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八年级上册 · 第十三章 三角形

13.1 三角形的概念

三角形小学就认识了。这一节把它说准确:什么样的三条线段才围成三角形,边、顶点、角怎样用符号写,按边怎样分类,复杂的图里怎样把三角形数全。

本节导读 先修:6.2 线段、6.3 角 · 本节路线

要用到:线段的表示(回看 6.2)、角的表示(回看 6.3);小学认识的锐角、直角、钝角三角形。

  1. 从摆三根筷子进入:碰在一起不等于围成三角形。
  2. 三角形的定义:两个条件缺一不可。
  3. 边、顶点、内角的符号;小写字母表示“对边”。
  4. 按边分类:等边三角形是特殊的等腰三角形。
  5. 在复合图形里有序地数三角形,不重不漏。
  6. 点阵上拖顶点,练习与中考真题。

桌上有三根筷子。点下面的按钮,看三种摆法:

小雨说:“只要三根筷子两两碰在一起,摆出来的就是三角形。”她说得对吗?

B。交叉摆时三根两两碰着,却伸出了头,多出来的部分不属于围成的图形;排成一条线时也一根接一根,可什么也没围住。C 不对:三根长短不同也能摆成三角形。

这一节先把“三角形”说准确,再学怎样给它的边、角起名字,怎样分类,怎样在图里把三角形数全。

1. 先认识几个词:三角形,边、顶点、内角

前置知识:线段(回看 6.2)、角(回看 6.3)。点一点,看哪种才是三角形:

直觉微图解 ①三条线段,两个条件缺一不可

三角形: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。组成它的三条线段叫边;相邻两边的公共端点叫顶点;相邻两边组成的角叫三角形的内角,简称三角形的角。

符号:顶点是 \(A\)、\(B\)、\(C\) 的三角形记作 \(\triangle ABC\),读作“三角形 \(ABC\)”。顶点 \(A\) 所对的边 \(BC\) 记作 \(a\),\(B\) 所对的边 \(CA\) 记作 \(b\),\(C\) 所对的边 \(AB\) 记作 \(c\)。

直觉微图解 ②小写字母和大写字母“面对面”

核心概念 ③对边 ≠ 从这个顶点出发的边

\(AB\)、\(AC\) 从 \(A\) 出发,夹成 \(\angle A\);\(a\) 是 \(A\) 对面、不经过 \(A\) 的那条边 \(BC\)。在 \(\triangle PQR\) 里,\(q\) 就是 \(PR\)。

核心概念 ④换个字母顺序,还是同一个三角形

\(\triangle ABC\)、\(\triangle BCA\)、\(\triangle CAB\) 三个顶点完全一样,是同一个三角形。数三角形时只算一次。

例 1(示范:跟老师走一遍思考过程)

点 \(D\) 在 \(\triangle ABC\) 的边 \(AC\) 上,连接 \(BD\)。在 \(\triangle BDC\) 中,\(\angle BDC\) 的对边是哪条?边 \(DC\) 所对的角是哪个?

① 读懂题意:图里不止一个三角形。先认准题目说的是哪一个:\(\triangle BDC\),它的三个顶点是 \(B\)、\(D\)、\(C\)。

提示:“对”就是“不经过”

\(\angle BDC\) 的顶点是 \(D\)。三条边里哪条不经过 \(D\)?

看完整示范
② 想办法:只看 \(\triangle BDC\) 的三条边 \(BD\)、\(DC\)、\(BC\)。顶点 \(D\) 的对边不经过 \(D\);边 \(DC\) 的对角,顶点是不在 \(DC\) 上的那个点。
③ 执行:不经过 \(D\) 的边是 \(BC\),所以 \(\angle BDC\) 的对边是 \(BC\)。不在 \(DC\) 上的顶点是 \(B\),所以 \(DC\) 所对的角是 \(\angle DBC\)。
执行中检查:\(\angle DBC\) 写三个字母,不能只写 \(\angle B\):\(B\) 处有 \(\angle ABD\)、\(\angle DBC\)、\(\angle ABC\) 三个角,只写一个字母分不清。

④ 回头看:同一条线段 \(BC\),在 \(\triangle BDC\) 里对着 \(\angle BDC\),在 \(\triangle ABC\) 里对着 \(\angle A\)。说“对边”“对角”之前,先说清是哪个三角形。

自己试试:在 \(\triangle EFG\) 中,边 \(f\) 指的是哪条线段?

C。\(f\) 是顶点 \(F\) 的对边,不经过 \(F\) 的那条边是 \(EG\)。A、B 都从 \(F\) 出发,是夹成 \(\angle F\) 的两边。

2. 核心点:按边分类,等边是特殊的等腰

按角分类小学就会:锐角三角形、直角三角形、钝角三角形。按边:有两边相等的三角形叫等腰三角形,相等的两边叫腰,另一边叫底边,两腰的夹角叫顶角,腰和底边的夹角叫底角。三边都相等的三角形叫等边三角形。

判断要靠条件:示意图看着像直角不算证明。判断所讨论的三角形是直角三角形,要有它的两边垂直或某个内角为 \(90^\circ\) 等已知条件。例如,在 \(\triangle ABC\) 中,已知 \(AC\perp BC\),才能据此判断 \(\angle C\) 是直角。

\(\color{#2F7A56}{\underbrace{\text{等边三角形}}_{\text{三边都相等}}}\;\text{是一种特殊的}\;\color{#966524}{\underbrace{\text{等腰三角形}}_{\text{有两边相等}}}\)

三边都相等,当然“有两边相等”。所以按边分类要分两层:先分成三边都不相等的三角形和等腰三角形,再把等腰三角形分成底边和腰不相等的、等边三角形。

直觉微图解 ⑤每个三角形落进哪个框

例 2(示范)

在 \(\triangle KLM\) 中,\(KL=LM=8\) cm,\(KM=5\) cm。它是什么三角形?说出它的腰、底边、顶角和底角。

① 读懂题意:已知三条边的长度,要按边分类,再找各部分的名字。

提示:先找相等的两边

哪两条边相等?它们的公共端点是哪个点?

看完整示范
② 想办法:\(KL=LM\),有两边相等,是等腰三角形;\(KM\) 和它们不等,不是等边三角形。
③ 执行:腰是 \(KL\)、\(LM\),底边是 \(KM\)。两腰的公共端点是 \(L\),顶角是 \(\angle L\);底角是 \(\angle K\)、\(\angle M\)。
执行中检查:顶角的两边应该都是腰:\(\angle L\) 的两边是 \(LK\)、\(LM\) ✓。

④ 回头看:顶角由“哪两边相等”决定,不由画在最上面的点决定。把图转个方向,顶角还是 \(\angle L\)。

自己试试:一个三角形三条边都是 \(6\) cm。下面说法正确的是哪一个?

B。等腰三角形的条件是“有两边相等”,三边都相等,任取两边都相等,满足条件。选 A 是把两类当成了并列的;C 两头都错。

按边和按角的分类可以同时使用:有两边相等、又有一个直角的三角形,叫等腰直角三角形。

3. 核心点:在图里有序地数三角形

图里线段多了,三角形会互相重叠。数的时候先定一个标准(比如“以哪个点为顶点”“含不含某条线段”),再一个一个列出来,写成 \(\triangle ABD\) 这样的符号,不说“左边那个”。

直觉微图解 ⑥顶点都是 \(A\) 时,在 \(BC\) 上数线段

例 3(示范)

如图,点 \(D\) 在 \(BC\) 上,连接 \(AD\);点 \(E\) 在 \(AD\) 上,连接 \(BE\)。图中一共有几个三角形?

① 读懂题意:数的是所有三角形,大的、小的都算;三点在一条直线上的不算。

提示:按“含不含 \(BE\)”分两类

不含 \(BE\) 的三角形就是例题前面那种“从 \(A\) 往 \(BC\) 连线”的图;含 \(BE\) 的,看 \(BE\) 和哪些线段围成三角形。

基础示范(可收起)
② 想办法:先分类再列举,每类按字母顺序写。
③ 执行:不含 \(BE\):\(\triangle ABD\)、\(\triangle ADC\)、\(\triangle ABC\),3 个。含 \(BE\):\(\triangle ABE\)、\(\triangle BED\),2 个。共 \(5\) 个。
执行中检查:\(B\)、\(E\)、\(C\) 能组成三角形吗?图里没有连 \(EC\),不算。\(A\)、\(E\)、\(D\) 在一条直线上,不算。

④ 回头看:每找一个,就检查三条边是不是都画在图上、三点是不是不共线。

自己试试:点 \(D\)、\(E\) 分别在 \(\triangle ABC\) 的边 \(BC\)、\(AC\) 上,连接 \(AD\)、\(BE\),它们交于点 \(O\)。图中一共有几个三角形?

C。含点 \(O\) 的:\(\triangle ABO\)、\(\triangle BOD\)、\(\triangle AOE\),3 个;不含 \(O\) 的:\(\triangle ABC\)、\(\triangle ABD\)、\(\triangle ADC\)、\(\triangle ABE\)、\(\triangle BEC\),5 个。共 8 个。只答 4 个,是只数了三个小块 \(\triangle ABO\)、\(\triangle BOD\)、\(\triangle AOE\),再加上大的 \(\triangle ABC\),漏了拼成的 \(\triangle ABD\)、\(\triangle ADC\)、\(\triangle ABE\)、\(\triangle BEC\)。\(O\)、\(D\)、\(C\)、\(E\) 围成的是四边形,不算。

4. 用之前必查:三大翻车现场

翻车现场 ①(最高频!)“等边三角形不是等腰三角形”
❌ 典型错解:按边分成“不等边、等腰、等边”三个并列的类。
✅ 看图秒懂:等边三角形这个框画在等腰三角形里面。三边相等,就一定有两边相等。
翻车现场 ②把 \(a\) 当成“从 \(A\) 出发的边”
❌ 典型错解:在 \(\triangle ABC\) 里写“\(a=AB\)”,或把 \(a\) 标在顶点 \(A\) 旁边。
✅ 一眼看清:\(a\) 是 \(A\) 的对边 \(BC\),标在边 \(BC\) 旁边。
翻车现场 ③数三角形漏了、重了
❌ 典型错解:只数“一眼看见”的小块;或把 \(\triangle ABD\)、\(\triangle DBA\) 算成两个。
✅ 一眼看清:定一个标准有序地列,拼成的大三角形也要列;三个顶点相同就是同一个。

① 在点阵上拖出三角形

拖动顶点 \(A\)、\(B\)、\(C\)(只能落在点阵的点上),或点一下顶点再用方向键移动。边是否相等、角是什么类型,都由坐标算出;相等的边上画着同样的小短线。

② 进阶:拼出指定的三角形

按目标拖动三个顶点。拼成了会提示;点“换一个目标”再来。

③ 小棒工坊:自己搭,再有序地数

取一样长的单位棒,分别试用 3、5、7 根,也可试 9、12 根。每轮用完所选根数,自己设计方案,再数出所有等边三角形。可在纸上照着点名复现,或用实物摆好后录入。

本工坊限定为下方 4 行、每行 4 点的三角网格,只能沿相邻两点放一根棒:棒不折、不重叠,共边只用一根。只数三边沿网格直线、每边由 1~3 根棒接成的等边三角形;三边必须闭合、顶点不共线,大的也算,同一组三个顶点只算一次。这里只核对你的方案,不求所有摆法的最大值。

点两点间的短线放棒,再点撤棒;键盘 Tab 选短线,空格或回车操作。换棒数会清空本轮。图中淡线只是可放位置。

纸上方案录入 / 查看当前棒清单

先放棒并写下自己的计数。说明只留在本页,系统不会判定你已做过实物操作。
本轮搭建痕迹(刷新后清空)

还没有放棒。

从易到难排好了。卡住时先展开提示。

直接用

1. 在 \(\triangle XYZ\) 中,边 \(z\) 指的是哪条线段?

A。\(z\) 是 \(Z\) 的对边,不经过 \(Z\) 的是 \(XY\)。B、C 都经过 \(Z\)。

2. 在等腰三角形 \(GHK\) 中,\(GH=HK\)。它的底边和顶角分别是什么?

B。腰是相等的 \(GH\)、\(HK\),剩下的 \(GK\) 是底边;两腰的公共端点是 \(H\),顶角是 \(\angle H\)。A、C 都把一条腰当成了底边。

易错

3. 下面关于三角形的说法,正确的是哪一个?

C。A 漏了“首尾顺次相接”,三条线段可以交叉着伸出头;B 漏了“不在同一条直线上”,三条线段在一条直线上首尾相接,什么也围不出。

4. 下面对三角形按边分类,正确的是哪一种?

提示

想一想:一个等边三角形,在 A 的分法里属于哪一类?会不会同时属于两类?

B。在 A 里,一个等边三角形既属于“等腰三角形”又属于“等边三角形”,重复了。分类要标准统一、不重不漏。

5. 如图,点 \(D\)、\(E\) 分别在 \(\triangle ABC\) 的边 \(AB\)、\(AC\) 上,连接 \(DE\)、\(BE\)。图中一共有几个三角形?

提示

按“含不含 \(BE\)”分类。含 \(BE\) 的三角形,第三个顶点可以是 \(A\)、\(D\)、\(C\) 中的哪些?

C。不含 \(BE\):\(\triangle ADE\)、\(\triangle ABC\);含 \(BE\):\(\triangle ABE\)、\(\triangle BDE\)、\(\triangle BEC\)。共 5 个。答 3 个是只数了三块小的 \(\triangle ADE\)、\(\triangle BDE\)、\(\triangle BEC\);答 4 个多半漏了大的 \(\triangle ABC\) 或 \(\triangle ABE\)。\(D\)、\(E\)、\(C\) 之间没有连 \(DC\),不算。

挑战

6. 在 \(\triangle ABC\) 的边 \(BC\) 上,除 \(B\)、\(C\) 外另取 \(6\) 个点,把它们都和 \(A\) 连起来。图中一共有几个三角形?

A BD EF GH IC
提示 1:每个三角形都以 \(A\) 为顶点

另两个顶点在 \(BC\) 上。\(BC\) 上一条线段对应一个三角形。

提示 2:按左端点数线段

\(BC\) 上一共 \(8\) 个点。左端点是最左边的点时,右端点有几个选择?下一个点呢?

C。\(BC\) 上共 \(8\) 个点,按左端点数线段:\(7+6+5+4+3+2+1=28\) 条,每条对应一个三角形。A 只数了相邻两点组成的 7 个小三角形;B 是 \(6+5+\dots+1\),把点数当成了 \(7\);D 是 \(8+7+\dots+1\),多算了一个点。

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