初中几何中三角形中位线定理的应用
中位线及其应用
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运用例谈(Word版-含解析、点评和练习设计)
2017-2018下学期八数专题复习 二：三角形中位线定理的运用例谈 第 1页（共 8页） 第 2页 （共 8页）2017—2018下学期八年级数学专题复习 二:三角形中位线定理的运用例谈赵化中学 郑宗平三角形的中位线定理在平面几何中比较特殊，它既反映三角形的中位线与三角形边的位置关系，又有与三角形边的数量关系的规律性结论；在一些所谓的几何难题中常见它的身影，而三角形的中位线往往能起牵线搭桥甚至是关键性的作用;下面我精选一部分“含"三角形的中位线的几何解答题，让我们共同来探究、解析、训练.知识要点:三角形的中位线平行于三角形第三边,并且等于第三边的一半.1。
三角形三条中位线围成的三角形与原三角形在某些数量上的关系⑴.周长关系如图点D E F 、、分别是⊿ABC 的三边BC CA AB 、、的中点，请探究⊿DEF 的周长 ⊿ABC 的周长的关系？分析: 点D E F 、、分别是⊿ABC 的三边BC CA AB 、、,,,111EF BC DE AB DF AC 222=== ∴()12EF DE DF BC AC AB ++=++所以三角形的三条中位线围成的三角形的周长是原三角形的周长的一半。
追踪练习：以上面的图为例，若⊿DEF 的周长为23cm ，则⊿ABC 的周长为 . ⑵。
面积关系如图点D E F 、、分别是⊿ABC 的三边BC CA AB 、、的中点，请探究⊿DEF 的面积与⊿ABC 的面积关系？ 略析：根据三角形中位线定理可以得出,,,,111EF BC DF AC DE AB EF BC DF AC DE AB 222===；,再利用线段中点的定义、平行线性质、平行四边形的性质等可以进一步推出DEF 、AFE 、FBD 、DEC是全等的，故它们的面积是相等的,则S ⊿ABC =4S ⊿DEF .所以三角形的三条中位线围成的三角形的面积是原三角形的面积的14. 说明：今后我们学习了相似三角形的性质后，这个结论的推导就简单多了。
探讨三角形的中位线
探讨三角形的中位线三角形的中位线是连接三角形的任意两个顶点和与第三个顶点的中点所形成的线段。
在本文中，我们将探讨三角形中位线的性质、应用以及相关的数学定理。
一、中位线的性质三角形的中位线有一些独特的性质，我们先来探讨这些性质。
1. 三角形的三条中位线交于一点，这个点被称为三角形的重心。
2. 三角形的重心将中位线按1:2的比例分成两段，离重心较远的中位线段是离相应顶点较远的中位线段的两倍长度。
3. 三角形的重心到三个顶点的距离之和等于三角形三条中位线的长度之和。
二、中位线的应用中位线不仅仅是一个几何概念，还有一些实际应用和相关的数学定理。
1. 三角形面积计算中位线可以用来计算三角形的面积。
根据一个定理，三角形的面积等于任意两条中位线长度的乘积除以4。
2. 三角形三边长度关系根据中位线的性质，我们可以得出三角形三边长度之间的关系。
设三角形的三边长分别为a、b、c，中位线的长度分别为m1、m2和m3，则有m1 = √(2b²+2c²-a²)/4，m2 = √(2a²+2c²-b²)/4，m3 = √(2a²+2b²-c²)/4。
3. 三角形类比中位线的概念也可以应用于类比几何中，例如四边形的对角线构成的中位线。
类似地，对于任意四边形，可以找出两个对角线中点的连线，得到一个类似中位线的线段。
三、中位线定理除了上述的性质和应用，还有一些中位线定理与三角形的中位线相关。
1. 中位线定理一三角形的重心到三个顶点的距离之和等于三条中线的长度之和的3倍。
2. 中位线定理二三角形重心到三个顶点的距离之和大于等于三条中位线的长度之和，且等号成立的条件是三角形是等腰三角形。
3. 中位线定理三三角形重心到三个顶点的距离之和小于等于三条中位线的长度之和，且等号成立的条件是三角形是等边三角形。
四、总结三角形的中位线是连接两个顶点和与第三个顶点中点的线段。
三角形的中位线
三角形的中位线三角形是几何学中最基本的图形之一，由于其简单而且具有很多有趣的性质，因此在数学教育中被广泛研究和讨论。
本文将重点介绍三角形的中位线及其相关的性质、定理和应用。
一、中位线的定义在三角形ABC中，连接任意一边的中点与对立顶点可以得到三条线段，这三条线段被称为三角形的中位线。
具体而言，以BC为底边的中位线称为三角形的BC中位线，记为m_a；以AC为底边的中位线称为三角形的AC中位线，记为m_b；以AB为底边的中位线称为三角形的AB中位线，记为m_c。
二、中位线的性质1. 三角形的三条中位线交于一点证明：设m_a与m_b交于点G，则由于m_a是BC的中点M和顶点A所在直线的中点，因此有MG = GA。
同理，由m_b也可得AG = GC。
因此，点G既在m_a上，又在m_b上，即点G是三角形ABC的BC和AC的中点，因此也是三角形ABC的第三条中位线m_c所在直线的中点。
因此，三条中位线交于一点，该点被称为三角形的重心。
2. 重心到各顶点的线段比例为2:1证明：设AM是BC中位线，G是三角形ABC的重心，则由三角形重心定理可得AG:GM = 2:1。
同理，利用交换对称性，可得BG:GM = 2:1，CG:GM = 2:1，即重心到各顶点的线段比例为2:1。
3. 中位线长度与对应边长的关系证明：设BC = a，AC = b，AB = c。
由于中位线是对应边的中点连接对立顶点而成的，因此，以BC为底边的中位线m_a将三角形ABC分成两个等腰三角形。
因此，AM_a与BC平行，并且AM_a =0.5BC（即m_a的长度等于底边BC的一半）。
同理可得m_b = 0.5AC，m_c = 0.5AB。
三、中位线的应用1. 利用中位线求三角形的重心在实际问题中，我们经常需要计算三角形的重心，而中位线的交点即为三角形的重心，因此可以通过求三条中位线的交点来得到三角形的重心坐标。
2. 中位线与面积的关系设三角形ABC的面积为S，BC中位线长度为m_a，AC中位线长度为m_b，AB中位线长度为m_c。
三角形中位线定理课件
02 三角形中位线定理的推导 与证明
三角形中位线的定义与性质
定义
在三角形中，连接一个顶点和它所对 边的中点的线段叫做三角形的中位线 。
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。
三角形中位线定理的推导过程
01
02
第一步，根据定义，画 出三角形的一条中位线。
ห้องสมุดไป่ตู้
第二步，通过相似三角形的 性质，证明中位线与第三边 平行且等于第三边的一半。
解析法
通过建立坐标系，利用解析几何的 方法证明三角形中位线定理，通过 点的坐标和直线的方程进行推导。
03 三角形中位线定理的应用 举例
在几何问题中的应用
证明线段相等
利用三角形中位线定理可 以证明两条线段相等，通 过构造中位线并利用其性 质进行推导。
证明线段平行
通过三角形中位线的性质， 可以证明两条线段平行， 这在几何问题中经常用到。
对三角形中位线定理的深入理解与展望
01
深入理解三角形中位线的性质
除了基本的定义和性质外，还可以进一步探讨三角形中位线的其他性质，
如与三角形各边之间的关系、与三角形内角之间的关系等，以加深对三
角形中位线的理解。
02
拓展三角形中位线定理的应用范围
可以进一步拓展三角形中位线定理的应用范围，探索其在更广泛的数学
证明角相等
三角形中位线定理还可以 用来证明两个角相等，通 过构造适当的三角形并应 用定理进行推导。
在三角形面积计算中的应用
计算三角形面积
利用三角形中位线定理，可以将一个 三角形划分为两个小的相似三角形， 从而简化面积计算过程。
求解三角形高
推导三角形面积公式
结合三角形中位线定理和其他几何知 识，可以推导出三角形面积的多种计 算公式。
初中中位线知识点总结
初中中位线知识点总结一、中位线的概念及作用1. 中位线是一条线段，它将一个几何图形分成两个面积相等的部分。
2. 在三角形和四边形中，中位线与其它中线交点的位置可以用于解决一些几何问题。
3. 中位线可用于解决实际问题，如计算房屋地面面积、农田面积等。
二、三角形中的中位线1. 三角形中位线定义：通过三角形的一个顶点，作对边中点连线。
2. 中位线的性质：三角形中位线相等，即三角形中的三条中位线相等。
这是因为三角形的三边相等。
3. 中位线的作用：在三角形中，中位线可以用来证明三角形的面积、证明三角形的角平分线等。
三、四边形中的中位线1. 四边形中位线定义：四边形的对角线中点连线。
2. 中位线的性质：四边形中的中位线相等，即四边形的两对对角线中的中位线相等。
3. 中位线的作用：中位线可以用来证明四边形的面积、证明四边形的性质。
四、中位线的应用1. 实际问题：中位线可用于计算几何图形的面积，如计算房屋地面面积、农田面积等。
2. 定理证明：中位线可用于证明几何定理，如证明三角形的角平分线，证明四边形的面积等。
3. 建筑设计：在建筑设计中，中位线可用于布局、规划和设计。
五、中位线的计算1. 中位线长度的计算：中位线的长度等于对角线中点间的距离。
2. 中位线的数学公式：中位线的长度等于两个对角线中点的距离的一半。
3. 计算实例：根据给定的对角线长度，可以计算四边形中位线的长度。
六、中位线与中心线的区别1. 中位线是一条几何图形中的线段，它具有等长性质。
2. 中心线是几何图形的中心轴线，它与图形的对称轴或对称中心有关。
七、中位线与平行四边形1. 中位线是平行四边形的对角线的中点连线，它将平行四边形分成两个面积相等的部分。
2. 中位线的性质：平行四边形的两条对角线中的中位线相等，即平行四边形中的两条中位线相等。
八、中位线与菱形1. 中位线是菱形的对角线的中点连线，它将菱形分成两个面积相等的部分。
2. 中位线的性质：菱形的两条对角线中的中位线相等，即菱形中的两条中位线相等。
三角形中位线定理的作用
三角形中位线定理的作用三角形中位线定理是三角形几何中的一个重要定理，它描述了三角形中位线的性质和关系。
这个定理在解决三角形相关问题时具有重要的作用，可以帮助我们更好地理解和分析三角形的性质。
首先，让我们来了解一下什么是中位线。
在一个三角形中，中位线是连接每个顶点与对边中点的线段。
一个三角形有三条中位线，它们互相交于同一个点，这个点被称为重心。
根据中位线定理，三角形的每条中位线长度等于对边的长度的一半。
也就是说，如果我们将三个中位线分别记作m1、m2和m3，三角形对应的边分别为a、b和c，那么我们有以下的关系式：m1 = 0.5a，m2 = 0.5b，m3 = 0.5c。
中位线定理的一个重要性质是，三角形的重心是三条中位线的交点。
重心是三角形的一个特殊点，它将三角形分成六个小三角形，每个小三角形都有相同的面积。
这个性质对于计算三角形的面积非常有用，我们可以通过计算其中一个小三角形的面积并乘以6来得到整个三角形的面积。
通过应用中位线定理，我们可以解决一些与三角形有关的问题。
例如，我们可以利用中位线定理计算三角形的面积、判断一个点是否在三角形内部、证明三角形的相似性等等。
中位线定理是用来辅助证明其他定理的重要工具，通过应用中位线定理，我们可以更好地理解和应用其他几何定理。
除了在解决具体问题时的指导作用，中位线定理还有一些直接的实际应用。
例如，在建筑工程中，我们需要确定三角形的重心以便在建造支撑结构时找到合适的平衡点。
此外，中位线定理还可以应用于计算机图形学、地理学等领域。
总之，三角形中位线定理是一个在解决三角形相关问题时非常有用的定理。
它帮助我们理解了三角形中位线的性质和关系，并可以用于解决一系列与三角形有关的问题。
通过应用中位线定理，我们能够更好地分析和理解三角形的性质，推导出其他重要的几何定理，以及在实际应用中应用相关概念和方法。
三角形的中线及中位线性质的运用举例
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．。
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初中几何中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，学好本节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2（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、已知：如图在四边形ABCD 中对角线AC=BD ，E 、F 分别为AB 、CD中点，点O 为AC ，BD 的交点，M 、N为EF 与BD ，AC 的交点。
求证：OM=ON 分析：证明OM=ON 可转化成证明∠OMN=∠ONM ，由于E 、F 为AB 、CD 的中点这时只要取AD 中点H 作出△ABD 与△ACD 的中位线，即可得到EH=21BD ,HF=21AC,因为AC=BD,从而 得到EH=HF 所以∠HEF=∠HFE,因为 EH//BD, FH//AC 所以∠HEF=∠OMN, ∠HFE=∠ANM 从而得到∠DMF=∠ANM 这样要求证问题就解决了。
证明：取AD 中点H 并分别连结EH 、HF ，即EF 与FH分别为△ABD 与△DAC 的中位线。
∴EH=21BD ，EH//BD ，HF=21AC ，FH//AC (三角形中位线定理)而 AC=BD ，∴EH=HF ，∴∠HEF=∠HFE又∵EH//BD ，HF//AC ，∴∠HEF=∠DMF ，∠HFE=∠ANM∴∠DMF=∠ANM ，∴OM=ON例2、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。
尤其像例2、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1、 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． ∴12=ME AD ，12=MF 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。
例2、 巳知：如图，在△ABC 中AB ＝AC ，延长AB 到D ，使BD ＝AB ，E 为AB 的中点，求证：CD ＝2CE 分析：这是证明线段的倍半问题，证明一条线段等于另一条线段的二倍或一半时，常常是先找出短线段的二倍，或者取长线段的一半，设法把线段的倍半问题转化为证明线段的相等问题，这就是通常所说的“加倍”、“折半”的方法，下面我们就把问题转化成证明线段的相等。
方法：1、找出CD 的一半，然后证明CD 的一半和CE 相等， 此重取CD 中点F ，证CF ＝CE证明：取CD 的中点F 连结BF ，∴CD ＝2CF ，∵AB ＝BD ，∴BF 是 △ADC 的一条中位线，BF ∥AC ，12=BF AC ，∴∠2=∠ACB ， ∵AB=AC, ∴∠1=∠ACB ，∴∠1=∠2，∴E 是AB 中 点，∴12=BE AC ，∵12=BF AC ，且AB=AC ，∴BE=BF ， 在△BCE 和△BCF 中，⎧⎪⎨⎪⎩BE=BF 1=2BC=BC∠∠，∴△BCE ≌△BCF(SAS)，∴CE=CF ，∵CD=CF ，∵CD=2CF ，∴CD=2CE方法：2、找出CE 的2倍，然后证明CE 的2倍和CD 相等，因此，要延长CE 到使EF=CE证CF=CD证明：延长CE 至F 使EF=CE ，连结FB∴CF=2CE , ∠1=∠2，∵E 为AB 中点，∴AE=BE ，在△AEC 和△BEF 中⎧⎪⎨⎪⎩CE=EF 1=2AE=BE ∠∠，∴△AEC ≌△BEF(SAS)，∴AC=BF ，∠3=∠F ，∴AC ∥BF ，∴∠FBC+∠ACB=1800， ∵∠CBD+∠ABC=1800，又∵AB=AC ，∴∠ABC=∠ACB ，∴∠FBC=∠DBC ，∵AC=AB ， AB=BC ，AC=BF ，∴BF=BD 。
在△CBF △CBD 中⎧⎪⎨⎪⎩CB=CB FBC=DBC FB=DB∠∠，∴△CBF ≌△CBD(SAS)，∴CD=CF ，∴CF=2CE ，∴CD=2CE小结：证明线段相等的方法很多，要学会根据条件来选择合适的方法。
3、证明线段平行关系例1、 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⎧⎪⎨⎪⎩1=2BD=BDBDG= BDA∠∠∠∠，∴△ABD ≌△GBD(ASA) ∴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1、 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1、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 =12 AB ，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1， 如图所示，在梯形ABCD 中，AD ∥BC ，AD+DC=8，且AD ：BC=3:7,E , F 分别是BD ，AC 的中点，求EF 的长。
分析：欲求EF 的长，关键是如何建构三角形，使EF 成为这个三角形的中位线，所以，本题的突破口在于添作辅助线DH ，这也是解题中常用的方法。
解：AD+BC=8，AD ：BC=3∶7 得 AD=2.4 BC=5.6连结DF ，并延长交BC 于H ，在△ADF 与△CHF 中AF=CF 1= 2DF=FH⎧⎪⎨⎪⎩∠∠，∴△ADF ≌△CHF(SAS)∴CH=AD ，DF=FH ，∴EF=12BH ＝12(BC －AD)＝1.6 例2、 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。