最新北师大版九年级数学上册《正方形的性质与判定》教案(优质课一等奖教学设计)
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1.3 正方形的性质与判定第1课时正方形的定义和性质1.理解正方形的概念和性质定理,通过由一般到特殊的研究方法,分析平行四边形、矩形、菱形、正方形的概念及性质之间的区别与联系.2.在探索正方形的性质定理的过程中,发展学生的合情推理能力.3.培养学生勇于探索、团结协作交流的精神,激发学生学习的积极性与主动性.1/ 20重点理解正方形的定义和性质.难点选择适当的方法解决有关正方形的问题.一、情境导入教师:大家小时候都做过风车吗?在准备材料的时候,我们往往会先折一张正方形的纸片.那么大家能用一张长方形的纸片折出一个正方形吗?2/ 20学生动手操作,引导学生在动手操作中对正方形产生感性认识,并感知正方形与矩形的关系.教师:结合菱形和矩形的定义,想一想,什么样的四边形是正方形?学生思考后回答,教师点评,并归纳:有一组邻边相等,并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形.说明:其定义包括了两层意思:①有一组邻边相等的平行四边形 (菱形);②有一个角是直角的平行四边形 (矩形).所以说正方形既是菱形又是矩形.教师:这节课我们就来深入地了解正方形.(板书课题)二、探究新知教师:正方形都具有哪些性质呢?学生:由正方形的定义可知,正方形既是有一组邻边相等的矩形,又是有一个角是直角的菱形.所以它应该具备菱形和矩形的所有性质.3/ 20教师:你能详细说一说正方形的性质吗?学生:正方形的四个角都是直角,四条边都相等.正方形的两条对角线相等并且互相垂直平分.由学生的回答归纳出:正方形的性质定理1:正方形的四个角都是直角,四条边相等.正方形的性质定理2:正方形的对角线相等且互相垂直平分.教师:同学们能尝试完成这两个定理的证明吗?学生独立完成,并相互交流,教师点评.教师:正方形有几条对称轴?学生思考或者画图验证.三、举例分析4/ 20例1 如图,在正方形 ABCD 中,E 为 CD 边上一点,F 为 BC 延长线上一点,且 CE = CF.BE 与 DF 之间有怎样的关系?请说明理由.解:BE = DF,且BE⊥DF.理由如下:(1)∵ 四边形 ABCD 是正方形,∴ BC = DC,∠ BCE = 90°(正方形的四条边相等,四个角都是直角).∴∠ DCF = 180°-∠ BCE = 180°- 90°= 90°.∴∠ BCE =∠ DCF.又∵ CE = CF,∴△BCE ≌△DCF.∴ BE = DF.(2)延长 BE 交 DF 于点 M(如图).5/ 20∵△BCE ≌△DCF,∴∠ CBE =∠ CDF.∵∠ DCF = 90°,∴∠ CDF +∠ F = 90°.∴∠ CBE +∠ F = 90°.∴∠BMF= 90°.∴ BE⊥DF.例2 平行四边形、菱形、矩形、正方形之间有什么关系?你能用一个图直观地表示它们之间的关系吗?与同伴交流.学生尝试画图,教师点评,并进一步讲解,课件出示如下图:6/ 20四、练习巩固1.如图,在正方形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,图中有多少个等腰三角形?第1题图第2题图2.如图,在正方形ABCD中,点F为对角线BD上一点,连接AF,CF.你能找出图中的全等三角形吗?选择其中一对进行证明.五、小结7/ 20通过这节课的学习,你有哪些收获?有何感想?学会了哪些方法?六、课外作业教材第22页习题1.7第1~4题.本节课教学的主要内容是探究并证明正方形的性质定理.教材只是提供了最基本的教学素材,教师完全可以根据学生的实际情况进行适当调整.让学生通过搜集材料亲自去感受数学在实际生活中的应用,体会数学的实际价值.培养学生善于观察生活、搜集数学信息、对信息进行整理的能力.第2课时正方形的判定8/ 201.掌握正方形的判定定理,会运用平行四边形、矩形、菱形、正方形的判定条件进行有关的证明和计算.2.经历探究正方形的判定定理的过程,发展学生综合推理的能力、主动探究的学习习惯,逐步掌握说理的基本方法.3.理解特殊的平行四边形之间的内在联系,培养学生辩证看问题的观点.重点掌握正方形的判定定理.9/ 20难点合理恰当地利用特殊平行四边形的性质与判定进行有关的证明和计算.一、复习导入1.我们学习了平行四边形、矩形、菱形、正方形,那么思考一下,它们之间有怎样的包含关系?2.让学生回答以下问题:(1)怎样判断一个四边形是矩形?10/ 20(2)怎样判断一个四边形是菱形?(3)怎样判断一个四边形是平行四边形?(4)怎样判断一个平行四边形是矩形、菱形?教师:你有什么方法判定一个四边形是正方形?这就是本节课要探究的内容.二、探究新知1.正方形的判定定理课件出示教材第22页图1-20,提出问题:将一张长方形纸对折两次,然后剪下一个角,打开.怎样剪才能剪出一个正方形?学生动手操作,教师巡视指导,并讲解:因为正方形的两条对角线把它分成四个全等的等腰直角三角形,把折痕作对角线,这时只需剪一个等腰直角三角形,打开即是正方形,因此只要保证剪口线与折痕成45°角即可.11/ 20教师:满足什么条件的矩形是正方形?满足什么条件的菱形是正方形?引导学生总结出正方形的判定定理:对角线相等的菱形是正方形.对角线垂直的矩形是正方形.有一个角是直角的菱形是正方形.教师:平行四边形、矩形、菱形、正方形之间有什么关系?教师:同学们能尝试完成这3个定理的证明吗?学生独立完成,教师点评.2.中心四边形学生以小组的形式,在平行四边形、矩形、菱形、正方形、等腰梯形、梯形和直角梯形中选择一种自己感兴趣的四边形来研究中点四边形,并验证结论的正确性.12/ 20平行四边形矩形13/ 20菱形正方形14/ 20等腰梯形直角梯形15/ 20梯形引导学生得出结论:平行四边形的中点四边形是平行四边形;矩形的中点四边形是菱形;菱形的中点四边形是矩形;正方形的中点四边形是正方形;等腰梯形的中点四边形是菱形;直角梯形的中点四边形是平行四边形;梯形的中点四边形是平行四边形.三、举例分析16/ 20例如图,在矩形ABCD中,BE平分∠ABC,CE平分∠DCB,BF∥CE,CF∥BE.求证:四边形BECF是正方形.证明:∵BF∥CE,CF∥BE,∴四边形BECF是平行四边形.∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°,∠DCB=90°.又∵BE平分∠ABC,CE平分∠DCB,∴∠EBC=12∠ABC=45°,∠ECB=12∠DCB=45°.∴∠EBC=∠ECB.∴EB=EC.∴▱BECF是菱形(菱形的定义).在△EBC中,∵∠EBC=45°,∠ECB=45°,∴∠BEC=90°.17/ 20∴菱形BECF是正方形(有一个角是直角的菱形是正方形).四、练习巩固1.教材第24页“随堂练习”.2.完成下列问题:图①图②18/ 20图③(1)如图①,在△ABC中,EF为△ABC的中位线.①若∠BEF=30°,则∠A=________.②若EF=8 cm,则AC=________.(2)如图②,在AC的下方取一点D,连接AD,CD.取CD和AD的中点G、H,问EF和GH有怎样的关系?EH和FG呢?(3)如图③,四边形EFGH的形状有什么特征?五、小结1.通过本节课的学习,你有哪些收获?2.正方形的判定定理有哪些?六、课外作业教材第25页习题1.8第1~4题.19/ 20本节课采用了多媒体辅助教学,为学生创建了一个学习情境,通过图形的变换,使学生很容易发现问题的规律、找出解决方法,并且学生在老师的启发下,一步一步地探索、归纳、学习,在探索的过程中培养了学生的创新精神和意识.在小组讨论之前,应该留给学生充分的独立思考的时间,不要让一些思维活跃的学生的回答代替了其他学生的思考,掩盖了其他学生的疑问.20/ 20。
1.3 正方形的性质与判定第1课时【教学目标】了解正方形的有关概念,理解并掌握正方形的性质定理.【教学重难点】重点:探索正方形的性质定理.难点:掌握正方形的性质的应用方法,把握正方形既是矩形又是菱形这一特性来学习本节课内容.【教学过程】一、探究导入【显示投影片】显示内容:展示生活中有关正方形的图片,幻灯片(多幅).【活动方略】教师活动:操作投影仪,边展示图片,边提出下面的问题:1.同学们观察显示的图片后,有什么联想?正方形四条边有什么关系?四个角呢?正方形是矩形吗?是菱形吗?为什么?正方形具有哪些性质呢?学生活动:观察屏幕上所展示的生活中的正方形图片.进行联想.易知:1.正方形四条边都相等(小学已学过);正方形四个角都是直角(小学学过).实验活动:教师拿出矩形按左图折叠.然后展开,让学生发现:只要矩形一组邻边相等,这样的矩形就是正方形;同样,教师拿出活动菱形框架,运动中让学生发现:只要菱形有一个内角为90°,这样的特殊菱形也是正方形.教师活动:组织学生联想正方形还具有哪些性质,板书画出一个正方形,如下图:学生活动:观察、联想到它是矩形,所以具有矩形的所有性质;它又是菱形,所以它又具有菱形的一切性质,归纳如下:正方形定义:有一组邻边相等,并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形. 正方形性质:(1)边的性质:对边平行,四条边都相等.(2)角的性质:四个角都是直角.(3)对角线的性质:两条对角线互相垂直平分且相等,每条对角线平分一组对角.(4)对称性:是轴对称图形,有四条对称轴.【设计意图】采用合作交流、发现、归纳的方式来解决重点问题,突破难点.二、探究新知【课堂演练】(投影显示)演练题1:如图,已知四边形ABCD是正方形,对角线AC与BD相交于0,MN//AB,且分别与OA、OB相交于M、N.求证:(1)BM=CN;(2)BM⊥CN.分析:本题是证明BM=CN,根据正方形性质,可以证明BM、CN所在ΔBOM 与ΔCON是否全等.(2)在(1)的基础上完成,欲证BM⊥CN.只需证∠5 + ∠CMG= 90°就可以了.【活动方略】教师活动:操作投影仪.组织学生演练,巡视,关注“学困生”;等待大部分学生练习做完之后,再请两位学生上台演示,交流.学生活动:课堂演练,相互讨论,解决演练题的问题.证明:(1) ∵四边形ABCD是正方形,∴∠COB=∠BOM= 90°,OC=OB.∵MN//AB,∴∠1=∠2, ∠ABO= ∠3,又∵∠1= ∠ABO= 45°,∴∠2=∠3,∴OM =ON,∴ΔCON≌ΔBOM,∴BM=CN.(2)由(1)知ΔBOM ≌ΔCON,∴∠4= ∠5,∵∠4+∠BMO=90°,∴∠5+∠BMC=90° , ∴∠CGM=90°, ∴BM ⊥CN.演练题2:如图,正方形ABCD 中,点E 在AD 边上,且AE= AD ,F 为AB 的中点,求证: ΔCEF 是直角三角形.分析:本题要证∠EFC= 90°,从已知条件分析可以得到只要利用勾股定理逆定理,就可以解决问题.这 里应用到正方形性质.【活动方略】教师活动:用投影仪显示演练题2,组织学生应用正方形和勾股定理逆定理分析,并请同学上讲台分析思路,板演.学生活动:先独立分析,找到证明思路是利用勾股定理的逆定理解决问题. 证明:设AB = 4a ,在正方形ABCD 中,DC=BC=4a ,AF=FB = 2a ,AE=a ,DE=3a.∵∠B=∠A=∠D=90°,由勾股定理得:EF2 +CF2= (AE2 +AF2) + (CB2 +BF2)= (a2 + 4a2) + (16a2+4a2)=25a2, CE2=CD2+DE2= (4a)2 + (3a)2=25a2,∴EF2 +CF2=CE2.由勾股定理的逆定理可知ΔCEF 是直角三角形.【设计意图】补充两道关于正方形性质应用的演练 题,提高学生的应用能力. 41三、范例点击例:已知:如图,四边形ABCD是正方形,矩形PECF的顶点P在正方形ABCD 的对角线BD上,E在BC上,F 在CD 上,连接AC、AP、PC、EF,若EC= 4,CF=3,求PA的长.分析:本题运用矩形对角线相等的性质可得EF=PC,运用正方形的性质可得AP=PC,进而可得AP=EF.因此,只要求出EF的值即可.解:∵四边形PECF是矩形,∴PC=EF.在RtΔEFC中,EC=4,CF=3, ∴EF='∴PC=5. ∵四边形ABCD是正方形,∴BD⊥AC且BD平分AC,即BD是AC的垂直平分线. ∵点P在BD 上,∴PA=PC=5.【方法归纳】与矩形对角线有关的计算问题,主要运用矩形的对角线相等和正方形的对角线的性质,借助第三条线段作“媒介”求线段的长.四、巩固练习教材P21随堂练习五、课堂小结本节课应掌握:正方形的概念:有一组邻边相等,并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形.正方形的性质正方形的四个角都是直角,四条边相等.正方形的对角线相等且互相垂直平分.正方形既是轴对称图形,也是中心对称图形.六、布置作业教材P22习题1.7第1、2、3题第2课时【教学目标】1.知道正方形的判定方法,会运用平行四边形、矩形、菱形、正方形的判定条件进行有关的论证和计算.2.经历探究正方形判定条件的过程,发展学生初步的综合推理能力,主动探究的学习习惯,逐步掌握说理的基本方法.3.理解特殊的平行四边形之间的内在联系,培养学生辩证看问题的观点.【教学重难点】重点:掌握正方形的判定条件.难点:合理恰当地利用特殊平行四边形的判定进行有关的论证和计算.【教学过程】―、创设情境,引入新课我们学习了平行四边形、矩形、菱形、正方形,那么思考一下,它们之间有怎样的包含关系?请填入下图中.通过填写让学生形象地看到正方形是特殊的矩形,也是特殊的菱形,还是特殊的平行四边形;而正方形、矩形、菱形都是平行四边形;矩形、菱形都是特殊的平行四边形.1.怎样判断一个四边形是平行四边形?2.怎样判断一个四边形是矩形?3.怎样判断一个四边形是菱形?4.怎样判断一个平行四边形是矩形、菱形?议一议:你有什么方法判定一个四边形是正方形?二、探究新知1.探索正方形的判定条件:学生活动:四人一组进行讨论研究,老师巡回其间,进行引导、质疑、解惑,通过分析与讨论,师生共同总结出判定一个四边形是正方形的基本方法. (1)直接用正方形的定义判定,即先判定一个四边形是平行四边形,若这个平行四边形有一个角是直角,并且有一组邻边相等,那么就可以判定这个平行四边形是正方形;(2)先判定一个四边形是矩形,再判定这个矩形是菱形,那么这个四边形是正方形;(3)先判定四边形是菱形,再判定这个菱形是矩形,那么这个四边形是正方形.后两种判定均要用到矩形和菱形的判定定理.矩形和菱形的判定定理是判定正方形的基础.这三个方法还可写成:有一个角是直角,且有一组邻边相等的四边形是正方形;有一组邻边相等的矩形是正方形;有一个角是直角的菱形是正方形.上述三种判定条件是判定四边形是正方形的一般方法,可当作判定定理用,但由于判定平行四边形、矩形、菱形的方法各异,所给出的条件各不相同,所以判定一个四边形是不是正方形的具体条件也相应可作变化,在应用时要仔细辨别后才可以作出判断.2.正方形判定条件的应用例1:判断下列命题是真命题还是假命题?并说明理由.(1)四条边相等且四个角也相等的四边形是正方形;⑵四个角相等且对角线互相垂直的四边形是正方形;(3)对角线互相垂直平分的四边形是正方形;(4)对角线互相垂直且相等的四边形是正方形;(5)对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形.师生共析:是真命题,因为四条边相等的四边形是菱形,又四个角相等,根据四边形内角和定理知每个角为90°,所以由有一个角是直角的菱形是正方形可以判定此命题是真命题.⑵真命题,由四个角相等可知每个角都是直角,是矩形,由对角线互相垂直可判定这个矩形是菱形,所以根据是既是矩形又是菱形的四边形是正方形,可判定其为真.(3)假命题,对角线平分的四边形是平行四边形,对角线垂直的四边形是菱形,所以它不一定是正方形. 如下图①,满足.AO=CO,BO=DO且AC⊥BD但四边形ABCD不是正方形(4)假命题,它可能是任意四边形.如上图②,AC⊥BD 且AC=BD,但四边形ABCD不是正方形.方法一:对角线互相平分的四边形是平行四边形,对角线相等的平行四边形是矩形,对角线垂直的平行四边形是菱形,所以是矩形又是菱形的四边形是正方形.可判定其为真.方法三:由对角线互相垂直平分可知是菱形,由对角线平分且相等可知是矩形,而既是菱形又是矩形的四边形就是正方形.总结:通过辨析,掌握判定正方形的各种方法和思路,从题中所给各种不同条件出发,寻找命题成立的判定依据,以便灵活应用.例2:如图,E、F分别在正方形ABCD的边BC、CD 上,且∠AFE= 45°,试说明EF=BE+DF.师生共析:要证EF=BE+DF,如果能将DF移到EB延长线或将BE移到FD延长线上,然后就能证明两线段长度相等。
北师大版初三数学上册正方形性质及判定精品教案一、教学内容本节课我们将学习北师大版初三数学上册第八章“多边形性质”中“正方形性质及判定”。
具体内容包括正方形定义、性质、判定方法以及应用。
我们将详细探讨教材第8.3节内容,理解正方形作为特殊矩形和菱形性质,并学会运用这些性质解决实际问题。
二、教学目标1. 知识目标:通过本节课学习,使学生掌握正方形定义、性质及判定方法,能够运用这些知识解决相关问题。
2. 能力目标:培养学生观察、分析、归纳问题能力,提高学生逻辑思维能力和空间想象能力。
3. 情感目标:激发学生学习数学兴趣,培养学生合作意识和团队精神。
三、教学难点与重点1. 教学难点:正方形性质及判定方法应用。
2. 教学重点:正方形定义、性质及判定方法掌握。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、黑板、粉笔、几何模型。
2. 学具:直尺、圆规、量角器、三角板。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过展示一组生活中常见正方形物品(如魔方、瓷砖等),引导学生观察正方形特征,提出问题:“正方形有哪些特殊性质?”2. 自主探究:学生通过观察、测量正方形模型,发现正方形性质,如四条边相等、四个角相等、对角线互相垂直等。
3. 例题讲解:讲解教材中例题,引导学生运用正方形性质解决问题,强调解题思路和方法。
4. 随堂练习:设计有针对性练习题,让学生巩固正方形性质及判定方法,及时反馈并纠正错误。
5. 小组讨论:分组讨论教材中思考题,培养学生合作意识和解决问题能力。
六、板书设计1. 正方形定义:四边相等、四角相等矩形。
2. 正方形性质:(1)四条边相等;(2)四个角相等,都是直角;(3)对角线互相垂直、平分;(4)对角线相等;(5)内切圆与外接圆半径相等。
3. 正方形判定方法:(1)有一组邻边相等且一个角为直角矩形;(2)有一组邻边相等且对角线互相垂直矩形;(3)对角线相等且互相垂直四边形;(4)有一组邻边相等、对角线互相垂直且相等四边形。
《3 正方形的性质与判定》教案
教学目标:
1、经历探索、猜想、证明的过程,进一步发展推理论证能力.
2、能够用综合法证明正方形的性质定理和判定定理以及其他相关结论.
3、进一步体会证明的必要性以及计算与证明在解决问题中的作用.
教学重点:
掌握正方形的性质和判定,以及证明.
教学难点:
运用综合法证明.
教学刚才:
提问:1.正方形有哪些性质?
2.判定一个四边形是正方形有哪些方法?
正方形性质:
1.具有平行四边形所有性质
2.具有菱形的所有性质
3.具有矩形的所有性质
正方形的判定:
先证矩形,再证有一组邻边相等
先证菱形,再证有一个角是直角
你能证明所得出的结论吗?
议一议
1.依次连接菱形或矩形四边的中点能得到一个什么图形?先猜一猜,再证明.
2.依次连接平行四边形四边中点呢?
3.依次连接四边形各边中点所得到的新四边形的形状与哪些线段有关系?
课堂小结:
当平行四边形的一个角为直角、一组邻边相等时、图形为正方形.正方形既是平行四边形的特例,又是矩形和菱形的特例.正方形具有平行四边形、矩形、菱形的所有性质.它既是中心对称图形,又是被对称图形.正方形除具有平行四
边形的一切性质外,还具有如下性质:四个角都是直角;四条边都相等;两条对角线相等且互相垂直平分,每条对角线平分一组对角.判定一个四边形是正方形的思路.。