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线段双中点定理是几何学中的一个重要定理。当点C在线段AB上时,如果M和N分别是AC和BC的中点,那么线段MN的长度等于线段AB长度的一半。这个定理在几何证明和计算中有广泛应用。
现在我们来证明结论1。当点C在线段AB上时,由于M和N分别是AC和BC的中点,所以CM等于二分之一AC,CN等于二分之一BC。因为C在AB上,所以MN等于CM加CN,即二分之一AC加二分之一BC,等于二分之一倍的AC加BC,而AC加BC等于AB,所以MN等于二分之一AB。
现在我们来证明结论2。当点C在线段AB的延长线上时,由于M和N分别是AC和BC的中点,所以MC等于二分之一AC,NC等于二分之一BC。因为C在AB延长线上,所以MN等于MC减去NC,即二分之一AC减去二分之一BC,等于二分之一倍的AC减BC,而AC减BC等于AB,所以MN仍然等于二分之一AB。
现在我们来看拓展情况。当点C在线段BA的延长线上时,由于M和N分别是AC和BC的中点,所以CM等于二分之一AC,CN等于二分之一BC。因为C在BA延长线上,所以MN等于CN减去CM,即二分之一BC减去二分之一AC,等于二分之一倍的BC减AC,而BC减AC等于AB,所以MN仍然等于二分之一AB。
通过以上三种情况的证明,我们可以得出线段双中点定理的完整结论:无论点C在线段AB上、在AB的延长线上,还是在BA的延长线上,连接AC和BC中点的线段MN的长度都等于线段AB长度的一半。这个重要定理在几何证明和计算中有着广泛的应用。