直角三角形斜边中线定理

- 中文名 直角三角形斜边中线定理
- 内容 斜边上的中线等于斜边的一半
- 前提 三角形是直角三角形
- 领域 数学
- 逆命题1 成立
定义
如果一个三角形是直角三角形,那么这个三角形斜边上的中线等于斜边的一半。

证明
如右图,过点B作CB的垂线与CE的延长线交于D点

∵∠ACB=∠DBC=90°
∴AC∥BD(同旁内角互补,两直线平行)
∴∠CAB=∠ABD
在△ACE和△BDE中
∠CAB=∠ABD
AE=EB
∠AEC=∠DEB
∴△ACE≌△BDE(A.S.A)
∴AC=DB,CE=DE
∴在△ACB和△DBC中
AC=DB
∠ACB=∠DBC
CB=BC
∴△ACB≌△DBC(S.A.S)
∴∠ECB=∠ABC
∴CE=BE=AE
方法二
如右图
延长CE至点D,使CE=DE,连接AD.BD

∵CE是AB上的中线
∴AE=EB
∵CE=DE
∴四边形ABCD是平行四边形
∵∠ACB=90°
∴平行四边形ABCD是矩形
∴AB=CD,AE=BE,CE=DE
∴AE=BE=CE=DE
∴CE=1/2 CD=1/2 AB
逆命题
逆命题1
原命题1:如果一个三角形是直角三角形,那么这个三角形斜边上的中线等于斜边的一半。
逆命题1:如果一个三角形一条边的中线等于这条边的一半,那么这个三角形是直角三角形,且这条边为直角三角形的斜边。
逆命题1是正确的。以该条边的中点为圆心,以中线长为半径作圆,则该边成为圆的直径,该三角形的另一个顶点在圆上,该顶角为圆周角。因为直径上的圆周角是直角,所以逆命题1成立。
逆命题2
原命题2:如图,如果BD是直角三角形ABC斜边AC上的中线,那么它等于AC的一半。
逆命题2:如果线段BD的一端B是直角三角形ABC的顶点,另一端D在斜边AC上,且BD等于AC的一半,那么BD是斜边AC的中线。
逆命题2是不成立的。举一个反例。设直角三角形三边长分别为AB=3,BC=4,AC=5。斜边的一半长为2.5,斜边上的高BE=(3*4)/5=2.4,在线段AE上上必能找到一点D,使BD=2.5,但BD并不是AC边的中线,因为AC边的中点在线段EC上。
逆命题2的反例证法:
ΔABC是直角三角形,作AB的垂直平分线n交BC于D∴AD=BD(线段垂直平分线上的点到这条线段两端点的距离相等)以DB为半径,D为圆心画弧,与BC在D的另一侧交于C'∴DC’=AD=BD∴∠BAD=∠ABD ∠C’AD=∠AC’D (等边对等角)又∵∠BAD+∠BDA+∠C’AD+∠AC’D =180°(三角形内角和定理) ∴∠BAD+∠C’AD=90° 即:∠BAC’=90°又∵∠BAC=90° ∴∠BAC=∠BAC’ ∴C与C’重合(也可用垂直公理证明 :假使C与C’不重合 由于CA⊥AB,C’A⊥AB 故过A有CA、C’A两条直线与AB垂直 这就与垂直公理矛盾 ∴假设不成立 ∴C与C’重合)∴DC=AD=BD∴AD是BC上的中线且AD=BC/2这就是直角三角形斜边上的中线定理
证法2:
ΔABC是直角三角形,AD是BC上的中线,作AB的中点E,连接DE∴BD=CB/2,DE是ΔABC的中位线∴DE‖AC(三角形的中位线平行于第三边)∴∠DEB=∠CAB=90°(两直线平行,同位角相等)∴DE⊥AB ∴n是AB的垂直平分线∴AD=BD(线段垂直平分线上的点到这条线段两端点的距离相等)∴AD=CB/2