内容正文:
第13章 三角形
13.2 与三角形有关的线段(第2课时)
中线、角平分线与高
数学新教材人教版 八年级上册
情境引入
三条不同要求的线段
问题
从三角形同一顶点出发,怎样把对边平均分成两段?怎样把顶角平均分成两个角?怎样量出顶点到对边所在直线的距离?
预想
这三种任务分别对应中线、角平分线和高。它们的起点都在顶点,确定终点的方法却不相同。
A
B
C
新知讲授
从要求确定线段
观察与思考
“平分边”要找中点;“平分角”要画角平分线;“最短距离”要向直线作垂线。
理解与表达
观察时不要只凭线段画在图形中间就叫中线,也不能因为近似竖直就叫高。名称来自严格的几何条件。
新知讲授
三角形的中线
定义
连接的顶点和它所对的边的中点,所得线段叫作的边上的中线。
条件
在上且。中线必须从顶点出发,并到达对边中点。
A
B
C
D
新知讲授
中线条件的符号表达
观察与思考
如果是边上的中线,则;反过来,是中点时,连接就得到中线。
理解与表达
中线说明的是对边两部分相等,并不自动说明,也不自动说明。
A
B
C
D
例题讲解
示例
是的中线,,求和。
A
B
C
D
答:,。
中线到达对边中点,所以。
。
中线给出的是对边被平分,不是中线自身被平分。
新知讲授
怎样画一条中线
观察与思考
画边上的中线时,先用直尺确定中点,再连接。
理解与表达
从出发的中线终点在中点,从出发的中线终点在中点。每个顶点各有一条中线。
A
B
C
D
新知讲授
三条中线与重心
结论
一个三角形有三条中线,这三条中线相交于一点。三角形三条中线的交点叫作三角形的重心。
观察
分别找出三条边的中点并连接对应顶点。三条中线的公共点位于三角形内部;本课用交点来确定重心。
例题讲解
示例
已画出的中线和,交点为。还需要画第三条中线才能确定重心吗?
答:不需要,已经是重心。
三条中线相交于同一点。
因此两条中线的交点就是第三条中线经过的点。
结论依赖AD、BE确实都是中线,不能任意连两条线段。
新知讲授
三角形的角平分线
定义
画的的平分线,交所对的边于点,所得线段叫作的角平分线。
条件
在对边上,且。这里的角平分线是三角形内部的一条线段。
新知讲授
角的平分线与三角形角平分线
观察与思考
一个角的平分线是一条射线;三角形的角平分线,是这条射线从顶点到对边交点的那一段。
理解与表达
书写条件时可用。不能由这个条件推断。
例题讲解
示例
是的角平分线,,求。
答:。
。
。
被平分的是顶角BAC,要看清顶点字母。
例题讲解
示例
平分,,求。
答:。
。
。
已知半角求全角要乘2。
新知讲授
三条角平分线
观察与思考
从三个顶点分别作角平分线,每条都与对边相交。三角形的三条角平分线相交于一点。
理解与表达
这三条线段都在三角形内部。三条角平分线的交点和三条中线的交点,一般不能当成同一个点。
新知讲授
三角形的高
定义
从的顶点向它所对的边所在直线画垂线,垂足为,所得线段叫作的边上的高线。三角形的高线简称三角形的高。
关键词
向对边所在直线作垂线;垂足可以落在边上,也可以落在边的延长线上。
A
B
C
D
新知讲授
高的条件与作图
观察与思考
画边上的高:过作所在直线的垂线,与该直线相交于,取线段。
理解与表达
在图上应标出垂足和直角记号。说明成直角,但不说明是的中点。
A
B
C
D
新知讲授
锐角三角形的三条高
观察与思考
锐角三角形每个顶点向对边所在直线作垂线,垂足都落在对边上。三条高都在三角形内部。
理解与表达
换底边时,高也随之改变。面积公式中的底和高必须是一组相互对应的线段。
新知讲授
直角三角形的三条高
观察与思考
直角三角形的两条直角边互相垂直,因此它们分别是以另一条直角边为底时的高。
理解与表达
第三条高从直角顶点向斜边作垂线。直角三角形也有三条高,不能只数内部新画的一条。
新知讲授
钝角三角形的三条高
观察与思考
钝角三角形有两条高在三角形外部,两个垂足落在边的延长线上;另一条高在三角形内部。
理解与表达
作外部的高时先延长相应边,再过对顶点作垂线。高是一条有限线段,不包括整条垂线。
例题讲解
辨析
判断下列说法。
(1) 中线一定垂直于它所对的边。
错误
中线只保证对边被平分。
(2) 三角形的高一定在三角形内部。
错误
钝角三角形有两条高在外部。
(3) 三角形的角平分线是一条线段。
正确
取从顶点到对边交点之间的一段。
每种线段只使用其定义直接给出的条件。
例题讲解
示例
是的中线,,到的距离为6,求和的面积。
A
B
C
D
答:两个面积都为15。
,两个小三角形共用到底边所在直线的高6。
各自面积。
中线分出的两个三角形等底、等高,所以面积相等。
例题讲解
示例
在中,,,高和分别对应和。求。
答:。
。
,所以。
同一三角形面积相等,底越长,对应高越短。
课堂练习
练习
如图,过的顶点分别画出它的中线、角平分线和高。
答:中线连接与中点;角平分线从平分至;高从向所在直线作垂线。
先区分需要平分的是边还是角。
画高时看AB所在直线,标出垂足及直角记号。
三条线段分别在下面三图中完成。
课堂练习
练习
如图,过的顶点分别画出它的中线、角平分线和高。本页完成中线。
A
B
C
D
答:连接C与AB中点D,CD为所求中线。
D为AB中点,AD=DB。
从顶点C连接到对边AB中点。
中线的终点是对边中点。
课堂练习
练习
如图,过的顶点分别画出它的中线、角平分线和高。本页完成角平分线。
A
B
C
D
答:画角ACB的平分线,与AB交于D,线段CD为所求。
使角ACD与角DCB相等。
取从C到对边交点D的线段。
角平分线把顶角分成两个相等的角。
课堂练习
练习
如图,过的顶点分别画出它的中线、角平分线和高。本页完成高。
A
B
C
D
答:过C向AB所在直线作垂线,垂足为D,CD为所求高。
过顶点C作AB的垂线。
取顶点到垂足之间的线段。
高与对边所在直线垂直。
课堂练习
练习2
如图,(1)是的三条中线,则______,______,______;(2)是的三条角平分线,则______,______,______。
(1) 填写中线关系。
(2) 填写角平分线关系。
(1) 答:;;(或)。
三条中线分别到达BC、AC、AB的中点。
(2) 答:;;。
每个被平分的内角等于其一半角的2倍。
中线平分边,角平分线平分角。
课堂练习
习题4
如图,在中,是中线,是角平分线,是高。填空:
(1) ______ ______。
(2) ______ ______。
(3) ______ 。
(4) 若,则______,______。
(1) 答:;。
AE是中线,E为BC中点。
(2) 答:;。
AD平分顶角。
题中的E、D、F分别承担不同角色,不要交换。
课堂练习
习题4
如图,在中,是中线,是角平分线,是高。填空:
(1) ______ ______。
(2) ______ ______。
(3) ______ 。
(4) 若,则______,______。
(3) 答:。
AF垂直于BC所在直线。
(4) 答:;。
大三角形面积为8×5÷2;中线平分面积。
面积使用AF这条高;AE的作用是平分底边及面积。
课堂练习
练习
如图,在中,是它的角平分线,,交于,,交于。图中与有什么关系?为什么?
答:。
由平行线内错角相等,,。
又因AD平分顶角,,故两角相等。
先通过平行线把D处的角转移到A处。
方法归纳
把图形条件变成等式
中线与角平分线
① 中线给出两段相等或全边的二分之一。
② 角平分线给出两角相等或全角的二分之一。
高与面积
① 高给出垂直关系和90度角。
② 求面积时确定相应底边,不能随意配对。
例题讲解
示例
的底边,顶点到所在直线的距离为4,垂足在延长线上。求面积。
A
B
C
D
答:。
对应高仍为顶点A到直线BC的垂线段,长4。
。
垂足在延长线上不会改变面积公式。
新知讲授
把作图顺序讲清楚
观察与思考
画中线:定对边中点,再连接顶点。画角平分线:平分顶角,再取与对边之间的线段。
理解与表达
画高:过顶点向对边所在直线作垂线,再标出垂足。检查线段是否具备定义要求,比依赖视觉位置可靠。
课堂总结
三种重要线段
中线
顶点到对边中点;平分对边。
重心
三条中线的交点。
角平分线
顶点到对边,平分顶角。
高
顶点向对边所在直线作垂线。
面积应用
等底等高面积相等;底高对应。
针对训练
训练
点在上,下列哪一个条件能说明是的中线?A.;B.;C.;D.。
答:B。
中线的终点为对边中点。
A说明高,D说明角平分线,不能替代中线条件。
针对训练
训练
是中线,,则______;若,则______。
答:;。
。
得。
先使用中点关系,再解一元一次方程。
针对训练
训练
平分,,。求和。
答:,。
,得。
两个半角均为35度,整个角为70度。
先令两个半角相等,再把半角加倍。
针对训练
训练
判断下列说法。
(1) 三角形的中线都在内部。
正确
顶点与对边中点连接的线段在内部。
(2) 直角三角形只有一条高。
错误
两条直角边也是高。
(3) 钝角三角形的三条高都在外部。
错误
只有两条高在外部。
每个三角形都有三条高,应按三个顶点分别寻找。
针对训练
训练
是中线,。求。
A
B
C
D
答:。
两个小三角形的底BD、DC相等,且共高。
面积各是原面积的一半。
不需要知道中线长度,也不需要证明两个小三角形全等。
针对训练
训练
的面积为24,。求BC边上和AB边上的高。
答:分别为6和8。
高等于面积的2倍除以对应底。
,。
求哪条边上的高,就除以哪条边。
针对训练
训练
是中线,点在线段上。比较和。
A
B
C
D
P
答:两者相等。
。
两个三角形顶点同为P,到同一直线BC的高相同。
等面积的关键是等底同高,而不要求P一定在重心。
针对训练
训练
中,。以为底时,高是多少?面积是多少?
C
A
B
答:高为12,面积为30。
,BC就是AC边上的高。
。
不要把斜边错误地当成直角边上的高。
针对训练
训练
三角形花坛计划分给两组学生,每组面积相同,分界线必须从A出发。请给出一种方案及依据。
A
B
C
D
答:连接A与BC的中点D。
AD是中线,。
两个小花坛等底同高,所以面积相等。
平均分面积可通过对边取中点实现。
针对训练
训练
一块三角形广告牌底边长,对应高。每平方米单面涂刷费用为40元,求单面涂刷费用。
答:72元。
面积。
费用元。
先用对应底高求面积,单面无需再乘2。
方法归纳
本课解题方法
识别与作图
① 找准从哪个顶点出发、到哪条对边。
② 分别使用中点、平分角、垂直三种条件。
面积与角度计算
① 中线给出等底同高,角平分线给出半角。
② 高应与相应底边配对;外部高也可直接代入面积公式。
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