内容正文:
三角形的证明及其应用
第2节 等腰三角形
第2课时 等腰三角形的判定定理
新版北师大数学八年级数学下册
学习目标
1.经历“猜想→验证→证明”的几何探究过程,理解“等角对等边”判定定理的内涵,能独立完成该定理的逻辑证明,熟练运用定理判定等腰三角形.
2.通过对等腰三角形的判定方法的学习总结,能根据具体题目选择合适的判定方法,提升分析问题、解决问题的能力,发展几何推理能力.
教学设计的基本环节
协作破冰
问题构建
情境启航
教师示范
巩固拓展
当堂检测
反思总结
作业设计
情境启航
问题1:我们上节课学习了等腰三角形的性质,谁能说一下等腰三角形有什么性质?
问题2:你是如何证明“等边对等角”这个性质的?
“等边对等角”“三线合一”
构造全等三角形的方法
边相等
角相等
问题:要想判定一个三角形是否是等腰三角形,我们可能有哪些方法?具体是怎样操作的?
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问题构建
猜想:有两个角相等的三角形是等腰三角形吗?
请同学们借助工具画一画,班级分成3个小组,左边小组画锐角三角形,中间小组画直角三角形,右边小组画钝角三角形,保证有两个角相等,然后度量三角形的边,看看有没有相等的边存在?
AB=AC=3.8cm
DE=DF=4.1cm
GH=GI=6.0cm
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问题构建
问题3:通过画图的结果来看,你有什么发现?这个发现可以验证猜想吗?如果不能,你准备怎么验证猜想?
画图的结果显示:有两个角相等的三角形都是等腰三角形.
可以验证猜想是正确的,但是只有通过严密的推理证明才能确认猜想是正确的结论.
问题4:根据上节课学习等腰三角形性质的经验,我们要解决的问题本质是什么?
角相等
边相等
构造全等三角形
问题构建
在△ABC中,∠B=∠C,求证:AB=AC.
证明:过点A作AD⊥BC于D
∵AD⊥BC
∴∠ADB=∠ADC=90°
在△ABD和△ACD中
∴ △ABD≌△ACD(AAS)
∴AB=AC(全等三角形对应边相等)
追问:你还有别的证明方法吗?
问题构建
在△ABC中,∠B=∠C,求证:AB=AC.
证明:过点A作AD平分∠BAC交BC于D
∵AD平分∠BAC
∴∠BAD=∠CAD
在△ABD和△ACD中
∴ △ABD≌△ACD(AAS)
∴AB=AC(全等三角形对应边相等)
问题构建
问题5:上述证明方法虽然不同,但解决问题的本质是一样的,你能说一说吗?
作辅助线→构造两个三角形→证明两个三角形全等→根据全等三角形对应边相等→回归定义证明.
定理 有两个角相等的三角形是等腰三角形.
这一定理可以简述为:等角对等边
追问:回忆平行线的性质与判定,等腰三角形的性质和判定之间有怎样的关系?
等角对等边
等角对等边
互逆定理
构造全等
协作破冰
问题6:上节课学习了等腰三角形“三线合一”性质,这条性质是怎样的描述的?
如图,在△ABC中,若AB=AC,
①AD为BC边上的中线②AD⊥BC③AD平分∠BAC
追问:这个性质是从“等腰”推导出“三线合一”.反过来,如果一个三角形中,一条线段同时满足“三线”中的两条,可以分成几类情况研究?
满足①②;满足②③;满足①③
协作破冰
问题7:在△ABC中,线段AD是BC边上的中线,同时也是BC边上的高.你能猜想△ABC是什么三角形吗?
AD平分BC,且AD⊥BC.此时AD所在直线是线段BC的垂直平分线,根据线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等,可以直接得出AB=AC,判定△ABC是等腰三角形.
追问1:在△ABC中,线段AD是∠BAC的角平分线,同时也是BC边上的高.你能猜想△ABC是什么三角形吗?
根据条件可以判定两个三角形全等,从而得出△ABC是等腰三角形.你能写出详细的证明过程吗?
协作破冰
在△ABC中,线段AD是∠BAC的角平分线,同时也是BC边上的高.
求证:△ABC是等腰三角形.
证明:∵AD⊥BC
∴∠ADB=∠ADC=90°
∵AD平分∠BAC
∴∠BAD=∠CAD
在△ABD和△ACD中
∴ △ABD≌△ACD(ASA)
∴AB=AC(全等三角形对应边相等)
协作破冰
在△ABC中,线段AD是∠BAC的角平分线,同时也是BC边上的中线.
求证:△ABC是等腰三角形.
证明:延长AD到点E,使DE=AD,连接BE
∵AD是BC边上的中线,所以BD=CD.
在△BDE和△CDA中:
∴△BDE≅△CDA(SAS)
∴BE=CA,∠2=∠E
∵∠1=∠2
∴∠1=∠E
∴BE=BA
∴AB=AC
辅助线作法:倍长中线
教师示范
判定方法 核心条件 适用场景 备注
定义法 三角形有两条边相等 已知边相等的条件,或通过计算/全等得到边相等时 最直接的判定,是等腰三角形的本质定义
等角对等边 三角形有两个角相等 已知角相等的条件,或通过平行线、全等得到角相等时 核心判定定理,使用频率最高
“三线合一” 逆用 一条线段同时满足 “中线、高、角平分线” 中的任意两个 题目中出现中线、高、角平分线的组合条件时 需证明线段满足两个条件,本质是通过全等推导边相等
全等三角形推导法 通过全等得到对应边相等 题目中存在全等三角形的条件,或可构造全等时 间接判定,需先证明全等,再结合定义或等角对等边
问题8:目前关于等腰三角形的判定方法,你有哪些思路方法?它们有怎样的区别与联系.
教师示范
例1 已知:如图,AB=DC,BD=CA,BD与CA相交于点E.求证:△AED是等腰三角形.
证明:
∵ AB=DC,BD=CA,AD=DA,
∴ △ABD≅△DCA(SSS)
∴ ∠ADB=∠DAC(全等三角形的对应角相等)
∴ AE=DE(等角对等边)
∴ △AED是等腰三角形
巩固拓展
如图,三角形ABC是等腰三角形,∠B=36°,尝试解决下面的相关问题:
(1)∠A等于多少度,你是怎样计算的?
∠A=∠C=(180°-36°)÷2=72°
(2)若作∠BAC的角平分线AD,交BC于点D,请找出图中所有的等腰三角形,并说明理由.
等腰三角形有三个:
△ABD、△ACD、△ABC
理由:借助内角和计算后,借助有两个角相等的三角形是等腰三角形.
巩固拓展
(3)如图,在△ABC中,∠ABC=∠ACB=72°,∠BAC=36°,记此时图中等腰三角形的数量为,按以下步骤依次作角平分线:
第1步:作∠ABC的角平分线BD,交AC于点D,记此时图中等腰三角形的数量为;
第2步:作∠BDC的角平分线DE,交BC于点E,记此时图中等腰三角形的数量为;
第3步:作∠DEC的角平分线EF,交CD于点F,记此时图中等腰三角形的数量为;……归纳猜想:第k步作角平分线后,图中等腰三角形的数量nk与步数k的数量关系,尝试完成下面的表格.
序号 ……
等腰三角形个数 1 3 5 7 2k+1
当堂检测
1.在中,已知,,分别是,, 的对边,则下列条件中,不能
判定 是等腰三角形的是( )
B
,,
B.
C. ,
D.
当堂检测
2.如图,点,在上,, ,
,与交于点.求证: 为等腰三
角形.
当堂检测
证明: ,
,
即 .
在和 中,
.
,即 .
.
为等腰三角形.
当堂检测
3.如图, ,平分,为射线上一点.如果射线 上的
点满足是等腰三角形,那么 的度数为_______________
____.
或 或
反思总结
1.证明“等角对等边”时,你尝试了哪些构造全等三角形的方法?不同方法背后体现了怎样的数学灵活性?
2.对比“等边对等角”和“等角对等边”,它们在条件与结论上是什么关系?这种“互逆”在你的数学学习中还有哪些类似案例?
3.若三角形中两个角不相等,对应的边也不相等,这个结论该怎么理解?它和今天的“等角对等边”定理有什么深层关联?
作业设计
一、基础巩固作业:
课本第20页 第2题
二、素养类作业
课本第18页 第2题
作业要求:书写规范、图形标准、按时上交、及时订错.
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