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直角三角形斜边中线定理

2022-07-11 13:56:13 百科资料
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。
  • 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。

直角三角形斜边中线定理

​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         

证法二图

  ∵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

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