师:同学们好,今天我们一起来学习人教版八年级下册第18章18.1第6课平行四边形的判定三。下面明确这节课的学习目标:一、理解三角形中位线的概念,探索并证明三角形的中位线定理;二、能应用三角形的中位线定理解决相关问题。

  前面研究平行四边形问题时,常把它分成几个三角形,利用三角形全等性质研究平行四边形相关问题。今天,我们将利用平行四边形研究三角形相关问题。三角形各边中点有特殊作用,先来回顾三角形一个中点的情况。

  如图1,DC是△ABC的中线,思考以下问题:

  第一,AD与BD有什么数量关系?根据三角形中线定义,可得AD = BD = 1/2 AB。

  第二,△ADC与△BDC面积有什么关系?因为AD = BD,此时两个三角形等底同高,所以它们面积相等,即S△ACD = S△BCD = 1/2 S△ABC。

  第三,延长CD到M,使MD = CD,连接AM、BM,四边形AMBC是什么四边形?倍长中线是利用三角形中线构造全等三角形的常用方法。由D是AB中点及作图可知,AD = BD,MD = CD。根据“对角线互相平分的四边形是平行四边形”,可得四边形AMBC是平行四边形。所以,倍长中线还能构造平行四边形,用平行四边形相关知识解决问题。

  进一步思考,如果题目条件增加三角形一边的中点,会有什么结论呢?

  如图2,在△ABC中,DC是△ABC的中线,点E是AC中点。此时,除根据中点定义得到线段相等结论外,连接DE,可得△ACD的中线DE,即DE平分△ACD面积,所以S△ADE = S△CDE = 1/2 S△ACD。而△ACD面积是△ABC面积的一半,所以△ADE面积是△ABC面积的1/4。

  由此可见,三角形的中线平分三角形面积,连接三角形两边中点的线段可得到一个面积为原三角形面积1/4的三角形。连接三角形两边中点的线段DE在△ABC中有特殊意义,下面给线段DE下定义。

  如图,在△ABC中,D、E分别是边AB、AC中点,连接DE,像DE这样连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线。那么线段DE与三角形的边有什么关系呢?根据定义,点D平分△ABC的边AB,点E平分△ABC的边AC,那么DE与△ABC第三边BC有什么关系呢?两条线段关系有位置关系和数量关系,通过观察可猜想DE与BC平行,那么DE和BC数量关系如何?通过平移线段BC,可猜想DE是BC的一半。所以,猜想三角形的中位线平行于三角形第三边,且等于第三边的一半。这个猜想是否成立,需经过严谨推理论证,下面一起尝试证明。

  这个猜想结论有两个,对于线段平行,可用同位角、内错角相等或同旁内角互补证明,也可运用最近学习的平行四边形对边平行来证;对于线段倍分关系,通常用截长补短法,然后证明线段相等,证明线段相等方法很多,比如平行四边形对边相等,而图中无现成平行四边形,接下来尝试构造与DE、BC有关的平行四边形。

  那么该如何构造平行四边形呢?前面分析提到可用截长补短法证明线段倍分关系。若用截长法,比如在BC上截取BF = DE,或过点E作EF平行于AB,通过分析发现缺少条件难以完成证明。下面尝试用补短法,即倍长DE。

  通过倍长DE,可得DE = EF,点E是AC中点。根据“对角线互相平分的四边形是平行四边形”,顺次连接A、D、C、F可得到平行四边形ADCF。根据平行四边形性质,对边平行且相等,可得CF平行且等于AD。又因为D是AB中点,所以AD = BD,进而得到CF平行且等于BD。

  根据“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”,可得平行四边形BCFD。这样就得到需要的两个结论。下面看详细证明过程:

  首先写出辅助线做法,延长DE到F,使EF = DE,连接AF、CF、DC。由E是AC中点及添加辅助线方法可得AE = EC,DE = EF。根据平行四边形判定“对角线互相平分的四边形是平行四边形”,可得四边形ADCF是平行四边形。根据平行四边形性质“对边平行且相等”,可得CF平行且等于AD。因为D是AB中点,所以AD = BD,从而CF平行且等于BD。

  再根据平行四边形判定“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”,所以四边形BCFD是平行四边形,进而得到DF平行且等于BC。由作图可知,DE = 1/2 DF,所以DE平行于BC,DE = 1/2 BC。这里出现一个新符号“平行且等于”,表示两条线段既平行又相等。

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《8年级下册数学 第18章 18.1平行四边形(6)三角形的中位线 逐字稿-3,424字 第5版》.docx
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