内容正文:
第1课时
矩形的性质
第一章 特殊平行四边形
3
探究与应用
矩形也是特殊的平行四边形,类比菱形的学习,你认为需要研究矩形的哪些问题?怎样研究呢?
探究一 矩形的性质
启发猜想
解:研究矩形的边、角、对角线的性质,借助矩形是特殊的平行四边形加以研究.
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?
尝试思考
解:矩形的四个角都是直角,对角线相等.通过观察发现的,能证明这些性质.
已知:如图1-3-1,四边形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°;
推理证明
图1-3-1
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°.
(2)AC=DB.
图1-3-1
证明:(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.
矩形的角、边、对角线的性质
(1)角:各角相等,都是90°;
(2)边:对边平行且相等,邻边互相垂直;
(3)对角线:矩形的对角线互相平分且相等.
细 归纳
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
概括新知
如图1-3-2,在矩形ABCD中,两条对角线相交于点O.
(1)若∠AOD=120°,AB=2.5,求这个矩形对角线的长;
应用一 利用矩形的性质进行计算或证明
例 1
解:(1)∵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(矩形的对角线互相平分).∴OA=OD.
∵∠AOD=120°,∴∠ODA=∠OAD=(180°-120°)=30°.
∴BD=2AB=2×2.5=5.
图1-3-2
(2)若AC=2AB,求证:△AOB是等边三角形;
解:(2)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD(矩形的对角线相等),
OA=AC,OB=BD(矩形的对角线互相平分).
∴OA=OB.
∵AC=2AB,∴OA=OB=AB.
∴△AOB是等边三角形.
图1-3-2
(3)若OA=4,∠ACB=30°,求BC的长.
解:(3)∵四边形ABCD是矩形,
∴OA=AC,∠ABC=90°.∴AC=2OA=8.
又∵∠ACB=30°,∴AB=AC=4.
∴BC===4.
图1-3-2
(1)因为矩形的四个角都是直角,所以通常将矩形问题转化为直角三角形问题,利用勾股定理等知识解决;
(2)因为矩形的对角线把矩形分成四个小的等腰三角形,所以也常利用等腰三角形的相关知识解决有关问题.
细 琢磨
如图1-3-3①,在矩形纸片ABCD中,对角线AC与BD相交于点E.将矩形纸片沿AC剪开,得到如图②所示的图形,BE是Rt△ABC中一条怎样的线段?它与AC有什么大小关系?由此你能得到什么结论?
探究二 直角三角形斜边上的中线的性质
观察思考
图1-3-3
解:BE是Rt△ABC斜边上的中线,BE=AC.
结论:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
证明观察思考中得到的结论.(写出已知、求证,并进行证明)
推理证明
解:已知:如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,BE为AC边上的中线.
求证:BE=AC.
证明:如图,过点A作AD∥BC,交BE的延长线于点D,连接CD.
∵AD∥BC,∴∠EAD=∠ECB.
∵E为AC的中点,∴AE=CE.
又∵∠AED=∠CEB,
∴△AED≌△CEB(ASA).∴BE=DE,AD=CB.
∵AD∥BC,∴四边形ABCD为平行四边形.
又∵∠ABC=90°,∴▱ABCD为矩形∴AC=BD.∴BE=BD=AC.
直角三角形斜边上的中线的性质定理:直角三角形斜边上的中线等于斜边的 .
一半
概括新知
如图1-3-4,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是AB边上的中线.
(1)若∠ACD=25°,则∠B的度数是 ;
(2)若CD=BC=2,则AC= ;
(3)若AC=8,BC=6,则△ACD的面积为 .
应用二 利用直角三角形斜边上的中线的性质解题
例 2
65°
图1-3-4
2
12
直角三角形斜边上的中线将直角三角形分成两个等腰三角形,且这两个等腰三角形的面积相等.
得 结论
【延伸拓展】
由中点构造直角三角形斜边上的中线
图1-3-5
已知:如图1-3-5,∠ABC=∠ADC=90°,M,N分别是AC,BD的中点.
求证:MN⊥BD.
证明:连接BM,DM.
∵∠ABC=∠ADC=90°,M是AC的中点,
∴BM=DM=AC.
又∵N是BD的中点,∴MN⊥BD.
若已知直角三角形斜边的中点,常连接中点与直角顶点,构成直角三角形斜边上的中线,借助中线的性质解题.
得 方法
课堂小结与检测
| 认知逻辑 |
1.如图1-3-6,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,D为斜边AB的中点,连接CD,则CD的长为 ( )
A.8 B.6
C.5 D.4
| 课堂检测 |
C
图1-3-6
2.如图1-3-7,在矩形ABCD中,点E,F在对角线BD上,BE=DF.
求证:AE=CF.
图1-3-7
证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,AB∥CD,∴∠ABE=∠CDF.
在△ABE和△CDF中,
∵AB=CD,∠ABE=∠CDF,BE=DF,
∴△ABE≌△CDF(SAS),∴AE=CF.
3.如图1-3-8,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,E,F分别是AO,AD的中点,连接EF,若AB=6 cm,EF=2.5 cm,求矩形ABCD的周长.
图1-3-8
解:∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°,BD=AC,BO=OD.
∵E,F分别是AO,AD的中点,∴EF是△ADO的中位线.
∵EF=2.5 cm,∴OD=5 cm,∴BD=AC=10 cm.
在Rt△ABC中,∵AB=6 cm,∴BC===8(cm),
∴矩形ABCD的周长=2(AB+BC)=2×14=28(cm).
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