内容正文:
12.4 逆命题与逆定理
第十二章 全等三角形
12.4.1互逆命题与互逆定理
学习目标
1.理解逆命题与逆定理的意义.
2.会写出一个命题的逆命题,会判断定理的逆命题的真假.
3.知道证明一个定理的逆命题是真命题还是假命题的一般方法.
复习旧知
1.什么是命题?
对某一件事件作出正确或不正确的判断的句子叫做命题.
命题的结构:命题由题设、结论组成
2.命题的分类:正确的命题叫做真命题(演绎推理).
错误的命题叫做假命题(举反例).
3.什么是定理?
基本事实或其他真命题证明是正确的,并可以作为证明其他命题真假依据的真命题.
探究新知
说出下列命题的条件和结论,并判断真假命题:
1.两直线平行,内错角相等;
内错角相等,两直线平行;
2.如果a=b,那么a2=b2
如果a2=b2,那么a=b
对比发现:上面两组命题的条件和结论恰好互换了位置.
上面两个命题的条件和结论恰好互换了位置.
在两个命题中,如果第一个命题的条件是第二个命题的结论,而第一个命题的结论是第二个命题的条件,那么这两个命题叫做互逆命题.
如果把其中一个命题叫做原命题,那么另一个命题就叫做它的逆命题.
归 纳
探究新知
探究新知
求一个命题的逆命题的方法:
命题“两直线平行,同位角相等”的
条件为: ;
结论为: .
因此它的逆命题为_______________________.
两直线平行
同位角相等
同位角相等,两直线平行
每一个命题都有逆命题,只要将原命题的条件改成结论,并将结论改成条件,便可得到原命题的逆命题.但是原命题正确,它的逆命题未必正确.
例如: 真命题“对顶角相等”的逆命题为“相等的角是对顶角”,
此命题就是假命题.
(1)如果一个三角形是直角三角形,那么它的两个锐角互余.
逆命题:如果一个三角形的两个锐角互余,那么这个三角形是直角三角形.
判断(1)、(2)原命题和逆命题是否正确,试着给出你的结论
(2)全等三角形的对应角相等.
逆命题:如果两个三角形的对应角相等,那么这两个三角形全等.
√
×
√
√
探究新知
如果一个定理的逆命题也是定理,那么这两个定理叫做互逆定理,其中的一个定理叫做另一个定理的逆定理.
例如“两直线平行,内错角相等”与 “内错角相等,两直线平行”为互逆定理.
逆定理,互逆定理定义:
探究新知
巩固练习
1.判断下列命题的真假,写出逆命题,并判断逆命题的真假:
(1)如果两条直线相交,那么它们只有一个交点.
(2)如果a>b,那么a2>b2.
(3)如果两个数互为相反数,那么它们的和为零.
(4)如果ab<0,那么a>0,b<0.
解:(1)原命题是真命题。逆命题为:如果两条直线只有
一个交点,那么它们相交.逆命题是真命题.
(2)原命题是假命题。逆命题为:如果a2>b2,那么
a>b.逆命题是假命题.
(3)原命题是真命题.逆命题为:如果两个数的和为
零,那么它们互为相反数.逆命题是真命题.
(4)原命题是假命题.逆命题为:如果a>0,b<0,
那么ab<0.逆命题是真命题.
巩固练习
(2)命题:“对角线互相平分的四边形是平行四边形”的条件是 对角线互相平分的四边形 ,结论是 这个四边形是平行四边形 .以上两个命题如果说“平行四边形的对角线互相平分”为 原命题 ,则“对角线互相平分的四边形是平行四边形”为 逆命题 .我们说(1)、(2)两个命题叫做 互逆命题 .
如果一个四边形的对角线互相平分
原命题
逆命题
互逆命题
2.(1)命题:“平行四边形的对角线互相平分”的条件是 一个四边形是平行四边形 ,结论 它的对角线互相平分 .
是平行四边形
那么它的对角线互相平分
如果一个四边形
那么这个四边形是平行四边形
巩固练习
3.判断下面两个定理是否有逆定理,若有,请写出它的逆定理,若没有,说明理由.
(1)在一个三角形中,等角对等边.
(2)四边形的内角和等于360°.
解:(1)有逆定理,它的逆定理为:在一个三角形中,等边对等角.
(2)有逆定理,它的逆定理为:内角和等于360°的多边形是四边形.
巩固练习
4.命题“同角的补角相等”的条件是____________________,
结论是___________;它的逆命题_________________________.
5.命题“如果a+b=0,那么a,b互为相反数”的逆命题为
_______________________________.
6.写出定理“两直线平行,同位角相等”的逆定理是
____________________.
那么这两个角相等
如果两个角是同一个角的补角
相等的两个角是同一个角的补角
如果a,b互为相反数,那么a+b=0
同位角相等,两直线平行
12.4 逆命题与逆定理
第十二章 全等三角形
12.4.2线段垂直平分线
学习目标
1.掌握线段垂直平分线的性质定理和判定定理,能灵活运
用线段垂直平分线的性质定理和判定定理解题.
2.通过经历线段垂直平分线性质定理与判定定理的证明
过程,体验逻辑推理的数学方法.
3.通过认识上的升华,使学生加深对命题证明的认识,使学
生发现数学.
复习旧知
1.什么叫线段的垂直平分线?
经过线段的中点且垂直于这条线段的直线,叫做线段的垂直平分线(简称中垂线).
2.线段垂直平分线尺规作图的步骤:
第一步:分别以点A和点B为圆心、大于AB一半的长为
半径作圆弧,两弧相交于点C和点D;
第二步:作直线CD.
探究新知
1、作线段AB的中垂线MN,垂足为C;
做一做
2、在MN上任取一点P,连接PA、PB;
3、量一量:PA、PB的长,你能发现什么?
M
N
P
A
C
B
PA=PB
由此你能猜想出什么规律:
线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等.
猜 想
探究新知
验 证
线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点距离相等.
已知:如图,AC=BC,MN⊥AB,P是MN上任意一点. 求证:PA=PB.
证明:∵MN⊥AB ,
∴ ∠ PCA= ∠ PCB=90º.
在 ΔPAC和Δ PBC中,
∵ AC=BC ,∠ PCA= ∠ PCB,PC=PC,
∴ ΔPAC ≌Δ PBC(SAS).
∴PA=PB.
A
C
B
P
M
N
线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等.
线段垂直平分线的性质定理:
M
N
P
A
C
B
几何语言叙述:
∵点P在线段AB的垂直平分线上(或PC⊥AB,
AC=BC),
∴PA=PB.
归 纳
探究新知
这一定理描述了线段垂直平分线的性质,那么反过来会有什么结果呢?
写出性质定理及其逆命题的条件和结论,你有什么发现?
t条 件 结 论
性质定理
逆命题
一个点在线段的垂直平分线上
这个点到线段两端的距离相等
一个点到线段两端的距离相等
这个点在线段的垂直平分线上
想想看,这个逆命题是不是一个真命题?你能证明吗?
探究新知
探 索
证明:过点Q作MN⊥AB,垂足为C,
则有∠QCA=∠QCB=90°.
在Rt△QCA 和Rt△QCB中,
∵QA=QB,QC=QC,
∴Rt△QCA≌Rt△QCB(H.L.).
∴AC=BC.
∴点Q在线段AB的垂直平分线上.
已知:如图,QA=QB.
求证:点Q在线段AB的垂直平分线上.
探究新知
验 证
线段垂直平分线的判定
几何语言:
∵ PA =PB,
∴ 点P 在AB 的垂直平分线上.
P
A
B
作用:判断一个点是否在线段的垂直平分线上.
定理 到线段两端距离相等的点在线段的垂直平分线上.
线段垂直平分线的判定定理与性质定理互为逆定理.
归 纳
探究新知
发现:三角形三边的垂直平分线交于一点.这一点到三角形三个顶点的距离相等.
怎样证明这个结论呢?
探究新知
试一试
利用尺规作三角形三条边的垂直平分线,做完之后,你发现了什么?
思 考
证明:连接PA,PB,PC.
∵点P在AB,AC的垂直平分线上, ∴PA=PB,PA=PC (线段垂直平分线上
的点到线段两端距离相等).
∴PB=PC.
∴点P在BC的垂直平分线上 (到线段两端距离相等的点在线段的垂直平分线上).
B
C
A
P
l
n
m
探究新知
三角形三边的垂直平分线交于一点.这一点到三角形三个顶点的距离相等.
结 论
巩固练习
巩固练习
巩固练习
巩固练习
6. 在△ABC,PM,QN分别垂直平分AB,AC,则: (1)若BC=10cm则△APQ的周长为多少cm?(2)若∠BAC=100°则∠PAQ为多少 度?
(1)10cm
(2) 20°
7.已知:如图,线段CD垂直平分AB,AB平分∠CAD. 求证:AD∥BC.
证明:标记∠1,∠2,∠3,如解图所示.
∵线段CD垂直平分AB(已知),
∴ CA=CB(线段垂直平分线的
性质定理).
∴ ∠ 1= ∠ 3(等边对等角).
又∵ AB平分∠CAD(已知),
∴ ∠ 1=∠ 2(角平分线的定义).
∴∠ 2=∠ 3(等量代换).
∴ AD ∥BC(内错角相等,两直线平行).
1
2
3
12.4 逆命题与逆定理
第十二章 全等三角形
12.4.3 角平分线
学习目标
1.掌握角平分线的性质定理和判定定理,能灵活运用角平分线
的性质定理和判定定理解题.
2.让学生通过自主探索,运用逻辑推理的方法证明关于角平分
线的重要结论,并体会感性认识与理性认识之间的联系与区
别.
3.通过认识的升华,使学生进一步理解数学,也使学生关注数
学、热爱数学.
回顾作已知角的角平分线:
如图,已知∠AOB,试按下列步骤用直尺和圆规准确地作出∠AOB的平分线.
A
O
B
C
D
E
步骤:
1.在射线OA和OB上,分别截取OD,OE,使OD=OE
2.分别以点D,E为圆心,适当长度(大于线段DE长的
一半)为半径作圆弧,在∠AOB内,两弧交于点C
3.作射线OC.
复习旧知
我们已经知道角是轴对称图形,角平分线所在的直线是角的对称轴.如图,OC是∠AOB的角平分线.
点P是射线OC上的任意一点,过点P作PD⊥OB,PE ⊥OA,D、E为垂足,将∠AOB对折,发现PD与PE重合.
P
A
O
B
C
E
D
根据对折结果,猜想线段PD与PE的大小关系?
PD=PE
探究新知
做一做
角的平分线上的点到角两边的距离相等
猜 想
已知:OQ平分∠AOB,QD⊥OA,QE⊥OB,垂足分别为D,E.
求证:QD=QE.
证明:∵QD⊥OA,QE⊥OB,
∴∠QEO=∠QDO=90°.
∵OQ平分∠AOB,
∴∠EOQ=∠DOQ.
在△EOQ和△DOQ中
∵∠QEO=∠QDO
∠EOQ=∠DOQ
OQ=OQ,
∴△EOQ≌△DOQ(A.A.S.)
∴ QE=QD.
探究新知
验 证
由上面证明,我们得到角平分线的性质定理:角平分线上的点到角两边的距离相等.
几何语言描述:
∵ OQ平分∠AOB,
且QD⊥OA, QE⊥OB.
∴ QD= QE.
应用所具备的条件:
(1)角的平分线;
(2)点在该平分线上;
(3)垂直距离.
探究新知
归 纳
定理的作用:证明线段相等.
写出性质定理及其逆命题的条件和结论,你有什么发现?
条 件 结 论
性质定理
逆命题
一个点在角的平分线上
这个点到这个角两边的距离相等
一个点到角两边的距离相等
这个点在这个角的平分线上
这个逆命题是否是一个真命题?你能证明吗?
角平分线的性质定理,条件和结论反过来会有什么结果呢?
探究新知
探 索
B
A
D
O
P
E
已知:如图,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别是D,E,且PD=PE.
求证:点P在∠AOB的角平分线上.
探究新知
证明:过点O,P作射线OP.
∵ PD⊥OA, PE⊥OB ,
∴ ∠PDO= ∠PEO = 90°.
在 Rt△PDO和 Rt△PEO中,
∵ OP = OP,PD = PE,
∴ Rt △PDO≌ Rt △PEO (H. L.).
∴ ∠DOP= ∠EOP(全等三角形的对应角相等).
∴点Q在∠AOB的平分线上.
由上面证明,我们得到角平分线的判定定理:角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上.
几何语言描述:
∵ QD⊥OA, QE⊥OB.
QD= QE
应用所具备的条件:
探究新知
归 纳
定理的作用:判断点在角平分线上.
∴ OQ平分∠AOB
(1)位置关系:点在角的内部;
(2)数量关系:该点到角两边距离相等.
要证明三角形的三条角平分线相交于一点,只要证明其中两条角平分线的交点一定在第三条角平分线上即可.思路可表示如下:
试试看,你会写出证明过程吗?
AP是∠BAC的平分线
BP是∠ABC的平分线
PI=PH
PG=PI
PH=PG
点P在∠BCA的平分线上
A
B
C
P
F
H
E
I
G
探究新知
证明:过点P作PI⊥AB,PG⊥BC, PH⊥AC,
垂足分别为I、G、H.
∵BE是△ABC的角平分线,点P在BM上(已知),
∴PI=PG(角平分线上的点到角两边的距离相等).
同理 PG=PH.
∴ PI=PH(等量代换).
∴ 点P在∠A的平分线上.
已知:如图,△ABC的角平分线BM,CN相交于点P.
求证:点P在∠A的平分线上.
A
B
C
P
G
I
H
E
F
探究新知
巩固练习
1.如图, △ABC中, ∠C=90°, DE⊥AB, ∠CBE=∠ABE, 且AC=6cm, 那么线段BE是∠ABC的 ,AE+DE= .
A
B
E
D
角平分线
6cm
2.如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,BC=8cm,BD=5cm,那么点D到直线AB的距离是____cm.
3
C
3.如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,DE⊥AB于点E,F在AC上,BE=FC,求证:BD=DF.
证明:∵AD平分∠CAB,DE⊥AB于点E,∠C=90°,
∴DE=DC.
在△BDE和△FDC中,
ED=CD,
∠DEB=∠C,
BE=FC,
∴△BDE≌△FDC(S.A.S.).
∴BD=DF.
巩固练习
4.已知:如图,在△ABC中,∠C=90°,AD是△ABC的角平分线,DE⊥AB于点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 (H.L).
∴ CF=EB(全等三角形的对应边相等).
C
F
A
E
D
B
巩固练习
巩固练习
5.如图,已知CD⊥AB于点D,BE⊥AC于点E,CD,BE相交于点O.
(1)若OC=OB,求证:点O在∠BAC的平分线上.
(2)若点O在∠BAC的平分线上,求证:OC=OB.
巩固练习
2.如图,在△ABC中,AB=AC,AB的垂直平分线交AC于点D.若∠A=40°,则∠DBC=______________.
30°
1.如图,在△ABC中,AB=5,AC=7,直线DE垂直平分BC,垂足为E,交AC于点D,则△ABD的周长是_____.
12
4.如图,在等腰三角形ABC中,AB=AC,AD⊥BC,EF垂直平分
AB,交AB于点E,交BC于点F.G是线段EF上的一动点,若
△ABC的面积是6cm2,BC=6cm,则△ADG的周长最小为___cm.
5
40°
3.如图,点P为△ABC三边垂直平分线的交点,若∠PAC=30°,
∠PCB=20°,则∠PAB的度数为_______.
证明:(1)如图,连接AO.
∵BE⊥AC,CD⊥AB,∴∠OEC=∠ODB=90°.
在△OEC和△ODB中,
∴△OEC≌△ODB(AAS).∴OE=OD.
∴点O在∠BAC的平分线上.
(2)∵BE⊥AC,CD⊥AB,点O在∠BAC的平分线上,
∴OE=OD.
在△OEC和△ODB中,
∴△OEC≌△ODB(ASA).∴OC=OB.
$