内容正文:
1.2 矩形的性质与判定
第1课时 矩形的性质
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;(重点)[来源:Z_xx_k.Com]
2.会运用矩形的概念和性质来解决有关问题.(难点)
一、情景导入
1.展示生活中一些平行四边形的实际应用图片(推拉门、活动衣架、篱笆、井架等),想一想:这里面应用了平行四边形的什么性质?
2.思考:拿一个活动的平行四边形教具,轻轻拉动一个点,不管怎么拉,它还是一个平行四边形吗?为什么?(动画演示拉动过程如图)
3.再次演示平行四边形的移动过程,当移动到一个角是直角时停止,让学生观察这是什么图形(小学学过的长方形),引出本课题及矩形定义.
矩形是我们最常见的图形之一,例如书桌面、教科书的封面等都是矩形.
有一个角是直角的平行四边形是矩形.矩形是平行四边形,但平行四边形不一定是矩形,矩形是特殊的平行四边形,它具有平行四边形的所有性质.
二、合作探究
探究点一:矩形的性质
【类型一】 矩形的四个角都是直角[来源:Zxxk.Com]
如图,矩形ABCD中,点E在BC上,且AE平分∠BAC.若BE=4,AC=15,则△AEC的面积为( )
A.15
B.30
C.45
D.60
解析:如图,过E作EF⊥AC,垂足为F.
∵AE平分∠BAC,EF⊥AC,BE⊥AB,
∴EF=BE=4,
∴S△AEC=×15×4=30.故选B.
AC·EF=
方法总结:矩形的四个角都是直角,常作为证明或求值的隐含条件.
【类型二】 矩形的对角线相等
如图所示,矩形ABCD的两条对角线相交于点O,∠AOD=60°,AD=2,则AC的长是( )
A.2
B.4
C.2
D.4
解析:根据矩形的对角线互相平分且相等可得OC=OD=OA=AC,由∠AOD=60°得△AOD为等边三角形,即可求出AC的长.
∵四边形ABCD为矩形,
∴AC=BD,OA=OC=BD,
AC,OD=OB=
∴OA=OD.∵∠AOD=60°,
∴△AOD为等边三角形,
∴OA=OD=2,∴AC=2OA=4.
故选B.
方法总结:矩形的两条对角线互相平分且相等,即对角线把矩形分成四个等腰三角形,当两条对角线的夹角为60°或120°时,图中有等边三角形,从而可以利用等边三角形的性质解题.
探究点二:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
如图,已知BD,CE是△ABC不同边上的高,点G,F分别是BC,DE的中点,试说明GF⊥DE.
解析:本题的已知条件中已经有直角三角形,有斜边上的中点,由此可联想到应用“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”这一定理.
解:连接EG,DG.
∵BD,CE是△ABC的高,
∴∠BDC=∠BEC=90°.
∵点G是BC的中点,
∴EG=BC.
BC,DG=
∴EG=DG.
又∵点F是DE的中点,
∴GF⊥DE.
方法总结:在直角三角形中,遇到斜边中点常作斜边中线,进而可将问题转化为等腰三角形的问题,然后利用等腰三角形“三线合一”的性质解题.
探究点三:矩形的性质的应用
【类型一】 利用矩形的性质求有关线段的长度
如图,已知矩形ABCD中,E是AD上的一点,F是AB上的一点,EF⊥EC,且EF=EC,DE=4cm,矩形ABCD的周长为32cm,求AE的长.
解析:先判定△AEF≌△DCE,得CD=AE,再根据矩形的周长为32列方程求出AE的长.
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠D=90°,
∴∠CED+∠ECD=90°.[来源:Z。xx。k.Com]
又∵EF⊥EC,
∴∠AEF+∠CED=90°,
∴∠AEF=∠ECD.
而EF=EC,
∴△AEF≌△DCE,
∴AE=CD.
设AE=xcm,
∴CD=xcm,AD=(x+4)cm,
则有x+4+x=16,解得x=6.
即AE的长为6cm.
方法总结:矩形的各角为直角,常作为全等的一个条件用来证三角形全等,可借助直角的条件解决直角三角形中的问题.
【类型二】 利用矩形的性质求有关角度的大小
如图,在矩形ABCD中,AE⊥BD于E,∠DAE:∠BAE=3:1,求∠BAE和∠EAO的度数.
解析:由∠BAE与∠DAE之和为90°及这两个角之比可求得这两个角的度数,从而得∠ABO的度数,再根据矩形的性质易得∠EAO的度数.
解:∵四边形ABCD是矩形,∴∠DAB=90°,
AO=BD,AC=BD,
AC,BO=
∴∠BAE+∠DAE=90°,AO=BO.
又∵∠DAE:∠BAE=3:1,
∴∠BAE=22.5°,∠DAE=67.5°.
∵AE⊥BD,
∴∠ABE=90°-∠BAE=90°-22.5°=67.5°,
∴∠OAB=∠ABE=67.5°
∴∠EAO=67.5°-22.5°=45°.
方法总结:矩形的性质