内容正文:
第2章 特殊三角形
2.3等腰三角形的性质定理(第2课时)
一、教材分析
本节课是浙教版八年级数学上册第二章第三节“等腰三角形的性质定理”的第二课时,主要内容是等腰三角形三线合一的性质.从知识体系来看,学生已学习了全等三角形的判定、轴对称图形以及等腰三角形的认识和“等边对等角”等内容 ,在此基础上学习等腰三角形三线合一性质,既是对前面知识的深化和应用,也为后继学习线段垂直平分线等内容奠定基础,起着承前启后的重要作用.
教材通过让学生观察图片,先直观地发现等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线和高线互相重合这一性质,再引导学生通过独立思考进行推导证明,培养学生的逻辑推理能力.要求学生不仅要掌握这一性质,还要会利用它进行简单的推理、判断、计算和作图 ,提升学生运用数学知识解决问题的能力.
二、教学目标
1.掌握等腰三角形三线合一的性质,明确这一性质是等腰三角形特有的几何特征.
2.能够通过全等三角形的判定,严谨推导出三线合一的结论,理解其与等腰三角形对称性的内在联系.
3.熟练运用三线合一简化几何证明,并能在实际题目(如求周长、面积或构造辅助线)中灵活应用该性质.
4.体会数学中的转化思想,将等腰三角形的问题转化为全等三角形等已学知识来解决,提高知识迁移能力.
三、教学重难点
重点:掌握等腰三角形中“顶角平分线、底边中线、底边高线三条重要线段重合的性质,明确这一性质是等腰三角形特有的几何特征.
难点:能够通过全等三角形的判定,严谨推导出三线合一的结论,理解其与等腰三角形对称性的内在联系.熟练运用三线合一简化几何证明,并能在实际题目(如求周长、面积或构造辅助线)中灵活应用该性质.
四、教学过程
· 复习回顾
等腰三角形性质定理1的内容?
性质定理1:等腰三角形的两个底角相等.
也可以说成:在同一个三角形中,等边对等角.
已知△ABC是等腰三角形, 等边三角形的各个内角都等
则AB= AC,∠B=∠C . 于 60° .
师生活动:教师展示图片,引导学生回顾等腰三角形的性质,帮助学生回忆,为新课学习做铺垫.
设计意图:从学过的知识入手,激发学生学习兴趣,通过回忆唤醒等腰三角形的相关知识,为后续探究等腰三角形的性质2做铺垫.
· 探究新知
活动一:探究等腰三角形性质定理
1.在△ABC中,AB=AC,AD是角平分线.在图中找出所有相等的线段和相等的角.
答:
追问:由此你发现等腰三角形还有哪些性质?
猜想等腰三角形的性质:
等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线和高线互相重合.
我们猜想的等腰三角形的性质是否正确,你有什么方法能够证明吗?
用探究动画探索等腰三角形的性质.
通过探究发现:等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线和高线互相重合.
师生活动:教师组织学生,小组讨论,通过观察图片,找出相等的线段和角,猜测等腰三角形的性质.
追问:你能写出证明过程吗?
已知:如图,在△ABC中,AB=AC, AD是△ABC的角平分线.
求证:AD⊥BC,BD=CD.
证明:因为AD是△ABC的角平分线,
所以∠1=∠2.
在△ABD和△ACD中,
因为
可得△ABD≌△ACD(SAS).
所以BD=CD,∠ADB=∠ADC=90°.
那么AD⊥BC.
由上面证明过程可知,等腰三角形性质定理2:
等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线和高线互相重合,简称等腰三角形三线合一.
几何语言:
在△ABC中,AB=AC.
(1)因为AD⊥BC,所以∠BAD=∠CAD,BD=CD.
(2)因为AD是中线,所以AD⊥BC,∠BAD=∠CAD.
(3)因为AD是角平分线,所以AD⊥BC,BD=CD.
师生活动:教师通过动态软件,展示三线合一,通过证明可知等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线和高线互相重合,教师进行总结.
设计意图:通过探究让学生发现等腰三角形的三线合一的性质,引导学生证明出等腰三角形的性质,能够更好的帮助他们理解这一知识点,从而培养学生的辩证能力、逻辑思维能力.
· 应用新知
例1.已知:如图,AD平分∠BAC,∠ADB=∠ADC.求证:AD⊥BC.
分析:先作辅助线,再利用等腰三角形的定义和性质,结合全等三角形的方法ASA,即可求出AD⊥BC.
证明:如图,延长AD,交BC于点E.
因为AD平分∠BAC,
所以∠BAD=∠CAD(角平分线的定义).
而AD=AD(公共边),∠ADB=∠ADC(已知)
可得△ABD≌△ACD(ASA).
所以AB=AC(全等三角形的对应边相等).
由此可得△ABC是等腰三角形(等腰三角形的定义).
又因为AE是等腰三角形ABC顶角的平分线,
所以AE⊥BC(等腰三角形三线合一),
即AD⊥BC.
例2.已知线段a,h,用直尺和圆规作等腰三角形ABC,使底边BC=a,底边BC边上的高线长为h.
分析:要作出等腰三角形ABC,关键是作出顶点A.设底边BC上的高线为AD,根据“等腰三角形三线合一”的性质,AD也是底边BC上的中线,因此,只要作BC的垂直平分线l,然后在l上截取DA=h,连结AB,AC,就得到所求作的等腰三角形.
作法:如图
(1)作线段BC=a;
(2)作线段BC的垂直平分线l,交BC于点D;
(3)在直线l上截取DA=h;
(4)连接AB,AC,则△ABC就是所求作的等腰三角形.
例3.如图,点D、E在△ABC的BC边上,AB = AC,AD =AE,求证:BD=CE.
分析:根据等腰三角形的性质解题即可.
证明: 如图,过点A作AP⊥BC于P.
因为AB=AC,所以BP =PC;
因为AD =AE,所以DP=PE.
所以BP-DP=PC-PE,
所以BD=CE.
总结:在等腰三角形有关计算或证明中,有时需要添加辅助线,其顶角平分线、底边上的高、底边上的中线是常见的辅助线.
师生活动:教师讲解例1、例2和例3的解题思路和方法,引导学生分析问题,让学生自己思考解答,然后教师进行讲解和总结,强调解题的关键和注意事项.
设计意图:让学生将所学知识应用到实际问题中,巩固所学知识,提高学生分析问题和解决问题的能力,让学生掌握运用等腰三角形的性质解决问题的方法.
· 课堂练习
1.已知:如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D.E为AD上一点,EF⊥AB,EG⊥AC,F,G分别为垂足.求证:EF=EG.
分析:根据等腰三角形的性质解题即可.
证明:在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D .
所以∠BAD=∠CAD.
因为EF⊥AB,EG⊥AC,所以∠AFE=∠AGE=90°.
又因为AE=AE,所以△AEF≌△AEG(AAS).
所以EF=EG.
2.将一把三角尺和一个重锤如图放置,就能检查一根横梁是否水平,你知道为什么吗?
解:因为图中的三角尺是等腰三角形.当重锤线经过三角尺底边的中点时,重锤线(底边上的中线)与底边上的高叠合(等腰三角形三线合一),即三角尺的底边与重锤线垂直,可以确定三角尺的底边与横梁是水平的.否则梁就不是水平.
3.等腰三角形的“三线合一”指的是( )
A.中线、高线、角平分线互相重合
B.腰上的中线、腰上的高线、底角的平分线互相重合
C. 顶角的平分线、 中线、高线互相重合
D.顶角的平分线、底边上的高线、底边上的中线互相重合
答:D.
4.如图,在△ABC中,AB = AC,D是BC边上的中点,∠B = 30°,求 ∠BAD 和 ∠ADC的度数.
分析:根据等腰三角形的性质解题即可.
解:因为AB=AC,所以∠C= ∠B=30°,
因为BD = CD,所以AD⊥BC,
所以∠ADB=∠ADC = 90°.
∠ BAD =90°– ∠B = 60°.
5.如图,CD是等腰三角形△ABC底边上的中线,BE平分 ∠ABC,交CD于点 E,已知AC =6,DE=2,则△BCE的面积是 .
分析:
作EF⊥BC于F,
因为AC=BC=6,CD是等腰三角形△ABC底边上的中线,
所以CD ⊥AB,
因为BE平分∠ABC,ED ⊥AB,EF⊥BC,
所以EF=DE =2,
所以△BCE的面积=×BC×EF=×6×2=6.
答:6.
6.如图,在△ABC中,AB=BC,BE是△ABC的中线,AD⊥BC于点D,若∠DAB=36°,求则∠EBC的度数.
分析:根据三角形外角的性质得∠ABC=∠DAB+∠D=126°,由等腰三角形的性质可得BE是
∠ABC的平分线,即可求出∠EBC的度数.
解:因为AD⊥BC于点D,∠D=90°,
因为∠DAB=36°,所以∠ABC=∠DAB+∠D=126°
因为AB=BC,BE是△ABC的中线,
所以BE是∠ABC的角平分线,即∠EBC=∠ABC=63°
师生活动:学生独立完成课堂练习,教师巡视指导,了解学生的掌握情况,然后对练习题进行讲解和分析,让学生说出解题思路和方法,教师进行点评和总结.
设计意图:通过课堂练习巩固学生所学的知识,及时发现学生存在的问题并进行解决,让学生进一步掌握等腰三角形的性质和应用,提高学生的解题能力和应用能力.
· 归纳总结
师生活动:教师和学生一起回顾本节课所讲的内容.
1.本节课你学到了什么?
2.等腰三角形的性质定理2是什么?
3.哪些是常见的辅助线?
设计意图:帮助学生梳理本节课的知识结构,加深学生对所学知识的理解和记忆,让学生明确本节课的重点和难点,为后续学习做好准备.
· 实践作业:测量等腰三角形
任务:假设你家有一个等腰三角形形状的花园,现在需要测量花园底边中点到顶点的距离,但你只有一把足够长的卷尺和一个直角三角板 .
要求:请你设计一个利用等腰三角形“三线合一”性质进行测量的方案 .写出详细的测量步骤,并说明每一步的目的 .测量完成后,记录下测量的数据,并根据测量数据计算花园的相关边长(如果需要).
学科网(北京)股份有限公司
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