直角三角形斜边中线定理是什么

枪口电视剧2023-05-05  27

直角三角形斜边中线定理:

直角三角形斜边中线定理是数学中关于直角三角形的一个定理,具体内容为:

如果一个三角形是直角三角形,那么这个三角形斜边上的中线等于斜边的一半。

逆定理1

如果一个三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形,且该边是斜边。

几何语言:在△ABC中,AD是中线,且BC=2AD,则∠BAC=90°。

证法1

延长AD到E,使DE=AD,连接BE,CE

∵BD=CD,AE=2AD=BC

∴四边形ABEC是矩形(∵对角线互相平分且相等)

∴∠BAC=90°

证法2

过D作DE⊥AB,垂足为E。

∵AD=BC/2=BD

∴E是AB中点(三线合一)

∴DE∥AC(三角形中位线定理)

∴AC⊥AB,即∠BAC=90°

证法1:

δabc是直角三角形,作ab的垂直平分线n交bc于d

ad=bd(线段垂直平分线上的点到这条线段两端点的距离相等)

以db为半径,d为圆心画弧,与bc在d的另一侧交于c'

∴dc’=ad=bd∴∠bad=∠abd

∠c’ad=∠ac’d

(等边对等角)

又∵∠bad+∠abd+∠c’ad+∠ac’d

=180°(三角形内角和定理)

∴∠bad+∠c’ad=90°

即:∠bac’=90°

又∵∠bac=90°

∴∠bac=∠bac’

∴c与c’重合(也可用垂直公理证明

:假使c与c’不重合

由于ca⊥ab,c’a⊥ab

故过a有ca、c’a两条直线与ab垂直

这就与垂直公理矛盾

∴假设不成立

∴c与c’重合)

∴dc=ad=bd∴ad是bc上的中线且ad=bc/2这就是直角三角形斜边上的中线定理

证法2:

δabc是直角三角形,ad是bc上的中线,作ab的中点e,连接de

∴bd=cb/2,de是δabc的中位线

∴de‖ac(三角形的中位线平行于第三边)

∴∠deb=∠cab=90°(两直线平行,同位角相等)

∴de⊥ab

∴de是ab的垂直平分线

∴ad=bd(线段垂直平分线上的点到这条线段两端点的距离相等)

∴ad=cb/2

证法3:运用向量证明

已知rt△abc中,∠bac=90°,ad是中线。求证bc=2ad

证明:设向量ac=b,向量ab=c,向量bc=a,向量ad=d

∵ad是bc的中线

∴c+b=2d

∴(c+b)²=4d²

展开括号,得|c|²+2c·b+|b|²=4|d|²

又∵c⊥b

∴c·b=0,|c|²+|b|²=|a|²

∴得|a|²=4|d|²

开方得|a|=2|d|,即bc=2ad

证法4:运用矩形的性质证明

延长ad到e,使de=ad,连接be,ce

∵bd=cd,∠bac=90°

∴四边形abec是矩形

∴bc=ae=2ad

证法5:解析几何证明

以a为原点,ac为x轴,ab为y轴建立直角坐标系,并设c(2c,0),b(0,2b),那么d(c,b)

|ad|=

|bc|===2|ad|

证法6:圆

作rt△abc外接圆

∵∠bac=90°

∴ab是直径(90°的圆周角所对的弦是直径)

∴d是圆心,ad是半径

∴bc=2ad

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