内容正文:
第二十一章 四边形
21.2.3 三角形的中位线
学习目标
1.理解三角形中位线的概念,掌握三角形的中位线定理.
2.能利用三角形的中位线定理解决有关证明和计算问题.
重点:三角形中位线的概念
难点:中位线定理解决有关证明和计算问题
复习导入
问题:平行四边形的性质和判定有哪些?
边:
角:
对角线:
B
O
D
A
C
AB∥CD, AD∥BC
AB=CD, AD=BC
AB∥CD, AB=DC
∠BAD=∠BCD,∠ABC=∠ADC
AO=CO,DO=BO
判定
性质
探究新知
知识点1
三角形的中位线
连结三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线.
如图:点 D、E分别是AB、AC边的中点,线段DE就是△ABC的中位线.
A
B
C
D
E
思考1:一个三角形共有几条中位线?
答:三条
F
思考2:三角形的中位线与三角形的中线有什么异同?
异:中位线:中点--------中点;中线:顶点--------中点
同:都有三条,都在内部,都是线段.
探究新知
知识点1
三角形的中位线
连结三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线.
如图:点 D、E分别是AB、AC边的中点,线段DE就是△ABC的中位线.
A
B
C
D
E
思考3:中位线DE和边BC有什么关系?
位置关系:
数量关系:
DE//BC
DE=BC
猜想
探究新知
知识点1
三角形的中位线
平行
角
平行四边形
或
线段相等
一条线段是另一条线段的一半
倍长短线
分析1:
思考:如何证明你的猜想?
A
B
C
D
E
F
探究新知
知识点1
三角形的中位线
思考:如何证明你的猜想?
分析2:
D
E
互相平分
构造
平行四边形
倍长DE
探究新知
知识点1
三角形的中位线
三角形的中位线平行于第三边,并且等于它的一半。
三角形的中位线定理:
A
B
C
D
E
∵DE是△ABC的中位线
∴DE∥BC且DE=BC
符号语言:
∵△ABC中,若D、E分别是边AB、AC的中点,
∴DE∥BC,DE= BC.
思考:已知,D为中点,DE//BC,
求证:E为AC中点
平行线分线段成比例
如果AD:BD=1:2,结论仍然成立吗?
探究新知
知识点1
三角形的中位线
问题1:你能将任意一个三角形分成四个全等的三角形吗?
A
B
C
D
E
F
问题2:图中共有几个平行四边形?
3个
问题3:△DEF与△ABC的周长有什么关系?
面积呢?
2.顶点是中点的三角形,我们称之为中点三角形
1.中位线DE、EF、DF把△ABC分成四个全等的三角形
3. 中点三角形的周长是原三角形的周长的一半;
面积等于原三角形面积的四分之一.
典例解析
题型1
利用中位线进行计算
例1.如图,△ABC中,D、E分别是AB、AC中点.
(1) 若DE=5,则BC= .
(2) 若∠B=65°,则∠ADE= °.
(3) 若 DE + BC = 12,则 BC = .
10
65
针对训练
1.如图, □ ABCD的周长为36,对角线AC,BD相交于点O,点E是CD的中点,BD=12,则△DOE的周长为 .
15
8
针对训练
2. 如图,DE是△ABC的中位线,∠ABC的平分线交DE于点F,AB=6,BC=9,则EF的长为( )
A.0.5 B.1 C.1.5 D.2
C
针对训练
3.如图,在四边形ABCD中,P是对角线BD的中点,点E,F分别是AB,CD的中点,AD=BC,∠EPF=140°,则∠EFP的度数是( )
A.50° B.40°
C.30° D.20°
D
针对训练
4.AD,AE分别是其角平分线和中线,过点C作CG⊥AD于点F,
交AB于点G,连接EF,线段EF的长为 .
典例解析
题型2
利用中位线进行推理
例2如图,等边△ABC的边长是2,D、E分别为AB、AC的中点,延长BC至点F,使CF= BC,连接CD和EF.
(1)求证:DE=CF;(2)求EF的长.
(1)证明:∵D、E分别为AB、AC的中点,
∴DE为△ABC的中位线,
∴DE∥ BC,DE= BC.
∵CF= BC,
∴DE=FC;
(2)解:∵DE∥FC,DE=FC,∴四边形DEFC是平行四边形,
∴DC=EF,
∵D为AB的中点,等边△ABC的边长是2,
∴AD=BD=1,CD⊥AB,BC=2,∴EF=DC= .
针对训练
5.如图,在△ABC中,AE平分∠BAC,BE⊥AE于点E,点F是BC的中点,BE的延长线与AC边相交于点D,
求证:EF=(AC-AB)
证明:∵AE⊥BD,∴∠AED=∠AEB=90°.
∴∠BAE+∠ABE=∠DAE+∠ADE=90°.
∵AE平分∠BAC,∴∠BAE=∠DAE.
∴∠ABE=∠ADE.∴AB=AD.
∵AE⊥BD,∴BE=DE.∴点E为BD的中点.
又∵点F是BC的中点,∴EF=DC=(AC-AD)=(AC-AB).
典例解析
题型3
利用中位线作辅助线
例3 如图,在四边形 ABCD 中,E、F、G、H 分别是 AB、BC、CD、DA 中点.
求证:四边形 EFGH 是平行四边形.
四边形问题
连接对角线
三角形问题
(三角形中位线定理)
分析:
针对训练
6.如图,E、F、G、H 分别为四边形 ABCD 四边之中点.求证:四边形 EFGH 为平行四边形.
证明:如图,连接 BD.
∵ E、F、G、H 分别为四边形 ABCD 四
边之中点,
∴EH 是△ABD 的中位线,
FG 是△BCD 的中位线,
∴ EH∥BD 且 EH = BD,
FG∥BD 且 FG = BD,
∴ EH∥FG 且 EH = FG,
∴ 四边形 EFGH 为平行四边形.
典例解析
题型4
构造中位线
例4.如图,在△ABC中,AB=AC,E为AB的中点,在AB的延长线上取一点D,使BD=AB,求证:CD=2CE.
F
证明:取AC的中点F,连接BF.
∵BD=AB,
∴BF为△ADC的中位线,∴DC=2BF.
∵E为AB的中点,AB=AC,
∴BE=CF,∠ABC=∠ACB.
∵BC=CB,∴△EBC≌△FCB,
∴CE=BF,
∴CD=2CE.
【点睛】恰当地构造三角形中位线是解决线段倍分关系的关键.
针对训练
7.如图,点B为AC上一点,分别以AB,BC为边在AC同侧作等边△ABD和等边△BCE,点P,M,N分别为AC,AD,CE的中点.
(1)求证:PM=PN;
(2)求∠MPN的度数.
类型一:连接两点构造三角形的中位线
针对训练
8.如图,在△ABC中,点M为BC的中点,AD为△ABC的外角平分线,且AD⊥BD,若AB=12,AC=18,
求DM的长.
E
M
D
C
B
A
类型二:利用角平分线+垂直构造中位线
针对训练
9.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,BA=BC,△BEF为等腰直角三角形,∠BEF=90°,M为AF的中点.
求证: .
D
类型三:倍长法构造三角形的中位线
针对训练
10.如图,在四边形ABCD中,M、N分别是AD、BC的中点,若AB=10,CD=8,求MN长度的取值范围.
E ●
类型四:已知一边中点,取另一边中点构造三角形的中位线
三角形的中位线的应用
类型一:连接两点构造三角形的中位线
类型二:利用角平分线+垂直构造中位线
类型三:倍长法构造三角形的中位线
类型四:已知一边中点,取另一边中点构造三角形的中位线
三角形的中位线具有两方面的性质:一是位置上的平行关系,二是数量上的倍分关系.因此,当题目中给出三角形两边的中点时,可以直接连出中位线;当题目中给出一边的中点时,往往需要找另一边的中点,作出三角形的中位线.
归纳总结
归纳总结
平行四边形
性质定理
判定定理
应用
中位线定理
中位线:连接三角形__________的线段叫作三角形的中位线
中位线定理:
三角形的中位线平行于三角形的第三边且等于第三边的一半
两边中点
作业布置
课堂作业:P65习题21.2的勾选做在课堂作业本上;(写清页码和题号,不抄题目)
家庭作业:打印的习题,完成对应内容到课后作业本上;
(写清日期和题号,不抄题目)
O
M
N
E
F
D
C
B
A
拓展提升
1.如图,在△ABC中,已知AB=6,AC=10,AD平分∠BAC,BD⊥AD于点D,点E为BC的中点.求DE的长.
2. 如图,四边形ABCD的对角线AC、BD交于O,且AC=BD,E、F分别是AB、CD的中点,连接EF分别交AC、BD于M、N.
试判断△OMN的形状,并说明理由.
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