内容正文:
14.2 三角形全等的判定(第五课时 HL)(教学设计)
项目
内容
项目
内容
年级
八年级
学科
数学
课题
14.2 三角形全等的判定(第五课时 HL)
课时
第1课时
教材
人教版八年级数学上册第十四章
课型
新授课
授课教师
______
授课班级
______
一、教材分析
判定方法学到这节课已经是第五条,也是最后一条,而且是最特殊的一条——它只对直角三角形有效。斜边和一条直角边分别相等,两个直角三角形就全等。放在一般的三角形里,"两边和其中一边的对角"是定不出全等的,可一旦把范围缩到直角三角形,直角那个"对角"恰好被钉死了,事情就起了变化。
这节课在整章里的位置是收口。五条判定凑齐了,学生的任务从"学一条用一条"变成"面对一个图形,自己挑哪条顺手"。所以这节课的例题综合性明显上去了,一道题里常常要先用 HL 证一次,再借全等的结论去推线段、推角度,甚至再证第二次全等。
另外要特别当心一件事:HL 是"斜边、直角边"的缩写,字母 H 指的是斜边(hypotenuse)。学生最容易犯的错就是把它当成一般的"边边角"到处乱套,或者忘了交代"这是两个直角三角形"。这个前提条件,得从第一道例题起就咬死。
二、学情分析
学生手里已经有四条判定,套路基本摸熟,书写也比三节课前强多了。这节课的新东西不多,但有两处坑我提前想到了。一个是把 HL 和一般的"边边角"混为一谈——学生记住了"两条边加一个角",至于那个角是不是直角、是不是对边,一紧张就顾不上了。另一个是"在Rt△×××和Rt△×××中"这个说法,好学生也常写成普通的"在△×××和△×××中",直角三角形的身份没交代,HL 用得就没根。
好在这节课有动手环节。让学生拿尺规照着"斜边一条、直角边一条"去画直角三角形,画出来一比,只有一种结果,HL 的道理不用讲就明白了。这种先画后证的路子,前面几节课一直这么走,学生已经习惯了。
三、教学目标
1.理解并掌握判定两个直角三角形全等的"斜边、直角边"(HL)定理,能准确表述定理内容,明确它仅适用于直角三角形。
2.能综合运用 SSS、SAS、ASA、AAS 和 HL 五种判定方法判定三角形全等,并规范书写证明过程;经历"尺规作图—观察猜想—逻辑推理—证明应用"的探究过程,体会由特殊到一般、由直观到推理的思想方法。
3.能运用 HL 定理解决与直角三角形全等相关的简单计算与证明问题,在推理论证中感受数学的严谨性。
四、教学重点与难点
教学重点:运用"斜边、直角边"(HL)判定两个直角三角形全等。
教学难点:1.准确理解 HL 判定仅适用于直角三角形,并能与其他判定方法正确区分;2.在复杂图形中灵活选择判定方法,合理转化条件;3.规范、完整地书写直角三角形全等的证明过程。
五、教学准备
直尺、三角尺、圆规、量角器;多媒体课件(含情境视频《建筑中的秘密》)。
六、教学过程
(一)情境导入(约5分钟)
【教师活动】 播放短视频《建筑中的秘密》,看工地上怎么用三角形框架把架子撑稳。看完我问学生:视频里那些三角形的架子,工人师傅凭什么保证每一个都一样规格?
然后让学生动手画一画:一个直角三角形,斜边定了,一条直角边也定了,这样的直角三角形你能画出几种?动手画完再回来回答。
【学生活动】 看视频,动手画图,汇报自己画出的结果,发现满足条件的直角三角形只有一种,产生"是不是也能这样判定全等"的猜想。
【设计意图】 用工地上的真事儿起头,把"规格统一"这件事跟全等挂上钩;动手画图环节让学生自己撞出结论,比老师直接给定理印象深。
(二)新知探究(约15分钟)
如图△ABC,请利用尺规作图,画出一个△A'B'C',满足∠C'=∠C=90°,A'B'=AB,B'C'=BC.
【教师活动】 让学生先画直角,再量斜边、再量直角边,三步画完跟同桌的图比一比。比完追问:条件只给了一条斜边、一条直角边,加上直角本身,为什么画出来的三角形只有一种?一般的三角形里这样给条件行不行?——把"边边角"的反例再翻出来对照一次,学生立刻明白 HL 特殊在哪儿。
判定直角三角形全等的方法
斜边和一直角边分别相等的两个直角三角形全等.(简写成"斜边、直角边"或"HL")
几何语言:在Rt△ABC和Rt△A'B'C'中,AB=A'B',BC=B'C'
∴Rt△ABC≌Rt△A'B'C'(HL).
【易错提醒】 两件事必须咬死:一是写几何语言时三角形前面要带"Rt",先把"这是直角三角形"交代清楚,HL 才有资格用;二是 HL 里的角是直角,不用单独写条件,但直角三角形这个前提不能省。我会当场写一个不带 Rt 的错误示范让学生改。
【学生活动】 动手用尺规作图,比较所画三角形;记录 HL 的内容与几何语言,明确书写规范。
(三)典例分析(约12分钟)
例1 如图,AB⊥AC,DC⊥AC,要使△ABC≌△CDA,现已有条件__AC=AC____和__∠BAC=∠DCA______,还需要添加什么条件(最直接的)才能保证结论成立?
(1)AB=CD(SAS);
(2)__BC=DA____(HL);
(3)__∠B=∠D______(AAS);
(4)__∠BCA=∠DAC____(ASA).
【讲解思路】 这道题是五条判定的"总复习"——一个图形,四条路都能走通。我先让学生把已有的条件列出来:公共边 AC,加上两组垂直带来的直角。然后一问一问地过:走 SAS 缺什么?走 HL 缺什么?走 AAS、ASA 又缺什么?四问下来,学生对"已知什么、还缺什么"的感觉就出来了。这题讲透了,后面挑判定方法就有谱。
例2 如图,AC⊥BC,AD⊥BD,AD=BC,AD,BC交于点O.求证:AC=BD.
证明:∵AC⊥BC,AD⊥BD,
∴∠C=∠D=90°.
在Rt△ABD和Rt△BAC中,AB=AB,AD=BC
∴Rt△ABD≌Rt△BAC(HL).
∴AC=BD.
【易错提醒】 这题的斜边是公共边 AB,学生得自己看出来。公共边在直角三角形里常常就是斜边,这一层要提醒。另外,题里给的两个垂直条件先各自翻成 90°,写全等时才顺手。
例3 如图,∠BAC=90°,AB=AC,点D在AC上,点E在BA的延长线上,BD=CE.求证:BD⊥CE.
证明:∵∠BAC=90°,
∴△ABD与△ACE都是直角三角形.
在Rt△ABD和Rt△ACE中,BD=CE,AB=AC
∴Rt△ABD≌Rt△ACE(HL).
∴∠ADB=∠E.
∵∠EBF+∠ADB=90°,
∴∠EBF+∠E=90°.
∴∠BFE=90°,即BD⊥CE.
【讲解思路】 这道题两步走:先靠 HL 证全等,把∠ADB 搬到∠E 的位置上;再用直角三角形两个锐角互余,凑出 ∠BFE=90°。第一步用 HL,第二步是余角的事,两件事接力才够到垂直。学生容易在第二步卡住,我会让他们先在图上把要证的 90° 标出来,再倒着看它由哪两个角拼成。
例4 如图,已知AD,AF分别是两个钝角△ABC和△ABE的高,如果AD=AF,AC=AE.
求证:(1)BD=BF (2)BC=BE
证明(1):∵AD,AF分别是两个钝角△ABC和△ABE的高,
∴∠D=∠F=90°,
在Rt△ABD和Rt△ABF中,AB=AB,AD=AF,
∴Rt△ABD≌Rt△ABF(HL),
∴BD=BF;
(2)证明:在Rt△ADC和Rt△AFE中,AC=AE,AD=AF,
∴Rt△ADC≌Rt△AFE(HL),
∴CD=EF,
由(1)得BD=BF,
∴BD−CD=BF−EF,
即BC=BE.
【讲解思路】 一道题证两次全等,第一次证出 BD=BF,第二次证出 CD=EF,最后做减法把 BC=BE 拼出来。我要让学生注意两点:一是钝角三角形的高在形外,图要能看懂;二是第二次全等用的还是公共斜边 AB 换成 AC=AE 这条路子,两段全等各自管一段线段。做完让学生回头数一数:这道题一共用了几次 HL?
【学生活动】 先独立完成例1的填空并说明每条路用的判定;再跟着分析例2、例3,独立书写例4,小组内互查"Rt"和判定依据写没写。
(四)变式训练(约10分钟)
1.如图,AB=CD,BF⊥AC,DE⊥AC,AE=CF.那么BD平分EF吗?证明你的结论.
证明:结论:BD平分EF,理由如下:
∵BF⊥AC,DE⊥AC,
∴∠AFB=∠DEC=∠BFG=∠DEG=90°.
∵AF=AE−EF,CE=CF−EF,AE=CF,
∴AF=CE.
在Rt△AFB和Rt△CED中,AB=CD,AF=CE
∴Rt△AFB≌Rt△CED(HL),∴BF=DE.
在△BGF和△DGE中,∠BFG=∠DEG,∠BGF=∠DGE,BF=DE
∴△BGF≌△DGE(AAS),∴FG=EG.
2.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC,D为BC上一点,且DE⊥AB于点E,DE=CD,AB=8 cm,求△DEB的周长.
解:∵DE⊥AB,∠C=90°,
∴∠C=∠DEA=90°,
在Rt△ACD和Rt△AED中,CD=DE,AD=AD,
∴Rt△ACD≌Rt△AED(HL),
∴AC=AE,
∵AC=BC,
∴AE=BC,
∴△BDE的周长=BE+DE+BD=BE+CD+BD
=BE+BC=BE+AE=AB.
∵AB=8 cm
∴△BDE的周长是8 cm
3.如图,∠C=90°,AC=20,BC=10,AX⊥AC,点P和点Q同时从点A出发,分别在线段AC和射线AX上运动,且AB=PQ,当AP为何值时,以点A,P,Q为顶点的三角形与△ABC全等.
解:∵AX⊥AC,∴∠PAQ=90°,即∠C=∠PAQ=90°
分两种情况:
当AP=BC=10时,在Rt△ABC和Rt△QPA中,AB=QP,BC=AP
∴Rt△ABC≌Rt△QPA(HL);
当AP=CA=20时,在Rt△ABC和Rt△PQA中,AB=PQ,AC=AP
∴Rt△ABC≌Rt△PQA(HL),
综上所述:当点P运动到AP=10或20时,△ABC与△APQ全等
【讲解思路】 三道题把 HL 的用法铺开:第1题靠线段的差凑出 AF=CE,再用 HL;第2题更妙,周长算不出来不要紧,把三段线段一路"换"过去,最后全换成 AB,这类"换线段"的功夫前面练过,这里再巩固一次;第3题是动点问题,要分两种情况讨论,谁当斜边、谁当直角边,画图摆清楚再下结论。分类讨论这一步千万别漏,漏一种就少一个答案。
【学生活动】 独立完成变式1、2,小组讨论变式3的两种情况,派代表汇报,全班订正。
(五)当堂检测(约7分钟)
1.下列命题中,正确的有(C)
①两直角边对应相等的两个直角三角形全等;
②两锐角对应相等的两个直角三角形全等;
③斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等;
④一锐角和斜边对应相等的两个直角三角形全等.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.如图,已知AB=CD,AE⊥BD于点E,CF⊥BD于点F,AE=CF,则图中的全等三角形有_3对____
3.如图,AD是△ABC的BC边上的高,补充下列一个条件后,能判定△ADB≌△ADC的有__①②③④_____
①D是BC的中点;②AB=AC;③AD是∠BAC的平分线;④∠B=∠C.
4.如图,已知∠C=∠F=90°,AC=DF,AE=DB,BC与EF交于点O.
(1)求证:Rt△ABC≌Rt△DEF;
(2)若∠A=51°,求∠BOF的度数.
证明(1):∵AE=DB,
∴AE+EB=DB+EB,即AB=DE.
在Rt△ABC和Rt△DEF中,AC=DF,AB=DE
∴Rt△ABC≌Rt△DEF(HL).
(2)∵∠C=90°,∠A=51°,
∴∠ABC=∠C−∠A=90°−51°=39°.
由(1)知Rt△ABC≌Rt△DEF,
∴∠ABC=∠DEF.
∴∠DEF=39°.
∴∠BOF=∠ABC+∠BEF=39°+39°=78°.
5.如图,AB=AC,直线l过点A,BM⊥直线l,CN⊥直线l,垂足分别为M,N,且BM=AN.求证:
(1)△AMB≌△CNA;
(2)∠BAC=90°.
证明:(1)∵BM⊥直线l,CN⊥直线l,
∴∠AMB=∠CNA=90°.
在Rt△AMB和Rt△CNA中,AB=CA,BM=AN
∴Rt△AMB≌Rt△CNA(HL).
(2)由(1)得Rt△AMB≌Rt△CNA,
∴∠BAM=∠ACN.
∵∠CAN+∠ACN=90°,
∴∠CAN+∠BAM=90°.
∴∠BAC=180°−90°=90°.
【处理方式】 第1、2、3题当堂口答,重点听判断的理由;第4、5题抽两人板演,其余同学写完互批,重点看"Rt"和 HL 有没有写全。
(六)课堂小结(约3分钟)
下课前把五条判定放一块儿理一理:哪几条对一般三角形适用?哪一条只对直角三角形适用?用 HL 最容易漏掉什么?学生说,我在黑板上把五条判定排成表,标清楚各自的"身份"。
七、板书设计
课题:14.2 三角形全等的判定(第五课时 HL)
左侧——
判定直角三角形全等的方法:
斜边和一直角边分别相等的两个直角三角形全等.(简写成"斜边、直角边"或"HL")
几何语言:在Rt△ABC和Rt△A'B'C'中,AB=A'B',BC=B'C'
∴Rt△ABC≌Rt△A'B'C'(HL).
右侧——
例1(五种判定对照)、例2、例3、例4
八、作业布置
1.完成课后作业:教材P43练习1、2
2.配套同步分层作业
九、教学反思
画图探究那个环节效果不错,学生画完互相一比,"只有一种"这个结论自己就出来了,HL 接受得比我想的快。但到书写上问题就露出来了:例2板演的时候,五个学生里有三个把"Rt"漏了,还有一个把公共边 AB 写成了对应边条件却没交代它是斜边。看来 HL 的书写规范得再盯两节课,尤其"Rt"这个帽子不能丢。
变式3的动点分类讨论,一半学生只想到了一种情况。这道题提醒我:到了综合阶段,学生缺的不是判定定理本身,而是把条件摆清楚、把情况分周全的习惯。下一节课的例题里我要专门放一道分类讨论的题,让他们先猜有几种、再动手验证,把"漏解"这个毛病治一治。
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