内容正文:
1.4相似三角形的判定第4课时教学设计
学科
数学
年级
九
课型
新授课
单元
一
课题
1.4相似三角形的判定第4课时
课时
1
课标要求
依据2022版义务教育数学课程标准,本节课属于图形与几何领域图形的相似主题,要求学生探索并掌握三边成比例的两个三角形相似的判定定理,掌握直角三角形相似的特殊判定方法;经历观察、猜想、证明、应用的推理过程,发展逻辑推理、几何直观与运算素养;能灵活选用四种判定方法解决综合问题,完善相似判定知识体系;体会类比、转化、从一般到特殊的数学思想,提升几何建模与综合解题能力。
教材分析
本节是湘教版九年级上册相似三角形判定的收官课时,承接平行判定、两角判定、两边夹角判定,完成最后一个“三边成比例”判定定理的学习。教材由前序定理证明思路迁移,通过构造平行线与全等三角形完成定理推导,延伸得出直角三角形相似的简化判定,搭配中点三角形、方格纸三角形、直角三角形等典型例题,实现判定方法的综合运用。内容系统性强、结构完整,既是对全节知识的整合升华,也是后续相似性质、应用及几何综合题的核心基础,对培养学生逻辑推理与方法选择能力至关重要。
学情分析
九年级学生已掌握三种相似判定方法,具备比例计算、几何证明与图形分析能力,但面对多方法选择时易混乱;对三边成比例定理的证明思路、辅助线构造理解薄弱;在方格纸、不规则图形中难以规范排序、计算边长比例;直角三角形相似判定易与全等判定混淆。学生善于归纳总结,适合通过表格梳理、模型对比、变式训练完成知识整合,需强化方法选择、比例计算与规范书写。
教学目标
1.理解并掌握三边成比例的两个三角形相似的判定定理,掌握直角三角形相似的特殊判定方法,能规范书写推理过程;
2.经历定理猜想、证明与应用过程,提升逻辑推理、边长计算、比例化简与几何表达能力;
3.能根据题目条件灵活选择最优判定方法,解决综合判定、证明与计算问题;
4.整合相似三角形全部判定方法,构建完整知识体系,体会类比与归纳思想.
教学重点
1.三边成比例判定定理的理解与应用;
2.直角三角形相似的特殊判定及多判定方法灵活选用.
教学难点
三边成比例定理的证明思路与辅助线构造,以及多方法情境下最优判定策略选择.
教学过程
教学步骤
教学主要内容
教师活动
学生活动
设计意图
环节一:依标靠本,独立研学
复习回顾
1.已学的相似三角形判定方法有哪些?
2.全等三角形中只和边有关的判定定理是什么?
探究问题
类比全等判定,猜想:三条边满足什么关系时,两个三角形一定相似?请说明依据。
答案
1.平行截相似、两角分别相等、两边成比例且夹角相等。
2.SSS(三边分别相等)。
3.猜想:三边对应成比例的两个三角形相似;依据:三角形具有稳定性,三边比例确定则形状固定,对应角必相等。
回顾已学三种相似判定方法,类比全等 SSS 引导猜想三边判定思路。
梳理旧知,对比全等与相似条件,提出三边成比例的相似猜想。
以旧引新,构建知识迁移路径,降低定理理解难度。
探究活动一:相似三角形的判定定理3
思考:如图1.4-13,已知,然后作一个,使的各边与的各边对应成比例,即满足(常数).与相似吗?为什么?
从前面两个相似三角形判定定理的证明受到启发,若能在中用平行于边的直线截得,使它与全等,则.
由此猜测:三边成比例的两个三角形相似.
下面我们来证明上述猜测成立.
如图,在的边上取一点,使.
过点作,交于点.
因为,
所以,
从而.
又,,
于是.
因此,,
从而,因此.
故.
我们将上述猜测称为相似三角形的判定定理3.
总结归纳:
1.证明思路:构造平行线→得相似三角形→证全等→传递相似关系。
2.核心结论:三边对应成比例的两个三角形相似。
3.关键操作:先按大小排序,再计算三组对应边比值,比值相等即可判定。
4.符号语言:.
引导构造辅助线完成证明,规范定理表述与几何语言书写。
合作完成证明,归纳定理内容,准确书写符号语言。
经历完整推理过程,培养逻辑推理与几何直观素养。
环节二:同伴分享,互助研学
探究活动二:相似三角形的判定定理3的应用
例6:如图,在和中,.求证:.
证明:设,则.由勾股定理,得
,
所以,从而.
因此(三边成比例的两个三角形相似).
例7:判断图中的两个三角形是否相似,并说明理由.
解:在中,,
在中,.
因为,,
所以.
因此.
方法总结:
1.直角三角形相似判定:斜边与一条直角边成比例,两直角三角形相似。
2.通用解题步骤:排序→算比→验等→判定。
3.选择策略:边齐全用三边判定;有角有边用两边夹角;只有角用两角相等。
4.易错提醒:必须是对应边成比例,非对应边不可直接判定。
引导推导直角三角形特殊判定,精讲例题并提炼解题模型。
运用勾股定理完成推导,规范解题步骤,识别常见相似模型。
巩固定理应用,强化特殊图形判定,提升综合解题能力。
环节三:巩固内化,拓展延伸
课堂练习
1.已知△ABC三边长是,,2,与△ABC相似的三角形三边长可能是( )
A.1,, B.1,,
C.1,, D.1,,
2.一个三角形木架三边长分别是75cm,100cm,120cm,现要再做一个与其相似的三角形木架,而只有长为60cm和120cm的两根木条.要求以其中一根为一边,从另一根截下两段作为另两边(允许有余料),则不同的截法有( )
A.一种 B.两种
C.三种 D.四种
3.如图,在△ABC中,点D,E,F分别是AB,BC,CA的中点,求证:△ABC∽△EFD.
4.如果一个直角三角形的两条边分别是6和8,另一个与它相似的直角三角形边长分别是3,4及x,那么x的值( )
A.只有1个 B.可以有2个
C.可以有3个 D.无数个
5.在△ABC和△A'B'C'中,∠C=∠C'=90°,下列条件不能判定它们相似的是( )
A.∠A=∠B' B.AC=BC,A'C'=B'C'
C.AB=3A'B',BC=3B'C' D.△ABC中有两边长为3,4,△A'B'C'有两边长为6,8
6.如图,在△ABC中,点D,E分别在边AB,AC上,则在下列五个条件中:
①∠AED=∠B;②DE∥BC;③=;④AD·BC=DE·AC;
⑤∠ADE=∠C,能满足△ADE∽△ACB的条件有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
7.如图,从点A(0,2)发出的一束光,经x轴反射,过点B(5,3),则这束光从点A到点B所经过的路径的长为 .
8.如图,在△ABC中,D是AB边上的一点,且AD=3BD,连接CD并取CD的中点E,连接BE,若∠ACD=∠BED=45°,且CD=6,则AB的长为 .
9.如图,正方形ABCD中,M为BC上一点,F是AM的中点,EF⊥AM,垂足为F,交AD的延长线于点E,交DC于点N.
(1)求证:△ABM∽△EFA;
(2)若AB=12,BM=5,求DE的长.
1.A;2.B;
3.证明:∵点D,E,F分别是AB,BC,CA的中点,
∴DF,EF,DE是△ABC的中位线,
∴DF=BC,EF=AB,DE=AC,
∴===,∴△ABC∽△EFD.
4.B;5.D;6.C;7.;8.;
9.解:(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠B=90°,AD∥BC,
∴∠AMB=∠EAF,
又∵EF⊥AM,∴∠AFE=90°,
∴∠B=∠AFE,∴△ABM∽△EFA;
(2),
,
∵F是AM的中点,
,
∵,
∴,即,
∴AE=16.9,∴DE=AE-AD=4.9.
巡视课堂迅速掌握学情
当堂小测,用所学知识解决问题,学生代表回答。
学以致用,及时获知学生对所学知识的掌握情况,明确哪些学生需要在课后加强辅导,达到全面提高的目的
课堂小结
通过本节课的学习你收获了什么?
知识点:
1.三边成比例判定定理:三边对应成比例的两个三角形相似。
2.直角三角形相似判定:斜边和一条直角边对应成比例的两个直角三角形相似。
3.判定步骤:将三角形三边按大小排序,计算对应比值,比值相等即成比例。
4.相似判定方法汇总:平行判定、两角相等、两边夹角相等、三边成比例。
5.方法选择技巧:边多用三边,角多用两角,边角混合用两边夹角。
6.书写规范:注明判定依据,对应顶点写在对应位置。
7.核心思想:类比思想、转化思想、模型思想。
教师以提问的形式小结
学生思考自由回答,自我小结
课堂小结可以帮助学生理清所学知识的层次结构,掌握其外在的形式和内在联系,形成知识系列及一定的结构框架。
板书设计
1.4 相似三角形的判定(第 4 课时)
1. 判定定理 4:三边成比例 ⇒ 两三角形相似
2. 直角△相似:斜边、直角边成比例 ⇒ 相似
3. 符号语言:.
4. 方法选择:看边、看角、选最优判定
利用简洁的文字、符号、图表等呈现本节课的新知,可以帮助学生理解掌握知识,形成完整的知识体系。
课后提升
基础达标:
1.已知△ABC三边长是,3,,与△ABC相似的三角形三边长可能是( )
A.1,, B.1,,
C.1,, D.1,,
2.甲三角形的三边长分别为9,6,12,乙三角形的三边长分别为4,6,8,则这两个三角形( )
A.一定不相似
B.不一定相似
C.一定相似
D.无法判断是否相似
3.在△ABC中,AB=8,AC=6,在△DEF中,DE=4,DF=3,当=____时,△ABC∽△DEF.
4.判断图中的两个三角形是否相似,并说明理由.
5.下列两个三角形不相似的是( )
A.一个三角形的两个角分别是40°,80°;另一个三角形的两个角分别是60°,80°
B.一个三角形的三边长分别是4cm,6cm,8cm;另一个三角形的三边长分别是12cm,18cm,21cm
C.一个三角形的两边长分别是2cm和5cm,夹角是40°;另一个三角形的两边长分别是3cm和7.5cm,夹角是40°
D.各有一个角是120°的两个等腰三角形
6.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,已知AD=9,BD=4,那么BC=____.
能力提升:
7.如图,在△ABC和△A′B′C′中,D,D′分别是AB,A′B′上一点,,当时,求证△ABC∽△A′B′C′.
8.如图,在4×4的正方形网格中,画2个相似三角形,在下列各图中,正确的画法有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
9.如图,△ABC中,AB=12,AC=15,D为AB上一点,且AD=AB,在AC上取一点E,使以A,D,E为顶点的三角形与△ABC相似,则AE等于____.
10.已知:在△ABC中,AB=4,BC=5,CA=6.
(1)如果DE=10,那么当EF=____,
FD=____时,△DEF∽△ABC;
(2)如果DE=10,那么当EF=____,
FD=____时,△FDE∽△ABC.
11.已知AD为∠BAC的平分线,EF为AD的垂直平分线,求证:FD2=FB·FC.
拓展迁移:
12.如图,在△ABC中,D是BC上的点,E是AD上一点,且==,
(1)求证:AC2=BC·CD;
(2)若AD是△ABC的中线,求的值.
13.如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,△ABC和△DEF的顶点都在格点上,P1,P2,P3,P4,P5是△DEF边上的5个格点,请按要求完成下列各题:
(1)试证明△ABC是直角三角形.
(2)判断△ABC和△DEF是否相似,并说明理由.
(3)画一个三角形,使它的三个顶点为P1,P2,P3,P4,P5中的3个格点,并且与△ABC相似.
1.A;2.C;3.2;
4.解:△ABC∽△DEF.
理由如下:∵AC=3,BC=3.5,AB=4,DF=1.8,EF=2.1,DE=2.4,
∴===,
∴△ABC∽△DEF.
5.B;6.;
7.证明:∵=,∴=,
∵==,
∴==,
∴△ADC∽△A′D′C′,∴∠A=∠A′,
∵=,∴△ABC∽△A′B′C.
8.D;9.10或6.4;10.12.5;15;12;8.
11.证明:∵AD为∠BAC的平分线,
∴∠BAD=∠DAC,
∵EF为AD的垂直平分线,∴FA=FD,
∴∠FAD=∠FDA,
∵∠FAB=∠FAD+∠BAD,∠FCA=∠ADC+∠DAC,∴∠FCA=∠FAB,
又∵∠AFC=∠BFA,∴△AFC∽△BFA,
∴=,∴FA2=FC·FB,
∴FD2=FB·FC.
12.解:(1)∵==,
∴△BAD∽△ACE,
∴∠B=∠EAC,又∠ACB=∠DCA,
∴△ABC∽△DAC,∴=,
∴AC2=BC·CD;
(2)∵∠ADC是△ABD的外角,∠CED是△ACE的外角,
∴∠ADC=∠B+∠BAD,∠CED=∠CAE+∠ECA,
由(1)可知,∠B=∠EAC,∠BAD=∠ECA,
∴∠ADC=∠CED,∴CE=CD,
∵AD是△ABC的中线,∴BC=2CD,
∴BC=2CE,由(1)得:AC2=BC·CD,
∴AC2=2CE·CE,
∴=,即=.
13.解:(1)根据勾股定理,得AB=2,AC=,BC=5,
∴AB2+AC2=BC2.∴△ABC为直角三角形.
(2)△ABC和△DEF相似.理由:
根据勾股定理,得AB=2,AC=,BC=5,
DE=4,DF=2,EF=2.
∵===,
∴△ABC∽△DEF.
(3)如图所示,△P2P4P5即为所求.
教学反思
本节课以旧知迁移引入,紧扣2022新课标落实推理与整合素养,完成定理证明与方法体系构建。教学中重视思路归纳、规范书写与变式训练,帮助学生建立“看条件→选方法→严推理→得结论”的解题路径。但部分学生对定理证明的辅助线构造理解困难,方格纸中边长计算与排序易出错,多方法选择时不够果断。后续应简化证明难点,强化边长排序训练;增加综合题型与错题辨析,设计分层任务兼顾差异,提升学生方法选择、快速计算与规范推理能力。
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