5.3
三角形的中位线
一、教学目标
1.知识目标:通过画图,亲身体验三角形中位线的概念以及与三角形中线的区别,掌握三角形中位线定理
2.能力目标:通过三角形中位线定理的证明,渗透数学学习中的转化思想
3.情感目标:培养学生自主探究、猜想、推理论证的能力,并能应用所学的知识解决问题,通过变式练习,小组讨论、交流等活动,培养良好的学习态度以及自主意识和合作精神.
二、教学重点、难点
1.教学重点:三角形的中位线定理以及定理的证明过程,应用三角形中位线定理解决问题。
2.教学难点:证明三角形中位线定理如何添加辅助线是本节的教学难点。
三、教学过程
(一)明确三角形中位线的概念,给出研究课题
1.如图,A、B两棵树被池塘隔开,现在要测量出A、B两树间的距离
,但又无法直接去测量,怎么办?
2.我们已学过三角形的有关线段,请同学们在图中,画出△ABC
的中线.
(先独立完成,然后投影交流)
提问:三角形有几条中线?它们是什么点间的连线?
在图中,若D、E、F分别是AB、AC、BC中点,请同学们在图中,连接DE、DF、EF,
(稍等片刻,让学生完成操作)
提问:这三条线段都是什么点间的连线?
这三条线段称为△ABC的中位线.你能否根据刚才的画图,写出三角形中位线的定义呢?
(学生直接将定义写在练习纸上,然后交流、板书)
我们把连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线;(上图中的D、E分别是边AB、AC的中点,则线段DE就是△ABC的中位线)
说说三角形的中线和三角形的中位线的异同?(都是线段,都有三条,一个是顶点与对边中点的连线,一个是两边中点的连线)
3.提出问题
如图,△ABC中,D、E分别是AB、AC的中点,
(边口述,边板书)
那么请同学们观察一下,猜一猜:
中位线DE与BC在位置和数量上各有什么关系?
4.猜想结论
为了猜想中位线DE与BC在位置和数量上各有什么关系,我们做一个拼图活动:
我们把三角形沿中位线DE剪一刀.
试一试:你能不能把△ADE和四边形BDEC拼接成一个平行四边形呢?
你也可以与同桌合作,共同探索,一起来拼.(估计拼图不很困难,教师也不必指导;但教师应巡视,对完成的学生教师可提问:你拼成的图形是平行四边形吗?为什么?要求同桌一起讨论)
我们把刚才拼接好的平行四边形画在练习纸上,请同学们打开,然后小组讨论一下,请把你猜测得的结论写在纸上.(学生独立观察并猜想结论,然后同桌交流,最后集体交流,并板书结论)
(二)推理、论证结论
1.刚才同学们交流了利用我们所提供的图形,得到了中位线DE与BC在位置和数量上的关系,你能否用语言叙述这一结论呢?
(学生尝试归纳结论,并互相补充完整后,板书)
命题:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.
你能证明这个命题吗?
(板书)
已知:如图,在△ABC中,AD=DB,AE=EC.
求证:DE∥BC,
(经过交流、分析后,学生独立写出证明过程)
证明:如图,△ABC中,点D、E分别是AB与AC的中点,
∴ .
∵ ∠A=∠A,
∴ △ADE∽△ABC(如果一个三角形的两条边与另一个三角形的两条边对应成比例,并且夹角相等,那么这两个三角形相似),
∴ ∠ADE=∠ABC,(相似三角形的对应角相等,对应边成比例),
∴ DE∥BC且.
通过了同学们的证明,可以知道你们猜想的结论是正确的.我们把这个结论称为三角形中位线定理,
(把命题改写成三角形中位线定理)
三角形中位线定理:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.
2.练习1(投影,三个小题逐一出现)
已知:如果,点D、E、F分别是△ABC的三边的中点.
(1)若AB=8cm,求EF的长;
(2)若DE=5cm,求BC的长.
(3)若增加M、N分别是BD、BF的中点,
问MN与AC有什么关系?为什么?
(学生口答,教师板书结论,并请学生说明理由)
三角形中位线定理不仅有三角形的中位线与第三边之间的位置关系,而且还有它们之间的数量关系.另外,从第(3)题可知:当题设中出现中点时,要考虑应用三角形中位线定理来解决.
(三)三角形中位线定理的应用
例1
求证三角形的一条中位线与第三边上的中线互相平分。(解答见课本)
已知:如图,在△ABC中,AD=DB,AE=EC,BF=FC
求证:DE、AF互相平分
证明:连接DF、EF
∵AD=DB,BE=CE
∴DE∥AC(三角形中位线定理)
同理EF∥AB
∴四边形ADEF是平行四边形
∴DE、AF互相平分(平行四边形的对角线互相平分)
例2
求证:顺次连接四边形各边的中点所得的四边形是平行四边形。
已知:如图,四边形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA的中点
求证:四边形EFGH是平行四边形。
[分析]考虑到E、F是AB、BC的中点,因此连接AC,就得到EF是△ABC的中位线,由三角形中位线定理得,EF∥=,同理GH∥=,则EF∥GH,EF=GH,所以四边形EFGH是平行四边形。
证明:连接AC
∵E、F是AB、BC的中点
∴EF=,EF∥AC
同理,GH=,GH∥AC
∴EF∥GH,EF=GH
∴四边形EFGH是平行四边形。
例3
如右图,△ABC中,D、E分别是边BC、
AB的中点,AD、CE相交于G.
求证:
.
证明:连接ED,
∵ D、E分别是边BC、AB的中点,
∴ DE∥AC,(三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半),
∴ △ACG∽△DEG,
∴ ,
∴ .
拓展
如右图,取AC的中点F,假设BF与AD交于G′,
如图,那么我们同理有,所以有
,即两图中的点G与G′是重合的.
于是,我们有以下结论:
三角形三条边上的中线交于一点,这个点就是三角形的重心,
重心与一边中点的连线的长是对应中线长的.
回归:如图,A、B两棵树被池塘隔开,现在要测量出A、B两树间的距离
,但又无法直接去测量,怎么办?
(四)课堂练习
(五)课后作业
A
E
D
C
B
FF
A
B
C
D
E
F
H
G