问答网

当前位置: 首页 > 知识问答 > 中线公式的推导

中线公式的推导

知识问答 浏览4次

中线公式推导如下:

假设三角形ABC的三边分别为a, b, c,且c为底边。点E为边BC的中点。令点D为边AB上的一点,且BD = CE。

根据三角形的中线定理,可以得出:

AC² = 2(AD² + DC²) --(1)

由于BD = CE,可以得出:

DC = BD - BC/2 = BD - a/2

将上述式子代入(1)式中,得:

AC² = 2(AD² + (BD - a/2)²) --(2)

进一步化简(2)式,得到中线公式:

AC² = 2(AD² + BD² - aBD + a²/4) --(3)

如果我们知道三角形ABC的底边长度c,并且已知顶点A的坐标为(x1, y1),顶点B的坐标为(x2, y2),则可以通过以下步骤求得AC的长度:

1. 求AB的长度:AB = √((x2 - x1)² + (y2 - y1)²) = a

2. 求BD的长度:BD = AB / 2

3. 求AD的长度:AD = √(AC² - BD² + aBD - a²/4) = √(AC² - a²/4)

4. 求AC的长度:AC = √(2(AD² + BD² - aBD + a²/4))

通过上述步骤,就可以求得中线公式中的AC长度。

若AD是△ABC的中线,则有:AD=(1/2)√(2AB^2+2AC^2-BC^2)。

利用勾股定理推导。

过A作AE⊥BC,垂足为E。

一、当D、E重合时,则有:AB=AC、BD=BC/2。

由勾股定理,有:AD^2=AB^2-BD^2=AB^2-BC^2/4=(1/4)(4AB^2-BC^2),

∴AD=(1/2)√(4AB^2-BC^2)=(1/2)√(2AB^2+2AC^2-BC^2)。

二、当E在线段CD上时,

由勾股定理,有:AE^2=AB^2-BE^2、AE^2=AC^2-CE^2,

∴2AE^2=AB^2+AC^2-BE^2-CE^2=AB^2+AC^2-(BD+DE)^2-(CD-DE)^2,

∴2AE^2=AB^2+AC^2-BD^2-2BD×DE-DE^2-CD^2+2CD×DE-DE^2,

而BD=CD=BC/2,

∴2AE^2=AB^2+AC^2-2(BC/2)^2-2DE^2=AB^2+AC^2-BC^2/2-2DE^2。

再由勾股定理,有:AE^2=AD^2-DE^2,代入上式中,得:

2AD^2-2DE^2=AB^2+AC^2-BC^2/2-2DE^2,

∴4AD^2=2AB^2+2AC^2-BC^2,

∴AD=(1/2)√(AB^2+AC^2-BC^2)。