如何证明直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
直角三角形斜边中线等于斜边的一半。
设在直角三角形ABC中,∠BAC=90°,AD是斜边BC的中线,求证:AD=1/2BC。
【证法1】
延长AD到E,使DE=AD,连接CE。
∵AD是斜边BC的中线,
∴BD=CD,
又∵∠ADB=∠EDC(对顶角相等),
AD=DE,
∴△ADB≌△EDC(SAS),
∴AB=CE,∠B=∠DCE,
∴AB//CE(内错角相等,两直线平行)
∴∠BAC+∠ACE=180°(两直线平行,同旁内角互补)
∵∠BAC=90°,
∴∠ACE=90°,
∵AB=CE,∠BAC=ECA=90°,AC=CA,
∴△ABC≌△CEA(SAS)
∴BC=AE,
∵AD=DE=1/2AE,
∴AD=1/2BC。
【证法2】
取AC的中点E,连接DE。
∵AD是斜边BC的中线,
∴BD=CD=1/2BC,
∵E是AC的中点,
∴DE是△ABC的中位线,
∴DE//AB(三角形的中位线平行于底边)
∴∠DEC=∠BAC=90°(两直线平行,同位角相等)
∴DE垂直平分AC,
∴AD=CD=1/2BC(垂直平分线上的点到线段两端距离相等)。
【证法3】
延长AD到E,使DE=AD,连接BE、CE。
∵AD是斜边BC的中线,
∴BD=CD,
又∵AD=DE,
∴四边形ABEC是平行四边形(对角线互相平分的四边形是平行四边形),
∵∠BAC=90°,
∴四边形ABEC是矩形(有一个角是90°的平行四边形是矩形),
∴AE=BC(矩形对角线相等),
∵AD=DE=1/2AE,
∴AD=1/2BC。
方法一:
在三角形ABC中,∠A=90°,AD为BC边上的中线,做AB、AC的中点E、F,连接ED、DF,
因为BE=EA,BD=DC,
所以ED∥AC,
又因为,∠A=90°,
所以∠BED=90°,
∠BED=∠AED=90°,BE=AE,ED=ED(三角形全等:边角边)
所以,△BED≌△AED,
所以BD=AD,
同理AD=CD(△ADF≌△CDF),
所以AD=CD,
所以AD=BD=CD,
所以直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半。
方法二:
证明:如图,延长CD到E,使DE=CD,连接AE、BE,
∵CD是斜边AB上的中线,
∴AD=BD,
∴四边形AEBC是平行四边形,
∵∠ACB=90°,
∴四边形AEBC是矩形,
∴AD=BD=CD=DE,
∴所以直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半。
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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’在直线AC上
又∵C与C’在直线BD上,AC与BD相交
∴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