学好数理化|“中”之道No.1

中的哲学意义:中者,不偏也,天下之大本,故君子务本,本立道生。中字在中国古代哲学中代表不偏、中正、好的意思,也表示一种人生处世的态度,比如中庸之道。中字是由一个0(口)字和一个1字组成,0是大道的体,1是大道的用。中字由0和1组成,同时拥有了大道的体和用,所以中是道的大成。中代表中国的人文哲学,是中华的密码,大道之体是仁爱、友善、宽恕、和平的,大道的用是惟精惟一的。

“中”,无论是在哲学上、自然上,还是科学技术上,都是一个非常重要的概念,我用几篇文章慢慢总结我对于中的理解,放在学好数理化栏目,有一个重要目的是梳理初中数理化知识点,给小孩辅导,也是自己一个知识的总结。

数学上的“中”

中点

这里涉及到线段中点和数轴中点、平面几何线段中点三个概念。

线段AB的中点为C点,则有AC=BC,AB=2AC=2BC。

数轴上有两点A、B,对应数值为a和b,A、B中点为C,则C点对应的数值为c=(a+b)/2,(a+b)=2c,且A、B两点到C点的距离相等,|b-c|=|a-c|。

在平面坐标系xoy中有两点A、B,对应的坐标为(x1,y1)、(x2,y2),C(x,y)为AB之中点,则有x=(x1+x2)/2,y=(y1+y2)/2。

在立体坐标系xyz中有三点A、B,对应的坐标为(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2),C(x3,y3,z3)为AB之中点,则有x=(x1+x2+x3)/2,y=(y1+y2+y3)/2,z=(z1+z2+z3)/2。

中线

三角形中,连结一个顶点和它所对边的中点的连线段叫做三角形的中线。中线也是线段 ,一个三角形有3条中线。 

(1)任意三角形的三条中线把三角形分成面积相等的六个部分。中线都把三角形分成面积相等的两个部分。除此之外,任何其他通过中点的直线都不把三角形分成面积相等的两个部分。 

(2)三角形中中线的交点为重心,重心分中线为2:1(顶点到重心:重心到对边中点)。

(3)在一个直角三角形中,直角所对应的边上的中线为斜边的一半。

中位数

中位数,又称中点数,中值。中数是按顺序排列的一组数据中居于中间位置的数,即在这组数据中,有一半的数据比他大,有一半的数据比他小。假如一组数为:x1,x2,x3...xn,将数据按照从小到大重新排列为x1',x2',x3',...xn',则当n为奇数是中位数m=x(1+n)/2',当n是偶数时m=(xn/2'+x(1+n)/2')/2。

中位数与众数、平均数的关系  

中位线

连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线,三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边边长的一半。连接梯形两腰中点的线段叫做梯形的中位线,梯形的中位线平行于两底,并且等于两底和的一半。

注意:

(1)要把三角形的中位线与三角形的中线区分开。三角形中线是连接一顶点和它对边的中点,而三角形中位线是连接三角形两边中点的线段。

(2)梯形的中位线是连接两腰中点的线段而不是连接两底中点的线段。

(3)两个中位线定义间的联系:可以把三角形看成是上底为零时的梯形,这时梯形的中位线就变成三角形的中位线。

三角形中位线定理: 三角形的中位线平行于第三边并且等于它的一半。如图,三角形两边中点的连线(中位线)平行于第BC边,且等于第三边的一半。三角形的中位线所构成的小三角形(中点三角形)面积是原三角形面积的四分之一。

逆定理一:DE//BC,DE=BC/2,则D是AB的中点,E是AC的中点。

逆定理二:D是AB的中点,DE//BC,则E是AC的中点,DE=BC/2。

梯形的中位线平行于两底,并且等于两底和的一半 .梯形中位线的2倍乘高再除以二就等于梯形的面积,用符号表示是L.l=(a+b)÷2,已知中位线长度和高,就能求出梯形的面积,S梯=lh。

中垂线

定义:经过某一条线段的中点,并且垂直于这条线段的直线,叫做这条线段的垂直平分线,又称“中垂线”。 如图1,N是AB的中点,过N点作MN⊥AB,则,MN为AB的垂直平分线。

中垂线

性质:

(1)垂直平分线垂直且平分其所在线段

(2)垂直平分线上任意一点,到线段两端点的距离相等

(3)三角形三条边的垂直平分线相交于一点,该点叫外心,并且这一点到三个顶点的距离相等

(4)垂直平分线的判定:必须同时满足(1)直线过线段中点;(2)直线⊥线段

逆定理:到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上。

指三角形三条边的垂直平分线(中垂线)的相交点。用这个点做圆心可以画三角形的外接圆。指三角形外接圆的圆心,一般叫三角形的外心。三角形的外心是三边中垂线的交点,且这点到三角形三顶点的距离相等。外心是三角形三条边的垂直平分线的交点,即外接圆的圆心。

中心对称、轴对称

把一个图形绕着某一点旋转180度,如果它能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这个点中心对称,这个点叫做对称中心(the point of symmetry),两个图形关于点对称也称中心对称,这两个图形中的对称点,叫做关于中心的对称点。

在平面上,如果存在一条直线l,图形F的所有点关于直线l的对称点组成的图形仍是图形F自身,则称图形F为轴对称图形,直线l为它的一条对称轴。

①对称轴上的任意一点与对称点的距离耝等;

②对称点所连线段被对称轴垂直平分。

轴对称图形:线段、角、等腰三角形、等边三角形、菱形、矩形、正方形、等腰梯形、圆、双曲线(有两条对称轴)、椭圆(有两条对称轴)、抛物线(有一条对称轴)等。

对称轴的条数:角有一条对称轴,即该角的角平分线;等腰三角形有一条对称轴,是底边的垂直平分线;等边三角形有三条对称轴,分别是三边上的垂直平分线;菱形有两条对称轴,分别是两条对角线所在的直线,矩形有两条对称轴分别是两组对边中点的直线;

中心对称图形:线段 、平行四边形、菱形、矩形、正方形、圆等。

对称中心:线段的对称中心是线段的中点;平行四边形、菱形、矩形、正方形的对称中心是对角线的交点;圆的对称中心是圆心。

注意:线段、菱形、矩形、正方形以及圆它们即是轴对称图形又是中心对称图形。

坐标系中的轴对称变换与中心对称变换:

点P(x,y)关于x轴对称的点P₁的坐标为(x,-y),关于y轴对称的点P₂的坐标为(-x,y)。关于原点对称的点的坐标P3的坐标是(-x,-y)这个规律也可以记为:关于y轴(x轴)对称的点的纵坐标(横坐标)相同,横坐标(纵坐标)互为相反数。 关于原点成中心对称的点的,横坐标为原横坐标的相反数,纵坐标为原纵坐标的相反数,即横坐标、纵坐标同乘以-1。

角平分线

角平分线也可以理解为角的中线。

定义:1.从一个角的顶点引出一条射线(线在角内),把这个角分成两个完全相同的角,这条射线叫做这个角的角平分线。2.角平分线是在角的型内及形上,到角两边距离相等的点的轨迹。

性质:1.角平分线分得的两个角相等,都等于该角的一半。2·角平分线上的点到角的两边的距离相等。

判断:角的内部到角的两边距离相等的点,都在这个角的平分线上。

三角形的一个角的平分线与这个角的对边相交,连结这个角的顶点和与对边交点的线段叫做三角形的角平分线(也叫三角形的内角平分线)。 由定义可知,三角形的角平分线是一条线段。 由于三角形有三个内角,所以三角形有三条角平分线。三角形的角平分线交点一定在三角形内部。

三角函数之半角公式

以上是初中数学涉及的一些内容,还需要增加一些常见的题型和考点,下次补充汇总。

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