5. 6 三角形的中位线
【要点预习】
1. 三角形的中位线概念:
连结三角形 的线段叫做三角形的中位线.
2. 三角形的中位线定理:
三角形的中位线 第三边,并且等于第三边的 .
【课前热身】
1. (2008嘉兴中考)如图,中,已知AB=8,BC=6,CA=4,DE是中位线,则DE=( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
答案:B
2. 任何一个三角形有 条中位线.
答案:3
3. 如图是一个三角形与它的三条中位线,则图中有 个平行四边形.
答案:3
4.如图,在中,D,E分别是AB,AC的中点,若DE=5,则BC的长是 .
答案:10
【讲练互动】
【例1】如图,Rt中,∠B=90°,D,E分别是AB,AC的中点,DE=6,AC=15,求AB的长.
解:∵D,E分别是AB,AC的中点,∴BC=2DE=12.
又∵∠B=90°,AC=15,∴AB=.
【绿色通道】当问题涉及多个中点时,往往可利用三角形的中位线定理来解.
【变式训练】
1. 如图,在□ABCD中,AC,BD交于点O. E,F,G,H分别为OA,OB,OC,OD的中点. 若AB=4,BC=6,求四边形EFGH的周长.
解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD=4,AD=BC=6.
又∵E,F,G,H分别为OA,OB,OC,OD的中点,
∴EF=AB=2,FG=BC=3,GH=CD=2,EH=AD=3,
∴四边形EFGH的周长为10.
【例2】如图,△ABC中,D是AB上一点,且AD=AC,AE⊥CD于E,F是BC中点. 求证:BD=2EF.
分析:要证BD=2EF,由于F是BC的中点,根据三角形的中位线定理只需证E是CD中点即可,这易从已知证得.
证明:∵AD=AC,AE⊥CD,∴CE=DE.
又∵F是BC中点,∴BD=2EF.
【变式训练】
2. 如图,已知DE为△ABC的中位线,延长DE到F,使EF=DE.
求证:四边形BCFD为平行四边形.
证明:∵DE为△ABC的中位线,∴DEBC.
又∵EF=DE,∴DFBC.
∴四边形BCFD是平行四边形.
【例3】如图,AD是∠BAC的外角平分线,CD⊥AD于点D,E是BC的中点.
求证:DE=(AB+AC).
分析:直接证明DE=(AB+AC)比较困难,注意到E是BC的中点,联想到三角形的中位线定理,于是延长CD与BA交于F点,只需证D是CF的中点及AF=AC即可,这容易从题设证得.
证明:延长CD与BA交于F点.
∵AD是∠BAC的外角平分线,∴∠CAD=∠EAD.
∵CD⊥AD,∴∠ADC=∠ADF=90°,∴∠ACD=∠F,
∴AC=AF,∴CD=DF.
∵E是BC的中点,∴DE=BF=(AB+AC).
【绿色通道】三角形的中位线定理是一个倍分定理,在解决倍分问题时,常用它将线段加倍或折半.
【变式训练】
3. 如图,已知△ABC是锐角三角形,分别以AB,AC为边向外侧作两个等边△ABM和△CAN. D,E,F分别是MB,BC,CN的中点,连结DE,FE,求证:DE=EF.
证明:连结MC,BN.
∵△ABM和△CAN都是等边三角形,
∴AM=AB,AC=AN,∠MAB=∠CAN,∴∠MAC=∠BAN,
∴△MAC≌△BAN,∴MC=BN.
∵D,E,F分别是MB,BC,CN的中点,
∴DE=MC,EF=BN,∴DE=EF.
【同步测控】
基础自测
1.△ABC中,D、E分别是AB、AC边上的中点,若BC=6,则DE等于( )
A. 5 B. 4 C. 3 D. 2
答案:C
2. 三角形的三条中位线长分别为3cm,4cm,6cm,则原三角形的周长为………………( )
A. 6. 5cm B. 24cm C 26cm D. 52cm
答案:C
3. 如图,在四边形ABCD 中,AB=CD,M,N,P分别AD,BC,BD的中点,若∠MPN=130°,则∠NMP=…………………………………( )
A. 25° B. 30° C. 35° D. 50°
答案:A
4.如图,若D,E分别是AB,AC中点,现测得DE的长为20米,则池塘的宽BC是 米.
答案:40
5.顺次连结任意四边形各边中点所得到的四边形一定是__ ___.
答案:平行四边形
6.在四边形ABCD中,AC=4cm,BD=4.5cm,分别是边的中点,则四边形EFGH的周长为 .
答案:8.5cm
7. 如图,F、G、D、E分别为AD、AE、AB、AC的中点,△AGF的周长是10,则△ABC的周长是_______.
答案:40
8. 如图,在△ABC中,AD⊥BC于点D,E,F,G分别是BC,AC,AB的中点. 若AB=BC=3DE=6,求四边形DEFG的周长.
解:∵AB=BC=3DE=6,∴BC=9,DE=2.
∵AD⊥BC,G是AB的中点,∴DG=AB=3.
∵E,F,G分别是BC,AC,AB的中点,
∴FG=BC=4.5,EF=AB=3.
∴四边形DEFG的周长为2+3+4.5+3=12.5.
9.如图,在△ABC中,AB=BC=12cm,∠ABC=80°,BD是∠ABC的平分线,DE∥BC.
(1)求∠EDB的度数;
(2)求DE的长.
解:(1)∵DE∥BC,
∴∠EDB=∠DBC=
(2)∵AB=BC, BD是∠ABC的平分线,∴D为AC的中点.
∵DE∥BC,∴E为AB的中点,∴DE=cm.
10. 如图,在△ABC中,中线BE,CD交于点O,F,G分别是OB,OC的中点. 求证:四边形DFGE是平行四边形.
证明:∵BE,CD是△ABC的中线,
∴AD=DB,AE=EC,
∴DEBC.
又∵F,G分别是OB,OC的中点,∴FGBC.
∴DEFG,∴四边形DFGE是平行四边形.
能力提升
11. 如图,已知△ABC的周长为1,连结△ABC的三边中点构成第二个三角形,再连结第二个三角形的三边中点构成第三个三角形,…依次类推,第2009个三角形的周长为………………………………………( )
A. B. C. D.
解析:由已知易得:第1个三角形的周长为1,第2个三角形的周长为,第3个三角形的周长为,第4个三角形的周长为,…第2009个三角形的周长为.
答案:D
12.如图,已知四边形ABCD中,R、P分别是BC、CD上的点,E、F分别是AP、RP的中点,当点P在CD上从C向D移动而点R不动时,那么下列结论成立的是……………………………………( )
A.线段EF的长逐渐增大 B.线段EF的长逐渐减小
C.线段EF的长不变 D.线段EF的长与点P的位置有关
解析:连结AR,由E、F分别是AP、RP的中点,得EF=AR,由于R点不动,故线段EF的长不变.
答案:C
13.如图,在△ABC中,M是BC边的中点,AP是∠BAC的平分线,BP⊥AP于点P. 若AB=12,AC=22,则MP的长为………( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
解析:延长BP交AC于D. 则根据已知条件易证AD=AB=12且P是线段BD的中点,于是根据三角形的中位线定理可求得MP的长.
答案:C
14. 如图,□ABCD中,AD=8cm点E,F分别从点A,B同时出发,沿AD,BC方向以相同的速度运动(分别运动到点D,C即停止),AF与BE相交于点G,CE与DF相交于点H. 则在此运动过程中,线段GH 的长始终等于 .
解析:连结EF,由题设显然AE与BF平行且相等,即四边形ABFE是平行四边形,得AG=FG,同理FH=DH,于是GH=AD=4cm.
答案:4cm
15. 如图,在四边形ABCD中,E,F,G,H分别是AB,CD,AC,BD的中点,求证:EF和GH互相平分.
分析:要证EF和GH互相平分,只需证明四边形EGFH是平行四边形,利用三角形的中位线定理不验证证得.
证明:连结EG,FG,FH,EH.
∵E,F,G,H分别是AB,CD,AC,BD的中点,
∴EGBCFH,即四边形EGFH是平行四边形,
∴EF和GH互相平分.
16. 16. 已知△ABC中,AD是中线,点E是AD的中点,连结CE并延长交AB于点F,请你先用刻度尺量一下线段AF与BF,它们之间有什么数量关系?并说明理由.
解:BF=2AF.
证明:取CE的中点G,连结DG.
∵AD是中线,∴BD=CD.
∴DG=BF,DG∥BF.
∴∠FAE=∠GDE,∠AFE=∠DGE.
又∵点E是AD的中点,∴AE=ED.
∴△AEF≌△DEG,∴AF=DG.
∴BF=2AF.
创新应用
17. 已知:如图l,BD、CE分别是△ABC的外角平分线,过点A作AF⊥BD,AG ⊥ CE,垂足分别为F、G,连结FG,延长AF、AG,与直线BC相交于M,N.
(1)求证:FG=(AB+BC+AC).
(2)若①BD、CE分别是△ABC的内角平分线(如图2);②BD为△ABC的内角平分线,CE为△ABC的外角平分线(如图3),则在图2、图3两种情况下,线段FG与△ABC三边又有怎样的数量关系?请写出你的猜想(不用证明).
证明:(1)∵BD平分∠ABM,AF⊥BD,∴∠BAD=∠BMD.
∴BA=BM,∴AF=FM.
同理AC=CH,AG=GH.
∴FG=MH=(AB+BC+AC).
(2)①FG=(AB+AC-BC);
②FG=(BC+AC- AB).