内容正文:
13.2.2 三角形的中线、角平分线、高
一、学习目标
1、理解三角形的高、中线、角平分线的概念,分清三者都是线段;熟练用几何符号语言表达三条特殊线段;能够画出锐角、直角、钝角三角形的三条高;掌握三角形重心的概念,记住中线平分三角形面积的特点。
2、通过动手画图、对比辨析,区分垂线、角平分线、三角形的高线三者的区别;学会利用中线做面积计算,利用角平分线进行角度推算;总结不同三角形高线的位置规律。
3、建立几何作图能力,规范几何书写格式,克服钝角三角形高线画法的易错点,培养严谨的数形结合思想。
二、学习重难点
重点:高、中线、角平分线的定义、几何语言写法;三角形中线的性质(等分面积)
难点:钝角三角形两条外部高线的画法;区分 “角的平分线(射线)” 和 “三角形的角平分线(线段)”;直角三角形高线的辨认
三、学法指导
1、预习时准备直尺、三角板,亲手画图,不要只看文字;
2、牢记:高、中线、角平分线全部都是线段,不是直线、射线;
3、画钝角三角形的高,要先延长三角形的边,再作垂线;
4、所有结论尽量转化成几何符号语言,方便做题使用。
第一部分:课前自主预习
(一)旧知识回顾
1、垂线定义:两条直线相交成 角,这两条直线互相垂直。
2、线段中点:把一条线段分成两条相等线段的点。
3、角平分线:把一个角平均分成两个相等角的一条 。
(二)新知自学填空
知识点 1:三角形的高
定义:从三角形的一个顶点,向它的对边(或对边所在的直线)作垂线,顶点和垂足之间的线段,叫做三角形这条边上的高,简称高线。
几何语言:
∵ AD 是△ABC 中 BC 边上的高
∴ AD⊥BC,∠ADB = ∠ADC = 90°
三角形高的位置规律:
1、锐角三角形:三条高全部在三角形内部,三条高相交于形内一点(垂心);
2、直角三角形:两条直角边互为高,斜边的高在三角形内部,三条高的交点就是直角顶点;
3、钝角三角形:钝角对着的高在三角形内部,另外两条高落在三角形外部(需要延长边绘制),三条高所在的直线交于三角形外面一点。
知识点 2:三角形的中线
定义:连接三角形的一个顶点和它对边中点的线段,叫做三角形这条边上的中线。
几何语言:
∵ AD 是△ABC 的 BC 边上的中线
∴ BD = DC = BC
重要性质:
1、三角形一共有三条中线,全部在三角形内部,相交于同一点,这个交点叫做重心;
2、三角形的任意一条中线,都会把原三角形分成两个面积完全相等的小三角形。
知识点 3:三角形的角平分线
定义:三角形一个内角的平分线与它的对边相交,顶点与交点之间的线段,叫做三角形的角平分线。
几何语言:
∵ AD 平分∠BAC,是△ABC 的角平分线
∴ ∠BAD = ∠CAD = ∠BAC
特点:
三角形三条角平分线都在图形内部,相交于一点(内心);
区别:普通角平分线是射线,三角形的角平分线是线段。
第二部分:课堂合作探究(对学 + 小组探究,20 分钟)
探究活动 1:概念辨析(判断对错,写出理由)
1、三角形的高是一条垂线,属于直线。( )
理由:
2、三角形的中线可以把三角形分成周长相等的两部分。( )
理由:
3、钝角三角形只有一条高。( )
理由:
4、三角形的角平分线就是角的平分线,是一条射线。( )
理由:
探究活动 2:作图实操
1、画出锐角△ABC 的三条高、三条中线、三条角平分线;
2、画出钝角三角形钝角两条邻边上的高(必须延长边线);
小组总结作图口诀:
画高遇钝角,先把边线延;顶点作垂线,垂足在线延。
探究活动 3:例题精讲
例题:已知 AD 是△ABC 的中线,△ABD 的面积为 15cm²,求△ABC 的总面积。
解析:中线等分面积,总面积 = 15×2=30cm²
变式例题:在△ABC 中,CE 平分∠ACB,∠ACB=70°,求∠ACE 的度数。
小组归纳总结
1、三高、三中、三角分,统统都是线段;
2、中线只等分面积,不平分周长;
3、直角三角形直角边本身就是高;
4、钝角三角形两条高在形外,只能延长边来画。
第三部分:分层当堂练习题
【基础必做题】
1、三角形的高、中线、角平分线都是()
A. 直线 B. 射线 C. 线段 D. 曲线
2、在直角三角形中,直角边上的高就是\\\\\\\\。
3、三角形三条中线的交点叫做()
A. 内心 B. 重心 C. 垂心 D. 中点
4、AD 是△ABC 的中线,若 BD=4,则 BC=\\\\\\\\。
【中档选做题】
1、已知 AD 为△ABC 的高,∠B=35°,∠ADB= °。
2、三角形的一条中线将三角形分成两个小三角形,这两个小三角形一定相等的是()
A. 边长 B. 周长 C. 面积 D. 内角
【拔高拓展题】
1、如图,BD、CE 分别是△ABC 的中线,若△ABC 面积是 24,求△ADE 的面积。
2、△ABC 中,CD 平分∠ACB,DE∥AC,∠EDC=28°,求∠ACB 的度数。
第四部分:课堂小结、易错点归纳
本节课知识框架
三种特殊线段(高、中线、角平分线,全部为线段)
→ 定义 + 标准几何写法
→ 分类画图:锐角、直角、钝角三角形高线的位置区别
→ 核心性质:中线平分面积,角平分线平分角度,高线构造直角
高频易错点(牢记)
1、最容易出错:把三角形的高说成垂线(直线),实际是垂线段;
2、钝角三角形容易漏画外侧两条高,一定要延长对边再作垂线;
3、中线只能平分面积,不能平分周长,做题切勿混用;
4、直角三角形不要额外画直角边的高,直角边本身就是高线。
课后作业布置
1、教材课后习题,规范书写几何步骤;
2、在草稿纸上分别画出锐角、直角、钝角三角形的全部三条高;
3、预习下一节:三角形的稳定性。
同步作业
一.选择题
1.如图,过△ABC的顶点A,作BC边上的高,以下作法正确的是( )
A. B.
C. D.
2.如图,CD,CE,CF分别是△ABC的高、角平分线、中线,则下列各式中错误的是( )
A.AB=2BF B.∠ACE∠ACB
C.AE=BE D.CD⊥BE
3.下列说法中,正确的个数是( )
①三角形的中线、角平分线、高都是线段;②三角形的三条角平分线、三条中线、三条高都在三角形内部;③直角三角形只有一条高;④三角形的三条角平分线、三条中线、三条高分别交于一点.
A.1 B.2 C.3 D.4
4.用三角板作△ABC的边BC上的高,下列三角板的摆放位置正确的是( )
A. B.
C. D.
5.如图,已知BD是△ABC的中线,AB=5,BC=3,△ABD和△BCD的周长的差是( )
A.2 B.3 C.6 D.不能确定
6.下列说法不正确的是( )
A.三角形的中线在三角形的内部
B.三角形的角平分线在三角形的内部
C.三角形的高在三角形的内部
D.三角形必有一高线在三角形的内部
7.如图,已知△ABC中,点D、E分别是边BC、AB的中点.若△ABC的面积等于8,则△BDE的面积等于( )
A.2 B.3 C.4 D.5
8.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AD,垂足为点D,有下列说法:
①点A与点B的距离是线段AB的长;
②点A到直线CD的距离是线段AD的长;
③线段CD是△ABC边AB上的高;
④线段CD是△BCD边BD上的高.
上述说法中,正确的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
9.如图,AD⊥BC,GC⊥BC,CF⊥AB,垂足分别是D、C、F,下列说法中,错误的是( )
A.△ABC中,AD是边BC上的高
B.△ABC中,GC是边BC上的高
C.△GBC中,GC是边BC上的高
D.△GBC中,CF是边BG上的高
10.如果一个三角形的三条高的交点恰是三角形的一个顶点,那么这个三角形是( )
A.锐角三角形 B.钝角三角形
C.直角三角形 D.不能确定
二.填空题
1.已知:如图所示,在△ABC中,点D,E,F分别为BC,AD,CE的中点,且S△ABC=4cm2,则阴影部分的面积为 cm2.
2.如图,已知AE是△ABC的边BC上的中线,若AB=8cm,△ACE的周长比△AEB的周长多2cm,则AC= cm.
3.如图,AD⊥BC于D,那么图中以AD为高的三角形有 个.
4.在△ABC中,AC=5cm,AD是△ABC中线,若△ABD周长与△ADC的周长相差2cm,则BA= cm.
5.如图,△ABC中,∠ACB>90°,AD⊥BC,BE⊥AC,CF⊥AB,垂足分别为D、E、F,则线段 是△ABC中AC边上的高.
三.解答题
1.在△ABC中,CD⊥AB于D,CE是∠ACB的平分线,∠A=20°,∠B=60°.求∠BCD和∠ECD的度数.
2.如图,在△ABC中(AC>AB),AC=2BC,BC边上的中线AD把△ABC的周长分成60和40两部分,求AC和AB的长.
3.已知△ABC中,∠ACB=90°,CD为AB边上的高,BE平分∠ABC,分别交CD、AC于点F、E,求证:∠CFE=∠CEF.
4.如图,D是△ABC中BC上的一点,DE∥AC交AB于点E,DF∥AB交AC于点F,且∠ADE=∠ADF,AD是△ABC的角平分线吗?说明理由.
参考答案与试题解析
一.选择题
1.【解答】解:为△ABC中BC边上的高的是A选项.
故选:A.
2.【解答】解:∵CD,CE,CF分别是△ABC的高、角平分线、中线,
∴CD⊥BE,∠ACE∠ACB,AB=2BF,无法确定AE=BE.
故选:C.
3.【解答】解:①三角形的中线、角平分线、高都是线段,故正确;
②钝角三角形的高有两条在三角形外部,故错误;
③直角三角形有两条直角边和直角到对边的垂线段共三条高,故错误;
④三角形的三条角平分线、三条中线分别交于一点是正确的,三条高线所在的直线一定交于一点,高线指的是线段,故错误.
所以正确的有1个.
故选:A.
4.【解答】解:B,C,D都不是△ABC的边BC上的高,
故选:A.
5.【解答】解:∵BD是△ABC的中线,
∴AD=CD,
∴△ABD和△BCD的周长的差是:(AB+BD+AD)﹣(BC+BD+CD)=AB﹣BC=5﹣3=2.
故选:A.
6.【解答】解:A、三角形的中线在三角形的内部正确,故本选项错误;
B、三角形的角平分线在三角形的内部正确,故本选项错误;
C、只有锐角三角形的三条高在三角形的内部,故本选项正确;
D、三角形必有一高线在三角形的内部正确,故本选项错误.
故选:C.
7.【解答】解:∵点D是边BC的中点,△ABC的面积等于8,
∴S△ABDS△ABC=4,
∵E是AB的中点,
∴S△BDES△ABD4=2,
故选:A.
8.【解答】解:①、根据两点间的距离的定义得出:点A与点B的距离是线段AB的长,∴①正确;
②、点A到直线CD的距离是线段AD的长,∴②正确;
③、根据三角形的高的定义,△ABC边AB上的高是线段CD,∴③正确;
④、根据三角形的高的定义,△DBC边BD上的高是线段CD,∴④正确.
综上所述,正确的是①②③④共4个.
故选:D.
9.【解答】解:A、∵AD⊥BC,
∴△ABC中,AD是边BC上的高正确,故本选项错误;
B、AD是△ABC的边BC上的高,GC不是,故本选项正确;
C、∵GC⊥BC,
∴△GBC中,GC是边BC上的高正确,故本选项错误;
D、∵CF⊥AB,
∴△GBC中,CF是边BG上的高正确,故本选项错误.
故选:B.
10.【解答】解:A、锐角三角形,三条高线交点在三角形内,故错误;
B、钝角三角形,三条高线不会交于一个顶点,故错误;
C、直角三角形的直角所在的顶点正好是三条高线的交点,可以得出这个三角形是直角三角形,故正确;
D、能确定C正确,故错误.
故选:C.
二.填空题
1.【解答】解:∵D为BC中点,根据同底等高的三角形面积相等,
∴S△ABD=S△ACDS△ABC4=2(cm2),
同理S△BDE=S△CDES△BCE2=1(cm2),
∴S△BCE=2(cm2),
∵F为EC中点,
∴S△BEFS△BCE2=1(cm2).
故答案为1.
2.【解答】解:∵AE是△ABC的边BC上的中线,
∴CE=BE,
又∵AE=AE,△ACE的周长比△AEB的周长多2cm,
∴AC﹣AB=2cm,
即AC﹣8=2cm,
∴AC=10cm,
故答案为:10;
3.【解答】解:∵AD⊥BC于D,
而图中有一边在直线CB上,且以A为顶点的三角形有6个,
∴以AD为高的三角形有6个.
故答案为:6
4.【解答】解:如图,∵AD是△ABC中线,
∴BD=CD,
∴△ABD周长﹣△ADC的周长=(BA+BD+AD)﹣(AC+AD+CD)=BA﹣AC,
∵△ABD周长与△ADC的周长相差2cm,
∴|BA﹣5|=2,
∴解得BA=7或3.
故答案为:3或7.
5.【解答】解:∵BE⊥AC,
∴△ABC中AC边上的高是BE.
故答案为:BE
三.解答题
1.【解答】解:∵CD⊥AB,
∴∠CDB=90°,
∵∠B=60°,
∴∠BCD=90°﹣∠B=90°﹣60°=30°;
∵∠A=20°,∠B=60°,∠A+∠B+∠ACB=180°,
∴∠ACB=100°,
∵CE是∠ACB的平分线,
∴∠ACE∠ACB=50°,
∴∠CEB=∠A+∠ACE=20°+50°=70°,
∠ECD=90°﹣70°=20°.
或∠ECD=∠ECB﹣∠BCD=50°﹣30°=20°.
2.【解答】解:设BD=CD=x,AB=y,则AC=2BC=4x,
∵BC边上的中线AD把△ABC的周长分成60和40两部分,AC>AB,
∴AC+CD=60,AB+BD=40,
即4x+x=60,x+y=40,
解得:x=12,y=28,
当AB=28,BC=24,AC=48时,符合三角形三边关系定理,能组成三角形,
所以AC=48,AB=28.
3.【解答】证明:
∵∠ACB=90°,
∴∠1+∠3=90°,
∵CD⊥AB,
∴∠2+∠4=90°,
又∵BE平分∠ABC,
∴∠1=∠2,
∴∠3=∠4,
∵∠4=∠5,
∴∠3=∠5,
即∠CFE=∠CEF.
4.【解答】解:AD是△ABC的角平分线.
理由:∵DE∥AC,DF∥AB,
∴∠ADE=∠DAF,∠ADF=∠EAD,
又∵∠ADE=∠ADF,
∴∠DAF=∠EAD,
又∵∠DAF+∠EAD=∠BAC,
∴AD是∠BAC的角平分线.
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