内容正文:
第一章 特殊平行四边形
1.3 矩形的性质与判定
第2课时
学 习 目 标
1.探索并证明矩形的判定定理,并能灵活运用判定定理进行证明和计算;(重点)
2.探索矩形判定条件的过程,以及合理、准确地运用判定定理解决问题。(难点)
知识回顾
C
B
A
O
几何语言:∵△ABC为直角三角形,BO为AC的中线,
∴BO= .
1.矩形的性质定理:
定理1:矩形的四个角都是 ;
定理2:矩形的对角线 .
直角
相等
2.直角三角形斜边中线定理:
直角三角形斜边上的中线等于 .
斜边的一半
AC
情境引入
问题:小华同学想亲手制作一个矩形相框,作为生日礼物送给妈妈。他找来了两根长度相等的短木条和两根长度相等的长木条,通过拼接制成了一个四边形框架,从边的特征看,这显然是一个平行四边形框架。
平行四边形
?
矩形
可小华犯愁了,怎样才能确定这个框架是矩形呢?大家开动脑筋想一想,有没有什么办法来验证??
根据矩形的定义,再有一个角是直角就是矩形了.
还有没有其他方法呢?下面我们一起探索吧!
新知探究
探究:矩形的判定
类比平行四边形的定义也是判定平行四边形的一种方法,那么矩形的定义也是判定矩形的一种方法.
有一个角是直角的平行四边形是矩形.
∠B=90°,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴四边形ABCD是矩形.
几何语言:
除此之外,你认为还有什么条件可以判断一个平行四边形是矩形?
定义法:
A
B
C
D
∟
新知探究
你能写出矩形性质定理的逆命题吗?它们都是真命题吗?为什么?与同伴进行交流.
“矩形的四个角都是直角”的逆命题是:
四个角都是直角的四边形是矩形.这是一个真命题.
“矩形的对角线相等”的逆命题是:
对角线相等的平行四边形是矩形.这是一个真命题.
理由:因为依据同旁内角互补的两直线平行,得该四边形的两组对边分别平行,即该四边形是平行四边形,又由一个角为直角,得该四边形是矩形。
你能证明这个结论吗?
新知探究
已知:在□ABCD中,AC,DB是它的两条对角线,AC=DB.
求证:四边形ABCD是矩形.
证明:对角线相等的平行四边形是矩形.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB = DC,AB∥DC,
又∵BC = CB,AC = DB,
∴ △ABC≌△DCB ,
∴∠ABC = ∠DCB.
∵AB∥DC,
∴∠ABC + ∠DCB = 180°,
∴ ∠ABC =∠DCB = 180°= 90°,
∴ □ ABCD是矩形(矩形的定义).
新知探究
知识归纳
矩形的判定定理1:
几何语言:∵在□ABCD中,AC=BD,
∴ □ABCD是矩形.
AC=BD
A
B
D
C
矩形ABCD
A
B
C
D
□ABCD
对角线相等的平行四边形是矩形.
新知探究
1.如图,在□ABCD中,AC和BD相交于点O,则下面条件能判定□ABCD是矩形的是( )
A.AC=BD B.AC=BC
C.AD=BC D.AB=AD
A
新知探究
A
B
D
C
(有一个角是直角)
A
B
D
C
(有二个角是直角)
A
B
D
C
(有三个角是直角)
猜想:有三个角是直角的四边形是矩形.
一个四边形至少有几个角是直角时,这个四边形就是矩形呢?请证明你的结论,并与同伴交流.
新知探究
已知:如图,在四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=90°.
求证:四边形ABCD是矩形.
A
B
C
D
证明:有三个角是直角的四边形是矩形.
证明:∵ ∠A=∠B=∠C=90°,
∴∠A+∠B=180°,∠B+∠C=180°,
∴AD∥BC,AB∥CD.
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴四边形ABCD是矩形.
新知探究
知识归纳
矩形的判定定理2:
几何语言:在四边形ABCD中,∵∠A=∠B=∠C=90°,
∴ □ABCD是矩形.
∠A=∠B=∠C=90°
有三个角是直角的四边形是矩形.
A
B
C
D
矩形ABCD
四边形ABCD
A
B
C
D
新知探究
2.在判断“一个四边形门框是否为矩形”的数学活动课上,一个合作学习小组的4位同学分别拟定了如下的方案,其中正确的是( )
A.测量对角线是否相等
B.测量两组对边是否分别相等
C.测量一组对角是否都为直角
D.测量其中三个角是否都为直角
D
典例分析
如图,如图,在□ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,△ABO是等边三角形,AB = 4,求这个□ABCD的面积.
例1
∴∠ABC=90°(矩形的四个角是直角).
解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,OB=OD.
又∵△ABO是等边三角形,
∴OA=OB=AB=4.
∴OA=OB=OC=OD=4.
∴AC=BD=2OA=2×4=8.
∴□ABCD是矩形.
(对角线相等的平行四边形是矩形)
在Rt△ABC中,由勾股定理,得
,
∴BC=.
∴S□ABCD=AB·BC=4×=16.
典例分析
如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,E,F,G,H分别是AO,BO,CO,DO上的一点,且AE=BF=CG=DH.求证:四边形EFGH是矩形.
例2
B
C
D
E
F
G
H
O
A
证明:
∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD(矩形的对角线相等),
AO=BO=CO=DO(矩形的对角线互相平分),
∵ AE=BF=CG=DH,
∴OE=OF=OG=OH,
∴四边形EFGH是平行四边形,
∵EO+OG=FO+OH,
即EG=FH,
∴四边形EFGH是矩形.
巩固练习
1.下列识别图形不正确的是( )
A.有一个角是直角的平行四边形是矩形
B.有三个角是直角的四边形是矩形
C.对角线相等的四边形是矩形
D.对角线互相平分且相等的四边形是矩形
2.四边形ABCD的对角线相交于点O,下列条件不能判定它是矩形的是( )
A.AB=CD,AB∥CD,∠BAD=90°
B.AO=CO,BO=DO,AC=BD
C.∠BAD=∠ABC=90°,∠BCD+∠ADC=180°
D.∠BAD=∠BCD,∠ABC=∠ADC=90°
C
C
巩固练习
3.如图,直线EF∥MN,PQ交EF,MN于A,C两点,AB,CB,CD,AD分别是∠EAC,∠MCA, ∠ ACN,∠CAF的平分线,则四边形ABCD是 ( )
A.梯形 B.平行四边形 C.矩形 D.不能确定
D
E
F
M
N
Q
P
A
B
C
C
巩固练习
4.若四边形ABCD的对角线AC,BD相等,且互相平分于点O,则四边形ABCD是_____形,若∠AOB=60°,那么AB:AC=______.
矩
1:2
5.如图所示,在菱形ABCD中,AC,BD交于点O,AC=6,BD=8,若DE//AC, CE// BD则 OE 的长为 .
5
巩固练习
6.如图,平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,延长OA到N,使ON=OB,再延长OC至M,使CM=AN.
求证:四边形NDMB为矩形.
证明:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AO=OC,OD=OB.
∵AN=CM,ON=OB,
∴ON=OM=OD=OB,
∴四边形NDMB为平行四边形,MN=BD,
∴平行四边形NDMB为矩形.
7.如图所示,过△ABC的顶点A分别作∠ACB及其外角的平分线的垂线,垂足分别为 E,F,求证:四边形 AECF是矩形。
巩固练习
证明:∵CE平分∠ACB,CF平分∠ACD,
∴∠ACE=∠ACB,∠ACF=∠ACD.
∵∠ACB+∠ACD=180°,
∴2∠ACE+2∠ACF= 180°,
∴∠ACE+ ∠ACF=90°,即∠ECF= 90°.
又∵AE⊥CE,AF⊥CF,
∴∠AEC=∠AFC=90°,
∴四边形 AECF是矩形(有三个角是直角的四边形是矩形)。
巩固练习
8.如图,△ABC中,AB=AC,AD是BC边上的高,AE是△BAC的外角平分线,DE∥AB交AE于点E.
求证:四边形ADCE是矩形.
证明:∵AB=AC,AD⊥BC,
∴∠B=∠ACB,BD=DC.
∵AE是∠BAC的外角平分线,
∴∠FAE=∠EAC.
∵∠B+∠ACB=∠FAE+∠EAC,
∴∠B=∠ACB=∠FAE=∠EAC,
∴AE∥CD.
又∵DE∥AB,
∴四边形AEDB是平行四边形,
∴AE平行且相等BD.
对角线相等的平行四边形是矩形.
课堂小结
矩形的性质与判定-第2课时
矩形的判定方法:定义法
有一个角是直角的平行四边形是矩形.
矩形的判定定理
有三个角是直角的四边形是矩形.
作业布置
1.必做题:习题1.3第3,4,5,8,9题。
2.探究性作业:习题1.3第10题。
感谢聆听!
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