内容正文:
八年级浙教版数学上册 第一章 三角形的初步认识
1.1 认识三角形
第二课时 三角形的高、中线及角平分线
目录/CONTENTS
新知探究
情景导入
学习目标
课堂反馈
分层练习
课堂小结
学习目标
1.了解三角形的高线、中线、角平分线的概念.(重点)
2.会利用量角器、刻度尺画三角形高线、中线、角平分线.(重点)
3.会利用三角形的高线、中线、角平分线的概念,解决有关角度、面积计算等问题.(难点)
你还记得
“过一点画已知直线的垂线” 吗?
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 1 2 3 4 5
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0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 1 2 3 4 5
0 1 2 3 4 5
情景导入
B
A
C
D
从三角形一个顶点向它的对边所在直线做垂线,顶点和垂足之间的线段叫做三角形的高线。
∵ AD ⊥ BC
∴ AD是△ ABC的BC
边上的高
几何语言:
1.三角形的高
新知探究
问题1 什么是三角形的高?怎样画三角形的高?
问题2 由三角形的高你能得到什么结论?
∠ADB= ∠ADC=90 °
探究角度1:锐角三角形的三条高
问题3 每人画一个锐角三角形.
(1) 你能画出这个三角形的三条高吗?
(2) 这三条高之间有怎样的位置关系?
问题4 锐角三角形的三条高是在三角形的内部还是外部?
锐角三角形的三条高交于同一点.
锐角三角形的三条高都在三角形的内部.
交流探究
A
B
C
E
F
D
探究角度2:直角三角形的三条高
问题5:在纸上画出一个直角三角形.
A
B
C
(1)画出直角三角形的三条高.
直角边BC边上的高是______;
AB
直角边AB边上的高是 ;
CB
(2)它们有怎样的位置关系?
斜边AC边上的高是_______.
BD
●
直角三角形的三条高交于直角顶点.
D
探究角度3:钝角三角形的三条高
(1) 你能画出钝角三角形的三条
高吗?
A
B
C
D
E
F
(2) AC边上的高呢?
AB边上呢?
BC边上呢?
BF
CE
AD
A
B
C
D
F
(3)钝角三角形的三条交于一点吗?
(4)它们所在的直线交于一点吗?
O
E
钝角三角形的三条高不相交于一点;
钝角三角形的三条高所在直线交于一点.
高 锐角三角形 直角三角形 钝角三角形
条数
位置
垂足
交点
图形
A
B
C
P
Q
R
3
3
3
都在三角形
内部
直角边上的高分别与另一条直角边重合,还有一条高在三角形内部
夹钝角两边上的高在三角形外部,另一条高在内部
在相应顶点的对边上
①是直角的顶点
②在斜边上
①在相应顶点的对边的延长线上
②在钝角的对边上
在三角形内部
在直角顶点
在三角形外部
D
E
F
例1:如图所示,在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,AD⊥BC于点D,且AD=4,若点P在边AC上移动,求BP的最小值.
解:根据垂线段最短,可知当BP⊥AC时,BP有最小值.
由△ABC的面积公式可知,
AD·BC= BP·AC.
代入数值,可解得BP= .
典例剖析
方法总结:面积法的应用:若涉及两条高求长度,一般需结合面积(但不求出面积),利用三角形面积的两种不同表示方法列等式求解.
问题6:如图,如果点C是线段AB的中点,你能得到什么结论?
A
C
B
AC=BC= AB
A
B
C
D
·
线段AD叫做△ABC的BC边上的中线
任意画一个△ABC,用刻度尺画BC的中点D,连结AD。
2.三角形中线的概念
新知探究
问题7 如图,如果点D是线段BC的中点,那么线段AD就称为△ABC的中线.类比三角形的高的概念,试说明什么叫三角形的中线?
A
B
C
定义:
如图,连接△ABC的顶点A和它所对的边BC的中点D,所得线段AD叫做△ABC的边BC上的中线.
想一想:由三角形的中线能得到什么结论?
BD=CD= BC
D
画一画:如图,分别画出锐角三角形、直角三角形、钝角三角形的三条中线,并观察它们中线的交点有什么规律?
画图发现
三角形的三条中线交于三角形内部一点.这一点我们称为三角形的重心.
A
B
C
A
B
C
A
B
C
D
E
F
D
D
E
F
E
F
O
O
O
问题8 如图所示,在△ABC中,AD是△ABC的中线,AE是△ABC的高.试判断△ABD和△ACD的面积有什么关系?为什么?
B
C
D
E
A
答:相等,因为两个三角形等底同高,所以它们面积相等.
问题9 通过问题3你能发现什么规律?
答:三角形的中线能将三角形的面积平分.
例2 如右图,在△ABC中,AD是△ABC的高线,AE是△ABC的角平分线.已知∠BAC=80°,∠C=40°.求 ∠DAE 的大小.
解:∵AE是△ABC的角平分线,且∠BAC=80°,
∵AD 是△ABC 的高线,
∴∠ADC=90°.
根据“三角形三个内角的和等于180°”,知
∠DAC+ ∠ADC+∠C=180°,
∠DAC=180°-∠ADC-∠C
=180°-90°-40°=50°.
∠DAE= ∠DAC-∠EAC=50°-40°=10°.
课本例题
【变式】如图,在△ABC中,E是BC上的一点,EC=2BE,点D是AC的中点,设△ABC、△ADF和△BEF的面积分别为S△ABC 、 S△ADF和S△BEF,S△ABC=12,求S△ADF-S△BEF的值.
解:∵点D是AC的中点,∴AD= AC.
∵S△ABC=12,∴S△ABD= S△ABC= ×12=6.
∵EC=2BE,S△ABC=12,∴S△ABE= S△ABC=
×12=4.
典例剖析
方法总结:三角形的中线将三角形分成面积相等的两部分;高相等时,面积的比等于底边的比;底相等时,面积的比等于高的比.
∵S△ABD-S△ABE=(S△ADF+S△ABF)-(S△ABF+S△BEF)=S△ADF-S△BEF,
即S△ADF-S△BEF=S△ABD-S△ABE=6-4=2.
1.如图,AF是ΔABC的角平分线,AE是BC边上的中线,选择“>”“<”或“=”号填空
F
E
C
B
A
(1)BE___EC
(2)∠CAF___―∠BAC
1
2
(3)∠AFB___∠C+∠FAB
(4)∠AEC___∠B
=
=
=
>
练一练
2.如图,在△ABC中,AD是△ABC的高,AE是△ABC的角平分线。已知∠BAC=82°,∠B=55°,求∠DAE的大小。
E
D
C
B
A
55°
解: ∠DAE=7°
练一练
问题10 如图,若OC是∠AOB的平分线,你能得到什么结论?
A
C
B
O
∠AOC= ∠BOC
问题11 你能用同样的方法画出任意一个三角形的一个内角的平分线吗?
A
B
C
D
想一想:三角形的角平分线与角的角平分线相同吗?
相同点是: ∠ BAD= ∠ CAD;
不同点是:前者是线段,后者是射线.
2.三角形的角平分线
新知探究
问题13:请画出这个三角形的另外两条角平分线,你发现了什么?
三角形的三条角平分线交于一点.
A
B
C
D
E
F
问题12:一个三角形有几条角平分线?
3
称之为三角形的内心.
观察锐角三角形、直角三角形、钝角三角形的三条角平分线,你又有什么发现?
例3:如图,DC平分∠ACB,DE∥BC,∠AED=
80°,求∠ECD的度数.
解:∵DC平分∠ACB,
又DE∥BC,
∴∠ACB=∠AED=80°.
∴∠ECD=40°.
∴∠ECD=∠BCD= ∠ACB.
典例剖析
1.如图,AD是△BAC的角平分线。已知∠B=48°,∠C=62°,
求下列各角的度数:(1)∠BAD;(2)∠ADB
C
A
B
D
解: (1)∠BAD=35°
(2)∠ADB =97°
练一练
2.如图,CD是∠ ACB的平分线,∠A=30°,∠ACB=90°,求∠BDC的度数。
解: ∠BDC=75 °
练一练
三角形的
重要线段 概念 图形 表示法
三角形
的高线 从三角形的一个顶点向它的对边所在的直线作垂线,顶点和垂足之间的线段 ∵AD是△ABC的高线,
∴AD⊥BC,
∠ADB=∠ADC=90°
三角形
的中线 三角形中,连接一个顶点和它对边中的线段 ∵ AD是△ABC的BC上的中线,
∴ BD=CD= BC.
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,这个角顶点与交点之间的线段 ∵.AD是△ABC的∠BAC的平分线,
∴ ∠1=∠2= ∠BAC
概念归纳
1.如图,在△ABC中,CD是△ABC的高.
用“>” “<” “=”填空:
(1)CD AC;
(2)∠ADC ∠A;
(3)∠A+∠ACD ∠ADC。
<
>
=
A
D
C
B
随堂练
2、 下列关于三角形的高线的说法正确的是( )
A.直角三角形只有一条高线
B.钝角三角形 的高线都在三角形的外部
C.只有一条高线在三角形内的三角形一定是钝角三角形
D.锐角三角形的高线的交点一定在三角形的外部
D
随堂练
3.下列各阴影部分的面积有何关系?
S乙>S甲=S丙
随堂练
4.下列说法正确的是 ( )
A.三角形三条高都在三角形内
B.三角形三条中线相交于一点
C.三角形的三条角平分线可能在三角形内,也可
能在三角形外
D.三角形的角平分线是射线
B
随堂练
5.在△ABC中,AD为中线,BE为角平分线,则在以下等式中:①∠BAD=∠CAD;②∠ABE=∠CBE;③BD=DC;④AE=EC.其中正确的是 ( )
A.①②
B.③④
C.①④
D.②③
D
随堂练
6.如图,△ABC中∠C=90°,CD⊥AB,图中线段中可以作为△ABC的高的有 ( )
A.2条 B.3条
C.4条 D.5条
B
随堂练
7.填空:
(1)如图1,AD,BE,CF是△ABC的三条中线,则
AB= 2__,BD= __,AE= __
(2)如图2,AD,BE,CF是△ABC的三条角平分线,则∠1= __, ∠3=_________, ∠ACB=______.
图1
图2
AF
DC
∠2
2∠4
AC
∠ABC
随堂练
8.如图,AD是△ ABC的中线,CE是△ ACD的中线,S△AEC= 3 cm2,则S△ABC =______.
12 cm2
随堂练
9.在△ABC中,CD是中线,已知BC-AC=5 cm, △DBC的周长为25 cm,求△ADC的周长.
A
D
B
C
解: ∵CD是△ABC的中线,
∴BD=AD .
∵BC-AC=5 cm,
∴ △DBC与△ADC的周长差是5cm,
又∵ △DBC的周长为25cm,
∴ △ADC的周长=25-5=20(cm).
随堂练
10.在△ABC中,AE,AD分别是BC边上的中线和高。说明△ABE的面积与△AEC的面积相等。
解:
∵ AE是BC边上的中线
∴ BE = EC
∵
A
D
E
C
B
S △ABE= BE · AD
S △AEC= EC · AD
∴
S △AEC
S △ABE
=
三角形的中线将三角形分成面积相等的两等份
随堂练
11.能力提升:王大爷有一块三角形的菜地,现在要将它们平均分给四个儿子,在菜地的一角A处有一口池塘,为了使分开后的四块菜地都就近取水,王大爷为此很伤脑筋.你能想出什么办法帮帮王大爷吗?
如果不考虑水源,你认为还可以怎样分?
A
思路提示:想到三角形的中线能把三角形分成面积相等的两部分.
随堂练
分层练习-基础
A
A
分层练习-基础
C
分层练习-基础
B
分层练习-基础
65°,25 °
4<BC<16
20<周长<32
10
分层练习-基础
3
2a
8
分层练习-基础
80°
分层练习-巩固
10.如图,在△ABC中,∠BAD=∠B,∠CAD=40°,∠ACE=120°,请判断AD是否是△ABC的角平分线,并说明理由.
【解】AD是△ABC的角平分线.理由如下:
∵∠ACE+∠ACB=180°, ∠B+∠BAC+∠ACB=180°,
∴∠B+∠BAC=∠ACE=120°,即∠B+∠BAD+∠CAD=120°.
∵∠CAD=40°,∴∠B+∠BAD=120°-40°=80°.
又∵∠B=∠BAD,∴2∠BAD=80°,
∴∠BAD =40°,∴∠BAD=∠CAD,
∴AD是△ABC的角平分线.
分层练习-巩固
分层练习-巩固
12.如图,在△ABC中,AB>AC,AD是BC边上的中线,已知△ABD与△ACD的周长之差为8,求AB-AC的值.
分层练习-巩固
13.已知在△ABC中,∠A=45°,高线BD和高线CE 所在的直线交于点H,求∠BHC的度数.
【解】(1)当△ABC为锐角三角形时,如题图①.
∵BD,CE是△ABC的高线,
∴∠ADB=∠BEH=90°.
又∵∠A=45°,∴∠ABD=45 °,∴∠BHE=45°,
∴∠BHC=180°-∠BHE=135°.
(2)当△ABC为钝角三角形时,如题图②.
∵BD,CE是△ABC的高线,
∴∠ADB=∠BEH=90° .
又∵∠A=45°,∴∠ABD=45°,
∴∠BHC=180°-∠ABD-∠BEH=45°.
综上所述,∠BHC=135°或45°.
分层练习-巩固
14.在△ABC中,AB=AC,P是BC上任意一点.
(1)如图①,若P是BC边上任意一点,PF⊥AB于点F,PE⊥AC于点E,BD为
△ABC的高线,请探求PE,PF与BD之间的数量关系;
(2)如图②,若P是BC的延长线上一点,PF⊥AB于点F,PE⊥AC于点E,CD是△ABC的高线,请探求PE,PF与CD之间的数量关系.
分层练习-巩固
15.(1)如图①所示,在△ABC中,∠ABC的平分线BO与∠ACB的平分线CO交于点O,试探求∠A与∠BOC的数量关系;
(2)如图②,在△ABC中,D是边AB延长线上一点,E是边AC延长线上一点,
∠CBD的平分线BO与∠BCE 的平分线CO交于点O.试探求:
①∠A与∠BOC的数量关系;②按角的大小来判断△BOC的形状.
【解】(1)∵BO平分∠ABC,CO平分∠ACB,
∴∠OBC=12∠ABC, ∠OCB=12∠ACB,
∴∠OBC+∠OCB=12(∠ABC+∠ACB).
∵∠ABC+∠ACB=180°-∠A,
∴∠OBC+∠OCB=90°-12∠A.
又∵∠OBC+∠OCB=180°-∠BOC,
∴180°-∠BOC=90°-12∠A,
∴∠BOC=90°+12∠A.
分层练习-巩固
(2)①∵BO平分∠CBD,CO平分∠BCE,
∴∠CBO=12∠CBD,∠BCO=12∠BCE,
∴∠CBO+ ∠BCO=12(∠CBD+∠BCE).
∵∠ABC+∠CBD=180°,∠ACB+∠BCE=180°,
∴∠CBD+∠BCE=360°-(∠ABC+∠ACB).
∵∠ABC+∠ACB=180°-∠A,
∴∠CBD+∠BCE=180°+∠A,
∴∠CBO+∠BCO=12(180°+∠A)=90°+12∠A.
∵∠BOC=180°-(∠CBO+∠BCO),
∴∠BOC=180°-90°-12∠A=90°-12∠A.
分层练习-巩固
②∵∠CBO=12∠CBD,∠BCO=12∠BCE,且∠CBD<180°,∠BCE <180°,
∴∠CBO<90°,∠BCO<90°.
又∵∠BOC=90°- 12∠A,
∴∠BOC<90°.
∴∠BOC,∠CBO,∠BCO都是锐角,
∴△BOC为锐角三角形.
分层练习-巩固
分层练习-拓展
分层练习-拓展
A
课堂反馈
课堂反馈
课堂反馈
课堂反馈
三角形重要线段
高
钝角三角形两短边上的高的画法
中线
会把原三角形面积平分
一边上的中线把原三角形分成两个三角形,这两个三角形的周长差等于原三角形其余两边的差
角平分线
课堂小结
一、选择题
1.一定可以把一个三角形分成两个面积相等的三角形的是( )
A.三角形的中线 B.三角形的角平分线
C.三角形的高线 D.以上说法均不正确
2.如图,在△ABC中,D,E分别是BC上的两点,且BD=DE=EC,则图中面积相等的三角形有( )
A.4对 B.5对 C.6对 D.7对
3.如图,在△ABC中,AB>AC,AD是△ABC的边BC上的中线,BE是△ABD的角平分线,有下列结论: ①∠ABE=∠DBE;②BC=2BD=2CD;③△ABD的周长等于△ACD的周长.其中正确的个数有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
4.如图,已知∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D,则图中与∠A相等的角是 ( )
A.∠1 B.∠2 C.∠B D.∠1,∠2和∠B
二、填空题
5.在直角三角形中两个锐角的差为20º,则这两个锐角的度数分别为 .
6.在△ABC中,AB=6,AC=10,那么BC边的取值范围是____ ,周长的取值范围是______.
7.在△ABC中,三边长分别为正整数a,b,c,且c≥b≥a>0,如果b=4,则这样的三角形共有_________个.
8.如图,在△ABC中,AD是BC边上的中线.
(1)若 BC=6 cm,则CD= cm;
(2)若CD=a,则BC= ;
(3)若=8 cm²,则= cm².
9.如图,在锐角△ABC中,CD,BE分别是AB,AC边上的高线,且CD,BE交于点P.若∠A=70°,则∠BPC=110°;若∠BPC=100°,则∠A= .
11.如图,在△ABC中,D,E分别是BC,AD的中点,连结BE.若=16 cm²,求.
【解】∵D是BC的中点 ,
∴==1/2=8 cm².
∵E是AD的中点,
∴==1/2=4 cm².
【解】∵AD是BC边上的中线,∴BD=CD.
∵=AB+BD+AD,=AC+CD+AD,
∴AB=-BD-AD,AC=-CD-AD.
∴AB-AC=(-BD-AD)-(-CD-AD)=-=8.
【解】(1)连结PA.
∵=+,
∴12AC•BD=12AB•PF+12AC•PE.
∵AB=AC,∴BD=PE+PF.
(2)连结PA.∵=+,
∴12AB•PF=12AB•CD+12AC•P E.
∵AB=AC,∴PF=CD+PE,即PF-PE=CD.
15.如图所示,在△ABC中,已知点D、E、F分别为边BC、AD、CE的中点,且S△ABC=4cm2,求阴影部分的面积S△BEF.
解:∵D是边BC的中点,∴S△ABD=S△ACD=eq \f(1,2)S△ABC=eq \f(1,2)×4=2cm2,∵E是AD的中点,∴S△BDE=eq \f(1,2)S△ABD=1cm2,S△CDE=eq \f(1,2)S△ACD=1cm2,∴S△BEC=S△BDE+S△CDE=2cm2,又∵F是CE的中点,∴S△BEF=eq \f(1,2)S△BEC=1cm2.
会识别三角形的高、中线与角平分线.
【例1】如图所示,在△ABC中,∠1=∠2,点G为AD的中点,延长BG交AC于点E,F为AB上一点,且CF⊥AD于点H,下列判断:①AD是△ABE的角平分线;②BE是△ABD边AD上的中线;③CH是△ACD边AD上的高.其中正确的个数为( )
A.1
B.2
C.3
D.0
【思路分析】由∠1=∠2知AD平分∠BAE,但AD不是△ABE内的线段,所以①不正确;同样BE虽然经过△ABD边AD的中点G,但BE也不是△ABD内的线段,因此②也不正确;由于CH⊥AD于点H,由三角形高的定义知CH是△ACD边AD上的高,故③正确.
能解有高、中线的综合题.
【例2】如图,已知AD、AE分别是△ABC的高和中线,AB=6cm,AC=8cm,BC=10cm,∠CAB=90°,试求:
(1)AD的长;
(2)△ABE的面积;
(3)△ACE和△ABE的周长的差.
【思路分析】直角三角形的面积等于两直角边的长的积的一半,又等于斜边与斜边上高的积的一半,三角形的中线把三角形的面积等分.
【规范解答】(1)∵S△ABC=eq \f(1,2)AB·AC=eq \f(1,2)BC·AD,∴AB·AC=BC·AD,即6×8=10×AD,∴AD=4.8(cm);
(2)S△ABE=eq \f(1,2)BE·AD=eq \f(1,2)×eq \f(1,2)BC·AD=eq \f(1,2)×eq \f(1,2)×10×4.8=12(cm2);
(3)C△ACE-C△ABE=(AC+CE+AE)-(AB+BE+AE)=AC-AB=8-6=2(cm).
$$