譚煒東
由平行四邊形的性質(zhì)“平行四邊形的對(duì)
角線互相平分”和矩形的性質(zhì)“矩形的對(duì)角線相等”,我們可以得到這樣一個(gè)定理:直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半,這個(gè)定理揭示了直角三角形斜邊上的中線與斜邊之間的數(shù)量關(guān)系.同時(shí)由它可知,斜邊上的中線把直角三角形分成了兩個(gè)等腰三角形.利用這個(gè)定理解證一些幾何題時(shí),往往可以化難為易、化繁為簡(jiǎn),收事半功倍之效.
一證明兩線垂直
例1 如圖1,在四邊形ABCD中,∠BAD=∠BCD=90°.點(diǎn)M,N分別是對(duì)角線AC,BD的中點(diǎn).求證:MN⊥AC.
分析:由∠BAD=∠BCD=90°,點(diǎn)N是BD的中點(diǎn),聯(lián)想到直角三角形斜邊上的中線.連接AN,CN,如圖2所示,則有AN=CN=1/2BD,于是△ACN是等腰三角形.由點(diǎn)M是AC的中點(diǎn),聯(lián)想到等腰三角形的“三線合一”性質(zhì),立即可得MN⊥AC.
二判斷四邊形的形狀
例2如圖3,在□ABCD中,過(guò)點(diǎn)A,C分別作對(duì)角線BD的垂線AE,CF,垂足分別為E,F(xiàn)點(diǎn)M,N分別為AB,CD的中點(diǎn),連接ME,MF,NE,NF.試判斷四邊形EMFN的形狀,并說(shuō)明理由.
分析:由點(diǎn)M,N分別為AB,CD的中點(diǎn),AE,CF都垂直于BD,根據(jù)直角三角形斜邊中線定理可以得到ME=1/2AB=MB,NF=
21/2CD=ND,故∠1=∠4,∠2=∠3.由四邊形ABCD是平形四邊形,得AB//CD,AB=CD,所以∠2=∠4,ME=NF.于是∠1=∠3,ME∥NF.故四邊形EMFN是平行四邊形,
三證明線段相等
例3如圖4,點(diǎn)E,F(xiàn)分別為正方形ABCD的邊AB,BC的中點(diǎn).DF與CE相交于點(diǎn)P,連接AP.求證:AP=AD.
分析:要證AP=AD,如果想利用∠ADP=∠APD,結(jié)合已知條件,這種思路幾乎行不通.注意到點(diǎn)E為邊AB的中點(diǎn),AD//BC,我們自然想到延長(zhǎng)CE交AD的反向延長(zhǎng)線于點(diǎn)Q,如圖5所示,易證△AEQ≌△BEC,故AQ=BC=AD,即AP為△DPQ的DQ邊上的中線.結(jié)合待證結(jié)論“AP=AD”,只需證明∠DPQ為直角即可,即證∠2+∠3=90°.易證△BEC≌△CFD,所以∠1=∠3.于是,只需證∠2+∠1=90°.這顯然成立,從而結(jié)論得證.
需要說(shuō)明的是,數(shù)學(xué)上的很多定理都是有一定的前提條件的,直角三角形斜邊中線定理也是如此,運(yùn)用這個(gè)定理的前提條件是這個(gè)三角形是直角三角形,結(jié)論則是斜邊上的中線等于斜邊的一半,而不是直角邊上的中線等于直角邊的一半!
牛刀小試
如圖6.△ABE和△CDE有一個(gè)公共頂點(diǎn)E.若∠AEB為直角,AB=CD,且AB,CD互相平分于點(diǎn)O,求證:∠CED為直角.
(答案在本期找)
中學(xué)生數(shù)理化·八年級(jí)數(shù)學(xué)人教版2020年4期