证明(二)经典等腰三角形直角三角形
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北师大版八年级下册数学重难点突破知识点梳理及重点题型巩固练习《三角形的证明》全章复习与巩固(提高)【学习目标】1.经历回顾与思考的过程,深刻理解和掌握定理的探索和证明.2.结合具体实例感悟证明的思路和方法,能运用综合、分析的方法解决有关问题.3.能正确运用尺规作图的基本方法作已知线段的垂直平分线和角的平分线,以及绘制特殊三角形.【知识网络】【要点梳理】要点一、等腰三角形1.三角形全等的性质及判定全等三角形的对应边相等,对应角也相等.判定:SSS、SAS、ASA、AAS、HL.2.等腰三角形的判定、性质及推论性质:等腰三角形的两个底角相等(等边对等角)判定:有两个角相等的三角形是等腰三角形(等角对等边)推论:等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合(即“三线合一”)3.等边三角形的性质及判定定理性质定理:等边三角形的三个角都相等,并且每个角都等于60°;等边三角形的三条边都满足“三线合一”的性质;等边三角形是轴对称图形,有3条对称轴.判定定理:有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形;三个角都相等的三角形是等边三角形.4.含30°的直角三角形的边的性质定理:在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半.要点诠释:等边三角形是中考中常考的知识点,并且有关它的计算也很常见,因此对于等边三角形的特殊数据要熟记于心,不如边长为a 的等边三角形他的高是2a ,面积是24;含有30°的直角三角形揭示了三角形中边与角的关系,打破了以往那种只有角或边的关系,同时也为我们学习三角函数奠定了基础.要点二、直角三角形1.勾股定理及其逆定理定理:直角三角形的两条直角边的平方和等于斜边的平方.逆定理:如果三角形两边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是直角三角形.2.命题与逆命题命题包括题设和结论两部分;逆命题是将原命题的题设和结论交换位置得到的;正确的逆命题就是逆定理.3.直角三角形全等的判定定理定理:斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等(HL )要点诠释:①勾股定理的逆定理在语言叙述的时候一定要注意,不能说成“两条边的平方和等于斜边的平方”,应该说成“三角形两边的平方和等于第三边的平方”.②直角三角形的全等判定方法,还有SSS,SAS,ASA,AAS,一共有5种判定方法. 要点三、线段的垂直平分线1.线段垂直平分线的性质及判定性质:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等.判定:到一条线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上.2.三角形三边的垂直平分线的性质三角形三条边的垂直平分线相交于一点,并且这一点到三个顶点的距离相等.3.如何用尺规作图法作线段的垂直平分线分别以线段的两个端点A 、B 为圆心,以大于12AB 的长为半径作弧,两弧交于点M 、N ;作直线MN ,则直线MN 就是线段AB 的垂直平分线.要点诠释:①注意区分线段的垂直平分线性质定理和判定定理,注意二者的应用范围;②利用线段的垂直平分线定理可解决两条线段的和距离最短问题.要点四、角平分线1.角平分线的性质及判定定理性质:角平分线上的点到这个角的两边的距离相等;判定:在一个角的内部,且到角的两边的距离相等的点,在这个角的平分线上.2.三角形三条角平分线的性质定理性质:三角形的三条角平分线相交于一点,并且这一点到三条边的距离相等.3.如何用尺规作图法作出角平分线要点诠释:①注意区分角平分线性质定理和判定定理,注意二者的应用范围;②几何语言的表述,这也是证明线段相等的一种重要的方法.遇到角平分线时,要构造全等三角形.【典型例题】类型一、能证明它们么1. 如图,△ACD 和△BCE 都是等腰直角三角形,∠ACD=∠BCE=90°,AE 交CD 于点F ,BD 分别交CE 、AE 于点G 、H .试猜测线段AE 和BD 的数量和位置关系,并说明理由.【思路点拨】由条件可知CD=AC ,BC=CE ,且可求得∠ACE=∠DCB ,所以△ACE ≌△DCB ,即AE=BD ,∠CAE=∠CDB ;又因为对顶角∠AFC=∠DFH ,所以∠DHF=∠ACD=90°,即AE ⊥BD .【答案与解析】猜测AE=BD ,AE ⊥BD ;理由如下:∵∠ACD=∠BCE=90°,∴∠ACD+∠DCE=∠BCE+∠DCE ,即∠ACE=∠DCB ,又∵△ACD 和△BCE 都是等腰直角三角形,∴AC=CD ,CE=CB ,∵在△ACE 与△DCB 中,,AC DC ACE DCB EC BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ACE ≌△DCB (SAS ),∴AE=BD , ∠CAE=∠CDB ;∵∠AFC=∠DFH ,∠FAC+∠AFC=90°,∴∠DHF=∠ACD=90°,∴AE ⊥BD .故线段AE 和BD 的数量相等,位置是垂直关系.【总结升华】主要考查全等三角形的判定,涉及到等腰直角三角形的性质及对顶角的性质等知识点.举一反三:【变式】将两个全等的直角三角形ABC 和DBE 按图1方式摆放,其中∠ACB=∠DEB=90°,∠A=∠D=30°,点E落在AB上,DE所在直线交AC所在直线于点F.(1)求证:AF+EF=DE;(2)若将图1中的△DBE绕点B按顺时针方向旋转角α,且0°<α<60°,其它条件不变,请在图2中画出变换后的图形,并直接写出你在(1)中猜想的结论是否仍然成立;(3)若将图1中的△DBE绕点B按顺时针方向旋转角β,且60°<β<180°,其它条件不变,如图3.你认为(1)中猜想的结论还成立吗?若成立,写出证明过程;若不成立,请写出AF、EF与DE之间的关系,并说明理由.【答案】(1)证明:连接BF(如下图1),∵△ABC≌△DBE(已知),∴BC=BE,AC=DE.∵∠ACB=∠DEB=90°,∴∠BCF=∠BEF=90°.∵BF=BF,∴Rt△BFC≌Rt△BFE.∴CF=EF.又∵AF+CF=AC,∴AF+EF=DE.(2)解:画出正确图形如图2.(1)中的结论AF+EF=DE仍然成立;(3)证明:连接BF ,∵△ABC ≌△DBE ,∴BC=BE ,∵∠ACB=∠DEB =90°,∴△BCF 和△BEF 是直角三角形,在Rt △BCF 和Rt △BEF 中,,BC BE BF BF=⎧⎨=⎩ ∴△BCF ≌△BEF ,∴CF=EF ;∵△ABC ≌△DBE ,∴AC=DE ,∴AF=AC+FC=DE+EF .类型二、直角三角形2. 下列说法正确的说法个数是( )①两个锐角对应相等的两个直角三角形全等,②斜边及一锐角对应相等的两个直角三角形全等,③两条直角边对应相等的两个直角三角形全等,④一条直角边和另一条直角边上的中线对应相等的两个直角三角形全等.A.1B.2C.3D.4【思路点拨】根据全等三角形的判定方法及“HL”定理,判断即可;【答案】C.【解析】A 、三个角相等,只能判定相似;故本选项错误;B 、斜边及一锐角对应相等的两个直角三角形,符合两三角形的判定定理“AAS”;故本选项正确;C 、两条直角边对应相等的两个直角三角形,符合两三角形的判定定理“SAS”;故本选项正确;D、一条直角边和另一条直角边上的中线对应相等的两个直角三角形,首先根据“HL”定理,可判断两个小直角三角形全等,可得另条直角边相等,然后,根据“SAS”,可判断两个直角三角形全等;故本选项正确;所以,正确的说法个数是3个.故选C.【总结升华】直角三角形全等的判定,一般三角形全等的判定方法都适合它,同时,直角三角形有它的特殊性,作为“HL”公理就是直角三角形独有的判定方法,使用时应该抓住“直角”这个隐含的已知条件.3.(2016•南开区一模)问题背景:在△ABC中,AB、BC、AC三边的长分别为、、,求这个三角形的面积.小辉同学在解答这道题时,先建立一个正方形网格(每个小正方形的边长为1),再在网格中画出格点△ABC(即△ABC三个顶点都在小正方形的顶点处),如图所示.这样不需求△ABC的高,而借用网格就能计算出它的面积.(1)请你将△ABC的面积直接填写在横线上;(2)若△ABC三边的长分别为、、2(m>0,n>0,且m ≠n),运用构图法可求出这三角形的面积为.【思路点拨】(1)是直角边长为1,2的直角三角形的斜边;是直角边长为1,3的直角三角形的斜边;是直角边长为2,3的直角三角形的斜边,把它整理为一个矩形的面积减去三个直角三角形的面积;(2)结合(1)易得此三角形的三边分别是直角边长为m,4n的直角三角形的斜边;直角边长为3m,2n的直角三角形的斜边;直角边长为2m,2n的直角三角形的斜边.同样把它整理为一个矩形的面积减去三个直角三角形的面积可得.【答案与解析】解:(1)S△ABC=3×3﹣×1×2﹣×2×3﹣×1×3=;(2)构造△ABC如图所示,S△ABC=3m×4n﹣×m×4n﹣×3m×2n﹣×2m×2n=5mn.故答案为:(1)3;(2)5mn.【总结升华】此题主要考查了勾股定理应用,利用了数形结合的思想,通过构造直角三角形,利用勾股定理求解是解题关键,关键是结合网格用矩形及容易求得面积的直角三角形表示出所求三角形的面积进行解答.类型三、线段垂直平分线4. 如图,在锐角△ABC中,AD、CE分别是BC、AB边上的高,AD、CE相交于F,BF的中点为P,AC的中点为Q,连接PQ、DE.(1)求证:直线PQ是线段DE的垂直平分线;(2)如果△ABC是钝角三角形,∠BAC>90°,那么上述结论是否成立?请按钝角三角形改写原题,画出相应的图形,并给予必要的说明.【思路点拨】(1)只需证明点P、Q都在线段DE的垂直平分线上即可.即证P、Q分别到D、E的距离相等.故连接PD、PE、QD、QE,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可证;(2)根据题意,画出图形;结合图形,改写原题.【答案与解析】(1)证明:连接PD、PE、QD、QE.∵CE⊥AB,P是BF的中点,∴△BEF是直角三角形,且PE是Rt△BEF斜边的中线,∴PE=12 BF.又∵AD⊥BC,∴△BDF是直角三角形,且PD是Rt△BDF斜边的中线,∴PD=12BF=PE,∴点P在线段DE的垂直平分线上.同理可证,QD、QE分别是Rt△ADC和Rt△AEC斜边上的中线,∴QD=12AC=QE,∴点Q也在线段DE的垂直平分线上.∴直线PQ垂直平分线段DE.(2)当△ABC为钝角三角形时,(1)中的结论仍成立.如图,△ABC是钝角三角形,∠BAC>90°.原题改写为:如图,在钝角△ABC中,AD、CE分别是BC、AB边上的高,DA与CE的延长线交于点F,BF的中点为P,AC的中点为Q,连接PQ、DE.求证:直线PQ垂直且平分线段DE.证明:连接PD,PE,QD,QE,则PD、PE分别是Rt△BDF和Rt△BEF的中线,∴PD=12BF,PE=12BF,∴PD=PE,点P在线段DE的垂直平分线上.同理可证QD=QE,∴点Q在线段DE的垂直平分线上.∴直线PQ垂直平分线段DE.【总结升华】考查了线段垂直平分线的判定和性质、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半等知识点,图形较复杂,有一定综合性,但难度不是很大.举一反三:【变式】在△ABC中,AB=AC,AB的垂直平分线交AB于N,交BC的延长线于M,∠A=40度.(1)求∠M的度数;(2)若将∠A的度数改为80°,其余条件不变,再求∠M的大小;(3)你发现了怎样的规律?试证明;(4)将(1)中的∠A改为钝角,(3)中的规律仍成立吗?若不成立,应怎样修改.【答案】(1)∵∠B=12(180°-∠A)=70°∴∠M=20°(2)同理得∠M=40°(3)规律是:∠M的大小为∠A大小的一半,证明:设∠A=α,则有∠B=12(180°-α)∠M=90°-12(180°-α)=12α.(4)不成立.此时上述规律为:等腰三角形一腰的垂直平分线与底边相交所成的锐角等于顶角的一半.类型四、角平分线5. 如图,△ABC中,∠A=60°,∠ACB的平分线CD和∠ABC的平分线BE交于点G.求证:GE=GD.【思路点拨】连接AG,过点G作GM⊥AB于M,GN⊥AC于N,GF⊥BC于F.由角平分线的性质及逆定理可得GN=GM=GF,AG是∠CAB的平分线;在四边形AMGN中,易得∠NGM=180°-60°=120°;在△BCG中,根据三角形内角和定理,可得∠CGB=120°,即∠EGD=120°,∴∠EGN=∠DGM,证明Rt△EGN≌Rt△DGM(AAS)即可得证GE=GM.【答案与解析】解:连接AG,过点G作GM⊥AB于M,GN⊥AC于N,GF⊥BC于F.∵∠A=60°,∴∠ACB+∠ABC=120°,∵CD,BE是角平分线,∴∠BCG+∠CBG=120°÷2=60°,∴∠CGB=∠EGD=120°,∵G是∠ACB平分线上一点,∴GN=GF,同理,GF=GM,∴GN=GM,∴AG是∠CAB的平分线,∴∠GAM=∠GAN=30°,∴∠NGM=∠NGA+∠AGM=60°+60°=120°,∴∠EGD=∠NGM=120°,∴∠EGN=∠DGM,又∵GN=GM,∴Rt△EGN≌Rt△DGM(AAS),∴GE=GD.【总结升华】此题综合考查角平分线的定义、三角形的内角和及全等三角形的判定和性质等知识点,难度较大,作辅助线很关键.举一反三:【变式】(2015春•澧县期末)如图:在△ABC中,∠C=90°AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB 于E,F在AC上,BD=DF;证明:(1)CF=EB.(2)AB=AF+2EB.【答案】证明:(1)∵AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB,DC⊥AC,∴DE=DC,∵在Rt△DCF和Rt△DEB中,∴Rt△CDF≌Rt△EBD(HL).∴CF=EB;(2)∵AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB,DC⊥AC,∴CD=DE.在△ADC与△ADE中,∵精品文档用心整理∴△ADC≌△ADE(HL),∴AC=AE,∴AB=AE+BE=AC+EB=AF+CF+EB=AF+2EB.资料来源于网络仅供免费交流使用。
等腰三角形知识点等腰三角形⑴定义:有两条边相等的三角形叫做等腰三角形。
⑵性质:①等腰三角形的两个底角相等(简称“等边对等角”);②等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线和底边上的高互相重合(简称“三线合一”)。
③等腰三角形是轴对称图形。
⑶判定方法:①等腰三角形的定义;②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(简称“等角对等边” )。
等边三角形(也叫正三角形)(1)定义:三条边都相等的三角形叫做等边三角形。
⑵性质:①等边三角形的各角相等,并且每一个角都等于60°;②等边三角形是轴对称图形。
⑶判定方法:①等边三角形的定义;②三个角都相等的三角形是等边三角形;③有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形。
典型例题等腰三角形例1.等腰三角形的对称轴是()A.顶角的平分线B.底边上的高C.底边上的中线D.底边上的高所在的直线变式练习:性质“等腰三角形的三线合一”,其中所指的“线”之一是()A.等腰三角形底角的平分线B.等腰三角形腰上的高C.等腰三角形腰上的中线D.等腰三角形顶角的平分线变式练习.下列关于等腰三角形的性质叙述错误的是()A.等腰三角形两底角相等B.等腰三角形底边上的高、底边上的中线、顶角的平分线互相重合C.等腰三角形是中心对称图形D.等腰三角形是轴对称图形例2.等腰三角形有两条边长为4cm和9cm,则该三角形的周长是()A.17cm B.22cm C.17cm或22cm D.18cm变式练习.等腰三角形的顶角是80°,则一腰上的高与底边的夹角是()A.40°B.50°C.60°D.30°变式练习.等腰三角形的一个外角是80°,则其底角是()A.100°B.100°或40°C.40°D.80°变式练习.如图所示,C 、E 和B 、D 、F 分别在∠GAH 的两边上,且AB=BC=CD=DE=EF ,∠A=18°,则∠GEF 的度数是( )A .80°B .90°C .100°D .108°ECA F G例3:如图,在等腰△ABC 中,AB=AC ,一腰上中线BD 将这个三角形的周长分为16和8的两部分,求这个等腰三角形的腰长与底边长.变式练习:如图,若P 为∠AOB 内一点,分别作出P 点关于OA 、OB 的对称点P1P 2,连接P 1P 2交OA 于M ,交OB 于N ,P 1P 2=15,则△PMN 的周长是变式练习:如图,在△ABC 中,AB=AC=10,ABC=∠ACB=15°,CD 是腰AB 上的高;求:△ABC 的面积.变式练习:如图,已知在△ABC 中,AB=AC ,∠BAC=120o ,AC 的垂直平分线EF 交AC 于点E ,交BC 于点F .求证:BF=2CF .例4:如图,在Rt △ABC 中,AB=AC ,∠BAC=90°,D 为 BC 的中点.(1)写出点D 到DABC 三个顶点 A 、B 、C 的距离的关系(不要求证明)(2)如果点M 、N 分别在线段AB 、AC 上移动,在移动中保持AN=BM ,请判断△DMN 的形状,并证明你的结论NMDBA C变式练习:在△ABC 中,AC=BC=2,∠C=90°,将一块等腰三角板的直角顶点放在斜边AB 的中点P 处,将三角板绕点P 旋转,三角板的两直角边分别交射线AC 、CB 于D 、E 两点.如图①、②、③是旋转三角板得到的图形中的3种情况,研究:(1)三角板绕点P 旋转,观察线段PD 与PE 之间有什么数量关系?并结合图②说明理由.(2)三角板绕点P 旋转,△PBE 是否能成为等腰三角形?若能,指出所有情况(即写出△PBE 为等腰三角形时CE 的长);若不能,请说明理由.培优例5:(1)等腰三角形的内角的度数之比为1:2,这个等腰三角形底角的度数为________(2)已知等腰三角形ABC 的三边长a,b,c 均为整数,且满足a+bc+b+ac=24,则这样的三角形共有__________个.例6.如图,若AB=AC ,BG=BH ,AK=KG ,则BAC ∠的度数是_______例7.如图,在△ABC 中,AC=BC ,90ACB ∠= ,D 是AC 上一点,AE BD ⊥交BD 的延长线于E ,且12AE BD =,求证:BD 是∠ABC 的角平分线例8.如图1,三角形ABC 的边BC 在直线l 上,AC BC ⊥,且AC=BC ,三角形EFP 的边FP 也在直线l 上,边EF 与边AC 重合,且EF=FP 。
三角形全等——等腰直角三角形例:如图:RtΔABC 中,∠BAC =90º,AB =AC ,点D 是BC 上任意一点,过B 作BE ∠AD 于点E ,过C 作CF ∠AD 于点F 。
(1)求证:BE -CF=EF ;(2)若D 在BC 的延长线上(如图(2)),(1)中的结论还成立吗?若不成立,请写出新的结论并证明。
例:如图:RtΔABC 中,∠BAC =90º,AB =AC ,点D 是BC 上任意一点,过B 作BE ∠AD 于点E ,交AC 于点G ,过C 作CF ∠AC 交AD 的延长线与于点F 。
(1)求证:BG=AF ;(2)若D 在BC 的延长线上(如图(2)),(1)中的结论还成立吗?若不成立,请写出新的结论并证明。
例:如图:两个直角三角形ABC 、ADE 的顶点A 重合,P 是线段BD 的中点,连PC 、PE 。
(1)如图1,若∠BAC =∠DAE =45°,当A 、C 、D 在同一直线上时,线段PC 、PE 的关系是 ;(2)如图2、3,将∠BAC 绕A 旋转α度,(1)中的结论是否仍然成立?任意选择一个证明你的结论。
(2)F ED C B AA B C DE F (1)GG B A CD E F(2)(1)FE D C B A 图1P E D C BA AB CD EP 图2AB CDEP 图3N M FED CBA课堂练习1、如图,∠ABC 中, ∠AB C =45°,CD∠AB 于点D ,G 为DC 上一点,且AD=DG ,连接BG 延长交AC 于点E ,连接ED ,过点B 作BF∠ED ,交ED 延长线于点F (1)若∠GB C =30°,DB=√2,求∠GBC 的面积; (2)求证:AC+GE=√2BF2、如图,在等腰三角形ABC 中,CA = CB ,∠ACB = 90°,点D 、E 是直线BC 上两点且CD = BE ,过点C 作CM ∠AE 交AE 于点M ,交AB 于点F ,连接DF 并延长交AE 于点N .(1) 若AC = 2,CD = 1,求CM 的值; (2) 求证:∠D =∠E .3、如图1,在∠ABC 中,∠BAC=90°AB=AC ,将AB 绕点A 按顺时针旋转60°,连接CD ,与∠BAC 的角平分线AE 交于点E ,连接BE ; (1)若BE=2,求∠BEC 的度数及AE 的长度;(2)如图2,以BC 为边在∠ABC 外作∠BCF ,且∠BCF=60°,连接EF ,求证: CF+BF=√3EF图2图1DDEABCEFCBA4、等腰Rt∠ABC 和等腰Rt∠ADE 中,∠BAC=∠DAE=90°,其中B 、E 、D 三点共线且DE 交AC 于点F ,(1)如图1,若点E 是BD 的中点, AD=1,求∠BDC 的度数和BC 的长;(2)如图2,在AB 上取一点G ,使BG+AB=BC ,连接EG ,若点E 是BF 的中点, 求证:EG //AD ;5、如图,在等腰Rt ABC ∆中,∠ABC =90°,AB =BC ,点D 是线段AC 上一点,连接BD ,过点C 作CE ∠BD 于点E ,点F 是AB 垂直平分线上一点,连接BF 、EF . (1)若AD =,3tan 10BCE ∠=,求AB 的长; (2)如图1,当点F 在AC边上时,求证:CE BE -= (3)如图2,若∠BDC =75°,当∠AFB =30°时,直接写出2()EF EC的值。
11等腰直角三角形等腰直角三角形是一种特殊的三角形,具有所有三角形的性质:稳定性,两直角边相等直角边夹亦直角锐角45,斜边上中线角平分线垂线三线合一,等腰直角三角形斜边上的高为外接圆的半径R,那么设内切圆的半径r为1,则外接圆的半径R就为(根号2加1),所以r:R=1:(根号2加1)。
目录1关系2线段3解三角形4勾股定理5证明方法6定理7相关定理8梅涅劳斯9特殊等腰高:顶点到对边垂足的连线。
角平分线;顶点到两边距离相等的点所构成的直线。
中位线:任意两边中点的连线。
3解三角形在三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c. 则有(1)正弦定理a/SinA=b/SinB= c/SinC=2r (外接圆半径为r)(2)余弦定理。
a^2=b^2+c^2-2bc*CosA cosA=c^2+b^2-a^2/2cbb^2=a^2+c^2-2ac*CosB cosB=a^2+c^2-b^2/2acc^2=a^2+b^2-2ab*CosC cosC=a^2+b^2-c^2/2ab4勾股定理如果直角三角形两直角边分别为A,B,斜边为C,那么 A^2+B^2=C^2;;即直角三角形两直角边长的平方和等于斜边长的平方。
如果三角形的三条边A,B,C 满足A^2+B^2=C^2;,还有变形公式:AB=根号(AC^2+BC^2),如:一条直角边是a,另一条直角边是b,如果a的平方与b的平方和等于斜边c的平方那么这个三角形是直角三角形。
(称勾股定理的逆定理)5证明方法证法1作四个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b ,斜边长为c. 把它们拼成如图那样的一个多边形,使D、E、F在一条直线上. 过点C作AC的延长线交DF于点P.∵ D、E、F在一条直线上, 且RtΔGEF ≌ RtΔEBD,∴ ∠EGF = ∠BED,∵ ∠EGF + ∠GEF = 90°,∴ ∠BED + ∠GEF = 90°,∴ ∠BEG =180°―90°= 90°又∵ AB = BE = EG = GA = c,∴ AB EG是一个边长为c的正方形.∴ ∠ABC + ∠CBE = 90°∵ RtΔABC ≌ RtΔEBD,∴ ∠ABC = ∠EBD.∴ ∠EBD + ∠CBE = 90°即∠CBD= 90°又∵ ∠BDE = 90°,∠BCP = 90°,BC = BD = a.∴ BDPC是一个边长为a的正方形. 同理,HPFG是一个边长为b的正方形. 设多边形GHCBE的面积为S,则a^2+b^2=c^2证法2作两个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b(b>a),斜边长为c. 再做一个边长为c的正方形. 把它们拼成如图所示的多边形,使E、A、C三点在一条直线上.过点Q作QP∥BC,交AC于点P.过点B作BM⊥PQ,垂足为M;再过点F作FN⊥PQ,垂足为N.∵ ∠BCA = 90°,QP∥BC,∴ ∠MPC = 90°,∵ BM⊥PQ,∴ ∠BMP = 90°,∴ BCPM是一个矩形,即∠MBC = 90°.∵ ∠QBM + ∠MBA = ∠QBA = 90°,∠ABC + ∠MBA = ∠MBC = 90°,∴ ∠QBM = ∠ABC,又∵ ∠BMP = 90°,∠BCA = 90°,BQ = BA = c,∴ RtΔBMQ ≌ RtΔBCA.同理可证RtΔQNF ≌ RtΔAEF.即a^2+b^2=c^2证法3作两个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b(b>a),斜边长为c. 再作一个边长为c的正方形. 把它们拼成如图所示的多边形.分别以CF,AE为边长做正方形FCJI和AEIG,∵EF=DF-DE=b-a,EI=b,∴FI=a,∴G,I,J在同一直线上,∵CJ=CF=a,CB=CD=c,∠CJB = ∠CFD = 90°,∴RtΔCJB ≌ RtΔCFD ,同理,RtΔABG ≌ RtΔADE,∴RtΔCJB ≌ RtΔCFD ≌ RtΔABG ≌ RtΔADE∴∠ABG = ∠BCJ,∵∠BCJ +∠CBJ= 90°,∴∠ABG +∠CBJ= 90°,∵∠ABC= 90°,∴G,B,I,J在同一直线上,a^2+b^2=c^2证法4作三个边长分别为a、b、c的三角形,把它们拼成如图所示形状,使H、C、B 三点在一条直线上,连结BF、CD. 过C作CL⊥DE,交AB于点M,交DE于点L.∵ AF = AC,AB = AD,∠FAB = ∠GAD,∴ ΔFAB ≌ ΔGAD,∵ ΔFAB的面积等于,ΔGAD的面积等于矩形ADLM的面积的一半,∴ 矩形ADLM的面积 =.同理可证,矩形MLEB的面积 =.∵ 正方形ADEB的面积= 矩形ADLM的面积 + 矩形MLEB的面积∴ 即a^2+b^2=c^2证法5(欧几里得的证法)《几何原本》中的证明在欧几里得的《几何原本》一书中提出勾股定理由以下证明后可成立。
等腰三角形与直角三角形讲义1.△ABC中,AB=AC,∠A=70°,则∠B=_55°_____2.等腰三角形一底角的外角为105°,那么它的顶角为_30_____度3.等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为60°,则这个等腰三角形的顶角为( C )A.30° B.150° C.30°或150° D.120°【知识梳理】1、等腰三角形及其性质(1)有两条边相等的三角形,叫做等腰三角形,相等的两条边叫做腰,另一条边叫做底边,两腰所夹的角叫做顶角,底边与腰的夹角叫做底角.(2)性质性质1:等腰三角形的两个底角相等(简写成“等边对等角”).性质2:等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合.2、等腰三角形的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”).3.一般地,两条直角边相等的直角三角形叫做等腰直角三角形.等腰直角三角形的两个底角相等,都等于45°.4、直角三角形的性质:直角三角形ABC可以表示为Rt△ABC.(1)直角三角形中,如果两条直角边为a、b,斜边为 c,斜边上的高为h,那么它们存在这样的关系:或.(2)定理:直角三角形的两个锐角互余.推理过程:在△ABC中,∵∠C=90°,∴∠A+∠B=90°(或∠A=90°-∠B,∠B=90°-∠A).说明:这一定理应用的前提是Rt△,已知一个锐角,求另一个角.反过来,有两个角互余的三角形是直角三角形,可以作为判定三角形是直角三角形的方法.(3)定理:在直角三角形中,如果一个锐角为30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半.推理格式:∵在△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,∴BC=AB.(4)定理:在直角三角形中,如果一条直角边等于斜边的一半,那么这条直角边所对的角为30°.推理格式:∵在△ABC中,∠C=90°,BC=AB,∴∠A=30°.【典型例题】知识点一:等腰三角形考点一:等腰三角形的判断与证明例1、如图,△ABC中,D、E分别是AC,AB上的点,BD与CE交于点O,给出下列四个条件:①∠EBO=∠DCO;②∠BEO=∠ODC;③BE=CD;④OB=OC.(1)上述四个条件中,哪两个条件可判定△ABC是等腰三角形(用序号写出所有情形).(2)选择第(1)题中的一种情形,证明△ABC是等腰三角形.分析:这是一道开放型的题目,考虑分析各种情形,从中选出适合题意的情形.解:(1)①③,①④,②③,②④.(2)选择①④来证明结论成立.已知:∠EBO=∠DCO,OB=OC.求证:△ABC是等腰三角形.证明:∵OB=OC,∴∠OBC=∠OCB.又∵∠EBO=∠DCO,∴∠ABC=∠ACB,∴AB=AC.∴△ABC为等腰三角形.例2、如图,在△ABC中,AB=AC,O为△ABC内一点,且OB=OC.求证:AO⊥BC.证明:延长AO交BC于D.在△ABO与△ACO中,∴△ABO≌△ACO,∴∠BAO=∠CAO,即∠BAD=∠CAD,∴AO⊥BC.考点二:利用等腰三角形求度数例3、如图,点D在AC上,点E在AB上,且AB=AC,BC=BD,AD=DE=BE.求∠A的度数.分析:本题中没有给出一个角的度数,而要求∠A的度数,必然是运用三角形内角和定理,其解题思路是设某一个角的度数为x,其他各角都能用x的代数式表示,列出代数方程求解.解:设∠A=x.∵AD=DE=EB∴∠DEA=∠A=x,∠EBD=∠EDB.又∵∠DEA=∠EBD+∠EDB,∴∠EBD=∠EDB=.∴BDC=∠A+∠ABD=.∵BD=BC,AB=AC,∴∠BDC=∠BCD=∠ABC=.在△ABC中,∠A+∠ABC+∠ACB=180°,即,∴x=45°,即∠A=45°.例4、已知:AD和BE是△ABC的高,H是AD与BE或是AD、EB延长线的交点,BH=AC.求∠ABC的度数.(1)当H是AD与BE的交点时,∵BE、AD是△ABC的高,∴∠4=∠3=∠5=90°,∴∠1+∠C=∠2+∠C=90°,∴∠2=∠1.又∵BH=AC,∴△BHD≌△ACD,∴BD=AD,∴∠DBA=∠6.又∵∠6+∠DBA=90°,∴∠DBA=45°,即∠ABC=45°.(2)当H是AD、EB延长线的交点时,∵BE、AD是△ABC的高,∴∠3=∠2=90°,∠4=90°,∴∠1+∠H=90°,∴∠CAD+∠H=90°,∴∠1=∠CAD.又∵BH=AC,∴△DBH≌△DAC,∴DB=DA,∴∠5=∠6.又∵∠5+∠6=90°,∴∠6=45°,∴∠ABC=180°-45°=135°.故∠ABC的度数为45°或135°.考点三:几种辅助线作法:证明线段的和、差、倍、分问题时,常采用“截长”、“补短”等方法.例6、如图,已知AD是△ABC的角平分线,∠B=2∠C,求证:AC=AB+BD.(你可以用不同的方法证明吗)方法一:(截长法)在AC上截取AE=AB,连接DE.因为AD平分∠BAC,所以∠2=∠1.又因为AD=AD,所以△BAD≌△EAD(SAS).所以BD=ED.所以∠3=∠B=2∠C.因为∠3=∠C+∠4,所以2∠C=∠C+∠4,所以∠C=∠4,所以DE=CE.所以CE=BD.所以AC=AE+EC=AB+DB.方法二:(补短法)如图,延长AB到E,使BE=BD,连接DE,所以∠E=∠1.因为∠2=∠E+∠1=2∠E,又因为∠2=2∠C(已知),所以∠C=∠E.因为∠4=∠3,AD=AD,所以△ADC≌△ADE(AAS),所以AC=AE.因为AE=AB+BD,所以AC=AB+BD.例7、数学课堂上,老师布置了一道几何证明题,让大家讨论它的证明方法,通过大家的激烈讨论,有几位同学说出了他们的思路,并添加了辅助线,你能根据他们的辅助线的作法写出证明过程吗?如图,已知△ABC中AB=AC,F在AC上,在BA延长线上取AE=AF.求证:EF⊥BC.方法一:解:首先,小明根据等腰三角形这一已知条件,结合等腰三角形的性质,想到了过A作AG⊥BC于G这一条辅助线,如图.证明1:过A作AG⊥BC于G.∵AB=AC,∴∠3=∠4.又∵AE=AF,∴∠1=∠E.又∵∠3+∠4=∠1+∠E,∴∠3=∠E,∴AG//EF,∴EF⊥BC.方法二:接着小亮根据题设AE=AF,结合等腰三角形的性质作出过A作AH⊥EF于H这条辅助线,如图.证明2:过A作AH⊥EF于H.∵AE=AF,∴∠EAH=∠FAH.又∵∠AB=AC,∴∠B=∠C.又∵∠EAH+∠FAH=∠B+∠C,∴∠EAH=∠B,∴AH//BC,∴EF⊥BC.方法三:小彬也作出了一条辅助线,过C作MC⊥BC交BA的延长线于M,如图.证明3:过C作MC⊥BC交BA的延长线于M,则∠1+∠2=90°.∵AE=AF,∴∠AEF=∠AFE,∴∠EAF=180°-2∠AFE.又∵AB=AC,∴∠B=∠1.又∵∠EAF=∠B+∠1,∴∠EAF=2∠1,∴2∠1=180°-2∠AFE,∴∠1+∠AFE=90°,∴∠2=∠AFE,∴DE//MC,∴EF⊥BC.方法四:小颖的作法是:过E作EN⊥EF交CA的延长线于N,如图.证明4:过E作EN⊥EF交CA的延长线于N,则∠1+∠2=90°.∵AE=AF,∴∠2=∠AFE,∴∠EAF=180°-2∠2.又∵AB=AC,∴∠B=∠C,∴∠EAF=∠B+∠C=2∠B,∴2∠B=180°-2∠2,∴∠B+∠2=90°,∴∠1=∠B,∴EN//BC,∴EF⊥BC.方法五:小虎的作法是:过E点作EP//AC交BC的延长线于P,如图.证明5:过E作EP//AC交BC的延长线于P,则∠AFE=∠2,∠3=∠P.又∵AE=AF,∴∠1=∠AFE,∴∠1=∠2.又∵AB=AC,∴∠B=∠3,∴∠B=∠P,∴EB=EP,∴EF⊥BC.方法六:大家都在激烈地讨论着如何作出辅助线时,小红突然站起来说,不作辅助线也可以证明,你说是吗?(如图).证明6:∵AE=AF,∴∠1=∠E.又∵∠2=∠1+∠E,∴∠2=2∠E.又∵AB=AC,∴∠B=∠C,∴∠2=180°-2∠B,∴2∠E=180°-2∠B,即∠E+∠B=90°,∴∠3=180°-90°=90°,∴EF⊥BC.例8、如图,在△ABC中,AB=2AC,AD平分∠BAC,AD=BD.求证:CD⊥AC.证明:取AB的中点E,连结DE.∵AD=BD,∴DE⊥AB,∴∠3=90°.又∵AB=2AC,AB=2AE,∴AE=AC.又∵∠1=∠2,AD=AD,∴△AED≌△ACD,∴∠3=∠ACD,∴∠ACD=90°,∴CD⊥AC.例9、如图,△ABC中,AB=AC,D在AB上,E在AC的延长线上,且BD=CE,连结DE交BC于F.求证:DF=EF.过E作EG//AB交BC的延长线于G,则∠G=∠B.又∵AB=AC,∴∠B=∠1.又∵∠1=∠ECG,∴∠G=∠ECG,∴CE=GE.又∵BD=CE,∴BD=GE.又∵∠BFD=∠GFE,∴△BDF≌△GEF,∴DF=EF.知识点二:直角三角形考点一:30°所对的直角边等于斜边的一半例1(将一个有45°角的三角板的直角顶点放在一张宽为3cm的纸带边沿上.另一个顶点在纸带的另一边沿上,测得三角板的一边与纸带的一边所在的直线成30°角,如图,则三角板的最大边的长为()A.3cm B.6cm C.32cm D.62cm思路分析:过另一个顶点C作垂线CD如图,可得直角三角形,根据直角三角形中30°角所对的边等于斜边的一半,可求出有45°角的三角板的直角直角边,再由等腰直角三角形求出最大边.点评:此题考查的知识点是含30°角的直角三角形及等腰直角三角形问题,关键是先由求得直角边,再由勾股定理求出最大边.例2.如图,∠ACB = ∠ADB = 90°,AC = AD,E是AB上的一点。
等腰三角形与直角三角形的关系引言
等腰三角形与直角三角形是几何中常见的两种特殊三角形。
本
文将探讨这两种三角形之间的关系。
等腰三角形的特点
等腰三角形是指两边长度相等的三角形。
它的特点是有两个角
度相等,即两个底角相等。
直角三角形的特点
直角三角形是指其中一个角为直角(即90度)的三角形。
它
的特点是边长满足勾股定理,即两直角边的平方和等于斜边的平方。
等腰三角形与直角三角形的关系
等腰三角形和直角三角形之间有一种特殊的关系。
当等腰三角
形的底边等于直角三角形的斜边时,等腰三角形的两腿的长度相等,即等腰三角形的两腿也等于直角三角形的两直角边。
此外,当等腰三角形的两腿等于直角三角形的直角边时,等腰
三角形的底边也等于直角三角形的斜边。
结论
因此,等腰三角形和直角三角形之间存在一种特殊的对应关系,当等腰三角形的底边与直角三角形的斜边或等腰三角形的两腿与直
角三角形的两直角边相等时,它们可以互相转化。
这为解决几何问
题提供了一种有用的方法。
参考文献
- 无
注释
- 无- 无。
关于两个等腰三角形的三个重要的几何模型之间的异同以及当三角形为等腰直角三角形时的特殊证法------手拉手、婆罗摩笈多模型、脚拉脚初中阶段,关于两个等腰三角形的问题,十分常见.我们可以归纳为大三类,为了介绍方便,分别取名为“手拉手模型、婆罗摩笈多模型、脚拉脚模型”.1.1 手拉手模型:两个等腰三角形的顶角顶点重合,且顶角相等.按逆时针顺序,把位置相同的底角顶点相连.简记为:共顶点,同顶角,左手拉左手.如图,两个等腰三角形△ABE 和△ACD ,∠BAE=∠CAD ,且AB=AE ,AC=AD ,连接BD ,CE.结论:(1)△ABD ≌△AEC ;(2)∠α+∠BOC=180°(位置相同的底角顶点相连,所成夹角等于顶角) ;(3)OA 平分∠BOC(第三边的交点与顶点连线平分第三边的夹角).证明:(1)由AB=AE ,AC=AD ,∠BAD=∠CAE ,易得△ABD ≌△AEC.(2) 因为△ABD ≌△AEC ,所以∠CEA=∠DBA ,又∠EOA+∠OEA=∠EAB+∠DBA ,所以∠OEA=∠α.(3)第3问的证明很巧妙,只需过A 点作BD ,CE 的垂线段.因为△ABD ≌△AEC ,所以对应边的高也相等.再由角平分线的判定,从而得到OA 平分∠BOC.1.2 手拉手模型的特殊情况:当两个等腰三角形是等腰直角三角形时,而且隐藏在正方形中,如下:变式1.如图,两个正方形ABCD 与DEFG ,连结CE AG ,,二者相交于点H .问:(1)CDE ADG ∆≅∆是否成立?(2)AG 是否与CE 相等?(3)AG 与CE 之间的夹角为多少度?(4)HD 是否平分AHE ∠?解析:(1)由,,,DC DA ADG CDE DG DE =∠=∠=得.)(≌△△SAS CDE ADG由.CE AG CDE ADG =∴≌△△(2) 设AG 与CD 相较于点P ,由GAD ECD CDE ADG ∠=∠∴≌△△又.90H CE AG CDA CHA APD GAD CPG ECD 于点⊥∴︒=∠=∠∴∠+∠=∠+∠(3) 过D 点作AG DM ⊥于M 点,EC DN ⊥于N 点DNDM CDE ADG =∴≌△△ HD ∴平分.AHE ∠2.1婆罗摩笈多模型:两个等腰三角形的顶角顶点重合,且顶角互补。
等腰三角形,直角三角形
基础知识:
(一)等腰三角形的性质与判定:
1. 等腰三角形的两底角__________;
2. 等腰三角形底边上的______,底边上的________,顶角的_______,三线合一;
3. 有两个角相等的三角形是_________.
(二)等边三角形的性质与判定:
1. 等边三角形每个角都等于_______,同样具有“三线合一”的性质;
2. 三个角相等的三角形是________,三边相等的三角形是_______,一个角等于60°的_______三角形是等边三角形.
直角三角形
(1)定义:有一个角是的三角形是直角三角形。
(2)性质:①“勾股定理”。
②直角三角形两锐角。
③直角三角形斜边上的中线等于。
④在直角三角形中,30°角所对直角边等于。
(3)判定:①定义②两锐角的三角形是直角三角形
③“勾股定理逆定理”。
解题训练
一、选择题
1.等腰三角形的对称轴是()
A.顶角的平分线 B.底边上的高
C.底边上的中线 D.底边上的高所在的直线
2.等腰三角形有两条边长为4cm和9cm,则该三角形的周长是()
A.17cm B.22cm C.17cm或22cm D.18cm
3.等腰三角形有两条边长为5cm和6cm,则该三角形的周长是()
A.16cm B.17cm C.16cm或17cm D.18cm
4.等腰三角形的一个角是80°,则其底角是()
A.50° B.80° C.50°或者80° D.100°
5.等腰三角形的一个外角是80°,则其底角是()
A.100° B.100°或40° C.40° D.80°
6.等边三角形的高为2,则它的面积是( ).
D.
7、如图,已知OC 平分∠AOB ,CD ∥OB ,若OD=3cm ,则CD 等于( )
A .3cm
B .4cm
C .1.5cm
D .2cm
8、如图,D 、E 、F 分别是等边△ABC 各边上的点,且AD=BE=CF ,则△DEF•的形状是( ) A .等边三角形 B .腰和底边不相等的等腰三角形
C .直角三角形
D .不等边三角形
9..如图,△ABC 中,已知∠B 和∠C 的平分线相交于点F ,经过点F 作DE ∥BC ,交AB 于D ,交AC 于点E ,若BD+CE=9,则线段DE 的长为( )
A .9
B .8
C .7
D .6
10.如图,△ABC 是等边三角形,AD ⊥BC ,DE ⊥AB ,垂足分别为D ,E ,如果AB=8cm ,则BD=____cm ,∠BDE=____°,BE=___cm
D C A B
E D
C
A
B F
第7题 第8题 第9题 第10题 二、填空题 1如图,一只蚂蚁沿着图示的路线从圆柱高AA1的端点A 到达A1,若圆柱底面半径为6π,高为5,则蚂蚁爬行的最短距离为_____
2..如图,Rt △ABC 和Rt △DEF ,∠C=∠F=90°
(1)若∠A=∠D ,BC=EF ,则Rt △ABC ≌Rt △DEF 的依据是_________ (2)若∠A=∠D ,AC=DF ,则Rt △ABC ≌Rt △DEF 的依据是_________ (3)若∠A=∠D ,AB=DE ,则Rt △ABC ≌Rt △DEF 的依据是_________ (4)若AC=DF ,AB=DE ,则Rt △ABC ≌Rt △DEF 的依据是_________ (5)若AC=DF ,CB=FE ,则Rt △ABC ≌Rt △DEF 的依据是_________
第4题 第5题 3、△ABC 中,AB=AC .点D 在BC 边上
(1)∵AD 平分∠BAC ,∴_______=________;________⊥_________; (2)∵AD 是中线,∴∠________=∠________;________⊥________;
(3)∵AD ⊥BC ,∴∠________=∠_______;_______=_______. 4.若直角三角形的三条边长分别是5,12,a ,则a= 。
5.等腰三角形两腰上的高相等,这个命题的逆命题是_________________________________,这个逆命题是_________命题. 三.解答题:
1.如图,CD ⊥AD,CB ⊥AB,AB=AD. 求证:CD=CB.
2.如图,在△ABC 中,AB=AC ,BD ⊥AC ,BD ⊥AC ,CE ⊥AB ,O 是BD 与CE 的交点。
求证: BO=CO
3.已知:在△ABC 中,AB=AC ,D 在AB 上,DE ∥AC .求证:DB=DE .
4..如图所示,△ABC 中,AB=AC ,AD 平分△ABC 的外角∠CAE . 求证:AD ∥BC .
A
B
C D A B C
D C
O
5.如图,已知△ABC 和△BDE 都是等边三角形,求证:AE=CD .
6.如图AD ⊥CD ,AB=13,BC=12,CD=4,AD=3,则四边形ABCD 的面积是
7.(宁夏中考)如图,在Rt △DBC 中,∠C=900,∠A=300,BD 是∠ABC 的平分线,AD=20。
求BC 的长。
8.如图,C 为线段AB 上一点,△ACD ,△CBE 是等边三角形,AE 与CD 交于点M ,BD 与CE 交于点N ,AE 交BD 于点O .求证: ⑴AE =BD ⑵∠AOB =120° ⑶△CMN 是等边三角形
A B D
C O
N
M E
D C B
A。