内容正文:
15.1.2线段的垂直平分线
第一课时 线段垂直平分线的判定与性质
第十五章
轴对称
人教版(新教材)·八年级上册
学 习 目 标
1
2
3
1. 理解并掌握线段垂直平分线的性质定理与判定定理,能正确用几何符号语言表述两者;
2. 能运用性质定理进行线段相等的转化,解决线段相等的证明与三角形周长的计算问题;
3. 了解原命题、逆命题、互逆命题与互逆定理的含义,能说出一个简单命题的逆命题,并举例判断其是否成立。
1. 经历“情境观察—操作猜想—逻辑证明—符号表征—应用迁移”的完整探究过程,体会从特殊到一般、由具体到抽象的研究方法;
2. 通过与角平分线的性质、判定进行类比,体会互逆命题的结构,初步学会“交换题设与结论构造新命题”的逆向思维方法。
1. 从“瓷片复原”等真实情境中感受轴对称的应用价值与数学美,激发探究兴趣;
2. 在“猜想必须经过证明”“逆命题不一定成立”的学习体验中养成严谨求实的科学态度;
教学重难点
重点
难点
线段垂直平分线的性质定理与判定定理的探究、证明及初步应用;性质与判定的文字语言与几何符号语言的规范表述。
1.性质与判定的区别与正确选用(题设与结论的互换);
2.判定一条直线是线段的垂直平分线时需要“两个点、两组线段相等”这一关键;
3.原命题与逆命题的辨析以及逆命题真假的判断。
情景导入
《瓷片中的中垂线秘密》
新知探究
探究 如图,直线垂直平分线段,点, , ,…在上,分别比较点, , ,…与点的距离和这些点与点的距离,你有什么发现?
猜想:
线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等.
探究一、垂直平分线的性质
新知探究
已知:如图,直线垂直且平分线段,垂足是. 是上的任意一点.
求证:.
证明 ∵,
∴,.
在和中
∴≌().
∴.
探究一、垂直平分线的性质
新知探究
线段垂直平分线性质:
线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等.
几何语言:
∵直线垂直且平分线段,在直线上
(或, ),
∴
探究一、垂直平分线的性质
新知探究
探究一应用
1.如图所示,在中,边的垂直平分线分别交于点,交于点,
的周长为,且,则=______。
(2)若,,则的周长_________.
2.如图,的垂直平分线交于,
(1)若的周长为,则=_____
(2)若,则=_____,=______.
新知探究
探究一、应用
3.如图,在中,,C的角平分线交于点,如果垂直平分,则=_______.
4.如图,中,为的中垂线,为的角平分线.若,则= .
5.如图,在中,,分别是边、的垂直平分线,,则= .
A
B
C
D
E
新知探究
反过来,如果,那么点是否在线段的垂直平分线上?
结论:点在线段的垂直平分线上.
已知:如图,.
求证:点在线段的垂直平分线上.
法一、证明取的中点,连接
∵是,∴
∵,∴
在和中,∴≌().
∴
∵∴
∵是,
∴是的垂直平分线,即点在线段的垂直平分线上
探究二、垂直平分线的判定
新知探究
已知:如图,.
求证:点在线段的垂直平分线上.
法二、过点作于点,
∴.
在和中,
∴≌().
∴,
∴垂直平分,即点在线段的垂直平分线上.
探究二、垂直平分线的判定
新知探究
线段垂直平分线的判定:
到线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.
几何符号表示为:
∵,
∴点在的垂直平分线上.
探究二、垂直平分线的判定
新知探究
1.如图,判断下列各结论的正误:
(1)若,则垂直平分. ( )
(2)若,则点在线段的垂直平分线上( ) (3)若,,则垂直平分. ( )
探究二、应用
√
√
方法总结:线段垂直平分线的判定方法:
(1)由点P到线段AB两端的距离相等,得出点P在线段AB的垂直平分线上;
(2)由点O到线段AB两端的距离相等,得出点O在线段AB的垂直平分线上;
(3)由两点确定一条直线,得出直线OP是线段AB的垂直平分线.
简而言之,若两个点在线段的垂直平分线上,则经过这两点的直线是线段的垂直平分线.证明某条直线是垂直平分线需要两组线段相等
2.如图,,,点在直线上.
求证:.
证明:∵,,
∴直线是线段的垂直平分线.
∵点在直线上,
∴.
新知探究
探究二、应用
新知探究
探究三、原命题与逆命题
分析上面关于线段的垂直平分线的两个命题,它们的题设和结论有什么关系?
线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等.
到线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.
题设
题设
结论
结论
这两个命题的题设、结论正好相反.
我们把具有这种关系的两个命题叫作互逆命题,如果把其中一个叫作原命题,那么另一个叫作它的逆命题.
新知探究
探究三、原命题与逆命题
问:你还学习过其他具有类似关系的命题吗?
角平分线上的点到角两边的距离相等;
角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上
问:如果原命题成立,那么它的逆命题也成立吗?(可举例说明)
原命题:两直线平行,同位角相等(成立)
逆命题:同位角相等,两直线平行(成立)
原命题:对顶角相等 (成立)
逆命题:相等的角是对顶角 (不成立)
如果一个定理的逆命题经过证明是真命题,那么它也是一个定理,这两个定理叫作互逆定理,其中一个定理叫作另一个定理的逆定理.
新知探究
探究三、应用
1.下列定理中,没有逆定理的是( )
A.两直线平行,内错角相等
B.直角三角形两锐角互余
C.对顶角相等
D.同位角相等,两直线平行
2.下列命题中,其逆命题不成立的是( )
A.两条直线平行,同位角相等
B.全等三角形的对应边相等
C.若a=b,则a²=b²
D.线段的垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等
C
C
典例分析
例1.如图,已知比长,的垂直平分线交于,交于,的周长是,求和的长。
解:的垂直平分线交于点,
∴,
∵的周长是,
∴,即,
则
解得,,.
规律与方法:
利用线段的垂直平分线的性质求三角形周长的方法:
(1)将封闭的三角形在某个顶点处“剪”开;
(2)利用线段垂直平分线的性质转化其中一条边的位置,使其与另一边拼接在一起;
(3)将三角形的周长转化为两条线段的和
典例分析
例2.如图,在中,边,的垂直平分线相交于点,连接,,.
(1)求证.
(2)点是否也在边的垂直平分线上?请说明理由.
证明(1):∵点在,的垂直平分线上,
∴,.
∴.
解(2):点也在边的垂直平分线上.
理由如下:由(1),得.
∴点在边的垂直平分线上.
典例分析
例3.说出下列命题的逆命题,这些逆命题成立吗?
(1)两条直线平行,内错角相等;
(2)如果两个实数相等,那么它们的绝对值相等;
(3)全等三角形的对应角相等;
解(1)逆命题:内错角相等,两直线平行,成立;
(2)逆命题:如果两个实数的绝对值相等,那么这两个实数相等,不成立;
(3)逆命题:三个角对应相等的三角形全等,不成立;
1.如图,在中,,是的垂直平分线,连接,,求的度数
解:∵是的垂直平分线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴.
变式训练
2.如图,,的垂直平分线交于点D.
(1)若,求的度数;
解(1):∵,
∴,
∵,
∴,
∵的垂直平分线交于点D,
∴,
∴,
∴;
变式训练
2.如图,,的垂直平分线交于点D.
(2)若,,求的周长.
解(2):∵,,,
∴.
∵,
∴
,
即的周长为.
变式训练
3.如图,是的角平分线,分别是和的高,连接交于点.
(1)求证:垂直平分.
证明(1):是的角平分线,
,
,分别是和的高,
,
,
∴,
,,
、D都在线段的垂直平分线上,
垂直平分
变式训练
(2)若,求证:.
证明(2):∵平分,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
变式训练
知 识 梳 理
课堂小结
线段的垂直平分线
性质
判定
原命题和逆命题
线段垂直平分线上的点与这条线段两个端点的距离相等
∵直线垂直且平分线段,在直线上
(或, ),
∴
到线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.
∵,
∴点在的垂直平分线上.
课堂练习
1.下列命题的逆命题是真命题的是( )
A.对顶角相等
B.全等三角形的面积相等
C.如果,那么
D.线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等
2.如图,四边形中,垂直平分,垂足为,下列结论不一定成立的是( )
A. B.平分 C. D. ≌
课堂练习
3.如图,的边的垂直平分线交于点,连接.若,,则= .
4.如图,在中,,,线段的垂直平分线交于点,交于点,则= .
课堂练习
5. 如图,在中,所在直线是的垂直平分线,交于点,交于点,连接. 若的周长为,的周长为,求的长.
解:∵垂直平分,∴,.
∵的周长为,
∴.
又的周长为,
∴.
∴.
课堂练习
6.如图,在中,的垂直平分线分别交,于点,,的垂直平分线分别交,于点,
(1)若,求的周长.
解(1)∵,分别垂直平分,,
∴,.
∴的周长为
.
课堂练习
6.如图,在中,的垂直平分线分别交,于点,,的垂直平分线分别交,于点,
(2)设直线,相交于点,连接,.
①试判断点是否在的垂直平分线上,并说明理由;
②若,则的度数为 .
解(2):①点在的垂直平分线上.理由如下:
如图,连接. ∵,分别垂直平分,,
∴,. ∴.
∴点在的垂直平分线上.
布置作业
必做:教材P67练习1、2、3
谢谢聆听
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