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中位线定理

2022-07-03 17:10:28 百科资料

中位线是在三角形或梯形中一条特殊的线段,与其所在的三角形或梯形有着特殊的关系。连接三角形的两边中点的线段叫做三角形的中位线。三角形有三条中位线,首尾相接时,每个小三角形面积都等于原三角形的四分之一,这四个三角形都互相全等。

  • 中文名称 中位线定理
  • 外文名称 Median line of triangle
  • 用途 平面几何线段间的关系

概念

中位线概念

  (1)三角形中位线定义:连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线。

  (2)梯形中位线定义:连接梯形两腰中点的线段叫做梯形的中位线。

注意

  (1)要把三角形的中位线与三角形的中线区分开。三角形中线是连接一顶点和它的对边中点的线段,而三角形中位线是连接三角形两边中点的线段。

  (2)梯形的中位线是连接两腰中点的线段而不是连结两底中点的线段。

  (3)两个中位线定义间的联系:可以把三角形看成是上底为零时的梯形,这时三角形的中位线就变成梯形的中位线。

定理

  (1)三角形中位线定理:三角形的中位线平行且相等于第三边的一半.

  (2)梯形中位线定理:梯形的中位线平行于两底,并且等于两底和的一半.

例题

  已知:如图1,DE是△ABC的中位线

  求证:DE∥BC DE=1/2 BC

  证明:延长DE至F,使EF=DE,连接CF

  ∵DE是△ABC的中位线

  ∴AE=CE

  在△ADE和△CFE中

  ∵AE=CE(已证),∠AED=∠CEF(对顶角相等),DE=EF(已作)

  ∴△ADE≌△CFE(SAS)

  ∴AD=CF(全等三角形对应边相等)

  ∠ADE=∠F(全等三角形对应角相等)

  ∴BD∥CF(内错角相等,两直线平行)

  ∵AD=BD

  ∴BD=CF

  ∴四边形BCFD是平行四边形

  ∴DE//BC,DE=1/2DF=1/2BC

证明

  已知△ABC中,D、E分别是AB、AC两边中点。

  求证DE平行于BC且等于BC/2

  方法一:几何法

  过C作AB的平行线交DE的延长线于G点。

  ∵CG∥AD

  ∴∠A=∠ACG

  ∵∠AED=∠CEG、AE=CE、∠A=∠ACG(用大括号)

  ∴△ADE≌△CGE (A.S.A)

  ∴AD=CG(全等三角形对应边相等)

  ∵D为AB中点

  ∴AD=BD

  ∴BD=CG

  又∵BD∥CG

  ∴BCGD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)

  ∴DG∥BC且DG=BC

  ∵△ADE≌△CGE (A.S.A)

  ∴DE=GE

  ∴DE=DG/2=BC/2

  ∴三角形的中位线定理成立

  方法二:坐标

  设三角形三点分别为(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)

  则一条边长为 :根号(x2-x1)^2+(y2-y1)²

  另两边中点为((x1+x3)/2,(y1+y3)/2),和((x2+x3)/2,(y2+y3)/2)

  这两中点距离为:根号((x2+x3)/2-(x1+x3)/2)^2+((y2+y3)/2-(y1+y3)/2)^2

  最后化简时将x3,y3消掉正好中位线长为其对应边长的一半

  方法三

  延长DE到点G,使EG=DE,连接CG

  ∵点E是AC中点

  ∴AE=CE

  ∵AE=CE、∠AED=∠CEF、DE=GE

  ∴△ADE≌△CGE (S.A.S)

  ∴AD=CG、∠G=∠ADE

  ∵D为AB中点

  ∴AD=BD

  ∴BD=CG

  ∵点D在边AB上

  ∴DB∥CG

  ∴BCGD是平行四边形

  ∴DE=DG/2=BC/2

  ∴三角形的中位线定理成立

  方法四:向量DE=DA+AE=(BA+AC)/2=BC/2

  ∴DE//BC且DE=BC/2

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