内容正文:
3 矩形的性质与判定
3 矩形的性质与判定
第1课时 矩形的性质
学习目标
1.探索并证明矩形的性质定理.(重点)
2.应用矩形的性质定理解决相关问题.(难点)
课时导入
问题1:下面图片中都含有一些特殊的平行四边形.观察这些特殊的平行四边形,你能发现它们有什么样的共同特征?
问题2:你还能举出一些生活中的例子吗?
知识讲解
知识点1 矩形的性质
尝试·思考
你认为矩形有哪些特殊的性质?你是怎样发现的?能证明这些性质吗?
可以发现:矩形的四个角都是直角,对角线相等.
证明:(1)∵四边形ABCD是矩形.
∴∠ABC=∠CDA,∠BCD=∠DAB(矩形的对角相等),
AB∥DC(矩形的对边平行).
∴∠ABC+∠BCD=180°.
又∵∠ABC = 90°,∴∠BCD = 90°.
∴∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠DAB =90°.
已知:如图,四边形ABCD是矩形,∠ABC=90°,对角线AC与DB相交于点O.
求证:(1)∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠DAB=90°;
(2)AC=DB.
A
B
C
D
O
A
B
C
D
O
(2)∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=DC(矩形的对边相等).
在△ABC和△DCB中,
∵AB=DC,∠ABC=∠DCB,BC= CB,
∴△ABC≌△DCB. ∴AC=DB.
已知:如图,四边形ABCD是矩形,∠ABC=90°,对角线AC与DB相交于点O.
求证:(1)∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠DAB=90°;
(2)AC=DB.
定理:矩形的四个角都是直角.
定理:矩形的对角线相等.
总结
矩形是特殊的平行四边形,它除具有平行四边形的所有性质外,还有平行四边形所没有的特殊性质.
对称性:是轴对称图形.
角:四个角都是90°.
对角线:相等.
角:对角相等.
边:对边平行且相等.
对角线:相交并相互平分.
矩形的特殊性质
平行四边形的性质
随 堂 小 测
1.如图,在矩形ABCD 中,对角线AC,BD相交于点O,点E,F分别是AO,AD的中点,连接EF,若AB=6 cm,BC=8 cm,则EF的长是( )
A.2.2 cm
B.2.3 cm
C.2.4 cm
D.2.5 cm
D
2.如图,在矩形ABCD中,对角线AC , BD交于点O,已知∠AOB=60°, AC=16,则图中长度为8的线段有( )
A.2条 B.4条 C.5条 D.6条
A
B
C
D
O
D
3.已知:如图,矩形ABCD中,AB长8 cm,对角线比AD长4 cm.求AD的长及点A到BD的距离AE.
解:∵四边形ABCD是矩形,∴∠BAD=90°.
设AD=x cm,则对角线长(x+4)cm,
在Rt△ABD中,由勾股定理得x2+82=(x+4)2,
解得x=6,则AD=6 cm.
利用面积公式,可得AE·DB=AD·AB,
∴AE=4.8 cm.
知识点2 直角三角形斜边上的中线上的性质
如图1,在矩形纸片ABCD中,对角线AC与BD交于点E,将矩形纸片沿AC剪开,得到图2所示的图形,BE是Rt△ABC中一条怎样的特殊线段?它与AC有什么大小关系?由此你能得到怎样的结论?
观察·思考
C
D
E
A
B
图1
C
E
A
B
图2
BE是Rt△ABC中斜边AC的中线.
BE是AC的一半.
知识点2 直角三角形斜边上的中线上的性质
如图1,在矩形纸片ABCD中,对角线AC与BD交于点E,将矩形纸片沿AC剪开,得到图2所示的图形,BE是Rt△ABC中一条怎样的特殊线段?它与AC有什么大小关系?由此你能得到怎样的结论?
观察·思考
定理:直角三角形斜边上
的中线等于斜边的一半.
C
D
E
A
B
图1
C
E
A
B
图2
定理:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
请你完成这个定理的证明.
已知:如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点E.
求证:BE= AC.
C
D
E
A
B
证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AC = BD(矩形的对角线相等),
BE= DE= BD,AE=CE= AC (矩形对角线相互平分),
∴BE= AC.
例1 如图,在矩形ABCD中,两条对角线相交于点O,∠AOD=120°,AB=2.5 ,求这个矩形对角线的长.
A
B
C
D
O
解:∵四边形ABCD是矩形.
∴∠DAB=90°(矩形的四个角都是直角),
AC = BD(矩形的对角线相等),
OA= OC= AC,OB = OD = BD(矩形对角线互相平分).
∴OA = OD.
∵∠AOD=120°,∴∠ODA=∠OAD= (180°- 120°)=30°.
∴BD = 2AB = 2 ×2.5 = 5.
你还有其他解法吗?
例1 如图,在矩形ABCD中,两条对角线相交于点O,∠AOD=120°,AB=2.5 ,求这个矩形对角线的长.
A
B
C
D
O
另解:∵四边形ABCD是矩形.
∴AC = BD(矩形的对角线相等),
OA= OC= AC,OB =OD = BD(矩形对角线互相平分),
∴OA = OB.
又∵∠AOD=120°,∴∠AOB=60°,∴△OAB是等边三角形.
∴OA=AB=2.5,
∴AC=BD=2OA=5.
4.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D,E,F分别是AB,BC,CA的中点,若CD=3cm,则EF=____cm.
3
随 堂 小 测
证明:如图,连接EG,DG.
∵BD,CE是△ABC 的高,
∴∠BDC=∠BEC=90°.
∵点G是BC的中点,
∴EG= BC,DG= BC.∴EG=DG.
又∵点F是DE的中点,∴GF⊥DE.
5.如图,已知BD,CE是△ABC不同边上的高,点G,F分别是BC,DE的中点,证明:GF⊥DE.
小结
1.矩形的四个角都是直角.
2.矩形的对角线相等.
3.直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
3 矩形的性质与判定
第2课时 矩形的判定
学习目标
1.经历矩形判定定理的探索过程,理解并掌握矩形的判定方
法.(重点)
2.能应用矩形判定解决简单的证明题和计算题.(难点)
课时导入
还记得我们是怎样得到菱形的判定条件的吗?你能用类似的方法发现矩形的判定条件吗?
通过性质定理的逆定理发现的.
思考·交流
你能写出矩形性质定理的逆定理吗?它们都是真命题吗?为什么?与同伴进行交流.
可以发现:有三个角是直角的四边形是矩形,对角线相等的平行四边形是矩形.
知识讲解
知识点1 对角线相等的平行四边形是矩形
已知:如图,在□ABCD中,AC , DB是它的两条对角线, AC=DB. 求证:□ABCD是矩形.
A
B
D
C
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).
定理:对角线相等的平行四边形是矩形.
几何语言:
如图,在平行四边形ABCD中,
∵AC=BD,
∴平行四边形ABCD是矩形.
A
B
D
C
1.要检验一个四边形的桌面是否为矩形,可行的测量方案是( )
A.测量两对角线是否相等
B.度量两个角是否是90°
C.测量两对角线的交点到四个顶点的距离是否相等
D.测量两组对边是否分别相等
随 堂 小 测
C
2.如图,四边形ABCD为平行四边形,延长AD到E,DE=AD,连接EB,EC,DB,添加一个条件,不能使四边形DBCE成为矩形的是( )
A.AB=BE
B.CE⊥DE
C.∠ADB=90°
D.BE⊥AB
D
知识点2 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.
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
定理:有三个角是直角的四边形是矩形.
A
B
C
D
几何语言:
如图,在四边形ABCD中,
∵ ∠A=∠B=∠C=90°,
∴四边形ABCD是矩形.
例2 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□ABCD的面积.
A
B
D
C
O
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).
例2 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□ABCD的面积.
A
B
D
C
O
∴∠ABC=90°(矩形的四个角都是直角) .
在Rt△ABC中,由勾股定理,得
AB 2 + BC 2 =AC 2 ,
∴BC= .
∴S□ABCD=AB·BC=4× = .
随 堂 小 测
3.一个木匠要制作矩形的踏板.他在一个对边平行的长木板上分别沿与长边垂直的方向锯两次,就能得到矩形踏板.理由是 .
有三个角是直角的平行四边形是矩形
4.如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,垂足为D,AN是△ABC外角∠CAM的平分线,CE⊥AN,垂足为E.
求证:四边形ADCE为矩形.
证明:在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,
∴∠BAD=∠DAC,即∠DAC= ∠BAC.
又∵AN是△ABC外角∠CAM的平分线,
∴∠MAE=∠CAE= ∠CAM,
∴∠DAE=∠DAC+∠CAE= (∠BAC+∠CAM)=90°.
又∵AD⊥BC,CE⊥AN, ∴∠ADC=∠CEA=90°,
∴四边形ADCE为矩形(有三个角是直角 的四边形是矩形).
小结
矩形的判定方法 几何语言 图形
定义法 有一个角是直角的平行四边形是矩形 ∵四边形ABCD是平行四边形,∠A=90°, ∴ 四边形ABCD是矩形.
定理 对角线相等的平行四边形是矩形 在平行四边形ABCD中,∵AC=BD,
∴平行四边形ABCD是矩形
定理 有三个角是直角的四边形是矩形 在四边形ABCD中,∵∠A=∠B=∠C=90°,
∴四边形ABCD是矩形
A
B
C
D
A
B
D
C
A
B
D
C
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