三角形的中位线定理及其应用

中位线及其应用知识定位中位线在初中几何或者竞赛中占据非常大的地位，它的有关知识是今后我们学习综合题目或者三角形综合的重要基础。

中位线的证明性质以及应用，必须熟练掌握。

本节我们通过一些实例的求解，旨在介绍数学竞赛中中位线相关问题的常见题型及其求解方法本讲将通过例题来说明这些方法的运用。

知识梳理1、三角形中位线定义（1）三角形中位线定义：连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线。

三角形的中位线与三角形的中线区分：三角形中线是连接一顶点和它的对边中点的线段，而三角形中位线是连接三角形两边中点的线段。

（2）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。

如图，在ABC ∆中，点D 、E 分别为边AB 、AC 的中点，则DE 为ABC ∆的中位线。

几何语言描述：因为D 、E 分别为边AB 、AC 的中点，所以DE//BC,且DE=12BC提示 a ：“平行且等于第三边的一半”，具体应用时要根据题目的要求灵活进行选择，并 不一定要把两个结论都写出来。

b ：一个三角形有三条中位线。

c ：经过三角形一边的中点且与另一边平行的直线，必平分第三边，这是一种重要 的作辅助线的方法。

2、三角形中位线的性质（1）三角形中位线平行于第三边，并且等于第三边的一半。

梯形中位线平行于两底，并且等于两底和的一半。

（2）中位线性质定理的结论，兼有位置和大小关系，可以用它判定平行，计算线段的长度，确定线段的和、差、倍关系。

（3）运用中位线性质的关键是从出现的线段中点，找到三角形或梯形，包括作出辅助线。

（4）中位线性质定理，常与它的逆定理结合起来用。

它的逆定理就是平行线截比例线段定理及推论，①一组平行线在一直线上截得相等线段，在其他直线上截得的线段也相等②经过三角形一边中点而平行于另一边的直线，必平分第三边③经过梯形一腰中点而平行于两底的直线，必平分另一腰补充：有关线段中点的其他定理还有：①直角三角形斜边中线等于斜边的一半②等腰三角形底边中线和底上的高，顶角平分线互相重合③对角线互相平分的四边形是平行四边形④线段中垂线上的点到线段两端的距离相等因此如何发挥中点作用必须全面考虑。

三角形中位线定理的证明与应用三角形中位线定理是初中数学中的重要定理，也是几何学中的基本概念之一。

本文将通过证明与应用，来深入解析三角形中位线定理的原理和意义。

一、三角形中位线定理的证明三角形中位线定理是指在任意三角形ABC中，连接三个顶点A、B、C处的中点形成的三条线段AD、BE、CF，它们两两平行且长度相等。

为了证明这个定理，我们可以利用向量和线段相等的性质进行推导。

假设三角形ABC的顶点分别为A（x1,y1）、B（x2,y2）、C（x3,y3），中点分别为D（x4,y4）、E（x5,y5）、F（x6,y6）。

可以得到以下向量关系式：AB = AO + OB = (x2 - x1, y2 - y1) + (x2, y2)BC = BO + OC = (x3 - x2, y3 - y2) + (x3, y3)AC = AO + OC = (x3 - x1, y3 - y1) + (x3, y3)根据中点的定义，可以得到：D = (A + B) / 2 = (x1 + x2) / 2, (y1 + y2) / 2E = (B + C) / 2 = (x2 + x3) / 2, (y2 + y3) / 2F = (A + C) / 2 = (x1 + x3) / 2, (y1 + y3) / 2利用向量的加减法，可以计算得到：AD = D - A = [(x1 + x2) / 2 - x1, (y1 + y2) / 2 - y1]BE = E - B = [(x2 + x3) / 2 - x2, (y2 + y3) / 2 - y2]CF = F - C = [(x1 + x3) / 2 - x3, (y1 + y3) / 2 - y3]将上述结果代入，得到：AD = [(-x1 + x2) / 2, (-y1 + y2) / 2]BE = [(-x2 + x3) / 2, (-y2 + y3) / 2]CF = [(x1 - x3) / 2, (y1 - y3) / 2]可以观察到AD、BE、CF的x方向和y方向的分量相等，即它们的长度相等。

三角形中位线定理的应用三角形中位线定理在初中教材体系中是一个很重要的定理，学好这部分内容将有助于梯形中位线定理乃至整个平面几何知识的学习．它具有两个方面的特性：（1）平行于第三边，这是位置关系；（2）等于第三边的一半，这是数量关系．就第一个特性而言，中位线定理与平行线等分线段定理中的推论(经过三角形一边的中点与另一边平行的直线，必平分第三边）存在着互逆关系．我们利用这两个特性，能证明（求解）许多几何问题，以下举例说明它的具体应用．一、证明问题1、证明角相等关系例1、如图、四边ABCD 中，AB =CD ，M 、N 分别为AD 、BC 的中点，EF ⊥MN 交AB 于E ，交CD 于F ，求证：∠AEF =∠DFE分析：欲证：∠AEF =∠DFE ．由MN ⊥EF 想到延长BA ，CD 与MN 的延长线交于P 、Q 只需证明∠EPN =∠Q ，如何利用中点的条件？ 想到三角形的中位线，连线BD ，取BD 的中点G ，则有12GM AB∥，12GN CD ∥，由于AB =CD ，进而有GM =GN ，∠GMN =∠GNM 然后再转化∠EPN =∠Q ，从而证出结论．证明：延长BA ，CD 分别与NM 的延长线交于P 、Q 连结BD ，取BD 的中点G ，连结GM 、GN ．∵G 、M 分别为△ABD 的边BD 、AD 的中点∴12GM AB ∥．同理可证：12GN AB∥，又∵AB =CD ，∴GM =GN ，∴∠GMN =∠GNM ，∵GM //AB ，GN =CD ，∴∠GMN =∠EPN ，∠GNM =∠Q ，∴∠EPN =∠Q ，又 EF ⊥MN ，∴∠AEF =∠DFE （等角的余角相等）说明：添辅助线是证明几何题的难点．若要添多条辅助线，更为困难，掌握一般添辅助线的规律是必要的，更为重要的是分析中自由添加辅助线，添辅助线是分析问题过程的一个步骤，这是几何的证明的较高层次，要在实践中仔细体会，不断摸索，不断总结．2、证明线段的倍分以及相等关系例2.如图，已知平行四边形ABCD 中，BD 为对角线，点E 、F 分别是AB 、CD 的中点，连线EF ，交BD 于M 点．求证：（1）BM =14BD （2）ME =MF 分析：欲证问题（1）由E 、F 分别为AB 、BC 中点想到连结AC ，由平行线等分线段定理可证得BM =MO ．又因为平行四边形的对角线互相平分，可得BO =OD ，即BM =41BD ．欲证问题(2)，由问题(1)中的辅助线，即连结AC ，由三角形中位线定理可得EM =12AO ，MF =12OC ，又由平行四边形对角线互相平分即可得到问题（2）的结论．证明：（1）连结AC ，交BD 于O 点，∵E 、F 分别为AB 、BC 中点，∴EF ∥AC ，∴BM =MO =12BO （平行线等分线段定理） 又∵四边形ABCD 是平行四边形∴BO =OD =12BD ，AO =OC =12AC ， ∴BM =1124BO BD ，即BM =14BD（2）∵M 是BO 的中点，E 、F 分别是AB 、BC 中的中点．∴12ME AD =，12MF OC =，又∵AO ＝OC ，∴ME ＝MF 小结：问题（1）看起来似乎与三角形中位线定理无关，其实这是从侧面的运用了三角形中位线的位置关系，即三角形的中位线平行于底边，而问题（2）直接运用了三角形中位线的数量关系．3、证明线段平行关系例3.如图，自△ABC 的顶点A ，向∠B 和∠C 的平分线作垂线，重足分别为D 、E ．求证：DE ∥BC 分析：欲证ED //BC 我们可想到有关平行的判定，但要找到有关角的关系很难，这时只要通过延长AD 、AE ，交BC 与CB 的延长线于G 与H ，通过证明△ABD 与△GBD 全等易证D 是AG 中点，同理E 为AH 的中点，故，ED 是△AEG 的中位线，当然有DE ∥BC ．证明：延长AD 、AE 交BC 、CB 的延长线于G 、H ，∵BD 平分∠ABC ，∴∠1=∠2，又∵BD ⊥AD ，∴∠ADB =∠BDG =900． 在△ABD 与△GBD 中12BD BDBDG BDA⎧⎪⎨⎪⎩=== ∠∠∠∠，∴△ABD ≌△GBD (A S A ) ∴AD =DG ，同理可证，AE =GE ，∴D ，E 分别为AG ，AH 的中点， ∴ED ∥BC小结：由此题我们可以知道证明直线或线段平行除了平行判定等，还可以用中位线定理来证明直线或线段平行．二、比较大小1、比较线段大小 例4.如图，M 、N 是四边形ABCD 的边 BC 、AD 的中点，且AB 与CD 不平行．求证：MN ＜12(AB ＋CD ). 分析：欲证MN ＜12(AB ＋CD )，我们从表面上看这个问题比较复杂，但由M 、N 分别为BC 、AD 中点我们可以联想到如何构造三角形中位线来证明问题，通过连结BD ，并取BD 中点P ，连结NP 、MP 这时分别为△DAB 、△DCB 的中位线,这时三条线段NP 、MP 、MN 都在一个三角形里，问题就迎刃而解了．证明：连结BD 并取BD 中点P ，连结NP ，MP . ∵N 为AD 中点，P 为BD 中点.∴NP 为△DAB 的中位线，∴NP ＝12AB ，同理可得MP ＝12CD ．∵AB 与CD 不平行，∴P 点不在MN 上．在△PMN 中，由于两边之和大于第三边，∴MN ＜PM +PN ＝12(AB +CD )小结：此类题型通过转化,把有关的线段或与之有联系的线段集中在一个三角形中,再应用三角形的有关知识，如：三角形中位线及两边之和大于第三边，两边之差小于第三边等知识，即可得出证明．2、比较角的大小例5、如图：AD 是△ABC 的中线，如果AB >AC ，那么∠BAD <∠CAD ． 分析：因为D 为BC 中点联想到，过点D 作中位线DE ，因为DE ∥AB 即△ABC 得到∠1=∠3，由AB >AC , 有12AB ＞12AC ，所以就有∠3＜∠2，即∠BAD <∠CAD证明：过点D 作DE ∥AB 交AC 于E ，∴DE ∥AB 且 DE =12AB ，E 为AC 中点．∴∠1=∠3，∵AB >AC ，∴12AB >12AC ，即在△AED 中，DE >AE ，∴∠3<∠2，∴∠1<∠2，即∠BAD <∠CAD小结：本题证角不相等，因为要证的两个角不在同一个三角形中，如果这两个角在同一个三角形中能应用：在同一个三角形中，大边对大角原理这时就考虑到如何将这两个角放在一个三角形中，通过观察只要过D 作DE ∥AB 就可解决求证问题．三、求值问题例6. 如图，正方形ABCD 两对角线相交于点E ，∠CAB 的平分线交BE 于G ，交BC 于F ，若GE ＝24 求FC 的长．分析：求FC 的长，因为E 为对角线交点，就是AC 中点所以作辅助线PE ∥BC 就有PE ∥FC 且有PE =21FC 所以只要能求出PE 的长即可，而PE 的长可由∠3＝∠4求出，因为∠3为△APE 的外角所以有∠3=∠2+∠5同理有∠4=∠1+∠7因为AF 为∠BAC 的平分线所以∠1=∠2又因为所以∠5=∠6,而∠6=∠7所以有∠3=∠4即PE =GE =12FC ,这样问题就解决了． 解：过点E ，作EP ∥BC ，交AF 于点P ，则P 为AF 中点，∵∠3＝∠2＋∠5＝∠2＋∠6，∠4＝∠1＋∠7，又∵AF 平分∠BAC ，∴∠1＝∠2，又∵∠6＝∠7，∴∠3＝∠4，∴EP ＝EG ，∵PE 是△AFC 的中位线，∴PE ＝12FC =EG ，即FC =2EG =2PE =2×24=48小结：求值问题，主要是如何添加辅助线，将比较难的问题转为容易的问题．总之，三角形中位线定理及其应用，在初中数学中占有很重要的地位，如何正确添加辅助线构造三角形中位线对每个学生来说是一个重点也是一个难点．要求学生要善于觉察图形中的有关定理的基本图形，涉及到中点问题时要及时联想到有关定理．一条或一组合理地利用了题目条件的辅助线常见有一箭双雕甚至一箭多雕的效益，准确而理想的图形能有效地帮助我们迅速地捕捉到题意预定的目标．。

三角形中位线定理的妙用三角形中位线定理是三角形相关章节中一个十分重要的定理,其特点是在同一个题设下,有两个结论:一个是表明位置的平行关系,另一个是表明数量的倍分关系。

《数学课程标准》明确要求“探索并掌握三角形的中位线定理。

”下面本文就三角形中位线定理的运用我谈一点自己的体会。

一、当题目中只有两边中点时,连接这两点或作第三边,构造三角形的中位线例1:(如图1)在四边形ABCD中,点E为AB边上的一点,⊿ADE和⊿BCE都是等边三角形,点M、N、P、Q分别是边AB、BC、CD、AD的中点.求证:四边形MNPQ是菱形.证明:连接AC、BD.易证: ⊿AEC≌⊿DEB.∴AC=BD.可证MN=PQ= AC,MQ=NP= BD.∴MN=NP=PQ=QM.故四边形MNPQ是菱形.点评:直接利用三角形的中位线定理证明.练习1:如图2,⊿ABC的中线BE和CF相交于点O,点M、N分别是OB、OC 的中点.试判断四边形MNEF的形状.二、当已知条件中只有一边中点时,可取另一边的中点,构造三角形的中位线例2:(如图3)在⊿ABC中,点D、E分别在边AB、AC上,BD=CE,点G、H分别是BE、CD的中点,直线GH交AB于M,交AC于N.求证:AM=AN.证明:取BC的中点P,连接PG、PH,则PG、PH分别是⊿BCE和⊿BCD的中位线.∴PGCE, PHBD.∴∠PGN=∠ANM, ∠PHM=∠AMN.又∵BD=CE.∴PH=PG.∴∠PGN =∠PHM.∴∠ANM =∠AMN.故AM=AN.点评:BC在这里起了桥梁的作用,构造了两条中位线.练习2:如图4,在四边形ABCD中,AC与BD相交于点O,AC=BD,点E、F、G 分别是AB、CD、BC的中点,EF交BD于M,交AC于N.求证:OM=ON.三、当已知条件中只有一边中点时,可作另一边并取其中点,构造三角形的中位线例3:(如图5)在四边形ABCD中,AB=CD,点M、N分别是BC、AD的中点,延长BA、CD分别交MN的延长线于G、H.若∠BGM=30°.试求∠H的度数.解:连接AC,并取AC的中点O,再连接OM、ON.则OMAB , ONCD.∴∠BGM= ∠OMH,∠H= ∠ONM.∵AB=CD.∴OM=ON.∴∠ONM=∠OMN.∴∠BGM =∠H.又∵∠BGM=30°.∴∠H=30°.点评:其突破口就在构造三角形的中位线时先要连接AC,构造出两个三角形.在连接AC之后,其难易程度就和例2一样了。

如何利用三角形中位线定理三角形是初中数学中的重要内容，但是在学习三角形的时候，很多同学会发现一些特殊的线段，比如三角形中位线，但是很多同学并不知道如何利用这些特殊的线段来解决问题。

本文将介绍如何利用三角形中位线定理来解决一些实际问题。

一、三角形中位线定理的定义在三角形ABC中，连接AB、BC、AC的中点分别为D、E、F，那么有以下定理：1. 三角形中线定理：DE = 1/2BC，EF = 1/2AC，FD = 1/2AB。

2. 三角形中位线定理：三条中位线交于一点，且交点离每个顶点的距离是从该顶点到对边中点距离的一半。

二、利用三角形中位线定理解决实际问题1. 求三角形中位线长度在三角形ABC中，连接AB、BC、AC的中点分别为D、E、F，求DE的长度。

根据三角形中位线定理，DE的长度等于BC的一半，因此DE = 1/2BC。

如果知道BC的长度，就可以直接计算出DE的长度了。

2. 判断三角形是否为等腰三角形在三角形ABC中，连接AB、BC、AC的中点分别为D、E、F，如果DE = EF，则三角形ABC为等腰三角形。

因为DE = 1/2BC，EF = 1/2AC，所以DE = EF等价于1/2BC = 1/2AC，即BC = AC，因此三角形ABC为等腰三角形。

3. 求三角形面积在三角形ABC中，连接AB、BC、AC的中点分别为D、E、F，求三角形ABC的面积。

根据三角形面积公式，三角形ABC的面积等于1/2底边乘以高，而三角形的高正好是DE，因此三角形ABC的面积等于1/2BC乘以DE。

根据三角形中位线定理，DE = 1/2BC，因此三角形ABC的面积等于1/4BC。

4. 求三角形重心坐标在三角形ABC中，连接AB、BC、AC的中点分别为D、E、F，三条中位线交于点G，求点G的坐标。

根据三角形中位线定理，点G离每个顶点的距离是从该顶点到对边中点距离的一半。

因此，点G的坐标可以通过计算三个顶点的坐标和对边中点的坐标来求得。

三角形的中线和定理在几何问题中的应用几何问题一直以来都是数学领域的重要研究对象之一。

在几何学中，三角形是一个基本的几何形状，而三角形的中线和定理则是研究三角形特性的重要工具。

本文将讨论三角形的中线和定理在几何问题中的应用。

一、三角形的中位线在了解三角形的中线和定理之前，我们首先要了解什么是三角形的中位线。

三角形的中位线是连接三角形两个顶点所对的边中点的线段。

一个三角形有三条中位线，它们分别连接三个顶点，而与顶点相对的那条边的中点。

三角形的中位线有一些有趣的性质。

首先，三角形的三条中位线交于一点，这个点叫做三角形的质心。

质心是三角形内心到三个顶点连线上距离各个点距离之和最小的点，具有重要的几何意义。

其次，质心将每条中位线分成比例为2：1的两部分，即质心到顶点的距离是质心到中点距离的两倍。

二、中线定理中线定理是指在一个三角形中，三条中线的长度满足一定的关系。

具体来说，三角形的任意两条中线长度之和等于第三条中线长度的两倍。

假设在三角形ABC中，AD是边BC的中位线，BE是边AC的中位线，CF是边AB的中位线。

根据中线定理，可以得到以下等式：AD + BE = CFBE + CF = ADCF + AD = BE中线定理是几何问题中常用的定理之一，可以应用于三角形相关的推导和证明。

而且中线定理也可用于解决一些实际问题，比如求解三角形的面积、判断三角形的类型等。

三、中线定理的应用举例中线定理在几何问题中有广泛的应用。

下面列举几个实例来说明中线定理的具体应用。

1. 求解三角形的面积利用中线定理，可以简化求解三角形的面积问题。

假设三角形ABC 的中线AD和BE相交于点O，根据中线定理可得AD + BE = CF，即CF = 2AO。

由于CF是三角形ABC底边的中线，所以CF的长度等于底边一半的长度。

因此，通过测量底边和连接底边中点与顶点的中线的长度，就可以使用中线定理计算出三角形ABC的面积。

2. 判断三角形的类型中线定理还可以用于判断三角形的类型。

三角形中位线定理证明方法三角形中位线定理：在一个三角形中，任一边的中点到另外两边的距离要等于这两条边的一半。

(一) 三角形中位线定理的原理三角形的中位线定理的基本原理可以总结如下：任意一条边的中点都到另外两条边的中点之间的线段，称为该边的中位线。

而三角形中位线定理规定，在三角形中，任何一条边的中位线等于另外两边的一半。

原因很简单，因为只有三角形三边的长度均相等时，其三条边的中位线才能够平分整个三角形。

也就是说，只有三角形的三条边都是同长时，三角形中任意一边的中位线才会等于另外两条边的一半。

(二) 三角形中位线定理的证明证明三角形中位线定理，可以有数学证明和几何证明两种方法：1. 数学证明法：首先，画出有三角形ABC的一般坐标系，数组表示为：A(x1, y1)，B(x2, y2)，C(x3, y3)，此时，三角形ABC这个直角坐标系的坐标可分别写为：A(x1, y1)，B(x2, y2)，C(x3, y3)。

再根据直角三角形的定义，可以得出：2(x1 - x2)^2 + (y1 - y2)^2 + (x3 - x1)^2 + (y3 - y1)^2 = (x2 - x3)^2 + (y2 -y3)^2。

将其中的模的平方表达式代入，可以得出：[AB + BC] / [2 * AB] = AC / AB，即：AB中点到BC的距离等于AB的一半，即三角形中位线定理成立。

2. 几何证明法：首先, 在三角形ABC中，将边AB上的点E和边BC上的点F垂直地连起来，则构成一个矩形EFGH，由于矩形EFGH四边相等，故EF=FG=GH，且EF=AC/2.再根据三角形中位线原理，AB中点到BC的距离应等于AB的一半，即EF=AB/2，由前面所得到的EF=AC/2，以及前面的EF=AB/2可知AB=AC，即AB中点到BC的距离等于AB的一半，即三角形中位线定理成立。

(三) 三角形中位线定理的意义1. 三角形中位线定理是几何学中一个基本定理，所以它对后续学习几何形状有很重要的作用。

三角形中位线定理的证明及其教学说明以下内容作者为:青岛第四中学杨瀚书老师一、 三角形中位线定理的几种证明方法法1： 如图所示,延长中位线DE 至F ，使 ，连结CF ，则,有ADFC,所以FC BD ，则四边形BCFD 是平行四边形，DFBC 。

因为，所以DEBC 21．法2:如图所示,过C 作交DE 的延长线于F ，则,有FCAD ，那么FC BD ，则四边形BCFD 为平行四边形，DF BC 。

因为 ，所以DEBC 21．法3：如图所示,延长DE 至F ，使 ,连接CF 、DC 、AF,则四边形ADCF 为平行四边形，有AD CF ，所以FC BD,那么四边形BCFD 为平行四边形，DFBC 。

因为，所以DEBC 21．法4：如图所示,过点E 作MN ∥AB ，过点A 作AM ∥BC,则四边形ABNM 为平行四边形，易证CEN AEM ∆≅∆，从而点E 是MN 的中点，易证四边形ADEM 和BDEN 都为平行四边形，所以DE=AM=NC=BN ，DE ∥BC ，即DEBC 21。

法5：如图所示，过三个顶点分别向中位线作垂线．二、教学说明1、三角形中位线定理的另外一种猜想过程：“二维”转化为“一维”在引导学生探索三角形中位线定理时，由于学生画出中位线后，就不难直观地发现平行关系,难的是发现数量关系，我联想到在此之前认识线段中点时的一道典型例题,挖掘它与原有知识的内在联系，从而作如下探索引导。

⑴如图，A 为线段BC(或线段BC 的延长线)上的任意一点，D 、E 分别是AB 、AC 的中点，线段DE 与BC 有什么关系?ABC图⑴:⑵如果点A 不在直线BC 上，图形如何变化？上述结论仍然成立吗？A 运动到直线BC 上时，中位线DE ",学生就不难.2第一，要知道中位线定理的作用:可以证明两条直线平行及线段的倍分关系,计算边长或中位线的长。

第二,要知道中位线定理的使用形式，如: ∵ DE 是△ABC 的中位线∴ DE ∥BC ，BC DE 21第三,让学生通过部分题目进行训练，进而掌握和运用三角形中位线定理.题1 如图4。

三角形的中线与中位线在解析几何中，三角形是一个基础而重要的概念，而其中线和中位线则是三角形中的两个重要线段。

本文将介绍三角形的中线和中位线，并探讨它们的性质和应用。

一、中线的定义和性质中线是连接三角形两个顶点与对应边中点的线段。

在任意三角形ABC中，连结A与BC的中点D，B与AC的中点E，C与AB的中点F，则线段DE称为三角形ABC的中线。

中线有以下几个重要性质：1. 中线长度相等在任意三角形中，三条中线的长度是相等的。

这一性质可以用中位线定理进行证明。

假设DE为中线，在三角形ABC中，连接EF和FD，由中位线定理可知，EF和FD分别是AC和AB的中位线，所以EF=FD=1/2AC=1/2AB，因此DE与EF长度相等。

2. 中线互相平分在任意三角形中，三条中线相互平分。

换句话说，三条中线的交点是三角形的重心。

设三条中线相交于点G，则可以证明GD:GA=GE:GB=GF:GC=1:2。

3. 中线与对应边平行在任意三角形中，中线与对应边是平行的。

即DE∥AB，EF∥BC，FD∥AC。

这一性质可以通过向量法进行证明，利用向量的平行性质和中点的定义可以推导出这一结论。

二、中位线的定义和性质中位线是连接三角形的两个边中点的线段。

在任意三角形ABC中，连结AB的中点D，AC的中点E，BC的中点F，则线段DE称为三角形ABC的中位线。

中位线有以下几个重要性质：1. 中位线长度相等在任意三角形中，三条中位线的长度是相等的。

由于中位线连接对边的中点，而对边的长度相等，所以中位线的长度也相等。

2. 中位线与对边平行在任意三角形中，中位线与对边是平行的。

即DE∥BC，DF∥AC，EF∥AB。

这一性质同样可以通过利用向量法进行证明。

3. 中位线与中线交点在任意三角形中，三条中位线的交点是三角形的重心。

与中线类似，重心是三角形内部的一个特殊点，可以用中位线的交点来确定。

重心具有平分中线和平分面积的性质，是三角形的一个重要参考点。

第二课时三角形的中位线定理及应用指导思想：教师必须树立正确的学生观，摆正教师和学生在教育过程中的位置，正确处理教师与学生的关系，主体与主导的有机结合，融为一体。

设计理念：义务教育阶段的数学应体现基础性、普及性和发展性，所以我的设计理念是引导学生进行探究式的学习活动，通过动手操作，发现规律，把自主探索作为数学学习的重要方式，让学生个性得到发展，让学生认识到数学的应用性，乐于投入数学学习中。

教材分析：三角形的中位线是几何学的主要标志之一，是初中数学的重要组成部分。

在当代社会中，三角形的中位线的应用非常广泛，它是人们参加社会生活，从事劳动和学习，研究现代科学技术必不可少的工具，他的内容，思想，方法和语言已广泛渗入自然科学，成为现代文化的重要组成部分。

而且三角形的中位线的性质也学习梯形中位线的基础，为四边形的中点问题服务。

学情分析：本班学生基础知识不是很扎实，因此，本节课着眼于基础，注重能力的培养，积极引导学生首先通过实际操作获得结论，然后借助于平行四边形的有关知识进行探索和证明。

在此过程中注重知识的迁移同时重点渗透转化、类比、归纳的数学思想方法，使学生的优势得以发挥，劣势得以改进，从而提高学生的整体水平。

教学目标：知识与能力：理解并掌握三角形中位线的概念，性质，会利用三角形中位线的性质解决有关问题。

培养学生解决问题的能力和空间思维能力。

过程与方法：1，经历探索三角形性质的过程，让学生动手实践，自主探索，合作交流。

2，通过对问题的探索研究，培养学生大胆猜想。

合理论证的科学精神，培养思维的灵活性情感与评价：通过学生的团结协作，交流，培养学生友好相处的感情。

体会数学学科的价值，建立正确的数学学习观。

教学的重点，难点：探索并运用三角形中位线的性质，是本课的重点。

从学生年龄特点考虑，证明三角形中位线性质定理的辅助线的添法和性质的灵活应用，运用转化思想解决有关问题是本课的难点。

破这个难点，必须理解三角形中位线与中线的区别这个关键问题，正确应用已有的知识，发现并寻找比较的方法。

等边三角形中位线定理等边三角形中位线定理是指：在一个等边三角形中，连接每个顶点和它对面的中点，得到的三条线段互相平分。

即每条中位线的两个端点与对边的两个端点构成的四边形是平行四边形。

一、等边三角形基本概念等边三角形是指三条边长度相等的三角形。

在等边三角形中，每个内角都是60度。

二、中位线定义及性质1. 中位线定义：在一个三角形ABC中，连接顶点A和BC中点M，连接顶点B和AC中点N，连接顶点C和AB中点P所得到的线段AM、BN、CP叫做这个三角形ABC的中位线。

2. 中位线性质：（1）每条中位线都可以将对应的底边分成两段长度相等的部分。

（2）每条中位线所代表的四边形都是平行四边形。

（3）如果一个三角形有两条边互相平分，则这两条边所代表的直线必然相交于第三条边上，并且交点距离第三条边上任意一端的距离相同。

三、证明证明等边三角形中位线定理需要用到向量知识。

设向量AB=a，向量AC=b，则向量BC=a-b。

由于三角形ABC是等边三角形，所以有|a|=|b|=|a-b|。

根据向量知识可知，向量AM=1/2*a，向量BN=1/2*b，向量CP=1/2*(a-b)。

因此，AM、BN、CP的长度都是相等的。

接下来我们证明每条中位线所代表的四边形都是平行四边形。

设中位线AM和BN相交于点O，则有AO=OM，BO=ON。

又因为AO+ON=AN=BN+BO，所以AO=BO，并且OM=ON。

因此，四边形ABMO和BANO都是平行四边形。

同理可证得四边形ACPO和CBPO也都是平行四边形。

综上所述，每条中位线所代表的四边形都是平行四边形。

四、应用等边三角形中位线定理可以用于解决一些几何问题。

例如，在一个等边三角形ABC中，连接顶点A和BC中点M，并连接BM交AC于点N，则可以证明AN=NC。

证明如下：由于BM是AC的中线，所以AN=NC（由上述性质（3）可知）。

又因为AM是AB的中线且AB=BC，所以AM||CN且AM=CN。

直角三角形斜边上中线性质的运用在直角三角形中有这样一个十分重要而又运用广泛的性质：直角三角形中，斜边上的中线等于斜边的一半.下面就这一性质的应用举例说明.例1 如图1，已知，△ABC 中，CE ⊥AD 于E ，BD ⊥AD 于D ，BM ＝CM .求证：ME ＝MD .分析 要证明ME ＝MD 首先想到的要证明两个角相等，可没有足够的条件，但有中点和垂线，于是想到通过辅助线构造直角三角形，利用直角三角形斜边上的中线性质证明.证明 延长DM 与CE 交于N .因为CE ⊥AD 于E ，BD ⊥AD 于D ， 所以CE ∥BD ，即∠NCM ＝∠DBM ，又∠CMN ＝∠BMD ，BM ＝CM ，所以△CMN ≌△BMD ， 所以NM ＝DM ，即M 为ND 中点.因为CE ⊥AD 于E ，所以△NED 为直角三角形，所以ME ＝12ND ，所以ME ＝MD .例2 如图2，BD 、CE 是高，G 、F 分别是BC 、DE 的中点，求证：FG ⊥DE .分析 有三角形高就会想到直角三角形，有中点当然会联想到直角三角形斜边上的中点性质和等腰三角形的性质，于是，连结DG 、EG ，可得DG 、EG 分别是Rt △BDC 和Rt △BEC 的中线，可知△GDE 是等腰三角形，进而由F 是DE 的中点，即FG ⊥DE .证明 因为BD 、CE 是高，所以∠BDC ＝∠BEC ＝90°， 即△BDC 和△BEC 都是直角三角形. 又因为G 是BC 的中点，所以DG ＝EG ＝12BC ，即△GDE 是等腰三角形. 因为F 是DE 的中点，所以GF 是等腰三角形GDE 的底边DE 上的中线， 所以由等腰三角形的“三线合一”，得GF 也是底边DE 上的高线，EDBCA FG图2N ED CBAM图1所以FG ⊥DE .例3 如图3所示，点E 、F 分别为正方形ABCD 边AB 、BC 的中点，DF 、CE 交于点M ，CE 的延长线交DA 的延长线于G ，试探索：（1）DF 与CE 的位置关系；（2）MA 与DG 的大小关系.分析（1）要探索DF 与CE 的位置关系，由图可以猜想到DF ⊥CE ，而由条件可以证明△EBC ≌△FCD ，则有∠ECB ＝∠FDC ，即可证明DF ⊥CE .（2）仍然通过观察分析图形，可以猜想MA ＝12DG ，而事实上，由（1）可知△DMG 是直角三角形，再由条件可得△GAE ≌△CBE ，即得GA ＝CB ，于是利用直角三角形斜边上的中线性质即可证明.解（1）DF ⊥CE .理由：因为点E 、F 分别为正方形ABCD 边AB 、BC 的中点， 所以∠B ＝∠FCD ＝90°，BE ＝12AB ，CF ＝12BC ，而AB ＝BC ＝CD ，即BE ＝CF ， 所以△EBC ≌△FCD ，所以∠ECB ＝∠FDC ，而∠DFC ＋∠FDC ＝90°，所以∠DFC ＋∠FCM ＝90°， 即∠CMF ＝90°，所以DF ⊥CE . （2）MA ＝12DG .理由：因为F 是AB 的中点，所以AE ＝BE ， 又∠GAE ＝∠B ，∠AEG ＝∠BEC ，所以△GAE ≌△CBE ，所以GA ＝CB . 而由（1）可知△DMG 是直角三角形，所以MA ＝12DG . 例4 已知：如图4，□ABCD 中，对角线AC 、BD 相交于点O ，EF ⊥AC ，O 是垂足，EF 分别交AB 、CD 于点E 、F ，且BE ＝OE ＝12AE .求证：□ABCD 是矩形.EDBCA FGM 图3图4ABCEGFOD分析 要证□ABCD 是矩形，只要证AC ＝BD 或OA ＝OB 即可.由BE ＝OE ＝12AE ，可作出Rt △AOE 斜边上的中线OG ，这样可证得△AOG ≌△BOE ，于是证得OA ＝OB .证明 取AE 的中点G ，连结OG ，所以Rt △AOE 中，OG ＝12AE ＝AG ， 因为BE ＝OE ＝12AE ，所以OE ＝OG ，AG ＝BE ，即∠OGE ＝∠OEG ， 所以∠AGO ＝∠OEB ，所以△AGO ≌△BEO ，所以OA ＝OB ，又四边形ABCD 是平行四边形，所以AC ＝2OA ，BD ＝2OB ，即AC ＝BD ， 所以□ABCD 是矩形.综上所述，利用直角三角形斜边上中线的性质解题时，应依据条件，贯例图形，通过分析，把问题转化为证明线段相等，或通过辅助线，构造出直角三角形，利用“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”，同时兼用全等三角形的知识，从而逐步逼近结论.在几何证明中，另外，熟练地识别图形、善于构造图形，并运用图形的性质进行推理论证是十分重要的.下面一道题目供同学们自己练习：如图6所示，在梯形ABCD 中，AB ∥CD ，∠C +∠D ＝90°，E 、F 为AB 、CD 的中点.求证：CD －AB ＝2EF .提示：作EM ∥AD 交CD 于M ，EN ∥BC 交CD 于N .利用直角三角形斜边上中线等斜边的一半.图6FEDCBA聚焦中位线定理的运用中位线定理是三角形一个重要定理.有一个特点，在同一个题设下有两个结论：一个结论是表明两条线段的位置关系（平行），另一个结论是表明两条线段的数量关系（一半）.在应用这个定理时，不一定同时需要两个结论，有时需要平行，有时需要倍分关系.可以根据具体情况，按需选用.现举例说明中位线定理的运用.一、用于证明平行例1 在△ABC 中，BD 平分∠ABC ，A D ⊥BD,垂足为D ，AE=EC. 求证：DE ∥BC.图1CFEDBA证明：延长AD 交BC 于点F. 因为BD 平分∠ABC ， 所以∠ABD =∠CBD. 因为A D ⊥BD,所以∠BDA =∠BDF=900. 又BD=BD,所以△BDA ≌△BDF(ASA). 所以AD=DF.又因为AE=EC,所以DE ∥FC, 即DE ∥BC （三角形的中位线定理）. 二、用于证明角相等例2 如图2，四边形ABCD 中，对角线AC 、BD 相交于O ，已知AC=BD,M,N 分别是AD 、BC 的中点，MN 与AC 、BD 分别交于E 、F 点.求证：∠AEN=∠BFM.图24312FEBAP NMCD分析：可取CD 或AB 的中点构造中位线. 证明：可取AB 的中点P ，连接PM 、PN. 因为AM=MD,AP=BP,BN=NC, 所以MPBD 21,PN AC 21(三角形中位线定理). 所以∠1=∠3，∠2=∠4. 又因为AC=BD, 所以MP=NP, ∠3=∠4, 所以∠1=∠2.所以∠AEN=∠BFM （等角的补角相等）. 三、用于证明线段相等例3 如图3，△ABC 的AB 、AC 向形外作正三角形ABD 和ACE,分别取BD 、BC 、CE 的中点P 、M 、Q.求证：PM=QM.图3QPCAD分析：中点P 、M 所在线段DB 、CB 有公共端点B ，若连接它们的另一端D 、C ，则PM 使成为△BCD 的中位线，同理连接BE 之后MQ 也成为△BEC 的中位线，通过中位线定理的传递，问题转化为证明DC 与BE 相等.证明过程由同学们自己完成！四、用于证明线段的特殊关系例4 如图4，已知四边形ABCD 中，E 、F 、G 、H 分别为AB 、CD 、AC 、BD 的中点，且E 、F 、G 、H 不在同一条直线上，求证：EF 和GH 互相平分.分析：要证明EF 和GH 互相平分，可证明四边形EGFH 是平行四边形；有中点，可考虑利用中位线定理.图4GHBE ACFD证明：连接EG 、GF 、FH 、HE. 因为AE=EB, BH=HD, 所以EH AD 21. 同理FG AD 21. 所以EHFG.所以四边形EGFH 是平行四边形. 所以EF 和GH 互相平分.巧用中线的性质解题我们知道三角形的一条中线将三角形分成的两个三角形等底同高，这样的两个三角形的面积相等.下面我们利用上述性质来巧解以下问题.一、巧算式子的值例1 在数学活动中，小明为了求23411112222++++ (1)2n +的值（结果用n 表示），设计了如图1所示的几何图形.请你利用这个几何图形求23411112222++++ (1)2n +的值.图1解析：从图中可以看出大三角形的面积为1，根据三角形的中线把它分成两个面积相等的三角形可知，23411112222++++…12n +12n +表示：组成面积为1的大三角形的所有小三角形的面积之和，于是23411112222++++ (12)n +112n =-.【点评】此题运用“数形结合思想”，借助三角形的面积来求数的运算. 二、求图形的面积例2 如图2，长方形ABCD 的长为a ，宽为b ，E 、F 分别是BC 和CD 的中点，DE 、BF 交于点G ，求四边形ABGD 的面积.图2 解析：连接CG ，不难得出BCFSDCE S=4ab=，从而BEGDFG S S=，由E 、F 分别是BC 和CD 的中点，可得△DGF、△CFG、△CEG、△BEG的面积相等，因此S四边形ABGDab=-4ab43⨯23=ab.【点评】本题的难度较大，通过连接CG，巧妙地把四边形ABGD以外的部分分成四个面积相等的三角形.像CG这样原题中没有，但我们在解题的过程中用它来“辅助”解决问题的线，称之为“辅助线”.三、巧等分土地例3.有一块三角形优良品种试验基地，如图3所示，•由于引进四个优良品种进行对比试验，需将这块土地分成面积相等的四块，请你制定出两种以上的划分方案供选择（画图说明）．图3解析：可根据中线的特征，先分为两个面积相等的三角形，然后再依次等分.方案1：如答图（1），在BC上取D、E、F，使BD=ED=EF=FC，连接AE、ED、•AF．(1) (2) (3)方案2：如答图2，分别取AB、BC、CA的中点D、E、F，连接DE、EF、DF．方案3：如答图3，分别取BC的中点D，CD的中点E，AB的中点F，连接AD、AE、DF．【点评】三角形面积计算公式为12×底×高，因此解题的关键是找出底、高分别相等的四个三角形．对于本题，同学们！你还有别的方法吗？试试看．。

三角形中位线定理与应用引言三角形是几何学中的重要概念，其性质和定理被广泛应用于数学和物理学的各个领域。

本文将介绍三角形中的一个重要定理——三角形中位线定理，并讨论其应用。

三角形中位线定理三角形中位线定理是指一个三角形的三个中位线交于一点且该点距离三个顶点的距离相等。

具体地说，对于任意三角形ABC，连接其中任意两个顶点的中点，得到三条中线AD，BE和CF。

中位线定理表明这三条中线交于一点G，并且G到三个顶点A、B和C的距离相等。

证明为了证明三角形中位线定理，我们先假设以点G为交点的中线AD与边BC的交点为点E。

根据中线的性质，AD的长度是线段BE的一半。

因此，我们可以得到以下等式： AE = 1/2 * BE （1）同理，根据中线的性质，AD的长度是线段EC的一半。

因此，我们可以得到以下等式： AE = 1/2 * EC （2）由等式（1）和（2）可知： 1/2 * BE = 1/2 * EC通过上述等式我们可以推导出BE = EC。

因此，点E在线段BC的中点。

同理，我们可以证明点G也是线段AB和线段AC的中点。

因此，三条中线AD、BE和CF都通过一点G，并且G到三个顶点A、B和C的距离相等。

应用三角形中位线定理不仅仅是一个理论定理，它还具有一些实际的应用。

下面我们将介绍一些常见的应用情况。

1. 建模问题三角形中位线定理可以用于解决一些建模问题。

例如，假设我们要在一个三角形中找到一个点，使得该点到三个顶点的距离之和最小。

根据中位线定理，我们可以简单地找到三条中线的交点，即为所求点。

这种方法在处理一些几何建模问题时非常实用。

2. 三角形特性分析通过三角形中位线定理，我们可以研究三角形的一些特性。

例如，我们可以推导出一个结论：三角形中位线的长度之和等于三角形三边长度之和的一半。

这个结论可以帮助我们分析三角形的性质和特点，并且在解决相关问题时提供了重要的线索。

3. 相似三角形问题三角形中位线定理还可以应用于相似三角形的问题。

3角形中位线定理三角形中位线定理，是在三角形中，与三条相邻边的中点相连的线段，它们构成的三个交点都在同一点上。

本文将从定理的证明、推广应用、例题等三个方面进行阐述。

一、定理的证明证明思路：设三角形ABC的三边分别为a、b、c，D为BC的中点，E为AC的中点，F 为AB的中点，则连接AD、BE、CF的交点为G。

则需证明AD、BE、CF三条线段的交点G是一个固定点。

证明：由于D、E、F都是各边中点，可得：∵ D是BC的中点，∴ BD = DC；又∵ G是AD与BE的交点，故可以得出：∵ D、E分别为BC和AC的中点，∴ DE // AC，同时AE = EC，∴ △AED与△CEB 相似。

$\frac{GA}{BD}=\frac{GC}{CE}$又 $\because BD=DC$ ， $\therefore GA=GC$同理可得：于是，我们得到了两个相等的值：GA=GC，GB=GC。

由此，可知三角形GAC是一个等腰三角形，且AG与CF之间的线段垂直于CF，同理可得：因为三角形GAC、GBA、CBG均拥有最长边CG，所以它们就构成了一个共同的圆，而这个圆的中心就是点G。

因此可以得知：三角形ABC的三边中位线的交点G是一个固定点。

二、推广应用利用中位线定理，我们可以推导容易证明的三条定理和一个相关问题：中位线长定值定理、七分线长定值定理、以及在四边形中应用中位线定理、解决中位线问题。

1. 中位线长定值定理在三角形中，如果其中一条中位线相等，那么这个三角形就是等边三角形。

设△ABC为等边三角形，则BD、AE、CF三条中位线的长度均为$\frac{1}{2}$边长，又 $\because BD=AE=CF$ ，所以可以得到：BD=AE=CF=$\frac{1}{2}$a=a，同理可得：b=c=a。

在三角形中，三条中位线可将它们所在线段的长分为1:2:3的比例。

首先，由于三角形的三角形内部对角线互不交于同一点，那么三角形内部的线段AB、AC、BC是不会共线的。