三角形的周长和面积平分线
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三角形的面积公式:S=ah/2。
公式描述:公式中a为三角形的底,h为底所对应的高。
各图形面积公式
1、长方形的周长=(长+宽)×2;C=(a+b)×2
2、正方形的周长=边长×4;C=4a
3、长方形的面积=长×宽;S=ab
4、正方形的面积=边长×边长;S=a.a=;a
5、三角形的面积=底×高÷2;S=ah÷2
6、平行四边形的面积=底×高;S=ah
7、梯形的面积=(上底+下底)×高÷2;s=(a+b)h÷2
三角形四线
中线
连接三角形的一个顶点及其对边中点的线段叫做三角形的中线。
高
从一个顶点向它的对边所在的直线画垂线,顶点和垂足之间的线段叫做三角形的高。
角平分线
三角形一个内角的平分线与这个角的对边相交,这个角的顶点与交点之间的线段叫做三角形的角平分线。
中位线
三角形的三边中任意两边中点的连线叫中位线。
它平行于第三边且等于第三边的一半。
1。
专题1.2 三角形的周长与面积【典例1】课题学习:三角形的中线在认识了三角形的三条重要线段高、角平分线、中线之后,张华同学观察自己作的图形“△ABC边BC边上的中线AD…”时,发现:线段AD不仅平分△ABC的边BC,还平分△ABC的面积.(一)探究与发现:张华的同桌思考之后,给出了以下思路和证明:过点A作BC边上的高AE,则:S△ADB=12DB⋅AE…所以,三角形的中线平分三角形的边,也平分三角形的面积.请你添加张华的同桌所作的辅助线,并将其证明过程补充完整.(二)运用与实践:请你根据以上发现,解决以下问题:(1)如图2,AD是△ABC的中线,BE是△ABD的中线,△ABC的面积为40,BD=5,求△ABE的面积和点E到BC的距离.(2)如图3,有一块三角形优良品种试验田,现引进四种不同的种子进行对比试验,需要将这块试验田分成面积相等的四块三角形地块.请你设计出四种不同的划分方案.(一)如图1中,过点A作AE⊥BC于E.利用三角形面积公式证明即可.(二)(1)如图2中,过点E作EF⊥BC,垂足为F,利用(一)中结论解决问题即可.(2)利用三角形中线的性质画出图形即可(答案不唯一).解:(一)探究与发现:如图1中,过点A作AE⊥BC于E.∵AD是△ABC边BC边上的中线∴DB=12BC,∴S △ABD =12•BD •AE =12•12•BC •AE =12•S △ABC .(二)运用与实践:(1)如图2中,过点E 作EF ⊥BC ,垂足为F ,∵AD 是△ABC 的中线,∴S △ABD =12S △ABC ;同理,S △BDE =S △ABE =12S △ABD ,∴S △BDE =S △ABE =14S △ABC =14×40=10.∵S △BDE =12BD •EF ,所以12BD •EF =14S △ABC .又△ABC 的面积为40,BD =5,∴EF =4,即E 到BC 的距离是4.(2)如图所示(取各边中点或中线的中点).1.(2020秋•蠡县期中)在△ABC 中,AB =AC ,DB 为△ABC 的中线,且BD 将△ABC 周长分为12cm 与15cm 两部分,求三角形各边长.AC.2.(2020春•五华区校级期末)已知△ABC的周长为33cm,AD是BC边上的中线,AB=32(1)如图,当AC=10cm时,求BD的长.(2)若AC=12cm,能否求出DC的长?为什么?3.(2020秋•重庆期末)如图,在三角形ABC中,AB=10cm,AC=6cm,D是BC的中点,E点在边AB 上,三角形BDE与四边形ACDE的周长相等.(1)求线段AE的长.DE的值.(2)若图中所有线段长度的和是53cm,求BC+124.(2021春•麦积区期末)如图,在△ABC中,∠C=90°,BC=8,AC=6,AB=10,点E是BC上一个动点(点E与B,C不重合),连AE,(1)若AE平分△ABC的周长,求BE的长;(2)是否存在线段AE将三角形ABC的周长和面积同时平分,若存在,求出BE的长;若不存在,请说明理由.5.(2021秋•嘉祥县月考)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是AB边上的高,AB=10cm,BC=8cm,AC=6cm,(1)求CD的长;(2)若AE是BC边上的中线,求△ABE的面积.6.(2021春•天心区期末)如图,AD为△ABC的中线,BE为△ABD的中线,过点E作EF垂直BC,垂足为点F.(1)∠ABC=35°,∠EBD=18°,∠BAD=30°,求∠BED的度数;(2)若△ABC的面积为30,EF=5,求CD的长度.7.(2021春•重庆期末)如图所示,已知AD,AE分别是△ADC和△ABC的高和中线,AB=6cm,AC=8cm,BC=10cm,∠CAB=90°.试求:(1)AD的长;(2)△ABE的面积;(3)△ACE和△ABE的周长的差.8.(2020秋•魏县期中)如图(1),AD,AE分别是△ABC中BC边上的高和中线,已知AD=5cm,EC=2cm.(1)求△ABE和△AEC的面积;(2)通过做题,你能发现什么结论?请说明理由.(3)根据(2)中的结论,解决下列问题:如图(2),CD是△ABC的中线,DE是△ACD的中线,EF是△ADE的中线,若△AEF的面积为1cm2,求△ABC的面积.9.(2021秋•赵县月考)在△ABC中,已知点D,E,F分别为边BC,AD,CE的中点.(1)如图1,若S△ABC=1cm2,求△BEF的面积.(2)如图2,若S△BFC=1cm2,则S△ABC= .10.(2020春•江阴市期中)如图,△ABC中,∠C=90°,AC=8cm,BC=6cm,AB=10cm,若动点P从点C开始,按C→A→B→C的路径运动,且速度为每秒3cm,设运动的时间为t秒.(1)当t= 时,CP把△ABC的周长分成相等的两部分?(2)当t= 时,CP把△ABC的面积分成相等的两部分?(3)当t为何值时,△BCP的面积为18cm2?11.(2020•渝中区校级开学)如图,△ABC的面积为21平方厘米,DC=3DB,AE=ED,求阴影部分面积.12.如图,两个相同的直角三角形部分重叠在一起,求阴影部分的面积.(单位:厘米)13.(2020春•张家港市期末)如图,已知∠BDC+∠EFC=180°,∠DEF=∠B.(1)求证:ED∥BC;(2)若D,E,F分别是AB,AC,CD边上的中点,四边形ADFE的面积为6.①求△ABC的面积;②若G是BC边上一点,CG=2BG,求△FCG的面积.14.(2020春•丽水期末)如图,线段AB的长为5,CA⊥AB于点A,DB⊥AB于点B,且AC=2,DB=1,点P为线段AB上的一个动点,连接CP,DP.(1)若AP=a,请用含a的代数式表示BP;(2)当AP=1时,求△ACP与△BPD的面积之比;(3)若C,D是同一平面内的两点,连接CD,若点P以每秒1个单位的速度从点A向点B运动,设运动时间为t秒,当t为何值时,△PCD的面积等于3.15.(2020春•汝阳县期末)如图,长方形ABCD中,AB=10cm,BC=8cm,点E是CD的中点,动点P 从A点出发,以每秒2cm的速度沿A→B→C→E运动,最终到达点E.若点P运动的时间为x秒,那么当x 为何值时,△APE的面积等于32cm2?(提醒:同学们,要分类讨论哦!)16.(2021•西城区校级开学)如图所示,设四边形ABCD的面积为S1,四边形EFGH的面积为S2,其中E、F分别为AB边上的两个三等分点,G、H分别为CD边上的两个三等分点,请直接写出S1与S2的等量关系,并说明理由.17.(2020•浙江自主招生)如图,已知P是△ABC内任意一点,连接AP,BP,CP并延长交BC,CA,AB于D,E,F三点,令T=PDAD +PEBE+PFCF,猜测T的值,并证明.18.(2020春•姑苏区期中)【数学经验】三角形的中线的性质:三角形的中线等分三角形的面积.【经验发展】面积比和线段比的联系:如图1,M为△ABC的AB上一点,且BM=2AM,若△ABC的面积为a,若△CBM的面积为S,则S= (用含a的代数式表示).【结论应用】如图2,已知△CDE的面积为1,CDAC =14,CECB=13,求△ABC的面积.【迁移应用】如图3,在△ABC中,M是AB的三等分点(AM=13AB),N是BC的中点,若△ABC的面积是1,请直接写出四边形BMDN的面积为 .19.(2020秋•婺城区校级期末)操作与探究探索:在如图1至图3中,△ABC的面积为a.(1)如图1,延长△ABC的边BC到点D,使CD=BC,连接DA、若△ACD的面积为S1,则S1= (用含a的代数式表示);(2)如图2,延长△ABC的边BC到点D,延长边CA到点E,使CD=BC,AE=CA,连接DE、若△DEC的面积为S2,则S2= (用含a的代数式表示);(3)在图2的基础上延长AB到点F,使BF=AB,连接FD,FE,得到△DEF(如图3)、若阴影部分的面积为S3,则S3= (用含a的代数式表示).发现:像上面那样,将△ABC各边均顺次延长一倍,连接所得端点,得到△DEF(如图3),此时,我们称△ABC向外扩展了一次、可以发现,扩展一次后得到的△DEF的面积是原来△ABC面积的 倍.20.(2021•安徽模拟)S△OAB、S△OAD、S△OBC、S△OCD分别表示△OAB、△OAD、△OBC、△OCD的面积.(1)如图1,O为四边形ABCD对角线上任一点,请写出S△OAB、S△OAD、S△OBC、S△OCD之间存在的一种等时,S△OCD的值.式,并根据此等式关系,求出当S△OAB=3,S△OAD=6,S△OBC=32(2)如图2,O为BD上任一点,S△OAB、S△OAD、S△OBC、S△OCD是否还存在(1)中的等式关系?如果存在,请给出证明;如果不存在,请说明理由.。
三角形的面积公式与垂直平分线的关系三角形是几何中最基础的形状之一,它的面积计算方式是我们学习数学时所熟悉的内容。
而垂直平分线是指从三角形的一个顶点向对边的中点引垂直线。
本文将探讨三角形的面积公式与垂直平分线的关系,并着重介绍该关系在实际应用中的运用。
一、三角形的面积公式三角形的面积公式是一个重要的数学定理,在几何学和物理学等领域有广泛的应用。
三角形的面积公式可以使用不同的方法进行推导,最常见的两种方法是利用底边和高以及三个边长来计算。
1.1 底边和高对于任意三角形,其面积等于底边乘以高再除以2。
这个公式被称为“底边乘高除以2”的公式,可以简写为S = 0.5 * b * h,其中S表示三角形的面积,b表示底边的长度,h表示从底边到顶点的垂直高度。
1.2 三个边长另一种计算三角形面积的方法是使用三个边长来进行计算。
根据海伦公式,已知三角形的三个边长a、b、c,可以计算出半周长s(s = (a + b + c) / 2)。
然后,利用海伦公式,三角形的面积可以表示为S= √(s(s-a)(s-b)(s-c))。
二、垂直平分线与三角形面积的关系垂直平分线是指从三角形的一个顶点向对边的中点引垂直线。
这条垂直线将三角形分成两个面积相等的三角形。
因此,根据垂直平分线的性质,我们可以得出以下结论。
2.1 相等高度如果从一个顶点向对边的中点引垂直线,那么这条垂直线与底边的长度相等。
这是因为垂直平分线将底边分为两段长度相等的线段,从而形成了两个等高的三角形。
2.2 相等面积根据三角形面积公式的推导过程,我们可以看出,三角形的面积与底边和高的乘积成正比。
因此,在三角形的底边相等的情况下,如果垂直平分线的长度相等,那么两个底边相等的三角形的面积也会相等。
2.3 实际应用垂直平分线与三角形的面积关系在实际应用中常常被使用。
例如,在建筑设计中,如果需要将一个大三角形划分为两个小三角形,可以通过引垂直平分线来确保两个小三角形的面积相等,从而达到平衡和美观的效果。
角平分线与面积的关系一、角平分线的定义和性质角平分线是指将一个角分成两个大小相等的角的直线,也就是将一个角的两边平分的直线。
角平分线有以下性质:1. 角平分线将一个角分成两个大小相等的角。
2. 角平分线上的点到该角两边距离相等。
3. 角平分线上的点到该角顶点距离最短。
4. 以一条边为底,另一条边为斜边所成三角形中,以该边为底的高和斜边所在直线交点就是该三角形所对应的顶点所在直线(即该三角形内心所在直线)。
二、面积公式设三角形ABC中,AB=c,AC=b,BC=a,则它的面积S可以用海伦公式求得:S = √[p(p-a)(p-b)(p-c)]其中p为半周长,即p = (a+b+c)/2。
三、证明假设在三角形ABC中,AD是BC上的高,AE是AB上的高,则有:S(△ABC) = 1/2 × BC × ADS(△ABC) = 1/2 × AB × AE由于AD=AE(因为D、E都在以B为圆心、BC为半径画圆得到圆弧DE),所以有:BC × AD = AB × AE即:BC/AB = AE/AD因为AE和AD都是角A的平分线,所以∠BAE=∠CAD,∠BAD=∠CAE,因此△ABE和△ACD是相似三角形。
所以有:AE/AB = CD/BC将上式代入BC/AB = AE/AD中,得到:CD/AD = BC/AD即CD=BC。
所以在三角形ABC中,角A的平分线通过顶点A将底边BC平分,即S(△ABC) = 1/2 × BC × AD = 1/2 × AB × AE。
因此,在一个三角形中,它的面积等于底边与顶点到底边距离的乘积除以2。
四、结论综上所述,在一个三角形中,它的面积等于底边与顶点到底边距离的乘积除以2。
而在一个三角形中,如果一条直线通过顶点将底边平分,则该直线就是该角的平分线。
因此,在一个三角形中,如果一条直线通过顶点将底边平分,则该直线同时也是这个三角形内心所在直线。
解三角形中线和角平分线处理方法三角形是初中数学中的重要内容,而其中线和角平分线则是解三角形的重要工具。
本文将介绍三角形中线和角平分线的定义、性质以及处理方法。
一、中线的定义和性质中线是三角形中连接一个角的顶点和对边中点的线段,它把三角形分成两个面积相等的小三角形,并且中线的交点称为三角形的重心。
中线的性质有:1. 三角形的三条中线交于一点,这个点叫做三角形的重心。
2. 重心到三角形三个顶点的距离相等,也就是说,重心到三角形三边的距离相等。
3. 重心到三角形三边的距离的平均值等于重心到三角形内心的距离。
4. 三角形的重心是三角形内接圆的圆心。
利用中线可以解决一些三角形的问题,比如求三角形面积、周长和角度等。
二、角平分线的定义和性质角平分线是一个角的两边上的一条线段,它将该角平分成两个大小相等的角。
有时也称为角的平分线。
角平分线的性质有:1. 角平分线分割的两个角大小相等。
2. 角平分线上的点到角的两边距离相等。
3. 角平分线上的点到角的顶点的距离等于角平分线长度的一半。
4. 点在角平分线上的条件是该点到角的两边距离相等。
利用角平分线可以解决一些三角形的问题,比如求三角形面积、周长和角度等。
三、解三角形中线和角平分线处理方法1. 利用中线求三角形面积当已知三角形的三边中线时,可以利用海伦公式求出三角形的面积。
海伦公式是指:设三角形的三边长分别为a、b、c,它们的半周长为s,则三角形的面积S=sqrt[s(s-a)(s-b)(s-c)]。
2. 利用角平分线求三角形面积当已知三角形的一个角的两条角平分线和该角对应的另外两条边时,可以利用正弦定理求出三角形的面积。
正弦定理是指:在任意三角形ABC中,设a、b、c分别为三角形三边的长度,A、B、C分别为三角形三个角的大小,则有a/sinA=b/sinB=c/sinC。
3. 利用中线和角平分线求三角形周长当已知三角形的一个角的两条角平分线和该角对应的另外一条边的长度时,可以利用中线长度公式求出三角形的周长。
三角形面积与周长关系三角形是初中数学中比较基础的一个概念,也是几何学中最基本的图形之一。
在三角形的学习中,我们不仅需要了解它的定义、性质等基础知识,还需要深入了解它的面积、周长等相关内容。
本文将重点介绍三角形面积与周长的关系,希望对初学者有所帮助。
一、三角形的面积三角形的面积是指由三角形内部的点所围成的平面图形的大小。
三角形的面积公式为:S = 1/2 * b * h其中,S表示三角形的面积,b表示底边长,h表示高。
在实际应用中,我们也可以利用海伦公式计算三角形的面积。
海伦公式是指:设三角形的三条边长分别为a、b、c,半周长为s,则三角形的面积S等于:S = √[s(s-a)(s-b)(s-c)]这个公式的推导过程较为复杂,初学者可以通过练习来熟练掌握。
二、三角形的周长三角形的周长是指三角形三条边的长度之和,即:L = a + b + c其中,a、b、c分别表示三角形的三条边的长度。
三、三角形面积与周长的关系三角形面积与周长之间存在一定的关系。
一般来说,三角形的面积越大,周长越大;面积越小,周长越小。
具体来说,我们可以通过以下两个定理来深入了解三角形面积与周长的关系。
1. 三角形面积定理三角形面积定理是指:在三角形内,底边长相等的两个三角形,其面积相等;在三角形内,高相等的两个三角形,其面积相等。
这个定理的意义在于,当我们知道了三角形的底边长或高,就可以通过面积定理来确定另一个三角形的面积,从而更好地了解三角形的形态和大小。
2. 海伦公式海伦公式可以用来计算任意三角形的面积,是三角形面积与周长之间的重要关系。
具体来说,我们可以将海伦公式改写为:S = 1/4 √[(a+b+c)(a+b-c)(a-b+c)(-a+b+c)]这个公式中,a、b、c分别表示三角形的三条边的长度。
通过这个公式,我们可以更加方便地计算三角形的面积,从而更好地理解三角形的形态和大小。
总之,三角形面积与周长之间存在一定的关系,我们可以通过面积定理和海伦公式来深入了解这一关系。
三角形的周长和面积平分线
例(1996年全国初中数学联赛试题)如果一个三角形的面积和周长都被一直线所平分,那么该直线必通过这个三角形的…………………()
(A)内心(B)外心(C)重心(D)垂心
分析:当该直线过三角形的顶点时,三角形是等腰三角形,这条直线(下文笔者称具有这样特征的直线为三角形的周积平分线)是底边的中垂线,显然它过内心、外心、重心和垂心。
当该直线不过三角形的顶点时,结论:三角形的周积平分线,一定经过此三角形的内心.
证明:如图1,设GH为△ABC的一条周积平分线,P为△ABC 的内心,令△ABC的内切圆半径为r.
不失一般性,设△ABC的三边长为,,,三边两两互不相等,记,令G、H两点分别在边AB、AC上.∵AG+AH=
连接PA、PB、PC、PG、PH,则
===
==
又∵=+=+=
∴=
∴G,P,H三点共线,即GH经过点P.
可见,任意一个三角形,它至少存在一条周积平分线,最多有三条周积平分线(如等边三角形).这些周积平分线必过此三角形的内心.
而且,可以证明过内心的一条直线只要平分了周长也就必然平分面积;同样可以证明过内心的一条直线平分面积也必然平分周长,它们互为充要条件。
下文笔者将侧重于展示过三角形的内心平分三角形的面积和过三角形的内心平分三角形的周长的周积平分线的尺规作图法。
若三角形是等腰三角形,那么它的一条周积平分线过它的顶角顶点和底边中点。
所以,下面笔者把研究的重心放在三边互不相等的三角形上:
1、过内心P作一直线,使该直线将△ABC的面积平分为两等份(如图2)
作法:①取AC的中点D,作△ABE∽△APD(两个三角形所处的位置犹如绕点A发生了位似旋转变换),A、P、E三点在一条直线上;
②再作PE的垂直平分线并且在该垂直平分线上取一点O,使∠POE=∠BAC;
③以O为圆心,OP为半径作圆,该圆与AB相交于点G(取与A 点较远的交点),则由P、G两点所确定的直线平分△ABC的面积。
注意:①作△APD时,要让AP>AD;②以O为圆心,OP为半径作圆,该圆在边AB上要有交点(与A点较远的交点G必须在线段AB上),如果不能满足这两点,就换另外两个顶点或中点试试.
证明:由△ABE∽△APD可得:AD·AB = AP·AE ……(1),∠PAB=∠PAD,设直线GP与AC的交点为H,因P、E、G三点共圆,所以⌒ PE对的圆周角∠PGE=∠POE=∠BAC=∠PAC=∠PAB,所以∠APH=∠AGP+∠PAB=∠AGP+∠PGE=∠AGE,很容易证明△AGE∽△APH,由此可得AG·AH = AP·AE,结合(1)式可知道AD·AB = AG·AH,从而有AD·ABsin∠BAC =AG·AHsin∠BAC,由于点D是AC的中
点,所以有:AD·ABsin∠BAC = 即AG×AHsin∠BAC =,
故直线GH平分△ABC的面积。
也可由AD·AB = AG·AH变形成比例式:AD:AH = AG:AB,所以连结GD、BH(图略),则GD∥BH,再连结BD得中线(图略),利用两平行线之间同底等高的三角形面积相等的原理,易证:
,这样就可以回避用正弦定理扩展出的三角形面积公式来理解:直线GH平分△ABC的面积了。
那么,GH平分△ABC的周长吗?
因为P为△ABC的内心,所以令△ABC的内切圆半径为r(即P
点到△ABC的三边的距离),可得:=+,
=++,又因,所以有:AG+AH= (AB+BC+AC),故直线GH也平分△ABC的周长。
2.过内心P作一直线,使该直线将△ABC的周长平分为两等份(如图3)
①分别在边AB、AC或其延长线上截取AD、AF,使
AD=AF=(可以把AB,AC的长度转化到直线BC上,再取AB、BC、AC三条线段之和的四等分);
②分别过点D作直线AB的垂线与∠BAC的平分线AP相交于点E,连结EF,易证EF⊥AC,ED=EF;
③过点P、E作圆(作圆方法略,见图2)与AB相交于点G (取与A点较远的交点),使⌒ PE对的圆周角∠PGE=∠PAC=∠PAB;
④由P、G两点所确定的直线与AC的交点为H,GH平分△ABC 的周长。
证明:连结EG、EH,因为∠PGE=∠PAC,所以点A、G、E、H四点共圆(可假设点A在G、E、H三点共圆的圆内或圆外两种情况,得证),于是∠DGE=∠FHE(因为同一条弦AE所对异侧的两个圆周角互补)。
又
因为∠EDG=∠EFH=,ED=EF,所以≌,这样就得到
DG=FH,这样AG+AH=AD+AF=,因此直线GH平分△ABC的周长。
那么,GH平分△ABC的面积吗?
因为P为△ABC的内心,所以令△ABC的内切圆半径为r(即P
点到△ABC的三边的距离),可得:=+,
=++,又因AG+AH=,所以有:
,故直线GH也平分△ABC的面积。
综上所述,三角形的周积平分线必过它的内心;过三角形内心的一条直线平分周长也必然平分面积;过三角形内心的一条直线平分面积也必然平分周长。
另外,本文所阐述的过三角形内心平分周长的方法,可以推广到:过三角形内任意一点作平分周长的直线(提示:如图4,P是△ABC
内任意一点,AE是∠BAC的平分线,∠PGE=∠EAC),这个问题留给读者验证。
个人简介:男,38岁,中学一级教师,任教初中数学多年,有一定的教学经验。
特别鸣谢:彭洁老师在本文的几何画板画图中给予了极大的帮助。