三角形定理

三角形定理
三角形定理

三角形定理

1、直角三角形两个锐角互为余角;

2、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半;

3、直角三角形的两直角边的平方和等于斜边的平方;

4、直角三角形中30度角所对的直角边等于斜边的一半;

5、如果三角形的三边长a、b、c有下面关系a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形;

6、等腰三角形的两个底角相等;

6、等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合;

7、三角形的三边关系定理及推论:三角形的两边之和大于第三边,两边之差小于第三边;

8、三角形的内角和定理:三角形的三个内角的和等于180度;

9、三角形的外角和定理:三角形的一个外角等于和它不相邻的两个的和;

10、三角形外角和定理推理:三角形的一个外角大于任何一个和它不相邻的内角;三角形的三条角的平分线交于一点;三角形的三边的垂直平分线交于一点;

11、三角形中位线定理:三角形两边中点的连线平行于第三边,并且等于第三边的一半;

(完整word版)初中几何三角形五心及定理性质

初中几何三角形五心定律及性质 三角形的重心,外心,垂心,内心和旁心称之为三角形的五心。 三角形五心定理是指三角形重心定理,外心定理,垂心定理,内心定理,旁心定理的总称 重心定理 三角形的三条边的中线交于一点。该点叫做三角形的重心。三中线交于一点可用燕尾定理证明,十分简单。(重心原是一个物理概念,对于等厚度的质量均匀的三角形薄片,其重心恰为此三角形三条中线的交点,重心因而得名)重心的性质: 1、重心到顶点的距离与重心到对边中点的距离之比为2︰1。 2、重心和三角形任意两个顶点组成的3个三角形面积相等。即重心到三条边的距离与三条边的长成反比。 3、重心到三角形3个顶点距离的平方和最小。 4、在平面直角坐标系中,重心的坐标是顶点坐标的算术平均数,即其重心坐标为((X1+X2+X3)/3,(Y1+Y2+Y3)/3)。 5. 以重心为起点,以三角形三顶点为终点的三条向量之和等于零向量。 外心定理

三角形外接圆的圆心,叫做三角形的外心。 外心的性质: 1、三角形的三条边的垂直平分线交于一点,该点即为该三角形的外心。 2、若O是△ABC的外心,则∠BOC=2∠A(∠A为锐角或直角)或 ∠BOC=360°-2∠A(∠A为钝角)。 3、当三角形为锐角三角形时,外心在三角形内部;当三角形为钝角三角形时,外心在三角形外部;当三角形为直角三角形时,外心在斜边上,与斜边的中点重合。 5、外心到三顶点的距离相等 垂心定理 图1 图2 三角形的三条高(所在直线)交于一点,该点叫做三角形的垂心。

垂心的性质: 1、三角形三个顶点,三个垂足,垂心这7个点可以得到6个四点圆。 2、三角形外心O、重心G和垂心H三点共线,且OG︰GH=1︰2。(此直线称为三角形的欧拉线(Euler line)) 3、垂心到三角形一顶点距离为此三角形外心到此顶点对边距离的2倍。 4、垂心分每条高线的两部分乘积相等。 推论: 1. 若D 、E 、F 分别是△ABC 三边的高的垂足,则∠1 = ∠2 。(图1) 2. 三角形的垂心是其垂足三角形的内心。(图1) 3. 若D 、E 、F 分别是△ABC 三边的高的垂足,则∠1 = ∠2 。(图2) 定理证明 已知:ΔABC中,AD、BE是两条高,AD、BE相交于点O,连接CO并延长交AB于点F ,求证:CF⊥AB 证明: 连接DE ∵∠ADB=∠AEB=90度 ∴A、B、D、E四点共圆 ∴∠ADE=∠ABE

高中数学三角形四心性质及例题

三角形“四心”向量形式的充要条件应用 1) O 是 ABC 的重心 OA OB OC 0; 2) O 是 ABC 的垂心 OA OB OB OC OC OA 若O 是 ABC (非直角三角形 )的垂心, 故 tan AOA tan BOB tan COC 0 2 2 2 3) O 是 ABC 的外心 |OA | |OB| |OC | (或OA OB OC ) 若O 是 ABC 的外心 则 S BOC :S AOC :S AOB sin BOC :sin AOC :sin AOB sin2A : sin 2B : sin2C 故 sin 2A OA sin 2BOB sin 2COC 4) O 是内 心 ABC 的充要条件是 OA (|A AB B | AC ) OB ( BA AC |BA | |B B C C|) OC (|C CA A | |C C B B |) 0 AB,BC,CA 的单位向量为 e 1 ,e 2 , e 3 ,则刚才 O 是 ABC 内心的 充 要 条件 可 OA (e 1 e 3) OB (e 1 e 2 ) OC (e 2 e 3) 0 O 是 ABC 内心的充要条件也可以是 aOA bOB cOC 0 若O 是 ABC 的内心,则 S BOC : S AOC : S AOB a :b :c 引进单位向量, 使条件变得更简洁。如果 记 sin B OB sin COC ; 以写成 故 aOA bOB cOC 0或 sin AOA ABC 的内心; 若O 是 ABC 的重心,则 S BOC S AOC S AOB 3S ABC 故 OA PG 31(PA PB PC) OB OC 0; G 为 ABC 的重心 . 则 S BOC : S AOC : S AOB tan A :tan B : tan C

重心定理

重心定理 三角形的三条中线交于一点,这点到顶点的距离是它到对边中点距离的2倍.上述交点叫做三角形的重心. 外心定理 三角形的三边的垂直平分线交于一点. 这点叫做三角形的外心. 垂心定理 三角形的三条高交于一点. 这点叫做三角形的垂心. 内心定理 三角形的三内角平分线交于一点. 这点叫做三角形的内心. 旁心定理 三角形一内角平分线和另外两顶点处的外角平分线交于一点. 这点叫做三角形的旁心.三角形有三个旁心. 三角形的重心、外心、垂心、内心、旁心称为三角形的五心. 它们都是三角形的重要相关点. 中位线定理 三角形的中位线平行于第三边且等于第三边的一半. 三边关系定理 三角形任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.

三角形面积计算公式 S(面积)=a(边长)h(高)/2---三角形面积等于一边与这边上的高的积的一半[编辑本段]勾股定理 在Rt三角形ABC中,A≤90度,则 AB·AB+AC·AC=BC·BC A〉90度,则 AB·AB+AC·AC>BC·BC [编辑本段]梅涅劳斯定理 梅涅劳斯(Menelaus)定理是由古希腊数学家梅涅劳斯首先证明的。它指出:如果一条直线与△ABC的三边AB、BC、CA或其延长线交于F、D、E点,那么(AF/FB)×(BD/DC)×(CE/EA)=1。 证明: 过点A作AG‖BC交DF的延长线于G, 则AF/FB=AG/BD , BD/DC=BD/DC , CE/EA=DC/AG。 三式相乘得:AF/FB×BD/DC×CE/EA=AG/BD×BD/DC×DC/AG=1 它的逆定理也成立:若有三点F、D、E分别在的边AB、BC、CA或其延长线上,且满足(AF/FB)×(BD/DC)×(CE/EA)=1,则F、D、E三点共线。利用这个逆定理,可以判断三点共线。 另外,有很多人会觉得书写这个公式十分烦琐,不看书根本记不住,下面从别人转来一些方法帮助书写 为了说明问题,并给大家一个深刻印象,我们假定图中的A、B、C、D、E、F是六个旅游景点,各景点之间有公路相连。我们乘直升机飞到这些景点的上空,然后选择其中的任意一个景点降落。我们换乘汽车沿公路去每一个景点游玩,最后回到出发点,直升机就停在那里等待我们回去。

三角形的重心定理及其证明

三角形的重心定理及其证明 积石中学王有华 同学们在学习几何时,常常用到三角形的重心定理.但很多同学不会证明这个定理?下面给出三种证明方法,你阅读后想一想,哪一种证明方法最好. 已知:(如图)设ABC V 中,L 、M 、N 分 别是BC 、CA 、AB 的中点. 求证:AL 、BM 、CN 相交于一点G ,且 AG ﹕GL= BG ﹕GM= CG ﹕GN=2﹕1. 证明1(平面几何法):(如图1)假设中 线AL 与BM 交于G ,而且假设C 与G 的连线与AB 边交于N ,首先来证明N 是AB 的中点. 现在,延长GL ,并在延长线上取点D ,使GL=LD 。因为四边形BDCG 的对角线互相平分,所以BDCG 是平行四边形.从而,B G ∥DC ,即GM ∥DC.但M 是AC 的中点,因此,G 是AD 的中点. 另一方面,GC ∥BD ,即NG ∥BD.但G 是AD 的中点,因此N 是AB 的中点. 另外,G 是AD 的中点,因此AG ﹕GL=2﹕1.同理可证: BG ﹕GM=2﹕1, CG ﹕GN=2﹕1. 这个点G 被叫做ABC V 的重心. 证明2(向量法):(如图2)在ABC V 中,设AB 边上的中B C

线为CN ,AC 边上的中线为BM ,其交点为 G ,边BC 的中点为L ,连接AG 和GL ,因 为B 、G 、M 三点共线,且M 是AC 的中点, 所以向量BG u u u r ∥BM u u u u r ,所以,存在实数1λ ,使得 1BG BM λ=uuu r uuu u r ,即 1()AG AB AM AB λ-=-u u u r u u u r u u u u r u u u r 所以,11(1)AG AM AB λλ=+-u u u r u u u u r u u u r =111(1)2 AC AB λλ+-u u u r u u u r 同理,因为C 、G 、N 三点共线,且N 是AB 的中点. 所以存在实数2λ,使得 22(1)AG AN AC λλ=+-u u u r u u u r u u u r = 221(1)2 AB AC λλ+-uu u r uuu r 所以 111(1)2AC AB λλ+-u u u r u u u r = 221(1)2 AB AC λλ+-u u u r u u u r 又因为 AB uuu r 、 AC u u u r 不共线,所以 1221112112λλλλ=-=-??? 所以 1223λλ== ,所以 1133AG AB AC =+uuu r uu u r uuu r . 因为L 是BC 的中点,所以GL GA AC CL =++u u u r u u u r u u u r u u r =111()332AB AC AC CB -+++u u u r u u u r u u u r u u u r =121()332AB AC AB AC -++-uuu r uuu r uuu r uuu r =1166 AB AC +uuu r uuu r ,即2AG GL =u u u r u u u r ,所以A 、G 、L 三点共线.故AL 、BM 、CN 相交于一点G ,且AG ﹕GL= BG ﹕GM= CG ﹕GN=2﹕1 C

三角形性质和判定定理

等腰三角形: 定义:有两条边相等的三角形是等腰三角形。在等腰三角形中,相等的两边都叫做腰,另一边叫做底边,两腰的夹角叫做顶角,腰和底边的夹角叫做底角。 性质: 1.等腰三角形的两条腰相等; 2.等腰三角形的两个底角相等; 3.等腰三角形是轴对称图形; 4.等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高重合,它们所在的直线都是等腰三角形的对称轴。 判定: 1.有两条边相等的三角形是等腰三角形; 2.如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等。 等边三角形: 定义:三边都相等的三角形是等边三角形,也叫正三角形。 性质: 1.等边三角形是轴对称图形,有三条对称轴,任意边的垂直平分线都是它的对称轴; 2.等边三角形的三个角都相等,每个角都是60°。 判定: 1.三条边都相等的三角形是等边三角形; 2.有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形; 3.有两个角是60°的三角形是等边三角形。 直角三角形: 定义:有一个内角是直角的三角形叫做直角三角形。其中,构成直角的两边叫做直角边,直角边所对的边叫做斜边。 性质:1.直角三角形的两个余角互余; 2.直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半; 3.直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半; 4.勾股定理:直角三角形两直角边a、b的平方和、等于斜边c的平方,即a^2+b^2=c^2 判定: 1.有一个角是直角的三角形是直角三角形; 2..有两个角互余的三角形是直角三角形; 3.如果一个三角形一条边上的中线等于这条边的的一半,那么这个三角形是直角三角形; 4.如果三角形的三边长a、b、c满足于 a^2+b^2=c^2,那么这个三角形是直角三角形。 角平分线定理:在角的平分线上的点到这个角的两边 的距离相等 逆定理:到一个角的两边的距离相同的点,在这个角的平分线上 中垂线定理:线段垂直平分线上的点到这条线段两个 端点的距离相等 逆定理:到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上 1 定理三角形两边的和大于第三边 2 推论三角形两边的差小于第三边 5外角2 三角形的一个外角大于任何一个和它不相邻的内角 3 三角形内角和定理三角形三个内角的和等于180°4外角1 三角形的一个外角等于和它不相邻的两个 内角的和 全等的判定: 6边角边公理(SAS) 有两边和它们的夹角对应相等的两 个三角形全等 7角边角公理( ASA)有两角和它们的夹边对应相等 的两个三角形全等 8推论(AAS) 有两角和其中一角的对边对应相等的 两个三角形全等

等腰三角形的性质精选试题附答案

等腰三角形的性质精选试题 一.选择题(共21小题) 1.(2009?呼和浩特)在等腰△ABC中,AB=AC,中线BD将这个三角形的周长分为15和12两个部分,则这个等腰三角形的底边长为() A.7B.11 C.7或11 D.7或10 2.(2006?仙桃)在△ABC中,已知AB=AC,DE垂直平分AC,∠A=50°,则∠DCB的度数是() A.15°B.30°C.50°D.65° 3.(2006?威海)如图,在△ABC中,∠ACB=100°,AC=AE,BC=BD,则∠DCE的度数为() A.20°B.25°C.30°D.40° 4.(2003?青海)若等腰三角形一腰上的高等于腰长的一半,则此三角形的底角等于()A.75°B.15°C.75°或15°D.30° 5.(2006?普陀区二模)等腰三角形一腰上的高与底边所成的角等于() A.顶角的一半B.底角的一半 C.90°减去顶角的一半D.90°减去底角的一半 6.在等腰△ABC中,AB=AC=9,BC=6,DE是AC的垂直平分线,交AB、AC于点D、E,则△BDC的周长是() A.6B.9C.12 D.15 7.如图,AB=AC,∠C=70°,AB垂直平分线EF交AC于点D,则∠DBC的度数为() A.10°B.15°C.20°D.30°

8.如图,点D、E在△ABC的BC边上,AB=AC,AD=AE,则图中全等三角形共有() A.0对B.1对C.2对D.3对 9.如图,在△ABC中,∠B=∠C,点F为AC上一点,FD⊥BC于D,过D点作DE⊥AB于E.若∠AFD=158°,则∠EDF的度数为() A.90°B.80°C.68°D.60° 10.已知△ABC是等腰三角形,且∠A=40°,那么∠ACB的外角的度数是() A. 110°B. 140°C. 110°或140°D.以上都不对 11.如图已知∠BAC=100°,AB=AC,AB、AC的垂直平分线分别交BC于D、E,则∠DAE=() A.40°B.30°C.20°D.10° 12.如图,钢架中∠A=16°,焊上等长的钢条P1P2,P2P3,P3P4…来加固钢架,若AP1=P1P2,则这样的钢条至多需要()根. A.4B.5C.6D.7 13.如图,在△ABC中,AB=AC,AD是∠BAC的角平分线,AD=8cm,BC=6cm,点E、F是AD上的两点,则图中阴影部分的面积是() A.48 B.24 C.12 D.6

三角形重心性质定理题教案资料

三角形重心性质定理 1.三角形重心性质定理 课本原题(人教八年级《数学》下册习题19.2第16题) 在△ABC中,BD、CE是边AC、AB上的中线,BD与CE相交于O。BO与OD的长度有什么关系?BC边上的中线是否一定过点O?为什么? (提示:作BO中点M,CO的中点N。连接ED、EM、MN、ND) 分析:三角形三条中线的交点是三角形的重心(第十九章课题学习《重心》)。这道习题要证明的结论是三角形 重心的一个重要数学性质:三角形的重心将三角形的每条中线都分成1∶2两部分,其中重心到三角形某一顶点的距离是到该顶点对边中点距离的2倍。 证法1:(根据课本上的提示证明) (点评:证法1是利用中点构造三角形中位线,从而得到平行四边形,再利用平行四边形性质得到中线上三个线段之间的相等关系。) (点评:利用线段中点,还可以将与线段中点有关的线段倍长,构造全等,从而利用全等三角形的性质及三角形中位线的性质证明结论。) 2.三角形重心性质定理的应用 ⑴求线段长 例1如图3所示,在Rt△ABC中,∠A=30°,点D是斜边AB的中点,当G是Rt△ABC的重心,GE⊥AC 于点E,若BC=6cm,则GE= cm。 解: ⑵求面积 例2在△ABC中,中线AD、BE相交于点O,若△BOD的面积等于5,求△ABC的面积。 解:

练习:1.如图5,△ABC 中,AD 是BC 边上的中线,G 是重心,如果AG=6,那么线段DG= 。 2.如图6,在△ABC 中,G 是重心,点D 是BC 的中点,若△ABC 的面积为6cm 2,则△CGD 的面积为 。 巧用中线的性质解题 我们知道三角形的一条中线将三角形分成的两个三角形等底同高,这样的两个三角形的面积相等.下面我们利用上述性质来巧解以下问题. 一、巧算式子的值 例1 在数学活动中,小明为了求23411112222++++…12n +的值(结果用n 表示),设计了如图1所示的几何图形.请你利用这个几何图形求 23411112222++++ (12) n +的值. 解析:从图中可以看出大三角形的面积为1,根据三角形的中线把它分成两个面积相等的三角形可知,23411112222++++…12n +12 n +表示:组成面积为1的大三角形的所有小三角形的面积之和,于是23411112222++++ (12) n +112n =-. 【点评】此题运用“数形结合思想”,借助三角形的面积来求数的运算. 二、求图形的面积 例2 如图2,长方形ABCD 的长为a ,宽为b ,E 、F 分别是BC 和CD 的中点,DE 、BF 交于点G ,求四边形ABGD 的面积.

三角形的重心、垂心、内心、外心知识讲解

一、三角形重心定理 二、三角形外心定理 三、三角形垂心定理 四、三角形内心定理 五、三角形旁心定理 有关三角形五心的诗歌 三角形五心定理 三角形的重心,外心,垂心,内心和旁心称之为三角形的五心。三角形五心定理是指三角形重心定理,外心定理,垂心定理,内心定理,旁心定理的总称。 一、三角形重心定理 三角形的三条边的中线交于一点。该点叫做三角形的重心。三中线交于一点可用燕尾定理证明,十分简单。(重心原是一个物理概念,对于等厚度的质量均匀的三角形薄片,其重心恰为此三角形三条中线的交点,重心因而得名)重心的性质:1、重心到顶点的距离与重心到对边中点的距离之比为2︰1。 2、重心和三角形任意两个顶点组成的3个三角形面积相等。即重心到三条边的距离与三条边的长成反比。 3、重心到三角形3个顶点距离的平方和最小。 4、在平面直角坐标系中,重心的坐标是顶点坐标的算术平均数,即其重心坐标为((X1+X2+X3)/3,(Y1+Y2+Y3)/3。 二、三角形外心定理 三角形外接圆的圆心,叫做三角形的外心。外心的性质:1、三角形的三条边的垂直平分线交于一点,该点即为该三角形外心。2、若O 是△ABC的外心,则∠BOC=2∠A(∠A为锐角或直角)或∠BOC=360°-2∠A(∠A 为钝角)。3、当三角形为锐角三角形时,外心在三角形内部;当三角形为钝角三角形时,外心在三角形外部;当三角形为直角三角形时,外心在斜边上,与斜边的中点重合。4、计算外心的坐标应先计算下列临时变量:d1,d2,d3分别是三角形三个顶点连向另外两个顶点向量的点乘。c1=d2d3,c2=d1d3,c3=d1d2;c=c1+c2+c3。外心坐标:( (c2+c3)/2c,(c1+c3)/2c,(c1+c2)/2c )。 5、外心到三顶点的距离相等 三、三角形垂心定理 三角形的三条高(所在直线)交于一点,该点叫做三角形的垂心。垂心的性质:1、三角形三个顶点,三个垂足,垂心这7个点可以得到6个四点圆。2、三角形外心O、重心G和垂心H三点共线,且OG︰GH=1︰2。(此直线称为三角形的欧拉线(Euler line))3、垂心到三角形一顶点距离为此三角形外心到此顶点对边距离的2倍。4、垂心分每条高线的两部分乘积

三角形及其性质(基础)知识讲解

三角形及其性质(基础)知识讲解 【学习目标】 1. 理解三角形及与三角形有关的概念,掌握它们的文字、符号语言及图形表述方法. 2. 理解三角形内角和定理的证明方法; 3. 掌握并会把三角形按边和角分类 4. 掌握并会应用三角形三边之间的关系. 5. 理解三角形的高、中线、角平分线的概念,学会它们的画法. 【要点梳理】 要点一、三角形的定义 由不在同一条直线上的三条线段首尾顺次相接所组成的图形叫做三角形. 要点诠释: (1)三角形的基本元素: ①三角形的边:即组成三角形的线段; ②三角形的角:即相邻两边所组成的角叫做三角形的内角,简称三角形的角; ③三角形的顶点:即相邻两边的公共端点. (2)三角形的定义中的三个要求:“不在同一条直线上”、“三条线段”、“首尾顺次相接”. (3)三角形的表示:三角形用符号“△”表示,顶点为A 、B 、C 的三角形记作“△ABC ”,读作“三角形ABC ”,注意单独的△没有意义;△ABC 的三边可以用大写字母AB 、BC 、AC 来表示,也可以用小写字母a 、b 、c 来表示,边BC 用a 表示,边AC 、AB 分别用b 、c 表示. 要点二、三角形的内角和 三角形内角和定理:三角形的内角和为180°. 要点诠释:应用三角形内角和定理可以解决以下三类问题: ①在三角形中已知任意两个角的度数可以求出第三个角的度数; ②已知三角形三个内角的关系,可以求出其内角的度数; ③求一个三角形中各角之间的关系. 要点三、三角形的分类 1.按角分类: ?? ?? ?? ?? 直角三角形三角形 锐角三角形斜三角形 钝角三角形 要点诠释: ①锐角三角形:三个内角都是锐角的三角形; ②钝角三角形:有一个内角为钝角的三角形. 2.按边分类:

等腰三角形的性质及应用讲义

初二数学讲义 等腰三角形的性质及应用 等腰三角形的性质: 性质1▲等腰三角形的两个底角相等。 (简写成: 等边对等角. ) 性质2▲等腰三角形的 、底边上的 、底边上的 互相重合。 (简写成:等腰三角形的“三线合一”) 性质3▲ 等腰三角形是轴对称图形,底边的垂直平分线是它的对称轴. 用几何符号语言表达: 性质1 性质2 注意:△ABC 中,如果AB =AC ,D 在BC 上,那么由条件①∠1=∠2,②AD ⊥AC ,③BD =CD 中的任意一个都可以推出另外两个.(为了方便记忆可以说成“知一求二” ) 等腰三角形的三边的关系,三个内角的关系 1.某等腰三角形的两条边长分别为3cm 和6cm ,则它的周长为( ) A .9cm B.12cm C.15cm D.12cm 或15cm 2.已知等腰三角形的周长为24cm ,一腰长是底边长的2倍,则腰长是( ) A .4.8cm B .9.6cm C .2.4cm D .1.2cm 3.若等腰三角形中有一个角等于50?,则这个等腰三角形的顶角的度数为( ) A .50? B.80? C.65?或50? D.50?或80? ∵AB =AC ∴∠B =∠C (等边对等角) ∵AB =AC ,AD ⊥BC , ∴∠1=∠____,BD =_____;(等腰三角形的“三线合一”) ∵AB =AC ,∠1=∠2, ∴AD ⊥_____,BD =______;(等腰三角形的“三线合一”) ∵AB =AC ,BD =CD , ∴∠1=∠___,AD ⊥_____.(等腰三角形的“三线合一”)

【例1】如图,等腰三角形ABC中,已知AB=AC,∠A=30°,AB的垂直平分线交AC 于D,求∠CBD的度数. 【例2】在ABC ?中,AB AC =,BC BD ED EA ===.求A ∠的度数. 【例3】已知等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为60?,求三角形三个内角的度数. 【例4】如图所示,已知ABC ?中,D、E为BC边上的点,且AD AE =,BD EC =,求证:AB AC =. A B C D E 例题精讲

三角形重心的应用

三角形重心的应用 南昌县渡头中学邓淑刚 教学目的:1、了解三角形重心的概念,掌握重心的性质并能加以应用。 2、了解并掌握“一题多解法”证明思路。 教学重、难点:三角形重心的性质及其应用。 教学过程: 一、三角形重心性质定理 课本原题(人教八年级《数学》下册习题19.2第16题) 在△ABC中,BD、CE是边AC、AB上的中线,BD与CE相交于O。BO与OD的长度有什么关系?BC边上的中线是否一定过点O?为什么? (提示:作BO中点M,CO的中点N。连接ED、EM、MN、ND) 分析:三角形三条中线的交点是三角形的重心(第十九章课题学习《重心》)。这道习题要证明的结论是三角形重心的一个重要数学性质:三角形的重心将三角形的每条中线都分成1∶2两部分,其中重心到三角形某一顶点的距离是到该 顶点对边中点距离的2倍。 证法1:(根据课本上的提示证明) 取GA、GB中点M、N,连接MN、ND、DE、EM。(如图1) ∵MN是△GAB的中位线,∴MN∥AB,MN=1 2AB 又ED是△ACB的中位线,∴DE∥AB,DE=1 2AB ∴DE∥MN,DE=MN,四边形MNDE是平行四边形∴GM=GD,又AM=MG,则AG=2GD

同理可证:CG=2GF ,BG=2GE 点评:证法1是利用中点构造三角形中位线,从而得到平行四边形,再利用平行四边形性质得到中线上三个线段之间的相等关系。 证法2:延长BE 至F ,使GF=GB ,连接FC 。 ∵G 是BF 的中点,D 是BC 的中点 ∴GD 是△BFC 的中位线,GD ∥FC ,GD= 12 FC 由GD ∥FC ,AE=CE ,易证△AEG ≌△CEF ∴AG=FC ,即GD= 12 AG 点评:利用线段中点,还可以将与线段中点有关的线段倍长,构造全等,从而利用全等三角形的性质及三角形中位线的性质证明结论。 证法3:取EC 中点M ,连DM ,利用平行线分线段成比例及E 是AC 中点可证得相同的结论。(证明过程略) 二、三角形重心性质定理的应用 ⑴求线段长 例1 如图3所示,在Rt △ABC 中,∠A=30°,点D 是斜边AB 的中点,当G 是Rt △ABC 的重心,GE ⊥AC 于点E ,若BC=6cm ,则GE= cm 。 解:Rt △ABC 中,∠A=30°,BC=6 ∴AB=BC=12, D 是斜边AB 的中点,∴CD= 12 AB=6 G 是Rt △ABC 的重心,∴CG=23 CD=4 由CD=AD ,∠A=30°,∠GCE=30°

三角形重心、外心、垂心、内心的向量表示及其性质70409

三角形“四心”向量形式的充要条件应用 1.O 是ABC ?的重心?=++; 若O 是ABC ?的重心,则 AB C AOB AOC BOC S 31 S S S ????= ==故=++; 1()3 PG PA PB PC =++u u u r u u u r u u u r u u u r ?G 为ABC ?的重心. 2.O 是ABC ?的垂心?OA OC OC OB OB OA ?=?=?; 若O 是ABC ?(非直角三角形)的垂心,则C tan B tan A tan S S S AOB AOC BOC :: ::=??? 故0OC C tan OB B tan OA A tan =++ 3.O 是ABC ?的外心?|OC ||OB ||OA |==(或2 2 2 OC OB OA ==) 若O 是ABC ?的外心则C 2sin :B 2sin :A 2sin AOB sin AOC sin BOC sin S S S AOB AOC BOC =∠∠∠=???:: :: 故0OC C 2sin OB B 2sin OA A 2sin =++ 4.O 是内心ABC ?的充要条件是 ( ( ( =?=?=-? 引进单位向量,使条件变得更简洁。如果记CA ,BC ,AB 的单位向量为321e ,e ,e ,则刚才O 是 ABC ?内心的充要条件可以写成 0)e e ()e e ()e e (322131=+?=+?=+? ,O 是 ABC ?内心的充要条件也可以是c b a =++ 。若O 是ABC ?的内心,则 c b a S S S AOB AOC BOC ::::=??? 故 0OC C sin OB B sin OA A sin 0OC c OB b OA a =++=++或; ||||||0AB PC BC PA CA PB P ++=?u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r r 是ABC ?的内心; 向量()(0)|||| AC AB AB AC λλ+≠u u u r u u u r u u u r u u u r 所在直线过ABC ?的内心(是BAC ∠的角平分线所在直线); (一)将平面向量与三角形内心结合考查 例1.O 是平面上的一定点,A,B,C 是平面上不共线的三个点,动点P 满 足 OA OP + +=λ,[)+∞∈,0λ则P 点的轨迹一定通过ABC ?的( ) (A )外心(B )内心(C )重心(D )垂心 解析:因为 是向量AB u u u r 的单位向量设AB u u u r 与AC u u u r 方向上的单位向量分别为21e e 和, 又

等腰三角形的性质练习题及答案.

等腰三角形的性质练习题及答案 若按边(角)是否相等分类,两边(角)相等的三角形是等腰三角形.等腰三角形是一类特殊三角形,它的两底角相等;等腰三角形是轴对称图形,底边上的高、中线、顶角的平分线互相重合(简称三线合一),特别地,等边三角形的各边相等,各角都为60°.解与等腰三角形相关的问题,全等三角形依然是重要的工具,但更多的是思考运用等腰三角形的特殊性质,这些性质为角度的计算、线段相等的证明、直线位置关系的证明等问题提供了新的理论依据,因此,重视全等三角形的运用,又不囿于全等三角形,善于运用等腰三角形的性质探求新的解题途径. 例题求解 【例1】如图AOB是一钢架,且∠AOB=10°,为使钢架更加坚固,需在其内部添加一些钢管EF、FG、GH……添加的钢管长度都与OE相等,则最多能添加这样的钢管根.(山东省聊城市中考题) 思路点拨通过角度的计算,确定添加钢管数的最大值. 注角是几何中最活跃的元素,与角相关的知识异常丰富,在三角形中,角又有独特的等量关系,如三角形内角和定理、内外角关系定理.等腰三角形两底角相等,利用这些定理可以找到角与角之间的“和”、“差”、“倍”、“分”关系. 随着知识的丰富,我们分析问题、解决问题的方法和工具随之增加,因此,在使用什么方法解决问题时,需要综合与选择. 【例2】如图,若AB=AC,BG=BH,AK=KG,则∠BAC的度数为( ) A.30° D.32° C 36° D.40° (武汉市选拔赛试题) 思路点拨图中有很多相关的角,用∠BAC的代数式表示这些角,建立关于∠BAC的方程. 【例3】如图,在△ABC中,已知∠A=90°,AB=AC,D为AC上一点,AE⊥BD于E,延长AE交BC于F,问:当点D满足什么条件时,∠ADB=∠CDF,请说明理由. (安徽省竞赛题改编题) 思路点拨本例是探索条件的问题,可先假定结论成立,逐步逆推过去,找到相应的条件,若∠ADB=∠CDF,这一结论如何用?因∠ADB与∠CDF对应的三角形不全等,故需构造全等三角形,而作顶角的平分线或底边上的高(中线)是等腰三角形中一条常用辅助线.

三角形重心三角形重心定理

三角形重心-三角形重心定理 三角形中的几个重要定理 三角形中的几个重要定理 1.梅涅劳斯定理 一直线与ΔABC的三边AB、BC、CA或它们的延长线分别相交于X,Y,Z,AXBYCZ则 梅涅劳斯定理的逆定理也成立 在ΔABC的边AB、BC、CA分别取X,Y,Z. AXBYCZ 如果1,那么X,Y,Z三点共线。 XBYCZA 梅氏定理的逆定理常用来证明三点共线。

2. 塞瓦定理常可分为边元塞瓦定理和角元塞瓦定理。边元塞瓦定理:ΔABC内任取一点P,直线AP,BP,CP分别与边BC,CA,AB相交于点D,BDCEAF E,F,则 1. DCEAFB 边元塞瓦定理逆定理也成立: 在ΔABC的边BC,CA,AB上分别取点D,E,F,如果那么直线AD,BE,CF三线相交于同一点. 塞瓦定理的逆定理常用来证明三线共点。角元塞瓦定理 BDCEAF 1. DCEAFB A F M E B D

C 如图,设D、E、F 分别是△ABC 的三边BC、CA、AB 上的点,三条线段AD、BE、CF 交于一点M.则 对ΔABC与点M,有 sin BAMsin ACMsin CBM 1 sin MACsin MCBsin MBAsin BM Dsin MCAsin CBA 1 sin DMCsin ACBsin AMBsin CM Esin MABsin ACB 1 sin EMAsin BACsin BCM 对ΔMBC与点A,有 对ΔMCA与点B,有 对ΔMAB与点C,有 角元塞瓦定理的逆定理也成立。 sin AMFsin MBCsin BAC 1

sin FMBsin CBAsin CAM A D DE B F C B C E A F B E DA CF 如图,过△ ABC的三个顶点各引一条异于三角形三边的直线AD、BE、CF.若 sin BADsin ACFsin CBE 1,则AD、BE、CF三线共点或互相平行。

初中三角形的定理

初中三角形的定理、公理和定义 一. 三角形中的有关公理、定理: (1)三角形外角的性质: ①三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和; ②三角形的一个外角大于任何一个与它不相邻的内角; ③三角形的外角和等于360°. (2)三角形内角和定理:三角形的内角和等于180°. (3)三角形三条边的关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边。 (4)三角形中位线定理: 三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半. 二.多边形中的有关公理、定理: (1)多边形的内角和定理:n边形的内角和等于(n-2)×180°. (2)多边形的外角和定理:任意多边形的外角和都为360°. 三.(1)如果图形关于某一直线对称,那么连结对应点的线段被对称轴垂直平分. (2)轴对称图形的对称轴是任何一对对应点所连线段的垂直平分线。 四. 等腰三角形中的有关公理、定理: (1)等腰三角形的两个底角相等.(简写成“等边对等角”) (2)如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等.(简写成“等角对等边”) (3)等腰三角形的“三线合一”定理:等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线和底边上的高互相重合,简称“三线合一”. (4)等边三角形的各个内角都相等,并且每一个内角都等于60°. (5)三个角都相等的三角形是等边三角形。 (6)有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形。 五. 直角三角形的有关公理、定理: (1)直角三角形的两个锐角互余; (2)勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方; (3)勾股定理逆定理:如果一个三角形的一条边的平方等于另外两条边的平方和,那么这个三角形是直角三角形. (4)直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半. (5)在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半. 六.相似三角形的判定: (1)如果一个三角形的两角分别与另一个三角形的两角对应相等,那么这两个三角形相似; (2)如果一个三角形的两条边与另一个三角形的两条边对应成比例,并且夹角相等,那么这两个三角形相似;(3)如果一个三角形的三条边和另一个三角形的三条边对应成比例,那么这两个三角形相似. (4)平行于三角形的一边的直线和其他两边相交所构成的三角形与原三角形相似。 七.全等多边形的对应边、对应角分别相等. 八. 全等三角形的判定: (1)如果两个三角形的三条边分别对应相等,那么这两个三角形全等(S.S.S.). (2)如果两个三角形有两边及其夹角分别对应相等,那么这两个三角形全等.(S.A.S.) (3)如果两个三角形的两个角及其夹边分别对应相等,那么这两个三角形全等(A.S.A.). (4)有两个角及其中一个角的对边分别对应相等的两个三角形全等(A.A.S.) (5)如果两个直角三角形的斜边及一条直角边分别对应相等,那么这两个直角三角形全等.(H.L.) 九.角的概念 初中角的概念是由具有公共端点的两条射线构成的图形叫做角;<360° 高中角的概念是一条射线绕着它的端点旋转到一个位置后形成的图形叫做角。

等腰三角形的性质练习(含答案)

等腰三角形的性质 一、基础能力平台 1.选择题: (1)等腰三角形的底角与相邻外角的关系是() A.底角大于相邻外角B.底角小于相邻外角 C.底角大于或等于相邻外角D.底角小于或等于相邻外角 (2)等腰三角形的一个内角等于100°,则另两个内角的度数分别为() A.40°,40°B.100°,20° C.50°,50°D.40°,40°或100°,20° (3)等腰三角形中的一个外角等于100°,则这个三角形的三个内角分别为()A.50°,50°,80°B.80°,80°,20° C.100°,100°,20°D.50°,50°,80°或80°,80°,20° (4)如果一个等腰三角形的一个底角比顶角大15°,那么顶角为() A.45°B.40°C.55°D.50° (5)等腰三角形一腰上的高与底边所成的角等于() A.顶角B.顶角的一半 C.顶角的2倍D.底角的一半 (6)已知:如图1所示,在△ABC中,AB=AC,点D在AC上,且BD=BC=AD,则∠A 的度数为() A.30°B.45°C.36°D.72°

(1)(2)(3)2.填空题: (1)如图2所示,在△ABC中,①因为AB=AC,所以∠________=∠______; ②因为AB=AC,∠1=∠2,所以BD=_____,_____⊥______. (2)若等腰三角形的顶角与一个底角之和为110°,则顶角的度数为______. (3)已知等腰三角形的一个角是80°,则顶角为______. (4)在等腰三角形ABC中,一腰上的高是1cm,这条高与底边的夹角是450,则△ABC 的面积为________. (5)如图3所示,O为△ABC内一点,且OA=OB=OC,∠ABO=20°,∠BCO=30°,则∠CAO=______. 3.等腰三角形两个内角的度数比为4:1,求其各个角的度数. 4.如图,已知线段a和c,用圆规和直尺作等腰三角形ABC,使等腰三角形△ABC?以a和c为两边,这样的三角形能作几个? c a

第八讲 三角形的重心

第八讲三角形的重 心 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

第八讲 三角形的重心、垂心、外心和内心 初中阶段我们已经学习了关于三角形的边和角的许多性质,也涉及三角形边上中线、高线、垂直平分线以及内角平分线的一些性质。例如,线段(如三角形的一边)的垂直平分线上的点和这条线段两站点的距离相等。反之,和一条线段两个端点距离相等的点在这线段的垂直平分线上;角(如三角形的一个内角)的平分线上的点到这个角的两边的距离相等。反之,到一个角的两边距离相等的点在这个角的平分线上,诸如此类。 涉及一个三角形的三条中线、三条高线、三条边的垂直平分线以及三个内角平分线的性质及相互关系是中学平面几何的重要内容。在高中学习中,会涉及三角形三条中线交点、三条高线交点、三条边的垂直平分线交点以及三个内角平分线交点,即三角形的几个“巧合点”。本节将对这些知识作较系统的阐述。 一、三角形的重心 如图8-1,在△ABC 中,AD 、BD 是两条中线,记它们的交点为G ,连接DE 、DE 是三角形的中位线。 ∴DE ∥AB ,且.21AB DE ∴∠GAB=∠GDE ,∠GBA=∠GED. ∴△AGB ∽△DGE ,且相似比为2:1. ∴AG=2GD ,BG=2GE. 于是得到关于三角形中线的一个重要性质:三角形的两条中线的交点把这两条中线都分成2:1的两段。 现在再研究第三条中线与其他两条中线交点有什么特殊性质。 图8-1 图8-2

如图8-2,设△ABC 的两条中线AD 、BE 交于G ,中线CF 、BE 交于G ′.由已知的三角形中线的性质,则有BG=2GE ,且BG ′=2G ′E ,CG ′=2G ′F. ∴G ′与G 重合,则三角形的三条中线相交于一点,且该点把三角形的各中线分成长度比为2:1的两段,这个交点称为三角形的重心。三角形的重心必在三角形的内部。今后我们也常说:三角形的重心把中线分成2:1的两段。 例1 如图8-3,已知E 、F 分别是平行四边形ABCD 边AD 、CD 的中点,BE 和BF 分别交对角线AC 于M 、N ,求证:AM=MN=NC 。 分析 四边形问题常转化为三解形问题,连接BD ,则BE 、BF 分别为△ABD 、△CBD 的中线,再利用中线、重心的性质问题,则问题迎刃而解。 证明 连接BD ,BD 与AC 交于O ,根据平行四边形性质,O 为BD 的中点。∵E 为AD 的中点,∴M 是△ABD 的重心,∴AM=2MO 。 同理,CN=2NO ,则 CO NO AO MO 31,31==,由于AO=CO ,∴.3 232CN AM CO AO MN ==== 例2 求证:两条中线相等的三角形是等腰三角形。 已知:△ABC 中,中线BE=CD 求证:△ABC 是等腰三角形 证明:如图8-4,设中线BE 、CD 交于G ,则G 为△ABC 的重心。∴ .3 2,32CO CG BE GB == ∵BE=CD ,∴GB=CG 则∠GBC=∠GCB (同一三角形中,等边对等角) 又BC 为△BEC 和△CBD 的公共边, ∴△EBC ≌△DCB ,∴∠ABC=∠ACB ,∴AB=AC 图8-3 图8-4

三角形的重心定理及其证明

三角形的重心定理及其证明 积石中学王有华 同学们在学习几何时,常常用到三角形的重心定理.但很多同学不会证明这个定理?下面给出三种证明方法,你阅读后想一想,哪一种证明方法最好. 已知:(如图)设ABC 中,L 、M 、N 分别是BC 、CA 、AB 的中点. 求证:AL 、BM 、CN 相交于一点G ,且 AG ﹕GL= BG ﹕GM= CG ﹕GN=2﹕1. 证明1(平面几何法):(如图1)假设中 线AL 与BM 交于G ,而且假设C 与G 的连线与AB 边交于N ,首先来证明N 是AB 的中点. 现在,延长GL ,并在延长线上取点D ,使GL=LD 。因为四边形BDCG 的对角线互相平分,所以BDCG 是平行四边形.从而,B G ∥DC ,即GM ∥DC.但M 是AC 的中点,因此,G 是AD 的中点. 另一方面,GC ∥BD ,即NG ∥BD.但G 是AD 的中点,因此N 是AB 的中点. 另外,G 是AD 的中点,因此AG ﹕GL=2﹕1.同理可证: BG ﹕GM=2﹕1, CG ﹕GN=2﹕1. 这个点G 被叫做ABC 的重心. 证明2(向量法):(如图2)在ABC 中,设AB 边上的中 B C

线为CN ,AC 边上的中线为BM ,其交点为G ,边BC 的中点为L ,连接AG 和GL ,因为B 、G 、M 三点共线,且M 是AC 的中点, 所以向量B G ∥BM ,所以,存在实数1λ ,使得 1BG BM λ= ,即 1()AG AB AM AB λ-=- 所以,11(1)AG AM AB λλ=+- =111 (1)2 A C A B λλ+- 同理,因为C 、G 、N 三点共线,且N 是AB 的中点. 所 以存在实数2λ,使得 22(1)AG AN AC λλ=+- = 221(1)2 A B A C λλ+- 所以 111 (1)2A C A B λλ+- = 221(1)2 A B A C λλ+- 又因为 AB 、 A C 不共线,所以 12 21 112112 λλλλ=-=-?? ? 所以 122 3λλ== ,所以 1133 A G A B A C =+ . 因为L 是BC 的中点,所以G L G A AC C L =++ =111()332 A B A C A C C B -+++ =121()332AB AC AB AC -++- =1166 A B A C + ,即2AG GL = ,所以A 、G 、L 三点共线. 故AL 、BM 、CN 相交于一点G ,且AG ﹕GL= BG ﹕GM= CG ﹕GN=2﹕1 C

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