内容正文:
第29章 三角初步
29.2 解直角三角形
(第2课时)一般三角形中的直角三角形
年 级:九年级上册 学 科:数学(沪教版)
情境引入
不是直角三角形,能否用三角比
等腰三角形中,,,。要用三角比求腰长,图中还缺少什么?
答:缺少可使用边角关系的直角三角形。
原三角形没有直角。
作一条高,可以得到直角三角形。
方法:先思考怎样把熟悉的方法用到新图形。
注意:不能在普通三角形中直接套直角三角形边比。
新知讲授
作高:把问题转化为直角三角形
目标
在图中得到一个含有已知边角的直角三角形。
作法
从一个顶点向它的对边作垂线,明确垂足。
选择
优先让已知角与已知边进入同一个直角三角形。
新知讲授
底边与高必须对应
在中,,,。若以为底,应从哪个顶点作高?用底和高写出面积公式。
答:从顶点作高;。
作,垂足为。
底边与高必须对应。
因为不垂直,不能把当作高。
方法:底边选定后,从对顶点作垂线。
注意:三角形的一条斜边不能随意充当高。
新知讲授
等腰三角形:底边上的高有何作用
等腰三角形中,,。作一条辅助线,把它分成两个全等的直角三角形,并写出平分关系。
答:,。
作,垂足为。
等腰三角形的底边高也是中线。
它也是顶角平分线,得到两个相等的锐角。
方法:作等腰三角形底边上的高可同时得到两种平分关系。
注意:这些平分关系依赖AB=AC这一条件。
例题讲解
例 3
在等腰三角形中,已知,,。求它的腰长和底角(长度保留三位小数)。
答:。
等腰三角形的两底角相等。
。
方法:已知顶角,先用内角和求底角。
注意:40°是顶角,不是小直角三角形的底角。
例题讲解
例 3
在等腰三角形中,已知,,。求它的腰长和底角(长度保留三位小数)。
答:作后,。
作,垂足为。
由,得。
。
方法:等腰三角形的底边高同时平分底边。
注意:BD是BC的一半,不能仍代入6。
例题讲解
例 3
在等腰三角形中,已知,,。求它的腰长和底角(长度保留三位小数)。
答:;两底角均为。
作,得、。
在中,。
。
方法:腰AB在小直角三角形中是斜边。
注意:最后同时回答腰长和底角。
例题讲解
例 3
在等腰三角形中,已知,,。求它的腰长和底角(长度保留三位小数)。试通过作腰上的高求腰长。
答:,与作底边高所得结果相同。
作,。
。
。
方法:用公共的高连接两个直角三角形。
注意:腰上的高通常不平分底边或顶角。
例题讲解
变式
例 3
在等腰三角形中,,,。求腰长和底边上的高。
答:,高。
作,则,。
。
。
方法:先将顶角和底边分别平分。
注意:高AD与腰AB是不同的线段。
例题讲解
辨析
辨析:作高后哪些平分关系成立
(1)任意三角形的高都平分对边。
×
本课的平分关系依赖等腰条件。
(2)等腰三角形底边上的高平分顶角。
√
底边高也是顶角平分线。
(3)等腰三角形腰上的高也一定平分顶角。
×
必须区分底边上的高与腰上的高。
方法:每个平分结论都写出适用条件。
注意:不能把等腰三角形的结论推广到任意高。
例题讲解
例 4
在中,已知,,。求边上的高及的面积(结果保留三位小数)。
答:作,在中求。
过点作,垂足为。
已知与。
所求高是的对边。
方法:从底边AC的对顶点B作高。
注意:所选直角三角形要含已知边AB和已知角A。
例题讲解
例 4
在中,已知,,。求边上的高及的面积(结果保留三位小数)。
答:。
作。
。
。
方法:高是对边,已知AB是斜边,选择sin。
注意:后续求面积时保留高的更多位数。
例题讲解
例 4
在中,已知,,。求边上的高及的面积(结果保留三位小数)。
答:高约为,面积约为。
作,。
。
。
方法:用AC乘它所对应的高BD。
注意:面积与边长的单位分别是平方单位和长度单位。
新知讲授
为什么中间结果应多保留一些位数
本题的高
,最终按要求写为。
继续求面积
内部使用未取舍的高,得。
结果
面积保留三位小数为。
习惯
中间多保留,最后再取舍;避免误差随计算积累。
例题讲解
变式
例 4
在中,,,。求边上的高及的面积。
答:高,面积。
作。
。
。
方法:先借正弦求高,再回到面积公式。
注意:30°是已知边AB与底边AC的夹角。
例题讲解
变式
变式:同一条件也能选择另一条高
在中,,,。若以为底,从作高,求该高及面积。
答:这条高为,面积仍为。
从向所在直线作垂线,垂足为。
。
。
方法:换了底边就必须换成对应的高。
注意:垂足可能在边的延长线上,垂直距离仍是高。
例题讲解
变式
逆向变式:由面积求边长
在中,,,面积为。求。
答:。
作。
由,得。
。
方法:先由面积反求高,再由高反求斜边。
注意:面积条件不能直接当作某条边长。
例题讲解
辨析
错解分析:斜边不能充当高
在中,,,。小明写。指出错误并改正。
答:错误是把当成高;正确面积为。
作,不垂直。
。
。
方法:先找垂直关系,再代入底乘高。
注意:图中任何一条斜边都不能随意当作高。
课堂练习
练习1
在中,,。求的长及的面积(结果保留三位小数)。
答:。
作,则。
。
。
方法:底边高把80°分成两个40°。
注意:求得BD后还要乘2得到BC。
课堂练习
练习1
在中,,。求的长及的面积(结果保留三位小数)。
答:,面积约为。
作,。
。
。
方法:底边与高都使用未取舍的三角比计算式。
注意:不能把已经保留三位的底边反复代入。
课堂练习
练习2
在中,,。(1)求(结果精确到);(2)求的面积。
答:,。
作,则。
,。
,。
方法:底角在小直角三角形中仍是同一个角。
注意:先用完整角度计算,再分别精确到1′。
课堂练习
练习2
在中,,。(1)求(结果精确到);(2)求的面积。
答:高,面积。
作,则。
。
。
方法:已知腰和半底边,可直接用勾股定理求高。
注意:面积计算使用整个底边BC=24。
课堂练习
练习3
在中,,,。求的面积。
答:。
作,垂足为。
。
。
方法:选择已知边BC为底,从A作高。
注意:本题未要求近似值,保留精确根式。
课堂练习
练习4
在中,,。求的长。
答:底边上的高。
作,垂足为。
。
。
方法:已知的是正弦值,可直接求对边长度。
注意:不必先用计算器反求∠B。
课堂练习
练习4
在中,,。求的长。
答:。
作,由正弦值得。
。
由等腰条件,。
方法:先求半底边BD,再利用中线性质。
注意:不能把BD=6直接写成BC=6。
课堂总结
作高转化
解决问题
转化目标
普通三角形作高
得到可解的直角三角形
等腰结构
底边高平分底边与顶角
腰成为小三角形斜边
面积问题
先求与已知底边对应的高
再用二分之一底乘高
选择与检查
可直接用边比或勾股定理
中间多保留,最后再取舍
特别提醒:作高后看清整个底边与半底边,并始终配对底和高。
针对训练
训练1 选择:哪一条辅助线最直接
等腰三角形中,,已知顶角和底边,要求腰长。哪条辅助线最便于利用平分关系?
A. 作
B. 连接中点与
C. 延长
D. 只标出两条腰相等
答:A。
从顶点向底边作高。
同时得到半底边和半顶角。
方法:优先考虑能同时利用多个条件的辅助线。
注意:辅助线必须产生有用的直角三角形。
针对训练
训练2 填空:等腰三角形中的三步
在中,,。作。填空:____,____,____。
答:,,。
作,等腰条件给出。
。
。
方法:先识别已知边与所求边,再选关系式。
注意:最后按要求取近似值。
针对训练
训练3 判断:高的性质有条件
(1)任意三角形作高后,都能形成直角三角形。
√
垂足处的角是直角。
(2)在等腰三角形中,底边高也平分顶角。
√
这是等腰三角形的性质。
(3)用一定能得到三角形面积。
×
只有AB与AC垂直时才能这样计算。
方法:区分一般三角形与等腰三角形的性质。
注意:面积公式里的底和高必须互相垂直。
方法总结
作高后的两种常见结构
方法1 等腰三角形
① 优先作底边上的高。
② 标出半底边、半顶角和直角。
方法2 已知两边及夹角
① 选一条已知边为底。
② 用另一边与夹角的正弦求对应的高。
针对训练
训练4 计算:等腰三角形与60°
在等腰三角形中,,。求及三角形面积。
答:,面积为。
作,。
,,故。
。
方法:先识别已知边与所求边,再选关系式。
注意:最后按要求取近似值。
针对训练
训练5 计算:求对应的高与面积
在中,,,。求边上的高及三角形面积。
答:高为,面积为。
作。
。
。
方法:先识别已知边与所求边,再选关系式。
注意:最后按要求取近似值。
针对训练
训练6 计算:已知底边与底角
等腰三角形中,,,。求腰长和面积(结果保留三位小数)。
答:腰长约为,面积约为。
作,得。
。
,。
方法:底角已知,无须先求顶角再平分。
注意:求面积时使用整条底边10。
方法总结
由角和边求长度
方法1 求腰长
① 在小直角三角形中辨认斜边。
② 用半底边除以对应锐角的正弦值或余弦值。
方法2 求底边或高
① 由腰长乘对应锐角的正弦值或余弦值。
② 半底边需要乘2,高不需要乘2。
针对训练
训练7 逆向计算:面积给出高
在中,,,面积为。求。
答:。
作。
。
。
方法:把面积条件先转化为高的长度。
注意:求出的6是高BD,不是斜边AB。
针对训练
训练8 综合:两边条件求角与面积
在等腰三角形中,,。求与面积(角度精确到)。
答:,面积为。
作,得。
,。
,。
方法:先识别已知边与所求边,再选关系式。
注意:最后按要求取近似值。
针对训练
训练9 错解分析:顶角要不要平分
在等腰三角形中,,。作后,小明写。指出错误并求。
答:应使用;。
作,则。
。
。
方法:把所用锐角定位到小直角三角形内。
注意:整个顶角60°不是∠BAD。
方法总结
逆向求解与错解检查
方法1 从面积反推
① 由面积与底边求对应的高。
② 再由高和锐角反求所需边长。
方法2 检查平分关系
① 底边高把等腰三角形分成两半。
② 全角与半角、底边与半底边不能混用。
针对训练
训练10 比较:腰相同,面积是否相同
两个等腰三角形的腰长都为10,顶角分别为和。分别求面积并比较大小。
答:面积分别为与;后者较大。
分别作底边上的高,顶角各分成两半。
前者:底边,高,面积。
后者:底边,高,面积。
方法:分别求底与高,不能只比较某一条边。
注意:两条腰相同并不保证面积相同。
针对训练
训练11 应用:等腰装饰旗
一面等腰三角形装饰旗的两条腰都长40厘米,顶角为。求底边长和用料面积(结果保留三位小数)。
答:底边约厘米;面积约平方厘米。
作底边上的高,半顶角为。
,高。
。
方法:先把旗面转为两个全等直角三角形。
注意:面积用平方厘米,不能只写厘米。
针对训练
训练12 应用:三角形花坛
三角形花坛中,两条边米、米,夹角。求边上的高及花坛面积(结果保留三位小数)。
答:高约米;面积约平方米。
作。
。
。
方法:把18米边作为底,求与其对应的高。
注意:使用未取舍的高求面积,最后按要求取舍。
方法总结
把实际图形转为计算模型
方法1 明确图形条件
① 区分等腰条件与一般三角形条件。
② 作高时让已知角与已知边进入小直角三角形。
方法2 形成完整答案
① 底边、高、面积分别对应不同量。
② 计算保留足够位数,最后写清单位。
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