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第十三章 轴对称
13.3.2 等边三角形
第1课时
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学习目标
新课导入
概念剖析
典型例题
当堂检测
课堂总结
1.了解等边三角形是特殊的等腰三角形,等边三角形是轴对称图形.
2.会证明等边三角形的性质和判定,并能进行简单的应用.(重点)
一、学习目标
二、新课导入
请分别画出一个等腰三角形和等边三角形,结合你画的图形说出它
们有什么区别和联系?
A
B
C
A
B
C
三、概念剖析
在等腰三角形中,有一种特殊的情况,就是底与腰相等,这时三角形三边相等,我们把三条边都相等的三角形叫做等边三角形,也叫正三角形.
思考:把等腰三角形的性质用于等边三角形,能得到什么结论?
由等腰三角形的性质两个底角相等,我们可以推测等边三角形三个角都相等.
三、概念剖析
已知:△ABC中,AB=AC=BC,求证:∠A=∠B=∠C = 60°
A
B
C
证明:∵ AB=AC ,(已知)
∵ ∠A+∠B+∠C=180°,(三角形内角和为180°)
∴ ∠A=∠B=∠C = = 60°.
∴∠C=∠B,(等边对等角)
同理 ∠A=∠B,
∴ ∠A=∠B=∠C,
结论:等边三角形的三个内角都相等,并且每一个角都等于60°.
三、概念剖析
等腰三角形有三线合一”的性质,等边三角形有“三线合一”的性质吗?
等边三角形是特殊的等腰三角形,三条边的长度相等,故而等腰三角形“三线合一”的性质在等边三角形中适用,且“三线合一”的性质对每条边都适用,
所以等边三角形“三线合一”的性质可以进一步表述为:
每一边上的中线、高和这一边所对的角的平分线互相重合.
同理,等边三角形有3条对称轴.
三、概念剖析
一个三角形的三个内角满足什么条件才是等边三角形?
A
B
C
已知:△ABC中,∠A=∠B=∠C = 60°,求证:AB=AC=BC.
∴ AC=BC,(等边对等角)
证明:∵ ∠A=∠B,(已知)
同理 AB=AC,
∴ AB=BC=AC,
∴ △ABC是等边三角形.
结论:三个角都相等的三角形是等边三角形.
三条边相等的三角形是等边三角形,那三个角都相等的三角形是等边三角形吗?
三、概念剖析
有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形吗?
已知:等腰三角形ABC中,存在一个角为60°,求证:△ABC是等边三角形.
A
B
C
证:当60°角为底角时,
∵等腰三角形两个底角相等,
∴三角形的顶角为180°-60°×2=60°,
∴该三角形是等边三角形(三个角都相等的三角形是等边三角形),
同理:当60°角是顶角时,三个内角相等均为60°,
∴有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
三、概念剖析
性质1:等边三角形的三个内角都相等,并且每一个角都等于60°.
判定1:三个角都相等的三角形是等边三角形.
归纳:
性质2:等边三角形每一边上的中线、高和这一边所对的角的平分线互相重合.
判定2:有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
性质3:等边三角形有3条对称轴.
例1.如图,△ABC是等边三角形,BD是中线,延长BC至E,CE=CD,求证:DB=DE.
分析:根据等边三角形的性质得到∠ABC=∠ACB=60°,∠DBC=30°,
四、典型例题
再根据角之间的关系求得∠DBC=∠CED,
根据等角对等边即可得到DB=DE.
证:∵△ABC是等边三角形,BD是中线,
∴∠ABC=∠ACB=60°,∠DBC=30°.
又∵CE=CD,
又∵∠BCD=∠CDE+∠CED,
∴∠DBC=∠DEC.
∴DB=DE(等角对等边).
四、典型例题
∴∠CDE=∠CED,
例1.如图,△ABC是等边三角形,BD是中线,延长BC至E,CE=CD,求证:DB=DE.
∴∠CDE=∠CED= ∠BCD=30°,
1.如图,△ABC是等边三角形,AD为中线,AD=AE,E在AC上,求∠EDC的度数.
【当堂检测】
解:∵ △ABC是等边三角形,
∴∠C=60°.
∵BD是AC边上的中线,
∴∠ADC=90°, ∠DAC=30 °,
∵ AD=AE,
∴ ∠ADE=(180 °- ∠DBA) ÷2 =(180°-30°) ÷2=75°.
∴ ∠EDC=90 °- ∠ADE=90°-75°=15°.
2.如图,A、O、D三点共线,△OAB和△OCD是两个全等的等边三角形,求∠AEB的大小.
【当堂检测】
C
B
O
D
A
E
解:∵△OAB和△OCD是两个全等的等边三角形,
∴AO=BO,CO=DO, ∠AOB=∠COD=60°,
∵ A、O、D三点共线,
∴ ∠DOB=∠COA=120°,
∴ △COA ≌△DOB(SAS),
△COA 、△DOB为等腰三角形,
∴ ∠DBO=∠ODB=∠CAO=30°,
∴ ∠AEB=∠ODB+∠CAO=60°.
例2.如图,在等边三角形ABC中,DE∥BC, 求证:△ADE是等边三角形.
四、典型例题
分析:结合平行线的性质,证明三个角相等即可证明三角形为等边三角形.
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.
变式:如图,在等边三角形ABC中,AD=AE, 求证:△ADE是等边三角形.
四、典型例题
A
C
B
D
E
证明:
∵ △ABC是等边三角形,
∴ ∠A=∠B=∠C=60°,
∵ AD=AE,
∴ △ADE是等边三角形.
3.如图,点P,M,N分别在等边△ABC的各边上,且MP⊥AB于点P,MN⊥BC于点M,PN⊥AC于点N.求证:△PMN是等边三角形.
【当堂检测】
分析:证明∠NPM=∠PMN=∠MNP,即可证得△PMN是等边三角形.
证:∵△ABC是正三角形,
∴∠A=∠B=∠C,
∵MP⊥AB,MN⊥BC,PN⊥AC,
∴∠MPB=∠NMC=∠PNA=90°,
∴∠PMB=∠MNC=∠APN,
∴∠NPM=∠PMN=∠MNP,
∴△PMN是等边三角形.
4.已知:如图,△ABO是等边三角形,CD∥AB,分别交AO、BO的延长线于点C、D.求证:△OCD是等边三角形.
【当堂检测】
分析:由平行线的性质得到∠C=∠A=60°,∠D=∠B=60°,然后根据等边三角形的判定定理即可得到结论.
证:∵△ABO是等边三角形,
∴∠A=∠B=∠AOB=60°,
∵AB∥CD,
∴∠C=∠A=60°,∠D=∠B=60°,
∵∠COD=∠AOB=60°
∴∠C=∠D=∠COD,
∴△OCD是等边三角形.
5.如图所示,△DEF是等边三角形,且∠1=∠2=∠3,试问:△ABC是等边三角形吗?请说明理由.
【当堂检测】
证:△ABC是等边三角形,
∵△DEF是等边三角形,
∴∠DEF=60°,
又∵∠DEF=∠BCE+∠2=60°,
∵∠2=∠3,
∴∠BCE+∠3=60°,即∠ACB=60°,
同理∠ABC=∠BAC=60°,
∴△ABC是等边三角形.
例3.如图,△ABC是等边三角形,AD是高,并且AB恰好是DE的垂直平分线,求证:△ADE是等边三角形.
分析:根据线段垂直平分线的性质得到AE=AD,
根据垂直的定义得到∠ADE=90°-∠BAD,
根据判定有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形即可得到结论.
四、典型例题
例3.如图,△ABC是等边三角形,AD是高,并且AB恰好是DE的垂直平分线,求证:△ADE是等边三角形
证:∵AB是DE的垂直平分线,
∴AE=AD,
∴△ADE是等腰三角形,
∵AB⊥DE,
∴∠ADE=90°-∠BAD,
∵AD⊥BD,
四、典型例题
∴∠B=90°-∠BAD,
∴∠B=∠ADE=60°,
∴△ADE是等边三角形.
(有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形)
6.如图,E是∠AOB的平分线上一点,EC⊥OB,ED⊥OA,C、D是垂足,连接CD交OE于点F,若∠AOB=60°,求证:△OCD是等边三角形.
【当堂检测】
在Rt△ODE与Rt△OCE中,
∴Rt△ODE≌Rt△OCE(HL),
∵∠AOB=60°,
∴△OCD是等边三角形.(有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形)
∴OD=OC,
证:∵点E是∠AOB的平分线上一点,EC⊥OB,ED⊥OA,垂足分别是C,D,
∴DE=CE,
7.已知:如图,AB=BC,∠CDE=120°,DF∥BA,且DF平分∠CDE,求证:△ABC是等边三角形.
【当堂检测】
∵DF∥BA,
∴∠ABC=∠CDF=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)
证:∵DF平分∠CDE,∠CDE=120°,
∴∠CDF=∠EDF=60°,
五、课堂总结
2.等边三角形三条边相等且三个内角都等于60°,有3条对称轴的轴对称图形,每条边都具有“三线合一”的性质.
1.等边三角形是特殊的等腰三角形,等腰三角形的性质等边三角形都适用.
3.三个角相等的三角形是等边三角形.
4.有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.