2023年初中数学三角形中线,倍长中线
三角形的中线是连接三角形顶点和它的对边中点的线段。每个三角形都有三条中线,它们都在三角形的内部,三条中线的交点是三角形的重心。这个点是各中线的三等分点。
如图BE是∆ABC的AC边上的中线。根据中线的定义,可知中线与对边的交点是对边的中点,这就有了一个隐藏的等量关系,即AE=CE。
倍长中线
延长中线,使所延长部分与中线相等,然后连接相应的顶点,则对应角对应边都对应相等,可以构造全等三角形。
为了理解这种方法,我们把它补全成平行四边形。延长BE到点D使DE=BE,连接AD与CD,会得到一个平行四边形ABCD
虽然初一还没有学习平行四边形,但是简单了解一下有助于我们理解倍长中线这种方法。
平行四边形的性质:平行四边形的两组对边分别相等;平行四边形的对角线互相平分。这些性质可以和倍长中线构造的全等三角形相互理解和验证。
作用:转化线段
上图中通过倍长中线,得到∆CDE≌∆ABE,可得CD=AB,这样可以把AB转化成CD,可以把不在同一个三角形的线段转到同一个三角形中。
例题1:如图∆ABC中,AB=5,AC=9,则BC边上的中线AD的长度的取值范围是多少。
比较线段的大小或确定取值范围,可以利用三角形的三边关系:任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边。这样就需要比较的线段对象要在同一个三角形的,所以可以利用倍长中线来转化线段。
所以我们延长AD到点E使DE=AD,连接CE。
在∆ABD与∆ECD中,AD=ED,∠ADB=∠EDC,BD=CD,所以∆ABD≌∆ECD,所以AB=EC。把AB转化到EC,这样AC,EC,与中线AD就在同一个三角形中(此处AE=2AD)
然后根据三角形的三边关系,AC-EC
接下来我们看一下关于极限值2和7的情况。当∠A接近180°时,即B,A,C在一条直线时,BD=BC,此时AD=(AB+BC)/2 -AB=2。当∠A接近0°时,即A,B,C在一条直线时,BD=CD,此时AD=(AC-AB)/2 +AB=7
虽然动图比较直观,但是孩子们尽量试着自己想象一下它的变化过程。
在几何题中,只要有中点,我们就可以想到三角形中线,试着倍长中线来构造全等三角形(关于中点,我们就多了一个思路)。
下面这种图形,已知F是BC的中点,虽然BE没有连接,但是其实EF就是∆BCE的中线,可以倍长EF来构造全等三角形。例如延长EF到点H,使HF=EF,则有∆CEF≌∆BHF。