5.1 矩形(2)教案
教学 目标 1.经历矩形的判定定理的发现过程. 2.掌握矩形的判定定理“有三个角是直角的四边形是矩形. 3.掌握矩形的判定定理“对角线相等的平行四边形是矩形”.
重点 矩形的判定
难点 判定定理“对角线相等的平行四边形是矩形”的证明
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
课前回顾 1、矩形的定义:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形. 2、矩形的性质: 边:矩形的对边平行且相等. 角:矩形的四个角都是直角. 对角线:矩形的 两条对角线相等且互相平分. 回顾矩形的定义和性质. 为本节课矩形的学习做好铺垫.
导入新课 一位很有名望的木工师傅,招收了两名徒弟。一天,师傅有事外出,两徒弟就自己练习。他们各用一块四边形的废料做了一扇矩形式的门,做成之后,两人都说对方做的门不是矩形,而自己做的是矩形。 大徒弟说:“我用角尺量我做的门的任意三个角,发现他们都是直角,所以我做的这个门一定是矩形。”二徒弟说:“我用直尺量我做的门的两组对边和两条对角线,发现它们的长度相等,所以我做的门一定是矩形”. 根据它们的对话,你能肯定他们做的门一定是矩形吗? 讨论并动手操作解答问题。 通过实际问题的探讨达到梳理已学过知识的目的,同时也为本节课的顺利进行做好铺垫工作,让学生与学生展开对话。
讲授新课 大徒弟做的门是矩形吗? 已知: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°, ∴ ∠A + ∠B = 180°,∠B + ∠C = 180°, ∴AD∥BC, AB∥DC 。 ∴四边形ABCD是平行四边形。 ∵ ∠A=90°, ∴四边形ABCD是矩形。 定理1:有三个角是直角的四边形是矩形 几何语言: ∵四边形ABCD中, ∠A= ∠B= ∠C=90°, ∴四边形ABCD是矩形。 二徒弟做的门是矩形吗? 已知:在四边形ABCD中,AB=CD,AD=BC,AC=BD. 求证:四边形ABCD是矩形. 证明:∵AB=CD,AD=BC, ∴四边形ABCD是平行四边形. 又∵AC=BD,AD=BC,DC=CD, ∴△ADC≌△BCD(SSS). ∴∠ADC=∠BCD, 又∵在平行四边形ABCD中,AD∥BC, ∴∠ADC=90°, ∴四边形ABCD是矩形.(有一个角是直角的平行四边形是矩形) 定理2:对角线相等的平行四边形是矩形 几何语言: ∵在□ABCD中, AC=BD, ∴□ABCD是矩形。 针对练习: 判断下列命题是否正确,并说明理由。 (1)对角互补的平行四边形是矩形。 (2)一组邻角相等的平行四边形是矩形。 (3)对角线相等的四边形是矩形。 (4)内角都相等的四边形是矩形。 例1 已知:如图,M为 ABCD的AD边上的中点,且MB=MC,求证: ABCD是矩形. 证明:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AB=CD. ∵AM=DM,MB=MC, ∴△ABM≌△DCM. ∴∠A=∠D. ∵AB∥CD, ∴∠A+∠D=180°. ∴∠A=90°. ∴ ABCD是矩形. 例2、一张四边形的纸板ABCD的形状如图,它的两条对角线互相垂直。若要从这张纸板中剪出一个矩形,并使它的四个顶点分别落在四边形ABCD的四条边上,可怎么剪? 解:分别取AB、BC、CD、AD的中点E、F、G、H,依次连结EF,FG,GH,HE,沿四边形EFGH的各边剪,就能剪出符合要求的矩形. 证明:∵EF是△ABC的一条中位线. ∴EF ∥AC(三角形的中位线平行于第三边) ∵AC⊥BD ∴EF⊥BD ∵EH是△ABD的一条中位线 ∴EH∥BD(三角形的中位线平行于第三边) ∴EF⊥EH,即∠HEF=Rt ∠. 同理,∠EHG=Rt ∠, ∠HGF=Rt ∠ ∴四边形EFGH是矩形(有三个角是直角的四边形是矩形) 典例解析: 例 已知:如图,□ABCD的对角线AC,BD相交于点O,△AOB是等边三角形,AB=4 cm,求这个平行四边形的面积. 解:∵四边形ABCD是平行四边形, ∵△AOB是等边三角形, ∴AO=BO, ∴AC=BD, ∴□ABCD是矩形, 在Rt△ABC中, ∵AB=4,AC=8, 学生画图的方法,引出从角的角度探究“最少有几个直角的四边形是矩形”。 通过小组讨论交流,发现问题,得出猜想。 让学生独立完成例2的证明。 教师强调:证明文字命题的的基本格式,目的在于让学生养成规范证明的习惯,认识到数学基本功要靠平时锻炼。一定要重视 “数学基本功”。 从对角线的角度出发,运用矩形的前两个判定方法判定“对角线相等的平行四边形是矩形”。让学生通过证明,理解掌握矩形的第三种判定方法。 通过例题的证明进一步规范解题步骤。
巩固提升 1、四边形ABCD的对角线互相平分,要使它变为矩形,需要添加的条件是( ) A.AB=CD B.AC=BD C.AB=BC D.AD=BC 2、甲、乙、丙、丁四位同学到木工厂参观时,一木工师傅要他们拿尺子帮助检测一个窗框是否是矩形,他们各自做了如下检测:检测后,他们都说窗框是矩形,你认为最有说服力的是( ) A.甲量得窗框两组对边分别相等 B.乙量得窗框的对角线相等 C.丙量得窗框的一组邻边相等 D.丁量得窗框的两组对边分别相等且两条对角线也相等 3、已知:线段AB,BC,∠ABC=90°.求作:矩形ABCD.以下是甲、乙两同学的作业: 对于两人的作业,下列说法正确的是( ) A.两人都对 B.两人都不对 C.甲对,乙不对 D.甲不对,乙对 4、能够判断一个四边形是矩形的条件是( ) A 、对角线相等 B 、对角线垂直 C、对角线互相平分且相等 D、对角线垂直且相等 5、矩形的一组邻边长分别是3cm和4cm,则它的对角线长是_________cm. 6、如图,AC,BD是矩形ABCD的两条对角线, AE=CG=BF=DH. 求证:四边形EFGH是矩形 证明:在矩形ABCD中, AC=BD , AO=CO=BO=DO ∵AE=CG=BF=DH ∴AO-AE=CO-CG=BO-BF=DO-DH 即OE=OG=OF=OH, EG=FH ∴四边形EFGH是平行四边 ∴四边形EFGH是矩形 7、如图,在 ABCD中,对角线AC,BD交于点O,E为AB中点,点F在CB的延长线上,且EF∥BD. (1)求证;四边形OBFE是平行四边形; (2)当线段AD和BD之间满足什么条件时,四边形OBFE是矩形?并说明理由. (1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴点O是AC的中点. 又∵点E是边AB的中点, ∴OE是△ABC的中位线, ∴OE∥BC, 又∵点F在CB的延长线上, ∴OE∥BF. ∵EF∥BD,即EF∥OB, ∴四边形OBFE是平行四边形. (2)当AD⊥BD时,四边形OBFE是矩形. 理由:由(1)可知四边形OBFE是平行四边形, 又∵AD⊥BD,AD∥BC,且点F在BC的延长线上, ∴FC⊥BD, ∴∠OBF=90°, ∴四边形OBFE是矩形. 学生按要求进行讨论,教师巡回检查指导,发现问题及时纠正。 本环节放手让学生之间合作学习,互相交流,交换观点,自主构建知识体系,给学生自主学习交流提供空间。同时,通过交流让学生用自己的语言清楚表达解决问题的过程,可以培养学生语言表达能力和积极发言的胆略。体现开放性原则、过程性原则性教学原则。
课堂小结 矩形的判定方法: 有一个角是直角的平行四边形叫做矩形(定义) 有三个角是直角的四边形是矩形 (矩形的判定定理1) 对角线相等的平行四边形是矩形 (矩形的判定定理2) 学生对所学知识归纳 梳理矩形的三种判定方法,意在让学生理解掌握它们逻辑严密的推理过程。并能灵活运用每一种判定方法,解决实际问题。