已知\( \mathrm{ABC} \) 是一個直角三角形,\( \mathrm{C} \) 為直角頂點。過斜邊\( \mathrm{AB} \) 的中點\( \mathrm{M} \) 且平行於\( \mathrm{BC} \) 的直線交\( \mathrm{AC} \) 於\( \mathrm{D} \)。證明:
(i) \( \mathrm{D} \) 是\( \mathrm{AC} \) 的中點
(ii) \( \mathrm{MD} \perp \mathrm{AC} \)
(iii) \( \mathrm{CM}=\mathrm{MA}=\frac{1}{2} \mathrm{AB} \)


已知

\( \mathrm{ABC} \) 是一個直角三角形,\( \mathrm{C} \) 為直角頂點。過斜邊\( \mathrm{AB} \) 的中點\( \mathrm{M} \) 且平行於\( \mathrm{BC} \) 的直線交\( \mathrm{AC} \) 於\( \mathrm{D} \)。

求證:
我們需要證明:

(i) \( \mathrm{D} \) 是\( \mathrm{AC} \) 的中點
(ii) \( \mathrm{MD} \perp \mathrm{AC} \)
(iii) \( \mathrm{CM}=\mathrm{MA}=\frac{1}{2} \mathrm{AB} \)

解答

\( \mathrm{ABC} \) 是一個直角三角形,\( \mathrm{C} \) 為直角頂點。

這意味著:

$\angle C=90^o$

$M$ 是斜邊 $AB$ 的中點。

$DM \| BC$

(i) 在 $\triangle \mathrm{ABC}$ 中,

$\mathrm{BC} \| \mathrm{MD}$ 

$\mathrm{M}$ 是 $\mathrm{AB}$ 的中點。

因此,根據中點定理的逆定理,我們得到:

$D$ 是 $AC$ 的中點。

(ii) $MD \| B C$ 且 $C D$ 是橫截線。

這意味著:

$\angle A D M=\angle A C B=90^{\circ}$             (同位角相等)

$\Rightarrow \mathrm{MD} \perp \mathrm{AC}$

(iii) 在 $\triangle A D M$ 和 $\triangle C D M$ 中,

$\mathrm{DM}=\mathrm{DM}$          (公共邊)

$AD=C D$        ($D$ 是 $AC$ 的中點)

$\angle \mathrm{ADM}=\angle \mathrm{MDC} = 90^{\circ}$

因此,根據 SAS 全等定理,我們得到:

$\triangle \mathrm{ADM}=\triangle \mathrm{CDM}$

這意味著:

$\mathrm{CM}=\mathrm{AM}$              (全等三角形對應邊相等)......(i)

$M$ 是 $AB$ 的中點。

$\mathrm{AM}=\mathrm{BM}=\frac{1}{2} \mathrm{AB}$.......(ii)

由 (i) 和 (ii) 可得:

$\mathrm{CM}=\mathrm{AM}=\frac{1}{2} \mathrm{AB}$

證畢。

更新於: 2022年10月10日

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