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66ADcm,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

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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