师:这节课我们来复习三角形与多边形。复习目标有三点:一是理解三角形的中线、高、角平分线、中位线的概念,并运用它们的性质解决问题;二是能运用三角形的三边关系、内角和外角性质进行相关的运算与证明;三是掌握多边形的内角和公式与外角和性质,解决多边形的边角问题。
首先,知识点一,三角形的分类。按角分,可分为锐角三角形、直角三角形、钝角三角形;按边分,可分为三边都不相等的三角形和等腰三角形,其中等腰三角形又可分为底和腰不相等的三角形和等边三角形。
知识点二,三角形的边角性质。
三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边。比如在三角形中,设三边为(a)、(b)、(c),那么(c)要大于(\vert a - b\vert),且小于(a + b)。
练习一:已知(a)、(b)、(c)是三角形三边,且满足(\vert a - 4\vert + \sqrt{b - 2} = 0),求(c)的值。因为(\vert a - 4\vert)和(\sqrt{b - 2})都是非负数,两个非负数相加得(0),则这两个非负数都为(0),所以(a = 4),(b = 2)。根据三边关系,(c)要大于(4 - 2 = 2),小于(4 + 2 = 6),答案选(a)。
练习二:已知等腰三角形的两边是(2)和(5),求它的周长。因为腰不确定,所以分情况讨论。当(2)是腰时,三边为(2)、(2)、(5),此时(2 + 2 = 4 \lt 5),不满足三边关系,舍去;当(5)是腰时,三边为(5)、(5)、(2),满足三边关系,周长为(5 + 5 + 2 = 12)。这道题告诉我们,遇到等腰三角形边的运算,腰不确定时要分类讨论,同时不能忘记考虑三边关系。
角的性质:三角形内角和是(180)度,任何一个外角都等于与它不相邻的两个内角的和。例如在三角形(ABC)中,(\angle ACD = \angle A + \angle B)。
练习:已知(\angle B = 42)度,(\angle A + 10^{\circ} = \angle E),(\angle ACD = 64)度,求证(AB\parallel CD)。要证两直线平行,需找同位角、内错角或同旁内角关系。设(\angle A = x),那么(\angle E = x + 10),在三角形(ABE)中,根据内角和(180^{\circ}),可列方程(x + (x + 10) + 42 = 180),解得(x = 64),即(\angle A = 64^{\circ}),因为(\angle A = \angle ACD),内错角相等,所以(AB\parallel CD)。这道题运用方程思想求角度,进而论证结论。
练习:已知(\angle B = \angle ACE),求证(\angle A = \angle DCE)。观察图形,(\angle ACD)是三角形(ABC)的外角,所以(\angle ACD = \angle A + \angle B),又因为(\angle ACD = \angle ACE + \angle DCE),且(\angle B = \angle ACE),通过等量代换可得(\angle A = \angle DCE)。若在右边连接(DE),使(\angle D = \angle ACE = \angle B),就会得到相似三角形,这是相似中典型的一线三等角模型,说明要善于挖掘图形隐含条件,这里隐含的就是外角性质。
三角形有关的重要线段。
中线:已知(AD)是三角形(ABC)中线,则(BD = CD = \frac{1}{2}BC),三角形三条中线的交点叫重心,在三角形内部,且中线将三角形分成面积相等的两个小三角形,即(S_{\triangle ABD} = S_{\triangle ACD})。
高:已知(AD)是三角形(ABC)高,则(\angle ADB = \angle ADC = 90^{\circ})。锐角三角形三条高交点在内部,直角三角形三条高交点是直角顶点,钝角三角形三条高所在直线交于三角形外部一点。
角平分线:已知(AD)是三角形(ABC)角平分线,则(\angle 1 = \angle 2 = \frac{1}{2}\angle BAC),三条角平分线交点叫内心,在三角形内部,内心到三边距离相等。
中位线:已知(DE)是三角形(ABC)中位线,则(DE\parallel BC),(DE = \frac{1}{2}BC),且(\triangle ADE\sim\triangle ABC),相似比是(1:2),面积比是(1:4)。
练习:在三角形(ABC)中,(\angle ACB = 90^{\circ}),(D)、(E)、(F)是三边中点,已知(CD),求(EF)。看到中点,联想到中线、中位线。(CD)是直角三角形斜边上的中线,根据性质,(AB = 2CD = 4),而(EF)是中位线,所以(EF = \frac{1}{2}AB = 2)。这启发我们看到中点,要联想中线、中位线性质。
练习:题目没图,已知(\angle B = 50^{\circ}),(\angle DAE = 15^{\circ}),求(\angle C)。先画图,根据题意标注信息。(\angle C)是三角形内角,要求(\angle C),需知道(\angle BAC),因为(AE)平分(\angle BAC),所以先求(\angle BAE)。(\angle BAE = \angle BAD + \angle DAE),(AD)是高,在直角三角形(ABD)中,(\angle BAD = 90^{\circ} - 50^{\circ} = 40^{\circ}),所以(\angle BAE = 40^{\circ} + 15^{\circ} = 55^{\circ}),则(\angle BAC = 2\times55^{\circ} = 110^{\circ}),由三角形内角和(180^{\circ}),可得(\angle C = 180^{\circ} - 110^{\circ} - 50^{\circ} = 20^{\circ})。但还有一种情况,当(\angle B \lt \angle C)时,(AD)在(AE)右侧,此时(\angle BAE = \angle BAD - \angle DAE),(\angle BAD = 90^{\circ} - 50^{\circ} = 40^{\circ}),(\angle BAE = 40^{\circ} - 15^{\circ} = 25^{\circ}),(\angle BAC = 2\times25^{\circ} = 50^{\circ}),(\angle C = 180^{\circ} - 50^{\circ} - 50^{\circ} = 80^{\circ})。所以答案是(20^{\circ})或(80^{\circ}),这告诉我们,当位置或大小不确定,尤其是题目没图时,要分情况讨论。
