内容正文:
八年级上册 · 数学(浙教版)
第6讲 直角三角形(2.5~2.6)
(一)逆命题和逆定理
例题精析
例1 命题“等腰三角形两腰上的高相等”的逆命题是________,这个逆命题是________命题。
▸思路点拨 先确定该命题的条件和结论,然后把它们交换位置。
▸过程详解 如果一个三角形两边上的高相等,那么这个三角形是等腰三角形 真
▸总结升华 定理不一定有逆定理,但一定有逆命题,一个定理的逆命题只有经过推理证明是正确的,才能叫作原定理的逆定理,否则该定理就不存在逆定理。
变式训练
1. 命题“等腰三角形底边上的高线与中线互相重合”的逆命题是________,这个逆命题是________命题。
例2 已知命题:“ 是等边三角形 内的一点,若点 到三边的距离相等,则 。”
(1)写出它的逆命题。判断其逆命题成立吗?若成立,请给出证明。
(2)进一步证明:点 到等边三角形 各边的距离之和为定值。
▸思路点拨 (1)根据题意画出图形,写出已知和求证,利用线段垂直平分线的性质定理及逆定理,角平分线的性质定理来推导证明命题的正确性;(2)利用等面积法求解。
▸过程详解 解:(1)逆命题: 是等边三角形 内的一点,若 ,则点 到三边的距离相等。该逆命题成立。
证明:如图,因为 ,所以点 在 的垂直平分线上。因为 ,所以点 在 的垂直平分线上,所以 是 的垂直平分线,又因为 ,所以 平分 ,同理, 平分 , 平分 ,所以 是 三个角的平分线的交点,所以点 到三边的距离相等。
(2)证明:因为 且 ,所以由面积法可得,点 到各边的距离之和=任意边上的高线长,即为定值。
▸总结升华 线段垂直平分线的逆定理“到线段两端距离相等的点在线段的垂直平分线上”。当图形中高线较多时,常用等面积法求解线段长度问题。
变式训练
2. 如图, 是等边三角形。
(1)若 ,求证: 是等边三角形。
(2)请问(1)中的逆命题成立吗?若成立,请证明;若不成立,请用反例说明。
(二)直角三角形的性质
例题精析
例3 图1的指甲剪利用杠杆原理操作,图2是使用指甲剪的侧面示意图,,杠杆 与上臂 重合;使用时, 刚好至点 ,当 时,恰好 平分 ,若 ,则 ________。
▸思路点拨 延长 交 于点 ,先根据平行线的性质求出 ,进而求出 ,根据直角三角形两锐角互余求出 ,进而求出 ,即可求出 。
▸过程详解 解:延长 交 于点 ,如图,因为 ,所以 ,所以 ,因为 ,所以 。因为 平分 ,所以 ,所以 。故答案为 12。
▸总结升华 本题主要考查了平行线的性质,角平分线的定义,直角三角形两锐角互余等知识。
变式训练
3. 如图,小明在计算机上用“几何画板”画了一个 Rt,,并画出了两锐角的角平分线 , 及其交点 。小明发现,无论怎样变动 Rt 的形状和大小, 的度数是定值,这个定值为________。
例4 如图,在 中,,, 的垂直平分线交 于点 ,交 于点 ,,则 等于( )
▸思路点拨 连结 ,先由直角三角形的性质求出 的度数,由 的垂直平分线交 于点 ,交 于点 ,垂足为 ,可得 ,由 可知 ,故可得出 ,根据 可得出 的长,进而得出 的长。
▸过程详解 解:如图,连结 ,因为在 中,,,所以 。因为 的垂直平分线交 于点 ,交 于点 ,所以 ,,所以 ,所以 ,因为 ,所以 。所以 。故选 D。
▸总结升华 此题考查了线段垂直平分线的性质以及含 角的直角三角形的性质,熟练掌握直角三角形的性质是解题的关键。
变式训练
4. 将一副三角板如图所示叠放在一起,若 ,则阴影部分 的面积是________。
例5 如图,在 中,点 在 上,且 , 为 的中点, 为 的中点,连结 交 于点 ,连结 。
(1)求证:。
(2)若 ,求线段 ,, 之间的数量关系。
▸思路点拨 (1)由 , 为 的中点,根据等腰三角形的“三线合一”性质可得 是直角三角形,由 为 的中点,再根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可得结论;(2)当 时,可得 为等腰直角三角形,由线段垂直平分线的性质可得 ,再由 ,得 。
▸过程详解 (1)证明:因为 , 为 的中点,所以 ,所以 ,又因为 为 的中点,所以 。
(2)解:因为 ,,所以 ,所以 ,又因为 为 的中点,所以 ,所以 为 的垂直平分线,所以 ,所以 ,又因为 ,所以 。
▸总结升华 本题考查了等腰三角形的性质、直角三角形斜边上的中线的性质和线段垂直平分线的性质,解题的关键是熟练运用等腰三角形和直角三角形的性质。
变式训练
5. 如图,在 中, 是边 上的高线, 是边 上的中线,且 , 于点 。
(1) 是 的中点吗?试说明理由。
(2)求证:。
(三)直角三角形的判定
例题精析
例6 如图,在 中,,, 为 的中点,,垂足为 ,过点 作 ,交 的延长线于点 ,连结 交 于点 。试猜想 是什么三角形,并证明你的猜想。
▸思路点拨 先证 为等腰直角三角形,得 ,再证 (SAS),得到 ,最后用互余即可得 , 为直角三角形得证。
▸过程详解 解: 为直角三角形。证明:因为 ,,所以 。因为 ,所以 。因为 ,所以 。所以 为等腰直角三角形,所以 。因为 为 的中点,所以 。在 和 中,因为 ,,,所以 (SAS),所以 。因为 ,即 ,所以 ,所以 ,所以 为直角三角形。
▸总结升华 本题考查了等腰直角三角形的性质及判定、三角形全等、互余等知识,充分利用 角得等腰直角三角形是解题的关键。
变式训练
6. 如图,, 分别是 的高线与角平分线, 与 交于点 ,。求证: 是直角三角形。
(四)等腰直角三角形
例题精析
例7 如图,在 中,,, 是 的中点,点 在 上,点 在 上,连结 且 。求证: 为等腰直角三角形。
▸思路点拨 连结 ,由直角三角形斜边上的中线知 ,证 即可得到 ,,根据互余可得证。
▸过程详解 证明:连结 。因为 ,,所以 。因为 是 的中点,,,所以 ,,。因为 ,所以 ,在 和 中,因为 ,,,所以 。所以 ,。所以 ,所以 为等腰直角三角形。
▸总结升华 本题考查了等腰直角三角形的性质及判定、直角三角形斜边上的中线的性质、三角形全等、互余等知识。
变式训练
7. 如图,在等腰三角形 中,, 为 边的中点,过点 作 ,交 于点 ,交 于点 ,若 ,则 的长为( )
A.3
B.6
C.9
D.18
链接好题
1. 在 中,已知点 在 上,且 ,点 在 的延长线上,且 。
(1)如图1,若 ,,求 的度数。
(2)试探求 与 的数量关系。
(3)如图2,若 平分 , 于点 ,求证:。
参考答案
变式训练 1 如果一个三角形中一边上的高线与中线互相重合,那么这个三角形是等腰三角形 真
变式训练 2 (1)证明:因为 是等边三角形,所以 ,。因为 ,所以 ,所以 。在 和 中,因为 ,,,所以 (SAS),同理,得 ,,所以 ,所以 是等边三角形。
(2)(1)中的逆命题成立。证明:因为 是等边三角形,所以 ,。因为 是等边三角形,所以 ,所以 ,,,,所以 。在 和 中,因为 ,,,所以 (AAS)。同理,得 ,即 ,所以 。
变式训练 3
变式训练 4
变式训练 5 (1) 是 的中点。理由如下:如图,连结 。因为 是边 上的高线, 是边 上的中线,所以 。因为 ,所以 。因为 ,所以 是 的中点。
(2)证明:由(1)知 得 。因为 ,所以 。由外角的性质得 ,所以 。
变式训练 6 证明:因为 ,所以 。因为 平分 ,所以 ,所以 。又因为 ,所以 。又因为 ,所以 ,所以 ,即 是直角三角形。
变式训练 7 B
链接好题 1 (1)在 中,,,所以 ,因为 ,所以 ,所以 ,因为 ,所以 ,因为 ,所以 ,所以 。
(2),理由如下:在 中,设 ,,所以 ,因为 ,所以 ,所以 ,因为 ,所以 ,因为 ,所以 ,所以 ,所以 。
(3)因为 ,所以 。因为 ,所以 ,设 ,则 。因为 平分 ,所以 ,所以 ,即 ,所以 ,所以 ,所以 ,所以 ,因为 ,所以 ,即 。
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