8年级下册泸科版数学 19.3矩形、菱形、正方形(第4课时) 逐字稿-4,628字

  师:同学们,大家好。在前面,我们已经系统学习了平行四边形、矩形的定义、性质和判定方法。昨天又学习了菱形的定义和性质。依次类推,大家想一想,本节课我们将要学习什么呢?

  生:菱形的判定。

  师:很好。首先,让我们一起回顾一下前面的知识。矩形的定义是什么?

  生:有一个角是直角的平行四边形是矩形。

  师:矩形有哪些性质呢?

  生:矩形具有平行四边形的一切性质,还具有特殊性质:一是矩形的四个角都是直角;二是矩形的对角线相等。

  师:矩形的判定方法有哪些呢?

  生:一共有三种。一是利用定义,有一个角是直角的平行四边形是矩形;二是三个角都是直角的四边形是矩形;三是对角线相等的平行四边形是矩形。

  师:菱形的定义是什么?

  生:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。

  师:菱形的性质呢?

  生:菱形同样具有平行四边形的一切性质,特殊性质为:一是菱形的四条边都相等;二是菱形的对角线相互垂直。

  师:那么怎样判定一个四边形是菱形呢?我们可以考虑类比矩形。大家认真观察一下,矩形的定义、性质与判定方法之间有什么样的联系?

  师:首先我们可以发现,矩形的定义即为判定方法之一。矩形的性质一“矩形的四个角都是直角”,它的逆命题为“三个角都是直角的四边形是矩形”,它们互为逆命题。这里老师有个问题,为什么逆命题不是写“四个角都是直角的四边形是矩形”呢?

  生:因为四边形内角和是360度,当有三个角为90度时,第四个角也一定是90度。

  师:非常好。矩形的性质二“矩形的对角线相等”,它的逆命题为“对角线相等的平行四边形是矩形”。这里老师又有问题了,为什么是平行四边形而不能写成四边形呢?

  生:矩形是特殊的平行四边形,对角线不但相等,而且相互平分,所以是对角线相等的平行四边形是矩形。

  师:下面大家类比矩形,猜想一下菱形的判定有哪些呢?

  师:思考好了吗?我们一起来看,类比矩形的判定方法。首先,判定方法一可以使用定义,有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。再类比,我们考虑以下性质的逆命题。菱形的四条边都相等,它的逆命题是什么呢?

  生:四条边都相等的四边形是菱形。

  师:菱形的对角线互相垂直,它的逆命题,是写“对角线互相垂直的四边形”还是“对角线互相垂直的平行四边形”呢?

  生:应该写平行四边形。因为菱形是特殊的平行四边形,对角线不但互相垂直,而且互相平分。

  师:这两条例命题可以作为判定方法吗?它们是真命题吗?首先,菱形的定义“有一组邻边相等的平行四边形是菱形”,我们可以把它作为菱形的判定方法一,用几何语言表示为:在平行四边形ABCD中,AB = AD,所以四边形ABCD是菱形。刚才我们由菱形的性质“菱形的四边相等”得到它的逆命题“四边相等的四边形是菱形”,它是真命题吗?接下来,大家动手操作一下。以点A为端点,任意画两条相等的线段AB、AD,再分别以B、D为圆心,AB为半径画弧,两弧相交于点C,连接BC、CD,四边形ABCD是菱形吗?请大家快速完成。

  师:画好了吗?四边形ABCD是菱形吗?我们一起操作,首先以点A为端点,任意画两条相等的线段AB、AD,再分别以B、D为圆心,AB为半径画弧,两弧交于点C,连接BC、CD,我们得到了一个四边相等的四边形,它是菱形吗?是菱形,但仅仅通过画图不够,我们需要进行证明。首先根据文字语言画出图形,并写出已知、求证。我们一起来完成,已知:如图,在四边形ABCD中,AB = BC = CD = DA。求证:四边形ABCD是菱形。如何进行证明呢?请大家认真思考片刻。

  师:我们一起分析证明过程。想证明平行四边形是菱形,目前我们只能使用定义“一组邻边相等的平行四边形是菱形”。题目中已知四边相等,那我们自然可以得到任意一组邻边也是相等的,此时我们只需证明四边形是平行四边形。由于题中已知边的等量关系AB = BC = CD = DA,我们可用“两组对边分别相等的四边形是平行四边形”进行证明。接下来,我们一起写出证明过程。

  师:证明:因为AB = CD,AD = BC,所以四边形ABCD是平行四边形(根据两组对边分别相等的四边形是平行四边形)。又因为AB = AD,所以四边形ABCD是菱形(理由是一组邻边相等的平行四边形是菱形)。从而我们把这一条命题视为定理“四边相等的四边形是菱形”,得到了菱形的判定方法。用几何语言表示为:因为在四边形ABCD中,AB = BC = CD = DA,所以四边形ABCD是菱形。

  师:活动:用一长一短两根细木条,在它们的中点处固定一个小钉,做成一个可以转动的十字,四周围上橡皮筋做成一个四边形。一,这是一个什么四边形?

  生:平行四边形。因为取的是木条的中点,固定后对角线相互平分,对角线相互平分的四边形是平行四边形。

  师:转动木条,当这个四边形具备什么条件时,就会变成菱形?

  生:当两根木条相互垂直时,就会变成菱形。

  师:我们来看一下动画。由此我们可以猜想“对角线互相垂直的平行四边形是菱形”,这恰好就是菱形的“对角线相互垂直”的逆命题。下面我们一起证明这个猜想。首先画出图形,然后写出已知、求证。已知:在平行四边形ABCD中,AC⊥BD。求证:平行四边形ABCD是菱形。接下来请大家认真思考如何进行证明。

  师:我们一起分析本题已知条件,平行四边形ABCD,要证明它是菱形,可以利用菱形的定义进行判断。只需证明有一组邻边相等,因为已知条件已告诉我们AC垂直于BD,且平行四边形对角线相互平分,就可以用垂直平分线的性质,即垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等,从而证明一组邻边相等。接下来我们一起书写证明过程。

  师:证明:因为四边形ABCD是平行四边形,所以OA = OC。因为AC⊥BD,所以BA = BC,所以四边形ABCD是菱形(根据菱形的定义:一组邻边相等的平行四边形是菱形)。从而我们得到猜想是一个真命题,把它作为菱形的判定方法三。定理二:对角线互相垂直的平行四边形是菱形。用几何语言表示为:在平行四边形ABCD中,AC⊥BD,所以平行四边形ABCD是菱形。此时我们就得到了菱形的三种判定方法。请大家注意,判定定理一“四边相等”是在四边形的基础上,而定义和判定定理二是基于平行四边形的基础上,再加上平行四边形不具有而菱形具有的特点“一组邻边相等”或者“对角线相互垂直”而得到的判定方法。

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