内容正文:
21.2.3三角形的中位线
学习目标
01
02
理解三角形中位线的概念,掌握三角形的中位线 定理;
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
难点
复习引入
导入新课
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=CD
∠BAD=∠BCD,∠ABC=∠ADC
AO=CO,DO=BO
判定
性质
我们探索平行四边形时,常常转化为三角形,利用三角形的全等性质进行研究,今天我们一起来利用平行四边形来探索三角形的某些问题吧.
思考 如图,有一块三角形蛋糕,准备平分给四个小朋友,要求四人所分的形状大小相同,该怎样分呢?
探索新知
如图,在△ABC 中,D,E 分别是边 AB,AC 的中点,连接 DE .
A
B
C
D
E
像 DE 这样,连接三角形两边
中点的线段叫作三角形的中位线 .
∵D,E 分别是边 AB,AC 的中点
∴DE 为△ABC 的中位线
∵DE 为△ABC 的中位线
∴D,E 分别是边 AB,AC 的中点
A
B
C
D
E
F
一个三角形有三条中位线.
思考:
1. 一个三角形有几条中位线?自己试着画一画.
分别是DE、DF、EF
2. 三角形的中位线和中线一样吗?
A
B
C
D
E
F
A
B
C
不一样.
三角形的中线是连接三角形顶点与其对边中点的线段.
三角形的中位线是连接三角形两边中点的线段,
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.
D
E
∵△ABC中,若D、E分别是边AB、AC的中点.
∴DE∥BC,DE=0.5BC.
三角形中位线定理:
符号语言:
F
重要发现:
①中位线DE、EF、DF把△ABC分成四个全等的三角形;有三组共边的平行四边形,它们是四边形ADFE和BDEF,四边形BFED和CFDE,四边形ADFE和DFCE.
②顶点是中点的三角形,我们称之为中点三角形;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.
8
【例1-1】如图,在△ABC中,D、E分别为AC、BC的中点,AF平分∠CAB,交DE于点F.若DF=3,求AC的长.
解:∵D、E分别为AC、BC的中点,
∴DE∥AB,
∴∠2=∠3.
∵AF平分∠CAB,
∴∠1=∠3,
∴∠1=∠2,
∴AD=DF=3,
∴AC=2AD=2DF=6.
1
2
3
9
中位线
倍长
构造全等三角形
平行四边形
作等长延长线
得线段相等、角相等
得线段相等、平行
F
如图,D,E 分别是△ABC 的边 AB,AC 的中点.
求证:DE∥BC,且 DE = BC.
【思路分析】
A
B
C
D
E
方法一
证明:如图,延长DE到F,使EF = DE,连接CF.
在△ADE和△CFE中,
∵AE=CE,∠ADE=∠CEF,DE = FE,
∴△ADE≌△CFE.
∴∠A =∠ECF,AD = CF.
∴CF∥AB.
∵BD = AD, ∴CF = BD.
∴四边形DBCF是平行四边形
(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形)
∴DF∥BC(平行四边形的定义),
DF = BC(平行四边形的对边相等).
∴ DE∥BC,DE= BC.
F
A
B
C
D
E
4. 在△ABC中,D、E、F分别是AB、BC、CA的中点.以这些点为顶点,在图中,你能画出多少个平行四边形?为什么?
解:3个.
平行四边形DFCE,
平行四边形DFEB,
平行四边形DEFA.
A
D
C
B
F
E
12
5. 已知:如图所示,在△ABC中,点D是AB的中点,点E是AC的中点,点F是BC的中点,连接DE,AF.
求证:线段DE、AF互相平分.
证明:连接DF、EF,
∵点D是AB的中点,点E是AC的中点,点F是BC的中点,
∴DF∥AE,EF∥AD,
∴四边形ADFE是平行四边形,
∴ DE、AF互相平分.
【例2-1】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.
证明:连接AC.
∵E,F,G,H分别为各边的中点,
∴EF∥HG,EF=HG.
∴EF∥AC,EF=0.5AC.HG∥AC,HG=0.5AC.
∴四边形EFGH是平行四边形.
【归纳】顺次连结四边形四条边的中点,所得的四边形是平行四边形.
14
1.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=0.5BD,FG∥BD且FG=0.5BD,
∴EH∥FG且EH=FG,
∴四边形EFGH为平行四边形.
15
例 6
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.
已知:如图,在四边形 ABCD 中,E,F,G,H 分别是边 AB,BC,CD,DA 的中点.
求证:四边形 EFGH 是平行四边形.
A
B
C
D
E
F
G
H
分析:题目中给出了四边形各边中点,可以连接四边形的一条对角线,利用三角形中位线定理证明要证的四边形一组对边平行且相等,从而证明它是平行四边形.
A
B
C
D
E
F
G
H
证明:连接 AC .
∵AH = HD,CG = GD,
∴HG∥AC,且 HG = AC .
同理 EF∥AC,且 EF = AC .
∴四边形 EFGH 是平行四边形.
∴ HG EF .
练 习
1. 如图,在△ABC 中,D,E,F 分别是 AB,BC,CA 的中点.
以这些点为顶点,在图中,你能画出多少个平行四边形?
为什么它们是平行四边形?
解:如图,连接 DE,EF,FD.
能在图中画出 3 个平行四边形,
分别是▱BEFD,▱DECF,▱DEFA.
理由:一组对边平行且相等的四边形
是平行四边形.
【选自教材第65页 练习 第1题】
2. 如图,△ABC 的中线 BD,CE 相交于点 O,且 F,G 分别是
OB,OC 的中点. 求证:四边形 DEFG 是平行四边形.
证明:∵BD,CE 是 △ABC 的中线,
∴D,E 分别是 AC,AB 的中点,
∴DE 是 △ABC 的中位线.
∴DE∥BC,且 DE = BC .
∵F,G 分别是 OB,OC 的中点,∴FG 是 △OBC 的中位线,
∴FG∥BC,且 FG = BC . ∴DE FG .
∴四边形 DEFG 是平行四边形.
【选自教材第65页 练习 第2题】
思维拓展
如图,在四边形ABCD中,AB = CD,M,N, P分别是AD, BC,BD的中点,∠ABD = 20°,∠BDC = 70°,求∠PMN的度数.
解:∵M,N,P分别是AD,BC,BD的中点,
∴PN,PM分别是△CDB与△DAB的中位线.
∴PM = AB,PN = DC,PM∥AB,PN∥DC.
∵AB = CD,∴PM = PN.∴△PMN是等腰三角形.
∵PM∥AB,PN∥DC,
∴∠MPD =∠ABD = 20°,∠BPN =∠BDC = 70°.
∴∠MPN =∠MPD+(180°−∠NPB) = 130°.
∴∠PMN =(180°−130°)÷ 2 = 25°.
思维拓展
如图,在四边形ABCD中,AC⊥BD,BD = 12,AC = 16,E,F分别为 AB,CD 的中点,求 EF 的长.
G
解:取BC边的中点G,连接EG , FG.
∵E,F分别为AB,CD的中点,
∴EG是△ABC的中位线,FG是△BCD的中位线.
又BD = 12,AC = 16,AC⊥BD,
∴EG = 8,FG = 6,EG⊥FG.
∴
∴EG∥AC,
FG∥BD,
C
C
A
B
D
C
O
平行四边形中与周长有关的结论:
(1)C△AOB = C△DOC = (AC + BD) + AB (或CD);
(2)C△AOD = C△BOC = (AC + BD) + AD (或BC);
(3)C△AOB - C△BOC = AB - BC ;
(4)C△ABC - C△ABD = AC - BD .
4. 在 ▱ ABCD 中,∠A = 45°,AB = 4,AD = 2.
求 ▱ ABCD 的面积.
解:如图,过点 B 作 BE ⊥ AD 于点 E,
∴∠BEA = 90°.
∵∠A = 45°,∴∠ABE = 45°= ∠A .
∵AB = 4,∴易得 BE = AB = .
∴S▱ABCD =AD·BE = 2× = .
解析:由勾股定理得:
,
∵D,E分别为
,
的中点,
∴
,故选:C.
练习5 如图,每个小正方形的边长均为1,在
中(其中B,C为网格格点),D,E分别为
,
的中点,则线段
的长为( )
A.
B.2
C.
D.3
练习6 如图,A,B,C分别是
的边
,
,
的中点,连接
,
,
,若
的面积为2,则
的面积为( )
A.1
B.1.5
C.2
D.2.5
解析:∵A,B,C分别是
的边
,
,
的中点,
∴
,
是
的中位线,
∴
,
,∴四边形
是平行四边形,
∴
.故选:C.
$