内容正文:
第二十一章 四边形
21.3.1 矩 形
第2课时 矩形的判定
初中数学人教版(2024)八年级下册
学习目标
1.经历矩形判定定理的猜想与证明过程,理解并掌握矩形的判定定理.(重点)
2.能应用矩形的判定定理解决简单的证明题和计算题.(难点)
课堂引入
1.矩形的定义是什么?
2.矩形有哪些性质?这些性质,对我们寻找判定矩形的方法有什么启示?
一、
矩形的判定定理1
问题1 类比平行四边形的定义也是判定平行四边形的一种方法,那么矩形的定义也是判定矩形的一种方法.
我们知道,矩形是对角线相等的平行四边形.反过来,对角线相等的平行四边形是矩形吗?
猜想:对角线相等的平行四边形是矩形.
已知:如图,四边形ABCD是平行四边形,
且AC=BD.
求证:四边形ABCD是矩形.
提示 ∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=DC,AB∥DC,
又AC=BD,BC=CB,
∴△ABC≌△DCB(SSS),
∴∠ABC=∠DCB,
∵AB∥DC,
∴∠ABC+∠DCB=180°,
∴∠ABC=90°,
∴四边形ABCD是矩形.
知识梳理
矩形的判定定理1:对角线 的平行四边形是矩形.
几何语言:
如图,∵四边形ABCD是平行四边形,且AC=BD,
∴四边形ABCD是矩形.
相等
例1 如图,在▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,且OA=OD,∠OAD=50°.求∠OAB的度数.
解 ∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC=AC,OB=OD=BD,
又OA=OD,
∴AC=BD,
∴四边形ABCD是矩形,∴∠DAB=90°.
又∠OAD=50°,
∴∠OAB=40°.
跟踪训练1 如图,在▱ABCD中,∠1=∠2.四边形ABCD是矩形吗?为什么?
解 四边形ABCD是矩形,理由如下:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=AC,OB=BD,
又∵∠1=∠2,
∴OA=OB,
∴AC=BD,
∴四边形ABCD是矩形.
二、
矩形的判定定理2
问题2 前面我们研究了矩形的四个角,知道它们都是直角.它的逆命题成立吗?即四个角都是直角的四边形是矩形吗?进一步,至少有几个角是直角的四边形是矩形?
提示 逆命题成立;四个角都是直角的四边形是矩形;如图,至少有三个角是直角的四边形是矩形.
知识梳理
矩形的判定定理2:有 是 的四边形是矩形.
几何语言:
如图,∵∠A=∠B=∠C=90°,
∴四边形ABCD是矩形.
三个角
直角
例2 (课本P71例2)如图,▱ABCD的四个内角的平分线分别相交于点E,F,G,H,求证:四边形EFGH是矩形.
证明 ∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠BAD+∠ADC=180°.
又AF,DF分别平分∠BAD,∠ADC,
∴∠DAF+∠ADF=∠BAD+∠ADC=(∠BAD+∠ADC)=90°,
∴∠F=90°,
同理∠H=∠AEB=90°,
∴∠FEH=∠AEB=90°,
∴四边形EFGH是矩形.
反思感悟
题设中隐含多个直角或垂直时,常采用“有三个角是直角的四边形是矩形”来判定矩形.
跟踪训练2 如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,垂足为D,AN是△ABC外角∠CAM的平分线,CE⊥AN,垂足为E,求证:四边形ADCE为矩形.
证明 ∵在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,
∴∠BAD=∠DAC=∠BAC.
又∵AN是△ABC外角∠CAM的平分线,
∴∠MAE=∠CAE=∠CAM,
∴∠DAE=∠DAC+∠CAE=(∠BAC+∠CAM)=90°.
又∵AD⊥BC,CE⊥AN,
∴∠ADC=∠CEA=90°,
∴四边形ADCE为矩形.
课堂小结
判定一个四边形是矩形的思路
1.已知平行四边形ABCD,下列条件中,不能判定这个平行四边形为矩形的是
A.∠A=∠B B.∠A=∠C
C.AC=BD D.AB⊥BC
课堂练习
√
2.如图,直线EF∥MN,PQ分别交EF,MN于A,C两点,AB,CB,CD,AD分别是∠EAC,∠MCA,∠ACN,∠CAF的平分线,则四边形ABCD是
A.梯形 B.平行四边形
C.矩形 D.不能确定
√
课堂练习
3.(课本P71练习第2题)如图,▱ABCD的对角线AC,BD相交于点O,△OAB是等边三角形,且AB=2,
求▱ABCD的面积.
解 ∵△ABO是等边三角形,
∴OA=OB=AB,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,OB=OD,
∴OA=OC=OB=OD,
∴AC=BD,
课堂练习
3.(课本P71练习第2题)如图,▱ABCD的对角线AC,BD相交于点O,△OAB是等边三角形,且AB=2,
求▱ABCD的面积.
解 ∴四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,
∵OA=AB=2,AC=2OA=4,
∴由勾股定理得BC==2,
∴▱ABCD的面积是BC·AB=2×2=4.
课堂练习
4.如图,在△ABC中,AB=AC,点D,E分别是线段BC,AD的中点,过点A作BC的平行线交BE的延长线于点F,连接CF.求证:四边形ADCF是矩形.
证明 ∵AF∥BC,
∴∠AFE=∠DBE,
∵E是线段AD的中点,
∴AE=DE,
∵∠AEF=∠DEB,
∴△BDE≌△FAE(AAS),
∴AF=BD,
课堂练习
4.如图,在△ABC中,AB=AC,点D,E分别是线段BC,AD的中点,过点A作BC的平行线交BE的延长线于点F,连接CF.求证:四边形ADCF是矩形.
证明 ∵D是线段BC的中点,
∴BD=CD,∴AF=CD,
∵AF∥CD,
∴四边形ADCF是平行四边形,
∵AB=AC,
∴AD⊥BC,∴∠ADC=90°,
∴平行四边形ADCF为矩形.
课堂练习
谢谢
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