?第一章 特殊平行四邊形
1 菱形的性質(zhì)與判定
第1課時 菱形的性質(zhì)

1.理解菱形的概念,掌握菱形的性質(zhì).
2.經(jīng)歷探索菱形的性質(zhì)和基本概念的過程,在操作、觀察、分析過程中發(fā)展學(xué)生思維意識,體會幾何說理的基本方法.
3.培養(yǎng)學(xué)生主動探究的習(xí)慣、嚴密的思維意識和審美意識.
【教學(xué)重點】
理解并掌握菱形的性質(zhì).
【教學(xué)難點】
形成推理的能力.

一、情境導(dǎo)入,初步認識
四人為一小組先在組內(nèi)交流自己收集的有關(guān)菱形的圖片,實物等,然后進行全班性交流.
引入定義:有一組鄰邊相等的平行四邊形叫做菱形.
【教學(xué)說明】認識菱形,感受菱形的生活價值.
二、思考探究,獲取新知
教師拿出平行四邊形木框(可活動的),操作給學(xué)生看,讓學(xué)生體會到:平移平行四邊形的一條邊,使它與相鄰的一條邊相等,可以得到一個菱形,說明菱形也是平行四邊形的特例,因此,菱形也具有平行四邊形的所有性質(zhì).
【教學(xué)說明】通過教師的教具操作感受菱形的定義.
如圖:將一張矩形的紙對折再對折,然后沿著圖中的虛線剪下,再打開.

思考:1.這是一個什么樣的圖形呢?
2.有幾條對稱軸?
3.對稱軸之間有什么位置關(guān)系?
4.菱形中有哪些相等的線段?
【教學(xué)說明】充分地利用學(xué)具的制作,發(fā)現(xiàn)菱形所具有的性質(zhì),激發(fā)課堂學(xué)習(xí)的熱情.
【歸納結(jié)論】菱形具有平行四邊形的一切性質(zhì),另外,菱形的四條邊相等、對角線互相垂直.
三、運用新知,深化理解
1.見教材P3第1題.
2.見教材P3例1 .
3.如圖,菱形ABCD中,AB=15,∠ADC=120°,則B、D兩點之間的距離為(A)
A.15 B.
C.7.5 D.

【教學(xué)說明】本題考查有一個角是60°的菱形的一條對角線等于菱形的邊長.
4.如圖所示,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,DE∥AC且交BC的延長線于點E.
求證:DE=BE.

分析:由四邊形ABCD是菱形,∠ABC=60°,易得BD⊥AC,∠DBC=30°,又由DE∥AC,即可證得DE⊥BD,由30°所對的直角邊等于斜邊的一半,即可證得DE=BE.
證明:
方法一:如圖,連接BD,
∵四邊形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴BD⊥AC,∠DBC=30°,
∵DE∥AC,
∴DE⊥BD,即∠BDE=90°,
∴DE=BE.
方法二:
∵四邊形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴AD∥BC,AC=AD,
∵AC∥DE,
∴四邊形ACED是菱形,
∴DE=CE=AC=AD,
又四邊形ABCD是菱形,
∴AD=AB=BC=CD,
∴BC=EC=DE,即C為BE的中點,
∴DE=BC=BE.
【教學(xué)說明】此題考查了菱形的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì)等知識.此題難度不大,注意數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.
5.如圖,在菱形ABCD中,∠A=60°,AB=4,O為對角線BD的中點,過O點作OE⊥AB,垂足為E.
(1)求∠ABD的度數(shù);
(2)求線段BE的長.

分析:(1)根據(jù)菱形的四條邊都相等,又∠A=60°,得到△ABD是等邊三角形,∠ABD是60°;
(2)先求出OB的長和∠BOE的度數(shù),再根據(jù)30°角所對的直角邊等于斜邊的一半即可求出.
解:(1)在菱形ABCD中,AB=AD,∠A=60°,
∴△ABD為等邊三角形,
∴∠ABD=60°;
(2)由(1)可知BD=AB=4,
又∵O為BD的中點,
∴OB=2,
又∵OE⊥AB,∠ABD=60°,
∴∠BOE=30°,
∴BE=1.
【教學(xué)說明】本題利用等邊三角形的判定和直角三角形30°角所對的直角邊等于斜邊的一半求解,需要熟練掌握.
學(xué)生自主完成,如有一定難度可相互交流,最后由教師總結(jié).
四、師生互動、課堂小結(jié)
先小組內(nèi)交流收獲和感想,而后以小組為單位派代表進行總結(jié),教師作補充.

1.布置作業(yè):教材“習(xí)題1.1”中第1、2 題.
2.完成練習(xí)冊中相應(yīng)練習(xí).

本節(jié)課中,重在探索菱形性質(zhì)的過程,在操作活動和觀察分析過程中發(fā)展學(xué)生的審美意識,進一步體會和理解說理的基本步驟,了解菱形的現(xiàn)實應(yīng)用.
第2課時 菱形的判定

1.理解并掌握菱形的定義及兩個判定方法;
2.會用這些判定方法進行有關(guān)的論證和計算.
3.經(jīng)歷探索菱形判定思想的過程,領(lǐng)會菱形的概念以及應(yīng)用方法,發(fā)展學(xué)生主動探究的思想和說理的基本方法.
4.培養(yǎng)良好的思維意識以及推理的能力,感悟其應(yīng)用價值及培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手能力及邏輯思維能力.
【教學(xué)重點】
菱形的兩個判定方法.
【教學(xué)難點】
判定方法的證明及運用.

一、情境導(dǎo)入,初步認識
回顧:
(1)菱形的定義:一組鄰邊相等的平行四邊形.
(2)菱形的性質(zhì):
性質(zhì)1菱形的四條邊都相等;
性質(zhì)2菱形的對角線互相平分,并且每條對角線平分一組對角.
(3)運用菱形的定義進行菱形的判定,應(yīng)具備幾個條件?(判定:2個條件)
【教學(xué)說明】通過對菱形的性質(zhì)復(fù)習(xí)回顧,讓學(xué)生養(yǎng)成勤復(fù)習(xí)的習(xí)慣.用以溫故而知新.
二、思考探究,獲取新知
活動1
按下列步驟畫出一個平行四邊形:
(1)畫一條線段長AC=6cm;
(2)取AC的中點O,再以點O為中點畫另一條線段BD=8cm,且使BD⊥AC;
(3)順次連接A、B、C、D四點,得到平行四邊形ABCD.
猜猜你畫的是什么四邊形?
【歸納結(jié)論】菱形的判定方法1: 對角線互相垂直的平行四邊形是菱形.
注意此方法包括兩個條件:(1)是一個平行四邊形;(2)兩條對角線互相垂直.
【教學(xué)說明】首先教師活動讓學(xué)生觀察,然后讓學(xué)生自己動手親自體驗活動從而猜想出結(jié)論來.
已知:在□ABCD中,AC⊥BD.
求證:□ABCD是菱形.

證明:
∵四邊形ABCD是平行四邊形, AC ⊥ BD,
∴□ABCD是菱形.
活動2
畫一畫:作一條線段AC,分別以A、C為圓心,以大于AC的一半為半徑畫弧,兩弧分別交于B、D兩點,依次連接A、B、C、D.
思考:四邊形ABCD是什么四邊形?你能證明嗎?
【歸納結(jié)論】菱形的判定方法2:四條邊相等的四邊形是菱形.
【教學(xué)說明】讓學(xué)生親自動手體驗活動,猜想出結(jié)論來并進行證明.從而加深印象.
三、運用新知,深化理解
1.見教材P6例2 .
2.如圖,在菱形ABCD中,E、F、G、H分別是菱形四邊的中點,連結(jié)EG與FH交點于O,則圖中的菱形共有(B)
A.4個 B.5個
C.6個 D.7個

3.下列說法正確的是(B)
A.對角線互相垂直且相等的四邊形是菱形
B.對角線互相垂直的平行四邊形是菱形
C.對角線互相平分且相等的四邊形是菱形
D.對角線相等的四邊形是菱形
4.如圖,△ABC中,AC的垂直平分線MN交AB于點D,交AC于點O,CE∥AB交MN于E,連結(jié)AE、CD.
求證:AD=CE;

證明:∵MN是AC的垂直平分線.
∴OA=OC,∠AOD=∠EOC=90°,
∵CE∥AB,
∴∠DAO=∠ECO,
∴△ADO≌△CEO,
∴AD=CE.
5.如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于D,CE平分∠ACB,交AD于G,交AB于E,EF⊥BC于F,求證:四邊形AEFG是菱形;

證明:∵CE平分∠ACB,EA⊥CA,EF⊥BC,
∴AE=FE,
∵∠ACE=∠ECF,
∴△AEC≌△FEC,
∴AC=FC,
∵CG=CG,
∴△ACG≌△FCG,
∴∠CAG =∠CFG =∠B,
∴GF∥AE,
∵AD⊥BC,EF⊥BC,
∴AG∥EF,故四邊形AGFE是平行四邊形
又∵AG=GF(或AE=EF),
∴平行四邊形AGFE是菱形(一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形).
【教學(xué)說明】讓學(xué)生先獨立完成,然后將不會的問題各小組交流討論得出結(jié)果.讓學(xué)生從題目中找解題信息,從圖形中找解決問題的突破口.
四、師生互動、課堂小結(jié)
1.師生共同回顧判定一個四邊形是菱形的方法:有一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形;對角線互相垂直的平行四邊形是菱形.
2.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)你還有哪些疑惑?請與同伴交流.

1.布置作業(yè):教材“習(xí)題1.2”中第2、3題.
2.完成練習(xí)冊中相應(yīng)練習(xí).

本節(jié)課讓學(xué)生動手操作,不僅可以調(diào)動學(xué)生的積極性,而且通過動手做一做,然后再說一說的過程,鞏固了菱形的判定.只有這樣,才能使學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中有更嚴密的思維,使他們的抽象概括能力有更好的提升.
第3課時 菱形的性質(zhì)與判定的運用

1.能靈活運用菱形的性質(zhì)定理及判定定理解決一些相關(guān)問題,并掌握菱形面積的求法.
2.經(jīng)歷菱形性質(zhì)定理及判定定理的應(yīng)用過程,體會數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化的思想.
3.培養(yǎng)良好的探究意識以及推理能力,感悟其應(yīng)用價值;培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手能力及邏輯思維能力.
【教學(xué)重點】
利用菱形性質(zhì)定理與判定定理解決一些相關(guān)問題.
【教學(xué)難點】
菱形性質(zhì)的探究.

一、情境導(dǎo)入,初步認識
活動:
如圖,你能用一張銳角三角形紙片ABC折出一個菱形,使∠A成為菱形的一個內(nèi)角嗎?

【教學(xué)說明】通過折紙活動激發(fā)學(xué)生的興趣,同時對于菱形的相關(guān)判定方法也進行了鞏固.
二、思考探究,獲取新知
如圖,兩張等寬的紙條交叉重疊在一起,重疊部分ABCD是菱形嗎?為什么?

拓展:若紙條的寬度是4cm,∠ABC=60°,你會求菱形的面積嗎?你有幾種不同的方法?與同學(xué)交流.
【歸納結(jié)論】菱形面積的計算公式:①如圖,S菱形ABCD=AB·DE,即菱形的面積等于底乘高;
②S菱形ABCD=AC·BD,即菱形的面積等于兩條對角線乘積的一半.

【教學(xué)說明】對菱形性質(zhì)的歸納是學(xué)生對菱形特征的認識、是知識的一次升華,有助于培養(yǎng)學(xué)生的概括能力,突出教學(xué)重點.
三、運用新知,深化理解
如圖,在△ABC中,AB=BC,D、E、F分別是BC、AC、AB的重點.
(1)求證:四邊形BDEF是菱形;
(2)若AB=10cm,求菱形BDEF的周長.
解:(1)證明:∵E、F分別是AC、AB的中點,
∴EF=BC,EF∥CB.
又∵D、E分別是BC、AC的中點,
∴DE=AB,DE∥AB,
∴四邊形BDEF是平行四邊形.
又∵AB=BC,∴EF=DE,
∴四邊形BDEF是菱形.
(2)∵F是AB的中點,∴BF=AB.
又∵AB=10cm,
∴BF=5cm.
∵四邊形BDEF是菱形,
∴BD=DE=EF=BF,
∴四邊形BDEF的周長為4×5=20(cm).
【教學(xué)說明】菱形的性質(zhì)與判定的綜合應(yīng)用,一般先證明四邊形是菱形,再利用菱形的性質(zhì)進行求解或證明,要注意兩者的區(qū)別與聯(lián)系.
四、師生互動、課堂小結(jié)
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)你還有哪些疑惑?請與同伴交流.

1.布置作業(yè):教材“習(xí)題1.3”中第2、3、4題.
2.完成練習(xí)冊中相應(yīng)練習(xí).

通過復(fù)習(xí)回顧菱形的性質(zhì)和判定,喚醒學(xué)生的記憶,然后給學(xué)生設(shè)置好一個個有梯度的問題,調(diào)動學(xué)生的求知欲,樹立勇于戰(zhàn)勝自我的信念.
2 矩形的性質(zhì)與判定
第1課時 矩形的性質(zhì)

1.了解矩形的有關(guān)概念,理解并掌握矩形的有關(guān)性質(zhì).
2.經(jīng)過探索矩形的概念和性質(zhì)的過程,發(fā)展學(xué)生合情推理意識;掌握幾何思維方法.
3.培養(yǎng)嚴謹?shù)耐评砟芰?,以及自主合作精神;體會邏輯推理的思維價值.
【教學(xué)重點】
掌握矩形的性質(zhì),并學(xué)會應(yīng)用.
【教學(xué)難點】
理解矩形的特殊性.

一、情境導(dǎo)入,初步認識
將收集來的有關(guān)長方形的圖片給學(xué)生觀察,讓學(xué)生進行感性認識,引入新課——矩形.
【教學(xué)說明】讓學(xué)生體會到數(shù)學(xué)來源于生活,找到數(shù)學(xué)的價值.
二、思考探究,獲取新知
1.拿一個活動的平行四邊形教具,輕輕拉動一個點并觀察,它還是一個平行四邊形嗎?為什么?(演示拉動過程如圖)
2.再次演示平行四邊形的移動過程,當(dāng)移動到一個角是直角時停止,讓學(xué)生觀察這是什么圖形?

【歸納結(jié)論】矩形定義:有一個角是直角的平行四邊形叫做矩形(通常也叫長方形).讓學(xué)生觀察教師的教具,研究其變化情況,可以發(fā)現(xiàn):矩形是平行四邊形的特例,屬于平行四邊形,因此它具有平行四邊形所有性質(zhì).
思考:矩形還具有哪些特殊的性質(zhì)?為什么?
【教學(xué)說明】采用觀察、操作、交流、演繹的手法來解決重點突破難點.
【歸納結(jié)論】
矩形性質(zhì)1 矩形的四個角都是直角.
矩形性質(zhì)2 矩形的對角線相等.
3.矩形是軸對稱圖形嗎?如果是,它有幾條對稱軸?
4.如圖,在矩形ABCD中,AC、BD相交于點O,求AO與BD的數(shù)量關(guān)系.

【歸納結(jié)論】直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半.
【教學(xué)說明】引導(dǎo)學(xué)生盡可能多地發(fā)現(xiàn)結(jié)論,養(yǎng)成善于觀察的好習(xí)慣.
三、運用新知,深化理解
1.已知:如圖,矩形ABCD的兩條對角線相交于點O,∠AOB=60°,AB=4cm,求矩形對角線的長.

分析:因為矩形是特殊的平行四邊形,它具有對角線相等且互相平分的特殊性質(zhì),根據(jù)矩形的這個特性和已知條件,可得△OAB是等邊三角形,因此對角線的長度可求.
解:∵四邊形ABCD是矩形,
∴AC與BD相等且互相平分.
∴OA=OB.
又∠AOB=60°,
∴△OAB是等邊三角形.
∴矩形的對角線長AC=BD = 2OA=2×4=8(cm).
2.已知:如圖,矩形 ABCD,AB長8cm ,對角線比AD長4cm.求AD的長及點A到BD的距離AE的長.

分析:因為矩形四個角都是直角,因此矩形中的計算經(jīng)常要用到直角三角形的性質(zhì),而此題利用方程的思想,解決直角三角形中的計算,這是幾何計算題中常用的方法.
解:(1)設(shè)AD=xcm,則對角線長(x+4)cm,在Rt△ABD中,由勾股定理:x2+82=(x+4)2,解得x=6. 則 AD=6cm.
(2)“直角三角形斜邊上的高”是一個基本圖形,利用面積公式,可得到兩直角邊、斜邊及斜邊上的高的一個基本關(guān)系式: AE·DB= AD·AB,解得 AE= 4.8cm.
3.已知:如圖,矩形ABCD中,E是BC上一點,DF⊥AE于F,若AE=BC.求證:CE=EF.

分析:CE、EF分別是BC,AE線段上的一部分,若AF=BE,則問題解決,而證明AF=BE,只要證明△ABE≌△DFA即可,在矩形中容易構(gòu)造全等的直角三角形.
證明:∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,且AD∥BC.
∴∠1=∠2.
∵DF⊥AE,
∴∠AFD=90°.
∴∠B=∠AFD.
又 AD=AE,
∴△ABE≌△DFA(AAS).
∴AF=BE.
∴EF=EC.
此題還可以連接DE,證明△DEF≌△DEC,得到EF=EC.
【教學(xué)說明】給予學(xué)生足夠的時間,讓學(xué)生獨立思考,小組合作,由不同學(xué)生表述自己的不同思路,展示不同的方法.使學(xué)生能做一題會一類,熟知矩形中的基本圖形.
4.若矩形的一個角的平分線分一邊為4cm和3cm的兩部分,則矩形的周長為22或20 cm.
解:本題需分兩種情況解答.
即矩形的一個角的平分線分一邊為4cm和3cm,或者矩形的角平分線分一邊為3cm和4cm.
當(dāng)矩形的一個角的平分線分一邊為4cm和3cm時,矩形的周長為2×(3+4)+2×4=22cm;
當(dāng)矩形的角平分線分一邊為3cm和4cm時,矩形的周長為2×(3+4)+2×3=20cm.
【教學(xué)說明】本題考查的是矩形的基本性質(zhì),學(xué)生需要注意的是分兩種情況作答即可.
四、師生互動,課堂小結(jié)
1.師生共同回顧矩形的性質(zhì).
2.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)你還有哪些疑惑?請與同伴交流.

1.布置作業(yè):教材“習(xí)題1.4”中第2、3題.
2.完成練習(xí)冊中相應(yīng)練習(xí).

本節(jié)課以“平行四邊形變形為矩形的過程”的演示引入課題,將學(xué)生的視線集中在數(shù)學(xué)圖形上,思維集中在數(shù)學(xué)思考上,更好地突出了觀察的對象,使學(xué)生更容易把握問題的本質(zhì),真實、自然、和諧,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)在需要,加強了學(xué)生對知識之間的理解和把握.
第2課時 矩形的判定

1.理解并掌握矩形的判定方法.
2.使學(xué)生能應(yīng)用矩形定義、判定等知識,解決簡單的證明題和計算題,進一步培養(yǎng)學(xué)生的分析能力.
3.經(jīng)歷探索矩形判定的過程,發(fā)展學(xué)生實驗探索的意識;形成幾何分析思路和方法.
4.培養(yǎng)推理能力,會根據(jù)需要選擇有關(guān)的結(jié)論證明,體會來自于實踐的需要.
【教學(xué)重點】
理解并掌握矩形的判定方法及其證明,掌握判定的應(yīng)用.
【教學(xué)難點】
定理的證明方法及運用.

一、情境導(dǎo)入,初步認識
事例引入:小華想做一個矩形相框送給媽媽做生日禮物,于是找來兩根長度相等的短木條和兩根長度相等的長木條制作,你有什么辦法可以檢測他做的是矩形相框嗎?看看誰的方法可行?
【教學(xué)說明】事例引入,激發(fā)學(xué)生的興趣.
二、思考探究,獲取新知
動手操作,拿一個活動的平行四邊形教具,輕輕拉動一個點.

思考:1.隨著∠α的變化,兩條對角線的長度將發(fā)生怎樣的變化?
2.當(dāng)兩條對角線的長度相等時,平行四邊形有什么特征?你能證明嗎?
【教學(xué)說明】讓學(xué)生動腦思考,動手操作.為下面的學(xué)習(xí)做準備.
【歸納結(jié)論】對角線相等的平行四邊形是矩形.
證明:(見教材P14例題)
矩形的四個角都是直角,反過來,一個四邊形至少有幾個角是直角時,這個四邊形就是矩形呢?請證明你的結(jié)論,并與同伴交流.
【歸納結(jié)論】有三個角是直角的四邊形是矩形.
【教學(xué)說明】培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)能力,同時也訓(xùn)練了學(xué)生的語言表達能力和分析問題的能力.
三、運用新知,深化理解
1. 對角線相等 的平行四邊形是矩形.
有三個角是直角 的四邊形是矩形.
解析:矩形的判定定理有:
(1)對角線相等的平行四邊形是矩形;
(2)有三個角是直角的四邊形是矩形.
2.下列說法正確的是( D )
A.一組對邊平行且相等的四邊形是矩形
B.一組對邊平行且有一個角是直角的四邊形是矩形
C.對角線互相垂直的平行四邊形是矩形
D.一個角是直角且對角線互相平分的四邊形是矩形
解析:A、一組對邊平行且相等的四邊形是平行四邊形,故A錯誤;B、一組對邊平行且相等并有一個角是直角的四邊形是矩形,故B錯誤;C、對角線相等的平行四邊形是矩形(或“對角線互相平分且相等的四邊形是矩形”),故C錯誤;D、對角線互相平分且相等的四邊形是矩形,故D正確.
【教學(xué)說明】讓學(xué)生口答第1、2道題,訓(xùn)練學(xué)生的語言表達能力.
3.如圖所示,□ABCD的四個內(nèi)角的平分線分別相交于E、F、G、H,試說明四邊形EFGH是矩形.

解:∵∠HAB+∠HBA=90°.
∴∠H=90°.
同理可求得
∠HEF=∠F=∠FGH=90°
∴四邊形EFGH是矩形.
【教學(xué)說明】在黑板上展示第3題,有多種證明方法的題目學(xué)生口答展示,教師予以總結(jié).既訓(xùn)練了學(xué)生的語言表達能力,也訓(xùn)練了學(xué)生的書寫能力和分析問題的能力.
四、師生互動,課堂小結(jié)
1.師生共同回顧矩形有哪些判定定理?
2.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)你還有哪些疑惑?請與同伴交流.

1.布置作業(yè):教材“習(xí)題1.5”中第2、3題.
2.完成練習(xí)冊中相應(yīng)練習(xí).

本節(jié)課用邏輯推理的方法對以前曾用直觀感知、操作說明得到的矩形判定進行的重新研究,讓學(xué)生充分感受到邏輯推理是研究幾何的重要方法.盡可能地提供多種機會讓學(xué)生自己去理解、感悟、體驗,從而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)認識,激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)情感,促進學(xué)生數(shù)學(xué)水平的提高.
第3課時 矩形的性質(zhì)與判定的運用

1.熟練運用矩形的性質(zhì)和判定定理進行相關(guān)的計算和證明.
2.經(jīng)歷從性質(zhì)到判定的轉(zhuǎn)化過程,合理、準確地運用已有的知識進行推導(dǎo)、證明,體會數(shù)學(xué)知識之間的聯(lián)系和區(qū)別.
3.通過嚴謹?shù)耐评?,強化學(xué)生的規(guī)范意識.
【教學(xué)重點】
靈活運用矩形的性質(zhì)和判定定理進行相關(guān)的計算和證明.
【教學(xué)難點】
利用矩形的相關(guān)性質(zhì)構(gòu)造新的圖形,進而對知識進行轉(zhuǎn)化.

一、情境導(dǎo)入,初步認識
如圖,在矩形ABCD中,AD=6,對角線AC與BD相交于點O,AE⊥BD,垂足為E,ED=3BE.求AE的長.

【教學(xué)說明】通過例題感受知識的應(yīng)用的同時體會知識之間的聯(lián)系及轉(zhuǎn)化,并通過規(guī)范的步驟強調(diào)教學(xué)推理的嚴謹性.
二、思考探究,獲取新知
已知:如圖,在△ABC中,AB=AC,AD是△ABC的一條角平分線,AN為△ABC的外角∠CAM的平分線,CE⊥AN,垂足為E.求證:四邊形ADCE是矩形.
【思考】在上例中,連接DE,交AC于點F.
(1)試判斷四邊形ABDE的形狀,并證明你的結(jié)論;
(2)線段DF與AB有怎樣的關(guān)系?請證明你的結(jié)論.
【教學(xué)說明】讓學(xué)生感受矩形與等腰三角形之間的聯(lián)系,感受知識轉(zhuǎn)化在解決問題中的作用.
三、運用新知,深化理解
1.見教材P16~P17例3.
2.如圖,O是矩形ABCD的對角線的交點,過點O的直線EF分別交AB、CD于點E、F,那么陰影部分的面積是矩形ABCD的面積的( B )


3.(一題多解)如圖所示,△ABC為等腰三角形,AB=AC,CD⊥ AB于D,P為BC上的一點,過P點分別作PE⊥AB,PF⊥CA,垂足分別為E,F(xiàn),則有PE+PF=CD,你能說明為什么嗎?

解:解法一:能.如圖所示,過P點作PH⊥DC,垂足為H.

可得四邊形PHDE是矩形,
∴PE=DH,PH∥BD
∴∠HPC=∠B又
∵AB=AC
∴∠B=∠ACB
∴∠HPC=∠FCP.
又∵PC=CP,∠PHC=∠CFP=90°
∴△PHC≌△CFP
∴PF=HC
∴DH+HC=PE+PF
即:DC=PE+PF.
解法二:能.如圖,延長EP,過C點作CH⊥EP,垂足為點H,如圖所示,

可得四邊形HEDC是矩形,
∴EH=PE+PH=DC,CH∥AB
∴∠HCP=∠B.
∴△PHC≌△PFC
∴PH=PF
∴PE+PF=DC.
【教學(xué)說明】通過應(yīng)用性的練習(xí),鞏固基礎(chǔ)知識的同時,感受知識的綜合運用在解題過程中的重要性,使所學(xué)知識進行深化.
四、師生互動,課堂小結(jié)
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)你還有哪些疑惑?請與同伴交流.

1.布置作業(yè):教材“習(xí)題1.6”中第1、2、3題.
2.完成練習(xí)冊中相應(yīng)練習(xí).

本節(jié)課在復(fù)習(xí)前一節(jié)課內(nèi)容的基礎(chǔ)上利用矩形的性質(zhì)和判定解決具體問題,在例題的選擇和設(shè)計上,追尋知識向能力的轉(zhuǎn)化,讓學(xué)生主動嘗試從數(shù)學(xué)的角度運用所學(xué)知識和方法尋求解決問題的策略,同時訓(xùn)練學(xué)生清晰、有條理地表達自己的思考過程,從而培養(yǎng)學(xué)生的推理能力和分析問題的能力.
3 正方形的性質(zhì)與判定
第1課時 正方形的性質(zhì)

1.使學(xué)生掌握正方形的概念,知道正方形具有矩形和菱形的一切性質(zhì),并會用它們進行有關(guān)的論證和計算.
2.學(xué)會用正方形的性質(zhì)解決一些問題,進一步發(fā)展學(xué)生的推理能力,促進其逐步掌握說理的基本方法.
3.通過分析正方形的概念、性質(zhì)與矩形、菱形的概念、性質(zhì)的聯(lián)系和區(qū)別,對學(xué)生進行辯證唯物主義教育.
【教學(xué)重點】
正方形的性質(zhì).
【教學(xué)難點】
正方形的性質(zhì).

一、情境導(dǎo)入,初步認識
1.在我們的生活中除了平行四邊形、矩形、菱形外,還有什么特殊的平行四邊形呢?
2.展示正方形圖片,學(xué)生觀察它們有什么共同特征?
【教學(xué)說明】學(xué)生回答后,再展示圖片,使學(xué)生感受到生活中到處存在數(shù)學(xué),激發(fā)學(xué)習(xí)熱情.
【歸納結(jié)論】有一組鄰邊相等,并且有一個角是直角的平行四邊形叫做正方形.
二、思考探究,獲取新知
1.做一做:用一張長方形的紙片折出一個正方形.

2.觀察:這個正方形具有哪些性質(zhì)?
【教學(xué)說明】讓學(xué)生在動手操作中對正方形產(chǎn)生感性認識.
【歸納結(jié)論】正方形的四個角都是直角,四條邊相等.正方形的對角線相等且互相垂直平分.
3.議一議:平行四邊形、菱形、矩形、正方形之間有什么關(guān)系?你能用一個圖直觀地說明嗎?
【教學(xué)說明】小組交流,引導(dǎo)學(xué)生從角、對角線的角度歸納總結(jié).使學(xué)生感受變化過程,更清晰地了解各四邊形之間的聯(lián)系與區(qū)別.
三、運用新知,深化理解
1.見教材P21例1 .
2.如圖,△ABC是一個等腰直角三角形,DEFG是其內(nèi)接正方形,H是正方形的對角線交點;那么,由圖中的線段所構(gòu)成的三角形中互相全等的三角形的對數(shù)為( )

A.12 B.13 C.26 D.30
解析:根據(jù)全等三角形的判定可以確定全等三角形的對數(shù),由于圖中全等三角形的對數(shù)較多,可以根據(jù)斜邊長的不同確定對數(shù),可以做到不重不漏.設(shè)AB=3,圖中所有三角形均為等腰直角三角形,其中,斜邊長為1的有5個,它們組成10對全等三角形;斜邊長為的有6個,它們組成15對全等三角形;斜邊長為2的有2個,它們組成1對全等三角形;共計26對.故選C.
3.已知正方形ABCD在直角坐標(biāo)系內(nèi),點A(0,1),點B(0,0),則點C,D坐標(biāo)分別為 (1,0) 和 (1,1) .(只寫一組)
解析:首先根據(jù)正方形ABCD的點A(0,1),點B(0,0),在坐標(biāo)系內(nèi)找出這兩點,根據(jù)正方形各邊相等,從而可以確定C,D的坐標(biāo).∵正方形ABCD的點A(0,1),點B(0,0),∴AD∥x軸,CD∥y軸,這樣畫出正方形,即可得出C與D的坐標(biāo),分別為:C(1,0),D(1,1).
4.如圖,點E、F分別在正方形ABCD的邊DC、BC上,AG⊥EF,垂足為G,且AG=AB,求∠EAF度數(shù).

分析:根據(jù)角平分線的判定,可得出△ABF≌△AGF,故有∠BAF=∠GAF,再證明△AGE≌△ADE,有∠GAE=∠DAE,所以可得∠EAF=45°.
解:在Rt△ABF與Rt△AGF中,
∵AB=AG,AF=AF,∠B=∠G=90°,
∴△ABF≌△AGF(HL),
∴∠BAF=∠GAF,
同理易得:△AGE≌△ADE,
有∠GAE=∠DAE;
即∠EAF=∠EAG+∠FAG
=(∠DAG+ ∠BAG)
=∠DAB=45°,
故∠EAF=45°
【教學(xué)說明】主要考查了正方形的性質(zhì)和全等三角形的判定.
5.如圖,正方形ABCD中,AB=3,點E、F分別在BC、CD上,且∠BAE=30°,∠DAF=15°.
(1)求證:DF+BE=EF;
(2)求∠EFC的度數(shù).

分析:(1)延長EB至G,使BG=DF,連接AG.利用正方形的性質(zhì),證明△AGE≌△AFE,△FAE≌△GAE,得出DF+BE=EF;
(2)根據(jù)△AGE≌△AFE及角之間的關(guān)系從而求得∠EFC的度數(shù);
解:(1)延長EB至G,使BG=DF,連接AG,

∵四邊形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠ABG=∠ADF=∠BAD=90°,
∵BG=DF,
∴△ABG≌△ADF,
∴AG=AF,
∵∠BAE=30°,∠DAF=15°,
∴∠FAE=∠GAE=45°,
∵AE=AE,
∴△FAE≌△GAE,
∴EF=EG=GB+BE=DF+BE;
(2)∵△AGE≌△AFE,
∴∠AFE=∠AGE=∠DFA=90°-∠DAF=75°,
∴∠EFC=180°-∠DFA-∠AFE=180°-75°-75°=30°,
∴∠EFC=30°.
【教學(xué)說明】學(xué)生獨立完成以培養(yǎng)學(xué)生的獨立意識.
四、師生互動,課堂小結(jié)
1.師生共同回顧正方形有哪些性質(zhì)?
2.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)你還有哪些疑惑?請與同伴交流.

1.布置作業(yè):教材“習(xí)題1.7”中第2 、3題.
2.完成練習(xí)冊中相應(yīng)練習(xí).

本課雖然是學(xué)習(xí)正方形的性質(zhì),實際上應(yīng)起到對平行四邊形、矩形、菱形性質(zhì)的復(fù)習(xí)、歸納和總結(jié)的作用,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力.
第2課時 正方形的判定

1.掌握正方形的概念、性質(zhì)和判定,并會用它們進行有關(guān)的論證和計算.
2.理解正方形與平行四邊形、矩形、菱形的聯(lián)系和區(qū)別.
3.經(jīng)歷探索正方形有關(guān)性質(zhì)、判定重要條件的過程.在觀察中尋求新知,在探索中發(fā)展推理能力,逐步掌握說理的基本方法.
4.通過正方形與平行四邊形、矩形、菱形的聯(lián)系的教學(xué)對學(xué)生進行辯證唯物主義教育,提高學(xué)生的邏輯思維能力.
【教學(xué)重點】
正方形的判定方法.
【教學(xué)難點】
正方形的判定方法.

一、情境導(dǎo)入,初步認識
寧寧在商場看中了一塊方形紗巾,但不知是否是正方形,只見銷售員阿姨拉起紗巾的一組對角能完全重合,看寧寧還在猶豫,又拉起紗巾的另一組對角,只見另一組對角也能完全重合,認為是正方形,把紗巾給了寧寧.你認為手上的紗巾一定是正方形嗎?
【教學(xué)說明】采用情境引入,使學(xué)生主動的聯(lián)想、想象、積極地發(fā)散思維,也體現(xiàn)了數(shù)學(xué)建模思想.
二、思考探究,獲取新知
1.引導(dǎo)學(xué)生把實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題.“對折兩次,能夠完全重合”實際上告訴了我們什么?小組討論說一說.
2.匯報討論結(jié)果,統(tǒng)一結(jié)果.對折兩次可以得出四邊相等,也可以得出對角線垂直平分,即紗巾的兩條對角線是對稱軸,即只能保證紗巾是菱形.
【教學(xué)說明】學(xué)生自己動手用紙代替紗巾折一折,鼓勵學(xué)生說出自己的結(jié)論和想法.
思考:由矩形變?yōu)檎叫芜€需要哪些條件? 由菱形變?yōu)檎叫芜€需要哪些條件?
【教學(xué)說明】引導(dǎo)學(xué)生獨立思考,得到正方形所需要的條件.
【歸納結(jié)論】對角線相等的菱形是正方形;對角線垂直的矩形是正方形;有一個角是直角的菱形叫做正方形.
三、運用新知,深化理解
1.見教材P23例2 .
2.如圖,已知四邊形ABCD是平行四邊形,下列結(jié)論中不正確的是(D)

A.當(dāng)AB=BC時,它是菱形
B.當(dāng)AC⊥BD時,它是菱形
C.當(dāng)∠ABC=90°時,它是矩形
D.當(dāng)AC=BD時,它是正方形
解析:A、正確,一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形;B、正確,對角線互相垂直的平行四邊形是菱形;C、正確,有一個角為90°的平行四邊形是矩形;D、不正確,對角線相等的平行四邊形是矩形而不是正方形.故選D.
3.用兩個全等的直角三角形拼下列圖形:(1)平行四邊形(不包含菱形、矩形、正方形);(2)矩形;(3)菱形;(4)正方形;(5)等腰三角形,一定可以拼成的圖形是(A)
A.(1)(2)(5) B.(2)(3)(5)
C.(1)(4)(5) D.(1)(2)(3)
解析:兩個全等的直角三角形直角邊重合拼成的四邊形一定是平行四邊形;直角邊重合拼成的三角形一定是等腰三角形;斜邊重合拼成的四邊形一定是矩形.
【教學(xué)說明】本題考查學(xué)生的動手能力,有些題只要學(xué)生動手就能很快解決,注意題目的要求有“一定”二字.
4.已知:如圖,D是△ABC的BC邊上的中點,DE⊥AC,DF⊥AB,垂足分別是E、F.且BF=CE

(1)求證:△ABC是等腰三角形;
(2)當(dāng)∠A=90°時,試判斷四邊形AFDE是怎樣的四邊形,證明你的結(jié)論.
分析:先利用HL判定Rt△BDF≌Rt△CDE,從而得到∠B=∠C,即△ABC是等腰三角形;
由已知可證明它是矩形,因為有一組鄰邊相等即可得到四邊形AFDE是正方形.
(1)證明:∵DE⊥AC,DF⊥AB,
∴∠BFD=∠CED=90°,
又∵BD=CD,BF=CE,
∴Rt△BDF≌Rt△CDE,
∴∠B=∠C.
故△ABC是等腰三角形;
(2)解:四邊形AFDE是正方形.
證明:∵∠A=90°,DE⊥AC,DF⊥AB,
∴四邊形AFDE是矩形,
又∵Rt△BDF≌Rt△CDE,
∴DF=DE,
∴矩形AFDE是正方形.
5.如圖,已知平行四邊形ABCD中,對角線AC,BD交于點O,E是BD延長線上的點,且△ACE是等邊三角形.
(1)求證:四邊形ABCD是菱形;
(2)若∠AED=2∠EAD,求證:四邊形ABCD是正方形.

分析:(1)根據(jù)對角線互相垂直的平行四邊形是菱形.由題意易得△AOE≌△COE,∴∠AOE=∠COE=90°,∴BE⊥AC,∴四邊形ABCD是菱形;
(2)根據(jù)有一個角是90°的菱形是正方形.由題意易得∠ADO=∠DAE+∠DEA=15°+30°=45°,∵四邊形ABCD是菱形,∴∠BAD=2∠DAO=90°,∴四邊形ABCD是正方形.
證明:(1)∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AO=CO.
∵△ACE是等邊三角形,
∴EO⊥AC(三線合一)
∴四邊形ABCD是菱形.
(2)從上易得:△AOE是直角三角形,
∴∠AED+∠EAO=90°
∵△ACE是等邊三角形,
∴∠EAO=60°,
∴∠AED=30°
∵∠AED=2∠EAD
∴∠EAD=15°,
∴∠DAO=∠EAO-∠EAD=45°
∵四邊形ABCD是菱形,
∴∠BAD=2∠DAO=90°
∴平行四邊形ABCD是正方形.
【教學(xué)說明】學(xué)生先獨立完成,然后將不會的問題各小組交流討論得出結(jié)果.既達到鞏固新知識的目的又能讓學(xué)生意識到數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用是非常容易的.養(yǎng)成學(xué)以致用的好習(xí)慣.
四、師生互動,課堂小結(jié)
1.師生共同回顧正方形有哪些判定定理?
2.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)你還有哪些疑惑?請與同伴交流.

1.布置作業(yè):教材“習(xí)題1.8”中第3 、4題.
2.完成練習(xí)冊中相應(yīng)練習(xí).

前邊已經(jīng)學(xué)習(xí)了平行四邊形、矩形、菱形的判定方法,正方形的判定是平行四邊形、矩形、菱形的判定的綜合.可以通過本節(jié)的學(xué)習(xí)總結(jié)、歸納前面所學(xué)內(nèi)容,理清學(xué)習(xí)中存在的一些模糊概念,有助于我們發(fā)展演繹推理能力.
本章復(fù)習(xí)

1.熟練掌握平行四邊形的定義,平行四邊形的性質(zhì)及判定定理,并運用它們進行有關(guān)的證明和計算.
2.引導(dǎo)學(xué)生通過練習(xí)回憶已學(xué)過的知識,提高邏輯思維能力、推理能力和歸納概括能力,訓(xùn)練思維的靈活性,領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想.
3.在整理知識點的過程中發(fā)展學(xué)生的獨立思考習(xí)慣,讓學(xué)生感受成功,并找到解決平行四邊形問題的一般方法.
【教學(xué)重點】
使學(xué)生能熟練地運用平行四邊形的性質(zhì)、判定定理.
【教學(xué)難點】
構(gòu)造平行四邊形解決問題.

一、知識結(jié)構(gòu)

二、釋疑解惑,加深理解
1.菱形的性質(zhì):菱形具有平行四邊形的一切性質(zhì),另外,菱形的四條邊相等、對角線互相垂直.
2.菱形的判定:對角線互相垂直的平行四邊形是菱形;四條邊相等的四邊形是菱形.
3.矩形的性質(zhì):矩形的四個角都是直角;矩形的對角線相等.
4.矩形的判定:對角線相等的平行四邊形是矩形;有三個角是直角的四邊形是矩形.
5.正方形的性質(zhì):正方形的四個角都是直角,四條邊相等;正方形的對角線相等且互相垂直平分.
6.正方形的判定:對角線相等的菱形是正方形;對角線垂直的矩形是正方形;有一個角是直角的菱形叫做正方形.
【教學(xué)說明】讓學(xué)生對知識進行回憶,進一步體會特殊平行四邊形的性質(zhì)、判定.
三、典例精析,復(fù)習(xí)新知
1.矩形的一條較短邊的長為5cm,兩條對角線的夾角為60°,則它的對角線的長等于 10 cm.
2.已知菱形的銳角是60°,邊長是20cm,則較長的對角線是cm.
3.如圖,E是正方形ABCD內(nèi)一點,如果△ABE為等邊三角形,那么∠DCE=15度.

4.如圖,周長為68的矩形ABCD被分成7個大小完全一樣的小矩形,則矩形ABCD的面積為(C)

A.98 B.196
C.280 D.248
解析:設(shè)小矩形的長、寬分別為x、y,根據(jù)周長為68的矩形ABCD,可以列出方程3x+y=34;根據(jù)圖示可以列出方程2x=5y,聯(lián)立兩個方程組成方程組,解方程組就可以求出矩形ABCD的面積.設(shè)小矩形的長、寬分別為x、y,
依題意得
解之得
∴則矩形ABCD的面積為7×10×4=280.
故選C.
5.如圖,矩形ABCD的對角線AC、BD相交于點O,AP∥BD,DP∥AC,AP、DP相交于點P,則四邊形AODP是什么樣的特殊四邊形,并說明你的理由.

分析:由AP∥BD,DP∥AC先判斷四邊形AODP是平行四邊形,再由AO=DO判斷四邊形AODP為菱形.
解:四邊形AODP是菱形,理由如下:
∵AP∥BD,DP∥AC,
∴四邊形AODP是平行四邊形.
又∵矩形的對角線互相平分,
得AO=DO,
由菱形的判定得四邊形AODP為菱形.
6.如圖所示,有兩條筆直的公路BD和EF(寬度不計),從一塊矩形的土地ABCD中穿過,已知EF是BD的垂直平分線,BD=40米,EF=30米,求四邊形BEDF的面積.

分析:連接DE、BF,因為四邊形ABCD是矩形,所以AB∥CD,進而求證DF=BE,再求證FD=FB,即可判定四邊形BFDE是菱形,根據(jù)菱形面積計算公式即可計算菱形BFDE的面積.
解:如圖,連接DE、BF,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,
∴∠ODF=∠OBE,
由EF垂直平分BD,
得OD=OB,∠DOF=∠BOE=90°,
又BE∥DF,∴∠FDO=∠OBE,
∴△DOF≌△BOE,
∴DF=BE,
∴四邊形BEDF是平行四邊形,
又∵EF是BD的垂直平分線,
∴FD=FB,因此四邊形BFDE是菱形,
∴S菱形BFDE=EF·BD
=×30×40=600(米2).
7.如圖,是一塊在電腦屏幕上出現(xiàn)的矩形色塊圖,由6個顏色不同的正方形組成,設(shè)中間最小的一個正方形邊長為1,求這個矩形色塊圖的面積.

分析:因為矩形內(nèi)都是正方形,正方形的各邊長相等,又有中間小正方形的邊長為1,可利用邊長之間的關(guān)系建立等式.
解:由圖可知DF-AE=1,AE=BE+1,2CF-DF=1,
即DF=AE+1,AE=CF+1+1,DF=CF+3,
故2CF-CF-3=1,解得CF=4,
∴BE=5,AE=6,
∴AB=11,BC=13,S=AB·BC=11×13=143.
【教學(xué)說明】通過上面的解題分析,再對整個學(xué)習(xí)過程進行總結(jié),能夠促進理解,提高認識水平,從而促進數(shù)學(xué)觀點的形成和發(fā)展.
四、復(fù)習(xí)訓(xùn)練,鞏固提高
1.已知:如圖,在矩形ABCD中,CE⊥BD,E為垂足,∠DCE∶∠ECB=3∶1,則∠ACE=45度.

解析:根據(jù)矩形的性質(zhì)首先求出∠DCE,∠ECB的度數(shù).然后利用三角形內(nèi)角和定理求解即可.
2.如圖,E是正方形ABCD的邊BC延長線上一點,且CE=AC,AE交CD于點F,則∠E= 22.5 度.

解析:由于正方形的對角線平分一組對角,那么∠ACB=45°,即∠ACE=135°,在等腰△CAE中,已知頂角的度數(shù),即可由三角形內(nèi)角和定理求得∠E的度數(shù).
3.如圖,以△ABC的三邊為邊在BC的同側(cè)分別作三個等邊三角形,即△ABD、△BCE、△ACF,請回答下列問題,并說明理由.
(1)四邊形ADEF是什么四邊形;
(2)當(dāng)△ABC滿足什么條件時,四邊形ADEF是矩形.

分析:(1)四邊形ADEF是平行四邊形.根據(jù)△ABD,△EBC都是等邊三角形,容易得到全等條件證明△DBE≌△ABC≌△FEC,然后利用全等三角形的性質(zhì)和平行四邊形的判定可以證明四邊形ADEF是平行四邊形.
(2)若平行四邊形ADEF是矩形,則∠DAE=90°,然后根據(jù)已知可以得到∠BAC=150°.
解:(1)四邊形ADEF是平行四邊形.
理由:∵△ABD,△EBC都是等邊三角形.
∴AD=BD=AB,BC=BE=EC
∠DBA=∠EBC=60°
∴∠DBE+∠EBA=∠ABC+∠EBA.
∴∠DBE=∠ABC.
在△DBE和△ABC中

∴△DBE≌△ABC.
∴DE=AC.
又∵△ACF是等邊三角形,
∴AC=AF.
∴DE=AF.
同理可證:AD=EF,
∴四邊形ADEF是平行四邊形.
(2)若四邊形ADEF是矩形,
則∠FAD=90°,
∠BAC=360°-∠DAF-∠DAB-∠FAC=360°-90°-60°-60°=150°.
∴∠BAC=150°時,四邊形ADEF是矩形.
【教學(xué)說明】讓學(xué)生先獨立完成,而后將不會的問題各小組交流討論得出結(jié)果.養(yǎng)成學(xué)以致用的好習(xí)慣.
五、師生互動,課堂小結(jié)
先小組內(nèi)交流本節(jié)課的收獲和感想,然后以小組為單位派代表進行總結(jié).教師進行補充.
【教學(xué)說明】歸納平行四邊形、矩形、菱形、正方形的判定,體驗事物之間的聯(lián)系與區(qū)別.

布置作業(yè):教材“復(fù)習(xí)題”中第5、8、12題.

通過本節(jié)課的復(fù)習(xí),歸納矩形、菱形、正方形的性質(zhì)和判定,使學(xué)生體驗事物之間的聯(lián)系與區(qū)別.從而加強對新知識的理解與應(yīng)用.

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初中數(shù)學(xué)北師大版九年級上冊電子課本

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版本: 北師大版

年級: 九年級上冊

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