内容正文:
19.2.1 平行四边形的
边、角的性质
第十九章 四边形
沪科版 · 新教材 · 八年级下册
理解平行四边形的概念,掌握平行四边形的定义和表示方法。
探索并证明平行四边形的性质定理,包括对边相等、对角相等、对角线互相平分,能运用这些性质定理解决简单的几何问题。
探究并掌握平行四边形的判定定理,如两组对边分别相等的四边形是平行四边形、一组对边平行且相等的四边形是平行四边形等,能运用判定定理判定一个四边形是否为平行四边形。
通过观察、实验、猜想、验证、推理、交流等数学活动,培养学生的合情推理能力和演绎推理能力,提高学生的数学思维水平。
让学生在探索平行四边形性质和判定的过程中,体会数学知识之间的内在联系,感受数学与生活的紧密联系,激发学生学习数学的兴趣,培养学生的创新意识和合作精神。
二、教学重难点
(一)教学重点
平行四边形的定义、性质和判定定理。
运用平行四边形的性质和判定定理进行计算和证明。
(二)教学难点
平行四边形性质和判定定理的证明过程,尤其是添加辅助线的方法和思路。
灵活运用平行四边形的性质和判定定理解决综合性问题。
三、教学方法
讲授法、探究法、讨论法、练习法相结合
四、教学过程
(一)导入新课(5 分钟)
展示生活中常见的平行四边形图片,如伸缩门、楼梯扶手、停车位等,引导学生观察这些图形的共同特征。
提问:同学们,你们能从这些图片中发现什么共同的几何图形吗?这些图形有什么特点呢?从而引出本节课的主题 —— 平行四边形。
(二)讲授新课(30 分钟)
平行四边形的定义
给出平行四边形的定义:两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形。
介绍平行四边形的表示方法,如图,平行四边形 ABCD 记作 “□ABCD”,读作 “平行四边形 ABCD”。
让学生在练习本上画出一个平行四边形,并标注顶点字母,用符号表示出来。
平行四边形的性质
探究活动 1:让学生用直尺和量角器测量自己画出的平行四边形的边和角,猜想平行四边形的对边、对角有什么数量关系。
学生汇报测量结果和猜想,教师进行总结归纳:平行四边形的对边相等,平行四边形的对角相等。
证明性质定理:
对于 “平行四边形的对边相等”,引导学生连接平行四边形的一条对角线 AC,将平行四边形分成两个三角形△ABC 和△CDA。
证明:因为四边形 ABCD 是平行四边形,所以 AB∥CD,AD∥BC。所以∠BAC = ∠DCA,∠DAC = ∠BCA。又因为 AC = CA,所以△ABC≌△CDA(ASA)。所以 AB = CD,AD = BC。
对于 “平行四边形的对角相等”,由△ABC≌△CDA 可得∠B = ∠D,再利用平行四边形邻角互补,可推出∠BAD = ∠BCD。
总结平行四边形的性质定理 1:平行四边形的对边相等。性质定理 2:平行四边形的对角相等。
练习 1:在□ABCD 中,已知 AB = 5,BC = 3,求它的周长。
答案:因为平行四边形对边相等,所以周长为 2×(AB + BC)=2×(5 + 3)=16。
学习目标
理解并掌握平行四边形的判定方法1、2.
能灵活利用平行四边形的判定方法1、2解决问题.
新课导入
学习了平行四边形之后,小明回家用细木棒钉制了一个平行四边形.第二天,小明拿着自己动手做的平行四边形向同学们展示.
小戴问:怎么确定这四边形就是平行四边形呢?
新课探究
壮壮手中有一些木条,她想通过适当的测量、割剪,钉制一个平行四边形框架,你能帮她想出一些办法来吗?
例1 将线段AB按图中所给的方向和距离平移成线段A'B' ,连接AA',BB'.得到四边形ABB'A',它一定是平行四边形吗?为什么?
A
B
B'
A'
证明:连接 AC.
∵ AB // DC,
∴ ∠BAC =∠DCA.
又 AB = CD,AC = CA,
∴ △ABC ≌ △CDA.
∴∠ACB = ∠CAD.
∴ AD // BC.
因此,四边形ABCD是平行四边形.
A
B
C
D
新知探究
两组对边分别平行的四边形叫平行四边形.
A
B
C
D
四边形ABCD
如果AB∥ CD, AD∥ BC
平行四边形的定义是什么?有什么作用?
B
D
▱ABCD
A
C
可以用平行四边形的定义来判定平行四边形,如:
探究1:
新知探究
平行四边形的判定定理(定义法):
两组对边分别平行的四边形是平行四边形.
符号语言:
∵ AD∥ BC,AB∥ CD,
∴四边形ABCD是平行四边形.
探究新知
平行四边形的定义:
观察图形,说出各四边形中的边的位置有何特征?
两组对边
都不平行
一组对边平行,另
一组对边不平行
两组对边
分别平行
两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形.
一组对边___________的四边形是平行四边形.
平行四边形判定定理 1
平行且相等
常用符号“____”表示“平行且相等”,
//
=
//
=
“AB CD”读作“_________________”.
AB平行且等于CD
新知探究
探究2:
一组对边平行的四边形满足什么条件也是平行四边形呢?
将线段AB按如图中所给的方向和距离平移成线段AʹBʹ,连接AAʹ,BBʹ.得到的四边形 ABBʹAʹ,它一定是平行四边形吗?为什么?
A
B
A'
B'
新知探究
连接 AC.
∵ AB∥CD,∴∠BAC =∠DCA.
在 △ABC和△CDA中,
∴ △ABC≌△CDA .
∴ ∠ACB = ∠CAD. ∴ AD∥BC.
因此,四边形 ABCD 是平行四边形.
C
D
A
B
例2 已知:如图,在四边形 ABCD 中,AB∥CD,且AB = DC.
求证:四边形 ABCD 是平行四边形.
证明:
证一证
探究新知
AB∥ CD,
∠A+∠D =180° ,
∠B+∠C=180°,
D
C
A
B
平行四边形的对边平行,相邻的内角互为补角.除此以外,平行四边形中,边、角还有什么性质呢?
平行四边形的
对边平行
∠A+∠B=180°,
∠C+∠D =180°
平行四边形的
邻角互补
AD∥ BC
1、AB=DC,AD=BC
猜想:
2、∠A=∠C,∠B=∠D
即 平行四边形的对边相等.
即 平行四边形的对角相等.
探究新知
D
C
A
B
思考:不添加辅助线,你能否直接运用平行四边形的定义,证明其对角相等?
证明:
∵ 四边形ABCD是平行四边形
∴ AD∥ BC,AB ∥ CD
∴ ∠A+∠B=180°
∠A+∠D=180°
∴ ∠B=∠D
同理可得
∠A=∠C
随堂练习
1.四边形ABCD中,已知AB∥CD,再添加一个条件___________,使四边形ABCD是平行四边形.
AB=CD
2.如图,□ABCD 中,线段 EF、GH 分别在AB、CD 上运动,在运动过程中总是保持 EF = GH.
(1)试猜想四边形 EFGH 的形状,并说明理由.
解:四边形EFGH为平行四边形.
由平行四边形的性质得:AB∥CD,即 EF∥GH,又∵EF = GH,
∴ 四边形 EFGH 为平行四边形.
A
B
C
D
E
F
G
H
新知探究
归纳 平行四边形的判定定理1:
一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.
B
D
C
A
∵AB=CD,AB∥CD
∴四边形ABCD是平行四边形.
几何语言:
常用符号“____”表示“平行且相等”,
//
=
//
=
“AB CD”读作“____________________”.
AB平行且等于CD
新知探究
例3
1.如图,过点A画两条线段AB,AD,以点B为圆心、AD长为半径画弧,再以点D为圆心、AB长为半径画弧,两弧相交于点C,连接BC,DC.这样画出的四边形ABCD的两组对边分别相等,它是平行四边形吗?为什么?
A
B
D
C
巩固练习
1、 已知:如图, ABCD中,BE 平分 ∠ABC 交 AD 于点 E.
(1) 如果 AE=2,求CD的长;
(2) 如果 ∠AEB=40°,求 ∠C 的度数.
∵ BE 平分 ∠ABC
∴ ∠ABE=∠EBC
解:(1)
(平行四边形的对边平行)
∵ 四边形ABCD是平行四边形
∴ AD∥ BC
∴ ∠AEB=∠EBC
(两直线平行内错角相等)
∴ ∠ABE=∠AEB
∴ AB=AE=2
又∵ CD=AB
(平行四边形的对边相等)
∴ CD=2
由(1)得
解:(2)
∠ABE=∠AEB=40°
∴ ∠A
=180°-(∠ABE+∠AEB)
=100°
又∵ ∠C=∠A
(平行四边形的对角相等)
∴ ∠C
=100°
新知探究
分析:
已知两组对边分别相等,只要再证明任意一组对边平行,即可证明所画四边形为平行四边形.
证明:
连接AC.
∵ AB=DC, AD=BC,又 ∵AC=CA,
∴ △ABC ≌ △CDA,∠CAB=∠ACD .
∴ AB∥DC .
∵ AB=DC, AB∥DC .
因此,四边形ABCD是平行四边形.
B
D
C
A
探究新知
2、已知:如图,过 △ABC 的三个顶点,分别作对边的平行线,这三条直线两两相交,得△ .求证:△ABC的顶点分别是 △ 三边的中点.
证明:∵ AB∥ B'C,BC∥ AB'
同理:
同理:
∴△ABC的顶点分别是△ 三边的中点.
∴ 四边形ABCB'是平行四边形
探究新知
3、已知:如图,过 △ABC 的三个顶点,分别作对边的平行线,这三条直线两两相交,得△ .求证:△ABC的顶点分别是 △ 三边的中点.
变式:学校买了四棵树,准备栽在花园里,已经栽了三棵(如图),现在学校希望这四棵树能组成一个平行四边形,你觉得第四棵树应该栽在哪里?
A
B
C
4. 如图,在 ABCD 中,BD 是它的一条对角线,过 A,C 两点分别作 AE⊥BD,CF⊥BD,E,F 为垂足. 求证:四边形 AFCE 是平行四边形.
证明:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AD=BC,AD∥ BC,∴∠ADE=∠CBF,
又∠AED=∠CFB=90°,∴△AED≌△CFB,
∴AE=CF.
又∵ ∠AEF=∠CFE=90°,
∴ AE∥CF,
∴四边形AFCE是平行四边形.
新知探究
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.
符号语言:
∵AD =BC,AB=CD,
∴四边形ABCD是平行四边形.
探究新知
探究:
的两条平行线线段.
如图,
直线l1∥直线l2,
AB,CD
是夹在直线l1 ,l2之间
AB与CD相等吗?为什么?
夹在两条平行线之间的平行线段相等.
推论 1:
l1
l2
A
C
B
D
E
F
若AE⊥l2,CF⊥l2,则 AE 与 CF 相等吗?
那么一条直线上所有的点
由上述结论可知,
如果两条直线平行,
到另一平行直线的距离都相等.
(任意一点)
因此,
可以用点到直线的距离
两条平行线之间的距离.
来定义
两条平行线中,一条直线上任意一点到另一条直线的距离, 叫做这两条平行线之间的距离.
图中,线段 AE 和 CF 称为直线 l1 和直线 l2 之间的距离.
由 AE=CF 可得出下列结论:
两条平行线之间的距离处处相等.
推论 2:
新知探究
例4
如图, 作两条直线l1, l2相交于点O,在直线l1上截取OA=OC,在直线l2上截取OB=OD,连接AB,BC,CD,DA.
这样画出来的四边形ABCD的对角线就互相平分.这样画出的四边形ABCD的对角线互相平分,它是平行四边形吗?为什么?
分析:可证明一组对边平行且相等来说明所画四边形为平行四边形.
O
A
B
C
D
l2
l1
新知探究
证明:
∵ OA=OC,OB=OD,
又 ∵∠AOD=∠COB,∴ △AOD ≌ △COB.
∴ AD=CB,∠DAO=∠BCO .
∵ ∠DAO=∠BCO ,∴ AD∥CB .
∵ AD∥CB ,且 AD=CB.
∴四边形ABCD是平行四边形.
O
A
B
C
D
l2
l1
归纳总结
l1
l2
夹在两条平行线之间的平行线段相等.
A
C
B
D
推论 1:
∵ l1 // l2,AB // CD
∴ AB=CD
几何语言 :
两条平行线之间的距离处处相等.
推论 2:
l1
l2
A
C
E
F
∵ l1 // l2,AE⊥l2 ,AF⊥l2
∴ AE=CF
几何语言 :
课堂小结
一组对边___________的四边形是平行四边形.
平行四边形判定定理 1
平行且相等
常用符号“____”表示“平行且相等”,
//
=
//
=
“AB CD”读作“_________________”.
AB平行且等于CD
课堂小结
从边考虑
两组对边分别平行的四边形是平行四边形(定义法)
一组对边平行且相等的四边形是平行四边形(判定定理1)
两组对边分别相等的四边形是平行四边形(判定定理2)
从角考虑
从对角线考虑
平行四边形的判定方法
两组对角分别相等的四边形是平行四边形(定义拓展)
对角线互相平分的四边形是平行四边形(判定定理3)
$