第3课时
角平分线的判定
【知识与技能】
探索角平分线的逆定理.
【过程与方法】
通过探索角平分线逆定理的过程,体会这个定理的作用,增强几何空间意识.
【情感与态度】
培养良好的逻辑推理能力.
【教学重点】
重点是掌握角平分线的逆定理.
【教学难点】
难点是运用角平分线定理简化证明线段相等的问题.
一、导入新知
写出上面角平分线性质定理的逆命题.
这逆命题是真命题吗?如果是真命题请写出已知、求证,并指出证明.
【归纳结论】角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上.
【教学说明】通过逆向证明培养学生的逆向思维,巩固理解角的性质定理与逆定理.
二、情境合一,优化思维
思考:如图所示,PD⊥OA,PE⊥OB,PD=PE,则点P与∠AOB有什么特殊关系?
【教学说明】通过实际案例使学生从抽象的理解上升到具体的图形关系上来.
三、例题讲解
课本第145页例题
学生活动:参与教师分析,明确证明思路是应用角平分线逆定理进行证明.
【证明】过点P分别作PM⊥BC,PN⊥AC,PQ⊥AB,垂足分别为M,N,Q.
∵BE是∠B的平分线,点P在BE上.
∴PQ=PM.
同理可证:PN=PM.
∴PN=PQ.
∴AP平分∠BAC.
教师提问:从这个范例中,你能发现什么结论呢?
学生活动:思考后回答,三角形三条内角平分线相交于一点,这点到三角形三边的距离相等.
四、运用新知,深化理解
1.如图所示,CD⊥AB,BE⊥AC,垂足分别为点D,E,BE,CD相交于点O,且OB=OC.求证:点O在∠BAC的平分线上.
证明:∵CD⊥AB,BE⊥AC,
∴∠BDO=∠CED=90°.
又∵OB=OC,(已知)∠BOD=∠COE,(对顶角相等)
∴△BOD≌△COE(AAS)
∴OD=OE.
∴点O在∠BAC的平分线上.(角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上)
2.如图所示,OC平分∠AOB,P为OC上一点,PD⊥OA于点D,E为OA上一点,∠PEO+∠PFO=180°.求证:OE+OF=2OD.
证明:如图所示,过点P作PM⊥OB于点M.
∵OC平分∠AOB,PD⊥OA,(已知)
∴PD=PM.(角平分线上的点到角两边的距离相等)
在Rt△POD和Rt△POM中,
∴Rt△POD≌Rt△POM,(HL)
∴OD=OM.(全等三角形的对应边相等)
又∵∠PEO+∠PFO=180°,(已知)
∠PFM+∠PFO=180°,(平角定义)
∴∠PED=∠PFM.
又∵PD⊥OA,PM⊥OB,(已知)
∴∠PDE=∠PMF=90°.(垂直定义)
在△PBE和△PMF中,
∴△POE≌△PMF,(AAS)
∴DE=MF,(全等三角形的对应边相等)
∴OE+OF=(OD+DE)+(OM-MF)=OD+DE+OD-DE=2OD.(等量代换)
五、师生互动,课堂小结
教师引导下,学生自主总结,主要问题有:
1.这两个定理之间有何区别?
2.你还能得到哪些结论?
完成练习册中相应的作业.
本节综合学习了角平分线的性质定理和逆定理,经历探索角平分线定理和逆定理的过程,体会这两个定理的作用,培养良好的逻辑思维能力.
1第2课时
角平分线的性质
【知识与技能】
探索角平分线的性质定理.
【过程与方法】
通过探索角平分线定理的过程,体会这个定理的作用,增强几何空间意识.
【情感与态度】
培养良好的逻辑思维能力,感悟逻辑推理在现实生活中的应用价值.
【教学重点】
重点是掌握角平分线的性质定理.
【教学难点】
难点是运用角平分线定理简化证明线段相等的问题.
一、导入新知
课堂活动:教师在黑板上演示怎样做一个已知角的平分线,要求学生与教师同步操作,在完成课本图的图形后,提出思考问题.
问题思索:
1.为什么所做的OP,就是∠AOB的平分线呢?
2.如图,OP是∠AOB的平分线,P是OP上的任一点,过点P分别作PC⊥OA,PD⊥OB,C,D是垂足,根据你学过的知识,从图中你们得到哪些结论?写出这个问题的已知、求证,并给出证明.
学生活动:讨论、分析,写出已知、求证,并证明如下.
已知:如图所示,OP平分∠BOA,PD⊥OB,垂足为D,PC⊥OA,垂足为C.
求证:PD=PC
【证明】∵OP平分∠AOB.(已知)
∴∠AOP=∠BOP(角平分线定义)
又∵PC⊥OA,PD⊥OB,(已知)
∴∠PCO=∠PDO=90°.(垂直的定义)
在△PCO和△PDO中,
∵
∴△PCO≌△PDO.(AAS)
∴PC=PD.
【归纳结论】上面的证明,主要是让大家能通过严谨的推理解决面前感知得到的结论.
师生共识:角平分线上的任意一点到角的两边的距离相等.
【教学说明】让学生从感性上的认识上升到严格的理性上来.
二、情境合一,优化思维
1.情境思考
如图所示,要在T区建一个超市,使它到公路、铁路的距离相等,离公路与铁路交叉处500米,这个超市应建在什么地方呢?(在图上标出它的位置,比例尺为1:2
000).
引导学生分析、解决问题,这里要特别强调:
写已知、求证这两个环节要正确,否则证明将没有意义.
已知:如图所示,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足为点D,E,PD=PE.
求证:点P在∠AOB的平分线上.
【证明】经过点P作射线OP.
∵PD⊥OA,PE⊥OB,
∴∠PDO=∠PEO=90°.
在Rt△PDO和Rt△PEO中,
OP=OP,
PD=PE,
∴Rt△PDO≌Rt△PEO(HL),
∴∠AOP=∠BOP,
∴OP是∠AOC的平分线.
∴点P在∠AOB的平分线上.
【教学说明】请部分学生上讲台“板演”,然后引导学生去发现新的结论.
2.师生共识.
由刚才的例子可以得到一个结论:角平分线的逆命题仍然是正确的.
【归纳结论】在一个角内部,到角的两边的距离相等的点在这个角的平分线上.
三、运用新知,深化理解
1.在△ABC中,AD是∠BAC的平分线,BD=CD,DE,DF分别垂直于AB,AC,E,F是垂足,求证:EB=FC.
第1题图
第2题图
2.求作一点C,使它到∠AOB两边的距离相等,即CM=CN
【参考答案】1.证明:AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DE=DF(角平分线上点到两边距离相等)
且∠BED=∠CFD=90°
在Rt△BED与Rt△CFD中
∵
∴Rt△BED≌Rt△CFD(HL)
2.略
四、师生互动,课堂小结
教师引导下,学生自主总结,主要问题有:
1.什么叫角平分线?
2.你还能得到哪些结论?
1.课本第145页练习第2题.
2.完成练习册中相应的作业.
本节设计了“导入新知——情境合一,优化思维——运用新知——师生互动,课堂小结”四个环节,使学生探索角平分线的性质定理,经历探索角平分线定理的过程,体会这个定理的作用,发展几何空间意识,培养良好的逻辑思维能力,感悟逻辑推理在现实生活中的应用价值.
115.4
角的平分线
第1课时
角平分线的作法
【知识与技能】
掌握角平分线、过一点作已知直线垂线的作图方法.
【过程与方法】
通过角平分线、过一点作已知直线垂线的作图方法,发展几何空间意识.
【情感与态度】
培养良好的逻辑思维能力,感悟逻辑推理在现实生活中的应用价值.
【教学重点】
重点是角平分线、过一点作已知直线垂线的作图方法.
【教学难点】
难点是熟记作图的步骤.
一、创设情境,操作感知
1.教师演示:教师拿出如图的平分角的仪器,其中AB=AD,BC=DC,将点A放在角的顶点,AB和AD沿着角的两边放下,沿AC画出一条射线AE,教师指出:“AE是否平分∠A,∠E呢?你能说一说吗?”
学生活动:观察教师的教具演示,发现这个教具中,AD=AB,DC=BC,那么只要AE通过点C,则就构成两个三角形:△ADC和△ABC,又因为AC是公共边,很容易证出△ADC≌△ABC(SSS);再运用全等三角形性质推出∠1=∠2,∠3=∠4,即AE就是角平分线
2.折纸验证
课堂活动:让同学们拿出半透明的纸,在上面任画一个角,请你用折叠的方法,找出角的平分线.
学生活动:按上面要求,画课本图15-21如下:
在操作中,
发现:角是轴对称图形,角平分线所在的直线是它的对称轴.
教师引导:请同学们再用量角器量一量,看得出的这个结论对吗?
学生活动:拿出量角器,验证出上述结论是正确的,加深认识.
【教学说明】通过上述设计,目的是让学生从感性认识提升到理性认识.
二、尺规作图
思考1:怎样用直尺和圆规来作角平分线?
提示学生能否从折纸角中得到启示
【教学说明】归纳角的平分线的作法并板书作法.
下面介绍用尺规作图的方法作出∠AOB的平分线(如图)
作法:
(1)以O为圆心,任意长为半径画弧分别交OA,OB于点M,N,如图(1)
(2)分别以点M,N为圆心,以大于MN长为半径(为什么?)在角的内部画弧交于点P,如图(2)
(3)作射线OP,则OP为所要求作的∠AOB的角平分线,如图(3).
学生活动:证明作法的正确性.
任作一个角,用直尺和圆规作出它的角平分线.
思考2:
(1)你能作一个平角的角平分线吗?
(2)这个作图可以看作是什么?如何写已知,求作?
【教学说明】过直线上一点作已知直线的垂线的步骤:
经过已知直线上的一点作这条直线的垂线.
已知:直线AB和AB上一点C(如图).
求作:AB的垂线,使它经过点C.
作法:作平角∠ACB的平分线CF.直线CF就是所求作的垂线.
思考3:问题刚才作的点是在直线上的,你能过直线外一点作已知直线的垂线吗?
【教学说明】过直线外一点作已知直线的垂线的步骤:
经过已知直线外一点作这条直线的垂线.
已知:直线AB和AB外一点C(如图(2))
求作:AB的垂线,使它经过点C.
作法:(1)任意取一点K,使K和C在AB的两旁;
(2)以点C为圆心,CK长为半径作弧,交AB于点D和E;
(3)分别以点D和点E为圆心,大于12DE的长为半径作弧,两弧交于点F;
(4)作直线CF.
直线CF就是所求作的垂线.
三、运用新知,深化理解
1.用尺规动手作出∠AOB的平分线OC,以及OB的垂直平分线MN,并保留作图痕迹.
2.如图所示,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,点E在AC上,且CE=BC.
(1)用尺规作图的方法,过点E作AC的垂线,交CD延长线于点F;
(2)求证:△ABC≌△FCE.
【参考答案】1.略
2.(1)略.
(2)作图如图所示.证明:∵EF⊥AC,∠ACB=90°,
∴∠FEC=∠ACB=90°,
∵CD⊥AB,
∴∠CDA=90°,
∵∠ABC+∠FCB=∠FCB+∠FCE,
∴∠ABC=∠FCE.
在△ABC与△FCE中,
∵
∴△ABC≌△FCE(ASA).
四、师生互动,课堂小结
掌握角平分线、过一点作已知直线垂线的作图方法
1.课本第143页练习第1、2题.
2.完成练习册中相应的作业.
本节设计了“创设情境,操作感知——尺规作图——运用新知,深化理解——师生互动,课堂小结”四个环节,使学生掌握角平分线、过一点作已知直线垂线的作图方法,经历角平分线、过一点作已知直线垂线的作图方法,提高几何空间意识,培养良好的逻辑思维能力,感悟逻辑推理在现实生活中的应用价值.
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