内容正文:
第二十一章 四边形
21.3.1 第一课时:矩形的定义及性质
学习目标
1.理解矩形的概念,知道矩形与平行四边形的区别与联系.
2.会证明矩形的性质,会用矩形的性质解决简单的问题.
重点:矩形与平行四边形的区别与联系
难点:会用矩形的性质解决简单的问题
复习导入
平行四边形有哪些性质?
边 角 对角线 对称性
平行四
边形
两组对边平行且相等
对角相等
对角线互
相平分
中心对称
情景导入
活动: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
探究新知
知识点1
矩形的定义
平行四边形
矩形
有一个角
是直角
定义:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形.也叫做长方形.
矩形是特殊的平行四边形.
平行四边形不一定是矩形.
针对训练
1.下列哪个图形能够反映四边形、平行四边形、矩形的关系的是( )
D
C
四边形
矩形
平行四边形
四边形
矩形
平行四边形
四边形
矩形
平行四边形
平行四边形
矩形
四边形
A
B
C
探究新知
知识点2
矩形的性质
矩形作为特殊的平行四边形,除了具有平行四边形的所有性质外,矩形一定还会具有什么特殊的性质?
A
O
D
C
B
边
角
对角线
四个角都是90°.
对角线相等.
探究新知
知识点2
矩形的性质
命题1:矩形的四个角都是直角.
A
D
C
B
已知:四边形ABCD是矩形,求证:∠A=∠B=∠C=∠D=90°.
证明∵四边形ABCD是矩形
∴AB∥ CD,AD∥ BC,∠A=90°
∴∠A+∠C=180°,∠A+∠B=180°
∴ ∠A=∠B=∠C=∠D=90°
探究新知
知识点2
矩形的性质
矩形性质1:矩形的四个角都是直角.
A
D
B
C
∵四边形ABCD是矩形
∴∠A=∠B=∠C=∠D=90°
典例解析
题型1
四个角为直角
例1 如图,在矩形ABCD中,AD=10,AB=6,E为BC上一点,ED平分∠AEC,则DE的长为 ;
2
针对训练
2.如图,在矩形ABCD中,AE⊥BD于E,∠DAE:∠BAE=3:1,求∠BAE和∠EAO的度数.
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠DAB=90°,
AO= AC,BO= BD,AC=BD,
∴∠BAE+∠DAE=90°,AO=BO.
又∵∠DAE:∠BAE=3:1,
∴∠BAE=22.5°,∠DAE=67.5°.
∵AE⊥BD,
∴∠ABE=90°-∠BAE=90°-22.5°=67.5°,
∴∠OAB=∠ABE=67.5°
∴∠EAO=67.5°-22.5°=45°.
针对训练
3.如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,P是AD边上一点,BP平分∠DBA,则△DBP的面积是 .
针对训练
4.如图,在矩形 ABCD 中,点 E 在 BC 边上,AE=AD,DF⊥AE,垂足为 F.
(1) 求证:DF=AB;(2) 若∠FDC=30∘,且AB=4,求AD的长。
(1) 证明:∵四边形 ABCD 是矩形,
∴AD∥BC.∴∠DAE=∠AEB.
∵DF⊥AE,∴∠AFD=90∘=∠B.
又∵AE=DA,∴△ABE≅△DFA (AAS).∴DF=AB.
(2) ∵∠FDC=30∘, ∠ADC=90∘,∴∠ADF=60∘.
∵△ABE≅△DFA,∴∠BAE=∠ADF=60∘.
∴∠AEB=30∘.∴AD=AE=2AB=8.
探究新知
知识点2
矩形的性质
命题2:矩形的对角线相等。
已知:四边形ABCD是矩形,求证:AC=BD.
A
O
D
C
B
证明:∵四边形ABCD是矩形
∴AB=CD,∠ABC=∠DCB=90°
∵BC=CB
∴△ABC≌△DCB(SAS)
∴AC=BD
探究新知
知识点2
矩形的性质
矩形性质2:矩形的对角线相等.
∵四边形ABCD是矩形
∴AC=BD
A
O
D
C
B
∵四边形ABCD是矩形
∴OA=OB=OC=OD
典例解析
题型2
对角线相等
例2 如图,在矩形ABCD中,两条对角线AC,BD相交于点O,∠AOB=60°,
AB=4 ,求矩形对角线的长.
解:∵四边形ABCD是矩形.
∴AC = BD,
OA= OC= AC,OB = OD = BD ,
∴OA = OB.
又∵∠AOB=60°,
∴△OAB是等边三角形,
∴OA=AB=4,
∴AC=BD=2OA=8.
矩形的对角线相等且互相平分
针对训练
5.已知:如图,过矩形ABCD的顶点作CE//BD,交AB的延长线于E.
求证:∠CAE=∠CEA.
A
B
C
D
E
证明:∵四边形ABCD是矩形
∴AB∥CD, BD=AC
∵CE∥BD
∴四边形BECD为平行四边形
∴CE=BD
∴AC=CE
∴∠CAE=∠CEA
针对训练
6.如图,延长矩形ABCD的边BC至点E,使CE=BD,连接AE.若∠ADB=40°,则∠E的度数是( )
C
A.45° B.30° C.20° D.15°
典例解析
题型3
折叠矩形
例3 如图,将矩形ABCD沿着直线BD折叠,使点C落在C′处,BC′交AD于点E,AD=8,AB=4,求△BED的面积.
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,∠A=90°,
∴∠2=∠3.
又由折叠知∠1=∠2,
∴∠1=∠3,∴BE=DE.
设BE=DE=x,则AE=8-x.
∵在Rt△ABE中,AB2+AE2=BE2,
∴42+(8-x)2=x2,
解得x=5,即DE=5.
∴S△BED= DE·AB= ×5×4=10.
矩形的折叠问题常与勾股定理结合考查
针对训练
7.如图,在矩形ABCD中,AB=5,AD=3,E为BC上一点,把△CDE沿DE翻折,点C恰好落在AB边上的点F处,则CE的长是( )
D
A.1 B.
C. D.
探究新知
知识点2
矩形的性质
思考:将矩形纸片折一折, 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
针对训练
8.如图,EF过矩形ABCD对角线的交点O,且分别交AB、CD于E、F,那么阴影部分的面积是矩形ABCD面积的_________.
归纳总结
有一个角是直角的平行四边形叫做矩形.
矩形是特殊的平行四边形.
1.矩形的定义:
2.矩形的性质:
(2)矩形的四个角都是直角.
(3)矩形的对角线相等.
(1)具备平行四边形的所有性质.
A
O
D
C
B
作业布置
课堂作业:P78习题21.3的勾选做在课堂作业本上;(写清页码和题号,不抄题目)
家庭作业:打印的习题,完成对应内容到课后作业本上;
(写清日期和题号,不抄题目)
(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴∠BAD=90°,OA=OC,OD=OB,AC=BD.
∴OA=OB=OC=OD.∵AE平分∠BAD,∴∠BAE=45°.
∵∠CAE=15°,∴∠BAO=∠BAE+∠CAE=60°.
由矩形的性质,知∠OCD=∠BAO=60°.
又∵OD=OC,∴△ODC是等边三角形.
拓展提升
1.如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AE平分∠BAD交BC于点E,连接OE,∠CAE=15°.
(1)求证:△ODC是等边三角形;(2)求∠AOE的度数.
(2)解:∵∠ABE=90°,∠BAE=45°,
∴∠AEB=∠BAE=45°.∴AB=BE.由(1)可得,△AOB是等边三角形,
∴AB=OB,∠ABO=∠AOB=60°.∴BE=BO,∠OBE=90°-∠ABO=30°.
∴∠BOE=∠BEO=75°.∴∠AOE=∠AOB+∠BOE=135°.
拓展提升
2.如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,DF垂直平分OC,交AC于点E,交BC于点F,连接AF.若AD=3,求AF的长.
解:∵四边形ABCD是矩形,∴BC=AD=3,OA=OB=OC=OD.
∵DF垂直平分OC,∴OD=DC,∴OD=OC=DC,
∴△OCD是等边三角形.设CD=x,则AC=2x,
在Rt△ACD中,由勾股定理,得AD2+CD2=AC2,即32+x2=(2x)2,
解得x=(负值已舍去).∴CD=,AC=2.∴AB=.
∵△OCD是等边三角形,DF⊥OC,∴∠CDE=∠CDO=30°,∴DF=2CF.
由勾股定理可求得CF=1.∴BF=2.在Rt△ABF中,由勾股定理,得
AF===.
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