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1.2矩形的性质与判定(3)
第一章
教学目标
巩固矩形的性质定理和判定定理;
01
02
认识矩形的性质定理和判定定理的区别;
03
会综合应用矩形的性质定理和判定定理解决实际问题.
一、复习回顾
矩形具有对称性;
矩形的四个角是直角;
矩形的对角线相等.
有一个角是直角的平行四边形是矩形.
对角线相等的平行四边形是矩形.
有三个角是直角的四边形是矩形.
性质
判定
一、复习回顾
概念
性质
判定
概念
性质
判定
应用
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=90°(矩形的四个角都是直角),
AC=BD(矩形的对角线相等).
AO=CO=
AC,
BO=DO=
BD(矩形的对角线相互平分).
∴AO=BO=DO=
BD
二、典例分析
例3.如图1-14,在矩形ABCD中,AD=6,对角线AC与BD相交于点O,AE⊥BD,垂足为E,ED=3BE,求AE的长.
A
D
B
C
E
O
图1-14
又∵ED=3BE,
∴ED=OE.
∴∠ABO=60°.
∴∠ADB=90°-∠ABO=30°.
∴AE=
AD=
×6=3.
二、典例分析
例3.如图1-14,在矩形ABCD中,AD=6,对角线AC与BD相交于点O,AE⊥BD,垂足为E,ED=3BE,求AE的长.
已知矩形,得到结论,是矩形的性质!
A
D
B
C
E
O
图1-14
又∵AE⊥BD,
∴AB=AO=BO,
∴△AOB是等边三角形.
二、典例分析
例4.已知:如图1-15,在△ABC中,AB=AC,AD是△ABC的一条角平分线,AN是△ABC外角∠CAM的平分线,CE⊥AN,垂足为点E.
连接DE交AC于F.求证:四边形ADCE为矩形.
图1-15
证明:∵AD是平分∠BAC,
AN平分∠CAM,
∴∠CAD=
∠BAC,∠CAE=
∠CAM.
∴∠DAE=∠CAD+∠CAE
=
(∠BAC+∠CAM)
=
×180°
,
=90°.
A
B
C
E
N
D
M
二、典例分析
∴四边形ADCE为矩形
(有三个角是直角的四边形是矩形).
图1-15
A
B
C
E
N
D
M
在△ABC中,
∵AB=AC,AD是平分∠BAC.
∴CD⊥BC.
∴∠ADC=90°.
∵CE⊥AN,
∴∠CEA=90°.
证明四边形是矩形,是矩形的判定!
三、实践探究
图1-16
在例4中,连接DE,交AC于点F(如图1-16).
(1)试判断四边形ABDE的形状,并证明你的结论.
A
B
C
E
N
D
M
F
解:四边形ABDE的是平行四边形.理由如下:
∵四边形ADCE为矩形.
∴AE∥BC,
AE=DC.
在△ABC中,
∵AB=AC,AD是平分∠BAC.
∴BD=DC=AE.
∴四边形ABDE的是平行四边形.
三、实践探究
图1-16
A
B
C
E
N
D
M
F
在例4中,连接DE,交AC于点F(如图1-16).
(2)线段DF与AB有怎样的关系?请证明你的结论.
解:DF=
AB,DF∥AB.理由如下:
∵四边形ADCE为矩形.
∴AF=FC.(矩形的对角线互相平分).
又∵BD=DC,
∴DF是△ABC的中位线.
∴DF=
AB,DF∥AB.
注意:线段间的关系包括数量、位置两种关系.
四、随堂练习
1.已知:如图,四边形ABCD是由两个全等的正三角形ABD和BCD组成的,点M、N分别为AD、BC的中点.求证:四边形BMDN是矩形.
证明:∵△ABD和△BCD是两个全等的正三角形,
∴AD=BD=AB=BC,∠ADB=∠DBC=60?,
∴MD∥BN.
A
B
D
C
M
N
又∵M为AD中点,
∴MD=
AD,MB⊥AD,
∴∠DMB=90?.
四、随堂练习
1.已知:如图,四边形ABCD是由两个全等的正三角形ABD和BCD组成的,点M、N分别为AD、BC的中点.求证:四边形BMDN是矩形.
同理BN=
BC,
∴MD=BN,
∴四边形BMDN是平行四边形.
A
B
D
C
M
N
又∵∠DMB=90?,
∴□BMDN是矩形(矩形的定义).
证矩形可通过
证平行四边形.
四、随堂练习
2.在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,∠ACB=30?,BD=4,求矩形ABCD的面积.
A
D
B
C
O
解:∵四边形ABCD中是矩形,
∴∠ABC=90?(矩形的四个角是直角),
AC=BD=4(矩形的对角线相等),
又∵∠ACB=30?,
∴AB=
AC=2,
∴
∴S矩形ABCD=AB?BC=
30°角所对的直角边是斜边的一半.
四、随堂练习
3.如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,过点A作BD的垂线,垂足为E.
已知∠EAD=3∠BAE,求∠EAO的度数.
A
D
B
C
E
O
解:∵四边形ABCD为矩形,
∴∠BAD=90?,AC=BD,
OA=CO=
AC,OB=DO=
BD,
∴OA=OB,
∵∠EAD=3∠BAE,
∴4∠BAE=90?,∴∠BAE=22.5?,
四、随堂练习
3.如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,过点A作BD的垂线,垂足为E.
已知∠EAD=3∠BAE,求∠EAO的度数.
A
D
B
C
E
O
∵AE⊥BD,
∴∠ABE=90??∠BAE=67.5?,
∴∠BAO=67.5?,
∴∠EAO=∠BAO?∠BAE=67.5??22.5?=45?.
矩形中存在等腰三角形.
四、随堂练习
4.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.
B
A
C
E
D
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.
四、随堂练习
4.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.
∵AB=AC,D为BC中点,
∴AD⊥BC,即∠ADC=90?,
∴□ADCE是矩形(矩形的定义).
∴CD∥AE,CD=AE.
∴四边形ADCE是平行四边形.
B
A
C
E
D
用到等腰三角形三线合一的性质.
四、随堂练习
5.如图,在矩形纸片ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,将矩形纸片折叠,使点C与点A重合,请在图中画出折痕,并求折痕的长.
A
B
D
C
E
F
解:EF为折痕.连接CE.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=∠ADC=90°,
AD=BC=8cm,DC=AB=6cm.
∴
∵折叠后点C与点A重合,
∴AC⊥EF,OC=
AC=5cm.∴AE=EC.
O
四、随堂练习
5.如图,在矩形纸片ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,将矩形纸片折叠,使点C与点A重合,请在图中画出折痕,并求折痕的长.
A
B
D
C
E
F
设AE=EC=xcm.
∴ED=(8-x)cm.
∵ED2+DC2=EC2,
∴(8-x)2+62=x2
∴
∴
O
四、随堂练习
5.如图,在矩形纸片ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,将矩形纸片折叠,使点C与点A重合,请在图中画出折痕,并求折痕的长.
A
B
D
C
E
F
O
在△AOE和△COF中,
∠OAE=∠OCF,OA=OC,∠AOE=∠COF,
∴△AOE≌△COF(ASA),
∴OE=OF=
∴折痕EF=
折叠问题中会有相等的边,相等的角,中垂线.
四、随堂练习
2.如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,P是AD上不与A和D重合的一个动点,过点P分别作AC和BD的垂线,垂足为E,F.
求PE+PF的值.
A
B
D
C
E
F
O
P
解:连接OP,如图所示:
∵四边形ABCD是矩形,
∴OA=OC,
OB=OD,
AC=BD,∠ABC=90?.
∴S矩形ABCD=AB?BC=12,
四、随堂练习
2.如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,P是AD上不与A和D重合的一个动点,过点P分别作AC和BD的垂线,垂足为E,F.
求PE+PF的值.
A
B
D
C
E
F
O
P
∴
OA=OD=2.5
,
S△AOD=
S矩形ABCD=3,
∴S△AOD=S△AOP+S△DOP
=
OA?PE+
OD?PF
=
OA(PE+PF)
=1.25×(PE+PF)=3,
∴PE+PF=2.4.
等面积法.
五、课堂小结
矩形具有对称性;
矩形的四个角是直角;
矩形的对角线相等.
有一个角是直角的平行四边形是矩形.
对角线相等的平行四边形是矩形.
有三个角是直角的四边形是矩形.
性质
判定
1.如何区分用矩形的性质还是判定?
矩形的对边平行且相等;
矩形的对角线互相平分.
五、课堂小结
2.整体把握
概念
性质
判定
应用
概念
性质
判定
应用
六、作业布置
完成练习册上习题.
同学们,再见!