内容正文:
一、几何背景下的多结论问题
问题解决策略:反思
掌握证明两条线段相等的常用.能够针对解决过的问题进行回顾反思.
课标要求
第一章 三角形的证明
随堂测
策略应用
课堂讲练
策略迁移
1
课堂讲练
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问题解决策略:反思
问题 等腰三角形中的相等线段
例1 (新BS八下P42改编)证明:等腰三角形两腰上的中线相等.
已知:如图,在△ABC中,AB=AC,BD和CE分别是边AC,AB上的中线.
求证:BD=CE.
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问题解决策略:反思
【问题分析】(1)证明两条线段相等有哪些常用的?分别适用于什么情况?
解:①全等:已知“边的关系(含公共边)”或“边角关系”,要证明的两条线段在两个三角形中;
②等角对等边:已知角度关系,要证的两条线段在同一个三角形中;
③角平分线或垂直平分线的性质:已知角平分线、垂线、垂直平分线.
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问题解决策略:反思
(2)以BD为边的三角形有_________________,以CE为边的三角形有_________________,其中哪些三角形可能全等?
△ABD和△BCD
△ACE和△BCE
解:△ABD和△ACE、△BCD和△CBE可能全等.
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问题解决策略:反思
(3)找出两个有可能全等的三角形,要证这两个三角形全等,已知哪些边或角相等,还需证明哪些边或角相等?
解:在△ABD和△ACE中,已知AB=AC,∠A=∠A,需证明AD=AE.
在△BCD和△CBE中,已知BC=CB,需证明CD=BE,∠BCD=∠CBE.
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问题解决策略:反思
【问题解决】(4)下面有两种思路,请任选一种完成证明.
思路一:通过△ABD≌△ACE,证明BD=CE.
思路二:通过△BCD≌△CBE,证明BD=CE.
解:选择思路一.证明如下:
∵BD,CE分别是边AC,AB上的中线,
又∵AB=AC,∴AD=AE.
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问题解决策略:反思
∴△ABD≌△ACE(SAS).∴BD=CE.
(或选择思路二.证明如下:
∵AB=AC,∴∠BCD=∠CBE.
∵BD,CE分别是边AC,AB上的中线,
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问题解决策略:反思
∴△BCD≌△CBE(SAS).∴BD=CE.)
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【回顾反思】(5)比较两种证明,你更喜欢哪种?说说你的理由.
解:更喜欢思路一.因为已知条件更多,思路更简单.(答案不唯一)
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(6)根据题目的条件,你还能得到哪些结论?请任写出一个,并给出证明.
解:如答图1,设BD与CE相交于点O,则BO=CO.
答图1
证明:由(4)可得△BCD≌△CBE.
∴∠CBD=∠BCE.
∴BO=CO.(答案不唯一)
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(7)适当改变题目的条件,你还能得到哪些结论?
解:将“BD和CE分别是边AC,AB上的中线”改为“BD,CE分别是∠ABC和∠ACB的平分线”,其余条件不变,求证:BD=CE.
证明:∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB.
∵BD,CE分别是∠ABC和∠ACB的平分线,
∴∠ABD=∠ACE.
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∴△ABD≌△ACE(ASA).
∴BD=CE.
(答案不唯一)
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(8)将题干中的条件与结论互换,并改变部分条件,该命题是否成立?如本题证明了等腰三角形两腰上的中线相等.反过来,如果一个三角形两边上的中线相等,那么这个三角形是等腰三角形吗?你能证明上述命题的正确性吗?(提示:重心到三角形某一顶点的距离∶重心到该顶点所对的边的距离=2∶1)
解:已知:如答图2,在△ABC中,BD,CE分别是边AC,AB上的中线,BD=CE.
答图2
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求证:△ABC是等腰三角形.
证明:如答图2,取BC的中点F,连接AF,AF,BD,CE相交于
点G,则点G是△ABC的重心.
又∵BD=CE,∴BG=CG.
∵F是BC的中点,∴GF⊥BC,即AF⊥BC.
∴AB=AC.∴△ABC是等腰三角形.
答图2
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解决问题之后,还可以继续进行思考与尝试:①条件不变,尝试寻找更多可能成立的结论;②适当改变条件(如将条件改成更一般的条件、更特殊的条件或者类似的条件),探究结论是否仍然成立;③探究是否可以将一些条件和结论互换.
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1.求证:全等三角形对应边上的中线相等.
已知:如图,__________________,线段AD,A′D′分别是边BC,B′C′上的________.
求证:____________.
证明:
△ABC≌△A′B′C′
中线
AD=A′D′
∵△ABC≌△A′B′C′,
∴AB=A′B′,∠B=∠B′,BC=B′C′.
∵AD,A′D′分别是边BC,B′C′上的中线,
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∴△ABD≌△A′B′D′(SAS).
∴AD=A′D′.
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2.根据上述思考方向,小丽提出一个左边题目的变式,即“求证:全等三角形对应角的平分线相等”.请你完成填空并进行解答.
已知:如图,__________________,线段AD,A′D′分别是∠BAC和∠B′A′C′的____________.
求证:______________.
证明:
△ABC≌△A′B′C′
平分线
AD=A′D′
∵△ABC≌△A′B′C′,
∴AB=A′B′,∠B=∠B′,∠BAC=∠B′A′C′.
∵AD,A′D′分别是∠BAC和∠B′A′C′的平分线,
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∴∠BAD=∠B′A′D′.
∴△BAD≌△B′A′D′(ASA).
∴AD=A′D′.
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3.将0~9这10个数字填写到图中10个圆圈内,使得相邻两数差的绝对值的和最大.
解:填数如答图3所示.(答案不唯一)
答图3
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参考上述问题提出几个新的问题,并说明它们与原来问题的联系与区别.
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1.如图,在△ABC中,D是BC的中点,DE⊥AB于点E,DF⊥AC于点F,且DE=DF,求证:AB=AC.
证明:∵D是BC的中点,∴BD=CD.
∵DE⊥AB,DF⊥AC,∴∠BED=∠CFD=90°.
∴△BDE≌△CDF(HL).
∴∠B=∠C.∴AB=AC.
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问题解决策略:反思
2.如图,在△ABC中,AB=AC,D为AB的中点,DE⊥AC于点E,DF⊥BC于点F,DE=DF.求证:△ABC是等边三角形.
证明:∵DE⊥AC,DF⊥BC,∴∠DEA=∠DFB=90°.
∵D为AB的中点,∴AD=BD.
∴Rt△ADE≌Rt△BDF(HL).∴∠A=∠B.
又∵AB=AC,∴∠B=∠C.∴∠A=∠B=∠C.
∴△ABC是等边三角形.
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问题解决策略:反思
∴AD=AC,AE=AB.
在△ABD和△ACE中,
∴CD=AC,BE=AB.∴CD=BE.
在△BCD和△CBE中,
∴∠ABD=∠ABC,∠ACE=∠ACB.
在△ABD和△ACE中,
由重心的性质可知BG=BD,CG=CE.
∴BD=BC,B′D′=B′C′.∴BD=B′D′.
在△ABD和△A′B′D′中,
∴∠BAD=∠BAC,∠B′A′D′=∠B′A′C′.
在△BAD和△B′A′D′中,
在Rt△BDE和Rt△CDF中,
在Rt△ADE和Rt△BDF中,
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