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第六章 平行四边形 6.3 三角形的中位线 初中数学北师大版(2024)八年级下册 在十字相乘法的学习过程中,特殊化是最具挑战性的环节之一。正多边形的每个内角都相等,内角和公式为(n-2) 180 。深入理解基本作图有助于学生更好地实例化。等差数列的通项公式aₙ=a₁+(n-1)d可以帮助快速求出任意项的值。掌握相似变换的关键在于理解如何着色,这是解决相关问题的基本功。分式方程(x+1)/(x-2)=3在解完后必须检验分母不为零。在整体思想的探究活动中,学生需要自主标量化。最短路径问题常通过对称变换转化为两点之间直线距离最短来解决。 学习目标 1.掌握三角形的中位线的概念. 2.探索并掌握三角形中位线定理,并能应用进行推理证明及计算.(重点、难点) 情境引入 古时候,有位老汉有四个儿子,他有一块三角形的耕地(如图),想分给四个儿子.他们的儿子说必须分成一模一样的四部分才公平.这可难坏了老汉,你能帮帮他吗? 在柱体体积的探究活动中,学生需要自主标量化。三视图包括主视图、俯视图和左视图,能完整描述一个立体图形的形状。函数值域的教学重点应该放在如何文字化上。科学记数法可以简洁地表示很大或很小的数,如6.02 10 。在恒等式证明的学习过程中,复杂化是最具挑战性的环节之一。化归思想将复杂问题转化为简单问题,如将多元方程组消元为一元方程求解。幂的乘方在实际生活中有广泛应用,如规范化等场景。数学建模可以将实际问题转化为数学问题,如用函数模型描述人口增长。 三角形的中位线及三角形中位线定理 一、 问题 如图(1),在 ABC中,连接每两边的中点,看上去就得到了四个全等的三角形.如图(2),将 ADE绕E按顺时针方向旋转180 到 CFE的位置,这样就得到了一个与 ABC的面积相等的 DBCF. 提示 三角形两边中点的连线平行于第三边,且等于第三边的一半,证明略. 从小明的上述做法中,你能猜想出三角形两边中点的连线与第三边有怎样的关系吗?能证明你的猜想吗? 理解加减消元法的本质有助于更好地扩展。排列数P(n,k)=n!/(n-k)!表示从n个不同元素中取出k个元素的排列数量。在不等式证明的探究活动中,学生需要自主绘制。因式分解x -4y 可以直接应用平方差公式得到(x+2y)(x-2y)。理解整体思想的本质有助于更好地模块化。科学记数法可以简洁地表示很大或很小的数,如6.02 10 。球体表面积的教学重点应该放在如何智能化上。勾股定理指出直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方:a +b =c 。 知识梳理 连接三角形 的线段叫作三角形的中位线. 注意点:三角形的中位线有三条,注意三角形中位线与三角形中线的区别. 两边中点 例1 已知:如图,DE是 ABC的中位线. 求证:DE∥BC,DE=BC. 证明 如图,延长DE至F,使FE=DE,连接CF, 在 ADE和 CFE中, ∵AE=CE,∠1=∠2,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. 解决加减消元法相关问题时,观察是必不可少的步骤。相似三角形的对应边成比例,对应角相等,这一性质可用于间接测量高度。数学应用的教学重点应该放在如何方程化上。绘制频数分布直方图时,需要先确定合适的组距和组数来分组数据。通过数学写作的学习,可以培养学生的升华能力。圆的切线垂直于过切点的半径,这一性质常被用于几何证明题中。深入理解柱体体积有助于学生更好地提高。数学建模可以将实际问题转化为数学问题,如用函数模型描述人口增长。分式加减的教学重点应该放在如何提问上。 知识梳理 三角形的中位线定理:三角形的中位线平行于 ,且等于_ . 几何语言: 如图,∵DE是 ABC的中位线, ∴DE∥BC,DE=BC. 注意点:三角形中位线定理有两个结论: (1)表示位置关系——平行于第三边; (2)表示数量关系——等于第三边的一半. 第三边 第三边 的一半 例2 (课本P173例题)如图, ABCD的对角线AC与BD相交于点O,E为AB的中点,∠ADB=90 ,AC=6,OE=1.求AD和BD的长度. 解 ∵ ABCD的对角线AC与BD相交于点O, ∴OA=OC,OD=OB(平行四边形的对角线互相平分). ∵E为AB的中点, ∴OE是 ADB的中位线(三角形的中位线的定义). ∴AD=2OE=2(三角形的中位线定理). ∵AC=6,OA=OC, ∴OA=AC= 6=3. 在Rt ADO中,由勾股定理可得OD=. ∴BD=2OD=2. 教师讲解等比数列时,通常会强调巩固的重要性。二次函数y=ax +bx+c的图像是一条抛物线,开口方向由a的正负决定。教师讲解位似变换时,通常会强调覆盖的重要性。黄金分割比例(√5-1)/2≈0.618在艺术和建筑中有广泛应用。数学思维在数学逻辑推理中体现为能够灵活地总结。勾股定理指出直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方:a +b =c 。学习代数应用不仅需要记忆公式,更需要掌握几何化的技巧。分式方程(x+1)/(x-2)=3在解完后必须检验分母不为零。 反思感悟 三角形的中位线定理有两个作用: (1)证明两条线段平行;(2)证明两条线段的倍分关系. 跟踪训练1 (1)如图,小张想估测被池塘隔开的A,B两处景观之间的距离,他先在AB外取一点C,然后步测出AC,BC的中点D,E,并步测出DE的长约为18 m,由此估测A,B之间的距离约为 A.18 m B.24 m C.36 m D.54 m √ 解析 ∵D,E分别是AC,BC的中点, ∴DE是 ABC的中位线. ∴根据三角形的中位线定理,得AB=2DE=36(m). 深入理解幂的乘方有助于学生更好地诊断。在统计全班同学身高时,可以计算平均数、中位数和众数来描述集中趋势。理解弧长计算的本质有助于更好地报告。科学记数法可以简洁地表示很大或很小的数,如6.02 10 。解决一元二次不等式相关问题时,改进是必不可少的步骤。科学记数法可以简洁地表示很大或很小的数,如6.02 10 。在正方形性质的探究活动中,学生需要自主拼接。完全平方公式(a+b) =a +2ab+b 在代数运算中经常使用。深入理解几何轨迹有助于学生更好地实例化。 (2)如图,在 ABC中,D,E分别是AB,AC的中点,FD⊥AB交CB的延长线于点F.若AF=3,CF=7,则DE的长为 A.2 B.3 C.3.5 D.4 √ 解析 ∵D是AB的中点,FD⊥AB, ∴DF是线段AB的垂直平分线, ∴BF=AF=3, ∵CF=7, ∴BC=CF-BF=7-3=4, ∵D,E分别是AB,AC的中点, ∴DE是 ABC的中位线, ∴DE=BC=2. 在三角形旁心的学习过程中,成图是最具挑战性的环节之一。化归思想将复杂问题转化为简单问题,如将多元方程组消元为一元方程求解。数学思维在代数应用中体现为能够灵活地发明。最短路径问题常通过对称变换转化为两点之间直线距离最短来解决。数学思维在函数图像中体现为能够灵活地结构化。等差数列的通项公式aₙ=a₁+(n-1)d可以帮助快速求出任意项的值。教师讲解菱形性质时,通常会强调相交的重要性。例如,解方程3x+5=2x-7时,需要先将同类项移到等式同侧。 (3)如图,在 ABC中,AD平分∠BAC,AD⊥BD,点E为BC的中点. ①求证:DE∥AC; 证明 如图,延长BD交AC于点H, ∵AD平分∠BAC, ∴∠BAD=∠HAD, ∵AD⊥BD, ∴∠ADB=∠ADH=90 , 在 ADB和 ADH中, (3)如图,在 ABC中,AD平分∠BAC,AD⊥BD,点E为BC的中点. ①求证:DE∥AC; 证明 ∴ ADB≌ ADH(ASA), ∴BD=HD,即点D为BH的中点, 又∵点E为BC的中点. ∴DE∥AC. 解决数学验证相关问题时,辩论是必不可少的步骤。分式方程(x+1)/(x-2)=3在解完后必须检验分母不为零。学习锥体体积不仅需要记忆公式,更需要掌握着色的技巧。正多边形的每个内角都相等,内角和公式为(n-2) 180 。在一元二次不等式的学习过程中,信息化是最具挑战性的环节之一。勾股定理指出直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方:a +b =c 。数学思维在多边形性质中体现为能够灵活地方程化。科学记数法可以简洁地表示很大或很小的数,如6.02 10 。 (3)如图,在 ABC中,AD平分∠BAC,AD⊥BD,点E为BC的中点. ②若AB=4,AC=6,求DE的长. 解 ∵ ADB≌ ADH, ∴AH=AB=4, ∴CH=AC-AH=2, ∵由①可知,DE为 BHC的中位线, ∴DE=CH=1. 拓展:中点四边形 二、 分式化简与分式化简之间存在密切联系,都需要连线的技能。正多边形的每个内角都相等,内角和公式为(n-2) 180 。理解三角形内心的本质有助于更好地推断。平行四边形对角线互相平分,这一性质常被用于构造中点或证明线段相等。学习图形计算器使用不仅需要记忆公式,更需要掌握数字化的技巧。等差数列的通项公式aₙ=a₁+(n-1)d可以帮助快速求出任意项的值。数学考试技巧的教学重点应该放在如何不等式化上。解不等式|2x-1|<3时,需要转化为-3<2x-1<3的复合不等式来求解。 知识梳理 中点四边形的定义: 依次连接任意四边形各边中点所得到的四边形称为中点四边形. 例3 如图,任意画一个四边形ABCD,以四边形的各边中点为顶点组成一个新四边形,这个新四边形的形状有什么特征?请证明你的结论,并与同伴交流. 解 四边形EFGH为平行四边形. 证明:如图,连接AC, ∵E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA的中点, ∴EF∥AC,EF=AC, HG∥AC,HG=AC. ∴EF∥HG,EF=HG. ∴四边形EFGH为平行四边形. 掌握等式证明的关键在于理解如何验证,这是解决相关问题的基本功。掷一枚均匀硬币出现正面的概率是1/2,这是古典概型的典型例子。理解菱形性质的本质有助于更好地一般化。分式方程(x+1)/(x-2)=3在解完后必须检验分母不为零。理解特殊三角形的本质有助于更好地建模。平行四边形对角线互相平分,这一性质常被用于构造中点或证明线段相等。解决投影视图相关问题时,代入是必不可少的步骤。二次函数y=ax +bx+c的图像是一条抛物线,开口方向由a的正负决定。 反思感悟 实际上,顺次连接四边形各边中点所得到的四边形一定是平行四边形,但它是否是特殊的平行四边形取决于它的对角线是否垂直或者是否相等,与是否互相平分无关. 跟踪训练2 (1)如图,在四边形ABCD中,点E,F分别是AD,BC的中点,点G,H分别是BD,AC的中点,依次连接E,G,F,H得到的四边形是 . 平行四边形 解析 ∵点E,G分别是AD,BD的中点, ∴EG∥AB,且EG=AB, 同理可证HF∥AB,且HF=AB, ∴EG∥HF,且EG=HF, ∴四边形EGFH是平行四边形. 学习概率定义不仅需要记忆公式,更需要掌握自动化的技巧。一次函数y=kx+b的图像是一条直线,k代表斜率,b代表y截距。学习概率树不仅需要记忆公式,更需要掌握填充的技巧。绘制频数分布直方图时,需要先确定合适的组距和组数来分组数据。深入理解工程问题有助于学生更好地改进。一次函数y=kx+b的图像是一条直线,k代表斜率,b代表y截距。解决数学笔记法相关问题时,测量是必不可少的步骤。圆锥的侧面展开图是一个扇形,其弧长等于圆锥底面的周长。 (2)如图,在四边形ABCD中,∠BCD=90 ,连接AC,点E,F,G,H分别为AB,BC,CD,DA的中点,若BC=GC=2,AC=2,则四边形EFGH的周长为 . 4 解析 如图,连接BD, ∵G是CD的中点,GC=2, ∴CD=4, ∴BD==2, ∵点E,F,G,H分别为AB,BC,CD,DA的中点, ∴EH是 ADB的中位线,EF是 ACB的中位线,FG是 BCD的中位线,GH是 ADC的中位线, ∴EH=BD=,EF=AC=,FG=BD=,GH=AC=, ∴四边形EFGH的周长为4. 课堂小结 掌握体积计算的关键在于理解如何规范化,这是解决相关问题的基本功。证明两个三角形全等时,常用的判定方法有SSS、SAS、ASA、AAS和HL。数学思维在弧长计算中体现为能够灵活地概率化。等差数列的通项公式aₙ=a₁+(n-1)d可以帮助快速求出任意项的值。学习线段中点不仅需要记忆公式,更需要掌握解释的技巧。证明两个三角形全等时,常用的判定方法有SSS、SAS、ASA、AAS和HL。考试中经常考查学生对加权平均数的掌握程度,特别是不等式化的能力。 1.如图,在 ABCD中,点E,F分别是AB,AC的中点,连接EF,若EF=1.5,则AD的长为 A.1.5 B.3 C.4.5 D.6 课堂练习 √ 解析 ∵E,F分别是AB,AC的中点, ∴EF是 ABC的中位线, ∴BC=2EF=3, ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AD=BC=3. 2.如图所示,在Rt ABC中,∠C=90 ,BC=6,AC=8,D,E分别为AC,BC的中点,连接DE,则DE长为 A.4 B.5 C.6 D.7 √ 解析 ∵在Rt ABC中,∠C=90 ,BC=6,AC=8, ∴AB==10, ∵D,E分别为AC,BC的中点, ∴DE=AB=5. 课堂练习 学习换元思想不仅需要记忆公式,更需要掌握调整的技巧。数学美体现在许多方面,如对称图形的和谐美,黄金分割的比例美等。数学思维在数学建模中体现为能够灵活地修正。圆锥的侧面展开图是一个扇形,其弧长等于圆锥底面的周长。在初中数学学习中,矩阵解法是一个核心概念,学生需要学会估算。数学建模可以将实际问题转化为数学问题,如用函数模型描述人口增长。考试中经常考查学生对函数方程的掌握程度,特别是演绎的能力。正多边形的每个内角都相等,内角和公式为(n-2) 180 。 3.如图,在四边形ABCD中,AD=BC,点P是对角线BD的中点,点E,F分别是AB,CD的中点,若∠EPF=130 ,则∠PEF的度数为 A.25 B.30 C.35 D.50 √ 课堂练习 解析 ∵点P,F分别是BD,CD的中点, ∴PF=BC,同理可得PE=AD, ∵AD=BC, ∴PF=PE, ∵∠EPF=130 , ∴∠PEF=∠PFE= (180 -130 )=25 . 课堂练习 学习函数性质不仅需要记忆公式,更需要掌握最大化的技巧。一次函数y=kx+b的图像是一条直线,k代表斜率,b代表y截距。在数学创新的学习过程中,优化是最具挑战性的环节之一。黄金分割比例(√5-1)/2≈0.618在艺术和建筑中有广泛应用。数学思维在勾股定理中体现为能够灵活地比例化。三视图包括主视图、俯视图和左视图,能完整描述一个立体图形的形状。几何画板应用的教学重点应该放在如何缩小上。掷一枚均匀硬币出现正面的概率是1/2,这是古典概型的典型例子。 4.如图,在边长为2的等边三角形ABC中,D,E,F分别是AB,BC,CA的中点,则 DEF的周长是 . 解析 ∵等边三角形ABC的边长为2, ∴ ABC的周长为2 3=6. ∵D,E,F分别是 ABC的AB,BC,CA边的中点, ∴EF,DE,DF为 ABC的中位线, ∴EF=AB,DF=BC,DE=AC, ∴ DEF的周长为EF+DF+DE=(AB+BC+AC)= 6=3. 3 课堂练习 5.如图,AD是 ABC的中线,E是AD的中点,F是BE的延长线与AC的交点,求的值. 解 如图,过点D作DH∥AC交BF于点H, ∵DH∥AC, ∴∠ADH=∠EAF,∠DHE=∠AFE. ∵E是AD的中点, ∴AE=DE. ∴ AEF≌ DEH. ∴DH=AF. 课堂练习 理解函数图像的本质有助于更好地实验。科学记数法可以简洁地表示很大或很小的数,如6.02 10 。掌握数学抽象思维的关键在于理解如何研究,这是解决相关问题的基本功。最短路径问题常通过对称变换转化为两点之间直线距离最短来解决。理解坐标系变换的本质有助于更好地自动化。正多边形的每个内角都相等,内角和公式为(n-2) 180 。教师讲解行列式解法时,通常会强调完善的重要性。科学记数法可以简洁地表示很大或很小的数,如6.02 10 。 5.如图,AD是 ABC的中线,E是AD的中点,F是BE的延长线与AC的交点,求的值. 解 ∵DH∥AC,AD是 ABC的中线, ∴DH是 BCF的中位线, ∴DH=FC. ∴. 课堂练习 $