文档内容
1.2 等腰三角形 第3课时 教学设计
1.教学内容
本节选自北师大版八年级下册第一章三角形的证明及其应用 1.2《等腰三角形》第 3 课时。核心
知识点是1.等边三角形的两条判定定理①“∠A=∠B=∠C⇒AB=BC=CA”②“等腰三角形有一角
为 60∘ ⇒ 等边三角形” 2.含 30∘ 角的直角三角形性质“直角三角形中,若一锐角为 30∘,则其对边
等于斜边的一半”及比例关系 BC:AC:AB=1:√3:2。 3.反证法的一般步骤与“等角对等边”思想的
迁移应用。
2.内容解析
本节在已掌握“等腰三角形的判定”基础上,通过“等角对等边”思想的迁移,探究等边三角形
的判定,进而引出含 30∘ 角直角三角形的特殊性质。两大定理均属几何证明中的经典结论,其价值在
于:
(1)完善三角形体系,建立“等角—等边”与“角度—边长”对应关系,深化对三角形本质属性的理
解;
(2)为后续综合解题(特别是勾股定理应用、相似与比例、几何模型建构等)提供高效工具;
(3)渗透反证法与分类讨论的思想方法,发展严谨的逻辑思维。
教学实施上,先由情境问题激活旧知,引导学生自主探究、合作验证两条判定定理,再借助“拼三角
尺”实验发现并证明 30∘ 直角三角形定理,通过典型例题展示其在几何推理与实际问题中的应用,最
终构建完整的知识网络,凸显“化已知为未知”“特殊到一般”的数学思想。
1.教学目标
•能用所学的知识证明等边三角形的判定定理。
•掌握含有 30∘ 角的直角三角形的性质及其证明,并能利用这些定理解决一些简单的问题。
2.目标解析
•能口述并书写两条等边三角形判定定理。
•能借助操作或画图发现“30∘—60∘—90∘”三角形边长关系。
•能在几何、测量、实践类问题中运用“直角边等于斜边一半”的结论求解相关量。
3.重点难点
• 教学重点:等边三角形两条判定定理的证明方法与应用。
• 教学难点:正确选用“等角对等边”或反证法组织证明的思路。
学科网(北京)股份有限公司八年级学生已系统学习了三角形的性质、全等三角形判定、等腰三角形判定及反证法雏形,具
有基本的推理论证能力;但对“判定—性质”互逆关系理解不深,且在证等边、构造特殊三角形及应
用比例解决实际问题时易出现:1.不能自如提取“等角对等边”核心线索,证明步骤零散; 2.对 30∘
直角三角形性质多停留在记忆,缺少严谨证明与灵活运用;在解决含有动态、综合几何与函数问题时,
建模与运算能力不足。因此教学中需通过操作实验、对比归纳、分层练习及情境化应用,帮助学生巩
固旧知、突破难点、提升逻辑推理与模型构建能力。
创设情景,引入新课
问题情境:
1.知识回顾
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.(简称“等角对等边”).
反证法的一般步骤:
①假设: 先假设命题的结论不成立;
②归谬: 从这个假设出发,应用正确的推论方法,得出与定义,公理、已证定理或已知条件相矛盾的结果;
③结论: 由矛盾的结果判定假设不正确 ,从而肯定命题的结论正确.
2.情景引入
问题:上节课我们学习了等腰三角形的判定定理,一个三角形满足什么条件时是等边三角形?一个等
腰三角形又满足什么条件时是等边三角形呢?
由等腰三角形的判定定理,可得等边三角形的两个条件:
①三个角都相等的三角形是等边三角形;
②有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形.
【设计意图】通过生活化的花架、三角尺情境,引发学生“为什么”的探究欲望,激活旧知。 复习
“等角对等边”和反证法,为后续定理证明奠定基础。问题驱动,明确本节课两大核心任务:等边三
角形的判定定理与含30∘角的直角三角形性质。
学科网(北京)股份有限公司探究点1:等边三角形的判定
1.尝试交流
等边三角形的判定定理的证明:
定理1:三个角都相等的三角形是等边三角形.
转化为几何语言
已知:如图,∠A= ∠ B=∠C.
求证: AB=AC=BC.
证明:∵ ∠A= ∠ B,
∴ AC=BC.
∵ ∠ B=∠C,
∴ AB=AC.
∴AB=AC=BC.
定理2:有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
转化为几何语言
已知: AB=AC , ∠A= 60°.
求证: AB=AC=BC.
证明:∵AB=AC , ∠A= 60 °.
1
∴∠B=∠C= (180。-∠A)= 60°.
2
∴∠A= ∠ B=∠C.
∴AB=AC=BC.
【验证】第二种情况:有一个底角是60°
已知:如图,在△ABC中,AB=AC,∠B=60°.
求证: ABC是等边三角形.
△
学科网(北京)股份有限公司证明:∵AB=AC,∠B=60°(已知),
∴∠C=∠B=60°(等边对等角),
∴∠A=60°(三角形内角和定理).
∴∠A=∠B =∠C=60°.
∴△ABC是等边三角形(三个角都相等的三角形是等边三角形).
2.知识归纳
等边三角形的判定定理:
定理1:三个角都相等的三角形是等边三角形.
∵∠A= ∠ B= ∠ C,
∴ △ABC是等边三角. 形
定理2:有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
∵AB=AC,∠A= 60°,
或(AB=AC,∠B=60°)
∴ △ABC等边三角形.
定义法:三条边都相等的三角形是等边三角形.
∵AB=BC=CA,
∴ △ABC是等边三角形.
3.练一练
下列说法不正确的是 ( )
A.三边相等的三角形是等边三角形
B.三个角相等的三角形是等边三角形
C.有一个角为60°的三角形是等边三角形
D.顶角为60°的等腰三角形是等边三角形
解:C
学科网(北京)股份有限公司【设计意图】以“角—边”对应关系为线索,利用等腰判定定理推导等边判定定理,培养迁移与转化
意识。两种60°情形的对比,帮助学生完整理解定理2 的适用范围。
探究点2:含30°角的直角三角形的性质
1.尝试思考
(1)用两个完全相同的含30°角的三角尺,你能拼成怎样的三角形?你能拼成一个等边三角形吗?
解:等边三角形 等腰三角形
(2)在上述拼接过程中,你发现了什么结论?
解:如图,两个完全相同的含 30°角的三角尺,可以拼成一个等边三角形.
由此可以发现:30°角的对边等于三角尺斜边的一半.
2.新知探究
已知:如图,△ABC是直角三角形,∠C=90°,∠A=30°.
1
求证:BC= AB.
2
证明: 如图,延长BC至D,使CD=BC,连接AD.
∵ ∠ACB=90°,
∴∠ACD=90°.
∵AC=AC,
∴△ABC≌△ADC(SAS) .
∴ AB=AD(全等三角形的对应边相等).
在△ABC中,∠BAC+∠B+∠ACB=180°(三角形内角和定理).
∵∠BAC=30°,∠ACD=90°,
∴∠B=180°-30°-90°=60°.
∴△ABD是等边三角形(有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形),
学科网(北京)股份有限公司1 1
∴BC= BD= AB.
2 2
3.新知归纳
含30°角的直角三角形的性质定理:
在直角三角形中, 如果有一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半.
几何语言:
在△ABC中,∵∠ACB=90°,∠A=30°.
1
∴BC= AB(在直角三角形中, 如果有一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半).
2
推论:BC:AC:AB=1:√3:2.
4.练一练
如图所示,在△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AB=12,则BC的长为( )
A.6 B.6√2 C.6√3 D.12
解:A
5.典例分析
例1 如图,在△ABC中,D为AC边上一点,ED的延长线交 BC的延长线于F,EF⊥AB,CD=CF且
∠F=30°.求证: ABC是等边三角形.
△
证明:∵CD=CF,
∴∠CDF=∠F=30°,
∵∠ACB=∠CDF+∠F=60°,
∵EF⊥AB,
∴∠F+∠B=90°,
∴∠B=60°,
∴∠A=180°-∠ACB-∠B=60°,
∴∠A=∠B=∠ACB,
学科网(北京)股份有限公司∴△ABC是等边三角形.
例2 求证:如果等腰三角形的底角为15°,那么腰上的高是腰长的一半.
已知:如图,在△ABC中,已知AB=AC,∠B=15°,CD是腰AB上的高.
1
求证:CD= AB.
2
解:在△ABC中,∵AB=AC,∠B=15°,
∴∠ACB=∠B=15°(等边对等角),
∴∠DAC=∠B+∠ACB= 15°+15°=30°
(三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和),
∵CD是腰AB上的高,
∴∠ADC=90°,
1
∴CD= AC(在直角三角形中, 如果有一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半),
2
1
∴CD= AB.
2
【设计意图】通过操作三角尺“拼图”体验发现规律,增强直观感受。证明过程多次调用“全等—对
应边相等”和“等边判定”,巩固旧知、形成迁移。即时练习强化定理的应用,突出结论的高效性。
1.如图所示,已知△ABC,D是BC上的一点,连接AD,下列条件中能判定△ABC是等边三角形的是(
)
A.AB=AC,∠B=∠C B.AD⊥BC,BD=CD
C.BC=AC,∠B=∠C D.AD⊥BC,∠BAD=∠CAD
解:C
2. 如图所示,AC=BC=10 cm,∠B=15°,AD⊥BC交BC的延长线于点D,则AD的长为( )
A.3 cm B.4 cm C.5 cm D.6 cm
学科网(北京)股份有限公司解:C
3.如图,BE是等边△ABD的中线,作BC⊥AB,交AD的延长线于点C.若CE=9,则AB的长为(
)
A.8 B.4 C.5 D.6
解:D.
4.如图所示,已知∠AOB=60 ,点P在OA边上,OP=8cm,点M、N在边OB上,PM=PN,若
MN=2cm,则OM的长度为( )
∘
A.2 cm B.3 cm C.4 cm D.5 cm
解:B
5.由于木质衣架没有柔性,在挂置衣服的时候不太方便操作.小敏设计了一种衣架,在使用时能轻易收拢,
然后套进衣服后松开即可.如图①所示,衣架杆OA=OB=18cm,若衣架收拢时,∠AOB=60°,如图②,则此时
A,B两点之间的距离是____cm.
解:18
6.如图所示,一棵树在一次强台风中于离地面4 m处折断倒下,倒下部分与地面成30°角,这棵树在折断前
的高度为_____m.
解:12
7.已知:如图,AB=BC ,∠CDE= 120°, DF∥BA,且DF平分∠CDE.
求证:△ABC是等边三角形.
学科网(北京)股份有限公司证明:∵ AB=BC,
∴ △ABC是等腰三角形,
又∵∠CDE=120°,DF平分∠CDE.
∴ ∠EDF=∠FDC=60°,
又∵DF∥BA,
∴ ∠FDC=∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形.
8.已知:如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,CD⊥AB于D.
AB
求证:BD= .
4
证明:∵∠A=30°,CD⊥AB,∠ACB=90°
AB
∴BC= ,∠B=60°.
2
∴∠BCD=30°,
CB
∴BD= ,
2
AB
∴BD= .
4
9.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AB=60cm,动点P、Q同时从A、B两点出发,分别在
AB、BC边上匀速移动,点P的运动速度为2cm/s,点Q的运动速度为1cm/s,当点P到达点B时,
P、Q两点同时停止运动,设点P的运动时间为t s.当t为何值时,△PBQ为等边三角形?
解:∵在△ABC中, ∠C=90°,∠A=30°,
∴∠B=60°,
学科网(北京)股份有限公司∵AB=60cm,点P的运动速度为2cm/s,
∴0≤t≤30,
∵点P的运动时间为 t s,
∴AP=2t cm,BQ=t cm,
∴BP=60−2tcm,
当BP=BQ时,△PBQ为等边三角形,
即60−2t=t,
解得:t=20;
∴当t=20时,△PBQ为等边三角形.
【设计意图】对焦本节两大核心结论——“等边三角形的判定”与“含30∘角直角三角形的性质”,配
套选择、作图、证明、应用四类题目,难度层层递进。
主板书 副板书
1.2 等腰三角形 第3课时 例题
探究点 等边三角形的判定定理
探究点 含30°角的直角三角形的性质 学生练习板演
课堂小结
1.必做题:习题1.2第8,9,13题。
2.探究性作业:习题1.2第14,15题。
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