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第十三章 轴对称
13.3.2 等边三角形
第一课时
【学习目标】
1、了解等边三角形的定义,会用等边三角形的性质解决实际问题.
2、从等腰三角形到等边三角形的学习,培养学生由一般到特殊的思想方法.
3、等边三角形的知识学习,提升学生审美情趣.
【课前预习】
1.下列命题中:①等腰三角形底边的中点到两腰的距离相等;②等腰三角形的高、中线、角平分线互相重合;③若△ABC与△DEF成轴对称,则△ABC一定与△DEF全等;④有一个角是60度的三角形是等边三角形;⑤等腰三角形的对称轴是顶角的平分线.正确命题的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.以下叙述中不正确的是( )
A.等边三角形的每条高线都是角平分线和中线B.其中有一内角为60°的等腰三角形是等边三角形C.等腰三角形一定是锐角三角形D.在一个三角形中,如果两条边不相等,那么它们所对的角也不相等;反之,在一个三角形中,如果两个角不相等,那么它们所对的边也不相等
3.下列不能断定△ABC为等边三角形的是( )
A.∠A=60°,∠B=60° B.∠A=∠B=∠CC.AB=AC,∠B=60°D.AB=AC,∠A=∠C
4.已知等腰三角形的一边长为6,一个内角为60°,则它的周长是( )
A.12 B.15 C.18 D.20
5.关于等边三角形,下列说法中错误的是( )
A.等边三角形中,各边都相等B.等腰三角形是特殊的等边三角形C.两个角都等于60°的三角形是等边三角形D.有一个角为60°的等腰三角形是等边三角形
【课前预习】答案
1.A
2.C
3.D
4.C
5.B
小明想制作一个三角形的相框,他有四根木条长度分别为10cm,10cm,10cm,6cm,你能帮他设计出几种形状的三角形?
问题引入
导入新课
等腰三角形
等边三角形
一般三角形
在等腰三角形中,有一种特殊的情况,就是底与腰相等,即三角形的三边相等,我们把三条边都相等的三角形叫作等边三角形.
名称 图 形 定 义 性 质 判 定
等 腰 三 角 形
等边对等角
三线合一
等角对等边
两边相等
两腰相等
轴对称图形
A
B
C
有两条边相等的三角形叫做等腰三角形
1
等边三角形的性质
A
B
C
等边三角形的定义
三条边都相等的三角形
叫做等边三角形(也叫正
三角形).
等边三角形是特殊的
等腰三角形.
有两边相等的三角形是等腰三角形(定义)
有两个角相等的三角形是等腰三角形.
满足什么条件的三角形是等边三角形
满足什么条件的三角形是等腰三角形
三边都相等的三角形是等边三角形(定义)
三个角都相等的三角形是等边三角形.
方法一:从边看
方法二:从角看
方法一:
方法二:
图形 等腰三角形
性 质
每一边上的中线、高和这一边所对的角的平分线互相重合
三个角都相等,
对称轴(3条)
等边三角形
对称轴(1条)
两个底角相等
底边上的中线、高和顶角的平分线互相重合
且都是60
两条边相等
三条边都相等
想一想:
小明认为还有第三种方法“两条边相等且有
一个角是60°的三角形也是等边三角形”,你同意吗?
例1 如图,△ABC是等边三角形,E是AC上一点,D是BC延长线上一点,连接BE,DE,若∠ABE=40°,BE=DE,求∠CED的度数.
解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60°.
∵∠ABE=40°,
∴∠EBC=∠ABC-∠ABE=60°-40°=20°.
∵BE=DE,
∴∠D=∠EBC=20°,
∴∠CED=∠ACB-∠D=40°.
方法总结:等边三角形是特殊的三角形,它的三个内角都是60°,这个性质常应用在求三角形角度的问题上,一般需结合“等边对等角”、三角形的内角和与外角的性质.
变式训练:
如图,△ABC是等边三角形,BD平分∠ABC,延长BC到E,使得CE=CD.求证:BD=DE.
证明:∵△ABC是等边三角形,BD是角平分线,
∴∠ABC=∠ACB=60°,∠DBC=30°.
又∵CE=CD,
∴∠CDE=∠CED.
又∵∠BCD=∠CDE+∠CED,
∴∠CDE=∠CED=30°.
∴∠DBC=∠DEC.
∴DB=DE(等角对等边).
例2 △ABC为正三角形,点M是BC边上任意一点,点N是CA边上任意一点,且BM=CN,BN与AM相交于Q点,∠BQM等于多少度?
解:∵△ABC为正三角形,
∴∠ABC=∠C=∠BAC=60°,AB=BC.
又∵BM=CN,
∴△AMB≌△BNC(SAS),
∴∠BAM=∠CBN,
∴∠BQM=∠ABQ+∠BAM
=∠ABQ+∠CBN=∠ABC=60°.
方法总结:此题属于等边三角形与全等三角形的综合运用,一般是利用等边三角形的性质判定三角形全等,而后利用全等及等边三角形的性质,求角度或证明边相等.
例3 如图,△ABC是等边三角形,D,E,F分别是三
边AB,AC,BC上的点,且DE⊥AC,EF⊥BC,DF⊥AB,计算△DEF各个内角的度数.
导引:要计算出△DEF各个内角的度数,有两个途径,即证△DEF为等边三角形或直接求各个角的度数,由垂直定义及等边三角形的性质,显然直接求各个角的度数较易.
解:因为△ABC是等边三角形,
所以∠A=∠B=∠C=60°.
因为DE⊥AC,EF⊥BC,DF⊥AB,
所以∠AED=∠EFC=∠FDB=90°,
所以∠ADE=90°-∠A=90°-60°=30°,
所以∠EDF=180°-30°-90°=60°.
同理可得∠DEF=∠EFD=60°.
即△DEF各个内角的度数都是60°.
方法总结: 利用等边三角形的性质求角的度数时,通过利用等边三角形的三个内角都相等,并且每一个角都等于60°的性质,找出要求角与已知角间的关系来进行相关计算;有时还要结合全等图形等知识来解决.
2
等边三角形的判定
三边都相等的三角形是等边三角形.
∵AB=BC=AC
∴△ABC是等边三角形
等边三角形的判定方法:
三个角都相等的三角形是等边三角形.
∵ ∠A= ∠ B= ∠ C
∴△ABC是等边三角形
∵ ∠A=60°,AB=BC
∴△ABC是等边三角形
有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
图形 等腰三角形
判 定
三个角都相等的三角形是等边三角形
等边三角形
从角看:两个角相等的三角形是等腰三角形
从边看:两条边相等的三角形是等腰三角形
三条边都相等的三角形是等边三角形
小明认为还有第三种方法“两条边相等且有一个角是60°的三角形也是等边三角形”,你同意吗?
等边三角形的判定方法:
有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
小结
例4 如图,在等边三角形ABC中,DE∥BC, 求证:△ADE是等边三角形.
A
C
B
D
E
证明:
∵ △ABC是等边三角形,
∴ ∠A= ∠B= ∠C.
∵ DE//BC,
∴ ∠ADE= ∠B, ∠ AED= ∠C.
∴ ∠A= ∠ADE= ∠ AED.
∴ △ADE是等边三角形.
想一想:本题还有其他证法吗?
证明:∵ △ABC 是等边三角形,
∴ ∠A =∠ABC =∠ACB =60°.
∵ DE∥BC,
∴ ∠ABC =∠ADE,
∠ACB =∠AED.
∴ ∠A =∠ADE =∠AED.
∴ △ADE 是等边三角形.
变式1 若点D、E 在边AB、AC 的延长线上,且
DE∥BC,结论还成立吗?
A
D
E
B
C
变式2 若点D、E 在边AB、AC 的反向延长线上,
且DE∥BC,结论依然成立吗?
证明: ∵ △ABC 是等边三角形,
∴ ∠BAC =∠B =∠C =60°.
∵ DE∥BC,
∴ ∠B =∠D,∠C =∠E.
∴ ∠EAD =∠D =∠E.
∴ △ADE 是等边三角形.
A
D
E
B
C
变式3:上题中,若将条件DE∥BC改为AD=AE, △ADE还是等边三角形吗 试说明理由.
A
C
B
D
E
证明:
∵ △ABC是等边三角形,
∴ ∠A= ∠B= ∠C.
∵ AD=AE,
∴ ∠ADE= ∠B, ∠ AED= ∠C.
∴ ∠A= ∠ADE= ∠ AED.
∴ △ADE是等边三角形.
例5 等边△ABC中,点P在△ABC内,点Q在△ABC外,且∠ABP=∠ACQ,BP=CQ,问△APQ是什么形状的三角形?试证明你的结论.
解:△APQ为等边三角形.
证明如下:∵△ABC为等边三角形,
∴AB=AC.
∵BP=CQ,∠ABP=∠ACQ,
∴△ABP≌△ACQ(SAS),
∴AP=AQ,∠BAP=∠CAQ.
∵∠BAC=∠BAP+∠PAC=60°,
∴∠PAQ=∠CAQ+∠PAC=60°,
∴△APQ是等边三角形.
方法总结:判定一个三角形是等边三角形有以下方法:一是证明三角形三条边相等;二是证明三角形三个内角相等;三是先证明三角形是等腰三角形,再证明有一个内角等于60°.
根据条件判定等边三角形的解题技巧:
(1)若已知三边关系,则考虑用“三条边都相等的三角
形是等边三角形”判定.
(2)若已知三角关系,则根据“三个角都相等的三角形
是等边三角形”判定.
(3)若已知该三角形是等腰三角形,则根据“有一个角
是60°的等腰三角形是等边三角形“判定.
课堂小结
等边
三角形
定义
底=腰
特殊性
性质
特殊性
边
三边相等
角
三个角都等于60 °
轴对称性
轴对称图形,每条边上都具有“三线合一”性质
判定
特殊性
三边法
三角法
等腰三角形法
【课后练习】
1.下列是真命题的是( )
A.有一个角等于60°的三角形是等边三角形 B.在同一平面内a∥b,b∥c,则a∥c
C.同旁内角互补角 D.对顶角相等么?
2.已知等边三角形ABC的边长为6,D是AB上的动点,过点D作DE⊥AC于点E,过点E作EF⊥BC于点F,过点F作FG⊥AB于点G,当点G与点D重合时,AD的长为( )
A.4 B.6 C.8 D.9
3.下列说法一定正确的是( )
A.所有的等边三角形都是全等三角形B.全等三角形是指形状相同的两个三角形C.全等三角形是指面积相等的两个三角形D.全等三角形的周长和面积分别相等
4.等边△ABC的两条角平分线BD和CE交于点I,则∠BIC等于( )
A.60° B.90° C.120° D.150°
5.在△ABC中,AB=BC=6,∠B=60°,则AC等于( )
A.4 B.8 C.6 D.10
6.等腰三角形的一个角是 60°,其中一边的长为 a,这个三角形的周长为______.
7.某等腰三角形一腰上的高与该腰上的中线重合,若该等腰三角形的顶角为n°,则n=_____.
8.一艘轮船从海平面上A地出发,向北偏东50°的方向行驶60海里到达B地,再由B地向南偏东10°的方向行驶60海里到达C地,则A,C两地相距 ___海里.
9.下列的真命题中,它的逆命题也是真命题的有________
①两直线平行,同旁内角互补;②等边三角形是锐角三角形;③两个图形关于某直线成轴对称,则这两个图形是全等图形;④若a=b,则a =b ;⑤等腰三角形两底角相等.
10.在△ABC中,AB=AC,∠B=60°,BC=2cm,则AC=________cm.
【课后练习】答案
1.B 2.A 3.D 4.C 5.C
6.3a
7.60
8.60
9.①⑤
10.2