课题:1.1
等腰三角形(3)
课型:新授课
年级:八年级
教学目标:
1.能够用综合法证明等腰三角形的判定定理,进一步熟悉证明的基本步骤和书写格式,体会证明的必要性.
2.初步了解反证法的含义,并能利用反证法证明简单的命题.
3.体验数学活动中的探索与创造,感受数学的严谨性.
教学重点与难点:
重点:等腰三角形的判定定理的证明.
难点:反证法的含义,利用反证法证明简单的命题.
教师准备:多媒体课件.
教学过程:
创设情境,导入新课
活动内容:回答下列问题.
问题1:请同学们回顾一下,前面我们学习了等腰三角形的哪些性质?
(学生口答)
(1)等腰三角形两底角相等,就是“等边对等角”
.
(2)“三线合一”
.
(3)等腰三角形两腰上的高相等,两腰上的中线相等,两底角的平分线相等.
问题2:等腰三角形两底角相等,这个命题的题设和结论是什么?
问题3:如果把它的条件和结论反过来,还成立吗?也就是一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等吗?
【教师板书课题:1.1等腰三角形(3)】
处理方式:学生口答问题1,在此基础上,师特意提出“等腰三角形两底角相等”
定理的条件和结论反过来还成立吗?学生对此问题各抒己见,师引导,并引入出新课.
设计意图:设计成问题串不但是检测学生对上节课内容掌握的情况,而且也为引出等腰三角形的判定定理埋下伏笔;同时调动了学生学习的兴趣,激发学生学习的热情.
二、自主探究,交流展示
活动内容1:请同学们探究“有两个角相等的三角形是等腰三角形”吗
你能完成它证明吗?并与同伴交流.(多媒体出示)
(学生在练习本上画图,写出已知、求证;小组之间探究讨论多种证明方法.)
已知:如图,在△ABC中,∠B=∠C,
求证:AB=AC.
方法预设:
方法一:
证明:过点A作BC的垂线,垂足为D.
∵AD⊥BC
,
∴∠BDA=∠CDA=
90°.
在△ABD和△ACD中,
∵∠B=∠C,
∠BDA=∠CDA,
AD=AD
,
∴
△ABD≌△ACD
(AAS).
∴
AB=AC
(全等三角形的对应边相等).
方法二:
证明:作∠BAC的角平分线,交BC与D.
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD.
在△ABD和△ACD中,
∵∠B=∠C,
∠BAD=∠CAD,
AD=AD,
∴
△ABD≌△ACD
(AAS)
.
∴AB=AC(全等三角形的对应边相等).
(师引导学生类比“等边对等角”的证明方法正确的添加辅助线,规范的写出推理过程,鼓励学生一题多解.)
师指出:作△ABC边BC的中线,虽然把△ABC分成了两个三角形,这两个三角形对应两边及其一边的对角分别相等,这是“SSA”,是不能证明两个三角形全等的.因此,这种添加辅助线的方法是不可行的.
(多媒体展示)
等腰三角形的判定定理:
定理:有两个角相等的三角形是等腰三角形.
简述为:等角对等边.在△ABC中∵∠B=∠C(已知),∴AB=AC(等角对等边).
处理方式:学生先在练习本上画图,写出已知、求证,在此基础上,学生自主探究,合作交流,小组之间探究讨论多种证明方法.在学生有困难情况下,师引导类比“等边对等角”的证明方法正确的添加辅助线,并让学生亲自书写的解题过程,给予展示,从而得到定理:有两个角相等的三角形是等腰三角形.
设计意图:让学生学会类比“等边对等角”的证明方法正确的添加辅助线,明白可以作BC边上的高线,也可以作∠A的角平分线,但不适合作BC边的中线,同时培养了学生一题多解能力.通过学生板书证明过程,培养了学生规范的解题过程及推理能力.
活动内容2:在一个三角形中,如果两个角不相等,那么这两个角所对的边也不相等.你认为这个结论成立吗?如果成立,你能证明它吗?(多媒体出示)
(学生积极动脑思考,小组交流讨论)
师引导:用综合法证明本结论是行不通的,因此,我们要探究一种新方法来完成它的证明,下面来看小明同学的想法:(多媒体展示)
如图,在△ABC中,已知∠B≠∠C,此时AB与AC要么相等,要么不相等.
假设AB=AC,那么根据“等边对等角”定理可得∠C=∠B,但已知条件是∠B≠∠C.“∠C=∠B”与已知条件“∠B≠∠C”相矛盾,因此
AB≠AC.
你能理解他的推理过程吗
师出示:
“反证法”的定义:
先假设命题的结论不成立,然后推导出与定义,公理、已证定理或已知条件相矛盾的结果,从而证明命题的结论一定成立.这种证明方法称为反证法.
处理方式:在学生没有证明思路和方法的情况下,师展示小明同学证明方法,并给出反证法的定义,然后让学生打开课本阅读并理解反证法,明确反证法的步骤.
设计意图:让学生明确当用综合法证明命题行不通时,需要探究一种新方法来完成它的证明,结合课本小明的想法初步感受反证法,体会反证法在证明中的作用.
三、例题解析,应用新知
(多媒体出示)
例1
已知:如图AB=DC,BD=CA.
求证:△AED是等腰三角形.
(教师引导、点拨)
证明:在△ABD和△DCA中,
∵AB=DC,
BD=CA,AD=DA,
∴
△ABD≌△DCA
(SSS)
.
∴∠
ADB=∠DAC(全等三角形的对应角相等).
∴AE=DE(等角对等边)
.
∴
△AED是等腰三角形.
处理方式:先给学生独立思考,再讨论交流,教师适当引导,在此基础上小组合作完成证明过程.完成后,教师对学生的证明过程进行展示、评价.针对出现的问题,师及时指出,并多媒体出示规范的过程.这样通过小组共同探讨、交流、教师引导解决了本节课的重难点.
设计意图:通过本例题,让学生初步应用“等角对等边”
证明一个三角形是等腰三角形,体会证明的思路与书写的过程,同时也培养了学生推理的严密性.
例2
用反证法证明:一个三角形中不能有两个角是直角.
已知:△ABC.
求证:∠A、∠B、∠C中不能有两个角是直角.
(教师引导,学生讨论交流)
证明:假设∠A、∠B、∠C中有两个角是直角,不妨设∠A=∠B=90°,则
∠A+∠B+∠C=90°+90°+∠C>180°.
这与三角形内角和定理矛盾,
所以∠A=∠B=90°不成立.
所以一个三角形中不能有两个角是直角.
(多媒体出示,同时给学生半分钟时间反思体会证明过程.)
师生共同总结:用反证法证明的一般步骤:
归纳小结:1.假设命题的结论不成立;2.从这个假设出发,应用正确的推理方法,得出与定义,公理、已证定理或已知条件相矛盾的结果;3.
由矛盾的结果判断假设不正确,从而肯定命题的结论正确.
处理方式:反证法是学生刚学的一种新的证明方法,加上这种方法不容易理解,因此对学生来说难度较大,所以教师引导,师生共同完成证明过程.完成后,教师对学生的证明过程进行展示、评价.针对出现的问题,师及时指出,并多媒体出示规范的过程.
设计意图:通过本例题,让学生初步感受反证法的证明的思路与书写的过程,体会反证法证明与作用.
变式训练,巩固提高
(多媒体出示)
1.如图,∠A
=36°,∠DBC
=36°,∠C
=72°,图中一共有几个等腰三角形?找出其中的一个等腰三角形给予证明.
解:图中一共有三个等腰三角形.
证明:∵∠DBC
=36°,∠C
=72°,
∴∠BDC
=72°(三角形内角和定理).
∴∠BDC=∠C.
∴BD=BC(等角对等边).
∴△DBC是等腰三角形.
同理可证:△ABC与△ABD也是等腰三角形.
2.已知:如图,∠CAE是△ABC的外角,
AD∥BC且∠EAD=∠CAD.
求证:AB=AC.
证明:∵AD∥BC,
∴∠EAD
=∠B(两直线平行,同位角相等),
∠CAD
=∠C(两直线平行,内错角相等).
又∵∠EAD=∠CAD,
∴∠B=∠C.
∴AB=AC(等角对等边).
3.已知五个正数的和等于1,用反证法证明:这五个数中至少有一个大于或等于.
证明:假设五个正数每一个都小于,则
五个正数的和小于1.
这与五个正数的和等于1矛盾,
所以五个正数每一个都小于不成立.
所以这五个数中至少有一个大于或等于.
处理方式:教师引导、点拨后,三名学生板演,其余学生在练习本上完成.完成后,同学之间相互进行解题过程评价,教师及时点评、适时表扬.
设计意图:前两道题的练习,是对学生应用“等角对等边”定理训练,同时加强对综合法证明过程的理解;第三题是让学生感受反证法的证明的思路与书写的过程.在学生书写或口答的过程中,加强学生书写和语言的规范性.
归纳小结,反思提升
通过这节课的学习,你有哪些收获?有何感想?学会了哪些方法?先想一想,再分享给大家.
学生畅谈自己的收获!
设计意图:课堂总结是知识沉淀的过程,使学生对本节课所学进行梳理,养成反思与总结的习惯,培养自我反馈,自主发展的意识.
六、当堂检测,反馈矫正
试一试,你能成功!(多媒体出示)
1.如果一个三角形的一个外角是130°,且它恰好等于一个不相邻的内角的2倍,那么这个三角形是(
)
A、钝角三角形
B、直角三角形
C、等腰三角形
D、等边三角形
2.如图,在△ABC中,∠B=∠C=40°,D,E是BC上两点,且∠ADE=∠AED=80°,则图中共有等腰三角形(
)
A、6个
B、5个
C、4个
D、3个
3.如上右图,已知△ABC中,CD平分∠ACB交AB于D,又DE∥BC,交AC于E,若DE=4
cm,AE=5
cm,则AC等于(
)
A、5
cm
B、4
cm
C、9
cm
D、1
cm
4.如图,BD平分∠CBA,CD平分∠ACB,且MN∥BC,设AB=12,AC=18,求△AMN的周长.
处理方式:留给学生5~6分钟的时间独立做题,教师巡视,学生做完后,教师出示答案,并统计学生答题情况,指导学生校对;学生根据答案及时进行纠错.
设计意图:用不同的形式巩固所学知识,不同的梯度来检验学生掌握的程度,并最大限度地调动全体学生学习数学的积极性,使每个学生都能有所收益、有所提高.
七、布置作业,延展课堂
必做题:课本
第10页
习题1.3
第2、4题.
选做题:课本
第10页
习题1.3
第3题.
设计意图:分层设置作业,使不同学生都能够在不同程度上更进一步.必做题巩固了本节课所学,选做题满足个别数学爱好者的需求.
板书设计:
§1.1
等腰三角形(3)
定理:有两个角相等的三角形是等腰三角形(等角对等边).反证法:
3.例题解析:例1例2
投影区
学
生
活
动
区
A
B
C
A
B
C
D
A
B
C
A
C
B
A
D
E
B
C
A
B
C
D
A
B
C
E
D
B
D
C
A
E
E
B
A
D
C
A
D
M
N
C
B(共20张PPT)
1.1
等腰三角形(3)
1.等腰三角形有哪些性质?
2.等腰三角形两底角相等,这个命题的题设和结论是什么?
3.如果把它的条件和结论反过来还成立吗?也就是一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等吗?
温故知新
有两个角相等的三角形是等腰三角形吗 你能完成它的证明吗?
已知:在△ABC中,∠B=∠C,
求证:AB=AC.
思考:
要想证AB=AC,常转化证AB与AC所在的两个三角形全等.那么如何构造两个全等三角形?
合作探究(一)
A
B
C
合作探究(一)
方法一:
过点A作BC的垂线,垂足为D.
∵AD⊥BC
,
∴∠BDA=∠CDA=
90°.
在△ABD和△ACD中,
∵∠B=∠C,
∠BDA=∠CDA,
AD=AD
,
∴
△ABD≌△ACD
(AAS).
∴
AB=AC
(全等三角形的对应边相等).
已知:如图,在△ABC中,∠B=∠C,
求证:AB=AC
.
A
B
C
D
证明:
合作探究(一)
方法二:
作∠BAC的角平分线,交BC与D.
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD.
在△ABD和△ACD中,
∵∠B=∠C,
∠BAD=∠CAD,
AD=AD,
∴
△ABD≌△ACD
(AAS)
.
∴
AB=AC
(全等三角形的对应边相等).
已知:如图,在△ABC中,∠B=∠C,
求证:AB=AC
.
A
B
C
D
证明:
思考:作BC的中线,交BC与D
,可以吗?
辅助线:可以过点A作BC的垂线,作∠BAC的角平分
线,但不可以作BC的中线
.
有两个角相等的三角形是等腰三角形.
简述为:等角对等边.
等腰三角形的判定定理:
在△ABC中
∵∠B=∠C(已知),
∴AB=AC(等角对等边).
符号语言:
C
B
A
这个定理可以作为判断两条线段相等的根据.
在一个三角形中,如果两个角不相等,那么这两个角所对的边也不相等.
你认为这个结论成立吗
如果成立,你能证明它吗
合作探究(二)
小明是这样想的:
如图,在△ABC中,已知∠B≠∠C,此时,AB与AC要么相等,要么不相等.
你能理解他的推理过程吗
C
A
B
假设AB=AC,那么根据“等边对等角”定理可得∠B=∠C,这与已知条件∠B≠∠C相矛盾,因此,
AB≠AC.
合作探究(二)
反证法的定义:
先假设命题的结论不成立,然后推导出与定义、基本事实、已知定理或已知条件相矛盾的结果,从而证明命题的结论一定成立.这也是证明命题的一种方法,我们把这种证明方法称为反证法.
反证法是一种重要的数学证明方法,它在解决某些问题时常常会有出人意料的作用.
例1
已知:如图AB=DC,BD=CA.
求证:△AED是等腰三角形.
例题示范
证明:在△ABD和△DCA中,
∵AB=DC,
BD=CA,AD=DA,
∴
△ABD≌△DCA
(SSS)
.
∴∠
ADB=∠DAC(全等三角形对应角相等)
.
∴AE=DE(等角对等边)
.
∴
△AED是等腰三角形.
A
D
E
B
C
例2
用反证法证明:一个三角形中不能有两个角是直角.
例题示范
证明:假设∠A、∠B、∠C中有两个角是直角,
不妨设∠A=∠B=90°
.
于是∠A+∠B+∠C=90°+90°+∠C>180°.
这与三角形内角和定理矛盾,
所以∠A=∠B=90°的假设不成立.
所以一个三角形中不能有两个角是直角.
已知:△ABC.
求证:∠A、∠B、∠C中不能有两个角是直角.
用反证法证明的一般步骤:
1.假设命题的结论不成立;
2.从这个假设出发,应用正确的推理方法,得出与定义,公理、已证定理或已知条件相矛盾的结果;
3.由矛盾的结果判断假设不正确,从而肯定命题的结论正确.
1.如图,∠A
=36°,∠DBC
=36°,∠C
=72°,图中一共有几个等腰三角形?找出其中的一个等腰三角形给予证明.
A
B
C
D
解:图中一共有三个等腰三角形.
证明:∵∠DBC
=36°,∠C
=72°,
∴∠BDC
=72°(三角形内角和定理).
∴∠BDC=∠C.
∴BD=BC(等角对等边).
∴△DBC是等腰三角形.
同理可证:△ABC与△ABD也是等腰三角形.
2.
已知:如图,∠CAE是△ABC的外角,
AD∥BC且∠EAD=∠CAD.
求证:AB=AC.
A
B
C
E
D
证明:∵AD∥BC,
∴
∠EAD
=∠B(两直线平行,同位角相等),
∠
CAD
=∠C(两直线平行,内错角相等).
∵∠EAD=∠CAD
,
∴∠B=∠C.
∴AB=AC(等角对等边).
3.已知五个正数的和等于1,用反证法证明:
这五个数中至少有一个大于或等于
.
证明:假设五个正数每一个都小于
,则
五个正数的和小于1.
这与五个正数的和等于1矛盾,
所以五个正数每一个都小于
不成立.
所以这五个数中至少有一个大于或等于
.
通过这节课的学习,你有哪些收获?有何感想?让大家与你分享.
1.如果一个三角形的一个外角是130°,且它恰好等于一个不相邻的内角的2倍,那么这个三角形是(
)
A、钝角三角形
B、直角三角形
C、等腰三角形
D、等边三角形
2.如图,在△ABC中,∠B=∠C=40°,D、E是BC上两点,且∠ADE=∠AED=80°,则图中共有等腰三角形(
)
A、6个
B、5个
C、4个
D、3个
达标检测
提升自我
B
D
C
A
E
C
C
3.如图,已知△ABC中,CD平分∠ACB交AB于D,又DE∥BC,交AC于E,若DE=4
cm,AE=5
cm,则AC等于(
)
A、1cm
B、4
cm
C、5
cm
D、9
cm
4.如图,BD平分∠CBA,CD平分∠ACB,且MN∥BC,设AB=12,AC=18,求△AMN的周长.
达标检测
提升自我
A
D
M
N
C
B
第4题
E
B
A
D
C
第3题
D
30
必做题:习题1.3
第2、
4题.
拓展题:习题1.3
第3题.
祝你成功!
独立
作业
结束寄语:
只有不畏艰险的人,才能领略学无止境的真谛!
数学中的某些结论具有这样的特性:它们极易从事实中归纳出来,但证明却隐藏极深.