内容正文:
5.6 几何证明举例
课时1 全等三角形和等腰三角形
学习目标
1. 学会证明并掌握下列定理:角角边定理;等腰三角形的性质定理及判定定理;等边三角形的性质定理及判定定理,会运用上述定理,证明有关的命题.
2. 掌握基本的证明方法,会通过分析的方法探索证题的思路,知道证明的过程可以有不同的表达形式,学会综合法证明的格式.
素养目标
使学生进一步体会通过合情推理探索数学结论,运用演绎推理加以证明的过程,培养学生的推理能力.
一、三角形全等的判定
1. 两角 分别相等且其中一组 等角的对边 也相等的两个三角形全等(简称为AAS).
2. 从基本事实 SAS , ASA , SSS 以及定理 AAS 出发可以判定两个三角形全等,利用全等三角形对应边和对应角的定义,可以进一步推证两个全等三角形的有关 线段 或 角 的相等.
如图,AC与BD相交于点O,且AB=CD,请添加一个条件,使得△ABO≌△CDO,你添加的条件是 ∠A=∠C或∠B=∠D .
二、等腰三角形的性质与判定
性质定理1:等腰三角形的两个底角 相等 .
性质定理2:等腰三角形底边上的 高 、 中线 及顶角的 平分线 重合(三线合一).
判定定理:有两个角 相等 的三角形是等腰三角形.
1. 如图,在△ABC中,AB=AC,AD是△ABC的角平分线,若BC=18 cm,则BD= 9 cm.
2. 如图,∠MON=35°,点P在射线ON上,以点P为圆心,PO的长为半径画圆弧,交OM于点Q,连接PQ,则∠QPN= 70° .
解析:由作图可知,PO=PQ,∴∠PQO=∠O=35°,∴∠QPN=∠O+∠PQO=70°.
3. 若三角形三边长满足(a-b)(a-c)=0,则△ABC的形状是 等腰三角形 .
解析:∵三角形三边长满足(a-b)(a-c)=0,
∴a-b=0或a-c=0或a-b=0,a-c=0,
∴a=b或a=c或a=b=c,
∴这个三角形为等腰三角形或等边三角形.
∵等边三角形是特殊的等腰三角形,
∴这个三角形是等腰三角形.
三、等边三角形的性质与判定
性质定理:等边三角形的每个内角都等于 60° .
判定定理:①三个角都 相等 的三角形是等边三角形;②有一个角是 60° 的等腰三角形是等边三角形.
在△ABC中,如果AB=AC,∠A=∠C,那么△ABC的形状为 等边三角形 .
全等三角形的应用
如图,点P,Q分别是等边三角形ABC边AB,BC上的动点(端点除外),点P、点Q以相同的速度,同时从点A、点B出发.
探究1:连接AQ,CP.求证:△ABQ≌△CAP.
证明:∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABQ=∠CAP=60°,AB=CA.
又∵点P,Q运动速度相同,
∴AP=BQ.
在△ABQ与△CAP中,
∴△ABQ≌△CAP(SAS).
探究2:当点P,Q分别在边AB,BC上运动时,AQ,CP相交于点M,∠QMC的度数是否变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出它的度数.
解:点P,Q在边AB,BC上运动的过程中,∠QMC的度数不变.理由如下:
∵△ABQ≌△CAP,
∴∠BAQ=∠ACP.
∵∠QMC是△ACM的外角,
∴∠QMC=∠ACP+∠MAC=∠BAQ+∠MAC=∠BAC,
易知∠BAC=60°,
∴∠QMC=60°.
探究3:如图,当点P,Q分别在AB,BC的延长线上运动时,直线AQ,PC相交于点M,∠QMC的度数是否变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出它的度数.
解:∠QMC的度数不变.理由如下:
易得△ABQ≌△CAP,
∴∠BAQ=∠ACP.
∵∠QMC是△APM的外角,
∴∠QMC=∠BAQ+∠APM,
∴∠QMC=∠ACP+∠APM=180°-∠PAC=180°-60°=120°,
即∠QMC的度数不变,∠QMC的度数为120°.
1. 如图,∠A=∠B,AE=BE,点D在边AC上,∠1=∠2,AE和BD相交于点O.
(1)求证:△AEC≌△BED;
(2)若∠1=42°,求∠BDE的度数.
(1)证明:∵AE和BD相交于点O,
∴∠AOD=∠BOE.
∵在△AOD和△BOE中,∠A=∠B,
∴∠BEO=∠2.
又∵∠1=∠2,
∴∠1=∠BEO,
∴∠AEC=∠BED.
在△AEC和△BED中,
∴△AEC≌△BED(ASA).
(2)解:∵△AEC≌△BED,
∴EC=ED,∠C=∠BDE.
∵在△EDC中,EC=ED,∠1=42°,
∴∠C=∠EDC=69°,
∴∠BDE=∠C=69°.
2. 如图,已知∠AOB=60°,OA=OB,动点C从点O出发,沿射线OB方向移动,以AC为边在右侧作等边三角形ACD,连接BD,线段OC和BD有什么数量关系,并证明你的结论.
解:OC=BD.证明如下:
∵∠AOB=60°,OA=