内容正文:
第一章 三角形 知识清单
一、核心知识总结(必背・单元重点)
1. 三角形中的线段和角
1.1 三角形的三边关系
三角形的任意两边之和大于第三边。
示例:三条线段长为 ,, 时,因为 ,能组成三角形;长为 ,, 时,因为 ,不能组成三角形。
1.2 三角形的两边之差
三角形的任意两边之差小于第三边。
示例:在 中,。
注意:”两边之差小于第三边”可由”两边之和大于第三边”移项得到。如由 得 ,即 。
1.3 三角形的边角关系
在同一个三角形中,较大的边所对的角也比较大,较大的角所对的边也比较大(简称”大边对大角,大角对大边”)。
示例:在 中,若 ,则 。
1.4 三角形的中线、角平分线、高
三角形的中线
在三角形中,连接一个顶点与它的对边中点的线段,叫作三角形的中线。
示例:在 中,点 在 上,,线段 是 的中线。
三角形的角平分线
在三角形中,一个内角的平分线与这个角的对边相交,这个角的顶点与交点之间的线段叫作三角形的角平分线。
示例:在 中,点 在 上,,线段 是 的角平分线。
三角形的高线
从三角形的一个顶点向它的对边所在直线作垂线,顶点与垂足之间的线段叫作三角形的高线,简称三角形的高。
示例:在 中,,垂足为 ,线段 是 的边 上的高。
2. 全等三角形
2.1 全等三角形的定义
一个三角形经过平移、轴对称或旋转变换后得到另一个三角形,这两个三角形可以重合。我们把两个能完全重合的三角形叫作全等三角形。
示例:把 平移、轴对称或旋转得到 ,变换前后的两个三角形可以重合,它们全等。
2.2 全等三角形的记法与对应关系
和 全等,记作 ,读作” 全等于 “。
顶点 和 , 和 , 和 是对应顶点; 和 , 和 , 和 是对应边; 和 , 和 , 和 是对应角。
注意:用符号表示两个三角形全等时,通常把对应顶点的字母写在对应的位置上。
2.3 全等三角形的性质
全等三角形的对应边相等,对应角相等。
如果 ,那么 ,,,,,。
示例:已知 ,则 。
3. 全等三角形的判定
3.1 边角边()
两边及其夹角分别相等的两个三角形全等(简写成“边角边”或””)。
在 和 中,如果 ,,,那么 。
示例:在 和 中,,,,则 ()。
注意:”边角边”中的角必须是两边的夹角,否则不能判定两个三角形全等。
3.2 角边角()
两角及其夹边分别相等的两个三角形全等(简写成“角边角”或””)。
在 和 中,如果 ,,,那么 。
示例:在 和 中,,,,则 ()。
3.3 角角边()
两角分别相等且其中一组等角的对边相等的两个三角形全等(简写成“角角边”或””)。
在 和 中,如果 ,,,那么 。
示例:在 和 中,,,,则 ()。
注意: 是”角边角”的推论:两角分别相等时,由三角形内角和定理可得第三组角也相等,从而可用 判定。
3.4 边边边()
三边分别相等的两个三角形全等(简写成“边边边”或””)。
在 和 中,如果 ,,,那么 。
示例:在 和 中,,,,则 ()。
3.5 三角形的稳定性
三角形三条边的长度确定后,三角形的形状和大小就完全确定,这叫作三角形的稳定性。
示例:用三根细木棒钉成的三角形框架,形状不会改变;用四根细木棒钉成的四边形框架,形状可以改变。
3.6 直角三角形全等的判定()
斜边和一条直角边分别相等的两个直角三角形全等(简写成“”)。
在 和 中,,如果 ,,那么 。
示例:在 和 中,,,,则 ()。
注意: 只适用于直角三角形,且”斜边”与”一条直角边”要分别对应相等。
4. 线段垂直平分线与角平分线
4.1 线段垂直平分线的性质定理
线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等。
示例:若点 在线段 的垂直平分线 上,则 。
4.2 线段垂直平分线性质定理的逆定理
到线段两端距离相等的点在线段的垂直平分线上。
示例:若 ,则点 在线段 的垂直平分线上。
注意:线段的垂直平分线是到线段两端距离相等的点的集合;三角形三条边的垂直平分线交于一点。
4.3 角平分线的性质定理
角平分线上的点到角两边的距离相等。
示例:若点 在 的平分线上,且 ,,垂足分别为 ,,则 。
4.4 角平分线性质定理的逆定理
角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上。
示例:若点 在 内,且 ,,,则点 在 的平分线上。
注意:角平分线是角的内部到角两边距离相等的点的集合;三角形的三条角平分线交于一点。
5. 等腰三角形
5.1 等腰三角形的定义
有两条边相等的三角形叫作等腰三角形,相等的边叫作腰。
示例:在等腰 中,,则 , 是腰, 是底边。
5.2 等腰三角形的性质
等腰三角形的两底角相等(简称“等边对等角”)。
等腰三角形底边上的高线、中线及顶角平分线重合(简称“三线合一”)。
示例:在 中,,则 ;若 是底边 上的中线,则 同时也是高线和顶角平分线。
5.3 等腰三角形的判定
有两个角相等的三角形是等腰三角形(简称“等角对等边”)。
示例:在 中,若 ,则 。
5.4 等边三角形的定义与性质
三边都相等的三角形叫作等边三角形。
等边三角形的各角都等于 。
示例:在等边 中,,。
5.5 等边三角形的判定
三个角都相等的三角形是等边三角形;有一个角是 的等腰三角形是等边三角形。
示例: 的 是等边三角形;等腰 中若顶角为 ,则它是等边三角形。
5.6 含 角的直角三角形
在直角三角形中,如果一个锐角等于 ,那么它所对的直角边是斜边的一半。
示例:在 中,,,则 。
5.7 直角三角形斜边上的中线
直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半。
示例:在 中,, 是斜边 的中点,则 。
二、二级结论与方法技巧
1. 常用二级推论
1.1 第三边的取值范围
已知三角形两边长为 ,(),则第三边 满足 。如两边长为 ,,则第三边 满足 。
1.2 中线等分面积
三角形的一条中线把它分成面积相等的两个三角形,即 。如 是 的中线,则 与 等积。
1.3 全等三角形的对应线段相等
全等三角形的对应高、对应中线、对应角平分线分别相等。如 ,, 分别是对应高,则 。
1.4 三线共点
三角形三条边的垂直平分线交于一点,三条角平分线交于一点(角平分线的交点到三边距离相等)。
1.5 等腰三角形”三线合一”的互推
等腰三角形底边上的中线、高线、顶角平分线三线合一:已知”底边中点”“垂直底边”“平分顶角”之一,可推出另外两个。如 且 平分顶角,则 也是底边中线和高。
1.6 顶角外角与底边平行
等腰三角形顶角的外角平分线平行于底边。如 , 平分外角 ,则 。
1.7 含 角直角三角形的逆用
在直角三角形中,若一条直角边等于斜边的一半,则它所对的锐角等于 。
2. 解题方法与操作步骤
2.1 证明线段(角)相等的基本思路
证两条线段相等(或两个角相等),可证它们是两个全等三角形的对应边(对应角)。
2.2 全等证明的书写规范
先找齐判定所需三个条件,按”边—角—边”()或”角—边—角”()等的对应顺序排列,再写”在 和 中”,最后写”(依据)“。
2.3 判定方法的选择
已知两边相等→找夹角()或第三边();已知两角相等→找夹边()或一组等角的对边();已知一边一角相等→再找一边()或一角(/);直角三角形优先考虑 。
2.4 挖掘隐含条件
从公共边、公共角、对顶角、平行线所得同位角/内错角、角平分线、垂直、中点中找相等条件;线段和差也可转化,如由 得 。
2.5 证”点在垂直平分线(角平分线)上”
证点到线段两端距离相等(到角两边距离相等),再用垂直平分线(角平分线)性质定理的逆定理下结论。
2.6 等腰三角形中角与边的互化
利用”等边对等角”“等角对等边”在角与边之间互化,再结合三角形内角和定理求角。如 且 ,则 。
3. 解题小技巧
技巧
要点
示例
快速判断能否组成三角形
只需检验较短两边之和是否大于最长边
,,:,不能
全等找对应关系
对应顶点写对应位置,先定对应顶点再找对应边、角
中 对应
对称/折叠构造全等
等腰三角形关于底边中线对称,可翻折构造全等
沿顶角平分线翻折
4. 常见考试模型
4.1 角平分线 + 作垂线
公式:角平分线上的点到角两边距离相等,向两边作垂线段即得 。
限定:两垂足分别落在角的两边上,垂线段是点到边的距离。
示例:如 平分 ,,,则 。
4.2 双垂直全等
公式:,, 在 上,若 ,,则 ,得 且 。
限定:两直角相邻(共斜边或共直角顶点),用 判定。
示例:如 ,,,则 与 垂直且相等。
4.3 旋转型(手拉手)全等
公式:两个等腰三角形共顶点,由”“证旋转前后的两个三角形全等。
限定:两组对应边相等、且夹角相等(夹角常需由”公共角加减等角”推得)。
示例:如 ,,,则 ,。
三、章节高频易错点 + 错解 / 正解对比
易错点 1:判断三条线段能否组成三角形,未抓住”较短两边之和大于最长边”
典例:判断下列长度的三条线段能否组成三角形: ,,; ,,; ,,。
错解:第 组:因为 ,两边之和等于第三边,仍能组成三角形;第 组只看 ,也能组成三角形。
正解:只需检验较短两边之和是否大于最长边。 ,不能组成; ,不满足”大于”,不能组成; ,能组成。
原因:对”两边之和大于第三边”理解不到位,误把”大于或等于”当”大于”;且没有掌握”较短两边之和大于最长边”这一快捷判据,逐条去算导致漏判、误判。
易错点 2:把”两边及一边的对角相等”误当作全等判定()
典例:两边及其中一边所对的角分别相等的两个三角形,是否一定全等?
错解:一定全等,因为满足”边边角”。
正解:不一定全等。只有”两边及其夹角分别相等”()才能判定全等;“两边及其中一边的对角分别相等”(俗称 )不能作为判定依据。
原因:把”“中”角必须是两边的夹角”这一关键位置要求丢掉,凭字面记成”两边一角”。两个三角形中,夹角与”一边的对角”位置不同,结论不同。
易错点 3:全等三角形书写时对应顶点顺序错乱
典例:已知 ,其中 对应 , 对应 , 对应 ,写出所有对应边。
错解: 与 对应, 与 对应, 与 对应。
正解: 与 、 与 、 与 分别对应。
原因:写全等记法时没有”把对应顶点的字母写在对应的位置上”,导致找对应边、对应角时张冠李戴。应先锁定对应顶点,再按顶点顺序逐个对应。
易错点 4:等腰三角形求角,漏分”顶角 / 底角”讨论
典例:等腰三角形中有一个角等于 ,求另外两个角的度数。
错解: 是底角,所以另一底角为 ,顶角为 ,另外两角为 ,。
正解:分情况讨论:① 若 是顶角,则两底角都为 ;② 若 是底角,则另一底角为 ,顶角为 。综上,另外两角为 , 或 ,。
原因:忽略隐含条件未分类。等腰三角形的角有顶角、底角之分,题目只说”有一个角”,须讨论它到底是顶角还是底角;只按一种情况作答就会漏解。
易错点 5:把”三线合一”误用在非等腰三角形
典例:在 中, 是 的平分线,求证:。
错解:由”三线合一”得 。
正解:不能直接得 。“三线合一”的前提是三角形为等腰三角形,题目没有给出 ,故不能使用;应先证 (或用其他条件)再下结论。
原因:把等腰三角形的性质无条件推广到一般三角形,忽视”三线合一”的适用前提。凡用定理,都要先核对前提条件是否满足。
易错点 6:含 角的直角三角形,把边的关系用反
典例:在 中,,,,求 。
错解: 所对的直角边等于斜边的一半,所以 。
正解: 所对的直角边是 ,斜边是 ,由” 所对的直角边是斜边的一半”得 ,所以 。
原因:没有先分清” 角所对的直角边”是哪一条、“斜边”是哪一条,把”直角边 斜边的一半”记成”斜边 直角边的一半”,方向反了。
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