内容正文:
第十四章 全等三角形
14.1《全等三角形及其性质》
一、教材分析
本节课是人教版《义务教育教科书·数学》八年级上册第十四章 全等三角形的起始课,是在学生学习了三角形的基本概念和性质的基础上展开的.
教材通过具体例子引出本章要研究的主题——全等三角形,让学生通过操作、观察,得出全等形、全等三角形的概念,通过思考栏目,帮助学生建立起了平移、翻折、旋转三种图形的变化与全等形的关系,接着结合具体图形使学生理解对应边、对应角的定义,并让学生从中发现全等三角形的性质.
全等三角形是研究图形全等的起点,也是证明线段相等、角相等的重要工具,为后续学习三角形全等的判定、等腰三角形、四边形等知识奠定了基础,在初中数学知识体系中具有承上启下的作用.
二、教学目标
1.了解全等形的概念、全等三角形的概念和性质,能识别全等三角形的对应点、对应边、对应角.
2.能运用全等三角形的性质解决简单的问题,培养学生解决问题的能力.
3.初步帮助学生建立平移、翻折、旋转三种图形变化与全等形的关系.
4.在图形变换和实际操作的过程中发展空间观念,培养学生的几何直观和核心素养.
三、教学重难点
重点:了解全等形的概念、全等三角形的概念和性质,能识别全等三角形的对应点、对应边、对应角.
难点: 能运用全等三角形的性质解决简单的问题,培养学生解决问题的能力.
四、教学过程
· 本章引入
问题1:你能在下面这些图中找到形状、大小相同的图形吗?
形状、大小相同的图形是全等形.
本章我们以全等三角形为例研究全等形,重点学习全等三角形的性质和判定三角形全等的方法.
问题2:上一章我们通过推理论证得到了三角形的哪些重要结论?
答:①三角形两边的和大于第三边,两边的差小于第三边;
②三角形三个内角的和等于180°;
③直角三角形的两个锐角互余;有两个角互余的三角形是直角三角形.
④三角形的外角等于与它不相邻的两个内角的和.
在本章推理论证将发挥更大的作用.我们将通过证明三角形全等来证明线段相等或角相等,利用全等三角形证明角的平分线的性质,通过本章的学习,你对三角形的认识会更加丰富,推理能力会进一步提升.
师生活动:教师投影展示问题,与学生共同回忆学习过的三角形重要结论,引出本章的学习内容.
设计意图:让学生对本章有一个整体的感知,利于学生在头脑中建立全章的思维导图,形成体系.
· 情境导入
问题3:猜谜语
从前,三角形、圆形、平行四边形和梯形约好一起出去玩,结果到了约定的时间,圆形、平行四边形和梯形都来了,只有三角形没有来,请问这种情形叫什么?
师生活动: 教师提问,学生独立思考并举手回答.
答:全等三角形.
设计意图:通过猜谜语游戏引入,增强学生的参与感,引起学生的兴趣,为后面引出全等三角形的概念作铺垫.
· 探究新知
活动一:探究全等图形的定义及性质
问题4:如图,对开的大门、邮票、设计的图案中都有形状、大小相同的图形的形象,你能再举出一些类似的例子吗?
师生活动:教师展示生活中常见的全等图形,如两张相同的邮票、两个完全一样的三角形模具等,引导学生观察这些图形的特点并举出类似的例子,然后提问:“这些图形有什么共同特征?"学生观察后回答,教师适时引出全等三角形的概念.
答:眼镜的两个镜片;自行车的两个轱辘.
追问:如果把他们叠加着放在一起,能发现什么?
答:发现他们能完全重合.
归纳:能够完全重合的两个图形叫作全等形.
完全重合指的是:①完全重合说明两个图形的周长和面积相等;
②周长或面积相等的两个图形不一定是全等形.
归纳:全等图形性质:如果两个图形全等,它们的形状和大小一定都相等.
设计意图:丰富的图形容易引起学生的注意,使他们能很快地投入到学习的情境中,它反映了现实生活中存在着大量的全等图形,揭示出数学来源于生活.通过观察两个图形是否重合,让学生体会到只有形状相同、大小相等的两个图形才能重合.
活动二:探究全等三角形的定义及性质
问题5:把一块三角尺按在纸板上,画下图形,照图形裁下来的纸板和三角尺的形状、大小完全一样吗?把三角尺和裁得的纸板放在一起能够完全重合吗?
师生活动:学生动手操作、用脑思考、与同伴讨论,得出结论.教师指导学生用剪刀剪出三角形.
答:完全重合.
问题6:你能尝试说出全等三角形的定义吗?
答:能够完全重合的两个三角形叫作全等三角形.
问题7:如图,把△ABC 沿直线BC平移,得到DEF.图中的两个三角形全等吗?
师生活动:.教师在纸版上任意剪下一个三角形,要求学生手拿一个三角形,做如下运动:平移、翻折、旋转,观察其运动前后的三角形,回答问题.
答:经过平移后的两个三角形全等.
问题8:如图,把△ABC 沿直线BC 翻折 180°,得到△DBC.图中的两个三角形全等吗?
答:经过翻折后的两个三角形全等.
问题9:如图,把 △ABC 绕点 A 旋转,得到 △ADE.图中的两个三角形全等吗?
答:经过旋转后的两个三角形全等.
归纳:一个图形经过平移、翻折、旋转后,位置变化了,但形状、大小都没有改变,即平移、翻折、旋转前后的图形全等.
设计意图:拓展学生视野,了解全等变换,为进一步学习和应用复杂的全等三角形奠定基础.
全等三角形的表示方法:全等用符号“≌”表示,读作“全等于”.
如图,图中的△ABC 和△DEF 全等,记作△ABC≌△DEF.读作△ABC全等于△DEF.
将两个全等三角形重合在一起
· 重合的顶点叫对应顶点;
· 重合的边叫对应边;
· 重合的角叫对应角
师生活动:学生把两个三角形按上述要求标上字母,并任意放置,与同桌交流:(1)何时能完全重在一起?(2)此时它们的顶点、边、角有何特点?经过同桌交流,实验得出结论.
问题10:观察图形并思考:如图,△ABC 和△DEF全等,当△ABC 和△DEF重合时:
①有哪些对应顶点?
②有哪些对应顶角?
③有哪些对应顶边?
师生活动:教师让学生观察重合的两个全等三角形,并提问,学生通过观察、测量等方法进行探究,然后小组讨论交流.教师巡视指导,倾听学生的想法.
答:①点A和点D,点B和点E,点C和点F是对应顶点.
②∠A和∠D, ∠B和∠E, ∠C和∠F是对应角.
③AB与DE, AC与DF, BC与EF′是对应边.
设计意图:通过直观的操作活动,让学生亲身感受全等三角形的本质特征,加深对全等三角形概念的理解,为后续的学习奠定基础.
问题11:有公共顶点或公共边或公共角的图形,寻找对应边、对应角有什么规律?
有公共边
有公共点
师生活动:学生分小组讨论并完成作答,并总结规律.
归纳:寻找对应元素的规律:
①有公共边的,公共边是对应边;
②有公共角的,公共角是对应角;
③有对顶角的,对顶角是对应角;
④长边对长边,短边对短边;
⑤大角对大角,小角对小角.
注意:记两个三角形全等时,通常把表示对应顶点的字母写在对应的位置上.
设计意图:规范全等三角形的表示方法,善于对基本三角形变换出各种图形,观察它们的对应边、对应角的变化,体会当公共边、公共角完全或部分重叠时,如何快速寻找,培养学生的动手操作能力.
问题12:摆一摆:利用平移,翻折,旋转等变换所得到的三角形与原三角形组成各种各样新的图形,你还能拼出什么不同的造型吗?比一比看谁更有创意!
师生活动:教师提出问题,学生动手操作,小组交流,选代表回答问题,教师补充总结学生的结论.
归纳:常见的全等三角形的类型:
平移型:
旋转型
翻折型
设计意图:让学生善于对基本三角形变换出各种图形,归纳出常见全等三角形的类型,观察它们的对应边、对应角的变化,培养学生的动手操作能力.
问题13:如图,△ABC 和△DEF全等,对应边有什么关系?对应角呢?
师生活动:学生观察,举手回答问题,得出结论,教师进行总结补充.最后,教师引导学生总结出全等三角形的性质:全等三角形的对应边相等,对应角相等.
答:对应边:AB=DE BC=EF AC=DF
对应角: ∠A=∠D ∠B=∠E ∠C=∠F
全等三角形的性质:全等三角形的对应边相等,全等三角形的对应角相等.
几何语言:
∵△ABC≌△DEF,
∴AB=DE, AC=DF,BC=EF,
∠A=∠D, ∠B=∠E, ∠C=∠F.
问题14:如图,△ABC 和△DEF全等,对应边上的高、中线,对应角的平分线有什么关系?
答:
对应边上的高、中线,对应角的平分线相等.
追问:全等三角形的面积、周长相等吗?
答:相等.
设计意图:让学生通过自主探究和合作交流,发现全等三角形的性质,培养学生的观察能力、动手能力和合作探究能力,同时体会从特殊到一般的数学思想.
· 应用新知
【教材例题】
师生活动:教师在黑板上展示例题,提示学生仔细审题. 学生思考并尝试解答.教师讲解完后,询问学生是否理解每一步的操作,鼓励学生提出疑问.
例1 如图,△ABC≌△BAD,点A和点B,点C和点D是对应顶点,BAC=65°,ABC=26°,AC,BD的延长线相交于点E. 求CBD,AEB 的度数.
分析:根据全等三角形对应角相等求出ABD的度数,进而可得CBD的度数;利用三角形内角和为180°可得AEB的度数.
解:∵△ABC≌△BAD,∴ABD=BAC=65°.
∴CBD=ABD-ABC=65°-26°=39°
在△AEB 中,AEB+BAE+ABE=180°
∴AEB=180°-BAE-ABE=180°-65°-65°=50°.
【经典例题】
例2 如图所示,将△ABC绕点C按顺时针方向旋转至△A'B'C,使点A'落在BC的延长线上.已知A=27°,B=40°,则ACB'为_______度.
分析:先根据三角形外角的性质求出 ACA'=A+B=27°+40°=67°.
再由△ABC绕点C按顺时针方向旋转至△A'B'C,得到 △ABC≌△A'B'C,
∴ACB=A'CB'.
∴ACB–B'CA=A'CB'–B'CA, 即BCB'=ACA'. ∴BCB'=67°.
∴∠ACB'=180°–∠ACA'–∠BCB'=180°–67°–67°=46°.
答:46.
例3 如图所示,已知△ABD≌△CFD,AD⟂BC于D.
(1)判断CE与AB的位置关系,并说明理由;
(2)已知BC=7,AD=5,求AF的长.
分析:(1)根据垂线的定义得到ADC=90°,由全等三角形的性质得到DAB=DCF,据此可利用三角形内角和定理证明AEF=CDF=90°,据此可得结论;
(2)根据全等三角形的性质可得BD=FD,AD=CD=5,从而求得BD=FD=2,即可求解.
解:(1)CE⟂AB,理由如下:
∵AD⟂ BD,∴ADC=90°
∵△ABD≌△CFD,∴DAB=DCF.
又∵AFE=CFD,
AEF+AFE+EAF=DFC+DCF+CDF=180°
∴AEF=CDF=90°,即CE⟂AB.
(2) ∵△ABD≌△CFD,
∴BD=FD, AD=CD.
∵BC=7,AD=CD=5,
∴BD=BC-CD=7-5=2.
∴FD=2
∴AF=AD-FD=5-2=3.
总结:先找对应边, 再算边长.
设计意图:通过例题的学习,让学生巩固全等三角形的概念和性质,提高学生运用所学知识解决实际问题的能力,同时规范学生的解题格式.
· 课堂练习
【教材练习】
1.如图,△ABC≌△BDE,A和EBD,C和E是对应角.说出这两个三角形的对应边和另一组对应角.
解:△ABC与△BDE的对应边为:AC与BE,AB与BD ,BC与DE.
△ABC与△BDE的另一组对应角为:ABC和BDE.
2.如图,△OCA≌△OBD,点C和点B,点A和点D是对应顶点,说出这两个三角形中相等的边和角.
解:相等的边:AC=DB ,OC=OB, OA=OD.
相等的角:A=D,C=B ,AOC=DOB.
师生活动:学生先独立作答,再随机选择学生回答.
设计意图:让学生进一步巩固所学知识,加强学生对本节知识的掌握,培养应用意识,锻炼运用能力和解题能力.
【限时训练】
1.如右图,已知△ABD≌△ACE,C=45°,AC = 8, AE = 5,则B = , DC = .
答:45°;3
2.如图所示,△ABD≌△CDB,下面四个结论中,不正确的是( )
A.△ABD 和△CDB 的面积相等 B.△ABD 和△CDB 的周长相等
C.A +ABD =C +CBD D.AD∥BC,且AD = BC
分析:根据全等三角形的性质推出两三角形面积相等,
周长相等.且AD=BC,1=2,所以AD∥BC.
由全等得A=C,ABD=CDB,所以A+ABD=C+CDB≠C+CBD,故选C.
答:C
3.如图,长方形ABCD沿AM折叠,使D点落在BC上的N点处,AD=7cm,DAM=15°,则AN= cm,NAB= .
分析:∵将长方形ABCD沿AM折叠,使点D落在BC边上的点N,∴△ADM≌△ANM.
∴AN=AD=7cm,DAM=NAM=15°.
∴NAB=90°-DAM-NAM=60°故答案为7,60°.
答:7,60°.
4.一个三角形的三边为2,5,a,另一个三角形的三边为b,2,6,若这两个三角形全等,则a+b的值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
分析:由全等三角形的性质得a=6,b=5,∴a+b=11.
答:D
5.如图,已知△ABC≌△DEB,点E在AB上,DE与AC相交于点F.
(1)当DE=8,BC=5时,求线段AE的长.
(2)已知D=35°,C=60°,求DBC与AFD的度数.
分析:(1)根据全等三角形的性质得到AB=DE=8,BE=BC=5,结合图形计算,即可得到答案.
(2)根据全等三角形的性质得到DBE=C=60°,A=D=35°,根据三角形内角和定理求出 ABC,即可求得.
解:(1)∵△ABC≌△DEB,DE=8,BC=5
∴AB=DE=8,BE=BC=5.
∴AE=AB-BE=8-5=3;
(2)∵△ABC≌△DEB,D=35°,C=60.
∴DBE=C=60°,A=D=35°,ABC=DEB.
∴ABC=180°-A-C=180°-35°-60°=85°.
∴DBC=ABC-DBE=85°-60°=25°.
∵ABC=85°,∴DEB=85°.∴AED=180°-DEB=180°-85°=95°
∴AFD=A+AED=35°+95°=130°.
设计意图:布置分层作业,满足不同层次学生的学习需求,巩固本节课的知识,同时培养学生的观察能力和应用意识.
· 课堂总结
师生活动:教师和学生一起回顾本节课所讲的内容.
1.本节课你学到了什么?
2.什么是全等形?什么是全等三角形?
3.全等三角形的性质是什么?
设计意图:通过小结让学生进一步熟悉巩固本节课所学的知识.
· 实践作业
发现生活中的全等三角形
任务:1.观察并寻找生活中至少3组全等三角形的实例.
2.针对每一组全等三角形实例,分析其在实际场景中所发挥的作用.
· 要求:用拍照或者手绘的方式记录找到的全等三角形实例,并附上简单的文字说明.
· 示例:晾衣架的支撑结构由多个全等三角形组成.作用:利用全等三角形的稳定性,使晾衣架能够稳固地支撑衣物,不易变形摇晃.
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