初中几何第四章第十一节三角形的中位线.
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三角形的中位线与中心三角形是初中数学学习的重要内容之一,中位线是三角形的一个重要性质。
本文将介绍三角形的中位线以及与之相关的中心。
一、中位线的概念在三角形ABC中,连接线段AD、BE和CF的三条线段称为三角形ABC的中位线。
其中,D、E和F分别是AB、BC和AC的中点。
二、中位线的性质1. 三角形中位线的长度相等在三角形ABC中,有AD=BE=CF。
这是因为D、E和F分别是AB、BC和AC的中点,所以三角形ADB、BEC和AFC都是等边三角形,因此AD=BE=CF。
2. 三角形的中位线互相平行在三角形ABC中,有AD∥BC,BE∥AC和CF∥AB。
这是因为D、E和F分别是AB、BC和AC的中点,所以由平行线性质可知,AD∥BC,BE∥AC和CF∥AB。
三、三角形的中心三角形的中位线交于一点,这个点称为三角形的中心。
在三角形ABC中,三条中位线AD、BE和CF的交点是三角形的重心G。
四、重心的性质1. 重心到各顶点的距离比例为2:1在三角形ABC中,设重心为G,连接AG、BG和CG,有AG:GD=BG:GE=CG:GF=2:1。
这是由于重心是三角形的中位线交点,根据中位线的性质可知,AD=2DG,BE=2GE,CF=2GF。
2. 重心将三角形分成六个小三角形,且这些小三角形的面积相等以重心G为顶点,将三角形ABC分成了六个小三角形:△BAG、△CBG、△ACG、△AGD、△BGE和△CGF。
这六个小三角形的面积相等。
这是因为重心等分了中位线,并且中位线等分了三角形的面积。
3. 重心是重心轴的对称中心重心轴是连接重心和对边中点的线段,对于三角形ABC,重心轴是DE。
重心是重心轴的对称中心,即以重心G为中心,DE为轴进行对称,对应的点分别为A和C。
五、应用三角形的中位线和重心在数学中有广泛的应用。
例如:1. 在几何证明题中,可以利用重心的性质推导出其他结论。
2. 在力学中,可以利用重心的概念计算物体的重心位置。
《三角形中位线》说课稿大家好,今天我说课的内容是《三角形中位线》,本节课内容选自人教版初中几何第二册第4章第11节,下面我从教材分析、学生学法指导、教学方法和多媒体的选择、教学过程的设计、板书设计、教学反思六个环节进行阐述:【教材分析】1.说教材所处的地位:本节教材是在学生学完了三角形,平行四边形内容之后作为三角形和四边形知识的应用和深化。
三角形中位线定理的推证是以平行四边形的有关定理为依据的,是平行四边形知识的综合应用。
本节内容不是本章的重点和难点,但,是三角形的一个重要性质定理,在证明两直线平行和论证线段倍分关系时常常要用到,也为下一节梯形中位线定理的证明作好充分理论上的准备。
因此,本节课内容对知识起到了承前启后的作用。
2.说教学目标:教学目标包括知识目标、能力目标和情感、态度价值观目标。
作为三角形,四边形知识内容的综合应用和深化,根据学生现有的知识水平和认知特点,本节主要通过学生的动手实验,拼一拼,摆一摆,观察,猜想主动地得出三角形中位线定理,掌握三角形中位线定义和定理,会用定理进行有关的论证和计算解决一些问题。
在定理证明中培养学生运用“转化”思想,引导学生会添加适当的辅助线把未知转化为已知,用已掌握的知识来研究新问题从而提高分析解决问题的能力。
进一步培养和发展学生的创造性思维能力和逻辑推理论证的表达能力,同时体现了知识来源于实践,而又运用于生活。
3.教学重点和难点:重点:依据学生现有的实际能力和认知能力,我把三角形中位线的概念及应用作为本节课的重点。
通过学习使学生掌握三角形中位线定义,掌握定理及其应用。
难点:学生在自主探索、验证三角形中位线定理的过程中有许多困难,因此我把三角形中位线定理的论证作为本节课的教学难点。
在实际教学中,我采取了将一个三角形分成两部分拼成平行四边形将其线转化为已掌握的平行四边形知识来解决。
降低了难度,也提高了学生分析解决问题的能力。
4.本课知识要点:三角形中位线定义:连结三角形两边中点的线段叫三角形的中位线,在教学中提醒学生注意与三角形中线进行比较。
三角形中位线定理【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. 掌握中点四边形的形成规律.【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、顺次连接特殊的平行四边形各边中点得到的四边形的形状(1)顺次连接平行四边形各边中点得到的四边形是平行四边形.(2)顺次连接矩形各边中点得到的四边形是菱形.(3)顺次连接菱形各边中点得到的四边形是矩形.(4)顺次连接正方形各边中点得到的四边形是正方形.要点诠释:新四边形由原四边形各边中点顺次连接而成.(1)若原四边形的对角线互相垂直,则新四边形是矩形.(2)若原四边形的对角线相等,则新四边形是菱形.(3)若原四边形的对角线垂直且相等,则新四边形是正方形.【典型例题】类型一、三角形的中位线1、(优质试题•北京)如图,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,AC=AD,M,N分别为AC,CD的中点,连接BM,MN,BN.(1)求证:BM=MN;(2)∠BAD=60°,AC平分∠BAD,AC=2,求BN的长.【思路点拨】(1)根据三角形中位线定理得MN=AD,根据直角三角形斜边中线定理得BM=AC,由此即可证明.(2)首先证明∠BMN=90°,根据BN2=BM2+MN2即可解决问题.【答案与解析】(1)证明:在△CAD中,∵M、N分别是AC、CD的中点,∴MN∥AD,MN=AD,在RT△ABC中,∵M是AC中点,∴BM=AC,∵AC=AD,∴MN=BM.(2)解:∵∠BAD=60°,AC平分∠BAD,∴∠BAC=∠DAC=30°,由(1)可知,BM=AC=AM=MC,∴∠BMC=∠BAM+∠ABM=2∠BAM=60°,∵MN∥AD,∴∠NMC=∠DAC=30°,∴∠BMN=∠BMC+∠NMC=90°,∴BN2=BM2+MN2,由(1)可知MN=BM=AC=1,∴BN=【总结升华】本题考查三角形中位线定理、直角三角形斜边中线定理、勾股定理等知识,解题的关键是灵活应用这些知识解决问题,属于中考常考题型.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、如图,在△ABC中,已知点D、E、F分别是AB、BC、CA的中点,AH是高.(1)若BC=10,AH=8,则四边形ADEF的面积为.(2)求证:∠DHF=∠DEF.HF EDCBA【思路点拨】(1)由三角形面积公式可知:△BDE、△EFC的面积都等于△ABC面积的四分之一,进而可求出四边形ADEF的面积.(2)首先证明四边形ADEF是平行四边形,进而可得∠DEF=∠DAF,再利用直角三角形的中线性质得线段相等,从而得角等,最终可得到∠DAF=∠DEF,即可证出∠DHF=∠DEF.【答案解析】(1)解:∵BC=10,AH=8,∴S△ABC=×8×10=40,∵点D、E、F分别是AB、BC、CA的中点,∴△BDE、△EFC的面积都等于△ABC面积的,∴四边形ADEF的面积=40﹣20=20,故答案为:20;(2)证明:∵D、E、F分别是△ABC各边中点,∴DE∥AC,EF∥AB,∴四边形ADEF是平行四边形,∴∠DEF=∠DAF,∵AH是△ABC的高∴△ABH、△ACH是直角三角形,∵点D、点F是斜边AB、AC中点,∴DH=DA,HF=AF,∴∠DAH=∠DHA ,∠FAH=∠FHA ,∴∠DAH+∠FAH=∠FHA+∠DHA ,即∠DAF=∠DHF ,∴∠DEF=∠DHF .【总结升华】此题主要考查了平行四边形的性质与判定,三角形的中位线定理,直角三角形的性质,解决题目的关键是证明∠DHF=∠DAF 与∠DAF=∠DEF .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】如图所示,四边形ABCD 中,Q 是CD 上的一定点,P 是BC 上的一动点,E 、F 分别是PA 、PQ 两边的中点;当点P 在BC 边上移动的过程中,线段EF 的长度将( ).A.先变大,后变小 B.保持不变 C.先变小,后变大 D.无法确定【答案】B;解:连接AQ.∵ E、F分别是PA、PQ两边的中点,∴ EF是△PAQ的中位线,即AQ=2EF.∵ Q是CD上的一定点,则AQ的长度保持不变,∴线段EF的长度将保持不变.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.4 B.3 C.2 D.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=12 BH,∴BH=AB-AH=AB-DC=2,∴EF=1.类型二、中点四边形5、如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB=DC,对角线AC、BD交于点O,AC⊥BD,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA的中点.(1)求证:四边形EFGH是正方形;(2)若AD=2,BC=4,求四边形EFGH的面积.【思路点拨】 (1)先由三角形的中位线定理求出四边相等,然后由AC⊥BD 入手,进行正方形的判断.(2)连接EG ,利用梯形的中位线定理求出EG 的长,然后结合(1)的结论求出2EH =92,也即得出了正方形EHGF 的面积.【答案与解析】证明:(1)在△ABC 中,E 、F 分别是AB 、BC 的中点,故可得:EF =12AC ,同理FG =12BD ,GH =12AC ,HE =12BD , 在梯形ABCD 中,AB =DC ,故AC =BD ,∴EF=FG =GH =HE ,∴四边形EFGH 是菱形.设AC 与EH 交于点M ,在△ABD 中,E 、H 分别是AB 、AD 的中点,则EH∥BD,同理GH∥AC,又∵AC⊥BD,∴EH⊥HG,∴四边形EFGH 是正方形.(2)连接EG .在梯形ABCD 中,∵E、G 分别是AB 、DC 的中点,∴EG=12(AD +BC )=3. 在Rt△EHG 中, ∵222EH GH EG +=,EH =GH ,∴2EH =92,即四边形EFGH 的面积为92. 【总结升华】此题考查了等腰梯形的性质及三角形、梯形的中位线定理,解答本题的关键是根据三角形的中位线定理得出EH =HG =GF =FE ,这是本题的突破口. 举一反三:【变式】如图,E 、F 、G 、H 分别是边AB 、BC 、CD 、DA 的中点.(1)判断四边形EFGH 的形状,并说明你的理由;(2)连接BD 和AC ,当BD 、AC 满足何条件时,四边形EFGH 是正方形.【答案】解:(1)四边形EFGH是平行四边形.理由:连接AC,∵E、F分别是AB、BC的中点,∴EF∥AC,且EF=12 AC,同理,HG∥AC,且HG=12 AC,∴EF∥HG,且EF=HG,∴四边形EFGH是平行四边形;(2)当BD=AC,且BD⊥AC时,EFGH是正方形.理由:连接AC,BD,∵E、F、G、H分别是边AB、BC、CD、DA的中点,∴EF=GH=12AC,EH=FG=12BD,EH∥BD,GH∥AC,∵BD=AC,BD⊥AC,∴EH=EF=FG=GH,EH⊥GH,∴四边形ABCD是菱形,∠EHG=90°,∴四边形EFGH是正方形.。