三角形中位线定理的几种证明方法及教学中需要说明的地方

三角形中位线定理的证明及其教学说明一、三角形中位线定理的几种证明方法，则，，使，连结CF法1：如图所示，延长中位线DE至F DF

FC

BCFD 是平行四边形，BD，则四边形BC有AD

FC，所以。因为1DE

，所以．BC 2，有F，则作FC

交DE的延长线于法2C

因为，DF

BC。为平行四边形，AD，那么BDFC ，则四边形BCFD1．所以DE

BC 2

，连接CF、DC、AF，则四边形ADCF至法3：如图所示，延长DEF，使BD，那么四边形BCFDCFAD

，所以FC

为平行四边形，为平行四边形，有1BC．DE

，所以BCDF 。因为2

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，从而点E是MN的中点，易证四边形ADEM和BDEN都

CENAEM 1。DEDE∥BC，即DE=AM=NC=BN为平行四边形，所以，BC

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？

A BEDC

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

ED

BC

图⑵：,上时A的顶点运动到直线BC说明：学生观察（几何画板制作的）课件演示：当△ABC上，这样由“二维”转化为“一维”，学生就不难猜想性质的BC 中位线DE也运动到如果教师直接叫学.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.

生去度量角度和长度，是强扭的瓜不甜、教学重点：本课重点是掌握和运用三角形中位线定理。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：

A DE是△ABC的中位线∵

ED1BCDE ，BC∥∴ DE2CB．

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.

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.

1122AC＝，5DE3.

，的周长，关键在于求 (2)要求四边形AEDFAE和DEAE＝＝BC＝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

12，∠EAB＝∠BBC＝EB∴EA＝

又∵∠FDA＝∠B，

∴∠EAB＝∠FDA

∴EA∥DF，AEDF为平行四边形

∴AF＝DE

(2)∵AC＝6，BC＝10，

1122BC＝AE5

∴DE＝＝AC＝3，∴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.

分析本题考查三角形中位线的构造方法及应用、平行线的性质.由中点想到中位线，又要把结论联系起来，既要使中位线的另一端点处一理想的位置，又使需证明的角转移过来，可考虑，连BD，找BD中点G，则EG、FG分别为△BCD、△DBA的中位线，于是得到了解题方法.考虑到结论辅助线不要乱作，取中点比作平行线好.

证明：连BD并取BD的中点G，连FG、GE

在△DAB和△BCD中

∵F是AD的中点，E是BC的中点

1122DC

＝EG且，EG∥DCAB＝FG且∴FG∥AB．

∴∠BKE＝∠GFE，∠CHE＝∠GEF

∵AB＝CD ∴FG＝EG

∴∠GFE＝∠GEF ∴∠BKE＝∠CHE

题3 如图， ABCD为等腰梯形，AB∥CD，O为AC、BD的交点，P、R、Q分别为AO、DO、BC的中点，∠AOB＝60°。求证：△PQR为等边三角形.

分析本题考查三角形中位线定理、等边三角形判定方法、直角三角形斜边中线定12AD，能否把PQ、RQ理。利用条件可知PR与＝AD(BC)联系起来成为解题的关键，由于∠AOB＝60°，OD＝OC，则△ODC为等边三角形，再由R为OD中点，则∠BRC＝90°，QR就为斜边BC的中线.

证明：连RC，∵四边形ABCD为等腰梯形且AB∥DC

∴AD＝BC ∠ADC＝∠BCD

又∵DC为公共边∴△ADC≌△BCD

∴∠ACD＝∠BDC ∴△ODC为等腰三角形

∵∠DOC＝∠AOB＝60°∴△ODC为等边三角形

∵R为OD的中点

)

∴∠ORC＝90°＝∠DRC(等腰三角形底边上的中线也是底边上的高．

1122AD

∴RQ＝＝∵Q为BC的中点 BC1122AD

BC同理PQ＝＝在△OAD中∵P、R分别为AO、OD的中点

12AD ∴PR＝PQ＝RQ

∴PR＝故△PRQ为等边三角形

3、教学难点：本课难点是三角形中位线定理的证明，证明方法的关键在于如何添加辅助线．

教师可以在证明思路上进行引导、启发，避免生硬地将辅助线直接作出来让学生接受。例如，教师可以启发学生：要证明一条线段的长等于另一条线段的长的一半，可将较短的线段延长一倍，或者截取较长的线段的一半。

上面的这种辅助线的作法可以概括为“短延长、长截短”，这种辅助线的作法还可以用于证明线段和、差、倍、分等方面。

证明线段的和、差、倍、分常用的证明策略：

1，长截短：要证明一条线段等于另外两条线段的和与差，可在长线上截取一部分等于另两条线段中的一条，然后再证明另一部分等于剩下的一条线段的长。（角也亦然）

2，短延长：要证明一条线段等于另外两条线段的和与差，可先延长较短的一条线段，得到两条线段的和，然后再证明其与长的线段相等。（角也这样）

3，加倍法：要证明一条线段等于另一条线段的2倍或1/2，可加倍延长线段，延长后使之为其2倍，再证明与另一条线段相等。（角也这样）

4，折半法：要证明一条线段等于另一条线段的2倍或1/2，也可取长线段的中点，再证明其中之一与另一条线段相等。（角也可用）

代数运算推理法：这种方法是利用代数运算证明线段或角的和、差、倍、分。，5．

6，相似三角形及比例线段法：利用相似三角形的性质进行推理论证。

题1（短延长）：如图所示，在正方形ABCD中，P、Q分别为BC、CD上的点。 ?PAQ=45°，求证：PB+DQ=PQ。（1）若?PAQ=45°的周长等于正方形周长的

一半，求证：）若△（2PCQ A D

Q

B P C

证明：（1）延长CB至E，使BE=DQ，连接AE。

∵四边形ABCD是正方形

???D=90°，∴ABC=ABE=AB=AD

在△ABE和△ADQ中

??D，AB=AD，BE=DQ

ABE= ∵??ABE??ADQ?AE?AQ，?BAE??QAD?PAQ?°45 ??BAP??QAD?45°

??BAP??BAE?45°，即?EAP??PAQ?45°

在?AEP和?AQP中AEAQ，EAPPAQ，

APAP? ??????AEP??AQP?EP?PQ?EP?EB?BP?DQ?BP?PQ即PB?DQ?PQ

A D

Q

E B P C

（2）延长CB至E，使BE=DQ，连接AE

?ABE??ADQ）可知由（1

?AE?AQ，?BAE??QAD??DAQ??BAQ??BAE??BAQ?90°?PCQ的周长等于正方形周长的一半 ?PC?QC?QP?BC?CD?PQ?(BC?PC)?(CD?QC)?BP?DQ?BP?EB?EP在?AEP和?AQP 中AE?AQ，EP?PQ，AP?AP ??AEP??AQP??EAP??PAQ?45°

A（长截短）：如题2

ABC图，在△中，∠B=243的平分线∠CAD交，∠AAC=AB+BD

DBC于。证：求O12BDC．

证明：在AC上截取OA=AB，连接OD，∵∠3=∠4，AD=AD

∴△ABD≌△AOD，∴BD=DO

∴∠B=∠1=∠2+∠C= 2∠C

∴∠2=∠C

∴OD=OC=BD

∴AC=OA+OC=AB+BD