北师大版八年级下册数学第一章《证明(二)》知识点及习题
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1等腰三角形 知识点1 等腰三角形的性质定理
等腰三角形的性质定理:等腰三角形的两个底角相等(简述为等边对等角).
用符号语言表示为:如图1-1所示,在△ABC 中,∵AB =A C,∴∠B =∠C .
定理的证明:
取BC 的中点D ,连接AD .
∵(),()()AB AC BD CD AD AD =⎧⎪=⎨⎪=⎩
已知中点定义,公共边,∴△ABD ≌△A CD (SSS).
∴∠B =∠C (全等三角形的对应角相等).
定理的作用:证明同一个三角形中的两个内角相等.
拓展 等腰三角形还具有其他性质.
(1)等腰直角三角形的两个底角相等,都等于45°.
(2)等腰三角形的底角只能是锐角,不能是钝角或直角,但顶角可以是锐角、钝角或直角.
(3)等腰三角形的三边关系:设腰长为a,底边长为b ,则2
b <a. (4)等腰三角形的三角关系:设顶角为∠A ,底角为∠B ,∠C ,则∠A =180°-∠B -∠C=180°-2∠B =180°-2∠C .
知识点2 等腰三角形的性质定理的推论
推论1: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(简称“三线合一”). (1)用符号语言表示为:如图1-3所示,
①在△AB C中,∵AB =A C,∠1=∠2,∴A D⊥B C.BD =DC ;
②在△ABC 中,∵AB =A C,AD ⊥BC ,∴∠1=∠2,BD =DC ;
③在△ABC 中,∵AB =AC ,BD =DC ,∴∠1=∠2,AD ⊥BC .
(2)推论1的证明.
①在△A BC 中,∵A B=AC ,∠1=∠2,AD =AD ,
∴△ABD ≌△ACD (SAS).
∴BD =DC,∠ADB =∠ADC =90°.∴AD ⊥B C.
②在△ABC 中,∵AD ⊥B C,∴∠ADB =∠ADC =90°.
∵AB=AC,∴∠B=∠C.又AD=AD,∴Rt△ADB≌Rt△ADC(AAS).
∴∠1=∠2,BD=CD.
③在△ABC中,∵AB=AC,AD=AD,BD=CD,
∴△ABD≌△ACD(SSS)
∴∠1=∠2,∠ADB=∠ADC=90°,∴AD⊥BC.
(3)推论1的作用:证明角相等、线段相等或垂直.
推论2:等边三角形的三个角都相等,并且每个角都等于60°.
(1)用符号语言表示为:如图1-4所示,
在△ABC中,∵AB=BC=AC,∴∠A=∠B=∠C=60°.
(2)推论2的证明:
∵AB=AC,∴∠B=∠C.
∵AB=BC,∴∠A=∠C.
∴∠A=∠B=∠C.
又∵∠A+∠B+∠C=180°,即3∠A=180°,
∴∠A=∠B=∠C=60°.
知识点3 等腰三角形的判定定理
等腰三角形的判定定理:有两个角相等的三角形是等腰三角形(简述为等角对等边).
用符号语言表示为:如图1-6所示,在△ABC中,
∵∠B=∠C,∴AB=AC
判定定理的证明:如图1-6所示.
过A作AD⊥BC于D,则∠ADB=∠ADC=90°.
∵∠B=∠C,AD=AD,∴△ABD≌△ACD(AAS),
∴AB=AC.
√判定定理的作用:证明同一个三角形中的边相等.
拓展如图1-6所示,在△ABC中,
(1)如果AD⊥BC,∠1=∠2,那么AB=AC;
(2)如果AD⊥BC,BD=DC,那么AB=AC;
(3)如果∠1-∠2,BD=DC,那么AB=AC.
知识点4 等腰三角形的判定定理的推论
推论1.
(1)推论1的内容:有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形.
(2)用符号语言表示为:如图1-8所示,在△ABC中,∵AB=AC,∠A=60°(或∠B=60°或∠C=60°),∴AB=AC=BC.
(3)推论1的证明:
在△ABC中,∵AB=AC,∴∠B=∠C.
又∵∠A=60°,∴∠B=∠C=
180
2
A
-∠
=60°
∴AB=AC=BC.
(或∵∠B=60°,∴∠A=180°-2∠B=60°.∴AB=AC=BC.或∵∠C=60°,∴∠A=180°-2∠C=60°.∴AB=AC=BC.)
√推论2.
(1)推论2的内容:三个角都相等的三角形是等边三角形.
(2)用符号语言表示为:如图1-8所示,在△ABC中,∵∠A=∠B=∠C,∴AB=AC=BC.
(3)推论2的证明:
在△ABC中,∵∠A=∠B,∴BC=AC(等角对等边).
又∵∠B=∠C,∴AB=AC(等角对等边).∴AB=AC=BC.
(4)推论1和推论2的作用:证明一个三角形是等边三角形.
拓展判定一个三角形是等边三角形主要有以下三种方法:
(1)根据等边三角形的定义,证明三条边相等;
(2)根据推论1,证明两条边相等,有一个角是60°;
(3)根据推论2,证明三个角都相等.
√推论3.
(1)推论3的内容: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.
(2)用符号语言表示为:如图1-9所示,在Rt △ABC 中,∵∠C =90°,∠A =30°,∴BC =21A B.
(3)推论3的作用:证明一条线段是另一条线段的一半或2倍.
知识点5 反证法
先假设命题的结论不成立,然后从假设出发,推导出与定义、公理、已证定理或已知条件相矛盾的结果,从而否定假设,证明命题的结论一定成立,这种证明方法称为反证法.
拓展 反证法是一种常用的间接证明方法,用反证法的一般步骤是:
(1)假设命题不成立;
(2)从假设出发推导出矛盾;
(3)否定假设,从而肯定命题的结论.
规律方法小结
1.转化思想:在等腰三角形的性质定理和判定定理的证明过程中,都是通过构造全等三角形,转化为全等得以证明的.
2.类比思想:采用类比思想,把等腰三角形的性质和判定对照着学习.
3.用反证法进行证明时,注意推理的规范性和逻辑的严密性,不能忽略任何一种可能的情况.
探究交流
想一想:还有其他方法证明等腰三角形的性质定理吗?
解析 有,作等腰三角形ABC 的顶角平分线AD ,如图1-2所示. ∵⎪⎩
⎪⎨⎧=∠=∠=,)(),(21,)(公共边角平分线定义已知AD AD AC AB
∴△AB D≌△ACD (SAS ).
∴∠B =∠C (全等三角形的对应角相等)
课堂检测
1、如图1-10所示,在△AB C中,AB =A C,AD =
32AC ,AE =3
2AB .求证BD =CE .