内容正文:
第15章 轴对称
15.3 等腰三角形(第3课时)
等边三角形的性质与判定
数学新教材人教版 八年级上册
新知讲授
从两腰相等走向三边相等
问题
等腰三角形至少有两边相等。如果第三条边也与它们相等,图形的角会出现什么新特点?它的轴对称性会怎样改变?
研究路线
等边三角形属于特殊的等腰三角形,先使用已学的等边对等角和内角和,再把结论反过来寻找判定条件。
A
B
C
新知讲授
等边三角形
教材定义
三边都相等的三角形是等边三角形。
理解要点
等边三角形是特殊的等腰三角形。因此此前关于等腰三角形的底角和三线合一性质,在选定任意一边为底边后都能使用。
探究
探究
,说明之间的关系。
A
B
C
答:。
由 得角 =角 。
由 得角 =角 ,因此三个角相等。
新知讲授
等边三角形的角
教材定义
等边三角形的三个角都相等,并且每一个角都等于。
理解要点
三个内角和为 ,再由三个角相等,每个角均为 。这里两个条件缺一不可,不能只凭一个角为 就判定等边。
例题讲解
示例
若为等边三角形,设每个内角为,求。
答:。
三个角相等且和为,故。
解得。
新知讲授
判定一:三个角都相等
教材定义
三个角都相等的三角形是等边三角形。
理解要点
用等角对等边,两次得到相应边相等,便可串成三边都相等。此判定是等边三角形角相等性质的逆向使用。
例题讲解
示例
已知,证明。
答:。
由角 =角 得 。
由角 =角 得 ,故三边相等。
新知讲授
判定二:等腰且有六十度角
教材定义
有一个角是的等腰三角形是等边三角形。
理解要点
“等腰”与“有一个 角”是同时具备的条件。这个 角可以是顶角,也可以是底角,两种情况都需说明。
例题讲解
示例
等腰三角形顶角为,证明它是等边三角形。
答:是等边三角形。
两个底角均为。
三个内角相等,故三边相等。
例题讲解
示例
等腰三角形一个底角为,证明它是等边三角形。
答:是等边三角形。
另一个底角同为 。
顶角为 −−=,三个角都相等。
例题讲解
示例
三角形一个角为,是否一定是等边三角形?
答:不一定。
例如三个内角为。
缺少等腰或另外的等角条件,不能判定等边。
例题讲解
示例
三角形两个角均为,是否一定是等边三角形?
答:是。
第三角由内角和也为 。
三个角都相等,满足等边判定。
新知讲授
性质与判定形成网络
性质
已知等边时,可使用三边相等、三角均为 及各边上的三线合一。解题应根据目标选择边或角的信息。
判定
可检验三边相等、三角相等,或“等腰加一个 角”。选择题设已经最接近的条件,避免绕远路。
例题讲解
例4
是等边三角形,,分别交于。求证是等边三角形。
A
B
C
D
E
答:,。
∥,得到两组同位角相等。
大三角形等边,所以角 、、 都为 。
例题讲解
例4
是等边三角形,,分别交于。求证是等边三角形。
A
B
C
D
E
答:是等边三角形。
。
三个角都相等,所以小三角形是等边三角形。
例题讲解
变式
例的条件下,若,求的周长。
A
B
C
D
E
答:。
已经证明小三角形 等边,所以三边均为 。
周长为。
例题讲解
示例
在等边三角形中,从任一顶点作对边的高,这条高还是什么线?
答:也是该边的中线和顶角平分线。
把该边选作等腰三角形的底边。
由三线合一,高同时平分底边和 顶角。
方法归纳
选取最直接的等边判定
先看已有条件
① 已知三边相等,可直接按定义判定。
② 已知三个角相等,或已知等腰且一个角为六十度,可选对应判定。
把复杂图分成小三角形
① 用平行线、角平分线或已知角补齐小三角形的角度。
② 判定小三角形等边后再传递等边关系,注意区分已画线段与未连接的两点。
课堂练习
练习
画出等边三角形的三条对称轴。你能发现什么?
A
B
C
D
E
F
答:三条对称轴分别为各边中线所在直线,它们交于一点。
每条中线同时是高和角平分线,其所在直线使三角形折叠重合。
三角形三边的垂直平分线共点,三条轴也共点。
课堂练习
练习
在等边三角形中,是上的高,。图中有哪些与相等的线段?证明你的结论。
A
B
C
D
E
F
答:,,且。
角 =角 ,所以三角形 等边。
同理三角形 等边; 是底边高,故 。
课堂练习
练习
在等边三角形中,是上的高,。图中有哪些与相等的线段?证明你的结论。
A
B
C
D
E
F
答:与相等的已画线段有。
,又,所以。
同理 ;其余等长线段由两个小等边三角形得到。
课堂练习
练习
,,交于。求证是等边三角形。
答:三角形 是等边三角形。
由平行线得角 =角 。
角 =角 ,第三角也为 ,故等边。
例题讲解
巩固
等边三角形中,平分顶角,求。
A
B
C
D
E
F
答:。
顶角 被平分,两部分均为 。
等边属于等腰,顶角平分线也是高。
例题讲解
示例
等边三角形三边分别为,求。
答:。
得。
代入三边均为 ,符合第三条边的条件。
例题讲解
示例
一个等边三角形周长为,一条中线把底边分成两段,每段多长?
答:。
边长为。
中线平分底边,每段为 。
例题讲解
示例
“等腰三角形都是等边三角形;等边三角形都是等腰三角形。”分别判断。
答:前者错误,后者正确。
两边相等不一定三边都相等。
三边都相等当然包含有两边相等。
例题讲解
示例
等边三角形的顶角被对应对称轴分成几度的两个角?
答:均为。
对称轴平分顶角,而顶角为 。
三条轴分别在各自顶点平分相应内角。
新知讲授
不要混淆图形整体与局部
读图
大三角形等边,不表示其中任意小三角形都等边。需要逐一检查小三角形的边或角条件,不能只看它处在等边图形内部。
迁移
平行线可以把大三角形的 角带到小三角形;高则会产生直角与 角。不同辅助线产生不同结构,要分别识别。
例题讲解
示例
在等边三角形中作高,是等边三角形吗?
答:不是。
角 ,不可能有三个 角。
它是含有 和 锐角的直角三角形。
课堂总结
等边三角形
定义
三边都相等。
性质
三个角均为六十度,有三条对称轴。
判定一
三个角相等。
判定二
等腰且有一个六十度角。
应用
用平行线找角,判定后传递边长。
针对训练
训练
等边三角形的一个内角是多少度?
答:。
三个内角相等,内角和为 。
性质需要以等边为已知。
针对训练
训练
一个三角形三个内角都相等,它一定是什么三角形?
答:等边三角形。
等角对等边得到三边都相等。
由角的条件得到边的结论。
针对训练
训练
等腰三角形的一个底角为,求其余两角。
答:均为。
另一底角同为 ,顶角由内角和也为 。
底角和顶角两种角色均可形成等边。
针对训练
训练
只有,能否判定等边?
答:不能。
还需要等腰或另外的等角、等边条件。
别遗漏判定中的“等腰”。
针对训练
训练
等边三角形周长为,边长多少?
答:。
三边相等,边长为。
整体周长平均分为三份。
针对训练
训练
等边三角形的顶角平分线与相邻边夹角是多少?
答:。
每个顶角为 ,平分后为 。
区分顶角与半个顶角。
针对训练
训练
等边三角形两边为与,求和边长。
答:,边长。
得。
代回检验边长为正。
针对训练
训练
等边三角形中,一条平行于底边的截线与两腰交于,若,求。
答:。
顶端小三角形三个角都为 ,所以等边。
先判定小三角形,再作等长替换。
针对训练
训练
一个等边三角形标牌每边,沿三边安装灯带,共需多少米?
答:。
周长为。
把灯带总长对应到三边总长。
针对训练
训练
一个三角支架要求三根边杆等长。设计图上两内角均标为 ,是否足以保证要求?
答:足以。
第三角由内角和也为 ,三个角相等,三边相等。
用角度条件验证长度要求。
方法归纳
选取最直接的等边判定
先看已有条件
① 已知三边相等,可直接按定义判定。
② 已知三个角相等,或已知等腰且一个角为六十度,可选对应判定。
把复杂图分成小三角形
① 用平行线、角平分线或已知角补齐小三角形的角度。
② 判定小三角形等边后再传递等边关系,注意区分已画线段与未连接的两点。
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