内容正文:
专题07直角三角形与逆命题.逆定理精讲学案
核心立意
这两节重在发展逆向推理思维。学生需要掌握互逆命题、互逆定理的概念,能够正确写出一个命题的逆命题并判断真假;系统学习直角三角形的性质与判定,厘清性质、判定的推理方向,规范几何证明的书写格式。本节是从单向推理走向双向推理的关键节点,为后续勾股定理、直角三角形全等的学习搭建逻辑基础。
互逆命题
① 若两个命题中,一个命题的条件是另一个命题的结论,同时它的结论是另一个命题的条件,则二者称为互逆命题。
② 其中一个命题叫做原命题,另一个叫做它的逆命题。
③ 每一个命题都有逆命题,构造方法:交换原命题的条件与结论。
④ 原命题的真假与逆命题的真假没有必然联系;可以通过举反例证明一个命题是假命题。
互逆定理
① 如果一个定理的逆命题经过严格证明是真命题,那么这个逆命题也是一个定理,这一对定理叫作互逆定理。
② 定理不一定存在逆定理:如果一个定理的逆命题是假命题,那么它没有逆定理。
③ 关键区别:所有命题都有逆命题;只有部分定理有逆定理。
直角三角形的定义、各部分名称与表示
① 有一个内角等于 90的三角形叫作直角三角形。
② 构成直角的两条边叫作直角边;直角所对的边叫作斜边,斜边是直角三角形中最长的边。
③ 符号记法:Rt ABC。
④ 直角三角形有且只有一个直角,其余两个内角一定是锐角。
⑤ 等腰直角三角形:两条直角边相等;两个锐角都是 45;同时具备等腰三角形与直角三角形的全部性质。
直角三角形的性质
① 两锐角互余:直角三角形的两个锐角的和等于 90。
几何语言:在RtABC 中, C=90,A+B=90。
② 斜边上的中线等于斜边的一半。
几何语言:在RtABC 中, C=90,点 D 是斜边 AB 的中点,则 CD=AB。
③ 30 角的性质:在直角三角形中,如果一个锐角等于 30,那么这个角所对的直角边等于斜边的一半。
几何语言:在Rt ABC 中,C=90,A=30^,则 BC=AB。
直角三角形的判定
① 利用角判定:有两个角互余的三角形是直角三角形。
几何语言:在ABC 中,A+ B=90,ABC 是直角三角形,C=90。
② 利用中线判定:如果三角形一边上的中线等于这条边长的一半,那么这个三角形是直角三角形,该边为斜边。
几何语言:在 ABC 中,D 是 AB 的中点,若 CD=AB,则 ABC 是直角三角形,C=90。
③ 30性质的逆用:仅在直角三角形内,如果一条直角边等于斜边的一半,那么这条直角边所对的锐角为 30。
重点辨析
① 逆命题与逆定理:逆命题只需要交换条件和结论,无须为真;逆定理不仅要有逆命题,还必须经过证明是真命题。
② 改写逆命题时,要先把原命题完整拆分为条件和结论,不能只调换个别词语,防止丢失原命题中的限定条件(如“在同一个三角形中”)。
③ “斜边上的中线等于斜边的一半”只适用于直角三角形的斜边。普通三角形不具备这条性质。
④ 中线性质与中线判定不能互推滥用:
直角三角形 ⇒ 斜边上的中线等于斜边的一半;
一边中线等于该边的一半 ⇒ 直角三角形,这条边是斜边;
直角三角形中,直角边上的中线不等于直角边的一半。
⑤ 30的性质及其逆用,适用前提是已经确定该三角形为直角三角形。不能用这条结论证明一个普通三角形是直角三角形。
⑥ 等腰直角三角形需要同时满足两个条件:有一个内角是直角,并且两条直角边相等。只知道一个直角或者只知道两边相等,不能判定为等腰直角三角形。
① 写逆命题时,仅调换部分文字,没有完整交换全部条件与结论,遗漏重要的限制条件。
② 主观认为每一个定理都有逆定理,把定理的逆命题直接当作逆定理,忽略“逆命题需要证明为真”这一必要步骤。
③ 应用斜边中线的性质时,忽略两个必要前提:三角形是直角三角形、线段是斜边上的中线。
④ 混淆 30角的对边,错误地把长直角边当作 30角的对边,套用“直角边等于斜边的一半”。
⑤ 使用中线判定直角三角形时,没有验证这条边是否是最长边,随意把结论套用到任意一条边上。
⑥ 把直角三角形特有的“两锐角互余”,错误地当作任意三角形的角度关系使用。
⑦ 在直角三角形中,把“中线等于边长的一半”错误地用到直角边上。
⑧ 使用 Rt记号进行推理时,不指明哪个角是直角,推理缺少关键条件。
⑨ 进行双向推理时,混淆性质(已知图形,推边角关系)和判定(已知边角关系,推图形形状)的逻辑方向。
题型
考察方向
难度
题型一
写出命题的逆命题
★★
题型二
判断是否为互逆命题
★★
题型三
互逆定理
★★★
题型四
线段垂直平分线的判定
★★★★
题型五
直角三角形的两个锐角互余
★★
题型六
斜边的中线等于斜边的一半
★★★
题型七
锐角互余的三角形是直角三角形
★★
拔高题
5题
星级说明:★★基础;★★★中档;★★★★拔高
题型一:写出命题的逆命题
解题思路:① 将原命题改写为“如果……,那么……”的标准形式。② 互换条件与结论。③ 优化语句,保留全部限定条件。④ 仅写出逆命题,无须判定真假。
1.若,则,它的逆命题是_________________________.
【答案】若,则
【分析】交换原命题的条件和结论即可得到逆命题.
【详解】解:原命题的条件为,结论为.,交换原命题的条件和结论,可得逆命题为:若,则.
2.命题“如果,那么”的逆命题是( )
A.如果,那么 B.如果,那么
C.如果,那么 D.如果,那么
【答案】C
【分析】将原命题的条件和结论互换位置即可得到逆命题.
【详解】解:由题意得,原命题的逆命题为如果,那么.
3.命题“互为余角的两个角之和等于”的逆命题为_______.
【答案】两个角之和等于,则这两个角互为余角
【分析】本题主要考查逆命题;根据逆命题的定义:对于两个命题,如果一个命题的条件和结论分别是另外一个命题的结论和条件,那么这两个命题叫做互逆命题,其中一个命题叫做原命题,另外一个命题叫做原命题的逆命题,即可解答.
【详解】解:∵原命题“互为余角的两个角之和等于”中,条件是“两个角互为余角”,结论是“这两个角之和等于”,
∴根据逆命题的定义,交换条件和结论,得逆命题为“如果两个角之和等于,那么这两个角互为余角”.
故答案为:两个角之和等于,则这两个角互为余角.
4.下列命题中,其逆命题是真命题的是( )
A.邻补角互补
B.若,则
C.全等三角形的对应边相等
D.若,则
【答案】C
【分析】本题考查了命题,逆命题,判断命题的真假,正确理解真假命题的依据是解题的关键.先根据所学命题,逆命题的定义,再通过逻辑推理或反例验证逆命题的真假.
【详解】解:A选项的逆命题:互补的角是邻补角.是假命题,如平行线中的同旁内角互补但不相邻,故此选项不符合题意;
B选项的逆命题:若,则.是假命题,如,但,故此选项不符合题意;
C选项的逆命题:对应边相等的三角形全等.是真命题,故此选项符合题意;
D选项的逆命题:若,则.是假命题,如时,,但,故此选项不符合题意.
故选:C .
题型二:判断是否为互逆命题
解题思路:① 分别提取两个命题的条件与结论。② 验证二者是否完全互换:第一个命题的条件是第二个命题的结论,第一个命题的结论是第二个命题的条件。③ 命题的真假不作考量,满足互换关系即为互逆命题。
5.题设和结论正好相反的两个命题叫做_______.如果把其中一个叫做原命题,那么另一个叫做它的_______.
【答案】 互逆命题 逆命题
【解析】略
6.“直角都相等”与“相等的角是直角”是( )
A.互为逆命题 B.互逆定理 C.公理 D.假命题
【答案】A
【分析】根据逆命题,逆定理,公理,假命题的定义,分别对每一项进行分析即可.
【详解】“直角都相等”的条件是“两个角是直角”,结论是“这两个角相等”
“相等的角是直角” 的条件是“两个角相等”,结论是“这两个角是直角”
条件和结论互换,所以是互为逆命题.
定理:“直角都相等”的逆命题是“相等的角是直角”明显这个定理的逆命题是假命题,
所以“直角都相等”与“相等的角是直角”不是互逆定理.
故选:A.
【点睛】本题考查了互为逆命题的知识,熟记互为逆命题的定义是解题关键.
7.命题“如果|x|=|y|,那么x2=y2”的逆命题是( )
A.如果|x|≠|y|,那么x2≠y2 B.如果|x|=|y|,那么x2≠y2
C.如果x2=y2,那么|x|=|y| D.如果x2≠y2,那么|x|≠|y|
【答案】C
【分析】交换题设和结论,即可得到答案.
【详解】解:“如果|x|=|y|,那么x2=y2”的逆命题是:如果x2=y2,那么|x|=|y|,
故选:C.
【点睛】本题考查命题与定理,解题的关键是掌握求一个命题的逆命题,就是交换原命题的题设与结论.
题型三:互逆定理
解题思路:① 写出给定定理的逆命题。② 验证逆命题是否可以证明为真命题。③ 若逆命题为真,则二者为互逆定理;若逆命题为假,则原定理不存在逆定理。④ 明确:所有定理都存在逆命题,但未必存在逆定理。
8.定理“平行四边形的每一组邻角都互补”的逆定理是:_________.
【答案】
每一组邻角都互补的四边形是平行四边形
【分析】本题考查互逆定理.将原定理的题设和结论互换可得逆命题,如果一个定理的逆命题是真命题,则该逆命题为原定理的逆定理.据此解答即可.
【详解】解:“平行四边形的每一组邻角都互补”的逆命题是“每一组邻角都互补的四边形是平行四边形”,
∵“每一组邻角都互补的四边形是平行四边形”是真命题,
∴定理“平行四边形的每一组邻角都互补”的逆定理是“每一组邻角都互补的四边形是平行四边形”.
故答案为:每一组邻角都互补的四边形是平行四边形.
9.下列命题有逆定理的是( )
A.全等三角形的对应角相等 B.两直线平行,同位角相等
C.如果两个角都是,那么这两个角相等 D.对顶角相等
【答案】B
【分析】先写出各命题的逆命题,逆命题为真命题则原定理有逆定理.
【详解】解:A的逆命题为对应角相等的两个三角形是全等三角形,是假命题,故没有逆定理,不符合题意;
B的逆命题为同位角相等,两直线平行,为真命题,故有逆定理,符合题意;
C的逆命题为如果两个角相等,那么这两个角都是,是假命题,故没有逆定理,不符合题意;
D的逆命题为相等的两个角是对顶角,是假命题,故没有逆定理,不符合题意.
10.“两边相等的三角形是等腰三角形”有逆定理吗?______.(填“有”或“没有”)
【答案】有
【分析】本题考查的是逆定理,原命题是等腰三角形的定义,其逆命题“等腰三角形有两边相等”也成立,因此有逆定理.
【详解】解:原命题“两边相等的三角形是等腰三角形”是等腰三角形的定义,其逆命题为“等腰三角形有两边相等”,该逆命题同样成立,故存在逆定理.
故答案为:有.
11.下列定理中,有逆定理的是( )
A.对顶角相等
B.全等三角形的对应角相等
C.两个全等三角形的面积相等
D.平面内,线段的垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等
【答案】D
【分析】本题考查逆定理的定义;判断每个定理的逆命题是否成立,若成立则有逆定理.
【详解】解:A、其逆命题为“相等的角是对顶角”,可举“等腰三角形的两个底角相等,但不是对顶角”,作为反例,所以逆命题不成立,无逆定理,故A不符合题意;
B、其逆命题为“对应角相等的两个三角形是全等三角形”,可举“大小不一样的等边三角形所有的角都相等,但不是全等三角形”,作为反例,所以逆命题不成立,无逆定理,故B不符合题意;
C、其逆命题为“面积相等的两个三角形是全等三角形”,可举“面积相同,但形状不一样的两个三角形”,作为反例,所以逆命题不成立,无逆定理,故C不符合题意;
D、其逆命题为“到线段两端点距离相等的点在线段的垂直平分线上”,逆命题成立,有逆定理,故D符合题意.
故选:D.
题型四:线段垂直平分线的判定
解题思路:① 若一点到线段两个端点的距离相等,则该点在线段的垂直平分线上。② 欲证明某直线是线段的垂直平分线,必须找到两个满足上述条件的点。③ 依据“两点确定一条直线”完成证明。④ 仅证得一个点,只能说明该点在垂直平分线上,不能证明整条直线为垂直平分线。
12.如图,点O是内一点,且,则点O是___________的交点.
【答案】三边的垂直平分线
【分析】根据到线段两端点相等的点在线段的中垂线上,即可得出结论
【详解】∵,
∴点O是三边的垂直平分线的交点;
故答案为:三边的垂直平分线.
【点睛】本题考查垂直平分线的判定.熟练掌握到线段两端点相等的点在线段的中垂线上,是解题的关键.
13.近年来,高速铁路的规划与建设成为各地政府争取的重要项目,如图,三地都想将高铁站的修建项目落户在当地,但是,国资委为了使三地的民众都能享受高铁带来的便利,决定将高铁站修建在到三地距离都相等的地方,则高铁站应建在( )
A.三条高的交点 B.三条角平分线的交点
C.三条中线的交点 D.三条边的垂直平分线的交点
【答案】D
【分析】本题考查垂直平分线的判定,根据垂直平分线的判定定理即可解答.
【详解】解:要使高铁站到A,B两地的距离相等,高铁站应在的垂直平分线上,
要使高铁站到B,C两地的距离相等,高铁站应在的垂直平分线上,
要使高铁站到A,C两地的距离相等,高铁站应在的垂直平分线上,
所以高铁站应建在三条边的垂直平分线的交点处.
故选:D.
14.如图,,,下列判断正确的是( )
A.CD垂直平分AB B.AB垂直平分CD
C.CD平分 D.
【答案】B
【分析】本题需要根据线段垂直平分线的判定定理,分析点A和点B与线段的位置关系,从而判断选项的正确性.
【详解】因为,
根据线段垂直平分线的判定定理,可知点A在线段的垂直平分线上.
又因为,
同理可得点B也在线段的垂直平分线上.由于两点确定一条直线,
所以直线就是线段CD的垂直平分线,
即垂直平分.
选项A:应该是垂直平分,不是垂直平分,该选项错误;
选项B:由上述推理可知,该选项正确,符合题意;
选项C:仅根据已知条件,无法得出平分,该选项错误;
选项D:已知条件中没有足够的信息能推出,该选项错误.
故答案选:B.
【点睛】本题考查了线段垂直平分线的判定定理,掌握到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上,以及两点确定一条直线是解题的关键.
15.如图,,,垂直平分,交于点E,交于点F,点G是线段上的一动点,若,,则的周长最小值是______.
【答案】
【分析】本题主要考查了三线合一定理,线段垂直平分线的性质,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
如图所示,连接,根据线段垂直平分线的性质得到,进而证明当、、三点共线,即点与点重合时,最小,最小值为,进而即可得到答案.
【详解】解:如图所示,连接,
是线段的垂直平分线,
,
的周长,
要使的周长最小,即要使最小,
当、、三点共线,即点与点重合时,最小,最小值为,
,,,
,
,
的周长最小值是,
故答案为:.
题型五:直角三角形的两个锐角互余
解题思路:① 确认三角形为直角三角形。② 运用性质:直角三角形的两个锐角互余,即两角之和为 90。③ 利用角度关系建立算式,求解未知角。④ 该结论是直角三角形的性质,不可用于判定直角三角形。
16.如图,在中,是斜边上的高,,则为______.
【答案】35
【分析】利用直角三角形两锐角互余,先推导与的关系,再推导与的关系,等量代换即可得到.
【详解】解:是直角三角形,,
,
是斜边上的高,
,即,
,
根据同角的余角相等,可得:,
,
.
17.如图,在中,,为边延长线上的一点,,,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先利用直角三角形两锐角互余求出的度数,再根据两直线平行,内错角相等,得到与相等,进而算出的大小。
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴.
18.如图,在中,,,分别过点,作过点的直线的垂线,,若,,则___________.
【答案】10
【分析】利用垂直的定义得到,由平角的定义及同角的余角相等得到,利用证得,由全等三角形对应边相等得到,,由即可求出长.
【详解】解:,,
,
,
∵,
,
,
在和中,
,
∴,
,,
则.
19.如图,在中,,以点为圆心,长为半径作弧,与交于点,以为圆心,长为半径作弧,与交于点,连结,,则的度数为( )
A. B. C. D.与的大小有关
【答案】B
【分析】设,,先由直角三角形两锐角互余得到,再由题意及等腰三角形的性质得到和,最后在中,由三角形内角和定理求解即可.
【详解】解:设,,则在中,,
由题意可知,
和是等腰三角形,
则,,
在中,由可得.
题型六:斜边的中线等于斜边的一半
解题思路:① 确认三角形为直角三角形。② 准确识别斜边,避免将直角边误判为斜边。③ 运用数量关系:斜边上的中线长 =斜边长。④ 利用该等式求解线段长度或证明线段相等。⑤ 其逆命题可用于判定直角三角形,注意区分性质与判定。
20.如图,公路与互相垂直,公路的中点与点被湖隔开.若测得的长为,则,两点间的距离为______________.
【答案】1.2
【分析】根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半求解.
【详解】解:∵公路与互相垂直,即,
∴是直角三角形,
∵点是的中点,的长为,
∴,即,两点间的距离为.
21.如图,在中,点在边上,,点,点分别是,的中点,,连接,则的长为_____.
【答案】
【分析】首先利用三线合一性质得到,然后根据直角三角形斜边中线等于斜边的一半求解即可.
【详解】解:∵,点是的中点,
∴,
∵点是的中点,
∴.
22.如图,在中,,点是边的中点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据直角三角形斜边上的中线性质得到,再根据等腰三角形的性质得到即可求解.
【详解】解:∵在中,,点D为边的中点,
∴,
∴,
∴.
23.如图,直角三角形中,分别是斜边上的高和中线,,则的值是( )
A.15 B.12 C. D.5
【答案】A
【分析】先由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,求出长度,并判定是等边三角形,再由三线合一得到长度,最后数形结合表示出要求的线段,代入值计算即可.
【详解】解:在中,为斜边上的中线,则,
,
,
则是等边三角形,
,
由三线合一可得是边上的中线,则,
.
题型七:锐角互余的三角形是直角三角形
解题思路:① 计算三角形中两个内角的和。② 检验两角之和是否等于 90。③ 结合三角形内角和 180,推得第三个内角为 90。④ 据此判定该三角形为直角三角形。⑤ 该结论是直角三角形的判定,与“直角三角形两锐角互余”互为逆命题。
24.在中,,则___________,是___________三角形.
【答案】
直角
【分析】本题考查直角三角形的判定.
由三角形的内角和定理,结合已知可得,即可判断三角形的形状.
【详解】解:∵在中,,
∴,
∴是直角三角形.
故答案为:,直角.
25.具备下列条件的中,不是直角三角形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题利用三角形内角和为,计算各选项中三角形的内角度数,判断是否存在直角,即可得出结论.
【详解】解:三角形的三个内角满足,
A ,
,得,
是直角三角形,不符合题意;
B ,
,
是直角三角形,不符合题意;
C ,
,
是直角三角形,不符合题意;
D ,
,
解得,三角形中不存在的角,
不是直角三角形,符合题意.
26.如图,,,,且,,三点在同一条直线上,连接,,则下列结论中错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据全等三角形的判定得到,根据等腰直角三角形的性质及全等三角形性质可得到,根据直角三角形的性质可得,再逐项判断即可解答.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
故项不符合题意;
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
故项不符合题意;
∵根据题意可知,无法证明,
故项符合题意;
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故不符合题意;
故选.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质及全等三角形性质,直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
27.如图,中,,,的垂直平分线相交于点P,分别交于点E,F,与,分别交于点D,G.,若的周长是,则________.
【答案】6
【分析】本题考查垂直平分线的性质,全等三角形的判定及性质,等腰三角形的性质,直角三角形的判定及性质,掌握相关的知识是解题的关键.
连接,,,由垂直平分线的性质得到,,从而由的周长是得到,根据,结合,,可得,证明,,得到,再由等腰三角形的“三线合一”与直角三角形斜边上中线的性质即可求解.
【详解】解:连接,,,
∵垂直平分,垂直平分,
∴,,
∵的周长是,即,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∵垂直平分,垂直平分,
∴,,
∴,
∵,,
∴,,
∴,,
∴,
∴是直角三角形,
∵,,
∴点H是的中点,
∴.
故答案为:6.
解答题
1.写出下列命题的逆命题,并判断它们是真命题还是假命题:
(1)如果,那么;
(2)如果一个三角形有一个角是钝角,那么它的另外两个角是锐角.
【答案】(1)
逆命题:如果,那么.是假命题
(2)
逆命题:如果一个三角形有两个角是锐角,那么它的第三个角是钝角.是假命题
【分析】将原命题的题设与结论互换得到逆命题,通过举反例判断逆命题的真假.
【详解】(1)解: 原命题的题设为,结论为,
将题设与结论互换,得逆命题:如果,那么,
取,,满足,但,
故该逆命题是假命题.
(2)解:原命题的题设为一个三角形有一个角是钝角,结论为它的另外两个角是锐角,
将题设与结论互换,得逆命题:如果一个三角形有两个角是锐角,那么它的第三个角是钝角,
若三角形的两个锐角分别为和,则第三个角为,是锐角,
故该逆命题是假命题.
2.如图,在四边形中,,为的中点,连接,,,延长交的延长线于点.求证:
(1);
(2)是的垂直平分线;
(3)猜想:线段,,之间关系,并说明理由.
【答案】(1)证明:,
,
又∵E为的中点,
,
在和中,
∴,
∴.
(2)证明:∵,
∴,
又∵,
∴是的垂直平分线;
(3)结论:,理由如下:
在和中,
,
,
,
由(1)可知,
,
即.
【分析】(1)先根据平行线的性质可得,再根据线段中点的定义可得,然后根据三角形全等的判定定理与性质即可得证;
(2)由(1)得,再由垂直平分线的判定即可证明;
(3)根据全等三角形的判定和性质得出,确定,由(1)可知,根据即可证明.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
3.如图, , , ,, 垂足分别为,
(1)证明: ;
(2)求的长.
【答案】(1)证明:∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴;
(2) .
【分析】(1)利用同角的余角相等求出,再利用“角角边”证明,
(2)根据全等三角形对应边相等可得然后计算即可得解.
【详解】(1)略.
(2)解:由(1)知,
∴
∴.
4.如图,在锐角三角形中,、分别是边,上的高,、分别是线段,的中点.
(1)求证:;
(2)连接,,若°,求的度数.
【答案】(1)证明:连接和,如图,
∵、分别是边,上的高,
∴,
∵是线段的中点,
∴,
∴为等腰三角形,
∵是线段的中点,
∴;
(2)
【分析】本题考查了直角三角形斜边中线的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理等知识,熟记直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半是解题的关键.
(1)连接和,由题意知,结合直角三角形斜边中线的性质得,利用等腰三角形的性质即可证明;
(2)根据题意得,由(1)知,,结合中点得,即,根据等腰三角形的性质得和,利用三角形内角和定理和平角的定义即可求得.
【详解】(1)略
(2)解:∵°,
∴,
由(1)知,,
∵线段的中点,
∴,
∴,
∴,,
∵
.
∴的度数是.
5. 如图,在中,于点D,E是上的一点,且.
(1)求证:;
(2)判断与的位置关系,并说明理由.
【答案】(1)
证明:∵,
∴,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,
又∵,
∴,
∴;
(2)
解:,理由如下:
如图,延长交于点,
由(1)得,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,直角三角形的判定和性质,题的关键是掌握全等三角形的判定定理.
(1)根据条件证明即可得出结论;
(2)根据(1)中的结论得出相等的角,然后利用直角三角形的判定即可得出结论.
【详解】(1)略
(2)略
试卷第1页(共3页)
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专题07直角三角形与逆命题.逆定理精讲学案
核心立意
这两节重在发展逆向推理思维。学生需要掌握互逆命题、互逆定理的概念,能够正确写出一个命题的逆命题并判断真假;系统学习直角三角形的性质与判定,厘清性质、判定的推理方向,规范几何证明的书写格式。本节是从单向推理走向双向推理的关键节点,为后续勾股定理、直角三角形全等的学习搭建逻辑基础。
互逆命题
① 若两个命题中,一个命题的条件是另一个命题的结论,同时它的结论是另一个命题的条件,则二者称为互逆命题。
② 其中一个命题叫做原命题,另一个叫做它的逆命题。
③ 每一个命题都有逆命题,构造方法:交换原命题的条件与结论。
④ 原命题的真假与逆命题的真假没有必然联系;可以通过举反例证明一个命题是假命题。
互逆定理
① 如果一个定理的逆命题经过严格证明是真命题,那么这个逆命题也是一个定理,这一对定理叫作互逆定理。
② 定理不一定存在逆定理:如果一个定理的逆命题是假命题,那么它没有逆定理。
③ 关键区别:所有命题都有逆命题;只有部分定理有逆定理。
直角三角形的定义、各部分名称与表示
① 有一个内角等于 90的三角形叫作直角三角形。
② 构成直角的两条边叫作直角边;直角所对的边叫作斜边,斜边是直角三角形中最长的边。
③ 符号记法:Rt ABC。
④ 直角三角形有且只有一个直角,其余两个内角一定是锐角。
⑤ 等腰直角三角形:两条直角边相等;两个锐角都是 45;同时具备等腰三角形与直角三角形的全部性质。
直角三角形的性质
① 两锐角互余:直角三角形的两个锐角的和等于 90。
几何语言:在RtABC 中, C=90,A+B=90。
② 斜边上的中线等于斜边的一半。
几何语言:在RtABC 中, C=90,点 D 是斜边 AB 的中点,则 CD=AB。
③ 30 角的性质:在直角三角形中,如果一个锐角等于 30,那么这个角所对的直角边等于斜边的一半。
几何语言:在Rt ABC 中,C=90,A=30^,则 BC=AB。
直角三角形的判定
① 利用角判定:有两个角互余的三角形是直角三角形。
几何语言:在ABC 中,A+ B=90,ABC 是直角三角形,C=90。
② 利用中线判定:如果三角形一边上的中线等于这条边长的一半,那么这个三角形是直角三角形,该边为斜边。
几何语言:在 ABC 中,D 是 AB 的中点,若 CD=AB,则 ABC 是直角三角形,C=90。
③ 30性质的逆用:仅在直角三角形内,如果一条直角边等于斜边的一半,那么这条直角边所对的锐角为 30。
重点辨析
① 逆命题与逆定理:逆命题只需要交换条件和结论,无须为真;逆定理不仅要有逆命题,还必须经过证明是真命题。
② 改写逆命题时,要先把原命题完整拆分为条件和结论,不能只调换个别词语,防止丢失原命题中的限定条件(如“在同一个三角形中”)。
③ “斜边上的中线等于斜边的一半”只适用于直角三角形的斜边。普通三角形不具备这条性质。
④ 中线性质与中线判定不能互推滥用:
直角三角形 ⇒ 斜边上的中线等于斜边的一半;
一边中线等于该边的一半 ⇒ 直角三角形,这条边是斜边;
直角三角形中,直角边上的中线不等于直角边的一半。
⑤ 30的性质及其逆用,适用前提是已经确定该三角形为直角三角形。不能用这条结论证明一个普通三角形是直角三角形。
⑥ 等腰直角三角形需要同时满足两个条件:有一个内角是直角,并且两条直角边相等。只知道一个直角或者只知道两边相等,不能判定为等腰直角三角形。
① 写逆命题时,仅调换部分文字,没有完整交换全部条件与结论,遗漏重要的限制条件。
② 主观认为每一个定理都有逆定理,把定理的逆命题直接当作逆定理,忽略“逆命题需要证明为真”这一必要步骤。
③ 应用斜边中线的性质时,忽略两个必要前提:三角形是直角三角形、线段是斜边上的中线。
④ 混淆 30角的对边,错误地把长直角边当作 30角的对边,套用“直角边等于斜边的一半”。
⑤ 使用中线判定直角三角形时,没有验证这条边是否是最长边,随意把结论套用到任意一条边上。
⑥ 把直角三角形特有的“两锐角互余”,错误地当作任意三角形的角度关系使用。
⑦ 在直角三角形中,把“中线等于边长的一半”错误地用到直角边上。
⑧ 使用 Rt记号进行推理时,不指明哪个角是直角,推理缺少关键条件。
⑨ 进行双向推理时,混淆性质(已知图形,推边角关系)和判定(已知边角关系,推图形形状)的逻辑方向。
题型
考察方向
难度
题型一
写出命题的逆命题
★★
题型二
判断是否为互逆命题
★★
题型三
互逆定理
★★★
题型四
线段垂直平分线的判定
★★★★
题型五
直角三角形的两个锐角互余
★★
题型六
斜边的中线等于斜边的一半
★★★
题型七
锐角互余的三角形是直角三角形
★★
拔高题
5题
星级说明:★★基础;★★★中档;★★★★拔高
题型一:写出命题的逆命题
解题思路:① 将原命题改写为“如果……,那么……”的标准形式。② 互换条件与结论。③ 优化语句,保留全部限定条件。④ 仅写出逆命题,无须判定真假。
1.若,则,它的逆命题是_________________________.
2.命题“如果,那么”的逆命题是( )
A.如果,那么 B.如果,那么
C.如果,那么 D.如果,那么
3.命题“互为余角的两个角之和等于”的逆命题为_______.
4.下列命题中,其逆命题是真命题的是( )
A.邻补角互补
B.若,则
C.全等三角形的对应边相等
D.若,则
题型二:判断是否为互逆命题
解题思路:① 分别提取两个命题的条件与结论。② 验证二者是否完全互换:第一个命题的条件是第二个命题的结论,第一个命题的结论是第二个命题的条件。③ 命题的真假不作考量,满足互换关系即为互逆命题。
5.题设和结论正好相反的两个命题叫做_______.如果把其中一个叫做原命题,那么另一个叫做它的_______.
6.“直角都相等”与“相等的角是直角”是( )
A.互为逆命题 B.互逆定理 C.公理 D.假命题
7.命题“如果|x|=|y|,那么x2=y2”的逆命题是( )
A.如果|x|≠|y|,那么x2≠y2 B.如果|x|=|y|,那么x2≠y2
C.如果x2=y2,那么|x|=|y| D.如果x2≠y2,那么|x|≠|y|
题型三:互逆定理
解题思路:① 写出给定定理的逆命题。② 验证逆命题是否可以证明为真命题。③ 若逆命题为真,则二者为互逆定理;若逆命题为假,则原定理不存在逆定理。④ 明确:所有定理都存在逆命题,但未必存在逆定理。
8.定理“平行四边形的每一组邻角都互补”的逆定理是:_________.
9.下列命题有逆定理的是( )
A.全等三角形的对应角相等 B.两直线平行,同位角相等
C.如果两个角都是,那么这两个角相等 D.对顶角相等
10.“两边相等的三角形是等腰三角形”有逆定理吗?______.(填“有”或“没有”)
11.下列定理中,有逆定理的是( )
A.对顶角相等
B.全等三角形的对应角相等
C.两个全等三角形的面积相等
D.平面内,线段的垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等
题型四:线段垂直平分线的判定
解题思路:① 若一点到线段两个端点的距离相等,则该点在线段的垂直平分线上。② 欲证明某直线是线段的垂直平分线,必须找到两个满足上述条件的点。③ 依据“两点确定一条直线”完成证明。④ 仅证得一个点,只能说明该点在垂直平分线上,不能证明整条直线为垂直平分线。
12.如图,点O是内一点,且,则点O是___________的交点.
13.近年来,高速铁路的规划与建设成为各地政府争取的重要项目,如图,三地都想将高铁站的修建项目落户在当地,但是,国资委为了使三地的民众都能享受高铁带来的便利,决定将高铁站修建在到三地距离都相等的地方,则高铁站应建在( )
A.三条高的交点 B.三条角平分线的交点
C.三条中线的交点 D.三条边的垂直平分线的交点
14.如图,,,下列判断正确的是( )
A.CD垂直平分AB B.AB垂直平分CD
C.CD平分 D.
15.如图,,,垂直平分,交于点E,交于点F,点G是线段上的一动点,若,,则的周长最小值是______.
题型五:直角三角形的两个锐角互余
解题思路:① 确认三角形为直角三角形。② 运用性质:直角三角形的两个锐角互余,即两角之和为 90。③ 利用角度关系建立算式,求解未知角。④ 该结论是直角三角形的性质,不可用于判定直角三角形。
16.如图,在中,是斜边上的高,,则为______.
17.如图,在中,,为边延长线上的一点,,,则的大小为( )
A. B. C. D.
18.如图,在中,,,分别过点,作过点的直线的垂线,,若,,则___________.
19.如图,在中,,以点为圆心,长为半径作弧,与交于点,以为圆心,长为半径作弧,与交于点,连结,,则的度数为( )
A. B. C. D.与的大小有关
题型六:斜边的中线等于斜边的一半
解题思路:① 确认三角形为直角三角形。② 准确识别斜边,避免将直角边误判为斜边。③ 运用数量关系:斜边上的中线长 =斜边长。④ 利用该等式求解线段长度或证明线段相等。⑤ 其逆命题可用于判定直角三角形,注意区分性质与判定。
20.如图,公路与互相垂直,公路的中点与点被湖隔开.若测得的长为,则,两点间的距离为______________.
21.如图,在中,点在边上,,点,点分别是,的中点,,连接,则的长为_____.
22.如图,在中,,点是边的中点,则( )
A. B.
C. D.
23.如图,直角三角形中,分别是斜边上的高和中线,,则的值是( )
A.15 B.12 C. D.5
题型七:锐角互余的三角形是直角三角形
解题思路:① 计算三角形中两个内角的和。② 检验两角之和是否等于 90。③ 结合三角形内角和 180,推得第三个内角为 90。④ 据此判定该三角形为直角三角形。⑤ 该结论是直角三角形的判定,与“直角三角形两锐角互余”互为逆命题。
24.在中,,则___________,是___________三角形.
25.具备下列条件的中,不是直角三角形的是( )
A. B.
C. D.
26.如图,,,,且,,三点在同一条直线上,连接,,则下列结论中错误的是( )
A. B.
C. D.
27.如图,中,,,的垂直平分线相交于点P,分别交于点E,F,与,分别交于点D,G.,若的周长是,则________.
解答题
1.写出下列命题的逆命题,并判断它们是真命题还是假命题:
(1)如果,那么;
(2)如果一个三角形有一个角是钝角,那么它的另外两个角是锐角.
2.如图,在四边形中,,为的中点,连接,,,延长交的延长线于点.求证:
(1);
(2)是的垂直平分线;
(3)猜想:线段,,之间关系,并说明理由.
3.如图, , , ,, 垂足分别为,
(1)证明: ;
(2)求的长.
4.如图,在锐角三角形中,、分别是边,上的高,、分别是线段,的中点.
(1)求证:;
(2)连接,,若°,求的度数.
5. 如图,在中,于点D,E是上的一点,且.
(1)求证:;
(2)判断与的位置关系,并说明理由.
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