内容正文:
21.4 三角形的中位线
第二十一章 四边形
22100
学 习 目 标
1
2
3
理解三角形中位线的定义,掌握三角形中位线定理(平行于第三边且等于第三边的一半),能运用定理进行计算与几何证明
经历中位线定理的探究、猜想与证明过程,体会转化与化归、数形结合的数学思想,提升逻辑推理与辅助线构造能力
感受数学的严谨性,培养主动探究、举一反三的学习习惯,体会中位线定理在实际问题中的应用价值
22100
情景导入
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?
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!
22100
全品初中
新知探究
活动探究一
请同学们拿出任意三角形纸片,画出三条边的中点,连接中点得到三条线段
思考:① 这些线段叫什么?
② 沿这些线段把三角形剪成四个小三角形,叠在一起能完全重合吗?
③三角形的中位线DE 与BC 有怎样的位置关系和数量关系
解:线段DE、DF、EF叫△ABC的中位线
四个小三角形叠在一起能完全重合
DE和BC从位置上来看DE//BC,
从数量上来看DE长度是BC长度的一半
22100
新知探究
活动探究二
如图,DE 是△ABC 的中位线,将△ADE 绕点E 旋转 180°,使点A 和点C 重合,点D 落在点F 处.
思考:① 四边形DBCF 是平行四边形吗?
② DE 与BC 有怎样的位置关系和数量关系?
解:四边形DBCF 是平行四边形
DE和BC从位置上来看DE//BC,
从数量上来看DE长度是BC长度的一半
这两个活动都得到三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.
该怎么用严谨的数学说理来证明这个结论呢
22100
新知探究
通过探究,我们得到:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.
现在,我们来证明这个结论.
已知:如图,D,E 分别为△ABC 的边AB,AC 的中点.
求证:DE//BC,且.
证明:如图,延长DE到点F,使
,连接.
在△ADE 和△CFE 中
,
.
.
, 即 .
又,
.
四边形DBCF 是平行四边形.
,且.
.
22100
获取新知
定义:连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线.
如图,在△ABC中,D、E分别是AB、AC的中点,连接DE.则线段DE就称为△ABC的中位线.
D
E
知识点
三角形的中位线定义
1
22100
一起探究
问题 一个三角形有几条中位线?你能在△ABC中画出它所有的中位线吗?
有三条,如图,△ABC的中位线是DE、DF、EF.
A
B
C
D
E
F
22100
延伸思考
三角形中位线和中线有什么区别?
中位线是两边中点的连线
中线是一个顶点和
对边中点的连线
22100
全品初中
1.请任意画出一个三角形,并画出它的三条中位线.沿中位线剪出四个小三角形,将它们叠合在一起.
活动 探究三角形的中位线定理
问题1:它们能完全重合吗?
问题2:三角形的中位线与这条中位线的底边具有怎样的位置关系和数量关系?
A
B
C
D
E
F
位置关系:DE//BC
数量关系:DE=BC
重合
22100
2.如图,DE是△ABC的中位线,沿中位线DE剪开,并将△ADE以点E为中心,顺时针旋转180°,使点A和点C重合.
问题1:四边形DBCF是平行四边形吗?
问题2:DE与BC的位置关系和数量关系与题1中的结论相同吗?
A
D
E
F
C
B
相同
位置关系:DE//BC
数量关系:DE=BC
发现:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.
如何用数学的方式进行验证呢?
是
22100
D
E
已知:如图,D,E分别为△ABC的边AB,AC的中点.
求证:DE//BC, DE=BC.
证明:如图,延长DE到点F,使EF=DE,连接FC.
在△ADE和△CFE中,
∵ AE=CE,∠AED=∠CEF,DE=EF,
∴△ADE≌△CFE,
∴AD=CF,∠A=∠ECF,
∴AD∥CF,即BD∥CF.
又∵BD=AD=CF,
∴四边形DBCF是平行四边形,
∴DF∥BC,DF=BC,
∴DE= DF= BC.
D
E
F
提示:能否作辅助线利用三角形全等进行证明?
22100
新知探究
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.
几何语言:
在△ABC中,
D、E分别是AB、AC的中点(或DE是△ABC的中位线), DE∥BC,且
注意事项:
1.中位线≠中线,概念必须分清
2.中位线平行且等于的是不相邻的第三边,不是中位线所在的边,也不是另外两边
3.常应用于证明线段平行(中位线的位置关系),证明线段的倍分关系(中位线的数量关系),构造平行四边形.
22100
问题1 △ABC中的3条中位线DE,DF,EF分出的4个小三角形,将它们叠合在一起,它们能完全重合吗?
D
E
F
A
B
C
四个三角形是全等的,所以叠合在一起能完全重合
知识点
三角形的中位线定理
2
22100
问题2 将△ADE绕点E按顺时针方向旋转180°,使得点A和点C重合,四边形DBCF是平行四边形吗?由此发现的DE与BC的位置关系和数量关系有什么结论吗?
D
A
B
C
E
F
22100
Administrator (A) - 通过图形的旋转,把研究三角形中位线性质的问题转化为平行四边形性质的问题.
三角形的中位线平行于三角形的第三边,并且等于第三边的一半.
A
B
C
D
E
三角形的中位线定理
几何语言:
∵AD=BD,AE=EC,
∴DE∥BC,且DE=BC.
22100
即学即练
方法技巧
先判定四边形形状,再用中位线定理求边长,最后计算周长,
利用中位线定理的 “平行” 结论,证明两组对边分别平行,直接判定四边形DECF是平行四边形
如图,在△ABC 中,D,E,F 分别为AB,BC,AC 的中点,
AC=12,BC=16.求四边形DECF 的周长.
解:DE,DF分别是△ABC的中位线
DE//AC,DF//BC
四边形DECF是平行四边形
,
四边形DECF的周长
22100
即学即练
方法技巧
连接三角形三边中点所构成的新三角形(中点三角形),其周长是原三角形周长的一半
当题目出现 “连接三角形各边中点构成新三角形” 时,直接用中点三角形周长 = 原三角形周长 ÷ 2,无需分步计算每条边
三角形三边的长分别为5,9,12,求连接各边中点所构成的三角形的周长.
解:连接各边中点形成的三角形的三条边是原三角形的三条中位线.
根据三角形中位线等于第三边的一半
可得三条边的长为2.5,4.5,6
三角形周长=2.5+4.5+6=13
22100
猜想:三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半.
已知:如图,D,E分别为△ABC的边AB,AC的中点.
求证:DE∥BC,且DE= BC.
A
B
C
D
E
证明猜想
22100
探索数学问题的常用的步骤:观察——测量——猜想——证明.
证明:延长DE到点F,使EF=DE.连接CF.
在△ADE和△CFE中,
∵ AE=CE,∠AED=∠CEF,DE=FE,
∴ △ADE≌△CFE.
∴AD=CF,∠A=∠ECF.∴AD∥CF,即BD∥CF.
又∵BD=AD=CF,
∴四边形DBCF是平行四边形.
∴DE∥BC,且DF=BC.
∴DE= DF= BC.
A
B
C
D
E
F
同学们还有其他添加辅助线的方法吗?
22100
1.如图,在△ABC中,D,E,F分别是AB,BC,AC的中点,AC=12,BC=16,求四边形DECF的周长.
解:∵D,E,F分别是AB,BC,AC的中点,
∴DF∥EC,DE∥FC,
∴四边形DECF是平行四边形,
∴CE=DF=BC=8,CF=DE=AC=6,
∴所求四边形DECF的周长为28.
22100
2.已知:如图,在四边形ABCD中,AD=BC,P为对角线BD的中点,M为DC的中点,N为AB的中点.
求证:△PMN是等腰三角形.
证明:在△ABD中,
∵N,P分别为AB,BD的中点,
∴PN=AD.
同理PM=BC.
又∵AD=BC,∴PN=PM,∴△PMN是等腰三角形.
22100
课堂小结
1.本节课我们学习到了哪些知识?还有哪些困惑?
2.在学习的过程中,你学到了哪些数学方法?
类比迁移
推理建模
22100
三角形的中位线
定义:连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线.
性质:三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半.
课堂小结
22100
$