课题:§12.3.2.1等边三角形(一)新授课
教学目标
1.经历探索等腰三角形成为等边三角形的条件及其推理证明过程.
2.经历运用几何符号和图形描述命题的条件和结论的过程,建立初步的符号感,发展抽象思维.
3.经历观察、实验、猜想、证明的数学活动过程,发展合情推理能力和初步的演绎推理能力,能有条理地、清晰地阐述自己的观点.
教学重点
等边三角形判定定理的发现与证明.
教学难点
1.等边三角形判定定理的发现与证明.
2.引导学生全面、周到地思考问题.
教学方法
探索发现法.
教学过程
Ⅰ.提出问题,创设情境
[师]我们在前两节课研究证明了等腰三角形的性质和判定定理,我们知道,在等腰三角形中有一种特殊的等腰三角形──三条边都相等的三角形,叫等边三角形.回答下面的三个问题.
1.把等腰三角形的性质用到等边三角形,能得到什么结论?
2.一个三角形满足什么条件就是等边三角形?
3.你认为有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形吗?你能证明你的结论吗?把你的证明思路与同伴交流.
(教师应给学生自主探索、思考的时间)
[生甲]由等边对等角的性质可知,等边三角形的三个角相等,又由三角形三内角和定理可知,等边三角形的三个角相等,并且都等于60°.
[生乙]等腰三角形已有两边分别相等,所以我认为只要腰和底边相等,等腰三角形就是等边三角形了.
[生丙]等边三角形的三个内角都相等,且分别都等于60°,我认为等腰三角形的三个内角都等于60°,也就是说这个等腰三角形就是等边三角形了.
(此时,部分同学同意此生看法,部分同学不同意此生看法,引起激烈的争论,教师可让同学代表发表自己的看法)
[生丁]我不同意这个同学的看法,因为任何一个三角形满足这个条件都是等边三角形.根据等角对等边,三个内角都是60°,所以它们所对的边一定相等,但这一问题中“已知是等腰三角形,满足什么条件时便是等边三角形”,我觉得他给的条件太多,浪费!
[师]给三个角都是60°,这个条件确实有点浪费,那么给什么条件不浪费呢?下面同学们可以在小组内交流自己的看法.
Ⅱ.导入新课
探索等腰三角形成等边三角形的条件.
[生]如果等腰三角形的顶角是60°,那么这个三角形是等边三角形.
[师]你能给大家陈述一下理由吗?
[生]根据三角形的内角和定理,顶角是60°,等腰三角形的两个底角的和就是180°-60°=120°,再根据等腰三角形两个底角是相等的,所以每个底角分别是120°÷2=60°,则三个内角分别相等,根据等角对等边,则此时等腰三角形的三条边是相等的,即顶角为60°的等腰三角形为等边三角形.
[生]等腰三角形的底角是60°,那么这个三角形也是等边三角形,同样根据三角形内角和定理和等角对等边、等边对等角的性质.
[师]从同学们自主探索和讨论的结果可以发现:在等腰三角形中,不论底角是60°,还是顶角是60°,那么这个等腰三角形都是等边三角形.你能用更简洁的语言描述这个结论吗?
[生]有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
(这个结论的证明对学生来说可能有一定的难点,难点是意识到分别讨论60°的角是底角和顶角两种情况.这是一种分类讨论的思想,教师要关注学生得出证明思路的过程,引导学生全面、周到地思考问题,并有意识地向学生渗透分类的思想方法)
[师]你在与同伴的交流过程中,发现了什么或受到了何种启示?
[生]我发现我的证明过程没有意识到“有一个角是60°”,在等腰三角形中有两种情况:(1)这个角是底角;(2)这个角是顶角.也就是说我们思考问题要全面、周到.
[师]我们来看有多少同学意识到分别讨论60°的角是底角和顶角的情况,我们鼓掌表示对他们的鼓励.
今天,我们探索、发现并证明了等边三角形的判定定理;有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形,我们在证明这个定理的过程中,还得出了三角形为等边三角形的条件,是什么呢?
[生]三个角都相等的三角形是等边三角形.
[师]下面就请同学们来证明这个结论.
已知:如图,在△ABC中,∠A=∠B=∠C.
求证:△ABC是等边三角形.
证明:∵∠A=∠B,
∴BC=AC(等角对等边).
又∵∠A=∠C,
∴BC=AC(等角对等边).
∴AB=BC=AC,即△ABC是等边三角形.
[师]这样,我们由等腰三角形的性质和判定方法就可以得到.
等边三角形的三个内角都相等,并且每一个角都等于60°;
三个角都相等的三角形是等边三角形.
有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
[师]有了上述结论,我们来学习下面的例题,体会上述定理.
例4(书P54)
[例5]如图,课外兴趣小组在一次测量活动中,测得∠APB=60°,AP=BP=200m,他们便得出一个结论:A、B之间距离不少于200m,他们的结论对吗?
分析:我们从该问题中抽象出△APB,由已知条件∠APB=60°且AP=BP,由本节课探究结论知△APB为等边三角形.
解:在△APB中,AP=BP,∠APB=60°,
所以∠PAB=∠PBA=(180°-∠APB)=(180°-60°)=60°.
于是∠PAB=∠PBA=∠APB.
从而△APB为等边三角形,AB的长是200m,由此可以得出兴趣小组的结论是正确的.
Ⅲ.随堂练习
(一)课本P54练习1、2.
(二)补充练习
如图,△ABC是等边三角形,∠B和∠C的平分线相交于D,BD、CD的垂直平分线分别交BC于E、F,求证:BE=CF.
证明:连结DE、DF,则BE=DE,DF=CF.
由△ABC是等边三角形,BD平分∠ABC,得∠1=30°,故∠2=30°,从而∠DEF=60°.
同理∠DFE=60°,
故△DEF是等边三角形.
DE=DF,
因而BE=CF.
Ⅳ.课时小结
这节课,我们自主探索、思考了等腰三角形成为等边三角形的条件,并对这个结论的证明有意识地渗透分类讨论的思想方法.这节课我们学的定理非常重要,在我们今后的学习中起着非常重要的作用.
Ⅴ.课后作业
(一)课本P56─5、6、7、10题.
(二)预习P55~P56.
Ⅵ.活动与探究
探究:如图,在等边三角形ABC的边AB、AC上分别截取AD=AE.△ADE是等边三角形吗?试说明理由.
过程:通过分析、讨论,让学生进一步了解等边三角形的性质及判定.
结果:
已知:三角形ABC为等边三角形.D、E为边AB、AC上两点,且AD=AE.判断△ADE是否是等边三角形,并说明理由.
解:△ADE是等边三角形,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=60°.
又∵AD=AE,
∴△ADE是等腰三角形.
∴△ADE是等边三角形(有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形).
参考例题
1.已知,如图,房屋的顶角∠BAC=100°,过屋顶A的立柱AD⊥BC.屋椽AB=AC,求顶架上∠B、∠C、∠BAD、∠CAD的度数.
解:在△ABC中,
∵AB=AC(已知),
∴∠B=∠C(等边对等角).
∴∠B=∠C=(180°-∠BAC)=40°(三角形内角和定理).
又∵AD⊥BC(已知),
∴∠BAD=∠CAD(等腰三角形顶角的平分线与底边上的高互相重合).
∴∠BAD=∠CAD=50°.
2.已知:如图,△ABC是等边三角形,BD是中线,延长BC到E,使CE=CD.
求证:DB=DE.
证明:∵△ABC是等边三角形,且BD是中线,
∴BD⊥AC,∠ACB=60°,∠DBC=30°.
又∵CD=CE,
∴∠CDE=∠E=∠ACB=30°.
∴∠DBC=∠E.
∴DB=DE.
3.已知:如图,△ABC是等边三角形,DE∥BC,交AB、AC于D、E.
求证:△ADE是等边三角形.
证明:∵△ABC是等边三角形(已知),
∴∠A=∠B=∠C(等边三角形各角相等).
∵DE∥BC,
∴∠ADE=∠B,∠AED=∠C(两直线平行,同位角相等).
∴∠A=∠ADE=∠AED.
∴△ADE是等边三角形(三个角都相等的三角形是等边三角形).
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