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《等边三角形》教案
【教学目标】
1.知识与技能
(1)了解等边三角形的性质及应用;
(2)掌握直角三角形的性质;
2.过程与方法
通过观察、操作、交流等活动发展空间观念和推理能力。
3.情感态度和价值观
通过师生共同活动,促进学生在学习活动中培养良好的情感,合作交流,主动参与的意识,在独立思考的同时能够认同他人。21教育网
【教学重点】
等边三角形的性质及应用。
【教学难点】
等边三角形性质的应用
【教学方法】
自学与小组合作学习相结合的方法
【课前准备】
教学课件。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、情境导入
展示两张图片。
【过渡】这两张图片,有相同的地方,都用到了等边三角形,大家能说出什么是等边三角形吗?(学生根据之前的知识回答)www.21-cn-jy.com
【过渡】我们看到,这些图形都是等边三角形,之前我们学习了什么是等边三角形以及等腰三角形的性质,今天,我们就来学习一下等边三角形的性质。21·世纪
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二、新课教学
1.等边三角形的性质
【过渡】我们知道,等边三角形是一类特殊的等腰三角形,那么我们能否将等腰三角形的性质类比,得到等边三角形的性质呢?他们有什么不同呢?2-1-c-n-j-y
(1)等边三角形的三个内角都相等,并且每一个角都等于60°。
(2)三个角都相等的三角形是等边三角形。
(3)有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形。
【过渡】大家自己动手证明一下吧。
【过渡】根据等边三角形的性质,大家能总结出如何去判断一个三角形是不是等边三角形吗?
定义:三边都相等的三角形是等边三角形。
判定定理1:三个角都相等的三角形是等边三角形。
判定定理2:有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形。
【过渡】大家自己动手证明一下两个判定定理吧。
课件展示证明过程。
例1:如图,在等边三角形ABC中,DE∥BC,
请问△ADE是等边三角形吗?试说明理由。
给出解题过程。
【过渡】如果我们将这个题目做一下改变,大家还能证明吗?
变式:若点D、E
在边AB、AC
的延长线上,且
DE∥BC,结论还成立吗?
学生自己进行解答,最后给出解题过程。
【过渡】在了解了等边三角形的性质之后,大家来进行一个探究吧。
【探究】将两个含有板有30°的三角尺如图摆放在一起你能借助这个图形,找到Rt△ABC的直角边BC与斜边AB之间的数量关系吗?21世纪教育网版权所有
你能用一句话来描述你的结论吗?
定理:在直角三角形中,如果一个锐角等于30°那么它所对的直角边等于斜边的一半。
例2:下图是屋架设计图的一部分,点D是斜梁AB的中点,立柱BC、DE垂直于横梁AC,AB=7.4m,∠A=30°立柱BC、DE要多长?2·1·c·n·j·y
【过渡】在学习了等边三角形的相关知识和判定之后,我们先来进行两个简单的小练习。
【练习】1、已知△ABC中,∠A=∠B=60°,AB=3cm,则△ABC的周长为__9____cm。
2、如图,P、Q是△ABC的边BC上的两点,且BP=PQ=QC=AP=AQ,则∠ABC的大小等于
30°。
【知识巩固】1、已知:如图,l∥m,等边△ABC的顶点B在直线m上,边BC与直线m所夹锐角为20°,则∠α的度数为( C )www-2-1-cnjy-com
A.60°
B.45°
C.40°
D.30°
2、如图,等边△ABC,D、E分别在BC、AC上,且CD=AE,AD、BE相交于点P,试求∠BPD的度数。【来源:21·世纪·教育·网】
解析:∵CD=AE,∴BD=CE,
在△ABD和△BCE中,AB=BC,∠ABD=∠BCE,BD=CE,
∴△ABD≌△BCE,
故∠BAD=∠CBE,
∵∠APE=∠ABE+∠BAD,∠APE=∠BPD,∠ABE+∠CBE=60°,
∴∠BPD=∠APE=∠ABC=60°,
∠BPD的度数为60°
3、如图,△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AD平分∠CAB,延长AC至E,使CE=AC.
(1)求证:DE=DB;
(2)连接BE,试判断△ABE的形状,并说明理由
解:(1)证明:∵∠ACB=90°,∠ABC=30°,
∴BC⊥AE,∠CAB=60°,
∵AD平分∠CAB,
∴∠DAB=1
/2
∠CAB=30°=∠ABC,
∴DA=DB,
∵CE=AC,∴BC是线段AE的垂直平分线,
∴DE=DA,
∴DE=DB;
(2)△ABE是等边三角形;理由如下:
连接BE,如图:
∵BC是线段AE的垂直平分线,
∴BA=BE,
即△ABE是等腰三角形,
又∵∠CAB=60°,
∴△ABE是等边三角形.
【拓展提升】1、如图,已知△ABC是等边三角形,点D,E,F分明是边AB,BC,AC的中点,则图中等边三角形的个数是( D )21cnjy.com
A.2个
B.3个
C.4个
D.5个.
2、已知:如图,△ABC中,AB=AC,∠B=30°,EA⊥AB,FA⊥AC.
(1)判断△AEF是什么特殊的三角形,并证明你的结论;
(2)求证:BF=EF=EC.
解析:(1)△AEF是等边三角形;理由如下:
∵AB=AC,∠B=30°,
∴∠C=∠B=30°,
∵EA⊥AB,FA⊥AC,
∴∠AEF=∠AFE=90°-30°=60°,
∴∠EAF=60°=∠AEF=∠AFE,
∴△AEF是等边三角形;
(2)证明:∵△AEF是等边三角形,
∴AF=EF=AE,
∵∠AFE=∠B+∠FAB,
∴∠FAB=60°-30°=30°,
∴∠FAB=∠B,
∴BF=AF,
同理:EC=AE,
∴BF=EF=EC.
【板书设计】
1、等边三角形的性质。
2、等边三角形的判定
3、在直角三角形中,如果一个锐角等于30°那么它所对的直角边等于斜边的一半
【教学反思】
本节课让学生在认识等腰三角形的基础上,进一步认识等边三角形。学习等边三角形的定义、性质和判定,再折一折的过程中体会等边三角形的特征,三条边相等,三个角也相等,都是60度。让学生在探索图形特征以及相关结论的活动中,进一步发展空间观念,锻炼思维能力。
让学生在学习活动中,进一步产生对数学的好奇心,增强动手能力和创新意识。在教学过程中,我穿插习题进行练习,让学生在学习新的知识的同时,能运用知识解决问题。让他们在掌握新知识的同时,复习前面已学过的知识。同样等边三角形也配相应的题目进行巩固。在课本后面的练习中,介绍既是直角三角形又是等腰三角形的是等腰直角三角形。将课本知识进行进一步拓展。21·cn·jy·com
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精品试卷·第
2
页
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13.3
等腰三角形
人教版
八年级上册
导入新课
生活中的等边三角形
若干个三角形铺成
导入新课
想一想
联系:等边三角形是特殊的等腰三角形;
区别:等边三角形有三条相等的边,而等腰三角形只有两条。
等边三角形与等腰三角形有什么关系?
新课学习
等边三角形的性质
把等腰三角形的性质用于等边三角形,能得到什么结论?
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
新课学习
等腰三角形
两条边相等
类比探究
等边三角形
三条边相等
两个底角相等
三个角都相等,且等于60°
新课学习
底边上的中线、高和顶角的平分线互相重合
每一边上的中线、高和这一边所对的角的平分线互相重合
轴对称图形(1条)
轴对称图形(3条)
新课学习
等边三角形的三个内角相等,并且每一个角都等于60°。
数学语言:
∵△ABC是等边三角形
∴∠A=∠B=∠C=60°
等边三角形的性质
你能证明这个性质吗?
A
B
C
60°
60°
60°
新课学习
A
C
B
已知:
△ABC是等边三角形
求证:
∠A=∠B=∠C=60°
证明:∵ △ABC
是等边三角形,
∴ BC
=AC,BC
=AB.
∴ ∠A
=∠B,∠A
=∠C
.
∴ ∠A
=∠B
=∠C
.
∵ ∠A
+∠B
+∠C
=180°,
∴ ∠A
=60°.
∴ ∠A
=∠B
=∠C
=60°.
新课学习
三边都相等的三角形是等边三角形。
等边三角形三种判定方法
定义:
符号语言:
在△ABC
中,
∵ AB=BC
=AC
,
∴ △ABC
是等边三角形.
A
B
C
新课学习
三个角都相等的三角形是等边三角形。
判定定理1
符号语言:
在△ABC
中,
∵ ∠A
=
∠B=
∠C
∴ △ABC
是等边三角形.
已知:∠A
=
∠B=
∠C
求证:△ABC
是等边三角形.
证明:∵ ∠A
=
∠B
∴AC=BC
∵ ∠C
=
∠B
∴AC=AB
∴AC=BC=AC
∴△ABC
是等边三角形.
C
A
B
新课学习
有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形。
判定定理2
符号语言:
在△ABC
中,
∵ BC
=AC,∠A
=60°,
∴ △ABC
是等边三角形.
已知:
△ABC
是等腰三角形,且∠A
=
60°
求证:△ABC
是等边三角形.
证明:∵△ABC
是等腰三角形
∴AC=AB,∠C
=
∠B
∵
∠A
=
60°
,
∠A
+
∠B+
∠C=180°
∴∠C
=
∠B=60°
∴△ABC
是等边三角形.
C
A
B
新课学习
例1:如图,在等边三角形ABC中,DE∥BC,
请问△ADE是等边三角形吗?试说明理由。
A
C
B
D
E
证明:∵△ABC是等边三角形
∴∠A=∠B=∠C=600
又∵DE∥BC
∴∠ADE=∠B,∠AED=∠C
∴∠ADE=∠A=∠AED
∴△ADE是等边三角形。
新课学习
证明:∵ △ABC
是等边三角形,
∴ ∠A
=∠ABC
=∠ACB
=60°。
∵ DE∥BC,
∴ ∠ABC
=∠ADE,
∠ACB
=∠AED。
∴ ∠A
=∠ADE
=∠AED。
∴ △ADE
是等边三角形。
变式 若点D、E
在边AB、AC
的延长线上,且
DE∥BC,结论还成立吗?
知识巩固
1.已知:如图,l∥m,等边△ABC的顶点B在直线m上,边BC与直线m所夹锐角为20°,则∠α的度数为( )
A.60°
B.45°
C.40°
D.30°
C
知识巩固
解析:过C作CE∥直线m
∵l∥m,∴l∥mCE,
∴∠ACE=∠α,∠BCE=∠CBF=20°,
∵等边△ABC,
∴∠ACB=60°,
∴∠α+∠CBF=∠ACB=60°,
∴∠α=40°.故选C.
知识巩固
2.如图,等边△ABC,D、E分别在BC、AC上,且CD=AE,AD、BE相交于点P,试求∠BPD的度数。
分析:易证△ABD≌△BCE,可得∠BAD=∠CBE,根据∠APE=∠ABE+∠BAD,∠APE=∠BPD,∠ABE+∠CBE=60°,即可求得∠APE=∠ABC,即可解题.
知识巩固
解析:∵CD=AE,∴BD=CE,
在△ABD和△BCE中,AB=BC
∠ABD=∠BCE
BD=CE,
∴△ABD≌△BCE,
故∠BAD=∠CBE,
∵∠APE=∠ABE+∠BAD,∠APE=∠BPD,∠ABE+∠CBE=60°,
∴∠BPD=∠APE=∠ABC=60°,
∠BPD的度数为60°.
新课学习
将两个含有板有30°的三角尺如图摆放在一起你能借助这个图形,找到Rt△ABC的直角边BC与斜边AB之间的数量关系吗?
你会用学过的方法证明吗?
新课学习
证明:∵
△ADC是△ABC的轴对称图形
∴BC=
AB
已知:
Rt△ABC中,∠ACB=900
,∠
A=300.
求证:
∴AB=AD,
∠BAD=2
∠A=
60°
又∵AC
⊥BD
∴BC=CD=
BD
新课学习
你能用一句话来描述你的结论吗?
在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半。
这是一个判定两条线段成倍半关系的根据之一.
新课学习
解:∵DE⊥AC,
∠A=30°
∴
AD
=
2DE
(在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半)
同理可得:
AB
=
2BC,
∵
AB=7.4m∴BC=1/2
×7.4=3.7m
又
∵
D是AB的中点
∴
AD=1/2
AB=3.7m
∴DE=1/2
AD=1/2
×3.7=1.85m
答:立柱BC的长是3.7m,DE的长是1.85m.
例2:下图是屋架设计图的一部分,点D是斜梁AB的中点,立柱BC、
DE垂直于横梁AC,AB=7.4m,∠A=30°立柱BC
、
DE要多长?
A
B
D
E
C
牛刀小试
1、已知△ABC中,∠A=∠B=60°,AB=3cm,则△ABC的周长为______cm。
9
2、如图,P、Q是△ABC的边BC上的两点,且BP=PQ=QC=AP=AQ,则∠ABC的大小等于
。
30°
知识巩固
3.如图,△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AD平分∠CAB,延长AC至E,使CE=AC.
(1)求证:DE=DB;
(2)连接BE,试判断△ABE的形状,并说明理由.
分析:(1)由直角三角形的性质和角平分线得出∠DAB=∠ABC,得出DA=DB,再由线段垂直平分线的性质得出DE=DA,即可得出结论;
(2)由线段垂直平分线的性质得出BA=BE,再由∠CAB=60°,即可得出△ABE是等边三角形
知识巩固
解析:(1)证明:∵∠ACB=90°,∠ABC=30°,
∴BC⊥AE,∠CAB=60°,
∵AD平分∠CAB,
∴∠DAB=∠CAB=30°=∠ABC,
∴DA=DB,
∵CE=AC,∴BC是线段AE的垂直平分线,
∴DE=DA,
∴DE=DB;
知识巩固
解析:(2)△ABE是等边三角形;理由如下:
连接BE,如图:
∵BC是线段AE的垂直平分线,
∴BA=BE,
即△ABE是等腰三角形,
又∵∠CAB=60°,
∴△ABE是等边三角形.
课堂小结
1、等边三角形的性质
2、等边三角形的判定定理
3、直角三角形的一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半。
拓展提升
1.如图,已知△ABC是等边三角形,点D,E,F分明是边AB,BC,AC的中点,则图中等边三角形的个数是( )
A.2个
B.3个
C.4个
D.5个
D
拓展提升
解析:∵D,E,F分明是边AB,BC,AC的中点,
∴AD=BD=BE=EC=CF=FA=DF=DE=EF=AB=AC=BC
∴等边三角形有:△ABC、△ADF、△BDE、△CEF、△DEF共5个,
故选:D.
拓展提升
2.已知:如图,△ABC中,AB=AC,∠B=30°,EA⊥AB,FA⊥AC.
(1)判断△AEF是什么特殊的三角形,并证明你的结论;
(2)求证:BF=EF=EC.
拓展提升
解析:(1)△AEF是等边三角形;理由如下:
∵AB=AC,∠B=30°,
∴∠C=∠B=30°,
∵EA⊥AB,FA⊥AC,
∴∠AEF=∠AFE=90°-30°=60°,
∴∠EAF=60°=∠AEF=∠AFE,
∴△AEF是等边三角形;
拓展提升
解析:(2)证明:∵△AEF是等边三角形,
∴AF=EF=AE,
∵∠AFE=∠B+∠FAB,
∴∠FAB=60°-30°=30°,
∴∠FAB=∠B,
∴BF=AF,
同理:EC=AE,
∴BF=EF=EC.
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《等腰三角形》练习
一、选择——基础知识运用
1.下列三角形:
①有两个角等于60°;
②有一个角等于60°的等腰三角形;
③三个外角(每个顶点处各取一个外角)都相等的三角形;
④一腰上的中线也是这条腰上的高的等腰三角形。
其中是等边三角形的有( )
A.①②③
B.①②④
C.①③
D.①②③④
2.下列推理错误的是( )
A.因为∠A=∠B=∠C,所以△ABC是等边三角形
B.因为AB=AC,且∠B=∠C,所以△ABC是等边三角形
C.因为∠A=60°,∠B=60°,所以△ABC是等边三角形
D.因为AB=AC,且∠B=60°,所以△ABC是等边三角形
3.已知a,b,c是△ABC的三边,且a2+b2+c2=ab+ac+bc,则△ABC是( )
A.等腰三角形
B.直角三角形
C.等边三角形
D.等腰直角三角形
4.如图,已知∠MON=30°,点A1、A2、A3…在射线ON上,点B1、B2、B3…在射线OM上,△A1B1A2、△A2B2A3、△A3B3A4…均为等边三角形,若OA1=1,则△A4B4A5的边长为( )
A.8
B.16
C.32
D.64
5.如图,已知等边△AEB和等边△BDC在线段AC同侧,则下面错误的是( )
A.△ABD≌△EBC
B.△NBC≌△MBD
C.DM=DC
D.∠ABD=∠EBC
6.如图,在等边△ABC中,∠BAD=20°,AE=AD,则∠CDE的度数是( )
A.10°
B.12.5°
C.15°
D.20°
7.如图中左边图形,连接等边三角形的各边中点将得到一个小等边三角形,右边的图形就是这样得到的,请问右边图形中的阴影部分面积大还是空白部分面积大( )21·cn·jy·com
A.阴影部分面积大
B.空白部分面积大
C.一样大
D.不确定
二、解答——知识提高运用
8.如图,在△ABC中,AB=BC=AC,DE⊥AB,DF⊥AC,请比较△AEF和四边形EBCF的周长的大小。www.21-cn-jy.com
9.如图,点D、E、F分别在等边三角形ABC的边AB、BC、CA的延长线上,且BD=CE=AF,说明△DEF为等边三角形。2·1·c·n·j·y
。
10.如图,设O为△ABC内一点,且∠AOB=∠BOC=∠COA=120°,P为任意一点(不是O)。求证:PA+PB+PC>OA+OB+OC。【来源:21·世纪·教育·网】
参考答案
一、选择——基础知识运用
1.【答案】D
【解析】①两个角为60度,则第三个角也是60度,则其是等边三角形,故正确;
②这是等边三角形的判定2,故正确;
③三个外角相等则三个内角相等,则其是等边三角形,故正确;
④根据等边三角形三线合一性质,故正确。
所以都正确。故选D。
2.【答案】B
【解析】A、三个角相等的三角形是等边三角形,故本选项正确;B、根据AB=AC,且∠B=∠C,只能判定△ABC是等腰三角形,故本选项错误;C、根据两个角等于60°即可得到第三个角也为60°,故本选项正确;D、根据有一个角为60°的等腰三角形为等边三角形可以判定本选项正确。故选B。
3.【答案】C
【解析】原式可化为2a2+2b2+2c2=2ab+2ac+2bc,即a2+b2+c2+a2+b2+c2-2ab-2ac-2bc=0;
根据完全平方公式,得:(a-b)2+(c-a)2+(b-c)2=0;
由非负数的性质,可知:a-b=0,c-a=0,b-c=0;即:a=b=c。所以△ABC是等边三角形。
故选C。
4.【答案】A
【解析】∵△A1B1A2为等边三角形,
∴∠B1A1A2=60°,
∵∠MON=30°,
∴∠OB1A2=30°+60°=90°,
∴A2B1=OA2,
同理可求得:B4A5=OA5,
∵OA1=1,
∴OA4=2OA3=4OA2=8OA1=8,OA5=2OA4=4OA3=8OA2=16OA1=16,21·世纪
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∴A4A5=OA5-OA4=16-8=8,
故选A。
5.【答案】C
【解析】A、可以利用SAS验证,正确;
B、可以利用AAS验证,正确;
C、可证∠MBN=60°,若DM=DC=DB,则△DMB为等边三角形,即∠BDM=60°
∵∠EAB=∠DBC,∴AE∥BD.∴∠BDM=∠EAD=60°.与已知不符,错误;
D、可由∠ABE,∠DBC同加一个∠DBE得到,正确。所以错误的是第三个,故选C。
6.【答案】A
【解析】∵△ABC是等边三角形,
∴∠B=∠BAC=60°,
∵∠BAD=20°,
∴∠DAE=∠BAC-∠BAD=40°,
∵AD=AE,
∴∠ADE=∠AED,
∵∠ADE+∠AED+∠DAE=180°,
∴∠ADE=∠AED=×(180°-40°)=70°,
∵∠ADC=∠B+∠BAD=60°+20°=80°,
∴∠CDE=∠CDA-∠ADE=80°-70°=10°。
故选A。
7.【答案】C
【解析】如图∵D、E、F分别为三角形三边的中点,△ABC为等边三角形,
∴AD=BD=BF=CF=AE=EC=DE=EF=DF,
∴△ADE≌△DBF≌△EFC≌△FED,
∴阴影部分面积与空白部分面积一样大。
故选C。
二、解答——知识提高运用
8.【答案】∵AB=BC=AC,
∴∠A=∠B=∠C=60°,
∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠BDE=∠FDC=30°,
∴BE=BD,CF=CD,
∴BE+CF=(BD+CD)=BC,
∴BE+CF+BC=BC,
AE+AF=3BC?BC=BC,
∴AE+AF+EF=BE+CF+BC+EF,
∴△AEF和四边形EBCF的周长相等。
9.【答案】∵BD=CE=AF,
∴BE=CF=AD,
∵∠ABC=∠BCA=∠CAB=60°,
∴∠DBE=∠ECF=∠FAD=120°,
∵BD=AF,BE=AD,∠DBE=∠FAD,
∴△AFD≌△BDE,
∴FD=DE;
∵BD=CE,BE=CF,∠DBE=∠ECF,
∴△CEF≌△BDE,
∴EF=DE,
∴FD=DE=EF,
即△DEF为等边三角形。
10.【答案】证明:过△ABC的顶点A,B,C分别引OA,OB,OC的垂线,设这三条垂线的交点为A1,B1,C1(如图),考虑四边形AOBC1。21世纪教育网版权所有
因为∠OAC1=∠OBC1=90°,∠AOB=120°,
所以∠C1=60°.同理,∠A1=∠B1=60°.
所以△A1B1C1为正三角形.
设P到△A1B1C1三边B1C1,C1A1,A1B1的距离分别为ha,hb,hc,且△A1B1C1的边长为a,高为h。21教育网
由等式S△A1B1C1=S△PB1C1+S△PC1A1+S△PA1B1知
h?a=ha?a+hb?a+hc?a,
所以h=ha+hb+hc。
这说明正△A1B1C1内任一点P到三边的距离和等于△A1B1C1的高h,这是一个定值,所以OA+OB+OC=h=定值。21cnjy.com
显然,PA+PB+PC>P到△A1B1C1三边距离和,
所以PA+PB+PC>h=OA+OB+OC。
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