内容正文:
第13章 三角形
13.3 三角形的内角与外角(第1课时)
三角形内角和定理
数学新教材人教版 八年级上册
情境引入
量过的结论为什么还要证明
活动
分别量出一个锐角三角形、直角三角形和钝角三角形的三个内角,计算它们的和。实际操作的结果可能略有误差。
问题
即使每个同学都量得180度,是否就证明了所有三角形都成立?有限个实验不能代替对任意三角形的推理。
新知讲授
剪拼给证明什么启发
观察与思考
把三角形的三个角剪下,拼在同一点附近,能够拼成一个平角。这个操作提示我们把分散的三个角移到一起。
理解与表达
证明中不能依赖实际移动图形的精确程度,需要用已知性质找到与原角相等的角,再利用平角等于180度。
新知讲授
从拼角想到平行线
观察与思考
将顶点B、C处的角移到A的两边,拼成一条经过A的直线。观察这条线与BC的方向。
理解与表达
过A作BC的平行线,就能利用内错角相等,把B、C处的两个角转移到A处。这是辅助线的作用。
A
B
C
D
E
例题讲解
示例
已知。求证:。
A
B
C
D
E
答:作过A且平行于BC的直线DE,将三个内角集中到A处。
已知只要求A、B、C构成一个三角形,不限制形状。
目标是三个内角之和,选择能同时转移B、C两角的辅助线。
证明任意三角形的结论时,不能额外假设等腰或直角。
例题讲解
示例
过的顶点A作,D、E位于A两侧。说明,。
A
B
C
D
E
答:两组角分别相等。
AB截两条平行线,内错角。
AC截两条平行线,内错角。
每一步先指出截线,再选择对应的平行线性质。
例题讲解
示例
在图中,,证明。
A
B
C
D
E
答:三个内角之和等于180度。
D、A、E共线,所以。
将分别替换为。
平角等于180度与等量代换连接起整条证明链。
新知讲授
三角形内角和定理
定理
三角形的内角和等于。
使用
适用于任意三角形。等号两边的角必须恰是同一三角形的三个内角。
A
B
C
新知讲授
证明链条回顾
观察与思考
作平行线是为了得到等角;拼成平角是为了得到180度;等量代换把新角换回原三角形的内角。
理解与表达
结论不依赖三角形的大小、摆放方向或是否对称。测量和剪拼用于发现,逻辑推理用于说明普遍成立。
例题讲解
示例
中,,求。
答:。
。
。
先写内角和关系,再代入数值。
例题讲解
示例
中,,求。
答:。
。
。
题目只需要两角之和,无须分别求出两个角。
例题讲解
示例
三角形三个内角之比为,求各角并按角分类。
答:,是锐角三角形。
设三个角分别为,则。
,三个内角都小于90度。
比例对应的是份数总和,最大份对应最大内角。
例题讲解
例1
如图,在中,,,是的角平分线。求的度数。
答:。
。
在中,。
所求角属于小三角形ABD,先由角平分线求出它的另一个角。
例题讲解
变式
如图,在中,,,是的角平分线。求的度数。再求。
答:。
已知,B、D、C共线。
。
相邻两个三角形共线底边上的角互为邻补角。
新知讲授
读懂方向角
观察与思考
北偏东50度,以北方向为起始方向,向东转50度;北偏西40度,以北方向向西转40度。
理解与表达
同一平面中各地的南北参考线互相平行。先画方向,再确定三角形真正的内角,不能直接把方向角当内角。
例题讲解
例2
图是A、B、C三岛的平面图,C岛在A岛的北偏东方向,B岛在A岛的北偏东方向,C岛在B岛的北偏西方向。从B岛看A、C两岛的视角是多少度?从C岛看A、B两岛的视角呢?
(1) 从B岛看A、C两岛的视角。
(2) 从C岛看A、B两岛的视角。
(1) 答:。
两地北向平行,。
。
AB与两条平行北向线组成同旁内角,先求ABE再减40度。
例题讲解
例2
图是A、B、C三岛的平面图,C岛在A岛的北偏东方向,B岛在A岛的北偏东方向,C岛在B岛的北偏西方向。从B岛看A、C两岛的视角是多少度?从C岛看A、B两岛的视角呢?
(1) 从B岛看A、C两岛的视角。
(2) 从C岛看A、B两岛的视角。
(2) 答:。
。
。
A处的两个方向在同一侧,因此夹角是80度减50度。
新知讲授
方向角题的角度转换
观察与思考
从A向B看与从B向A看的射线方向相反。两地的北向线虽平行,但相关角可能相等,也可能互补。
理解与表达
先在图中标出题给方向角,再用平行线性质转化。最后在三角形中列内角和,避免凭直觉相加减。
课堂练习
练习
如图,从A处观测C处的仰角,从B处观测C处的仰角。从C处观测A、B两处的视角是多少度?
答:。
A、B、D共线,。
在中,。
45度是CBD,不是三角形ABC在B处的内角。
课堂练习
练习
如图,在中,,求的度数。
答:。
在中,。
在中,,合计280度。
将四个角按所属三角形分成两组,共用A角。
课堂练习
习题1
求出各图形中的值。
(1) 三个角为。
(2) 三个角都为。
(3) 三个角为。
(4) 三个角为。
(1) 答:。
。
(2) 答:。
。
四题都先把同一三角形的三个角相加为180度。
课堂练习
习题1
求出各图形中的值。
(1) 三个角为。
(2) 三个角都为。
(3) 三个角为。
(4) 三个角为。
(3) 答:。
。
(4) 答:。
。
括号中的加36与减36在总和中相互抵消。
课堂练习
练习
在中,比大,比大。求各内角的度数。
答:。
设,则B为、C为。
,解得。
第三角比第一角大20度,不是10度。
例题讲解
示例
一个三角形最多有几个直角?为什么?
答:最多一个。
若有两个直角,它们之和已经是180度。
第三个内角必须为0度,与三角形的内角大于0度矛盾。
用假设两个直角再看第三角的方式说明不可能。
例题讲解
示例
一个三角形最多有几个钝角?为什么?
答:最多一个。
两个钝角之和已经大于180度。
再加第三个正角,更不可能等于180度。
钝角严格大于90度,所以两个钝角的和严格大于180度。
课堂练习
练习
如图,B处在A处的南偏西方向,C处在A处的南偏东方向,C处在B处的北偏东方向。求的度数。
答:。
A处夹角。
B看A为北偏东45度,故B处内角;C为85度。
A处两方向分居南向两侧,所以先相加;B处同侧再相减。
方法归纳
把角移到合适的位置
证明思路
① 平行线把分散的角转移到同一点。
② 用平角和等量代换得到内角和。
计算思路
① 直接已知两角,180度减去它们。
② 有平分线、方向角时,先转换为目标三角形的内角。
新知讲授
同一个角可以属于多个三角形
观察与思考
若D在AB上、E在AC上,与具有共同的顶角A。
理解与表达
因此两三角形各自另外两个内角之和相等,都为。求角和时可以整体代入,避免多设未知量。
例题讲解
示例
中,,求B、C。
答:。
。
设C为,则,得。
内角和提供和,已知条件提供差。
新知讲授
检查答案是否合理
观察与思考
计算结束要把三个内角相加,核对是否为180度;同时检查每个内角大于0度且小于180度。
理解与表达
若题目要求锐角三角形,还要逐个检查小于90度。代数方程的解满足总和后,仍可能不满足题目的附加分类条件。
课堂总结
三角形的内角和
定理
三个内角和为180度。
证明
作平行线、等角转移、平角、代换。
直接计算
已知两角或两角和求第三角。
方程方法
比、差关系用同一未知数表示。
情境转化
方向角和仰角先转为内角。
针对训练
训练
三角形两个角为35度、65度,第三角是:A.70度;B.80度;C.90度;D.100度。
答:B,80度。
。
内角和固定为180度。
针对训练
训练
,则______。
答:。
。
要求和时不必求出每个角。
针对训练
训练
判断下列说法。
(1) 一个三角形可以有两个钝角。
错误
两个钝角之和已经大于180度。
(2) 三个内角相等的三角形,每个角为60度。
正确
180度平均分成三份。
(3) 三角形越大,内角和越大。
错误
任意三角形内角和均为180度。
内角和与图形的面积和边长大小无关。
针对训练
训练
三角形三个角之比为,求各角。
答:。
总份数为6,每份度。
用总角度除以总份数。
针对训练
训练
三角形三个角分别为,求最大角。
答:。
得。
三个角为40、60、80度。
求出各角以后再比较,不要只凭表达式的外观判断。
针对训练
训练
平分,,求。
A
B
C
D
答:。
。
。
先找ABD中的两个已知角。
针对训练
训练
D在AB上,E在AC上,。求。
A
B
C
D
E
答:。
两组三角形内角分别和为度。
总和为度。
按三角形分组后整体求和。
针对训练
训练
,求,并按角分类。
答:,是直角三角形。
由内角和知。
解得A为90度。
将B+C作为一个整体替换成A。
针对训练
训练
水平地面上A、B、D依次排列,塔顶C在D正上方。从A和B看塔顶的仰角分别为25度和50度,求两条视线CA、CB之间的夹角。
A
B
D
C
答:。
。
视角。
地面中间观察点的仰角与三角形内角互补。
针对训练
训练
设计一个三角形标牌,三个内角从小到大依次相差15度。求三个角。
答:。
设最小角为,三个角为。
,得。
先把所有角表示成同一个未知量。
方法归纳
本课解题方法
内角和的证明
① 利用平行线把两个角转移到第三个角旁。
② 由平角等于180度与等量代换完成证明。
内角和的应用
① 先锁定目标角所属三角形,转换已知条件。
② 角和可以整体处理;角度关系复杂时列方程求解。
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