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一。 本周教学内容:
证明。1. 证明的认识。
2. 用推理方法研究三角形包括:(1)等腰三角形,(2)角平分线,(3)线段的垂直平分线,(4)逆命题、逆定理。
二。 教学过程:(知识点回顾)
1. 用公理、定理作为逻辑推理证明的依据,从而证明新的命题成立,常用公理如下:
(1)一条直线截两条平行直线所得的同位角相等。
(2)两条直线被第三条直线所截,如果同位角相等,那么这两条直线平行。
(3)如果两个三角形的两边及其夹角(或两角及其夹边、或三边)分别对应相等,那么这两个三角形全等。
(4)全等三角形的对应边、对应角分别相等。
2. 等腰三角形:
(1)如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等,简写成“等角对等边”,这是识别三角形是否是等腰三角形的一个重要的方法。
(2)重要性质:等腰三角形的顶角平分线,底边上的中线,底边上的高互相重合,简写成“等腰三角形的三线合一”。
3. 角平分线:
(1)角平分线上的点到这个角的两边的距离相等。
(2)到一个角的两边距离相等的点在这个角的平分线上。
4. 线段的垂直平分线上。
(1)线段的垂直平分线上的点到这条线段的两个端点的距离相等。
(2)到一条线段的两个端点的距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上。
典型例题】例1. “三角形内角和180°”的证明。
方法1:方法2:
方法3:方法4:
(注:通过作平行线将角转化),证明过程略。
例2. “四边形的内角和等于360°”的证明。
常用的方法是将四边形转化成三角形,利用三角形的内角和:
也可以通过平移角的方法证明:
de∥bc,fh∥ab
∠4=∠6=∠b
∠3=∠c∠5=∠a
∠a+∠b+∠c+∠adc=∠5+∠4+∠3+∠adc=360°
例3. 如图,已知:ab∥de,观察∠a、∠c、∠d的关系如何?
图1:方法一:延长cd交ab于f
∵ab∥de
∴∠1=∠cde
又∵∠1=∠a+∠c
∴∠cde=∠a+∠c
方法二:延长ed交ac于f
∵ab∥de
∴∠cfd=∠a
又∵∠cde=∠c+∠cfd
∴∠cde=∠c+∠a
方法三:过c作cf∥ab
∵ab∥de,∴de∥cf
∴∠1+∠d=180°
∠1+∠2+∠a=180°
∴∠d=∠2+∠a
图2:方法一:∵ab∥de
∴∠a=∠dea=∠d+∠c
方法二:延长ba、cd交于f
∵ab∥de
∴∠f=∠edc
∴∠bac=∠f+∠c=∠edc+∠c
方法三:解略。
此题是平移角的训练,关键体会只需移动角的位置。
例4. 已知ad⊥cd,∠c=15°,∠abe=30°,求∠a。
解:方法一:延长ab交cd于f
则∠abe=∠cbf=30°
∴∠afd=∠c+∠cbf=15°+30°=45°
∵∠adf=90°
∴∠a=180°-∠adf-∠afd=45°
方法二:过b作bf∥cd交ad于f
则∠ebf=∠c=15°,∠bfa=∠cda=90°
∴∠abf=∠abe+∠ebf=45°
∴∠a=180°-∠abf-∠afb=45°
例5. 已知:如图,ab∥cd,be、ce分别是∠abc、∠bcd的平分线,点e在ad上。
求证:bc=ab+cd
(分析:一般证明线段和差时有截长法,补短法)
方法一:截长法(因为要证bc=ab+cd,**段bc上截取bf=ab,然后证明cf=cd,或在bc上截取cf=cd,再证明bf=ab。)
如上图,在bc上截取bf=ab,连结ef
在△abe和△fbe中。
∴△abe≌△fbe(sas)
∴∠a=∠efb
∵ab∥cd
∴∠a+∠d=180°
又∵∠bfe+∠efc=180°
∴∠efc=∠d
在△efc和△edc中。
∴△efc≌△edc(aas)
∴fc=cd
∴bc=bf+fc=ab+cd
证法:补短法(延长be交cd的延长线于g,如图,再证明dg=ab,从而转证bc=cg,则由△bce≌△gce可得,再证△abe≌△dge可有结论dg=ab。)
∵ab∥cg
∴∠abe=∠g
又∵∠abe=∠gbc
∴∠g=∠gbc
在△gec和△bec中。
∴△gec≌△bec(aas)
∴eg=eb,cg=bc
在△abe和△dge中。
∴△abe≌△dge(asa)
∴ab=dg
∴bc=cg=cd+dg=cd+ab
例6. 如图,四边形abcd中,ab=8,bc=1,∠dab=30°,∠abc=60°且四边形abcd的面积为,求ad的长。
解:将不规则四边形转化成特殊三角形,延长ad、bc交于e
∵∠a=30°,∠b=60°
∴∠e=180°-∠a-∠b=90°
∵ab=8由勾股定理:
∵bc=1,∴ce=be-bc=3
又。例7. 已知:ab=ac,d是bc上任意一点,de⊥ab。
求证:∠a=2∠edb
解:方法一:利用等腰三角形的性质(即三线合一)
过a作af⊥bc于f
∵ab=ac,∴af平分∠bac
即。∵∠b+∠1=90°
de⊥ab于e
∴∠b+∠bde=90°
方法二:将△bde沿de翻折,得到△def
∵ab=ac
则∠dfb=∠b=∠c,∠bdf=2∠bde
∴△bdf为等腰三角形,且∠bdf=∠a
∴∠a=2∠bde
方法三:将ba延长至f使af=ab,连结ac(即倍长腰)
∵ab=ac,∴af=ac
即∠bcf=90°
∵de⊥ab,∴∠bed=90°
又∠b=∠b,∴△bcf∽△bed
即∠bac=2∠bde
将此题推广,已知ab=ac,d是ac上任意一点,de⊥ab
如图:将ed、bc延长交于f,则∠a=2∠f
方法一:方法二:
方法三:例8. 已知bd、ce是∠abc、∠acb的平分线,若∠a=60°。
求证:(1)bc=be+cd
2)od=oe
证明:此题隐含的结论:(1)∠doc=∠eob=60°,(2)aeod四点共圆,(3)o为内心。
先证od=oe
方法1:连结ao
∵bd、ce分别是∠abc、∠acb的平分线。
∴∠doc=∠eob=60°
∴∠eod=120°
∴∠aeo+∠ado=180°
∴a、e、o、d四点共圆。
∵o为△abc的内心。
∴ao平分∠ead
∴oe=od
方法2:∵o为△abc的内心。
∴ao平分∠eod,可以将△aod沿ao翻折,得到△afo,则。
od=of,∠ado=∠afo
由方法1得:∠aeo+∠ado=180°
又∠afo+∠efo=180°
∴∠aeo=∠efo
∴oe=of
∴od=oe
证明bc=be+cd也有两种方法:
方法1:在bc上截取bh=be,连结oh,先得出△boe≌△boh
oe=oh,∠1=∠2=60°
再证△cod≌△coh,得到ch=cd
∴bc=bh+ch=be+cd
方法2:将△boe沿bo翻折得到△boh,然后再证△coh≌△cod。
(证明略)例9. 已知:∠bac=90°,ad⊥bc,be平分∠abc,eg⊥bc,gh⊥ac。
求证:dg=gh
分析:先看一个基本图,由双垂直,ad⊥bc,∠bac=90°
再加角平分线be平分∠abc,必有等线段ae=af
由角平分线性质得:ae=eg
最后能知四边形afge为菱形。
方法1:连结fg、ag
∵∠bac=90°,∴abc+∠c=90°
∵ad⊥bc,∴∠adb=90°
∴∠1+∠abc=90°
∴∠1=∠c
∵be平分∠abc,∴∠2=∠3
∵∠4=∠1+∠2,∠5=∠3+∠c
∴af=ae
又∵eg⊥bc,∴ae=eg且eg∥af
∴af=ae=fg
∴四边形afge为菱形。
∴ag平分∠fae
∵gh⊥ac,gd⊥ad
∴dg=gh(角平分线的性质)
方法2:由平行、角平分线及等线段中两个条件成立,必有第三个结论成立,如图,连结ag。
∵be平分∠abc,∠bac=90°,eg⊥bc
∴ae=eg
又∵ad⊥bc
∴ad∥eg
∵dg⊥ad,gh⊥ac
∴dg=gh
模拟试题】1. 如图所示,四边形abcd中,∠b=∠d=90°,ae平分∠a,cf平分∠c。
求证:ae∥cf
2. 已知:如图所示,△abc中,ab>ac,ad平分∠bac,ef⊥ad于g,交ab于e,交ac于f,交bc的延长线于h。
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