内容正文:
矩形(第1课时)
数学人教版八年级下册
1
本章对四边形的研究,是按照从一般到特殊的思路进行的.
只有一组对边平行
两组对边分别平行
四边形
平行四边形
梯形
角或边满足
某些特殊条件
?
问题
请你观看演示,注意观察角的变化,当平行四边形的角满足什么样的条件时,它会变成特殊的平行四边形?
有一个角是直角的平行四边形叫作矩形,
矩形也就是长方形.
如图所示的矩形记作矩形 ABCD.
问题1
什么是矩形?如何表示矩形?
矩形是特殊的平行四边形,但平行四边形不一定是矩形.
问题1
矩形也是常见的几何图形.门窗框、书桌面、地砖(如图)等都有矩形的形象.你还能举出一些例子吗?
黑板、课本封面、信封、身份证等
结合平行四边形的研究经验,想一想,学习了矩形的定义之后,接下来可以怎样研究矩形?
研究定义
研究性质
研究判定
(1)矩形是平行四边形,具有平行四边形的所有性质(对边平行,对边相等,对角相等,对角线互相平分).
(2)矩形有一个角为直角,必然具有一般平行四边形不具有的一些特殊性质.
从边、角、对角线三个角度进一步研究
问题2
请你根据定义画一个矩形并进行观察,除了平行四边形的性质,矩形还有哪些特殊性质?量一量,和你的猜想一致吗?
∠A=∠B=∠C=∠D=90°.
└
A
B
C
D
AC=BD.
猜想1:矩形的四个角都是直角.
猜想2:矩形的对角线相等.
如何证明?
问题2
已知:如图,四边形 ABCD 是矩形,∠A=90°.
求证:∠A=∠B=∠C=∠D=90°.
分析:
矩形是特殊的平行四边形
平行线的性质
对角相等、对边平行
同旁内角互补
矩形的四个角都是直角
└
A
B
C
D
证明:∵ 四边形 ABCD 是平行四边形,∠A=90°,
∴ AD∥BC,∠A=∠C=90° ,∠B=∠D.
∴ ∠A+∠B=180°.
∴ ∠B=∠D=90°.
∴ ∠A= ∠B=∠C=∠D= 90°.
问题2
已知:如图,四边形 ABCD 是矩形,∠A=90°.
求证:∠A=∠B=∠C=∠D=90°.
└
A
B
C
D
矩形的四个角都是直角.
已知:如图,四边形 ABCD 是矩形.
求证:AC=BD.
A
问题2
B
C
D
分析:
证明三角形全等
线段相等
A
问题2
B
C
D
证明:∵ 四边形ABCD是矩形,
∴ ∠DAB=∠ABC=90°,AD=BC.
在△DAB 和△CBA 中,
已知:如图,四边形 ABCD 是矩形.
求证:AC=BD .
∴ △DAB≌△CBA(SAS).
∴ BD=AC.
矩形的对角线相等.
问题3
观察矩形,结合轴对称图形的定义,想一想,矩形是不是轴对称图形?如果是,它有几条对称轴?
问题3
观察矩形,结合轴对称图形的定义,想一想,矩形是不是轴对称图形?如果是,它有几条对称轴?
问题3
A
B
C
D
矩形是轴对称图形,它有2条对称轴,每组对边中点连线所在的直线是它的对称轴.
观察矩形,结合轴对称图形的定义,想一想,矩形是不是轴对称图形?如果是,它有几条对称轴?
问题4
如图,BO 是Rt△ABC 斜边 AC 上的中线,BO 与 AC 有什么关系?你能证明你发现的结论吗?
A
B
C
O
└
BO= .
猜想:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
如何证明?
问题4
如图,BO 是Rt△ABC 斜边 AC 上的中线,求证:BO=
A
B
C
O
└
分析:类似于证明三角形中位线定理.
作辅助线
构造矩形
矩形的性质
对角线相等
问题4
如图,BO 是Rt△ABC 斜边 AC 上的中线,求证:BO=
A
B
C
O
└
D
证明:
如图,延长 BO 到点 D,使 OD=OB,连接 AD,CD.
∵ BO 是 Rt△ABC 斜边 AC 上的中线,
∴ OA=OC,又 OD=OB,
∴ 四边形 ABCD 是平行四边形.
又 ∠ABC=90°,∴ 四边形 ABCD 是矩形.
∴ BD=AC,∴ BO=
新知
直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
这是直角三角形非常重要的性质,具有广泛的应用.
例 如图,矩形 ABCD 的对角线 AC,BD 相交于点 O,已知∠AOB=60°,AB=4.求矩形 ABCD 的对角线的长.
解:∵ 四边形 ABCD 是矩形,
∴ AC 与 BD 相等且互相平分.
∴ OA=OB.
又 ∠AOB=60°,
∴ △OAB 是等边三角形.
∴ OA=AB=4.
∴ AC=BD=2OA=8.
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归纳
1.矩形的对角线相等且互相平分,当矩形的对角线所成角是 60°或 120°时,可以利用等边三角形的性质求解对角线的长或者边长.
2.矩形的对角线将矩形分成四个等腰三角形,可以利用等腰三角形的性质分析问题.
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1.一个矩形的一条对角线长为 8,两条对角线相交所成的角中有一个为120°.求这个矩形相邻两边的长.
解:如图,四边形 ABCD 是矩形,
AC=8,∠AOD=120°.
∵ 四边形 ABCD 是矩形,
∴ AC=BD=8,OA=OC=OB=OD=4,∠ABC=90°.
∵ ∠AOD=120°,∴ ∠AOB=60°,
等边三角形
O
1.一个矩形的一条对角线长为 8,两条对角线相交所成的角中有一个为120°.求这个矩形相邻两边的长.
∴ △OAB是等边三角形.
∴ AB=OA=4.
在 Rt△ABC 中,根据勾股定理,
BC=
∴ 这个矩形相邻两边的长分别为 4 和
O
2.如图,四边形 ABCD 是矩形,点 E 在 BC 的延长线上,已知DE∥AC.△DBE 是等腰三角形吗?试说明理由.
AD∥BC,AC=BD
AC=DE
四边形 ACED 是平行四边形
2.如图,四边形 ABCD 是矩形,点 E 在 BC 的延长线上,已知DE∥AC.△DBE 是等腰三角形吗?试说明理由.
解:△DBE 是等腰三角形.
理由:∵ 四边形 ABCD 是矩形,
∴ AD∥BC,AC=BD.
又 DE∥AC, ∴ 四边形 ACED 是平行四边形.
∴ AC=DE,∴ BD=DE.
∴ △DBE 是等腰三角形.
矩形
定义
有一个角是直角的平行四边形叫作矩形
四个角都是直角,对角线相等
直角三角形的性质
具有平行四边形所有的性质
是轴对称图形,有 2 条对称轴
性质
斜边上的中线等于斜边的一半
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