内容正文:
第十三章 三角形
13.2.2 三角形的中线、角平分线、高
新知引入
定义 图示
线段中点
角平分线
垂线
当两条直线相交所成的四个角中,有一个角是直角时,就说这两条直线互相垂直,其中一条直线叫做另一条直线的垂线
把一条线段分成两条相等的线段的点
A
B
一条射线把一个角分成两个相等的角,这条射线叫做这个角的平分线
O
B
A
新知探究
如图所示,连接△ABC的顶点A和它所对的边BC的中点D,所得线段AD叫作△ABC的边BC上的中线.
几何语言:
∵AD是△ABC的中线
∴BD =CD =BC
(或BC=2BD=2CD )
反之:
∵BD=CD (或BD=BC)
∴AD是△ABC的中线
动手操作:你能分别画出锐角三角形、直角三角形、钝角三角形的三条中线吗?观察它们中线的交点你会发现什么规律?
A
B
C
A
B
C
D
E
F
D
A
B
C
D
E
F
E
F
O
O
O
发现:一个三角形有三条中线,这三条中线都在内部且相交于一点,三角形三条中线的交点叫作三角形的重心.
新知探究
探究 如图,在△ABC中,AD是边BC上的中线,猜想一下△ABD与△ACD有什么关系?并说明理由.
A
B
C
D
解:S△ABD=S△ACD,理由如下:
过点A作AE⊥BC,垂足为点E,
∴S△ABD= BD·AE , S△ACD= CD·AE
又∵AD是边BC上的中线,
∴BD=CD.
∴S△ABD=S△ACD .
E
新知探究
A
B
C
D
符号语言:
∵AD 是△ABC 的中线,( 已知 )
∴S△ABD= S△ACD= S△ABC
新知归纳
三角形的一条中线平分三角形的一条边及三角形的面积.
1.如图,在△ABC中,已知点D,E,F分别为边BC,AD,CE中点,
且△ABC的面积等于4cm2,则阴影部分图形面积等于( ).
A.1cm2 B.2cm2 C.0.5cm2 D.1.5cm2
A
新知应用
解:∵ AD是△ABC的中线
∴BD=CD
∵ △ABD的周长比△ADC的周长大2cm
∴(AB+AD+BD)-(AC+AD+CD)=AB-AC=2cm
∵AC=5cm
∴AB=AC+2=5+2=7cm.
2. 在△ABC中,AC=5cm,AD是△ABC的中线,若△ABD的周长比△ADC的周长大2cm,则BA=_____.
提示:运用整体思想将△ABD与△ADC的周长之差转化为边长的差.
7cm
新知应用
如图,画△ABC的∠A的平分线AD,交∠A所对的边BC于点D,所得线段AD叫作△ABC的角平分线.
反之:
∵∠1=∠2(或∠1=∠BAC)
∴AD是△ABC的角平分线
几何语言:
∵AD是△ABC的角平分线
∴∠BAD=∠CAD =∠BAC
1
2
A
B
C
D
三角形的角平分线是线段,而角的平分线是射线.
新知探究
问题:分别画出锐角三角形、直角三角形、钝角三角形的三条角平分线,观察你有什么发现?
A
B
C
A
B
C
A
B
C
D
E
F
O
D
E
F
O
D
E
F
O
发现:三角形的三条角平分线都在三角形内部,并且交于一点.
三角形三条角平线的交点叫作三角形的内心.
新知探究
如图, AE是 △ABC的角平分线.已知∠B=45°,∠C=60°,求∠BAE和∠AEB的度数.
A
B
C
E
解:∵ ∠B=45°,∠C=60°
∴∠BAC=180°-∠B-∠C
=180°-45°-60°=75°
∵AE是△ABC的角平分线,
∴∠BAE=∠BAC= 75°=37.5°
∵∠AEB=180°-∠BAE-∠B
=180°-37.5°-45°=97.5°
新知应用
如图,从△ABC的顶点A向它所对的边BC所在直线画垂线,垂足为D,所得线段AD叫作△ABC的边BC上的高线. 三角形的高线简称三角形的高.
几何语言:
∵AD是△ABC的高
∴∠ADB =∠ADC =90°
反之:
∵∠ADC=90°(或∠ADB=90°)
∴AD是△ABC的高
A
B
C
D
新知探究
分别画出锐角三角形、直角三角形、钝角三角形的三条高,你有什么发现?
A
B
C
∟
D
E
F
∟
∟
锐角三角形的三条高都在三角形的内部且交于同一点.
A
B
C
∟
D
∟
直角三角形有两条高恰好是它的两条直角边,它的三条高交于直角顶点.
A
B
C
D
E
F
钝角三角形的三条高不相交. 三条高所在直线交于一点,并且这个点在三角形外部.
新知探究
三角形三条高线的交点叫作三角形的垂心.
1.作△ABC的边AB上的高,下列作法中,正确的是( )
D
新知应用
2.如图所示,在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,AD⊥BC 于点D,且AD=4. 若点P在边AC上移动,则BP长的最小值是 .
新知应用
三角形的
重要线段 概念 图形 表示法
三角形
的中线 三角形中,连接一个顶点和它对边中点的线段. ∵ AD是△ABC的边BC上的中线.
∴ BD=CD=BC.
三角形的
角平分线 三角形一个内角的平分线与它的对边相交,这个角的顶点与交点之间的线段. ∵AD是△ABC的角平分线
∴ ∠1=∠2=∠BAC
三角形
的高线 从三角形的一个顶点向它的对边所在的直线作垂线,顶点和垂足之间的线段. ∵AD是△ABC的高线,
∴AD⊥BC,∠ADB=∠ADC=90°.
课堂总结
1.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AD是高,BE是中线,CF是角平分线,CF交AD于点G.交BE于点H,给出以下结论:①BF=AF; ②∠AFG=∠AGF; ③∠FAG=2∠ACF; ④S△ABE=S△BCE; ⑤BH=CH; ⑥AD·BC=AB·AC;其中结论正确的有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
E
F
G
H
C
分析:根据三角形的中线的性质可得④正确;根据角平分线的性质、直角三角形的两锐角互余以及对顶角相等判断②正确;
随堂练习
根据角平分线的定义, ∠FAG=∠ACB=2∠ACF判断③正确; 根据三角形的面积公式可得⑥正确:根据已知条件不能确定①和⑤正确,故选C
2.如图,CM是△ABC的中线,BC=8 cm,若△BCM的周长比△ACM的周长大2 cm,则AC的长为( )
A.3 cm B.4 cm
C.5 cm D.6 cm
D
随堂练习
3.如图所示,在△ABC中,AD、CE分别是△ABC,△ACD的中线,△ABC 的面积是4 ,那么△BEC 的面积是( )
A. 2.5 B. 2 C. 1.5 D.1
B
随堂练习
4.如图,在△ABC中,AE平分∠BAC,BE⊥AE于点E,ED//AC交BC于点D.
若∠BAC=,则∠BED=___________ (用含的式子表示).
90°
解:①如图1,当高AD在△ABC的内部时,
∠BAC=∠BAD+∠CAD
=70°+20°=90°;
②如图2,当高AD在△ABC的外部时,
∠BAC=∠BAD-∠CAD
=70°-20°=50°.
综上所述,∠BAC的度数为90°或50°.
5.已知AD是△ABC的高,∠BAD=70°,∠CAD=20°,求∠BAC的度数.
随堂练习
6. 如图,已知AD是△ABC的角平分线,CE是△ABC的高,∠BAC=60°,∠BCE=40°,求∠ADB 的度数.
解:∵AD是△ABC的角平分线,∠BAC=60°,
∴∠BAD=∠BAC=60°=30°.
∵CE是△ABC的高,∠BCE=40°,
∴∠BEC=90°
∴∠B=90°-40°=50°,
∴∠ADB=180°-∠B-∠BAD
=180°-50°-30°=100°.
随堂练习
解:设AB=AC=2,则AD=CD=
(1)当AB+AD=12,BC+CD=6时,有2+=12,
解得:=4,则2=8.
∴AB=AC=8,BC=6-4=2.
(2)当BC+CD=12,AB+AD=6时,有2+=6,
解得=2,所以2==4.
∴AB=AC=4,BC=12-2=10.
∵4+4<10,∴此时不能构成三角形.
综上所述,等腰三角形ABC的腰长为8,底边长为2.
7.如图所示,在等腰三角形ABC 中,AB=AC,一腰上的中线BD将这个等腰三角形的周长分成12和6两部分, 求这个等腰三角形的腰长及底边长.
随堂练习
8.如图,AD为△ABC的中线,BE为△ABD的中线,若△ABC的面积为30,BD=5,求△BDE中BD边上的高。
解:过点E作EF⊥BC交BC于点F,如下图,
∵AD为△ABC的中线,BE为△ABD的中线
∴S△ABD = S△ABC, S△BDE = S△ABD
∴S△BDE = S△ABC = ×30=
∵△ABC的面积为30,BD=5
∴S△BDE = ⋅DB⋅EF= ×5×EF=
解得:EF=3
即△BDE中BD边上的高为3.
随堂练习
9. 如图,在△ABC中,AD⊥BC,AE平分∠BAC(∠B>∠C). 若∠B=80°,∠C=30°,求∠DAE的度数.
解:∵在△ABC中, ∠B=80°,∠C=30°,
∴∠BAC=180°-∠B-∠C
=180°-80°-30°=70°.
∵AE平分∠BAC,
∴∠BAE=∠BAC=70°=35°
∵AD⊥BC,∠B=80°,
∴∠ADB=90°
∴∠BAD=90°-80°=10°.
∴ ∠DAE=∠BAE-∠BAD=35°-10°=25°.
随堂练习
10.如图,在△ABC中,∠BAC=100°,AD⊥BC于D点,AE平分∠BAC交BC于点E.若∠C=26°,求∠DAE的度数.
解:∵AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,
∴∠CAD=180°-∠ADC-∠C
=180°-90°-26°=64°,
∵AE平分∠BAC,
∴∠CAE=∠BAC=×100°=50°,
∴∠DAE=∠CAD-∠CAE=64°-50°=14°.
随堂练习
$