内容正文:
第1章 三角形拓展训练
执教: 张二平
苏科版八年级数学上册
一、知识体系构建:
三角形
学习思路
学习内容
转化思想
定义
性质
三角形的特殊线段
三角形的
边和角
中线
角平分线
高
在三角形中,连接一个顶点
与它的对边中点的线段.
在三角形中,一个内角的平分线与这个角的对边相交,这个角的顶点与交点之间的线段.
从三角形的一个顶点向它的对边所在
直线作垂线,顶点与垂足之间的线段.
三角形的三边关系
三角形的任意两边之和大于第三边,
三角形的任意两边之差小于第三边
三角形的边角关系
在同一个三角形中,较大的边所对的角也比较大,
较大的角所对的边也比较大.
从一般
到特殊
学习方法
二、典例分析:
例1、如图1,已知D为△ABC内一点,求证:AB+AC>BD+CD;
如图2,已知AB>AC>AD,比较∠B、∠ADC和∠C的大小,
并说明理由.
在△ABC中,
∵AB>AC, ∴∠C>∠B.
综上,∠ADC>∠C>∠B.
(2)解:∠ADC>∠C>∠B.
理由如下:在△ACD中,
∵AC>AD,∴∠ADC>∠C。
∴AB+AE+DE+CE>BD+DE+CD
(1)证明:延长BD交AC于E。
∵ AB+AE>BD+DE
DE+CE>CD
三角形任意两边之和大于第三边
即 AB+AC>BD+CD
例2、如图所示,已知等边三角形ABC和点P,过点P分别向ΔABC
的三边AB,AC,BC所在的直线作垂线,垂足分别为DE,F,已知
PD=h1,PE=h2,PF=h3,ΔABC的高AM为h.
(1)当点P在ΔABC的边BC上时,如图(1)所示,h3=0,
猜想h1+h2+h3与h之间的数量关系,并说明理由.
(2)当点P在ΔABC内部时,如图(2)所示,当点P在ΔABC外部时,
如图(3)所示.请问这两种情况下,(1)中的结论是否仍成立?若成立,请给予证明;若不成立,请写出新的关系式(不要求证明)
∵△ABC为等边三角形,
∴AB=BC=AC,
∴AM=PD+PE,即h=h1+h2.
∵h3=0, ∴ h1+h2+h3=h.
解:(1)猜想:h1+h2+h3=h.理由如下:
如图1.连接AP,则S△ABC=S△ABP+ S△APC,
(2)当点P在ΔABC内部时,
结论h1+h2+h3=h仍成立。
∵△ABC为等边三角形,∴AB=BC=AC,
∴AM=PD+PE+PF
∴h1+h2+h3=h.
当点P在△ABC外部时,
结论h1+h2+h3=h不成立,
新的关系式是h1+h2-h3=h.
证明:连接AP,BP,CP,
则S△ABC=S△ABP+ S△APC+ S△BPC,
在△ACE和△AFE中,
例3、如图所示,已知AC∥BD,AE,BE分别平分∠CAB和∠DBA,CD过点E,求证:AB=AC+BD.
∴△ACE≌△AFE(SAS),
∴C=∠5.
∵AC//BD,∴∠C+∠D=180°
∵∠5+∠6=180°,∴∠6=∠D.
在△EFB和△EDB中,
△EFB≌△EDB(AAS)
∴FB=DB
证明:在线段AB上截取AF=AC,连接EF.
∵AE,BE分别平分∠CAB和∠DBA,
∴∠1=∠2,∠3=∠4.
∴AB=AF+FB=AC+BD.
截长法
补短法
例4、如图,在△ABC中,∠BAC=90°AB=AC,点P为BC边上
一动点(BP<CP),分别过点B,C作BE⊥AP交AP的延长线于点E,
CF⊥AP于点F。求证:(1)△ABE≌△CAF;(2)EF=CF-BE。
证明:(1)∵BE⊥AP,CF⊥AP,.
∴∠AEB=∠CFA=90°.
∴∠FAC+∠ACF=90°
∵∠BAC=90°,
∴∠BAE+∠FAC=90°,
∴∠BAE=∠ACF.
(2)∵△ABE≌△CAF,
∴ AE=CF,BE=AF.
∵EF=AE-AF,
∴EF=CF-BE.
在△ABE≌△CAF中,
∠AEB=∠CFA,
∠BAE=∠ACF,
AB=CA,
∴△ABE≌△CAF(AAS)
解题通法
“一线三等角”全等模型
一线三等角可以看成在一条直线上有三个相等的角,通过三角形
三个内角的和等于180°与平角的定义(或同角的余角相等),得到两个三角形中的两组角分别相等,此时如果有一组边也相等,就会得到一组全等三角形.
例5、如图,△ABC 和△CDE都是等边三角形,且点A,C,E在
一条直线上.判断AD与B是否相等,并证明你的结论.
解:AD=BE.证明如下:
∵△ABC 和△CDE都是等边三角形,
∴∠ACB=∠DCE=60°,
AC=BC,CD=CE,
∠ACB+∠BCD=∠DCE+∠BCD,
即∠ACD=∠BCE.
∴△ACD和△BCE (SAS),
∴AD=BE.
在△ACD和△BCE中,
AC =BC,
∠ACD=∠BCE
CD =CE,
思考:图中共有 对全等三角形?
3
解题通法
“手拉手”全等模型
△ADC与△CBE为等边
三角形且共顶点C,易得
类型
模型解读
等 边
“手拉手”
等腰直角
“手拉手”
△ADB 与 △ACE 为等腰
直角三角形且共顶点A,
易得
(1)△EAC≌△BDC,
(2)∠EGB=60°
(3)GC平分∠AGB.
(1)△EBA≌△CDA
(2)DC与BE互相垂直,
(3)OA平分∠BOC.
变式训练:
如图所示,在直线 AC 的同一侧作等边三角形ABD
和等边三角形 BCE,连接AE,CD,AE与BD交于点G,
与CD交于点H,CD与BE交于点F,连接BH,GF,求证:
(1)△ABE≌△DBC;
(2)AE=DC;
(3)AE与DC的夹角为60°;
(4)△AGB≌△DFB;
(5)△ECB≌△CFB;
(6)ΔGBF为等边三角形;
(7)GF//AC;
(8)HB平分∠AHC。
例6、如图所示,Rt△ABC,∠C=90°AC=10cm,
BC=5cm,P,0两点分别在AC和过点A且垂直于AC的射线AM上运动,且PO=AB.当点P在AC上运动到什么位置时,
△ABC与△OPA全等?
思路引导:
分类
讨论
当两个三角形用符号“≌”表示全等时,其对应顶点、对应边、
对应角都唯一确定,但仅给出“全等”时,其对应关系并不确定,这就要求分类讨论,以免产生漏解.
“≌”与“全等”的区别
例7、画∠AOB=90°,并画∠A0B的平分线OC。
(1)将一块足够大的三角尺的直角顶点落在射线0C的任意一点P上,并使三角尺的两条直角边分别与0A,0B垂直,垂足分别为点E,F,
如图(1).求证:PE=PF.
(2)把三角尺绕点P旋转,三角尺的两条直角边分别交0A,0B于点E,F,如图(2),PE与PF相等吗?若相等,请进行证明;若不相等,请说明理由.
(3)若点E在0A的反向延长线上,其他条件不变,如图 (3),
PE与PF相等吗?
例8、如图是一个钢架,且∠AOB=10°,为使钢架更加牢固,
需在其内部添加一些钢管EF,FG,GH,…,添加的钢管长度
都与OE相等,则最多能添加这样的钢管多少根?
解:∵OE=EF,∴∠EFO=∠O=10°
∵∠GEF为△OEF的一个外角,∠GEF=∠O+∠EFO=20°.
∵EF=FG,∴∠FGE=∠FEG=20°
∵∠GFH为△GOF的一个外角,
∴∠GFH=∠O+∠OGF=30°
以此类推,当添加的钢管与∠AOB的一边垂直时,
一共添加了8根钢管,即最多能添加这样的钢管8根
当添加n根钢管时,最后形成等腰三角形的底角
为nx10°,依题意有nx10°<90°,解得n<9,
所以n的最大值为8.
三、拓展提高:
1、如图,△ABC是边长为6的等边三角形,点P是AC边上的动点,
由点A向点C运动(点P不与点A,C重合),点O是CB延长线上的动点,
与点P同时以相同的速度由点B沿CB的延长线运动点O不与点B重合),
过点P作PE⊥AB于点E,连接PO交AB于点D。
(1)当∠BOD=30°时,求AP的长。
(2)在运动过程中,线段ED的长是否发生变化?如果不变,
求出线段ED的长;如果发生变化,请说明理由
易证△PFD≌△QBD,得DF=BD.
DE=DF+EF=1/2(BF+AF)=3.
2、问题背景:如图(1),若在四边形ABCD中,AB=AD,
∠BAD=120°,∠B=∠ADC =90°,点E,F分别是BC,
CD 上的点,且∠EAF =60°,
探究图中的线段 BE,EF,FD 之间的数量关系.
小王同学探究此问题的方法是延长FD到点G,
使DG=BE,连接AG,先证明△ABE≌△ADG,
再证明△AEF≌△AGF,可得出问题的结论是 。
探索延伸:如图(2),若在四边形ABCD中, AB=AD,∠B+∠D=180°,
点E,F分别是BC,CD上的点,且∠EAF= ∠BAD,上述结论
是否仍然成立?请说明理由.
EF=BE+FD仍然成立.理由如下:
如图,延长 FD 到点 G,使DG=BE,连接 AG.
因为∠B+∠ADC=180°,∠ADG+∠ADC=180°
所以∠B=∠ADG
在△ABE和△ADG中
EF=BE+FD
实际应用:如图(3),在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(0处)北偏西30°的A处,舰艇乙在指挥中心南偏东70°的B处,两舰艇到指挥中心的距离相等.接到行动指令后,舰艇甲向正东方向以 60海里/时的速度前进,舰艇乙沿北偏东50°的方向以80海里/时的速度前进,1.5 小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达E,F处,且 OE,OF 之间的夹角为 70°,求此时甲、乙两舰艇之间的距离,
连接EF,延长 AE,BF相交于点C,
在四边形AOBC中,
因为∠AOB=30°+90°+20°= 140°,∠FOE =70°= ∠AOB,
∠OBC=70°+50°=120°,
且OA=OB,
∠OAC+∠OBC=60°+120°=180°,
所以符合“探索延伸”中的条件,
所以结论 EF=AE+FB 成立:
故EF=AE+FB=60×1.5 +80×1.5=210(海里)
答:此时甲、乙两舰艇之间的距离为210海里
1、如图,已知△ABC,按要求作图
(1)画出△ABC的角平分线BD,并指出相等的角;
(2)画出△ABC的边BC上的中线AE,并指出相等的线段;
(3)在(1)和(2)的基础上,画出△ABC的边BC上的高AF.
四、强化训练:
2、如图所示,在公园草地上准备修建一个凉亭,要求凉亭与花坛M,N之间的距离相等,并且与两条小径AB,CD的距离也相等,请你来确定凉亭的位置.
3、如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,
AB=AC,BD平分∠ABC,DE⊥BC,
若BC=10,求△DCE的周长。
思路引导:
4、如图,△ABC为等边三角形,点D为BC边上一点,
以AD为边作∠ADE=60°,DE与△ABC的外角平分线CE
交于点E,连接AE,且CE=BD.求证:△ADE是等边三角形。
5、如图,ΔABD是等边三角形,∠BCA=60°,
求证:AC=BC+CD.
辅助线还有哪些添加方法?
提示:延长CB至点E,
使CE=CA,连接AE。
6、如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,点E,F分别在BD,
AD 上,且 DE =CD,EF=AC,求证:EF∥AB.
7、如图,在Rt△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,
∠ABC的平分线,CE⊥BD,交BD的延长线于点E.
求证:BD=2CE
8、如图(1),在△ABC中,已知∠ABC,∠ACB 的平分线相交于点0,
过点0作EF//BC,分别交 AB,AC于点E,F.
(1)直接写出图(1)中所有的等腰三角形指出EF与BE,CF间的数量关系。
(2)若AB=12.AC=10,求△AEF 的周长。
(3)如图(2),若ΔABC中,∠ABC 的平分线与三角形外角∠ACG的平分线
相交于点0过点O作OE//BC交AB于点E,交AC于点F请问(1)中EF与BE,CF
间的数量关系是否还成立?若成立,说明理由;若不成立,写出三者
新的数量关系,并说明理由.
(4)如图(3),AABC的两外角平分线相交于点O,EF//BC,分别交 OB,OC于
点M,N,请直接写出EF,BE,CF,MN之间的数量关系,不需证明。
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