内容正文:
14.3角平分线 第1课时 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”的第三节。内容包括:角平分线的定义;角平分线的性质定理(角平分线上的点到角两边的距离相等);角平分线性质定理的证明与简单应用。
(二)教学内容解析
地位与作用:本节是“全等三角形”判定与性质的延续应用,角平分线性质定理是通过全等三角形证明的第一个重要几何定理,为后续学习“线段垂直平分线性质”“轴对称”等内容提供思维范式。同时,它是解决“距离相等”“角度相等”相关几何问题的核心依据,兼具理论性和实用性。
核心要点:重点是理解并掌握角平分线的性质定理,能运用定理进行简单推理和计算;难点是角平分线性质定理的证明过程(构建全等三角形的辅助线添加思路),以及“点到角两边的距离”这一概念的准确理解(需明确“距离”是垂线段的长度)。基于以上分析,确定本节课的教学重点为:
【教学重点】会用尺规作图法作一个角的平分线,知道作法的理论依据
二、目标与目标解析
(一)教学目标
1、能复述角平分线的性质定理;会用全等三角形证明该定理;能运用定理解决“已知角平分线,求垂线段长度关系”的简单问题。
2、通过“观察猜想—动手验证—逻辑证明—应用拓展”的过程,培养几何直观能力、逻辑推理能力,体会“从特殊到一般”的数学思想。
3、感受几何定理的严谨性,激发对逻辑推理的兴趣,培养规范书写证明过程的习惯。
(二)教学目标解析
1、理解概念:明确“点到角两边的距离”是“过该点分别作角两边的垂线,垂线段的长度”,区别于“点到线段的距离”。
2、文字表述:能准确说出“角平分线上的点到角的两边的距离相等”;
3、应用定理:能在具体图形中识别角平分线和垂线段,直接运用定理得出线段相等(如已知角平分线和一条垂线段长度,求另一条垂线段长度)。
三、学生学情分析
已有基础
已掌握角平分线的定义(从一个角的顶点出发,把角分成相等的两个角的射线),能通过测量、折纸等方法画出角平分线。 已熟练掌握全等三角形的判定定理(SSS、SAS、ASA、AAS、HL)和性质,具备证明线段相等、角相等的理论基础。 已理解“点到直线的距离”的概念(垂线段的长度),能过一点作已知直线的垂线。
存在困难
概念混淆:易将“点到角两边的距离”误解为“点到角两边上任意一点的线段长度”,忽略“垂线段”的要求。 辅助线添加:证明性质定理时,难以自主想到“过角平分线上的点作角两边的垂线”这一辅助线,缺乏“构造全等三角形所需条件”的主动意识。
定理应用:在复杂图形中,无法快速识别“角平分线”和“垂线段”这两个定理应用的关键条件,导致不会调用定理解题。基于上述分析,确定本节课的教学难点为:
【教学难点】探究并证明角平分线的性质
四、教学策略分析
1、直观感知法:通过“折纸实验”(将角对折,使两边重合,观察折痕上的点到两边的距离)和“几何画板动态演示”(拖动角平分线上的点,观察垂线段长度始终相等),让学生直观感知性质定理,激发猜想。
2. 问题引导法:围绕定理证明设计递进式问题,如“要证PD=PE,常用什么方法?”(证三角形全等)→“需要构造哪两个三角形?”,引导学生自主构建证明思路。
3. 对比辨析法:展示“点到角两边的距离”和“点到角两边上任意点的线段”的对比图,明确“垂线段”是关键,强化概念理解。
4. 分层练习法:设计“基础题(直接套用定理)—中档题(结合垂直条件识别)—拓展题(简单综合应用)”的练习梯度,逐步提升学生的应用能力。
五、教学过程分析
(一)情境引入
情境:折纸实验:让学生将准备好的角形纸片对折,使两边重合,得到折痕(角平分线);在折痕上任意取一点,过这个点作两边的垂线,用尺子测量垂线段的长度,发现“长度相等”。
引导过渡:“通过折纸实验,我们猜想‘角平分线上的点到角两边的距离相等’,这个猜想是否成立?需要通过严谨的几何证明,这就是本节课的核心内容。”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:探究角的平分线的尺规作图方法.
1.探究:如上图,PM与PN相等吗?当OM与ON满足什么关系时,PM=PN?
提示:
∠POM=∠PON,OP=OP;
如果OM=ON,那么△OPM≌△OPN(SAS).
2.思考:如图,反过来,OM=ON,点P在∠AOB的内部,PM=PN.
过点P画射线OC,你有什么发现?由此,你能想到如何作一个角的平分线吗?
已知:∠AOB.
求作:∠AOB的平分线OC.
动画展示作法:(1)以点O为圆心,适当长为半径作弧,交OA于点M,交OB于点N;
(2)分别以点M,N为圆心,大于MN的长为半径作弧(想一想为什么),两弧在∠AOB的内部相交于点C;
(3)作射线OC.射线OC即为∠AOB的平分线.
活动二:探究角的平分线的性质.
1.探究:当角平分线上的点与边上点所连线段与边垂直时,会出现什么情况呢?
动手做一做:
(1)画∠AOB;
(2)用尺规作∠AOB的平分线OC;
(3)在OC上任意取点P1,P2,P3,…,在OC上,过点P1,P2,P3,…分别画OA与OB的垂线,垂足分别为D1与E1、D2与E2、D3与E3…….分别比较P1D1与P1E1、P2D2与P2E2、P3D3与P3E3……,你有什么发现?
可以发现,P1D1=P1E1、P2D2=P2E2、P3D3=P3E3,…,由此我们猜想角的平分线有以下性质:角的平分线上的点到角两边的距离相等.
2.思考:怎样证明我们的猜想“角的平分线上的点到角两边的距离相等”呢?
提示:证明这个猜想,首先要分清其中的“已知”和“求证”.已知为“一个点在一个角的平分线上”,要证的结论为“这个点到这个角两边的距离相等”.为了更直观、清楚地表达题意,我们通常在证明之前画出图形,并用符号表示已知和求证.
如图,已知:OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E.求证:PD=PE.
证明:∵OC是∠AOB的平分线,
∴∠AOC=∠BOC.
∵PD⊥OA,PE⊥OB,
∴∠PDO=∠PEO=90°.
在△PDO和△PEO中,
∴△PDO≌△PEO(AAS).
∴PD=PE.
归纳:
(1)角的平分线有以下性质:角的平分线上的点到角两边的距离相等.
它可以证明垂线段相等,推理格式如下:
∵OC平分∠AOB,PD⊥OA,PE⊥OB,
∴PD=PE(角的平分线上的点到角两边的距离相等).
例1 如图,在直线 MN上求作一点P,使点P在∠AOB的内部,且点P到射线OA和OB的距离相等.
作法 (1)以点O为圆心,适当长为半径作弧,交OA于点C,交OB于点D.
(2)分别以点C,D为圆心,大于1/2CD的长为半径作弧,两弧在∠AOB的内部相交于点E.
(3)作射线OE,交MN于点P,点P即为所求.
例2 如图,OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E.点F,G分别在OA,OB上,DF=EG,连接PF,PG.求证PF=PG.
证明 ∵OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,PD⊥OA,PE⊥OB,
∴ PD=PE,∠PDF=∠PEG=90°.
在△PDF和△PEG中,
∴ △PDF≌△PEG(SAS).
∴ PF=PG.
(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,直线,点,分别在直线,上,连接,以点为圆心,适当长为半径画弧.交射线于点,交于点,再分别以点,为圆心,大于的长为半径画弧(两弧半径相等),两弧在的内部相交于点,画射线交于点,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,中,,以点为圆心,适当长为半径画弧,交于点,交于点;再分别以点为圆心,大于的长为半径画弧,两弧(所在圆的半径相等)在的内部相交于点;画射线,与相交于点,则的大小为( )
A. B. C. D.
3.如图,在△ABC中,AB=5,AD平分∠BAC交BC于点D,DE⊥AC,垂足为E,△ABD的面积为5,则DE的长为( )
A.1 B.2 C.3 D.5
第1题图 第2题图 第3题图
4.如图,已知,点在边上.请用尺规作图法,在的内部求作一点,使得,且.(保留作图痕迹,不写作法)
5.如图,中,点D在边上,且.
(1)请用无刻度的直尺和圆规作出的平分线(保留作图痕迹,不写作法).
(2)若(1)中所作的角平分线与边交于点E,连接.求证:.
4
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$