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专题18.7 三角形的中位线(知识梳理与考点分类讲解)
【知识点一】三角形的中位线的定义:连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线.
特别提醒:
1. 三角形有三条中位线.
2. 不要把三角形的中位线与三角形的中线混淆,应从它们的定义加以区别.
【知识点二】三角形中位线定理
三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.
特别提醒:
三角形的三条中位线把原三角形分成四个全等的小三角形,每个小三角形的周长为原三角形周长
的一半,每个小三角形的面积为原三角形面积的四分之一.
【考点目录】
【考点1】利用三角形中位线求值; 【考点2】利用三角形中位线证明;
【考点3】利用三角形的中位线求值与证明; 【考点4】三角形的中位线综合应用;
【考点1】利用三角形的中位线求值.
【例1】(2023上·四川宜宾·九年级校考阶段练习)如图,在 中, 是 边上的中线,点
在 边上,且 , 交 于点 ,则求(1) 的值?
(2) 的值?
【答案】(1) 的值为1;;(2) .
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,三角形中位线定理.
(1)如图所示,取 中点G,连接 ,则 是 的中位线,即可证明 ,
,进而推出 ,再证明 ,即可求解;
(2)由 ,推出 ,再根据点G是 中点,据此求解即可.
(1)解:如图所示,取 中点G,连接 ,
∵ 是 边上的中线,即D是 的中点,
∴ 是 的中位线,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,∴ 的值为1;
(2)解:∵ ,
∴ ,
∵点G是 中点,
∴ .
【变式1】(2023·广东肇庆·统考三模)如图, 中, , 平分 ,交 于点 ,
,点 , 分别是 和 的中点,则 的长为( )
A.3 B.2.5 C.2 D.5
【答案】B
【分析】首先根据平行四边形的性质可得 , ,再结合角平分线的定义和平行线的
性质证明 为等腰三角形,易得 ,进而可得 ,然后结合点 , 分别是
和 的中点,易得 是 的中位线,结合三角形中位线的性质即可获得答案.
解:∵四边形 是平行四边形,
∴ , ,
∴ ,
∵ 平分 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵点 , 分别是 和 的中点,
∴ 是 的中位线,
∴ .
故选:B.
【点拨】本题主要考查了平行四边形的性质、三角形中位线的性质、等腰三角形的判定与性质、角平
分线的定义、平行线的性质等知识,熟练掌握平行四边形的性质和三角形中位线的性质是解题关键.
【变式2】(2023上·重庆渝中·八年级重庆巴蜀中学校考期末)如图,在平行四边形 中,, 、 分别为边 、 的中点,连接 、 、 ,当 平分 时, 的长为
.
【答案】
【分析】本题考查了平行四边形的性质,角平分线的定义,等腰三角形的判定,三角形中位线定理.
由三角形的中位线定理可得 , ,由角平分线的性质和平行线的性质可求
, ,即可求解.
解:如图,设 与 的交点为 ,
平分 ,
,
∵ ,
,
、 分别为边 、 的中点,
∴ , ,
, ,
,
, ,
,
故答案为: .【考点2】利用三角形的中位线证明;
【例2】(2024下·江西宜春·九年级江西省丰城中学校考开学考试)如图, 是 的中位线,
延长 至点 ,使 ,连接 , .
(1)求证:四边形 是平行四边形.
(2)若 ,试判断 的形状,并说明理由.
【答案】(1)见分析;(2) 为直角三角形,理由见分析
【分析】(1)根据三角形中位线定理可得 , ,求出 ,根据平行四边形的
判定可得结论;
(2)根据平行四边形的性质和三角形中位线定理求出 ,可得 ,
,然后利用三角形内角和定理求出 即可.
解:(1)证明: 是 的中位线,
, ,
,
,
四边形 是平行四边形;
(2)解: 为直角三角形;
理由: 四边形 是平行四边形,
,
,
,是 的中位线,
.
,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,即 ,
为直角三角形.
【点拨】本题考查了三角形中位线定理,平行四边形的判定和性质,等边对等角,三角形内角和定理,
熟练掌握相关判定定理和性质定理是解题的关键.
【变式1】(2023·云南德宏·统考一模)如图,在钝角 中,点D,E分别是边 的中点,
且 ,那么下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先证明 是 的中位线, ,则 , , ,由
得到 , ,则 , ,得到 ,即可作出判断.
解:∵点D,E分别是边 的中点,
∴ 是 的中位线, ,
∴ ,
∴ , ,
故B选项正确;
∵ ,
∴ , ,
∴ , ,
∴ ,
故选项A和C都正确;
无法证明 ,故D选项符合题意,故选:D
【点拨】此题考查了三角形中位线定理、等边对等角等知识,熟练掌握三角形中位线定理、等边对等
角是解题的关键.
【变式2】(2023下·重庆南岸·八年级重庆市南坪中学校校联考期中)如图,在 中, 是
上一点,若 、 分别是 、 的中点, 的面积为6,则 的面积为 .
【答案】24
【分析】连接 ,先证明 ,再证明 , 即可解决问题.
解:连接 .
、 分别是 、 的中点,
,
,
,
,
,
,
故答案为:24.
【点拨】本题考查三角形中位线定理,三角形中线的性质,解题的关键是灵活应用三角形中线的性质,
三角形的中线把三角形分成面积相等的两部分,属于中考常考题型.
【考点3】利用三角形的中位线求值或证明【例3】(2024上·上海静安·八年级上海田家炳中学校考期末)如图,直角 中, ,
,点D是 边的中点,点E是 边上的一个动点(不与A,B重合), 交 于
点F,设 , .
(1)求证: ;
(2)写出y关于x的函数关系式,并写出函数的定义域;
(3)写出x为何值时, ?
【答案】(1)见详解;(2) , ;(3)
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,三角形中位线的性质,正确证明 是关
键.
(1)取 的中点记为 ,取 的中点记为 .根据三角形中位线的性质可得 ,根据余
角的性质可得 ,根据 可证 ,根据全等三角形的性质即可证明 ;
(2)根据全等三角形的性质可得 ,从而得到y关于x的函数关系式,以及x的定义域;
(3)连接 ,根据三角形中位线的性质可得x为1时, .
(1)解:取 的中点记为H,取 的中点记为N.连接
∵ ,点D是 边的中点,
∴ 都是三角形中位线
∴ ,
∵ ,
∴ ,∴ ,
∵ ,
∴
在 与 中,
,
∴ ,
∴ ;
(2)解:∵ ,
∴ ,
∴
即
∵E是 边上的一个动点(不与A、B重合),
∴ ;
(3)解:连接 ,当E与H重合时, ,
∵此时 ,
∴当 时, .
【变式1】(2019·安徽阜阳·校联考一模)如图,AB=12,C是线段AB上一点,分别以AC、CB为
边在A的同侧作等边△ACP和等边△CBQ,连接PQ,则PQ的最小值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【分析】分别延长AP、BQ交于点D,易证四边形CPDQ为平行四边形,得出PD+DQ=PC+CQ=
AC+BC=12,作△ABD的中位线MN,则MD=DN=MN= AB,运用中位线的性质和等边三角形的性质求出MD=DN=MN= AB,进而求得MD+DN=PD+DQ,得出PM=QN,作PE⊥MN,QF⊥MN,则
PE∥QF,然后证得△PME≌△QNF,从而证得MN=EF,根据平行线间的距离得出PQ≥EF,从而求得PQ的
最小值.
解:如图,分别延长AP、BQ交于点D,
∵∠A=∠QCB=60°,
∴AD∥CQ,
∵∠B=CPCA=60°,
∴BD∥PC,
∴四边形CPDQ为平行四边形,
∴PD=CQ,PC=DQ,
∴PD+DQ=PC+CQ=AC+BC=12,
作△ABD的中位线MN,则MD=DN=MN= AB,
∴MD+DN=AB=12,
∴MD+DN=PD+DQ,
∴PM=QN,
作PE⊥MN,QF⊥MN,
∴PE∥QF,
∴∠PEM=∠QFN=90°,且∠PME=∠QNF=60°,PM=QN
∴△PME≌△QNF(AAS),
∴EM=FN,
∴MN=EF,
∴PQ≥EF,
∴C是线段AB的中点时,PQ的值最小,最小值为 AB=6.
故选D.【点拨】本题考查了平行四边形的判定和性质、三角形全等的判定和性质、三角形中位线定理及等边
三角形的性质,解答本题的关键是作出辅助线,得到PQ≥EF,综合性较强.
【变式2】(2022上·山东临沂·八年级校考阶段练习)如图, 为等边三角形,边长为4,点
为 的中点, ,其两边分别交 和 的延长线于 ,则 .
【答案】6
【分析】过点 作 ,设 与 交于点 ,证明 ,由全等三角形的性质可得
,结合 ,可知 ,即可获得答案.
解:∵ 是等边三角形,边长为4,
∴ , ,
如图,过点 作 ,设 与 交于点 ,
∴ ,
∴ ,
又∵ , ,
∴ ,
又∵点 为 的中点,且 ,
∴ 是 的中位线,∴ ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
又∵ ,
∴
.
故答案为:6.
【点拨】本题主要考查了平行线的性质、等边三角形的性质、三角形中位线的性质、全等三角形的判
定与性质、三角形内角和定理等知识,熟练掌握相关知识并灵活运用、正确作出辅助线构建全等三角形是
解题关键.
【考点4】三角形的中位线的综合应用
【例4】(2023下·河南三门峡·八年级统考期末)(1)回归课本
请用文字语言表述三角形的中位线定理:________________.
(2)回顾证法
证明三角形中位线定理的方法很多,但多数都要通过添加辅助线构图完成.下面是其中一种辅助线的
添加方法.请结合图2,补全求证及证明过程.
已知:在 中,点 分别是 的中点.
求证:________________.
证明:过点 作 ,与 的延长线交于点 .
(3)实践应用
如图3,点 和点 被池塘隔开,在 外选一点 ,连接 ,分别取 的中点 ,测得的长度为9米,则 两点间的距离为________________.
【答案】(1)三角形的中位线平行于三角形的第三边,并且等于第三边的一半;(2) ,
;详见分析;(3)18米
【分析】(1)根据三角形的中位线定理直接阐述即可;
(2)过点 作 ,与 的延长线交于点 ,证明 ,再证四边形 是平
行四边形,即可证明结论;
(3)直接利用三角形中位线定理求解即可.
解:(1)三角形的中位线平行于三角形的第三边,并且等于第三边的一半.
故答案为:三角形的中位线平行于三角形的第三边,并且等于第三边的一半;
(2)求证: , .
证明:∵点 分别是 的中点,
∴ , ,
过点 作 ,与 的延长线交于点 .
∴ ,
在 和 中,
.
, .
, .
四边形 是平行四边形,
, ,又 ,
, .
故答案为: , ;
(3)∵点 分别是 的中点, 米,
∴ ,即: 米
故答案为:18米.
【点拨】本题考查了三角形中位线定理,平行四边形的判定和性质,解题的关键是理解题意,学会添
加常用辅助线,构造特殊四边形解决问题.
【变式1】(2023下·广东珠海·八年级珠海市前山中学校考期中)如图, 的周长是2,以它的
三边中点为顶点组成第1个三角形 ,再以 的三边中点为顶点,组成第2个三角形 ,
…,则第 个三角形的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据三角形的中位线定理建立周长之间的关系,即可得到答案.
解: 的周长是2,以它的三边中点为顶点组成第1个三角形 ,
, , ,
的周长为 ,
的周长为 ,…
以此类推,第 个三角形的周长为 ,
故选:A.
【点拨】本题考查了找规律-图形的变化类,三角形的中位线定理,熟练掌握三角形的中位线等于第三
边的一半是解题的关键.
【变式2】(2022下·河北唐山·八年级统考期中)如图,为测量位于一水塘旁的两点A,B间的距离,
在地面上确定点O,分别取OA,OB的中点C,D,量得CD=10m,则A,B之间的距离是 .
【答案】20m
【分析】根据三角形的中位线定理即可进行解答.
解:∵C、D分别为AO、BO中点,
∴CD= AB,
∵CD=10m,
∴AB=20m,
故答案为:20m.
【点拨】本题主要考查了三角形的中位线定理,熟练掌握“三角形的中位线平行于第三边并且等于第
三边的一半” 是解题的关键.