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第一章 证明(二)
回顾与思考
创意开场白
方式1……我们在证明(一)的基础上,已经完成了证明(二)的内容学习,请大家思考:同是证明,证明(二)重在对哪些图形进行探讨?证法有何新突破?带着这些问题,我们有必要进行简单的回顾。(教师出示课时课题、课时目标)
方式2………俗话说“梳理,是一种好的学习习惯”。现在我们已经学完了证明(二)相关内容,下面看那位同学梳理得更完整,更科学?(教师出示课时课题、课时目标)
1. 进一步体会证明之必要性。
2. 会用综合法、反证法证题(重点)。
3. 熟练掌握与等腰三角形和直角三角形相关的性质与判定定理,并会灵活应用;会写命题逆命题、能识别真假;会尺规作图。
4. 在证明中,仔细体会归纳、类比、转化等数学思想方法。
1.关上课本,仔细想想本章学习了哪些内容?
2.翻阅课本,看有没有遗漏的内容?
证明(二)
通过探索、猜测、计算和证明得定理
命题逆命题及其真假
尺规作图
与等腰、等边三角形有关结论
与直角三角形有关结论
与一般三角形有关结论
3.结合讨论,完成下列框架图:
过渡语:在全面梳理基础上,让我们一起来关注几个核心内容。。
A
B
D
C
E
F
例1 : 如图所示,已知:△ABC中,BA=BC,∠ABC=450,
AD是BC边上的高,F是AD上一点,FD=CD,连
接FC。求证EA=EC。
分析: 要证EA=EC,可证明BF是线段AC的中垂线,又因为BA=BC,只要证明BF⊥AC即可。
证明 ∵AD⊥BC,∠ABD=450
∴∠BAD=450
∴AD=BD。又 CD=DF,∠ADC=∠BDF=900,
∴Rt△ADC≌Rt△BDF, ∴∠DAC=∠DBE,又∵∠AFE=∠BFD,
∴∠AEF=∠BDE=900。即BF⊥AC。又∵BA=BC,∴BF垂直平分AC。∴EA=EC。
规律总结: 证明线段相等的思路很多,线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等是一种方法;此外还可以利用全等三角形的对应边相等,等腰三角形的判定,角平分线上一点到角两边距离相等、等量代换法给予证明。证角相等的思路类似上叙述。
【跟踪训练】
1. 已知如图,Rt△ABC≌Rt△ADE,,与相交于点,连接.
(1)图中还有几对全等三角形,请你一一列举;(2)求证:.
【答案】(1)△ADC≌△ABE, △CDF≌△EBF,
(2)。∵
∴,
∴
即
∴
∴
又∵
∴
又∵
∴△CDF≌△EBF,
∴
2. 如图,C是线段AB的中点,CD平分∠ACE,CE平分∠BCD,CD=CE.
(1)求证:△ACD≌△BCE;
(2)若∠D=50°,求∠B的度数.
∴∠B=700
A
B
C
D
例2: 如图所示,四边形ABCD中,∠B=900,
AB=3,BC=4,CD=12,AD=13,求四边形
ABCD的面积。
分析: 这是一个不规则的四边形,可连接AC变化成两个三角形,求出这两个三角形的面积,其中△ABC是直角三角形,由勾股定理求出AC的长,在△ACD中,由勾股定理的逆定理可判断△ACD是一个直角三角形。
解 :连接AC。
∵∠B=900,AB=3,BC=4,
∴AC2=AB2+BC2=9+16=25(勾股定理)。
∵AC2+CD2=52+122=169,AD2=132=169,
∴AC2+CD2=AD2,
∴∠ACD=900(勾股定理的逆定理)。
S四边形ABCD=S△ABC+S△ACD=AB·BC+AC·CD=36。
规律总结:1.在已知三角形三条边长的情况下,用勾股定理的逆定理可以判断这个三角形是不是直角三角形。2.在一个不规则的四边形中,已知四边形长度求面积,常将四边形变成两个三角形,用勾股定理及其逆定理,进而求两个直角三角形的面积。
【跟踪训练】
3.已知一个直角三角形的两边长分别是3和4,第三边的长为5或
。
4. 如图,AB = 3AC,BD = 3AE,又BD∥AC,点B,A,E在同一条直线上.
(1) 求证:△ABD∽△CAE;
(2) 如果AC =BD,AD =BD,设BD = a,求BC的长.
解答:(1) ∵ BD∥AC,点B,A,E在同一条直线上, ∴ ÐDBA = ÐCAE,
又∵, ∴ △ABD∽△CAE.
(2) ∵AB = 3AC = 3BD,AD =2BD ,
(第22题)
∴ AD2 + BD2 = 8BD2 + BD2 = 9BD2 =AB2,
∴ÐD =90°,
由(1)得 ÐE =ÐD = 90°,
∵ AE=BD , EC =AD = BD , AB = 3BD ,
∴在Rt△BCE中,BC2 = (AB + AE )2 + EC2
= (3BD +BD )2 + (BD)2 = BD2 = 12a2 ,
∴ BC =a .
A
M●
●N
O B
例3: 如图已知∠AOB内有两点,M,N.求作一点P,使点P在∠AOB两边距离相等,且到点M,N的距离也相等。
分析:所作的点P必在∠AOB的平分线上,
又在MN的中垂线上,它是两线的交点
解答:分别作∠AOB的平分线,MN的中垂线,,其交点即为P.
规律总结:尺规作图可帮我们简洁画图,且画出的图形准确美观,我们要明确尺规作图的依据。
5.已知△ABC,利用直尺和圆规,根据下列要求作图(保留作图痕迹,不要求写作法),并根据要求填空:
(1)作∠ABC的平分线BD交AC于点D;
(2)作线段BD的垂直平分线交AB于点E,交BC于点F.
由⑴、⑵可得:线段EF与线段BD的关系为
解答:⑴、⑵题作图如下:由作图可知线段EF与线段BD
的关系为:互相垂直平分.
E
D
C
B
A
G
6.如图,G是线段AB上一点,AC和DG相交于点E.请先作出∠ABC的平分线BF,交AC于点F;(尺规作图,保留作图痕迹,不写作法与证明)然后证明当:AD∥BC,AD=BC,∠ABC=2∠ADG时,
DE=BF.
解:(1)以B为圆心、适当长为半径画弧,交AB、BC于M、N两点,
分别以M、N为圆心、大于MN长为半径画弧,两弧相交于点P,过B、P
作射线BF交AC于F
(2)证明:∵AD∥BC,∴∠DAC=∠C,
又∵BF平分∠ABC,且∠ABC=2∠ADG,∴∠D=∠BFC,
又∵AD=BC,∴△ADE≌△CBF,∴DE=BF.
A
B
D
E
F
C
例4. 如图,已知:点B、F、C、E在一条直线上,FB=CE,AC=DF. 能否由上面的已知条件证明AB∥ED?如果能,请给出证明;如果不能,请从下列三个条件中选择一个合适的条件,添加到已知条件中,使AB∥ED成立,并给出证明.
供选择的三个条件(请从其中选择一个):
①AB=ED;②BC=EF;③∠ACB=∠DFE.
分析:要证AB∥ED,必须证得∠ABC=∠DEF,而从FB=CE,AC=DF条件中不能得到∠ABC=∠DEF.
解答:由上面两条件不能证明AB//ED.
有两种添加方法.
第一种:FB=CE,AC=DF添加 ①AB=ED
证明:因为FB=CE,所以BC=EF,又AC=EF,AB=ED,所以ABCDEF
所以∠ABC=∠DEF 所以AB//ED
第二种:FB=CE,AC=DF添加 ③∠ACB=∠DFE
证明:因为FB=CE,所以BC=EF,又∠ACB=∠DFE AC=EF,所以ABCDEF
所以∠ABC=∠DEF 所以AB//ED
规律总结:命题有真有假,对命题的证明常见有两种证法:综合法和反证法。当结论很明显,而又不好说理时,我们常常采用反证法。
7. 已知下列命题:
①若,则; ②若,则;
③角的平分线上的点到角的两边的距离相等;④平行四边形的对角线互相平分.
其中原命题与逆命题均为真命题的个数是( B )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.证明三角形中至少有一个角不小于600
证明:假设三角形三个内角均小于600
那么三内角之和必小于1800
这与“三角形内角和定理”相矛盾,故假设不成立,原结论成立。即三角形中至少有一个角不小于600
例5. 如图1,若△ABC,△ADE为等边三角形,M,N分别EB,CD的中点。.
(1)当把△ADE绕A点旋转到图2的位置时,CD=BE是否成立?若成立请证明,若不成立请说明理由;
图1 图2 图3
图8
(2)当△ADE绕A点旋转到图3的位置时,△AMN是否还是等边三角形?若是,请给出证明,若不是,请说明理由.
分析:证CD=BE是否成立,主要看它所在的两个三角形是否全等,△AMN是否还是等边三角形,主要看能否符合等边三角形判定定理。
C
解:(1)CD=BE.理由如下:
N
∵△ABC和△ADE为等边三角形
D
∴AB=AC,AE=AD,∠BAC=∠EAD=60o
∵∠BAE =∠BAC-∠EAC =60o-∠EAC,
E
M
∠DAC =∠DAE-∠EAC =60o-∠EAC,
B
A
∴∠BAE=∠DAC, ∴△ABE ≌ △ACD
图2
∴CD=BE
图3
C
N
D
A
B
M
E
(2)△AMN是等边三角形.理由如下:
∵△ABE ≌ △ACD, ∴∠ABE=∠ACD.
∵M、N分别是BE、CD的中点,
∴BM=
∵AB=AC,∠ABE=∠ACD, ∴△ABM ≌ △ACN.
∴AM=AN ∠MAB=∠NAC.
∴∠NAM=∠NAC+∠CAM=∠MAB+∠CAM=∠BAC=60o
∴△AMN是等边三角形.
规律总结:等边三角形是特殊的等腰三角形,它具有等腰三角形的一切性质,等边三角形的判定可据三内角相等或三边相等或有一个角为600的等腰三角形来证明。几何图形在旋转等变化过程中,弄清楚哪些量发生变化 ,哪些量不变是解题的关键。
9.
如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=36°,BD、CE分别是△ABC、△BCD的角平分线, 则图中的等腰三角形有( A)
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
10. 等腰三角形的一个内角等于40°,则它两个底角的平分线所夹的钝角是( D)
A 110° B. 140° C.100°或120° D .110°或140°
1.(15分) 如图,△ABC中,DE垂直平分AC交AB于E,
∠A=30°,∠ACB=80°,则∠BCE= 50 °.
2.(15分)如图,一块三角形玻璃破碎成三块。现需划一块同
样大小的三角形玻璃,为了方便起见,只须带第Ⅲ_块
3.(15分) 如图,△ABC内有一点D,且DA=DB=DC,若
∠DAB=20°,∠DAC=30°,则∠BDC的大小是( A )
A.100° B.80°
C.70° D.50°
4. (15分)下列命题中,是假命题的是( C )
A.全等三角形的对应边相等 B.两角和一边分别对应相等的两个三角形全等
C.对应角相等的两个三角形全等 D.相似三角形的面积比等于相似比的平方
5.. (20分)若△ABC三边a、b、c满足,试判定三角形形状.
解.得出a=3 b=4 c=5
又32+42=52 得△ABC为直角三角形
6.(20分)如图,在等边三角形ABC的顶点A,C处各有一只蜗牛,它们同时出发,分别以相同的速度由A向B和由C向A爬行,经过x秒后,它们爬行到了D、E处。设DC与BE的交点为F。
⑴ 你能判断△ACD≌△CBE吗?若全等,请说明理由。
⑵ 蜗牛在爬行过程中DC与BE所成的∠BFC大小有无变化?请说明理由。
⑶ EB、DC能否同时成为△ABC的高?
解(1)能判断△ACD≌△CBE 理由为:AD=CE,∠BAC=∠ACB,AC=CB故△ACD≌△CBE
(2)无变化。由△ACD≌△CBE得∠ACD=∠EBC ,由内角和定理得∠BFC=180°-∠EBC-∠DCB=180°-∠ACD-∠DCB=180°-(∠ACD+∠DCB)=180°-60°=120°
(3)能
8
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