第02讲 三角形的高、中线、角平分线与稳定性人教版初中七年级(七升八)数学暑假衔接(教师版+学生版)讲义
展开一、三角形的三条重要线段
三角形的高、中线和角平分线是三角形中三条重要的线段,它们提供了重要的线段或角的关系,为我们以后深入研究三角形的一些特征起着很大的帮助作用,因此,我们需要从不同的角度弄清这三条线段,列表如下:
二、三角形的稳定性
三角形的三条边确定后,三角形的形状和大小就确定不变了,这个性质叫做三角形的稳定性.
要点诠释:
(1)三角形的形状固定是指三角形的三个内角不会改变,大小固定指三条边长不改变.
(2)三角形的稳定性在生产和生活中很有用.例如,房屋的人字梁具有三角形的结构,它就坚固而稳定;在栅栏门上斜着钉一条(或两条)木板,构成一个三角形,就可以使栅栏门不变形.大桥钢架、输电线支架都采用三角形结构,也是这个道理.
(3)四边形没有稳定性,也就是说,四边形的四条边长确定后,不能确定它的形状,它的各个角的大小可以改变.四边形的不稳定性也有广泛应用,如活动挂架,伸缩尺.有时我们又要克服四边形的不稳定性,如在门框未安好之前,先在门框上斜着钉一根木板,使它不变形.
【考点剖析】
题型一、三角形的高
例1.如图,△ABC中AB边上的高是( )
A.线段ADB.线段ACC.线段CDD.线段BC
【变式1】小华在电话中问小明:“已知一个三角形三边长分别为4,9,12,如何求这个三角形的面积?”小明提示:“可通过作最长边上的高来求解.”小华根据小明的提示作出的图形正确的是( ) .
【变式2】如图,过△ABC的顶点A,作BC边上的高,以下作法正确的是( )
A.B.C.D.
例2.如图,在△ABC中,AC=8,BC=4,高BD=3,试作出BC边上的高AE,并求AE的长.
例3.如图,△ABC的三条高AD、BE、CF相交于点O.
(1)在△BOC中,OB边上的高是 ,OC边上的高是 ,BC边上的高是 .
(2)在△AOC中,OA边上的高是 ,OC边上的高是 ,AC边上的高是 .
(3)在△AOB中,OA边上的高是 ,OB边上的高是 ,AB边上的高是 .
题型二、三角形的中线
例4.BD是△ABC的中线,AB=5,BC=3,△ABD和△BCD的周长的差是 .
【变式1】已知BD是△ABC的一条中线,△ABD与△BCD的周长分别为21,12,则AB﹣BC的长是 .
例5.如图所示,CD为△ABC的AB边上的中线,△BCD的周长比△ACD的周长大3cm,BC=8cm,求边AC的长.
例6.在△ABC中,AB=AC,AC边上的中线BD把△ABC的周长分为12cm和15cm两部分,求三角形的各边长.
题型三、三角形的三条重要线段
例7.已知△ABC,如图,过点A画△ABC的角平分线AD、中线AE和高线AF.
例8.在△ABC中,线段AP,AQ,AR分别是BC边上的高线,中线和角平分线,则( )
A.AP≤AQB.AQ≤ARC.AP>ARD.AP>AQ
【变式】如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AD是高,BE是中线,CF是角平分线,CF交AD于点G,交BE于点H,下面说法正确的是( )
①△ABE的面积=△BCE的面积;
②∠AFG=∠AGF;
③∠FAG=2∠ACF;
④AF=FB.
A.①②③④B.①②④C.①②③D.③④
题型四:三角形面积
例9.若△ABC中,∠ACB是钝角,AD是BC边上的高,若AD=2,BD=3,CD=1,则△ABC的面积等于 .
【变式1】如图所示,在△ABC中,D、E分别为BC、AD的中点,且,则为________.
【变式2】如图,AD为△ABC的中线,BE为△ABD的中线.
(1)猜想:△ABD与△ADC的面积有何关系?并简要说明理由;
(2)在△BED中作BD边上的高;
(3)若△ABC的面积为40,BD=5,则△BDE中BD边上的高为多少?
题型五:重心
例10.(2022秋·湖北恩施·八年级校考阶段练习)在正方形网格中的位置如图所示,点,,,均在格点上,则点是的( )
A.三条内角角平分线的交点B.三条中线的交点
C.三条高的交点D.无法确定
【变式】(2022秋·八年级单元测试)如图所示的网格由边长相同的小正方形组成,点在小正方形的顶点上,则的重心是点______.(从中选择)
题型六、三角形的稳定性
例11. 如图所示,木工师傅在做完门框后,为防止变形常常像图中那样钉上两条斜拉的木板条(即AB、CD),这样做的数学道理是什么?
【变式1】如图是一种流行的衣帽架,它是用木条(四长四短)构成的几个连续的菱形(四条边都相等),每一个顶点处都有一个挂钩(连在轴上),不仅美观,而且使用,你知道它能收缩的原因和固定方法吗?
【变式2】如图,我们知道要使四边形木架不变形,至少要钉一根木条.那么要使五边形木架不变形,至少要钉几根木条?使七边形木架不变形,至少要钉几根木条?使n边形木架不变形.又至少要钉多少根木条?
【过关检测】
一、单选题
1.(2023秋·八年级课时练习)下列说法中错误的是( )
A.三角形的高、中线、角平分线都是线段B.三角形的三条中线都在三角形内部
C.锐角三角形的三条中线一定交于同一点D.三角形的三条高交于同一点
2.(2023秋·广东汕头·八年级统考期末)如图,若是的中线,,则( )
A.12B.10C.16D.8
3.(2023秋·河北保定·八年级统考期末)如图,,,分别是的高、角平分线、中线,则下列各式中错误的是( )
A.B.C.D.
4.(2023春·广东东莞·八年级校联考期中)三角形的下列线段中能将三角形的面积分成相等的两部分的是( )
A.三角形的中线B.三角形的角平分线C.三角形的高D.以上答案均正确
5.(2023秋·辽宁葫芦岛·八年级统考期末)下列四个图形中,线段是的高的是( )
A.B.
C.D.
6.(2022秋·内蒙古通辽·八年级校考期中)三角形三条( )的交点叫做三角形的重心
A.高B.角平分线C.外角角平分线D.中线
7.(2023秋·浙江湖州·八年级统考期末)如图,是的中线,E是的中点,连结,.若的面积是8,则图中阴影部分的面积为( )
A.4B.5C.5.5D.6
二、填空题
8.(2023秋·湖南株洲·八年级校考期末)如图,是的中线,已知的周长为,比长,则的周长为 ___.
9.(2023秋·八年级课时练习)如图,是的_________边上的高;在中,是_________上的高,还是_________的高;是_________的_________边上的高.
10.(2023秋·八年级课时练习)如图,,分别是的高和中线,已知,,则的面积为_____________.
11.(2023春·浙江·八年级专题练习)如图,在中,已知点D,E,F分别为边的中点,且面积等于,则的面积等于______.
12.(2023秋·浙江台州·八年级统考期末)如图,是的中线,G是上的一点,且,连接,若的面积为6,则图中阴影部分的面积是__________.
13.(2023秋·四川眉山·八年级统考期末)如图,是的中线,已知的周长为,比长,则的周长为 ____.
14.(2023秋·湖南郴州·八年级校联考期末)如图,在中,已知点分别为的中点,若的面积为,则阴影部分的面积为 _______
15.(2023春·江西萍乡·八年级统考期中)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,CD=3,AB=12,则△ABD的面积为_____________.
三、解答题
16.(2023秋·安徽宣城·八年级统考期末)如图,的两条中线、相交于点O,已知的面积为14,的面积为3,求四边形的面积.
17.(2023秋·八年级课时练习)在锐角中,,,、分别是的边、上的高,且,求的长.
18.(2023春·黑龙江绥化·八年级校考阶段练习)如图,已知分别是的高和中线,,,求:
(1)的面积;
(2)的长;
(3)和的周长的差.
19.(2023春·黑龙江哈尔滨·八年级哈尔滨市虹桥初级中学校校考阶段练习)如图,网格中的每个小正方形的边长都是1,线段的交点称作格点,请按下列要求作图并填空
(1)画出中,边上的高;
(2)画出中,边上的高;
(3)直接写出的面积是______.
20.(2023秋·八年级课时练习)如图,已知.
(1)画出的中线和角平分线;
(2)画出的高,.
21.(2023秋·八年级单元测试)在正方形网格中,每个小正方形的边长均为个单位长度,的三个顶点的位置如图所示,现将平移,使点与点重合,点、分别是、的对应点.
(1)请画出平移后的,并画出边上的中线;
(2)若连接、,则这两条线段之间的关系是___________;
(3)的面积为___________;
22.(2023春·安徽淮南·八年级校考期末)画出图中钝角的三条高.(要标出垂足,注明字母,不写画法)
23.(2023秋·八年级单元测试)如图,已知.
(1)画出的三条高(不写画法);
(2)在(1)的条件下,若,,,则______.线段名称
三角形的高
三角形的中线
三角形的角平分线
文字语言
从三角形的一个顶点向它的对边所在的直线作垂线,顶点和垂足之间的线段.
三角形中,连接一个顶点和它对边中点的线段.
三角形一个内角的平分线与它的对边相交,这个角的顶点与交点之间的线段.
图形语言
作图语言
过点A作AD⊥BC于点D.
取BC边的中点D,连接AD.
作∠BAC的平分线AD,交BC于点D.
标示图形
符号语言
1.AD是△ABC的高.
2.AD是△ABC中BC边上的高.
3.AD⊥BC于点D.
4.∠ADC=90°,∠ADB=90°.
(或∠ADC=∠ADB=90°)
1.AD是△ABC的中线.
2.AD是△ABC中BC边上的中线.
3.BD=DC=BC
4.点D是BC边的中点.
1.AD是△ABC的角平分线.
2.AD平分∠BAC,交BC于点D.
3.∠1=∠2=∠BAC.
推理语言
因为AD是△ABC的高,所以AD⊥BC.
(或∠ADB=∠ADC=90°)
因为AD是△ABC的中线,所以BD=DC=BC.
因为AD平分∠BAC,所以∠1=∠2=∠BAC.
用途举例
1.线段垂直.
2.角度相等.
1.线段相等.
2.面积相等.
角度相等.
注意事项
1.与边的垂线不同.
2.不一定在三角形内.
—
与角的平分线不同.
重要特征
三角形的三条高(或它们的延长线)交于一点.
一个三角形有三条中线,它们交于三角形内一点.
一个三角形有三条角平分线,它们交于三角形内一点.
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