文档内容
第一章 三角形的证明
问题解决策略:反思
【素养目标】
1. 经历借助“特殊化”策略解决问题的过程,了解“特殊化”策略的意义、运
用情境和一般步骤,体会“特殊化”策略在分析问题、解决问题中的价值,发
展推理能力。(重点)
2. 积累利用“特殊化”策略解决不同知识领域问题的经验,提高分析问题、解
决问题的能力。(难点)
【复习导入】
问题:等腰三角形有哪些基本性质?全等三角形判定定理有哪些?
【合作探究】
问题 证明:等腰三角形两腰上的中线相等。
已知:如图,在△ABC中,AB = AC,BD和CE分别是边AC ,AB 上的中线。求
证:BD = CE 。
1.理解问题:
已知条件是什么?目标是什么?
将条件标注到图形中,你发现了哪些相等关系?
2.拟订计划
(1) 证明两条线段相等有哪些常用的方法?
(2) 以BD为边的三角形有哪些?以CE为边的三角形呢? 其中哪些三角形有可能
全等?
(3) 找出两个有可能全等的三角形,要证明这两个三角形全等,已知哪些边或
角相等?还需要证明哪些边或角相等?
第 1 页(4) 整理你的思路,并与同伴进行交流。
3.实施计划
按照下述思路写出证明过程, 并说明每一步的理由。
(1) 通过△ABD≌△ACE ,证明 BD = CE 。
(2) 通过△CBD≌△BCE ,证明BD = CE 。
4.回顾反思
(1) 比较两种证明方法,你更喜欢哪种方法?说说你的理由。
(2) 根据题目的条件,你还能得到哪些结论?与同伴进行交流。
(3) 适当改变题目的条件,你还能得到哪些结论?
已知:如图,在△ABC中,AB = AC,BD和CE分别是边AC,AB上的高。求
证:CE = BD。
(4) 本题证明了等腰三角形两腰上的中线相等。反过来,如果一个三角形两边
上的中线相等,那么这个三角形是等腰三角形吗?你能证明自己结论的正确性
吗?
第 2 页拓展:如果把原题中的 BD 、 CE 分别是边AC和AB上的中线换成 BD、CE 分别
是∠ABC和∠ACB的角平分线,CE和BD还相等吗?
例1 证明命题 “全等三角形对应边上的中线相等”
已知:如图,△ABC≌△A′B′C′, AD 和 A′D′分别是边 BC , B′C′上的中
线。
求证: AD = A′D′ .
例2 将0∼9这10个数字填写到图中 10个圆圈内, 使得相邻两数差的绝对值
的和最大。
第 3 页当堂反馈
1. 如图,△ABC是等边三角形,BD⊥AC ,点 E 在BC的延长线上,且
∠EDC = 30∘.求证:△BDE是等腰三角形。
2. 如图,在△ABC中,AB = AC ,D是BC边的中点, DE⊥AB , DF⊥AC ,
垂足分别为 E、F . 求证:DE = DF .
变式1: 在上图中,若点 D , E , F 分别是 BC , AB , AC 边的中点。 DE
与DF 依然相等吗?
变式 2:在上图中,如果 DE ,DF 分别是∠ADB ,∠ADC 的平分线,DE 与
DF 还有相等的数量关系吗?
第 4 页参考答案
【复习导入】
问题:等腰三角形两腰相等、两底角相等、底边上的高, 中线, 角平分线三
线合一; 全等三角形的判定定理有SSS、SAS、ASA、AAS、HL.
【合作探究】
1 1
1. 理解问题 AE = AB , AD = AC
2 2
2. 拟订计划
(1) 证明两条线段所在的三角形全等、 利用等腰三角形的性质(等角对等边)、
利用线段的垂直平分线性质等。
(2) 以CE为边的三角形:△ABD、△BDC 。
以 CE 为边的三角形:△ACE、△BCE 。
△ABD与△ACE有可能全等。
△BDC与△BCE有可能全等。
(3) △ABD与 △ACE有可能全等。
已知相等的边或角:
AB=AC (已知),∠A=∠A (公共角), AD=AE (由AB=AC及中线定义可得)
不需要再证明其他边或角相等,可根据 “SAS” (边角边) 判定三角形全等。
(4)思路:先根据中线定义和 AB=AC 得出 AD=AE ,再利用“SAS”证明
△ABD≌△ACE ,最后由全等三角形对应边相等得出 BD = CE 。
3.实施计划
1
(1) 解:∵BD 是 AC 边上的中线,∴AD = AC ;
2
1
∵CE 是 AB 边上的中线, ∴ AE = AB ;
2
又 ∵ AB = AC,∴ AD = AE 。又 ∵∠A =∠A (公共角),
∴△ABD≌△ACE (SAS).∴BD = CE .
1
(2) 解: ∵BD 是 AC 边上的中线, ∴ CD = AC ;
2
1
∵CE 是 AB 边上的中线, ∴ BE = AB ;
2
又 ∵ AB = AC ,∴∠ABC=∠ACB,BE=CD 。
又 ∵ BC = BC (公共角),∴△CBD≌△BCE (SAS)。∴ BD = CE .
回顾反思
第 5 页(1) 答案不唯一, 比如更喜欢第一种方法。 理由:第一种方法直接利用等腰
三角形的边相等以及公共角, 结合中线定义得到全等条件, 步骤相对更简洁
直接, 从三角形的“上半部分”直接证明全等,思路更清晰。
(2) 还能得到∠ABD=∠ACE , ∠ADB=∠AEC等结论 (由 △ABD≌△ACE ,
全等三角形对应角相等);
也能得到 ∠CBD =∠BCE (由△CBD≌△BCE , 全等三角形对应角相等)。
(3) 已知:如图,在△ABC 中,AB=AC , BD和CE分别是边 AC ,AB 上的高。
求证:CE = BD 。
证明如下: ∵△ABC 是等腰三角形,∴∠ABC =∠ACB .
∵CE⊥AB,BD⊥AC ,∴∠BEC =∠CDB = 90∘.∵ BC = CB
∴△BEC≌△CDB (AAS).∴CE = BD .
(4) 已知:如图在△ABC中,BD 、CE 分别是边 AC 和 AB 上的中线, CE=BD ,
求证:△ABC是等腰三角形。
证明: 连接 DE 延长至 F ,使 DE=FE ,连接 BF .
∵CE 是边 AB 上的中线, ∴AE=BE
∵DE=FE,∠AED=∠BEF,AE=BE ,
∴△AED≌△BEF (SAS).
∴∠A=∠FBE,AD=BF .
∵BD 是边 AC 上的中线,
∴AD=DC=BF .
∵∠BDC=∠A+∠ABD,∠DBF=∠FBE+∠ABD .
∴∠BDC=∠DBF .
∵DC=BF,∠BDC=∠DBF,BD=DB ,
∴△BDC≌△DBF (SAS).
∴∠CBD=∠FDB.∴FD∥BC .
延长 BC 至点 G ,使 CG=DE ,
∵FD∥BG,∴∠EDC=∠GCD .
∴△EDC≌△GCD (SAS).
∴EC=GD=BD , ∠ECD=∠GDC .
∴EC//DG.∴∠ECB=∠G=∠DBC .
∵EC=DB,BC=CB,∴△EBC≌△DCB (SAS).
∴∠EBC=∠DCB . ∴△ABC 是等腰三角形。
拓展:相等。 理由: 设 BD,CE 相交与点 O .∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB .
∵BD、CE 分别是 ∠ABC 和 ∠ACB 的角平分线,
∴∠EBO=∠CBO=∠OCB=∠OCD .∴OB=OC .
∵∠EOD=∠DOC,∴△EOB≌△DOC .
∴EO=DO.∵EO+OC=DO+OB ,∴CE=BD .
例1 证明: ∵△ABC≌△A′B′C′ ,∴AB=A′B′,∠B =∠B′,BC=B′C′ .
第 6 页1 1
∵ AD, A′D′ 是 BC 和 B′C′ 上的中线,∴ BD = BC,B′D′= B′C′.
2 2
{AB=A′B′,
. 在 中,
∴BD=B′D′ △ABD与△A′B′D′ ∠B=∠B′,
BD=B′D′,
∴△ABD≌△A′B′D′.∴AD=A′D′ .
例2 解: 如图所示 (答案不唯一).
当堂反馈
1. 解: ∵△ABC 是等边三角形, BD⊥AC ,
1
∴ 根据等边三角形的性质,∠ABC=∠BCA=60∘ ,∠DBC = ∠ABC = 30∘ .
2
∵∠EDC = 30∘ ,∴∠E =∠ACB−∠EDC= 60∘−30∘= 30∘
∴∠DBC =∠E = 30∘ .
∴BD = DE . ∴△BDE 是等腰三角形。
2. 证明: ∵DE⊥AB,DF⊥AC ,∴∠DEB =∠DFC = 90∘ .
又 ∵AB=AC ,∴△ABC 是等腰三角形, ∴∠B=∠C .
∵D 是 BC 边的中点,∴DB=DC . ∴△EBD≌△FCD (AAS),∴DE=DF .
1 1
变式1: 证明: ∵E、F 分别为 AB,AC 的中点,∴AE= AB, AF= AC.
2 2
又 ∵AB=AC,∴AE=AF .
∵ D是BC边的中点,而△ABC为等腰三角形
∴ AD 为 ∠BAC 的角平分线。
∴△AED≌△AFD(SAS) ,∴DE=DF .
变式2:证明:∵AB=AC,D 为 BC 的中点。
∴AD⊥BC,AD 平分 ∠BAC .
而 DE,DF 分别是 ∠ADB,∠ADC 的平分线。
∴∠ADE=∠ADF,∠DAE=∠DAF .
∠ADE =∠ADF
{
在△AED和△AFD中, AD =AD
∠DAE =∠DAF
第 7 页∴△AED≌△AFD (ASA), ∴DE = DF .
第 8 页