内容正文:
1.3 矩形的性质与判定
第2课时 矩形的判定
北师版
九年级(上)
第一章 特殊平行四边形
1. 经历矩形判定定理的猜想与证明过程,理解并掌握
矩形的判定定理;(重点)
2. 能应用矩形的判定解决简单的证明题和计算题.(难点)
素养目标
问题1 矩形的定义是什么?
有一个角是直角的平行四边形叫做矩形.
问题2 矩形有哪些性质?
矩形
边:
角:
对角线:
对边平行且相等
四个角都是直角
对角线互相平分且相等
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探究点1:对角线相等的平行四边形是矩形
如图,是一个平行四边形活动框架,拉动一对不相邻的顶点时,平行四边形的形状会发生变化.
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新知探究
(1)随着∠α 的变化两条对角线的长度将发生怎样的变化?
(2)当两条对角线的长度相等时平行四边形有什么特征?由此你能得到一个怎样的猜想?
猜想:对角线相等的平行四边形是矩形.
探究点1:对角线相等的平行四边形是矩形
新知探究
证明:∵四边形 ABCD 是平行四边形,
∴ AB = DC,AB∥DC.
又∵ BC = BC, AC = DB,
∴ △ABC≌△DCB. ∴∠ABC = ∠DCB.
∵ AB∥CD,∴∠ABC + ∠DCB = 180°.
∴ ∠ABC = ∠DCB = ×180° = 90°.
∴ □ ABCD是矩形(矩形的定义).
【证一证】已知:如图,在□ ABCD中,AC,DB 是它的两条对角线,且 AC = DB. 求证:□ ABCD 是矩形.
A
B
C
D
探究点1:对角线相等的平行四边形是矩形
新知探究
矩形的判定定理1:
对角线相等的平行四边形是矩形.
几何语言描述:
在平行四边形 ABCD 中,
∵ AC = BD,
∴平行四边形 ABCD 是矩形.
A
D
C
B
探究点1:对角线相等的平行四边形是矩形
【归纳总结】
新知探究
理由 对角线相等的平行四边形是矩形.
【议一议】你有什么方法检查你家(或教室)刚安装的门框是不是矩形? 如果仅有一根较长的绳子,你怎样检查? 请说明检查方法的合理性,并与同伴交流.
1.先用绳子测量四边形的两对边是否相等,相等则是平行四边形.
2. 再用绳子测量对角线是否相等.
探究点1:对角线相等的平行四边形是矩形
新知探究
例1 如图,在 □ABCD 中,对角线 AC,BD 相交于点 O,且 OA = OD,∠OAD = 50°.求∠OAB 的度数.
A
B
C
D
O
解:∵四边形 ABCD 是平行四边形,
∴ OA = OC = AC,
OB = OD = BD.
又∵ OA = OD,
∴ AC = BD.
∴ 四边形 ABCD 是矩形.
∴∠BAD = 90°.
又∵∠OAD = 50°,
∴∠OAB = 40°.
探究点1: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
A
D
C
B
O
【练一练】
探究点1:对角线相等的平行四边形是矩形
新知探究
2. 如图,□ABCD 中,∠1 = ∠2,此时四边形 ABCD 是矩形吗?为什么?
A
B
C
D
O
1
2
解:四边形 ABCD 是矩形.
理由如下:
∵ 四边形 ABCD 是平行四边形,
∴ AO = CO,DO = BO.
又∵∠1 = ∠2,
∴ AO = BO.∴ AC = BD.
∴ □ABCD 是矩形.
探究点1:对角线相等的平行四边形是矩形
新知探究
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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
D
C
B
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。
探究点1:对角线相等的平行四边形是矩形
新知探究
A
D
C
B
O
∴▱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)。
∴BC = = = 。
∴S▱ABCD = AB·BC = 。
在Rt△ABC 中,由勾股定理,得
AB² + BC² = AC²,
探究点1:对角线相等的平行四边形是矩形
新知探究
想一想 至少有一个角是直角的四边形是矩形吗?
(1) 有一个角是直角的四边形是矩形吗?
(2) 有两个角是直角的四边形是矩形吗?
(3) 有三个角是直角的四边形是矩形吗?
不是矩形
不是矩形
矩形
探究点2:有三个角是直角的四边形是矩形
猜想:有三个角是直角的四边形是矩形.
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.
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
【证一证】
探究点2:有三个角是直角的四边形是矩形
新知探究
矩形的判定定理:
有三个角是直角的四边形是矩形.
几何语言描述:
在四边形 ABCD 中,
∵∠A =∠B =∠C = 90°,
∴ 四边形 ABCD 是矩形.
A
B
C
D
【知识要点】
探究点2:有三个角是直角的四边形是矩形
新知探究
思考 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了两次,就能得到矩形踏板.为什么?
有三个角是直角的四边形是矩形.
探究点2:有三个角是直角的四边形是矩形
新知探究
【练一练】3. 如图,□ ABCD 的四个内角的平分线分别相交于 E、F、G、H,求证:四边形 EFGH 为矩形.
证明:在□ ABCD 中,AD∥BC,
∴∠DAB +∠ABC = 180°.
∵ AE 与 BG 分别为∠DAB、
∠ABC 的平分线,
A
B
D
C
H
E
F
G
∴ 四边形 EFGH 为矩形.
同理可得∠FEH =∠EHG = 90°,
∴∠AFB = 90°.
∴∠GFE = 90°.
∴∠BAF +∠ABF = ∠DAB + ∠ABC = 90°.
探究点2:有三个角是直角的四边形是矩形
新知探究
有一个角是直角的平行四边形是矩形
对角线相等的平行四边形是矩形
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
判定定理
课堂小结
1. 如图,要使▱ABCD成为矩形,需添加的条件是
( C )
A. AB=BC
B. AC⊥BD
C. ∠ABC=90°
D. ∠1=∠2
C
当堂反馈
2. 判断(对的打“√”,错的打“×”):
(1)内角都相等的四边形是矩形.
(2)对角线相等的四边形是矩形.
(3)对角线互相平分且相等的四边形是矩形.
(4)一组邻角相等的平行四边形是矩形.
(5)对角互补的平行四边形是矩形.
√
×
√
√
√
当堂反馈
3. 如图,点O是菱形ABCD对角线的交点,
DE∥AC,CE∥BD,连接OE. 若AC=12,BD
=16,则OE的长为 .
10
当堂反馈
4. 如图,已知BA=AE=DC,AD=EC,
CE⊥AE,垂足为E.
(1)求证:△DCA≌△EAC;
(1)证明:在△DCA和△EAC中,
∴△DCA≌△EAC(SSS).
(1)证明:在△DCA和△EAC中,
∴△DCA≌△EAC(SSS).
(2)只需添加一个条件,即 ,
可使四边形ABCD为矩形.请说明理由.
AD=BC
当堂反馈
(2)解:理由如下:∵AB=DC,AD
=BC,
∴四边形ABCD是平行四边
形.∵CE⊥AE,
∴∠E=90°.
∵△DCA≌△EAC,∴∠D=∠E=
90°.
∴四边形ABCD为矩形(答案不唯一).
(2)解:理由如下:∵AB=DC,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形.
∵CE⊥AE,
∴∠E=90°.
∵△DCA≌△EAC,
∴∠D=∠E=90°.
∴四边形ABCD为矩形(答案不唯一).
当堂反馈
5. 如图,▱ABCD中,P是AB边上的一点(不与点
A,B重合),CP=CD,过点P作PQ⊥CP,交
AD于点Q,连接CQ.
(1)若CQ平分∠DCP,求证:四边形ABCD是矩
形;
(1)证明:∵PQ⊥CP,
∴∠CPQ=90°.
∵CQ平分∠DCP,
∴∠DCQ=∠PCQ.
当堂反馈
又∵CD=CP,CQ=CQ,
∴△DCQ≌△PCQ(SAS).
∴∠D=∠QPC=90°.
又∵四边形ABCD是平行四边形,
∴四边形ABCD是矩形.
当堂反馈
(2)在(1)的条件下,当AP=2,CB=4时,求CD
的长.
(2)解:∵CP=CD,
∴设CP=CD=x,则PB=x-2.
在Rt△BCP中,BP2+BC2=CP2,
∴(x-2)2+42=x2.∴x=5.∴CD=5.
(2)解:∵CP=CD,
∴设CP=CD=x,则PB=x-2.
在Rt△BCP中,BP2+BC2=CP2,
∴(x-2)2+42=x2.∴x=5.∴CD=5.
5. 如图,▱ABCD中,P是AB边上的一点(不与点
A,B重合),CP=CD,过点P作PQ⊥CP,交
AD于点Q,连接CQ.
当堂反馈
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