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三角形中位线定理的几种证明方法

(2012-04-24 10:20:41)
标签:

杂谈

分类: 空间与图形

    

【摘要】:三角形中位线定理是初中数学中的一个重要定理.对这个定理的证明,教材要求学生了解并掌握.笔者对三角形中位线定理证明的重视,起因于学期初发生的一件事.在教研室组织的备课会议上,市内的一位知名教师谈到了他在职评说课时遇到的困难.他当时所要解决的就是三角形中位线定理的  

    三角形中位线定理是三角形的一个重要性质定理,对进一步学习三角形有关知识非常有用,尤其是在证明两直线平行和论证线段倍分关系时常常要用到,也为下一节梯形的中位线定理的证明作好充分的理论上的准备。对这一定理的证明有多种方法,现介绍几种。之所以要介绍这几种方法,是因为:

第一,证明定理是帮助学生掌握知识体系的重要环节;

第二,这个定理的证明综合运用了前面已学过的平行线、全等三角形、平行四边形、中心对称等重要知识,又提示了某些辅助线的添置方法

第三,证题时,强化了思维过程的教学,培养了求异思维,有益于开发学生的智力。同时,启发学生用不同的方法来证明三角形中位线定理,还可以培养学生发散性思维。

  下面就介绍三角形中位线定理的几种证明方法

  三角形中位线定理: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,△ABC中,点D、E分别是AB、AC的中点

  求证:⑴ DE∥BC⑵ DE=BC

  证明方法1:

  ∵点D、E分别是AB、AC的中点,∴AD=BDAE=CE

  ∴==

  ∵∠DAE=∠BAC∴△ADE~△ABC∴∠ADE=∠ABC ==

  ∴DE∥BCDE=BC

    

 

 

 

    http://imgsrc.baidu.com/baike/abpic/item/ae10eddef462b14395ee3721.jpg

定理  三角形中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半 。

证明

  已知;如图,△ABC中,D,E分别是AB,AC两边中点。
 求证;DE平行且等于BC/2
  方法一:过C作AB的平行线交DE的延长线于F点。
  ∵CF∥AD
  ∴∠A=∠ACF
  ∵AE=CE、∠AED=∠CEF
  ∴△ADE≌△CFE
  ∴AD=CF
  ∵D为AB中点
  ∴AD=BD
  ∴BD=CF
  ∴BCFD是平行四边形
  ∴DF∥BC且DF=BC
  ∴DE=BC/2
  ∴三角形的中位线定理成立.
 
  方法二:利用相似证
  ∵D,E分别是AB,AC两边中点
  ∴AD=AB/2 AE=AC/2
  ∴AD/AE=AB/AC
  又∵∠A=∠A
  ∴△ADE∽△ABC
  ∴DE/BC=AD/AB=1/2
  ∴∠ADE=∠ABC
  ∴DF∥BC且DE=BC/2
 
  方法三:坐标法:
  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

 

三角形中位线定理的逆定理

  逆定理1:在三角形内,与三角形的两边相交,平行且等于三角形第三边一半的线段是三角形的中位线。
  如图DE//BC,DE=BC/2,则D是AB的中点,E是AC的中点。
 
  逆定理2:在三角形内,经过三角形一边的中点,且与另一边平行的线段,是三角形的中位线。
  如图D是AB的中点,DE//BC,则E是AC的中点,DE=BC/2
  【证法①】
  取AC中点G ,联结DG
  则DG是三角形ABC的中位线
  ∴DG∥BC
  又∵DE∥BC
  ∴DG和DE重合(过直线外一点,有且只有一条直线与已知直线平行)

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