内容正文:
第二十一章 平行四边形
21.3.1 矩形
第2课时 矩形的判定
知识关联 探究与应用 课堂小结与检测
问题1 : 什么是矩形?矩形有哪些性质?
知识关联
有一个角是直角的平行四边形是矩形
矩形的两条对角线互相平分
矩形的两组对边分别相等
矩形的两组对边分别平行
矩形的四个角都是直角
矩形的两条对角线相等
边
对角线
角
矩
形
的
性
质
问题2 : 矩形与平行四边形之间有什么联系?
知识关联
有一个角是直角
平行四边形
矩形
【情境问题】
探究与应用
小华想要制作一个矩形相框送给妈妈做生日礼物,于是找来两根长度相等的短木条和两根长度相等的长木条制作,用什么办法可以检测她制作的矩形相框是否标准?看看谁的方法可行?
【探究1】利用对角线的数量关系判定矩形
【操作尝试】
我们知道,矩形的对角线相等.
反过来,对角线相等的平行四边形是矩形吗?
探究与应用
请根据文字命题画出对应的图形,写出已知、求证
【探究1】利用对角线的数量关系判定矩形
探究与应用
已知: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).
验证猜想
【探究1】利用对角线的数量关系判定矩形
【概括新知】
探究与应用
矩形的判定定理1:
对角线相等的平行四边形是矩形.
几何语言描述:
在平行四边形ABCD中,
∵AC=BD,
∴平行四边形ABCD是矩形.
A
B
C
D
【探究1】利用对角线的数量关系判定矩形
【尝试交流】
追问 : 对角线相等的四边形是矩形吗?
探究与应用
对角线相等的四边形不一定是矩形,例如等腰梯形.
工人师傅在做门窗或矩形零件时,不
仅要测量两组对边的长度是否分别相等,
常常还要测量它们的两条对角线是否相等,
以确保图形是矩形.你知道其中的道理吗?
对角线相等的平行四边形是矩形.
【理解应用】
例1 如图,在▱ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,且OA=OD,∠OAD=50°,∠OAB的度数为 .
探究与应用
40°
【理解应用】
【变式】
如图,已知▱ABCD的对角线AC、BD相交于点O,△AOB是等边三角形,AB=2 cm,求这个平行四边形的面积.
探究与应用
∵△AOB是等边三角形,
∴AO=BO=AB=2 cm,
∴AC=BD=4 cm,
∴▱ABCD是矩形(对角线相等的平行四边形是矩形),
∴∠ABC=90°.
解 : ∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AO= AC,BO= BD.
在Rt△ABC中, ∵AB=2 cm,AC=4 cm,
∴
∴矩形ABCD的面积为 (cm2).
【探究2】利用角的大小判定矩形
【尝试交流】
问题2 : 有两个角都是直角的四边形一定是矩形吗?能举出反例吗?
探究与应用
问题1 : 有一个角是直角的四边形一定是矩形吗?能举出反例吗?
A
B
D
C
(有一个角是直角)
A
B
D
C
(有二个角是直角)
不一定
不一定
【探究2】利用角的大小判定矩形
【思考交流】
探究与应用
问题3 : 已知,如图所示,在四边形ABCD中,
∠A=∠B=∠C=90°.
求证:四边形ABCD是矩形.
A
B
C
D
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.
∵∠A=90°.
∴ ▱ABCD是矩形.
结论:有三个角是直角的四边形是矩形
【探究2】利用角的大小判定矩形
【概括新知】
探究与应用
矩形的判定定理2:
有三个角是直角的四边形是矩形.
几何语言描述:
在四边形ABCD中,
∵ ∠A=∠B=∠C=90°,
∴四边形ABCD是矩形.
A
B
C
D
【理解应用】
探究与应用
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°.
∵AF、DF分别平分∠BAD、∠ADC,
∴∠DAF+∠ADF= ∠BAD+ ∠ADC
= (∠BAD+∠ADC)=90°,
∴∠F=90°. 同理可得∠H=∠AEB=90°.
∴∠FEH=∠AEB=90°.
∴四边形EFGH是矩形.
例3 如图,在△ABC中,D是AC的中点,过点D作BC的平行线交∠BCA的平分线于点E,交△ABC的外角∠ACG的平分线于点F。
求证 : 四边形AECF是矩形.
【探究2】有理数的概念及分类
探究与应用
【拓展提升】
证明 : ∵EF∥BC,∴∠DEC=∠ECB.
∵CE平分∠BCA,∴∠DCE=∠ECB,
∴∠DCE=∠DEC,∴DE=DC.
同理DC=DF,∴DE=DF.
∵D是AC的中点,∴AD=CD,
∴四边形AECF是平行四边形.
∵DC=DE=DF=AD,∴AC=EF,
∴▱AECF是矩形.
【小结】
课堂小结与检测
矩形的判定方法:
平行四边形
四边形
矩形
有一个角是直角
对角线相等
有三个角是直角
【检测】
课堂小结与检测
1. 如图,要使▱ABCD成为矩形,需添加的条件是( )
A.AB=BC
B.AO=BO
C.∠1=∠2
D.AC⊥BD
B
【检测】
课堂小结与检测
2. 如图,木工师傅要做一个矩形木框,做好以后测量得长AB=CD=80 cm,宽AD=BC=60 cm,对角线AC的长为1 m,则这个木框 (填“合格”或“不合格”),判定的依据是 .
合格
有一个角是直角的平行四边形是矩形
【检测】
课堂小结与检测
3. 如图,在▱ABCD中,延长AD到点E,使DE=AD,连接EB,EC,DB,请你添加一个条件______________________,使四边形DBCE是矩形.
EB=DC(答案不唯一)
【检测】
课堂小结与检测
4. 如图,已知四边形ABCD,E、F、G、H分别是四边的中点,只要四边形ABCD的对角线AC、BD再满足条件: ,则四边形EFGH一定是矩形.
AC⊥BD
【检测】
课堂小结与检测
6. 如图,在▱ABCD中,DE⊥AB,BF⊥CD,垂足分别为E、F.
求证 : 四边形BFDE为矩形.
证明: ∵DE⊥AB , BF⊥CD,
∴∠DEB=∠BFD=90°.
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴CD∥AB,
∴∠CDE+∠DEB=180°.
∵∠DEB=90°, ∴∠CDE=90°,
即 ∠CDE=∠DEB=∠BFD=90°,
∴四边形BFDE为矩形.
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