GeoReflex几何反射GEOMETRY MODEL LAB
中点与线段八年级下

三角形中位线模型

又称:中位线定理、两中点连线

三角形两边中点的连线叫中位线,它平行于第三边,并且等于第三边的一半;反过来,过一边中点且平行于另一边的直线必平分第三边。
难度 入门考试权重 7 步证明 · 2 步辅助线

识别口诀 · MNEMONIC

两中点,一连线;平行底边,长度一半。
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标准几何图形

点击下方按钮逐步显示辅助线,观察每一步新增的线段与结论。

标准几何图形 · 辅助线演示已显示 2 步
ABCDE
STEP 1连接两边中点 D、E: 是 中点、 是 中点,连接 ,图中 就是中位线;注意等长标记 、,它们说明 、 确实是中点,而不是“看起来在中点”。→ 得到中位线 ,把“两个中点”变成一条可以直接使用的线段
STEP 2延长 DE 到 F,使 EF = DE,连接 CF(证明用补图):证明定理时在图上补出 :延长 到 ,使 ,连接 。于是 , 与 平行且相等。卡片示意图只画到中位线 , 是证明时补出的点。→ 把 放大成 ,得到平行四边形 ,于是 、,即 、
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模型的基本定义

如图, 中 、 分别是 、 的中点,连接 ,则 ,且 。这条线段叫三角形的中位线。一个三角形有三条中位线,它们把原三角形分成四个全等的小三角形,所以三条中位线围成的三角形周长是原三角形的一半、面积是原三角形面积的四分之一。
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题目出现什么条件时应该想到它

这些是“入口信号”,不要求全部出现,但出现得越多,越应该优先检查本模型。

  • 1图中有两个中点,且分别落在同一个三角形的两条边上
  • 2已知“ 是 中点、 是 中点”或“ 过两边的中点”
  • 3要求证两条线段平行,或求线段的二倍、一半关系
  • 4出现“中点 + 平行”的组合,需要把平行关系搬到另一条边上
  • 5求三角形周长、面积的一半,或求两点间无法直接测量的距离
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常见触发关键词

两个中点中点连线DE ∥ BC一半周长一半过中点作平行线平分第三边
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辅助线具体画法

重点内容:每一步都写清怎么画、为什么画、画完得到什么。

  1. STEP 1

    连接两边中点 D、E

    是 中点、 是 中点,连接 ,图中 就是中位线;注意等长标记 、,它们说明 、 确实是中点,而不是“看起来在中点”。
    得到得到中位线 ,把“两个中点”变成一条可以直接使用的线段
  2. STEP 2

    延长 DE 到 F,使 EF = DE,连接 CF(证明用补图)

    证明定理时在图上补出 :延长 到 ,使 ,连接 。于是 , 与 平行且相等。卡片示意图只画到中位线 , 是证明时补出的点。
    得到把 放大成 ,得到平行四边形 ,于是 、,即 、
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为什么这样添加辅助线

两个中点各自只给出“一半”,而“平行”这条信息在图上完全看不出来。要证平行,必须让 DE 与 BC 出现在同一个可以判定平行的图形里。把 DE 延长一倍得到 DF,此时 E 成了 DF 的中点,再由全等得 CF 与 AD 平行且相等;而 AD 与 DB 在同一条直线上且相等,于是 CF 与 DB 平行且相等,四边形 DBCF 成为平行四边形。DE 是 DF 的一半,而 DF 等于 BC,“平行”与“倍半”一次得到。一句话:中位线的“平行”靠平行四边形来证,“一半”靠全等来证。
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添加辅助线后产生的新关系

  • ,
  • 与 的对应边之比为 (学完相似后即相似比为 )
  • ,四边形 的面积
  • 三条中位线围成的三角形,周长是原三角形的一半、面积是原三角形的四分之一
  • 过 作 交 于 ,则 与 重合(中位线定理的逆定理)
  • 若再取 中点 ,则
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能使用哪些定理和性质

三角形中位线定理:中位线平行于第三边,且等于第三边的一半中位线定理的逆定理:过一边中点且平行于另一边的直线,平分第三边全等三角形判定:SAS平行四边形的判定(一组对边平行且相等)与性质(对边平行且相等)等底等高的三角形面积相等
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完整证明过程

每一步都写明结论与依据,可直接对照考试书写格式。

证明目标已知 、 分别是 、 的中点,求证 ,且 。
  1. 1延长 到 ,使 ,连接
    依据作图(补图)
  2. 2,,
    依据 是 中点;对顶角相等;作图
  3. 3
    依据SAS
  4. 4,
    依据全等三角形的对应边、对应角相等
  5. 5,即 ,且
    依据内错角相等得平行; 是 中点
  6. 6四边形 是平行四边形
    依据一组对边 、 平行且相等
  7. 7,,所以 ,
    依据平行四边形的对边平行且相等; 是 的中点

补充说明

中位线定理的逆定理同样常用:过三角形一边中点作另一边的平行线,必平分第三边,证明方法仍是“补图 + 平行四边形”。还要分清中位线(连两边中点)与中线(连顶点与对边中点):前者平行于第三边,后者过顶点。
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典型例题

题目如图,、、 分别是 、、 的中点,,,。求 的长与 的周长。已知:三边中点已知,,,。

解答

  1. 1
    依据中位线定理(、 是 、 中点)
  2. 2
    依据中位线定理(、 是 、 中点)
  3. 3
    依据中位线定理(、 是 、 中点)
  4. 4 的周长
    依据三边相加
  5. 5 的周长
    依据三条中位线都是对应边的一半,可用来检验
结论与点评, 的周长为 ,恰好是 周长的一半。
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常见变式

变式 1求面积

三条中位线把三角形分成四个全等的小三角形,所以 ,四边形 的面积 。

变式 2逆用中位线

已知 是 中点, 交 于 ,则 是 中点,且 。

变式 3中点四边形

顺次连接任意四边形各边中点,得到的四边形是平行四边形,它的每条边都等于原四边形一条对角线的一半。

变式 4中点 + 平行求长度

在 中 为 中点,过 作 交 于 ,若 ,则 ,且 平分 。
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易错点

  • !把中位线和中线混为一谈:中位线连两边中点,中线连顶点与对边中点。
  • !只记 而忘记 ,遇到需要平行传递的题就卡住。
  • !全等证明中把对应顶点写错:应为 ( 对 、 对 、 对 )。
  • !认为“任意两个中点的连线”都等于第三边一半,却没说它们是同一个三角形两边的中点;在四边形里要另作分析。
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关联模型