内容正文:
第十七章 平行四边形 华东师大版(2024)
17.2 平行四边形的判定
一、教学目标
1.从平行四边形的性质出发,经历猜想、验证与证明的完整探究过程,体会类比思想及图形判定的基本思路,理解性质与判定之间的互逆关系.
2.掌握平行四边形的判定定理1和判定定理2,能准确表述定理内容,并运用这两个定理进行简单的几何证明.
3.在动手作图、演绎推理中,提升几何分析与逻辑推理能力,能根据题目条件选择合适的判定方法,优化证明过程.
二、教学重点及难点
重点:平行四边形判定定理 1、判定定理 2 的内容、证明及简单应用;能根据条件选择合适的判定方法证明四边形为平行四边形.
难点:由平行四边形的性质逆向推导判定定理的思路;运用判定定理解决简单几何证明问题.
三、教学过程
【探究新知】
探究:平行四边形的判定.
教师提问:上节课我们学习了平行四边形的性质,谁能完整地说一说平行四边形的边、角、对角线各有哪些性质?
学生回忆并回答平行四边形的性质:两组对边分别平行且相等、两组对角分别相等、对角线互相平分.
教师讲解:我们知道,平行四边形的定义既是平行四边形的性质,也是它的判定方法.
即我们可以根据平行四边形的定义加以判定:两组对边分别平行的四边形是平行四边形.
符号表示:
∵AB∥CD,AD∥BC,
∴四边形 ABCD 是平行四边形.
教师提问:那么是否还存在其他的判定方法呢?由平行四边形的性质,逆向思考,你认为可能有哪些判定方法?
设计意图:通过回顾平行四边形性质、明确定义判定方法,为逆向推导新判定定理做铺垫,同时激发学生探究兴趣,引出本节课主题.
教师提问:
由平行四边形的性质“平行四边形的两组对边分别相等”,互换条件与结论,写出它的逆命题.
你认为这个逆命题是一个真命题吗?我们可以通过什么方法来验证?
类别
条件
结论
平行四边形的两组对边分别相等
一个四边形是平行四边形
这个四边形的两组对边分别相等
逆命题
一个四边形的两组对边分别相等
这个四边形是平行四边形
【师生活动】学生完成表格,写出逆命题:“两组对边分别相等的四边形是平行四边形”,并猜想它是真命题.教师引导学生通过动手作图来验证猜想:
学生按照教材步骤,作一个两组对边分别相等的四边形.
如图.
作法:
(1)任取两点 B、D;
(2)分别以点 B 和点 D 为圆心、任意长为半径,分别在线段 BD 的两侧作弧;
(3)再分别以点 D 和点 B 为圆心、适当长为半径作弧,与前面所作的弧分别交于点 A 和点 C;
(4)顺次连结各点.
四边形 ABCD 即为所要求作的平行四边形.
教师提问:“把你作的四边形和其他同学作的进行比较,看看是否都是平行四边形?”
学生观察、比较,发现只要两组对边分别相等,所作的四边形都是平行四边形,初步验证猜想.
教师讲解平行四边形的判定定理 1:
两组对边分别相等的四边形是平行四边形.
符号表示:判定定理1
∵AB=CD,AD=BC,
∴四边形 ABCD 是平行四边形.
教师提问:我们通过作图发现,两组对边分别相等的四边形是平行四边形,那么我们能不能用演绎推理来严格证明这个结论呢?要证明一个四边形是平行四边形,目前我们可以用什么方法?
已知:如图,在四边形 中,,.
求证:四边形 是平行四边形.
【师生活动】教师引导学生分析:证明四边形是平行四边形,目前只能用定义,即证明两组对边分别平行.要证明线线平行,我们可以通过证明内错角相等来实现,这就需要构造全等三角形,因此需要添加辅助线——连接对角线.学生独立书写证明过程,教师巡视指导,随后请一名学生板演证明过程,师生共同订正、规范.
答案预设:
证明:如图,连结 .
设计意图:通过逆向思考提出猜想,再通过动手作图进行直观验证,让学生经历“猜想—验证”的过程;引导学生将直观猜想转化为严谨的逻辑证明,体会“转化”的数学思想,培养学生的演绎推理能力和规范书写能力.
教师提问:我们已经知道,两组对边分别平行或相等的四边形是平行四边形.现在聚焦“一组对边”,如果只看四边形的一组对边,它们满足什么条件时,这个四边形能成为平行四边形呢?请大家先独立思考,提出你的猜想.
【师生活动】学生提出猜想:① 一组对边相等的四边形是平行四边形;②一组对边平行的四边形是平行四边形.
教师引导学生辨析猜想:
针对猜想①,教师追问:“等腰梯形的两腰相等,但它是平行四边形吗?”学生明确等腰梯形不是平行四边形,因此“一组对边相等”不足以判定.
针对猜想②,教师追问:“梯形的上下底平行,但它是平行四边形吗?”学生明确梯形不是平行四边形,因此“一组对边平行”也不足以判定.
教师引导学生反思:“单一的‘相等’或‘平行’都不成立,那我们需要把这两个条件结合起来吗?”
学生提出新猜想:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.
教师引导学生通过作图验证猜想:学生按照教材步骤,作一个有一组对边平行且相等的四边形,观察所作图形是否为平行四边形.
如图.
作法:
(1)任意作两条平行线 m、n;
(2)在直线 m、n 上分别截取 AB、CD,使 AB=CD;
(3)分别连结点 B、C 和点 A、D.
四边形 ABCD 即为所要求作的平行四边形.
教师提问:观察你所作的图形,它是平行四边形吗?
学生观察、比较,发现所作的四边形都是平行四边形,初步验证猜想.
教师:我们发现这样作出的四边形是平行四边形.下面用演绎推理证明上述猜想.
已知:如图,在四边形 中, 且 .
求证:四边形 是平行四边形.
教师点拨:要证明四边形 ABCD 是平行四边形,可以用平行四边形的定义,也可以用前面得到的平行四边形的判定定理 1.
证明:如图,.
教师讲解平行四边形的判定定理 2:
一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.
符号表示:判定定理2
,
教师点拨:“平行且相等”常用符号“”来表示.如图, 且 ,可以记作“”,读作“ 平行且等于 ”.
设计意图:通过辨析反例,逐步逼近正确结论,培养学生严谨的思维和批判意识,让学生再次经历“猜想—验证”的过程.
【典型例题】
例1. 如图,在▱ 中,点 分别在对边 和 上,且 .求证:四边形 是平行四边形.
教师点拨:我们已经有了三种判定平行四边形的方法,根据已知条件 AF=CE,若运用刚刚得到的判定定理 2,则只需证明 AF//CE.
证明: 四边形 是平行四边形,
(平行四边形的对边平行),即 .
又,
四边形 为平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形).
教师提问:同学们思考一下,还可以用其他方法证明例 1 吗?哪种方法较为简捷?
【师生活动】学生独立思考,与小组进行交流,教师引导学生从“两组对边分别相等”的思路出发,独立分析并推导,通过证明(AE=CF)完成第二种证法,同时对比两种方法的简洁性,自主优化证明思路.
答案预设:
证明: 四边形 是平行四边形,
(平行四边形的对边相等).
又,
.
.
.
四边形 为平行四边形(两组对边相等的四边形是平行四边形).
设计意图:通过例题,巩固判定定理 2 的应用,同时引导学生对比不同证明方法,培养学生优化证明思路的能力.
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.定义判定:两组对边分别平行的四边形是平行四边形.
2.判定定理 1:两组对边分别相等的四边形是平行四边形.
3.判定定理 2:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.
学科网(北京)股份有限公司
$