知识导学
谁没有听说过神秘的百慕大三角(位于大西洋百慕大群岛、波多黎各国和佛罗里达半岛之间),在那里轮船和飞机消失的无影无踪!我们在儿童时就熟悉三角形也隐含着不少有趣和神秘的东西.三角形是比较简单的几何图形,简单也意味着是基础.通常,复杂问题的解决,是将复杂问题分解,转化为简单的、基础的问题.后面所学的其他平面图形、立体图形的许多问题都转化为三角形问题来求解.
我们主要研究三角形的内角和,下面提供了研究三角形内和的动画.
动画中提供了测量、剪拼两种实验探索的平台,可以通过这两种实验得到三角形的内角和.
三角形内角和定理:三角形的内角和等于180o.
上述两种方法都是直观验证得到的,你能不能给出数学推导的过程?
三角形中的三个角是分散的,要求出三角形的内角和,必须通过添加辅助线,把三个分散的角,全部或适当地集中起来,利用平角概念或两直线平行,同旁内角互补等来证明.
其中动画中给出了部分推导的提示.
下面提供几种添加辅助线证明三角形内角和定理的方法.
(1)法一
过点作,则有,,
,
(2)法二
过点作,则有,与互补(同旁内角互补),
,
(3)法三
过上一点D,作则有
,
,
其实D点可以使平面内的任意一点,此时图形如下,
过平面内任意一点D,作,则有
,
,
探究一下三角形的外角与内角的关系.
三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和.
三角形的一个外角大于与它不相邻的任何一个内角.
典型例题
例1 三角形一个角是第二个角的倍,第三个角比这两个角的和大30°,求这个三角形的三个角.
解:设第二个角是,则第一个角是,第三个角是,根据三角形三个内角和是180°,得
解这个方程,得
所以.
答:这个三角形第一个角是45°,第二个角是30°,第三个角是105°.
说明:一般在三角形求内角问题时,我们首先应考虑应用三角形三个内角间的关系.
例2 如图,中AE是角平分线,且,求的度数.
解:因为,由三角形内角和等于180°可求得.
又因为AE平分,所以.
由三角形内角和等于180°,得
.
说明:不要写成.
例3 已知:BD为中的角平分线,CD为的外角的的平分线,它与BD的延长线交于D. (如下图)
求证:
分析:已知三角形的一个内角平分线和一个外角平分线,可以想到利用外角与内角的关系证题,从而有
,
,
∴.
证明:∵BD、CD分别为、的平分线,
∴.
∵,
∴,
又∵,
∴.
习题精选
1.如图,已知,,,求,的度数.
解:(已知),
∴(两直线平行,同位角相等),
又∵(三角形内角和定理),
.
2.如图,已知,,.求的大小.
解:(已知)
∴(直角三角形两个锐角互余),
∴,
∴(对顶角相等).
∵(三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和),
∴.
3.如图,已知中,,,D,E为垂足,BD和CE交于点H.求证:.
证明:(已知),
∴ (垂直定义),
∴,(直角三角形的两个锐角互余),
∴(同角的余角相等).
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