第 19 章 矩形、菱形与正方形
19.1 矩 形
1.矩形的性质
学习目标:1.理解矩形的概念,明确矩形与平行四边形的区别与联系;
2.探索并证明矩形的特殊性质,会用矩形的性质解决简单的问题.
自主学习
一、知识链接
1.平行四边形的定义是什么?它有哪些性质?
2.用四根木条做的平行四边形有稳定性吗?
二、新知预习
1.如图,用四段木条做一个平行四边形的活动木框,将其直立在桌面上轻轻地拉动点 D,你会发现什么?
问题 1:无论∠D 如何变化,四边形 ABCD 还是平行四边形吗?
问题 2:当∠D 为直角时,四边形 ABCD 变成了一个怎样的四边形?
于是有矩形定义:有一个角是 的平行四边形是矩形,矩形是特殊的 .
问题 3.矩形除了具有平行四边形的所有性质外,还有什么特殊的性质?
【对称性】:矩形既中心对称图形,又是 图形;
【 边 】:矩形的对边平行且相等;
【 角 】:矩形的对角相等,且四个角都是 ;
【对角线】:矩形的对角线 且相互平分.
合作探究
一、探究过程
探究点 1:矩形的性质定理 1,2
问题 1:如图,四边形 ABCD 是矩形,∠B=90°.
求证: ∠B=∠C=∠D=∠A=90°.
证明:∵四边形 ABCD 是矩形, ∴∠B____∠D,∠C____∠A, AB____DC.
∴∠B+∠C=_____°.
又∵∠B = 90°,∴∠C =____°.
∴∠B=∠C=∠D=∠A =_____°.
问题 2:如图,四边形 ABCD 是矩形,∠ABC=90°,对角线 AC 与 DB 相交于点 O.求证:AC=DB.
证明:∵四边形 ABCD 是矩形,∴AB____DC,∠ABC=∠DCB=_____°,
在△ABC 和△DCB 中,
∵AB=DC,∠ABC=∠DCB,BC= CB,∴△ABC____△DCB.
∴AC____DB.
【要点归纳】矩形的性质定理:1.矩形的四个角都是_______.2.矩形的对角线________.
几何语言描述:在矩形 ABCD 中,对角线 AC 与 DB 相交于点 O,则
∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠DAB =90°,AC=DB(延伸:OA=OB =OC=OD=
2
1 AC=
2
1 BD).
例 1 如图,矩形 ABCD 被两条对角线分成四个小三角形,如果四个小三角形周长的和是 86 cm,矩形的对
角线长是 13 cm,那么该矩形的周长是多少?
【针对训练】1.已知:如图,矩形 ABCD 的两条对角线相交于点 O,∠AOB=60°,AB=4 cm,求矩形对角
线的长.
分析:因为矩形是特殊的平行四边形,所以它具有对角线相等且互相平分的特殊性质,根据矩形的这
个特性和已知,可得△OAB 是等边三角形,因此对角线的长度可求.
探究点 2:矩形的性质与其他知识的综合运用
例 2 如图,在矩形 ABCD 中,AB=3,BC=4,BE⊥AC,垂足为点 E.试求 BE 的长.
例 3 如图,在矩形 ABCD 中,对角线 AC 与 BD 相交于点 O,AE 垂直平分线段 BO,垂足为点 E,BD=15
cm.求 AC、AB 的长.
二、课堂小结
矩行的性质定理 1.矩形的四个角都是_______.2.矩形的对角线________.
解题策略 结合等腰(边)三角形、勾股定理等知识解题
当堂检测
1.矩形具有,而一般平行四边形不具有的性质是( )
A.对角线相等 B.对边相等
C.对角相等 D.对角线互相平分
2.如图,在矩形 ABCD 中,对角线交于点 O,若 AB=6,AD=8,则 AC=_____ ,OB=_____.
A
B C
D
O
3.若矩形的一条对角线与一边的夹角是 40°,则两对角线所夹锐角度数为 .
4.如图,EF 过矩形 ABCD 对角线的交点 O,且分别交 AB、CD 于 E、F,那么阴影部分的面积是矩形 ABCD
面积的_________.
5.已知:如图,E 为矩形 ABCD 内一点,且 EB=EC.求证:EA=ED.
A
B
C
D
E
6. 已知:如图,O 是矩形 ABCD 对角线的交点,AE 平分∠BAD,∠AOD=120°,求∠AEO 的度数.
参考答案
自主学习
一、知识链接
1.解:定义:两组对边分别平行的四边形是平行四边形.
性质:(1)平行四边形的对边相等;(2) 平行四边形的对角相等;(3)平行四边形的对角线互相平分.
2. 没有稳定性.
二、新知预习
1.解:问题 1:四边形 ABCD 还是平行四边形.
问题 2:四边形 ABCD 变成了一个长方形,即矩形.
直角 平行四边形
问题 3:轴对称 90° 相等
合作探究
一、探究过程
探究点 1:
问题 1:= = ∥ 180 90 90
问题 2:= 90 ≌ =
【要点归纳】直角 相等
【典例精析】
例 1 解:∵△AOB、△BOC、△COD 和△AOD 四个小三角形周长的和为 86 cm,
∴AB+BC+CD+DA+2(OA+OB+OC+OD)=AB+BC+CD+DA+2(AC+BD)=86,
又∵AC=BD=13,∴AB+BC+CD+DA=86-2(AC+BD)=86-4×13=34(cm),
即矩形 ABCD 的周长等于 34 cm.
【针对训练】1.解:∵四边形 ABCD 是矩形,∴AC 与 BD 相等且互相平分,∴OA=OB,
又∠AOB=60°,∴△OAB 是等边三角形.∴矩形的对角线长 AC=BD=2OA=2AB=2×4=8(cm).
例 2 解:在矩形 ABCD 中,∠ABC=90°,∴AC= AB2+BC2= 32+42= 25=5.
又∵S△ABC=1
2AB·BC=1
2AC·BE,∴BE=AB·BC
AC
=3×4
5
=2.4.
例 3 解:∵四边形 ABCD 是矩形,∴AC=BD=15.∴AO=1
2AC=7.5.∵AE 垂直平分 BO,∴AB=AO=7.5.
即 AC 的长为 15 cm,AB 的长为 7.5 cm.
二、课堂小结
1.直角 2.相等
当堂检测
1. A 2. 10 5 3. 80° 4. 1
4
5. 证明:在矩形 ABCD 中,AB=DC,∠ABC=∠DCB=90°.∵EB=EC,∴∠EBC=∠ECB.∴∠ABE=∠DCE.
∴△ABE≌△DCE(SAS). ∴EA=ED.
6. 解 : ∵ 四 边 形 ABCD 是 矩 形 , ∴∠BAD=∠ABC=90° , AC=BD,AO=BO.∵∠AOD=120° ,
∴∠AOB=60°.∴△AOB 为等边三角形,∠BAO=∠ABO=60°,AB=AO=BO.∵AE 平分∠BAD,∴∠BAE=45°,
即△ABE 为等腰直角三角形,∠BEA=45°,AB=BE.∴BO=BE.∴∠BOE=∠BEO.在△BOE 中,
∠OBE=90°-60°=30°,∴∠BEO=∠BOE=75°.∴∠AEO=∠BEO-∠BEA=75°-45°=30°.