趙軍 鄭麗娜
【摘要】三角形是平面幾何的基本圖形,也是日常生活中的常見圖形,三角形中位線定理在平面幾何中有著舉足輕重的地位,是中考試題的“嘉賓”,中位線定理及其應(yīng)用值得同學(xué)們學(xué)習(xí)和研究.
【關(guān)鍵詞】平面幾何;三角形中位線;構(gòu)造中位線
三角形中位線定理是平面幾何的一個重要結(jié)論,它在解題中應(yīng)用廣泛,當(dāng)題目的條件中有中點或能產(chǎn)生中點時,可考慮構(gòu)造三角形的中位線,進(jìn)而運用三角形的中位線定理解題,下面介紹五種常見的構(gòu)造中位線的方法,供大家參考.
1直接連兩邊中點
例1如圖1所示,△ABC中,點D,E,F(xiàn)分別是AB,AC,BC的中點,求證:AF與DE互相平分.
分析圖中共有三個中點,因此可連接DF,EF,則DF,EF都是△ABC的中位線.
證明連接DF,EF,則DF∥AC,EF∥AB,所以四邊形ADEF是平行四邊形,所以AF與DE互相平分.
2構(gòu)造三角形中線
分析條件中雖然給出了兩個中點E、B,但它們不在同一個三角形中,因而不能發(fā)揮中位線的作用,故可取AC的中點F,連接BF,則BF是△ADC的中位線.
由題意可知AF=AE,∠A=∠A,AB=AC,
所以△AFB≌△AEC,
所以BF=CE,
所以CE=CD.
3利用中位線作底邊
例3如圖3是蹺蹺板示意圖,橫板AB繞中點O上下轉(zhuǎn)動,立柱OC與地面垂直,設(shè)B點的最大高度為h1.若將橫板AB換成橫板A′B′,且A′B′=2AB,O仍為A′B′的中點,設(shè)B′點的最大高度為h2,則下列結(jié)論正確的是()
(A)h2=2h1.(B)h2=1.5h1.
(C)h2=h1.(D)h2=h1.
分析首先根據(jù)題意畫出示意圖,抓住OC是△ABD,△A′B′D′的中位線,利用中位線定理可得出結(jié)論.
解因為OC∥BD∥B′D′,且O為中點,
所以C是AD,A′D′的中點,
所以O(shè)C是△ABD,△A′B′D′的中位線,
所以h1=h2=2OC,
故選(C).
4條件中無中點時,完善圖形找中位線
例4如圖4所示,在△ABC中,BE,CF都是角平分線,AG⊥FC,AH⊥BE,G,H為垂足,求證GH∥BC.
分析條件中沒有中點,延長AG,AH分別交BC于點M,N,易得G,H分別是AM,AN的中點,則GH是△AMN的中位線.
證明延長AG,AH分別交BC于點M,N,
因為∠ACG=∠MCG,
CG=CG,
∠AGC=∠MGC=90,
所以△AGC≌△MGC,
所以AG=GM.
同理AH=MN.
所以GH是△AMN的中位線,
所以GH∥BC.
5作四邊形對角線
例5如圖5所示,四邊形ABCD是平行四邊形,AF交BD的延長線于點E,且AE=EF,連接CF,求證BE∥CF.
分析連接平行四邊形的對角線AC,交BD于點H,則H為AC的中點,由此得HE是△ACF 的中位線.
證明連接AC,因為四邊形ABCD是平行四邊形,所以對角線AC與BD互相平分,
所以AH=HC,
因為AE=EF,
所以HE是△ACF的中位線,
所以BE∥EF.