8年级人教版上册数学 用全等三角形研究“筝形” 逐字稿-4,204字
师:同学们好,本节课我们一起来学习用全等三角形研究筝形。首先明确本节课的学习目标:一、了解筝形的概念,探索筝形的性质;二、经历筝形性质的探究过程,体会研究几何图形的基本思路和学习方法。学习重点是筝形的性质,学习难点是用全等三角形的知识研究筝形的性质。
下面请大家看一个思考题:如图,已知(AD = AB),请你添加一个条件,使得(\triangle ADC)全等于(\triangle ABC),并说明理由。
通过对图形的观察和认识,我们可以发现:
方法一:添加条件(DC = BC);
方法二:添加条件(\angle DAC = \angle BAC)。
当添加条件(DC = BC)时,因为(AB = AD),(AC = AC),(DC = BC),所以(\triangle ADC)全等于(\triangle ABC),理由是利用了“边边边”。
当添加条件(\angle DAC = \angle BAC)时,因为(AB = AD),(\angle DAC = \angle BAC),(AC = AC),所以(\triangle ADC)全等于(\triangle ABC),理由是“边角边”。
那么反之,如果我们有(\triangle ABC)全等于(\triangle ADC),那么对于边的关系,我们就有(AB = AD),(CB = CD)。也就是说,我们能找到一个四边形,使得它的两组邻边分别相等。那么,两组邻边分别相等的四边形是什么呢?这就是我们本节课所要研究的筝形。
那什么是筝形呢?根据对上述问题的分析,我们可以感受到筝形的概念:两组邻边分别相等的四边形叫做筝形。用符号语言表示为:在四边形(ABCD)中,因为(AB = AD),(BC = CD),所以四边形(ABCD)是筝形。
我们又知道数学是来源于生活中的,实际上在生活中筝形随处可见。
那同学们想一想,我们如何来画出一个筝形呢?下面我们来看活动一:画筝形。
根据定义,请同学们想一想,用什么方法可以得到筝形呢?定义表达的是一个四边形两组邻边分别相等,画出一个四边形,只要保证两组邻边分别相等即可。
通过同学们的思考与认知,以及同学们的探究与讨论,我们知道了有如下几个方法:方法一,折纸法;方法二,角平分线法;方法三,中垂线法。
首先看方法一折纸法:我们可以拿出一张矩形的纸片,沿蓝色的虚线对折,然后将蓝色和红色的三角形区域剪掉,展开后就得到了一个筝形,大家动手试一试。
方法二平分角的方法:第一步,任意画一个角(\angle MAN);第二步,以(A)为圆心,适当长为半径画弧,交(AM)于(B)点,交(AN)于(D)点;第三步,分别以点(B)、(D)为圆心,大于(\frac{1}{2}BD)长为半径画弧,两弧在角内部交于点(C),连接(BC)、(DC),那么四边形(ABCD)即为筝形。我们通过作图的方法可以发现,(AB = AD),(CB = CD),所以这样一个四边形就是筝形。
方法三中垂线法:第一步,画线段(BD);第二步,过线段(BD)的中点做垂线,那么这条线就是(BD)的中垂线,在垂线上任意取两点(A)和(C)(当然除去(BD)的中点),依次连接各点,四边形(ABCD)即为筝形。充分利用了垂直平分线的性质,进而我们可以得到(AB = AD),(CB = CD),满足筝形的定义。
认识并懂得了如何画筝形,那筝形有什么样的性质呢?下面我们看活动二:筝形的性质研究。
通过对上面画筝形的启示,我们可以试猜想,筝形的角、对角线有什么性质,并利用全等三角形的知识来证明。
通过对筝形的定义以及画法中的认识,我们可以猜想得到:在筝形(ABCD)中,对于边,根据定义,我们肯定有(AB = AD),(BC = DC);那么对于角,我们可以猜想得到(\angle ABC = \angle ADC);对于对角线,我们有(AC)平分(\angle BAD)和(\angle BCD),(AC)垂直于(BD),且(AC)平分(BD),也就是说(AC)垂直平分(BD)。
那如何来证明呢?用文字语言表述筝形的性质如下:
一、筝形两组邻边相等;
二、筝形至少一组对角相等;
三、筝形的一条对角线平分一组对角,并且垂直平分另一条对角线。
那如何证明呢?
探究筝形的性质,用全等三角形的知识来证明。
证明筝形角的关系:很显然我们探究角的关系,就应该充分利用三角形的全等知识来解决。连接(AC),由题可知,因为(AB = AD),(BC = DC),(AC = AC),由“边边边”可得(\triangle ABC)全等于(\triangle ADC),所以我们就有(\angle ABC = \angle ADC),即筝形的一组对角相等,(\angle BAC = \angle DAC),(\angle ACB = \angle ACD)。
用全等三角形的知识来证明筝形对角线的性质:
证明:刚才已经证明了(\angle BAC = \angle DAC),那么因为(AO = AO),(\angle BAC = \angle DAC),(AB = AD),由“边角边”可得(\triangle ABO)全等于(\triangle ADO),所以(BO = DO),同时(\angle AOB = \angle AOD = 180^{\circ} \div 2 = 90^{\circ}),所以(AC)垂直于(BD),则(AC)垂直于(BD),且(AC)平分(BD),也就是说(AC)垂直平分(BD)。