内容正文:
21.3特殊的平行四边形 21.3.1矩形
第一课时
第二十一章 四边形
人教版数学八年级下册
页面统一为16:9宽幅画面比例尺寸;PPT统一格式为PPT或PPTX。
请注意:
1. 课名:微软雅黑48号字;
2.(第一课时):微软雅黑32号字;
3.学校名称:请填写全称;
4.学科、年级、主讲人、学校:华文楷体28号字(具体根据文字量可适当调整)。
英文
1.课名:字体以Times New Roman为主,字号一般使用32—36号,特别强调可以用40号;
2.(Period 1):字体使用Arial,字号为28;
3.正文一般用24—28号,特别强调可用32号。
注意标点的规范(例如:中文省略号为……,可用Shift+数字键6打出中文省略号,英文省略号为…)
1
目录
学习目标
03
01
02
04
课堂导入
新知探究
随堂练习
05
课堂小结
学习目标
01
上一节我们研究了平行四边形,当平行四边形的角、边满足某些特殊条件时,就得到特殊的平行四边形. 本节就来研究这些特殊的平行四边形.
新课导入
02
上一节我们研究了平行四边形,当平行四边形的角、边满足某些特殊条件时,就得到特殊的平行四边形. 本节就来研究这些特殊的平行四边形.
有一个角是直角的平行四边形叫作矩形,矩形也就是长方形.
注意:
矩形是特殊的平行四边形,平行四边形不一定是矩形.
一个角是直角
思考 矩形也是常见的几何图形,生活中你见过哪些矩形的形象?
与研究平行四边形一样,对于矩形,仍重点研究它的性质和判定.
新知探究
03
思考 因为矩形是平行四边形,所以它具有平行四边形的所有
性质.但由于它有一个角为直角,它是否具有一般平行四边形
不具有的一些特殊性质呢?
可以从边,角,对角线等方面来考虑.
活动1 利用一个活动的平行四边形教具演示,使平行四边形的一个内角变化,请同学们注意观察.
矩形
活动2 准备素材:直尺、量角器、橡皮擦、课本、铅笔盒等.
(1)请同学们以小组为单位,测量身边的矩形(如书本,课桌,铅笔盒等)的四条边长度、四个角度数和对角线的长度及夹角度数,并记录测量结果.
(2) 根据测量的结果,你有什么猜想?
猜想1:矩形的四个角都是直角.
猜想2:矩形的对角线相等.
B
C
D
A
O
完成证明
AB CD AD BC ∠ABC ∠BCD ∠ADC ∠BAD AC BD
书本
课桌
铅笔盒
已知:如图,四边形ABCD是矩形,∠ABC=90°,对角线AC与BD相交于点O. 求证(1)∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠DAB=90°;(2)AC=DB.
证明:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=∠CDA,∠BCD=∠DAB(矩形的对角相等).
∵ AB∥CD(矩形的对边平行),
∴∠ABC+∠BCD=180°.
又∵∠ABC = 90°,
∴∠BCD = 90°.
∴∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠DAB =90°.
B
C
D
A
O
已知:如图,四边形ABCD是矩形,∠ABC=90°,对角线AC与DB相交于点O. 求证(1)∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠DAB=90°;(2)AC=DB.
(2)∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=DC(矩形的对边相等).
在△ABC和△DCB中,
∵AB=DC,∠ABC=∠DCB,BC= CB,
∴△ABC≌△DCB(SAS).
∴AC=DB.
B
C
D
A
O
矩形除了具有平行四边形的所有性质,还具有的性质有:
矩形的四个角都是直角;
矩形的对角线相等.
符号语言:
∵四边形 ABCD是矩形,
∴∠BAD=∠ADC=∠DCB=∠CBA=90°.
∴AC=BD.
B
C
D
A
O
活动3 请同学们拿出准备好的矩形纸片,折一折,观察并思考.矩形是不是轴对称图形? 如果是,那么对称轴有几条?
矩形的性质:
对称性:
对称轴:
轴对称图形
2条
矩形是轴对称图形,它每组对边中点连线所在的直线就是它的对称轴.
如图,直线l1,l2是矩形ABCD的两条对称轴.
例1 如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,∠AOB= 60°,AB=4,求矩形ABCD的对角线的长.
B
C
D
A
O
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AC与BD相等且互相平分,
∴OA=OB.
又∠AOB=60°,
∴△OAB是等边三角形.
∴OA=AB=4.
∴AC=BD=2OA=8.
跟踪训练 如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,且
∠AOD=120°.若AB=3,则BC的长为( )
B
C
D
A
O
A. B.3 C.3 D.6
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,OA=OB=OC.
∵∠AOD=120°,∠AOD+∠AOB=180°,
∴∠AOB=60°,∴△AOB是等边三角形,
∴AB=OA=OC.
∵AB=3,
∴AC=6,∴BC= = 3.
C
当矩形两条对角线相交所成的角中有一个角是 60°或120°时,矩形中就会含有等边三角形和含30°角的直角三角形.
上一节我们运用平行四边形的判定和性质研究了三角形的中位线,下面利用矩形的性质研究直角三角形的一个性质.
A
B
C
O
思考 BO与AC有什么样的关系?
思考 如图,BO是Rt△ABC斜边AC上的中线, BO与AC有什么关系?你能证明你发现的结论吗?
A
B
C
O
BO是Rt△ABC斜边AC上的中线,BO= AC.
如何证明BO=AC ?
证明:如图,延长BO至D,使OD=BO,连接AD,DC.
∵AO=OC,BO=OD,
∴四边形ABCD是平行四边形.
∵∠ABC=90°,
∴平行四边形ABCD是矩形.
∴BD=AC,
∴BO= BD = AC.
A
B
C
O
D
直角三角形的一个性质:
直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
A
B
C
O
符号语言:
在Rt△ABC中,∵∠ABC=90°,AO=CO,
∴OB = AC.
依据:矩形的对角线相等且互相平分.
性质的应用:
证明线段的倍、分、相等关系.
性质的逆命题:
“如果一个三角形一边上的中线等于这条边的一半,那么这个三角形是直角三角形”仍然成立,它可以用来判定一个三角形为直角三角形.(只可以在选择题或填空题中直接应用).
例2 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD为AB边上的高,CE为AB边上的中线,AD=2,CE=5,则CD=( )
A.2 B.3 C.4 D.2
解析:∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CE为
AB边上的中线,CE=5,
∴AE=CE=5. ∵AD=2,∴DE=3.
∵CD为AB边上的高,
∴在Rt△CDE中,CD = = = 4.
C
随堂练习
04
1.矩形有但一般平行四边形没有的性质是 ( )
A.对角线相等 B.对边相等
C.对角相等 D.对角线互相平分
A
2.若直角三角形的两条直角边分别5和12,则斜边上的中线长为( )
A.13 B.6 C.6.5 D.不能确定
C
3.一个矩形的一条对角线长为8,两条对角线相交所成的角中有一个为 120°.求这个矩形相邻两边的长.
解:如图所示,AC与BD交于点O.
在矩形ABCD中,AC=8,∠1=120°.
∵∠1+∠2=180°,∴∠2=60°.
∵在矩形ABCD中,OA =OB,
∴△AOB为等边三角形,∴AB = OA = AC = ×8 = 4.
在Rt△ABC中,BC===4.
B
C
D
A
O
1
2
4.如图,四边形ABCD是矩形,点E在BC的延长线上,DE∥AC,△DBE是等腰三角形吗?试说明理由.
B
C
D
A
E
解:△DBE是等腰三角形.
理由:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥CE,AC=BD.
∵DE∥AC,
∴四边形ACED是平行四边形,
∴AC=DE,∴BD=DE,
∴△DBE是等腰三角形.
课堂小结
05
四个角都是直角
性质
对角线相等
直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
是轴对称图形,有两条对称轴
定义
有一个角是直角的平行四边形叫作矩形
矩形
21.3特殊的平行四边形 21.3.1矩形
第二课时
第二十一章 四边形
人教版数学八年级下册
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1. 课名:微软雅黑48号字;
2.(第一课时):微软雅黑32号字;
3.学校名称:请填写全称;
4.学科、年级、主讲人、学校:华文楷体28号字(具体根据文字量可适当调整)。
英文
1.课名:字体以Times New Roman为主,字号一般使用32—36号,特别强调可以用40号;
2.(Period 1):字体使用Arial,字号为28;
3.正文一般用24—28号,特别强调可用32号。
注意标点的规范(例如:中文省略号为……,可用Shift+数字键6打出中文省略号,英文省略号为…)
34
目录
学习目标
03
01
02
04
课堂导入
新知探究
随堂练习
05
课堂小结
学习目标
01
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.
2.能应用矩形的判定解决简单的证明题和计算题.
新课导入
02
问题1 矩形的定义是什么?
有一个角是直角的平行四边形叫作矩形.
问题2 矩形有哪些性质?
矩形
边:对边平行且相等.
角:四个角都是直角.
对角线:对角线相等且互相平分.
回顾 我们在研究平行四边形的判定时,用了什么判定方法?
定义法、性质定理的逆命题.
问题 类比平行四边形的判定,如何研究矩形的判定?
定义法:有一个角是直角的平行四边形是矩形.
性质定理的逆命题:
性质1 矩形的四个角都是直角.
性质2 矩形的对角线相等.
逆命题是否成立?
新知探究
03
思考1 我们知道,矩形的对角线相等,反过来,对角线相等的四边形是矩形吗?
若是把“四边形”换成“平行四边形” 成立吗?
即对角线相等的平行四边形是矩形.
证明 如图,在□ABCD中,AC ,DB是它的两条对角线,AC=DB.求证:□ABCD是矩形.
A
B
C
D
证明:∵AB = DC,BC = CB,AC = DB,
∴ △ABC≌△DCB ,
∴∠ABC = ∠DCB.
∵AB∥CD,
∴∠ABC + ∠DCB = 180°,
∴ ∠ABC = 90°,
∴ □ ABCD是矩形(矩形的定义).
矩形的判定1:
对角线相等的平行四边形是矩形.
符号语言:
如图,在□ ABCD中,∵AC=BD,
∴ □ ABCD是矩形.
A
B
C
D
工人师傅在做矩形门窗或零件时,为了确保它的形状是矩形,不仅要测量它们的两组对边是否分别相等,还要测量它们的两条对角线是否相等. 你知道其中的道理吗?
对角线相等的平行四边形是矩形.
思考2 我们知道,矩形是四个角都是直角的四边形,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?
思考 如何证明这一猜想?
猜想:有三个角是直角的四边形是矩形.
A
B
D
C
(有一个角是直角)
A
B
D
C
(有二个角是直角)
A
B
D
C
(有三个角是直角)
A
B
D
C
(有四个角是直角)
证明 如图,在四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=90°.
求证:四边形ABCD是矩形.
证明:∵∠A=∠B=∠C=90°,
∴∠A+∠B=180°,∠B+∠C=180°,
∴AD∥ BC,AB∥ CD.
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴四边形ABCD是矩形.
A
B
C
D
矩形的判定2:
有三个角是直角的四边形是矩形.
符号语言:
在四边形ABCD中,
∵∠A=∠B=∠C=90°,
∴四边形ABCD是矩形.
例1 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.
分析:根据已知条件,容易证明四边形EFGH的一个内角∠F为直角,同理可证∠H,∠AEB也为直角,从而证明四边形EFGH是矩形.
A
B
D
C
G
F
E
H
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为矩形.
例1 如图,□ABCD的四个内角的平分线分别相交于E、F、G、H,求证:四边形EFGH为矩形.
A
B
D
C
G
F
E
H
跟踪训练 如图,在△ABC中,AB=BC, BD平分∠ABC. 四边形ABED是平行四边形, DE交BC于点F,连接CE.
求证:四边形BECD是矩形.
四边形
有三个角是直角
平行四边形
矩形
矩形
有一个角
是直角
对角线
相等
判定一个四边形是矩形的思路:
跟踪训练 如图,在△ABC中,AB=BC, BD平分∠ABC. 四边形ABED是平行四边形, DE交BC于点F,连接CE.
求证:四边形BECD是矩形.
证明:∵AB=BC,BD平分∠ABC,
∴BD⊥AC,AD=CD.
∵四边形ABED是平行四边形,
∴BE//AD,BE=AD,
∴BE=CD,
∴四边形BECD是平行四边形.
∵BD⊥AC,∴∠BDC=90°,
∴四边形BECD是矩形.
等腰三角形“三线合一”
有一个角是直角的平行四边形是矩形
随堂练习
04
1. 要检验一个四边形的桌面是否为矩形,可行的测量方案是( )
A.测量两条对角线是否相等
B.度量两个角是不是90°
C.测量两条对角线的交点到四个顶点的距离是否相等
D.测量两组对边是否分别相等
C
由已知不能判定四边形为平行四边形,更不能判定为矩形.
两条对角线的交点到四个顶点的距离相等,则两条对角线互相平分且相等,所以四边形为矩形.
两组对边分别相等,可判定四边形为平行四边形,但不一定是矩形
2.求证:四个角都相等的四边形是矩形.
证明:如图所示,在四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=∠D,
求证:四边形ABCD是矩形.
证明:∵∠A=∠B=∠C=∠D,且∠A+∠B+∠C+∠D=360°.
∴∠A=∠B=∠C=∠D=90°,
∴四边形ABCD是矩形.
A
B
C
D
3.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:因为四边形ABCD是平行四边形,
所以OA = AC,OB = BD.
因为△OAB是等边三角形,
所以OA=OB=AB,∠BAO=60°,所以AC=BD,
所以□ABCD是矩形,所以∠ABC=90°.
在Rt△ABC中,因为∠BAO=60°,所以∠ACB=30°,
所以AC=2AB=2×2=4.
所以BC==2,所以S□ABCD=AB·BC=2×2=4.
O
A
B
C
D
4.如图,在△ABC中,AB=AC. D,E分别是线段BC,AD的中点,
过点A作AF∥BC交BE的延长线于点F,连接CF.
求证:四边形ADCF是矩形.
B
C
D
A
F
E
证明:∵AF∥BC,∴∠AFE=∠DBE.
∵E是线段AD的中点,∴AE=DE.
又∵∠AEF=∠DEB,∴△BDE≌△FAE(AAS),
∴AF=BD.
∵D是线段BC的中点,∴BD=CD,∴AF=CD.
又∵AF∥CD,∴四边形ADCF是平行四边形.
∵AB=AC,D为BC的中点,∴AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,∴平行四边形ADCF是矩形.
课堂小结
05
矩形的
判定定理
有一个角是直角的平行四边形
有三个角是直角的四边形
对角线相等的平行四边形
谢谢观看
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1. 课名:微软雅黑48号字;
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4.学科、年级、主讲人、学校:华文楷体28号字(具体根据文字量可适当调整)。
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3.正文一般用24—28号,特别强调可用32号。
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