师:同学们好,今天我们来学习沪科数学八年级上册第15章第二节线段的垂直平分线第一课时。请同学们准备好直尺、圆规、三角尺、铅笔和一本数学本。
我们之前已经掌握了线段垂直平分线的概念,请大家完成填空,回顾这部分知识。
同学们完成了吗?我们一起回顾线段垂直平分线的定义:经过线段的中点并且垂直于这条线段的直线,叫做这条线段的垂直平分线,简称为中垂线。用符号语言表述就是:因为CD是AB的垂直平分线,所以AO = BO,CD⊥AB。
那如何画出一条线段的垂直平分线呢?我们可以过中点画垂线。请同学们准备好刻度尺与三角尺,我们一起来画。
先用刻度尺量出这条线段的中点,再用三角尺过这个中点画出这条线段的垂线,这条垂线就是该线段的垂直平分线。同学们再独立画一遍。
我们还可以通过折纸的方法画线段的垂直平分线。请同学们准备一张半透明的纸,在纸上画出一条线段AA′ 。然后对折半透明的纸,使A与A′ 重合,这样就得到了一条折痕,这条折痕就是AA′ 的垂直平分线。请同学们思考,为什么折痕l是线段AA′ 的垂直平分线?
生:通过折叠可以得到AO = A′O,l⊥AA′ ,所以l就是线段AA′ 的垂直平分线。
师:非常好。我们还可以通过尺规作图做线段的垂直平分线。请同学们拿出圆规和直尺,我们一起操作。
首先画条线段AB,拿出圆规,分别以点A、点B为圆心,大于1/2 AB的长为半径画弧,这两圆弧会交于两点,过这两点画一条直线l,那么直线l就是线段AB的垂直平分线。你学会了吗?请独自再重新画一遍。
我们结合刚刚所画的AB的垂直平分线来探究线段垂直平分线的性质。在AB的垂直平分线l上取一些点P1、P2、P3等等,然后分别量一量P1、P2、P3到点A与点B的距离,你会有什么发现呢?请同学们操作并思考。
生:发现P1A = P1B,P2A = P2B,P3A = P3B 。
师:通过这些发现,能猜想出什么规律呢?请结合填空来猜想一下。
生:线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等。
师:非常好。那我们能用数学方法验证这个猜想吗?我们先把这个猜想改写为已知求证的形式。已知如图,直线l经过线段AB的中点O,且l⊥AB ,P是l上任意一点,求证PA = PB 。如何证明呢?请同学们先自己思考,我们一起分析。
P是l上任意一点,存在两种情形。第一种,P恰好与点O重合,此时根据O是AB的中点,马上可以得到PA = PB 。当P不与O重合时,又如何求证呢?我们学习了全等三角形的判定与性质,知道如果一对三角形全等,那么它们的对应边相等,我们常常借助这个性质得到相等的线段。
在图中存在这样的三角形吗?
生:可以证明△AOP≌△BOP得到PA = PB 。
师:对,△AOP与△BOP能够判定它们全等吗?由题目的条件不难得到AO = BO,∠AOP = ∠BOP = 90°,OP是公共边,这样就可以用“边角边”判定△AOP≌△BOP 。好,请同学们根据刚才的分析,先自己尝试完成这道题目的证明。
同学们完成了吗?我们一起来完成证明。当P与O重合时,显然PA = PB 。P不与O重合时,因为l⊥AB(已知),所以∠AOP = ∠BOP = 90°(垂直的定义)。在△AOP与△BOP中,AO = BO(O是AB的中点),∠AOP = ∠BOP = 90°(已证),OP = OP(公共边),所以△AOP≌△BOP(边角边),所以PA = PB(全等三角形的对应边相等)。同学们,你们的证明正确吗?
通过证明,我们得到了线段垂直平分线的性质定理:线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等。用符号语言表述:因为l⊥AB于点O,OA = OB(也可以说成l是AB的垂直平分线),所以PA = PB 。同学们,你们学会了吗?通过填空来回顾一下。
