19.2.1 矩形的性质(一)
教学目标
1、掌握矩形的概念和性质,理解矩形与平行四边形的区别与联系.
2、会初步运用矩形的概念和性质来解决有关问题.
3、渗透运动联系、从量变到质变的观点.
教学重点和难点
重点是矩形的性质;难点是性质的灵活运用.
教学过程设计
一、用运动方式探索矩形的概念及性质
1、复习平行四边形的有关概念及边、角、对角线方面的性质.
2、复习平行四边形和四边形的关系.
3、用教具演示如图4-29中,从平行四边形到矩形的演变过程,得到矩形的概念,并理解矩形与平行四边形的关系.
分析:
(1)矩形的形成过程是平行四边形的一个角由量变到质变的变化过程.
(2)矩形只比平行四边形多一个条件:“有一个角是直角”,不能用“四个角都是直角的行四边形是矩形”来定义矩形.
(3)矩形是特殊的平行四边形,具有平行四边形的一切性质(共性),还具有它自己特殊的性质(个性).
(4)从边、角、对角线方面,让学生观察或度量猜想矩形的特殊性质.
①边:对边与平行四边形性质相同,邻边互相垂直(与性质定理1等价).
②角:四个角是直角(性质定理 1).
③对角钱:相等且互相平分(性质定理2).
4、证明矩形的两条性质定理及推论.
引导学生利用矩形与平行四边形的从属关系、矩形的概念以及全等三角形的知识,规范证明两条性质定理及推论.指出:推论叙述了直角三角形中线段的倍分关系,是直角三角形很重要的一条性质.
二、应用举例
例1已知:如图 4-30,矩形 ABCD,AB长8 cm ,对角线比 AD边长4 cm.求 AD的长及A到BD的距离AE的长.
分析:
(1)矩形四个角都是直角,因此矩形中的计算经常要用到直角三角形的性质,在此可以让学生作一个系统的复习,在直角三角形中,
边:
角:两锐角互余.
边角关系:30°角所对的直角边等于斜边的一半。
(2)利用方程的思想,解决直角三角形中的计算。设AD=xcm, 则对角线长(x+4)cm, 由题意,x2+82=(x+4)2.解得x=6.
(3)“直角三角形斜边上的高”是一个基本图形,利用面积公式,可得到两直角边、斜边及斜边上的高的一个基本关系式: AE×DB= AD×AB,解得 AE= 4.8cm.
例 2如图 4-31(a),在矩形 ABCD中,两条对角线交于点 O,∠AOD= 120°, AB= 4.求:
(1)矩形对角线长;(2)BC边的长;(3)若过O垂直于BD的直线交AD于E,交BC于F(图4-31(b)).求证: EF=BF, OF=CF;(4)如图4-31(c),若将矩形沿直线MN折叠,使顶点 B与D重合,M,N交AD于M,交BC于N.求折痕MN长.
分析:
(1)矩形ABCD的两条对角线AC,BD把矩形分成四个等腰三角形,即△AOB,△BOC,△COD和△DOA.让学生证明后熟记这个结论,以便在复杂图形中尽快找到解题的思路.
(2)由已知∠AOD= 120°及矩形的性质分解出基本图形“含30°角的直角三角形”,经过计算可解决(2),(3)题.
(3)第(4)题是用“折叠”方式叙述已知,利用轴对称的知识可以得到:折痕MN应为对角线BD的垂直平分钱,即为第(3)题中的EF.根据第(3)题结论:MN=BC=2NC=
例3已知:如图4-32(a),E是矩形ABCD边CB延长线上一点, CE= CA, F为AE中点.求证:BF⊥FD.
证法一如图4-32(a),由已知“CE=CA,F为AE中点”,联想到“等腰三角形三合一”的性质.
连结FC,证明∠1+∠2=90,问题转化为证明∠1=∠+3,这可通过△AFD≌△BFC(SAS)来实现.
证法二 如图4-32(b),由求证“BF⊥FD”联想“等腰三角形三线合一”,构造以DF为底边上高的等腰三角形,分别延长BF,DA交于G,连结BD,转化为证明△BDG为等腰三角形以及F为GB中点,这可通过△AGF≌△EBF(ASA)及GD=EC=AC=BD来实现。
三、师生共同小结
矩形与平行四边形的关系,如图4-33.指出由平行四边形得到矩形,只需要增加一个条件:一个角是直角.
矩形的概念及性质。
矩形中常利用直角三角形的性质进行计算和证明。
四、作业:课本第112页1,2题, 学习指要
补充题:
1、如图4-34,E为矩形ABCD对角线AC上一点,DE⊥AC于E,∠ADE: ∠EDC=2:3,求:∠BDE的度数.(答:18°)
2、如图4-35,折叠矩形ABCD纸片,先折出折痕BD,再折叠使A落在对角线BD上A′位置上,折痕为DG。AB=2,BC=1。求:AG的长。(答5-12)。