初中數學:平凡的「中位線」,不可小視的「中位線」

2020-12-21 觀老師聊一聊

在涉及三角形及四邊形(含梯形)的證明和計算題中,經常會用到「中位線」。「中位線理論」出現在初中數學「平行四邊形及特殊的四邊形」相關內容裡。在四邊形的求證題型,特別是有關線段長度求證和計算過程中,利用中位線理論,有時可以意想不到的便利。三角形的求證,也可以從平行四邊形相關求證方法中借鑑一二。

考慮到初中數學的數形結合證明題中,四邊形的證題有時會出現涉及梯形的求證題型,而且梯形的中位線與三角形和四邊形中位線的使用方法相通,因此,本文將梯形中位線做為拓展知識一起講述。需要注意的是,「中位線理論」在三角形的求證題型中,應用的次數要多於四邊形(含梯形)。

一、中位線定義:

把連接三角形任意兩邊中點的線段叫做三角形的中位線。

梯形中位線定義:連結梯形兩腰中點的線段叫做梯形的中位線,注意:連結兩腰中點的線段,不是連結兩底中點的線段.

二、中位線的性質及相關內容:

1、三角形的中位線:平行於第三邊,並且等於第三邊的一半。(這裡要注意:中點的位置;中位線與第三邊的位置和數量關係)。

梯形的中位線:平行於兩底,並且等於兩底和的一半。

2、中位線的應用範圍:

①判別線段的位置(平行)關係

②確定線段的大小、倍數、和差等關係;

③計算圖形中某線段的長度:利用中位線起到「橋梁樞紐」關係;

3、中位線應用「提示」:數形結合類題目中,尤其在三角形求證類題目,已知條件出現「某線段中點」,或者在證明過程中出現「某線段的中點」內容,就要聯想到「中位線理論」。

4、運用方法:在解題過程中,儘可能添找中點,確認、或者利用輔導線構建包含帶有中點的三角形,或者梯形(四邊形,或者是平行四邊形),使用含有中點的線段,重新構建三角形。梯形題型的解法類似於三角形和四邊形,「舉一反三」即可。

5、中位線定理的可逆:

①經過三角形一邊中點,平行於另一邊的直線,必定平分第三邊;

②經過梯形一腰的中點與底邊平行的直線,必定平分另一腰;

由「中位線定理」的可逆性,聯想到「平行線截比例線段定理」,這個定理在相似三角形有關內容的求證時應用比較廣泛:一組平行線在一直線上截得相等線段,在其他直線上截得的線段也必定相等。

6、分清「中位線和中線」的區別:要把三角形的中位線與三角形的中線區分開,三角形中線是連結一頂點和它的對邊中點的線段,而三角形中位線是連結三角形兩邊中點的線段。

三、例題:

【例1】已知:如圖,在平行四邊形ABCD中,E是CD的中點,F是AE的中點,FC與BE交於G.求證:GF=GC。

【解析】在初中知識中,能證明線段相等的方法通常是兩種:①等邊對等角;②證明全等。採用何種方法,與題中給出的條件和暗示相關:前者需要有角度的提示,或者出現證明角度相等的隱含提示;後者則是比較通用的方法,只要能找到符合證明普通三角形全等定理的條件,就可以證明。但本題明顯不屬於兩者中任意一種。於是,從題目中已知條件「E是CD的中點,F是AE的中點」尋找到解題突破口:聯想到「中位線定理」,通過 「中位線」構築「平行四邊形」,進而利用平行四邊形的性質:「平行四邊形的對角線相互平分」,可以求證。

【解析】取BE中點H,連接FH,CH。

∵F是AE的中點,

∴FH∥AB,AB=2FH

又 ∵ CD∥AB,E是DC的中點,

∴AB=2DE=2EC

∴CE∥FH,CE=FH

∴四邊形FHCE是平行四邊形,

∴GF=GC

【例2】已知:在△ABC中,BC>AC, AD=BC,連結DC。過AB、DC的中點E、F作直線,直線EF與直線AD、BC分別相交於點M、N。∠AMF=∠BNE。

【解析】若想證明∠ENB=∠AMF,考慮到已知條件中「E、F是AB、DC的中點」,因此,最好的方法是添加輔導線,利用中位線和平行線的關係求證。

【證明】取AC的中點H,連結HF,HE

∵F是DC中點,H是AC中點,

∴△ACD中,HF∥AD,AD=2HF

∴∠AMF=∠HFE(兩直線平行,同位角相等)

同理,在△ACB中,HE∥BC,BC=2HE

∵AD=BC

∴HF=HE

∴∠HEF=∠HFE

∴∠AMF =∠ENB

最後,贅述一句:在「數形結合」的解題過程中,首先要「讀懂題」,理解題意,「題目說的是什麼、求什麼」;其次要注意「題設與求證」之間「需要用什麼方法聯通」,深挖「題設部分與求證部分的內容之間,涉及到哪些定理定律」。找到彼此之間的聯絡,解題思路就會順然而開,至於解題方法,其實排在第三位。這也是平時所謂的「解題思維」。(昨天的一篇文章,不小心信用分被扣10分,真令人沮喪。謝謝您的本次閱讀,敬請繼續關注作者「觀海松說教育」。如果您有更好建議,敬請評論分享。)

相關焦點

  • 初中數學,中考必考,易得分的知識點——關於三角形中位線的詳解
    今天的主題是:三角形的中位線。不知道你的想法和小編的是否一樣——為什麼在平行四邊形裡要加上三角形的內容。那麼我們就帶著這個疑惑,展開今天的內容吧。首先,我們得弄清楚這個三角形中位線的概念。這就要我們在自己的草稿紙上,畫一個三角形來並標註ABC三個頂點,並任取兩邊的中點D和E,連接DE,如下圖:這是我們把DE叫做三角形ABC的中位線,即所謂的三角形中位線就是:連接三角形兩邊中點的線段,叫做三角形的中位線。
  • 2021年中考數學知識點:三角形的中位線
    中考網整理了關於2021年中考數學知識點:三角形的中位線,希望對同學們有所幫助,僅供參考。   三角形中位線是三角形中重要的線段,三角形中位線定理是一個重要性質定理,它是前面已學過的平行線、全等三角形、平行四邊形等知識內容的應用和深化,對進一步學習非常有用,尤其是在判定兩直線平行和論證線段倍分關係時常常用到。
  • 初中數學幾何中常見輔助線的作法
    在初中數學幾何學習中,如何添加輔助線是許多同學感到頭疼的問題,許多同學常因輔助線的添加方法不當,造成解題困難。以下是常見的輔助線作法編成了一些「順口溜」歌訣。   人人都說幾何難,難就難在輔助線。輔助線,如何添?把握定理和概念。   還要刻苦加鑽研,找出規律憑經驗。圖中有角平分線,可向兩邊作垂線。
  • 初中數學:幾何常見輔助線作法口訣
    初中數學:幾何常見輔助線作法口訣   在初中數學的學習中,同學們幾乎都說幾何很困難,難點就在輔助線。輔助線到底如何添?除了把握定理和概念外,還要刻苦鑽研,找出規律經驗,才能更好的學好幾何。   三角形   圖中有角平分線,可向兩邊作垂線。
  • 不知怎麼作輔助線?初中數學4種圖形輔助線添加方法,很實用!
    數學幾何版塊,有時候根據題目已知條件無法尋得求證條件,這時候就需要添加輔助線,簡單的一條輔助線就能使得解題變得很簡單。但是有很多同學卻不知怎樣添加合適的輔助線,看到答案後才恍然大悟原來要這樣添加,今天,小星整理了初中階段數學中幾個主要幾何圖形添加輔助線的方法,希望對大家有所幫助。
  • 2018初中數學幾何輔助線添加技巧
    新一輪中考複習備考周期正式開始,中考網為各位初三考生整理了中考五大必考學科的知識點,主要是對初中三年各學科知識點的梳理和細化,幫助各位考生理清知識脈絡,熟悉答題思路,希望各位考生可以在考試中取得優異成績!下面是《2018初中數學幾何輔助線添加技巧》,僅供參考!   口訣1     人說幾何很困難,難點就在輔助線。
  • 初中數學最重要的兩條線:垂直平分線和角平分線深度檢測
    北師大版初中數學下冊第一章《三角形的證明》,這一章內容絕大部分都是已經學過的,實際上是一個複習和鞏固的章節,當然也有新的知識點。除了三角形以外,最重要的知識點就是兩線,線段的垂直平分線,角平分線。這可能是初中數學最重要的兩條線。垂直平分線在以前學軸對稱的時候,實際上已經學過,對稱軸就是一條垂直平分線。
  • 初中幾何輔助線口訣,太有才了!不過只能當作參考
    初中幾何在中考數學中佔「半壁江山」,初中幾何的成敗決定了初中數學的成敗。而添加輔助線又是決定初中幾何成敗的關鍵,在數學圈都流傳「得輔助線者得幾何,得幾何者得初中數學」的說法。為了幫助初中省更好地掌握幾何輔助線的添加技巧,有人總結了三角形、四邊形、圓等幾何圖形中常用輔助線,並且把它們總結成歌謠的形式,以方便記憶。這首歌謠概括了三角形中添加輔助線的幾種常見方法,方法一:已知條件有有角平分線,可以過角平分線上的點作角兩邊的垂線,也可添加角一邊的平行線。
  • 初中數學:相交線與平行線的這些知識你必須要搞明白?
    大家好,歡迎進入Math實驗室— 專注於數學的我們是用心的!本文我們主要分享一下初中數學中相交線和平行線的相關知識,這部分屬於初中平面圖形的基礎知識,因而中考中考察的頻率也較低,難度一般,而本文主要是通過對相交線中的一些角的定義和平行線的性質與判定進行探究,後面我們會單獨講解平行線中的相關模型及其構造方法,來加深學生的學習興趣,同時也希望能夠讓學生和老師有所感悟,接下來我們也將進行詳細講解,至於其他未涉及內容我們將會在後續更新出來,也請大家持續關注
  • 數學老師整理:初中幾何輔助線—圓!寒假吃透,新學期「0」扣分
    數學老師整理:初中幾何輔助線—圓!寒假吃透,新學期「0」扣分眾所周知,初中數學是很重要的,不論是函數,還是幾何,對於高中的數學來說都是一個打基礎的的階段。往往初中數學學得好的學生,到高中無論是在數學理解能力還是在解題方面都會比其他的學生領悟性強的多。反之,則因為所學內容越來越抽象,不適應難度的提升而被淘汰。因此,在初中階段的數學學習中,我們就要一步步地把基礎打牢。其中,幾何是初中數學最主要的內容,在中考答題中,也佔著較大的比例。
  • 初中數學:幾何輔助線「口訣」+練習題,趁早掌握,考試遙遙領先
    初中數學:幾何輔助線「口訣」+練習題,趁早掌握,考試遙遙領先!在數學的學習中,重點之一的幾何是學生頭疼的內容之一,相關知識的掌握,對於孩子的空間想像能力要求比較高。幾何作為數學考試中的常考點,總有些彎彎繞繞學生自己轉不過彎來。在老師講解之後,會有一種恍然大悟的感覺,其實這些幾何圖形的題目做多了自然而然的明白了。
  • 考試必備:初中數學幾何輔助線口訣+技巧,全部掌握,成績滿分!
    初中數學學習有很多難點,其中,幾何知識就是難點之一,可以說,幾何佔據了初中數學的「半壁江山」,幾何部分包含了很多重難點,甚至中考考點。「初一不分上下,初二兩極分化,初三一決上下」,可見,初二年級的學習是整個初中階段學習的關鍵時期。
  • Spark結構化流中的加水位線方法
    打開APP Spark結構化流中的加水位線方法 聞數起舞 發表於 2020-05-03 17:28:00 解決這個問題的方法是加水位線的概念。 從Spark 2.1開始,結構化流API就支持它。 什麼是水位線? 加水位線是一種有用的方法,可幫助流處理引擎處理延遲。 基本上,水印是一個閾值,用於指定系統等待延遲事件的時間。 如果到達事件位於水位線之內,它將用於更新查詢。 否則,如果它早於水位線,它將被丟棄,並且流引擎不會對其進行進一步處理。
  • 初中數學:三角形做輔助線的技巧及典型例題,考試有大用!
    幾何是數學中很典型的一塊知識點,從小學開始,我們就在接觸幾何了,比如正方形、長方形、圓等等,這是幾何最基本的知識點。到了初中後,隨著課程的深入,同樣的幾何圖形,我們要學習的地方變得更多了,難度也上了一個等級,小學能夠輕鬆應對的幾何題,到了初中已經成了大家考高分道路上的攔路虎,另不少學生感到頭痛。再加上幾何部分是考試中必出的題目,不管是大考還是小考,都可以看到他們的身影,所以,這一類題想要穩拿滿分,就必須多多積累,平時也要多做練習題,才能在考試的時候考出個好成績。
  • 2021年中考數學知識點:三角形中常見輔助線的添加
    中考網整理了關於2021年中考數學知識點:三角形中常見輔助線的添加,希望對同學們有所幫助,僅供參考。   1.與角平分線有關的   (1)可向兩邊作垂線。   (2)可作平行線,構造等腰三角形   (3)在角的兩邊截取相等的線段,構造全等三角形   2.與線段長度相關的   (1)截長:證明某兩條線段的和或差等於第三條線段時,經常在較長的線段上截取一段,使得它和其中的一條相等,再利用全等或相似證明餘下的等於另一條線段即可   (2)補短:證明某兩條線段的和或差等於第三條線段時
  • 初中數學知識點:四邊形
    初中數學四邊形知識點     一、平行四邊形的定義、性質及判定     1.兩組對邊平行的四邊形是平行四邊形.     2.性質:(1)平行四邊形的對邊相等且平行;(2)平行四邊形的對角相等,鄰角互補;(3)平行四邊形的對角線互相平分.
  • 老師把公式寫成歌 盤點初中數學的26個口訣
    川北在線核心提示:原標題:老師把公式寫成歌 盤點初中數學的26個口訣 數學也可以像音樂一樣優美,近日,一名初中數學老師寫的《幾何輔助線之歌》火了。 數學公式也能寫成歌,盤點初中數學的26個口訣 他說希望可以用寫歌的方式克服同學們對數學的恐懼,我們來感受一下這首歌。
  • 數學老師直言:初中背熟這40句「輔助線口訣歌」,勝過任何補習班
    數學老師直言:初中背熟這40句「輔助線口訣歌」,勝過任何補習班(附典題)數學這門學科對於很多學生來說,一直都是一門很難的學科。尤其是很多同學在進入初中之後,會發現數學的難度增加了好幾倍。私底下,很多家長反映,說:自己孩子小學數學明明是班裡的佼佼者,升上初中卻開始下降,初一還好,下降不明顯,勉強支撐到初二,結果難度稍微一上去,成績就開始下滑……因為,小學的數學很多是基礎概念,很多學生靠經驗去做題,記住乘法口訣你就能會做乘法,而且簡便方法計算也無非就那幾種。
  • 初中數學全等三角形輔助線的幾種作法,家長可以保存給孩子
    小仙的所在城市,初中版本數學教材用的是北師大版,全等三角形是在初一下學期開始學習的,人教版是在初二。說是話,證明三角型全等的知識點並不難,即使算上直角三角形全等證明方法,其實總共才有5種(SSS,SAS,ASA,AAS,HL)。
  • 2018中考數學知識點:平行四邊形中常用輔助線的添法
    新一輪中考複習備考周期正式開始,中考網為各位初三考生整理了各學科的複習攻略,主要包括中考必考點、中考常考知識點、各科複習方法、考試答題技巧等內容,幫助各位考生梳理知識脈絡,理清做題思路,希望各位考生可以在考試中取得優異成績!下面是《2018中考數學知識點:平行四邊形中常用輔助線的添法》,僅供參考!