平面三角形的中線(median),是三角形每一個(gè)頂點(diǎn)(vertex)與對(duì)邊中點(diǎn)(midpoint)的連線髓堪。三角形的三條中線送朱,必然交于一個(gè)點(diǎn)娘荡,這個(gè)點(diǎn)稱為三角形的重心(centroid)。所有平面三角形都有重心驶沼,且重心必然在三角形之內(nèi)炮沐。要證明三條中線必然會(huì)交于三角形內(nèi)的一個(gè)點(diǎn)(concorrency),可以用相似三角形的性質(zhì)證明回怜。
以下面這個(gè)三角形ABC為例子大年,M,N玉雾,P分別為邊AB翔试,AC和BC的中點(diǎn)。
先連接AP和BN兩條中線复旬,這兩條線段會(huì)相較于一個(gè)點(diǎn)O垦缅。因?yàn)镹和P分別為AC何BC的中點(diǎn),那么兩個(gè)中點(diǎn)的連線NP與邊AB平行驹碍,且NP:AB = 1:2 壁涎。另外,因?yàn)镹P和AB平行幸冻,于是有內(nèi)錯(cuò)角∠BNP=∠ABN粹庞,∠BAP = ∠APN咳焚。又因?yàn)椤螦OB與∠NOP為對(duì)頂角洽损,所以兩只角相等。于是革半,△AOB與△NOP的三只內(nèi)角均相等碑定,因此這兩個(gè)三角形是相似三角形,且3邊比例為:
因此又官,O點(diǎn)剛好處于中線BN和AP的2/3處延刘。
相似地,中線CM和BN六敬,相交于一個(gè)點(diǎn)G碘赖。與上一部分證明類似,連接M和N兩個(gè)中點(diǎn)后外构,所得線段MN平行于三角形的邊BC普泡,且MN:BC = 1:2 。同樣地审编,內(nèi)錯(cuò)角∠NMC = ∠BCM撼班,∠MNB = ∠NBC,因此△GMN和△GBC的三角內(nèi)角都相等垒酬,于是砰嘁,這兩個(gè)三角形為相似三角形件炉,且3邊比例為:
因此,得G點(diǎn)剛好位于中線BN的2/3處位置矮湘,所以G點(diǎn)和O點(diǎn)重合斟冕。因此,證明第三條中線CM缅阳,也剛好穿過(guò)AP和BN的重合點(diǎn)宫静,且這個(gè)重合點(diǎn)O,剛好位于三條中線的2/3處券时。
原命題得證孤里。