内容正文:
第六章 特殊平行四边形
6.2.2 矩形的性质与判定(2)
学习目标
1.经历矩形判定定理的探索过程,理解并掌握矩形的判定方
法.(重点)
2.能应用矩形判定解决简单的证明题和计算题.(难点)
新课导入
如图,是一个平行四边形活动框架,拉动一对不相邻的顶点时,平行四边形的形状会发生变化.
α
α
α
思考:
问题1 随着∠α 的变化两条对角线的长度将发生怎样的变化?
猜想:当∠α= 90°时,平行四边形是矩形.
问题2 当两条对角线的长度相等时平行四边形有什么特征?由此你能得到一个怎样的猜想?
猜想:当两条对角线相等时,平行四边形是矩形.
知识讲解
知识点1 矩形的判定(1)
对角线相等的平行四边形是矩形.
几何语言:
如图,在平行四边形ABCD中,
∵AC=BD,
∴平行四边形ABCD是矩形.
A
B
D
C
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB = DC,AB ∥ DC,
∴∠ABC + ∠DCB = 180°.
又∵BC = CB,AC = DB,
∴ △ABC≌△DCB .
∴∠ABC = ∠DCB = 90°.
∴ □ ABCD是矩形(矩形的定义).
已知:如图,在□ABCD中,AC ,DB是它的两条对角线, AC=DB. 求证:□ABCD是矩形.
A
B
D
C
我们知道,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,这个四边形就是矩形呢?请证明你的结论, 并与同伴交流.
新课导入
想一想:
A
B
C
D
定理 有三个角是直角的四边形是矩形.
几何语言:
如图,在四边形ABCD中,
∵ ∠A=∠B=∠C=90°,
∴四边形ABCD是矩形.
知识点2 矩形的判定(2)
知识讲解
证明:∵ ∠A=∠B=∠C=90°,
∴∠A+∠B=180°,∠B+∠C=180°.
∴AD∥BC,AB∥CD.
∴四边形ABCD是平行四边形.
∴四边形ABCD是矩形.
已知:如图,在四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=90°.
求证:四边形ABCD是矩形.
A
B
C
D
你有什么方法检查你家(或教室)刚安装的门框是不是矩形?如果仅有一根较长的绳子,你怎么检查?请说明检查方法的合理性,并与同伴交流.
先用绳子测量门框的对边是否相等,若相等,则是平行四边形;再用绳子测量门框的对角线是否相等,若相等,可确定门框是矩形.依据:对角线相等的平行四边形是矩形.
议一议:
例1 如图,在□ABCD中,对角线AC与BD相交于点O , △ABO是等边三角形, AB=4,求□ABCD的面积.
A
B
D
C
O
解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA= OC,OB = OD.
又∵△ABO是等边三角形,
∴OA= OB=AB= 4,∴OA= OB=OC = OD= 4.
∴AC= BD= 2OA = 2×4 = 8.
∴□ABCD是矩形 (对角线相等的平行四边形是矩形).
∴∠ABC=90°(矩形的四个角都是直角) .
例题解读
例1 如图,在□ABCD中,对角线AC与BD相交于点O , △ABO是等边三角形, AB=4,求□ABCD的面积.
A
B
D
C
O
在Rt△ABC中,由勾股定理,得
AB 2 + BC 2 =AC 2 ,
∴BC= .
∴S□ABCD=AB·BC=4× = .
例2 如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,垂足为D,AN是△ABC外角∠CAM的平分线,CE⊥AN,垂足为E,求证:四边形ADCE为矩形.
证明:在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,
∴∠BAD=∠DAC,即∠DAC= ∠BAC.
又∵AN是△ABC外角∠CAM的平分线,
∴∠MAE=∠CAE= ∠CAM,
∴∠DAE=∠DAC+∠CAE= (∠BAC+∠CAM)=90°.
例2 如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,垂足为D,AN是△ABC外角∠CAM的平分线,CE⊥AN,垂足为E,求证:四边形ADCE为矩形.
又∵AD⊥BC,CE⊥AN,
∴∠ADC=∠CEA=90°,
∴四边形ADCE为矩形(有三个角是直角
的四边形是矩形).
例3 如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC上一点,以AB,BD为邻边作平行四边形ABDE,连接AD , EC.
(1)求证:△ADC≌△ECD;
(2)若BD=CD,求证:四边形ADCE是矩形.
证明:(1