内容正文:
第15章 轴对称
15.3 等腰三角形(第2课时)
等腰三角形的判定与作图
数学新教材人教版 八年级上册
新知讲授
把等腰性质反过来问
已有结论
两边相等能够推出它们所对的角相等。若只知道一个三角形有两个角相等,能否反过来推出两边相等?
研究方法
先写出原命题的逆命题,再证明。我们不能仅凭反过来“似乎合理”就使用它,而要借助已经学过的三角形全等判定。
例题讲解
示例
在中,。若要证明两边相等,应证明哪两条边?
答:。
角 的对边是 ,角 的对边是 。
先确定对边,再选择证明所需的辅助线。
探究
证明
在中,,作角平分线。证明。
A
B
C
D
答:。
。
由得,故。
新知讲授
等腰三角形的判定
教材定义
有两个角相等的三角形是等腰三角形(简写成“等角对等边”)。
理解要点
条件是两个内角相等,结论是它们所对的两条边相等。判定和性质方向相反,使用时要根据题目已知选择方向。
新知讲授
性质与判定互相配合
性质方向
已经知道两腰相等,可以得到两个底角相等,并使用三线合一。此时结论中应出现新的角度或辅助线性质。
判定方向
已知两角相等时,可把等角转化成等边,再获得新的等腰三角形。不能把需要证明的两边相等提前作为已知。
例题讲解
示例
中,。判断其是否等腰。
答:是,。
。
角 与角 相等,故其对边 与 相等。
例题讲解
示例
中,且。求三角并说明两条相等边。
答:;。
设角 ,内角和为 。
角 =角 ,由等角对等边得 。
例题讲解
示例
已知 平分角 ,点 在 上。仅此条件能否断定三角形 等腰?
答:不能。
角平分线给出的是角 =角 ,分别在不同的小三角形中。
还需将这两个角联系到同一个三角形的两个内角。
例题讲解
例2
求证:如果三角形一个外角的平分线平行于三角形的一边,那么这个三角形是等腰三角形。已知平分的外角,,求证。
答:先证明。
等角对等边能直接推出 。
平行线能把底角转移到点 附近,与外角平分线建立联系。
例题讲解
例2
求证:如果三角形一个外角的平分线平行于三角形的一边,那么这个三角形是等腰三角形。已知平分的外角,,求证。
答:,所以。
由 ∥,把角 、角 分别对应到外角的两个部分。
由 平分外角知两部分相等,于是两个底角相等,得 。
例题讲解
变式
如图,,平分。证明。
A
B
C
D
答:。
由平行线得。
由角平分线得,故,得。
新知讲授
判定等腰后继续使用性质
常见链条
平行或角平分线先产生角相等,再由等角对等边得到等腰三角形。此后才可以使用三线合一处理高、中线或角平分线。
书写顺序
每一步写清依据,避免在判定之前就使用等腰特有性质。证明中若出现“所以它是等腰三角形”,应同时指出哪两边相等。
例题讲解
例3
尺规作图:已知等腰三角形的底边长为,底边上高的长为,求作这个等腰三角形。
答:先作底边 ,再作 的垂直平分线 。
等腰三角形底边上的高同时是中线。
顶点应在底边垂直平分线上。
例题讲解
例3
尺规作图:已知等腰三角形的底边长为,底边上高的长为,求作这个等腰三角形。
答:设 与 交于 ,在 上取 ,使 ,连接 、。
在 的垂直平分线上,所以 。
⊥ 且 ,底边长 ,满足全部条件。
例题讲解
示例
给定底边和正的高,底边垂直平分线上一般可以选出几个满足条件的顶点?
答:两个,分别在底边两侧。
沿垂直平分线从中点向两侧各截取长度 。
两个三角形关于底边对称,形状大小相同。
例题讲解
示例
只作底边 ,再任取一个点 ,使 到 的距离为 ,是否一定得到等腰三角形?
答:不一定。
高度相同只确定点在与 平行的某条直线上。
还必须使顶点位于 的垂直平分线上,保证两腰相等。
例题讲解
示例
“等腰三角形两底角相等”与“两个角相等的三角形是等腰三角形”是否为互逆定理?
答:是。
两者的条件与结论相互交换。
两个命题都已证明为真,所以互为逆定理。
方法归纳
从角相等推到边相等
制造等角条件
① 从平行线、角平分线、折叠或对顶角中寻找角相等。
② 确认两个角属于同一个三角形,写出它们的对边。
与等腰性质往返
① 先用等角对等边判定等腰,再用等边对等角或三线合一。
② 作图中可用垂直平分线上的等距性质保证两腰相等。
课堂练习
练习
如图,,,。分别计算的度数,并说明图中有哪些等腰三角形。
答:,。
,故。
在中,。
课堂练习
练习
如图,,,。分别计算的度数,并说明图中有哪些等腰三角形。
答:都是等腰三角形。
大三角形中角 =角 ;小三角形 中角 =角 。
三角形 中角 =角 ,因此相应对边分别相等。
课堂练习
练习
把一张长方形的纸沿对角线折叠,重合部分是一个等腰三角形吗?为什么?图中 、 为对角线端点, 为折后边与原上边交点。
A
B
C
D
B'
E
答:是,。
折叠得角 =角 ;长方形对边平行得角 =角 。
重合三角形 中两个角相等,故 。
课堂练习
练习
和相交于,且。求证。
答:。
,所以三角形 两底角相等。
平行线把这两个底角对应到三角形 的两个底角,得角 =角 ,所以 。
课堂练习
练习
,平分。求证。
答:。
。
在三角形 中,等角对等边即得结论。
课堂练习
练习
上午时船从海岛以的速度向正北航行,时到海岛。测得,求到灯塔的距离。
答:。
,故。
所以。
例题讲解
示例
中,求周长。
答:。
两个底角相等,所以 。
周长为。
例题讲解
示例
两个不同三角形中各有一个角为 ,能否由此说其中某一个是等腰三角形?
答:不能。
判定要求同一个三角形内有两个相等的角。
跨图形的一对等角不能直接提供某个三角形的两条等边。
例题讲解
示例
已知,有人写,错误在哪?
答:正确应为。
角 的对边是 ,角 的对边是 。
是这两个角的公共邻边,不是相应对边。
新知讲授
证明的目标和已知分开
已知清单
先记录平行、角平分线、等边、对顶角等已知关系。每种关系可以推出不同的等角,选用能连接到目标三角形的关系。
目标清单
目标是边相等时,寻找对应角相等;目标是某线段为高或中线时,可先判定等腰,再使用三线合一,形成完整推理链。
例题讲解
示例
且,证明。
答:。
两个直角三角形有相等的锐角和公共边 ,可用 判定全等。
由对应边相等得到 ;这也说明已知两线合一可以形成等腰条件。
课堂总结
等腰三角形的判定
判定
两个角相等→对边相等。
等角来源
平行、角平分线、折叠、内角和。
证明顺序
找等角→定等腰→用性质。
尺规作图
作底边中垂线,再用高定位顶点。
注意
同一三角形内配对,不能循环论证。
针对训练
训练
中,相等的边是哪两条?
答:。
分别找出角 、角 的对边。
等角所对边才能对应相等。
针对训练
训练
三角形两个角为,它是等腰三角形吗?
答:是。
第三角为 ,有两个相等的角。
先用内角和补角再判定。
针对训练
训练
一个直角三角形有一锐角为,两直角边有何关系?
答:两直角边相等。
另一锐角也为 ,由等角对等边得到。
两相等锐角对应两条直角边。
针对训练
训练
,,求。
答:。
,所以。
先写出正确的等边关系。
针对训练
训练
,为中点,求。
答:。
先得 ,再由三线合一得 ⊥。
不能跳过等腰判定的依据。
针对训练
训练
折叠使一个三角形的两个内角分别与同一个角相等,可得什么边的关系?
答:这两个内角所对的边相等。
先利用相等关系传递得到同一三角形内的等角。
明确两角所在三角形。
针对训练
训练
要作底边为、底边高为的等腰三角形,顶点应如何确定?
答:先作底边的垂直平分线,再从中点沿该线截取 。
垂直平分线保证两腰相等,截取长度保证高为 。
两个条件共同限定顶点。
针对训练
训练
,交于,若,证明。
答:。
三角形 底角相等;利用平行线转移到三角形 。
把上一道结构中的推理方向反过来。
针对训练
训练
三角支架两个底角经设计均为。两根斜杆是否等长?若一根为,另一根多长?
答:等长,另一根为。
同一三角形内两个底角相等,对应两斜边相等。
用角度条件确定长度关系。
针对训练
训练
观测点相距,目标为,测得。求。
答:。
角 =角 ,故 。
先求缺失角,再用等角对等边。
方法归纳
从角相等推到边相等
制造等角条件
① 从平行线、角平分线、折叠或对顶角中寻找角相等。
② 确认两个角属于同一个三角形,写出它们的对边。
与等腰性质往返
① 先用等角对等边判定等腰,再用等边对等角或三线合一。
② 作图中可用垂直平分线上的等距性质保证两腰相等。
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