数学北师大版八年级下册线段的垂直平分线(第一课时)
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1.3线段的垂直平分线一、知识点梳理1.线段垂直平分线性质定理:①线段垂直平分线垂直平分某条线段②线段垂直平分线上的点到这条线段的两个端点的距离相等2.线段垂直平分线判定定理:到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上3.作图要求:掌握尺规作图做已知线段的垂直平分线4.三角形外心:三角形三条边垂直平分线的交点二、经典题型总结题型一:利用线段垂直平分线的性质求线段长题型二:利用三角形的垂直平分线的性质求角度题型三:利用线段垂直平分线解决与周长有关问题题型四:利用作线段垂直平分线解决实际问题题型五:线段垂直平分线的判定定理的应用三、解题技巧点睛1.若题目中出现“求一点到某几个点的距离相等”则可以想到运用垂直平分线的性质画出中垂线2.三角形外心也是三角形外接圆的圆心,锐角三角形的外心在三角形的内部,直角三角形的外心在三角形的斜边中点,钝角三角形的外心在三角形的外部3.求两条线短的最短距离,通常是想到过一个已知点做已知直线的对称点,连接对称点与另一个已知点的连线即为最短距离。
4.灵活运用垂直平分线逆定理解决题目四、易错点分析在运用线段垂直平分线计算周长的时候容易出现错误五、典型例题分析题型一:利用线段垂直平分线的性质求线段长例题:在△ABC中,AC=5,AB的垂直平分线DE交AB、AC于点E、D.(1)若△BCD的周长为8,求BC之长. (2)若BC=4,求△BCD的周长.题型二:利用三角形的垂直平分线的性质求角度例题:如图,在等腰三角形ABC中,AB=AC,DE垂直平分AB,已知∠ADE=40°,则∠DBC=___∘.题型三:利用线段垂直平分线解决与周长有关问题例题:如图,在直角中,∠BAC=90∘,AB=8 ,AC=6 ,DE 是AB 边的垂直平分线,垂足为D ,交BC 于点E ,连接AE ,则△ACE 的周长为________.题型四:利用作线段垂直平分线解决实际问题例题:如图,某城市规划局为了方便居民的生活,计划在三个住宅小区A,B,C 之间修建一个购物中心,试问:该购物中心应建于何处,才能使得它到三个小区的距离相等?题型五:线段垂直平分线的判定定理的应用如图,在△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,BD平分∠ABC交AC于点D,求证:点D在AB的垂直平分线上.六、中考真题再现(2019.长沙.9题)如图,Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,分别以点A和点B为圆心,大于12AB的长为半径作弧,两弧相交于M、N两点,作直线MN,交BC于点D,连接AD,则∠CAD的度数是A.20° B.30° C.45° D.60°(2019.江苏.15题)如图,在△ABC中,BC的垂直平分线MN交AB于点D,CD 平分∠ACB.若AD=2,BD=3,则AC的长.七、习题巩固训练1.如图所示,在△ABC中,AB=AC,∠A=50°,AB的垂直平分线交AB于D,交AC于E,连接BE,则∠EBC的度数是()A.15°B.20°C.65°D.100°2.如图,在△ABE中,∠A=105°,AE的垂直平分线MN交BE于点C,且AB+BC=BE,则∠B的度数是()A.45°B.60°C.50°D.55°3.如图,在等腰中,,,的平分线与AB的垂直平分线交于点O、点C沿EF折叠后与点O重合,则的度数是A. B. C. D.4.如图,△ABC中,AB=5,AC=6,BC=4,边AB的垂直平分线交AC于点D,则△BDC的周长是______.5.如图,线段AB的垂直平分线与BC的垂直平分线的交点P恰好在AC上,且AC=10cm,则B点到P点的距离为______.6.如图,△ABC的外角∠ACD的平分线CP与内角∠ABC的平分线BP交于点P,若∠BPC=40°,则∠CAP=__________.7.如图,AD和EF分别是△ABC中BC与AB垂直平分线,且BE+CE=20cm,则AB=.8.如图,△ABC中,D是AB的中点,DE⊥AB,∠ACE+∠BCE=180°,EF⊥AC交AC于F,AC=12,BC=8,则AF=.9.在Rt△ABC中,∠A=40°,∠B=90°,AC的垂直平分线MN分别与AB,AC交于点D,E,则∠BCD的度数为10.如图,等腰三角形ABC的底边BC长为6,面积是18,腰AC的垂直平分线EF分别交AC,AB于E,F点,若点D为BC边的中点,点M为线段EF 上一动点,则的周长的最小值为______.11.如图,某校两个班的学生分别在C,D两处参加植树活动,现要在道路AO,OB的交叉区域内设一个茶水供应点M,使点M到两条路的距离相等,且MD=MC,这个茶水供应点应建在何处?12.如图所示,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3.(1)根据要求用尺规作图:作斜边AB边上的高CD,垂足为D;(2)求CD的长.13.如图在△ABC中,∠ACB=90°,BC=3,AC=4,AB的垂直平分线DE(垂足为D)交BC的延长线于点E,求线段CE的长.14.如图所示,∠BAC=∠ABD,AC=BD,点O是AD,BC的交点,E是AB的中点.求证:OE 是线段AB的垂直平分线.15.如图,在△ABC中,AC边的垂直平分线DM交AC于D,BC边的垂直平分线EN交BC于E,DM与EN相交于点F,若∠MFN=70°,求∠MCN的度数.16.两个城镇A,B与一条公路CD,一条河流CE的位置如图所示,某人要修建一避暑山庄,要求该山庄到A,B的距离必须相等,到CD和CE的距离也必须相等,且在∠DCE的内部,请画出该山庄的位置P.(不要求写作法,保留作图痕迹.)17.尺规作图:某学校正在进行校园环境的改造工程设计,准备在校内一块四边形花坛内栽上一棵桂花树.如图,要求桂花树的位置(视为点P),到花坛的两边AB、BC的距离相等,并且点P到点A、D的距离也相等.请用尺规作图作出栽种桂花树的位置点P(不写作法,保留作图痕迹).18.铁路上A,B两站(视为直线上的两点)相距50km,C,D为两村庄(视为两个点),DA⊥AB于点A,CB⊥AB于点B(如图).已知DA=20km,CB=10km,现在要在铁路AB上建一个土特产收购站E,使得C,D两村庄到收购站E的直线距离相等,请你设计出收购站的位置,并计算出收购站E到A站的距离.19.已知甲村和乙村靠近公路a、b,为了发展经济,甲乙两村准备合建一个工厂,经协商,工厂必须满足以下要求:(1)到两村的距离相等;(2)到两条公路的距离相等.你能帮忙确定工厂的位置吗?20.已知:如图,直线l1,l2,l3表示三条相互交叉的公路,现要建一个塔台,若要求它到三条公路的距离都相等,试问:(1)可选择的地点有几处?(2)你能画出塔台的位置吗?21.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,点D,E在AB上,且AF垂直平分CD,BG垂直平分CE(1)求∠ECD的度数;(2)若∠ACB为α,则∠ECD的度数能否用含α的式子来表示.22.已知:如图,∠BAC的角平分线与BC的垂直平分线DG交于点D,DE⊥AB,DF ⊥AC,垂足分别为E,F.①求证:BE=CF;②若AF=6,BC=7,求△ABC的周长.23.如图,OE,OF分别是△ABC中AB,AC边的中垂线(即垂直平分线),∠OBC、∠OCB的平分线相交于点I,试判定OI与BC的位置关系,并给出证明.24.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,E为CD的中点,连接AE、BE,BE⊥AE,延长AE交BC的延长线于点F.求证:(1)FC=AD;(2)AB=BC+AD.。
北师大版8年级下册第1章第3节线段的垂直平分线(1)教案一、教学目标:1.能够运用公理和所学过的定理证明线段的垂直平分线的性质定理和判定定理.2.能够利用尺规作已知线段的垂直平分线.3.经历探索、猜测、证明的过程,进一步发展学生的推理证明意识和能力.二、教学过程:<一>创设情境,引入新课师:(课件演示)如图,A、B表示两个仓库,要在一侧的河岸边建造一个码头,使它到两个仓库的距离相等,码头应建在什么位置?生:作线段AB的垂直平分线,码头应建在线段AB的垂直平分线与河岸边的交点上.师:语言非常准确.这节课我们就来研究线段的垂直平分线.(板书课题——线段的垂直平分线)师:刚才这位同学说码头应建在线段AB的垂直平分线与河岸边的交点上,谁能说出这样做的道理吗?生:线段垂直平分线上的点到这条线段的两个端点的距离相等.师:非常好,这是我们七年级时学过的一句话。
还记得当时我们是怎样得到的吗?生:不记得了.师:那我来帮大家回忆一下。
(教师通过演示折纸过程,验证线段垂直平分线的性质)师:七年级时我们用折纸的方法得到了“线段垂直平分线上的点到这条线段的两个端点的距离相等”.同学们知道这是不够的,还必须利用公理及已学过的定理、推论证明它.这节课我们一起用所学的公理、定理来证明线段的垂直平分线的性质定理.教师板书:定理线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等.<二>、自主探究,感受新知1.线段垂直平分线性质定理的证明师:现在就请同学们自己思考证明的思路和方法,并尝试写出证明过程.(学生画图,写出已知、求证. 证明方法和过程对于学生来说不是很困难的,可以找程度比较差的同学回答)生:口答已知、求证、证明.师:课件演示.已知:如图,直线MN ⊥AB ,垂足是C ,且AC =BC ,P 是MN 上的点.求证:PA =PB .N A PB CM证明:∵MN ⊥AB , ∴∠PCA =∠PCB =90°.∵AC =BC ,PC =PC , ∴△PCA ≌PCB(SAS).∴PA =PB (全等三角形的对应边相等).师:若直线MN 上还有一点Q ,根据线段垂直平分线性质定理,能得出什么结论?生:QA =QB.(教师在图形中找出几个不同位置的点P ,学生分别说出结论,就是为了让学生熟悉图形,能熟练应用垂直平分线性质定理找出相等的线段)师:从图形中,你还能找出哪些相等的线段、相等的角呢?生:∠ A =∠B ,∠CPA =∠CPB .(挖掘基本图形中其它的等量关系,使学生认识到学习知识不要局限于定理,为以后应用线段垂直平分线的性质定理进行证明、计算打下基础.)2.线段垂直平分线判定定理的证明师:你能写出上面这个定理的逆命题吗?生: 思考.师:这个命题不是“如果……那么……”的形式,要写出它的逆命题,可以先将原命题写成“如果……那么……”的形式,逆命题就容易写出.谁来分析一下原命题的条件和结论?生:原命题的条件是“有一个点是线段垂直平分线上的点”,结论是“这个点到线段两个端点的距离相等”. 师:有了这位同学的精彩分析,逆命题就很容易写出来.生:如果有一个点到线段两个端点的距离相等,那么这个点在这条线段的垂直平分线上.师:谁能把它描述得更简捷?生:到线段两个端点的距离相等的点在这条线段的垂直平分线上.师:当我们写出逆命题时,就应想到判断它的真假.如果真,则需证明它;如果假,则需用反例说明,这个命题是真还是假呢?生:真命题.师:要证明这一定理,先要写出已知、求证。
《线段的垂直平分线》作业设计方案(第一课时)一、作业目标本节课的作业设计旨在使学生能够掌握线段垂直平分线的概念、性质和判定方法,能够运用所学知识解决实际问题,并培养学生的空间想象能力和数学思维能力。
二、作业内容1. 掌握线段垂直平分线的定义及性质。
(1)让学生通过课本和课堂笔记,理解线段垂直平分线的定义,并能够正确画出线段垂直平分线。
(2)让学生掌握线段垂直平分线的性质,如线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等,等等。
并能够通过例题,运用这些性质进行解题。
2. 练习运用线段垂直平分线的性质解题。
(1)让学生完成一定量的练习题,包括选择题、填空题和解答题等,加深对线段垂直平分线概念和性质的理解。
(2)让学生尝试运用所学知识解决实际问题,如求证两条线段是否互相垂直平分等。
3. 拓展延伸,培养学生的空间想象能力和数学思维能力。
(1)引导学生思考线段垂直平分线在实际生活中的应用,如建筑、道路规划等。
(2)让学生尝试探索其他与线段垂直平分线相关的知识点,如角平分线的性质等,拓宽学生的知识面。
三、作业要求1. 学生需认真完成作业,按照课堂要求画出线段垂直平分线,并正确运用所学知识进行解题。
2. 学生在解题过程中,要注重思路的清晰和逻辑的严密,注意题目的解题方法和技巧。
3. 学生应充分利用课余时间,积极思考、探索与线段垂直平分线相关的知识点,培养自己的空间想象能力和数学思维能力。
4. 学生在完成作业后,需认真检查答案,确保答案的正确性和完整性。
如有疑问或不确定的地方,可向老师或同学请教。
四、作业评价1. 老师将根据学生的作业完成情况,给予相应的评价和反馈。
2. 评价将综合考虑学生的作业正确性、解题思路、逻辑严密性、空间想象能力和数学思维能力等方面。
3. 对于表现优秀的学生,老师将给予表扬和鼓励;对于存在问题的学生,老师将给予指导和帮助,帮助学生改正错误,提高学习成绩。
五、作业反馈1. 老师将根据学生的作业情况,及时调整教学计划和教学方法,以更好地满足学生的学习需求。
1.3 线段的垂直平分线 第1课时 线段的垂直平分线1.掌握线段垂直平分线的性质;(重点) 2.探索并总结出线段垂直平分线的性质,能运用其性质解答简单的问题.(难点)一、情境导入如图所示,有一块三角形田地,AB =AC =10m ,作AB 的垂直平分线ED 交AC 于D ,交AB 于E ,量得△BDC 的周长为17m ,你能帮测量人员计算BC 的长吗?二、合作探究 探究点一:线段的垂直平分线的性质定理【类型一】 应用线段垂直平分线的性质定理求线段的长如图,在△ABC 中,AB =AC =20cm ,DE 垂直平分AB ,垂足为E ,交AC 于D ,若△DBC 的周长为35cm ,则BC 的长为()A .5cmB .10cmC .15cmD .17.5cm 解析:∵△DBC 的周长=BC +BD +CD =35cm ,又∵DE 垂直平分AB ,∴AD =BD ,故BC +AD +CD =35cm.∵AC =AD +DC =20,∴BC =35-20=15cm.故选C.方法总结:利用线段垂直平分线的性质,可以实现线段之间的相互转化,从而求出未知线段的长.【类型二】 线段垂直平分线的性质定理与全等三角形的综合运用如图,在四边形ABCD 中,AD ∥BC ,E 为CD 的中点,连接AE 、BE ,BE ⊥AE ,延长AE 交BC 的延长线于点F .求证:(1)FC =AD ;(2)AB =BC +AD . 解析:(1)根据AD ∥BC 可知∠ADC =∠ECF ,再根据E 是CD 的中点可求出△ADE ≌△FCE ,根据全等三角形的性质即可解答;(2)根据线段垂直平分线的性质判断出AB =BF 即可.证明:(1)∵AD ∥BC ,∴∠ADC =∠ECF .∵E 是CD 的中点,∴DE =EC .又∵∠AED =∠CEF ,∴△ADE ≌△FCE ,∴FC =AD .(2)∵△ADE ≌△FCE ,∴AE =EF ,AD =CF .∵BE ⊥AE ,∴BE 是线段AF 的垂直平分线,∴AB =BF =BC +CF .∵AD =CF ,∴AB =BC +AD .方法总结:此题主要考查线段的垂直平分线的性质等几何知识.线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等,利用它可以证明线段相等.探究点二:线段的垂直平分线的判定定理如图所示,在△ABC 中,AD 平分∠BAC ,DE ⊥AB 于点E ,DF ⊥AC 于点F ,试说明AD 与EF 的关系.解析:先利用角平分线的性质得出DE =DF ,再证△AED ≌△AFD ,易证AD 垂直平分EF .解:AD 垂直平分EF .理由如下:∵AD 平分∠BAC ,DE ⊥AB ,DF ⊥AC ,∴∠EAD =∠F AD ,∠AED =∠AFD .在△ADE 和△ADF 中,∵⎩⎪⎨⎪⎧∠DAE =∠DAF ,∠AED =∠AFD ,AD =AD ,∴△ADE ≌△ADF ,∴AE =AF ,DE =DF ,∴直线AD 垂直平分线段EF .方法总结:当一条直线上有两点都在同一线段的垂直平分线上时,这条直线就是该线段的垂直平分线,解题时常需利用此性质进行线段相等关系的转化.三、板书设计1.线段的垂直平分线的性质定理线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等.2.线段的垂直平分线的判定定理 到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.本节课由于采用了直观操作以及讨论交流等教学方法,从而有效地增强了学生的感性认识,提高了学生对新知识的理解与感悟,因此本节课的教学效果较好,学生对所学的新知识掌握较好,达到了教学的目的.不足之处是少数学生对线段垂直平分线性质定理的逆定理理解不透彻,还需在今后的教学和作业中进一步进行巩固和提高.。
3.线段的垂直平分线(第1课时)
一:教学目标及制定依据:
1、课标依据:
理解并掌握线段垂直平分线的性质定理和判定定理.
2、教材分析:
重难点:
重点是运用几何符号语言证明垂直平分线的性质定理及其逆命题.
难点是垂直平分线的性质定理及其逆定理在实际问题中的运用.
3、学情分析:
学生对于掌握定理以及定理的证明并不存在多大得困难,这是因为在七年级学习《生活中的轴对称》中学生已经有了一定的基础.
4、教学目标:
知识与技能目标:
证明线段垂直平分线的性质定理和判定定理;并能运用定理解决实际问题.过程与方法目标:
经历观察猜想、合作探究、证明、应用的过程,进一步发展学生的推理证明能力.丰富对几何图形的认识.
情感态度与价值观:
通过小组活动,学会与人合作,并能与他人交流思维的过程和结果.
二:教学过程
本节课设计了六个教学环节:第一环节:发现问题,引入新课;第二环节:
观察与猜想;第三环节:性质探索与证明;第四环节:逆向思维,探索判定;第五环节:应用;第六环节:课时小结及作业.
第一环节:创设情境,引入新课.
教师用多媒体演示:
如图,A 、B 表示两个仓库,要在A 、B 一侧
的河岸边建造一个码头,使它到两个仓库的距离相
等,码头应建在什么位置?
其中“到两个仓库的距离相等”,要强调这几个字在题中有很重要的作用. 如何确定码头的位置呢?实际上,这个问题也就是让我们找到一个点,使这个点到A 、B 两点的距离相等.怎么解决这个问题,这就需要我们学习本节课的内容:线段的垂直平分线.
第二环节:观察猜测.
通过几何画板动态演示动点在线段垂直平分线上运动时,PA 与PB 的大小关系有什么变化,通过观察,使学生更加深刻的理解了线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等。
从而猜想出这一结论的正确性,也为后面的证明做准备。
进一步提问:“你能用公理或学过的定理证明这一结论吗?”
第三环节:性质探索与证明.
教师鼓励学生思考,想办法来解决此问题.
通过讨论和思考,引导学生分析并写出已知、求证的内容.
已知:如图,直线MN ⊥AB ,垂足是C ,且AC=BC ,P 是MN 上的点. 求证:PA=PB .
分析:要想证明PA=PB ,可以考虑包含这两条线段的两个三角形是否全等. 证明:∵MN ⊥AB ,
N A P B
C
M
∴∠PCA=∠PCB=90°.
∵AC=BC ,PC=PC,
∴△PCA ≌△PCB(SAS). ;
∴PA=PB(全等三角形的对应边相等).
教师用多媒体完整演示证明过程.
在此基础上,对文字描述的定理,加以以几何语言进行描述,加深了学生对线段垂直平分线的性质定理的掌握与理解.
第四环节:逆向思维,探索判定.
你能写出上面这个定理的逆命题吗?它是真命题吗? 这个命题不是“如果……那么……”的形式,要写出它的逆命题,需分析原命题的条件和结论,将原命题写成“如果……那么……”的形式,逆命题就容易写出.鼓励学生找出原命题的条件和结论.
原命题的条件是“有一个点是线段垂直平分线上的点”.结论是“这个点到线段两个端点的距离相等”.
此时,逆命题就很容易写出来.“如果有一个点到线段两个端点的距离相等,那么这个点在这条线段的垂直平分线上.”
写出逆命题后时,就想到判断它的真假.如果真,则需证明它;如果假,则需用反例说明.
引导学生分析证明过程,给出以下两种证法:
证法一:
已知:线段AB ,点P 是平面内一点且PA=PB .
求证:P 点在AB 的垂直平分线上.
证明:过点P 作已知线段AB 的垂线PC,PA=PB ,PC=PC ,
C B
P
A
∴Rt △PAC ≌Rt △PBC(HL 定理).
∴AC=BC ,
即P 点在AB 的垂直平分线上.
证法二:取AB 的中点C ,过PC 作直线.
∵AP=BP ,PC=PC ,AC=CB ,
∴△APC ≌△BPC(SSS).
∴∠PCA=∠PCB(全等三角形的对应角相等).
又∵∠PCA+∠PCB=180°,
∴∠PCA=∠PCB=∠90°,即PC ⊥AB .
∴P 点在AB 的垂直平分线上. 从同学们的推理证明过程可知线段垂直平分线的性质定理的逆命题是真命题,我们把它称做线段垂直平分线的判定定理.
第五环节:应用.
在做完性质定理和判定定理的证明以后,引导学生进行总结:
(1)线段的垂直平分线可以看成是到线段两个端点距离相等的所有点的集合.
(2)到一条线段两个端点的距离相等的点在这条线段的垂直平分线上.因此只需做出这样的两个点即可做出线段的垂直平分线.
例题:
1.如图,在△ABC 中,已知AC=27, AB 的垂直平分线交AB 于点D, 交AC 于点E,△BCE 的周长等于50, 求BC 的长.
解:∵DE 为AB 的垂直平分线,
A P
B
C 21
∴AE=BE.
∵△BCE的周长等于50,
∴BE+EC+BC=50.
即:AE+EC+BC=50.
∴AC+BC=50.
∵AC=27,
∴BC=23.
2.已知:如图,AB=AC,BD=CD,P是AD上一点.
求证:PB=PC.
证明:∵AB=AC,
∴A在线段BC的垂直平分线上.
∵BD=CD,
∴D在线段BC的垂直平分线上.
∴AD是线段BC的垂直平分线.
∵P是AD上一点,
∴PB=PC.
学生是第一次证明一条直线是已知线段的垂直平分线,因此老师要引导学生理清证明的思路和方法并给出完整的证明过程.
第六环节:课堂小结及作业布置.
通过这节课的学习你有哪些新的收获?还有哪些困惑?对于困惑,建议学生在作业的时候,写在小纸条上,夹在作业中,老师给出解答.不在课上说是因为充分考虑到学生爱面子,不愿将自己的不会的题目呈现在同学们面前.
课本P23;习题1.7:第1、3题.
附:板书设计
线段的垂直平分线
1、线段垂直平分线的性质定理:
证明:
2、线段垂直平分线的判定定理:
证明:
3、应用
附:教学反思
在这一节中,我们作为老师要善于引导学生从问题出发,根据观察、实验的结果,先得出猜想,然后再进行证明,要求学生掌握证明的基本要求和方法,注意数学思想方法的强化和渗透.。