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三角形的中位线定理

发布时间:2023-06-09 作者:admin 来源:文学

三角形的中位线定理

三角形的中位线定理

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2023年2月27日发(作者:三邦电影)

备课偶得——

三角形中位线定理的再证明

王贵林皖南陵县烟墩镇烟墩中心初级中学241313

三角形中位线定理:三角形的中位线平行第三边且等于第三边长的半。

关于它的证明方法,课本上给出了一种证法。笔者在备课中发现它的证法

有8种之多,而且非常有趣,这里写出来与同仁共享,企斧正。

已知:如图1,△ABC中,D、E分别为AB、AC的中点,求证:DE∥BC

证法一、(构造法)如图2,延长DE到F,使EF=DE,连结AF、CF、

DC

∵E为AC中点∴AE=CE∵EF=DE∴四边形ADCF

为平行四边形∴CFAD∵D为AB中点∴AD=BD

∴BDCF∴四边形DBCF为平行四边形

∴DFBC∴DE=EF∴DE∥BC且

证法二、(构造法)如图3,过CF作CF∥AB交DE的延长线于F,则

∠A=∠ACF∵E为AC中点∴AE=CF

∴△ADE≌△CFE(ASA)∴CF=AD∵D为AB中点

∴AD=BD∴CF=BD∵CF∥BD∴CFBD

∴四边形DBCF为平行四边形∴DFBC∴△ADE≌△CFE

∴DE=EF∴DE∥BC且

证法三、(同一法)如图4,过D作DE′∥BC,交AC于E′,过E′

作E′F∥AB,交BC于F,则

∠B=∠ADE′=∠E′FC,∠AE′D=∠C四边形DBFE′是平行四边

形∴E′F=BD∵D为AB中点∴AD=BD∴E′

F=AD∴△ADE′≌△E′FC(AAS)∴AE′=CE′即E′为AC中

点∵E为AC中点

∴E与E′重合即DE∥BC,△ADE≌△EFC,四边形DBFE为平行四边

形∴DE=CFDE=BF

即∴DE∥BC且

图1

BC

A

D

E

图2

BC

A

DE

F

图3

BC

A

DE

F

C

图4

B

A

D

E

F

E′

图5

BC

A

D

E

1

2

DEBC

1

2

DEBC

1

2

DEBC

1

2

DEBC

1

2

DEBC

证法四、(相似法)如图5,

∵D、E分别为AB、AC中点∴∵∠A=∠A

∴△ADE∽△ABC∴∠ADE=∠B

∴DE∥BC且

证法五、(旋转拼图法)如图6,以AC的中点E为中心,将

△ABC绕点E旋转180°得△ACF,取CF中点G,连结EG、DG,

则四边形ABCF为平行四边形

∴AFBC∵D、G分别为AB、CF的中点∴AD

FG∴四边形ADGF为平行四边形

∴DGAFBC∵CF∥AB∴∠DAE=∠GCE

∴△ADE≌△CGE(SAS)

∴∠AED=∠CEG∴D、E、G在一条直线上∴DE∥BC∵△ADE≌△CGE

∴DE=EG∴∴DE∥BC且

证法六、(面积法)如图7,取BC中点F,连结AF、EF,分别过A、

E作

AH⊥BC,EG⊥BC,垂足分别为H、G,过D作DM⊥BC于M,则

∴∵F为BC

中点∴

同理∴DMEG∴四边形DMGE为矩形

∴DE∥BC同理EF∥AB∴四边形DBFE为平行四边形

∴DE=BF∵∴DE∥BC且

证法七、(解析法)如图8,以点B为坐标原点,建立如图所示平面

直角坐标系,不妨设A(a,b)C(c,0)(c>0)则,D(),E()

则DE∥x轴,DE=∵BC=c∴DE∥BC且

证法八、(三角法)如图9,取BC中点F,连结EF,设AB=2c,AC=2b

BC=2a,∠A=α则AD=c,AE=b,在△ADE中,

在△ABC中,

图6

B

C

A

D

E

F

G

HG

图7

BC

FM

A

DE

y

xO(B)C

A

DE

图8

1

2

ADAE

ABAC



1

2

DEAD

BCAB



1

2

DEBC

1

2

DEBC

1

2

DEBC

,

ABFACFAEFCEF

SSSS



1

4CEFABC

SS

1

2

CFBC

111

242

CFEGBCAH

1

2

DMAH

1

2

BFCFBC

1

2

DEBC

1

2

EGAH

,

22

ab

,

22

acb

222

acac



1

2

DEBC

22

2222cos2cosADAEAbc

cb

DEADAE



22

22

22cos2(2)(2)cos

(2)(2)

ABACAcb

cb

BCAC

AB



∴∴BC=2DE∵F为BC的中点

∴DE=BF同理EF=BD∴四边形DBFE为平行四边形

∴DE∥BF即DE∥BC且

图9

BC

A

DE

F

224(2cos)bc

cb



2

24

BC

DE

1

2

DEBC

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