内容正文:
2 矩形的性质与判定
第2课时 矩形的判定
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)
课时导入
做一做 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
(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.
(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
几何语言:
如图,∵四边形ABCD是平行四边形,∠A=90°,
∴ 四边形ABCD是矩形.
知识点1 有一个角是直角的平行四边形是矩形
知识点2 对角线相等的平行四边形是矩形
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
定理: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
想一想
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.
知识点3 有三个角是直角的四边形是矩形
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
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.
议一议
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.
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).
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
∴∠ABC=90°(矩形的四个角都是直角) .
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)∵△ABC是等腰三角形,∴∠B=∠ACB.
又∵四边形ABDE是平行四边形,
∴∠B=∠EDC,AB=DE,
∴∠ACB=∠EDC,∴△ADC≌△ECD.
A
D
C
E
B
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.
A
D
C
E
B
(2)∵AB=AC,BD=CD,∴AD⊥BC,∴∠ADC=90°.
∵四边形ABDE是平行四边形,∴AE平行且等于BD,
即AE平行且等于DC,∴四边形ADCE是平行四边形.
而∠ADC=90°,∴四边形ADCE是矩形(有一个角是直角的平行四边形是矩形).
随 堂 小 测
C
1.如图,直线EF∥MN,PQ交EF,MN于A,C两点,AB,CB,CD,AD分别是∠EAC, ∠MCA, ∠ ACN,∠CAF的角平分线,则四边形ABCD是( )
D
E
F
M
N
Q
P
A
B
C
A.菱形 B.平行四边形 C.矩形 D.不能确定
2.如图,四边形ABCD的对角线互相平分,要使它变为矩形,需要添加的条件是( )
A.AB=CD
B.AD=BC C.AB=BC
D.AC=BD
D
3.下列命题是真命题的是( )
A.有一个角是直角的四边形是矩形
B.两条对角线相等的四边形是矩形
C.有三个角是直角的四边形是矩形
D.对角线互相垂直的四边形是矩形
C
4. 如图,在△ABC中,AD 为 BC 边上的中线,延长 AD 至 E,使 DE = AD,连接 BE,CE.
(1)试判断四边形 ABEC 的形状;
(2)当△ABC 满足什么条件时,四边形 ABEC 是矩形?
解:(1)四边形 ABEC 是平行四边形.
(2)当△ABC 满足∠BAC=90°时,四边形 ABEC 是矩形.
A
B
C
E
D
5.已知:如图,在 □ ABCD 中,M 是 AD 边的中点,且MB = MC. 求证:四边形 ABCD 是矩形.
证明:在□ ABCD 中,AB = CD,
∵M 是 AD 边的中点,∴MA = MD,且 MB = MC,即△ABM≌△DCM,∴∠A =∠D.
又∵∠A +∠D = 180°,
∴∠A =∠D = 90°,∴四边形ABCD是矩形.
A
B
D
C
M
小结
矩形的判定方法 几何语言 图形
定义法 有一个角是直角的平行四边形是矩形 ∵四边形ABCD是平行四边形,∠A=90°, ∴ 四边形ABCD是矩形.
定理 对角线相等的平行四边形是矩形 在平行四边形ABCD中,∵AC=BD,
∴平行四边形ABCD是矩形
定理 有三个角是直角的四边形是矩形 在四边形ABCD中,∵∠A=∠B=∠C=90°,
∴四边形ABCD是矩形
A
B
C
D
A
B
D
C
A
B
D
C
课后作业
1.从课后习题中选取;
2.完成练习册本课时的习题.
绿卡图书—走向成功的通行证
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