内容正文:
1.5 角平分线 第2课时 教学设计
1.教学内容
本课选自北师大版八年级下册第一章《三角形的证明及其应用》1.5 角平分线 第 2 课时,核心知识点为角平分线的性质、判定与应用:三角形三条角平分线交于一点且到三边距离相等的性质。
2.内容解析
本节立足“角平分线—距离相等”这一核心命题,分两个层级展开:第一层(基础):借助“角的平分线上点到两边距离相等”与其逆命题,完成几何证明与长度计算。通过作垂线、构造全等三角形、利用勾股定理等基本方法,引导学生体会“化曲为直、转化为可度量”的思想。第二层(提升):研究三角形内角平分线的汇交性质。先用画图实验发现三条角平分线共点,再借助判定定理证明该汇交点到三边距离相等,揭示“公共量—等距离—角平分”的内在联系,体现“以点统线”的结构美。教学重点放在角平分线性质与判定的综合运用;难点是用“等距离”确定角平分线并证明三线共点及其等距性质。通过问题情境(选校址、货运站选点等)、典型例题与多层练习,实现知识内化与数学价值的渗透。
1.教学目标
•能熟练运用角平分线的性质定理、判定定理及三角形角平分线性质,进行几何证明和计算。
•掌握三角形三条角平分线的核心性质:相交于一点,且该点到三角形三边的距离相等。
2.目标解析
•准确表述角平分线性质、判定及三角形角平分线定理。
• 理解并能证明三条角平分线的汇交与等距性质。
3.重点难点
• 教学重点:角平分线性质、判定及其在直角、等腰三角形中的计算与证明。
• 教学难点:利用“到两边距离相等”判定角平分线;证明三角形三条角平分线相交于一点且等距三边。
学生已掌握初步的全等三角形判定、勾股定理及一元一次方程,可进行简单的线段关系计算;对“角平分线—等距离”已有感性认识,但对“等距点必在角平分线”与“三线共点”缺乏理论支撑。教学中应通过操作画图、演示动态软件、分层示例和探究活动,引导学生经历“猜想—验证—证明”的完整思维过程,促进概念深层次建构。
创设情景,引入新课
问题情境:
1.知识回顾
角平分线的性质定理: 角的平分线上的点到角的两边的距离相等.
几何语言:
∵OP 是∠AOB的平分线,
PD⊥OA,PE⊥OB,
∴PD = PE.
角平分线的判定定理:
角的内部到角的两边的距离相等的点在角的平分线上.
几何语言:
∵ PD⊥OA,PE⊥OB,PD=PE.
∴点P 在∠AOB的平分线上.
2.情景引入
在一个三角形居住区内修有一个学校P,P到AB、BC、CA三边的距离都相等,请在三角形居住区内标出学校P的位置,P在何处?
【设计意图】借助“学校选址”这一贴近生活的任务,引导学生用几何语言描述现实问题;通过回顾两定理,为后续探究打下知识基础,明确本节“角平分线及其在三角形中的应用”学习方向。
探究点1:角平分线性质的综合应用
1.概念引入
例1:如图,在△ABC中,AC=BC,∠C=90°,AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB,垂足为E.
(1)已知CD=4cm,求AC的长;
(1)解:∵AD是△ABC的角平分线,DC⊥AC,DE⊥AB,
∴DE=CD=4cm(角平分线上的点到这个角的两边的距离相等).
∵AC=BC,
∴∠B=∠BAC(等边对等角).
∵∠C=90°,
∴∠B=×90°=45°.
∴∠BDE=90-°-45°=45°.
∴BE=DE(等角对等边).
在等腰直角三角形BDE中,
BD==4cm(勾股定理)
∴AC=BC=CD+BD=(4+4)cm.
(2)求证:AB=AC+CD.
(2)证明:由(1)的求解过程易知,
Rt△ACD≌Rt△AED(HL).
∴AC=AE(全等三角形的对应边相等).
∵BE=DE=CD,
∴AB=AE+BE=AC+CD.
2.知识回顾
角平分线在三角形中的应用:
关键:利用“角平分线到角两边距离相等”,结合直角三角形、等腰三角形性质,分步转化线段关系,精准求解.
1.利用角平分线性质:遇角平分线+垂直条件,转化垂线段长度;无垂线段则作出垂线段,构造全等三角形转化线段;
2.结合三角形特征:借助等腰直角三角形的直角边相等,关联已知线段搭建等式;
3.计算求解:用勾股定理或建立方程求解.
3.练一练
如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BE平分∠ABC,DE⊥AB于点D,如果AC=6,则AE+DE等于____.
解:6
【设计意图】通过典型综合例题让学生体会“角平分线 + 垂线 = 等距离”这一关键策略,奠定解决复杂求长、证明题的思维模式。
探究点 2 三角形的内角平分线
1.操作思考
(1)分别画出下列三角形三个内角的平分线,你发现了什么?
发现:三角形的三条角平分线相交于一点.
(2)分别过交点作三角形三边的垂线,用刻度尺量一量,每组垂线段,你发现了什么?
发现:过交点作三角形三边的垂线段相等.
2.新知探究
例 已知:如图,在△ABC中,角平分线BM与角平分线CN相交于点P.
求证:∠A的平分线经过点P.,
分析:要证∠A的平分线经过点P,需要什么条件?已知的两条角平分线相交于点P,由此你能得到哪些结论?
教师提问:试试看,你会写出证明过程吗?
证明:如图所示,过点P分别作PD⊥AB,PE⊥BC,PF⊥AC,垂足分别为D,E,F.
∵BM是△ABC的角平分线,
∴PD=PE(角平分线上的点到这个角的两边的距离相等).
同理,PE=PF.
∴PD= PE= PF.
∴点P在∠A的平分线上(在一个角的内部,到角的两边距离相等的点在这个角的平分线上),
即∠A的平分线经过点P.
3.知识归纳
三角形三条角平分线的性质:
三角形的三条角平分线交于一点,并且这一点到三条边的距离相等.
几何语言:
∵点P是△ABC角平分线的交点,
PD⊥AB,PE⊥BC,PF⊥AC.
∴PD=PE,PE=PF
∴PD=PE=PF.
4.练一练
如图,AI、BI、CI分别平分∠BAC、∠ABC、∠ACB,ID⊥BC,△ABC的周长为18,ID=3,则△ABC的面积为( )
A.18 B.30 C.24 D.27
解:D
5.典例分析
例1 如图,△ABC中,∠C=90°,AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB于E,F在AC上,BD=DF.
求证:CF=EB.
证明:∵AD平分∠CAB,
DE⊥AB,∠C=90°(已知),
∴CD=DE (角平分线的性质).
在Rt△CDF和Rt△EDB中,
CD=ED(已证), DF=DB (已知),
∴ Rt△CDF≌Rt△EDB (HL).
∴ CF=EB(全等三角形的对应边相等).
例2如图,在直角△ABC中,AC=BC,∠C=90°,AP平分∠BAC,BD平分∠ABC;AP,BD交于点O,过点O作OM⊥AC,若OM=4,求点O到△ABC三边的距离和.
解:过点O作ON⊥BC,OE⊥AB,
∵点O在∠BAC,∠ABC的角平分线上,
OM⊥AC ,ON⊥BC,OE⊥AB,
∴OM=OE,OE=ON,
∴OM=OE=ON=4,
∴OM+OE+ON=12.
【设计意图】通过“画—量—猜—证”全过程,引导学生经历数学发现与证明,突破“内心到三边距离相等”的理解难点,发展空间观念与逻辑推理能力。
1.如图,△ABC中,BD是AC边的高线,CE平分∠ACB,DE=1cm,BC=4cm,则△BEC的面积是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解:B
2. 如图,△ABC中,CD是角平分线,DE⊥AC垂足为E,DF⊥BC垂足为F,EF与CD交于G,下列说法不一定正确的是( )
A.CD也是△ABC中线 B.CD平分∠EDF
C.CD⊥EF D.EG=GF
解:A
3.如图,AD是△BAC的平分线,DE⊥AB于点E,=32,DE=4,AB=9,则AC的长是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
解:C.
4.如图,△ABC的角平分线BD,CE交于点P,∠A=60°,△ABC的面积为16,四边形AEPD的面积为5,则△BPC的面积为( )
A.5 B.5.5 C.6 D.7
解:B.
5.如图,在△ABC中,AB=8,AC=6,O为△ABC角平分线的交点,若△ABO的面积为20,则△ACO的面积为______.
解:15
6.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,△ABC的三条内角平分线交于点O,OM ⊥AB于M,OM=4,S△ABC=180,则△ABC的周长是__________ .
解:90
7.已知:如图,∠C=90°,∠B=30°,AD是△ABC的角平分线.
求证:BD=2CD.
证明:如图,过点D作DE⊥AB于点E,
∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,∠C=90°,
∴DE=DC,
∵在直角三角形BED中,∠B=30°,
∴BD=2DE,
∴BD=2CD.
8.如图, 直线、、表示三条互相交叉的公路, 现要建一个货物中转站, 要求它到三条公路的距离相等, 可选择的地址有几处? 画出它的位置.
解:有4处,如图所示.
9.如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,DG⊥BC且平分BC,DE⊥AB于点E,DF⊥AC,交AC的延长线于点F.
(1)试说明BE=CF;
(2)如果AB=5,AC=3,求AE,BE的长.
解:(1)如图,连接BD,CD.
∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DE=DF,∠BED=∠CFD=90°.
∵DG⊥BC且平分BC,
∴BD=CD.
在Rt△BED与Rt△CFD中,
∵BD=CD,DE=DF,
∴Rt△BED≌Rt△CFD(HL),
∴BE=CF.
(2)在△AED和△AFD中,∵∠AED=∠AFD=90°,∠EAD=∠FAD,AD=AD,
∴△AED≌△AFD(AAS),
∴AE=AF.
设BE=x,则CF=x.
∵AB=5,AC=3,AE=AB-BE,AF=AC+CF,
∴5-x=3+x,解得x=1,
∴BE=1,
∴AE=AB-BE=5-1=4.
【设计意图】本环节将“新知巩固”设为巩固练习,题型从基础到综合,帮助学生系统理解并掌握角平分线的应用。
主板书
1.5 角平分线 第2课时
探究点1 角平分线性质的综合应用
探究点2 三角形的内角平分线
课堂小结
副板书
例题
学生练习板演
1.必做题:习题1.5第2~5题。
2.探究性作业:习题1.5第6题。
学科网(北京)股份有限公司
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