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1、第15講 三角形及其基本性質
【考點梳理】
1.三角形的分類
(1)按邊分類
(2)按角分類
2.三角形的基本性質
(1)內角和定理:三角形內角和為180°;
(2)內外角關系:
三角形的一個外角等于和它不相鄰的兩個內角的和;
三角形的一個外角_大于_任何一個與它不相鄰的內角.
(3)三邊關系:三角形的任意兩邊之和_大于__第三邊;
任意兩邊之差_小于第三邊;
3.三角形中的重要線段
(1)角平分線:①如圖,線段AD平分∠BAC,則AD是△ABC的一條角平分線. ②內心:三角形三條角平分線的交點.它到各邊的距離相等.
(2)中線:①如圖,E是線段BC的
2、中點,則線段AE是△ABC的一條中線, ②重心:三角形三條中線的交點.
(3)高:①如圖,AF⊥BC,則線段AF是△ABC的高線.
②垂心:三條高線的交點.
(4)中位線:①連接三角形兩邊中點的一段,叫做三角形的中位線.
②中位線定理:三角形的中位線平行于第三邊,且等于第三邊的一半.
(5)垂直平分線:①如圖,點D是BC的中點,DE⊥BC,則DE是△ABC的一條垂直平分線.
②外心:三條垂直平分線的交點,它到各頂點的距離相等;銳角三角形的外心在形內,鈍角三角形的外心在形外,直角三角形的外心在斜邊中點.
4.命題
(1)命題:判斷一件事情的語句叫做命題.命
3、題分為題設和結論兩部分.題設是已知事項,結論是由已知事項推出的事項.
(2)真命題和假命題:如果題設成立,那么結論一定成立,這樣的命題叫做真命題;如果題設成立時,不能保證結論一定成立,這樣的命題叫做假命題.
(3)互逆命題:在兩個命題中,如果第一個命題的題設是另一個命題的結論,而第一個命題的結論是另一個命題的題設,那么這兩個命題叫做互逆命題.
【高頻考點】
考點1: 三角形三邊關系
【例題1】(2019浙江麗水3分)若長度分別為a,3,5的三條線段能組成一個三角形,則a的值可以是( ?。?
A.1 B.2 C.3 D.8
【答案】C
【分析】根據(jù)三角形三邊關系定理得出5﹣3
4、<a<5+3,求出即可.
【解答】解:由三角形三邊關系定理得:5﹣3<a<5+3,
即2<a<8,
即符合的只有3,
故選:C.
歸納:三角形的三邊關系是判斷三條線段能否組成三角形的判定標準,三角形的三邊關系:三角形任意兩邊之和大于第三邊,任意兩邊之差小于第三邊.
考點2: 三角形重要線段的計算與應用
【例題2】如圖,CD,CE,CF分別是△ABC的高、角平分線、中線.
(1)有四種說法:①BA=2BF;②∠ACE=∠ACB;③AE=BE;④CD⊥AB,則錯誤的說法是③;
(2)若∠A=72°,∠ABC=28°,求∠DCE;
(3)BG是△ABC的高,∠A=72°,求∠DH
5、B;
(4)若M是BC的中點,若∠A=90°,AB=16,BC=20,求FM的長.
【分析】 (1)由三角形高線,角平分線,中線的定義進行判斷即可;(2)先由∠A,∠ABC可求∠ACB,由CE是角平分線,可求得∠ACE,從而可利用∠ACE和∠ACD作差可解決問題;(3)由四邊形內角和是360°,可求得∠DHG,由互補可求得∠DHB;(4)由勾股定理求AC,由中位線定理求AC.
【解答】解:(2)∵∠A=72°,∠ABC=28°,
∴∠ACB=80°.
∵CE是△ABC的角平分線,
∴∠ACE=∠BCE=40°.
∵∠A=72°,CD是△ABC的高,
∴∠ACD=18°.
6、
∴∠DCE=∠ACE-∠ACD=22°.
(3)∵BG是△ABC的高,CD是△ABC的高,
∴∠ADC=∠AGH=90°.
∵∠A+∠ADC+∠DHG+∠AGH=360°,
∴∠DHG=108°.
∴∠DHB=180°-∠DHG=72°.
(4)∵∠A=90°,AB=16,BC=20,
∴AC=12.
∵FM是△ABC的中位線,
∴FM=AC=6.
歸納:中線和中位線是易混淆的兩個概念,中線是連接頂點與對邊中點之間的線段,中位線是連接兩邊中點之間的線段,中線把三角形面積等分,中位線把三角形面積分為1∶3.
考點3: 三角形內角和與外角性質的綜合應用
【例題3】 如圖
7、:已知AB∥CD,∠ABE與∠CDE兩個角的角平分線相交于F.
(1)如圖1,若∠E=80°,求∠BFD的度數(shù).
(2)如圖2:若寫出∠M和∠E之間的數(shù)量關系并證明你的結論.
(3)若設∠E=m°,直接用含有n、m°的代數(shù)式寫出∠M=(不寫過程)
【分析】(1)首先作EG∥AB,F(xiàn)H∥AB,利用平行線的性質可得∠ABE+∠CDE=280°,再利用角平分線的定義得到∠ABF+∠CDF=140°,從而得到∠BFD的度數(shù);
(2)先由已知得到∠ABE=6∠ABM,∠CDE=6∠CDM,由(1)得∠ABE+∠CDE=360°-∠E,∠M=∠ABM+∠CDM,等量代換,即可得;
(3)由
8、(2)的方法可得到2n∠M+∠E=360°,將∠E=m°代入可得∠M=.
【解析】(1)作EG∥AB,F(xiàn)H∥AB,
∵AB∥CD,∴EG∥AB∥FH∥CD,
∴∠ABF=∠BFH,∠CDF=∠DFH,∠ABE+∠BEG=180°,∠GED+∠CDE=180°,
∴∠ABE+∠BEG+∠GED+∠CDE=360°,
∵∠BED=∠BEG+∠DEG=80°,∴∠ABE+∠CDE=280°,
∵∠ABF和∠CDF的角平分線相交于E,∴∠ABF+∠CDF=140°,
∴∠BFD=∠BFH+∠DFH=140°;
(2)∵∠ABM=∠ABF,∠CDM=∠CDF,
∴∠ABF=3∠ABM,
9、∠CDF=3∠CDM,
∵∠ABE與∠CDE兩個角的角平分線相交于點F,
∴∠ABE=6∠ABM,∠CDE=6∠CDM,∴6∠ABM+6∠CDM+∠E=360°,
∵∠M=∠ABM+∠CDM,∴6∠M+∠E=360°;
(3)由(2)的結論可得,
2n∠ABN+2n∠CDM+∠E=360°,∠M=∠ABM+∠CDM,
解得:∠M=,
故答案為:.
【自我檢測】
一、選擇題:
1. (2018·吉林長春·3分)如圖,在△ABC中,CD平分∠ACB交AB于點D,過點D作DE∥BC交AC于點E.若∠A=54°,∠B=48°,則∠CDE的大小為( )
A.44° B.4
10、0° C.39° D.38°
【答案】C
【解答】解:∵∠A=54°,∠B=48°,
∴∠ACB=180°﹣54°﹣48°=78°,
∵CD平分∠ACB交AB于點D,
∴∠DCB=78°=39°,
∵DE∥BC,
∴∠CDE=∠DCB=39°,故選:C.
2. (2018?長沙)下列長度的三條線段,能組成三角形的是( ?。?
A.4cm,5cm,9cm B.8cm,8cm,15cm C.5cm,5cm,10cm D.6cm,7cm,14cm
【答案】B
【解答】A、∵5+4=9,9=9,
∴該三邊不能組成三角形,故此選項錯誤;
B、8+8=16,16>15,
∴該三邊
11、能組成三角形,故此選項正確;
C、5+5=10,10=10,
∴該三邊不能組成三角形,故此選項錯誤;
D、6+7=13,13<14,
∴該三邊不能組成三角形,故此選項錯誤;
故選:B.
3. (2019?黑龍江省齊齊哈爾市?3分)如圖,直線a∥b,將一塊含30°角(∠BAC=30°)的直角三角尺按圖中方式放置,其中A和C兩點分別落在直線a和b上.若∠1=20°,則∠2的度數(shù)為( ?。?
A.20° B.30° C.40° D.50°
【答案】C
【解答】解:∵直線a∥b,
∴∠1+∠BCA+∠2+∠BAC=180°,
∵∠BAC=30°,∠BCA=90°,∠1=20°,
12、
∴∠2=40°.
故選:C.
4. (2018?長春)如圖,在△ABC中,CD平分∠ACB交AB于點D,過點D作DE∥BC交AC于點E.若∠A=54°,∠B=48°,則∠CDE的大小為( ?。?
A.44° B.40° C.39° D.38°
【答案】C
【解答】∵∠A=54°,∠B=48°,
∴∠ACB=180°﹣54°﹣48°=78°,
∵CD平分∠ACB交AB于點D,
∴∠DCB=78°=39°,
∵DE∥BC,
∴∠CDE=∠DCB=39°,
故選:C.
5. (2019?江蘇泰州?3分)如圖所示的網(wǎng)格由邊長相同
13、的小正方形組成,點A.B.C.D.E.F、G在小正方形的頂點上,則△ABC的重心是( ?。?
A.點D B.點E C.點F D.點G
【答案】A
【解答】解:根據(jù)題意可知,直線CD經(jīng)過△ABC的AB邊上的中線,直線AD經(jīng)過△ABC的BC邊上的中線,
∴點D是△ABC重心.
故選:A.
二、填空題:
6. (2018湖南郴州)(3.00分)一個正多邊形的每個外角為60°,那么這個正多邊形的內角和是 .
【答案】720°
【解答】這個正多邊形的邊數(shù)為=6,
所以這個正多邊形的內角和=(6﹣2)×180°=720°.
故答案為720°.
7. 若三角形的周長是60cm
14、,且三條邊的比為3:4:5,則三邊長分別為 15,20,25?。?
【答案】15,20,25
【解答】解:∵三角形的三邊長的比為3:4:5,
∴設三角形的三邊長分別為3x,4x,5x.
∵其周長為60cm,
∴3x+4x+5x=60,解得x=5,
∴三角形的三邊長分別是15,20,25,
故答案為:15,20,25
8. (2018?白銀)已知a,b,c是△ABC的三邊長,a,b滿足|a﹣7|+(b﹣1)2=0,c為奇數(shù),則c= ?。?
【答案】7
【解答】解:∵a,b滿足|a﹣7|+(b﹣1)2=0,
∴a﹣7=0,b﹣1=0,
解得a=7,b=1,
∵7﹣1=6,
15、7+1=8,
∴6<c<8,
又∵c為奇數(shù),
∴c=7,
故答案是:7.
9. (2018·遼寧省撫順市)將兩張三角形紙片如圖擺放,量得∠1+∠2+∠3+∠4=220°,則∠5= 40°?。?
【答案】40°.
【解答】解:如圖所示:∠1+∠2+∠6=180°,∠3+∠4+∠7=180°,
∵∠1+∠2+∠3+∠4=220°,
∴∠1+∠2+∠6+∠3+∠4+∠7=360°,
∴∠6+∠7=140°,
∴∠5=180°﹣(∠6+∠7)=40°.
故答案為:40°.
三、解答題:
10. 如圖,在△ABC中,點D為邊AC的中點,且DB⊥BC,BC=4,CD=5.
16、
(1)求DB的長;
(2)在△ABC中,求邊BC上的高.
【解析】:(1)∵DB⊥BC,
∴∠DBC=90°.
∵在Rt△DBC中,BC=4,CD=5,
∴DB===3.
(2)過A作AE⊥BC交線段CB延長線于點E,
則AE∥DB.
∵點D為AC的中點,
∴DB為△ACE的中位線.
∴AE=2DB=6.
∴邊BC上的高為6.
11. 如圖,在△ABC中,∠ABC=40°,∠ACB=80°,AD是BC邊上的高,AE平分∠BAC.
(1)求∠BAE的度數(shù);
(2)求∠DAE的度數(shù).
【分析】(1)由∠ABC、∠ACB的度數(shù)結合三角形內角和定理,可求出∠B
17、AC的度數(shù),再根據(jù)角平分線的性質可求出∠BAE的度數(shù);
(2)利用三角形的外角性質可求出∠AEB的度數(shù),結合∠ADE=90°即可求出∠DAE的度數(shù).
【解答】解:(1)∵∠ABC=40°,∠ACB=80°,
∴∠BAC=180°﹣∠ABC﹣∠ACB=60°.
∵AE平分∠BAC,
∴∠BAE=∠BAC=30°.
(2)∵∠CAE=∠BAE=30°,∠ACB=80°,
∴∠AEB=∠CAE+∠ACB=110°,
∵AD是BC邊上的高,
∴∠ADE=90°,
∴∠DAE=∠AEB﹣∠ADE=20°.
12. 如圖,D是△ABC邊BA延長上一點.
(1)①若BC=3,AC=6
18、,則AB的長在什么范圍?
②若AC=6,則△ABC的周長可能是( )
A.8 B.10 C.12 D.14
(2)①若∠CAB=36°,∠B=∠ACB,則∠ACB=72°;
②若∠CAB∶∠B∶∠ACB=3∶5∶7,求∠CAD的度數(shù);
③若CE是△ABC的角平分線,∠CAD=∠CEA,∠BCA=80°,求∠CEA的度數(shù).
【點撥】(1)可利用三角形三邊大小關系來解;(2)①可利用三角形內角和為180°,通過方程(組)來求解;②設每份為x,利用三角形內角和,求出∠CAB,再利用互補求∠CAD;③需要利用外角與內角之間的數(shù)量關系,再結合已知條件求解.
【解答】解:(
19、1)①由三角形任意兩邊和大于第三邊,任意兩邊之差小于第三邊,可得,AC-BC<AB<BC+AC,所以3<AB<9.
(2)②∵∠CAB∶∠B∶∠ACB=3∶5∶7,
∴設∠CAB=3x°,∠B=5x°,∠ACB=7x°.
∵∠CAB+∠B+∠ACB=180°,
∴3x+5x+7x=180,解得x=12.∴∠CAB=36°.
∴∠CAD=180°-∠CAB=144°.
③∵∠CAD=∠CEA+∠ECA,∠CAD=∠CEA,
∴∠CEA=3∠ECA.
∵CE是△ABC的角平分線,∴∠CEA=∠BCA=120°.
13. (2019?河北省?9分)如圖,△ABC和△ADE中,AB=
20、AD=6,BC=DE,∠B=∠D=30°,邊AD與邊BC交于點P(不與點B,C重合),點B,E在AD異側,I為△APC的內心.
(1)求證:∠BAD=∠CAE;
(2)設AP=x,請用含x的式子表示PD,并求PD的最大值;
(3)當AB⊥AC時,∠AIC的取值范圍為m°<∠AIC<n°,分別直接寫出m,n的值.
【解答】解:(1)在△ABC和△ADE中,(如圖1)
∴△ABC≌△ADE(SAS)
∴∠BAC=∠DAE
即∠BAD+∠DAC=∠DAC+∠CAE
∴∠BAD=∠CAE.
(2)∵AD=6,AP=x,
∴PD=6﹣x
當AD⊥BC時,AP=AB=3最小,
21、即PD=6﹣3=3為PD的最大值.
(3)如圖2,設∠BAP=α,則∠APC=α+30°,
∵AB⊥AC
∴∠BAC=90°,∠PCA=60°,∠PAC=90°﹣α,
∵I為△APC的內心
∴AI、CI分別平分∠PAC,∠PCA,
∴∠IAC=∠PAC,∠ICA=∠PCA
∴∠AIC=180°﹣(∠IAC+∠ICA)=180°﹣(∠PAC+∠PCA)
=180°﹣(90°﹣α+60°)=α+105°
∵0<α<90°,
∴105°<α+105°<150°,即105°<∠AIC<150°,
∴m=105,n=150.
14. 如圖1,在△ABC中,CD,CE分別是△
22、ABC的高和角平分線,∠BAC=α,∠B=β(α>β).
圖1 圖2 圖3
(1)若∠BAC=70°,∠B=40°,求∠DCE的度數(shù);
(2)若∠BAC=α,∠B=β(α>β),則∠DCE=(用含α,β的代數(shù)式表示);
(3)若將△ABC換成鈍角三角形,如圖2,其他條件不變,試用α,β的代數(shù)式表示∠DCE的度數(shù)并說明理由;
(4)如圖3,若CE是△ABC外角∠ACF的平分線,交BA的延長線于點E.且α-β=30°,則∠DCE=75°.(直接寫出結果)
【解析】:(1)∵∠BAC=70°,∠B=40°,
∴∠ACB=180°-(∠BAC+∠B)=70°.
又∵CE是∠ACB的平分線,
∴∠ACE=∠ACB=35°.
∵CD是高線,∴∠ADC=90°.
∴∠ACD=90°-∠BAC=20°.
∴∠DCE=∠ACE-∠ACD=15°.
(3)∠DCE=(α-β).理由:
∵∠ACB=180°-(∠BAC+∠B)=180°-(α+β),CE是∠ACB的平分線,
∴∠ACE=∠ACB=90°-(α+β).
∵CD是高線,∴∠ADC=90°.
∴∠ACD=∠BAC-90°=α-90°.
∴∠DCE=∠ACE+∠ACD
=90°-(α+β)+α-90°=(α-β).
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