内容正文:
第六章 平行四边形
单元回顾与思考
新版北师大数学八年级数学下册
复习目标
知识目标
能力目标
素养目标
1.掌握平行四边形的定义、性质与判定定理,能精准辨析性质与判定的适用条件,厘清二者的互逆关系;
2.理解三角形中位线定理,掌握梯形、直角三角形与平行四边形的综合转化方法,能解决图形边长、面积计算问题;
3.掌握平行四边形折叠、拼接、平移变换中的不变量规律,能综合运用本章知识完成几何推理与方案设计.
1.能规范完成平行四边形相关的几何证明,提升逻辑推理与严谨的书写表达能力;
2.能结合直角三角形、等边三角形、等腰三角形知识,解决平行四边形综合计算问题,强化数形结合能力;
3.能从实际问题中抽象出平行四边形几何模型,完成方案设计与验证,提升建模能力与创新应用能力.
1.通过几何推理证明,发展逻辑推理核心素养;
2.通过图形分析、变换与建模,发展几何直观与空间观念;
3.通过实际项目的解决,发展模型观念与应用意识,体会数学与生活的深度关联.
教学设计的基本环节
典例精选
知识网格
复习目标
思想方法
巩固拓展
当堂检测
反思总结
作业设计
知识网格
1.平行四边形是轴对称图形吗?是中心对称图形吗?此外,平行四边形还有哪些性质?
2.一个四边形满足什么条件时是平行四边形?这些结论与平行四边形的性质之间有什么样的关系?
3.回顾平行四边形的研究过程,你积累了哪些经验?与同伴进行交流.
4.你是怎样得到三角形中位线定理的?
5.梳理本章内容,用适当的方式呈现全章知识结构,并与同伴进行交流.
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知识网格
平行四边形
中心对称
性质
边:对边相等
角:对角相等
对角线:互相平分
判定条件
边:两组对边分别平行
边:两组对边分别相等
边:一组对边平行且相等
对角线:互相平分
三角形中位线定理
梯形
典例精选
核心主线:校园文创角升级改造项目
任务一:方案合规性核验——平行四边形判定与性质基础证明
例题1【题目来源】教材第175页第5题(改编)
【题目内容】文创角主体展示区为平行四边形ABCD,点E在BC的延长线上,且CE=BC,计划搭建四边形ACED作为配套作品陈列区,求证:四边形ACED是平行四边形.
【考查知识点】平行四边形的定义与性质、平行四边形判定定理.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形
∴AD∥BC且AD=BC(平行四边形对边平行且相等)∵CE=BC,点E在BC的延长线上
∴AD=CE,且AD∥CE
∴ 四边形ACED是平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形)
解题技巧:证明平行四边形时,优先从已知图形中提取对边的平行/相等关系,简化证明步骤.
典例精选
例题2【题目来源】教材第176页第10题(改编)
【题目内容】平行四边形ABCD展示框架中,对角线BD为承重龙骨,P、Q是龙骨 BD上的两个固定点,且BP=DQ,需验证支撑杆AP与QC的位置与数量关系,求证:AP∥QC且AP=QC.
【考查知识点】平行四边形的性质、全等三角形的判定与性质、平行线的判定
证明:∵四边形ABCD是平行四边形
∴ AB∥CD,AB=CD
∴ ∠ABP=∠CDQ
在△ABP和△CDQ中
AB=CD,∠ABP=∠CDQ,BP=DQ
∴ △ABP≌△CDQ(SAS)
∴ AP=QC,∠APB=∠CQD
∴ ∠APQ=∠CQP
∴ AP∥QC
即AP∥QC且AP=QC.
解题技巧:平行四边形对角线相关问题,常结合全等三角形解决,重点关注对角线形成的内错角相等的隐含条件.
典例精选
例题3【题目来源】教材第177页第14题(改编)
【题目内容】文创角四边形ABCD置物架设计中,DE⊥AC,BF⊥AC,垂足分别为 E、F,已知DE=BF,且∠ADB=∠CBD,求证:四边形ABCD是平行四边形
【考查知识点】平行四边形的判定、平行线的判定、全等三角形的判定与性质
证明:∵∠ADB=∠CBD
∴AD∥BC
∴∠DAE=∠BCF
∵ DE⊥AC,BF⊥AC
∴ ∠DEA=∠BFC=90°
在△ADE和△CBF 中∠DEA=∠BFC,∠DAE=∠BCF,DE=BF
∴△ADE≌△CBF(AAS)
∴ AD=BC
又∵AD∥BC
∴ 四边形 ABCD 是平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形)
解题技巧:遇到垂直条件时,优先找直角三角形全等,快速提取线段和角的等量关系
典例精选
例题4【题目来源】教材第176页第11题(改编)
【题目内容】平行四边形ABCD展示面板设计中,∠ABC 的平分线交AD于点E,∠BCD的平分线交AD于点F,求证:AF=DE
【考查知识点】平行四边形的性质、角平分线的定义、等腰三角形的判定与性质
证明:∵四边形ABCD是平行四边形
∴AD∥BC,AB=CD
∴∠AEB=∠EBC,∠DFC=∠FCB
∵BE平分∠ABC,CF平分∠BCD
∴∠ABE=∠EBC,∠DCF=∠FCB
∴∠AEB=∠ABE,∠DFC=∠DCF
∴AE=AB,DF=CD
∴AE=DF
∵AE-EF=DF-EF
∴AF=DE
解题技巧:平行四边形 + 角平分线的组合,必出现等腰三角形,是本章高频考点的固定模型
典例精选
任务二:材料与尺寸测算——平行四边形相关计算问题
例题1【题目来源】教材第175页第6题(改编)
【题目内容】文创角直角梯形ABCD置物台设计中,AD∥BC,∠B=90°,AD=2m(上层宽度),BC=5m(下层宽度),∠C=60°,求置物台侧边 CD 的长度.
【考查知识点】直角梯形的性质、直角三角形 30°角的性质、平行四边形的判定与性质
解:过点D作DH⊥BC于点H
∵AD∥BC,∠B=90°,DH⊥BC
∴四边形ABHD是矩形
∴BH=AD=2m
∴HC=BC-BH=5-2=3m
在Rt△DHC中,∠C=60°
∴∠HDC=30°
∴CD=2HC=6m
答:CD的长度为6m.
解题技巧:梯形问题的核心转化思路是「化梯为形」,通过作高、平移腰转化为平行四边形和三角形
典例精选
例题2【题目来源】教材第176页第8题(改编)
【题目内容】文创角平行四边形展示牌ABCD设计中,已知AB=40cm,BC=90cm,∠B=30°,求这个展示牌的面积
【考查知识点】平行四边形的面积计算、直角三角形 30°角的性质
解:过点A作AH⊥BC于点H
在Rt△ABH中,∠B=30°,AB=40cm
∴AH=AB=20cm
∴平行四边形ABCD的面积= BC×AH=90×20=1800cm²
答:展示牌的面积为1800平方厘米.
解题技巧:含30°、45°、60° 角的平行四边形面积计算,优先通过直角三角形求高,是本章高频计算考点.
课下挑战类题目:【题目来源】教材第178页第19题
典例精选
任务三:空间结构优化——平行四边形与三角形中位线、图形拼接综合应用
例题1【题目来源】教材第176页第12题(改编)
【题目内容】文创角三角形装饰框架△ABC,三边长分别为a、b、c,以它的三边中点为顶点组成一个新三角形,再以这个新三角形三边中点为顶点又组成一个小三角形,求这个小三角形的周长
【考查知识点】三角形中位线定理
解:根据三角形中位线定理:三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半
∴以△ABC三边中点组成的新三角形,三边长分别为a、 b、 c,周长为(a+b+c)
同理,再以新三角形三边中点组成的小三角形,三边长分别为a、 b、 c
∴小三角形的周长= (a+b+c)
答:这个小三角形的周长为(a+b+c).
三角形中点连线形成的新三角形,周长是原三角形的(n为中点连线的次数),面积是原三角形的.
典例精选
例题2【题目来源】教材第177页第15题(改编)
【题目内容】文创角三角形支撑结构△ABC中,DE是△ABC的中位线,过点E作 AB的平行线交BC于点F,过点A作BC的平行线交直线EF于点G.探究线段DE、BF、FC之间的数量关系,并证明你的结论
【考查知识点】三角形中位线定理、平行四边形的判定与性质
证明:∵DE是△ABC的中位线
∴DE∥BC,DE=BC,且E是AC的中点
∵AG∥BC,AB∥GF
∴四边形ABFG是平行四边形(两组对边分别平行的四边形是平行四边形)
∴AG=BF
∵DE∥BC,AG∥BC
∴四边形ADEG是平行四边形
∴AG=DE
∵DE=BC,BC=BF+FC∴DE=BF=FC
解题技巧:中位线+平行线的组合,必出现平行四边形,是解决此类线段关系问题的核心方法
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典例精选
例题3【题目来源】教材第177页第16题(改编)
【题目内容】文创角地面装饰用六个全等的正三角形拼成正六边形图案,请找出其中所有的平行四边形,并选择其中一个加以证明.
【考查知识点】平行四边形的判定、等边三角形的性质
解:图中的平行四边形有:四边形ABCO、四边形BCDO、四边形CDEO、四边形DEFO、四边形EFAO、四边形FABO,共6个.
选择四边形ABCO证明.
证明:∵△ABO、△BCO都是全等的正三角形
∴AB=AO=BO=BC=CO
∴AB=CO,AO=BC
∴四边形ABCO是平行四边形(两组对边分别相等的四边形是平行四边形)
解题技巧:正六边形中,以中心和相邻两个顶点组成的四边形,均为平行四边形,是正六边形的基本特征.
巩固拓展
任务四:创意方案拓展——平行四边形综合探究与实际应用
例题1【题目来源】教材第178页第18题(改编)
【题目内容】制作文创角平行四边形木框,现有七根木条,长度分别为:①3cm,②5cm,③3cm,④6cm,⑤5cm,⑥8cm,⑦9cm.请选择合适的四根木条,组成平行四边形木框,并说明理由.
【考查知识点】平行四边形的判定
解:选择①3cm、②5cm、③3cm、⑤5cm这四根木条,可组成平行四边形木框.
理由:根据平行四边形的判定定理,两组对边分别相等的四边形是平行四边形.选择的木条中,3cm=3cm,5cm=5cm,可作为两组对边,满足两组对边分别相等的条件,因此可以组成平行四边形木框.
解题技巧:制作平行四边形木框的核心是「两组对边分别相等」,是实际应用中最常用的判定方法.
巩固拓展
例题2【题目来源】教材第178页第20题(改编)
【题目内容】文创角周边有一个四边形池塘,四个顶点A、B、C、D处各有一棵大树,需将池塘面积扩大一倍,同时保持大树在池塘边不动,且扩建后的池塘为平行四边形.请问能否实现这一设想?若能,请设计出方案;若不能,请说明理由
【考查知识点】平行四边形的性质、三角形中线的面积性质、图形方案设计
解:能实现该设想,设计方案如下:连接四边形ABCD的对角线AC、BD,交于点O;过点A、C 分别作BD的平行线,过点B、D分别作AC的平行线;四条平行线两两相交,交于点E、F、G、H,四边形EFGH即为所求的平行四边形.
解题技巧:任意四边形都可通过此方法,构造出面积扩大一倍的平行四边形,核心是对角线与平行线的组合.
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思想方法
1.转化与化归思想核心应用:
将梯形问题转化为平行四边形和直角三角形问题;将平行四边形证明问题转化为三角形全等问题;将复杂折叠问题转化为等腰三角形、直角三角形的计算问题,把未知转化为已知,把复杂转化为简单.
2.数形结合思想核心应用:
结合平行四边形的图形性质,将几何图形的位置关系转化为数量关系,通过代数计算解决几何问题.
3.模型思想核心应用:
从木框制作、池塘扩建、置物台设计等实际问题中,抽象出平行四边形、三角形中位线等几何模型,利用模型的固定性质解决实际应用问题,提升数学应用能力.
4.演绎推理思想核心应用:
以平行四边形的定义、定理为依据,通过严谨的演绎推理,完成几何证明,规范推理步骤,形成有理有据的逻辑思维习惯.
当堂检测
1.如图,在中, ,,,
则下列结论:的周长是 ;是直角三角形;
; 的面积是 .其中正确有( )
B
第1题图
1个 B. 2个
C. 3个 D. 4个
当堂检测
2.[综合实践]
课上,老师让同学们开展了
的折纸活动,是边 上
的一动点,是边 上的一动点,
将沿直线折叠,使点
(1)【观察发现】如图1,若 , ,
,则 _____.
落在边上的点处,点的对应点为点,连接 .
当堂检测
(2)【操作探究】如图2,当点落在 的延长线上时,求证:四边
形 为平行四边形.
证明:由折叠知 ,
.
由,得 ,
,
.
.
.
.
当堂检测
.
,点在 的延长线上,
.
.
, .
又 ,
四边形 是平行四边形.
反思总结
1.请你梳理平行四边形的性质与判定定理,说一说性质和判定之间有什么区别与联系?在解题时,如何根据已知条件选择合适的判定定理?
2.在解决平行四边形相关的计算和证明问题时,我们常用的辅助线作法有哪些?分别适用于什么场景?请你结合本章例题总结.
3.本章我们学习了平行四边形的相关知识,它在我们的生活中有哪些广泛应用?请你结合生活实例,说一说平行四边形的性质给这些应用带来了什么核心优势.
作业设计
一、基础巩固作业:
课本第175页 第3题
课本第176页 第9题
课本第177页 第15题
二、素养类作业
课本第179页 第21题
作业要求:书写规范、图形标准、按时上交、及时订错.
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