七年级数学下册 第9章 多边形 9.2 多边形的内角和与外角和 多边形的内角和课件(新版)华东师大版
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第9章多边形 (2)§9.1三角形........................................................................ 错误!未定义书签。
1.认识三角形 (3)2.三角形的外角和 (5)3.三角形的三边关系 (8)§9.2 多边形的内角和与外角和 (10)§9.3 用正多边形拼地板 (12)1.用相同的正多边形拼地板 (12)2.用多种正多边形拼地板 (13)阅读材料 (15)多姿多彩的图案 (15)小结 (16)复习题 (17)课题学习 (18)图形的镶嵌 (18)第9章多边形瓷砖是生活中常见的装饰材料,你见过哪些形状的瓷砖?它们的形状有什么特点呢?你知道瓷砖能铺满地面的奥秘吗?§9.1 三角形走在大街上,进入宾馆或饭店,在许多地方,我们都可以看到由各种形状的地砖或瓷砖铺成的漂亮的地面和墙面,在这些地面或墙面上,相邻的地砖或瓷砖平整地贴合在一起,整个地面或墙面没有一点空隙,如图9.1.1所示.图9.1.1在某些公园门口或高速公路两边的护坡上,我们还可以见到如图9.1.2所示的由不规则的图形铺成的地面.图9.1.2这些形状的地砖或瓷砖为什么能铺满地面而不留一点空隙呢?换一些其他的形状行不行?为了解决这些问题,我们有必要研究多边形的有关性质.三角形是最为简单的多边形,让我们从三角形开始,探究一下其中的道理.1.认识三角形三角形是由三条不在同一条直线上的线段首尾顺次连结组成的平面图形,这三条线段就是三角形的边.在图9.1.3(1)中画着一个三角形ABC.三角形的顶点采用大写字母A、B、C或K、L、M等表示,整个三角形表示为△ABC或△KLM(参照顶点的字母).如图9.1.3(2)所示,在三角形中,每两条边所组成的角叫做三角形的内角,如∠ACB;三角形中内角的一边与另一边的反向延长线所组成的角叫做三角形的外角,如∠ACD是与△ABC的内角∠ACB相邻的外角.图9.1.3(2)指明了△ABC 的主要成分.图9.1.3试一试图9.1.4中,三个三角形的内角各有什么特点?图9.1.4第一个三角形中,三个内角均为锐角;第二个三角形中,有一个内角是直角;第三个三角形中,有一个内角是钝角.三角形可以按角来分类:所有内角都是锐角――锐角三角形;有一个内角是直角――直角三角形;有一个内角是钝角――钝角三角形;试一试图9.1.5中,三个三角形的边各有什么特点?图9.1.5第一个三角形的三边互不相等;第二个三角形有两条边相等;第三个三角形的三边都相等.我们把两条边相等的三角形称为等腰三角形,相等的两边叫做等腰三角形的腰;把三条边都相等的三角形称为等边三角形(或正三角形).做一做在图9.1.6中找出等腰三角形、正三角形、锐角三角形、直角三角形、钝角三角形. 图9.1.6练 习1. 在练习本上画出:(1) 等腰锐角三角形;(2) 等腰直角三角形;(3) 等腰钝角三角形.2. 10个点如图所示那样放着.把这些点作为三角形的顶点,可作多少个正三角形?如图9.1.7所示,取△A B C 边AB 的中点E , 边结CE ,线段CE 就是△ABC 的一条中线;作△ABC 的内角∠BAC 的平分线交对边BC 于D ,线段AD就是△ABC 的一条角平分线;过顶点B 作△ABC 边AC 的垂线,垂足为F ,结段BF 就是△ABC 的一条高.显然,△ABC 有三条中线、三条角平分线、三条高.做一做下面给出了三个相同的锐角三角形,分别在这三个三角形中画出三角形的三条中线、三条角平分线、三条高.把锐角三角形换成直角三角形或钝角三角形,再试一试,你发现了什么? 可以发现,三角形的三条中线、三条角平分线、三条高________;直角三角形三条高的交点就是______________;钝角三角形有两条高位于三角形的外部.练 习1. 如图,△ABC 是等腰三角形,且AB =AC .试作出BC 边上的中线和高以及∠A 的平分线.从中你发现了什么?2. 在一个直角三角形中,画出斜边上的中线,先观察一下图形中有几个等腰三角形,再用刻度尺验证你的结论.2. 三角形的外角和我们已经知道三角形的内角和等于180°.现在我们讨论三角形的外角及外角和.如图9.1.8所示,一个三角形的每一个外角对应一个相邻的内角和两个不相 邻的内角.(第2题)图9.1.7 (第1题)图9.1.8三角形的外角与内角有什么关系呢?图9.1.9在图9.1.9中,显然有∠CBD(外角)+∠ABC(相邻内角)=180°.那么外角∠CBD与其他两个不相邻的内角又有什么关系呢?做一做在一张白纸上画出如图9.2.7所示的图形,然后把∠ACB、∠BAC剪下拼在一起,放到∠CBD上,看看会出现什么结果,与你的同伴交流一下,结果是否一样.可以发现∠CBD=∠ACB+∠BAC,实际上,因为∠CBD+∠ABC=180°∠ACB+∠BAC+∠ABC=180°比较这两个式子,就可以得到你与你的同伴所发现的结论.由此可知,三角形的外角有两条性质:1.三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和;2.三角形的一个外角大于任何一个与它不相邻的内角.与三角形的每个内角相邻的外角分别有两个,这两个外角是对顶角.从与每个内角相邻的两个外角中分别取一个相加,得到的和称为三角形的外角和.如图9.1.10所示,∠1+∠2+∠3就是△ABC的外角和.做一做在图9.1.10中∠1+______________=180°,∠2+_______________=180°,∠3+_______________=180°.三式相加可以得到∠1+∠2+∠3+______+______+______=_______,(1)而∠ACB+∠BAC+∠ABC=180°,(2)将(1)与(2)相比较,你能得出什么结论?概括可以得到∠1+∠2+∠3=360°由此可知:三角形的外角和等于360°.例1 如图9.1.11,D 是△ABC 的BC 边上一点,∠B =∠BAD ,∠ADC =80°,∠BAC =70°.求:(1)∠B 的度数;(2)∠C 的度数.图9.1.11解 (1)∵∠ADC 是△ABD 的外角(已知),∴∠ADC =∠B +∠BAD =80°(三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和).又 ∠B =∠BAD (已知),∴ ∠B =80°×21=40°(等量代换). (2)在△ABC 中,∵∠B +∠BAC +∠C =180°(三角形的内角和等于180°),∴ ∠C =180°-∠B -∠BAC (等式的性质)=180°-40°-70°=70°练 习1.(口答)一个三角形可以有两个内角都是直角吗?可以有两个内角都是钝角或都是锐角吗?为什么?2.求下列各图中∠1的度数.(第2题) (第3题)3.如图,在直角△ABC 中,CD 是斜边AB 上的高,∠BCD =35°,求(1)∠EBC 的度数;(2)∠A 的度数.解:(1)∵CD ⊥AB (已知),∴∠CDB =∵∠EBC=∠CD B+∠BCD ()∴∠EBC=+35°=(等量代换).(2)∵∠EBC=∠A+∠ACB ()∴∠A=∠EBC-∠ACB(等式的性质).∵∠ACB=90°(已知)∴∠A=-90°=(等量代换).你能用其他方法解决这一问题吗?3.三角形的三边关系做一做画一个三角形,使它的三条边长分别为7cm、5cm、4cm.如图9.1.12,先画线段AB=7cm;然后以点A为圆心,5cm长为半径画圆弧;再以点B为圆心,4cm长为半径画圆弧;两弧相交于点C,连结AC BC.△ABC 就是所要画的三角形.图9.1.12试一试以下列长度的各组线段为边,能否画一个三角形?(1)7cm,4cm,2cm; (2)9cm,5cm,4cm.在上述画图的过程中,我们可以发现,并不是任意三条线段都可以组成一个三角形的.在三条线段中,如果两条较短线段的和不大于第三条最长的线段,那么这三条线段就不能组成一个三角形.换句话说:三角形的任何两边的和大于第三边.用三根木条钉一个三角形,你会发现再也无法改变这一个三角形的形状和大小,也就是说,如果三角形的三条边固定,那么三角形的形状和大小就完全确定了.三角形的这人性质叫做三角形的稳定性.用四根木条钉一个四边形,你会发现可以任意改变这个四边形的形状和大小,这说明四边形具有不稳定性.三角形的稳定性在生产实践中有着广泛的应用.例如桥梁拉杆、电视塔架底座,都是三角形结构.(如图9.1.13所示)图9.1.13练习1.(口答)下列长度的各组线段能否组成一个三角形?(1)15cm、10 cm、7 cm;(2)4 cm、5 cm、10 cm;(3)3 cm、8 cm、5 cm;(4)4 cm、5 cm、6 cm.2.一木工有两根分别为40厘米和60厘米的木条,要另找一根木条,钉成一个三角木架.问第三根木条的长度应在什么范围之内?3.举两个三角形的稳定性在生产实践中应用的例子.习题9.11.已知△ABC是等腰三角形.(1)如果它的两条边长的长分别为8cm和3cm,那么它的周长是多少?(2)如果它的周长为18cm,一条边的长为4cm,那么腰长是多少?2.按图中所给的条件,求出∠1、∠2、∠3的度数.(第2题)(第3题)3.如图,飞机要从A地飞往B地,因受大风影响,一开始就偏离航线(AB)18°(即∠A=18°)飞到了C地,经B地的导航站测得∠ABC=10°.此时飞机必须沿某一方向飞行才能到达能到达B处.那么这一方向与水平方向的夹角∠BCD的度数?4.如图,在△ABC中,∠ABC=80°,∠ACB=50°,BP平分∠ABC,CP平分∠ACB,求∠BPC的度数.对于上述问题,在以下解答过程的空白处填上适当的内容(理由或数学式).解:∵BP平分∠ABC(已知)∴ ∠PBC =21∠ABC =21×80°=40°. (第4题)同理可得∠PCB =∵ ∠BPC +∠PBC +∠PCB =180°( )∴ ∠BPC =180°-∠PBC -∠PCB (等式的性质)=180°-40°- = . §9.2 多边形的内角和与外角和试一试三角形有三个内角、三条边,我们也可以把三角形称为三边形(但我们习惯称为三角形).我们已经知道什么叫三角形,你能说出什么叫四边形、五边形吗? 图9.2.1(1)是四边形,它是由四条不在同一直线上的线段首尾顺次连结组成的平面图形,记为四边形ABCD ;图9.2.1(2)是五边形,它是由五条不在同一直线上的线段首尾顺次连结组成的平面图形,记为五边形ABCDE .一般地,由n 条不在同一直线上的线段首尾顺次连结组成的平面图形称为n 边形,又称为多边形.图9.2.1注 意我们现在研究的是如图9.2.1所示的多边形,也就是所谓的凸多边形.与三角形类似,如图9.2.2所示,∠A 、∠D 、∠C 、∠ABC 是四边形ABCD 的四个内角,∠CBE 和∠ABF 都是与∠ABC 相邻的外角,两者互为对顶角.如果多边形的各边都相等,各内角也都相等,那么就称它为正多边形(regular polygon ).如正三角形、正四边形(正方形)、正五边形等等.连结多边形不相邻的两个顶点的线段叫做多边形的对角线.例如,图9.2.3(1)中,线段AC 是四边形ABCD 的一条对角线;图9.2.3(2)、(3)中,虚线表示的线段也是所画多边形的对角线. 图9.2.2图9.2.3试一试由图9.2.3可以看出,从多边形的一个顶点引出的对角线把多边形划分为若干个三角形.我们已知一个三角形的内角和等于180°,那么四边形的内角和等于多少呢?五边形、六边形呢?由此,n 边形的内角和等于多少呢?探 索为了求得n 边形的内角和,请根据图9.2.4所示,完成表9.2.1.图9.2.4表9.2.1由此,我们得出n 边形的内角和为_________________.例1 求八边形的内角和的度数.解 (n -2)×180°=(8-2)×180°=1 080°.试一试如图9.2.5,在n 边形内任取一点P ,连结点P 与多边形的每一个顶点,可得几个三角形?(图中取n =6的情形)你能否根据这样划分多边形的方法来说明n 边形的内角和等于(n -2)×180°?与多边形的每个内角相邻的外角分别有两个,这两个外角是对顶角.从与每个内角相邻的两个外角中分别取一个相加,得到的和称为多边形的外角和.如图9.2.6所示,∠1+∠2+∠3+∠4就是四边形ABCD 的外角和.探 索根据n 边形的每一个内角与它的相邻的外角都互为补角,可以求得n 边形的 外角和.为了求得n 边形的外角和,请将数据填入表9.2.2.图9.2.5 图9.2.6表9.2.2因此,任意多边形的外角和都为________.练 习1. 填空:(1) 十边形的内角和是________,外角和是_________;如果十边形的各个内角都相等,那么它的一个内角是_________.(2) 已知一个多边形的内角和是2340°,则这个多边形的边数是_______.2. 在一个多边形中,它的内角最多可以有几个是锐角?习题9.21. 先任意画一个五边形,然后画出它所有的对角线,数一数,一共有多少条对角线?2. 在n 边形某一边上任取一点P ,连结点P 与多边形的每一个顶点,可得多少个三角形?你能否根据这样划分多边形的方法来说明n 边形的内角和等于(n(第2题) (第3题)根据上图填空:∠1=∠C +___________2=∠B +______________;∠A +∠B +∠C +∠D _________+∠1+∠2=_________. 想一想,这个结论对任意的五角星是否都成立.1.用相同的正多边形拼地板探 索使用给定的某种正多边形,它能否拼成一个平面图形,既不留下一丝空白, 又不相互重叠?这显然与它的内角大小有关.为了探索哪些正多边形能铺满平 面,请根据图9.3.1,完成表9.3.1.图9.3.1表9.3.1概 括当围绕一点拼在一起的几个多边形的内角加在一起恰好组成一个周角时,就 拼成一个平面图形.如正六边形的每个内角为120°,三个120°拼在一起恰好组成周角,所以 全用正六边形瓷砖就可以铺满地面.如图9.1.1(1)、(2)所示,你能说明为什么正三角形和正方形能铺满平面 吗?如图9.3.2所示,正五边形不能铺满平面,正八边形也不能铺满平面.图9.3.2练 习 1.使用给定的某种三角形可以铺满地面吗?四边形呢?试试看.2.在如图9.1.1(1)中,把相邻两行正三角形分开,添一行正方形,得到右图.它表明把正三角正方形结合在一起也能铺满地面.正三角形、正方形、正六边形两两结合是否都能铺满地面呢?把正三角形、正方形、正六边形三者结合在一起呢?请你试试看.2.用多种正多边形拼地板如图9.3.3所示,用正三角形和正六边形也能铺满地面.类似的情况还有吗?由正六边形和正三角形组成图9.3.3我们还可以发现其他的情况,如图9.3.4~7.现以图9.3.5为例,观察一下其中的关系.正十二边形的一个内角为︒=︒⨯-15018012212,正六边形的一个内角为120°,正方形的一个内角为90°,三者之和恰为一个周角360°,实际上这三种正多边形结合在一起恰好能铺满地面.图9.3.4图9.3.5图9.3.6 图9.3.7练 习1. 试说明本节中几种正多边形铺满地面的理由.2. 试以正五边形和正十边形为例,说明即使满足“围绕一点拼在一起的几种正多边形的内角之和为一个圆周”的条件,也不一定能铺满地面.习题9.31. 选择题(可能有多个答案).(1) 下列正多边形中,能够铺满地面的是( ).A . 正方形B . 正五边形C . 正八边形D . 正六边形(2) 下列正多边形的组合中,能够铺满地面的是( ).[A . 正八边形和正方形B . 正五边形和正八边形C . 正六边形和正三角形2. 试画出用正三角形和正六边形铺满地面,但与图9.3.3不同的图形.3. 在一个城市的地图上,4个区的轮廓都是三角形形状.如果每个区与其他3个区都有公共边界,各区彼此的位置怎样?请画出示意图.阅读材料多姿多彩的图案我们已经看到了用正多边形拼成的各种图案,实际上,有许多图案往往是不规则的基本图形拼成的,如图(1)和图(2).(2)图(3)和图(4)分别说明了相应的图案是如何由基本图形拼成的. (3) (1)(4)你玩过哪些拼图?你自己有设计出一幅拼图吗?小结一、知识结构二、概述1.体验三角形的外角性质、三角形的外角和、三角形的三边关系、多边形的内角和与多边形的外角和的探索过程.2.理解某些正多边形能够铺满地面的道理.3.欣赏丰富多彩的图案.复习题A组1.判断题(对的填“√”,错的填“╳”):(1)三角形中至少有两个锐角.()(2)钝角三角形的内角和大于锐角三角形的内角和.()(3)锐角三角形的三个内角都是锐角.()(4)钝角三角形的三个内角都是钝角.()(5)直角三角形的两个锐角互为余角.()2.已知两条线段a、b,其长度分别为2.5cm 与3.5cm.另有长度分别为1cm、3cm、5cm、7cm、9cm的5条线段,其中能够与线段a、b一起组成三角形的有哪几条?3.如图,按规定,一块模板中AB、CD的延长线应相交成85°角.因交点不在板上,不便测量,工人师傅边结AC,测得∠BAC=32°,∠DCA=65°,此时AB、CD的延长线相交所成的角是不是符合规定?为什么?(第3题)(第4题)4.如图,在直角△ABC中,∠ACB=90°,CD是△ABC的高,∠1=30°.求∠2、∠B与∠A的度数.5.求下列多边形的内角和的度数:(1)五边形;(2)八边形;(3)十二边形.6.已知多边形的内角和的度数分别如下,求相应的多边形的边数:(1)900°;(2)1980°;(3)2700°.7.已知在一个十边形中,九个内角的和的度数是1290°,求这个十边形的另一个内角的度数.8.正八边形的每一个外角是多少度?9.如果一个正多边形的每个外角是24°,那么这个多边形有多少条边?B组10.选择题:(1)在三角形的三个外角中,锐角最多只有().A.3个B.2个C.1个D.0个(2)(n+1)边形的内角和比n边形的内角和大().A.180°B.360°C.n·180°D.n·360°(3)若三角形三个内角的比为1:2:3,则这个三角形是()A .锐角三角形B .直角三角形C .等边三角形D .钝角三角形11. 在△ABC 中,AC =12cm ,AB =8cm ,那么BC 的最大长度应小于多少?最小的长度应满足什么条件呢?12. 在各个内角都相等的多边形中,一个外角等于一个内角的52,求这个多边形的每一个内角的度数和它的边数.C 组13. 如图,已知DC 是△ABC 中∠ACB 的外角平分线,说明为什么∠BAC >∠B .(第13题)14. 在本书第61页练习的第2题中,至少应当去掉多少个点,才能使得留下的任何三点都不能组成一个正三角形?15. 试以“瓷砖中的数学”为题写一篇小论文.课题学习图形的镶嵌我们已经看到不少平面图形可以铺满地面,实际情况还有许多.现在请你参与下面的探索活动.(1) 收集生活中用平面图形铺满地面的实例,看谁收集得多.(2) 想一想,为什么用一种正多边形铺满地面时只有正三角形、正方形和 正六边形的三种.(3) 用任意一种四边形能铺满地面吗?如果能的话,试画出草图,说说你 的想法.(4) 设计一幅用平面图形铺满地面的美丽图案,与你的小伙伴比一比,看 看谁设计得更有新意. (第14题)。
9.2.1多边形和多边形的对角线一.选择题(共8小题)1.如图,4×4的方格中每个小正方形的边长都是1,则S四边形ABCD与S四边形ECDF的大小关系是()A.S四边形ABDC=S四边形ECDF B.S四边形ABDC<S四边形ECDFC.S四边形ABDC=S四边形ECDF+1 D. S四边形ABDC=S四边形ECDF+22.把一张形状是多边形的纸片剪去其中某一个角,剩下的部分是一个四边形,则这张纸片原来的形状不可能是()A.六边形B.五边形C.四边形D.三角形3.下列图形中具有稳定性的有()A.正方形B.长方形C.梯形D.直角三角形4.从一个七边形的某个顶点出发,分别连接这个点与其余各顶点,可以把一个七边形分割成()个三角形.A. 6 B.5 C.8 D.75.若从多边形的某一顶点出发只能画五条对角线,则它是()A.六边形B.七边形C.八边形D.九边形6.从n边形的一个顶点作对角线,把这个n边形分成三角形的个数是()A.n B.(n﹣1)C.(n﹣2)D.(n﹣3)7.下列图形中,多边形有()A.1个B.2个C.3个D.4个8.一个多边形有9条对角线,则这个多边形有多少条边()A. 6 B.7 C 8 D.9二.填空题(共7小题)9.一个多边形的内角和为720°,从这个多边形同一个顶点可画的对角线有_________ 条.10.过多边形的一个顶点的所有对角线把多边形分成8个三角形,这个多边形的边数是_________ .11.过四边形一个顶点的对角线可以把四边形分成两个三角形;过五边形或六边形的一个顶点的对角线,分别把它们分成个三角形;过n边形一个顶点的对角线可以把n边形分成_________ 个(用含n的代数式表示)三角形.12.如图所示,把同样大小的黑色棋子摆放在正多边形的边上,按照这样的规律摆下去,则第n个图形需要黑色棋子的个数是_________ .13.一个凸多边形的内角中,最多有_________ 个锐角.14.如图所示,将多边形分割成三角形、图(1)中可分割出2个三角形;图(2)中可分割出3个三角形;图(3)中可分割出4个三角形;由此你能猜测出,n边形可以分割出_________ 个三角形.15.若一个多边形截去一个角后,变成六边形,则原来多边形的边数可能是_________ .三.解答题(共5小题)16.用两个一样大小的含30°角的三角板可以拼成多少个形状不同的四边形?请画图说明.17.从四边形的一个顶点出发可画_________ 条对角线,从五边形的一个顶点出发可画_________ 条对角线,从六边形的一个顶点出发可画_________ 条对角线,请猜想从七边形的一个顶点出发有_________ 条对角线,从n边形的一个顶点出发有_________ 条对角线,从而推导出n边形共有_________ 条对角线.18.请你分别在下列多边形的同一顶点出发画对角线:想一想:依此规律可以把10边形分成_________个三角形.19.实践与探索!①过四边形一边上点P与另外两个顶点连线可以把四边形分成_________ 个三角形;②过五边形一边上点P与另外三个顶点连线可以把五边形分成_________ 个三角形;③经过上面的探究,你可以归纳出过n边形一边上点P与另外_________ 个顶点连线可以把n边形分成_________ 个三角形(用含n的代数式表示).④你能否根据这样划分多边形的方法来写出n边形的内角和公式?请说明你的理由.20.已知从多边形一个顶点出发的所有对角线将多边形分成三角形的个数恰好等于该多边形所有对角线的条数,求此多边形的内角和.参考答案与试题解析一.选择题(共8小题)1.A.2.A.3.D.4.B.5.C.6.C.7.B.8.A.二.填空题(共7小题)9.3.10.10.11.(n﹣2)12.n2+2n.13.314.(n﹣1)15.5,6,7.三.解答题(共5小题)16.解:四个.如图所示:17.解:从四边形的一个顶点出发可画1条对角线,从五边形的一个顶点出发可画2条对角线,从六边形的一个顶点出发可画3条对角线,请猜想从七边形的一个顶点出发有4条对角线,从n边形的一个顶点出发有(n﹣3)条对角线,从而推导出n边形共有条对角线,故答案为:1;2;3;4;(n﹣3);.18.解:∵四边形可分割成4﹣2=2个三角形;五边形可分割成5﹣2=3个三角形;六边形可分割成6﹣2=4个三角形;七边形可分割成7﹣2=5个三角形∴10边形可分割成10﹣2=8个三角形.19.解:①过四边形一边上点P与另外两个顶点连线可以把四边形分成4﹣1=3个三角形;②过五边形一边上点P与另外三个顶点连线可以把五边形分成5﹣1=4个三角形;③经过上面的探究,你可以归纳出过n边形一边上点P与另外(n﹣2)个顶点连线可以把n边形分成(n ﹣2)个三角形(用含n的代数式表示).④在n边形的任意一边上任取一点P,连接P点与其它各顶点的线段可以把n边形分成(n﹣1)个三角形,这(n﹣1)个三角形的内角和等于(n﹣1)•180°,以P为公共顶点的(n﹣1)个角的和是180°,所以n边形的内角和是(n﹣1)•180°﹣180°=(n﹣2)•180°.故答案为:3;4;n﹣2,n﹣1.20.解:设多边形为n边形,由题意,得n﹣2=,整理得:n2﹣5n+4=0,即(n﹣1)(n﹣4)=0,解得:n1=4,n2=1(不合题意舍去),所以内角和为(4﹣2)×180°=360°.。
第9章多边形祸兮福之所倚,福兮祸之所伏。
《老子·五十八章》原创不容易,【关注】店铺,不迷路!教材简析本章的主要内容包括:(1)三角形的概念及其边角性质;(2)多边形的有关概念以及多边形的内角和与外角和;(3)用多边形的内角和知识探究正多边形在铺设地面中的运用和隐含的数学道理.三角形是最简单的多边形,也是认识其他图形的基础.本章将在学习与其有关的线段(三角形的高、中线和角平分线)和角(三角形的内角、外角)的基础上学习多边形的有关知识,如借助三角形的内角和探究多边形的内角和.学习本章后,我们不仅可以进一步认识三角形,而且还可以了解一些几何中研究问题的基本思路和方法.本章在中考中,主要考查运用三角形内角和定理、内外角的关系求角的度数,运用多边形内角和公式求角的度数或多边形的边数,以及选择一种或多种正多边形铺设地面.题型以选择题、填空题为主,难度较小.教学指导【本章重点】1.三角形的有关概念及性质.2.三角形的内角和定理、外角和定理的推导及应用.3.三角形三边的关系.【本章难点】1.多边形的内角和定理及外角和定理的推导及应用.2.如何运用正多边形铺设地面.【本章思想方法】1.体会和掌握分类讨论思想.如解决已知等腰三角形的周长和一边长的相关问题、不清楚三角形形状以及解决与三角形高相关的问题,需要分类讨论.2.体会方程思想.如根据多边形内角和公式可以建立方程,从而运用方程思想解决.课时计划9.1 三角形4课时9.2 多边形的内角和与外角和2课时9.3 用正多边形铺设地面2课时9.1 三角形9.1.1 认识三角形第1课时三角形的相关概念及分类教学目标一、基本目标1.理解三角形、三角形的边、顶点、内角、外角等概念.2.会将三角形分类.3.理解等腰三角形、等边三角形的概念.二、重难点目标【教学重点】三角形内角、外角、等腰三角形、等边三角形等概念.【教学难点】三角形的外角.教学过程环节1 自学提纲,生成问题【5min阅读】阅读教材P72~P74的内容,完成下面练习.【3min反馈】1.由不在同一条直线上的三条线段首尾顺次连结组成的平面图形叫做三角形.2.如图,线段AB、BC、CA是三角形的边,点A、B、C是三角形的顶点,∠A、∠B、∠是相邻两边组成的角,叫做三角形的内角,简称三角形的角.3.我们把有两边相等的三角形称为等腰三角形.其中相等的两边叫做等腰三角形的腰;把三边相等的三角形称为等边三角形.4.所有内角都是锐角的三角形是锐角三角形;有一个角是直角的三角形是直角三角形;有一个内角是钝角的三角形是钝角三角形.5.三角形的分类(按角分):锐角三角形、钝角三角形和直角三角形;三角形的分类(按边分):不等边三角形和等腰三角形.环节2 合作探究,解决问题活动1 小讨论(师生互学)【例1】如图所示,图中共有多少个三角形?请写出这些三角形并指出所有以E为顶点的角.【互动探索】(引发学生思考)根据三角形的定义,让不在同一条直线上的三个点组合即可.【解答】图中共有7个三角形,分别是:△ABC、△ABF、△ABE、△ADE、△AEF、△BCF、△BDE.以E为顶点的角是∠AEF、∠AED、∠DE、∠DEF、∠AEB、∠BEF.【互动总结】(学生总结,老师点评)找的时候要有顺序,注意要不重不漏地找到所有三角,一般从一边开始,依次进行.【例2】△ABC的周长为22cm,AB边比AC边长2cm,BC边是AC边的一半,求△ABC三边的长.【互动探索】(引发学生思考)设BC=x cm→用含x的式子表示出AC、AB→由周长为22cm列出方程→求解得出各边长.【解答】设B=x cm,则AC=2cm,AB=(2x+2)cm.∵△ABC的周长为22cm,∴2x+2x+2+x=22,解得x=4,∴AC=8cm,BC=4cm,AB=10cm.【互动总结】(学生总结,老师点评)此题主要考查了三角形的周长公式,根据题意得出关于三角形周长的方程是解题的关键.活动2 巩固练习(学生独学)1.下列说法:①等边三角形是等腰三角形;②三角形按边分类可为等腰三角形、等边三角形和不等边三角形;③三角形按角分类应分为锐角三角形、直角三角形和钝角三角形.其中正确的有( B )A .1个B .2个C .3个D .4个2.如图,图中直角三角形共有( C )A .1个B .2个C .3个D .4个3.已知一个三角形的周长为27cm ,三边长的比为2∶3∶4,则最长边比最短边长6cm.4.如图,BD 是长方形ABCD 的一条对角线,CE ⊥BD 于点E .(1)写出图中所有的直角三角形;(2)写出图中的锐角三角形和钝角三角形.解:(1)直角三角形有:△ABD 、△BCD 、△BCE 、△CDE . (2)锐角三角形:△ABE ;钝角三角形:△ADE .环节3 课堂小结,当堂达标(学生总结,老师点评)三角形⎩⎪⎨⎪⎧ 三角形的概念三角形的分类⎩⎨⎧ 按角分类按边分类练习设计请完成本课时对应练习!第2课时 三角形的高、中线与角平分线教学目标一、基本目标1.掌握三角形的高、中线和角平分线的概念.2.会用工具准确画出三角形的高、中线与角平分线,通过画图了解三角形的三条高(及所在直线)、三角形的三条中线和三条角平分线分别交于一点.二、重难点目标【教学重点】理解三角形的高、中线与角平分线.【教学难点】会利用三角形的三条高、三条中线与三条角平分线分别交于一点解决问题.教学过程环节1 自学提纲,生成问题【5min阅读】阅读教材P75的内容,完成下面练习.【3min反馈】1.从三角形的一个顶点向它的对边所在直线作垂线,顶点和垂足之间的线段叫做三角形的高.2.在三角形中,连结一个顶点与它对边中点的线段,叫做三角形的中线.三角形的三条中线相交于一点.3.在三角形中,一个内角的平分线与它的对边相交,这个角的顶点与交点之间的线段叫三角形的角平分线.环节2 合作探究,解决问题活动1 小组讨论(师生互学)1.用工具准确画出三角形的高.如图,线段AD是△ABC中BC边上的高.注意:标明垂直的记号和垂足的字母.教师点拨:回忆并演示“过一点画已知直线的垂线”画法.讨论:分别在下列锐角三角形、直角三角形、钝角三角形中画出所有的高,观察高与三角形的位置关系.结论:由作图可得:(1)三角形的三条高线相交于一点;(2)锐角三角形的三条高线相交于三角形的内部;(3)钝角三角形的三条高线相交于三角形的外部;(4)直角三角形的三条高线相交于三角形的直角顶点.2.画三角形的中线.如图,线段AD是△ABC中BC边上的中线.讨论:分别在下列锐角三角形、直角三角形、钝角三角形中画出所有的中线,观察中线与三角形的位置关系.结论:由作图可得:(1)三角形的三条中线相交于一点;(2)锐角三角形的三条中线相交于三角形的内部;(3)钝角三角形的三条中线相交于三角形的内部;(4)直角三角形的三条中线相交于三角形的内部.3.画三角形的角平分线.如图,线段AD是△ABC的一条角平分线,则图中∠BAD=∠CAD.讨论:分别在下列锐角三角形、直角三角形、钝角三角形中画出所有的角平分线,观察角平分线与三角形的位置关系.结论:由作图可得:(1)三角形的三条角平分线相交于一点;(2)锐角三角形的三条角平分线相交于三角形的内部;(3)钝角三角形的三条角平分线相交于三角形的内部;(4)直角三角形的三条角平分线相交于三角形的内部.活动2 巩固练习(学生独学)1.如图,在△ABC中,EF∥AC,BD⊥AC于点D,交EF于点G,则下列选项中错误的是( C )A.BD是△ABC的高B.CD是△BCD的高C.EG是△ABD的高D.BG是△BEF的高第1题第2题2.如图,DE∥BC,CD是∠ACB的平分线,∠ACB=60°,那么∠EDC=30度.3.如图所示,CD为△ABC中AB边上的中线,△BCD的周长比△ACD的周长大3,BC=8,求边AC的长.解:∵CD 为△ABC 中AB 边上的中线,∴AD =BD .∵△BCD 的周长比△ACD 的周长大3,∴(BC +BD +CD )-(AC +AD +CD )=3,∴BC -AC =3.∵BC =8,∴AC =5.活动3 拓展延伸(学生对学)【例题】如图,在△ABC 中,∠B =30°,∠ACB =110°,AD 是BC 边上高线,AE 平分∠BAC ,求∠DAE 的度数.【互动探索】根据三角形的内角和等于180°列式求出∠BAC ,再根据角平分线的定义求出∠BAE ,根据直角三角形两锐角互余求出∠BAD ,然后根据∠DAE =∠BAD -∠BAE 计算即可得解.【解答】∵∠B =30°,∠ACB =110°,∴∠BAC =180°-30°-110°=40°.∵AE 平分∠BAC ,∴∠BAE =12∠BAC =12×40°=20°. ∵∠B =30°,AD 是BC 边上高线,∴∠BAD =90°-30°=60°,∴∠DAE =∠BAD -∠BAE =60°-20°=40°.【互动总结】(学生总结,老师点评)本题考查了三角形的角平分线和高,熟记概念并准确识图,理清图中各角度之间的关系是解题的关键.环节3 课堂小结,当堂达标(学生总结,老师点评)三角形的三线⎩⎨⎧ 高中线角平分线练习设计 请完成本课时对应练习!9.1.2 三角形的内角和与外角和教学目标一、基本目标1.理解“三角形的内角和等于180°”.2.掌握三角形的外角的定义和性质.3.使学生能熟练灵活地利用三角形内角和、外角和以及外角的两条性质进行有关计算.二、重难点目标【教学重点】1.三角形内角和定理.2.与三角形的外角有关的性质.【教学难点】1.三角形内角和定理的推导、验证过程.2.三角形外角的性质推理.教学过程环节1 自学提纲,生成问题【5min阅读】阅读教材P76~P79的内容,完成下面练习.【3min反馈】1.探索三角形的内角和都为180°.(1)在所准备的三角形硬纸片上标出三个内角的编码.(2)把一个三角形的两个角剪下拼在第三个角的顶点处,如图,用量角器量出∠BCD的度数,可得到∠A+∠B+∠ACB=180°.(3)把∠B和∠C剪下按下图拼在一起,如图,用量角器量一量∠MAN的度数,可得到∠BAC+∠B+∠C=180°.(4)三角形内角和定理:三角形三个内角的和等于180°.2.在△ABC中,∠A=60°,∠B=80°,则∠C=40°.3.如图,把△ABC的一边BC延长,得到∠ACD.像这样,三角形的一边与另一边的延长线组成的角,叫做三角形的外角.4.三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和;三角形的一个外角大于任何一个与它不相邻的内角.5.△ABC中,∠A=80°,∠B=40°,∠ACD是△ABC的一个外角,则∠ACD =120°.环节2 合作探究,解决问题活动1 小组讨论(师生互学)【例1】如图,D是△ABC中BC边延长线上一点,DF⊥AB交AB于点F,交AC 于点E,若∠A=46°,∠D=50°,求∠ACB的度数.【互动探索】(引发学生思考)DF⊥AB,∠D=50°→得∠B的度数,结合∠A =46°→得∠ACB的度数(三角形内角和定理).【解答】在△DFB中,∵DF⊥AB,∴∠DFB=90°.∵∠D=50°,∠DFB+∠D+∠B=180°,∴∠B=40°.在△ABC中,∵∠A=46°,∠B=40°,∴∠ACB=180°-∠A-∠B=94°.【互动总结】(学生总结,老师点评)求三角形的内角,一般和三角形内角和定理有关,解决问题时要根据图形特点,在不同的三角形中,灵活运用三角形内角和定理求解.【例2】如图所示,P为△ABC内一点,∠BPC=150°,∠ABP=20°,∠ACP =30°,求∠A的度数.【互动探索】(引发学生思考)∠A与已知角不在同一个三角形内→考虑作辅助线,如图→利用三角形的外角性质求解.【解答】如图,延长BP交AC于点E,则∠BPC、∠PEC分别为△PCE,△ABE 的外角,∴∠BPC=∠PEC+∠PCE,∠PEC=∠ABE+∠A,∴∠PEC=∠BPC-∠PCE=150°-30°=120°,∴∠A=∠PEC-∠ABE=120°-20°=100°.【互动总结】(学生总结,老师点评)解决此类题的一般方法是作辅助线,利用三角形的外角的性质将已知与未知的角联系起来是计算角的度数的方法.此题也可以延长CP与AB相交,还可以连结AP并延长与BC相交,同学们可以自己尝试另外两种解法.活动2 巩固练习(学生独学)1.如果将一副三角板按如图方式叠放,那么∠1等于( B )A.120°B.105°C.60°D.45°2.在△ABC中,∠A=80°,∠B=∠C,则∠C=50°.3.已知三角形三个内角的度数之比为1∶3∶5,则这三个内角的度数分别为20°,60°,100°.4.求下列各图中∠1的度数.解:左图:∠1=90°;中图:∠1=80°;右图:∠1=95°.5.已知△ABC中,DE∥BC,∠AED=50°,CD平分∠ACB,求∠CDE的度数.解:∵DE ∥BC ,∠AED =50°,∴∠ACB =∠AED =50°.∵CD 平分∠ACB ,∴∠BCD =12∠ACB =25°.∵DE ∥BC ,∴∠EDC =∠BCD =25°. 活动3 拓展延伸(学生对学)【例3】如图,点P 是△ABC 内一点.(1)求证:∠BPC >∠A ;(2)若PB 平分∠ABC ,PC 平分∠ACB ,∠A =40°,求∠P 的度数.【互动探索】(1)延长BP 交AC 于点D (如图),根据△PDC 外角的性质知∠BPC >∠1,根据△ABD 外角的性质知∠1>∠A ,所以易证∠BPC >∠A ;(2)由三角形内角和定理求出∠ABC +∠ACB =140°,由角平分线和三角形内角和定理即可得出结果.【解答】(1)证明:延长BP 交AC 于点D ,如图所示.∵∠BPC 是△CDP 的一个外角,∠1是△ABD 的一个外角,∴∠BPC >∠1,∠1>∠A ,∴∠BPC >∠A .(2)在△ABC 中,∵∠A =40°,∴∠ABC +∠ACB =180°-∠A =180°-40°=140°.∵PB 平分∠ABC ,PC 平分∠ACB ,∴∠PBC =12∠ABC ,∠PCB =12∠ACB . 在△ABC 中,∠P =180°-(∠PBC +∠PCB )=180°-⎝ ⎛⎭⎪⎫12∠ABC +12∠ACB =180°-12(∠ABC +∠ACB )=180°-12×140°=110°. 【互动总结】(学生总结,老师点评)此题主要考查了三角形的外角性质、三角形内角和定理、三角形的角平分线定义;熟练掌握三角形的外角性质和三角形内角和定理是解决问题的关键.环节3 课堂小结,当堂达标(学生总结,老师点评)三角形的内角和与外角和⎩⎪⎨⎪⎧ 三角形的内角和等于180°三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和三角形的一个外角大于任何一个与它不相邻的内角练习设计请完成本课时对应练习!9.1.3 三角形的三边关系教学目标一、基本目标1.掌握三角形三边关系. 2.利用三角形三边关系判断三条线段能否组成三角形以及已知三角形的两边会求第三边的取值范围.二、重难点目标【教学重点】掌握三角形三边关系.【教学难点】三角形三边关系的应用.教学过程环节1 自学提纲,生成问题【5min 阅读】阅读教材P80~P81的内容,完成下面练习.【3min 反馈】1.三角形三边关系:三角形的任意两边之和小于第三边.2.推论:三角形两边的差小于第三边.3.如果三角形三边的长度固定,那么三角形的形状和大小就能唯一确定下来.三角形的这个性质叫做三角形的稳定性.4.如图是一个由四根木条钉成的框架,拉动其中两根木条后,它的形状将会改变,若固定其形状,下列有四种加固木条的方法,不能固定形状的是钉在________两点上的木条.( D )A.A、F B.C、EC.C、A D.E、F5.以下列各组线段为边,能组成三角形的是( B )A.2,3,5 B.5,6,10C.1,1,3 D.3,4,9环节2 合作探究,解决问题活动1 小组讨论(师生互学)【例1】已知三角形两边的长分别是3和7,则此三角形第三边的长可能是( )A.1 B.2C.8 D.11【互动探索】(引发学生思考)设第三边的长为x.根据三角形的三边关系,可得7-3<x<7+3,即4<x<10,所以此三角形第三边的长可能是8,故选C.【答案】C【互动总结】(学生总结,老师点评)已知三角形的两边长,则第三边长的范围为大于两边差且小于两边和.【例2】用一根长为18厘米的细铁丝围成一个等腰三角形.(1)如果腰长是底边的2倍,那么各边的长是多少?(2)能围成有一边的长为4厘米的等腰三角形吗?【互动探索】(引发学生思考)(1)理解题意,得出等腰三角形的周长是18厘米→列方程求解;(2)知道等腰三角形的周长为18厘米→分类讨论,已知边是腰还是底边→得三角形另外两边长→三角形三边关系进行判断.【解答】(1)设底边长为x厘米,则腰长为2x厘米.根据题意,得x+2x+2x=18,解得x=3.6.∴三边长分别为3.6厘米,7.2厘米,7.2厘米.(2)①当4厘米长为底边,设腰长为x厘米,则4+2x=18,解得x=7.∴等腰三角形的三边长为7厘米,7厘米,4厘米;②当4厘米长为腰长,设底边长为x厘米,则4×2+x=18.解得x=10.∵4+4<10,∴此时不能构成三角形.∴能围成有一边的长为4厘米的等腰三角形,且三边长分别为7厘米,7厘米和4厘米.【互动总结】(学生总结,老师点评)当已知等腰三角形的周长和一边长时,需要分类讨论已知的一边长是腰还是底边,再解决问题.活动2 巩固练习(学生独学)1.一个三角形的两边长分别为5cm和3cm,第三边也是整数,且周长是偶数,则第三边长是( B )A.2cm或4cm B.4cm或6cmC.4cm D.2cm或6cm2.已知a、b、c为三角形的三边,则︱a+b―c︱-︱b-c-a︱的化简结果是( D )A.2a B.-2bC.2a+2b D.2b-2c3.已知等腰三角形的两边长分别为4cm和6cm,且它的周长大于14cm,则第三边长为6cm.4.三角形的三边长是三个连续的自然数,且三角形的周长小于20,求三边的长.解:2,3,4;3,4,5;4,5,6;5,6,7.环节3 课堂小结,当堂达标(学生总结,老师点评)三角形的三边关系⎩⎨⎧ 两边之和大于第三边两边之差小于第三边三角形的稳定性练习设计请完成本课时对应练习!【素材积累】 辛弃疾忧国忧民辛弃疾曾写《美芹十论》献给宋孝宗。