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第 一章 三角形的证明
第一章 三角形的证明
1.1 等腰三角形(第1课时)
1.回顾全等三角形的判定和性质;
2.理解并掌握等腰三角形的性质及其推论;(重点)
3.能运用等腰三角形的性质及其推论解决基本的几何问题.(难点)
学习目标
问题1:图中有些你熟悉的图形吗 它们有什么共同特点
斜拉桥梁
埃及金字塔
体育观看台架
新课导入
问题2:建筑工人在盖房子时,用一块等腰三角板放在梁上,从顶点系一重物,如果系重物的绳子正好经过三角板底边中点,就说房梁是水平的,你知道其中反映了什么数学原理
七下“轴对称”中学过的等腰三角形的“三线合一”.
思考:你能证明等腰三角形的“三线合一”吗?
问题3 : 在八上的“平行线的证明”这一章中,我们学了哪8条基本事实?
1.两点确定一条直线;
2.两点之间线段最短;
3.同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线
垂直;
4.同位角相等,两直线平行;
5.过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行;
6.两边及其夹角分别相等的两个三角形全等;
7.两角及其夹边分别相等的两个三角形全等;
8.三边分别相等的两个三角形全等.
定理 两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全(AAS).
问题:你能运用基本事实及已经学过的定理证明上面的推论吗?
证明一个命题的一般步骤:
(1)弄清题设和结论;
(2)根据题意画出相应的图形;
(3)根据题设和结论写出已知和求证;
(4)分析证明思路,写出证明过程.
1.全等三角形的判定和性质
知识讲解
已知:如图,∠A=∠D,∠B=∠E,BC=EF.
求证:△ABC≌△DEF.
证明:∵∠A+∠B+∠C=180°,
∠D+∠E+∠F=180°(三角形内角和等于180°),
∴∠C=180°-(∠A+∠B),∠F=180°-(∠D+∠E).
∵∠A=∠D,∠B=∠E(已知),
∴∠C=∠F(等量代换).
∵BC=EF(已知),
∴△ABC≌△DEF(ASA).
F
E
D
C
B
A
定理 两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全等(AAS).
根据全等三角形的定义,我们可以得到:
全等三角形的对应边相等,对应角相等.
总结归纳
问题1:你还记得我们探索过的等腰三角形的性质吗
推论:等腰三角形顶角的平分线,底边上的中线 底边上的高互相重合(三线合一).
问题2:你能利用已有的公理和定理证明这些结论吗
定理:等腰三角形的两个底角相等.
2.等腰三角形的性质及其推论
等腰三角形的两个底角相等.
A
B
C
已知:△ABC中,AB=AC,
求证:∠B= C.
思考:如何构造两个全等的三角形?
定理:等腰三角形的两个底角相等(等边对等角).
议一议:在七下学习轴对称时,我们利用折叠的方法说明了等腰三角形是轴对称图形,且两个底角相等,如下图,实际上,折痕将等腰三角形分成了两个全等的三角形.由此,你得到了什么解题的启发?
已知: 如图,在△ABC中,AB=AC.
求证: ∠B= ∠C.
A
B
C
D
证明:
作底边的中线AD,
则BD=CD.
AB=AC ( 已知 ),
BD=CD ( 已作 ),
AD=AD (公共边),
∴ △BAD≌ △CAD (SSS).
∴ ∠B= ∠C (全等三角形的对应角相等).
在△BAD和△CAD中
方法一:作底边上的中线
还有其他的证法吗?
已知: 如图,在△ABC中,AB=AC.
求证: ∠B= ∠C.
A
B
C
D
证明:
作顶角的平分线AD,
则∠BAD=∠CAD.
AB=AC ( 已知 ),
∠BAD=∠CAD ( 已作 ),
AD=AD (公共边),
∴ △BAD ≌ △CAD (SAS).
∴ ∠B= ∠C (全等三角形的对应角相等).
方法二:作顶角的平分线
在△BAD和△CAD中
想一想:由△BAD≌ △CAD,除了可以得到∠B= ∠C之外,你还可以得到那些相等的线段和相等的角?和你的同伴交流一下,看看你有什么新的发现?
解:∵△BAD≌ △CAD,由全等三角形的性质易得BD=CD,∠ADB=∠ADC,∠BAD=∠CAD.
又∵ ∠ADB+∠ADC=180°,
∴ ∠ADB=∠ADC= 90° ,
即AD是等腰△ABC底边BC上的中线、顶角∠BAC的角平分线、底边BC上的高线 .
A
B
C
D
定理:等腰三角形的两个底角相等(等边对等角).
A
C
B
如图,在△ABC中,
∵AB=AC(已知),
∴∠B=∠C(等边对等角).
证明后的结论,以后可以直接运用.
推论:等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线及底边上的高线互相重合(三线合一).
总结归纳
A
C
B
D
1
2
∵AB=AC, ∠1=∠2(已知),
∴BD=CD,AD⊥BC(等腰三角形三线合一).
∵AB=AC, BD=CD (已知),
∴∠1=∠2,AD⊥BC(等腰三角形三线合一).
∵AB=AC, AD⊥BC(已知),
∴BD=CD, ∠1=∠2(等腰三角形三线合一).
综上可得:如图,在△ABC中,
A
B
C
D
例1 如图,在△ABC中 ,AB=AC,点D在AC上,且BD=BC=AD,求△ABC各角的度数.
分析:(1)找出图中所有相等的角;
(2)指出图中有几个等腰三角形?
∠A=∠ABD,
∠C=∠BDC=∠ABC;
△ABC,
△ABD,
△BCD.
例题
A
B
C
D
x
⌒
2x
⌒
2x
⌒
⌒
2x
(3)观察∠BDC与∠A、∠ABD的关系,∠ABC、∠C呢?
∠BDC= ∠A+ ∠ABD=2 ∠A=2 ∠ABD,
∠ABC= ∠BDC=2 ∠A,
∠C= ∠BDC=2 ∠A.
(4)设∠A=x°,请把△ ABC的内角和用含x的式子表示出来.
∵ ∠A+ ∠ABC+ ∠C=180 °,∴ x+2x+2x=180 °,
A
B
C
D
解:∵AB=AC,BD=BC=AD,
∴∠ABC=∠C=∠BDC, ∠A=∠ABD.
设∠A=x,则∠BDC= ∠A+ ∠ABD=2x,
从而∠ABC= ∠C= ∠BDC=2x,
于是在△ABC中,有∠A+∠ABC+∠C=x+2x+2x=180 ° ,
解得x=36 °,在△ABC中,
∠A=36°,∠ABC=∠C=72°.
x
⌒
2x
⌒
2x
⌒
⌒
2x
例2 如图①,点D、E在△ABC的边BC上,AB=AC.
(1)若AD=AE,求证:BD=CE;
(2)若BD=CE,F为DE的中点,如图②,求证:
AF⊥BC.
解析:(1)过A作AG⊥BC于G,根据等腰三角形的性质得出BG=CG,DG=EG即可证明;(2)先证BF=CF,再根据等腰三角形的性质证明.
图①
图②
A
B
D
G
E
C
A
B
D
E
C
F
证明:(1)如图①,过A作AG⊥BC于G.
∵AB=AC,AD=AE,
∴BG=CG,DG=EG,
∴BG-DG=CG-EG,∴BD=CE;
(2)∵BD=CE,F为DE的中点,∴BD+DF=CE+EF,∴BF=CF.∵AB=AC,∴AF⊥BC.
图①
图②
A
B
D
G
E
C
A
B
D
E
C
F
1.等腰三角形一个底角为75°,它的另外两个角为___________;
2.等腰三角形一个角为36°,它的另外两个角为 ____________________;
3.等腰三角形一个角为120°,它的另外两个角为__________.
75°, 30°
72°,72°或36°,108°
30°,30°
结论:在等腰三角形中,注意对角的分类讨论.
① 顶角+2×底角=180°
② 顶角=180°-2×底角
③ 底角=(180°-顶角)÷2
④0°<顶角<180°
⑤0°<底角<90°
跟踪训练
等腰三角形的性质
等边对等角
三线合一
注意是指同一个三角形中
注意是指顶角的平分线,底边上的高和中线才有这一性质.而腰上高和中线与底角的平分线不具有这一性质.
定理 两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全等(AAS).
全等三角形的对应边相等,对应角相等.
课堂小结
1、等腰三角形一个底角为70°,它的顶角为______.
2、等腰三角形一个角为70°,它的另外两个角为__________________.
3、等腰三角形一个角为110°,它的另外两个角为___________.
40 °
35 °,35 °
70°,40° 或 55°,55°
4、一个等腰三角形的周长是13cm,其中一条边是3cm,那么 腰长是_________
5cm
当堂检测