内容正文:
1.1三角形中的线段和角导学案
年级:八年级上册
版本:苏科版(新教材)
章节:第 1 章 三角形 第 1 节
一、学习目标
1、理解三角形的定义,掌握三角形的三边关系,能判断三条线段能否构成三角形,会求解第三边的取值范围。
2、掌握三角形的高、中线、角平分线的定义与性质,能准确绘制这三种线段,理解中线等分三角形面积的核心结论。
3、掌握三角形内角和定理与外角的性质,能完成角度的基础计算,解决简单的几何综合问题。
二、学习重难点
重点:三角形的三边关系,高、中线、角平分线的性质,内角和与外角的性质。
难点:钝角三角形的高的绘制,利用三边关系、角的性质解决综合应用问题。
三、情境引入
同学们,在我们的生活中,三角形的身影无处不在:港珠澳大桥的桥塔结构、自行车的车架、我们日常使用的三角尺…… 三角形之所以被广泛应用,正是因为它独特的稳定性。那么,构成三角形的边和角,还有它内部的那些特殊线段,都藏着哪些不为人知的规律呢?今天,就让我们一起走进三角形的世界,探秘它的 “线” 与 “角” 的秘密。
四、知识点梳理
(一)三角形的边与角
1、三角形的定义:由三条线段首尾顺次连接所组成的封闭图形,包含 3 个顶点、3 条边、3 个内角。
2、三边关系:任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边。
易错提示:判断三条线段能否构成三角形时,只需验证较短两边之和大于最长边即可,无需验证全部三个不等式。
3、角的关系:
内角和定理:三角形的三个内角的和为。
外角性质:三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和,且大于任意一个与它不相邻的内角。
(二)三角形的特殊线段:高、中线、角平分线
线段类型
定义
核心性质
位置特点
中线
连接顶点与对边中点的线段
平分对边,等分三角形的面积;三条中线交于重心,重心将中线分为的两段
全部在三角形内部
角平分线
平分内角,连接顶点与对边交点的线段
平分内角;三条角平分线交于内心,内心到三角形三边的距离相等
全部在三角形内部
高
从顶点向对边作垂线,顶点与垂足之间的线段
垂直于对边
锐角三角形:全部在内部;
直角三角形:两条与直角边重合;
钝角三角形:两条在外部
易错提醒:
1、等腰三角形的边长问题:必须分类讨论,同时验证三边关系,避免出现无法构成三角形的情况。
2、三角形的角平分线是线段,不是射线,不要与角的平分线混淆。
3、钝角三角形的高有两条在三角形外部,不要误以为高都在内部。
五、典例精讲(分层突破)
典例 1 基础过关:三角形的三边关系
例题:下列长度的三条线段能组成三角形的是( )
A.2,3,5 B.3,4,8 C.4,5,6 D.5,5,11
解析:根据三角形三边关系,只需验证较短两边之和是否大于最长边:
A 选项:,不满足;
B 选项:,不满足;
C 选项:,满足;
D 选项:,不满足。
故选:C。
变式训练
变式 1:已知三角形的两边长分别为 3 和 7,则第三边的取值范围是 。
答案:
解析:根据三边关系,两边之差小于第三边,两边之和大于第三边,即。
变式 2:等腰三角形的两边长为 3 和 7,则它的周长为 。
答案:
解析:分类讨论:若腰长为 3,则,无法构成三角形;若腰长为 7,则,满足条件,周长为。
变式 3:在长为 2、3、4、5 的四根木条中,任选三根能组成三角形的选法有( )
A.1 种 B.2 种 C.3 种 D.4 种
答案:C
解析:所有组合为:2,3,4(满足);2,3,5(,不满足);2,4,5(满足);3,4,5(满足),共 3 种。
典例 2 能力提升:三角形的三线性质
例题:在 Rt△ABC 中,∠ACB=90°,点 D 是 AB 的中点,若 CD=5,则 AB 的长为( )
A.5 B.10 C.15 D.20
解析:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,因此,故选:B。
变式训练
变式 1:在△ABC 中,AD 是 BC 边上的中线,若△ABC 的面积为 8,则△ABD 的面积为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
答案:B
解析:中线可以等分三角形的面积,因此△ABD 的面积是△ABC 的一半,即。
变式 2:在△ABC 中,∠BAC=80°,AE 是∠BAC 的角平分线,则∠BAE 的度数为( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
答案:B
解析:角平分线平分内角,因此。
变式 3:在△ABC 中,BC 边上的高是( )
A.AD B.BE C.CF D.以上都不对
答案:A
解析:从顶点 A 向 BC 边作垂线,垂足为 D,因此 BC 边上的高为线段 AD。
典例 3 拓展提优:三角形的角的综合应用
例题:如图,在△ABC 中,D、E 分别在 AB、AC 上,DE∥BC,∠ACF 是△ABC 的外角,已知∠A=40°,∠ADE=60°,则∠ACF 的度数为( )
A.100° B.120° C.140° D.160°
解析:因为,所以,根据外角的性质,,故选:A。
变式训练
变式 1:等腰三角形的一个底角为 70°,则它的顶角为( )
A.30° B. 40° C. 50° D. 60°
答案:B
解析:根据内角和定理,顶角为。
变式 2:直线 a∥b,Rt△ABC 的直角顶点 C 在直线 b 上,若∠1=40°,则∠2 的度数为( )
A.40° B.50° C.60° D.70°
答案:B
解析:,因此,因为,所以。
变式 3:在△ABC 中,∠BAC 和∠ABC 的平分线 AE,BF 相交于点 O,若∠C=60°,则∠AOB 的度数为( )
A.100° B.120° C.140° D.150°
答案:B
解析:根据角平分线的性质,。
六、巩固练习(15 题分层训练)
基础过关(5 题)
1.在△ABC 中,∠A=50°,∠B=60°,则∠C 的度数为( )
A.50° B.60° C.70° D.80°
2.下列长度的三条线段,能组成三角形的是( )
A.1,2,3 B.2,3,4 C.2,2,4 D.3,4,8
3.三角形的中线是( )
A.直线 B.射线 C.线段 D.以上都不对
4.在 Rt△ABC 中,∠C=90°,CD 是 AB 边上的中线,若 AB=8,则 CD 的长为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
5.三角形的一个外角是 100°,则与它相邻的内角是( )
A.60° B.80° C.100° D.120°
能力提升(5 题)
6.已知三角形的三边长为 2,x,3,则 x 的可能值是( )
A.1 B.2 C.5 D.7
7. 在△ABC 中,AD 是中线,BE 是△ABD 的中线,若△ABC 的面积为 16,则△ABE 的面积为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
8. 如图,DE∥BC,∠A=30°,∠AED=70°,则∠B 的度数为( )
A.60° B.70° C.80° D.90°
9.等腰三角形的周长为 13,其中一边长为 3,则该等腰三角形的腰长为( )
A.3 B.5 C.3 或 5 D.7
10.在△ABC 中,CD 是 AB 边上的高,BE 是 AC 边上的高,若∠A=50°,则∠BPC 的度数为( )
A.100° B.120° C.130° D.150°
拓展提优(5 题)
11.在△ABC 中,∠ABC 和∠ACB 的平分线相交于点 O,若∠BOC=120°,则∠A 的度数为( )
A.40° B.50° C.60° D.70°
12.在△ABC 中,∠ABC=45°,CD⊥AB,BE⊥AC,CD 与 BE 交于 F,若 BD=5,CD=12,则 DF 的长为( )
A.5 B.7 C.12 D.17
13.在△ABC 中,AB=AC,BC=6,点 D 是 BC 的中点,点 P 是 AD 上的动点,则 BP+CP 的最小值为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
14.在△ABC 中,点 D 在 BC 上,AD=AC,∠B=30°,∠BAD=20°,则∠C 的度数为( )
A.50° B.60° C.70° D.80°
15.在△ABC 中,∠ACB=90°,∠A=20°,将△ABC 沿 CD 折叠,使 B 点落在 AC 边上的 E处,则∠ADE 的度数为( )
A.20° B.30° C.40° D.50°
七、巩固练习答案与解析
基础过关
1、答案:C
解析:根据内角和定理,。
2、答案:B
解析:验证较短两边之和,,满足三边关系,其余选项均不满足。
3、答案:C
解析:三角形的中线是连接顶点与对边中点的线段,有固定的长度。
4、答案:B
解析:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,因此。
5、答案:B
解析:外角与相邻的内角互补,因此。
能力提升
6、答案:B
解析:根据三边关系,,即,只有 2 符合范围。
7、答案:B
解析:AD 是中线,△ABD 面积为;BE 是中线,△ABE 面积为。
8、答案:C
解析:在△ADE 中,,由得。
9、答案:B
解析:若腰长为 3,则底边长为 7,,无法构成三角形;因此腰长为 5,底边长为 3,满足条件。
10、答案:C
解析:四边形 AEPD 中,,因此,由对顶角相等得。
拓展提优
11、答案:C
解析:根据角平分线的性质,,因此。
12、答案:B
解析:,。
13、答案:A
解析:AD 是 BC 的中垂线,因此,当 P 与 D 重合时,取得最小值 6。
14、答案:A
解析:,由得。
15、答案:D
解析:折叠后,因此,。
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