内容正文:
14.2三角形全等的判定 第5课时(HL) 教学设计
一、内容与内容解析
(一)教学内容
本节课是人教版初中数学八年级(上册)第十四章“全等三角形”的第二节。内容包括:斜边、直角边”(HL)判定直角三角形全等的定理;利用HL判定定理证明两个直角三角形全等;HL定理与一般三角形全等判定定理(SSS、SAS、ASA、AAS)的区别与联系
(二)教学内容解析
地位与作用:本节是三角形全等判定的特殊延伸,针对直角三角形的特殊性(有一个直角固定为90°),补充了“HL”这一专属判定定理。它是在一般三角形全等判定基础上的拓展,既完善了三角形全等判定体系,又为后续学习“勾股定理”“解直角三角形”及“四边形”等内容中直角三角形的证明奠定基础,是连接“一般图形判定”与“特殊图形判定”的关键内容。
核心要点:重点是理解并掌握HL定理的内容及应用;难点是HL定理的探究过程(为何直角三角形只需“斜边和一条直角边对应相等”即可全等)、HL与一般三角形判定定理的区别,以及在复杂图形中准确识别直角三角形并应用HL证明。基于以上分析,确定本节课的教学重点为:
【教学重点】探索并掌握判定直角三角形全等的“斜边、直角边”定理。
二、目标与目标解析
(一)教学目标
1、理解HL定理的含义;能运用HL定理证明两个直角三角形全等;能区分HL与一般三角形全等判定定理的适用场景。
2、通过“动手操作—观察归纳—推理验证—应用辨析”的过程,培养动手操作能力、逻辑推理能力,体会“从特殊到一般”“转化”的数学思想。
3、感受直角三角形的特殊性,激发对几何定理探究的兴趣,培养严谨的推理表达习惯和分类讨论意识。
(二)教学目标解析
1、能区分应用:知道一般三角形全等需三边或两边一角(夹边)、两角等条件,而直角三角形可通过“斜边+一条直角边”判定,如“已知两个直角三角形的斜边和一条直角边对应相等”用HL,“已知两条直角边对应相等”可用SAS(无需用HL)。
2、能规范证明:如“已知∠C=∠C'=90°,AB=A'B',AC=A'C',求证Rt△ABC≌Rt△A'B'C'”,能先标注直角,再列举斜边和直角边对应相等,用HL完成证明。
三、学生学情分析
已掌握一般三角形全等的判定定理(SSS、SAS、ASA、AAS),知道判定一般三角形全等至少需三个条件。
已认识直角三角形的概念,明确直角三角形的“斜边”“直角边”等要素,能识别直角三角形的直角和斜边。
具备初步的几何证明能力,能规范书写一般三角形全等的证明步骤,理解“对应”的含义。
存在困难
定理理解:难以理解“为何直角三角形无需三个条件,仅斜边和一条直角边对应相等就能全等”,不清楚HL定理与一般判定定理的逻辑关系(HL可通过勾股定理推导,但学生未学勾股定理,需通过操作验证)。
适用场景:易混淆HL与SAS的适用范围,如将“直角三角形的两条直角边对应相等”错误用HL证明,或对非直角三角形误用HL定理。
证明规范:在证明时,易遗漏“标注直角”或“说明是直角三角形”的步骤,如直接写“△ABC≌△A'B'C'(HL)”,未强调“Rt△”的前提。
图形识别:在含多个直角三角形的复杂图形中,难以准确找出待证的直角三角形及其斜边和对应直角边。基于上述分析,确定本节课的教学难点为:
【教学难点】灵活应用五种方法(SSS,SAS,ASA,AAS,HL)来判定直角三角形全等.
四、教学策略分析
1、动手验证法:准备若干张硬纸板,让学生制作两组直角三角形(第一组:斜边5cm、直角边3cm;第二组:斜边5cm、直角边3cm),通过“重叠”操作发现两组三角形完全重合,直观感知HL定理,突破“为何斜边+直角边能判定全等”的难点。
2. 对比辨析法:通过表格对比HL与一般三角形判定定理的区别,明确HL的“特殊性”(仅适用于直角三角形,条件为“斜边+一条直角边”);出示典型例题(如“直角边对应相等”“斜边+直角边对应相等”“一般三角形的两边对应相等”),让学生判断能否用HL,强化适用场景的区分。
五、教学过程分析
(一)复习引入
情境展示:1. 出示两个一般三角形(两边对应相等,夹角不相等),提问“这两个三角形全等吗?”(学生回答“不全等”,回顾一般三角形“两边对应相等不能判定全等”);2. 出示两个直角三角形(斜边均为5cm,一条直角边均为3cm),提问“这两个直角三角形全等吗?它们只有两边对应相等,为何可能全等?
引导过渡:“直角三角形有一个角是直角(固定为90°),它的全等判定是否有特殊方法?今天我们学习直角三角形特有的全等判定定理——HL。”引出本节课主题。
设计意图:通过复习旧知,激活学生已有的知识储备,降低新知识的学习难度。
(二)主动参与、感悟新知
活动一:HL
探究 如图,在△ABC和△A'B'C'中,∠C'=∠C=90°,A'B'=AB,B'C'=BC.这两个三角形全等吗?
如图,由∠C'=∠C=90°可知,如果使点C'与点C重合,并且使射线CB'与射线CB重合,那么射线CA'与射线CA重合,再由B'C'=BC,可知点B'与点B重合.
追问 点A'与点A是否重合?
信息技术验证
拖动点A',观察AB和A'B的长度,发现只有点A'与点A重合时,才有A'B=AB.
判定直角三角形全等的方法:斜边和一直角边分别相等的两个直角三角形全等.
(简写成“斜边、直角边”或“HL”)
在今后的学习中,我们将用勾股定理证明这个判定方法.
例1 如图,AC⊥BC,BD⊥AD,垂足分别为C,D,AC=BD.求证 BC=AD.
证明:∵AC⊥BC,BD⊥AD,
∴∠C=∠D=90°.
在Rt△ABC和Rt△BAD中,
∴Rt△ABC≌Rt△BAD(HL).
∴BC=AD.
例2如图,已知CD=AB,DE⊥AC,BF⊥AC,E,F是垂足,且DE=BF.试说明:
(1)CE=AF.
(2)AB∥CD.
解析(1)由CD=AB,DE⊥AC,BF⊥AC,且DE=BF,利用“HL”,易证得Rt△CDE≌Rt△ABF,即可得CE=AF;(2)由Rt△CDE≌Rt△ABF,可得∠A=∠C,即可判定AB∥CD.
解(1)∵DE⊥AC,BF⊥AC,
∴∠CED=∠AFB=90°.
在Rt△CDE和Rt△ABF中,
∴Rt△CDE≌Rt△ABF(HL),
∴CE=AF.
(2)由(1)得Rt△CDE≌Rt△ABF,
∴∠A=∠C,
∴AB∥CD.
例3如图所示,有两个长度相等的滑梯,左边滑梯BC的高AC与右边滑梯EF水平方向的长度DF相等,两滑梯倾斜角∠B和∠F有什么关系?
解析在Rt△ABC和Rt△DEF中,BC=EF,AC=DF,利用“HL”可判定两个三角形全等,根据全等找对应角相等,根据直角三角形两锐角互余的关系,确定∠B与∠F的数量关系.
解:在Rt△ABC和Rt△DEF中,
∴Rt△ABC≌Rt△DEF(HL),
∴∠B=∠DEF.
又∵∠DEF+∠F=90°,∴∠B+∠F=90°,
即两滑梯的倾斜角∠B与∠F互余.
(三)课堂总结
1、本节课研究了什么问题?
2、本节课经历了怎样的研究过程?用到了哪些数学思想?
3、对今后数学研究的启发?你还有哪些疑惑呢?
【设计意图】梳理知识脉络,提炼核心方法,帮助学生形成系统的认知,同时加深对代数式价值的理解。
(四)布置作业、巩固提高
1.如图,为的高,E为上一点,交于点F,且有,,要证明需要的判定方法是( )
A. B. C. D.
2.用三角尺可以画角平分线:如图所示,在已知的两边上分别取点M,N,使,再过点画的垂线,过点画的垂线,两垂线交于点,那么射线就是的平分线.小明发现说明此画法的合理性时需要证明与全等,其依据是( )
A. B. C. D.
第1题图 第2题图 第3题图
3.下列条件,能判定两个直角三角形全等的有( )
①两个锐角对应相等 ②两条直角边对应相等 ③斜边和一直角边对应相等
④一锐角和斜边对应相等 ⑤一锐角和一直角边对应相等
A.5 B.4 C.3 D.2
4.在中,,点D在上,于点E,且,连接.若,则的度数为 .
5.如图,C是路段AB的中点,两人从C同时出发,以相同的速度分别沿两条直线行走,并同时到达D,E两地,且DA⊥AB,EB⊥AB,D,E到路段AB的距离相等吗?为什么?
6.如图,AB=CD,AE⊥BC,DF⊥BC,垂足分别为E,F,CE=BF.求证 AE=DF.
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