Каким свойством обладает медиана равнобедренного треугольника
Содержание:
- Свойства равнобедренного треугольника.
- Признаки равнобедренного треугольника.
- Формулы равнобедренного треугольника:
- формулы длины стороны;
- формулы длины равных сторон;
- формулы высоты, медианы, биссектрисы равнобедренного треугольника.
Равнобедренным называется треугольник, у которого две стороны равны. Эти стороны называются боковыми, а третья сторона — основанием.
АВ = ВС — боковые стороны
АС — основание
Свойства равнобедренного треугольника
Свойства равнобедренного треугольника выражаются через 5 теорем:
Теорема 1. В равнобедренном треугольнике углы при основании равны.
Доказательство теоремы:
Рассмотрим равнобедренный Δ ABC с основанием АС.
Боковые стороны равны АВ = ВС,
Следовательно углы при основании ∠ BАC = ∠ BСA.
Теорема о биссектрисе, медиане, высоте, проведенной к основанию равнобедренного треугольника
- Теорема 2. В равнобедренном треугольнике биссектриса, проведенная к основанию, является медианой и высотой.
- Теорема 3. В равнобедренном треугольнике медиана, проведенная к основанию, является биссектрисой и высотой.
- Теорема 4. В равнобедренном треугольнике высота, проведенная к основанию, является биссектрисой и медианой.
Доказательство теоремы:
- Дан Δ ABC.
- Из точки В проведем высоту BD.
- Треугольник разделился на Δ ABD и ΔCBD. Эти треугольники равны, т.к. гипотенузы и общий катет у них равны (теорема Пифагора).
- Прямые АС и BD называются перпендикуляром.
- В Δ ABD и Δ BCD ∠ BАD = ∠ BСD (из Теоремы 1).
- АВ = ВС — боковые стороны равны.
- Стороны АD = СD, т.к. точка D отрезок делит пополам.
- Следовательно Δ ABD = ΔBCD.
- Биссектриса, высота и медиана это один отрезок – BD
Вывод:
- Высота равнобедренного треугольника, проведенная к основанию, является медианой и биссектрисой.
- Медиана равнобедренного треугольника, проведенная к основанию, является высотой и биссектрисой.
- Биссектриса равнобедренного треугольника, проведенная к основанию, является медианой и высотой.
Запомни! При решении таких задач опусти высоту на основание равнобедренного треугольника. Чтобы разделить его на два равных прямоугольных треугольника.
- Теорема 5. Если три стороны одного треугольника равны трем сторонам другого треугольника, то такие треугольники равны.
Доказательство теоремы:
Дано два Δ ABC и Δ A1B1C1. Стороны AB = A1B1; BC = B1C1; AC = A1C1.
Доказательство от противного.
- Пусть треугольники не равны (а то треугольники были равны по первому признаку).
- Пусть Δ A1B1C2 = Δ ABC, у которого вершина C2 лежит в одной полуплоскости с вершиной C1 относительно прямой A1B1. По предположению вершины C1 и C2 не совпадают. Пусть D – середина отрезка C1C2. Δ A1C1C2 и Δ B1C1C2 – равнобедренные с общим основанием C1C2. Поэтому их медианы A1D и B1D являются высотами. Значит, прямые A1D и B1D перпендикулярны прямой C1C2. A1D и B1D имеют разные точки A1 и B1, следовательно, не совпадают. Но через точку D прямой C1C2 можно провести только одну перпендикулярную ей прямую.
- Отсюда пришли к противоречию и теорему доказали.
Признаки равнобедренного треугольника
- Если в треугольнике два угла равны.
- Сумма углов треугольника 180°.
- Если в треугольнике биссектриса является медианой или высотой.
- Если в треугольнике медиана является биссектрисой или высотой.
- Если в треугольнике высота является медианой или биссектрисой.
Формулы равнобедренного треугольника
Формулы сторон равнобедренного треугольника
- b — сторона (основание)
- а — равные стороны
- a — углы при основании
- b — угол образованный равными сторонами
Формулы длины стороны (основания — b):
- b = 2a sin( beta /2)= a sqrt { 2-2 cos beta }
- b = 2a cos alpha
Формулы длины равных сторон — (а):
- a=frac { b } { 2 sin(beta /2) } = frac { b } { sqrt { 2-2 cos beta } }
- a=frac { b } { 2 cosalpha }
Формулы высоты, медианы, биссектрисы равнобедренного треугольника
- L — высота=биссектриса=медиана
- b — сторона (основание)
- а — равные стороны
- a — углы при основании
- b — угол образованный равными сторонами
Формулы высоты, биссектрисы и медианы, через сторону и угол, (L):
- L = a sina
- L = frac { b } { 2 } *tgalpha
- L = a sqrt { (1 + cos beta)/2 } =a cos (beta)/2)
Формула высоты, биссектрисы и медианы, через стороны, (L):
- L = sqrt { a^ { 2 } -b^ { 2 } /4 }
Площадь равнобедренного треугольника
- b — сторона (основание)
- а — равные стороны
- h — высота
Формула площади треугольника через высоту h и основание b, (S):
S=frac { 1 } { 2 } *bh
Смотри также:
- Теорема о сумме углов треугольника
- Формулы площади поверхности, основания, сечения призмы
- Площадь поверхности куба, формулы и примеры
- Основные формулы по математике
- Справочные материалы ЕГЭ от ФИПИ по математике
Источник
Девиз: «Источник и цель математики
– в практике!» С. Соболев
Цели:
- повторить признаки равенства треугольников,
определение и построение высоты, медианы и
биссектрисы; - выяснить замечательное свойство, которым
обладает медиана в равнобедренном
треугольнике; - решение задач с применением этого свойства;
- способствовать выработке у учащихся желания
развивать самостоятельность и творчество в практической
деятельности; - следить за математической речью учащихся и
эстетическим выполнением чертежей.
Оборудование: карточки – задания,
индивидуальные доски и интерактивная доска,
кроссворд, чертежные инструменты, конверты у
каждого на столе с видами треугольников.
ХОД УРОКА
1. Оргмомент, цели, девиз.
2. Проверка домашнего задания
- 3 ученика на доске выполняют задания по
карточкам - 3 ученика на индивидуальных досках по корточкам
- 3 ученика работают с большими бумажными
треугольниками путем перегибания (задание по
карточкам)
3. Доказательство свойства медианы
равнобедренного треугольника.
- кроссворд
- королевство кривых зеркал
- решение практических задач
4. Итог урока
5. Домашнее задание
Учитель: На прошлом уроке мы с вами
много на практике учились строить высоты,
биссектрисы и медианы в равнобедренных
треугольниках. Сейчас мы и посмотрим как вы это
научились делать. (3 ученика на доске выполняют
задания по карточкам; 3 ученика на индивидуальных
досках по карточкам; 3 ученика работают с
большими бумажными треугольниками путем
перегибания, задание по карточкам)
Учитель: фронтальный опрос
- Дать определение треугольника.
- Дать определение медианы в треугольнике.
- Дать определение высоты в треугольнике.
- Дать определение равнобедренного треугольника.
- Сформулировать свойство равнобедренного
треугольника. - Сформулировать признак равнобедренного
треугольника. - Сформулировать первый признак равенства
треугольников. - Сформулировать второй признак равенства
треугольников.
Учитель: А теперь мы постараемся с
вами разгадать кроссворд, который составил один
из вас. (Кроссворд на доске и заготовки
трафареты на столах, работа по парам)
- Геометрическая фигура.
- Разновидность треугольника по сторонам.
- Луч, выходящий из вершины угла треугольника и
делящий его пополам. - Перпендикуляр, опущенный из вершины
треугольника на прямую, содержащую
противолежащую сторону. - Одна из сторон равнобедренного треугольника.
- Отрезок, соединяющий вершину треугольника с
серединой противолежащей стороны.
Учитель: А теперь ребята, выньте из
конверта «треугольники по сторонам»
равнобедренный треугольник и обведите его в
тетради.
1 ряд – опустите из вершины треугольника
перпендикуляр на противолежащую сторону
треугольника.
2 ряд – проведите из вершины треугольника
медиану на противолежащую сторону треугольника.
3 ряд – постройте биссектрису угла при
вершине треугольника.
Учитель:
- Чем отличаются отрезки, проведенные из вершины
треугольника на основание? - Чем еще является медиана в каждом из
треугольников, изображенных на доске? - Кто это проверит предположение?
- Выясним, что было дано.
- Чем является медиана в равнобедренном
треугольнике?
Вот почему сегодняшний урок называется
«ЗАМЕЧАТЕЛЬНЫЙ ОТРЕЗОК». Итак записываем.
Учитель:
- Обведите еще раз равнобедренный треугольник.
Постройте высоту из вершины треугольника.
Убедитесь, что отрезки при основании равны. - Обведите еще раз равнобедренный треугольник.
Постройте медиану из вершины треугольника.
Убедитесь, что углы при вершине равны с помощью
транспортира. - Обведите еще раз равнобедренный треугольник.
Постройте биссектрису из вершины треугольника.
Убедитесь, что углы при точке D равны.
Учитель: А сейчас мы с вами ребята,
попали в королевство кривых зеркал. Все
треугольники здесь искривились. Докажите, что
все треугольники равнобедренные.
Решение задач:
Индивидуальные задания по карточкам у
доски и в тетради.
Итог урока:
– Что нового узнали?
– Прочтите ее формулировку.
– Как вы думаете, для чего нужно это
замечательное свойство?
Оценки учащимся.
Домашнее задание: выучить свойство
медианы в равнобедренном треугольнике, № 25,28
стр.40 учебника, по желанию составить кроссворд.
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Источник
Тип урока: урок изучения нового
материала и первичное его закрепление
Цели:
- Образовательные:
- повторить основные понятия по теме
«Равнобедренный треугольник»; - сформулировать и доказать свойство медианы
равнобедренного треугольника; - показать на примере применение данной теоремы;
- повторить основные понятия по теме
- Развивающие:
- развивать математическую речь и навыки устного
и письменного счёта; - развивать умения обобщать, анализировать,
делать выводы.
- развивать математическую речь и навыки устного
- Воспитательные:
- воспитывать аккуратность при оформлении
записи, как в тетради, так и на доске; - способствовать воспитанию творческой
активности, инициативности; - формировать умение оценивать свой ответ и ответ
товарища.
- воспитывать аккуратность при оформлении
Оборудование: проектор, компьютер,
чертёжные инструменты, тетради, карточки.
План урока:
- Организационный момент (1 мин.)
- Актуализация знаний (5 мин.)
- Постановка учебной задачи. Изучение нового
материала (16 мин.) - Первичное закрепление нового материала (17 мин.)
- Итог урока. Рефлексия (4 мин.)
- Задание на дом (2 мин.)
ХОД УРОКА
1. Организационный момент
Цель: мотивация
Учитель: Ребята, я очень рада
очередной встречи с вами на нашем уроке
геометрии. Это обычный и не совсем обычный урок.
Поэтому девизом нашего урока будут служить слова
Алексея Ивановича Маркушевича,редактора
«Энциклопедии элементарной математики»:
«Кто с детских лет занимается математикой,
тот развивает внимание, тренирует свой мозг, свою
волю, воспитывает настойчивость и упорство в
достижении цели». (Презентация.
Слайд 2)
Сегодня у всех вас ребята есть возможность этим
заняться. Поэтому я прошу вас быть очень
внимательными. Мы начинаем урок и продолжаем
изучать свойства равнобедренного треугольника,
но для начала повторим всё, что мы знаем об этом
необычном треугольнике. (Слайд 3)
2. Актуализация знаний
Цель: повторить основные понятия,
связанные с данной темой и позволяющие легкому
усвоению свойства медианы равнобедренного
треугольника.
Учитель: Ребята, внимание на экран.
Ответьте, пожалуйста, на следующие вопросы:
Задание №1 (устно):
а) Какие из треугольников являются
равнобедренными? Почему? (Слайд 4)
б) В равнобедренных треугольниках назовите
основание и боковые стороны.
в) Назовите равные углы. Почему?
Задание №2 (устно): (Слайд 5)
а) Назовите треугольник, на котором изображена
биссектриса. Почему?
б) Назовите треугольник, на котором изображена
медиана. Почему?
в) Назовите треугольник, на котором изображена
высота. Почему?
Учитель: Открываем тетради,
записываем число. «Классная работа».
К доске приглашается один ученик а остальные в
тетрадях выполняем следующее задание:
Задание №3 (в тетрадях): Начертите
равнобедренный треугольник АВС, с основанием АВ.
Проведите в данном треугольнике медиану из
вершины С к основанию АВ.
На этом же чертеже проводим высоту из вершины С к
основанию АВ. И биссектрису угла С.
(В процессе построения учитель ведёт диалог с
учеником у доски и всем классом, объясняя каждый
шаг построения).
Учитель: Ребята, что вы увидели? Какой
вывод можно сделать, исходя из построения?
(Ребята предлагают ответы. В ходе обсуждения
выясняется, что не все получили совпадение
медианы, биссектрисы и высоты.)
Как говорил Дьёрдь
Пойавенгерский,швейцарскийи американский
математик. (Слайд 6)
Лучший способ изучить что-либо – это
открыть самому.
Д. Пойа
Мы это с вами сейчас сделали. Но геометрия – эта
наука, в которой нельзя делать вывод, исходя из
решения одной задачи. Всё, кроме аксиом,
необходимо доказать. Поэтому переходим к
изучению нового материала.
3. Постановка учебной задачи. Изучение
нового материала
Цель: сформулировать и доказать
свойство медианы равнобедренного треугольника.
Учитель: Ребята, запишите в тетрадях
тему нашего урока «Свойство медианы
равнобедренного треугольника».Ребята, скажите,
пожалуйста, изучив сегодняшнюю тему, на какой
вопрос в конце урока вы сможете ответить?
(Ребята предлагают ответы, а учитель подводит
итог и называет цель урока.)
Да, действительно цель нашего урока
сформулировать и доказать свойство медианы
равнобедренного треугольника, и на примерах
показать его применение.
Учитель: Запишите на полях номер
теоремы 3.5. (Под диктовку учащиеся записывают
формулировку.)
В равнобедренном треугольнике медиана,
проведённая к основанию, является биссектрисой и
высотой.(Все делают чертёж
равнобедренного треугольника. Работа по
формулировке. Ребята формулируют теорему,
используя «ЕСЛИ» и «ТО» и соответственно делая
вывод, что в теореме является условием, а что
заключением. Затем записывают «дано» и
«доказать».) (Слайд 7)
Дано:
Δ АВС – равнобедренный,
АВ – основание,
СD – медиана
Док-ть:
СD – биссектриса,
СD – высота
Доказательство теоремы сегодня необычное. Ваша
задача внимательно слушать, внимательно следить
по чертежу.
Учитель: (доказательство в стихах)
В моей любимой теореме
Смысл совсем, совсем простой.
Медиана в равнобедренном треугольнике –
Является биссектрисой и высотой.
Рассмотрим –
необычный.
На вид он очень симпатичный.
АВ основанием является
Треугольник равнобедренным называется.
Нам СD – медиана дана.
Интересным свойством обладает она.
Смотри на чертёж, и увидишь ты сам
Как медиана делит основание пополам.
Нам доказать с вами очень надо,
Что медиана является биссектрисой и высотой.
За это доказательство ждёт нас награда.
Пятёрка в дневник, приз очень простой.
Итак, приступаем к доказательству.
Прошу внимательно следить
Хотя здесь букв всего четыре
Ни одну нельзя нам упустить.
и СВD равны
В этом нет сомнения.
Первый признак применить
Надо непременно.
АС = СВ по условию ясно
АD = ВD, ведь D середина, не спорьте напрасно.
А = В,
как углы при основании
(Ничего не выпало у нас из внимания)
Посмотрим внимательно мы на чертёж
Вывод практически готов.
Равенство треугольников за собой влечёт
Равенство углов, честь им и почёт.
Так как АСD = ВСD, то СD – биссектриса,
Часто ребята зовут её «крысой».
Углы АDС и ВDС равны вот и прекрасно
Ещё они смежные – по чертежу это ясно.
Углы то прямые и замечательно.
Теперь теорему запомним обязательно.
Не доказательство, а красота.
Смотрите СD к тому же высота.
Вывод: Наше сегодняшнее открытие, что
медиана, биссектриса и высота совпадают,
получило подтверждение данной теоремой. И тут
возникает вопрос, ответ на который уже давно дала
наша замечательная наука геометрия. Ребята, вы
знаете, что в треугольнике три стороны и три угла.
Соответственно можно провести три медианы,
биссектрисы и высоты. Как вы думаете, утверждение
«медиана, проведённая к боковой стороне,
является биссектрисой и высотой» будет верно или
нет!
Выслушав ответы учащихся, учитель делает вывод.
4. Первичное закрепление нового материала
Цель: Показать на примерах применение
теоремы при решении задач.
Учитель: Геометрия полна приключений,
потому что за каждой задачей скрывается
приключение мысли. Решить задачу – это значит
пережить приключение. (В. Произволов)(слайд
8)
Все внимание на экран. Решаем задачу устно.
(Работает весь класс)
Задача № 3
В равнобедренном треугольнике АВС с основанием
АС = 12см и < АВС = 60° проведена медиана ВМ. Найдите
в треугольнике АВМ длину стороны АМ, градусную
меру <АВМ и градусную меру <АМВ.(слайд 9)
Решение: В равнобедренном треугольнике АВС с
основанием АС = 12см проведена медиана ВМ. Это
значит, точка М является серединой стороны АС. 12 :
2 = 6см (АМ). Так как в равнобедренном треугольнике
медиана является биссектрисой < АВС = 60°, то по
Т3.5 60 : 2 = 30° (градусная мера <АВМ). Так как в
равнобедренном треугольнике медиана является
высотой, то по Т3.5 <АМВ = 90°.
Учитель: Молодцы ребята. А мы
продолжаем решать следующую задачу все вместе в
тетради, а к доске приглашается ученик.
Задача №4: В равнобедренном Δ АВС, с
основанием АВ проведена биссектриса СМ. АС = 10 см,
АМ = 4см. Найдите периметр Δ АВС. (Слайд 10)
Дано: Δ АВС
АВ – основание, СМ – биссектриса,
АС = 10см, АМ = 4см
Найти: периметр Δ АВС
Решение:
1. Рассмотрим Δ АСМ и Δ ВСМ
АС = СВ (т.к. треугольник равнобедренный)
СМ – общая
< АСМ = < ВСМ (т.к. СМ – биссектриса)
Δ АСМ = Δ ВСМ (1 признак равенства Δ)
Из равенства треугольников следует равенство
сторон АМ = МВ, значит М – середина, СМ – медиана.
2. СВ = АС = 10см (т.к. треугольник равнобедренный)
3. МВ = АМ = 4см (т.к. СМ – медиана)
4. РАВС = АС + СВ + АВ = 10 + 10 + (4 + 4) = 28 см
Ответ: 28 см
(К решению задачи подключается весь класс)
5. Итог урока
Цель: рефлексия.
Учитель: Наш урок подходит к концу.
Надеюсь, каждый из вас достиг поставленной цели.
(слайд 11) А я прошу вас каждый про себя
закончите предложения…
Я узнал(а.)…
Я могу…
Я буду…
Есть ли желающие озвучить эти предложения? (Если
ребята пожелают необходимо выслушать 2-3
человека)
Спасибо большое. А сейчас быстро отвечаем на
вопросы. (Cлайд 12)
- Какой треугольник называется равнобедренным?
- Каким свойством обладает равнобедренный
треугольник? - Сколько медиан в треугольнике можно провести?
- Каким свойством обладает медиана
равнобедренного треугольника? - Этим свойством обладают все медианы в
равнобедренном треугольнике? - Верно ли утверждение «Биссектриса, проведённая
к основанию равнобедренного треугольника,
является медианой и высотой?» - Верно ли утверждение «Высота, проведённая к
основанию равнобедренного треугольника,
является медианой и биссектрисой?»
Чтоб последнее предположение доказать вам
необходимо решить задачу, которая вместе с
доказательством находится на карточке. Но это
уже домашнее задание.
6. Домашнее задание: (слайд 13) (Приложение)
Для всех: №27, стр. 40
Самостоятельно оформить и выучить краткую
запись Т 3.5. с доказательством.
Для продвинутых:
Задача: Докажите, что высота,
проведённая к основанию равнобедренного
треугольника, является медианой и биссектрисой.
Используемая литература:
- Учебник “Геометрия. 7-9” А.В. Погорелов М.:
Просвещение, 2009. - Поурочные разработки по геометрии. 7 класс.
Гаврилова Н.Ф. М.: “ВАКО”, 2004. - “Малые жанры русского фольклора»: Хрестоматия
Составитель В.Н. Морохин- М.:Высшая школа, 1986.
Интернет-ресурсы:
- matematik-sait.ucoz.ru›
- Картинка с
сайта - images.yandex.ru
- liubavyshka.ru›
Источник