内容正文:
1 菱形的性质与判定
课题
第1课时 菱形的性质
授课类型
新授课
授课人
教学内容
课本P1-4
教学目标
1.理解菱形的概念,了解它与平行四边形之间的关系。
2.经历菱形性质定理的探索过程,进一步发展合理推理能力。
3.体会探索与证明过程中所蕴含的抽象、推理等数学思想。
教学重难点
重点:菱形的概念及其性质定理。
难点:菱形性质定理的灵活应用。
教学准备
多媒体课件、直尺、菱形纸片。
教与学互动设计(教学过程)
设计意图
1.创设情景,导入新课
下面几幅图片中都含有一些特殊的平行四边形。观察这些特殊的平行四边形,你能发现它们有什么样的共同特征?
师生活动:教师出示问题,学生回答,然后教师引出课题。
学生回答:这些特殊的平行四边形均是菱形。
这节课我们就来研究菱形的概念及性质。(教师板书课题: 第1课时 菱形的性质)
教师活动:同学们观察显示的图片后,有什么联想?菱形的四条邻边有什么关系?�
学生活动:测量比较教科书上第二幅图片中菱形邻边的长度,易知:菱形邻边相等。
【归纳总结】
菱形的定义:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。
教师活动:除了屏幕上所展示的静态菱形的例子,同学们还能想到生活中有哪些动态菱形的例子?
学生活动:菱形衣帽架、电动门等。
教师通过学生熟悉的场景和事物引出所学内容,使学生感受到数学就在我们身边,数学离不开生活,渗透善于观察生活中的数学的学习意识,同时也激发了学生的学习兴趣,加强了非智力因素的培养。
在菱形定义的基础上,使学生拓展思维,加深对菱形定义的理解。
2.实践探究,学习新知
【探究1】
想一想:
菱形是特殊的平行四边形,它具有一般平行四边形的所有性质。你能列举一些这样的性质吗?
师生活动:教师板书写出从对称性看、从边看、从角看、从对角线看这四个角度,引导学生列举出菱形所具有的平行四边形的性质。从对称性看:是中心对称图形;从边看:对边平行且相等;从角看:对角相等,相邻的两个角互补;从对角线看:对角线互相平分。
教师追问:菱形还有哪些特殊性质?
学生回答:菱形的邻边相等,菱形的四条边相等。
【探究2】
做一做:用菱形纸片折一折,回答下列问题:
(1)菱形是轴对称图形吗?如果是,它有几条对称轴?对称轴之间有什么位置关系?
(2)菱形中有哪些相等的线段?(教师板书画出一个菱形,如下图)
学生活动:将菱形纸片相等的邻边通过折叠使其重合,易发现折痕所在的直线刚好和对角线所在直线重合,得出结论:菱形是轴对称图形,有两条对称轴,两条对称轴互相垂直、四条边相等。(教师板书记录下学生动手操作后得出的结论)
【演绎证明】
教师活动:探索的结论“菱形的四条边相等,对角线互相垂直”是否正确呢?我们必须加以证明,那么证明的环节有哪些?如何证明这两个性质呢?请同学们先思考。在学生思考、交流的基础上,展示证明过程。
已知:如图,在菱形ABCD中,AB=AD,对角线AC与BD相交于点O。
求证:(1)AB=BC=CD=AD;(2)AC⊥BD。
师生活动:操作投影仪。鼓励学生先独立思考,自主分析证明思路,并与同学进行交流。等待大部分学生书写完成后,由学生代表展示证明的书写过程,师生共同评议。
证明:(1)∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=CD,AD=BC(菱形的对边相等)。
又∵AB=AD,
∴AB=BC=CD=AD。
(2)∵AB=AD,
∴△ABD是等腰三角形。
∵四边形ABCD是菱形,
∴BO=OD(菱形的对角线互相平分)。
在等腰三角形ABD中,
∵BO=OD,
∴AO⊥BD,
即AC⊥BD。
【归纳总结】
由此得到了菱形的两个性质定理:
定理:菱形的四条边相等。
定理:菱形的对角线互相垂直。
【教材例题】
例1 如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,∠BAD=60°,BD=6。求菱形的边长AB和对角线AC的长。
教师活动:操作投影仪。组织学生演练,巡视,等待大部分学生练习做完之后,再请两位学生上台演示,交流。
学生活动:课堂演练,相互讨论,解决演练题的问题。
解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD(菱形的四条边相等),
AC⊥BD(菱形的对角线互相垂直),
OB=OD=BD=3(菱形的对角线互相平分)。
在等腰三角形ABD中,
∵∠BAD=60°,
∴△ABD为等边三角形。
∴AB=BD=6.
在Rt△AOB中,由勾股定理,得OA2+OB2=AB2,
∴OA===3。
∴AC=2OA=6(菱形的对角线互相平分)。
通过“想一想”,让学生复习回顾菱形所具有的平行四边形的性质,强化思考问题的四个角度。在此基础上,引导学生重点思考菱形的特殊性。
学生动手操作后,小组之间交流通过操作后得出的结论,教师通过追问的方式,让学生互相补充,巩固对菱形性质的理解。教师板书画出一个菱形并标上字母,方便学生用几何语言描述。
通过探究得到猜想,然后通过严谨的证明成为定理,才能用来解决其他问题。教学中,定理的证明也可以让学生自己完成,再与教材中的过程对比。无论采用哪种方式,都应鼓励学生先独立思考、分析证明思路。
对知识进行巩练习,使学生对知队加深理解,便于教师及时了解学生对本节课内容的掌握情况。培养学生应用所学知识解决问题的能力。
3.学以致用,应用新知
考点1 菱形的四条边相等
例1 边长为3 cm的菱形的周长是( )
A. 6 cm B. 9 cm C. 12 cm D. 15 cm
答案:C
变式训练 已知菱形ABCD的周长为20 cm,∠A∶∠ABC=1∶2,则BD= cm。
答案:5
考点2 菱形的对角线互相垂直
例2 如图,已知菱形ABCD的对角线相交于点O,延长AB至点E,使BE=AB,连接CE。
(1)求证:BD=EC;
(2)若∠E=50°,求∠BAO的大小。
解:(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴DC∥AB,DC=AB。
又∵BE=AB,
∴DC=BE。
∵DC∥BE,
∵四边形DBEC是平行四边形,
∴BD∥EC。
(2)由(1)可知BD∥EC,
∴∠ABO=∠E=50°。
又∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD。
∴∠BAO=90°-∠ABO=90°-50°=40°。
变式训练 如图,菱形ABCD的对角线交于点O,点M为AB的中线,连接OM。若AC=4,BD=8,则OM的长为_________。
答案:
通过例题和变式训练的讲解,巩固理解“菱形的四条边相等”的性质,此性质一般跟菱形的周长有关,有时会考查在直角坐标系中应用。
通过例题和变式训练的讲解,巩固理解“菱形的对角线互相垂直”的性质,此性质一般会跟勾股定理或三角形其它性质结合考查。
4.随堂训练,巩固新知
1. 菱形具有而一般平行四边形不具有的性质是( )
A. 对角相等 B. 对边相等
C. 对角线互相垂直 D. 对角线相等
答案:C
2. 如图,菱形ABCD的边长为10,∠A=120°,则点A到BD的距离等于( )
A. 5 B. 6 C. 8 D. 10
答案:A
3. 如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC,O为坐标原点,点C在x轴上,点A的坐标为(-3,4),则顶点B的坐标是( )
A. (-5,4) B. (-6,3)
C. (-8,4) D. (2,4)
答案:C
4. 如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,OE⊥AB,垂足为E,若AD=BD,则BE与AD的数量关系是_______。
答案:AD=4BE
5. 在菱形ABCD中,P,Q分别是边BC,CD上的中点,连接AP,AQ。
图1 图2
(1)如图1,求证:AP=AQ;
(2)如图2,连接PQ,若AP⊥BC,在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图2中四个等于30°的角。
解:(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,∠B=∠D。
∵P,Q分别是边BC,CD上的中点,
∴BP=BC,DQ=CD,
∴BP=DQ,
∴△ABP≌△ADQ(SAS),
∴AP=AQ。
(2)由(1)知BP=BC。
∵AP⊥BC,
∴根据直角三角形中,30°角所对的边是斜边的一半,得∠BAP=30°。
∵△ABP≌△ADQ,
∴∠DAQ=30°,
∴∠B=∠D=60°,
∴∠BAD=∠C=120°。
∵P,Q分别是边BC,CD上的中点,
∴CP=CQ,
∴∠CPQ=∠CQP=(180°-∠C)=(180°-120°)=30°。
综上所述,∠BAP,∠DAQ,∠CPQ,∠CQP的度数为30°。
为学生提供自我检测的机会,教师针对学生的学习情况,及时调整授课,查缺补漏。
5.课堂小结,自我完善
1.菱形的定义:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。
2.菱形的性质:
定理:菱形的四条边相等。
定理:菱形的对角线互相垂直。
菱形是轴对称图形,有两条对称轴,两条对角线所在的直线就是它的对称轴。
通过小结,使学生梳理本节课所学内容,掌握本节课的核心内容。
6.布置作业
课本P4习题1.1中的T1、T2、T3、T4。
课后练习巩固,让所学知识得以运用,提高计算能力和做题效率。
板书设计
第1课时 菱形的性质
一、菱形的定义
二、菱形的性质
投影区
1.定理
2.定理
3.对称性
学生活动区
提纲掣领,重点突出。
教后反思
本节课从平行四边形入手学习菱形的定义和性质,让学生直观体会菱形是特殊的平行四边形。课堂上通过观察图片、折纸活动,让学生直观地感知图形的特点,激发学生学习的兴趣和积极性。在性质的证明和应用过程中,教师要鼓励学生大胆探索新颖独特的证明思路和方法,提倡证明方法的多样性,并引导学生在与其他同学的交流中进行证明方法的比较,优化证明方法,提高学生的逻辑推理能力。
反思,更进一步提升。
学科网(北京)股份有限公司
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