直角三角形得到,根据勾股定理进行计算即可.
【详解】解:过点作交的延长线于点,
四边形是平行四边形,
∴
梯形的中位线长为3,
,
,
,
在梯形中,,
,
过点作于点,
,
,
,
,
,
.
故答案为:.
【变式题3-2】.(24-25八年级下·上海·月考)如图,在梯形中,,点、分别是腰、的中点,若,,那么_____.
【答案】4
【分析】本题考查了梯形的中位线定理,解题关键是掌握梯形的中位线定理.
根据梯形的中位线定理,先得出,再将已知线段代入求值.
【详解】解:∵在梯形中,,点、分别是腰、的中点,
∴,
∵,,
∴,解得:,
故答案为:4.
【变式题3-3】.(25-26九年级上·山东淄博·月考)知识回顾:(1)本学期我们研究了三角形的中位线的性质.如图(1)中,是的中位线,连接.则与的数量关系为: (用符号语言表达).
方法迁移:(2)连接梯形两腰的中点,得到的线段叫做梯形的中位线.如图(2)已知梯形中,,点M,N分别为,的中点,就是梯形的中位线.请猜想线段,,之间的关系,并说明理由.
理解内化:(3)已知梯形的中位线长为,高为,则梯形面积是 :
【答案】(1);(2),理由见解析;(3)
【分析】本题考查了与三角形中位线有关的求解问题,与三角形中位线有关的证明,梯形中位线定理等知识点,解题关键是掌握上述知识点并能运用来求解.
(1)先说明是的中位线,再根据三角形的中位线定理得出结论即可;
【详解】(2)先证明,从而可得,,于是有,再根据三角形的中位线定理得出,从而可得;
(3)根据梯形的面积公式,结合(2)中的结论求解.
(1)解:∵点E是边的中点,点F是边的中点,
∴是的中位线,
∴,
故答案为:.
(2),
理由:如图(2),连接并延长交的延长线于点E,
∵,
∴,
∵点M为的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∵M为的中点,N为的中点,
∴为的中位线,
∴,
∴.
(3)∵梯形的中位线长为,高为,
∴(),
故答案为:.
【培优高频题型】
【题型4】简单构造中位线解决线段关系问题
1.核心知识点
构造三角形中位线的方法(直接连接/取中点);中位线的平行与倍分性质。
2.解题方法技巧
观察题目中的“中点”条件,若仅有一个中点,在相关线段上取另一个中点,连接两个中点构造中位线;利用中位线的平行性证明线线平行,利用倍分性证明线段的和差、倍分关系。
【例题4】.(24-25八年级下·新疆喀什·月考)如图,E,F,G,H分别是四边形的四边中点.求证:四边形是平行四边形.(提示:连接或,利用三角形中位线的性质)
【答案】见解析
【分析】连接,利用三角形中位线的性质即可证明.
【详解】证明:如图,连接,
E,F,G,H分别是四边形的四边中点,
,分别为,的中位线,
且,且,
,,
四边形是平行四边形.
【变式题4-1】.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图,在中,对角线、相交于点,为的中点,.若,则的长为_____________.
【答案】1
【分析】取的中点并连接,先借助平行四边形对角线互相平分的性质,结合三角形中位线定理确定为的中位线,求出的长度,再根据线段比例关系推出是的中点,结合为的中点,再次运用三角形中位线定理判定为的中位线,最终求出的长.
【详解】解:取的中点,连接.
∵四边形是平行四边形,
∴是的中点.
∵是的中点,
∴是的中位线,
∴,且.
∵,是的中点,
∴,,
∴是的中点.
又∵是的中点,
∴是的中位线,
∴.
【变式题4-2】.(25-26八年级上·浙江宁波·期末)如图,在中,,D是的中点,P是边上的点,连接.若,则的值为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是勾股定理、三角形中位线定理,取的中点E,连接,根据三角形中位线定理得到,,得到,设,,得到,,再根据勾股定理计算即可.
【详解】解:如图,取的中点E,连接,
∵D是的中点,
∴是的中位线,
∴,,
∵,
∴,
设,,则,,
由勾股定理得:,即,
∴,
在中,,
则,
故选:B.
【变式题4-3】.(24-25八年级下·江苏盐城·月考)如图,在中,平分,于点E,点F是的中点,若,,则的长为_____.
【答案】2
【分析】本题主要运用角平分线的性质、等腰三角形的判定、三角形中位线定理来求解.通过构造等腰三角形,利用中位线定理得出线段长度.
【详解】解:如图,延长,交于点M,
∵平分,,
∴,
∴,,
又∵F是的中点,
∴为的中位线,
∴.
【压轴素养题型】
【题型5】中位线与动点问题的综合应用(素养题)
1.核心知识点
三角形中位线定理;动点的轨迹分析;线段最值的求解。
2.解题方法技巧
确定动点的运动轨迹(多为线段),取相关线段的中点,利用中位线定理将动点相关线段转化为定线段的倍分;结合“垂线段最短”“两点之间线段最短”求解线段的最大值或最小值。
【例题5】.(23-24八年级下·山东潍坊·月考)如图,矩形中,,,P是边上的动点,E是边上的一动点,点M、N分别是、的中点,则线段的长度最大为 ___________________.
【答案】
【分析】此题考查了三角形中位线的性质定理,勾股定理的知识,掌握以上知识是解答本题的关键;
根据点M、N分别是、的中点,得到是的中位线,得到,故当最大时,线段的长度最大,利用勾股定理求出,即可求线段的长度最大值.
【详解】解:∵点M、N分别是、的中点,
∴,
由题意可知:当点与点重合时,最长,
在中,
此时:,
∴,
∴线段的长度最大为;
故答案为:;
【变式题5-1】.(2024·河南周口·二模)如图,在菱形中,,,点G是线段上的动点,点M是线段上的动点,点E,F分别是线段,的中点,则线段的最小值是( )
A.1 B.1.5 C.2 D.2.5
【答案】B
【分析】本题考查菱形的性质,勾股定理,三角形的中位线的性质等知识,利用垂线段最短求出的最小值是解题的关键.先利用菱形的性质求出,根据垂线段最短可知,根据中位线的性质可知从而得解.
【详解】解:连接、,与交于点O,
∵四边形是菱形,,
∴,,
又∵,
∴,
∵点G是线段上的动点,,
∴,
∵点E,F分别是线段,的中点,即是的中位线,
∴,
∴,
故选:B.
【变式题5-2】.(23-24八年级下·陕西宝鸡·期末)如图,四边形是平行四边形,,,是的中位线,G为上一动点,H为上一动点,点G以的速度从C点向B点运动,同时点H以的速度从D点向C点运动,用表示时间.当t为何值时,四边形是平行四边形?
【答案】
【分析】本题主要考查了平行四边形的判定和性质,熟练掌握平行四边形的性质是解题的关键.根据题意得出点G和点H分别同时运动到的中点时,四边形是平行四边形,即可得到答案.
【详解】解:若四边形是平行四边形,
则,,
∵是的中位线,
∴,
∴,
此时点G和点H分别同时运动到的中点,
∵四边形是平行四边形,,,
∴,,
∴,
∴点G运动到的中点所需时间,
同理,点H运动到的中点所需时间,
∴时,点G和点H分别同时运动到的中点,
∴时,四边形是平行四边形.
【变式题5-3】.(24-25八年级下·北京·期中)如图,矩形的对角线交于点为边上一动点(不与重合),在射线上,且,连接.
(1)如图1,若为的中点,,则___________;
(2)如图2,为上一动点,
①根据题意,补全图形;
②写出的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)
(2)①见详解②,证明见详解
【分析】(1)根据矩形的性质得,,结合为的中点,则,再证明四边形是矩形,运用勾股定理列式计算,即可作答.
(2)①结合在射线上,且,连接,且在图2上补全图形,即可作答.
②先延长交于点,连接,运用矩形的性质,证明,再得出垂直平分,得,则在中,,然后结合线段的等量代换,即可作答.
【详解】(1)解:∵四边形是矩形,
∴,,
∵为的中点,
∴,是的中位线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴
在中,,
故答案为:;
(2)解:①如图所示:
②,证明如下:
延长交于点,连接,如图所示:
∵四边形是矩形,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴垂直平分,
∴,
在中,,
∵
∴.
【点睛】本题考查了矩形的判定与性质,垂直平分线的判定与性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质,中位线的判定与性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
【题型6】中位线在实际测量中的应用(情境题)
1.核心知识点
三角形中位线定理;数学建模思想。
2.解题方法技巧
从实际问题(如测量水池、湖泊两端距离)中抽象出三角形模型,在三角形外取合适的点构造中位线;测量中位线的长度,利用定理倍分得到实际所求线段的长度,规避直接测量的障碍。
【例题6】.(23-24八年级上·山东济宁·期末)【回归课本】
鲁教版初中数学八上教材第137﹣138页探索并证明了三角形中位线定理这个重要命题,请用文字语言表述三角形中位线定理: .
【回顾证法】
证明三角形中位线定理的方法很多,但多数都要通过添加辅助线构图完成.图2是其中一种辅助线的添加方法.
已知:如图1,是的中位线.(请结合图2,补全求证及证明过程)
求证: .
证明:
【实践应用】
如图3,B,C两地被池塘隔开,在没有任何测量工具的情况下,小明通过下面的方法测出了B,C间的距离:先在直线外选一点A,连接,,然后步测出,的中点D,E,并测出的长度为12米,则B,C两点间的距离为 米.
【深入探究】
如图4,DE是的中位线,是边上的中线.与是否互相平分?请证明你的结论.
【答案】【回归课本】三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半. 【回顾证法】见解析 【实践应用】 【深入探究】平分,见解析
【分析】回归课本:由三角形的中位线定理可知,三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半,于是得到问题的答案;
回顾证法:作交的延长线于点,则,可证明,可以得到四边形BCFD是平行四边形,则且,即可得到结论;
实践应用:连接,由三角形的中位线定理得,则米,于是得到问题的答案;
深入探究:连接,设交于点,由是的中位线,是边上的中线, 所以分别是的中点,则,且,所以,可证明,得 ,所以与互相平分.
【详解】解:回归课本: 由三角形的中位线定理可知,三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半,
故答案为:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.
回顾证法:已知: 如图, 是的中位线.
求证:且.
证明: 如图,作交的延长线于点,则,
∵是的中位线,
∴ ,
在和中,
,
∴,
∴,
∴, 且 ,
∴四边形是平行四边形,
∴,且,
∴ ,且,
故答案为:, 且;
实践应用:如图,连接,
∵分别为的中点,
,
米,
(米),
∴两点间的距离是米,
故答案为: ;
深入探究:与互相平分,
证明: 如图,连接, 设交于点,
∵是的中位线,是边上的中线,
∴分别是的中点,
且 ,
,
在和中,
,
∴,
∴,
∴与互相平分.
【点睛】此题重点考查全等三角形的判定与性质、平行线的性质、平行四边形的判定与性质、三角形的中位线定理的证明与应用等知识,正确地作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.
【变式题6-1】.(2024·陕西西安·二模)阅读下列材料,回答问题.
任务:如图,在湖的两岸间建一座观赏桥,由于条件限制,无法直接度量两点间的距离,现要测量两点间的距离.
小明利用皮尺测量,求出了两点间的距离.其测量及求解过程如下:
测量过程:(i)如图1,在湖以外选点,测得,;
(ii)分别在、上找到点,使得,,测得.
求解过程:由测量知,分别是、的中点,
∴是的中位线,∴① ,
∵,∴② .(用含的式子表示)
(1)补全小明求解过程中①②所缺的内容;
(2)请你利用皮尺和测角仪,通过测量长度、角度等几何量,求出两点间的距离,请你在图2中画出你的测量示意图,写出测量数据(无需写测量过程),并写出求解过程.要求:测量得到的线段长度用字母…表示,角度用、、…表示,求解结果用字母表示.
【答案】(1)①②
(2)见详解
【分析】本题主要考查了作图—应用与设计作图、三角形中位线的性质、等边三角形的判定与性质等知识,解题关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
(1)利用三角形中位线定理求解即可;
(2)构造等边三角形,利用等边三角形的性质解决问题.
【详解】(1)解:由测量知,分别是、的中点,
∴是的中位线,
∴,
∵,
∴.
故答案为:①;②;
(2)如下图,利用测角仪作射线,使得,射线交于点,
则为等边三角形,
测量出,
则.
【变式题6-2】.(24-25八年级下·江西赣州·期末)县城有一人工湖,湖面较为宽不能直接测量,某数学学习小组的同学想知道湖面最大宽度的具体数据,分三小组各设计了一种方案:
课题
测量人工湖的长度的长
测量工具
皮尺:直接测量任意可到达的两点间的距离(这两点间的距离不大于皮尺的测量长度,长度单位:);
测角仪:测量角的大小,即在任一点处,对其视线可及的,两点,可测得的大小.
学习小组
第一小组
第二小组
第三小组
测量方案
测量数据
米,米,米
,米,米
,,米
(1)小军的做法:米,米
点是线段的中点,点是线段的中点,
是的,
米,
___米.
(2)小军求得长度的依据是______________________;
(3)请你在第二、第三小组中选择一小组的方案,求出人工湖的长度.
【答案】(1)中位线, 160
(2)小军测得AB长度的依据是三角形的中位线等于第三边的一半
(3)人工湖长为160米
【分析】本题考查三角形中位线的判定与性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理;
(1)根据三角形中位线的性质即可解答;
(2)根据三角形的中位线等于第三边的一半;
(3)选择第二小组:根据勾股定理即可求解;选择第三小组,根据含30度角的直角三角形的性质,即可求解.
【详解】(1)解:小军的做法:米,米,
点是线段的中点,点是线段的中点,
是的中位线,
米,
米,
答:人工湖长为米.
(2)小军测得长度的依据是三角形的中位线等于第三边的一半;
(3)选择第二小组:,
三角形为直角三角形,
,
,
答:人工湖长为米.
选择第三小组:,,
三角形为直角三角形,
米,
米,
,
答:人工湖长为米.
【变式题6-3】.(23-24八年级下·广西南宁·期末)【综合与实践】
任务
如图1, 测出水池A, B两点间的距离(水池有障碍物不能直接测量).
测量工具
皮尺
皮尺的功能: 直接测量任意可到达的两点间的距离(这两点间的距离不大于皮尺的测量长度,长度单位:m);
测角仪
测角仪的功能是测量角的大小,即在任一点O处,对其视线可及的P, Q两点,可测得的大小.
小明的测量及求解过程
测量过程
(1)如图2, 水池外选点 C, 用皮尺测得;
(2)分别在上用皮尺测得,测得.
求解过程
由测量可知:
∵,,
∴点M是的中点, 点N是的中点,
∴是的______
∵,
∴______.
(1)把小明的求解过程补充完整;
(2)小明测出水池A,B两点间的距离,依据是 ;
(3)请你同时利用皮尺和测角仪,通过测量长度、角度等几何量,并利用直角三角形的知识求水池A,B两点间的距离,请你画出示意图并写出测量及求解过程(要求测量得到的线段长度用字母a,b,c,…表示,测量次数不超过3次).
【答案】(1)见解析
(2)三角形的中位线等于第三边的一半
(3)示意图见解析,
【分析】本题考查三角形中位线的判定与性质,含30度直角三角的特征.
(1)根据三角形中位线的性质即可解答;
(2)三角形的中位线等于第三边的一半;
(3)用测角仪在点A处测出,在射线上找一点G,用测角仪测出,然后用皮尺测量出,利用含30度直角三角的特征即可解答.
【详解】(1)解:∵,,
∴点M是的中点, 点N是的中点,
∴是的中位线,
∵,
∴.
(2)解:由(1)可知小明测出水池A,B两点间的距离,
依据是:三角形的中位线等于第三边的一半;
(3)解:如图,
,
.
易错点
1.混淆三角形的中位线和中线,误将中线当作中位线套用定理,或遗漏“中位线连接两边中点”的核心条件。
2.判定中点四边形形状时,直接根据原四边形的形状判断,忽略对角线的性质是中点四边形形状的决定因素(如等腰梯形的中点四边形是菱形,因对角线相等)。
3.构造中位线时,未保证恒等变形,如倍长线段法中未延长至“等长”,导致构造的线段并非中位线。
4.应用梯形中位线定理时,误将“腰的中点”当作“底的中点”,或对非梯形的四边形套用梯形中位线公式。
重点
1.熟练掌握三角形中位线的核心定理,能快速识别中点条件,实现线段平行与倍分的互推。
2.掌握4种常用的中位线构造方法,能根据题目条件选择合适的方法,将分散的线段、角集中到同一个三角形中。
3.理解中点四边形的性质,明确“原四边形对角线的性质决定中点四边形的形状”,能快速判定中点四边形的类型。
4.能将中位线定理应用于实际测量问题,建立数学模型,解决实际生活中的距离测量障碍。
难点
1.构造中位线的灵活运用:面对无明显中点条件的题目,难以想到通过“取中点”“倍长线段”“延长垂线”等方式构造中位线,实现线段和角的转化。
2.中位线与动点、最值的综合:难以分析动点的运动轨迹,无法利用中位线定理将动点相关线段转化为定线段,进而求解最值。
3.多知识点的综合融合:中位线定理与全等三角形、特殊平行四边形、三角形相似等知识点结合时,难以找到解题的切入点,无法实现知识点的衔接。
4.规律探究类问题:对于由中位线围成的一系列图形,难以快速归纳出周长、面积的变化规律,无法准确列出通项公式进行计算。
【对应练习题】
一、单选题
1.如图,四边形中,,,,点E,F,G分别是的中点,连接,则的长为( )
A.5 B.6 C.8 D.10
【答案】A
【分析】连接,勾股定理求出的长,再根据三角形的中位线定理,即可得出结果.
【详解】解:连接,
∵,,,
∴,
∵点E,G分别是的中点,
∴.
2.在中,已知、分别是边、的中点,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先根据、是、中点,判定为的中位线,由中位线定理得出,再依据平行线的同位角相等,得出与相等,从而求出的度数.
【详解】解:∵、分别是边、的中点,
∴是的中位线,
∴,
又∵,
∴.
3.如图,在中,,,点、、分别是、、的中点,连接,,则四边形的周长是( )
A.5 B.7 C.8 D.10
【答案】D
【分析】利用三角形的中位线,得到,,即可求解.
【详解】解:∵点、、分别是、、的中点,,,
∴,是的中位线,,,
∴,,
∴四边形的周长为.
二、填空题
4.如图,是的中位线,平分,交于点.已知,,则的长为_____________.
【答案】
【分析】先根据三角形中位线定理求出和的长度,同时得到与平行的关系,再结合角平分线的定义和平行线的性质推导出,利用等角对等边得出,最后通过线段的差运算计算出的长度.
【详解】解:∵是的中位线,,,
∴,,.
∵平分,
∴.
又∵,
∴.
∴,
∴.
∴.
5.如图,在中,已知,,点,分别为,的中点,平分交于点,则的长为___________.
【答案】
【分析】结合题意得是的中位线,由中位线定理可得,,结合角平分线的定义推得,即可根据求解.
【详解】解:点,分别为,的中点,
,,
平分,,
,
,
.
6.如图,在中,是的中点,是的中点,交于点,若,则的长为____.
【答案】3
【分析】本题主要涉及平行四边形的性质与判定以及三角形中位线定理,取的中点,连接构造中位线,利用中位线性质和平行四边形性质得到新的平行四边形,进而得出线段之间的关系,最后根据已知线段长度求出.
【详解】解:取的中点,连接,如图,
是的中点,是的中点,
是的中位线,
平行于,,
∵四边形是平行四边形,
,平行于,
是的中点,
,
平行于,,
∴四边形是平行四边形,
,
,是的中点,
,
.
故答案为:3.
三、解答题
7.如图,点D,E,F分别是的三边的中点,.求四边形的周长.
【答案】10
【分析】利用三角形的中位线的判定定理和性质进行求解即可.
【详解】解:∵点D,E,F分别是的三边的中点,,
∴和是的中位线,
∴,,,.
∴四边形的周长为.
8.如图,点D,E,F分别是的三边,,的中点,,.求四边形的周长.
【答案】
【分析】本题考查了三角形的中位线定理、线段中点的定义,熟练掌握相关知识是解题的关键.根据三角形的中位线定理、线段中点的定义可得,,,,由此即可求解.
【详解】解:点D,E,F分别是的三边,,的中点,,,
,,,,
∴四边形的周长为.
9.在下列由边长为1的小正方形组成的网格中,仅用无刻度的直尺完成下列画图.与网格线交于点,在上画点,使得.
【答案】详见解析
【分析】本题考查了无刻度的直尺作图、中位线定理以及等腰三角形的性质,观察图形可知,,作交于点,由于等腰三角形三线合一,则,连接,根据三角形中位线定理得,则此时点即为所求.
【详解】解:如图所示,
10.如图,中,,,,,,求的值.
【答案】7
【分析】本题考查了全等的性质和()综合(或者),与三角形中位线有关的求解问题等知识点,解题关键是掌握上述知识点并能运用其来求解.
本题主要考查了全等三角形的性质与判定,三角形中位线定理,延长交于,可证得,得到,可证得是的中位线,从而得出的值,进一步可得出结果.
【详解】解:如图,延长交于,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴是的中位线,
∴,
∴.
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专题01 中位线
知识点1:三角形中位线的定义与定理
1.定义:连接三角形两边中点的线段,叫做三角形的中位线。一个三角形有三条中位线,中位线与中线不同(中线连接顶点和对边中点)。
2.核心定理:三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半。
几何语言:在中,若、分别为、的中点,则,且。
知识点2:三角形中位线的常用性质
1.三条中位线围成的新三角形,周长为原三角形周长的,面积为原三角形面积的。
2.三角形的一条中线与相交的中位线互相平分。
3.中位线可实现线段的倍分转化和角的平移,是连接线段平行与数量关系的重要桥梁。
知识点3:梯形中位线的定义与定理
1.定义:连接梯形两腰中点的线段,叫做梯形的中位线。
2.核心定理:梯形的中位线平行于两底,且等于两底和的一半。
几何语言:在梯形中,,、分别为、的中点,则,且。
知识点4:构造三角形中位线的常用方法
构造方法
适用条件
操作要点
直接连接两点
已知三角形两边中点
直接连接中点,形成中位线
倍长线段法
已知一边中点,无其他中点条件
延长过中点的线段至等长,连接端点构造全等三角形,衍生中位线
角平分线+垂直构造
已知角平分线且有垂直于角平分线的线段
延长垂线与角的另一边相交,交点与顶点的中点连线即为中位线
取中点构造
已知一个中点,需另一个中点
在已知线段上取中点,连接两个中点形成中位线
知识点5:中点四边形的性质
1.定义:顺次连接任意四边形各边中点所得的四边形,叫做中点四边形。
2.核心结论:任意四边形的中点四边形为平行四边形;
若原四边形对角线相等,中点四边形为菱形;
若原四边形对角线互相垂直,中点四边形为矩形;
若原四边形对角线相等且垂直,中点四边形为正方形。
【基础必考题型】
【题型1】三角形中位线定理的直接求值
1.核心知识点
三角形中位线的定义与核心定理;线段的倍分计算。
2.解题方法技巧
先识别题目中的“中点”条件,确定中位线对应的第三边;直接套用定理进行计算,注意区分中位线和中线。
【例题1】.(25-26九年级上·福建泉州·期末)如图,在中,D,E分别是的中点.若,则的长为_______.
【变式题1-1】.(24-25八年级下·云南红河·期末)如图,在中,,分别是边,的中点,,则的长为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【变式题1-2】.(湖南明德学校第一中学教育集团2025-2026学年八年级下学期3月学情质量监测数学试题)如图,在菱形中,E、F分别是的中点,如果,那么菱形的周长为( )
A.32 B.24 C.16 D.12
【变式题1-3】.(2026·湖南衡阳·一模)如图,数学实践活动中,为了测量校园内被花坛隔开的,两点间的距离,同学们在外选择一点,测得,,,两边中点的距离,则,两点间的距离是_____.
【题型2】中点四边形的形状判断
1.核心知识点
中点四边形的定义;三角形中位线定理;特殊平行四边形的判定。
2.解题方法技巧
连接原四边形的对角线,利用中位线定理证明中点四边形的对边平行且相等,先判定为平行四边形;再根据原四边形对角线的“相等”或“垂直”条件,判定为菱形、矩形或正方形。
【例题2】.(25-26九年级下·湖北武汉·月考)如图,顺次连接四边形各边中点,,,,得到的四边形是平行四边形吗?为什么?
【变式题2-1】.(25-26九年级下·广东广州·月考)如图顺次连接矩形四条边的中点得到四边形,若,,则四边形的面积为( )
A.6 B.6.5 C.7 D.7.5
【变式题2-2】.(25-26八年级上·江苏盐城·期末)将连接四边形对边中点的线段称为“中对线”.如图,四边形的对角线,且两条对角线的夹角为,则该四边形较短的“中对线”的长为______.
∴是的中位线,
【变式题2-3】.(25-26八年级上·江苏南通·期末)求证:顺次连接四边形各边的中点,所得的四边形是平行四边形.
(答题要求:根据题意画出图形,写出“已知”,“求证”,再进行证明)
【题型3】梯形中位线的基础计算
1.核心知识点
梯形中位线的定义与定理;梯形的底边长与周长计算。
2.解题方法技巧
确定梯形的两底长度,直接套用梯形中位线公式;若已知中位线和一底,可逆向求另一底的长度。
【例题3】.(2026八年级下·江苏·专题练习)如果梯形一底边为6,中位线长为8,那么另一底边长为___.
【变式题3-1】.(24-25八年级下·上海·期末)如图,梯形中,,,,若该梯形的中位线长为3,则_________.
【变式题3-2】.(24-25八年级下·上海·月考)如图,在梯形中,,点、分别是腰、的中点,若,,那么_____.
【变式题3-3】.(25-26九年级上·山东淄博·月考)知识回顾:(1)本学期我们研究了三角形的中位线的性质.如图(1)中,是的中位线,连接.则与的数量关系为: (用符号语言表达).
方法迁移:(2)连接梯形两腰的中点,得到的线段叫做梯形的中位线.如图(2)已知梯形中,,点M,N分别为,的中点,就是梯形的中位线.请猜想线段,,之间的关系,并说明理由.
理解内化:(3)已知梯形的中位线长为,高为,则梯形面积是 :
【培优高频题型】
【题型4】简单构造中位线解决线段关系问题
1.核心知识点
构造三角形中位线的方法(直接连接/取中点);中位线的平行与倍分性质。
2.解题方法技巧
观察题目中的“中点”条件,若仅有一个中点,在相关线段上取另一个中点,连接两个中点构造中位线;利用中位线的平行性证明线线平行,利用倍分性证明线段的和差、倍分关系。
【例题4】.(24-25八年级下·新疆喀什·月考)如图,E,F,G,H分别是四边形的四边中点.求证:四边形是平行四边形.(提示:连接或,利用三角形中位线的性质)
【变式题4-1】.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图,在中,对角线、相交于点,为的中点,.若,则的长为_____________.
【变式题4-2】.(25-26八年级上·浙江宁波·期末)如图,在中,,D是的中点,P是边上的点,连接.若,则的值为( )
A.1 B.2 C. D.
【变式题4-3】.(24-25八年级下·江苏盐城·月考)如图,在中,平分,于点E,点F是的中点,若,,则的长为_____.
【压轴素养题型】
【题型5】中位线与动点问题的综合应用(素养题)
1.核心知识点
三角形中位线定理;动点的轨迹分析;线段最值的求解。
2.解题方法技巧
确定动点的运动轨迹(多为线段),取相关线段的中点,利用中位线定理将动点相关线段转化为定线段的倍分;结合“垂线段最短”“两点之间线段最短”求解线段的最大值或最小值。
【例题5】.(23-24八年级下·山东潍坊·月考)如图,矩形中,,,P是边上的动点,E是边上的一动点,点M、N分别是、的中点,则线段的长度最大为 ___________________.
【变式题5-1】.(2024·河南周口·二模)如图,在菱形中,,,点G是线段上的动点,点M是线段上的动点,点E,F分别是线段,的中点,则线段的最小值是( )
A.1 B.1.5 C.2 D.2.5
【变式题5-2】.(23-24八年级下·陕西宝鸡·期末)如图,四边形是平行四边形,,,是的中位线,G为上一动点,H为上一动点,点G以的速度从C点向B点运动,同时点H以的速度从D点向C点运动,用表示时间.当t为何值时,四边形是平行四边形?
【变式题5-3】.(24-25八年级下·北京·期中)如图,矩形的对角线交于点为边上一动点(不与重合),在射线上,且,连接.
(1)如图1,若为的中点,,则___________;
(2)如图2,为上一动点,
①根据题意,补全图形;
②写出的数量关系,并证明你的结论.
【题型6】中位线在实际测量中的应用(情境题)
1.核心知识点
三角形中位线定理;数学建模思想。
2.解题方法技巧
从实际问题(如测量水池、湖泊两端距离)中抽象出三角形模型,在三角形外取合适的点构造中位线;测量中位线的长度,利用定理倍分得到实际所求线段的长度,规避直接测量的障碍。
【例题6】.(23-24八年级上·山东济宁·期末)【回归课本】
鲁教版初中数学八上教材第137﹣138页探索并证明了三角形中位线定理这个重要命题,请用文字语言表述三角形中位线定理: .
【回顾证法】
证明三角形中位线定理的方法很多,但多数都要通过添加辅助线构图完成.图2是其中一种辅助线的添加方法.
已知:如图1,是的中位线.(请结合图2,补全求证及证明过程)
求证: .
证明:
【实践应用】
如图3,B,C两地被池塘隔开,在没有任何测量工具的情况下,小明通过下面的方法测出了B,C间的距离:先在直线外选一点A,连接,,然后步测出,的中点D,E,并测出的长度为12米,则B,C两点间的距离为 米.
【深入探究】
如图4,DE是的中位线,是边上的中线.与是否互相平分?请证明你的结论.
【变式题6-1】.(2024·陕西西安·二模)阅读下列材料,回答问题.
任务:如图,在湖的两岸间建一座观赏桥,由于条件限制,无法直接度量两点间的距离,现要测量两点间的距离.
小明利用皮尺测量,求出了两点间的距离.其测量及求解过程如下:
测量过程:(i)如图1,在湖以外选点,测得,;
(ii)分别在、上找到点,使得,,测得.
求解过程:由测量知,分别是、的中点,
∴是的中位线,∴① ,
∵,∴② .(用含的式子表示)
(1)补全小明求解过程中①②所缺的内容;
(2)请你利用皮尺和测角仪,通过测量长度、角度等几何量,求出两点间的距离,请你在图2中画出你的测量示意图,写出测量数据(无需写测量过程),并写出求解过程.要求:测量得到的线段长度用字母…表示,角度用、、…表示,求解结果用字母表示.
【变式题6-2】.(24-25八年级下·江西赣州·期末)县城有一人工湖,湖面较为宽不能直接测量,某数学学习小组的同学想知道湖面最大宽度的具体数据,分三小组各设计了一种方案:
课题
测量人工湖的长度的长
测量工具
皮尺:直接测量任意可到达的两点间的距离(这两点间的距离不大于皮尺的测量长度,长度单位:);
测角仪:测量角的大小,即在任一点处,对其视线可及的,两点,可测得的大小.
学习小组
第一小组
第二小组
第三小组
测量方案
测量数据
米,米,米
,米,米
,,米
(1)小军的做法:米,米
点是线段的中点,点是线段的中点,
是的,
米,
___米.
(2)小军求得长度的依据是______________________;
(3)请你在第二、第三小组中选择一小组的方案,求出人工湖的长度.
【变式题6-3】.(23-24八年级下·广西南宁·期末)【综合与实践】
任务
如图1, 测出水池A, B两点间的距离(水池有障碍物不能直接测量).
测量工具
皮尺
皮尺的功能: 直接测量任意可到达的两点间的距离(这两点间的距离不大于皮尺的测量长度,长度单位:m);
测角仪
测角仪的功能是测量角的大小,即在任一点O处,对其视线可及的P, Q两点,可测得的大小.
小明的测量及求解过程
测量过程
(1)如图2, 水池外选点 C, 用皮尺测得;
(2)分别在上用皮尺测得,测得.
求解过程
由测量可知:
∵,,
∴点M是的中点, 点N是的中点,
∴是的______
∵,
∴______.
(1)把小明的求解过程补充完整;
(2)小明测出水池A,B两点间的距离,依据是 ;
(3)请你同时利用皮尺和测角仪,通过测量长度、角度等几何量,并利用直角三角形的知识求水池A,B两点间的距离,请你画出示意图并写出测量及求解过程(要求测量得到的线段长度用字母a,b,c,…表示,测量次数不超过3次).
易错点
1.混淆三角形的中位线和中线,误将中线当作中位线套用定理,或遗漏“中位线连接两边中点”的核心条件。
2.判定中点四边形形状时,直接根据原四边形的形状判断,忽略对角线的性质是中点四边形形状的决定因素(如等腰梯形的中点四边形是菱形,因对角线相等)。
3.构造中位线时,未保证恒等变形,如倍长线段法中未延长至“等长”,导致构造的线段并非中位线。
4.应用梯形中位线定理时,误将“腰的中点”当作“底的中点”,或对非梯形的四边形套用梯形中位线公式。
重点
1.熟练掌握三角形中位线的核心定理,能快速识别中点条件,实现线段平行与倍分的互推。
2.掌握4种常用的中位线构造方法,能根据题目条件选择合适的方法,将分散的线段、角集中到同一个三角形中。
3.理解中点四边形的性质,明确“原四边形对角线的性质决定中点四边形的形状”,能快速判定中点四边形的类型。
4.能将中位线定理应用于实际测量问题,建立数学模型,解决实际生活中的距离测量障碍。
难点
1.构造中位线的灵活运用:面对无明显中点条件的题目,难以想到通过“取中点”“倍长线段”“延长垂线”等方式构造中位线,实现线段和角的转化。
2.中位线与动点、最值的综合:难以分析动点的运动轨迹,无法利用中位线定理将动点相关线段转化为定线段,进而求解最值。
3.多知识点的综合融合:中位线定理与全等三角形、特殊平行四边形、三角形相似等知识点结合时,难以找到解题的切入点,无法实现知识点的衔接。
4.规律探究类问题:对于由中位线围成的一系列图形,难以快速归纳出周长、面积的变化规律,无法准确列出通项公式进行计算。
【对应练习题】
一、单选题
1.如图,四边形中,,,,点E,F,G分别是的中点,连接,则的长为( )
A.5 B.6 C.8 D.10
2.在中,已知、分别是边、的中点,,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.如图,在中,,,点、、分别是、、的中点,连接,,则四边形的周长是( )
A.5 B.7 C.8 D.10
二、填空题
4.如图,是的中位线,平分,交于点.已知,,则的长为_____________.
5.如图,在中,已知,,点,分别为,的中点,平分交于点,则的长为___________.
6.如图,在中,是的中点,是的中点,交于点,若,则的长为____.
三、解答题
7.如图,点D,E,F分别是的三边的中点,.求四边形的周长.
8.如图,点D,E,F分别是的三边,,的中点,,.求四边形的周长.
9.在下列由边长为1的小正方形组成的网格中,仅用无刻度的直尺完成下列画图.与网格线交于点,在上画点,使得.
10.如图,中,,,,,,求的值.
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