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
,有AD
FC,所以FC
,连结CF,则
BD,则四边形BCFD是平行四边
1BC. 2形,DF BC。因为 ,所以DE
法2有FC
C作
AD,那么FC
交DE的延长线于F,则
,BC。
BD,则四边形BCFD为平行四边形,DF
1BC. 2因为 ,所以DE
法3:如图所示,延长DE至F,使 ADCF为平行四边形,有AD
,连接CF、DC、AF,则四边形
BD,那么四边形BCFD为平
1BC. 2CF,所以FC
行四边形,DF BC。因为 ,所以DE
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?AEM??CEN,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DE
1BC。 2
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?
ABDEC
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?
ADEBC图⑵:
说明:学生观察(几何画板制作的)课件演示:当△ABC的顶点A运动到直线BC上时,中位线DE也运动到BC上,这样由“二维”转化为“一维”,学生就不难猜想性质的两方面,特别是数量关系,而想到去度量、验证和猜想,水到渠成.如果教师直接叫学生去度量角度和长度,是强扭的瓜不甜. 2、教学重点:本课重点是掌握和运用三角形中位线定理。
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,DE?
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4.11-7,Rt△ABC,∠BAC=90°,D、E分别为AB,BC的中点,点F在CA延长线上,∠FDA=∠B.
(1)求证:AF=DE;(2)若AC=6,BC=10,求四边形AEDF的周长.
1BC 2ADEBC
分析 本题是考查知识点较多的综合题,它不但考查应用三角形中位线定理的能力,而且还考查应用直角三角形和平行四边形有关性质的能力。
(1)要证AF=DE,因为它们刚好是四边形的一组对边,这就启发我们设法证明AEDF是平行四边形.因为DE是三角形的中位线,所以DE∥AC.又题给条件∠FDA=∠B,而在Rt△ABC中,因AE是斜边上的中线,故AE=EB.从而∠EAB=∠B.于是∠EAB=∠FDA.故得到AE∥DF.所以四边形AEDF为平行四边形.
11 (2)要求四边形AEDF的周长,关键在于求AE和DE,AE=2BC=5,DE=2AC
=3.
证明:(1)∵D、E分别为AB、BC的中点, ∴DE∥AC,即DE∥AF
∵Rt△ABC中,∠BAC=90°,BE=EC
1∴EA=EB=2BC,∠EAB=∠B
又∵∠FDA=∠B, ∴∠EAB=∠FDA
∴EA∥DF,AEDF为平行四边形 ∴AF=DE
(2)∵AC=6,BC=10,
11∴DE=2AC=3,AE=2BC=5
∴四边形AEDF的周长=2(AE+DE)=2(3+5)=16
题2 如图,在四边形ABCD中,AB=CD,E、F分别是BC、AD的中点,延长BA和CD分别与EF的延长线交于K、H。求证:∠BKE=∠CHE.