18. 2 特殊的平行四边形
第1课时
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.
教学重点难点
矩形的性质. 矩形的性质的灵活应用.
教学过程
一、导入新课
我们已经知道平行四边形是特殊的四边形,因此平行四边形除具有四边形的性质外,还有它的特殊性质,同样对于平行四边形来说,也有特殊情况即特殊的平行四边形, 堂课我们就来研究一种特殊的平行四边形——矩形.21世纪教育网版权所有
二、新课教学
1. 矩形
教师向学生展示下列图形,引导学生知道矩形也是常见的图形.门窗框、书桌面、教科书封面、地砖等都有矩形的形象. 21教育网
活动:制一个活动的平行四边形教具,堂上进行演示图,使学生注意观察四边形角的变化,当变到一个角是直角时,指出这时平行四边形是矩形,使学生明确矩形是特殊的平行四边形.
如下图,当平行四边形的一个角为直角时,这时的平行四边形是一个特殊的平行四边形.有一个角是直角的平行四边形叫做矩形,也就是长方形.21cnjy.com
思考:因为矩形是平行四边形,所以它具有平行四边形的所有性质.由于它有一个角为直角,它是否具有一般平行四边形不具有的一些特殊性质呢?21·cn·jy·com
2. 矩形的性质
既然矩形是一种特殊的平行四边形,就应具有平行四边形性质,同时矩形又是特殊的平行四边形,比平行四边形多了一个角是直角的条件,因而它就增加了一些特殊性质.
矩形性质定理1:矩形的四个角都是直角.
矩形性质定理2:矩形的对角线相等.
3. 直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
思考 :如下图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O.我们观察Rt△ABC,在Rt△ABC中,BO是斜边AC上的中线,BO与AC有什么关系?www.21-cn-jy.com
根据矩形的性质,我们知道,BO=BD=AC. 由此,我们得到直角三角形的一个性质: 直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.2·1·c·n·j·y
(这实际上是△的一个重要性质,即△斜边中点到三顶点的距离相等,它在求线段长或线段部分关系时经常用到)【来源:21·世纪·教育·网】
例 如下图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,∠AOB=60°,AB=4.求矩形对角线的长.
解:∵ 四边形ABCD是矩形,
∴ AC与BD相等且互相平分.
∴ OA=OB.
又 ∠AOB=60°,
∴ △OAB是等边三角形.
∴ OA=AB=4.
∴ AC=BD=2OA=8.
注意:教师要强调这种计算题的解题格式,防止学生离开几何元素之间的关系,而单纯进行代数计算.
三、课堂练习
教材第53页练习1、2、3.
四、布置作业
习题18.2第1题.
教学反思:
特殊的平行四边形
第2课时
教学内容
矩形.
教学目标
1. 掌握矩形的判定定理.
2. 使学生能应用矩形定义、判定等知识,解决简单的证明题和计算题,进一步培养学生的分析能力.
教学重点
矩形的判定.
教学难点
矩形的判定及性质的综合应用.
教学过程
一、导入新课
什么叫做平行四边形?什么叫做矩形?矩形有哪些性质?矩形与平行四边形有什么共同之处?有什么不同之处?
矩形是有一个角是直角的平行四边形,在判定一个四边形是不是矩形,首先看这个四边形是不是平行四边形,再看它两边的夹角是不是直角,这种用“定义”判定是最重要和最基本的判定方法(这体现了定义作用的双重性、性质和判定).除此之外,还有其他几种判定矩形的方法,下面就来研究这些方法.21世纪教育网版权所有
二、新课教学
1. 矩形判定定理
思考 1:我们知道,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?
思考2:前面我们研究了矩形的四个角,知道它们都是直角.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?21cnjy.com
教师引导学生分析、猜测,得出矩形的判定定理.
矩形判定定理1:对角线相等的平行四边形是矩形.
矩形判定定理2:有三个角是直角的四边形是矩形.
教师可指导学生证明这两个判定定理.完成后,归纳矩形的判定方法:
(1)一个角是直角的平行四边形.
(2)对角线相等的平行四边形.
(3)有三个角是直角的四边形.
2. 矩形判定方法的实际应用
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.这就应用了矩形的判定定理. 21教育网
除教材中所举外,还可以结合生产生活实际说明判定矩形的实用价值.
3. 矩形知识的综合应用
例 如下图,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=AC, OB=OD=BD.
又 OA=OD,
∴ AC=BD.
∴ 四边形ABCD是矩形.
∴ ∠DAB=90°.
又 ∠OAD=50°,
∴ ∠OAB=40°.
三、课堂小结
1. 矩形的判定方法l、2都是有两个条件:①是平行四边形,②有一个角是直角或对角线相等.
判定方法3的两个条件是:①是四边形,②有三个直角.
2. 要注意不要不加考虑地把性质定理的逆命题作为矩形的判定定理.
四、布置作业
习题18.2第2、3题.
教学反思:
特殊的平行四边形
第3课时
教学目标
1. 掌握菱形概念,知道菱形与平行四边形的关系.
2. 理解并掌握菱形的定义及性质1、2;会用这些性质进行有关的论证和计算,会计算菱形的面积.
3. 通过运用菱形知识解决具体问题,提高分析能力和观察能力.
4. 根据平行四边形与矩形、菱形的从属关系,通过画图向学生渗透集合思想.
教学重点难点
菱形的性质1、2. 菱形的性质及菱形知识的综合应用.
教学过程
一、导入新课
我们已经学习了一种特殊的平行四边形——矩形,其实还有另外的特殊平行四边形,请看演示:(可将事先按如图做成的一组对边可以活动的教具进行演示)如图,改变平行四边形的边,使之一组邻边相等,从而引出菱形概念.21世纪教育网版权所有
二、新课教学
有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.
强调:菱形是平行四边形;一组邻边相等.
让学生举一些日常生活中所见到过的菱形的例子:一些门窗的窗格、美丽的中国结、伸缩的衣帽架等都有菱形的形象.21cnjy.com
思考:因为菱形是平行四边形,所以它具有平行四边形的所有性质.由于它的一组邻边相等,它是否具有一般平行四边形不具有的一些特殊性质呢?21·cn·jy·com
对于菱形,我们仍然从它的边、角和对角线等方面进行研究.可以发现并证明(请你自己完成证明),菱形还有以下性质:www.21-cn-jy.com
菱形的四条边都相等;
菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角.
如下图,比较菱形的对角线和平行四边形的对角线,我们发现,菱形的对角线把菱形分成四个全等的直角三角形,而平行四边形通常只被分成两对全等的三角形.2·1·c·n·j·y
菱形是轴对称图形,它的对角线所在的直线就是它的对称轴.
三、实例探究
例1 如下图,菱形花坛ABCD的边长为20 m,∠ABC=60°,沿着菱形的对角线修建了两条小路AC和BD.求两条小路的长(结果保留小数点后两位)和花坛的面积(结果保留小数点后一位).
解:∵ 花坛ABCD的形状是菱形,
∴ AC⊥BD,∠ABO=∠ABC=×60°=30°.
在Rt△OAB中,
AO=AB=×20=10,
∴ 花坛的两条小路长
AC=2AO=20(m),
BD=2BO=20≈34.64(m).
花坛的面积
S菱形ABCD=4×S△OAB= AC·BD=200≈346.4( m2). 21教育网
例2? 已知:如图,四边形ABCD是菱形,F是AB上一点,DF交AC于E.求证:∠AFD=∠CBE.
证明:∵ 四边形ABCD是菱形,
∴ CB=CD, CA平分∠BCD.
∴ ∠BCE=∠DCE.又 CE=CE,
∴ △BCE≌△COB(SAS).
∴ ∠CBE=∠CDE.
∵ 在菱形ABCD中,AB∥CD,
∴ ∠AFD=∠FDC,
∴ ∠AFD=∠CBE.
四、课堂练习
教材第57页练习1、2.
五、布置作业
习题18.2第5题.
教学反思:
特殊的平行四边形
第4课时
教学目标
1. 理解并掌握菱形的定义及两个判定方法;会用这些判定方法进行有关的论证和计算;
2. 在菱形的判定方法的探索与综合应用中,培养学生的观察能力、动手能力及逻辑思维能力.
3. 经历菱形判定条件的探索过程,发展学生的合情推理意识和表述能力.
教学重点
菱形的两个判定方法.
教学难点
判定方法的证明方法及运用.
教学过程
一、导入新课
复习
(1)菱形的定义:一组邻边相等的平行四边形;
(2)菱形的性质1:菱形的四条边都相等;性质2:菱形的对角线互相平分,并且每一条对角线平分一组对角.2·1·c·n·j·y
(3)运用菱形的定义进行菱形的判定,应具备几个条件?(判定:2个条件)
过渡:要判定一个四边形是菱形,除根据定义判定外,还有其他的判定方法吗?
二、新课教学
与研究平行四边形、矩形的判定方法类似,我们研究菱形的性质定理的逆命题,看看它们是否成立.
思考:我们知道,菱形的对角线互相垂直.反过来,对角线互相垂直的平行四边形是菱形吗?
可以发现并证明菱形的一个判定定理:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
例1 如下图,□ABCD的对角线AC,BD相交于点O,且 AB=5,AO=4,BO=3.求证:□ABCD是菱形.
证明:∵ AB=5,AO=4,BO=3,
∴ AB2=AO2+BO2. ∴ △OAB是直角三角形,
AC⊥BD. ∴□ABCD是菱形.
例2 已知:如图□ABCD的对角线AC的垂直平分线与边AD、BC分别交于E、F.
求证:四边形AFCE是菱形.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴ AE∥FC.
∴ ∠1=∠2.
又 ∠AOE=∠COF,AO=CO,
∴ △AOE≌△COF.
∴ EO=FO.
∴ 四边形AFCE是平行四边形.
又 EF⊥AC,
∴ □AFCE是菱形(对角线互相垂直的平行四边形是菱形).
这两个题目都是菱形判定方法的直接的运用,主要目的是能让学生掌握菱形的判定方法,并会用这些判定方法进行有关的论证和计算.21cnjy.com
思考 :我们知道,菱形的四条边相等.反过来,四条边相等的四边形是菱形吗?
可以发现并证明菱形的另一个判定定理:四条边相等的四边形是菱形.
三、课堂练习
1. 教材第58页练习1、2、3.
2. 做一做:设计一个由菱形组成的花边图案.花边的长为15 cm,宽为4 cm,由有一条对角线在同一条直线上的四个菱形组成,前一个菱形对角线的交点,是后一个菱形的一个顶点.画出花边图形. 21世纪教育网版权所有
四、布置作业:习题18.2第6、10题.
教学反思:
教学目标
1. 掌握平行四边形的判定定理4,并能与性质定理、定义综合应用.
2. 进一步使学生理解判定定理与性质定理的区别与联系.
3. 通过教学,使学生逐步学会分别从题设或结论出发寻求论证思路的分析方法,进一步提高学生分析问题,解决问题的能力. 21·cn·jy·com
教学重点难点
平行四边形的判定定理4的应用. 判定定理和性质定理的综合应用.
教学过程
一、导入新课
复习平行四边形的三个判定定理.
过渡:我们知道,两组对边分别平行或相等的四边形是平行四边形.如果只考虑四边形的一组对边,它们满足什么条件时这个四边形能成为平行四边形呢?www.21-cn-jy.com
二、新课教学
我们知道,如果一个四边形是平行四边形,那么它的任意一组对边平行且相等.反过来,一组对边平行且相等的四边形是平行四边形吗? 【来源:21·世纪·教育·网】
我们猜想这个结论正确,下面进行证明.
如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AB=CD.求证:四边形ABCD是平行四边形.
证明:连接AC.
∵ AB∥CD, ∴ ∠1=∠2.
又 AB=CD,AC=CA, ∴ △ABC≌△CDA. ∴ BC=DA.
∴ 四边形ABCD的两组对边分别相等,它是平行四边形.
于是我们又得到平行四边形的一个判定定理:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.
三、实例探究
例1 如下图,在□ABCD中,E,F分别是AB,CD的中点.求证:四边形ABCD是平行四边形.
分析:根据平行四边形的判定定理4:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.可以证明.(证明过程见教材第47页)21教育网
四、课堂小结
今天学习了什么?还有什么问题?
五、布置作业:习题18.1第6题.
教学反思: