如图,在△ABC中,AI为BC边上的中线。求证:AB²+AC²=1/2(BC)²+2AI²
以BC的中点I为原点,直线BC为x轴,射线IC方向为x轴正方向,建立如图所示的平面直角坐标系。设A点坐标为(m,n),B点坐标为(-a,0),则C点坐标为(a,0)。
过A点做AD⊥x轴交x轴于点D,AE⊥y轴交y轴于点E,则D(m,0),E(0,n)。
由勾股定理可得
AO²=m²+n²,
中线定理的证明
中线定理的证明
AB²=(a-m)²+n²=a²-2am+m²+n²,
AC²=(a+m)²+n²=a²+2am+m²+n².
∴AB²+AC²=a²+2am+m²+n²+a²-2am+m²+n²
=2a²+2m²+2n²=2a²+2(m²+n²)
又∵AO²=m²+n²,
∴AB²+AC²=2a²+2AO²
又∵B(-a,0),C(a,0),
∴a=BC
∴a²=BC²
∴2a²=2·BC²=BC²
∴AB²+AC²=BC²+2AO²=BC²+2AI²。
如图,AI是△ABC的中线,AH是
高线。利用勾股定理来证明。
在Rt△ABH中,有AB²=AH²+BH²
同理,有AI²=AH²+HI²,AC²=AH²+CH²
并且BI=CI
那么,AB²+AC²
=2AH²+BH²+CH²
=2(AI²-HI²)+(BI-IH)²+(CI+IH)²
=2AI²-2HI²+BI²+IH²-2BI×IH+CI²+IH²+2CI×IH
=2AI²+2BI²