内容正文:
15.3.1 等腰三角形的判定(第2课时)
等角对等边 · 问题学案与课堂检测
2026-2027 学年 人教版 八年级数学上册
班级:______ 姓名:______ 日期:______
一、问题学案(上课使用)
(一)学习目标与课标要求
1. 探索并掌握等腰三角形的判定定理:等角对等边(有两个角相等的三角形是等腰三角形)。
2. 理解等腰三角形的性质与判定互为逆定理,能辨析互逆命题。
3. 能运用判定定理证明线段相等、解决简单几何问题。
★ 课标要求:探索并证明等腰三角形的判定定理(等角对等边);经历“观察猜想—构造全等—推理论证”的完整过程,发展推理能力与几何直观。
(二)环节一 情境导入 · 性质反过来
问题1:上节课我们知道——等腰三角形的性质:等边对等角(两边相等 → 所对两角相等)。如果反过来:两角相等,能推出所对的两边相等吗?
问题2:如图,在 △ABC 中,∠B=∠C,猜想 AB 与 AC 是否相等?
图1 在 △ABC 中,∠B=∠C(同色弧线)
(三)环节二 提出猜想 · 写成命题
问题3:把上面的猜想写成规范的数学命题——
已知:在 △ABC 中,∠B=∠C。求证:AB=AC。
问题4:一个命题反过来是否成立,必须严格证明,不能只凭观察和猜想。要证 AB=AC,可把三角形分成两个三角形,证明它们全等——你有思路吗?
(四)环节三 证明 · 作角平分线 AD
问题5:尝试作辅助线——作顶角 ∠BAC 的平分线 AD,交 BC 于 D。观察 △ABD 与 △ACD,它们具备哪些全等条件?
图2 AD 平分 ∠BAC(∠1=∠2),∠B=∠C
问题6:请独立写出完整的证明过程,注意格式规范。
证法提示:在 △ABD 和 △ACD 中,∠1=∠2(角平分线定义),∠B=∠C(已知),AD=AD(公共边)→ △ABD ≌ △ACD(AAS)→ AB=AC。
(五)环节四 判定定理 · 等角对等边
问题7:由上面的证明,归纳出等腰三角形的判定定理——
判定定理:如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等(简写成“等角对等边”)。
符号语言:在 △ABC 中,∵ ∠B=∠C(已知),∴ AC=AB,即 △ABC 是等腰三角形。
问题8:等腰三角形的“性质(等边对等角)”与“判定(等角对等边)”互为逆定理。原命题成立,逆命题一定成立吗?需要怎样处理?
(六)环节五 例题 · 外角平分线证等腰
例 2:已知:如图,AD 是 △ABC 的外角 ∠CAE 的平分线,且 AD∥BC。求证:AB=AC。
图3 AD∥BC,AD 平分外角 ∠CAE
问题引导:① 要证 AB=AC,只需证哪两个角相等?② 由 AD∥BC,同位角、内错角各推出什么?③ 由角平分线可得什么?④ 如何传递得 ∠B=∠C?
证明:∵ AD∥BC(已知),∴ ∠1=∠B(两直线平行,同位角相等),∠2=∠C(两直线平行,内错角相等)。又 ∵ AD 平分 ∠CAE(已知),∴ ∠1=∠2(角平分线定义)。∴ ∠B=∠C(等量代换)。∴ AB=AC(等角对等边)。
(七)环节六 反思 · 互逆命题辨析
问题9:回顾“等边对等角”(性质)与“等角对等边”(判定),它们是什么关系?
问题10:原命题成立,逆命题一定成立吗?试举一个“逆命题不成立”的例子。
二、课堂检测(当堂完成)
(一)基础随堂自检 · 当堂清零
1. 如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也____(简写成“等角对等边”)。
2. 等腰三角形的判定和性质互为____定理。
3. 在 △ABC 中,∠A=50°,∠B=80°,则 △ABC 是____三角形。
4. “等角对等边”是等腰三角形的____定理。
(二)基础巩固 · 全员必做
1. 等腰三角形的定义:有两条边____的三角形叫做等腰三角形。
2. 应用格式:在 △ABC 中,∵ ∠B=∠C(已知),∴ AC=____,即 △ABC 为等腰三角形。
3. 在 △ABC 中,∠A 和 ∠B 的度数如下,能判定 △ABC 是等腰三角形的是( )
A.∠A=50°,∠B=70° B.∠A=70°,∠B=40° C.∠A=30°,∠B=90° D.∠A=80°,∠B=60°
4. 如图,在 △ABC 中,AB=AC,∠A=36°,BD、CE 分别是 ∠ABC、∠BCD 的平分线,则图中的等腰三角形有( )
图4
A.5 个 B.4 个 C.3 个 D.2 个
5. 一个三角形的一个外角为 130°,且它恰好等于一个不相邻的内角的 2 倍。这个三角形是( )
A.钝角三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形
6. 如图,已知 OC 平分 ∠AOB,CD∥OB,若 OD=3 cm,则 CD=____。
图5
7. 在 △ABC 中,∠A 的相邻外角是 70°,要使 △ABC 为等腰三角形,则 ∠B 为( )
A.70° B.35° C.110° 或 35° D.110°
8. 如图,直线 a、b 相交于点 O,∠1=50°,点 A 在直线 a 上,直线 b 上存在点 B,使以点 O、A、B 为顶点的三角形是等腰三角形,这样的 B 点有( )
图6
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
(三)能力提升 · 自主选做
1. 已知:如图,AD∥BC,BD 平分 ∠ABC。求证:AB=AD。
图7
2. 如图,在 △ABC 中,∠ACB=90°,CD 是 AB 边上的高,AE 是 ∠BAC 的平分线,AE 与 CD 交于点 F。求证:△CEF 是等腰三角形。
图8
3. 如图,已知 AC⊥BC,BD⊥AD,AC 与 BD 交于 O,AC=BD。求证:△OAB 是等腰三角形。
图9
4. 如图,在 △ABC 中,∠ABC 和 ∠ACB 的平分线交于点 E,过点 E 作 MN∥BC 交 AB 于 M,交 AC 于 N。若 BM+CN=9,则线段 MN 的长为____。
图10
5. 如图,已知 ∠A=36°,∠DBC=36°,∠C=72°,则 ∠BDC=____,图中的等腰三角形有________。
图11
(四)拓展探究 · 学优挑战
1. 如图,在 △ABC 中,AB=AC,∠ABC 和 ∠ACB 的平分线交于点 O。过 O 作 EF∥BC 交 AB 于 E,交 AC 于 F。探究 EF、BE、FC 之间的关系。
图12
想一想:若 AB≠AC,其他条件不变,图中还有等腰三角形吗?结论还成立吗?
2. 如图,上午 10 时,一条船从 A 处出发以 20 海里/小时的速度向正北航行,中午 12 时到达 B 处。从 A、B 望灯塔 C,测得 ∠NAC=40°,∠NBC=80°。求从 B 处到灯塔 C 的距离。
图13
3. 已知:如图,四边形 ABCD 中,AB=AD,∠B=∠D。求证:BC=CD。
图14
三、参考答案(教师用)
(一)基础随堂自检
题号
1
2
3
4
答案
相等
逆
等腰
判定
(二)基础巩固
1. 相等 2. AB 3. B(∠C=70°=∠A) 4. A(△ABC、△ABD、△BCD、△BCE、△CDE)
5. C(外角 130°=2×65°,不相邻的两个内角均为 65°) 6. 3 cm(∠OCD=∠COD=∠COB,CD=OD=3 cm)
7. B(∠A=110°;∠A 为顶角时 ∠B=35°) 8. D(4 个)
(三)能力提升
1. 证明:∵ AD∥BC(已知),∴ ∠ADB=∠CBD(两直线平行,内错角相等)。∵ BD 平分 ∠ABC(已知),∴ ∠ABD=∠CBD(角平分线定义)。∴ ∠ABD=∠ADB(等量代换),∴ AB=AD(等角对等边)。
2. 证明:∵ AE 平分 ∠BAC(已知),∴ ∠CAE=∠BAE(角平分线定义)。∵ CD⊥AB(已知),∠ACB=90°,∴ ∠ACD=∠B(同角的余角相等)。又 ∠CEF=∠CAE+∠ACD,∠CFE=∠BAE+∠B(三角形外角定理),∴ ∠CEF=∠CFE(等量代换),∴ CE=CF(等角对等边),即 △CEF 是等腰三角形。
3. 证明:在 Rt△ABC 和 Rt△BAD 中,∠ACB=∠BDA=90°,AC=BD,AB=BA,∴ Rt△ABC ≌ Rt△BAD(HL),∴ ∠CAB=∠DBA(全等三角形对应角相等)。∴ OA=OB(等角对等边),即 △OAB 是等腰三角形。
4. MN=9(∵ ∠EMB=∠EBC=∠EBM,故 BE=EM;∠ENC=∠ECB=∠ECN,故 EN=CN;MN=EM+EN=BM+CN=9)
5. ∠BDC=72°;等腰三角形有:△ABC、△ABD、△BCD
(四)拓展探究
1. EF=BE+FC。证明:∵ BO 平分 ∠ABC(已知),∴ ∠EBO=∠OBC(角平分线定义)。∵ EF∥BC(已知),∴ ∠EOB=∠OBC(两直线平行,内错角相等)。∴ ∠EBO=∠EOB(等量代换),∴ BE=EO(等角对等边);同理 CF=FO。∴ EF=EO+FO=BE+FC。想一想:若 AB≠AC,仍有等腰三角形(△EBO、△FCO),结论 EF=BE+FC 仍成立。
2. BC=40 海里。解:由题知 ∠NBC 是 △ABC 的外角,∴ ∠C=∠NBC-∠NAC=80°-40°=40°=∠NAC,∴ BC=AB(等角对等边)。AB=20×2=40 海里,故 BC=40 海里。
3. 证明:连接 BD。∵ AB=AD(已知),∴ ∠ABD=∠ADB(等边对等角)。∵ ∠B=∠D(已知),∴ ∠CBD=∠CDB(等量代换),∴ BC=CD(等角对等边)。
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