教学设计
课程基本信息
学科 数学 年级 八年级 学期 春季
课题 正方形(第二课时)
教学目标
1.掌握正方形的概念。 2.了解正方形与矩形、菱形的关系。
教学内容
教学重点: 正方形的判定。
教学难点: 理清正方形与矩形、菱形、平行四边形的概念体系,要求学生有一定的概括能力。
教学过程
一、导入新课 教师活动:上一节课中我们学习了正方形的判定,知道了有一组邻边相等,并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形。还掌握了正方形的两个判定,即有一组邻边相等的矩形是正方形;有一个角是直角的菱形是正方形。 对于矩形和菱形,我们不仅学习了它们的判定,还学习了它们的性质,那么正方形有哪些性质呢? 二、讲授新课 (一) 探究新知,类比总结 教师活动:请大家思考,我们该从哪些方面去研究正方形的性质呢?在学习矩形、菱形的性质时,我们是从边、角、对角线、对称性这四个方面来进行研究的。因此我们类比矩形、菱形的研究方法,也从边、角、对角线、对称性这些基本元素来探究正方形的性质。 回顾我们掌握矩形的性质:四个角都是直角,对角线相等。 菱形的性质:四条边相等,对角线互相垂直,且每条对角线平分一组对角。 正方形是特殊的矩形,也是特殊的菱形,那么正方形同时具有矩形、菱形的所有性质。 正方形的四条边相等,四个角都是直角,对角线相等,且互相垂直平分,每条对角线平分一组对角。 那么从对称性来看,所有的平行四边形都是中心对称图形,所以现在我们着重研究矩形、菱形、正方形的轴对称性,一般的矩形有两条对称轴,一般的菱形有两条对称轴,所以正方形的对称轴有四条。 正方形是特殊的矩形,是特殊的菱形,也是特殊的平行四边形,因此正方形具有矩形、菱形的所有性质,因此从边、角、对角线、对称性这些元素总结正方形的性质。 (二) 习题演练,掌握新知 1、正方形具有而菱形不一定有的性质是( D ) A.四条边相等 B.对角线互相垂直平分 C.对角线平分一组对角 D.对角线相等 2、正方形具有而矩形不一定有的性质是( B ) A.四个角相等 B.对角线互相垂直 C.对角互补 D.对角线相等 教师在学生的回答基础上,引导总结:区分菱形、矩形不同于正方形的性质,菱形不具有对角线相等的性质,矩形不具有对角线互相垂直的性质。 3、如图,在正方形ABCD中,延长BC至E,使CE=CA ,∠CAE的度数是 22.5°. 教师在学生的回答基础上,引导总结:结合正方形的每条对角线平分一组对角,正方形的四个角都是直角的性质,解决有关求角度的问题。结合三角形外角的性质,将正方形与三角形的知识相结合,及时巩固正方形的性质。 4、如图,在直角坐标系中,正方形ABCD的对角线交点是原点O,两组对边分别与x轴, y轴平行.若正方形的对角线长为,求正方形各顶点的坐标. 解:∵正方形ABCD , ∴∠BCA=∠BAC=45°, ∵ AC=, ∴AB=BC=2. ∵点A与点B关于x轴对称, ∴点B到x轴的距离为1, 同理点B到y轴的距离为1 . ∴B(1 ,1) . ∵点A与点B关于x轴对称, ∴A(1 ,-1) . ∵点C与点B关于y轴对称, ∴C(-1 ,1) . ∵点D与点B关于原点O成中心对称, ∴D(-1 ,-1) . 巩固正方形是轴对称图形,将正方形与直角坐标系相结合,利用轴对称的性质,快速解决点的坐标问题。 5、如图,在正方形ABCD中,E,F分别是BC,CD上的点,AE ⊥ BF.求证:AE=BF 证明:∵四边形ABCD是正方形,且AE⊥BF, ∴∠1+∠2=90°, ∠3+∠2=90°, ∴∠1=∠3 . 又∵∠ABE=∠BCF=90°, AB=BC, ∴△ABE≌△BCF . ∴AE=BF . 教师在学生的回答基础上,引导总结:利用正方形的性质得到边、角相等的条件,从而证明△ABE≌△BCF,得到AE=BF,将正方形的知识与证明三角形全等进行结合,提高学生的思维能力。 (三) 深化拓展,体悟新知 例 已知:如图,在正方形ABCD中,G是对角线BD上的一点,GE⊥CD,GF⊥BC,E,F分别为垂足,连结AG,EF. 求证:AG=EF. 思路一 证明:连结CG. 在△AGD和△CGD中, ∠ADG=∠CDG,AD=CD,DG=DG, ∴△AGD≌△CGD, ∴AG=CG. 又∵ GE⊥CD,GF⊥BC, ∴∠GFC=∠GEC=90°=∠BCD, ∴四边形FCEG是矩形,∴EF=GC, ∴ AG=EF. 思路二 证明:延长FG交AD于点H. ∵ GE⊥CD , FH⊥AD , ∠ADC=90° , ∴四边形GEDH是矩形. ∵BD平分∠ADC ,GH⊥AD ,GE⊥CD , ∴GH=GE. ∴矩形GEDH是正方形. ∴GH=HD=DE=EG. ∵HF⊥BC,∠ADC=∠C=90°, ∴四边形FCDH是矩形.∴HD=FC. ∴HG=FC. ∵ 正方形ABCD, ∴ AD=CD. ∴ AD-HD=CD-ED. 即AH=CE. 又∵∠AHG=∠C=90°, ∴△AGH≌△EFC. ∴AG=EF. 教师在学生的回答基础上,引导总结:利用正方形的边、角、对角线这些元素的性质,可作为证明三角形全等的条件,从而得到对应边相等。该题需要根据题目要求添加适当的辅助线,综合推理的要求比较高。 三、课堂小结 类比矩形、菱形从边、角、对角线、对称性等元素来探究它们性质的方法。我们得到了正方形的性质,正方形的四条边相等,四个角都是直角,对角线相等,且互相垂直平分,每条对角线平分一组对角,有四条对称轴。 类似地,回顾我们在学习特殊三角形,也是从边、角、对称性等元素来探究它们的性质。那么今后我们研究其他特殊多边形时,例如筝形、等腰梯形、正五边形等,也可以从边、角、对角线、对称性这些元素进行研究。