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第十三章 三角形中的边角关系、命题与证明
13.2 命题与证明
13.2.3 与三角形有关的证明
旧知回顾
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1.什么是命题?什么是互逆命题?
答:对某一事件作出正确或不正确判断的语句叫命题.
将一个命题的题设与结论互换,得到一个新命题,这两个命题叫互逆命题.
答:有些命题,它的正确性经过推理得到证实,并被选定作为判定其他命题真假的依据,这样的命题叫定理.
2.什么是定理?什么是演绎推理?什么是证明?
从已知条件出发,依据定义、基本事实、已证定理,并按照逻辑规则,推导出结论,这一方法称为演绎推理.
演绎推理的过程就是演绎证明,简称证明.
探究新知
三角形内角和定理及推论1
活动:在纸上任意画一个三角形,将它的内角剪下拼合在一起.
三角形的三个内角拼到一起恰好构成一个平角.
你能用数学的方法说明这个结论吗?
还有其他的拼接方法吗?
求证:∠A+∠B+∠C=180°.
已知:△ABC.
证法1:过点A作l∥BC,
B
C
A
l
1
2
∴∠B=∠1.
(两直线平行,内错角相等)
∠C=∠2.
(两直线平行,内错角相等)
∵∠2+∠1+∠BAC=180°,
∴∠B+∠C+∠BAC=180°.
证法2:延长BC到D,过点C作CE∥BA,
C
B
A
E
D
1
2
∴ ∠A=∠1 .
(两直线平行,内错角相等)
∠B=∠2.
(两直线平行,同位角相等)
又∵∠1+∠2+∠ACB=180°,
∴∠A+∠B+∠ACB=180°.
C
B
A
E
D
F
证法3:过D作DE∥AC,作DF∥AB.
∴ ∠C=∠EDB,∠B=∠FDC.
(两直线平行,同位角相等)
∠A+∠AED=180°,
∠AED+∠EDF=180°,
(两直线平行,同旁内角相补)
∴ ∠A=∠EDF.
∵∠EDB+∠EDF+∠FDC=180°,
∴∠A+∠B+∠C=180°.
想一想:还有其他的方法吗?
知识归纳
在这里,为了证明的需要,在原来的图形上添画的线叫做辅助线.在平面几何里,辅助线通常画成虚线.
思路总结
为了证明三个角的和为180°,转化为一个平角或同旁内角互补等,这种转化思想是数学中的常用方法.
作辅助线
问题1:在△ABC中,∠C=900,求:∠A+∠B的度数?由此你能得到什么结论?
解:在△ABC中,∵∠A+∠B+∠C=180°,∠C= 90°,
∴∠A+∠B=90°.
探究新知
根据三角形内角和定理,另两个角的和应该为90°,于是得
推论1 直角三角形的两锐角互余.
三角形内角和推论1:
典例
例题与练习
如图有一块含有60°角的直角三角板的两个顶点放在长方形的对边上.如果∠1=18°,那么∠2的度数是多少?
解:如图,
∵∠1+∠3=90°-60°=30°,
而∠1=18°,
∴∠3=30°-18°=12°.
∵AB∥CD,
∴∠2=∠3=12°.
仿例
C
1.如图,AB∥CD,AE交CD于C,∠A=34°,∠DEC=90°,则∠D的度数为 ( )
A.17° B.34°
C.56° D.124°
2.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,CD⊥AB,如果∠A=40°,则∠1= 度.
40
3.如图,AB∥CD,DB⊥BC,∠1=40°,则∠2的度数是( )
A.40° B.50°
C.60° D.140°
B
仿例
像这样,由基本事实、定理直接得出的真命题叫做推论.
推论2 有两个角互余的三角形是直角三角形.
三角形内角和定理推论2
问题2:在△ABC中,∠A+∠B=900,则∠C度数为多少?由此你能得到什么结论?
解:在△ABC中,∵∠A+∠B+∠C=180°,∠A+∠B=90°,
∴∠C= 90°.
探究新知
三角形内角和推论2:
典例
在△ABC中,若∠A+∠B=∠C,则△ABC的形状是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.锐角三角形 D.钝角三角形
B
例题与练习
范例1
如图,∠A=∠1=∠ABC=70°,∠C=90°,求∠2的度数.
解:∵∠A=∠1=70°,
∴∠ABD=180°-70°-70°=40°,
∴∠DBC=70°-40°=30°,
∵∠C=90°,
∴∠2=90°-∠DBC=90°-30°=60°.
范例2
如图,△ABC中,CD⊥AB于D,若∠1=∠A,试判断△ABC的形状.
解:∵CD⊥AB,
∴∠CDB=90°,
∴∠1+∠B=90°.
∵∠1=∠A,
∴∠A+∠B=90°,
∴∠ACB=90°,
∴△ABC是直角三角形.
随堂练习
补充完成下列证明,并填上推理的依据:
已知:如图,△ABC.
求证:∠A+∠B+∠C=180°.
A
B
E
C
D
证明:过点A作DE//BC,
则 ∠DAB= ,( )
∠EAC= ,( )
∵ ∠DAB+∠BAC+∠EAC= ,(所作)
∴ ∠B+∠BAC+∠C= + + ( )
=180°.
180°
两直线平行内错角相等
∠C
两直线平行内错角相等
∠B
∠DAB
∠BAC
∠EAC
等量代换
2. 补充完成下列证明:
已知:如图,△ABC.
求证:∠A+∠B+∠C=180°.
A
B
C
D
E
F
1
2
3
4
∴∠A=∠4 ∠B=∠3
∴∠A+∠B+∠C=180°
证明 D是BC边上一点,过点D作 DE//AB,DF//AC,分别交AC,AB于点E,F.
∵ DE//AB,(所作)
又∵DF//AC
∴∠C=∠1 ∠2=∠4
∴∠A=∠2
又∵∠1+∠2+∠3=180°
求证:AB∥CD.
3.已知:如图,AD∥BC,∠BAD=∠BCD.
A
B
C
D
4
2
1
3
证明:∵AD∥BC,
∴∠1=∠2(两直线平行,内错角相等).
又∵∠BAD=∠BCD,
∴∠BAD-∠1=∠BCD-∠2,
即∠3=∠4,
∴AB∥ CD(内错角相等,两直线平行).
解:∵ DE∥BC且∠C= 70°,
D
C
B
A
E
4.如图,在△ABC中,DE∥BC,∠A=60°, ∠C=70°.
求 ∠ADE的度数.
∴∠AED=∠C= 70°
(两直线平行,同位角相等) .
∵在△ ADE中∠A=60°,
∴∠A+∠ADE+∠AED=180°
(三角形内角和定理),
∴∠ADE= 180°-60°-70°=50°.
三角形内角和定理的证明
三角形内角和定理的证明及推论1、2
课堂小结
推论1:直角三角形的两锐角互余.
推论2:有两个角互余的三角形是直角三角形.