内容正文:
21.8 梯形
第二十一章 四边形
22100
学 习 目 标
1
2
3
理解梯形的定义及相关概念(上底、下底、腰、高),掌握直角梯形、等腰梯形的定义,理解等腰梯形的性质,能运用性质进行计算与证明
经历梯形概念的形成、性质的探究与证明过程,体会转化与化归、数形结合的数学思想,提升逻辑推理与辅助线构造能力
在探究与应用中感受梯形在生活中的应用价值,培养严谨的几何思维,体会转化思想在解决梯形问题中的作用
22100
导入新课
问题1:观察下列图片,你能从中找到哪些熟悉的四边形?除了我们学过的平行四边形、矩形、菱形、正方形之外,还有哪些特殊的四边形?
22100
3
导入新课
问题2:这类图形有什么共同特征?它与平行四边形有什么不同之处?你还知道它的哪些相关知识?你还能提出什么数学问题?
22100
4
我们把只有一组对边平行的四边形叫作梯形
梯形
四边形
只有一组对边平行
例 如图,在梯形ABCD中,__和__分别是梯形的上底和下底,__和__都是梯形的腰,DE⊥AB于点E,__是梯形的高.
在梯形中,平行的两边叫作梯形的底,通常把较短的底叫作上底,较长的底叫作下底;不平行的两边叫作梯形的腰;梯形上底和下底之间的垂线段叫作梯形的高.
DC
AB
DA
CB
DE
D
C
B
E
A
梯形有没有特殊的分类呢?
22100
类比三角形的分类:
有一个角是直角的梯形叫作 .
两腰相等的梯形叫作 .
它们都是特殊的梯形.
直角梯形
等腰梯形
直角梯形
等腰梯形
22100
新知探究
梯形的定义
四边形
只有一组对边平行
梯形
我们把只有一组对边平行的四边形叫作梯形.
注意事项:
① 必须是 “有且仅有一组”,两组都平行的是平行四边形,不属于梯形
② 另一组对边一定不平行,否则就是平行四边形了
22100
新知探究
梯形各部分名称及分类
梯形
A
B
C
D
E
上底
下底
腰
腰
高
在梯形中,平行的两边叫作梯形的底,
通常把较短的底叫作上底,较长的底叫作下底;
如图CD为梯形上底,AB为梯形下底
不平行的两边叫作梯形的腰;
如图AD和BC是梯形的腰
梯形上底和下底之间的垂线段叫作梯形的高
如图DE为梯形的高
如图,有一个角是直角的梯形叫作直角梯形,
两腰相等的梯形叫作等腰梯形.
它们都是特殊的梯形.
等腰梯形
直角梯形
22100
高效课堂
活动一:独立思考,构建新知
问题1:你能阅读教材中的相关内容并填空吗?
(1)如图,从实物图片中,我们可以抽象出如下一类的四边形.
22100
9
高效课堂
活动一:独立思考,构建新知
如图,我们把_________的四边形叫作梯形.
在梯形中,______叫梯形的底,通常把_____叫作上底,_____叫作下底;_______叫作梯形的腰;________________叫作梯形的高.
只有一组对边平行
平行的两边
较短的底
较长的底
不平行的两边
梯形上底和下
下底之间的垂线段
22100
10
高效课堂
活动一:独立思考,构建新知
(2)如图,在梯形ABCD中,__和__分别是梯形的上底和下底,
__和__都是梯形的腰,DE⊥AB于点E,__是梯形的高.
DC
AB
DA
CB
DE
22100
11
1.画出一个梯形,并按下列要求分割这个梯形.
(1)分割成一个平行四边形和一个三角形.
(2)分割成一个矩形和两个直角三角形.
(1)
(2)
注意:解决梯形问题时,常把梯形转化为平行四边形和三角形的组合.
22100
已知:如图,在梯形ABCD中,AB∥DC,AD=BC.
求证:∠A=∠B.
证明:如图,过点C作CE∥AD,交AB于点E.
∵AB∥DC,
∴四边形ADCE是平行四边形.
∴AD=EC.
又∵AD=BC,∴EC=BC,∴∠CEB=∠B.
∵CE∥AD,∴∠CEB=∠A,∴∠A=∠B.
E
想一想:如果把题干已知中的“AD=BC”换成“∠A=∠B”,你还能证出AD=BC吗?
作辅助线试试!
22100
新知探究
做一做
画出一个梯形,并按下列要求分割这个梯形.
(1)分割成一个平行四边形和一个三角形.
(2)分割成矩形和直角三角形.
解:(1)如图所示,有两种做法
(2)如图所示,
注意直角梯形会分割成一个矩形和一个直角三角形;
其他梯形会分割成一个矩形和两个直角三角形
22100
典例分析
例1
已知:如图,在梯形ABCD 中,AB//DC,AD=BC
求证:∠A=∠B
证明:如图过点C 作CE//AD,交AB 于点E
又 AB//DC
四边形ADCE 是平行四边形.
AD=EC
又 AD=BC
EC=BC
∠CEB=∠B
CE//AD
∠CEB=∠A
∠A=∠B
E
如果把已知条件中的
“AD=BC”换成 “∠A=∠B”
你能证出AD=BC 吗
作辅助线构造平行四边形与等腰三角形,把梯形问题转化为熟悉的平行四边形和等腰三角形问题
22100
典例分析
变式
已知:如图,在梯形ABCD 中,AB//DC,∠A=∠B
求证:AD=BC
证明:如图过点C 作CE//AD,交AB 于点E
又 AB//DC
四边形ADCE 是平行四边形.
AD//EC
∠A=∠CEB
又 ∠A=∠B
∠CEB=∠B
CE=BC
又AD=CE
AD=BC
E
22100
高效课堂
活动二:动手操作,感悟思想
画出一个梯形,并按下列要求分割这个梯形.
(1)分割成一个平行四边形和一个三角形.
(2)分割成矩形和直角三角形.
22100
17
高效课堂
活动三:例题解析,深化理解
例1 已知:如图,在梯形ABCD中,AB∥DC,AD=BC.
求证:∠A=∠B.
证明:如图,过点C作CE∥AD,交AB于点E.
又∵AB∥DC,
∴四边形ADCE是平行四边形.
∴AD=EC.
又∵AD=BC,
∴EC=BC.
22100
18
高效课堂
活动三:例题解析,深化理解
∴∠CEB=∠B.
∵CE∥AD,
∴∠CEB=∠A.
∴∠A=∠B.
如果把已知条件中的“AD=BC”换成
“∠A=∠B”,你能证出AD=BC吗?
22100
19
2.已知:如图,在梯形ABCD中,AB∥DC,∠A=∠B.
求证:AD=BC.
证明:如图,过点C作CE∥AD,交AB于点E.
∴∠CEB=∠A.
又∵∠A=∠B,∴∠CEB=∠B,∴CE=BC.
∵AB∥DC,
∴四边形ADCE是平行四边形,
∴CE=AD,
∴AD=BC.
E
22100
解:如图,作AE⊥BC,DF⊥BC,垂足分别为E,F,
则∠AEF=∠DFC=90°,∴AE∥DF.
又∵AD∥BC,∴四边形AEFD是矩形,∴AE=DF,AD=EF.
在Rt△ABE中,∵∠B=45°,
∴AE=BE.
3.如图,梯形ABCD是一座水库堤坝的横断面.已知AD∥BC,∠B=45°,∠DCB=30°,坝顶AD=6 m,AB=10 m.求CD的长及堤坝横断面(即梯形ABCD)的面积.
22100
由AB2=AE2+BE2,
得(10)2=2AE2.
解得AE=10 m,
∴AE=BE=DF=10 m.
在Rt△DFC中,由∠DCB=30°,得CD=2DF=20 m,∴FC===10 (m),
∴BC=BE+EF+FC=10+6+10=(16+10)m.
∴S梯形ABCD=(AD+BC)∙AE=×(6+16+10)×10=(110+50)m2.
答:CD的长为20 m,堤坝横断面的面积为(110+50)m2.
22100
解:如图作AE⊥BC,DF⊥BC,垂足分别为E,F,则∠AEF=∠DFC=90°
AE//DF.
又 AD//BC, 四边形 AEFD 是矩形.
AE=DF,AD=EF
在Rt△ABE 中
∠B=45°
AE=BE
由,得解得AE=10m
AE=BE=DF=10m.
在Rt△DFC 中,由∠DCB=30°,得CD=2DF=20m.
(m).
(m).
答:CD 的长为20m,堤坝横断面的面积为().
典例分析
例2
如图,梯形ABCD是一座水库堤坝的横断面.
已知AD∥BC, ∠B=45°,∠DCB=30°,坝顶AD=6m,AB=102 m.
求CD 的 长及堤坝横断面(即梯形ABCD)的面积.
E
F
22100
即学即练
方法技巧
梯形周长问题中,遇到平行条件时,优先构造平行四边形,通过整体代入法简化计算,不用分别求出每条边的长度,既节省时间又不易出错
如图,在梯形ABCD 中,已知AB//CD,点E 在边AB 上,CE//AD,AE=5,△BCE 的周长为27.
求梯形ABCD 的周长.
解: AB//CD,CE//AD,
四边形AECD是平行四边形
AD = CE,CD = AE = 5
△BCE的周长为27,
BC + CE + BE = 27, 即 BC + AD + BE = 27
梯形ABCD的周长 = AB + BC + CD + AD = (AE + BE) + BC + CD + AD = AE + (BE + BC + AD) + CD = 5 + 27 + 5 = 37
答:梯形ABCD的周长为37
22100
解:过点B作BE⊥DC于点E,
AB∥DC,∠A=90°,
四边形ABED是矩形,
DE = AB = 10,BE = AD(即梯形的高)
DC = 15,
EC = DCDE = 15 10 = 5。
在Rt△BEC中,BC = 13,EC = 5,
由勾股定理得: BE =
梯形的高为12。
即学即练
方法技巧
直角梯形的高,通常就是其直角腰的长度。当无法直接求出腰长时,通过作高构造直角三角形,再利用勾股定理求解,是这类题的通用解法
如图,在直角梯形ABCD 中,AB∥DC,∠A=90°,AB=10,BC=13,DC=15.求梯形的高
E
22100
高效课堂
活动四:知识迁移与运用
例2 如图,梯形ABCD是一座水库堤坝的横断面.已知AD∥BC,
∠B=45°,∠DCB=30°,坝顶AD=6 m,AB=10 m.求CD的长及堤坝横断面(即梯形ABCD)的面积.
解:如图,作AE⊥BC,DF⊥
BC,垂足分别为点E,F,
则∠AEF=∠DFC=90°.
∴AE∥DF.
又∵AD∥BC,
∴四边形AEFD是矩形.
22100
26
高效课堂
活动四:知识迁移与运用
∴AE=DF,AD=EF.
在Rt△ABE中,∵∠B=45°,
∴AE=BE.
由AB2=AE2+BE2,
得(10)2=2AE2.
解得AE=10 m,
∴AE=BE=DF=10 m.
在Rt△DFC中,由∠DCB=30°,得CD=2DF=20 m.
22100
27
高效课堂
活动四:知识迁移与运用
∴FC===10 (m).
∴BC=BE+EF+FC=10+6+10=(16+10)m.
∴S梯形ABCD=(AD+BC)∙
AE=×(6+16+10)×10=
(110+50)m2.
答:CD的长为20 m,堤坝横
断面的面积为(110+50)m2.
22100
28
有一个角是直角的梯形叫作直角梯形
解决梯形问题时,常把梯形转化为 和 的组合.
两腰相等的梯形叫作等腰梯形
通过本节课的学习,你学到了哪些内容?
梯形的定义:
梯形的分类:
直角梯形
等腰梯形
平行四边形
三角形
只有一组对边平行的四边形叫作梯形.
22100
课堂小结
1.本节课我们学习到了哪些知识?还有哪些困惑?
2.在学习的过程中,你学到了哪些数学方法?
类比思想
转化与化归
22100
$