内容正文:
14.3 角的平分线 教学设计
姓名
学科段
初中数学
授课班级
职称
教龄
授课时间
课题
14.3 角的平分线(人教版《义务教育教科书·数学》八年级上册 第十四章“全等三角形”第 3 节)
教材分析
本节是“全等三角形”的应用课。教材先提出问题:角的平分线上的点与角的两边有什么数量关系?通过测量、折纸得到猜想,再用全等(AAS)证明“角平分线上的点到角两边的距离相等”;接着反过来研究“到角两边距离相等的点是否在角平分线上”,得到判定,并指出角平分线可以看成到角两边距离相等的所有点的集合;随后用这个结论作角平分线(尺规作图),最后研究三角形三条角平分线交于一点。本节示范了“性质—判定”成对研究几何对象的方法。
核心素养目标
1. 推理能力:能分清“已知”“求证”,完成性质与判定的证明。
2. 几何直观:能画出点到角两边的距离,理解“距离”指垂线段的长度。
3. 模型观念:能在三角形中运用角平分线性质解决等距问题。
4. 表达规范:能按“画图—写已知求证—证明”的步骤完成一个命题的证明。
教学重点
角平分线的性质定理与判定定理;用尺规作角的平分线。
教学难点
点到角两边“距离”的含义;性质与判定中“点在角平分线上”与“到两边距离相等”的互推。
学情分析
学生已经会用全等证线段、角相等,但把“距离”当成“随便连一条线段”,画图时容易漏掉垂直符号。常见错误:证明性质时没有先说明 PD⊥OA、PE⊥OB;把判定定理的条件“点在角的内部”漏掉。本设计用“量一量、比一比、证一证”逐步推进。
教学方法
类比探究、动手操作、问题驱动相结合;把角的平分线与线段的垂直平分线对比着讲,为下一章轴对称做铺垫。
课时安排
1 课时
教学资源
圆规、直尺、量角器、几何画板、多媒体课件、人教版八年级上册教材。
教学流程设计
任务/环节
教学内容与问题设计
教师活动
学生活动
学习评价设计
环节一
情境导入
提出问题
前面我们用全等三角形证明了线段相等、角相等。
问题:角的平分线上的点,与角的两边有什么数量关系?
复习角平分线的定义;提出本节要研究的问题,板书“点到角两边的距离”。
说出角平分线的定义;猜想“到两边距离相等”。
能否说出角平分线的定义;能否明确“距离”指垂线段。
设计意图:由“已会的工具”引出“新的研究对象”,让研究的必要性自然产生。
环节二
操作猜想
形成命题
在 ∠AOB 的平分线 OC 上任取点 P1、P2、P3,过这些点分别作 OA、OB 的垂线,量出垂线段的长度。
猜想:角的平分线上的点到角两边的距离相等。
指导学生规范作图(过点作垂线、标直角符号);收集数据,引导归纳猜想。
动手作图、测量、记录数据,发现“距离相等”,提出猜想。
能否画出正确的垂线段;能否由数据提出猜想。
设计意图:先有度量得到的猜想,再有证明的需要,避免“直接给结论”。
环节三
证明性质
规范书写
已知:OC 平分 ∠AOB,P 在 OC 上,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足为 D、E。
求证:PD=PE。
证明:∵ OC 平分 ∠AOB,∴ ∠DOP=∠EOP。
∵ PD⊥OA,PE⊥OB,∴ ∠ODP=∠OEP=90°。
在 △DOP 和 △EOP 中,∠DOP=∠EOP,∠ODP=∠OEP,OP=OP,
∴ △DOP≌△EOP(AAS),∴ PD=PE。
示范“画图—写已知求证—证明”的完整过程;强调 OP 是公共边、直角是隐含条件。
跟着写一遍证明;同桌互查“已知、求证、依据”是否齐全。
能否写出完整的已知与求证;证明中是否注明依据。
设计意图:本节是第一次完整证明一个“性质命题”,格式训练的价值高于结论本身。
环节四
研究判定
互逆对照
反过来:到角两边距离相等的点,一定在角的平分线上吗?
已知:P 在 ∠AOB 内部,PD⊥OA,PE⊥OB,PD=PE。求证:P 在 ∠AOB 的平分线上。
结论:角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上。
引导学生把上一题的“已知”“求证”互换;提醒“点在角的内部”这一条件;示范证明(HL 或 AAS)。
互换条件与结论,独立写出证明;比较两个命题的异同。
能否正确互换条件与结论;能否说明“点在内部”的必要性。
设计意图:性质与判定成对出现,学生才能把“距离相等”当作双向的判据。
环节五
尺规作图
作出平分线
作法:以 O 为圆心,适当长为半径作弧,交 OA 于 M、交 OB 于 N;
分别以 M、N 为圆心,大于的长为半径作弧,两弧在 ∠AOB 内部交于 C;
作射线 OC,则 OC 为 ∠AOB 的平分线。
想一想:为什么半径要大于?
示范作图并保留痕迹;引导用“SSS”说明作法的合理性。
动手作图;用全等解释“为什么 OC 就是平分线”。
能否规范作图并保留痕迹;能否说出作法的依据。
设计意图:作图不是模仿动作,而是判定定理的应用,要让“为什么”落地。
环节六
例题示范
三条平分线
例 △ABC 的角平分线 BM、CN 相交于点 P。求证:
(1)点 P 到三边 AB、BC、CA 的距离相等;
(2)△ABC 的三条角平分线交于一点。
引导过 P 作三边的垂线段;示范(1),由(2)追问“点 P 到 AB、CA 的距离相等,说明什么”。
独立完成(1);在教师引导下完成(2),体会“性质”与“判定”的交替使用。
能否正确作出三条垂线段;能否用判定说明 P 在 ∠A 的平分线上。
设计意图:这是性质与判定的综合应用,也是三角形“三线”研究的第一个结论。
环节七
课堂小结
布置作业
1. 角平分线有哪些性质?怎样判定一个点在角平分线上?
2. 画点到角两边的距离要注意什么?3. 本节用到了哪些全等判定?
组织学生完成“性质—判定”对照表;布置分层作业。
复述性质与判定,指出两者条件与结论的互换关系。
能否完整说出性质与判定;能否说清“距离”的画法。
设计意图:小结落在“互逆”上,为下一章线段垂直平分线的学习提供方法原型。
板书设计
14.3 角的平分线
一、性质:角的平分线上的点到角两边的距离相等
已知:OC 平分 ∠AOB,PD⊥OA,PE⊥OB 求证:PD=PE(AAS)
二、判定:角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上
三、尺规作角平分线:两弧相交于内部,作射线 OC
四、三角形:三条角平分线交于一点,该点到三边距离相等
五、易错:距离必须画垂线段;判定中“点在角的内部”不能丢
作业设计
《14.3 角的平分线》课后作业
A 组(必做,基础)
1. 填空题:(1)角的平分线上的点到角两边的____相等;(2)角的内部到角两边距离相等的点在____上。
答案:(1)距离;(2)角的平分线。
2. OC 平分 ∠AOB,P 在 OC 上,PD⊥OA 于 D,PE⊥OB 于 E,PD=3 cm,则 PE=____cm。
答案:PE=3 cm。
3. 判断题:(1)到角两边距离相等的点一定在角的平分线上;(2)角平分线上的点到角两边的距离相等;(3)角平分线是一条射线。
答案:(1)×,到角两边距离相等的点还必须在这个角的内部;(2)√;(3)√,角平分线是从顶点出发把角分成两个相等角的射线,它就是射线,不是直线。
B 组(选做,中档)
4. OC 平分 ∠AOB,P 在 OC 上,PD⊥OA,PE⊥OB,F、G 分别在 OA、OB 上,且 DF=EG。求证 PF=PG。
答案:由角平分线的性质得 PD=PE,∠PDF=∠PEG=90°;又 DF=EG,∴ △PDF≌△PEG(SAS),∴ PF=PG。
5. 在 △ABC 中,∠C=90°,AD 平分 ∠BAC 交 BC 于 D,DE⊥AB 于 E,且 BC=8,BD=5。求 DE 的长。
答案:CD=BC−BD=3。∵ AD 平分 ∠BAC,DC⊥AC,DE⊥AB,∴ DE=DC=3。
6. 利用尺规作一个角的平分线,并说明作法的依据。
答案:作法见课本。依据:由作图知 OM=ON,CM=CN,又 OC=OC,∴ △OMC≌△ONC(SSS),∴ ∠MOC=∠NOC,即 OC 平分 ∠AOB。
C 组(拓展,综合)
7. △ABC 的角平分线 BM、CN 相交于点 P。求证点 P 到三边 AB、BC、CA 的距离相等。
答案:过 P 作 PD⊥AB,PE⊥BC,PF⊥CA,垂足为 D、E、F。∵ P 在 BM 上,∴ PD=PE;∵ P 在 CN 上,∴ PE=PF。∴ PD=PE=PF。
8. 在 △ABC 中,∠B、∠C 的平分线交于 P,∠A=80°。求 ∠BPC。
答案:∠PBC+∠PCB=(180°−80°)÷2=50°,∴ ∠BPC=180°−50°=130°。
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