内容正文:
2 等腰三角形
第 3 课时 等边三角形的判定
教学目标
1.能用所学的知识证明等边三角形的判定定理.
2.掌握含30°角的直角三角形的性质并解决有关问题.
教学重难点
1.能用所学的知识证明等边三角形的判定定理.
2.掌握含30°角的直角三角形的性质并解决有关问题.
教学过程
一、导入新知
观察下面图片,说说它们都是由什么图形组成的?
思考:上节课我们学习了等腰三角形的判定定理,那等边三角形的判定定理是什么呢?
二、课堂新授
知识点1 等边三角形的判定
思考:
(1)等边三角形有哪些性质?
(2) 一个三角形满足什么条件时是等边三角形?
(3)一个等腰三角形满足什么条件时是等边三角形?
证明:三个角都相等的三角形是等边三角形.
已知:如图,∠A= ∠ B=∠C.
求证: AB=AC=BC.
证明:∵ ∠A= ∠B,
∴ AC=BC.
∵ ∠B=∠C,
∴ AB=AC.
∴AB=AC=BC.
证明:有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
已知: 若AB=AC, ∠A=60°.
求证: AB=AC=BC.
证明:∵AB=AC , ∠A= 60 °,
∴∠B=∠C= (180°-∠A)÷2= 60°.
∴∠A= ∠ B=∠C.
∴AB=AC=BC.
第二种情况:有一个底角是60°.
已知:如图,在△ABC中,AB=AC,∠B=60°.
求证:△ABC是等边三角形.
证明:∵AB=AC,∠B=60°(已知),
∴∠C=∠B=60°(等边对等角),
∴∠A=60°(三角形内角和定理).
∴∠A=∠B =∠C=60°.
∴△ABC是等边三角形(三个角都相等的三角形是等边三角形).
等边三角形的判定方法:
1.定义:三条边都相等的三角形是等边三角形.
推导过程:∵AB=BC=CA,∴ △ABC是等边三角形.
2.定理:三个角都相等的三角形是等边三角形.
推导过程:∵∠A= ∠ B= ∠ C,∴ △ABC是等边三角形.
3.定理:有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形.
推导过程:∵AB=AC,∠A= 60°,∴ △ABC等边三角形.
归纳总结:等边三角形
性质
判定的条件
三条边都相等
三条边都相等的三角形是等边三角形
等边三角形三个内角都相等,且每个角都是60°
三个角都相等的三角形是等边三角形
“三线合一”,即等腰三角形顶角平分线,底边上的中线、高线互相重合
有一角是60°的等腰三角形是等边三角形
素养考点 等边三角形的判定
如图,在等边△ABC中,∠ABC与∠ACB的平分线相交于点O,且OD∥AB,OE∥AC.
(1)试判定△ODE的形状,并说明你的理由.
解: △ODE是等边三角形.
理由:∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=∠ACB=60°,
∵OD∥AB,OE∥AC,
∴∠ODE=∠ABC=60°,∠OED=∠ACB=60°,
∴△ODE是等边三角形.
(2)线段BD,DE,EC三者有什么关系?写出你的判断过程.
解:BD=DE=EC.
理由:∵OB平分∠ABC,且∠ABC=60°,
∴∠ABO=∠OBD=30°,
∵OD∥AB,∴∠BOD=∠ABO=30°,
∴∠DBO=∠DOB,∴DB=DO,同理,EC=EO,
∵DE=OD=OE,∴BD=DE=EC.
方法总结
选用等边三角形判定方法的技巧
(1)如果已知三边关系,则选用等边三角形定义来判定.
(2)若已知三角关系,则选用三角相等的三角形是等边三角形来判定.
(3)若已知是等腰三角形,则选用有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形来判定.
变式训练
1.在△ABC中,∠A=60°,要使△ABC是等边三角形,则需添加的一个条件是 .
2.如图,在等边三角形ABC中,DE∥BC,求证:△ADE是等边三角形.
证明:∵ △ABC是等边三角形,
∴ ∠A= ∠B= ∠C.
∵ DE//BC,∴ ∠ADE= ∠B, ∠ AED= ∠C.
∴ ∠A= ∠ADE= ∠ AED.
∴ △ADE是等边三角形.
上题中,若将条件DE∥BC改为AD=AE, △ADE还是等边三角形吗?试说明理由.
如图,在等边三角形ABC中,AD=AE,求证:△ADE是等边三角形.
证明:∵ △ABC是等边三角形,∴ ∠A= ∠B= ∠C=60°.
∵ AD=AE,∴ △ADE是等腰三角形.
又∵ ∠A=60°. ∴ △ADE是等边三角形.
知识点2 含30°角的直角三角形的性质
操作:用两个含有30°角的三角板,你能拼成一个怎样的三角形?能拼出一个等边三角形吗 ?
猜想:在直角三角形中,30°角所对的直角边与斜边有怎样的大小关系?
证明猜想:在直角三角形中, 30°角所对的直角边等于斜边的一半.
已知:如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°.
求证:BC=AB.
分析:证明“线段的倍、分”问题→“线段相等”问题
证明: 延长BC至D,使CD=BC,连接AD,
∵ ∠ACB=90° (已知), ∴∠ACD=90°,
在△ABC与△ADC中,BC=DC(作图),∠ACB=∠ACD(已证),AC=AC(公共边),
∴△ABC≌△ADC(SAS),∴ AB=AD.
∵∠ACB=90°,∠BAC=30° (已知) , ∴∠B=60°,
∴△ABD是等边三角形,∴BC=BD=AB.
定理 在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半.
推导过程:Rt△ABC中
∵∠A=30°,∴ BC=AB.
素养考点 含30°角的直角三角形的性质
求证:如果等腰三角形的底角为15°,那么腰上的高是腰长的一半.
已知:如图,在△ABC中,AB=AC,∠B=15°, CD是腰AB上的高.
求证:CD=AB.
证明:∵AB=AC,∠B=15°, ∴∠B=∠ACB=15°,
∴∠DAC=∠B+∠ACB= 15°+15°=30°,
∵∠ADC=90°,∴CD=AC=AB.
变式训练
如图,在△ABC中,∠B=∠C=60°,点D在AB边上,DE⊥AB,并与AC边交于点E.如果AD=1,BC=6,那么CE等于 ( )
A.5 B.4 C.3 D.2
解析:∵在△ABC中,∠B=∠C=60°,
∴∠A=60°, ∴△ABC是等边三角形.
∵DE⊥AB,∴∠AED=30°,
∵AD=1,∴AE=2,
∵BC=6,∴AC=BC=6,
∴CE=AC-AE=6-2=4.
方法总结
含30°角的直角三角形的性质是表示线段倍分关系的一个重要的依据,如果问题中出现探究线段倍分关系的结论时,要联想此性质.
三、巩固练习
基础巩固题
1.下列条件中,不能得到等边三角形的是 ( )
A.有两个内角是60°的三角形
B.三边都相等的三角形
C.有一个角是60°的等腰三角形
D.有两个外角相等的等腰三角形
2. 三角形三边长分别为a,b,c,它们满足(a-b)2+|b-c|=0,则该三角形是 ( )
A.等腰三角形
B.直角三角形
C.等边三角形
D.等腰直角三角形
3.如图,在正方体的两个面上画了两条对角线AB,AC,则∠BAC等于( )
A.60° B.75° C.90° D.135°
4.在△ABC中,∠B=90°,∠C=30°,AB=3,则AC=_____,BC=_______.
5.在△ABC中,AB=AC=10 cm,BD是高,且∠ABD=30°,则CD=________________.
能力提升题
1.已知:如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,CD⊥AB于D.求证:BD=AB.
证明:∵∠A=30°,CD⊥AB,∠ACB=90°
∴BC=AB,∠B=60°,∴∠BCD=30°.
∴BD=CB.∴BD=AB.
2.如图,AD∥BC,BD平分∠ABC,∠A=120°,∠C=60°,CD=4 cm,求BC的长.
证明:∵AD∥BC,∠A=120°,∴∠A+∠ABC=180°.
即∠ABC=180°-∠A=180°-120°=60°,
∴∠ABD=∠DBC=30°.
又∵∠C=60°,∴△BDC是直角三角形(∠BDC=90°).
又∵CD=4 cm,∴BC=2CD=2×4=8(cm).
拓广探索题
如图,△ABC是等边三角形,点D,E,F分别在BC,AB,CA边延长线上,且BE=AF=CD.求证:△DEF是等边三角形.
证明:∵△ABC为等边三角形,
∴∠BAC=∠ABC=60°,AB=AC=BC,
∴∠EAF=∠EBD=120°,
∵BE=CD,∴BE+AB=BC+CD,即AE=BD.
在△AEF和△BDE中, BE=AF,∠EBD=∠EAF,BD=AE.
∴△AEF≌△BDE(SAS),∴EF=ED,
同理可得△AEF≌△CFD,
∴EF=FD,∴EF=ED=FD,
∴△DEF为等边三角形.
四、课堂小结
学科网(北京)股份有限公司
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