内容正文:
第21章平行四边形
21.2平行四边形
第一课时:平行四边形及其性质(1)
一、教学目标
(一)知识与技能:理解并掌握平行四边形的概念和平行四边形对边、对角相等的性质.
(二)过程与方法:会用平行四边形的性质解决简单的平行四边形的计算问题,并会进行有关的论证.
(三)情感态度价值观:培养学生发现问题、解决问题的能力及逻辑推理能力.
二、教学重点、难点
重点:1.理解平行四边形的概念;2.掌握平行四边形边、角的性质.
难点:利用平行四边形边、角的性质解决问题.
三、教学过程
图片欣赏
相关概念
1.定义:两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形.
2.记作:□ABCD
3.读作:平行四边形ABCD
4.对边、对角、对角线
5.几何语言:(双重含义)
Ⅰ ∵ AB∥CD,AD∥BC,∴ 四边形ABCD是平行四边形
Ⅱ ∵ 四边形ABCD是平行四边形,∴ AB∥CD,AD∥BC
探究
根据定义画一个平行四边形,观察它,除了“两组对边分别平行”外,它的边之间还有什么关系?它的角之间有什么关系?度量一下,和你的猜想一致吗?
平行四边形的对边相等;
平行四边形的对角相等.
已知:四边形ABCD是平行四边形.
求证:AB=CD,BC=DA;∠B=∠D,∠A=∠C.
证明:连接AC
∵ 四边形ABCD是平行四边形
∴ AD∥BC,AB∥CD
∴ ∠1=∠2,∠3=∠4
又 AC是△ABC和△CDA的公共边
∴ △ABC≌△CDA (ASA)
∴ AB=CD,BC=DA,∠B=∠D
又 ∵∠1=∠2,∠3=∠4
∴ ∠1+∠4=∠2+∠3
即 ∠BAD=∠DCB
不添加辅助线,你能否直接运用平行四边形的定义,证明其对角相等?
证明:
∵ 四边形ABCD是平行四边形
∴ AD∥BC,AB∥CD
∴ ∠B+∠A=180°,∠B+∠C=180°
∴ ∠A=∠C
同理,∠B=∠D
形成定理
平行四边形性质定理1:平行四边形的对边平行且相等
平行四边形性质定理2:平行四边形的对角相等
定理应用格式:
∵ 四边形ABCD是平行四边形
∴ AB∥CD,AD∥BC,AB=CD,AD=BC,∠A=∠C,∠B=∠D
例1 如图,在□ABCD中,DE⊥AB,BF⊥CD,垂足分别为E,F. 求证AE=CF.
证明:∵ 四边形ABCD是平行四边形
∴ ∠A=∠C,AD=CB
∵ DE⊥AB,BF⊥CD
∴ ∠AED=∠CFB=90°
∴ △ADE≌△CBF (AAS)
∴ AE=CF
探究
如图,在□ABCD中,连接AC,BD,并设它们相交于点O,OA与OC,OB与OD有什么关系?你能证明发现的结论吗?
猜想:在□ABCD中,OA=OC,OB=OD.
已知:如图,四边形ABCD是平行四边形,对角线AC、BD相交于点O.
求证:OA=OC,OB=OD.
证明:∵ 四边形ABCD是平行四边形
∴ AD∥BC,AD=BC
∴ ∠1=∠2,∠3=∠4
∴ △AOD≌△COB (ASA)
∴ OA=OC,OB=OD
形成定理
平行四边形性质定理3:平行四边形的对角线互相平分
定理应用格式:
∵ 四边形ABCD是平行四边形,∴ AO=OC,BO=OD
练习
1.如图,在□ABCD中,BC=10,AC=8,BD=14. △AOD的周长是多少?△ABC与△DBC的周长哪个长?长多少?
解:∵ 四边形ABCD是平行四边形
∴ BC=AD=10,AB=CD
OA=OC=AC=×8=4
OB=OD=BD=×14=7
∴ △AOD的周长=OA+OD+AD=4+7+10=21
∵ △ABC的周长=AB+BC+AC=AB+10+8=AB+18
△DBC的周长=CD+BC+BD=CD+10+14=CD+24=AB+24
∴ △DBC的周长比△ABC的周长更长,长6cm.
2.如图,□ABCD的对角线AC、BD相交于点O,EF过点O且与AB、CD分别相交于点E、F.求证OE=OF.
证明:∵ 四边形ABCD是平行四边形
∴ AB∥CD,OA=OC
∴ ∠OAE=∠OCF
又 ∠AOE=∠COF
∴ △AOE≌△COF (ASA)
∴ OE=OF
课堂小结
1.本节课你有哪些收获?2.还有没解决的问题吗?
四、教学反思
五、课堂检测
1.平行四边形的一条边长是14cm,它的两条对角线长可以是( )
A.12cm,16cm B.20cm ,22cm C.10cm,16cm D.14cm,12cm
2.如图2所示,ABCD的对角线相交于点O,且ABBC,过点O作OEAC交BC于点E,如果ABE的周长为b,则ABCD的周长为是( )
A、b B、1.5b C、2b D、3b
3.如图3所示,在ABCD中,对角线AC和BD相交于点O,如果AC=12,BD=10,AB=m,那么m的取值范围是 。
4. 在ABCD中,A=600,DE平分ADC并交AB于点E,DE=3,BE=2,.求ABCD各边的长、各角的度数和面积。
5. 如图所示,在ABCD中,对角线AC、BD交于点O,已知AB=10,AC=8,BD=,AD=,试求和的取值范围。
6、如图12所示,在ABCD中,对角线BDAB, A=300,DE平分ADC交AB的延长线于点E,连接CE. (1) 求证:AD=AE.(2)设AD=12,连接AC交BD于点O,求AC的长。
第二课时:平行四边形的性质(2)
一、教学目标
(一)知识与技能:
1.能通过观察、测量、试验获得数学猜想,并进一步给出证明,得出“平行四边形对角线互相平分”的结论;2.会用平行四边形的性质进行有关证明和计算.
(二)过程与方法:通过经历平行四边形性质的探索过程,发展学生观察、试验、归纳等合情推理能力和演绎推理能力.
(三)情感态度价值观:1.学生在数学学习活动中获得成功的体验,激励他们锲而不舍的探究精神,形成积极参与、合作学习的学习习惯;2.通过平行四边形性质的应用,进一步认识数学与生活的密切联系.
二、教学重点、难点
重点:行四边形对角线互相平分的性质.
难点:利用平行四边形对角线互相平分解决有关问题.
三、教学过程
知识回顾
上节课我们学习了平行四边形的一些性质,现在来回忆一下:如图,四边形ABCD是平行四边形,请同学们说出□ABCD的有关性质.相关概念
平行四边形的对边平行且相等
平行四边形的对角相等
定理应用格式:
∵ 四边形ABCD是平行四边形
∴ AB∥CD,AD∥BC,AB=CD,AD=BC,∠A=∠C,∠B=∠D
1.两点间的距离:连接两点的线段的长度.
2.点到直线的距离:直线外一点到这条直线的垂线段的长度.
如图,a∥b,c∥d,c,d与a,b分别相交于A,B,C,D四点.由平行四边形的概念和性质可知,四边形ABDC是平行四边形,AB=CD.也就是说,两条平行线之间的任何两条平行线段都相等.
如果两条直线平行,那么一条直线上所有的点到另一条直线的距离都相等.
两条平行线中,一条直线上任意一点到另一条直线的距离,叫做两条平行线间的距离.两条平行线间的距离处处相等.
两条平行线间的距离与点与点之间的距离,点到直线的距离有何联系与区别?
例2 如图,在□ABCD中,AB=10,AD=8,AC⊥BC. 求BC,CD,AC,OA的长,以及□ABCD的面积.
解:∵ 四边形ABCD是平行四边形
∴ BC=AD=8,CD=AB=10
∵ AC⊥BC,∴ △ABC是直角三角形
根据勾股定理,AC===6
又 OA=OC,∴ OA=AC=3,S□ABCD=BC•AC=8×6=48
练习
1.在□ABCD中,(1)已知AB=5,BC=3,求它的周长;(2)已知∠A=38°,求其余各内角的度数.
解:(1)□ABCD的周长为:5+5+3+3=16; (2)∠B=142°,∠C=38°,∠D=142°.
2.如图,剪两张对边平行的的纸条,随意交叉叠放在一起,重合的部分构成了一个四边形.转动其中一张纸条,线段AD和BC的长度有什么关系?为什么?
解:AD=BC.
理由:两条平行线之间的任何两条平行线段都相等.
课堂小结
1.本节课你有哪些收获?2.还有没解决的问题吗?
四、教学反思
1.如图1所示,a//b,AB//CD,CEb,FGb,点E、G为垂足,则下列说法中错误的是( )
A.AB=CD B.CE=FG C.A、B两点之间的距离就是线段AB的长
D.直线a、b之间的距离就是线段CD的长
2.已知ABCD的周长为52,自顶点D作DEAB于点E,DFBC于点F,若DE=5,DF=8,求BE+BF的长?
3.已知如图7所示,在ABCD中,点E在AC上,AE=2EC,点F在AB上,BF=2AF,若BEF的面积为2cm2,求ABCD的面积。
4. 如图8所示,在ABCD中,点E是AD的中点,CE交BA 的延长线于点F.若BC=2AB, FBC=700,求EBC的度数。
第三课时:平行四边形的判定(1)
一、教学目标
(一)知识与技能:
1.经历并了解平行四边形判别方法的探索过程,使学生逐步掌握说理的基本方法;2.探索并掌握平行四边形的判别方法,能根据判别方法进行有关的应用.
(二)过程与方法:1.通过实验、观察、猜想、验证、推理、交流等探究活动,进一步培养学生的动手能力、合情推理能力;2.在运用平行四边形的判定方法解决问题的过程中,体验教学活动充满着探索性和挑战性,进一步培养和发展学生的逻辑思维能力和推理论证的表达能力.
(三)情感态度价值观:1.经过自主探素与合作交流,敢于发表自己的观点,养成一种勇于探索、勇于质疑的精神及严密的数学逻辑推理论证的科学态度;2.体验数学活动来源于生活又服务于生活,提高学生的学习兴趣.
二、教学重点、难点
重点:掌握平行四边形的判定定理
难点:综合运用平行四边形的性质与判定解决问题.
三、教学过程
知识回顾
平行四边形的性质:
边:平行四边形的对边平行且相等;
∵ 四边形ABCD是平行四边形
∴ AB∥CD,AD∥BC,AB=CD,AD=BC
角:平行四边形的对角相等;
∵ 四边形ABCD是平行四边形 ,∴ ∠BAD=∠BCD,∠ABC=∠ADC
对角线:平行四边形的对角线互相平分.
∵ 四边形ABCD是平行四边形,∴ OA=OC,OB=OD
思考
反过来,对边相等,或对角相等,或对角线互相平分的四边形是平行四边形吗?也就是说,平行四边形的性质定理的逆命题成立吗?
平行四边形判定定理1:两组对边分别相等的四边形是平行四边形
平行四边形判定定理2:两组对角分别相等的四边形是平行四边形
平行四边形判定定理3:对角线互相平分的四边形是平行四边形
平行四边形判定定理1:两组对边分别相等的四边形是平行四边形(证明过程)
如图,在四边形ABCD中,AB=CD,AD=CB.
求证:四边形ABCD是平行四边形.
证明:连接BD.
∵ AB=CD,AD=CB,BD=DB
∴ △ABD≌△CDB (SSS)
∴ ∠ABD=∠CDB,∠ADB=∠CBD
∴ AB∥CD,AD∥CB
∴ 四边形ABCD是平行四边形
定理应用格式:
∵ AB=CD,AD=CB
∴ 四边形ABCD是平行四边形
平行四边形判定定理2:两组对角分别相等的四边形是平行四边形(证明过程)
如图,在四边形ABCD中,∠A=∠C,∠B=∠D.
求证:四边形ABCD是平行四边形.
证明:∵ ∠A+∠B+∠C+∠D=360°
又 ∠A=∠C,∠B=∠D
∴ ∠A+∠D=180°,∠A+∠B=180°
∴ AB∥CD,AD∥CB
∴ 四边形ABCD是平行四边形
定理应用格式:
∵ ∠A=∠C,∠B=∠D
∴ 四边形ABCD是平行四边形
平行四边形判定定理3:对角线互相平分的四边形是平行四边形(证明过程)
如图,在四边形ABCD中,OA=OC,OB=OD.
求证:四边形ABCD是平行四边形.
证明:∵ OA=OC,OB=OD,∠AOD=∠COB
∴ △AOD≌△COB (SAS)
∴ ∠OAD=∠OCB
∴ AD∥BC
同理 AB∥DC
∴ 四边形ABCD是平行四边形
定理应用格式:
∵ OA=OC,OB=OD
∴ 四边形ABCD是平行四边形
例3 如图,□ABCD的对角线AC、BD相交于点O,E、F是AC上的两点,并且AE=CF.求证:四边形BFDE是平行四边形.
证明:∵ 四边形ABCD是平行四边形
∴ AO=CO,BO=DO
∵ AE=CF
∴ AO-AE=CO-CF
即 EO=FO
又 BO=DO
∴ 四边形BFDE是平行四边形
你还有其它证明方法吗?
练习
1.如图,AB=DC=EF,AD=BC,DE=CF,图中有哪些互相平行的线段?并说明理由.
答:AD∥BC,DE∥CF,AB∥DC∥EF.
理由:
∵ AB=DC,AD=BC
∴ 四边形ABCD是平行四边形
∴ AD∥BC,AB∥DC
∵ DC=EF,DE=CF
∴ 四边形DCFE是平行四边形
∴ DE∥CF,DC∥EF
因此,AD∥BC,DE∥CF,AB∥DC∥EF.
2.如图,□ABCD的对角线AC,BD相交于点O,E,F分别是OA,OC的中点,求证BE=DF.
证法1:∵ 四边形ABCD是平行四边形
∴ OA=OC,OB=OD
∵ E,F分别是OA,OC的中点
∴ OE=OA,OF=OC
∴ OE=OF
又 ∠BOE=∠DOF
∴ △BOE≌△DOF (SAS)
∴ BE=DF
证法2:连接DE,BF.
∵ 四边形ABCD是平行四边形
∴ OA=OC,OB=OD
∵ E,F分别是OA,OC的中点
∴ OE=OA,OF=OC
∴ OE=OF
∴ 四边形DEBF是平行四边形
∴ BE=DF
课堂小结
1.本节课你有哪些收获?2.还有没解决的问题吗?
四、教学反思
五、课堂检测
1.如图1所示,在四边形ABCD中,Q是CD上的一定点,点P是BC上的一动点,点E、F分别是PA、PQ两边的中点,点P在BC边上移动的过程中,线段EF的长度将( )
A.先变大,后变小 B.保持不变 C.先变小,后变大 D.无法确定
2.已知,如图2所示,在ABCD中,对角线AC、BD相交于O,E、F是对角线上的两点,给出下列四个条件:(1)OE=OF(2)DE=BF(3)ABE= CDF(4)ADE= CBF,其中不能判定四边形DEBF是平行四边形的有( )
A.0个 B。1个 C。2个 D。3个
3. 如图4所示,已知AO是BAC中BAC的角平分线,BDAO交AO的延长线于点D,点E是BC的中点,求证:DE=(AB-AC)
4. 如图5所示,BD、CE是ABC的两条中线,BD、CE交于点O,
求证:OD=OB,OE=OC.
第四课时:平行四边形的判定(2)
一、教学目标
(一)知识与技能:
1.掌握用一组对边平行且相等来判定平行四边形的方法;2.会综合运用平行四边形的四种判定方法和性质来证明.
(二)过程与方法:在学生熟练掌握平行四边形的判定方法的基础上,通过定理、习题的分析和证明,提高学生的逻辑思维能力,进一步掌握平行四边形性质与判定之间的区别与联系.
(三)情感态度价值观:1.通过平行四边形的性质与判定的应用,启迪学生的思维,提高分析问题的能力;2.培养学生的合情推理能力及严谨的书写表达,体会几何思维的真正内涵.
二、教学重点、难点
重点:平行四边形各种判定方法及其应用,尤其是根据不同条件能正确地选择判定方法.
难点:综合运用平行四边形的四种判定方法和性质来证明.
三、教学过程
知识回顾
我们学过的平行四边形的判定有哪些:
定义:两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形
判定1:两组对边分别相等的四边形是平行四边形
判定2:两组对角分别相等的四边形是平行四边形
判定3:对角线互相平分的四边形是平行四边形
思考
我们知道,两组对边分别平行或相等的四边形是平行四边形.如果只考虑四边形的一组对边,它们满足什么条件时这个四边形能成为平行四边形呢?
如果一个四边形是平行四边形,那么它的任意一组对边平行且相等.反过来,一组对边平行且相等的四边形是平行四边形吗?
如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AB=CD.
求证:四边形ABCD是平行四边形.
证明:连接AC.
∵ AB∥CD
∴ ∠1=∠2
又∵ AB=CD,AC=CA
∴ △ABC≌△CDA (SAS)
∴ BC=DA
∴ 四边形ABCD的两组对边分别相等,它是平行四边形.
判定4:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形
定理应用格式:
∵ AB∥CD,AB=CD
∴ 四边形ABCD是平行四边形
例4 如图,在□ABCD中,E,F分别是AB,CD的中点,求证:四边形EBFD是平行四边形.
证明:∵ 四边形ABCD是平行四边形
∴ AB=CD,EB∥FD
∵ E,F分别是AB,CD的中点
∴ EB=AB,FD=CD
∴ EB=FD
∴ 四边形EBFD是平行四边形
练习
3.为了保证铁路的两条直铺的铁轨互相平行,只要使互相平行的夹在铁轨之间的枕木长相等就可以了.你能说出其中的道理吗?
理由:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形
4.如图,在□ABCD中,BD是它的一条对角线,过A,C两点分别作AE⊥BD,CF⊥BD,E,F为垂足.求证:四边形AFCE是平行四边形.
证明:∵ AE⊥BD,CF⊥BD
∴ ∠AED=∠CFB=90°,∠AEF=∠CFE=90°
∴ AE∥CF
∵ 四边形ABCD是平行四边形
∴ AD∥BC,AD=BC
∴ ∠ADE=∠CBF
∴ △ADE≌△CBF (AAS)
∴ AE=CF
∴ 四边形AFCE是平行四边形
课堂小结
1.本节课你有哪些收获?2.还有没解决的问题吗?
四、教学反思
五、课堂检测
1. 如图11所示,已知:在ABCD中,E是CD的中点,F是AE的中点,FC与BE交于G。求证:GF=GC.
2. 如图所示,在ABCD中,F是AD的中点,延长BC到点E,使CE=BC,连接DE、CF。(1)求证:四边形CEDF是平行四边形;(2)若AB=4,AD=6,B=600,求DE的长。
3. 如图所示,在四边形ABCD中,DB平分ADC, ABC=1200,C=600,BDC=300,延长CD到点E,连接AE,使得E=C.(1)求证:四边形ABDE是平行四边形;(2)若DC=12,求AD的长。
第五课时:三角形的中位线
一、教学目标
(一)知识与技能:
1.掌握三角形的中位线的概念和定理;
2.能正确应用三角形的中位线定理.
(二)过程与方法:通过问题让学生猜想三角形的中位线与第三边的关系,进而用推理论证的方法证明猜想是否正确.
(三)情感态度价值观:结合实际问题,进一步理解三角形中位线的概念及性质,培养学生的
创造性思维.
二、教学重点、难点
重点:三角形的中位线定理以及定理的证明过程,应用三角形中位线.
难点:中位线定理的证明方法.
三、教学过程
做一做
你能将任意一个三角形分成四个全等的三角形吗?
猜想:增加的线段与它所对的边有什么关系?
如图,在△ABC中,D,E分别是AB,AC的中点,连接DE.像DE这样,连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线.
一个三角形有几条中位线?三角形的中位线和中线一样吗?
探究
观察上图,你能发现△ABC的中位线DE与边BC的位置关系吗?度量一下,DE与BC之间有什么数量关系?
猜想:DE∥BC,且DE=BC.
定理证明
如图,D,E分别是△ABC的边AB,AC的中点.求证:DE∥BC,且DE=BC.
证明:延长DE到F,使EF=DE,连接FC,DC,AF.
∵ AE=EC,DE=EF
∴ 四边形ADCF是平行四边形
∴ CF∥DA,CF=DA
∴ CF∥BD,CF=BD
∴ 四边形DBCF是平行四边形
∴ DF∥BC,DF=BC
又∵ DE=DF
∴ DE∥BC,且DE=BC
你还有其它证法吗?
证明:延长DE到F,使EF=DE,连接FC.
∵ AE=CE,∠AED=∠CEF
∴ △ADE≌△CFE (SAS)
∴ AD=CF,∠ADE=∠F
∴ AD∥CF
∴ BD∥CF,BD=CF
∴ 四边形BCFD是平行四边形
∴ DF∥BC,DF=BC
又∵ DE=DF
∴ DE∥BC,且DE=BC
三角形的中位线定理:
三角形的中位线平行于三角形的第三边,并且等于第三边的一半.
定理应用格式:
∵ DE是△ABC的中位线
∴ DE∥BC,且DE=BC.
练习
1.如图,在△ABC中,D,E,F分别是AB,BC,CA的中点.以这些点为顶点,在图中,你能画出多少个平行四边形?为什么?
解:连接DE,DF,EF,可以得到,□DECF,□BEFD,□ADEF,
3个平行四边形.理由如下:
∵ DE,DF,EF是△ABC的中位线
∴ DE∥AC,DE=AC,DF∥BC,DF=BC,EF∥AB, EF=AB
∴ DE∥FC,DE=FC,DF∥BE,DF=BE,EF∥AD,EF=AD
∴ 四边形DECF,BEFD,ADEF是平行四边形
2.如图,直线 l1∥l2,在 l1,l2上分别截取AD,BC,使AD=BC,连接AB,CD. AB和CD有什么关系?为什么?
解:AB∥CD,AB=CD. 理由如下:
∵ l1∥l2
∴ AD∥BC
又∵ AD=BC
∴ 四边形ABCD是平行四边形
∴ AB∥CD,AB=CD
3.如图,A,B两点被池塘隔开,在AB外选一点C,连接AC和BC.怎样测出A,B两点间的距离?根据是什么?
解:分别取AC,BC的中点D,E,连接DE,测量出DE的距离,然后根据三角形的中位线定理可知AB=2DE.
课堂小结
1.本节课你有哪些收获?2.还有没解决的问题吗?
四、教学反思
五、课堂检测
1、已知,ABCD中,E、F分别为AB、CD上的点,且AE=AB,CF=CD,
试说明BD与EF互相平分
2.
若顺次连结ABCD各边中点所得四边形是什么四边形?请证明。
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