三角形中位线定理及逆定理的证明教学教材
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教育学科教师辅导讲义课题中位线,逆命题与逆定理授课日期及时段教学目的1、回顾并掌握基本的平行四边形的性质2、掌握平行四边形的判定条件3、熟练使用平行四边形的判定解决问题教学内容一、上次课问题的解答二、知识梳理(一)中位线定义:两组对边分别平行的四边形叫平行四边形。
定理1 一组对边平行并且相等的四边形是平行四边形。
定理2两组对边分别相等的四边形是平行四边形。
定理3对角线互相平分的四边形是平行四边形①把这四个全等三角形拼成一个大的三角形②有没有相等的边和角?③这个三角形中有几个平行四边形,你是怎么判断的?④三角形内部的线段和三角形的边长有何关系?定义:连结三角形两边中点的线段叫三角形的中位线(如图: D、E分别是AB、AC边的中点,DE就是△ABC的中位线。
)思考:一个三角形共有几条中位线?中位线性质:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半。
例题1.已知:如图,D、E分别是△ABC的边AB、AC的中点.求证:DE∥BC,12 DE BC证明:如图,以点E为旋转中心,把△ADE绕点E,按顺时针方向旋转180゜,得到△CFE,则D,E,F同在一直线上DE=EF,且△ADE≌△CFE。
∴∠1=∠F,AD=CF,∴AB∥CF又∵BD=AD∴BD=CF∴四边形BCFD是平行四边形∴DF∥BC∴1//2 DE BC三角形中位线定理:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半. 几何语言:∵DE是△ABC的中位线∴DE∥BC,且DE=12BC例题2.如图,作出△ABC的3条中位线DE,DF,EF(1) △DEF的周长与△ABC的周长有什么关系? 答:△DEF的周长是△ABC周长的一半(2) 设△ABC的面积为S,则△DEF的面积=1 4 S(3) 过D作DG⊥BC,垂足为G,过E作EH⊥BC,垂足为H,则四边形DEHG的面积=1 2 S变式:已知:如图,在四边形ABCD中,E、F、G、H分别是 AB、BC、CD、DA的中点.①求证:四边形EFGH是平行四边形.②若四边形ABCD的面积为10,求四边形EFGH的面积提示:顺次连接四边形各边中点的线段组成一个平行四边形例题3.如图,DE是△ABC的中位线,AF是BC边上的中线,DE和AF交于点O.求证:DE与AF互相平分例题4.已知:如图,△ABC是锐角三角形。
三角形中位线定理的证明教案一、教学目标:1. 让学生理解三角形的中位线概念。
2. 引导学生掌握三角形中位线的性质。
3. 学会运用三角形中位线定理解决实际问题。
二、教学内容:1. 三角形中位线的定义。
2. 三角形中位线的性质。
3. 三角形中位线定理的证明。
4. 运用三角形中位线定理解决实际问题。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:三角形中位线的定义、性质和定理。
2. 教学难点:三角形中位线定理的证明及运用。
四、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生探究三角形中位线的性质。
2. 运用几何画板软件,直观展示三角形中位线的动态变化。
3. 通过例题讲解,让学生学会运用三角形中位线定理解决实际问题。
五、教学过程:1. 导入新课:回顾三角形的中线、角平分线和高的概念,引出中位线的定义。
3. 证明三角形中位线定理:引导学生运用已知性质,进行证明。
教师巡回指导,解答学生疑问。
4. 运用定理解决实际问题:出示例题,讲解解题思路,让学生独立完成练习。
6. 布置作业:设计适量作业,巩固所学知识。
六、教学评价:1. 通过课堂问答、作业批改和课堂表现,评价学生对三角形中位线定义、性质和定理的理解掌握程度。
2. 考察学生运用三角形中位线定理解决实际问题的能力,以及对证明过程的逻辑思维能力。
七、教学反思:1. 反思教学过程,看是否达到了教学目标,学生是否掌握了三角形中位线的相关知识。
2. 思考教学方法是否适合学生,是否需要调整教学策略以提高教学效果。
3. 考虑如何更好地激发学生的学习兴趣,提高学生的参与度和积极性。
八、教学拓展:1. 引导学生思考:三角形的中位线和三角形的中线、角平分线、高线有何联系和区别?2. 探讨三角形中位线定理在解决更复杂几何问题中的应用。
3. 介绍三角形中位线定理在工程、建筑设计等领域中的应用。
九、教学资源:1. 几何画板软件:用于直观展示三角形中位线的动态变化。
2. 教学PPT:展示三角形中位线的性质和定理,以及相关例题。
三角形中位线与反证法【学习目标】1. 理解三角形的中位线的概念,掌握三角形的中位线定理.2. 三角形的中位线的性质的一些简单的应用.3. 了解反证法的含义、反证法的基本步骤.4、会利用反证法证明简单命题.5. 了解定理“在同一平面内,如果一条直线和两条平行直线中的一条相交,那么和另一条也相交”“在同一平面内,如果两条直线都和第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行”.【要点梳理】要点一、三角形的中位线1.连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线.2.定理:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.要点诠释:(1)三角形有三条中位线,每一条与第三边都有相应的位置关系与数量关系. (2)三角形的三条中位线把原三角形分成可全等的4个小三角形.因而每个小三角形的周长为原三角形周长的12,每个小三角形的面积为原三角形面积的14.(3)三角形的中位线不同于三角形的中线.要点二、反证法(一)定义在证明一个命题时,人们有时先假设命题不成立,从这样的假设出发,经过推理得出和已知条件矛盾,或者与定义、基本事实、定理等矛盾,从而得出假设命题不成立是错误的,即所求证的命题正确.这种证明方法叫做反证法.要点诠释:(1)对于一个命题,当使用直接证法比较困难时,可以采用间接证法,反证法就是一个间接证法.反证法主要适合的证明类型有:①命题的结论是否定型的.②命题的结论是无限型的.③命题的结论是“至多”或“至少”型的.(2)反证法的一般步骤是:①假设命题的结论不成立;②从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;③由矛盾判定假设不正确,从而肯定原命题的结论正确.(二)用反证法证明定理的正确性在同一平面内,如果两条直线都和第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行.已知:l1∥l2 ,l 2 ∥l 3求证: l1∥l3证明:用反证法证明:假设l1不平行l 3,则l1与l 3相交,设交点为P,∵l1∥l2 ,l 2∥l 3则过点P就有两条直线l1,l 3都与l2平行,这与“经过直线外一点,有且只有一条直线平行于已知直线”矛盾.【典型例题】类型一、三角形的中位线1、如图,已知P、R分别是长方形ABCD的边BC、CD上的点,E、F分别是PA、PR的中点,点P在BC上从B向C移动,点R不动,那么下列结论成立的是()A.线段EF的长逐渐增大B.线段EF的长逐渐变小C.线段EF的长不变D.无法确定【答案】C;【解析】连AR,由E、F分别为PA,PR的中点知EF为△PAR的中位线, 则12EF AR,而AR长不变,故EF大小不变.【总结升华】当条件中含有中点的时候,要将它与中位线联系起来,进行联想,必要时添加辅助线,构造中位线图形.举一反三:【变式】如图,矩形OABC的顶点A、C分别在x轴、y轴正半轴上,B点坐标为(3,2),OB与AC交于点P,D、E、F、G分别是线段OP、AP、BP、CP的中点,则四边形DEFG的周长为_____.【答案】5;解:∵四边形OABC是矩形,∴OA=BC,AB=OC;BA⊥OA,BC⊥OC.∵B点坐标为(3,2),∴OA=3,AB=2.∵D、E、F、G分别是线段OP、AP、BP、CP的中点,∴DE=GF=1.5; EF=DG=1.∴四边形DEFG的周长为(1.5+1)×2=5.2、(2016春•莲湖区期末)如图所示,在四边形ABCD中,AB=CD,M、N、P分别是AD、BC、BD的中点,∠ABD=20°,∠BDC=70°,求∠PMN的度数.【思路点拨】根据中位线定理和已知,易证明△PMN是等腰三角形,根据等腰三角形的性质和已知条件即可求出∠PMN的度数.【答案与解析】解:∵在四边形ABCD中,M、N、P分别是AD、BC、BD的中点,∴PN,PM分别是△CDB与△DAB的中位线,∴PM=AB,PN=DC,PM∥AB,PN∥DC,∵AB=CD,∴PM=PN,∴△PMN是等腰三角形,∵PM∥AB,PN∥DC,∴∠MPD=∠ABD=20°,∠BPN=∠BDC=70°,∴∠MPN=∠MPD+∠NPD=20°+(180﹣70)°=130°,∴∠PMN==25°.【总结升华】本题考查了三角形中位线定理及等腰三角形的判定和性质,解题时要善于根据已知信息,确定应用的知识.3、如图所示,在△ABC中,M为BC的中点,AD为∠BAC的平分线,BD⊥AD于D,AB =12,AC=18,求MD的长.【思路点拨】本题中所求线段MD与已知线段AB、AC之间没有什么联系,但由M为BC的中点联想到中位线,另有AD为角平分线和垂线,根据等腰三角形“三线合一”构造等腰三角形ABN,D为BN的中点,DM即为中位线,不难求出MD的长度.【答案与解析】解:延长BD交AC于点N.∵ AD为∠BAC的角平分线,且AD⊥BN,∴∠BAD=∠NAD,∠ADB=∠ADN=90°,在△ABD和△AND中,BAD NAD AD =ADADB ADN ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩== ∴ △ABD ≌△AND(ASA)∴ AN =AB =12,BD =DN .∵ AC =18,∴ NC =AC -AN =18-12=6,∵ D 、M 分别为BN 、BC 的中点,∴ DM =12CN =162⨯=3. 【总结升华】当条件中含有中点的时候,可以将它与等腰三角形的“三线合一”、三角形的中线、中位线等联系起来,进行联想,必要时添加辅助线,构造中位线等图形. 举一反三:【变式】(2015春•嵊州市校级期中)如图所示,在△ABC 中,点D 在BC 上且CD=CA ,CF 平分∠ACB,AE=EB ,求证:EF=BD .【答案】证明:∵CD=CA,CF 平分∠ACB,∴F 是AD 中点,∵AE=EB,∴E 是AB 中点, ∴EF=BD .4、我们给出如下定义:有一组相邻内角相等的四边形叫做等邻角四边形.请解答下列问题:(1)如图1,在△ABC 中,AB=AC ,点D 在BC 上,且CD=CA ,点E 、F 分别为BC 、AD 的中点,连接EF 并延长交AB 于点G .求证:四边形AGEC 是等邻角四边形;(2)如图2,若点D 在△ABC 的内部,(2)中的其他条件不变,EF 与CD 交于点H ,图中是否存在等邻角四边形,若存在,指出是哪个四边形,不必证明;若不存在,请说明理由.【思路点拨】(1)运用中位线的性质,找出对应相等的角;(2)根据题意易知满足条件的四边形即为第一题的四边形.【答案与解析】解:(1)取AC 的中点H ,连接HE 、HF∵点E 为BC 中点∴EH 为△ABC 的中位线∴EH∥AB,且EH=12AB 同理FH∥DC,且FH=12DC ∵AB=AC,DC=AC∴AB=DC,EH=FH∴∠1=∠2∵EH∥AB,FH∥DC∴∠2=∠4,∠1=∠3∴∠4=∠3∵∠AGE+∠4=180°,∠GEC+∠3=180°∴∠AGE=∠GEC∴四边形AGEC 是邻角四边形(2)存在等邻角四边形,为四边形AGHC .【总结升华】本题考查了三角形的中位线以及等腰三角形的性质的综合运用.本题较灵活,要求学生能够把题中的条件转化成角,从而找出相等的角来解题.举一反三:【变式】如图,AB∥CD,E ,F 分别为AC ,BD 的中点,若AB=5,CD=3,则EF 的长是( )A .4B .3C .2D .1【答案】D ;解:连接DE 并延长交AB 于H ,∵CD∥AB,∴∠C=∠A,∠CDE=∠AHE,∵E 是AC 中点,∴AE=CE,∴△DCE≌△HAE,∴DE=HE,DC=AH ,∵F 是BD 中点,∴EF 是△DHB 的中位线, ∴EF=12BH , ∴BH=AB -AH=AB-DC=2,∴EF=1.类型二、反证法5、用反证法证明:“在一个三角形中,外角最多有一个锐角”.【思路点拨】先设原结论不成立,然后推出与三角形内角和定理相矛盾,从而得出原结论正确.【答案与解析】证明:假设三角形中的外角有两个角是锐角.根据三角形的外角与相邻的内角互补,知:与这两个角相邻的两个内角一定是钝角,大于90°,则这两个角的度数和一定大于180度,与三角形的内角和定理相矛盾.因而假设错误.故在一个三角形中,外角最多有一个锐角.【总结升华】解此题关键要懂得反证法的意义及步骤.反证法的步骤是:(1)假设结论不成立;(2)从假设出发推出矛盾;(3)假设不成立,则结论成立.在假设结论不成立时要注意考虑结论的反面所有可能的情况,如果只有一种,那么否定一种就可以了,如果有多种情况,则必须一一否定.举一反三:【变式】用反证法证明下列问题:如图,在△ABC中,点D、E分别在AC、AB上,BD、CE相交于点O.求证:BD和CE不可能互相平分.【答案】证明:连接DE,假设BD和CE互相平分,∴四边形EBCD是平行四边形,∴BE∥CD,∵在△ABC中,点D、E分别在AC、AB上,∴AC不可能平行于AC,与已知出现矛盾,故假设不成立原命题正确,即BD和CE不可能互相平分.。
三角形中位线定理的证明教案一、教学目标:1. 让学生掌握三角形的中位线定理及其证明过程。
2. 培养学生运用几何知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生的逻辑思维能力和团队合作能力。
二、教学内容:1. 三角形的中位线定理:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半。
2. 中位线的概念:三角形中,连接一个顶点和对边中点的线段叫做中位线。
3. 证明三角形的中位线定理:通过构造全等三角形和运用三角形内角和定理进行证明。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:三角形的中位线定理及其证明过程。
2. 教学难点:证明过程中三角形的全等条件的运用和逻辑推理。
四、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究三角形中位线定理。
2. 运用几何画板软件,动态展示三角形中位线的性质和证明过程。
3. 分组讨论法,让学生在团队合作中思考、交流和解决问题。
五、教学过程:1. 导入新课:通过展示一些实际问题,引导学生思考三角形中位线的性质和定理。
2. 讲解中位线的概念:介绍三角形中位线的定义和特点。
3. 探究中位线定理:让学生自主探究三角形中位线定理,并总结出证明过程。
4. 讲解证明过程:详细讲解三角形中位线定理的证明过程,包括构造全等三角形和运用三角形内角和定理。
5. 练习与拓展:布置一些有关三角形中位线定理的练习题,让学生巩固所学知识,并能够运用到实际问题中。
6. 总结与反思:对本节课的内容进行总结,引导学生思考三角形中位线定理在几何学中的应用和意义。
六、教学评价:1. 通过课堂提问、练习和小测验,评估学生对三角形中位线定理的理解和掌握程度。
2. 观察学生在小组讨论中的表现,评估其团队合作和问题解决能力。
3. 收集学生的练习作业,分析其对证明过程的掌握和应用能力。
七、教学反思:1. 反思教学方法的有效性,根据学生的反馈调整教学策略。
2. 考虑如何更好地引导学生运用几何画板软件,提高其直观理解能力。
3. 对教学内容进行调整,确保覆盖三角形中位线的所有相关性质和应用。
2024年三角形的中位线说课稿2024年三角形的中位线说课稿1(约1568字)一、教学目标:1.理解三角形中位线的概念,掌握它的性质.2.能较熟练地应用三角形中位线性质进行有关的证明和计算.3.经历探索、猜想、证明的过程,进一步发展推理论证的能力.4.能运用综合法证明有关三角形中位线性质的结论.理解在证明过程中所运用的归纳、类比、转化等思想方法.二、重点、难点1.重点:掌握和运用三角形中位线的性质.2.难点:三角形中位线性质的证明(辅助线的添加方法).3.难点的突破方法:(1)本教材三角形中位线的内容是由一道例题从而引出其概念和性质的,新教材与老教材在这个知识的讲解顺序安排上是不同的,它这种安排是要降低难度,但由于学生在前面的学习中,添加辅助线的练习很少,因此无论讲解顺序怎么安排,证明三角形中位线的性质(例1)时,题中辅助线的添加都是一大难点,因此教师一定要重点分析辅助线的作法的思考过程.让学生理解:所证明的结论既有平行关系,又有数量关系,联想已学过的知识,可添加辅助线构造平行四边形,利用平行四边形的对边平行且相等来证明结论成立的思路与方法.(2)强调三角形的中位线与中线的区别:中位线:中点与中点的连线。
中线:顶点与对边中点的连线.(3)要把三角形中位线性质的特点、条件、结论及作用交代清楚:特点:在同一个题设下,有两个结论.一个结论表明位置关系,另一个结论表明数量关系。
条件(题设):连接两边中点得到中位线。
结论:有两个,一个表明中位线与第三边的位置关系,另一个表明中位线与第三边的数量关系(在应用时,可根据需要选用其中的结论)。
作用:在已知两边中点的条件下,证明线段的平行关系及线段的倍分关系.(4)可通过题组练习,让学生掌握其性质.三、课堂引入1.平行四边形的性质。
平行四边形的判定。
它们之间有什么联系?2.你能说说平行四边形性质与判定的用途吗?(答:平行四边形知识的运用包括三个方面:一是直接运用平行四边形的性质去解决某些问题.例如求角的度数,线段的长度,证明角相等或线段相等等。
定理
三角形的中位线平行于第三边(不与中位线接触),并且等于第三边的一半。
[1]
三角形的中位线
证明
如图,已知△ABC中,D,E分别是AB,AC两边中点。
求证DE平行于BC且等于BC/2
方法一:过C作AB的平行线交DE的延长线于G点。
∵CG∥AD
∴∠A=∠ACG
∵∠AED=∠CEG、AE=CE、∠A=∠ACG(用大括号)
∴△ADE≌△CGE (A.S.A)
∴AD=CG(全等三角形对应边相等)
∵D为AB中点
∴AD=BD
∴BD=CG
又∵BD∥CG
∴BCGD是平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形)
∴DG∥BC且DG=BC
∴DE=DG/2=BC/2
∴三角形的中位线定理成立.
方法二:相似法:
∵D是AB中点
∴AD:AB=1:2
∵E是AC中点
∴AE:AC=1:2
又∵∠A=∠A
∴△ADE∽△ABC
∴AD:AB=AE:AC=DE:BC=1:2
∠ADE=∠B,∠AED=∠C
∴BC=2DE,BC∥DE
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
方法四:
延长DE到点G,使EG=DE,连接CG
∵点E是AC中点
∴AE=CE
∵AE=CE、∠AED=∠CEF、DE=GE
∴△ADE≌△CGE (S.A.S)
∴AD=CG、∠G=∠ADE
∵D为AB中点
∴AD=BD
∴BD=CG
∵点D在边AB上
∴DB∥CG
∴BCGD是平行四边形
∴DE=DG/2=BC/2
∴三角形的中位线定理成立[2]
方法五:向量DE=DA+AE=(BA+AC)/2=BC/2[3]
∴DE//BC且DE=BC/2
逆定理
逆定理一: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。
逆定理二: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
三角形的中位线
证明:取AC中点E',连接DE',则有
AD=BD,AE'=CE'
∴DE'是三角形ABC的中位线
∴DE'∥BC
又∵DE∥BC
∴DE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)∴E是中点,DE=BC/2。