内容正文:
18.1.2平行四边形的判定(第2课时 平行四边形的判定2)教学设计
一、内容和内容解析
1.内容
本节课是人教版《义务教育教科书•数学》八年级下册(以下统称“教材”)第十八章“平行四边形”18.1.2平行四边形的判定(第二课时).这节课主要学习“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”的判定定理,并综合运用平行四边形的性质与判定解决问题.
2.内容解析
从本章知识的学习进度来看,学生已经学习了平行四边形的定义和性质;从上节课的学习来看,学生已经学习了平行四边形的四个判定定理,分别是 “两组对边分别平行的四边形是平行四边形”(平行四边形的定义)、“两组对边分别相等的四边形是平行四边形”“两组对角分别相等的四边形是平行四边形” 以及 “对角线互相平分的四边形是平行四边形”.但上节课用边判定平行四边形时都是用到两组对边,因此引发出疑问:当条件减少到只有一组对边,能不能判定平行四边形?如何判定平行四边形?由此带领学生进入今天的学习.
基于以上分析,确定本节课的教学重点为:探索并掌握“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”的判定方法.
二、目标和目标解析
1.目标
(1)掌握“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”的判定方法;
(2)平行四边形性质与判定的综合运用.
2.目标解析
对于目标(1),引导学生思考:当条件减少到只有一组对边,能不能判定平行四边形?如何判定平行四边形?由此提出3个猜想并逐一验证.在这个过程中,学生不仅学会了如何探究数学知识,还提高了自己的思维能力和解决问题的能力.
对于目标(2),在证明题中,学生要能够根据题目所给条件,准确判断何时用性质、用哪条性质,何时用判定、用哪种判定,书写出完整的证明过程. 综合运用平行四边形的性质与判定解决问题时,学生能够灵活选择合适的方法,尝试从不同角度思考问题,提出创新性的解决方案.
三、教学问题诊断分析
八年级的学生已经具备了一定的几何基础知识,能够识别和描述基本的几何图形.他们对平行线和相交线的概念也有一定的了解.然而,对于平行四边形的性质和判定方法,学生可能会感到抽象和难以理解.因此,教学过程中需要通过直观的图形和实际操作,帮助学生建立几何概念,提高他们的几何直观能力和逻辑推理能力.同时,要注意学生的个体差异,针对不同层次的学生提供适当的支持和挑战,确保每个学生都能在原有基础上有所进步.
基于以上学情分析,确定本节课的教学难点为:综合运用平行四边形的性质与判定解决问题.
四、教学过程设计
(一)情境引入
中国铁路处于世界领先水平.我国自主研发的 “复兴号” 动车组列车,以350公里的时速成为世界上商业运营速度最快的高铁列车之一.铁路网络几乎覆盖了中国的各个地区,从繁华都市到偏远乡镇,都能看到铁路的身影.
【设计意图】通过实际生活中的情境导入新课,提高学生的学习兴趣,感受到数学知识在生活中无处不在;培养学生的抽象能力和自主学习精神,发展推理能力.
(二)复习回顾
思考:我们知道,两组对分别平行或相等的是平行四边形. 如果只考虑四边形的一组对边,它们满足什么条件时这个四边形能成为平行四边形呢?
【设计意图】复习平行四边形的四种判定定理,提出问题引导学生思考,为后面学习平行四边形的一组对边的判定方法做铺垫.
(三)新知探究
猜想1:一组对边相等的四边形是平行四边形.(含动画演示)
猜想2:一组对边平行的四边形是平行四边形.(含动画演示)
活动:如图,将线段AB向右平移BC长度后得到线段CD,连接AD,BC,由此你能猜想四边形ABCD的形状吗?
猜想3:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.
思考:如何证明?请画出图形,并写出已知、求证.
证明猜想3:
已知:如图,在四边形ABCD中,AB=CD,AB∥CD.
求证:四边形ABCD是平行四边形.
证明:连接AC.
∵AB∥CD, ∴∠1=∠2.
在△ABC和△CDA中,
AB=CD,
∠1=∠2,
AC=CA,
∴△ABC≌△CDA(SAS),
∴BC=DA .
又∵AB= CD,
∴四边形ABCD是平行四边形.
【小结】我们经常将平行四边形问题转化为三角形问题解决.
【归纳】平行四边形的判定定理:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.
【回顾引入】我们知道铁路的两条直铺的铁轨互相平行,那么铁路工人是怎样的确保它们平行的呢?
答:只要使互相平行的夹在铁轨之间的枕木长相等即可.
依据:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.
【归纳小结】现在你学会了几种平行四边形的判定方法?
【设计意图】对猜想逐一进行验证,培养学生形成有条理的思维方式.
(四)典例精析
例1. 如图,E,F是四边形ABCD的对角线AC上两点,AF=CE,DF=BE,且DF∥BE. 求证:四边形ABCD是平行四边形.
证明:∵DF∥BE,
∴∠DFA=∠BEC.
∵DF=BE,AF=CE,
∴△AFD≌△CEB(SAS).
∴∠DAF=∠BCE,AD=BC.
∴AD∥BC.
∴四边形ABCD是平行四边形.
【小结】本题通过证明三角形全等得到对应边、对应角相等,再利用“一组对边平行且相等”来判定平行四边形.
【针对练习】如图,已知点A,F,C,D在同一条直线上,AB∥DE,AB=DE,AC=DF.
(1)求证:BF=EC;
(2)求证:四边形BCEF是平行四边形.
证明:(1)∵AC=DF,
∴AC-FC=DF-FC,即AF=DC.
∵AB∥DE,
∴∠BAF=∠EDC.
∵AB=DE
∴△AFB≌△DCE(SAS).
∴BF=EC.
(2)由(1)可知△AFB≌△DCE,∴∠AFB=∠DCE.
∴∠BFC=∠ECF. ∴BF∥EC.
又BF=EC,∴四边形BCEF是平行四边形.
例2. 如图 ,在▱ABCD中,E,F分别是AB,CD的中点.
求证:四边形EBFD是平行四边形.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,EB //FD.
又∵EB =AB ,FD =CD,
∴EB=FD .
∴四边形EBFD是平行四边形.
【小结】本题考察平行四边形的性质与判定的综合运用,利用“一组对边平行且相等”来判定平行四边形.
【针对练习】如图,在▱ABCD中,E,F,G,H分别是边AB,BC,CD,DA上的点,且AE=CG,AH=CF. 求证:四边形EFGH是平行四边形.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠C,∠B=∠D,AB=CD,AD=BC.
∵AE=CG,AH=CF,∴△AEH≌△CGF(SAS).
∴EH=GF.
∵AB-AE=CD-CG,BC-CF=AD-AH,
∴BE=DG,BF=DH.
∵∠B=∠D,∴△BEF≌△DGH(SAS). ∴EF=GH.
∴四边形EFGH是平行四边形.
思考:学校买了四棵树,准备栽在花园里,已经栽了三棵(如图),现在学校希望这四棵树能组成一个平行四边形,你觉得第四棵树应该栽在哪里?
【小结】
例3. 如图在平面直角坐标系中,O为坐标原点,A(1,3),B(2,1),直角坐标系中存在点C,使得点O,A,B,C四点构成平行四边形,则C点坐标为 (3,4)或(﹣1,2)或(1,﹣2) .
解:如图所示:
①当OB//AC1且OB=AC1时,
点O,A,B,C1四点构成平行四边形,向右平移2个单位
向上平移1个单位
∵O(0,0) B(2,1),
向右平移2个单位
向上平移1个单位
∴A(1,3) C1(3,4).
②OB//AC2且OB=AC2时,
点O,A,B,C2四点构成平行四边形,向左平移2个单位
向下平移1个单位
∵B(2,1) O(0,0),
向左平移2个单位
向下平移1个单位
∴A(1,3) C2(﹣1,2).
③AB//OC3且AB=OC3时,
点O,A,B,C3四点构成平行四边形,向右平移1个单位
向下平移2个单位
∵A(1,3) B(2,1),
向右平移1个单位
向下平移2个单位
∴O(0,0) C3(1,﹣2)
故答案为(3,4)或(1,﹣2)或(﹣1,2).
【小结】本题考察分类讨论思想,利用“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”的思路,用坐标平移法解题.
【针对练习】在平面直角坐标系中,有四个点O(0,0),A(3,0),B(1,2),C(x,2),若以O,A,B,C为顶点的四边形是平行四边形,则x= ﹣2或4 .
解:∵B(1,2),C(x,2),
∴BC∥x轴,
令BC=OA=3,
则以O,A,B,C为顶点的四边形是平行四边形.
当点C在点B左侧,如图1,则x=1﹣3=﹣2,
当点C在点B右侧,如图2,则x=1+3=4,
故答案为:﹣2或4.
例4. 如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AD=12cm,BC=15cm,点P自点A向D以1cm/s的速度运动,到D点即停止.点Q自点C向B以2cm/s的速度运动,到B点即停止,点P,Q同时出发,设运动时间为t(s).
(1)用含t的代数式表示:AP=_tcm_;DP=_(12-t)cm_;BQ=_(15-2t)cm_;CQ=_2tcm_;
(2)当t为何值时,四边形APQB是平行四边形?
解:根据题意有AP=tcm,CQ=2tcm,
PD=(12-t)cm,BQ=(15-2t)cm.
∵AD∥BC,
∴当AP=BQ时,四边形APQB是平行四边形.
∴t=15-2t,
解得t=5.
∴t=5时四边形APQB是平行四边形.
(3)当t为何值时,四边形PDCQ是平行四边形?
解:由PD=(12-t)cm,CQ=2tcm,
∵AD∥BC,
∴当PD=QC时,四边形PDCQ是平行四边形.
即12-t=2t,解得t=4s,
∴当t=4s时,四边形PDCQ是平行四边形.
【小结】本题是动点问题,考察了数形结合思想、方程思想,利用“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”是解题关键.
【设计意图】巩固“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”的判定方法的理解和运用,锻炼学生的应用意识和证明能力.
(五)当堂巩固
1.如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,若添加一个条件,能判断四边形ABCD为平行四边形的是( B )
A.AD=BC B.AB=CD C.AB=AD D.∠ABD=∠BDC
2.如图,在▱ABCD中,点E,F分别为边BC,AD的中点,则图中平行四边形的个数是( B )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
3.如图,在平面直角坐标系中.已知点A(3,0),B(﹣1,0),C(0,2),则以A,B,C为顶点的平行四边形的第四个顶点D的坐标为 (4,2)或(﹣4,2)或(2,﹣2) .
4.如图,四边形ABCD和四边形CDEF都是平行四边形.求证:四边形AEFB是平行四边形.
证明:∵四边形ABCD,CDEF是平行四边形,
∴AB∥CD,AB=CD,EF∥CD,EF=CD.
∴AB∥EF,AB=EF.
∴四边形AEFB是平行四边形.
5.如图,在四边形ABCD中,AD=BC,AE⊥BD,CF⊥BD,垂足分别为E,F,BE=DF. 求证:四边形ABCD是平行四边形.
证明:∵BE=DF,
∴BE-EF=DF-EF,即BF=DE.
∵AE⊥BD,CF⊥BD,
∴∠AED=∠CFB=90°.
∵AD=BC,
∴Rt△ADE≌Rt△CBF(HL).
∴∠ADE=∠CBF.
∴AD∥BC.
又AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形.
【设计意图】综合运用平行四边形的性质和判定进行解题,考查学生对平行四边形的判定定理的掌握,培养综合运用能力.
(六)课堂总结
本节课你有哪些收获?2.还有没解决的问题吗?
【设计意图】培养学生概括的能力.使知识形成体系,并渗透数学思想方法.
五、教学反思
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