人民教育出版社
利用等边三角形的性质和判定,可以发现并证明直角三角形的一个性质。
◎ 探究
如图15.3-8,在△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,测量∠A所对的直角边BC与斜边AB,你能得到什么结论?再画几个满足条件的三角形,你得到的结论还成立吗?证明你的结论。

图15.3-8
通过测量发现:在Rt△ABC中,如果∠A=30°,那么直角边BC等于斜边AB的一半。下面证明这一结论。
要证明$BC=\frac{1}{2}AB$,只要证明$2BC=AB$。为此可以构造长为2BC的线段,证明它和AB相等即可。
如图15.3-9,延长BC到D,使CD=BC,连接AD,则AC是BD的垂直平分线,所以AB=AD。又因为∠B=90°-∠BAC=90°-30°=60°,所以△ABD是等边三角形,所以BD=AB。又BD=2BC,所以$BC=\frac{1}{2}AB$。由此可以得到:
在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半。

图15.3-9

你还有其他证明方法吗?
利用等边三角形的性质和判定,可以发现并证明直角三角形的一个性质。
◎ 探究
如图15.3-8,在△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,测量∠A所对的直角边BC与斜边AB,你能得到什么结论?再画几个满足条件的三角形,你得到的结论还成立吗?证明你的结论。
图15.3-8
通过测量发现:在Rt△ABC中,如果∠A=30°,那么直角边BC等于斜边AB的一半。下面证明这一结论。
要证明$BC=\frac{1}{2}AB$,只要证明$2BC=AB$。为此可以构造长为2BC的线段,证明它和AB相等即可。
如图15.3-9,延长BC到D,使CD=BC,连接AD,则AC是BD的垂直平分线,所以AB=AD。又因为∠B=90°-∠BAC=90°-30°=60°,所以△ABD是等边三角形,所以BD=AB。又BD=2BC,所以$BC=\frac{1}{2}AB$。由此可以得到:
在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半。
图15.3-9
你还有其他证明方法吗?
答案:证明:
在AB上取点D,使BD=BC,连接CD。
∵ 在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,
∴ ∠B=90°-∠A=60°。
又∵ BD=BC,
∴ △BCD是等边三角形(有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形)。
∴ BC=BD=CD,∠BCD=60°。
∴ ∠ACD=∠ACB - ∠BCD = 90° - 60° = 30°。
∴ ∠ACD=∠A=30°,
∴ AD=CD。
又∵ CD=BC,
∴ AD=BC。
∵ AB=AD+BD,BD=BC,AD=BC,
∴ AB=2BC,
即 $BC=\frac{1}{2}AB$。
在AB上取点D,使BD=BC,连接CD。
∵ 在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,
∴ ∠B=90°-∠A=60°。
又∵ BD=BC,
∴ △BCD是等边三角形(有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形)。
∴ BC=BD=CD,∠BCD=60°。
∴ ∠ACD=∠ACB - ∠BCD = 90° - 60° = 30°。
∴ ∠ACD=∠A=30°,
∴ AD=CD。
又∵ CD=BC,
∴ AD=BC。
∵ AB=AD+BD,BD=BC,AD=BC,
∴ AB=2BC,
即 $BC=\frac{1}{2}AB$。
例5 图15.3-10是屋架设计图的一部分,点D是斜梁AB的中点,立柱BC,DE垂直于横梁AC,AB=7.4 m,∠A=30°。求立柱BC,DE的长。
解:∵ DE⊥AC,BC⊥AC,∠A=30°,
∴ $BC=\frac{1}{2}AB$,$DE=\frac{1}{2}AD$。
∴ $BC=\frac{1}{2}×7.4=3.7$。
又 $AD=\frac{1}{2}AB$,
∴ $DE=\frac{1}{2}AD=\frac{1}{2}×3.7=1.85$。
答:立柱BC的长是3.7 m,DE的长是1.85 m

图15.3-10
解:∵ DE⊥AC,BC⊥AC,∠A=30°,
∴ $BC=\frac{1}{2}AB$,$DE=\frac{1}{2}AD$。
∴ $BC=\frac{1}{2}×7.4=3.7$。
又 $AD=\frac{1}{2}AB$,
∴ $DE=\frac{1}{2}AD=\frac{1}{2}×3.7=1.85$。
答:立柱BC的长是3.7 m,DE的长是1.85 m
图15.3-10
答案:解:∵ $DE⊥ AC$,$BC⊥ AC$,$∠ A=30°$,
∴ 根据直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半,可得
$BC=\frac{1}{2}AB$,$DE=\frac{1}{2}AD$。
∵ $AB=7.4\ \mathrm{m}$,
∴ $BC=\frac{1}{2}×7.4=3.7\ \mathrm{m}$。
又∵ 点D是斜梁AB的中点,
∴ $AD=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×7.4=3.7\ \mathrm{m}$,
∴ $DE=\frac{1}{2}AD=\frac{1}{2}×3.7=1.85\ \mathrm{m}$。
答:立柱BC的长是3.7 m,DE的长是1.85 m。
∴ 根据直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半,可得
$BC=\frac{1}{2}AB$,$DE=\frac{1}{2}AD$。
∵ $AB=7.4\ \mathrm{m}$,
∴ $BC=\frac{1}{2}×7.4=3.7\ \mathrm{m}$。
又∵ 点D是斜梁AB的中点,
∴ $AD=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×7.4=3.7\ \mathrm{m}$,
∴ $DE=\frac{1}{2}AD=\frac{1}{2}×3.7=1.85\ \mathrm{m}$。
答:立柱BC的长是3.7 m,DE的长是1.85 m。