内容正文:
19.2 三角形的中位线
一、教学目标
1.理解三角形中位线的概念,掌握三角形的中位线定理.
2.能较熟练地应用三角形中位线的性质进行有关的证明和计算.
3.经历观察、操作、猜想、证明的过程,进一步发展推理论证的能力.
4.在推理论证的过程中感悟多种证明思路和转化、化归的数学思想.
二、教学重难点
重点:三角形中位线的性质定理的理解和证明,并能应用它证明或解决有关的问题.
难点:三角形中位线的性质定理的证明、探索(辅助线的添加方法)及熟练应用.
三、教学用具
多媒体等.
四、教学过程设计
教学
环节
教师活动
学生活动
设计意图
环节一
创设情境
【操作】
(1)在横格纸上画直线l1,使得l1与横线垂直,观察l1被各条横线分成的线段是否相等?
(2)再画一条直线l2,那么 l2被各条横线分成的线段有何关系?
预设答案:相等
【猜想】
如果一组平行线在一条直线上截得的线段相等,那么在其他直线上截得的线段也 相等 .
如何来证明?
教师活动:引导学生动手操作,得出猜想:引出本节课的研究内容.
学生动手操作、思考并回答.
通过动手操作,激发学生的学习兴趣、调动学生的积极性、开拓学生的思维.
环节二 探究新知
【探究】
已知,直线l1 、 l2 、 l3互相平行,直线AC与直线A1C1分别交直线l1 、 l2 、 l3于点A , B , C,和点A1 , B1 , C1,且AB=BC.
求证:A1B1=B1C1
分析:证明“线段相等”→常利用全等
添加辅助线构造全等
那需要添加怎样的辅助线呢?
证明:过点B1作EF∥AC,分别交直线l1 、 l3于点EF.
∴四边形ABB1E,BCFB1都是平行四边形.
∴EB1=AB,B1F=BC.
∵AB=BC,
∴EB1=B1F.
又∵∠A1EB1=∠B1FC1,∠A1B1E=∠C1B1F,
∴△ A1B1E≌△C1B1F.(ASA)
∴A1B1=B1C1.
【归纳1】
由此得到如下结论:平行线等分线段定理:
如果一组平行线在一条直线截得的线段相等,那么在其他直线上截得的线段也相等.(∵l1∥l2∥l3,AB=BC,∴A1B1=B1C1)
【归纳2】
作为上述结论的特例,应有如下推论:
经过三角形一边中点与另一边平行的直线必平分第三边.(∵△ACC1中,BB1∥CC1,AB=BC,∴AB1=B1C1.)
【归纳3】
已知在△ABC中,D,E分别是AB,AC的中点,连接DE.
像DE这样,连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线.
教师活动:教师给出中位线的定义,引导学生理解三角形中位线定义的两层含义:①∵D,E分别是AB,AC的中点,∴DE为△ABC的中位线;②∵DE为△ABC的中位线,∴D,E分别是AB,AC的中点.然后让学生自己动手任意画一个三角形,画出它的中位线,待学生画完图形后,教师追问,引导学生思考.
【思考】
问题1:
一个三角形有几条中位线?
预设答案:DE、DF、EF共3条.
问题2:三角形的中位线与三角形的中线一样吗?
问题3:
如图,DE是△ABC的中位线, DE与BC有怎样的关系?
教师活动:教师带领学生回顾两条线段之间的关系包含两种,即:位置关系和数量关系.然后引导学生观察图形、提出猜想,这两条线段可能是平行的关系,再让学生用直尺测量所画图形中DE、BC这两条线段的长度,初步得出这两条线段的数量关系.
【猜想】
DE//BC,DE=BC.
追问:你能证明你的猜想吗?
【证明猜想】
教师活动:教师带领学生根据猜想写出已知和求证,然后分析证明线段平行、相等的常见思路.
已知:如图D,E分别是△ABC的边AB,AC的中点.
求证:DE//BC,且DEBC.
证明:过点D作DE′∥BC, DE′交AC于点E′ .
根据“经过三角形一边中点与另一边平行的直线必平分第三边”可知,点E应与点E ′重合.
∴DE∥BC.
同理,过点D作DF∥AC, DF交BC于点F,则点F为BC的中点,
∴四边形DFCE为平行四边形.
∴DE=FC=BC.
追问:你还有别的证明方法吗?
教师活动:让学生自己思考,并尝试证明,最后教师选代表回答,汇总学生的证明思路,并指出,由于辅助线的做法不一样,证明的方法也不唯一.
证明:延长DE到F,使EFDE,连结FC.
∵AECE,AEDCEF,DEEF.
∴△ADE≌△CFE.
∴ADCF,AFCE.
∴AB//FC.
又∵ADDB,
∴BD∥CF,且BD=CF.
∴四边形BCFD是平行四边形.
∴DE//BC,且DEBC.
教师活动:教师总结在刚才的证明中,通过引辅助线,把未知化归为已知,运用已有知识解决问题;可用全等三角形的知识来解决,还可以用平行四边形的知识来解决,特别是构造平行四边形以后两种不同的方法.给同学们两分钟时间进行体会与反思.
【归纳】
你能用文字语言叙述这个结论吗?
三角形中位线定理:
文字语言:三角形的的两边中点连线平行于三角形的第三边,并且等于第三边的一半.
符号语言:在△ABC中,∵AD=DB,AE=EC,
∴DE∥BC (位置关系) DE= BC (数量关系)
教师活动:教师强调三角形的中位线定理是三角形的重要性质定理,它在图形证明和计算中具有广泛的应用,这个定理的特点是:同一个题设下,有两个结论,一个结论表明位置关系,另一个结论表明数量关系,应用这个定理时,不一定同时用到两个结论,有时用到平行关系,有时用到倍分关系,根据具体情况,灵活使用.今后在解题过程中,如果三角形中出现了两边的中点,我们就要思考是否应该用到三角形的中位线定理.
小组合作,书写证明过程,全班交流,选派代表回答.
思考,梳理并总结.
学生观察思考
学生思考动手画图,并回答.
观察,思考并总结.
学生观察思考,合理提出猜想.并尝试用多种思路证明猜想.
小组合作,书写证明过程,全班交流,选派代表回答.
学生思考并尝试用语言总结.
因为辅助线的作法学生可能想不到,可提醒学生作一条AC的平行线,就会出现平行四边形和三角形,从而为我们解决问题带来了可能.
为证明三角形中位线定理作铺垫,并为九年级平行线分段成比例的引入作准备.
给出三角形中位线的定义,让学生通过动手画图,直观感受中位线,加深理解.再通过追问比较中位线和中线的区别,进一步巩固学生对中位线概念的理解,培养学生严谨细致的学习习惯.
通过观察思考猜想、证明的探究方法,进一步培养学生的合情推理能力及逻辑思维能力.
在对定理的推理论证过程中,体会证明的多种思路.
进一步加深对三角形中位线定理的理解,培养学生的语言表达能力.
环节三
应用新知
【典型例题】
1. 已知三角形各边长分别为6cm,9cm,10cm,求连接各边中点所组成的三角形的周长.
教师活动:先由学生独立思考,若学生有想法,则由学生说出思路,若学生没有思路,教师在引导学生分析,启发学生.
解:如图所示:点D、E、F是△ABC三边的中点,AB=10cm,BC=9cm,AC=6cm.
由三角形中位线定理得,DE=BC =4.5cm,
DF=AC =3cm,EF=AB=5cm.
∴ △DEF的周长=4.5+3+5=12.5(cm)
答:连接各边中点所组成的三角形的周长为12.5cm.
【归纳】
中点三角形:顶点是中点的三角形,我们称之为中点三角形.
(1) 中点三角形的周长是原三角形的周长的一半.
(2) 中点三角形的面积是原三角形的面积的四分之一
学生思考解答的思路并回答.
通过对例题的讲解,及时巩固所学知识,加深对平行四边形判定方法的理解,提高学生分析问题、解决问题的能力.
环节四
巩固新知
教师给出练习,随时观察学生完成情况并相应指导,最后给出答案,根据学生完成情况适当分析讲解.
1. 如图,点E,F,G,H分别是四边形ABCD的边AB,BC,CD,DA的中点.求证:四边形EFGH是平行四边形.
证明:连接AC.
在△ABC中,
∵点E,F分别是边AB,BC的中点,
∴EF//AC,EF=AC.
同理,GH//AC,GH=AC.
∴EF//GH,且EF=GH.
∴四边形EFGH是平行四边形.
结论:顺次连接四边形四边中点所得的四边形是平行四边形.
2. △ABC中,点D、E、F分别为边BC、AB、CA的中点,则下列关于线段AD和EF之间关系的说法中正确的是( )
A.ADEF B.ADEF
C.AD和EF互相平分 D.以上答案都不对
答案:C
3. △ABC中,ABAC,AD是BC边上的高,E为AB的中点,若BC10,AD12,则DE的长为( )
A.5 B.5.5 C.6 D.6.5
答案:D
自主完成练习
通过课堂练习巩固新知,加深对平行四边形的判定定理的理解及应用.
环节五
课堂小结
以思维导图的形式呈现本节课所讲解的内容.
回顾本节课所讲的内容
通过小结让学生进一步熟悉巩固本节课所学的知识.
环节六
布置作业
教科书第85页习题19.2
第12题、第15题.
课后完成练习
通过课后作业,教师能及时了解学生对本节课知识的掌握情况,以便对教学进度和方法进行适当的调整.
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