第十一章 · 第一节
与三角形有关的线段
认识三角形,掌握三边关系与高、中线、角平分线

📖 知识点学习

🎯 学习目标

  • 理解三角形的概念,能正确识别三角形的边、顶点、角
  • 掌握三角形按边和按角的分类方法
  • 掌握三角形三边关系定理并能灵活运用
  • 理解三角形的高、中线、角平分线的概念及画法
知识点一:三角形的概念
📐 定义
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(triangle)。

三角形包含以下要素:

要素说明记法
顶点三条线段两两相交的交点,共3个顶点 A, B, C
组成三角形的三条线段,共3条边 AB, BC, CA
内角由两条边所组成的角,共3个∠A, ∠B, ∠C
💡 重要提示
三角形记作 △ABC,读作"三角形ABC"。三条线段必须"不在同一直线上"且"首尾顺次相接",否则不能构成三角形。
知识点二:三角形的分类

三角形可以按和按两种方式进行分类:

三角形
按边分类 ↓
不等边三角形
三边都不相等
等腰三角形
有两条边相等(腰)
等边三角形(三边都相等)
三角形
按角分类 ↓
锐角三角形
三个角都是锐角
直角三角形
有一个角是直角
钝角三角形
有一个角是钝角
知识点三:三角形三边关系
📐 定理
三角形任意两边之和大于第三边
三角形任意两边之差小于第三边
a + b > c,  a + c > b,  b + c > a
三边关系定理:任意两边之和大于第三边
💡 判断技巧
判断三条线段能否组成三角形,只需检查较短的两边之和是否大于最长边即可。若较短两边之和大于最长边,则一定能组成三角形;否则不能。
知识点四:三角形的高、中线、角平分线
名称定义特征
从三角形一个顶点向它的对边所在直线作垂线,顶点和垂足之间的线段 高与对边互相垂直
中线 连接三角形一个顶点与对边中点的线段 将三角形分成面积相等的两个三角形
角平分线 三角形一个内角的平分线与对边相交,顶点与交点之间的线段 将一个内角分成两个相等的角
💡 重要结论
  • 三角形有 3条高、3条中线、3条角平分线
  • 三条高所在的直线交于一点;三条中线交于一点;三条角平分线交于一点
  • 三角形的中线将三角形分成面积相等的两个三角形

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📝 例题精讲

💡 提示:点击「下一步」按钮,逐步查看详细解题过程
例题 1 判断三条线段能否组成三角形
下列长度的三条线段能否组成三角形?请说明理由。
(1)3, 4, 8    (2)3, 4, 7
🔍 解题过程
1 方法:判断三条线段能否组成三角形,只需检查较短的两边之和是否大于最长边
2 第(1)组 3, 4, 8:最长边是8,较短两边为3和4。
3 + 4 = 7 < 8,较短两边之和小于最长边,不能组成三角形。
3 第(2)组 3, 4, 7:最长边是7,较短两边为3和4。
3 + 4 = 7 = 7,较短两边之和等于最长边,不能组成三角形。(必须严格大于)
✅ (1) 3,4,8 不能组成三角形(3+4<8);(2) 3,4,7 不能组成三角形(3+4=7,不满足严格大于)
例题 2 已知两边求第三边的范围
已知三角形的两边长分别为 5 和 8,求第三边长的取值范围。
🔍 解题过程
1 设第三边为 x:根据三角形三边关系定理,任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边。
2 列不等式:
由两边之和大于第三边:5 + 8 > x,即 x < 13
由两边之差小于第三边:8 - 5 < x,即 x > 3
3 综合:第三边 x 必须同时满足 3 < x < 13
即第三边大于两边之差(8-5=3),小于两边之和(8+5=13)。
✅ 第三边长的取值范围是:3 < x < 13
例题 3 等腰三角形求周长
已知等腰三角形的两边长分别为 3 和 7,求这个等腰三角形的周长。
🔍 解题过程
1 分析:等腰三角形有两条相等的边(腰),需要分情况讨论:哪条边是腰,哪条边是底。
2 情况一(腰为3,底为7):三边为 3, 3, 7。
检验:3 + 3 = 6 < 7,不能组成三角形,舍去。
3 情况二(腰为7,底为3):三边为 7, 7, 3。
检验:3 + 7 = 10 > 7,能组成三角形。
周长 = 7 + 7 + 3 = 17
✅ 等腰三角形的周长为 17(三边分别为 7, 7, 3)

🚀 拓展提升

🔺 三角形的稳定性

三角形具有稳定性:当三角形的三边长度确定后,三角形的形状和大小就完全确定了,不会变形。

  • 这是三角形独有的性质——四边形就不具有稳定性
  • 生活中广泛利用三角形的稳定性:桥梁桁架、起重机臂、屋顶支架、自行车车架等
  • 要使四边形稳定,可以在对角线处加一根杆,将其分成两个三角形

三角形的稳定性是几何学中非常重要的性质,在工程和建筑中有广泛应用。

📐 三角形面积与高的关系

三角形的面积公式为:

S = ½ × 底 × 高

三角形的中线将三角形分成面积相等的两个三角形。这是因为中线将底边分成相等的两段,而高相同,所以两个小三角形面积相等。

  • 三条中线将三角形分成 6个面积相等 的小三角形
  • 等底等高的三角形面积相等
  • 三角形的高可能在三角形内部、边上或外部(取决于三角形的类型)

📏 三边关系的深入理解

三角形三边关系定理的本质是两点之间线段最短这一基本事实的体现。

|a - b| < c < a + b

其中 a, b 为已知两边,c 为第三边。这个不等式给出了第三边的精确范围。

💡 在解决等腰三角形问题时,一定要分情况讨论哪条边是腰、哪条边是底,并且要检验每种情况是否满足三边关系。

✏️ 练习巩固

💡 提示:每道题作答后会立即显示解析,请认真思考后再作答
第 1 题 ★☆☆ 基础
下列长度的三条线段,能组成三角形的是?
A2, 3, 6
B3, 4, 9
C3, 5, 7
D1, 2, 3
第 2 题 ★★☆ 巩固
已知三角形两边长分别为 4 和 9,则第三边长的取值范围是?
A4 < x < 9
B5 < x < 13
C1 < x < 13
D5 < x < 9
第 3 题 ★★☆ 巩固
等腰三角形一边长为 5,周长为 21,则其底边长为多少?
A5
B11
C5 或 11
D无法确定
第 4 题 ★★☆ 巩固
填空:三角形的三条中线将三角形分成 ______ 个面积相等的小三角形。
第 5 题 ★★★ 拓展
一个三角形的三边长分别为 x, x+1, x+2(x为正整数),则 x 的取值范围是?(填 x 的最小整数值)

🧠 知识点问答

老师来考考你!下面的问题都来自本节课的知识点,看看你掌握了多少。每次点击"再考一次"题目顺序都会随机打乱哦!
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课程完成!

恭喜你完成了「与三角形有关的线段」的学习!

📌 本节核心要点回顾:
① 三角形由不在同一直线上的三条线段首尾顺次相接组成
② 任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边
③ 三角形有3条高、3条中线、3条角平分线
④ 三角形具有稳定性,中线将三角形分成面积相等的两部分

✏️ 做练习题