内容正文:
15.3.2
第十五章 轴对称
等边三角形
探究1:回顾:等边三角形的定义
1.如图, AB∥CD, CE平分∠BCD. 求证:△BCE是等腰三角形
活动:复习巩固-等腰三角形判定
解:∵AB∥CD,
∴∠DCE=∠CEB.
∵CE平分∠BCD
∴∠DCE=∠BCE
∴∠BCE=∠CEB
∴BC=BE
∴△BCE是等腰三角形
问题1 如图,将两个含30°角的三角尺摆放在一起,你能借助这个图形,找到Rt△ABC的直角边BC与斜边AB之间的数量关系吗?
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°.
已知:AB=AC=BC ,
求证:∠A= ∠ B=∠C= 60°.
证明: ∵AB=AC.
∴∠B=∠C .(等边对等角)
同理 ∠A=∠C .
∴∠A=∠B=∠C.
∵ ∠A+∠B+∠C=180°,
∴ ∠A= ∠B= ∠C=60 °.
A
B
C
A
B
C
问题2 等边三角形有“三线合一”的性质吗?等边三角形有几条对称轴?
结论: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”.
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
例1、如图,△ABC是等边三角形,E是AC上一点,D是BC延长线上一点,连接BE,DE,若∠ABE=40°,BE=DE,求∠CED的度数.
典例精析
解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60°.
∵∠ABE=40°,
∴∠EBC=∠ABC-∠ABE=60°-40°=20°.
∵BE=DE,
∴∠D=∠EBC=20°,
∴∠CED=∠ACB-∠D=40°.
7
如图,△ABC是等边三角形,BD平分∠ABC,延长BC到E,使得CE=CD.
求证:BD=DE.
证明:∵△ABC是等边三角形,BD是角平分线,
∴∠ABC=∠ACB=60°,∠DBC=30°.
又∵CE=CD,
∴∠CDE=∠CED.
又∵∠BCD=∠CDE+∠CED,
∴∠CDE=∠CED=30°.
∴∠DBC=∠DEC.
∴DB=DE(等角对等边).
8
【探究4】类比等腰三角形的判定,一个三角形的三个内角满足什么条件才是等边三角形?
图形 等腰三角形
判 定
三个角都相等的三角形是等边三角形
等边三角形
从角看:两个角相等的三角形是等腰三角形
从边看:两条边相等的三角形是等腰三角形
三条边都相等的三角形是等边三角形
【思考】等边三角形还有其他的判定方法吗?
有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形
【总结】等边三角形的判定方法:
3. 有一个角是______的等腰三角形是等边三角形.
2. 三个角都______的三角形是等边三角形;
1. 三边都______的三角形是等边三角形;
相等
相等
60°
例 如图是屋架设计图的一部分,点 D 是斜梁 AB 的中点,立柱 BC,DE 垂直于横梁 AC,AB=7.4 m,∠A=30°.求立柱 BC,DE 的长.
解:∵ DE⊥AC,BC⊥AC,∠A=30°,
∴ BC= AB,DE= AD.
∴ BC= ×7.4=3.7(m).
答:立柱 BC 的长是 3.7 m,
DE 的长是 1.85 m.
又 AD= AB,
∴ DE= AD= ×3.7=1.85(m).
1.在 Rt△ABC 中,∠C=90°,∠B=2∠A,∠B 和∠A 各是多少度?边 AB 与 BC 之间有什么关系?
解:∵ ∠C=90°,∠B=2∠A,∠A+∠B+∠C=180°,
∴ ∠A+2∠A+90°=180°.
∴ ∠A=30°.
∴ ∠B=2∠A=60°.
∴ AB=2BC.
证明:∵ △ABC 是等边三角形,
∴ ∠A =∠ABC =∠ACB =60°.
∵ DE∥BC,
∴ ∠ABC =∠ADE,
∠ACB =∠AED,
∴ ∠A =∠ADE =∠AED,
∴ △ADE 是等边三角形.
【变式1】若点D、E 在边AB、AC 的延长线上,且 DE∥BC,结论还成立吗?
A
D
E
B
C
【变式2】若点D、E 在边AB、AC 的反向延长线上,且DE∥BC,结论依然成立吗?
证明: ∵ △ABC 是等边三角形,
∴ ∠BAC =∠B =∠C =60°.
∵ DE∥BC,
∴ ∠B =∠D,∠C =∠E,
∴ ∠EAD =∠D =∠E,
∴ △ADE 是等边三角形.
A
D
E
B
C
已知:在等腰△ABC 中,∠A=60° .
求证:△ABC 是等边三角形.
A
B
C
问题3
∠B=∠C= ×(180°-60°)=60°,
∴ ∠A=∠B=∠C=60°.
∴ △ABC 是等边三角形.
证明:(1)当顶角∠A=60°时,
问题3
已知:在等腰△ABC 中,∠A=60°.
求证:△ABC 是等边三角形.
证明:(2)当底角∠A=60°时,
另一个底角∠C(∠B)=60°,
∴ 顶角∠B(∠C)=180°-(60°+60°)=60°,
∴ ∠A=∠B=∠C=60°.
∴ △ABC 是等边三角形.
A
B
C
可以得到:
有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
符号语言:
如图,∵AB=AC,∠A=60°(或∠B=60°
或∠C=60°),
∴△ABC为等边三角形.
A
B
C
例2 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.
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.
A
B
C
D
E
如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,CD 是高,∠A =30°,AB =4.则BD = .
1
A
B
C
D
解析:在△ABC中,
∵∠ACB=90°,∠A=30°, ∴BC=AB=4×=2.
同理可得:BD=BC=2× =1.
已知:等腰三角形的底角为15 °,腰长为20.求腰上的高.
解:过点C作CD⊥BA,交BA的延长线于点D.
∵∠B=∠ACB=15° (已知),
∴∠DAC= ∠B+ ∠ACB= 15°+15°=30°,
A
C
B
D
15 °
15 °
20
)
)
∴CD= AC= ×20=10.
跟踪训练 如图,四边形ABCD中,AB∥DC,DB平分∠ADC,∠A=60°,求证:△ABD是等边三角形.
证明:方法一 ∵ AB∥DC,∠A=60°,
∴∠ADC=120°.
∵DB平分∠ADC,
∴∠ADB=∠ADC=60°.
∴∠ABD=180°-∠A-∠ADB=60°.
∴∠ABD=∠ADB=∠A. ∴△ABD是等边三角形.
跟踪训练 如图,四边形ABCD中,AB∥DC,DB平分∠ADC,∠A=60°,求证:△ABD是等边三角形.
证明:方法二
∵DB平分∠ADC,∴∠ADB=∠CDB.
∵AB//DC,∴∠ABD=∠CDB,
∴∠ABD=∠ADB.
∴AB=AD.
又∠A=60°.
∴△ABD 是等边三角形
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