内容正文:
5.1 矩形
(第二课时)
第5章
特殊平行四边形
学 习 目 标
1
2
3
理解矩形的判定定理,掌握常见判定方法的形式特征,能准确判断一个四边形是否为矩形。
掌握矩形判定方法的应用条件,会根据已知条件(如边、角、对角线的关系),选择合适的判定定理来证明一个四边形是矩形。
理解矩形判定定理与矩形性质定理的区别与联系,能初步运用矩形的判定定理解决简单的几何证明和判定问题
旧知复习
矩形的性质
性质类别 具体内容 数学语言示例
边的性质 对边平行且相等(继承自平行四边形) AB∥CD,AB=CD
角的性质 四个角都是直角 ∠A=∠B=∠C=∠D=90
对角线性质 对角线相等且互相平分 AC=BD,OA=OC=OB=OD
对称性 既是中心对称图形,又是轴对称图形 有2条对称轴(过对边中点的直线)
情境引入
“同学们,在我们的日常生活中,矩形无处不在,比如课本、课桌、门窗等。假如你是一名工程师,在制作一个铝合金窗框时,你有什么方法可以确保它就是一个标准的矩形呢?”
“用直角尺量一下四个角是不是直角”
测量一下对角线长度是否相等
新课探究
提出问题:我们知道矩形的四个角都是直角。那么,反过来,一个四边形至少需要有几个角是直角,才能保证它是矩形呢?
显然当一个四边形只有1个直角或2个直角的时候不是矩形
那么,当一个四边形有三个直角的时候是否为矩形呢?
探究 1:从角的角度判定
新知探究
当有三个角是直角时,根据四边形内角和为360°,第四个角必然也是90°
探究 1:从角的角度判定
判定定理1:有三个角是直角的四边形是矩形。
几何语言:在四边形ABCD中,
∵ ∠A = ∠B = ∠C = 90°,
∴ 四边形ABCD是矩形。
新知探究
我们知道矩形的对角线相等。那么,对角线相等的四边形一定是矩形吗?
探究 2:从“对角线”的角度判定
追问:如果这个四边形首先是平行四边形,再加上对角线相等这个条件,它会是矩形吗?
猜想:对角线相等的平行四边形是矩形。
同桌之间交流沟通一下,看能否给出证明?
新知探究
已知:如图所示,在▱ABCD中,AC=BD。求证:▱ABCD是矩形。
探究 2:从“对角线”的角度判定
证明:如图所示,在□ABCD中,AB=CD。
∵AC=DB,BC=CB,
∴△ABC≌△DCB,所以∠ABC=∠DCB。
∵AB//CD,
∴∠ABC+∠DCB=180°,得∠ABC=×180°=90°。
所以▱ABCD是矩形(矩形的定义)。
定理2:对角线相等的平行四边形是矩形。
典例分析
例题1. 如图,点M在▱ABCD的边AD上,BM=CM,∠1=∠2.求证:▱ABCD为矩形.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD,∠A+∠D=180°.
在△ABM和△DCM中,
∴△ABM≌△DCM(SAS),
∴∠A=∠D,
又∠A+∠D=180°,∴∠A=∠D=90°,
∴▱ABCD为矩形.
变式训练
如图,△ABC与△DEC关于点C成中心对称,延长AB至点F,使得BF=AB,连接DF、AE、BD,DF=2AC,求证:四边形ABDE是矩形
证明:∵△ABC与△DEC关于点C成中心对称,AC=CD,BC=CE,
∴四边形ABDE是平行四边形.
DF=2AC=AC+CD=AD,且AB=BF,∴BD⊥AF,
即∠ABD=90°,
∴四边形ABDE是矩形.
典例分析
例题2.如图,在四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,点M,P,N,Q分别在OA,OB,OC,OD上,连接而成的四边形MPNQ是矩形,
且AM=BP=CN=DQ,求证:四边形ABCD是矩形.
解:四边形MPNQ是矩形OM=OP=ON=OQ
AM=BP=CN=DQ
∴OA=OB=OC=OD
四边形ABCD是平行四边形,AC=BD平行四边形ABCD是矩形.
变式训练
如图,已知▱ABCD,延长AB至点E,使BE=AB,连接BD,ED,EC,且ED=AD;
(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴ABIICD,AB=CD,AD=BC,
∵BE=AB,
∴BE=CD,
∴四边形BECD是平行四边形,
∵AD=BC,ED=AD,
∴BC=ED,
∴四边形BECD是矩形;
(1)求证:四边形BECD是矩形;
变式训练
如图,已知▱ABCD,延长AB至点E,使BE=AB,连接BD,ED,EC,且ED=AD;
解:连接AC
由(1)知,AB=BE=CD=4,
∴AE=4+4=8,
∵四边形BECD是矩形,
∴CE=BD=6,∠AEC=90°,
∴AC===10
(2)连接AC,若BD=6,CD=4,求AC的长.
典例分析
例题3. 如图,在▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AE⊥BD于点E,BF⊥AC于点F,且AE=BF.
(1)证明:∵AE⊥BD,BF⊥AC,
∴∠AEO=∠BFO=90°,
∵∠AOE=∠BOF,AE=BF,
∴△AOE≌△BOF(AAS),
∵OA=OB;
(1)求证:OA=OB;
典例分析
例题3. 如图,在▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AE⊥BD于点E,BF⊥AC于点F,且AE=BF.
(2)证明:由(1)知OA=OB,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,OB=OD,
∴AO=OB=OC=OD,
∴AC=BD,
四边形ABCD是矩形.
(2)求证:四边形ABCD是矩形.
课堂练习
1.一个木匠制作了一块四边形的踏板.为了检验这块踏板是不是标准的矩形,他想出了以下几种方案,其中合理的是( )
A.测量踏板的对角线是否互相平分
B.测量踏板的对角是否相等
C.测量踏板的三个角是否都为
D.测量踏板的一组对边是否平行且相等
课堂练习
2 .如图,在▱ABCD中,AC,BD相交于点0,下列条件不能判定▱ABCD为矩形的是( )
A.∠BAD=90° B.AC=BD
C.OA=OB D.AC⊥BD
课堂练习
3 . 如图,把一张长方形纸条ABCD沿EF折叠,若∠1=55°,则∠EGF的度数为 。
70°
课堂练习
4 . 如图,在梯形ABCD中,ABII CD,∠ABC=90°,如果AB=5,BC=5,CD=3,那么AD边的长是 。
课堂练习
5 .如图,在矩形纸片ABCD中,AB=4cm,BC=6cm,将纸片折叠,使A点落在BC边上的点E处,BE=2cm,折痕与MN分别交AD、AB于点M、N,则线段DM的长是 cm
课堂练习
6 . 如图,在四边形ABCD中,∠BCD=90°,E是AB的中点,AC,DE交于点F,AF=FC,BF∥CD。求证:四边形BCDF为矩形;
证明:∵AF=FC,
∴点F是AC的中点,又∵E是AB的中点,
∴EF是△ABC的中位线,∴ED//BC,
又∵BF∥CD,
∴四边形BCDF为平行四边形,
∵∠BCD=90°,
∴四边形BCDF为矩形.
课堂练习
7 .如图,在平行四边形ABCD中,过点D作DE⊥AB于点E,CF=AE,连接AF.
(1)求证:四边形BFDE是矩形;
(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴DF∥EB,AB=CD,
又∵CF=AE,∴DF=BE,
四边形BFDE是平行四边形,
∵DE⊥AB,∴∠DEB=90°,
四边形BFDE是矩形;
课堂练习
7 .如图,在平行四边形ABCD中,过点D作DE⊥AB于点E,CF=AE,连接AF.
(2)若AF平分∠DAB,CF=3,DF=5,求四边形BFDE的面积
(2)解:∵AF平分∠DAB,DCIIAB,
∴∠DAF=∠FAB,∠DFA=∠FAB,
∴∠DAF=∠DFA,
∴AD=FD=5,∵AE=CF=3,DE⊥AB,
∴DE==4,
∵矩形BFDE的面积=DF×DE=5×4=20.
课堂小结
矩形的判定方法
方法一:定义判定法(最基础)
·条件:有一个角是直角的平行四边形。
·结论:是矩形。
方法二:对角线判定法
·条件:对角线相等的平行四边形。
·结论:是矩形。
方法三:直角判定法(针对四边形)
·条件:有三个角是直角的四边形。
·结论:是矩形。
感谢聆听!
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