师:同学们好,今天我们来学习初中数学,上海科学技术出版社八年级上册第15章15.2线段的垂直平分线第二课时。首先,我们来看本节课的学习目标,请同学们跟老师一起大声读一下。一、理解线段的垂直平分线的性质定理与判定定理是互逆命题。二、掌握并灵活运用线段的垂直平分线的判定定理。三、学会线段的垂直平分线的性质定理与判定定理的综合运用。
接下来,我们复习一下上节课的内容。同学们,还记得上节课学了什么吗?
生:上节课学习了线段的垂直平分线的性质定理。
师:非常好,那请同学们复述一下这个定理。
生:线段的垂直平分线上的点到线段两端的距离相等。
师:通过第13章命题与证明的学习,我们知道这个定理是一个命题。现在请同学们把这个命题的题设和结论写出来。
(同学们书写完毕)
师:很好,这个定理的题设是:如果一个点在线段的垂直平分线上;结论是:那么这个点到线段的两端距离相等。我们知道,将题设和结论互换,就得到了这个命题的逆命题。所以,我们可以这样说:如果一个点到线段两端距离相等,那么这个点在线段的垂直平分线上。老师希望同学们去掉“如果……那么……”,该怎么说呢?
生:到线段两端距离相等的点,在线段的垂直平分线上。
师:对,这就是刚才命题的逆命题。那这个逆命题是真命题吗?你们能证明吗?现在请同学们思考一下。我们知道,证明命题需要写出已知和求证,那这个逆命题的已知和求证该怎么写呢?
生:如图,已知PA = PB,求证点P在AB的垂直平分线上。
师:非常好。这里已知条件是PA = PB,构成了一个三角形PAB。现在要证明点P在线段AB的垂直平分线上,根据前面学的线段垂直平分线的概念,既要过线段中点,又要与线段垂直。同学们思考一下,该怎么证明呢?
生:可以过点P作AB边上的垂线,垂足为C。
师:没错,要证点P在线段AB的垂直平分线上,只需证明所作的AB边上的垂线过线段AB的中点,即AC = BC。大家听清楚了吗?那我们来看怎么证明。过点P作线段AB的垂线,得到∠PCA = ∠PCB = 90°,这样就构造了两个直角三角形。又因为PC = PC,这是两个三角形的公共边,已知PA = PB,所以我们可以得出Rt△PCA ≌ Rt△PCB。同学们,这里的依据是什么呢?
生:HL(斜边、直角边定理)。
师:很好,同学们听明白了吗?现在请同学们把正确的推理过程写一下。
(同学们书写完毕)
师:我们刚才通过作垂线证中点的辅助线方法完成了证明。其实,我们还有其他证明方法,比如取中点证垂直。我们来分析一下,取线段AB的中点C,连接PC。因为AC = BC,这是我们添加的辅助线,PC = PC是公共边,已知条件里还有PA = PB,所以我们可以得到△PCA ≌ △PCB。这里的依据是什么呢?
生:边边边(SSS)定理。
师:对,从而我们得到∠PCA = ∠PCB,依据是全等三角形对应角相等。又因为∠PCA + ∠PCB = 180°,这里的依据是什么呢?
生:平角的定义。
师:所以我们得出PC⊥AB。同学们听明白了吗?还有其他方法,同学们可以课后自主完成。
我们把这个逆命题定义为今天要学习的定理——线段垂直平分线的判定定理:到线段两端距离相等的点在线段的垂直平分线上。它的符号语言怎么表述呢?结合图形可以这样说,因为PA = PB,所以点P在线段AB的垂直平分线上。这个定理告诉我们,如果一个点到线段两端距离相等,就能判断这个点在这条线段的垂直平分线上,它的作用就是判断一个点是否在线段的垂直平分线上。同学们理解了吗?下面我们来看例题讲解。
如图,AB = AC,直线AD是线段BC的垂直平分线吗?
生:直线AD不是线段BC的垂直平分线。
师:那我们能说点A在线段BC的垂直平分线上吗?
生:可以,因为这符合今天学习的判定定理。
师:那老师问,过点A的直线是线段BC的垂直平分线吗?同学们思考一下。
生:不可以这样说。
师:如果再给一个条件,MB = MC,那么直线AM是线段BC的垂直平分线吗?同学们思考一下。
生:因为MB = MC,所以点M在线段BC的垂直平分线上。又因为AB = AC,所以点A在线段BC的垂直平分线上,因此AM就是线段BC的垂直平分线。
师:很好,这里的依据是什么呢?
