内容正文:
1.2 矩形的性质与判定
第一章 特殊平行四边形
第2课时 矩形的判定
1.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)
学习目标
问题: 什么是矩形?矩形有哪些性质?
A
B
C
D
O
矩形:有一个角是直角的平行四边形.
矩形性质:①是轴对称图形;
②四个角都是直角;
③对角线相等且平分.
导入新课
活动1: 利用一个活动的平行四边形教具演示,拉动一对不相邻的顶点时, 注意观察两条对角线的长度.
问题1:我们会看到对角线会随着∠α变化而变化,当两条对角线长度相等时,平行四边形有什么特征?
α
讲授新课
一、矩形判定的定理及其证明
感悟新知
如图,在平行四边形ABCD 中,点E,F 分别为BC 边上的点,且BE=CF,AF=DE,求证:平行四边形 ABCD 是矩形.
【解法提醒】
由定义来判定矩形,要在确定平行四边形的前提下,证明有一个角是90° .
若在四边形的前提下,则需先证平行四边形,再证明有一个角是90° .
矩形的定义既是矩形的性质也是矩形的判定.
利用矩形的定义的“两个条件”进行证明.
感悟新知
证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,
∴ AB=CD,∠ B+∠C = 180° .
∵ BE=CF,∴ BE+EF=CF+EF,即BF=CE.
又∵ AF=DE,
∴△ ABF ≌△ DCE.
∴∠B= ∠C=90° .
∴ 四边形ABCD 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.
证明:∵AB = DC,BC = CB,AC = DB,
∴ △ABC≌△DCB .
∴∠ABC = ∠DCB.
∵AB∥CD,
∴∠ABC + ∠DCB = 180°.
∴ ∠ABC = 90°.
∴ □ ABCD是矩形(矩形的定义).
猜想:当对角线相等时,该平行四边形可能是矩形.
A
B
C
D
对角线相等的平行四边形是矩形.
定理
活动2: 李芳同学通过画“边-直角、边-直角、边-直角、边”这样四步画出一个四边形.
①
②
③
④
问题2:李芳觉得按照以上步骤可以得到一个矩形?你认为她的判断正确吗?如果正确,你能证明吗?
已知:如图,在四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=90°.
求证:四边形ABCD是矩形.
猜想:当三个角都是直角,该四边形可能是矩形.
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.
A
B
C
D
有三个角是直角的四边形是矩形.
定理
例1: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.
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,∠BAC=60°.
∴AC= BD= 2OA = 2×4 = 8.
典例精析
A
B
C
D
O
二、定理的应用
∴□ABCD是矩形 (对角线相等的平行四边形是矩形).
∴∠ABC=90°(矩形的四个角都是直角) .
在Rt△ABC中,由勾股定理,得
AB2 + BC2 =AC2 ,
∴BC= .
∴S□ABCD=AB·BC=4× =
A
B
C
D
O
例2:如图,在△ABC中, AB=AC,D为BC上一点,以AB,BD为邻边作平行四边形ABDE,连接AD , EC.
(1)求证:△ADC≌△ECD;
(2)若BD=CD,求证:四边形ADCE是矩形.
证明:(1)∵△ABC是等腰三角形,
∴∠B=∠ACB.
又∵四边形ABDE是平行四边形,
∴∠B=∠EDC,AB=DE,
∴∠ACB=∠EDC,
∴△ADC≌△ECD.
A
D
C
E
B
(2)∵AB=AC,BD=CD,
∴AD⊥BC,∴∠ADC=90°.
∵四边形ABDE是平行四边形,
∴AE平行且等于BD,即AE平行且等于DC,
∴四边形ADCE是平行四边形.
而∠ADC=90°,
∴四边形ADCE是矩形.
感悟新知
练习:如图,在四边形ABCD 中,AD ∥ BC,E,F 两点在边BC 上,AB ∥ DE,AF ∥ DC,且四边形AEFD 是平行四边形.
(1)AD 与BC 有何数量关系?请说明理由.
(2)当AB=DC 时,求证: 四边形AEFD 是矩形.
(1)解:BC=3AD. 理由如下:
∵ AD∥BC,AB∥DE,AF∥DC,
∴四边形ABED 和四边形AFCD 都是平行四边形.
∴ AD=BE,AD=FC.
又∵四边形AEFD 是平行四边形,
∴ AD=EF. ∴ AD=BE=EF=FC. ∴ BC=3AD.
感悟新知
(2)当AB=DC 时,求证:四边形AEFD 是矩形.
(2)证明:∵四边形ABED 和四边形AFCD 都是平行四边形,
∴ DE=AB,AF=DC.
又∵ AB=DC,∴ DE=AF.
又∵四边形AEFD 是平行四边形,
∴四边形AEFD 是矩形.
有一个角是直角的平行四边形是矩形.
定理1:对角线相等的平行四边形是矩形.
定理2:有三个角是直角的四边形是矩形.
运用定理进行计算和证明.
矩形的判定
定义
定理
课堂小结
$