北師大版八年級下冊數學第一章《證明 二 》知識點及習題

2021-05-11 01:24:34 字數 5322 閱讀 7717

1等腰三角形

知識點1 等腰三角形的性質定理

等腰三角形的性質定理:等腰三角形的兩個底角相等(簡述為等邊對等角).

用符號語言表示為:如圖1-1所示,在△abc中,∵ab=ac,∴∠b=∠c.

定理的證明:

取bc的中點d,連線ad.

∵∴△abd≌△acd(sss).

∴∠b=∠c(全等三角形的對應角相等).

定理的作用:證明同乙個三角形中的兩個內角相等.

拓展等腰三角形還具有其他性質.

(1)等腰直角三角形的兩個底角相等,都等於45°.

(2)等腰三角形的底角只能是銳角,不能是鈍角或直角,但頂角可以是銳角、鈍角或直角.

(3)等腰三角形的三邊關係:設腰長為a,底邊長為b,則<a.

(4)等腰三角形的三角關係:設頂角為∠a,底角為∠b,∠c,則∠a=180°-∠b-∠c=180°-2∠b=180°-2∠c.

知識點2 等腰三角形的性質定理的推論

推論1:等腰三角形頂角的平分線、底邊上的中線、底邊上的高互相重合(簡稱「三線合一」).

(1)用符號語言表示為:如圖1-3所示,

①在△abc中,∵ab=ac,∠1=∠2,∴ad⊥bc.bd=dc;

②在△abc中,∵ab=ac,ad⊥bc,∴∠1=∠2,bd=dc;

③在△abc中,∵ab=ac,bd=dc,∴∠1=∠2,ad⊥bc.

(2)推論1的證明.

①在△abc中,∵ab=ac,∠1=∠2,ad=ad,

∴△abd≌△acd(sas).

∴bd=dc,∠adb=∠adc=90°.∴ad⊥bc.

②在△abc中,∵ad⊥bc,∴∠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)推論1的作用:證明角相等、線段相等或垂直.

推論2:等邊三角形的三個角都相等,並且每個角都等於60°.

(1)用符號語言表示為:如圖1-4所示,

在△abc中,∵ab=bc=ac,∴∠a=∠b=∠c=60°.

(2)推論2的證明:

∵ab=ac,∴∠b=∠c.

∵ab=bc,∴∠a=∠c.

∴∠a=∠b=∠c.

又∵∠a+∠b+∠c=180°,即3∠a=180°,

∴∠a=∠b=∠c=60°.

知識點3 等腰三角形的判定定理

等腰三角形的判定定理:有兩個角相等的三角形是等腰三角形(簡述為等角對等邊).

用符號語言表示為:如圖1-6所示,在△abc中,

∵∠b=∠c,∴ab=ac

判定定理的證明:如圖1-6所示.

過a作ad⊥bc於d,則∠adb=∠adc=90°.

∵∠b=∠c,ad=ad,∴△abd≌△acd(aas),

∴ab=ac.

√判定定理的作用:證明同乙個三角形中的邊相等.

拓展如圖1-6所示,在△abc中,

(1)如果ad⊥bc,∠1=∠2,那麼ab=ac;

(2)如果ad⊥bc,bd=dc,那麼ab=ac;

(3)如果∠1-∠2,bd=dc,那麼ab=ac.

知識點4 等腰三角形的判定定理的推論

推論1.

(1)推論1的內容:有乙個角等於60°的等腰三角形是等邊三角形.

(2)用符號語言表示為:如圖1-8所示,在△abc中,∵ab=ac,∠a=60°(或∠b=60°或∠c=60°),∴ab=ac=bc.

(3)推論1的證明:

在△abc中,∵ab=ac,∴∠b=∠c.

又∵∠a=60°,∴∠b=∠c==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.)

√推論2.

(1)推論2的內容:三個角都相等的三角形是等邊三角形.

(2)用符號語言表示為:如圖1-8所示,在△abc中,∵∠a=∠b=∠c,∴ab=ac=bc.

(3)推論2的證明:

在△abc中,∵∠a=∠b,∴bc=ac(等角對等邊).

又∵∠b=∠c,∴ab=ac(等角對等邊).∴ab=ac=bc.

(4)推論1和推論2的作用:證明乙個三角形是等邊三角形.

拓展判定乙個三角形是等邊三角形主要有以下三種方法:

(1)根據等邊三角形的定義,證明三條邊相等;

(2)根據推論1,證明兩條邊相等,有乙個角是60°;

(3)根據推論2,證明三個角都相等.

√推論3.

(1)推論3的內容:在直角三角形中,如果乙個銳角等於30。,那麼它所對的直角邊等於斜邊的一半.

(2)用符號語言表示為:如圖1-9所示,在rt△abc中,∵∠c=90°,∠a=30°,∴bc=ab.

(3)推論3的作用:證明一條線段是另一條線段的一半或2倍.

知識點5 反證法

先假設命題的結論不成立,然後從假設出發,推導出與定義、公理、已證定理或已知條件相矛盾的結果,從而否定假設,證明命題的結論一定成立,這種證明方法稱為反證法.

拓展反證法是一種常用的間接證明方法,用反證法的一般步驟是:

(1)假設命題不成立;

(2)從假設出發推導出矛盾;

(3)否定假設,從而肯定命題的結論.

規律方法小結

1.轉化思想:在等腰三角形的性質定理和判定定理的證明過程中,都是通過構造全等三角形,轉化為全等得以證明的.

2.模擬思想:採用模擬思想,把等腰三角形的性質和判定對照著學習.

3.用反證法進行證明時,注意推理的規範性和邏輯的嚴密性,不能忽略任何一種可能的情況.

**交流

想一想:還有其他方法證明等腰三角形的性質定理嗎?

解析有,作等腰三角形abc的頂角平分線ad,如圖1-2所示.

∵∴△abd≌△acd(sas).

∴∠b=∠c(全等三角形的對應角相等)

課堂檢測

1、如圖1-10所示,在△abc中,ab=ac,ad=ac,ae=ab.求證bd=ce.

2、如圖1-12所示,已知點d,e在△abc的邊bc上,ab=ac,ad=ae.求證bd=ce.

3、如圖1-13所示,已知∠cae是△abc的乙個外角,∠1=∠2,ad∥bc,

求證△abc是等腰三角形.

4、下面是數學課堂的乙個學習片段,閱讀後,回答問題.

學習等腰三角形的有關內容後,張老師請同學們交流討論這樣乙個問題:已知等腰三角形abc的∠a等於30°,求其餘兩角.

同學們經過片刻的思考與交流後,李明同學舉手說:「其餘兩角是30°和120°.」王華同學說:「其餘兩角是75°和75°.」還有一些同學也提出了不同的看法……

假如你也在課堂上,你的意見如何?為什麼?

5、已知等邊三角形abc和點p,設點p到△abc三邊ab,ac,bc的距離分別是h1,h2,h3,△abc的高為h,若點p在邊bc上,如圖1-17(1)所示,此時h3=0,可得結論:h1+h2+h3=h.

請直接應用上述資訊解決下列問題:

點p在△abc內,如圖1-17(2)所示.點p在△abc外,如圖1-17(3)所示,這兩種情況時,上述結論是否還成立?若成立,請給出證明;若不成立,h1,h2,h3與h之間又有怎樣的關係?請寫出你的猜想,不需證明.

體驗中考

1、已知等腰三角形abc的周長為10.若設腰長為x,則x的取值範圍是 .

2、如圖1-20所示,在△abc和△def中,ab=de,be=cf,∠b=∠1.求證ac=df(要求:寫出證明過程中的重要依據).

2直角三角形

知識概覽圖

知識點1 勾股定理及其逆定理

勾股定理:直角三角形兩條直角邊的平方和等於斜邊的平方,即c2=a2+b2(c為斜邊長).

√勾股定理的作用.

(1)已知直角三角形的兩邊求第三邊.

(2)已知直角三角形的一條邊,求另外兩條邊的數量關係.

(3)用於證明平方關係的問題.

(4)利用勾股定理作出長為的線段.

勾股定理的各種表達形式.

在rt△abc中,∠c=90°,∠a,∠b,∠c的對邊長分別為a,b,c,則a2=c2-b2,b2=c2-a2,c2=a2+b2,c=,a=,b=.

勾股定理的逆定理:如果三角形兩邊的平方和等於第三邊的平方,那麼這個三角形是直角三角形.

勾股定理的逆定理的作用:判定某一三角形是否是直角三角形.

勾股定理是直角三角形的性質定理,而勾股定理的逆定理是直角三角形的判定定理.

直角三角形的判定.

(1)首先確定最大邊(如c).

(2)驗證c2與a2+b2是否具有相等關係.

若c2=a2+b2,則△abc是直角三角形;

若c2≠a2+b2,則△abc不是直角三角形.

勾股數.

(1)能夠成為直角三角形三邊長的三個正整數.稱為勾股數或勾股弦數.

(2)勾股數必須是正整數.如3,4,5;5,12,13等.

拓展應用勾股定理時,必須是在同一直角三角形中;應用勾股定理的逆定理判定乙個三角形是直角三角形時,一定是最長邊所對的角是直角,其他兩邊所對的角是銳角.

知識點2 互逆命題與互逆定理

在兩個命題中,如果乙個命題的條件和結論分別是另乙個命題的結論和條件,那麼這兩個命題稱為互逆命題,其中乙個命題稱為另乙個命題的逆命題.

拓展每個命題都有逆命題.原命題是真命題,而它的逆命題不一定是真命題.原命題和逆命題的真假性一般有四種情況:真、假;真、真;假、假;假、真.

如果乙個定理的逆命題經過證明是真命題.那麼它也是乙個定理,這兩個定理稱為互逆定理,其中乙個定理稱為另乙個定理的逆定理.

拓展每個命題都有逆命題.但不是所有的定理都有逆定理.

知識點3 直角三角形全等的判定定理

直角三角形全等的判定定理:斜邊和一條直角邊對應相等的兩個直角三角形全等.這一定理可以簡單地用「斜邊、直角邊」或「hl」表示.

√定理的作用:判定兩個直角三角形全等.

√定理的證明:如圖1-30所示,已知rt△abc,rt△a′b′c′,∠c=∠c′=90°,ab=a′b′,ac=a′c′,求證rt△abc≌rt△a′b′c′.

證明:∵在△abc和△a′b′c′中,∠c=∠c′=90°,

∴bc=,b′c′=.

∵ab=a′b′,ac=a′c′,∴bc=b′c′.

∴rt△abc≌rt△a′b′c′(sss).

知識拓展 「hl」是直角三角形所獨有的判定定理,對於一般三角形不成立.判定兩個直角三角形全等時,這兩個直角三角形已經有一對直角相等的條件,只需找出另外兩個條件即可,而這兩個條件中必須有乙個是邊對應相等.與一般三角形全等一樣,只有三個角相等的兩個直角三角形不一定全等.

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