内容正文:
第六章 平行四边形 北师大版(2024)
6.2 平行四边形的判定
一、教学目标
1.结合铁轨、枕木等生活实例,理解平行线间的距离的概念,掌握其定义与性质,体会平行线间的距离处处相等.
2.经历观察、猜想、证明的过程,探索并证明“夹在平行线之间的平行线段相等”这一结论,能利用该结论解决相关问题,深化对平行四边形性质与判定的理解.
3.能综合运用平行四边形的判定定理和性质,进行规范的几何计算与证明,体会转化思想,提升逻辑推理与综合应用能力.
二、教学重点及难点
重点:平行线间的距离的概念及性质;“夹在平行线之间的平行线段相等”的结论.
难点:灵活运用平行四边形的判定定理和性质解决复杂的综合几何问题.
三、教学过程
【探究新知】
探究:平行线间的距离.
教师提问:在笔直的铁轨下,夹在两根铁轨之间的平行枕木是否一样长?你能说明理由吗?与同伴进行交流.
【学生活动】观察图片,结合生活经验,初步判断枕木长度关系. 小组讨论,尝试用平行四边形的知识解释理由:铁轨与枕木构成平行四边形,利用平行四边形对边相等得出枕木等长.
教师讲解:夹在两根铁轨之间的平行枕木一样长.
理由:因为两根铁轨平行,每两根枕木平行,所以两根铁轨与两根枕木构成了平行四边形,根据平行四边形的对边相等,得到夹在两根铁轨之间的平行枕木一样长.
【典型例题】
例3. 已知:如图,直线 a∥b,A,B 是直线 a 上任意两点,AC⊥b,BD⊥b,垂足分别为 C,D.
求证:AC=BD.
证明:∵ AC⊥CD,BD⊥CD,
∴ ∠1=∠2=90°.
∴ AC∥BD.
∵ AB∥CD,
∴ 四边形ACDB 是平行四边形 (平行四边形的定义).
∴ AC=BD (平行四边形的对边相等).
教师归纳:结合图形,明确定义:
如果两条直线互相平行,那么其中一条直线上任意一点到另一条直线的垂线段的长度,叫做这两条平行线之间的距离.
几何语言:
∵ l1∥l2,AB⊥l2,CD⊥l2,
∴ AB=CD.
教师强调:
平行线间的距离是一个数值(长度),而非图形;
距离处处相等,反映了平行线的位置确定性.
设计意图:通过规范的几何证明,让学生亲历从直观猜想到逻辑验证的过程,深刻理解“平行线间距离处处相等”结论的严谨性. 在证明过程中,复习平行四边形的定义与性质,实现知识的迁移应用. 同时,通过概念辨析,帮助学生准确把握距离的本质是垂线段长度,突破理解难点,培养学生的几何抽象与逻辑推理能力.
教师拓展:两条平行线之间的距离与点和点之间的距离,点到线之间的距离的区别与联系.
点与点的距离是连结两点的线段的长度
点到直线的距离只有一条,即过直线外一点作直线的垂线段的长度;
而平行线的距离有无数条,即一条直线上任意一点都可以得到两平行线之间的距离.
【探究新知】
探究:夹在平行线间的平行线段相等.
教师提问:结合刚才学习的平行线间距离,大家思考一个问题:夹在两条平行线间的平行线段,它们的长度一定相等吗?请大家画一画,想一想,并与同伴交流你的理由.
【学生活动】
动手在练习本上画两条平行线,再画两条分别连接它们的平行线段.
观察测量,猜想结论:相等.
教师讲解:
由“两组对边分别平行的四边形是平行四边形”可知其围成的封闭图形为平行四边形,所以夹在两条平行线间的平行线段都相等.
【课堂互动】
教师提问:每人准备一张方格纸,以方格纸的格点为顶点画出几个平行四边形,并与同伴讨论各自画图的正确性.
【师生活动】学生动手在方格纸上画图,尝试画出不同形状的平行四边形.
组内互相检查,利用方格纸的格线,验证对边是否平行、对边是否相等、对角线是否互相平分等.
各自分享画图依据,如“我用了两组对边分别相等”“我用了一组对边平行且相等”等.
教师巡视指导,选取典型画法进行展示点评,梳理所有判定方法.
答案预设:
方法是多样的,利用平行四边形各个判定方法都可以得到符合条件的图形.
如图,是几个符合条件的平行四边形.
设计意图:通过上述操作,给予学生充分的动手与思考时间,让学生自主发现并证明结论,经历知识的形成过程. 这不仅巩固了平行四边形的判定方法,还培养了学生的几何直观与合情推理能力. 同时,通过与距离概念的关联,构建知识网络,让学生理解知识间的内在联系.
【典型例题】
例4. 已知:如图,在▱ABCD中,点 M,N 分别在 AD 和 BC 上,点 E,F 在 BD上,且 DM=BN,DF=BE.
求证:四边形 MENF 是平行四边形.
证明:∵四边形 ABCD 是平行四边形,
∴AD∥BC (平行四边形的定义).
∴∠MDF=∠NBE.
∵DM=BN,DF=BE,
∴△MDF ≌ △NBE.
∴MF=NE,∠MFD=∠NEB.
∴∠MFE=∠NEF.
∴MF∥NE.
∴四边形 MENF 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).
教师提问:你还有其他证法吗?与同伴进行交流.
【师生活动】教师引导学生思考另一种方法:连接 MN 交 BD 于点 O,证明△OMD≌△ONB,得 MO=NO,再由 DF=BE 得 OF=OE,从而利用对角线互相平分判定.
答案预设:
证明:连接 MN,交 EF 于点 O.
∵四边形 ABCD 是平行四边形,
∴AD∥BC (平行四边形的定义).
∴∠OMD=∠ONB,∠ODM=∠OBN.
∵DM=BN,
∴△OMD ≌ △ONB,
∴MO=NO,OD=OB.
∵DF=BE,∴OF=OE.
∴四边形 MENF 是平行四边形 (对角线互相平分的四边形是平行四边形).
设计意图:本题是平行四边形性质与判定的综合应用,具有一定的挑战性. 通过多角度分析,引导学生发散思维,探究多种证明方法,培养综合分析能力和逻辑推理能力. “一题多解” 的探究,能有效拓展学生的思维广度,学会根据题目条件灵活选择最简便的方法,提升解题效率和优化意识,同时进一步巩固对平行四边形各种判定方法的理解与应用.
四、当堂检测
通过课件展示练习题,教师带着学生进行练习,进一步巩固新知.
五、课堂小结
今天我们学习了哪些知识?
1.平行线间的距离:如果两条直线互相平行,那么其中一条直线上任意一点到另一条直线的垂线段的长度,叫做这两条平行线之间的距离.
2.两条平行线间的平行线段相等.
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