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北师大版数学九年级上册
第一章
特殊的平行四边形
1.2
矩形的性质与判定
第2课时 矩形的判定
1.会证明矩形的判定定理.
2.能运用矩形的判定定理进行简单的计算与证明.
3.能运用矩形的性质定理与判定定理进行比较简单的综合推理与证明.
学习目标
1.矩形的四个角都是______,矩形的对角线______
.
2.菱形的判定方法有哪些?
定义法:有一组邻边相等的平行四边形是菱形;
判定定理:
(1)对角线互相垂直的平行四边形是菱形;
(2)四边相等的四边形是菱形.
直角
相等
回顾旧知
四边形
平行
四边形
两组对边
分别平行
一个角
是直角
∟
矩形
四边形集合
平行四边形集合
矩形集合
定义:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形。
知识模块一 探索矩形的判定方法
(一)自主探究
1.运用矩形的定义进行矩形的判定,应具备几个条件?
答:2个条件:
(1)该四边形是平行四边形;
(2)该平行四边形有一个角是直角.
探究新知
(二)合作探究
1.动手操作,拿一个可以活动的平行四边形教具,轻轻拉动一个点.
思考:
(1)随着∠α的变化,两条对角线的长度将发生怎样的变化?
(2)当两条对角线的长度相等时,平行四边形有什么特征?你能证明吗?
归纳结论:对角线相等的平行四边形是矩形.
答:随着∠α的增大,较长的对角线会变短,较短的对角线会变长.
已知:如图,在□ABCD中,对角线AC=BD.
求证:平行四边形ABCD是矩形.
D
B
C
A
分析:要证明□ABCD是矩形,只要证明有一个角是直角即可.
证明:
∴AB=CD,AB∥CD.
又∵AC=DB,BC=CB.
∴
△ABC≌△DCB.
∴∠ABC=∠DCB.
∵四边形ABCD是平行四边形.
∴∠ABC+∠DCB=180°.
∴∠ABC=∠DCB
=
×180°=90°.
∴□ABCD是矩形.(矩形的定义)
又∵AB∥CD.
2.矩形的四个角都是直角,反过来,一个四边形至少有几个角是直角时,这个四边形才是矩形呢?请证明你的结论,并与同伴交流.
归纳结论:有三个角是直角的四边形是矩形.
已知:如图,在四边形ABCD中,
∠A=∠B=∠C=90°.
分析:利用同旁内角互补,两直线平行来证明四边形是平行四边形,可使问题得证.
证明:
∵
∠A=∠B=∠C=900,
∴∠A+∠B=1800,∠B+∠C=1800.
∴AD∥BC,AB∥CD.
求证:四边形ABCD是矩形.
∴四边形ABCD是平行四边形.
D
B
C
A
∴四边形ABCD是矩形.
知识模块二 矩形判定定理的应用
(一)自主探究
1.对角线_______的平行四边形是矩形;有三个角是直角的________是矩形.
2.下列说法错误的是(
)
A.有一组对角互补的平行四边形一定是矩形
B.两条对角线相等的平行四边形一定是矩形
C.对角线互相平分的四边形一定是矩形
D.有三个角是直角的四边形一定是矩形
相等
四边形
C
(二)合作探究
已知:如图,?ABCD的四个内角的平分线分别相交于点E,F,G,H.求证:四边形EFGH是矩形
证明:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC.∴∠DAB+∠ABC=180°.
又AE平分∠DAB,BG平分∠ABC,
∴∠AFB=90°,∴∠EFG=∠AFB=90°.
同理可证∠AED=∠BGC=∠EFG=90°.
∴四边形EFGH是矩形(有三个角是直角的四边形是矩形).
∴∠EAB+∠ABG=
×180°=90°.
例
如图,在?ABCD中,对角线AC和BD相交于点O,△ABO是等边三角形,AB=4,求?ABCD的面积.
解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AO=AC,BO=BD.
∵AO=BO,
∴?ABCD是矩形(对角线相等的平行四边形是矩形).
在Rt△ABC中,AB=4cm,AC=2AO=8cm,
∴S?ABCD=AB·BC=4×4=16(cm2).
∴BC=
练习
1.如图,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.AD=BC
C.AB=BC
D.AC=BD
D
巩固练习
A.一组对边平行且相等的四边形是矩形
B.一组对边平行且有一个角是直角的四边形是矩形
C.对角线互相垂直的平行四边形是矩形
D.一个角是直角且对角线互相平分的四边形是矩形
2.下列说法正确的是(
)
3.在?ABCD中,AB=6,BC=8,AC=10,则它的面积是____.
D
48
4.如图,在△ABC中,AB=AC,AD为∠BAC的平分线,AN为△ABC外角∠CAM的平分线,CE⊥AN,垂足为E.求证:四边形ADCE是矩形.
证明:
∵AD平分∠BAC,AN平分∠CAM,
∴∠CAD=
∠BAC,∠CAN=
∠CAM.
∴∠DAE=∠CAD+∠CAN=
(∠BAC+∠CAM)=
×180°=90°
在△ABC中,AB=AC,AD为∠BAC的平分线,
∴AD⊥BC,∴∠ADC=90°.
又∵CE⊥AN,∴∠CEA=90°.
∴四边形ADCE为矩形(有三个角是直角的四边形是矩形)
1.判定一个四边形是矩形的方法与思路是:
2.用定义判定一个四边形是矩形必须满足两个条件:
(1)有一个角是直角;(2)是平行四边形.
3.用对角线判定一个四边形是矩形,也必须满足
两个条件:
(1)对角线相等;
(2)是平行四边形.
总结新知
1.下列命题是真命题的是(
)
A.有一个角是直角的四边形是矩形
B.两条对角线相等的四边形是矩形
C.有三个角是直角的四边形是矩形
D.对角线互相垂直的四边形是矩形
课堂练习
C
2.若矩形两邻边的长度之比为2︰3,面积为54cm2,
则其周长为(
).
A.15cm
B.30cm
C.45cm
D.90cm
B
4.若矩形两对角线相交所成的角等于120°,较长边为6cm,则该矩形的对角线长为
cm。
3.四边形ABCD中,∠A=∠B
=∠C=∠D,
则四边形ABCD是
;
矩形
5.如图,
ABCD中,∠DAC
=∠ADB,
求证:四边形ABCD是矩形.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=
AC,OD=
BD,
∵∠DAC=∠ADB,
∴OA=OD,
∴AC=BD,
∴四边形ABCD是矩形.
6.如图,P是
ABCD的边的中点,且PB
=
PC.
求证:四边形ABCD是矩形.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=DC,AB∥DC,
∴∠D+∠A=180°,
∵P是DA边的中点,
∴AP=PD,
在△ABP和△DCP中
AP=DP
∵
AB=PC
,
BP=PC
∴△ABP≌△DCP(SSS),
∴∠D=∠A,
∵∠D+∠A=180°,
∴∠D=∠A=90°,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴平行四边形ABCD是矩形.
{
7.如图,
ABCD的四个内角的平分线相交于点E、F、G、H.
求证:EG
=
FH.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,
∴∠BAD+∠ABC=180°.
又∵AH,BH分别平分∠BAD,∠ABC,
∴∠DAE=∠BAE=
∠DAB,∠CBG=∠ABG=
∠ABC,
∴∠BAE+∠ABG=
(∠DAB
+∠ABC
)=90°,∴∠AHB=90°,
同理可证∠EFG=90°,∠HEF=90°,
∴四边形EFGH为矩形,∴EG=FH.
再
见