| 【目的要求】
1.要求掌握三角形,梯形中位线定义.
2.要求掌握三角形、梯形中位线定理.
3.在定理的证明和解题的过程中,培养运用“转化”思想,引导学生会添加适当的辅助线,把未知转化为已知,用已掌握的知识来研究新问题,从而提高分析问题和解决问题的能力.
【知识要点】
1.中位线概念:
(1)三角形中位线定义:连结三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线.
(2)梯形中位线定义:连结梯形两腰中点的线段叫做梯形的中位线.
注意:
(1)要把三角形的中位线与三角形的中线区分开.三角形中线是连结一顶点和它的对边中点的 线段,而三角形中位线是连结三角形两边中点的线段.
(2)梯形的中位线是连结两腰中点的线段而不是连结两底中点的线段.
(3)两个中位线定义间的联系:可以把三角形看成是上底为零时的梯形,这时梯形的中位线就变成三角形的中位线.
2.中位线定理:
(1)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它的一半.
(2)梯形中位线定理:梯形的中位线平行于两底,并且等于两底和的一半.
【重点与难点分析】
重点:三角形、梯形中位线的概念及定理.
通过三角形、梯形中位线的概念及定理的证明的学习使学生掌握三角形、梯形中位线的定义,掌握三角形、梯形的中位线定理及其应用.
难点:
1.三角形中位线定理的证明,课本采用“同一法”证明的,其基础是(1)三角形中位线定理与平行线等分线段定理的推论1是互为逆命题的关系.(2)线段的中点是唯一的,过两点的直线也是唯一的.
定理证明的其它方法:
(1)通过旋转图形构造基本图形──平行四边形.(2)过三个顶点分别向中位线作垂线.
 
2.梯形中位线定理的证明,课本采用“化归”思想,把梯形中位线问题化归为三角形中位线问题来证明.
定理证明的其它方法:
(1)连结一条对角线 (2)过上底一端作一腰平行线 (3)过一腰中点作另一腰平等线.
  
3.通过添加辅助线解决有关三角形中位线、梯形中位线的问题,提高分析问题,解决问题的能力.
【典型例题】
例一、
已知:在梯形ABCD中AD∥BC,对角线AC⊥BD,EF为梯形的中位线
∠DBC=30°
求证:EF=AC.
分析:第一种证法:平移对角线AC至DG位置,将梯形问题转化为三角形问题
第二种证法:在特殊的Rt三角形中去求解,即证AO= AD,OC= BC得到
AC= (AD+BC)
证法1:过D作DG∥AC与BC的延长线交于一点G
∵AC⊥BD于O
∴∠BOC=∠BDG=90°
∵AD∥BC 即AD∥CG
∴四边形ACGD为平行四边形
∴CG=AD,DG=AC
∴DG= BG,即AC= (BD+CG)= (BC+AD)
∵EF为梯形ABCD的中位线
∴EF= (BC+AD)
∴EF=AC.
证法2:∵AD∥BC
∴∠ADB=∠DBC=30°
∵AC⊥BD于O
∴AO= AD,OC= BC
∴AC= (AD+BC)
∵EF为梯形ABCD的中位线
∴EF= (AD+BC)
∴EF=AC.
例二、
已知:在D ABC中,AG⊥BC于G,E、F、H分别为AB、BC、CA的中点.
求证:四边形EFGH为等腰梯形.
分析:要证四边形EFGH为等腰梯形即证EH∥BC,通过E、H为AB、AC中点可证,再证EF=HG= AC,而E、F为AB、BC中点EF= AC,GH为RtD AGH斜边上中线也可得HG= AC或证梯形EFGH同一 底上的两个角相等.
证法一:∵E、F、H分别为AB、BC、CA的中点
∴EH、EF为D ABC的中位线
∴EH∥BC,EF= AC、EH= BC
∴AG⊥BC,H为AC中点
∴HG= AC
∴EF=HG
∵EH= BC,FG< BC
∴EH≠FG
∴EF不平行HG
∴四边形EFGH为等腰梯形.
证法二:∵E、F、H分别为AB、BC、CA的中点
∴EF、EH为D ABC的中位线
∴EH∥BC,EF∥AC EH= BC
∵FG< BC
∴EH≠FG
∴EF不平行于HG
∴四边形EFGH是梯形
∴∠EFC+∠C=180°即∠EFC=180°-∠C
∵AG⊥BC于G,H为AC中点
∴HG= AC,即HG=HC
∴∠HGC=∠C
∵∠HGB+∠HGC=180°即∠HGB=180°-∠HGC
∴∠EFC=∠HGB
∴梯形EFGH是等腰梯形.
例三、
已知:在正方形ABCD中,对角线AC、BD交于O,AF为∠BAC的平分线,交BD于E,BC于F.
求证:OE= FC.
分析:欲证OE= FC需找到一条与OE相等且与FC有关的一条线段,添加辅助线过O作OG∥BC, 由于O为正方形对角线交点,O为AC中点,推出G为AF中点,因此有OG= FC,再通过三角形内角和定理证出∠3=∠4推出OG=OE,从而得出题证.
证明:过O作OG∥BC交AF于G,则∠5=∠ACB
∵四边形ABCD是正方形,对角线AC、BD交于O
∴AO=CO=OB AC⊥BD ∠BAC=∠ACB=45°∴∠5=45°
∴G为AF的中点
∴OG为D AFC的中位线
∴OG= FC
∵AF平分∠BAC
∴∠1=∠2=22.5°
∴∠4=67.5°
∵∠3是D AGC的外角
∴∠3=∠2+∠5=22.5°+45°=67.5°
∴∠3=∠4
∴OG=OE
∴OE= FC
例四、
已知:梯形ABCD中AD BC,E为AB中点,且AD+BC=DC
求证:DE⊥EC,DE平分∠ADC,CE平分∠BCD.
证法1:取DC中点F,连结EF,E为AD中点,则EF为梯形的中位线
∴EF∥AD∥BC EF= (AD+BC)
∴∠1=∠5,∠3=∠6
∵DC=AD+BC
∴EF= DC=DF=CF
∴∠1=∠2,∠3=∠4
∴∠2=∠5,∠4=∠6
∴∠1+∠3+∠2+∠4=180°
∴∠1+∠3=90°
∴DE⊥C,DE平分ADC,CE平分∠CD
证法2:延长CE与DA延长线交于一点F,过程略.
 
证法3:在DC上截取DF=AD,连结AF、BF、EF过程省.
【练习】
一、填空题:
1.已知图a中AC∥EF∥GH∥DB.AB、CD交于O,AO=OF=FH=HB=AC=2.5cm,则HG= .
2.已知图b,D ABC中AB=AC,AD⊥BC,M为AD中点,DF∥CE,AC=9cm,则AE= .
3.已知图c,在梯形ABCD中AD∥EF∥BC,AE=EB,EM∥DC且EM=3.5cm,则DF= .
4.已知图d,D ABC是等边三角形,AF⊥AB,EF∥DC,AE=3.5cm,则AD= .

二、证明题:
1.已知:如图a,AB⊥BD,DC⊥BD,O为AC中点,求证:OB=OD.
2.已知:如图b,AD平分∠BAC,BD⊥AD,DE∥AC,求证:E是BC的中点.
3.已知:如图c, ABCD中E、F分别为AB、DC中点,AF、EC交BD于M、N,求证:BM=MN=ND.
4.已知:如图d,四边形ABCD中AD=BC,M、N分别为AB、CD的中点MN所在直线与AD、BC的延长线交于P、Q,求证:∠APM=∠BQM.

【答案、提示】
一、 1. 5cm 2. 3cm 3. 3.5cm 4. 7cm.
二、 1.提示:延长DO与AB交于E,再作OF⊥BD垂足为F.
2.提示:延长AC、BD交于一点F,通过证D是BF的中点,求解.
3.略
4.提示:连结AC取AC中点E,连EM、EN.
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