15.3 角的平分线(第2课时)教案 2026-2027学年沪科版八年级数学上册
2026-08-15
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摘要:
该教案聚焦角平分线的性质定理及其逆定理,通过复习作角平分线的方法及垂线与角平分线的联系,搭建旧知到新知的学习支架,梳理前后知识脉络。
以“猜想-证明-应用”为主线,通过探究活动培养推理意识,结合几何语言规范表达提升数学语言能力,如证明性质定理及逆定理、探究三角形内角平分线交点,既发展学生逻辑思维,又为教师提供结构化教学流程和实例,助力高效教学。
内容正文:
第十五章 轴对称图形与等腰三角形
3 角的平分线
第2课时
一、教学目标
1.经历探索过程,学会证明角的平分线的性质定理及其逆定理,进一步发展推理证明意识和能力.
2.能够利用角的平分线的性质定理及其逆定理证明相关结论,理解三角形三个内角的平分线相交于一点,这点到三角形三边的距离相等.
3.能应用这两个性质解决一些简单的实际问题,增强几何空间意识.
4.经历探索、猜想、证明的过程,进一步发展学生的推理证明意识和能力,感悟逻辑推理在现实生活中的应用价值 .
二、教学重难点
重点:会证明角的平分线的性质定理及其逆定理.
难点:角平分线的性质定理及其逆定理的综合运用.
三、教学过程设计
环节一:情境导入
【复习回顾】
教师活动:教师提出问题,引导学生回答,师生共同回顾、交流,适时做好总结.
问题1:作角平分线的方法有哪几种?
预设:(1)折纸法;(2)度量法;(3)尺规作图法.
问题2:(1)过直线上一点作已知直线的垂线就是作以已知点为顶点的平角的 .
(2)过直线外一点作已知直线的垂线就是作已知直线上一条线段的 .
预设:(1)角平分线;(2)垂直平分线
问题3:你能利用尺规作出角平分线吗?
预设:1. 以O为圆心,任意长为半径画弧分别交OA,OB于点M,N.
2.分别以点M,N为圆心,以大于MN长为半径,在角的内部画弧交于点P.
3.作射线OP,则OP为所要求作的∠AOB的平分线.
学生活动:学生思考并回答.
设计意图:回顾旧知识,通过回答问题,回顾作角平分线的有关知识,自然过渡到下一个环节.
环节二:探究新知
【思考】
教师重视学生的课堂参与,让学生在活动中自主探究以及与同伴交流,有条理的进行思考和表达思考的过程,获得分析问题和解决问题的能力.
提问:如图,OP是∠AOB的平分线,P是OP上的任一点,过点P分别作PC⊥OA,PD⊥OB,点C,D是垂足.你能猜想PC,PD长度间有什么关系吗?
教师活动:组织学生讨论,鼓励学生找出更多的方法.观察学生的讨论情况,了解存在的共性问题,引导学困小组解决问题.
猜想:角的平分线上的点到角的两边的距离相等.
追问:你能用三角形全等证明PC=PD吗?
下面我们给出上面“思考”中猜想结论的证明.
证明:∵OP平分∠AOB,(已知)
∴∠AOP=∠BOP.(角平分线定义)
又 ∵PC⊥OA,PD⊥OB,(已知)
∴∠PCO=∠PDO=90°.(垂直的定义)
在△PCO和△PDO中,
∵∠AOP=∠BOP,(已证)
∠PCO=∠PDO,(已证)
OP=OP,(公共边)
∴△PCO≌△PDO.(AAS)
∴PC=PD.
学生活动:学生思考并回答.
设计意图:培养学生独立思考能力并运用三角形全等的知识解决问题的能力.让学生体验得到角平分线的性质定理的过程.同时,培养学生严谨、有序的数学思维.
角平分线的性质定理:
角的平分线上的点到角的两边的距离相等.
几何语言:
∵ OP平分∠AOB,
PD ⊥OB,PC ⊥OA,
∴ PD=PC.
教师强调:推理的理由有三个,必须写完全,不能少了任何一个.
思考:交换角的平分线的性质中的已知和结论,你能得到什么结论,这个新结论正确吗?
角的平分线上的点到角两边的距离相等.
逆命题 角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上.
提问:这是真命题吗?
已知:如图,PD⊥OB,PC⊥OA,点D、C为垂足,PD=PC.
求证:点P在∠AOB的平分线上.
证明: ∵ PD⊥OB,PC⊥OA,(已知)
∴ ∠PDO=∠PCO=90°.(垂直定义)
在Rt△PDO和Rt△PCO中
∴ Rt△PDO≌Rt△PCO(HL).
∴ ∠ POD=∠POC. (全等三角形对应角相等)
∴点P在∠AOB的平分线上.(角平分线定义)
结论:角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上.
几何语言:
∵点P是∠AOB 内的一点,PD⊥OB于D,PC⊥OA于C,且PD=PC.
∴点P在∠AOB的平分线上,
即OP是∠AOB的平分线.
(角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上)
学生活动:学生思考,尝试证明.
设计意图:本环节是在前一部分知识的基础上衍生、演绎出新的结论.学生在教师的引导下进行思维过程的重新整理,进而很自然地阐述角平分线性质定理的逆定理,加深了对数形结合思想与转化思想的理解.
【做一做】
教师活动:参与学生的交流过程,巡视学生做题情况,及时总结,及时纠正.
1.已知:如图,△ABC中,AB=AC,AD是∠BAC的平分线,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为点E,F.判断下列结论是否正确:
(1)DE=DF ( )
(2)BD=CD. ( )
(3)AD上任一点到AB,AC的距离相等 . ( )
(4)AD上任一点到B,C的距离相等. ( )
答案:(1)√;(2)√;(3)√;(4)√.
2 .已知:如图,CD为Rt△ABC斜边AB上的高,∠BAC的平分线分别交CD,CB于点E,F,FG⊥AB,垂足为点G.求证:CE=FG.
【分析】先根据角平分线的性质得出CF=FG,由HL定理得出△ACF≌△AGF,故可得出∠AFC=∠AFG,再由平行线的性质得出∠AFG =∠CEF,故可得出∠CEF=∠AFC,由此可得出结论.
证明:∵AF是∠BAC的平分线,
∠ACB=90°,FG⊥AB,∴ CF=FG.
在Rt△ACF与Rt△AGF中,
∵AF=AF. CF=FG,
∴△ACF≌△AGF( HL )
∴∠AFC=∠AFG.
∵CD⊥AB,FG⊥AB,∴CD∥FG,
∴∠AFG=∠CEF,
∴∠CEF=∠AFC
∴CE=CF. ∴CE=FG.
学生活动:学生认真思考,回答问题
设计意图:通过学生快速看题培养学生的应变能力.综合运用知识,巩固本节课的重点知识.
【探究】
活动1: 分别画出下列三角形三个内角的平分线,你发现了什么?
教师活动:巡视学生作三角形角平分线的过程,引导学生发现问题并总结.
发现:三角形的三条角平分线相交于一点.
活动2: 分别过交点作三角形三边的垂线,用刻度尺量一量每组垂线段,你发现了什么?
教师活动:巡视学生作三角形三边垂线的过程,引导学生发现问题并总结.
发现:过交点作三角形三边的垂线段的长度相等.
追问:你能证明这个结论吗?
学生活动:画三角形角平分线,并交流做法.
设计意图:这个过程丰富了学生原有的知识体系,完善了学生的数学认知结构,为新知识的增长提供新的认知基础.同时,学生通过思考,对自己的总结有了一个重新审视的过程,这个过程为今后学生在数学上的发展将起到至关重要的作用.
环节三:应用新知
教师提出问题,学生先独立思考,解答.然后再在小组内交流探讨,如遇到有困难的学生适当点拨,最终教师展示答题过程.
【例】已知:如图,△ABC中, ∠B的平分线BE与∠C的平分线CF相交于点P.
求证:AP平分∠BAC.
【分析】先过点P分别作PM⊥BC,PN ⊥AC,PQ⊥AB,垂足分别为点 M,N,Q.根据角平分线上的点到角两边的距离相等求得PQ =PM,PN = PM,,然后再利用角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上,进而求得结论.
证明: 过点P分别作PM⊥BC,PN ⊥AC,PQ⊥AB,垂足分别为点 M,N,Q.
∵BE是 ∠B的平分线,点P在BE上,(已知)
∴PQ =PM.(角平分线上的点到角两边的距离相等)
同理,PN = PM.
∴PN = PQ.(等量代换)
∴AP 平分∠BAC.(角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上)
结论:三角形的三条内角平分线交于一点,这点到三角形三边距离相等.
学生活动:思考问题,尝试回答问题,明确例题的做法.
设计意图:通过对具体实例的分析,既让学生掌握做题技能,又能让学生通过证明加深对角平分线性质定理的认识及理解.并通过例题得出“三角形的三条内角平分线交于一点,这点到三角形三边距离相等”的结论.
环节四:课堂练习
教师活动:教师给出练习,随时观察学生完成情况并相应指导,最后给出答案,根据学生完成情况适当分析讲解.
1.到三角形三条边的距离都相等的点是这个三角形( )
A.三条中线的交点
B.三条高的交点
C.三条边的垂直平分线的交点
D. 三条角平分线的交点
答案:D.
2.如图在四边形ABDC中,∠B=∠D =90o,∠BAC与∠ACD的平分线交于点O,且点O在线段BD上,BD=4,则点O到边AC的距离( )
A.1 B.1.5 C.2 D.3
答案:C
3.如图,∠AOB=50o,CD⊥OA于D,CE⊥OB于E,且CD=CE,则∠OCD= .
答案:65 o.
4.如图,△ABC中,∠C=90°,BD平分∠ABC,CD=3 cm,则点D到AB的距离为 cm.
答案:3
5.如图,一所学校在公路的南侧,在河的西岸,学校到公路边与到河沿的距离相等,且与河上公路桥西首的点A 距离为 200 m.请在图上标出学校的位置,并说明理由.
【分析】根据题意作河与公路西南边夹角的平分线即可解决问题.
答案:作河与公路西南边夹角的平分线AC,并在AC上截取AB=1 cm.
理由:∵AC平分河与公路的夹角,
∴ 点B到公路与河的距离相等.
∵ l cm表示实际距离200 m. AB=1 cm,
∴ AB的实际距离为200 m.
∴点B处是学校的位置.
6.如图,△ABC中,AD 平分∠BAC,DE ⊥AB 于点E,DF ⊥AC于点F,BD = CD.
求证:∠B = ∠C.
【分析】由AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF ⊥AC,得出DE=DF.∠DEB=∠DFC=90o,由HL证得Rt△DEB≌Rt△DFC,得出∠B=∠C,即可得出结论.
证明:∵AD平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,∴DE=DF.∠DEB=∠DFC=90°.
在Rt△DEB与Rt△DFC中
∴Rt△DEB≌Rt△DFC. ( HL )
∴∠B=∠C.
学生活动:自主完成练习,然后集体交流评价.
设计意图:设置一些难度较低但概念性较强、能考查角平分线性质定理及其逆定理的基础练习,不仅对学生所学新知起到检测作用,有利于知识的掌握与理解,还有利于学生获得成功的体验,激发更佳的学习状态.
环节五:总结归纳
学生活动:学生尝试归纳总结本节所学内容及收获.
设计意图:回顾知识点形成知识体系,养成回顾梳理知识的习惯.
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