Краткий ответ: если \(M\) и \(N\) — середины сторон \(AB\) и \(AC\) треугольника \(ABC\), то
\[ MN\parallel BC,\qquad MN=\frac12BC. \]
Доказательство
Проведём через точку \(M\) прямую, параллельную \(BC\). Она пересечёт сторону \(AC\) в точке \(N_1\).
Треугольники \(AMN_1\) и \(ABC\) подобны, так как:
- \(\angle A\) у них общий;
- \(\angle AMN_1=\angle ABC\) как соответственные углы при параллельных прямых.
Так как \(M\) — середина \(AB\), то
\[ AM=\frac12AB. \]
Из подобия треугольников следует:
\[ \frac{AN_1}{AC}=\frac{AM}{AB}=\frac12. \]
Значит,
\[ AN_1=\frac12AC. \]
Но \(N\) — середина \(AC\), поэтому \(AN=\frac12AC\). Следовательно, точки \(N_1\) и \(N\) совпадают.
Таким образом,
\[ MN\parallel BC. \]
Из подобия также получаем:
\[ \frac{MN}{BC}=\frac{AM}{AB}=\frac12, \]
откуда
\[ MN=\frac12BC. \]
Итак, средняя линия треугольника параллельна третьей стороне и равна её половине.