内容正文:
6.2.2 线段的比较与运算 导学案
一、学习目标(简写版)
1. 掌握线段长短的比较方法(叠合法、度量法),能比较两条线段的长短。
1. 理解线段的和、差、倍、分的意义,能进行简单的线段运算(用几何语言描述或列式计算)。
1. 掌握 “两点之间,线段最短” 的性质,理解两点间距离的概念(连接两点间的线段的长度)。
二、学习重难点
(一)学习重点
1. 线段长短的比较方法:叠合法(将线段一端重合,看另一端位置)和度量法(用刻度尺量长度后比较)。
1. 线段的和与差:若点 C 在线段 AB 上,则 AC + CB = AB;若点 C 在 AB 的延长线上,则 AC - BC = AB(或 AC = AB + BC)。
1. 线段的中点:把一条线段分成两条相等线段的点(若 M 是 AB 的中点,则 AM = MB = ,AB = 2AM = 2MB)。
1. 基本性质:两点之间,线段最短(两点间的距离是线段的长度,不是线段本身)。
(二)学习难点
1. 用叠合法比较线段长短时的规范操作(重合端点,看另一端位置,语言描述准确)。
1. 理解线段和、差的几何意义(与代数运算的区别,需结合图形位置关系)。
1. 线段中点的灵活应用(已知中点求线段长度,或已知线段长度判断中点)。
1. 区分 “两点间的距离” 与 “线段”(距离是长度,是数量;线段是图形)。
三、本节内容的思维导图
线段的比较与运算
├──线段的比较
│ ├──叠合法:将线段AB和CD的端点A与C重合,使AB和CD在同一直线上,看B与D的位置(B在D左则AB<CD;重合则AB=CD;B在D右则AB>CD)
│ └──度量法:用刻度尺量出长度(单位相同),比较数值大小
├──线段的运算
│ ├──和与差:结合图形,根据点的位置关系表示(如AC=AB+BC或BC=AC-AB)
│ └──中点与倍分
│ ├──中点定义:把线段分成相等两部分的点(AM=MB)
│ ├──数量关系:若M是AB中点,则AM=MB=1/2AB,AB=2AM=2MB
│ ├──推广:n等分点(如三等分点将线段分成3等份)
├──基本性质与距离
│ ├──性质:两点之间,线段最短(连接两点的所有线中,线段长度最短)
│ └──两点间的距离:连接两点间的线段的长度(是数量,单位如cm、m)
├──易错点
│ ├──混淆“线段”与“距离”(距离是长度,线段是图形)
│ ├──叠合法操作不规范(端点未重合或未在同一直线)
│ ├──线段和差运算时忽略点的位置关系(如点C是否在线段AB上)
│ ├──中点问题中,误将“AM=MB”直接等同于“M是AB中点”(需强调M在AB上)
└──应用:最短路径问题(如修管道选最短路线)、距离计算、中点相关长度求解
四、知识点自主预习填空
1. 比较两条线段长短的方法有( )和( )。
1. 若点 M 是线段 AB 的中点,则 AM = ( ) = ( )AB,AB = 2( ) = 2( )。
1. 线段的和:若点 C 在线段 AB 上,则 AB = ( ) + ( )。
1. 两点之间,( )最短,连接两点间的( )的长度,叫做这两点间的距离。
五、详细讲解各部分知识点和要点
知识点01 尺规作图
仅用圆规和没有刻度的直尺作图的方法叫做尺规作图.
【说明】(1)只使用圆规和直尺,并且只准许使用有限次,来解决不同的平面几何作图题.
(2)直尺必须没有刻度,无限长,且只能使用直尺的固定一侧.只可以用它来将两个点连在一起,不可以在上面画刻度.
(3)圆规可以开至无限宽,但上面也不能有刻度.它只可以拉开成之前构造过的长度.
知识点02 线段大小比较
1.比较线段大小的方法:(1)目测法;(2)度量法;(3)叠合法
2.叠合比较法:利用直尺和圆规把线段放在同一条直线上,使其中一个端点重合,另一个端点位于重合端点同侧,根据另一端点与重合端点的远近来比较长短.如下图:
【说明】线段的比较方法除了叠合比较法外,度量比较法也是常用的方法.
知识点03 线段的性质
两点之间的所有连线中,线段最短.简单地:两点之间线段最短.我们把两点之间线段的长度,叫做这两点之间的距离.
知识点04 线段的和与差
如下图:线段AB上有一点C,则AC+BC=AB;AC=AB - BC; BC=AB - AC,
在这里线段AC、BC、AB表示线段的长度,如AC+BC=AB表示AC长度与BC长度之和等于AB长度.
知识点05 线段的中点
线段的中点:把一条线段分成两条相等线段的点,叫做线段的中点.如下图所示,点C是线段AB的中点,则AC=CB=AB,或AB=2AC=2BC.
【说明】若点C是线段AB的中点,则点C一定在线段AB上.
六、效果检测
1. 若线段 AB = 5cm,线段 CD = 7cm,则 AB > CD。( )
1. 若点 M 到 A、B 两点的距离相等,则 M 是线段 AB 的中点。( )
1. 两点之间,直线最短。( )
1. 线段 AB 的中点 M 到 A、B 的距离相等。( )
1. 若点 C 在线段 AB 上,则 AB = AC + CB;若点 C 在 AB 外,则 AB = |AC - CB|。( )
七、本节内容的归纳总结
1. 线段比较的两种方法:叠合法(直观比较,需规范操作)和度量法(量化比较,需统一单位)。
1. 线段运算的核心:结合图形位置关系理解和、差(点在线段上或延长线上),利用中点性质处理倍、分(AM = MB = 。
1. 重要性质:
0. 两点之间,线段最短(解决最短路径问题的依据);
0. 两点间的距离是线段的长度(数量),不是线段(图形)。
1. 易错提醒:
0. 中点必须在线段上,不能仅凭 “距离相等” 判断;
0. 线段和差需明确点的位置,避免盲目列式;
0. 区分 “线段” 与 “距离” 的概念差异。
8、 课后作业
1.已知为直线上四个点, 且, 点为线段的中点, 则线段的长为( )
A.1 B.7 C.7或1 D.不能确定
2.已知线段,现有一点P满足,有下列说法:①点P在线段上;②点P在直线上;③点P在直线外.正确的说法是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
3.一株长白山野山参如图①所示.如图②,小明用剪刀将图①中的一片参叶沿直线将其剪掉一部分,发现剩下参叶的周长比原参叶的周长小,则能正确解释这一现象的数学原理是( )
A.垂线段最短 B.经过一点有无数条直线
C.两点确定一条直线 D.两点之间,线段最短
4.已知线段,点为线段的中点,点是直线上的一点,且,则线段的长是( )
A. B. C.或 D.或
5.已知平面上一点和线段,下列条件:①;②;③;④,其中不能确定点C是线段中点的个数是有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
6.平面上有三个点A,B,C,如果,则( )
A.点C在线段上 B.点C在线段的延长线上
C.点C在线段的延长线上 D.不能确定
7.如图,C是线段的中点,D为线段上一点,下列等式(1);(2);(3),(4).其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.如图,点C,O在线段上,,O是的中点,则的值是( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.如图,已知线段,,半径,当点M在的上方,且时,点M绕着点O以每秒的速度在圆周上逆时针旋转一周后停止,同时点N从点B沿线段向点A运动,若点M、N两点能相遇,则点N的运动速度为 .
10.如图,,点C为线段的中点,点D在线段上,且,则线段的长度为 .
11.在直线l上顺次取A,B,C三点,使得.如果点O是线段的中点,那么线段的长度为 cm.
12.如图,,C为的中点,点D在线段上,且,则的长为 .
三、解答题
13.如图,已知直线和直线外三点、、,根据下列语句画出相应的图形.
(1)画线段,画直线;
(2)在直线上确定点,使得的值最小,理由是______.
试卷第1页,共3页
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九、答案及解析
(一)自主预习填空的答案
1. 叠合法;度量法
1. MB;;AM;MB
1. AC;CB
1. 线段;线段
(二)效果检测的答案和解析
1. (×)解析:5cm < 7cm,故 AB < CD,该说法错误。
1. (×)解析:M 需在线段 AB 上才是中点,若 M 在 AB 外(如 AB 的垂直平分线上的点),即使 MA = MB,也不是中点,该说法错误。
1. (×)解析:两点之间,线段最短,直线无限延伸,没有长度,该说法错误。
1. (√)解析:中点到两端点的距离相等,即 AM = MB,该说法正确。
1. (√)解析:点 C 在线段上时,和为 AB;点 C 在 AB 外时,差的绝对值为 AB(符合三角形三边关系的几何意义),该说法正确。
(三)课后作业的答案和解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
B
D
D
A
C
C
D
1.C
【分析】本题主要考查线段和差,线段中点的计算,根据点的不同位置分类讨论,结合线段中点的性质求解.
【详解】解:∵点是的中点,且,
∴,
当点在的右侧,即排列顺序为,且,
∴;
当点在与之间,即排列顺序为,
∴,
∴线段的长为或,
故选:C.
2.B
【分析】本题主要考查了线段的和差,熟练掌握线段之间的运算和大小比较是解题关键.
根据线段的长度及的值判断点P的位置即可解答.
【详解】解:当点P在线段上时,与矛盾,故①错误;
若点P在直线的延长线上(如M左侧或N右侧),例如P距M有5个单位时,,此时,满足条件.因此,点P可能在直线MN上,故②正确;
若点P在直线外,例如,存在这样的点.因此,点P也可能在直线外,故③正确.
综上,正确的说法是②和③.
故选B.
3.D
【分析】本题考查了两点之间,线段最短,根据两点之间,线段最短即可得出答案,掌握相关知识是解题的关键.
【详解】解:根据两点之间,线段最短可知,剩下参叶的周长比原参叶的周长小,
故选:D.
4.D
【分析】解:本题考查了线段的中点的定义,线段的和差,分类讨论是解题的关键.
根据线段的中点定义,线段的和差计算即可.
【详解】∵点为线段的中点,
∴当点在的延长线上时,
,
当点在线段的延长线上时,
,
∴线段的长是或.
故选:D.
5.A
【分析】本题考查两点间的距离,根据线段中点的定义以及点C的位置逐项进行判断即可.
【详解】解:①由于平面上一点C和线段,当点C在线段上时,有,此时点C不一定是的中点,因此①不能确定点C是线段中点;
②由于平面上一点C和线段,当点C在线段外的平面内一点,虽然满足,但点C不一定是的中点,因此②不能确定点C是线段中点;
③当点C在线段的中垂线上时,均有,因此③不能确定点C是线段中点;
④由于平面上一点C和线段,当点C在线段外的平面内一点,虽然满足,但点C不一定是的中点,因此④不能确定点C是线段中点;
综上所述,①②③④均不能确定点C是线段中点,共4个,
故选:A.
6.C
【分析】本题考查了直线、射线、线段,根据A,B,C之间的距离画出图形,即可确定位置关系.
【详解】解:,,,
,
如图,点在线段的延长线上,
故选:C.
7.C
【分析】本题考查了线段的和差,熟练掌握线段的和差关系是解题的关键.
根据线段的和差关系逐句判断即可.
【详解】解:∵是线段的中点,
,
(1),故(1)正确;
(2)不能证明,故(2)错误;
(3),故(3)正确;
(4),故(4)正确,
∴正确的有 3 个.
故选:C.
8.D
【分析】本题主要考查了与线段中点有关的线段和差计算,根据题意可求出,,据此根据线段的和差关系求出的长即可得到答案.
【详解】解:∵,
∴,
∵O是的中点,
∴,
∴,
∴,
故选:D.
9.或
【分析】本题主要考查了线段的和差计算,点M和点N相遇时,只会在线段上相遇,且有两个相遇点,点O左侧和点O右侧,据此讨论求解即可.
【详解】解:当点N与点M在点O左边相遇时,则点N的速度为,
当点N与点M在点O右边相遇时,则点N的速度为;
综上所述,点N的速度为或,
故答案为:或.
10.5
【分析】本题考查了线段中点的计算,掌握线段中点的定义,灵活运用数形结合思想是解题的关键.
根据线段中点的定义可得,再求出,即可得解.
【详解】∵,点C为线段的中点,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:5.
11.7
【分析】本题考查两点间的距离,线段的和差,正确理解题意、正确理解线段中点的性质是解题的关键.
首先求出,然后根据线段中点的性质求解即可.
【详解】解:由题意得,
∵点O是线段的中点,
∴.
故答案为:7.
12.15
【分析】本题考查了线段中点的定义、线段的和差,熟练掌握线段中点的定义是解题的关键.根据线段中点的定义、线段的和差即可求解.
【详解】解:∵C为的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
故答案为:15.
13.(1)见解析
(2)见解析,两点之间,线段最短
【分析】本题考查了作图——直线,线段以及两点之间,线段最短,解题关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
(1)根据线段和直线的定义作图即可;
(2)连接交直线于点,由两点之间,线段最短可知,点即为所求.
【详解】(1)解:如图,线段,直线即为所求作;
(2)解:连接交直线于点,点即为所求,
理由是:两点之间,线段最短.
$$