一、平行直線
1.一直線和平行線夾的角
∠1與∠4是同位角,同位角相等;
∠2與∠4是內(nèi)錯角,內(nèi)錯角相等;
∠1與∠2是對頂角,對頂角相等(兩條直線相交一定會產(chǎn)生對頂角);
∠3與∠4是同旁內(nèi)角,同旁內(nèi)角互補.
互補:相對概念關(guān)系,一個平角被一個射線分為兩部分,則兩部分角度互為補角,相加為180°
∠1+∠3=180° ∠1是∠3的補角
互余: 相對概念關(guān)系,一個直角被一分為2,則兩部分角度互余,兩個角度相加為90°,則互余。
∠A+∠B=90° ∠A是∠B的補角
2.直線被一組平行線截得的線段成比例
二、三角形
1.三角形分類
根據(jù)角度將三角形分類:
- 鈍角三角形:△中有一個角為鈍角時,90°<鈍角<180°
- 直角三角形:△中有一個角為直角時,直角=90°
- 銳角三角形:△中三個內(nèi)角均為銳角時,0°<銳角<90°
2. 三角形內(nèi)角之和
∠1 +∠2 +∠3=π 三角形的外角等于不相鄰的兩個內(nèi)角之和.
三角形外角之和為360°
3. 三角形三邊關(guān)系
任意兩邊之和大于第三邊,即a+b>c.
任意兩邊之差小于第三邊,即a-b<c.
作用:
①利用三邊關(guān)系判斷三個長度是否可以組成三角形
②已知兩個邊長,求第三邊的取值范圍
4.三角形中位線
連接三角形兩邊中點的[線段]
三角形的中位線平行于三角形的第三邊,并且等于第三邊的二分之一
5.三角形面積
5.1 基本面積公式
已知底和高:
已知兩邊和夾角:(C是ab邊所夾的角)
已知三邊(秦九韶公式):,其中
5.2底邊共線高相同的模型:
共頂點、底邊共線,則面積比=底之比
5.3底邊相同而高不同的模型
三角形面積比=高之比
5.4 平行直線之間的三角形
如果兩個三角形底高均相同,則面積相等
平行直線之間的垂線段均相同
共用
5.5 特殊三角形面積
直角三角形
勾股定理:
常用勾股數(shù):
- 3,4,5
- 6,8,10
- 5,12,13
- 7,24,35
- 8,15,17
- 9,12,15
等腰直角三角形的三邊之比為:
等腰直角三角形的面積為:(a為直角邊,c為斜邊)
內(nèi)角為30°、60°、90°的直角三角形三邊之比為
等邊三角形
等邊三角形高與邊的比為
等邊三角形的面積為,其中a為邊長
等邊三角形高(中線長):
5.6 鳥頭定理
兩個三角形中有一個角相等或互補,這兩個三角形叫作共角三角形.
共角三角形的面積比等于對應(yīng)角(相等角或互補角)兩夾邊的乘積之比.
如圖,在的正弦值相同,所以
5.7 燕尾定理
在三角形ABC中, AD, BE, CF相交于同一點O,
那么
上述定理給出了一個新的轉(zhuǎn)化面積比與線段比的手段,因為△ABO和△ACO的形狀很像燕子的尾巴,所以這個定理被稱為燕尾定理.該定理在許多幾何題目中都有著廣泛的運用,它的特殊性在于,它可以存在于任何一個三角形之中,為三角形中的三角形面積對應(yīng)底邊之間提供互相聯(lián)系的途徑
5.8 塞瓦定理
5.9 全等與相似
全等
(1) 定義
兩個三角形形狀相同,大小相同,則稱兩者全等.
(2) 判別
可以通過 邊邊邊(SSS), 邊角邊(SAS), 角邊角(ASA), 角角邊(AAS) 來判斷
(3) 性質(zhì)
如果兩個三角形全等,則對應(yīng)邊、對應(yīng)角、面積均相等。用數(shù)學(xué)語言表達就是兩個三角形等價,這樣的兩個三角形具有相同的邊長、角、面積等
(4) 應(yīng)用
當(dāng)出現(xiàn)折疊、對稱、旋轉(zhuǎn)時,可以用全等分析.
相似
(1) 定義
兩個三角形形狀相同,大小成比例,則稱兩者相似.
(2) 判斷
只要有兩組內(nèi)角對應(yīng)相等即可
(3) 性質(zhì)
相似三角形(相似圖形)對應(yīng)邊的比相等(即為相似比),
相似三角形(相似圖形)的高、中線、角平分線的比也等于相似比
相似三角形(相似圖形)的周長比等于相似比,即
相似三角形(相似圖形)的面積比等于相似比的平方,即
二、四邊形
1.平行四邊形
平行四邊形兩邊長是a,b,如以a為底邊的高為h 面積為,周長
特點
- 邊的關(guān)系:AB平行且相等于CD
- 角的關(guān)系:鄰角互補
- 對角線的關(guān)系:對角線AC、BD相交且平分!
- 對角線交點O為中心對稱點
- 經(jīng)過中心O點的直線一定平分平行四邊形
- 對角線相交將平行四邊形分為了面積相等的四個三角形
-
平行四邊形
面積求法
2.矩形
矩形兩邊長為a,b ;面積為, 周長
,對角線
繼承了平行四邊形所有的性質(zhì)
- 角,每個內(nèi)角均為90°
- 對角線:對角線相等且平分
外接圓
4.菱形
菱形四邊邊長均為a,以a為底邊的高為h,面積為,其中
分別為對角線的長,周長為
繼承了平行四邊形所有的性質(zhì)
- 相鄰兩邊相等=四條邊均相等
- 對角線互相垂直且平分
- 對角線的交點將菱形分為了4個全等的直角三角形
垂美四邊形
四邊形中對角線相互垂直的四邊形
四邊形的命名一般是ABCD,根據(jù)命名的四個點之間一定是連續(xù)的關(guān)系!
5.正方形
正方形四邊邊長均為a, 四個內(nèi)角都是90。,面積為,周長為
.
繼承了平行四邊形所有的性質(zhì)
- 鄰邊垂直且相等
- 內(nèi)角均為90°
- 對角線之間相等、垂直且平分
- 對角線為內(nèi)角的角平分線
- 對角線交點0將正方形分為了4個全等的等腰直角三角形
- 對角線長度=
- 對角線相連之后正方形內(nèi)部共有8個等腰直角三角形
外接圓與內(nèi)切圓
6.梯形
梯形上底為a,下底為b,高為h,中位線,面積為
- 邊的關(guān)系上底//下底
- 角的關(guān)系同旁內(nèi)角互補
- 對角線交點0將梯形分為了固定比例的四塊面積
蝴蝶定理
S看作份
7.蝶形定理
蝶形定理為我們提供了解決不規(guī)則四邊形的面積問題的一個途徑.通過構(gòu)造模型,一方面可以使不規(guī)則四邊形的面積關(guān)系與四邊形內(nèi)的三角形相聯(lián)系;另一方面,也可以得到與面積對應(yīng)的對角線的比例關(guān)系.
(1)任意四邊形中的比例關(guān)系(“蝶形定理”)
有:
根據(jù)等比定理:
同理:
(2)梯形的蝶形定理及相似比例
(面積之比=相似比的平方)
在任意四邊形中,對角線相連構(gòu)成的四個三角形,都有 上??下=左??右
三、三角形的四心
1.內(nèi)心
1.1內(nèi)切圓的圓心
- 三條角平分線的交點(角平分線的點到角兩邊的距離相等)
- 內(nèi)心到三邊的距離相等
內(nèi)心將三角形分成了3塊,3個三角形面積成比例,面積之比=變成之比
-
一般三角形內(nèi)切圓半徑:
-
直角三角形內(nèi)切圓半徑:
(c為斜邊)
-
等邊三角形內(nèi)切圓半徑:
2.外心
外接圓的圓心;三邊中垂線的交點。
- 外心到3個頂點的距離相等
- 銳角三角形的外心在三角形內(nèi)
- 直角三角形的外心在斜邊的中點
- 鈍角三角形的外心在三角形外
正弦定理:
在任意△ABC中,角A、B、C所對的邊長分別為a、b、c,三角形外接圓的半徑為R,則有:
通用三角形外接圓半徑:
由正弦定理:
三角形面積:
得到
直接三角形外接圓半徑:
直接三角形斜邊中點到各頂點距離相等
等邊三角形外接圓半徑:
等邊三角形中:
求中垂線
3.重心
重心表示三條中線的交點
性質(zhì):
- 重心將中線分成長度為2: 1的兩段
- 重心到頂點的距離與重心到對邊中點的距離之比為2: 1
- 重心和三角形3個頂點組成的3個三角形面積相等
- 在平面直角坐標(biāo)系中, 重心的坐標(biāo)是頂點坐標(biāo)的算術(shù)平均值, 即
- 重心到三角形3個頂點距離的平方和最小
- 重心是三角形內(nèi)到三邊距離之積最大的點
4.垂心
三條高的交點
四、圓與扇形
1.角度弧度
把圓弧長度和半徑的比值稱為一個圓心角的弧度.
度與弧度的換算關(guān)系:
常用的角度與弧度對應(yīng)關(guān)系:
角度 | 30° | 45° | 60° | 90° | 180° | 360° |
---|---|---|---|---|---|---|
弧度 |
2.圓
圓的圓心為O , 半徑為r, 直徑為d,則
周長:
面積:
3.扇形
- 劣弧:小于半周長的弧長
- 優(yōu)弧:大于半周長的弧長
3.1 扇形弧長
其中為扇形圓心角的弧度數(shù),
為扇形圓心角的角度, r為扇形半徑.
3.2 扇形面積
其中為扇形圓心角的角度, r為扇形半徑.
3.3 圓心角和圓周角的關(guān)系
弧的兩個端點與圓心的連線構(gòu)成的角度為圓心角
孤的兩個端點與圓上弧以外的其他端點的任意一點連線構(gòu)成的角度為圓周角
- 圓心角=2圓周角
- 圓心角具有唯一性
- 圓周角可以有無窮多
扇形的核心參數(shù):
①圓心角
②半徑
多個扇形面積求解:
①若多個扇形的半徑相同,則可以利用總圓心角對應(yīng)求解
②若多個扇形的半徑不同,則分別求解每個扇形面積再相加
圓環(huán)的面積可以看做梯形的面積求解
五、三角形定理及常用結(jié)論
1.勾股定理
如果直角三角形的兩條直角邊分別為a ,b ,斜邊為c ,那么
常見的勾股數(shù)
- 3, 4, 5 ;
- 6, 8, 10 ;
- 5, 12, 13 ;
- 7, 24, 25 ;
- 8,15, 17
2.射影定理
原理:來源于三角形相似
斜高關(guān)系:
a和b表示直角邊, c表示斜邊,h表示斜邊上的高, 則
3.正弦定理
正弦定理:
在任意△ABC中,角A、B、C所對的邊長分別為a、b、c,三角形外接圓的半徑為R,則有:
正弦定理適用于兩類解三角形問題
- 已知三角形的任意兩角和一邊, 先求第三個角, 再根據(jù)正弦定理求出另外兩邊
- 已知三角形的兩邊與其中一邊所對的角, 先求另一邊所對的角(注意此角有兩解、 一解、 無解的可能), 再計算第三個角, 最后根據(jù)正弦定理求出第三邊
4.余弦定理
在△ABC中, 角A、B、C所對的邊分別為a, b, c ,則有:
其變式為:
余弦定理及其變式可用來解決以下兩類三角形問題
- 已知三角形的兩邊及其夾角, 先由余弦定理求出第三邊, 再由正弦定理求較短邊所對的角(或由余弦定理求第二個角), 最后根據(jù)“內(nèi)角和定理” 求得第三個角
- 已知三角形的三條邊, 先由余弦定理求出一個角, 再由正弦定理求較短邊所對的角(或由余弦定理求第二個角), 最后根據(jù)“內(nèi)角和定理” 求得第三個角
兩角互補時, 正弦值相同, 余弦值互為相反數(shù)
5.中線定理
AD為BC 邊上的中線,則有:
6.角平分線定理
AD為∠BAC的角平分線, 則有:
證明:過點B作AC的平行線用相似法或用等面積法.
求角平分線長度
斯庫頓定理: