内容正文:
第19章 四边形
19.3.1矩形(第1课时)
沪科版2024·八年级下册
学 习 目 标
1
2
3
了解矩形的概念,掌握矩形的性质,理解矩形与平行四边形的区别与联系;会初步运用矩形的概念和性质来解决有关问题.
经过探索矩形性质的过程,激发学生合情推理意识,进一步掌握几何思维方法.
培养严谨的推理能力,以及自主合作精神,渗透运动联系、从量变到质变的观点.
观察下面图形,长方形在生活中无处不在.
情景引入
思考 长方形跟我们前面学习的平行四边形有什么关系?
探究新知
电脑、电视机的显示屏是什么形状?本书的封面是什么形状?
小学阶段我们称这些图形为长方形
也叫做矩形
思考:矩形跟我们前面学习的平行四边形有什么关系?
探究新知
有一个角是直角的
叫做 .
矩形
平行四边形
矩形
有一个角是直角
平行四边形
矩形的定义
A
B
C
D
矩形必须具备
两个
① 它是一个平行四边形
② 它有一个角是直角
条件
二者缺一不可
矩形是特殊的平行四边形,
但平行四边形不一定是矩形.
(矩形就是长方形)
讲授新课
矩形的性质
一
活动1:利用一个活动的平行四边形教具演示,使平行四边形的一个内角发生变化成为直角,请同学们注意观察.
矩形
定义:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形.
矩形是特殊的平行四边形,具有平行四边形的所有性质.
平行四边形不一定是矩形.
可以从边,角,对角线等方面来考虑.
猜想1 矩形的四个角都是直角.
猜想2 矩形的对角线相等.
A
B
C
D
O
(形象图)
有一个角是直角的平行四边形叫做矩形.
若∠ABC=90°,则另外三个角,以及对角线有什么关系?
新知探究
思考:
观察下图,把平行四边形的一个内角变为90°,这时的平行四边形是什么图形?
∟
新知探究
思考:
有一个角是直角的平行四边形叫作矩形.
平行四边形
矩形
有一个角
是直角
矩形是特殊的平行四边形.
平行四边形不一定是矩形.
探究新知
有一个角是直角的平行四边形叫做矩形.
几何语言 :
∵ 在 ABCD中,
∴ ABCD是矩形
反过来
∴ 四边形ABCD是平行四边形,
∵ 四边形ABCD是矩形
知识拓展:
∠A=90°
且∠A=90°
ABCD
∠A=90°
矩形的定义既是矩形的一种判定方法,又是它的一个性质.
A
B
D
C
探究新知
我们知道矩形是一种特殊的平行四边形,因此矩形就具有平行四边形的一切性质.
A
B
D
C
对角线的性质
边的性质
角的性质
矩形的对边平行且相等.
矩形的对角相等,邻角互补.
O
矩形的对角线互相平分.
证明:由定义,矩形必有一个角是直角,
设∠A = 90°.
∵AB∥DC,AD∥BC,
∴∠B=∠C=∠D =90°.
(两直线平行,同旁内角互补)
即矩形ABCD的四个角都是直角.
已知,矩形ABCD.
求证: ∠A=∠B=∠C=∠D=90°.
A
B
C
D
证一证
探究1 矩形的四个角都是直角.
结论 :矩形的四个角都是直角.
证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=DC,∠ABC=∠DCB=90°,
在△ABC和△DCB中,
∵AB=DC,∠ABC=∠DCB,BC= CB,
∴△ABC≌△DCB.
∴AC=DB.
A
B
C
D
O
如图,四边形ABCD是矩形,∠ABC=90°,对角线AC与DB相较于点O.
求证:AC=DB.
探究2 矩形的对角线相等.
结论: 矩形的对角线相等.
新知探究
矩形是特殊的平行四边形,所以它具有平行四边形的所有性质.
1
对边平行且相等
2
对角相等
3
对角线互相平分
除此之外,它的边、角和对角线还具有哪些特殊的性质呢?
新知探究
下面给出“矩形的四个角都是直角”的证明.
已知:如图,矩形ABCD.
求证: ∠A=∠B=∠C=∠D=90°.
证明:由定义知矩形必有一个角是直角,不妨设∠A = 90°.
∵AB∥DC,AD∥BC,
∴∠A+∠D=180°,∠D+∠C=180°,∠C+∠B=180°.
(两直线平行,同旁内角互补)
∴∠B=∠C=∠D =90°.
因此,矩形ABCD的四个角都是直角.
A
D
B
C
新知探究
矩形的性质定理:
矩形的四个角都是直角.
A
D
B
C
符号语言表示:
∵四边形ABCD是矩形
∴∠A=∠B=∠C=∠D=90°
探究新知
思考:矩形除了具有一般平行四边形的性质外,它的边、角和对角线还具有哪些特殊的性质呢?
猜想1:矩形的四个角都是直角.
猜想2:矩形的对角线相等.
A
B
D
C
O
我们知道矩形是一种特殊的平行四边形,因此矩形就具有平行四边形的一切性质.
探究新知
已知:
求证:
证明:
∵ AB∥DC,AD∥BC
矩形的四个角都是直角.
猜想 1:
A
B
D
C
∠A=∠B=∠C=∠D=90°
如图,四边形 ABCD 是矩形.
由定义,
矩形必有一个角是直角,
设∠A=90°
∴ ∠A=∠B=∠C=∠D=90°
即 矩形 ABCD 的四个角都是直角.
矩形除了具有平行四边形所有性质,还具有:
矩形的四个角都是直角.
矩形的对角线相等.
归纳总结
几何语言描述:
在矩形ABCD中,对角线AC与DB相交于点O.
∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠DAB =90°,AC=DB.
A
B
C
D
O
矩形的边、角、对角形有哪些性质?
归纳总结
矩形的对边平行且相等
矩形的四个角都是直角.
矩形的对角线相等且互相平分.
新知探究
下面给出“矩形的对角线相等”的证明.
已知:如图,四边形 ABCD 是矩形.
求证: AC = BD.
证明:在矩形ABCD中,
∵∠ABC = ∠DCB = 90°,AB = DC , BC = CB.
∴△ABC≌△DCB(SAS)
∴AC = BD,
因此,矩形的对角线相等.
A
B
C
D
新知探究
矩形的性质定理:
矩形的对角线相等.
A D
B C
¬
O
符号语言表示:
∵四边形ABCD是矩形
∴AC=BD
探究新知
A
B
D
C
已知:
猜想2:矩形的对角线相等.
O
求证:AC = BD
在矩形ABCD中,对角线AC和BD相交于点O.
∵ 四边形ABCD是矩形
∴ △ABC≌△DCB
∴ AC=BD
∠ABC = ∠DCB = 90°
(矩形的对边相等)
(矩形的四个角都是直角)
在△ABC和△DCB中
AB=DC
∠ABC=∠DCB
BC=CB
证明:
∴ AB = DC
∵
(公共边)
(SAS)
探究新知
矩形特殊的性质
矩形的四个角都是直角.
矩形的两条对角线相等.
性质 1:
性质 2:
A
B
D
C
O
∵ 四边形ABCD是矩形
∴ ∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠DAB=90°
【几何语言】
(矩形的四个角都是直角)
∵ 四边形ABCD是矩形
∴ AC=BD
【几何语言】
(矩形的两条对角线相等)
例2 如图,将矩形ABCD沿着直线BD折叠,使点C落在C′处,BC′交AD于点E,AD=8,AB=4,求AE的长及△BED的面积.
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,∠A=90°,
∴∠2=∠3.
又由折叠知∠1=∠2,
∴∠1=∠3,∴BE=DE.
设BE=DE=x,则AE=8-x.
∵在Rt△ABE中,AB2+AE2=BE2,
∴42+(8-x)2=x2,
解得x=5,即DE=5. 则AE=3
∴S△BED= DE·AB= ×5×4=10.
矩形的折叠问题常与勾股定理结合考查
A
B
C
D
O
活动:如图,一张矩形纸片,画出两条对角线,沿着对角线AC剪去一半.
B
C
O
A
问题 Rt△ABC中,O是AC的中点,则BO是Rt△ABC斜边AC的什么线段?
它的长度与斜边AC有什么关系?
猜想:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
试给出数学证明.
直角三角形斜边上的中线的性质
二
新知探究
思考:
证明猜想:
A
B
C
D
O
如图,四边形ABCD是矩形,∠ABC=90°,对角线AC与DB相交于点O.
求证:BO= AC.
证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD,
又 BO= BD,
∴BO= AC
推论:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
新知探究
直角三角形的性质:
直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
A
B
C
O
符号语言表示:
∵∠ABC=90°,OA=OC,
∴BO= AC.
探究新知
∵ 四边形ABCD是矩形
∴ AC=BD,
矩
形
的
性
质
A
B
D
C
O
矩形的对边平行且相等.
矩形的四个角都是直角
矩形的对角线相等且互相平分
对角线的性质
边的性质
角的性质
∵ 四边形ABCD是矩形
∴ AB CD,
BC AD
∵ 四边形ABCD是矩形
∴ ∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠DAB=90°
且 OA=OB=OC=OD
矩形的相关概念及性质
具有平行四边形的一切性质
四个内角都是直角,
两条对角线互相平分且相等
轴对称图形
有两条对称轴
直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
有一个角是直角的平行四边形叫做矩形
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