内容正文:
第十五章 轴对称
15.3 等腰三角形
15.3.1 等腰三角形
课时1 等腰三角形的性质
目
录
1. 学习目标
4. 知识点1 等腰三角形的性质1 等边对等角
6. 课堂小结
3. 新课导入
5. 知识点2 等腰三角形的性质2 三线合一
7. 当堂小练
CONTENTS
8. 对接中考
9. 拓展与延伸
2. 知识回顾
1. 探索并掌握等腰三角形的性质,体会等腰三角形“三线合一”的意义.
2. 能够利用等腰三角形的性质解决实际问题.
学习目标
知识回顾
等腰三角形是
轴对称图形吗?
腰
腰
底边
顶角
底角
底角
有两边相等的三角形是等腰三角形.
等腰三角形的定义
新课导入
如图,把一张长方形的纸按图中虚线对折,并剪去红色部分,再把它展开,得到的△ABC有什么特点.
A
B
C
剪刀剪过的两条边是相等的,即△ABC中AB=AC,所以△ABC是等腰三角形.
新课导入
剪出的等腰三角形是轴对称图形吗?把剪出的等腰三角形ABC沿着折痕对折,找出其中重合的线段和角.
重合的线段:AB与AC,BD与CD;
重合的角:∠BAD与∠CAD, ∠B与∠C,∠ADB与∠ADC.
A
C
B
D
由得出的重合的线段和角,你能发现等腰三角形的性质吗?试试说出你的猜想.
等腰三角形的两个底角相等.折痕AD既是∠BAC的平分线,又是底边BC的中线,也是底边BC的高.
在一张白纸上任意画一个等腰三角形,把它剪下来,请试试折叠,此时猜想仍然成立吗?
探究
新课讲解
知识点1 等腰三角形的性质1 等边对等角
等腰三角形的两个底角相等(简写成“等边对等角”).
等腰三角形性质1:
几何语言:
如图,在△ABC中,
∵AB=AC,
∴∠B=∠C.
A
B
C
应用“等边对等角”的前提条件是在同一个三角形中,不在同一个三角形中不能使用.
注意
新课讲解
已知: 如图,在△ABC中,AB=AC.求证: ∠B= ∠C.
证明:如图,作底边BC的中线AD,
则BD=CD.
在△ABD和△ACD中,
∴△ABD≌△ACD (SSS).
∴∠B= ∠C.
AB=AC ,
BD=CD ,
AD=AD ,
A
B
C
D
新课讲解
1. 如图,在△ABC中 ,AB=AC,点D在AC上,BD=BC=AD.
求△ABC各角的度数.
解:∵AB=AC,BD=BC=AD,
∴∠ABC=∠C=∠BDC, ∠A=∠ABD(等边对等角).
设∠A=x,则∠BDC= ∠A+∠ABD=2x,
从而∠ABC=∠C=∠BDC=2x.
A
B
C
D
于是在△ABC中,
有∠A+∠ABC+∠C=x+2x+2x=180°,解得x=36°.
所以,在△ABC中,∠A=36°∠ABC=∠C=72°.
例
新课讲解
例
2. 如图,在△ ABC中,AB=AC,D,E 是BC 边上的点,且BD=CE.求证:AD=AE.
方法点拨:利用等腰三角形的边角性质为证明△ ABD 和△ ACE 全等创造条件.
证明:∵ AB=AC,
∴∠ B= ∠ C.
在△ ABD 和△ ACE 中,
AB=AC,
∠ B= ∠ C,
BD=CE,
∴△ ABD ≌△ ACE(SAS).
∴ AD=AE.
1. 如图,已知等腰三角形, , ,若以点为圆心,长为半径画弧,交腰 于点,连接,则____ .
新课讲解
练一练
30
2. 定义:一个三角形的一边长是另一边长的2倍,这样的三角形叫作“倍长三角形”.若等腰三角形 是“倍长三角形”,底边的长为3,则腰 的长为____.
新课讲解
练一练
6
解: 等腰三角形是“倍长三角形”,
或.
若,则 的三边长分别是6,6,3,符合题意,
腰的长为6;
若 ,则,则的三边长分别是, ,3,
,
此时不能构成三角形,这种情况不存在.
综上所述,腰 的长是6.
新课讲解
1. “等边对等角”是证明三角形中两个角相等的常用方法,这种方法比利用三角形全等证明两个角相等更方便.
2. 在等腰三角形中,依据三角形内角和等于180,可以由顶角求底角,也可以由底角求顶角,且注意:如果已知条件中未说明是顶角还是底角时,要考虑所有可能的情况并分类讨论.
注意
新课讲解
知识点2 等腰三角形的性质2 三线合一
等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合(简写成“三线合一”).
等腰三角形性质2:
1. 必须是等腰三角形;
2. 必须是底边上的中线、底边上的高和顶角的平分线才相互重合.
应用条件
几何语言:
如图,在△ABC中,
①∵AB=AC,AD平分∠BAC,
∴AD⊥BC,BD=CD.
②∵AB=AC,AD⊥BC,
∴AD平分∠BAC ,BD=CD.
③∵AB=AC,BD=CD,
∴AD平分∠BAC,AD⊥BC.
B
C
D
A
新课讲解
如图,在△ABC中,AB=AC,AD平分∠BAC,
求证:AD⊥BC,BD=CD .
B
C
D
A
证明:∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD.
在△ABD和△ACD中,
∴△ABD≌△ACD(SAS),
∴BD=CD,∠ADB=∠ADC.
∵ ∠ADB+∠ADC=180°,
∴AD⊥BC.
这是证明等腰三角形ABC顶角的平分线AD平分底边BC并垂直于底边BC.
新课讲解
如图,在△ABC中,AB=AC,AD是底边BC的中线,
求证:AD⊥BC,AD平分∠BAC.
B
C
D
A
证明:∵ AD是底边BC的中线,
∴ BD=CD.
在△ABD和△ACD中,
∴△ABD≌△ACD(SSS).
∴ ∠ADB=∠ADC,∠BAD=∠CAD.
∵ ∠ADB+∠ADC=180°,
∴ AD⊥BC.
∵ ∠BAD=∠CAD
∴ AD平分∠BAC.
这是证明等腰三角形ABC底边上的中线AD平分顶角∠A并垂直于底边BC.
新课讲解
如图,在△ABC中,AB=AC,AD是底边BC的高,
求证: AD平分∠BAC ,BD=CD.
B
C
D
A
证明:∵ AD是底边BC的高,
∴ ∠ADB=∠ADC=90°.
在Rt△ABD和Rt△ACD中,
∴ Rt△ABD≌Rt△ACD(HL).
∴ BD=CD,∠BAD=∠CAD .
∴ AD平分∠BAC.
这是证明等腰三角形ABC底边上的高AD平分顶角∠A且平分底边BC.
新课讲解
例
3. 如图,在△ABC中,AB=AC,AD平分∠BAC.
(1)求∠ ADB 的度数;
(2)若∠ BAC=100,求∠ B,∠C 的度数;
(3)若BC=3 cm,求BD 的长.
解:(1) ∵ AB=AC,AD 平分 ∠ BAC,
∴ AD ⊥ BC.
∴∠ ADB=90.
由角平分线得到高线
(2) ∵ AB=AC,∠ BAC=100,
∴∠ B= ∠ C= ×(180-100)=40°.
等边对等角
(3) ∵AB=AC,AD 平分∠ BAC,
∴ AD 是BC 边上的中线.
∴ BD= BC= ×3 =1.5(cm)
由角平分线得到中线
新课讲解
例
4. 如图,在△ ABC 中,∠ BAC=90 °,E 为边BC 上的点,且AB=AE,D 为线段BE 的中点,过点E作EF⊥ AE,过点A 作AF ∥ BC, 且AF,EF相交于点F. 求证:
(1)∠C=∠BAD;
(2)AC=EF.
证明:(1) ∵AB=AE,
∴△ABE是等腰三角形.
又∵ D为线段BE的中点,
∴AD⊥BC.
∴∠C+∠DAC=90°.
∵∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠DAC=90°.
∴∠C=∠BAD.
(2) ∵AF∥BC,
∴∠EAF=∠AEB.
∵AB=AE,
∴∠ABE=∠AEB.
∴∠EAF=∠ABC.
又∵∠BAC=∠AEF=90°,AB=AE,
∴△BAC≌△AEF(ASA).
∴AC=EF.
1. 如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥ BC于点D. 若AB=6,CD=4, 则△ABC的周长是 ( )
A.10
B.14
C.16
D.20
新课讲解
练一练
D
新课讲解
练一练
2. 如图,在△ABC中,AB=AC,点D,E 分别在AC,AB 边上,且BC=BD,AD=DE=EB,求∠ A 的度数.
解:设∠ A=x°.
∵ AD=DE,
∴∠ AED= ∠ A=x°.
∵ DE=EB,
∴∠ EBD= ∠ BDE= x°.
∴∠ BDC= ∠ A+ ∠ EBD= x°.
∵ BC=BD,
∴∠ C= ∠ BDC= x°.
∵ AB=AC,
∴∠ ABC= ∠ C= x°.
∴ x+ x+ x =180,解得x =45 .
∴∠ A=45°.
新课讲解
1. “三线合一”是证明线段相等、角相等、线段垂直等关系的重要方法.
2. 知道其中“一线”,就可以说明是其他“两线”.
3. 等腰三角形是轴对称图形,对称轴为顶角平分线(或底边上的高或底边上的中线)所在的直线.
注意
新课讲解
等腰三角形的其他性质
1. 等腰三角形两腰上的中线、高分别相等;
2. 等腰三角形两底角的平分线相等;
3. 等腰三角形底边上的中点到两腰的距离相等;
4. 等腰三角形底边上任意一点到两腰的距离之和等于一腰上的高;
5. 当等腰三角形的顶角为90°时,此等腰三角形为等腰直角三角形,它的两条直角边相等,两个锐角都是45°.
拓展
课堂小结
等腰三角形的性质
三线合一
等腰三角形的两个底角相等.
等边对等角
等腰三角形底边上的中线、高及顶角平分线重合.
等腰三角形是轴对称图形.
对称性
当堂小练
1. 如图,在△ABC中,AB=AD=DC,∠BAD=26°,求∠B和∠C的度数.
解:∵AB=AD=DC,
∴∠B= ∠ADB,∠C= ∠DAC.
设 ∠C=x,则∠DAC=x,
∠B=∠ADB= ∠C+∠DAC=2x,
在△ABD中,根据三角形内角和定理,得2x+2x+26°=180°,
解得x=38.5°.
∴∠C= x=38.5°,∠B=2x=77°.
当堂小练
2. 如图,在△ABC中,已知AB=AC,D为BC的中点,∠BAD=35°,则∠C的度数为( )
A.35° B.45° C.55° D.60°
解:∵AB=AC,D为BC的中点,
∴∠B=∠C,AD⊥BC.
∵∠B=90°-∠BAD=55°,
∴∠C=55°.
C
当堂小练
3. 如图,点D是BC上的一点,若△ABC≌△ADE,且∠B=55°,则∠EAC=_____.
70°
当堂小练
4. 如图,AB//CD,AD=CD,∠1=65°,则∠2的度数为( )
A.50° B.60° C.65° D.70°
三角形内角和
A
AB//CD,∠1=65°
∠ACD=65°
AD=CD
∠ACD= ∠CAD
∠2=50°
当堂小练
5. 如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC上一点,且DA=DC,BD=BA,则∠B的大小为( )
A.40° B.36° C.80° D.25°
解:∵AB=AC, ∴∠C=∠B.
∵BD=BA,DA=DC,
∴∠BAD=∠BDA=2∠C=2∠B.
设∠C=∠B=x,则∠BAD=∠BDA=2x.
∵∠B+∠BAD+∠BDA=180°,
∴x=36°.
∴∠B=36°.
B
当堂小练
6. 如图,在△ABC中,AB=AC,E在CA的延长线上,∠AEF=∠AFE,求证:EF⊥ BC.
证明:作AD⊥BC,垂足为D.
∵AB=AC,
∴∠BAC=2∠CAD.
∵∠AEF=∠AFE,
∴∠BAC=∠AEF+∠AFE=2∠AEF.
∴∠CAD=∠AEF,
∴AD∥EF.
∵AD⊥BC,
∴EF⊥BC.
当堂小练
7. 求证:如果三角形一条边上的中线等于这条边的一半,那么这个三角形是直角三角形.
解:已知:如图所示,CD是△ABC的边AB上的中线,且CD=AB,
求证:△ABC是直角三角形.
证明:∵CD是△ABC的边AB上的中线,
∴D是AB的中点,
∴AD=BD=AB.
又CD=AB,
∴CD=AD=BD,
∴∠1=∠A,∠2=∠B.
∵∠A+∠B+∠ACB=180°,∠ACB=∠1+∠2,
∴2∠A+2∠B=180°,
∴∠A+∠B=90°,
∴△ABC是直角三角形.
对接中考
1. 如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=130°,DA⊥AC,则∠ADB=( )
A.100°
B.115°
C.130°
D.14 5°
B
对接中考
2. 如图,在△ ABC 中,AB=AC,AD 是BC 边上的中线,BE ⊥ AC 于点E.求证:∠ CBE= ∠ BAD.
方法点拨:根据等腰三角形“三线合一”的性质和同角的余角相等解决问题.
证明:∵ AB=AC,AD 是BC 边上的中线,
∴ AD ⊥ BC,∠ BAD= ∠ CAD.
又∵ BE ⊥ AC,
∴∠ BEC= ∠ ADC=90°.
∴∠ CBE=90°-∠ C,∠ CAD=90 °-∠C.
∴∠ CBE= ∠ CAD.
∴∠ CBE= ∠ BAD.
对接中考
3. 如图,已知AB=AC=AD,且AD∥BC,求证:∠ C=2 ∠ D.
证明:∵AB=AC=AD,
∴∠C=∠ABC,∠D=∠ABD.
∵∠ABC=∠ABD+∠CBD,
∴∠ABC=∠CBD+∠D.
∵AD∥BC,
∴∠CBD=∠D.
∴∠ABC=∠D+∠D=2∠D.
又∵∠C=∠ABC,
∴∠C=2∠D.
拓展与延伸
1. 已知一个等腰三角形的一个内角是40°,它的另外两个内角是多少度?
解:①当已知角是等腰三角形的顶角时,另外两个内角是底角.
则两个底角的度数都是 (180°-40°)=70°,
所以另外两个内角的度数分别为70°,70°.
②当已知角是等腰三角形的底角时,另外两个内角一个是底角,一个是顶角.
则底角的度数都是40°,顶角度数为(180°-40°-40°)=100°,
综上所述,另外两个内角为70°,70°或40°,100°.
【变式】已知等腰三角形一边长为4,周长为10,则另两边长分别为( )
A.4,2 B.3,3
C.4,2或3,3 D.以上都不对
C
4为腰
4为底
与等腰三角形的边有关的分类讨论中,求出边长之后,需要结合三角形三边关系进行验证.
未指明边是腰或底,需分类讨论
拓展与延伸
2. 已知一个等腰三角形的两条边的长度比是3:2,且有一条边的长为12厘米,这个等腰三角形的周长最大是多少?
分析:等腰三角形的两条边的长度比是3:2,有一条边的长为12厘米,所以另外一条边是8厘米或者18厘米.此时已经有两种情况需要讨论:①12厘米,8厘米 ②12厘米,18厘米
还需注意的是等腰三角形也要分情况讨论,哪段为腰,哪段为底边.
解:因为等腰三角形一条边长为12厘米,并且两条边的长度比为3:2,
所以和它不相等的另外一条边的长为8厘米或18厘米.
①当腰长为8厘米,底边长为12厘米时,周长为8+8+12=28(厘米);
②当腰长为12厘米,底边长为8厘米时,周长为8+12+12=32(厘米);
③当腰长为12厘米,底边长为18厘米时,周长为18+12+12=42(厘米);
④当腰长为18厘米,底边长为12厘米时,周长为18+18+12=48(厘米).
因为28<32<42<48,所以这个等腰三角形的周长最大为48厘米.
$$