内容正文:
3.1 矩形的性质与判定
第一章 特殊平行四边形
北师大版九年级数学上册
学习&目标
1.探究并掌握矩形的性质定理.
2.会用矩形的性质定理解决相关问题.
情境&导入
回忆一下,什么是矩形,它有哪些性质?
矩形的定义
有一个角是直角的平行四边形叫作矩形.
回顾 & 思考
☞
矩形的性质
边 对边平行且相等.
角 对角相等,邻角互补,有一个内角为直角.
对角线 对角线互相平分.
对称性 既是轴对称图形(有两条对称轴),又是中心对称图形.
探索&交流
矩形的特殊性质
1—
思考 因为矩形是平行四边形,所以它具有平行四边形的所有性质,由于它有一个角为直角,它是否具有一般平行四边形不具有的一些特殊性质呢?
可以从边,角,对角线等方面来考虑.
探索&交流
活动1:准备素材:直尺、量角器、橡皮擦、课本、铅笔盒等.
(1)请同学们以小组为单位,测量身边的矩形(如书本,课桌,铅笔盒等)的四条边的长度、四个角的度数和对角线的长度及夹角度数,并记录测量结果.
探索&交流
A
B
C
D
O
AB AD AC BD ∠BAD ∠ADC ∠AOD ∠AOB
橡皮擦
课本
桌子
物体
测量
(实物)
(形象图)
(2)根据测量的结果,你有什么猜想?
猜想1 矩形的四个角都是直角.
猜想2 矩形的对角线相等.
你能证明吗?
探索&交流
已知:如图,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°;(2)AC = BD.
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°.
探索&交流
已知:如图,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°;(2)AC = BD.
(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.
探索&交流
矩形除了具有平行四边形所有性质,还具有的性质有:
矩形的四个角都是直角.
矩形的对角线相等.
归纳总结
几何语言描述:
在矩形ABCD中,对角线AC与DB相交于点O.
∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠DAB =90°,AC=DB.
A
B
C
D
O
探索&交流
矩形的性质
矩形的对边平行且相等.
角
对角线
边
矩形的对角线相等.
矩形的对角线互相平分.
矩形的四个角都是直角.
矩形的对角相等.
对称性
矩形是轴对称图形,也是中心对称图形.
探索&交流
做一做
A
B
C
D
O
如图,一张矩形纸片,画出两条对角线,沿着对角线AC剪去一半.
B
C
O
A
问题 Rt△ABC中,BO是一条怎样的线段?
它的长度与斜边AC有什么关系?
猜想:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
试给出数学证明.
探索&交流
证明:延长 BE 至 D,使 ED = BE,
连接 AD,CD.
∵AE = EC,BE = ED,
∴四边形 ABCD 是平行四边形.
∵∠ABC = 90°,
∴平行四边形 ABCD 是矩形.
∴ AC = BD.
如图,在 Rt△ABC 中,∠ABC = 90°,BE 是 AC 上的中线.
求证:BE = AC.
∴ BE = BD = AC.
E
C
B
A
D
定理:直角三角形斜边的中线等于斜边的一半.
例题&解析
例题欣赏
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例1.如图,在矩形 ABCD 中,两条对角线相交于点 O,∠AOD = 120°,AB = 2.5,求这个矩形对角线的长.
解:∵四边形 ABCD 是矩形,
∴ AC = BD(矩形的对角线相等)
OA = OC = AC,OB = OD = BD,
∴OA = OD。
∵∠AOD = 120°,
∴∠ODA =∠OAD = (180°-120°) = 30°。
∴BD = 2AB = 2×2.5 = 5.
例题&解析
例题欣赏
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例2.如图,在Rt△ABC 中,∠ACB=90°,D为 AB 的中点,AE∥CD,CE∥AB,试判断四边形 ADCE 的形状,并证明你的结论.
解:四边形 ADCE 是菱形,
证明:∵ AE∥CD,CE∥AB,
∴四边形 ADCE 为平行四边形.
又∵在Rt△ABC 中,∠ACB = 90°,
D 为 AB 中点,
∴ AD = CD . ∴四边形 ADCE 为菱形.
例题&解析
例题欣赏
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例3.证明:如果一个三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形.
证明:如图,在△ABC 中,AC边的中线 BD 等于 AC 的一半,则 AD = BD = DC,
∴∠1=∠A,∠2=∠C.
又∵∠1+∠A+∠2+∠C = 180°,
∴2(∠1+∠2)=180°,即∠ABC = 90°,
故△ABC 为直角三角形.
练习&巩固
1.若直角三角形的两条直角边分别5和12,则斜边上的中线长为 ( )
A.13 B.6 C.6.5 D.不能确定
C
练习&巩固
2.如图,△ABC中,E在AC上,且BE⊥AC.D为AB中点,若DE=5,AE=8,则BE的长为______.
6
练习&巩固
3.如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,P是AD上的动点,PE⊥AC,PF⊥BD于F,求PE+PF的值.
解:连接OP.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠DAB=90°,OA=OD=OC=OB,
∴S△AOD=S△DOC=S△AOB=S△BOC
= S矩形ABCD= ×6×8=12.
在Rt△BAD中,由勾股定理得BD=10,
∴AO=OD=5,
∵S△APO+S△DPO=S△AOD,
∴ AO·PE+ DO·PF=12,即5PE+5PF=24,
∴PE+PF= .
小结&反思
定义 一个角是直角的平行四边形叫作矩形
性质 对称性 矩形是轴对称图形
角 定理1:矩形的四个角都是直角
对角线 定理2:矩形的对角线相等
定理 直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
小结&反思
定义 一个角是直角的平行四边形叫作矩形
性质 对称性 矩形是轴对称图形
角 定理1:矩形的四个角都是直角
对角线 定理2:矩形的对角线相等
定理 直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
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