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初三數學中位線講解

教育 更新时间:2024-12-28 15:28:20

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)1

對于給出中點時,部分同學對中位線、中線掌握不到位,遇到題目中有直角三角形斜邊上的中點,經常視而不見,從而想不到斜邊中線處理線段之間數量關系時的妙用;而有時出現多個中點,想不到再找中點,從而也就看不見隐藏的中位線了,本講就精選幾道例題幫助同學們突破難點.

一、想不到的斜邊中線

例1:

如圖,DE為△ABC的中位線,點F在DE上,且∠AFB=90°,若AB=6,BC=8,則EF的長為________.

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)2

分析:

根據DE是中位線,可知DE長是第三邊BC長的一半,點D是AB的中點.由∠AFB=90°,則Rt△ABF中,可知DF作為斜邊中線,長度等于斜邊AB長的一半,将DE的長減去DF的長,即可得到EF的長.

解答:

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)3

例2:

如圖,在△ABC中,點D,E,F分别是AB,BC,CA的中點,AH是邊BC上的高.

(1)求證:四邊形ADEF是平行四邊形;

(2)求證:∠DHF=∠DEF.

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)4

分析:

(1)根據三角形的中位線平行于第三邊并且等于第三邊的一半,可得DE∥AC,EF∥AB,兩組對邊分别平行的四邊形是平行四邊形.

(2)D,F分别作為Rt△ABH,Rt△ACH斜邊AB,AC上的中線,根據直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半,可得DH=AD,FH=AF,∠BAH=∠AHD,∠CAH=∠AHF,即∠BAC=∠DHF,由平行四邊形對角相等可得∠DEF=∠BAC,等量代換即可得證.

解答:

證明:

(1)∵點D,E,F分别是AB,BC,CA的中點,

∴DE、EF是△ABC的中位線,

∴DE∥AC,EF∥AB,

∴四邊形ADEF是平行四邊形.

(2)∵AH是邊BC上的高,D,F分别是AB,CA中點

∴Rt△ABH中,DH=AD,Rt△ACH中,FH=AF,

∴∠BAH=∠AHD,∠CAH=∠AHF,

∴∠DHF=∠BAC,

∵四邊形ADEF是平行四邊形,

∴∠DEF=∠BAC,

∴∠DHF=∠DEF.

本題也可連接DF,證明△DEF≌△FHD

小結:

許多題目中,會出現多個中點,有的中點與另一中點相連,作為中位線;而有的中點與直角頂點相連,就成了斜邊中線,而這都涉及到線段長度之間的倍數關系,尤其是後者,不能忽視.

二、看不見的中位線

(1)補全三角形

例1:

在△ABC中,CD平分∠ACB,AD⊥CD于D,E是AB中點,AC=15,BC=27,求DE的長.

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)5

分析:

本題中,點E已經是AB的中點,由CD平分∠ACB,AD⊥CD,想到可以構造等腰三角形,利用三線合一,使點D成為另一個中點,從而讓ED變成“看得見”的中位線.

解答:

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)6

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)7

例2:

如圖△ABC中,∠B,∠C的平分線BE,CF相交于O,AG⊥BE于G,AH⊥CF于H.

(1)求證:GH∥BC;

(2)若AB=9,AC=14,BC=18,求GH.

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)8

(3)若将條件“∠B,∠C的平分線”改為“∠B的平分線及∠C的外角平分線”(如圖2所示),或改為“∠B,∠C的外角平分線”(如圖3所示),其餘條件不變,求證:結論GH∥BC仍成立.

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)9

分析:

與上例類似,有角平分線,有垂直,延長構造等腰三角形,利用三線合一.

解答:

(1)證明:

分别延長AG,AH交BC于M,N,

在△ABM中

∵BG平分∠ABM,BG⊥AM,

∴∠ABG=∠MBG,∠BGA=∠BGM=90°

∴∠BAM=∠BMA.

∴BA=BM,G是AM的中點.

同理CA=CN,H是AN的中點,

∴GH是△AMN的中位線,HG∥MN,HG∥BC.

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)10

(2)

由(1)知,△ABG≌△MBG,△ACH≌△NCH,

∴AB=BM=9,AC=CN=14.

∴MN=BM+CN-BC

=AB+AC-BC=9+14-18=5

(3)無字證明如下,相信同學們都能看懂.

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)11

(2)找邊的中點

例1:

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)12

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)13

分析:

根據要證明的結論,我們可以發現這與三角形三邊關系有關,因此,要構造一個以CD長的一半,AB長的一半,EF長為三邊的三角形,自然想到中位線,取BC邊的中點即可.

解答:

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)14

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)15

變式:

已知在四邊形ABCD中,AC=BD,E、F分别是AB、DC的中點.求證:OM=ON.

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)16

分析:

要證OM=ON,可以從等角對等邊入手,證∠OMN=∠ONM,考慮到對角線AC=BD,能不能再來一次等邊對等角呢?構造AC,BD的一半即可,則需要構造中位線,自然想到BC的中點.

解答:

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)17

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)18

(3)找對角線的中點

例1:

如圖,四邊形ABCD中,E為AD中點,F為BC中點.求證:AB+CD>2EF.

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)19

分析:

根據要證明的結論,,似乎又與三角形三邊關系有關,将不等式兩邊同除以2,則隻需構造以EF,AB長的一半,DC長的一半為邊的三角形,想到連接對角線取中點.

解答:

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)20

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)21

變式:

如圖,在四邊形ABCD中,AD=BC,E、F分别是DC、AB邊的中點,FE的延長線分别與AD、BC的延長線交于H、G點.求證:∠AHF=∠BGF.

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)22

分析:

與例1的變式類似,要借助其他兩個相等的角轉化,考慮到對邊相等,則構造AD,BC的一半即可,則需要構造中位線,自然想到對角線AC的中點.

解答:

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)23

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)24

小結:

對于以上4題,我們都需要找中點,構造中位線,但方法各異,有取四邊形邊的中點,有取四邊形對角線的中點,能否找到一些規律呢?其實不難!

例1,例2,最後證明的結論都與一組對邊有關.

例1,要證明的一組對邊必作為第三邊, 已經給出對角線的中點,那麼必然要再取另一對邊中的一條的中點.

例2,要證明的一組對邊必作為第三邊, 已經給出另一組對邊的中點,,那麼必然再取一條對角線的中點.

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)25

例1的變式,例2的變式,最後要證明的結論都是角等,也就是邊等.

例1的變式中,對角線相等,必作為第三邊, 給出一對邊的中點,那麼必然再取另一組對邊中的一條的中點.

例2的變式中,一組對邊相等,必作為第三邊, 給出另一組對邊的中點,那麼必然再取一條對角線的中點.

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)26

由此可見,關鍵在于選擇誰作第三邊.

有些結論比較明顯的,直接以結論中涉及的邊為第三邊,

對于不明顯的,則需要轉換,但一般如果題目中有兩條線段相等的條件,則這兩條相等的線段必然作第三邊.

本講思考題3例

1、如圖,已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=4,将△ABC繞直角頂點C順時針旋轉90°得到△DEC,若點F是DE的中點,連接AF,則AF=________.

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2、如圖,邊長為2的正方形EFGH在邊長為6的正方形ABCD所在平面上移動,始終保持EF∥AB.線段CF的中點為M,DH的中點為N,則線段MN的長為________.

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)28

3、如圖,在△ABC中,若∠B=2∠C,AD⊥BC,E為BC邊中點,求證:AB=2DE.

初三數學中位線講解(初中數學想不到的中線)29

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