23.4 中位线
【知识与技能】
1.掌握三角形的中位线的概念和定理.
2.了解三角形的重心及其性质.
【过程与方法】
灵活运用三角形中位线解决有关问题.
【情感态度】
结合实际问题,进一步理解三角形中位线的概念及性质,培养创造性思维.
【教学重点】
经历三角形中位线性质定理的形成过程,并能利用它们解决简单的问题.
【教学难点】
训练说理的能力.
一、创设情境,导入新知
1.如图,在△ABC中,DE∥BC,则△ADE∽△ABC.这个问题在本章第23.3.1节中我们已经解决.
问:若D是AB的中点,那么E是AC的中点吗?DE与BC的比是多少?
2.上述问题的逆命题是什么?
二、合作探究,理解新知
探究:三角形的中位线定理
1.你写出的逆命题是什么?它成立吗?
逆命题:如果D、E分别是AB、AC边的中点,那么DE∥BC,DE=BC.
说明:(1)另一个逆命题不考虑;
(2)让学生画图,观察、猜想结论是否成立;
(3)学生讨论、验证命题成立.
2.证明:如图,△ABC中,点D、E分别是AB与AC的中点,∴==.
∵∠A=∠A,
∴△ADE∽△ABC(如果一个三角形的两条边与另一个三角形的两条边对应成比例,并且夹角相等,那么这两个三角形相似),∴∠ADE=∠ABC,=(相似三角形的对应角相等,对应边成比例).
∴DE∥BC且DE=BC.
思考:此命题还有其他证法吗?
学生在前面讨论的基础上,在教师引导下找出其他证法,最后教师归纳.
证法一:如图,延长DE到F,使EF=DE.
在△ADE和△CEF中,
∵AE=EC,DE=EF,∠AED=∠CEF,
∴△ADE≌△CFE.
∴CF=AD,∠A=∠ECF.
∴AB∥CF.
又∵AD=DB,∴CF=BD.
∴四边形BCFD是平行四边形.
∴DF∥BC,DF=BC.
∴DE∥BC且DE=BC.
证法二:作如下图所示的辅助线,即过E点作AB的平行线交BC于N,交过A点与BC平行的直线于M.
证法三:如下图,过A、B、C三点分别作DE的垂线.
3.归纳
(1)我们把连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线.
(2)三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半.
思考:中线和中位线有什么异同点?
例题讲解
例1:求证三角形的一条中位线与第三边上的中线互相平分.
已知:如图所示,在△ABC中,AD=DB,BE=EC,AF=FC.
求证:AE、DF互相平分.
证明:连结DE、EF.∵AD=DB,BE=EC,
∴DE∥AC(三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半).
同理EF∥AB.
∴四边形ADEF是平行四边形.
∴AE、DF互相平分(平行四边形的对角线互相平分).
说明:对于文字证明题要先根据题意,画出图形,写出已知、求证,最后再证明.
例2:如图,△ABC中,D、E分别是边BC、AB的中点,AD、CE相交于G.
求证:==.
证明:连结ED.
∵D、E分别是边BC、AB的中点,
∴DE∥AC,=(三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半).
∴△ACG∽DEG.
∴===.
∴==.
思考:作另外两条三角形的中线,是否也有这个结论?这个结论用文字怎样叙述?
学生小组合作解决,结论仍然成立,可得如下结论:
三角形三条边上的中线交于一点,这个点就是三角形的重心,重心与一边中点的连线的长是对应中线长的.
【教学说明】引入重心的概念,了解重心与一边中点的连线的长是对应中线长的.
例3:在四边形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA的中点,四边形EFGH是平行四边形吗?为什么?
(让学生完成)
操作与思考:1.请任画一个四边形,顺次连结四边形各边的中点.
2.猜想探索得到的四边形的形状,并说明理由.
3.由E、F分别是中点,你能联想到什么?你应该如何做?
【教学说明】对大部分学生而言,此题难度较大,原因在于条件与结论之间无法建立直接的联系,学生易产生思维障碍,因此需要将难度分解,把问题慢慢引向三角形中位线的性质上,让学生进一步感受转化思想的重要性.
三、尝试练习,掌握新知
1.教材第79页练习第1题.
2.请同学们完成《探究在线·高效课堂》“随堂练习”部分.
四、课堂小结,梳理新知
本节课你有什么收获?
1.三角形中位线是三角形中重要的线段,它与三角形中线不同.
2.三角形的中位线定理是三角形的一个重要性质定理,注意定理的条件、结论,结论有两个,具体应用时,可视具体情况选用其中一个关系或用两个关系.熟悉三角形中位线所在的图形的结构,适当地构造三角形中位线定理的条件是用好定理的关键.
3.在这节课中我们一起经过试验、探索,发现了三角形中位线定理,学会了一种很重要的探究问题的方法.
4.本节课开始提出的测量问题,通过大家今后不断地学习新知识,将会有更多的解决办法.
五、深入练习,巩固新知
请同学们完成《探究在线·高效课堂》“课时作业”部分.
1.教材习题23.4第3、4题.
2.已知:如图,△ABC的周长为a,面积为S,连结各边中点得△A1B1C1,再连结△A1B1C1各边中点得△A2B2C2…则第1次连结所得△A1B1C1的周长=______,面积=______;第2次连结所得△A2B2C2的周长=______,面积=______;第3次连结所得△A3B3C3的周长=______,面积=______…第n次连结所得△AnBnCn的周长=______,面积=______.
3.(1)如图①,E、F、G、H分别是矩形ABCD的边AB、BC、CD、DA的中点,四边形EFGH是什么四边形?为什么?
(2)如图②,E、F、G、H分别是菱形ABCD的边AB、BC、CD、DA的中点,四边形EFGH是什么四边形?为什么?
① ②
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