人教版初二数学讲义《特殊三角形之直角三角形》
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有一个角是直角的三角形叫做直角三角形,这是初中阶段研究的一个特殊三角形,它的性质和判定是常考内容,也是解决初中几何问题的常用手段.
一、直角三角形
1. 直角三角形的性质:⑴ 两锐角互余;⑵ 三边满足勾股定理;⑶ 斜边上的中线等于斜边的一半;⑷ 30角所对的直角边等于斜边的一半.
另外,直角三角形中还有一个重要的结论:两直角边的乘积等于斜边与斜边上高的乘积,即abch.
2. 直角三角形的判定:⑴ 有一个角是直角;⑵ 两锐角互余;⑶ 勾股定理的逆定理;⑷ 一条边上的中线等于这条边的一半.
二、等腰直角三角形 思路导航 知识互联网
题型一:直角三角形的性质及判定 11
特殊三角形之
直角三角形
2 等腰直角三角形是集等腰三角形和直角三角形为一体的特殊图形,除具备等腰三角形和直角三角形的所有性质以外,它的底边中线也同时具备了“三线合一”和“斜边中线”的共同特点,可谓“集大成者”.另外,等腰直角三角形还可以看成是正方形的“半成品”,因此“还原正方形”也是等腰直角三角形常用的辅助线做法之一.
【引例】 如图,正方形ABCD的边长为4,EF、分别在BCCD、上,且3BECF,AEBF、相交于M,求BM的长.
【解析】 ∵ABCD是正方形,∴4ABBC,90ABCC,
∵3BECF,∴ABEBCF△≌△,
∴BAECBF,∴90BME
又由勾股定理可知5AE,
在RtABE△中,BMAE,
∴ABBEAEBM,
∴125ABBEBMAE.
【例1】 1. 在ABC△中,若35A,55B,则这个三角形是__________三角形.
2. 如图,在ABC△中,90ACB,CDAB,若28A,则B_______,ACD________,BCD________.
3. 如图,已知图中每个小正方形的边长为1,
则点C到AB所在直线的距离等于 .
(十三中分校期中)
4. 如图,在四边形ABCD中,∠A=60°,∠B=∠D=90°,BC=2,CD=3,则AB= .
EABCDDCBA 典题精练 例题精讲
图2图1AMFDEFMDCBADCBAABC
3 5. 已知Rt△ABC中,∠C=90°,AB边上的中线长为2,且AC+BC=6,
则S△ABC=
.
【解析】
1. 直角 2. 62;62;28
3. 2
4. 833.通过向外补形,将四边形问题转化为三角形问题来解决.
5. ∵AB边上的中线长为2,∴AB=4,∴AC2+BC2=AB2=16
∵AC+BC=6,∴236ACBC,即AC2+BC2+2ACBC=36
∴1S52ABCACBC△
【例2】 若直角三角形的两条直角边长为ab、,斜边为c,斜边上的高为h,
求证:⑴ 222111abh;⑵ abch.
【解析】 ⑴ ∵222abc,abch,
∴abch, 代入得22222ababh,
∴222111abh.
⑵ 由222abc,abch,
则22222aabbcch,
∴222222aabbcchh,即22abch,
∴abch.
特殊的直角三角形是指306090,,和454590,,的直角三角形,它们的三条边之间有特殊的比例关系,分别是1:3:2和1:1:2,熟练运用这种特殊的比例关系,能够在解题过程中大幅提高解题的速度与正确率.
【引例】 已知,RtABC△中,90C,30A,6AC,求BCAB、的长. 例题精讲 思路导航 题型二:特殊直角三角形的边角关系
4 【解析】 解法一:∵90C,30A,∴12BCAB,
设BCx,则2ABx, 那么22262xx,解得2x(舍负)
∴2BC,22AB.
解法二:∵90C,30A,∴::1:3:2BCACAB,
∴6233ACBC,∴222ABBC.
【例3】 ⑴ 在ABC△中,abc、、分别是ABC、、的对边,且::1:2:3ABC,则a与c的关系是____________.
⑵ 如图,把两块相同的含30角的三角尺如图放置,
若66ADcm,则三角尺的最长边长为 .
(四中期中)
⑶ 如图,以等腰直角三角形AOB的斜边为直角边向外作第2个等腰直角三角形1ABA,再以等腰直角三角形1ABA的斜边为直角边向外作第3个等腰直角三角形11ABB,…,如此作下去,若1OAOB,则第8个等腰直角三角形的面积是 .
【解析】 ⑴ 2ca;⑵ 12cm;⑶ 64.
【例4】 如图,点D、E是等边△ABC的BC、AC上的点,且CD=AE,AD、BE相交于P点,BQ⊥AD。已知PE=1,PQ=3,求AD的长.
【解析】易证△ADC≌△BEA(SAS)
∴BE=AD,∠DAC=∠EBA
根据外角定义知,∴∠BPQ=60°
∴∠PBQ=30°
∴BP=2PQ=6
∴BE=7
∴AD=7
典题精练
题型三:直角三角形的斜边中线 B2B1A1OBAABCDEEPQDCBA
5
直角三角形的斜边中线是直角三角形中最重要的线之一,它既体现了特殊位置(中点),又体现了特殊数量关系(一半),可谓“一举两得”.除此之外更重要的是,一条斜边中线还可以把直角三角形分成两个等腰三角形,这种由特殊图形到特殊图形的变化是解决三角形问题的常用手段.
【引例】 请证明下列命题:
1. 直角三角形的斜边中线等于斜边的一半;
2. 如果三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形.
【解析】 1. 如图,RtABC△中,90ACB,D是AB的中点,
过B点作BC的垂线交CD延长线于E,
∵90ACB,90EBC,
∴ACBE∥,
∴BACABE,
∵ADBD,∴ACDBED△≌△,
∴ACBE,CDDE
∵ACBEACBEBCCBBC,,
∴ABCECB△≌△,∴ABCE,
∴2ABCD.
2. 如图,CD是ABC△的中线,且12CDAB, ∴CDADBD,
∴AACD,BBCD,
∵180AACDBCDB,
∴90ACDBCD,即90ACB
∴ABC△是直角三角形.
【例5】 如图,在ABC△中,BE、CF分别为边AC、AB上的高,D为BC的中点,DMEF于M.求证:FMEM.
【解析】 连接DF、DE.
∵BE、CF分别为边AC、AB上的高 例题精讲
典题精练 思路导航
EDCBAACBDMFEDCBA
6 ∴90BECBFC
又∵D为BC上的中点
∴BDCD
∵12DEBC,12DFBC
∴DEDF
又∵DMEF,∴EMFM
【例6】 如图,在ABC△中,若2BC,ADBC,E为BC边的中点.求证:2ABDE.
【解析】 如图,截取AC边中点F,连接EF、DF.
由中位线可得,12EFAB且BCEF.
DF为RtADC斜边上的中线,
∴DFCF.∴CDFC,
又∵DFEFDECEF,即2CDFEC,
∴DFEEDF,∴12DEEFAB,∴2ABDE.
【点评】 此题也可以取AB中点M,连接DMEM、,用类似方法证明.
还可以以AD为轴作轴对称用字母表示线段计算得结论,或以DE为中位线构造三角形.
【例7】 在RtABC△中,90ACB,ACBC,若214BCACAB,则B .
(西城一模)
【解析】 15
作CHAB于点H,取AB中点D,连接CD
由ACBCABCH,及214BCACAB
可得14CHAB,
∵点D是AB的中点,∴12CDAB,∴12CHCD,
在RtCDH△中,90CHD,
∴30CDH,∴15B. FABDECEDCBAHDCBAMFEDCBA
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训练1. 已知ABC△是等腰直角三角形,90A,M是BC中点,EF、分别在ABAC、上,且MEMF,试判断MEF△的形状.
【解析】 连接AM,
∵ABC△是等腰直角三角形,M是BC中点,
∴AMBC,AMBM,
∴90AMB,45BBAM,
∵MEMF,∴90EMF,
∴BMEAMF,
∴AMFBME△≌△,
∴MEMF,
∴MEF△是等腰直角三角形.
训练2. 如图,RtABC△中,90BAC,4AB,3AC,AHBC于H,作H关于AC的对称点D,连接CD,AMCD∥交BC于M,则BM的长等于________.
【解析】 2.5
训练3. 如图,在ABC△中,ABAC,120BAC,EF为线段AB的垂直平分线,求证:2FCBF.
【解析】 连接AF
∵EF是线段AB的垂直平分线,∴AFBF,
∴BBAF,
∵ABAC,120BAC,∴30BC,
∴30BAF,∴90CAF.
在RtACF△中,90CAF,30C,
∴2FCAF,
∴2FCBF.
训练4. 一块四边形的草地ABCD,其中60A,90BD,20mAB,10mCD,求这块草地的面积.
【解析】 利用30,60,90这个三角形的三边比为132∶∶这一结论可求:
22003mABES△,2503mCDES△,故四边形的面积为21503m.
EDCBA 思维拓展训练(选讲)
FEMCBAFEMCBAFECB AAB CEFDCBAMHDCBA