
第一章 特殊平行四邊形 1 菱形的性質(zhì)與判定 第1課時(shí) 菱形的定義和性質(zhì) 1.經(jīng)歷從現(xiàn)實(shí)生活中抽象出圖形的過程,了解菱形的概念及其與平行四邊形的關(guān)系. 2.體會(huì)菱形的軸對(duì)稱性,經(jīng)歷利用折紙等活動(dòng)探索菱形性質(zhì)的過程,發(fā)展合情推理的能力. 3.在證明菱形的性質(zhì)和運(yùn)用性質(zhì)定理解決問題的過程中進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的邏輯推理能力. 重點(diǎn) 理解并掌握菱形的概念與性質(zhì)定理. 難點(diǎn) 菱形性質(zhì)定理的證明及運(yùn)用. 一、情境導(dǎo)入 課件出示教材第2頁情境圖,提出問題: 你能從這幾幅圖中發(fā)現(xiàn)你熟悉的圖形嗎?你認(rèn)為它們有什么樣的共同特征呢? 學(xué)生:圖片中有八年級(jí)學(xué)過的平行四邊形. 教師:請(qǐng)同學(xué)們觀察,這些平行四邊形與下圖的平行四邊形ABCD相比較,還有什么不同點(diǎn)嗎? 學(xué)生:這些平行四邊形不僅對(duì)邊相等,而且任意兩條鄰邊也相等. 教師:同學(xué)們觀察得很仔細(xì).像這樣,有一組鄰邊相等的平行四邊形叫做菱形. 二、探究新知 1.菱形的性質(zhì) 教師:菱形是特殊的平行四邊形,它具有一般平行四邊形的所有性質(zhì).你能列舉一些這樣的性質(zhì)嗎? 學(xué)生:菱形的對(duì)邊平行且相等,對(duì)角相等,對(duì)角線互相平分. 教師:同學(xué)們,你認(rèn)為菱形還具有哪些特殊的性質(zhì)?請(qǐng)你與同伴交流. 學(xué)生討論交流后,教師點(diǎn)評(píng). 教師:請(qǐng)同學(xué)們用菱形紙片折一折,回答下列問題: (1)菱形是軸對(duì)稱圖形嗎?如果是,它有幾條對(duì)稱軸?對(duì)稱軸之間有什么位置關(guān)系? (2)菱形中有哪些相等的線段? 學(xué)生分小組進(jìn)行折紙活動(dòng)后討論交流,回答問題,教師點(diǎn)評(píng),并進(jìn)一步講解: ①菱形是軸對(duì)稱圖形,有兩條對(duì)稱軸.對(duì)稱軸是菱形對(duì)角線所在的直線,兩條對(duì)角線互相垂直.②菱形的四條邊相等. 2.證明菱形的性質(zhì) 教師:通過折紙活動(dòng),同學(xué)們已經(jīng)對(duì)菱形的性質(zhì)有了初步的理解,下面我們要對(duì)菱形的性質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格的邏輯證明. 課件出示: 已知:如圖,在菱形ABCD中,AB=AD,對(duì)角線AC與BD相交于點(diǎn)O. 求證:(1)AB=BC=CD=AD;(2)AC⊥BD. 分析:①菱形不僅對(duì)邊相等,而且鄰邊相等,這樣就可以證明菱形的四條邊都相等. ②因?yàn)榱庑问瞧叫兴倪呅?,所以點(diǎn)O是對(duì)角線AC與BD的中點(diǎn);又因?yàn)樵诹庑沃锌梢缘玫降妊切危@樣就可以利用“三線合一”來證明結(jié)論. 學(xué)生寫出證明過程,進(jìn)行組內(nèi)交流對(duì)比,教師點(diǎn)評(píng). 證明:(1)∵四邊形ABCD是菱形, ∴AB=CD,AD=BC(菱形的對(duì)邊相等). 又∵AB=AD, ∴AB=BC=CD=AD. (2)∵AB=AD, ∴△ABD是等腰三角形. 又∵四邊形ABCD是菱形, ∴OB=OD(菱形的對(duì)角線互相平分). 在等腰三角形ABD中, ∵OB=OD, ∴AO⊥BD, 即AC⊥BD. 三、舉例分析 例 如圖,在菱形ABCD中,對(duì)角線AC與BD相交于點(diǎn)O, ∠BAD=60°,BD=6,求菱形的邊長AB和對(duì)角線AC的長. 分析:①因?yàn)榱庑蔚泥忂呄嗟?,一個(gè)內(nèi)角是60°,所以可以得到等邊△ABD,BD=6,菱形的邊長也是6. ②由菱形的對(duì)角線互相垂直,可以得到直角△AOB;由菱形的對(duì)角線互相平分,可以得到OB=3,根據(jù)勾股定理可以求出OA的長度;再一次根據(jù)菱形的對(duì)角線互相平分,即AC=2OA,求出AC的長. 解:∵四邊形ABCD是菱形, ∴AB=AD(菱形的四條邊相等), AC⊥BD(菱形的對(duì)角線互相垂直), OB=OD=eq \f(1,2)BD=eq \f(1,2)×6 =3(菱形的對(duì)角線互相平分). 在等腰三角形ABD中, ∵∠BAD=60°, ∴△ABD是等邊三角形. ∴AB=BD=6. 在Rt△AOB中,由勾股定理,得 OA2+OB2=AB2, ∴OA=eq \r(AB2-OB2)=eq \r(62-32)=3eq \r(3). ∴AC=2OA=6eq \r(3)(菱形的對(duì)角線互相平分). 四、練習(xí)鞏固 教材第4頁“隨堂練習(xí)”. 五、小結(jié) 1.什么叫做菱形? 2.菱形有哪些性質(zhì)? 六、課外作業(yè) 教材第4~5頁習(xí)題1.1第1~4題. 本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為菱形的定義和性質(zhì).學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了平行四邊形的性質(zhì),這是本節(jié)課的知識(shí)基礎(chǔ).關(guān)于菱形的定義和性質(zhì),就是在平行四邊形的基礎(chǔ)上進(jìn)一步強(qiáng)化條件得到的.課堂上通過折紙活動(dòng),讓學(xué)生直觀地感知圖形的特點(diǎn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性,教師要引導(dǎo)學(xué)生積極思考,抓住表面現(xiàn)象中的本質(zhì).在性質(zhì)的證明和應(yīng)用過程中,教師要鼓勵(lì)學(xué)生大膽探索新穎獨(dú)特的證明思路和方法,提倡證明方法的多樣性,并引導(dǎo)學(xué)生在與其他同學(xué)的交流中進(jìn)行證明方法的比較,優(yōu)化證明方法,有利于提高學(xué)生的邏輯思維水平. 第2課時(shí) 菱形的判定 1.探索證明菱形的判定方法,掌握證明的基本要求、方法及思路. 2.經(jīng)歷運(yùn)用幾何符號(hào)和圖形描述命題的條件和結(jié)論的過程,建立初步的符號(hào)感,發(fā)展抽象思維. 3.經(jīng)歷實(shí)際操作,探索菱形判定定理的證明過程,發(fā)展合情推理的能力. 4.在具體問題的證明過程中,有意識(shí)地滲透試驗(yàn)論證、逆向思維的思想,提高學(xué)生解決問題的能力. 重點(diǎn) 菱形判定定理的證明及應(yīng)用. 難點(diǎn) 菱形的判定方法的綜合運(yùn)用. 一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入 1.菱形的定義是什么? 2.菱形有哪些性質(zhì)? 教師:同學(xué)們對(duì)菱形的性質(zhì)都掌握得很好,那么怎樣判定一個(gè)四邊形是菱形呢?這就是我們這節(jié)課所要研究的內(nèi)容. 二、探究新知 1.菱形的判定方法一 教師:根據(jù)菱形的定義,有一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形.這可以作為菱形的第一種判定方法. 2.菱形的判定方法二 課件出示:用一長一短兩根細(xì)木條,在它們的中點(diǎn)處固定一個(gè)小釘,做成一個(gè)可動(dòng)的十字,四周圍上一根橡皮筋,做成一個(gè)四邊形. 教師轉(zhuǎn)動(dòng)木條,提出問題: (1)轉(zhuǎn)動(dòng)木條,這個(gè)四邊形總有什么特征? (2)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)木條,什么時(shí)候橡皮筋圍成的四邊形變成菱形? 引導(dǎo)學(xué)生猜想:當(dāng)木條互相垂直時(shí),平行四邊形的一組鄰邊相等,此時(shí)四邊形為菱形. 教師:你能證明你的猜想嗎? 學(xué)生獨(dú)立完成,指名板演,教師點(diǎn)評(píng). 已知:如圖,在?ABCD中,對(duì)角線AC與BD相交于點(diǎn)O,AC⊥BD. 求證: ?ABCD是菱形. 證明:∵四邊形ABCD是平行四邊形, ∴OA=OC. 又∵AC⊥BD, ∴BD是線段AC的垂直平分線. ∴BA=BC. ∴四邊形ABCD是菱形(菱形的定義). 3.菱形的判定方法三 教師:已知線段AC,你能用尺規(guī)作圖的方法作一個(gè)菱形ABCD,使AC為菱形的一條對(duì)角線嗎? 學(xué)生獨(dú)立嘗試作圖,教師點(diǎn)評(píng),并進(jìn)一步講解用尺規(guī)作菱形的方法: 如圖,分別以A,C為圓心,以大于eq \f(1,2)AC的長為半徑作弧,兩條弧分別相交于點(diǎn)B,D,依次連接A,B,C,D. 教師:你能說明得到的四邊形為什么是菱形嗎? 學(xué)生小組討論交流,找到原因:該四邊形四邊相等. 教師:你能證明四邊相等的四邊形是菱形嗎? 學(xué)生獨(dú)立完成,指名板演,教師點(diǎn)評(píng). 已知:如圖,在四邊形ABCD中,AB=BC=CD=DA. 求證: 四邊形ABCD是菱形. 證明:∵AB=CD,AD=BC, ∴四邊形ABCD是平行四邊形. 又∵AB=BC, ∴四邊形ABCD是菱形(菱形的定義). 教師:你能用折紙等辦法得到一個(gè)菱形嗎? 學(xué)生動(dòng)手操作,教師巡視指導(dǎo). 三、舉例分析 例 已知:如圖,在?ABCD中,對(duì)角線AC與BD相交于點(diǎn)O,AB=eq \r(5),OA=2,OB=1. 求證:?ABCD是菱形. 思考:(1)觀察題目中的數(shù)據(jù),AB,OA,OB有什么數(shù)量關(guān)系? (2)利用勾股定理的逆定理能否判定△ABO是直角三角形? (3)如果可以得到直角三角形,那么利用菱形的哪一個(gè)判定定理進(jìn)行判斷? 四、練習(xí)鞏固 1.教材第7頁“隨堂練習(xí)”. 2.教材第7頁習(xí)題1.2第1題. 五、小結(jié) 1.怎樣判定一個(gè)四邊形是菱形? 2.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),你還學(xué)到了哪些知識(shí)? 六、課外作業(yè) 教材第7頁習(xí)題1.2第2,3題. 在本節(jié)課中,課前復(fù)習(xí)為本節(jié)課的探究作了有效的鋪墊.學(xué)生資源的靈活運(yùn)用提高了學(xué)生參與探究的興趣,證明思路的分析過程讓學(xué)生體會(huì)了逆向思維、一題多解等數(shù)學(xué)思想.另外,學(xué)生通過經(jīng)歷試驗(yàn)—猜想—證明—應(yīng)用的探索過程提高了自身的科學(xué)素養(yǎng). 第3課時(shí) 菱形的性質(zhì)與判定的應(yīng)用 1.能靈活運(yùn)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)歷菱形的性質(zhì)定理及判定定理的應(yīng)用過程,體會(huì)數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化等思想方法. 重點(diǎn) 菱形的性質(zhì)定理與判定定理的綜合應(yīng)用及菱形面積的求法. 難點(diǎn) 等寬紙條交叉部分為菱形的證明及菱形面積的綜合應(yīng)用. 一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入 1.如圖①,在菱形ABCD中,AB=6. (1)求AD,DC,BC的長. (2)對(duì)角線AC與BD有什么位置關(guān)系? (3)若∠ADC=120°,求AC的長. 圖① 圖② 2.如圖②,在?ABCD中添加一個(gè)條件使其成為菱形. 添加方式1:________________________________________________________________________. 添加方式2:________________________________________________________________________. 二、探究新知 1.課件出示: 如圖,四邊形ABCD是邊長為13 cm的菱形,其中對(duì)角線BD長10 cm.求: (1)對(duì)角線AC的長度; (2)菱形ABCD的面積. 解:(1)∵四邊形ABCD是菱形, ∴∠AED=90°(菱形的對(duì)角線互相垂直), DE=eq \f(1,2)BD=eq \f(1,2)×10=5(cm)(菱形的對(duì)角線互相平分). ∴在Rt△ADE中,由勾股定理可得: AE=eq \r(AD2-DE2)=eq \r(132-52)=12(cm). ∴AC=2AE=2×12=24(cm)(菱形的對(duì)角線互相平分). (2)S菱形ABCD= S△ABD+ S△CBD =2×S△ABD =2×eq \f(1,2)×BD×AE =BD×AE =10×12 =120( cm2). 注意:學(xué)生對(duì)于第一個(gè)問題的解決比較容易,但是學(xué)生的書寫過程不規(guī)范;對(duì)于第二個(gè)問題,學(xué)生很容易求一邊上的高,經(jīng)過討論、交流、點(diǎn)撥后學(xué)生能接受這種方法.在實(shí)際過程中教師應(yīng)追問學(xué)生菱形的面積和對(duì)角線有什么關(guān)系,引起學(xué)生的思考,進(jìn)而突破這一教學(xué)難點(diǎn). 2.課件出示教材第87頁圖1-7,提出問題:兩張等寬的紙條交叉重疊在一起,重疊的部分ABCD是菱形嗎?為什么? 分析:由圖可知,重疊部分為平行四邊形,且相鄰的兩邊對(duì)應(yīng)的高相等,由平行四邊形的面積,可證平行四邊形ABCD為菱形. 三、舉例分析 例 (變式訓(xùn)練)如上圖,四邊形ABCD是菱形,其中對(duì)角線BD長12 cm,AC長16 cm.求: (1)菱形的邊長; (2)菱形一條邊上的高. 分析:靈活運(yùn)用菱形的面積等于對(duì)角線乘積的一半求出面積進(jìn)而求出一邊上的高. 教師:同學(xué)們,在我們剛才完成的例題及變式訓(xùn)練中你有什么感悟或經(jīng)驗(yàn)? 教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)經(jīng)驗(yàn),幫助學(xué)生形成解題思路. 四、練習(xí)鞏固 1.教材第9頁“隨堂練習(xí)”第1,2題. 2.教材第10頁習(xí)題1.3第5題. 五、小結(jié) 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),你有哪些收獲?還有什么疑問? 六、課外作業(yè) 1.教材第9頁習(xí)題1.3第1~4題. 2.如圖,在四邊形ABCD中,AD∥BC,E為BC的中點(diǎn),BC=2AD,EA=ED=2,AC與ED相交于點(diǎn)F.當(dāng)AB與AC具有什么位置關(guān)系時(shí),四邊形AECD是菱形?請(qǐng)說明理由,并求出此時(shí)菱形AECD的面積. 本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容是菱形的性質(zhì)定理與判定定理的綜合運(yùn)用.通過課前復(fù)習(xí),加深學(xué)生對(duì)菱形的性質(zhì)定理及判定定理的記憶.在教學(xué)中,通過例題講解,幫助學(xué)生總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并形成解題思路.學(xué)生對(duì)于幾何題的規(guī)范答題是在課堂上需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的,這是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的數(shù)學(xué)素養(yǎng)的一個(gè)手段.同時(shí),在教學(xué)中應(yīng)注意學(xué)生解題的反思過程,例如由例題及變式訓(xùn)練完成反思過程后,學(xué)生的思維得到了升華,同時(shí)對(duì)于同類題目的突破方式有了初步的框架,能促進(jìn)以后的學(xué)習(xí),從本質(zhì)上講學(xué)習(xí)就是在學(xué)生不斷反思中完成的. 2 矩形的性質(zhì)與判定 第1課時(shí) 矩形的定義和性質(zhì) 1.了解矩形的概念,理解并掌握矩形的性質(zhì)定理. 2.經(jīng)歷探索矩形的概念和性質(zhì)定理的過程,發(fā)展學(xué)生合情推理的意識(shí). 3.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砟芰Γ莆諑缀嗡季S方法,體會(huì)邏輯推理的思維價(jià)值. 重點(diǎn) 矩形的性質(zhì)定理的理解及應(yīng)用. 難點(diǎn) 矩形的性質(zhì)定理的應(yīng)用. 一、情境導(dǎo)入 課件出示教材第11頁情境圖,提出問題: 這三幅圖片中都含有一些特殊的平行四邊形.觀察這些特殊的平行四邊形,你能發(fā)現(xiàn)它們有什么樣的共同特征? 學(xué)生討論交流后匯報(bào),教師點(diǎn)評(píng),并進(jìn)一步講解: 有一個(gè)角是直角的平行四邊形叫做矩形. 教師:你還能舉出一些生活中矩形的例子嗎? 二、探究新知 1.探究矩形的性質(zhì)定理 教師出示一個(gè)平行四邊形活動(dòng)框架,完成以下探究. (1)改變平行四邊形活動(dòng)框架,將框架夾角∠α變?yōu)?0°,平行四邊形成為一個(gè)矩形,這說明平行四邊形與矩形具有怎樣的從屬關(guān)系? 學(xué)生: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的性質(zhì). (2)用橡皮筋做出兩條對(duì)角線,這兩條對(duì)角線有什么關(guān)系? 學(xué)生:橡皮筋的長度相等,因此矩形的兩條對(duì)角線相等. (3)矩形是軸對(duì)稱圖形嗎?如果是,它有幾條對(duì)稱軸? 學(xué)生:矩形是軸對(duì)稱圖形,它有2條對(duì)稱軸. (4)你認(rèn)為矩形還具有哪些特殊性質(zhì)? 學(xué)生:矩形的四個(gè)角都是直角,對(duì)角線相等. 教師:你能證明這些結(jié)論嗎? 學(xué)生獨(dú)立完成,指名板演,教師點(diǎn)評(píng),得到如下定理: 矩形的四個(gè)角都是直角. 矩形的對(duì)角線相等. 2.探究直角三角形的性質(zhì)定理 課件出示教材第12頁圖1-9,提出問題: 如圖,矩形ABCD的對(duì)角線AC與BD交于點(diǎn)E,那么BE是Rt△ABC中一條怎樣的特殊線段?它與AC有什么大小關(guān)系?由此你能得到怎樣的結(jié)論? 學(xué)生觀察、思考后發(fā)現(xiàn):AE=eq \f(1,2)AC,BE=eq \f(1,2)BD,BE是Rt△ABC的中線. 由此歸納直角三角形的一個(gè)性質(zhì)定理: 直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半. 三、舉例分析 例1 如圖,在矩形ABCD中,兩條對(duì)角線相交于點(diǎn)O,∠AOB=60°,AB=4 cm,求這個(gè)矩形對(duì)角線的長. 分析:利用矩形對(duì)角線相等且平分得到OA=OB,由于∠AOB=60°,∴△AOB為等邊三角形,則OA=AB=4 cm,∴AC=BD=2OA=8 cm. 例2 如圖,在△ABC中,∠A=2∠B,CD是△ABC的高,E是AB的中點(diǎn),求證:DE=eq \f(1,2)AC. 分析:本題可從E是AB的中點(diǎn)切入,考慮應(yīng)用三角形中位線定理.應(yīng)用三角形中位線必需找到另一個(gè)中點(diǎn).可以取BC的中點(diǎn)F,也可以取AC的中點(diǎn)G. 學(xué)生分四人小組,合作探究不同的證法. 證法一:取BC的中點(diǎn)F,連接EF,DF,如圖①. ∵E為AB中點(diǎn),∴EF∥AC.∴∠FEB=∠A. ∵∠A=2∠B,∴∠FEB=2∠B.∵DF=eq \f(1,2)BC=BF,∴∠1=∠B.∴∠FEB=2∠B=2∠1=∠1+∠2. ∴∠1=∠2.∴DE=EF=eq \f(1,2)AC. 證法二:取AC的中點(diǎn)G,連接DG,EG,如圖②. ∵CD是△ABC的高, ∴在Rt△ADC中,DG=eq \f(1,2)AC=AG. ∵E是AB的中點(diǎn),∴GE∥BC.∴∠1=∠B. ∴∠GDA=∠A=2∠B=2∠1. 又∠GDA=∠1+∠2,∴∠1+∠2=2∠1. ∴∠2=∠1.∴DE=DG=eq \f(1,2)AC. 四、練習(xí)鞏固 1.教材第13頁“隨堂練習(xí)”. 2.如圖,從矩形ABCD的頂點(diǎn)C作對(duì)角線BD的垂線與∠BAD的平分線相交于點(diǎn)E.求證:AC=CE. 分析:要證AC=CE,可以考慮證明∠E=∠CAE.∵AE平分∠BAD,∴∠DAE=∠BAE,且∠CAE=∠DAE-∠DAC. 另外一個(gè)條件是CE⊥BD,過點(diǎn)A作AF⊥BD于點(diǎn)F,則AF∥CE,可以將∠E轉(zhuǎn)化為∠FAE,∠FAE=∠BAE-∠FAB.現(xiàn)在只要證明∠BAF=∠DAC即可,而實(shí)際上,∠BAF=∠BDA=∠DAC,問題迎刃而解. 五、小結(jié) 1.什么叫矩形? 2.矩形有哪些性質(zhì)? 3.矩形有幾條對(duì)稱軸? 六、課外作業(yè) 教材第13~14頁習(xí)題1.4第1~4題. 本節(jié)課依據(jù)新課標(biāo)的要求,設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)都是以學(xué)生為主體,在學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生自己動(dòng)手探究完成,提高學(xué)生的探索創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力.首先,從矩形的定義和平行四邊形的性質(zhì)引入,提出問題,讓學(xué)生猜想矩形應(yīng)具有的性質(zhì),調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維積極性,激發(fā)探究欲望.教學(xué)過程中,先利用平行四邊形活動(dòng)框架,讓學(xué)生通過觀察、測(cè)量、思考、討論等活動(dòng),得出矩形的性質(zhì).在解決問題的過程中發(fā)展了學(xué)生的合情推理意識(shí).再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行推理證明及應(yīng)用,通過探索證明,發(fā)展了學(xué)生的思維能力,幫助他們?cè)谧灾魈剿髋c合作交流過程中真正理解和掌握矩形的性質(zhì)定理,體驗(yàn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中的探索性、挑戰(zhàn)性以及推理的嚴(yán)謹(jǐn)性.第2課時(shí) 矩形的判定 1.理解和掌握矩形的判定定理. 2.經(jīng)歷探索、猜測(cè)、證明的過程,發(fā)展學(xué)生的推理論證能力. 3.通過對(duì)比已學(xué)的知識(shí),體會(huì)證明過程中所運(yùn)用的歸納、概括以及轉(zhuǎn)化等數(shù)學(xué)思想方法. 重點(diǎn) 理解和掌握矩形的判定定理. 難點(diǎn) 矩形的判定定理的應(yīng)用. 一、情境導(dǎo)入 課前準(zhǔn)備小木板和橡皮筋,制作一個(gè)如圖所示的平行四邊形活動(dòng)框架.用兩根橡皮筋分別套在兩個(gè)相對(duì)的頂點(diǎn)上,拉動(dòng)一對(duì)不相鄰的頂點(diǎn)時(shí),平行四邊形的形狀會(huì)發(fā)生什么變化? 二、探究新知 1.矩形的判定定理1 根據(jù)上面的實(shí)踐活動(dòng)提出問題: (1)隨著∠α的變化,兩條對(duì)角線的長度將發(fā)生怎樣的變化? (2)當(dāng)兩條對(duì)角線的長度相等時(shí),平行四邊形有什么特征?由此你能得到一個(gè)怎樣的猜想? 學(xué)生討論交流后回答,教師點(diǎn)評(píng),并歸納: 矩形的判定定理1:對(duì)角線相等的平行四邊形是矩形. 矩形的判定定理1的證明過程: (1)學(xué)生獨(dú)立畫出圖形,在教師引導(dǎo)下寫出已知、求證; (2)對(duì)比平行四邊形和菱形的判定定理的證明,對(duì)已知、求證進(jìn)行分析; (3)請(qǐng)學(xué)生交流大體思路; (4)用規(guī)范的數(shù)學(xué)語言寫出證明過程; (5)同學(xué)之間進(jìn)行交流,找出自己還存在的問題. 2.矩形的判定定理2 教師:我們知道,矩形的四個(gè)角都是直角.反過來,一個(gè)四邊形至少有幾個(gè)角是直角時(shí),這個(gè)四邊形就是矩形呢?請(qǐng)證明你的結(jié)論,并與同伴交流. 學(xué)生討論交流后回答,教師點(diǎn)評(píng),并引導(dǎo)學(xué)生歸納: 矩形的判定定理2:有三個(gè)角是直角的四邊形是矩形. 矩形的判定定理2的證明過程: (1)學(xué)生獨(dú)立畫出圖形,在教師引導(dǎo)下寫出已知、求證; (2)對(duì)比平行四邊形和菱形的判定定理的證明,對(duì)已知、求證進(jìn)行分析; (3)請(qǐng)學(xué)生交流大體思路; (4)用規(guī)范的數(shù)學(xué)語言寫出證明過程; (5)同學(xué)之間進(jìn)行交流,找出自己還存在的問題. 三、舉例分析 例1 實(shí)際問題: (1)如果僅有一根足夠長的繩子,如何判斷一個(gè)四邊形是平行四邊形? (2)如果僅有一根足夠長的繩子,如何判斷一個(gè)四邊形是菱形? (3)如果僅有一根足夠長的繩子,如何判斷一個(gè)四邊形是矩形? 學(xué)生分小組討論后回答,教師點(diǎn)評(píng),并總結(jié): 先利用“兩組對(duì)邊分別相等的四邊形是平行四邊形”證明是平行四邊形,再由“對(duì)角線相等的平行四邊形是矩形”得證. 例2 如圖,在?ABCD中,對(duì)角線AC與BD相交于點(diǎn)O,△ABO是等邊三角形,AB=4,求?ABCD的面積. 學(xué)生獨(dú)立完成,指名板演,教師點(diǎn)評(píng). 四、練習(xí)鞏固 1.教材第16頁“隨堂練習(xí)”. 2. 已知:如圖,在菱形ABCD中,對(duì)角線AC與BD相交于點(diǎn)O, CM∥BD,DM∥AC. 求證:四邊形OCMD是矩形. 五、小結(jié) 1.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),你有什么收獲? 2.矩形的判定定理有哪些? 六、課外作業(yè) 教材第16頁習(xí)題1.5第1~3題. 對(duì)于本節(jié)課的知識(shí),不能機(jī)械地照搬教材內(nèi)容,而應(yīng)該對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行再加工,靈活運(yùn)用,使教材內(nèi)容得到升華.課堂是學(xué)生展示自己的一個(gè)舞臺(tái),在課堂教學(xué)中,給予學(xué)生充分的時(shí)間和空間展示自己,不僅有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,更有利于教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生的獨(dú)到見解和新思維、新想法,同時(shí)還能發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題,這對(duì)于課堂教學(xué)是非常有利的.幾何教學(xué)對(duì)學(xué)生想象能力要求比較高,有些學(xué)生在這方面很有優(yōu)勢(shì),而有些學(xué)生可能要差一點(diǎn),課堂教學(xué)不能過急.此外,幾何教學(xué)中要合理把握學(xué)生的課堂興奮點(diǎn),合理安排時(shí)間,力圖讓學(xué)生在注意力最集中時(shí)完成最重要的知識(shí)內(nèi)容,掌握本節(jié)課重要的學(xué)習(xí)方法.還要注意的是,不要讓思維活躍的學(xué)生的回答掩蓋了其他學(xué)生的疑問,應(yīng)該爭取關(guān)注每一個(gè)學(xué)生. 第3課時(shí) 矩形的性質(zhì)與判定的應(yīng)用 1.能夠運(yùn)用矩形的性質(zhì)定理和判定定理解決問題. 2.經(jīng)歷矩形的性質(zhì)與判定的應(yīng)用過程,發(fā)展學(xué)生的推理論證能力. 3.通過學(xué)生獨(dú)立完成證明的過程,讓學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性. 重點(diǎn) 矩形的性質(zhì)定理與判定定理的應(yīng)用. 難點(diǎn) 靈活地運(yùn)用矩形的性質(zhì)定理與判定定理解決問題. 一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入 1.如圖①,矩形ABCD的兩條對(duì)角線相交于點(diǎn)O,已知∠AOD= 120°,AB=2.5 cm,則∠DAO=__________,AC=__________ cm,S矩形ABCD=__________ cm2. 2. 如圖②,四邊形ABCD是平行四邊形,添加一個(gè)條件________________,可使它成為矩形. 二、探究新知 課件出示:如圖,在矩形ABCD中,AD=6,對(duì)角線AC與BD相交于點(diǎn)O,AE⊥BD,垂足為E,ED=3BE.求AE的長. 學(xué)生小組合作完成本題的求解,教師點(diǎn)評(píng)并板書: 解:∵ 四邊形ABCD是矩形, ∴AO=BO=DO=eq \f(1,2)BD(矩形的對(duì)角線相等且互相平分), ∠BAD=90°(矩形的四個(gè)角都是直角). ∵ED=3BE, ∴BE=OE. 又∵ AE⊥BD, ∴AB=AO. ∴AB=AO=BO. 即 △ABO是等邊三角形. ∴∠ABO=60°. ∴∠ADB=90°-∠ABO=30°. 在Rt△AED中, ∵∠ADE=30°, ∴AE=eq \f(1,2)AD=eq \f(1,2)×6=3. 注意:本題的解法不唯一,采取小組合作時(shí),應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生提出自己不同的意見. 三、舉例分析 例 如圖,在△ABC中,AB=AC,AD為∠BAC的平分線,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. 證明:∵AD平分∠BAC,AN平分∠CAM, ∴∠CAD=eq \f(1,2)∠BAC,∠CAN=eq \f(1,2)∠CAM. ∴∠DAE =∠CAD+∠CAN =eq \f(1,2)(∠BAC+∠CAM) =eq \f(1,2)×180° =90°. 在△ABC中, ∵AB=AC,AD為∠BAC的平分線, ∴AD⊥BC. ∴∠ADC=90°. 又∵CE⊥AN, ∴∠CEA=90°. ∴四邊形ADCE為矩形(有三個(gè)角是直角的四邊形是矩形). 四、練習(xí)鞏固 1.在上一題中,條件不變,連接DE,交AC于點(diǎn)F(如圖①). (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(qǐng)證明你的結(jié)論. 圖① 圖② 2.如圖②,四邊形ABCD是由兩個(gè)全等的等邊△ABD和△CBD組成,點(diǎn)M,N分別是BC和AD的中點(diǎn).求證:四邊形BMDN是矩形. 五、小結(jié) 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),你有什么收獲?還有哪些疑問? 六、課外作業(yè) 教材第18~19頁習(xí)題1.6第1~5題. 本課時(shí),是綜合運(yùn)用矩形的性質(zhì)定理和判定定理,應(yīng)給予學(xué)生充分的時(shí)間和空間展示自己,不僅有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,更有利于教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生的獨(dú)到見解和新思維、新想法,同時(shí)還能發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題,這對(duì)于課堂教學(xué)是非常有利的.在教學(xué)過程中,不應(yīng)加大習(xí)題量,題目在精不在多,扎實(shí)地講解和學(xué)習(xí)比大量練習(xí)要有效果得多.把關(guān)注學(xué)生能力的培養(yǎng)提到首位,達(dá)到本節(jié)課所要完成的真正目標(biāo). 3 正方形的性質(zhì)與判定 第1課時(shí) 正方形的定義和性質(zhì) 1.理解正方形的概念和性質(zhì)定理,通過由一般到特殊的研究方法,分析平行四邊形、矩形、菱形、正方形的概念及性質(zhì)之間的區(qū)別與聯(lián)系. 2.在探索正方形的性質(zhì)定理的過程中,發(fā)展學(xué)生的合情推理能力. 3.培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、團(tuán)結(jié)協(xié)作交流的精神,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性. 重點(diǎn) 理解正方形的定義和性質(zhì). 難點(diǎn) 選擇適當(dāng)?shù)姆椒ń鉀Q有關(guān)正方形的問題. 一、情境導(dǎo)入 教師:大家小時(shí)候都做過風(fēng)車嗎?在準(zhǔn)備材料的時(shí)候,我們往往會(huì)先折一張正方形的紙片.那么大家能用一張長方形的紙片折出一個(gè)正方形嗎? 學(xué)生動(dòng)手操作,引導(dǎo)學(xué)生在動(dòng)手操作中對(duì)正方形產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí),并感知正方形與矩形的關(guān)系. 教師:結(jié)合菱形和矩形的定義,想一想,什么樣的四邊形是正方形? 學(xué)生思考后回答,教師點(diǎn)評(píng),并歸納: 有一組鄰邊相等,并且有一個(gè)角是直角的平行四邊形叫做正方形. 說明:其定義包括了兩層意思:①有一組鄰邊相等的平行四邊形 (菱形);②有一個(gè)角是直角的平行四邊形 (矩形).所以說正方形既是菱形又是矩形. 教師:這節(jié)課我們就來深入地了解正方形.(板書課題) 二、探究新知 教師:正方形都具有哪些性質(zhì)呢? 學(xué)生:由正方形的定義可知,正方形既是有一組鄰邊相等的矩形,又是有一個(gè)角是直角的菱形.所以它應(yīng)該具備菱形和矩形的所有性質(zhì). 教師:你能詳細(xì)說一說正方形的性質(zhì)嗎? 學(xué)生:正方形的四個(gè)角都是直角,四條邊都相等.正方形的兩條對(duì)角線相等并且互相垂直平分. 由學(xué)生的回答歸納出: 正方形的性質(zhì)定理1:正方形的四個(gè)角都是直角,四條邊相等. 正方形的性質(zhì)定理2:正方形的對(duì)角線相等且互相垂直平分. 教師:同學(xué)們能嘗試完成這兩個(gè)定理的證明嗎? 學(xué)生獨(dú)立完成,并相互交流,教師點(diǎn)評(píng). 教師:正方形有幾條對(duì)稱軸? 學(xué)生思考或者畫圖驗(yàn)證. 三、舉例分析 例1 如圖,在正方形 ABCD 中,E 為 CD 邊上一點(diǎn),F(xiàn) 為 BC 延長線上一點(diǎn),且 CE = CF.BE 與 DF 之間有怎樣的關(guān)系?請(qǐng)說明理由. 解:BE = DF,且 BE⊥DF.理由如下: (1)∵ 四邊形 ABCD 是正方形, ∴ BC = DC,∠ BCE = 90°(正方形的四條邊相等,四個(gè)角都是直角). ∴ ∠ DCF = 180°- ∠ BCE = 180°- 90°= 90°. ∴ ∠ BCE = ∠ DCF. 又∵ CE = CF, ∴ △BCE ≌ △DCF. ∴ BE = DF. (2)延長 BE 交 DF 于點(diǎn) M(如圖). ∵ △BCE ≌ △DCF, ∴ ∠ CBE = ∠ CDF. ∵ ∠ DCF = 90°, ∴ ∠ CDF + ∠ F = 90°. ∴ ∠ CBE + ∠ F = 90°. ∴ ∠BMF= 90°. ∴ BE⊥DF. 例2 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(gè)圖直觀地表示它們之間的關(guān)系嗎?與同伴交流. 學(xué)生嘗試畫圖,教師點(diǎn)評(píng),并進(jìn)一步講解,課件出示如下圖: 四、練習(xí)鞏固 1.如圖,在正方形ABCD中,對(duì)角線AC與BD相交于點(diǎn)O,圖中有多少個(gè)等腰三角形? 第1題圖 第2題圖 2.如圖,在正方形ABCD中,點(diǎn)F為對(duì)角線BD上一點(diǎn),連接AF,CF.你能找出圖中的全等三角形嗎?選擇其中一對(duì)進(jìn)行證明. 五、小結(jié) 通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),你有哪些收獲?有何感想?學(xué)會(huì)了哪些方法? 六、課外作業(yè) 教材第22頁習(xí)題1.7第1~4題. 本節(jié)課教學(xué)的主要內(nèi)容是探究并證明正方形的性質(zhì)定理.教材只是提供了最基本的教學(xué)素材,教師完全可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整.讓學(xué)生通過搜集材料親自去感受數(shù)學(xué)在實(shí)際生活中的應(yīng)用,體會(huì)數(shù)學(xué)的實(shí)際價(jià)值.培養(yǎng)學(xué)生善于觀察生活、搜集數(shù)學(xué)信息、對(duì)信息進(jìn)行整理的能力. 第2課時(shí) 正方形的判定 1.掌握正方形的判定定理,會(huì)運(yùn)用平行四邊形、矩形、菱形、正方形的判定條件進(jìn)行有關(guān)的證明和計(jì)算. 2.經(jīng)歷探究正方形的判定定理的過程,發(fā)展學(xué)生綜合推理的能力、主動(dòng)探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣,逐步掌握說理的基本方法. 3.理解特殊的平行四邊形之間的內(nèi)在聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生辯證看問題的觀點(diǎn). 重點(diǎn) 掌握正方形的判定定理. 難點(diǎn) 合理恰當(dāng)?shù)乩锰厥馄叫兴倪呅蔚男再|(zhì)與判定進(jìn)行有關(guān)的證明和計(jì)算. 一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入 1.我們學(xué)習(xí)了平行四邊形、矩形、菱形、正方形,那么思考一下,它們之間有怎樣的包含關(guān)系? 2.讓學(xué)生回答以下問題: (1)怎樣判斷一個(gè)四邊形是矩形? (2)怎樣判斷一個(gè)四邊形是菱形? (3)怎樣判斷一個(gè)四邊形是平行四邊形? (4)怎樣判斷一個(gè)平行四邊形是矩形、菱形? 教師:你有什么方法判定一個(gè)四邊形是正方形?這就是本節(jié)課要探究的內(nèi)容. 二、探究新知 1.正方形的判定定理 課件出示教材第22頁圖1-20,提出問題: 將一張長方形紙對(duì)折兩次,然后剪下一個(gè)角,打開.怎樣剪才能剪出一個(gè)正方形? 學(xué)生動(dòng)手操作,教師巡視指導(dǎo),并講解: 因?yàn)檎叫蔚膬蓷l對(duì)角線把它分成四個(gè)全等的等腰直角三角形,把折痕作對(duì)角線,這時(shí)只需剪一個(gè)等腰直角三角形,打開即是正方形,因此只要保證剪口線與折痕成45°角即可. 教師:滿足什么條件的矩形是正方形?滿足什么條件的菱形是正方形? 引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出正方形的判定定理: 對(duì)角線相等的菱形是正方形. 對(duì)角線垂直的矩形是正方形. 有一個(gè)角是直角的菱形是正方形. 教師:平行四邊形、矩形、菱形、正方形之間有什么關(guān)系? 教師:同學(xué)們能嘗試完成這3個(gè)定理的證明嗎? 學(xué)生獨(dú)立完成,教師點(diǎn)評(píng). 2.中心四邊形 學(xué)生以小組的形式,在平行四邊形、矩形、菱形、正方形、等腰梯形、梯形和直角梯形中選擇一種自己感興趣的四邊形來研究中點(diǎn)四邊形,并驗(yàn)證結(jié)論的正確性. 平行四邊形 矩形 菱形 正方形 等腰梯形 直角梯形 梯形 引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論: 平行四邊形的中點(diǎn)四邊形是平行四邊形; 矩形的中點(diǎn)四邊形是菱形; 菱形的中點(diǎn)四邊形是矩形; 正方形的中點(diǎn)四邊形是正方形; 等腰梯形的中點(diǎn)四邊形是菱形; 直角梯形的中點(diǎn)四邊形是平行四邊形; 梯形的中點(diǎn)四邊形是平行四邊形. 三、舉例分析 例 如圖,在矩形ABCD中,BE平分∠ABC,CE平分∠DCB,BF∥CE,CF∥BE.求證:四邊形BECF是正方形. 證明:∵BF∥CE,CF∥BE, ∴四邊形BECF是平行四邊形. ∵四邊形ABCD是矩形, ∴∠ABC=90°,∠DCB=90°. 又∵BE平分∠ABC,CE平分∠DCB, ∴∠EBC=eq \f(1,2)∠ABC=45°,∠ECB=eq \f(1,2)∠DCB=45°. ∴∠EBC=∠ECB. ∴EB=EC. ∴?BECF是菱形(菱形的定義). 在△EBC中, ∵∠EBC=45°,∠ECB=45°, ∴∠BEC=90°. ∴菱形BECF是正方形(有一個(gè)角是直角的菱形是正方形). 四、練習(xí)鞏固 1.教材第24頁“隨堂練習(xí)”. 2.完成下列問題: 圖① 圖② 圖③ (1)如圖①,在△ABC中,EF為△ABC的中位線. ①若∠BEF=30°,則∠A=________. ②若EF=8 cm,則AC=________. (2)如圖②,在AC的下方取一點(diǎn)D,連接AD,CD.取CD和AD的中點(diǎn)G、H,問EF和GH有怎樣的關(guān)系?EH和FG呢? (3)如圖③,四邊形EFGH的形狀有什么特征? 五、小結(jié) 1.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),你有哪些收獲? 2.正方形的判定定理有哪些? 六、課外作業(yè) 教材第25頁習(xí)題1.8第1~4題. 本節(jié)課采用了多媒體輔助教學(xué),為學(xué)生創(chuàng)建了一個(gè)學(xué)習(xí)情境,通過圖形的變換,使學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)問題的規(guī)律、找出解決方法,并且學(xué)生在老師的啟發(fā)下,一步一步地探索、歸納、學(xué)習(xí),在探索的過程中培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和意識(shí).在小組討論之前,應(yīng)該留給學(xué)生充分的獨(dú)立思考的時(shí)間,不要讓一些思維活躍的學(xué)生的回答代替了其他學(xué)生的思考,掩蓋了其他學(xué)生的疑問.
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