内容正文:
第二十一章 四边形
本章复习课
回顾与反思
鼎尖系列丛书
鼎尖
延边教育出版社
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导入新课
如图,这些生活中熟悉的几何图形,它们是什么?
平行四边形、矩形、菱形、正方形、
梯形等.
这些图形不仅是数学教材上的知识,
更是人类智慧的结晶.今天,我们就扮演
“几何结构工程师”,对“四边形家族”
进行一次全面的巡检与加固,掌握分析其
结构,为我们未来理解和创造更复杂的设计打下基础.
思路一
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导入新课
如图,这是一座由AI设计的“未来校园”.请化身“几何侦察兵”,找出图中所有的“四边形家族”
成员.
为什么设计师会大量使用这
些图形?它们背后隐藏着怎样的数
学优势?
思路二
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高效课堂
活动一:复习回顾
任务:开展“知识结构图接力赛”.
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高效课堂
活动二:例题解析
层次1:基础巩固
例1 若一个多边形的内角和等于1 800°,则它是___边形.
解析 由题意得,(n-2)×180°=1 800°,解得n=12.
方法总结:牢记多边形内角和公式是基础,准确解方程是关键.
十二
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高效课堂
活动二:例题解析
例2 在▱ABCD中,已知两邻角的比∠A∶∠B=5∶4,则∠C=
____.
解析 设∠A=5x,∠B=4x,则5x+4x=180°,解得x=20°.故∠A=100°,∠C=∠A=100°.
方法总结:见到平行四边形,要立刻联想到其对边平行(得角度关系)、对角相等、邻角互补这些基本性质.
100°
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高效课堂
活动二:例题解析
层次2:能力提升
例3 如图,在菱形ABCD中,∠BAD=80°,AB的垂直平分线交对角线AC于点E,交AB于点F,F为垂足,连接DE,则∠CDE=___.
解析 连接BE.由菱形性质得∠BAC=40°,
∠ABC=100°,由垂直平分线性质得AE=BE,故
∠ABE=40°.∴∠CBE=100°-40°=60°.可证
△BCE≌△DCE,故∠CDE=∠CBE=60°.
方法总结:遇线段垂直平分线,连线段构造等
腰三角形;菱形问题常连对角线,化归为三角形问
题解决.
60°
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高效课堂
活动二:例题解析
例4 求证:顺次连接矩形各边中点所得的四边形是菱形.
解析 中点问题,优先考虑三角形中位线定理.连接矩形两条对角线,先利用中位线定理证明中点四边形是平行四边形,再根据矩形两条对角线相等,证明邻边相等,从而得证.
答案 已知:如图,在矩形ABCD中,点E,F,
G,H分别是边AB,BC,CD,DA的中点,连接EF,
FG,GH,HE.
求证:四边形EFGH是菱形.
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高效课堂
活动二:例题解析
证明:如图,连接AC,BD.
∵点E,F,G,H分别是边AB,BC,CD,DA的中点,
∴HG∥AC,HG=AC,EF∥AC,EF=AC,
HE=BD,
∴HG∥EF,HG=EF.
∴四边形EFGH是平行四边形.
又∵四边形ABCD是矩形,
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高效课堂
活动二:例题解析
∴AC=BD,
∴HG=HE.
∴四边形EFGH是菱形.
方法总结:“中点四边形”的形状由原四
边形的对角线决定(相等→菱形,垂直→矩形).
这是一个重要的几何模型.
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高效课堂
活动二:例题解析
层次3:综合应用
例5 如图,将矩形纸片ABCD沿对角线AC折叠,点B落在平面
上的B′处,AB′交CD于点E.若∠EAC=25°,则∠B′CE=___.
解析 由折叠对称性,∠BAC=∠EAC=
25°.在矩形ABCD中,∠ACD=∠BAC=25°.
在Rt△ECB′中,∠B′EC=2∠ACD=50°,故
∠B′CE=90°-50°=40°.
方法总结:折叠问题即轴对称问题,找准
重合的角和边是关键.
40°
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高效课堂
活动二:例题解析
例6 如图,正方形ABCD对角线交于点O,点P在CD上,PE⊥AC,
PF⊥BD.猜想PE+PF与AC的数量关系.
解析 可以作辅助线OP,利用面积法
求解,也可利用正方形对角线的性质,通过
证明四边形PEOF是矩形及等腰直角三角
形的性质来求解.
答案 猜想:PE+PF=AC.
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高效课堂
活动二:例题解析
证法一(面积法):连接OP.S△OCD=S△OPC+S△OPD=(OC·PE+OD·PF).
∵正方形中OC=OD=AC,且S△OCD=AC2,代
入即可证得PE+PF=AC.
证法二(截长补短法):由已知得四边形
PEOF是矩形,得PF=OE.再证CE=PE.故PF+
PE=OE+CE=OC=AC.
方法总结:证明线段和差关系,面积法和截长补短法是两大重要技巧.
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高效课堂
活动二:例题解析
例7 如图,在▱ABCD中,AB=5,AD=8,∠BAD和∠ADC的平分线分别交BC于点E,F,求EF的长.
解析 角平分线+平行线,必然出现等腰三角形.
答案 ∵AD∥BC,∴∠DAE=∠AEB.
又∵AE平分∠BAD,∴∠BAE=∠DAE.
∴∠BAE=∠AEB,∴AB=BE=5.
同理,CF=CD=AB=5.
∴EF=BE+CF-BC=5+5-8=2.
方法总结:“角平分线+平行线⇒等腰三角形”是一个非常重要的几何模型,要熟练掌握并能快速识别.
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课堂总结
本节课我们系统梳理了四边形知识体系,构建了完整的“家族图谱”.通过七大典型例题,掌握了紧扣“边、角、对角线”三要素的分析方法,强化了转化与化归的数学思想.不仅巩固了四边形的核心知识,更提升了将复杂几何问题系统化、模型化的能力,为后续学习奠定了坚实基础.
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作业设计
基础性作业:教材复习题第2,4题.
提高性作业:教材复习题第15题.
拓展性作业:文化设计——请运用至少三种不同的四边形,为班级设计一个班徽,并撰写设计说明,阐述其中蕴含的数学道理与美好寓意.
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