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注:栏目改为“例题拓展与延伸”
本节所学知识:三角形中位线定理.(人教版课本中无对应例题,将对定理做进一步的理解)【定理】三角形的中位线平行于三角形的第三边,并且等于第三边的一半.【理解定理】(1)已知两边中点(构成中位线),得到:中位线平行于且等于第三边的一半.如下图示:
(2)定理的证明思路,是常见的关于“中点”的一般解题思路——倍长中线.
(3)定理证明:法一:
法二:
(3)定理的“前世今生”认真观察动画展示
(从动画中,可得到:梯形两腰中点连线(即梯形的中位线)的相关结论,课本虽然将此定理删除,但结论可以用多种已学的知识求得,证法类似.仅例举一法,如下图示:
进一步拓展,如下图示,AD∥BC,点E,F是AB和CD的中点,判断AD,EF和BC的数量关系和位置关系?说明理由.
类似上述思路,仅举一法,如下图示:
(4)三角形的三条中位线相关结论:如下图示
实际上,三角形的中位线将三角形分成四个全等的三角形,可得图中有三个平行四边形,因此相关间的周长面积等均有一定的数量关系.(5)中点四边形(课本中的选学部分)四边形(或折线四边形)的四边中点连线构成的四边形均为平行四边形.
提示:连接AC或BD,利用三角形的中位线定理和平行四边形的判定.(6)三角形的中线与中位线注意:中线与中位线的区别.
连接EF和DF,可证四边形AEFD是平行四边形,得到AF与DE互相平分.
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【挑战1】如图4-1,△ABC的中线BD,CE交于点O,点F,G分别是OB、OC的中点.求证:四边形DEFG是平行四边形.
【图文解析】如图4-1T1~4-1T3.易得DE∥BC,DE=0.5BC,FG∥BC,FG=0.5BC,得DE∥FG,且DE=FG,所以四边形DEFG是平行四边形. (也可连接OA,利用三角形的中位线定理,得EF∥OA,EF=0.5OA,DG∥OA,DG=0.5OA,得EF∥DG,且EF=DG…)【挑战2】如图4-2,△ABC的中线BD,CE交于点O,点F,G分别是OB,OC的中点.当△ABC满足什么条件时,四边形DEFG是矩形?说明理由.
【提示】当AB=AC时,易证∠OBC=∠OCB,得OB=OC,又F,G分别是OB,OC的中点,得OF=OG,进一步,得DF=EG,所以□DEFG是矩形.【挑战3】如图4-5,点D,E,F,G分别是线段AC,AB,OB,OC的中点,连接DE,EF,FG,GD,求证:四边形DEFG是平行四边形.
【提示】连接BC,如图4-5T的图解.
【挑战4】如图4-6,已知:在四边形ABCD中,AD=BC,点E,F分别是DC,AB的中点,直线EF分别与BC,AD的延长线相交于G、H.求证:∠AHF=∠BGF.
【图文解析】
如图4-6T1,取AC的中点M,连接EM和FM.
如图4-6T2和图4-6T3的图解,
或如图4-6T4和图4-6T5的图解.
【挑战5】如图4-7,AD=BC,E,F分别是DC,AB的中点,直线EF分别与BC,AD的延长线相交于G,H.确定∠AHF与∠BGF的数量关系,并说明理由.
【提示】连接BD,取BD的中点M,连接ME,MF,结论:∠AHF+∠BGF=180°.如图4-7T的图解.
【挑战6】如图4-8,已知:在四边形ABCD中,AD=BC,E、F分别是DC、AB的中点,直线EF分别与BC、AD的延长线相交于G、H.确定∠AHF与∠BGF的数量关系,并说明理由.
【提示】连接BD,取BD的中点M,连接ME,MF,结论:∠AHF+∠BGF=180°.如图4-8T的图解.
【挑战7】如图4-9,已知:在四边形ABCD中,AD=BC,E、F分别是DC、AB的中点,直线EF分别与BC、AD的延长线相交于G、H.确定∠AHF与∠BGF的数量关系,并说明理由.
【提示】连接BD,取BD的中点M,连接ME,MF,结论:∠AHF=∠BGF.如图4-8T的图解.
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