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初中数学如何快速解决好等腰三角形问题,做到孰能生巧?

2022-11-11 15:27 网络整理 教案网

初中数学如何快速解决好等腰三角形问题,做到孰能生巧?

在初中数学中,我们在解决各种几何考题时,往往需要添加辅助线,集中转换分散的条件,寻找隐藏的条件,简化复杂的问题。

等腰三角形是初中数学的一个重点。等腰三角形相关的试题种类很多,题型也很多。

如何快速解决等腰三角形问题并做到完美?今天总结了以下四种常见的等腰三角形题相关的辅助线加法,一共5道到例题,有详细的解释。

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方法一:三行合一。

三线合一是等腰三角形中最重要的性质定理之一。所谓三线是在等腰三角形中,顶角的角平分线,底的中线,底的高线。必须三行合一。

例1是最基本的三合一题型,D是BC的中点,然后连接AD,通过三合一的性质等腰三角形知识点及典型习题教案模板3,得到AD⊥BC。

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第二种方法是做平行线法。这一般是一条腰的平行线,两个角相等,这样三角形就全等了。

在示例 2 中,这道题是非常常见的考试经典题型。在第一个子问题中,三角形全等,得到PD=QD。

第二个子题,经过点P做PF∥AC,因为△PBF是等腰三角形,PE⊥BF,三线合起来得到BE=EF。因为三角形是全等的,所以我们得到 FD=CD。因此得到ED=BC的一半,即固定值。

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方法三:截长补空法,或截长取空法。

简单来说就是在某条线段上截取一条线段,等于已知线段。或者等腰三角形知识点及典型习题教案模板3,将一条线段扩展为等于已知线段。这种解题方法比较常用,请仔细研究,多探索,多练习。

示例 3 是扩展一条线段,使其等于已知线段,这是一种经典的考试题型。

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例4,这是一个经典的试题类型,在某条线段上截取一条线段,等于已知线段,通过等值变换得出结论。

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方法四:双半法,双中线法。

例5,分析说B点是BF||AC,最终结果是线段相等。

其实解决这个问题还有更好的办法,就是中心线相乘的方法。学生应在课后认真学习。

首先,让我知道如何添加辅助线。因为CE是△ABC的中心线,所以双倍长度中心线CE。将 CE 扩展到 F,使 EF=CE,连接 BF。当中心线加倍时,三角形必须全等,最后,△DBC≌△FBC,所以DC=CF,所以CD=2CE。

这是系列第2篇:引理部分可能有些地方有点劝退

前言:

其实我之前做过很多网红问题,而且都是在各大QQ群里流传,很奇怪的问题,现在突然想自己整理一下解决办法,当然我的解决办法比较笨,如果你有更好的办法,欢迎私信或评论区交流!

这是该系列的第二部分。也许这个问题严格来说算不上网红问题,但我还是很喜欢的。导数,就这么写吧!

下面是正文。

话题

X、Y、Z分别为线段AB、BC、CA上的点,满足:2YZ=BC,2ZX=CA,2XY=AB。证明:X、Y、Z 是三角形 ABC 边上的中点。

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引理:

引理部分可能有些地方有点说服力,希望大家耐心观看!

1. 极惯性矩不等式:

设 P 是 △ABC 平面上的一个点,那么对于任意实数 \lambda、\mu、\nu,我们有:

(\lambda+\mu+\nu)(\lambda \cdot PA^2+\mu \cdot PB^2+\nu \cdot PC ^2)

\geq \mu \nu \cdot a^2 +\lambda \nu \cdot b^2+\lambda \mu \cdot c^2

其中等号为真当且仅当: \lambda \cdot \overline{PA} +\mu \cdot \overline{PB}+\nu \cdot \overline{PC}=0。

证明:

0 \leq \左| \lambda \cdot \overline{PA} +\mu \cdot \overline{PB}+\nu \cdot \overline{PC} \right|^2

=\sum{\lambda ^2 \cdot PA^2}+2\sum{\mu \nu \cdot \overline{PB} \cdot\overline{PC}}

\ =\sum{\lambda ^2 \cdot PA^2}+\sum{\mu \nu \cdot (PB^2 +PC^2-BC^2)}

\ =\sum{\lambda} \cdot \sum{\lambda \cdot PA^2}-\sum{\mu \nu \cdot a^2}

2. 三角形中的米克点:

若△ABC为三角形,三点D、E、F分别在边BC、CA、AB上,

则△AFE、△BDF、△CED的外接圆相交于点P。

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3. 如果 O 是 \Delta ABC 的外心,则:

\sin 2A \cdot \overline{OA}+\sin 2B \cdot \overline{OB}+\sin 2C \cdot \overline{OC}=0

4.在\Delta ABC中,有:

\sin 2A+\sin 2B+\sin 2C=4\sin A \sin B \sin C

\tan A+\tan B+\tan C=\tan A \tan B \tan C

回答:

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根据引理 2,我们不妨设 \Delta AYZ 、 \Delta BZX 、 \Delta CXY 外接圆相交于点 P

令 R 为 \Delta ABC 的外接圆的半径等腰三角形知识点及典型习题教案模板3,注意 A、Z、P、Y 是共圆的,

我们可以知道:PA的直径\leq\Delta AYZ=\frac{2YZ}{2\sin A}=\frac{a}{2\sin A}=R。

按照同样的方法,我们也可以知道:PB \leq R等腰三角形知识点及典型习题教案模板3,PC \leq R。

对于引理 1 中的不等式,我们取:

λ =\sin 2A,\mu=\sin 2B,\nu =\sin 2C

得到:

(\sin 2A+\sin 2B+\sin 2C)\次

(\sin 2A \cdot PA^2 +\sin 2B \cdot PB^2 +\sin 2C \cdot PC^2 )

\geq \sin 2B \ \sin 2C \cdot a^2+\sin 2C \ \sin 2A \cdot b^2 +\sin 2A \ \sin 2B \cdot c^2

让我们简化不等式的左右两边:

RHS=\prod \sin 2A \cdot \sum{\frac{a^2}{\sin 2A}}

=2R^2 \cdot \prod \sin 2A \cdot \sum{ \tan A }

=2R^2 \cdot \prod \sin 2A \cdot \prod{ \tan A }

=16R^2 \cdot (\prod{\sin A})^2

LHS=4\prod{\sin A} \cdot \sum{\sin 2A \cdot PA^2}

\leq 4R^2 \cdot \prod{\sin A} \cdot \sum{\sin 2A }

\ \ \ \ \ \ \ \ \ =16R^2 \cdot (\prod{\sin A})^2

然后: 16R^2 \cdot (\prod{\sin A})^2 \geq LHS

\geq RHS=16R^2 \cdot (\prod{\sin A})^2

因此,上述不等式的不等号都变成了等号。现在让我们关注平等条件:

1.\sin 2A \cdot \overline{PA}+\sin 2B \cdot \overline{PB}+\sin 2C \cdot \overline{PC}=0

2. PA=PB=PC=R

对于第一个条件,从引理 3 我们知道这表明 P 是 \Delta ABC 的外心

对于第二个条件,我们知道这意味着:PA 是 \Delta AYZ 的外接圆的直径

所以\angle AYP=\angle AZP=\frac{\pi}{2},即PY\\bot\AC,PZ\\bot\AB,

又因为 P 是 \Delta ABC 的外中心,Y 和 Z 分别是 AC 和 AB 边的中点。同理,X也是BC边上的中点,证明!

晋升:

从上面的证明方法,我们可以做一个类比。对于米克点垂直于边上各点连线的边,且两点之间的距离为固定值,则三角形是唯一的。缩写如下:

P 是某一点,从 P 到 \Delta ABC 的三个边,我们可以得到 D、E、F。

如果 X 在 BC 上,Y 在 CA 上,Z 在 AB 上,这样:

XY=DE,YZ=EF,ZX=FD,

证明:\Delta XYZ 与 \Delta DEF 一致

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写在最后:

还是祝各位即将高考的学姐学姐高考顺利!