资源描述
特殊平行四边形综合
知识技能目标
1.理解平行四边形是中心对称图形,矩形、菱形、正方形都具有这样的特征,掌握简单的识别方法;
2.矩形、菱形、正方形作为特殊的平行四边形,不仅具有平行四边形的特征,还分别具有各自的特征,而且它们都是轴对称图形.
3.通过知识的综合应用的说理,初步培养学生的逻辑思维能力.
过程性目标
1.通过探索、归纳几类特殊四边形的特征和识别,了解它们之间的包含关系;
2.让学生在探索知识之间的相互联系及应用的过程中,体验推理的方法和技巧,获取推理的经验;
教学过程
一、知识归纳
师 矩形、菱形、正方形都是特殊的平行四边形,它们既有平行四边形共有的性质,又有各自的特征,请大家回忆一下它们的特征和识别方法各是什么.请一位同学先说一下平行四边形的特征和识别方法.
生 平行四边形的特征:
(1)是中心对称图形,对称中心是对角线的交点;
(2)对边分别平行;
(3)对边分别相等;
(4)对角线互相平分.
平行四边形的识别方法:
(1)两组对边分别平行的四边形是平行四边形;
(2)两组对边分别相等的四边形是平行四边形;
(3)一组对边平行且相等的四边形是平行四边形;
(4)对角线互相平分的四边形是平行四边形.
师 矩形的特征是什么呢?矩形的识别方法有哪几种呢?
生1 矩形的特征(具有平行四边形的一切特征):
(1)矩形是中心对称图形,对称中心是对角线的交点,矩形也是轴对称图形,对称轴是通过对边中点的直线,有两条对称轴;
(2)矩形的四个角都是直角;
(3)矩形的对角线相等且互相平分.
生2 识别一个四边形是矩形的方法:
(1)有一个内角是直角的平行四边形是矩形;
(2)对角线相等的平行四边形是矩形;
(3)有三个角是直角的四边形是矩形;
(4)对角线相等且互相平分的四边形是矩形.
师 下面我们再回忆菱形的特征和识别方法.
生 菱形特征(具有平行四边形的一切特征):
(1)菱形是中心对称图形,对称中心是对角线的交点,菱形也是轴对称图形,对称轴为它的对角线所在的直线,有两条对称轴;
(2)菱形的四条边相等;
(3)菱形的对角线互相垂直平分,并且每一条对角线平分一组对角.
菱形的识别方法:
(1)有一组邻边相等的平行四边形是菱形;
(2)四边都相等的四边形是菱形;
(3)对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
师 正方形概念的三个要点:(1)是平行四边形;(2)有一个角是直角;(3)有一组邻边相等.正方形的特征和识别方法又是怎样的呢?
生1 正方形的特征:
(1)正方形是中心对称图形,对称轴是对角线的交点,正方形又是轴对称图形,对称轴是对边中点的连线和对角线,共有四条对称轴;
(2)正方形四条边都相等;
(3)正方形四个角都是直角;
(4)对角线互相垂直平分且相等,每条对角线平分一组对角,对角线与边的夹角等于45°.
生2 正方形的识别方法:
(1)有一个角是直角的菱形是正方形;
(2)有一组邻边相等的矩形是正方形.
师 很好!要确定一个四边形是正方形,应先确定它是菱形或是矩形,然后再加上相应的条件,确定是正方形.
二、实践应用
例1 试说明依次连结矩形四边中点所得的四边形是菱形.
分析 要解此题,应先画图、写出有关条件和试说明的结论,再解答.
如图,矩形ABCD,点E、F、G、H分别是边AB、BC、CD、DA的中点,试说明:四边形EFGH是菱形.
解 连结EG、FH,则EG、FH都是矩形ABCD的对称轴.
且点E、G关于FH对称, 点F、H关于EG对称.
所以EG、FH互相垂直平分,
所以四边形EFGH是菱形.
例2 如图,菱形ABCD,E、F分别为BC、CD上的点,且∠B=∠EAF=60°,若∠BAE=20°,求∠CEF的度数.
分析:连结AC,由菱形的特征与已知条件可得△ABC为等边三角形,所以∠BAC=∠ACD=60°,由∠EAF=60°,可得∠BAE=∠CAF,进而可得△ACF是△ABE绕点A旋转60°得到,所以AE=AF,得△AEF为等边三角形,从而求出∠CEF.
解:连结AC,菱形ABCD中,AB=BC,∠ACB=∠ACD.
因为 ∠B=60°,
所以 △ABC是等边三角形.
于是有∠BAC=∠ACB=∠ACD=60°,AB=AC.
由已知 ∠EAF=60°,
可得 ∠BAE=∠CAF.
所以△ACF是△ABE绕点A逆时针旋转60°得到的.
所以 AE=AF.
所以△AEF是等边三角形,∠AEF=60°.
因为∠AEC=∠AEF+∠CEF=∠B+∠BAE,
所以 ∠CEF=∠BAE=20°.
说明:菱形是特殊的平行四边形,除具有平行四边形的性质外,还有特性:(1)菱形的四条边相等.(2)菱形的对角线互相垂直平分,并且每一条对角线平分一组对角.
例3 已知,正方形ABCD,△ADE是等边三角形,求∠BEC的度数.
分析 本题应分两种情况考虑,(1)点E在正方形ABCD的外部,(2)点E在正方形ABCD的内部.然后应用正方形和等边三角形的有关特征即可求解.
解 (1) 如图(1)
当点E在正方形ABCD的外部时,由ABCD是正方形,△ADE是等边三角形,得
∠CDE=90°+60°=150°,
DE=AD=DC,
因此∠DEC=∠ECD=(180°-150°)÷2=15°.
同理可推得∠ABE=15°.
则∠BEC=∠AED-∠AEB-∠DEC=60°-15°-15°=30°.
(2) 如图(2)
当点E在正方形ABCD的内部时,由ABCD是正方形,△ADE是等边三角形,得
∠EAB=∠DAB-∠DAE=90°-60°=30°,
AE=AD=AB,
因此∠AEB=∠ABE=(180°-30°)÷2=75°.
同理可推得∠DEC=75°.
则∠BEC=360°-∠AEB-∠AED-∠DEC
=360°-75°-60°-75°
=150°.
说明 以正方形的一边画等边三角形有两种情况,解此题时容易漏解.
三、交流反思
师生共同归纳四边形、平行四边形、矩形、菱形、正方形关系图:
四、检测反馈
填空:
1.两条对角线 的平行四边形是矩形;
两条对角线 的平行四边形是菱形;
两条对角线 的四边形是矩形;
两条对角线 的四边形是菱形.
2.在矩形ABCD中, AE⊥BD,E为垂足,∠DAE=2∠ABE.则∠EAC= 度.
3.菱形的邻角之比是2∶1,边长是5cm,则较短的对角线为 cm.
4.如图,矩形ABCD的对角线相交于点O,作DE∥AC,CE∥BD,DE、CE交于点E,试说明四边形OCED是菱形.
5.如图,如果四边形CDEF旋转后能与正方形ABCD重合,那么图形所在的平面上可作为旋转中心的点共有 个.
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