内容正文:
2. 菱形的判定
第1课时 菱形的判定定理1
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1.理解并掌握菱形的判定定理1;(重点)
2.灵活运用菱形的判定方法进行有关的证明和计算.(难点)
一、情境导入
木工在做菱形的窗格时,总是保证四条边框一样长,你知道其中的道理吗?借助以下图形探索:如图,在四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA,试说明四边形ABCD是菱形.
二、合作探究
探究点一:菱形的判定
【类型一】 利用“有一组邻边相等的平行四边形是菱形”判定四边形是菱形
如图,O为△ABC边AC的中点,AD∥BC交BO的延长线于点D,连接DC,DB平分∠ADC,求证:四边形ABCD为菱形.
解析:由ASA证明△OAD≌△OCB得出OD=OB,得出四边形ABCD是平行四边形,再证出∠CBD=∠CDB,得出BC=DC,即可得出四边形ABCD是菱形.
证明:∵O为△ABC边AC的中点,AD∥BC,∴OA=OC,∠OAD=∠OCB,∠ADB=∠CBD.在△OAD和△OCB中,,∴△OAD≌△OCB(ASA).∴OD=OB,∠ODA=∠OBC.∵OA=OC,∴四边形ABCD是平行四边形.∵DB平分∠ADC,∴∠ADB=∠CDB.∴∠CBD=∠CDB.∴BC=DC.∴四边形ABCD是菱形.
方法总结:本题考查了全等三角形的判定与性质、平行四边形的判定、角平分线定义、等腰三角形的判定、菱形的判定等知识;熟练掌握全等三角形的判定与性质和菱形的判定是解题的关键.
【类型二】 利用“四条边相等的四边形是菱形”判定四边形是菱形
如图,已知△ABC,按如下步骤作图:
①分别以A,C为圆心,大于AC的长为半径画弧,两弧交于P,Q两点;
②作直线PQ,分别交AB,AC于点E,D,连接CE;
③过C作CF∥AB交PQ于点F,连接AF.
(1)求证:△AED≌△CFD;
(2)求证:四边形AECF是菱形.
解析:(1)由作图知PQ为线段AC的垂直平分线,从而得到AD=CD.然后根据CF∥AB得到∠EAC=∠FCA,∠CFD=∠AED,利用“AAS”证得两三角形全等即可;(2)根据(1)中全等得到AE=CF.然后根据EF为线段AC的垂直平分线,得到EC=EA,FC=FA.从而得到EC=EA=FC=FA,利用“四边相等的四边形是菱形”判定四边形AECF为菱形.
证明:(1)由作图知PQ为线段AC的垂直平分线,∴AD=CD.∵CF∥AB,∴∠EAC=∠FCA,∠CFD=∠AED. 在△AED与△CFD中,∴△AED≌△CFD(AAS);
(2)∵△AED≌△CFD,∴AE=CF.∵EF为线段AC的垂直平分线,∴EC=EA,FC=FA,∴EC=EA=FC=FA,∴四边形AECF为菱形.
方法总结:判定一个四边形是菱形把握以下两点:(1)以四边形为起点进行判定;(2)以平行四边形为起点进行判定.
探究点二:菱形的性质和判定的综合应用
如图,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,E是CD上一点,BE交AC于点F,连接DF.
(1)求证:∠BAC=∠DAC,∠AFD=∠CFE;
(2)若AB∥CD,试证明四边形ABCD是菱形;
(3)在(2)的条件下,试确定E点的位置,使得∠EFD=∠BCD,并说明理由.
解析:(1)首先利用“SSS”证明△ABC≌△ADC,可得∠BAC=∠DAC.再证明△ABF≌△ADF,可得∠AFD=∠AFB,进而得到∠AFD=∠CFE;(2)首先证明∠CAD=∠ACD,再根据“等角对等边”,可得AD=CD.再由条件AB=AD,CB=CD,可得AB=CB=CD=AD,可得四边形ABCD是菱形;(3)首先证明△BCF≌△DCF,可得∠CBF=∠CDF,再根据BE⊥CD可得∠BEC=∠DEF=90°,进而得到∠EFD=∠BCD.
(1)证明:在△ABC和△ADC中,∴△ABC≌△ADC(SSS),∴∠BAC=∠DAC.在△ABF和△ADF中,∴△ABF≌△ADF(SAS),∴∠AFD=∠AFB.∵∠AFB=∠CFE,∴∠AFD=∠CFE;
(2)证明:∵AB∥CD,∴∠BAC=∠ACD.又∵∠BAC=∠DAC,∴∠CAD=∠ACD,∴AD=CD.∵AB=AD,CB=CD,∴AB=CB=CD=AD,∴四边形ABCD是菱形;
(3)解:当BE⊥CD于E时,∠EFD=∠BCD.理由如下:∵四边形ABCD为菱形,∴BC=CD,∠BCF=∠DCF.在△BCF和△DCF中,
∴△BCF≌△DCF(SAS),∴∠CBF=∠CDF.∵BE⊥CD,∴∠BEC=∠DEF=90°,则∠BCD+∠CB