内容正文:
第十三章 全等三角形
13.4三角形的尺规作图
一、教材分析
本节是冀教版八年级数学第十三章第4节,本节课是在学生掌握三角形基本性质、三角形全等判定及简单尺规作图(如作一条线段等于已知线段、作一个角等于已知角)基础上展开的.它是对三角形知识的综合运用与实操拓展,为后续学习复杂几何图形作图、几何证明及解决实际几何问题奠基,是连接理论知识与实践操作的关键环节,也有助于培养学生逻辑推理和空间想象素养.
二、学习目标
1.经历尺规作图实践操作的过程,能用尺规作图:已知三边,两边及其夹角,两角及其夹边作三角形.
2.知道作图的依据,会运用两个三角形全等的条件解释作图的合理性.
3.在实践操作过程中,逐步规范作图语言,能依据规范作图语言作出相应的图形,积累几何探究经验.
4.体会数学作图语言和图形的和谐统一,感受数学知识的严谨性与逻辑性,增强几何学习的自信心.
三、教学重难点
重点:能用尺规作图:已知三边,两边及其夹角,两角及其夹边作三角形.
难点:知道作图的依据,会运用两个三角形全等的条件解释作图的合理性
四、教学过程
· 复习回顾
问题:如何利用直尺和圆规作一条线段等于已知线段?
如图,求作一条线段等于已知线段AB.
答案:作法:(1)用直尺画一条射线OC.
(2) 以O为圆心、AB长为半径画弧,与射线OC交于点D.
(3)线段OD即为所求.
问题:如何利用直尺和圆规作一个角等于已知角?
如图,已知∠AOB,求作∠A'O'B',使∠A'O'B'=∠AOB.
作法:(1)以点O为圆心,任意长为半径作弧,分别交OA,OB于点C,D;
(2)作一条射线 O'A',以点 O'为圆心,OC 为半径作弧,交 O'A'于点C'.
(3)以点C'为圆心,CD 为半径作弧,与上一步作的弧相交于点 D';
(4)过点 D'作射线O'B',则∠A'O'B'=∠AOB.
由三角形全等判定可以得知,利用每一种判定两个三角形全等的条件(_____,_____,_____,_____),都只能作出唯一的三角形.
答案:SSS SAS ASA AAS.
追问:如果已知三角形的三条边(或两边及其夹角,或两角及其夹边),你能利用尺规作出这个三角形吗?
我们一起来探究吧!
师生活动:找两名学生板演示范,其他学生在练习本上完成.完成后,请学生试着叙述作法,教师规范学生的语言.
设计意图:通过复习利用尺规作一条线段和作一个角等于已知角,为后面的学习作铺垫;通过对判定两个三角形全等的条件的复习,为本节课的作图提供理论依据;整个复习回顾环节,为新课的讲解奠定了理论基础,使后续的学习比较容易.
· 探究新知
活动一:探究已知三边,用尺规作三角形
如图,已知线段a,b,c.
求作:△ABC,使AB=c,BC=a,AC=b.
分析:由作一条线段等于已知线段,能够作出边AB,即A,B两点确定. 因为BC=a,AC=b. 所以以点A为圆心,b为半径画弧,以点B为圆心,a为半径画弧,两弧的交点就是点C.
作法:
第一步:作线段AB等于c.
第二步:以点A为圆心,b为半径画弧.
第三步:以点B为圆心,a为半径画弧,两弧交于点C.
第四步:连接AC,BC,△ABC即为所求.
追问:作图的依据是什么?
答案:作图依据:全等三角形的判定方法“SSS”.
师生活动:教师提出问题后学生积极思考,教师引导学生进行,教师示范作图步骤.
设计意图:通过作图验证,将抽象的数学定理转化为具体的实践操作,深化对全等三角形的判定方法“SSS”的理解,同时让学生掌握尺规作图的方法.
活动二:探究已知两边及其夹角,用尺规作三角形
问题:如图,已知线段a,b,∠ .求作△ABC,使BC=a ,AC=b,∠ACB=∠.
分析:由作一个角等于已知角,能够作出∠ACB =∠. 再由作一条线段等于已知线段,分别在∠MCN的两边上作出BC = a ,AC=b,最后连接AB即可.
作法:
第一步:作∠MCN=∠.
第二步:在射线CN,CM上分别截取CB=a,CA=b.
第三步:连接AB.△ABC即为所求.
追问:作图的依据是什么?
答案:作图依据:全等三角形的判定方法“SAS”.
师生活动:学生认真思考,小组之间进行讨论.教师巡回指导,首先选派小组代表阐明作图思路,即分析过程,再继续讨论,尝试写出作法,教师规范作图步骤.
设计意图:在活动一的探究基础上,让学生通过小组讨论自行完成活动二的探究,深刻理解全等三角形的判定方法“SAS”,培养学生分析问题的能力,通过小组讨论,增强团队合作意识.
活动三:探究已知两角及其夹边,用尺规作三角形
问题:如图,已知∠ ,∠,线段 a,求作△ABC,使BC = a ,∠ABC=∠, ∠ACB =∠.
分析:由作一个角等于已知角,能够作出∠DBF=∠α; 由作一条线段等于已知线段,能够作出边BC=a;再由作一个角等于已知角,作出以点C为顶点,BC为一边的∠BCE=∠β,进而可得到所求的△ABC.
作法:第一步:作∠DBF=∠α.
第二步:在射线BF上截取线段BC=a.
第三步:以点C为顶点,以BC为一边,作∠BCE=∠β,CE交BD于点A. △ABC即为所求作的三角形.
追问:作图的依据是什么?
答案:作图依据:全等三角形的判定方法“ASA”.
追问:还有不同的作法吗?
答案:作法:第一步:作线段BC=a.
第二步:以点B为顶点,以BC为一边,作∠MBC=∠α.
第三步:以点C为顶点,以BC为一边,作∠BCE=∠β,CE交BM于点A. △ABC即为所求作的三角形.
师生活动:师生共同分析作图思路后,学生动手作图,小组之间进行讨论、比较.教师巡回指导,注意指导作一个角等于已知角的方法,选派小组代表叙述作图过程,教师规范作图步骤.
设计意图:学生通过作图理解全等三角形的判定方法“ASA.,将作图与三角形全等的判定方法紧密联系,完善对三角形全等知识的认识.
· 应用新知
例1 已知线段a,b,求作△ABC,使AB=AC=a,BC=b.
解:作法:
(1)作线段BC=b;
(2)分别以B,C为圆心,a为半径画弧两弧交于点A;
(3)连接AB,AC,△ABC即为所求.
总结:
作出符合要求的三角形,关键是根据条件确定三角形的三个顶点的位置.解题时候要根据实际情况判断是否存在多个符合题设条件的△ABC.
师生活动:学生分组讨论,教师巡回指导,最后利用小组评价机制进行加分.
设计意图:让学生运用所学的作图方法进行实际操作,从而巩固对不同条件下三角形尺规作图的掌握,熟练作图步骤和技巧.
例2. 已知线段a,直角和锐角.求作直角三角形ABC,使∠C=∠,∠A=∠,BC=a.
分析:根据直角三角形的两个直角互为余角可以先作出∠β的余角∠.
此题就转化为“已知线段a,直角α和锐角.求作直角三角形ABC,使∠C=∠α,∠B=∠,BC=a.解:作法:
第一步:作出ㄥ的余角记为∠.
第二步:作∠NCM=∠α=90°;
第三步:作CB=a;
第四步:以B为顶点,CB为一边,作∠CBE=∠,CE与NC交于点A,,△ABC即为所求作三角形.
师生活动:本题难度较大,教师引导学生先作出∠的余角∠,学生再自行依据“ASA”作出符合条件的三角形.
设计意图:本题难度稍大,由易到难,循序渐进,让学生掌握三角形的尺规作图的各种题型.
· 课堂练习
1.已知线段a,求作△ABC,使AB=BC=AC=a.
答案:作法:
第一步:作线段AB等于a.
第二步:以点A为圆心,a为半径画弧.
第三步:以点B为圆心,a为半径画弧两弧交于点C
第四步:连接AC,BC,△ABC即为所求.
2.已知线段a和∠,求作△ABC,使AB=AC=a,∠A=∠.
解:作法:
第一步:作∠MAN=∠.
第二步:在射线AN,AM上分别截取AC=a,AB=a.
第三步:连接BC.△ABC即为所求.
3.如何作一个三角形与已知三角形全等?请思考作图依据并与同学交流.
解:要作一个与已知三角形全等的三角形,核心是依据全等三角形的判定方法,通过确定三边、两边及夹角或两角及一边的对应相等关系来作图.以下是最常用的3种方法:
①三边法
②两边夹角法
③两角夹边法
三边法作图示例如下,作图依据:SSS.
两边夹角法作图示例如下,作图依据:SAS.
两角夹边法作图示例如下,作图依据:ASA.
4.已知:如图所示,已知线段a,用尺规作出△ABC,使AB=a,BC=AC=2a.
作法:
(1)先作一条线段等于2a,
(2)再作一条线段AB= ;
(3)分别以 、 为圆心,以 为半径画弧,两弧交于C点;
(4)连接 , ,则△ABC就是所求作的三角形.
答案:a; A B AC BC
5.如图所示,△ABC是不等边三角形,DE=BC,以D,E为两个顶点作位置不同的三角形,使所作三角形与△ ABC全等,这样的三角形最多可以作出( )
A.2个 B.4个 C.6个 D.8个
分析:分别是以D为圆心,AB长为半径画弧,以E为圆心,AC长为半径画弧,两弧相交于M,N两点,经过连接后可得到2个与△ABC全等的三角形.
再以D为圆心,AC长为半径画弧,以E为圆心,AB长为半径画弧,两弧相交于P,Q两点,经过连接后可得到2个与△ ABC全等的三角形.故选B.
答案:B
6.如图所示,已知∠α,∠β和线段a,求作△ABC,使BC=a,∠B与∠α的补角相等,∠C=∠β.
解:作法:
第一步:作直线MN,并在上面取点B.
第二步:作∠MBP=∠α,则∠NBP与∠α的补角相等.
第三步:在BN上截取线段BC=a.
第四步:作∠BCQ=∠β,射线CQ,BP相交于点A,得到△ABC.
师生活动:学生独立完成,教师巡回,及时把握学生对知识的掌握情况.
设计意图:通过练习,学以致用,及时获知学生对所学知识的掌握程度,调动全体学生学习数学的积极性,使每个学生都能有所收益、有所提高.
· 总结归纳
这节课你学到了哪些知识?说说你的体会.
设计意图:通过学生对本节课所学内容的归纳、总结,把零碎的知识点和认知过程形成了一个完整的知识体系.
学科网(北京)股份有限公司
$