内容正文:
第十一章
三角形的证明及其应用
11.1 三角形内角和定理
第1课时
章节导读
我们曾经探索过三角形与特殊三角形的一些性质,如三角形三个内角的和等于 180°、等腰三角形“三线合一”的性质等。你还记得这些结论的探索过程吗?你能根据已有的基本事实和定理证明这些结论吗?
本章将在“平行线的证明”的基础上,进一步证明:三角形内角和定理及其推论,等腰三角形、直角三角形的性质定理和判定定理,线段的垂直平分线和角平分线的有关性质定理。还将研究直角三角形全等的特殊判定方法。在这一过程中,你将深化对几何证明的认识,体会数学证明的力量,逐步养成重论据、合乎逻辑的思考和表达习惯,发展几何直观、推理能力等。
学 习 目 标
1.掌握三角形内角和等于180°的探索及证明过程;
2.掌握三角形的内角和等于180°,并会据此解决简单的问题;(难点)
情境引入
在“证明”一章中,我们给出了8条基本事实,并从其中的几条基本事实出发证明了有关平行线的一些结论。运用这些基本事实和已经学习过的定义、定理,我们还可以证明有关三角形的一些结论。
1.两点确定一条直线;
2.两点之间线段最短;
3.同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直;
4.同位角相等,两直线平行;
5.过直线外一点有且只有一条直线与这条直线平行;
6.两边及其夹角分别相等的两个三角形全等(SAS);
7.两角及其夹边分别相等的两个三角形全等(ASA);
8.三边分别相等的两个三角形全等(SSS).
你还记得哪8条基本事实吗?
情境引入
思考:我们已经知道,任意一个三角形的内角和等于180°.与三角形的形状、大小无关.除了度量以外,你还有什么办法可以验证三角形的内角和为180°呢?
还可以用拼接的方法,你知道怎样操作吗?
折叠
你能根据已有的基本事实和定理证明三角形内角和吗?
(1)如图,如果只把∠A移动到∠1的位置,那么你能说明这个结论的正确性吗?
新知探究
探究:三角形的内角和定理的证明
我们知道,三角形三个内角的和等于180°.你还记得这个结论的探索过程吗?
如图,由操作可知∠A=∠1,可以利用“内错角相等,两直线平行”证明一组平行线,进而利用平行线的性质及平角的定义说明结论是正确的.
新知探究
E
D
(2)如果不移动∠A,那么你还有什么方法可以达到同样的效果?
如果不移动∠A,那么可以思考构造平行线将等角进行转移.
如图,可以构造CE∥AB,这样同样可以达到将∠A转移到∠1的位置的效果.
新知探究
(3)你能说说这个结论的证明思路吗?请试着写出证明过程,并与同伴进行交流。
已知:如图,△ABC.
求证:∠A+∠B+∠C=180°.
分析:你学过哪些与180°有关的结论?曾经的撕角拼图活动对你有什么启发?
新知探究
证明:如图,延长BC至D,过点C作射线CE,使CE∥BA,
则∠1=∠A,∠2=∠B.
∵ 点B,C,D在同一条直线上,
∴ ∠1+∠2+∠ACB=180°,
∴ ∠A+∠B+∠ACB=180°.
这里的CD,CE称为辅助线,辅助线通常画成虚线.
新知探究
三角形内角和定理:
知识归纳
符号表述:在△ABC中,∠A ,∠B ,∠C为△ABC的三个内角,则∠A +∠B +∠C = 180°.
A
B
C
三角形三个内角的和等于180°.
新知探究
(1) 如图,在证明三角形内角和定理时,小明的想法是把三个内角“凑”到点A处,过点A作直线PQ,使PQ∥BC,他的想法可行吗?如果可行,你能写出证明过程吗?
可行.
∵ PQ∥BC(已知),
∴ ∠PAB=∠ABC,∠QAC=∠ACB(两直线平行,内错角相等).
又∠PAB+∠BAC+∠QAC=180°(平角的定义),
∴ ∠ABC+∠BAC+∠ACB=180°(等量代换).
新知探究
(2) 对于三角形内角和定理,你还有其他证明方法吗?
(2)证明:在BC上任取一点D,过点D分别作MD∥ AC交AB于点M,ND∥ AB交AC于点N,
∵ MD∥ AC , ND∥ AB,
∴ ∠1=∠C,∠3=∠B , ∠2=∠BMD=∠A .
又∠1+∠2+∠3=180°,
∴ ∠C+∠A+∠B=180°.
新知探究
借助平行线的“移角”的功能,将三个角转化成一个平角.
思考:上述多种方法证明三角形内角和定理的核心是什么?
新知探究
作辅助线:
知识归纳
在这里,为了证明的需要,在原来的图形上添画的线叫做辅助线.在平面几何里,辅助线通常画成虚线.
思路总结:
为了证明三个角的和为180°,转化为一个平角或同旁内角互补等,这种转化思想是数学中的常用方法.
新知探究
1.在△ABC中,∠A-∠B=35°,∠C=55°,则∠B=( )
A.50° B.55° C.45° D.40°
C
解析:由三角形内角和定理,得∠A+∠B=180°-∠C=180°-55°=125°,又∵∠A-∠B=35°,∴∠B=45°.
如图所示,在△ABC中,∠B=38°,∠C=62°,AD是△ABC的角平分线,求∠ADB的度数.
例1
典例分析
解:在△ABC中,∠B+∠C+∠BAC=180°(三角形内角和定理)
∵ ∠B=38°,∠C=62°(已知),
∴ ∠BAC=180°-38°-62°=80°(等式的性质).
∵ AD平分∠BAC(已知),
∴∠BAD=∠CAD= ∠BAC=×80°=40°(角平分线的定义)
在△ADB中,∠B+∠BAD+∠ADB=180°.
∵∠B=38°(已知),∠BAD=40°(已证),
∴∠ADB=180°-38°-40°=102°(等式的性质).
如图,△ABC中,D在BC的延长线上,过D作DE⊥AB于E,交AC于F.已知∠A=30°,∠FCD=80°,求∠D.
例2
典例分析
解:∵DE⊥AB,
∴∠FEA=90°.
∵在△AEF中,∠FEA=90°,∠A=30°,
∴∠AFE=180°-∠FEA-∠A=60°.
又∵∠CFD=∠AFE,
∴∠CFD=60°.
∴在△CDF中,∠CFD=60°,∠FCD=80°,
∠D=180°-∠CFD-∠FCD=40°.
巩固练习
1.已知△ABC中,∠A=20°,∠B=∠C,那么三角形△ABC是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.正三角形
2.一副三角板有两个直角三角形,如图叠放在一起,则∠α的度数是( )
A.75° B.65° C.165° D.155°
A
C
3.如图,△ABC中,AE是∠BAC的平分线,AD是BC边上的高线,且∠B=50°,∠C=60°,则∠EAD的度数为( )
A.35° B.5° C.15° D.25°
B
巩固练习
6.如图,则∠1+∠2+∠3+∠4=_______ .
B
A
C
D
4
1
3
2
E
40°
(
280 °
4.在△ABC中,∠A :∠B:∠C=1:2:3,则△ABC是______三角形 .
5.在△ABC中, ∠A= ∠B+10°, ∠C= ∠A + 10°, 则∠A= , ∠ B= ,∠ C= .
直角
60°
50°
70°
巩固练习
7.如图,四边形ABCD中,点E在BC上,∠A+∠ADE=180°,∠B=78°,∠C=60°,求∠EDC的度数.
解:∵∠A+∠ADE=180°,
∴AB∥DE,
∴∠CED=∠B=78°.
又∵∠C=60°,
∴∠EDC=180°-(∠CED+∠C)
=180°-(78°+60°)
=42°.
课堂小结
三角形内角和定理
三角形三个内角的和等于180°.
感谢聆听!
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