内容正文:
专题1.4 认识三角形-三角形三条重要线段(知识讲解)
【学习目标】
1. 理解三角形的高、中线、角平分线及垂心、重心、内心的概念,并能画出这个三角形三条重要线段;
2.能进行三角形的高、中线、角平分线的有关计算;
3.对三角形的稳定性有所认识,知道这个性质有广泛的应用;
4.与三角形有关的几何模型形成初步认识,并能简单加以运用。
【知识要点】
知识点一、三角形的高
从三角形的一个顶点向它的对边所在直线作垂线,顶点和垂足之间的线段叫做三角形的高线,简称三角形的高.
三角形的高的数学语言:
如图一,AD是ΔABC的高,或AD是ΔABC的BC边上的高,或AD⊥BC于D,或∠ADB=∠ADC=∠90°.
图一 图二
注意:AD是ΔABC的高∠ADB=∠ADC=90°(或AD⊥BC于D);
特别说明:如图二
(1)三角形的高是线段;分别为AD、BE、CF。
(2)三角形有三条高,且相交于一点H,这一点H叫做三角形的垂心;
(3)三角形的三条高:
(ⅰ)锐角三角形的三条高在三角形内部,三条高的交点也在三角形内部;
(ⅱ)钝角三角形有两条高在三角形的外部,且三条高的交点在三角形的外部;
(ⅲ)直角三角形三条高的交点是直角的顶点.
知识点二、三角形的中线
三角形的一个顶点与它的对边中点的连线叫三角形的中线.
三角形的中线的数学语言:
如下图,AD是ΔABC的中线或AD是ΔABC的BC边上的中线或BD=CD=BC.
图三 图四
特别说明:
(1)三角形的中线是线段;
(2)三角形三条中线全在三角形内部;
(3)三角形有三条中线而且三条中线交于三角形内部一点,这一点叫三角形的重心;
(4)中线把三角形分成面积相等的两个三角形.如图四:
知识点三、三角形的角平分线
三角形一个内角的平分线与它的对边相交,这个角的顶点与交点之间的线段叫做三角形的角平分线.
三角形的角平分线的数学语言:
如下图,AD是ΔABC的角平分线,或∠BAD=∠CAD且点D在BC上.
图五 图六
注意:AD是ΔABC的角平分线∠BAD=∠DAC=∠BAC (或∠BAC=2∠BAD=2∠DAC) .
特别说明:
(1)三角形的角平分线是线段;
(2)一个三角形有三条角平分线,并且都在三角形的内部;
(3)三角形三条角平分线交于三角形内部一点,这一点叫做三角形的内心;
(4)可以用量角器或圆规画三角形的角平分线;
图七
知识点四、三角形的稳定性
三角形的三条边确定后,三角形的形状和大小就确定不变了,这个性质叫做三角形的稳定性.
特别说明:
(1)三角形的形状固定是指三角形的三个内角不会改变,大小固定指三条边长不改变.
(2)三角形的稳定性在生产和生活中很有用.例如,房屋的人字梁具有三角形的结构,它就坚固而稳定;在栅栏门上斜着钉一条(或两条)木板,构成一个三角形,就可以使栅栏门不变形.大桥钢架、输电线支架都采用三角形结构,也是这个道理.
(3)四边形没有稳定性,也就是说,四边形的四条边长确定后,不能确定它的形状,它的各个角的大小可以改变.四边形的不稳定性也有广泛应用,如活动挂架,伸缩尺.有时我们又要克服四边形的不稳定性,如在门框未安好之前,先在门框上斜着钉一根木板,使它不变形.
【典型例题】
类型一、三角形的高
1.如图,已知,
求作:(1)边上的高;(2)边上的高.
【答案】(1)见分析;(2)见分析.
【分析】
(1)过点B向作垂线即可;
(2)过点A向BC的延长线作垂线即可.
解:(1)如图,垂线BD即为边上的高;
(2)如图,垂线AE即为边上的高.
【点拨】此题考查作三角形的高线,过三角形的一个顶点向对边作垂线,从顶点到垂足之间的线段即为该边的高线,掌握三角形高线的定义是解题的关键.
举一反三:
【变式1】下列各图中,正确画出AC边上的高的是( )
A.B. C. D.
【答案】D
【分析】根据三角形高的定义,过点B作AC的垂线,且垂足在直线AC上,然后结合各选项图形解答.
解:过点B作AC的垂线,且垂足在直线AC上,
所以正确画出AC边上的高的是D选项,
故选:D.
【点拨】本题主要考查了三角形的高线的定义,熟记定义并准确识图是解题的关键.
【变式2】如图,,则线段___