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第十八章 平行四边形
18.2.1 矩形的判定(第2课时)
一、温故知新(导)
1、通过上节课的学习,我们知道矩形是特殊的 ,它除了具有平行四边形的性质外,还具有(1) (2) .
2、我们可以通过定义判定一个平行四边形是否为矩形.除了定义外,我们如何判定一个平行四边形或四边形是矩形呢?这就是今天我们要学的内容,下面我们来看看今天的学习目标和重难点。
学习目标
1、会证明矩形的两个判定定理;
2、会用矩形定义及判定定理判定一个平行四边形或四边形是否为矩形,并能用它们解决问题.
学习重难点
重点:矩形的判定定理及应用;
难点:矩形的判定与性质的综合运用.
二、自我挑战(思)
1、矩形的对角线 .反过来,对角线 的平行四边形是矩形吗?
(1)猜想: .
(2)已知:如图,四边形ABCD是平行四边形,且AC=BD .
求证:四边形ABCD是矩形.
(3)结论
矩形的判定定理: 的平行四边形是矩形.
2、工人师傅在做门窗或矩形零件时,不仅要测量两组对边的长度是否相等,常常还要测量它们的两条对角线是否相等,以确保图形是矩形.你知道其中的道理吗?
工人师傅做门窗或矩形零件时,测量两组对边是否分别相等是为了验证: ; 再测量它们的两条对角线是否相等是为了验证: .
3、前面我们知道,矩形的四个角都是直角.它的逆命题成立吗?即四个角都是直角的四边形是矩形吗?进一步,至少有几个角是直角的四边形是矩形?
(1)猜想: .
(2)已知: 如图,在四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=90°.
求证:四边形ABCD是矩形.
(3)结论
矩形的判定定理: .
三、互动质疑(议、展)
1、思考填空:
(1)两组对边相等且 相等的四边形是矩形;
(2)对角线 的四边形是矩形;
(3)有 个角是直角的平行四边形是矩形;
(4) 有 个角是直角的四边形是矩形;
(5)对角线 的平行四边形是矩形.
2、实例:
如图,18.2-5,在 ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,且OA=OD,∠OAD=50°. 求∠OAB的度数.
四、清点战果(评)
今天你是否完成了学习目标?你的困惑解决了没?
五、一战成名(检)
1、在数学活动课上,老师让同学们判断一个四边形门框是否为矩形,下面是一个学习小组拟定的方案,其中正确的方案是( )
A.测量其中三个角是否为直角
B.测量两组对边是否相等
C.测量对角线是否相互平分
D.测量对角线是否相等
2、已知在 ABCD中,对角线AC,BD交于点O,添加下列条件后,能够得到四边形ABCD是矩形的是( )
A.OA=OC B.OB=OD C.AB∥CD D.AB2+BC2=AC2
3、如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O.下列条件不能判定平行四边形ABCD为矩形的是( )
A.AD=BC,AB∥CD B.AC=BD
C.∠BAD=∠ADC D.∠ABC=90°
4、如图,平行四边形ABCD添加一个条件 使得它成为矩形.(任意添加一
个符合题意的条件即可)
5、如图,四边形ABCD的对角线相交于点O,且OA=OB=OC=OD,∠AOB=60°,则AB:AC= .
6、如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC中点,四边形ABDE是平行四边形.
求证:四边形ADCE是矩形.
六、用
(一)必做题
1、如图,在四边形ABCD中,给出部分数据,若添加一个数据后,四边形ABCD是矩形,则添加的数据是( )
A.CD=4 B.CD=2 C.OD=2 D.OD=4
2、工人师傅在做矩形门窗时,不仅要测量两组对边的长度是否分别相等,还要测量它们的两条对角线是否相等,以确定门窗是否为矩形.这样做的依据是( )
A.矩形的两组对边分别相等
B.矩形的两条对角线相等
C.有一个角是直角的平行四边形是矩形
D.对角线相等的平行四边形是矩形
3、不能判断四边形ABCD是矩形的是(O为对角线的交点)( )
A.AB=CD,AD=BC,∠A=90° B.OA=OB=OC=OD
C.ABCD,AC=BD D.ABCD,OA=OC,OB=OD
4、如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,点E,F在AC上,且AE=CF,连接BE,ED,DF,FB.若添加一个条件使四边形BEDF是矩形,则该条件可以是 .(填写一个即可)
5、如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,E、F在对角线AC上,且AE=CF,OE=OD,求证:四边形EBFD是矩形.
(二)选做题
6、如图,在平行四边形ABCD中,E为线段AD的中点,延长BE与CD的延长线交于点F,连接AF,BD,∠BDF=90°.
(1)求证:四边形ABDF是矩形;
(2)若BC=4,DF=3,求四边形ABCF的面积S.
7、如图,在 ABCD中,过点D作DE⊥AB于点E,点F在边CD上,CF=AE,连接AF,BF.
(1)求证:四边形BFDE是矩形.
(2)已知∠DAB=60°,AF是∠DAB的平分线,若AD=6,则 ABCD的面积为 .
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第十八章 平行四边形
18.2.1 矩形的判定(第2课时)
一、温故知新(导)
1、通过上节课的学习,我们知道矩形是特殊的 平行四边形 ,它除了具有平行四边形的性质外,还具有(1) 矩形的四个角都是直角; (2) 矩形的对角线相等 .
2、我们可以通过定义判定一个平行四边形是否为矩形.除了定义外,我们如何判定一个平行四边形或四边形是矩形呢?这就是今天我们要学的内容,下面我们来看看今天的学习目标和重难点。
学习目标
1、会证明矩形的两个判定定理;
2、会用矩形定义及判定定理判定一个平行四边形或四边形是否为矩形,并能用它们解决问题.
学习重难点
重点:矩形的判定定理及应用;
难点:矩形的判定与性质的综合运用.
二、自我挑战(思)
1、矩形的对角线 相等 .反过来,对角线 相等 的平行四边形是矩形吗?
(1)猜想: 对角线相等的平行四边形是矩形 .
(2)已知:如图,四边形ABCD是平行四边形,且AC=BD .
求证:四边形ABCD是矩形.
证明:∵ 四形边ABCD是平行四边形,
∴ AB=DC,AB∥DC,
又 AC=BD,BC=CB,
∴ △ABC≌△DCB (SSS),
∴ ∠ABC=∠DCB,
∵ AB∥DC,
∴ ∠ABC+∠DCB=180°
∴ ∠ABC=90°,
∴ 四边形ABCD是矩形.
(3)结论
矩形的判定定理: 对角线相等 的平行四边形是矩形.
2、工人师傅在做门窗或矩形零件时,不仅要测量两组对边的长度是否相等,常常还要测量它们的两条对角线是否相等,以确保图形是矩形.你知道其中的道理吗?
工人师傅做门窗或矩形零件时,测量两组对边是否分别相等是为了验证: 它是否是平行四边形 ; 再测量它们的两条对角线是否相等是为了验证: 这个平行四边形是否是矩形 .
3、前面我们知道,矩形的四个角都是直角.它的逆命题成立吗?即四个角都是直角的四边形是矩形吗?进一步,至少有几个角是直角的四边形是矩形?
(1)猜想: 有三个角是直角的四边形是矩形 .
(2)已知: 如图,在四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=90°.
求证:四边形ABCD是矩形.
证明:∵∠A=∠B=∠C=90° ,
∴∠D=90°,
∴∠A=∠C,∠B=∠D,
∴四边形ABCD是平行四边形,
又∵∠A=90°
∴四边形ABCD是矩形.
(3)结论
矩形的判定定理: 有三个角是直角的四边形是矩形 .
三、互动质疑(议、展)
1、思考填空:
(1)两组对边相等且 对角线相等 相等的四边形是矩形;
(2)对角线 互相平分且相等 的四边形是矩形;
(3)有 一 个角是直角的平行四边形是矩形;
(4) 有 三 个角是直角的四边形是矩形;
(5)对角线 相等 的平行四边形是矩形.
2、实例:
如图,18.2-5,在 ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,且OA=OD,∠OAD=50°. 求∠OAB的度数.
解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC=,OB=OD=,
又∵OA=OD,
∴AC=BD,
∴四边形ABCD是矩形,
∴∠DAB=90°,
又∵∠OAD=50°,
∴∠OAB=40°.
四、清点战果(评)
今天你是否完成了学习目标?你的困惑解决了没?
五、一战成名(检)
1、在数学活动课上,老师让同学们判断一个四边形门框是否为矩形,下面是一个学习小组拟定的方案,其中正确的方案是( )
A.测量其中三个角是否为直角
B.测量两组对边是否相等
C.测量对角线是否相互平分
D.测量对角线是否相等
1、解:A、测量其中三个角是否为直角,能判定矩形;符合题意;
B、测量两组对边是否相等,能判定平行四边形;不符合题意;
C、测量对角线是否相互平分,能判定平行四边形;不符合题意;
D、测量对角线是否相等,不能判定形状;不符合题意;
故选:A.
2、已知在 ABCD中,对角线AC,BD交于点O,添加下列条件后,能够得到四边形ABCD是矩形的是( )
A.OA=OC B.OB=OD C.AB∥CD D.AB2+BC2=AC2
2、解:A、∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,故选项A不符合题意;
B、四边形ABCD是平行四边形,添加条件OB=OD后,
不能判定四边形ABCD是矩形,故选项B不合题意;
C、∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,故选项C不符合题意;
D、∵AB2+BC2=AC2,
∴∠ABC=90°,
∴AB⊥BC,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴四边形ABCD是矩形,故选项D符合题意.
故选:D.
3、如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O.下列条件不能判定平行四边形ABCD为矩形的是( )
A.AD=BC,AB∥CD B.AC=BD
C.∠BAD=∠ADC D.∠ABC=90°
3、解:A.根据一组对边相等,一组对边平行,不能判定平行四边形ABCD为矩形,故此选项符合题意;
B.根据对角线相等的平行四边形是矩形能判定平行四边形ABCD为矩形,故此选项不符合题意;
C.∵平行四边形ABCD中,AB∥CD,
∴∠BAD+∠ADC=180°,
又∵∠BAD=∠ADC,
∴∠BAD=∠ADC=90°,
根据有一个角是直角的平行四边形是矩形能判定平行四边形ABCD为矩形,故此选项不符合题意;
D.根据有一个角是直角的平行四边形是矩形能判定平行四边形ABCD为矩形,故此选项不符合题意;
故选:A.
4、如图,平行四边形ABCD添加一个条件 使得它成为矩形.(任意添加一
个符合题意的条件即可)
4、解:∠B=90°,
理由是:∵四边形ABCD是平行四边形,∠B=90°,
∴四边形ABCD是矩形,
故答案为:∠B=90°.
5、如图,四边形ABCD的对角线相交于点O,且OA=OB=OC=OD,∠AOB=60°,则AB:AC= .
5、解:∵OA=OB=OC=OD,
∴AC=BD,
∴四边形ABCD是矩形;
∵∠AOB=60°,OA=OB,
∴△AOB是等边三角形,
∴AB=AO=BO=AC,
∴AB:AC=1:2,
故答案为:1:2.
6、如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC中点,四边形ABDE是平行四边形.
求证:四边形ADCE是矩形.
6、证明:∵四边形ABDE是平行四边形,
∴AE∥BC,AE=BD,
∵D为BC中点,
∴CD=BD,
∴CD∥AE,CD=AE,
∴四边形ADCE是平行四边形,
∵AB=AC,D为BC中点,
∴AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,
∴平行四边形ADCE是矩形.
六、用
(一)必做题
1、如图,在四边形ABCD中,给出部分数据,若添加一个数据后,四边形ABCD是矩形,则添加的数据是( )
A.CD=4 B.CD=2 C.OD=2 D.OD=4
1、解:添加OD=4时,四边形ABCD是矩形,理由如下:
∵OA=OC=4,OB=OD=4,
∴四边形ABCD是平行四边形,AC=BD=8,
∴平行四边形ABCD是矩形,
故选:D.
2、工人师傅在做矩形门窗时,不仅要测量两组对边的长度是否分别相等,还要测量它们的两条对角线是否相等,以确定门窗是否为矩形.这样做的依据是( )
A.矩形的两组对边分别相等
B.矩形的两条对角线相等
C.有一个角是直角的平行四边形是矩形
D.对角线相等的平行四边形是矩形
2、解:∵两组对边相等的四边形是平行四边形,对角线相等的平行四边形是矩形,
∴不仅要测量两组对边的长度是否分别相等,常常还要测量它们的两条对角线是否相等,以确保图形是矩形,
故选:D.
3、不能判断四边形ABCD是矩形的是(O为对角线的交点)( )
A.AB=CD,AD=BC,∠A=90° B.OA=OB=OC=OD
C.ABCD,AC=BD D.ABCD,OA=OC,OB=OD
3、解:∵AB=CD,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
又∵∠A=90°,
∴四边形ABCD是矩形,故选项A不符合题意;
∵OA=OB=OC=OD,
∴OA=OC,OB=OD,AC=BD,
∴四边形ABCD是矩形,故选项B不符合题意;
∵AB∥CD且AB=CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
又∵AC=BD,
∴四边形ABCD是矩形,故选项C不符合题意;
∵AB∥CD且AB=CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,OB=OD,故选项D不能判断四边形ABCD是矩形,符合题意;
故选:D.
4、如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,点E,F在AC上,且AE=CF,连接BE,ED,DF,FB.若添加一个条件使四边形BEDF是矩形,则该条件可以是 .(填写一个即可)
4、解:OE=BD,
理由:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AO=CO,BO=DO,
∵AE=CF,
∴AO-AE=CO-CE.
即EO=FO.
∴四边形BEDF为平行四边形,
∴OE=OF,OB=OD,
∵OE=BD,
∴BD=EF,
∴四边形BEDF是矩形.
故答案为:OE=BD.
5、如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,E、F在对角线AC上,且AE=CF,OE=OD,求证:四边形EBFD是矩形.
5、证明:在平行四边形ABCD中,
∵对角线AC、BD相交于点O,
∴OB=OD,OA=OC,
∵AE=CF,
∴OE=OF,
∴四边形EBFD是平行四边形,
∵OE=OD,
∴OE=OD=OF=OB,
即EF=BD,
∴四边形EBFD是矩形.
(二)选做题
6、如图,在平行四边形ABCD中,E为线段AD的中点,延长BE与CD的延长线交于点F,连接AF,BD,∠BDF=90°.
(1)求证:四边形ABDF是矩形;
(2)若BC=4,DF=3,求四边形ABCF的面积S.
6、(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
即AB∥DF,
∴∠ABF=∠BFD,∠BAD=∠ADF,
∵E为线段AD的中点,
∴AE=DE,
在△ABE与△DFE中,,
∴△ABE≌△DFE(AAS),
∴BE=EF,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵∠BDF=90°,
∴四边形ABDF是矩形;
(2)解:四边形ABCD是平行四边形,
∴BC=AD,
∵四边形ABDF是矩形,
∴AD=BF,
∴BC=BF=4,
∵BD⊥CF,
∴CD=DF=3,
∴BD===,
∴四边形ABCF的面积S=△BCD+矩形ABDF=××3+×3=.
7、如图,在 ABCD中,过点D作DE⊥AB于点E,点F在边CD上,CF=AE,连接AF,BF.
(1)求证:四边形BFDE是矩形.
(2)已知∠DAB=60°,AF是∠DAB的平分线,若AD=6,则 ABCD的面积为 .
7、(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴DC∥AB,DC=AB,
∵CF=AE,
∴CD-CF=AB-AE,
∴DF=BE且DC∥AB,
∴四边形BFDE是平行四边形,
又∵DE⊥AB,
∴∠DEB=90°,
∴平行四边形BFDE是矩形;
(2)解:∵∠DAB=60°,AD=6,DE⊥AB,
∴∠ADE=30°,
∴AE=AD=3,DE=AE=3,
由(1)得:四边形DFBE是矩形,
∴BF=DE=3,∠ABF=90°,
∵AF平分∠DAB,
∴∠FAB=∠DAB=30°,
∴AB=BF=×3=9,
∴ ABCD的面积=AB×DE=9×3=27.
故答案为:27.
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