内容正文:
15.3.1 第1课时 等腰三角形的性质 教学设计
课题
15.3 轴对称(15.3.1 第1课时:等腰三角形的性质)
学科
数学
年级
八年级
教材版本
人教版(2024)
课时
第1课时
课型
新授课
教学目标
1. 探索并证明等腰三角形的性质;2. 运用等腰三角形的性质证明两个角相等或两条线段相等;3. 体会轴对称在研究几何问题中的作用。
教学重点
理解和掌握等腰三角形的性质。
教学难点
等腰三角形性质证明中辅助线的添加和对“三线合一”的理解。
教学方法
情境导入、动手操作、讲练结合
教学准备
多媒体课件、长方形纸、剪刀
课后练习
完成教材 P84 习题 15.3 第 1,2,3 题;对应课时练习。
板书设计
见“板书设计”部分
教学过程
教学环节
教学内容与教师活动
学生活动
设计意图
一、新课导入
一、新课导入
情境导入:观察一组含有等腰三角形的生活图片(如图),这些图片有哪些共同点?再想一想:将一把等腰三角尺和一个铅锤按图放置,就能检查一根横梁是否水平,你知道为什么吗?
归纳导入:把一张长方形的纸按图中虚线对折,并剪去阴影部分,再把它展开(如图①),得到的 △ABC 有什么特点?你能画出具有这种特点的三角形吗?
学生动手操作,从剪出的图形观察 △ABC 的特点,可以发现 AB AC;有两边相等的三角形是 ,相等的两边叫作 ,另一边叫作 ,两腰的夹角叫作 ,底边和腰的夹角叫作 (如图②)。
师生活动:学生观察图片、动手剪纸并折出对称轴,发现“两腰相等”的本质;教师借助测平仪的疑问制造悬念,引导学生带着问题进入新课,并结合图②规范等腰三角形的要素名称。
从生活图片中抽象出等腰三角形的共同特征;通过折纸剪纸操作认识等腰三角形及其各要素名称。
以生活情境与动手操作双线导入,让“轴对称”的直观感受先行,为性质的探索与证明埋下伏笔。
二、探究新知
二、探究新知
探究(教材 P78):把问题 1 中剪下的 △ABC 沿折痕 AD 对折,找出其中重合的线段和角,你能填好下表吗?
重合的线段:AB=AC,BD=CD,AD=AD;
重合的角:∠B=∠C,∠BAD=∠CAD,∠ADB=∠ADC。
提出问题:(1) △ABC 是什么特殊三角形?为什么?(2) △ABC 是不是轴对称图形?对称轴是什么?(3) 图中有哪些相等的角?有哪些相等的线段?(4) 等腰三角形 ABC 除两腰相等外,角有什么性质?(5) 在等腰三角形 ABC 中,AD 有几种角色?各是什么?(6) 等腰三角形具有哪些性质?
证明性质 1(等边对等角):作底边 BC 的中线 AD。在 △ABD 和 △ACD 中,AB=AC,BD=CD,AD=AD,∴ △ABD≌△ACD(SSS),∴ ∠B=∠C。
证明性质 2(三线合一):由 △ABD≌△ACD 还可得 ∠BAD=∠CAD,∠ADB=∠ADC=90°,即等腰三角形底边上的中线、高及顶角平分线互相重合。
知识归纳:1. 等腰三角形的两个 相等(简写成“等边对 ”);
2. 等腰三角形 、 及 重合(简写成“ ”)。
参考答案:底角;等角;底边上的中线;高;顶角平分线;三线合一。
师生活动:学生对折剪纸找出重合的线段与角并填表,猜想性质;教师引导用全等证明猜想,师生共同把性质翻译成符号语言,体会“操作—猜想—证明”的研究路径。
经历“对折—猜想—证明”的过程,掌握等边对等角与三线合一,并能用符号语言表述。
由轴对称操作自然生成猜想,再以全等证明落实推理,突破辅助线添加与“三线合一”理解的难点。
三、例题精析
三、例题精析
例1(教材 P79 例1)如图,在 △ABC 中,AB=AC,点 D 在 AC 上,且 BD=BC=AD。求 △ABC 各角的度数。
解:∵ AB=AC,BD=BC=AD,∴ ∠ABC=∠C=∠BDC,∠A=∠ABD(等边对等角)。设 ∠A=x,则 ∠BDC=∠A+∠ABD=2x,从而 ∠ABC=∠C=∠BDC=2x。于是在 △ABC 中,有 ∠A+∠ABC+∠C=x+2x+2x=180°,解得 x=36°。所以,在 △ABC 中,∠A=36°,∠ABC=∠C=72°。
例2 如图,在 △ABC 中,AB=AC,点 D 是 BC 的中点,点 E 在 AD 上。求证:BE=CE。
证明:∵ AB=AC,点 D 是 BC 的中点,∴ AD⊥BC,∴ AD 是 BC 的垂直平分线。又 ∵ 点 E 在 AD 上,∴ BE=CE。
例3 如图,在 △ABC 中,AB=AC,点 E 在 CA 的延长线上,且 ∠AEF=∠AFE。试问直线 EF 和 BC 有何位置关系?并说明理由。
解:EF⊥BC。理由如下:过点 A 作 AD⊥BC 于点 D。∵ AB=AC,AD⊥BC,∴ ∠BAD=。∵ ∠BAC=∠AEF+∠AFE,∠AEF=∠AFE,∴ ∠AFE==∠BAD,∴ EF∥AD。又 ∵ AD⊥BC,∴ EF⊥BC。
师生活动:例1 引导学生从多组等边关系中理出多对等角,设未知数列方程求角;例2 突出“三线合一”得到垂直平分线的转化;例3 引导学生作底边上的高构造“顶角的一半”的基本图形,体会平行线与垂直的传递。
能从复杂图形中识别多组“等边对等角”关系,能用三线合一与方程思想求角、证线段。
例题按“设元求角—垂直平分线转化—构造基本图形”递进,渗透几何问题代数化的建模思想。
四、当堂练习
四、当堂练习
1. 完成教材 P79~80 练习第 1,2,3 题。
2. 一个等腰三角形的一边长为 2 cm,另一边长为 5 cm,那么这个等腰三角形的周长是
A. 9 cm B. 12 cm C. 9 cm 或 12 cm D. 以上都不对
答案:B。(若腰为 2,则 2+2<5 不能构成三角形;故腰为 5、底为 2,周长=5+5+2=12 cm。)
3. 等腰三角形的底边长为 8 cm,一腰上的中线把这个三角形分成周长差为 2 cm 的两部分,则腰长为多少?
答案:6 cm 或 10 cm。(设腰为 x,由中线分得两部分周长之差即 |x−8|=2,解得 x=6 或 x=10,且 6+6>8,10+10>8 均成立。)
4. 如图,在 △ABC 中,AB=AC,点 D 在 CA 的延长线上,DE⊥BC 于点 E,∠BAC=100°,则 ∠D 等于
A. 40° B. 50° C. 60° D. 80°
答案:B。(∠B=∠C=(180°−100°)÷2=40°,在 Rt△DEC 中,∠D=90°−∠C=50°。)
5. 等腰三角形的一个角是 30°,则这个等腰三角形的底角为
A. 75° B. 30° C. 75° 或 30° D. 不能确定
答案:C。(30° 可能是底角,也可能是顶角;若为顶角,则底角=(180°−30°)÷2=75°。)
6. 等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为 30°,则这个等腰三角形的顶角为多少?
答案:60° 或 120°。(顶角为锐角时,高在形内,顶角=90°−30°=60°;顶角为钝角时,高在形外,顶角=90°+30°=120°。)
7. 如图,已知 AB=AC,BD⊥AC 于点 D。求证:∠BAD=2∠DBC。
证明:过点 A 作 AE⊥BC 于点 E。∵ AB=AC,AE⊥BC,∴ ∠BAD=2∠2(三线合一)。∵ BD⊥AC 于点 D,∴ ∠BDC=90°,∴ ∠2+∠C=∠C+∠DBC=90°,∴ ∠DBC=∠2,∴ ∠BAD=2∠DBC。
8. 如图,在 △ABC 中,AB=AC,∠A=30°,AB 的垂直平分线 l 交 AC 于点 D,则 ∠CBD 的度数为
A. 30° B. 45° C. 50° D. 75°
答案:B。(∠B=(180°−30°)÷2=75°;l 垂直平分 AB,∴ AD=BD,∴ ∠ABD=∠A=30°,∴ ∠CBD=75°−30°=45°。)
9. 如图,在 △ABC 中,点 D 在边 BC 上,BD=AD=AC,E 为 CD 的中点。若 ∠CAE=16°,则 ∠B 为多少?
答案:37°。(AD=AC,AE 是底边 CD 上的中线,由三线合一知 ∠DAC=2∠CAE=32°,∴ ∠C=(180°−32°)÷2=74°。∵ BD=AD,∴ ∠B=∠BAD,∠ADC 是 △ABD 的外角,∴ ∠ADC=2∠B=74°,∴ ∠B=37°。)
10. 已知等腰三角形的一个外角为 130°,则它的顶角的度数为多少?
答案:50° 或 80°。(与外角相邻的内角为 50°:若 50° 是顶角,顶角为 50°;若 50° 是底角,则顶角=180°−2×50°=80°。)
师生活动:限时独立完成,小组核对答案;教师讲评第 2 题三边关系的隐含制约、第 5、6、10 题的分类讨论意识、第 7、9 题“三线合一”与外角定理的联动。
能运用等边对等角与三线合一进行角度计算与证明,形成分类讨论与设元方程的解题意识。
练习覆盖“三边关系—分类讨论—构造基本图形—方程求角”四个层次,培养全面、周到思考问题的习惯。
五、课堂小结
布置作业
五、课堂小结,布置作业
教师与学生一起回顾本节课所学的主要内容,梳理并完善知识结构。
师问:1. 等腰三角形有哪两条性质?各有什么简写说法?
2. 用性质证题时,如何选择“三线”中的哪一条作辅助线?
布置作业:完成教材 P84 习题 15.3 第 1,2,3 题;对应课时练习。
回顾“操作—猜想—证明—应用”的知识主线;课后独立完成习题。
梳理本课知识框架,强化“等边对等角”与“三线合一”的使用前提;作业巩固运用。
板书设计
15.3 轴对称(15.3.1 第1课时:等腰三角形的性质)
一、性质 1(等边对等角):在 △ABC 中,AB=AC → ∠B=∠C
二、性质 2(三线合一):AB=AC,底边上的中线、高、顶角平分线互相重合
三、等腰三角形是轴对称图形,底边上的中线(顶角平分线、底边上的高)所在直线是它的对称轴
学生板演区
教学反思
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