内容正文:
第十五章 轴对称
15.3 等腰三角形
第3课时 等边三角形的性质与判定
学习目标
1.掌握等边三角形的性质与三种判定方法,理清等边三角形与等腰三角形的区别与联系,能熟练运用性质和判定进行角度计算和几何证明。
2. 过程与方法:类比等腰三角形的探究方法,经历观察、猜想、推理、归纳的过程,体会从一般到特殊的数学思想,提升几何推理与规范书写的能力。
3. 情感态度与价值观:感受等边三角形的对称美与几何逻辑的严谨性,培养主动探究、严谨解题的良好学习习惯。
教学重点:等边三角形的性质与判定方法的理解及应用。
教学难点:根据题目条件灵活选择合适的判定方法,解决综合性几何问题。
等腰三角形性质与判定的区别
性质:在△ABC中,∵ ∴
判定:在△ABC中,∵ ∴
AB=AC
∠B=∠C
边相等
角相等
性质
判定
提示:不管是性质还是判定,都是指同一个三角形中的边角关系
温故知新
∠B=∠C
AB=AC
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等腰三角形
等边三角形
一般三角形
两条边相等
三条边相等
等边三角形的三条边都相等,是一种特殊的等腰三角形.
温故知新
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问题1:等边三角形的三个内角之间有什么关系?
等腰三角形:
AB=AC
∠B=∠C
等边三角形:
AB=AC=BC
∠A=∠B=∠C
=60°
A
B
C
A
B
C
探究新知
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A
B
C
证明:∵AB=BC=CA,
∴∠A=∠B=∠C(等边对等角).
∵∠A+∠B+∠C=180°,
∴∠A=∠B=∠C=60°.
验证:如图,△ABC为等边三角形.证明∠A=∠B=∠C=60°.
结论:等边三角形的三个内角都相等,并且每一个角都等于60°.
探究新知
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问题2:等边三角形有“三线合一”的性质吗?为什么?
A
B
C
A
B
C
顶角的平分线底边的高
底边的中线
三线合一
一条对称轴
三条对称轴
问题3:等边三角形是轴对称图形吗?有几条对称轴?
小结:等边三角形每条边上的中线,高和所对角的平分线
都“三线合一”.
探究新知
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每一边上的中线、高和这一边所对的角的平分线互相重合
三个角都相等
对称轴(3条)
等边三角形
对称轴(1条)
两个底角相等
底边上的中线、高和顶角的平分线互相重合
两条边相等
三条边都相等
等腰三角形
图形
知识类比
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问题1:在△ABC中,∠A=∠B=∠C,你能得到AB=BC=CA吗?
为什么?
A
B
C
可以借助等腰三角形的性质来进行推导,
∠B=∠C,AB=AC( ),
同理,AC=BC,
所以 .
等角对等边
AB=AC=BC
结论:三个角都相等的三角形是等边三角形.
探究新知
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问题2:在△ABC中,AB=BC,∠A=60°,你能得到AB=BC=CA吗?为什么?
在△ABC中,AB=BC,则∠A=∠C,
当∠A=60°时, ∠A=∠C= 60°,那么
∠B= 180°-60°-60°= 60°,
∴ ∠A= ∠ B=∠C ∴ △ABC是等边三角形
∴ AB=BC=CA
A
B
C
思考:如果是∠B或∠C=60°呢,还能得到AB=BC=CA吗?
探究新知
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在△ABC中,AB=BC,则∠A=∠C,
当∠B=60°时, 已知三角形内角和为180°,
∴ ∠A=∠C=60°,
∴ ∠A= ∠ B=∠C
∴ △ABC是等边三角形
∴ AB=BC=CA
结论:有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
A
B
C
思考:如果是∠B=60°呢,还能得到AB=BC=CA吗?
探究新知
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等边三角形的判定:
判定1:三个角都相等的三角形是等边三角形.
几何语言:∵ ∠A= ∠ B=∠C
∴ AB=AC=BC(或△ABC是等边三角形)
判定2:有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
几何语言:∵AB=AC ∠A= 60°
∴ AB=AC=BC
得到新知
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例1.如图,△ABC是等边三角形,DE∥BC,分别交AB,AC于点D,E. 求证:△ADE是等边三角形.
A
C
B
D
E
证明:
∵ △ABC是等边三角形,
∴ ∠A=∠B=∠C.
∵ DE//BC,
∴ ∠ADE=∠B, ∠AED=∠C,
∴ ∠A=∠ADE=∠AED,
∴ △ADE是等边三角形.
例题讲解
例题讲解
例2.如图,在△ABC中,∠ABC=60°.
(1)写出一个条件:_________________________,使△ABC是等边三角形.
(2)若AB=20,D为BC上一点,AD=AC,CD=12,求BD的长.
∠BAC=60°(答案不唯一)
解:(2)如图,过点A作AE⊥BC于点E,
∵AD=AC,CD=12,
∴CE=DE=6.
∵∠ABC=60°,
∴∠BAE=30°.
∴BD=BE-DE=10-6=4.
∴BE= AB= ×20=10.
∴BD=BE-DE=10-6=4.
例题讲解
例3.如图,△DAC,△EBC均是等边三角形,点A,C,B在同一条直线上,且AE与CD交于点M,BD与CE交于点N. 求证:(1)AE=DB;
(2)△BCN ≌△ECM;
(3)△CMN为等边三角形.
证明:(1)∵△DAC,△EBC均为等边三角形,
∴AC=DC,EC=BC,∠ACD=∠ECB=60°.
∴∠DCB=∠ACE=120°.
∴△ACE≌△DCB(SAS). ∴AE=DB.
在△ACE和△DCB中,
例题讲解
证明:(2)∵△DCB≌△ACE,
∴∠CBN=∠CEM.
∵点A,C,B在同一直线上,
∴∠ACD+∠MCE+∠ECB=180°.
∴∠MCE=180°-60°-60°=60°.
∴∠MCE=∠NCB=60°.
∴△BCN≌△ECM(ASA).
在△BCN和△ECM中,
(2)△BCN≌△ECM;
(3)△CMN为等边三角形.
证明:(3)∵△BCN ≌△ECM,
∴CN=CM.
又∵∠MCN=60°,
∴△CMN是等边三角形.
例题讲解
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定义
底=腰
特殊性
性质
特殊性
边
三边相等
角
三个角都等于60 °
轴对称性
轴对称图形,每条边上都具有“三线合一”性质
判定
特殊性
三边法
三角法
等腰
三角形法
三条边都相等
三个角都等于60 °
有一个角是60 °
课堂小结
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1.如图,在等边△ABC中,DB是AC边上的高,E是BC延长线上一点,且DB=DE,求∠E的度数.
课堂巩固
证明:∵DE垂直平分AC,
∴AD=CD,
∴∠DAC=∠C=30°,
∴∠ADB=∠DAC+∠C=60°,
又AB=AD,
∴△ABD是等边三角形.
2. 如图,在△ABC中,DE是AC边的垂直平分线,分别交BC,AC于点D和E,且AB=AD,∠C=30°.求证:△ABD是等边三角形.
课堂巩固
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