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如何构造三角形的中位线(三角形中位线结论)

导语:「初中数学」构造三角形中位线的四种常用方法

三角形的中位线具有两方面的性质,一是位置上的平行关系,二是数量上的倍分关系.当题中给出三角形两边的中点时,可直接连出中位线;当题中给出一边的中点时,往往需要找另一边的中点,作出三角形的中位线,下面结合例题逐一说明。

方法一,连接两点构造三角形的中位线

1.如图,点B为AC上一点,分别以AB,BC为边在AC同侧作等边三角形ABD和等边三角形BCE,点P,M,N分别为AC,AD,CE的中点.

(1)求证:PM=PN;

(2)求∠MPN的度数.

【分析】(1)点M是AD的中点,点P是AC的中点,若连接DC,则MP是△ADC的中位线,则PM=DC/2,同样连接AE,则PN是△AEC的中位线,则PN=AE/2,这样证PM=PN,转化为证DC=AE,回想八年级上三角形全等的知识中,做过这样的习题,∵△ABD和△BCE都是等边三角形,∴AB=DB,BE=BC,∠ABD=∠CBE=60°,∴∠ABE=∠DBC,∴△ABE≌△DBC,∴AE=DC,∴PM=PN.如图

(2)如上图,设PM交AE于F,PN交CD于G,AE交CD于H,由(1)知△ABE≌△DBC,∴∠BAE=∠BDC,∴∠AHD=∠ABD=60°,∴∠FHG=120°,由三角形中位线定理得PM∥CD,PN∥AE,∴四边形PFHG为平行四边形,∴∠MPN=∠FHG=120°.

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1.(1)如图①,已知C是线段AB上一点,分別以AC,BC为边长在AB的同侧作等边△ADC和△CBE,你能证明AE与BD相等吗?为什么?

(2)如图②,当等边△CBE绕点C旋转后,上述结论是否成立?为什么?

(3)在图①中,连接CK,试证明KC平分∠AKB.

2.如图,在四边形ABCD中,H、E、F、G分别是边AD,AB,BC,CD的中点,M是AB上一点,且△ADM和△BCM都是等边三角形,试判断四边形HEFG的形状.

方法二,利用角平分线+垂直构造三角形的中位线

2.如图,在△ABC中,点M为BC的中点,AD为△ABC的外角平分线,且AD⊥BD,若AB=12,AC=18,求DM的长.

【分析】看到题中的条件应想到:角平分线+垂线→等腰三角形这一方法,在很多题中都会用到这一方法.延长BD交CA于N,如图,

易知∠NAD=∠BAD,∠ADN=∠ADB=90°,又AD=AD,∴△AND≌△ABD,∴DN=DB,也即D为BN的中点,同时AN=AB=12,又∵M是BC的中点,∴DM=1/2NC=1/2(AN+AC)=1/2(12+18)=15.利用上边的方法,既成功地将AB转到AN上,又得到了三角形的中位线,可谓一箭双雕.

3.如图,在△ABC中,AB=6,AC=10,AD平分∠BAC,BD⊥AD于点D,点E为BC的中点,求DE的长.

【分析】,延长BD交AC于F,如图,

∵AD平分∠BAC,∴∠BAD=∠CAD,∵BD⊥AD,∴∠ADB=∠ADF,又AD=AD,∴△ADB≌△ADF,∴AF=AB=6,BD=FD,∵AC=10,∴CF=AC一AF=10一6=4,∵E为BC的中点,∴DE是△BCF的中位线,∴DE=1/2CF=1/2×4=2.

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1.如图,在△ABC中,∠ABC,∠ACB的平分线BE,CF相交于点O,AG⊥BE于点G,AH⊥CF于点H.

(1)求证:GH∥BC;

(2)若AB=9㎝,AC=14㎝,BC=18㎝,求GH.

2.如图,在△ABC中,CD平分∠ACB,AE⊥CD于点E,F为AC的中点,求证:EF∥BC.

方法三,倍长法构造三角形的中位线

4.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,BA=BC,△BEF为等腰直角三角形,∠BEF=90°,M为AF的中点.求证:ME=CF/2.

【分析】要证ME=CF/2,又M是AF的中点,可考虑ME是中位线,则E也必为中点,所以倍长FE至M,使EM=FE,连接AM,则ME=AM/2,接下来只须证CF=AM,于是连接BM,可考虑△CBF≌△ABM,如图,

由于△BEF为等腰直角三角形,∠BEF=90°,∴BE=EF,则BE=EM,∴FB=BM=√2BE,易知∠FBM=∠ABC=90°,∴∠CBF=∠ABM,而BA=BC,∴△CBF≌△ABM,∴CF=AM,则ME=AM/2=CF/2.

方法四,已知一边中点,取另一边中点构造三角形的中位线

5.如图,在四边形ABCD中,AB与CD不平行,M,N分别是AD,BC

的中点,若AB=10,CD=8,求MN长度的取值范围.

【分析】题中,M,N分别是AD,BC的中点,应该有中位线,MN不是图任何一个三角形的中位线,所以换位思考,另造中位线,于是找BD的中点E,连接EM,EN,如图,

则EM=AB/2=10×1/2=5,EN=CD/2=8×1/2=4,在△EMN中,(5一4)<MN<(5+4),即1<MN<9.

6.如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D,点P是AD的中点,延长BP交AC于点N,求证:AN=AC/3.

【分析】已知AB=AC,AD⊥BC,则D是BC的中点,而题中要证AN=AC/3,所以取NC的中点H,连接DH,则DH是△BNC的中位线,DH∥BN,若能证明AN=NH,则AN=AC/3,而题中AP=PD,这一条件该如何用?过点H作HE∥AD交BN的延长线于E,如图,

则四边形PDHE为平行四边形,∴HE=PD=AP,∵HE∥AD,∴∠PAN=∠EHN,∠APN=∠HEN,∴△APN≌△HEN,∴AN=NH=HC,∴AN=AC/3.

【总结】当题中出现中点(或隐含中点)时,或条件(或结论)中有线段的倍分关系时,可考虑中位线定理,可考虑上面介绍的几种方法,并且要灵活运用,举一反三,提高解题能力。

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