内容正文:
第十九章 一次函数
18.2 特殊的平行四边形
第十八章 平行四边形
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课题引入
矩形在实际生活中大量存在和应用,这是因为此类图形有一些特殊的性质,你认为矩形有哪些性质?我们如何研究矩形的性质?我们这节课就来探究这个问题.
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矩形
如图 ,当平行四边形的一个角为直角时,这时的平行四边形是一个特殊的平行四边形,有一个角是直角的平行四边形叫做矩形(rectangle),也就是长方形.
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矩形
因为矩形是平行四边形,所以它具有平行四边形的所有性质.由于它有一个角为直角,它是否具有一般平行四边形不具有的一些特殊性质呢?
思考:
对于矩形,我们仍然从它的边、角和对角线等方面进行研究.可以发现并证明(请你自己完成证明),矩形还有以下性质:
矩形的四个角都是直角;
矩形的对角线相等.
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矩形
上节我们运用平行四边形的判定和性质研究了三角形的中位线,下面我们用矩形的性质研究直角三角形的一个性质.
直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
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矩形
如图所示,矩形ABCD 的对角线AC,BD相交于点O,∠AOB=60°,AB=4.求矩形的对角形线的长.
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矩形
解:因为四边形ABCD是矩形,所以AC 与BD 相等且互相平分,所以OA=OB.又因为∠AOB=60°,所以三角形OAB是等边三角形.所以OA=AB=4.所以AC=BD=2OA=2×4=8.
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矩形
由矩形的定义可知,有一个角是直角的平行四边形是矩形.除此之外,还有没有其他判定方法呢?与研究平行四边形的判定方法类似,我们研究矩形的性质定理的逆命题,看看它们是否成立.
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矩形
我们知道,矩形的对角线相等.反过来,对角线相等的平行四边形是矩形吗?
可以发现并证明矩形的一个判定定理:对角线相等的平行四边形是矩形.
思考:
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矩形
工人师傅在做门窗或矩形零件时,不仅要测量两组对边的长度是否分别相等,常常还要测量它们的两条对角线是否相等,以确保图形是矩形.你知道其中的道理吗?
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矩形
前面我们研究了矩形的四个角,知道它们都是直角.它的逆命题成立吗?即四个角都是直角的四边形是矩形吗?进一步,至少有几个角是直角的四边形是矩形?
可以发现并证明矩形的另一个判定定理:有三个角是直角的四边形是矩形.
思考:
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矩形
如图所示,在平行四边形ABCD 中,对角线AC,BD 相交于点O,且OA=OD,∠OAD=50°.求∠OAB 的度数.
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矩形
解:因为四边形ABCD是平行四边形,所以所以四边形ABCD是矩形.所以∠DAB=90°.又因为∠OAD=50°,所以∠OAB=40°.
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课题引入
菱形是一种特殊的四边形,具有平行四边形的所有性质,教学中可用类比的方法研究.学习过程中,既要注意它与普通四边形的联系,又要注意它的特殊之处.
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菱形
我们观察平行四边形的一组邻边,如图所示,当这组邻边相等时,这时的平行四边形也是一个特殊的平行四边形.有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形(rhombus).
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矩形
因为菱形是平行四边形,所以它具有平行四边形的所有性质.由于它的一组邻边相等,它是否具有一般平行四边形不具有的一些特殊性质呢?
对于菱形,我们仍然从它的边、角和对角线等方面进行研究.可以发现并证明(请你自己完成证明),菱形还有以下性质:
菱形的四条边都相等;
菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角.
思考:
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菱形
如图所示,比较菱形的对角线和平行四边形的对角线,我们发现,菱形的对角线把菱形分成四个全等的直角三角形,而平行四边形通常只被分成两对全等的三角形.
菱形是轴对称图形,它的对角线所在的直线就是它的对称轴.
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菱形
如图所示,菱形花坛ABCD 的边长为20 m,∠ABC=60°,沿着菱形的对角线修建了两条小路AC 和BD.求两条小路的长(结果保留小数点后两位)和花坛的面积(结果保留小数点后一位).
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菱形
解:因为花坛ABCD的形状是菱形,所以AC 垂直于BD,在直角三角形OAB 中,所以花坛的两条下路长花坛的面积
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菱形
由菱形的定义可知,有一组邻边相等的平行四边形是菱形.除此之外,还有没有其他判定方法呢?与研究平行四边形、矩形的判定方法类似,我们研究菱形的性质定理的逆命题,看看它们是否成立.
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矩形
我们知道,菱形的对角线互相垂直.反过来,对角线互相垂直的平行四边形是菱形吗?
可以发现并证明菱形的一个判定定理:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
思考:
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菱形
如图所示,平行四边形ABCD 的对角线AC,BD交于点 O,且AB=5,AO=4,BO=3.求证:平行四边形ABCD 是菱形.
证明:因为AB=5,AO=4,BO=3,所以所以三角形OAB是直角三角形,AC 垂直于BD,所以平行四边形ABC