Công thức tính đường trung bình của tam giác
Đường trung bình của tam giác là đoạn thẳng nối trung điểm hai cạnh của tam giác; trong một tam giác có ba đường trung bình. Đường trung bình của tam giác thì song song với cạnh thứ ba và có độ dài bằng một nửa độ dài cạnh thứ ba.
Đường trung bình của hình thang là đoạn thẳng nối trung điểm hai cạnh bên của hình thang. Đường trung bình của hình thang thì song song với hai đáy của hình thang và có độ dài bằng một nửa tổng độ dài hai đáy.
Đề bài minh hoạ: Cho tam giác ABC có M là trung điểm cạnh AB và N là trung điểm cạnh AC ( M A = M B {\displaystyle MA=MB} và N A = N C {\displaystyle NA=NC} ). Chứng minh M N ¯ ∥ B C ¯ {\displaystyle {\overline {MN}}\parallel {\overline {BC}}} và M N = 1 2 B C {\displaystyle MN={\frac {1}{2}}BC} .Chứng minh định lý: Kéo dài đoạn MN về phía N một đoạn NF có độ dài bằng MN. Nhận thấy: △ A N M = △ C N F {\displaystyle \triangle ANM=\triangle CNF} (trường hợp cạnh - góc - cạnh)suy ra M A N ^ = N C F ^ {\displaystyle {\widehat {\rm {MAN}}}={\widehat {\rm {NCF}}}} . Hai góc này ở vị trí so le trong lại bằng nhau nên C F ¯ ∥ M A ¯ {\displaystyle {\overline {CF}}\parallel {\overline {MA}}} hay C F ¯ ∥ B A ¯ {\displaystyle {\overline {CF}}\parallel {\overline {BA}}} . Mặt khác vì hai tam giác này bằng nhau nên C F = M A {\displaystyle CF=MA} , suy ra C F = M B {\displaystyle CF=MB} (vì M A = M B {\displaystyle MA=MB} ). Tứ giác BMFC có hai cạnh đối BM và FC vừa song song, vừa bằng nhau nên BMFC là hình bình hành, suy ra M F ¯ ∥ B C ¯ {\displaystyle {\overline {MF}}\parallel {\overline {BC}}} hay M N ¯ ∥ B C ¯ {\displaystyle {\overline {MN}}\parallel {\overline {BC}}} . Mặt khác, M N = N F = 1 2 M F {\displaystyle MN=NF={\frac {1}{2}}MF} , mà M F = B C {\displaystyle MF=BC} (tính chất hình bình hành), nên M N = 1 2 B C {\displaystyle MN={\frac {1}{2}}BC} . Định lý được chứng minh. Trong hình thangĐịnh lý 3Cho hình thang ABCD. E là trung điểm cạnh AD. Qua A kẻ đường thẳng song song với hai đáy, cắt cạnh BC tại F. Chứng minh F là trung điểm BC.Chứng minh định lý: gọi H là giao điểm của AC và EF. Theo định lý 1 về đường trung bình trong tam giác, vì EH đi qua trung điểm AD và song song với DC nên H là trung điểm cạnh AC. Xét tương tự trong tam giác CAB, vì HF đi qua trung điểm AC và song song với AB nên F là trung điểm BC. Định lý được chứng minh.Định lý 4 Cho hình thang ABCD. E là trung điểm cạnh AD và F là trung điểm cạnh BC. Chứng minh E F ¯ ∥ A B ¯ ∥ D C ¯ {\displaystyle {\overline {EF}}\parallel {\overline {AB}}\parallel {\overline {DC}}} và E F = 1 2 ( A B + D C ) {\displaystyle EF={\frac {1}{2}}(AB+DC)} .Chứng minh định lý: Gọi H là trung điểm AC. Áp dụng định lý 2 về đường trung bình trong tam giác đối với đường EH (tam giác ACD) và đường HF (tam giác CAB), thu được: E H ¯ ∥ D C ¯ {\displaystyle {\overline {EH}}\parallel {\overline {DC}}} và E H = 1 2 D C {\displaystyle EH={\frac {1}{2}}DC} H F ¯ ∥ A B ¯ {\displaystyle {\overline {HF}}\parallel {\overline {AB}}} và H F = 1 2 A B {\displaystyle HF={\frac {1}{2}}AB} Do E H ¯ ∥ D C ¯ {\displaystyle {\overline {EH}}\parallel {\overline {DC}}} và H F ¯ ∥ D C ¯ {\displaystyle {\overline {HF}}\parallel {\overline {DC}}} (vì H F ¯ ∥ A B ¯ {\displaystyle {\overline {HF}}\parallel {\overline {AB}}} mà A B ¯ ∥ D C ¯ {\displaystyle {\overline {AB}}\parallel {\overline {DC}}} ) nên ba điểm E, H và F thẳng hàng. Suy ra E F ¯ ∥ A B ¯ ∥ D C ¯ {\displaystyle {\overline {EF}}\parallel {\overline {AB}}\parallel {\overline {DC}}} và E F = E H + H F = 1 2 ( A B + D C ) {\displaystyle EF=EH+HF={\frac {1}{2}}(AB+DC)} . Định lý đã được chứng minh. Ba đường trung bình trong tam giác tạo thành một tam giác nhỏ hơn gọi là tam giác đường trung bình. Tam giác đường trung bình có chu vi bằng một nửa chu vi tam giác gốc.[4]
Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Đường_trung_bình&oldid=68567464” |