(共28张PPT)
【2025新教材】沪科版数学 八年级上册
第13章 三角形中的边角关系、命题证明
13.2.3直角三角形的性质与判定
1
2
3
掌握“三角形内角和定理”的证明及其简单应用;
了解辅助线的概念,理解辅助线在解题过程中的用处;
理解和掌握三角形内角和定理的推论1和推论2.
三角形的内角和定理是什么?
三角形的内角和等于180°.
我们是如何得到的?
①测量
47°
73°
60°
②折叠
③剪拼
你能证明这个定理吗?
都不是证明
13.2.3 直角三角形的性质与判定 教学课件
一、教学基本信息
授课对象:七年级学生(已掌握三角形定义、内角和定理、几何证明的基本步骤与格式)
核心目标:1. 掌握直角三角形的两个核心性质(两锐角互余、斜边上的中线等于斜边的一半)及判定定理(有两个角互余的三角形是直角三角形);2. 能运用性质与判定解决线段计算、角度推导问题,并规范书写证明过程;3. 通过动手操作与逻辑推理,深化对“性质与判定互逆”的理解,培养几何直观与推理能力。
教学重难点:重点为直角三角形的性质与判定的推导及应用;难点为“斜边上的中线等于斜边的一半”的证明及性质与判定的综合运用。
教学准备:PPT课件、直角三角形纸片(每组3张,含等腰直角三角形)、直尺、圆规、量角器、探究任务单。
二、教学过程设计(45分钟)
环节一:情境导入,衔接旧知(5分钟)
1. 生活情境设问:PPT展示生活中的直角三角形实例(如直角三角尺、楼梯扶手与地面形成的角、矩形窗框的对角线分割图形),提问:“这些三角形有什么共同特征?我们之前学过三角形内角和是180°,那么直角三角形的两个锐角之间可能有什么关系?”
2. 旧知衔接:回顾“三角形内角和定理”及“几何证明的步骤”,引出“直角三角形作为特殊三角形,不仅有‘有一个角是90°’的特征,还蕴含着特殊的边、角关系,今天我们将通过推理证明探究这些规律”。
3. 引出课题:明确本节课主题——直角三角形的性质与判定。
设计意图:从生活实例提取直角三角形的直观特征,以三角形内角和定理和证明知识为铺垫,自然引发对特殊关系的探究兴趣。
环节二:探究新知一——直角三角形的性质(15分钟)
本环节分“角的性质—边的性质”两步,每步遵循“猜想—验证—证明—总结”的流程,强化几何证明的应用。
1. 性质1:直角三角形的两锐角互余
1. 猜想:给学生发放直角三角形纸片,用量角器测量两个锐角的度数并相加,引导猜想“直角三角形的两个锐角之和为90°”,即互余。
2. 证明:教师引导学生用几何证明规范推导:
命题:直角三角形的两锐角互余。
3. 已知:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°。
4. 求证:∠A+∠B=90°。
5. 证明过程:∵ 三角形内角和为180°(已证定理),∴ ∠A+∠B+∠C=180°。又∵ ∠C=90°(已知),∴ ∠A+∠B=180°-∠C=180°-90°=90°(等式性质)。因此,∠A与∠B互余(互余的定义)。
6. 即时应用:在Rt△ABC中,∠C=90°,若∠A=35°,则∠B=______(答案:55°);若∠A=∠B,则∠A=______(答案:45°,即等腰直角三角形)。
2. 性质2:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
1. 动手猜想:活动1——学生用圆规作Rt△ABC,∠C=90°,找到AB边的中点D,连接CD(斜边上的中线),用直尺测量CD和AB的长度,发现“CD= AB”。
2. 证明突破:教师示范证明思路(构造全等三角形),师生共同完成证明:
已知:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,D是AB的中点。
3. 求证:CD= AB。
4. 证明过程:延长CD至点E,使DE=CD,连接AE、BE。∵ D是AB中点,∴ AD=BD。又∵ CD=DE,∠ADC=∠BDE(对顶角相等),∴ △ADC≌△BDE(SAS)。∴ AC=BE,∠ACD=∠BED(全等三角形对应边、角相等)。∴ AC∥BE(内错角相等,两直线平行)。∵ ∠ACB=90°,∴ ∠CBE=90°(两直线平行,同旁内角互补)。又∵ AC=BE,BC=CB(公共边),∴ △ACB≌△EBC(SAS)。∴ AB=CE(全等三角形对应边相等)。∵ CD= CE(由作图知CD=DE),∴ CD= AB(等量代换)。
5. 推论总结:若直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,则该线段是斜边上的中线;特别地,等腰直角三角形斜边上的中线同时也是斜边的高和顶角平分线(三线合一)。
6. 即时应用:在Rt△ABC中,斜边AB=10cm,D是AB中点,则CD=______cm(答案:5);若∠A=30°,则BC=______cm(答案:5,为后续30°角性质铺垫)。
设计意图:通过动手操作感知性质,再用规范证明强化逻辑,使学生体会“猜想—验证—证明”的几何研究方法,突破“斜边上的中线”性质证明的难点。
环节三:探究新知二——直角三角形的判定(10分钟)
本环节聚焦“定义判定”与“角的判定”,突出“性质与判定互逆”的逻辑关系。
1. 判定1:定义判定(有一个角是直角的三角形是直角三角形)
直接回顾:由直角三角形的定义直接可得,这是最基础的判定方法。例如:在△ABC中,若∠C=90°,则△ABC是Rt△。
2. 判定2:有两个角互余的三角形是直角三角形(性质1的逆命题)
1. 逆命题提出:提问“性质1‘直角三角形两锐角互余’的逆命题是什么?这个逆命题成立吗?”引导学生说出“有两个角互余的三角形是直角三角形”,并尝试证明。
2. 证明:学生独立完成,教师点评规范:
已知:在△ABC中,∠A+∠B=90°。
3. 求证:△ABC是直角三角形(即∠C=90°)。
4. 证明过程:∵ ∠A+∠B+∠C=180°(三角形内角和定理),∠A+∠B=90°(已知),∴ ∠C=180°-90°=90°(等式性质)。∴ △ABC是直角三角形(直角三角形的定义)。
5. 判定辨析:强调“两个角互余”是判定的核心,与性质1形成“互逆”关系,体现“正逆思维”在几何中的应用。
6. 即时应用:在△ABC中,∠A=40°,∠B=50°,则△ABC是______三角形(答案:直角);若∠A=2∠B,且∠A+∠B=90°,则∠A=______(答案:60°),△ABC是Rt△。
设计意图:通过逆命题推导判定定理,让学生理解性质与判定的逻辑关联,强化“逆思维”能力,同时巩固几何证明的规范书写。
环节四:综合应用,强化能力(10分钟)
本环节分“基础应用—综合证明”,结合性质与判定解决实际问题,深化知识融合。
1. 基础题:性质与判定的直接应用
例题1:如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是斜边AB上的中线,若∠A=60°,AB=8cm,求:(1)∠B的度数;(2)CD的长度;(3)BC的长度。
- 学生解答:(1)∠B=90°-60°=30°(性质1);(2)CD= AB=4cm(性质2);(3)在Rt△ABC中,∠B=30°,故BC= AB=4cm(后续将专门证明的30°角性质,此处结合性质2引导发现)。
2. 综合题:性质与判定的证明融合
例题2:求证:“如果一个三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形”(性质2的逆命题,即直角三角形的判定3)。
1. 学生分组推导,教师引导:
已知:在△ABC中,D是AB的中点,且CD= AB。
2. 求证:△ABC是直角三角形。
3. 证明思路:由CD=AD=BD(D是中点且CD= AB),得∠A=∠ACD,∠B=∠BCD(等边对等角);再由内角和定理,∠A+∠ACD+∠B+∠BCD=180°,即2(∠ACD+∠BCD)=180°,故∠ACB=90°。
4. 教师强调:此判定定理可直接用于“中线与边长关系”的直角三角形判断,是性质2的重要逆用。
设计意图:基础题巩固定理直接应用,综合题强化“性质与判定互逆”的推理逻辑,提升学生的综合证明能力。
环节五:总结升华,梳理体系(5分钟)
1. 知识梳理:引导学生用表格总结直角三角形的性质与判定:
类别核心内容逻辑关联性质1. 两锐角互余;2. 斜边上的中线=斜边的一半已知直角三角形→推导出边/角关系判定1. 有一个角是90°;2. 两锐角互余;3. 一边中线=这边的一半已知边/角关系→判定为直角三角形(性质的逆用)
2. 思想提炼:强调本节课核心思想——正逆思维(性质与判定互逆)、逻辑推理(证明的严谨性)、数形结合(动手操作与几何推理结合)。
3. 课后任务:
必做:教材对应习题,完成“性质应用”和“判定证明”类题目,规范书写;
4. 选做:用直角三角形的性质设计一个“测量池塘两端距离”的方案(提示:利用斜边上的中线等于斜边的一半)。
三、板书设计
13.2.3 直角三角形的性质与判定
一、直角三角形的性质(已知Rt△→推关系)
1. 角的性质:两锐角互余
例:Rt△ABC中,∠C=90°→∠A+∠B=90°
证明:内角和定理+等式性质
2. 边的性质:斜边上的中线=斜边的一半
例:Rt△ABC中,D是AB中点→CD= AB
证明:构造全等三角形(延长中线)
二、直角三角形的判定(已知关系→判Rt△)
1. 定义判定:有一个角是90°
2. 角的判定:两锐角互余(性质1的逆命题)
证明:内角和定理→∠C=90°
3. 边的判定:一边中线=这边的一半(性质2的逆命题)
三、综合应用
例:Rt△中,∠A=60°,AB=8cm→CD=4cm,BC=4cm
核心:性质与判定互逆,证明规范
四、思想方法:正逆思维、逻辑推理
四、教学反思(课后填写)
1. 学生对“斜边上的中线”性质的证明思路是否理解?构造辅助线(延长中线)的方法是否需要加强引导?
2. 学生能否准确区分直角三角形的性质与判定?在综合题中是否能灵活选择对应定理?
3. 证明过程的书写是否规范?“依据标注”和“逻辑链条”是否完整?
知识点1
三角形内角和定理的证明
已知:如图,△ABC.
求证:∠A+ ∠B+∠C=180°.
A
B
C
分析:你通过剪拼、折叠的过程中受到什么启发吗?
都是把三个角拼在一起构成一个平角.
你现在知道怎么用证明的方法证明了吗?
已知:如图,△ABC.
求证:∠A+ ∠B+∠C=180°.
A
B
C
证明:如图,延长BC到D,以点C为顶点、CD为一边作∠2=∠B,则CE∥BA. (同位角相等,两直线平行)
∴ ∠A=∠1. (两直线平行,内错角相等)
∵B、C、D在同一条直线上,(所作)
∴∠1+∠2+∠ACB=180°.(平角的定义)
∴∠A+∠B+∠ACB=∠1+∠2+∠ACB=180°.(等量代换)
E
D
1
2
为了证明的需要,在原来图形上添画的线叫作辅助线.
辅助线通常画成虚线.
你还能想到其他添加辅助线构造平角的方法吗?
证法一
证法二
已知:如图,△ABC.
求证:∠A+ ∠B+∠C=180°.
A
B
C
1
2
l
证明:过点A作l∥BC,
∴∠B=∠1,∠C=∠2,(两直线平行,内错角相等)
∵∠2+∠1+∠BAC=180°,(平角的定义)
∴∠B+∠C+∠BAC=180°.(等量代换)
证法三
已知:如图,△ABC.
求证:∠A+ ∠B+∠C=180°.
A
B
C
1
2
3
D
E
F
证明:过点D作DE∥AC,DF∥AB.
∴∠C=∠1,∠B=∠3. (两直线平行,同位角相等)
∠A+∠AED=180°,∠AED+∠2=180°.
(两直线平行,同旁内角互补)
∴∠A=∠2. (等量代换)
∵∠1+∠2+∠3=180°,(平角的定义)
∴∠A+∠B+∠C=180°. (等量代换)
除了在三角形顶点或边上构造平角外,还可以在三角形内部和外部构造平角.
思考:除了构造平角得到180°外,还有其他方式吗?
两直线平行,同旁内角互补
讨论:如何构造平行线得到同旁内角呢?
A
B
C
A
B
C
l
D
E
F
根据给出的辅助线提示,请同学们课后完成这两种证明方法.
A
B
C
E
D
A
B
C
l
A
B
C
D
E
F
A
B
C
l
A
B
C
D
E
F
思考:多种方法证明三角形内角和等于180°的核心是什么?
转化思想
添加辅助线(平行线)
利用平行线的性质,转移角
转化为平角或同旁内角
知识点2
三角形内角和定理的推论1,2
问题1:在△ABC中,∠C=90°,求:∠A+∠B的度数.
由此你能得到什么结论?
解:在△ABC中,
根据三角形内角和定理,易得∠A+∠B +∠C=180°,
又∠C=90°,
∴ ∠A+∠B=180°–∠C=180°–90°=90°.
推论1 直角三角形的两锐角互余.
像这样,由基本事实、定理直接得出的真命题叫作推论.
问题2:在△ABC中,∠A+∠B=90°,求:∠C的度数.
由此你能得到什么结论?
解:在△ABC中,
根据三角形内角和定理,易得∠A+∠B +∠C=180°,
又∠A+∠B=90°,
∴ ∠C =180°– (∠A+∠B)=180°– 90°= 90°.
推论2 有两个角互余的三角形是直角三角形.
1.在△ABC 中,
(1)∠C = 90°,∠A = 30°,则∠B = ;
(2)∠A = 50°,∠B = ∠C,则∠B = ;
(3)∠A -∠C = 25°,∠B -∠A = 10°,则
∠B = ;
(4)∠A + ∠B = 90°,则△ABC 是 三角形.
练一练
60°
65°
75°
直角
分析:要计算的是∠D的大小,只要知道它所在三角形中的其它两个角的和即可.
已知:① DE⊥AB,即∠DEB=∠FEA=90°;
②∠A=30°;
③ ∠FCD=80°.
2.如图,在△ABC中,D在BC的延长线上,过D作DE⊥AB于E,交AC于F.已知∠A=30°,∠FCD=80°,求∠D.
2.如图,在△ABC中,D在BC的延长线上,过D作DE⊥AB于E,交AC于F.已知∠A=30°,∠FCD=80°,求∠D.
解:∵DE⊥AB,∴∠FEA=90°.
∵在△AEF中,∠FEA=90°,∠A=30°,
∴∠AFE=180°-∠FEA-∠A=60°.
又∵∠CFD=∠AFE,
∴∠CFD=60°.
∴在△CDF中,∠CFD=60°,∠FCD=80°,
∠D=180°-∠CFD-∠FCD=40°.
∠1+∠2=∠3+∠4
“A”字形
∠A+∠B=∠C+∠D
“8”字形
基本图形归纳
1.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°.
证明:过点A作DE∥BC,
则 ∠DAB=________,∠EAC=________,
( )
∵ ∠DAB+∠BAC+∠EAC=________,
∴ ∠B+ ∠BAC+∠C=________+________+________
=180°.( )
随堂练习
【教材P80 练习 T1】
A
B
C
D
E
∠B
∠C
两直线平行,内错角相等
180°
∠DAB
∠BAC
∠EAC
平角的定义
【教材P80 练习 T2】
A
B
C
D
E
F
3
1
2
2.补充完成下列证明:
已知:如图,△ABC.
求证:∠A+∠B+∠C=180°.
证明:在BC边上取一点D,过点D作DE∥AB,DF∥AC,分别交AC,AB于点E,F.
∵DE∥AB,
∴∠B=∠3.(两直线平行,同位角相等)
∵DF∥AC,
∴∠C=∠1.(两直线平行,同位角相等)
又 ∵∠1+∠2+∠3=180°,
∴∠A+∠B+∠C=180°.(等量代换)
知识点1 三角形内角和定理的证明
1. 在探究证明“三角形的内角和等于 ”时,综合实践小
组的同学作了如图所示的四种辅助线,其中不能证明“三角形
的内角和等于 ”的是( )
D
A. B. C. D.
返回
知识点2 直角三角形的性质
(第2题)
2. [2025淮北第一中学期中]两个直角
三角板如图放置,则与 的度
数之和等于( )
C
A. B. C. D.
返回
(第3题)
3. 如图,已知 , ,
垂足为 .则下列结论中一定正确的是
( )
C
A. B.
C. D.
返回
(第4题)
4. [2025芜湖无为十校联考]如图,
,分别是 的高和角平分线,
若 , ,则 的
度数为( )
A
A. B. C. D.
(第4题)
【点拨】 , ,
.又
是 的角平分线,
. 是
的高,
.
.
返回
(第5题)
5. 如图,在中, ,点
,分别为,上一点,将
沿直线翻折至同一平面内,点 落在
点处,,分别交边于点 ,
.若 ,则 的度数为
( )
A
A. B. C. D.
(第5题)
【点拨】 ,
.由折
叠得 ,
.
,
. .
.故选A.
返回
三角形内角和定理的证明及推论 1、2
三角形内角和定理的证明
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.
谢谢观看!