内容正文:
第11章·三角形的证明及其应用
3 等腰三角形
第 1 课时 等腰三角形
列清单·划重点
知识点① 性质———等边对等角
等腰三角形的 相等.(简称:等边对等角)
符号语言:
∵AB=AC,
∴ .
知识点② 性质———“三线合一”
等腰三角形 的平分线、 的中线、 的高互相重合.
符号语言:如图,
(1)∵AB=AC,∠1=∠2,
∴AD⊥BC, .
(2)∵AB=AC,BD=CD,
∴AD⊥BC, .
(3)∵AB=AC, ,
∴∠1=∠2,BD=CD.
注意此推论也称为“三线合一”定理.在应用时,需注意必须是等腰三角形为已知.
知识点③ 判定
是等腰三角形.(简称:等角对等边)
符号语言:如图,
∵ ,
∴AB=AC.
知识点④ 相关结论
1.等腰三角形两底角的平分线相等;
2.等腰三角形两腰上的中线、高线相等;
3.等腰三角形底边的中点到两腰的距离相等.
注意当只知道等腰三角形的一个内角时,需分类讨论该角是底角还是顶角,要注意的是顶角可能是锐角、直角或者钝角,但底角只能是锐角.
明考点·识方法
考点①等腰三角形的性质——等边对等角典例1 如图,在△ABC 中,以点 B 为圆心,以 BA 长为半径画弧交边 BC 于点 D,连接AD,∠B=40°,∠C=34°,则∠DAC 的度数是 .
思路导析先根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理得∠BAD=70°,∠BAC=106°,再根据∠DAC=∠BAC-∠BAD 得出答案.
变式1 一个等腰三角形的两条边分别是6厘米和10厘米,这个等腰三角形的周长是 厘米.
变式2 如图,在△ABC中,AB=AC,点 E,F 分别在边 AB,AC上,连接BF,CE,CB=CE=CF.
(1)当∠A=40°时,求∠BFC 的度数;
(2)若∠BFC+∠BEC=126°,求∠A 的度数.
考点② 等腰三角形的性质——“三线合一”
典例2如图所示,BD与CE 相交于点 A,且 AB = AC,AD =AE,△ABC 的中线 AG 的反向延长线交DE 于点 F,则 AF 与 DE 垂直吗?为什么?
思路导析由“三线合一”得∠BAG=∠CAG,由对顶角相等得 ∠FAD = ∠BAG,∠CAG =∠EAF,从而得∠EAF=∠DAF,再由“三线合一”证得AF⊥DE.
变式 如图,△ABC 中,AD⊥BC,EF 垂直平分AC,交 AC 于点F,交 BC 于点 E,且AE=AB.
(1)若∠C=35°,求∠BAE 的度数;
(2)若△ABC 周长为20cm,AC=8cm,求CD 的长.
考点③ 等腰三角形的判定——等角对等边
典例3 如图,在△ABC中,AB=AC,M,N 分别是AB,AC 边上的点,并且MN∥BC.
(1)求证:△AMN 是等腰三角形;
(2)点 P 是 MN 上的一点,并且 BP 平分∠ABC,求证:△BPM 是等腰三角形.
思路导析(1)由AB=AC 得∠ABC=∠C,借助平行证∠AMN=∠ANM,即可得结论;
(2)由角平分线得∠MBP=∠PBC,由平行得∠PBC=∠MPB,进而求证∠MBP=∠MPB,从而可得结论.
变式 如图,已知△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB 于 D,BF 平分∠ABC 交CD 于E,交AC 于F.
求证:CE=CF.
考点④ 等腰三角形的性质和判定的综合应用
典例4 如图,在△ABC 中,AB=AC,过 CA 延长线上一点 D 作DE⊥BC 于点 E,交 AB 于点 F,已知 F 为AB 的中点.
(1)求证:△ADF 为等腰三角形;
(2)若 EF=3,求 DE 的长.
思路导析(1)等边对等角,得到∠B=∠C,等角的余角相等,结合对顶角相等,推出∠D =∠AFD,即可得证;(2)作 AG∥BE,交 DE 于点G,进而得到 AG⊥DF,三线合一,得到 DG=FG,证明△AGF≌△BEF,得到 GF=EF,进而推出DE=3EF,即可得出结果.
变式 如图,在△ABC中,AB = AC,∠BAC = 36°, BD 平分∠ABC 交AC 于点D.过点 A 作AE∥BC,交 BD 的延长线于点E.
(1)求∠ADE 的度数;
(2)判断△ADE 的形状,并说明理由.
第2课时 等边三角形
列清单·划重点
知识点① 等边三角形的性质
等边三角形的三个角都相等,并且每个角都等于 .
符号语言:如图,∵AB=AC=BC,∴ = = = .
知识点② 等边三角形的判定
1.有 的等腰三角形是等边三角形.
符号语言:如图,∵AB=AC,∠B=60°,(∠A=60°或∠C=60°)
∴△ABC 是等边三角形.
2. 的三角形是等边三角形.
符号语言:如图,∵∠A=∠B=∠C,∴△ABC 是等边三角形.
知识点③ 含 30°角的直角三角形的性质定理
在直角三角形中,如果 ,那么它所对的直角边等于 .
符号语言:如图,在 Rt△ABC 中,
明考点·识方法
考点①等边三角形的性质
典例1如图,在等边三角形 ABC 中,D 为边 BC 的中点,以点A 为圆心,AD 为半径画弧,与 AC 边的交点为E,则∠CDE 的度数为 .
思路导析借助三线合一的性质,等边三角形角的性质与三角形内角和求得∠ADC,∠DAE,∠ADE,进而求得∠CDE 即可.
变式1 如图,在等边△ABC 中,BE 和CD 分别是AC 和AB 边上的高,且相交于点O,则∠BOC 的度数为( )
A.100° B.120° C.150° D.160°
变式2 如图,在等边△ABC 中,AB=4cm,BD 平分∠ABC,点E 在 BC 的延长线上,且∠E=30°,则 CE的长是 ( )
A.1 cm B.2cm C.3cm D.4 cm
考点②等边三角形的判定
典例2 将含 30°角的直角三角板和直尺按如图所示的方式摆放,若∠1=60°,则△ABC 是 三角形.
思路导析由平行线的性质得到∠ACB=∠1=60°,又易知∠A=60°,由三角形内角和定理求出∠ABC=60°,得到∠A=∠ABC=∠ACB,即可证明△ABC 是等边三角形.
变式1 下列条件中,能判定△ABC 为等边三角形的是 ( )
A.∠A=60° B.∠B+∠C=120°
C.∠B=∠C D.∠B=60°,AB=AC
变式2 已知a,b,c 是△ABC 的三条边,若满足 则△ABC 的形状为 三角形.
考点③等边三角形的性质和判定综合
典例3 如图,点 D 在等边△ABC 的外部、E 为BC 边上的一点,AD=CD,DE 交AC于点F,AB∥DE.
(1)判断△CEF 的形状,并说明理由;
(2)若 BC=10,CF=4,求 DE 的长.
思路导析(1)利用平行线的性质,证明∠CEF=∠ABC,∠CFE=∠CAB,然后利用三个角相等的三角形是等边三角形即可解答;
(2)连接BD,根据已知易证△DAB≌△DCB,可得∠ABD=∠CBD,根据 AB∥DE,得∠ABD=∠EDB,证明△BDE 是等腰三角形即可解答.
变式 1 如图,已知∠AOB=30°,点 P 在∠AOB 内部,P₁ 与P 关于OB 对称,P₂ 与 P 关于OA 对称,则 P₁,O,P₂三点所构成的三角形的形状是 ;连接 P₁P₂,交 OA于 N,交 OB 于 M, 则△PMN的周长为 .
变式2 如图,在△ABC中,∠ABC = 60°, AB = AC = 6,D 为△ABC 内部一点,DA = DC,过点 D 作DE∥AB,交 BC 于点 E.若 DE=2,求 EC的长.
考点④含30°角的直角三角形的性质
典例4 如图,在等边三角形 ABC 中,AB=4,BD⊥AB,CD∥AB,则 CD 的长度为 .
变式1 △ABC 中,AB=4,∠B=∠C=15°,则△ABC 的面积是 ( )
A.2 B.4 C.6 D.8
变式2 如图,在△ABC中,∠ABC=30°,AB=4,点 M 在线段 BC(不包含点 B)上运动,连接AM,将△ABM沿直线AM 翻折得到△AB'M.
(1)当 B'M⊥BC 时,∠BAB'的度数为 ;
(2)在点 M 运动的过程中,点 B'到直线BC的距离的最大值是 .
第3课时 反证法
列清单·划重点
知识点● 反证法
1.定义:先假设命题的 ,然后推导出与 相矛盾的结果,从而证明 .这种证明方法称为 .
2.证明步骤:
(1)反设:假设结论的反面成立;
(2)归谬:从假设出发,通过推理得出矛盾;
(3)结论:由矛盾判断假设不成立,从而肯定原命题的结论成立.
明考点·识方法
考点● 反证法
典例用反证法证明:如果在△ABC 中,∠C=90°,那么∠A,∠B 中至少有一个角不大于45°.
思路导析假设∠A>45°,∠B>45°,根据三角形内角和定理,判断假设不成立,即可证得原命题.
变式1 先假设命题的结论不成立,然后推导出与定义、基本事实、已有定理或已知条件相矛盾的结果,从而证明命题的结论一定成立,这种证明方法称为反证法.用反证法证明命题:四边形的外角中至多有3个钝角,第一步应假设( )
A.四边形的外角中没有钝角
B.四边形的外角中有1个钝角
C.四边形的外角中有2个钝角
D.四边形的外角全部都是钝角
变式2 小明在解答“已知△ABC 中,AB=AC,求证∠B<90°”这道题时,写出了下面用反证法证明这个命题过程中的四个推理步骤:
①所以∠B+∠C+∠A>180°,这与三角形内角和定理相矛盾.
②所以∠B<90°.
③假设∠B≥90°.
④那么,由 AB=AC,得∠B=∠C≥90°,即∠B+∠C≥180°.
请你写出这四个步骤正确的顺序 .变式3 用反证法证明:如果五个正数的和等于1,那么这五个数中至少有一个大于或等于
第1课时 等腰三角形
【列清单·划重点】
知识点1 两个底角 ∠B=∠C
知识点2 顶角 底边上 底边上
(1)BD=CD (2)∠1=∠2 (3)AD⊥BC知识点3 有两个角相等的三角形∠B=∠C
【明考点·识方法】
典例1 36°
变式1 26或22
变式2 解:(1)∵AB=AC,
∵CB=CF,
(2)∵AB=AC,CB=CE,
∴∠CBE=∠CEB=∠BGF.
∵∠BFC+∠BEC=126°,
∴∠BFC+∠BCF=126°,
∴∠BFC=∠CBF=54°,
∴∠CBE=∠BCF=72°,
典例2 解:AF⊥DE,理由如下:
在△ABC 中,AB=AC,AG 是中线,
∴AG平分∠BAC,即∠BAG=∠CAG.
又∵∠EAF=∠CAG,∠DAF=∠BAG,
∴∠EAF=∠DAF,即AF 平分∠EAD.
又∵AE=AD,∴AF⊥DE.
变式 解:(1)∵AE=AB,EF 垂直平分AC,
∴AB=AE=EC,
∴∠C=∠CAE,∠B=∠AEB.
∵∠C=35°,∠AED=∠C+∠CAE,
∴∠AED=2∠C=70°,
(2)∵△ABC 周长为20cm,AC=8cm,
∴AB+BC=20-8=12(cm),
∴AB+BE+EC=12cm.
∵AE=AB,AD⊥BC,∴BD=DE.
∵AB=AE=EC,
∴2EC+2DE=12cm,即2CD=12cm,.
∴CD=6 cm.
典例3 证明:(1)∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C.
∵MN∥BC,
∴∠AMN=∠ABC,∠ANM=∠C,
∴∠AMN=∠ANM,∴AM=AN,
∴△AMN 是等腰三角形;
(2)∵BP 平分∠ABC,∴∠MBP=∠CBP.
∵MN∥BC,∴∠MPB=∠CBP,
∴∠MBP=∠MPB,∴MB=MP,
∴△BPM 是等腰三角形.
变式 证明:∵∠ACB=90°,CD⊥AB,
∴∠CBF+∠CFB=∠DBE+∠DEB=90°.
∵BF 平分∠ABC,∴∠CBF =∠DBE,
∴∠CFB=∠DEB.
又∵∠FEC=∠DEB,∴∠CFB=∠FEC,∴CE=CF.
典例4 解:(1)证明:∵AB=AC,
∴∠B=∠C.
∵DE⊥BC,
∴∠B+∠BFE=90°,∠C+∠D=90°,
∴∠BFE=∠D.
∵∠BFE=∠AFD,
∴∠D=∠AFD,
∴AD=AF,
∴△ADF 为等腰三角形;
(2)如图,作AG∥BE,交 DE 于点G,
∵DE⊥BC,
∴AG⊥DF.
∵△ADF 为等腰三角形,
∴DG=FG.
∵AG∥BE,
∴∠AGF=∠BEF,∠GAF=∠B.
∵F为AB 的中点,
∴AF=BF,
∴△AGF≌△BEF(AAS),
∴GF=EF,
∴DG=EF,
∴DE=DG+FG+EF=3EF=9.
变式 解:(1)∵AB=AC,∠BAC=36°,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ADE = ∠ABD + ∠BAC = 36°+
(2)△ADE为等腰三角形,理由如下:
∵AE∥BC,
∴∠EAC=∠C=72°.
由(1)知∠ADE=72°,
∴∠EAC=∠ADE,
∴EA=ED.
∴△ADE 是等腰三角形.
第2课时 等边三角形
【列清单·划重点】
知识点1 60°∠A ∠B ∠C 60°
知识点2 1.一个角等于60°
2.三个角都相等
知识点3 一个锐角等于30°斜边的一半
【明考点·识方法】
典例1 15°
变式1 B
变式2 B
典例2 等边
变式1D
变式2 等边
典例3 解:(1)△CEF 是等边三角形,
理由如下:∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=∠BAC=60°.
∵AB∥DE,
∴∠CEF=∠ABC=60°,∠CFE=∠CAB=60°,
∴∠CEF=∠CFE=∠ECF=60°,
∴△CEF 是等边三角形;
(2)连接BD,
∵△ABC 是等边三角形,
∴AB=BC=AC.
∵AD=CD,DB=DB,
∴△DAB≌△DCB(SSS),
∴∠ABD=∠CBD.
∵AB∥DE,
∴∠ABD=∠BDE,
∴∠BDE=∠CBD,
∴BE=DE,
∴BC=BE+EC=DE+CF,
∴DE=BC-CF=10-4=6.
变式1 等边三角形 15
变式2 解:∵∠ABC=60°,AB=AC=6,
∴△ABC 是等边三角形,∴BC=AB=6.
∵AB=CB,DA=DC,BD=BD,
∴△ABD≌△CBD(SSS),
∴∠ABD=∠CBD.
∵DE∥AB,∴∠ABD=∠BDE,
∴∠CBD=∠BDE,∴BE=DE=2,
∴EC=BC-BE=6-2=4.
典例4 2
变式1 B
变式2 解:(1)30°;
(2)∵点 B′在以点 A 为圆心,AB 为半径的圆上,
∴当AB'垂直BC 时,点 B'到 BC 的距离最大,即垂足 E 在线段AB'上时,点B'到直线BC 距离的最大,即B'E的长,如图所示:
由折叠得AB'=AB=4.
∵∠B=30°,
故答案为:2.
第3课时 反证法
【列清单·划重点】
知识点 1.结论不成立 定义、基本事实、已有定理或已知条件 命题的结论一定成立 反证法
【明考点·识方法】
典例 证明:假设∠A>45°,∠B>45°,∵∠A>45°,∠B>45°,∴∠A+∠B>90°,在△ABC 中,∠A+∠B+∠C=180°,
∴∠C<90°,这与∠C=90°矛盾.
∴假设不成立.
∴∠A,∠B 中至少有一个角不大于45°.
变式1 D
变式2 ③④①②
变式3 证明:假设这五个数分别为a,b,c,d,e,且
则 ,即a+b+c+d+e<1,
这与条件a+b+c+d+e=1矛盾,
∴假设不成立,
∴如果五个数的和等于1,那么这五个数中至少有一个数大于或等于
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