内容正文:
第十八章 平行四边形
18.2 特殊的平行四边形
18.2.2 菱形(第2课时)
教学目标
1.掌握菱形判定定理的证明并会灵活运用.
2.经历探索、猜想、证明的过程,从中体会探索结论的思考方法,理解对猜想进行证明的必要性,不断感受合情推理是人们正确认识事物的重要途径.
3.通过菱形与矩形判定方法的类比,进一步体会类比思想方法的作用.
教学重难点
重点:菱形判定定理的证明及应用.
难点:菱形判定定理的综合应用.
教学过程
导入新课
导入1:
图1
问题1:两张宽度相等的纸条,交叉在一起,重叠部分(图1)是什么图形?你是怎样判断的?
师生活动:学生讨论后,学生代表发言,教师板书.它是菱形.因为宽度相等的纸条对边都是平行的,首先构成了平行四边形,还能观察出邻边是相等的,根据菱形的定义可判断是菱形.(作出判断容易,但证明有难度,若不能证出也无妨,可留待后解,只要能引出问题2即可)
问题2:运用菱形的定义进行菱形的判定,应具备几个条件?
师生活动:学生讨论后,学生代表发言,教师板书.应具备两个条件,一要看是不是平行四边形,二要看邻边是否相等,即一组邻边相等的平行四边形是菱形.
问题3:要判定一个四边形是菱形,除根据定义判定外,还有其他的判定方法吗?
导入课题:菱形的判定.
导入2:
1.平行四边形、矩形的判定方法是什么?
2.菱形的概念及性质是什么?
探究新知
教师:菱形是有一组邻边相等的平行四边形,因此在识别一个四边形是不是菱形时,可首先看这个四边形是不是平行四边形,再看它两邻边是不是相等,这种用“定义”识别的方法是最重要和最基本的识别方法.
几何语言:
在ABCD中,∵ AB=BC,∴ 四边形ABCD是菱形.
教师:今天我们类比平行四边形、矩形的判定方法继续研究菱形的判定方法.
活动1:探讨对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
教师:大家都知道,菱形的特别之处在于对角线互相垂直,那么能否从对角线的特点来识别菱形呢?
如图2所示,用一长一短两根木条,在它们的中点处固定一个小钉,做成一个可转动的十字,四周围上一根橡皮筋,做成一个四边形.转动木条,这个四边形什么时候变成菱形?
图2
学生猜想1:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
(先让学生根据菱形对角线的特殊性猜想,并进行证明,从而得出一种判定方法.在探索的过程中,让学生自己写出已知、求证和证明,培养他们的能力)
图3
已知:如图3所示,在ABCD中,对角线AC⊥BD.
求证:四边形ABCD是菱形.
分析:要证明ABCD是菱形,可以利用垂直平分线的性质证明有一组邻边相等.
证明:∵ 四边形ABCD是平行四边形,∴ AO=CO.
∵ AC⊥BD,∴ DA=DC.∴ ABCD是菱形.
定理:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
几何语言:在ABCD中,∵ AC⊥BD,
∴ABCD是菱形.
注意此方法包括两个条件:(1)平行四边形;(2)两条对角线互相垂直.
活动2:探讨四条边相等的四边形是菱形.
教师:菱形的特别之处在于它的邻边相等,能否从边的特点来识别菱形呢?
如图4所示,先画两条等长的线段AB,AD,然后分别以B,D为圆心,AB长为半径画弧,得到两弧的交点C,连接BC,CD,就得到了一个四边形,猜一猜,这是一个怎样的四边形.说出你的理由.
图4 图5
学生猜想2:四条边相等的四边形是菱形.
已知:如图5所示,在四边形ABCD中, AB=BC=CD=DA.
求证:四边形ABCD是菱形.
分析:利用菱形的定义和两组对边分别相等的四边形是平行四边形,可使问题得证.
证明:∵ AB=BC=CD=DA,∴ AB=CD,BC=DA,
∴ 四边形ABCD是平行四边形.
∵ AB=AD,∴ 四边形ABCD是菱形.
定理:四条边相等的四边形是菱形.
几何语言:在四边形ABCD中,∵ AB=BC=CD=AD,∴ 四边形ABCD是菱形.
新知应用
图6
例1 如图6所示,ABCD的对角线AC,BD相交于点O,且AB=5,AO=4,BO=3.
求证:ABCD是菱形.
分析:因为四边形ABCD为平行四边形,所以只需利用勾股定理的逆定理证明对角线互相垂直即可.
证明:∵ AB=5,AO=4,BO=3,
∴ AB2=AO2+BO2,
∴ △OAB是直角三角形,∠AOB=90°,
∴ AC⊥BD.∴ABCD是菱形.
图7
例2 如图7所示,顺次连接矩形ABCD各边中点,得到四边形EFGH.求证:四边形EFGH是菱形.
证明:连接AC,BD.
∵ 四边形ABCD是矩形,
∴ AC=BD.
∵ 点E,F,G,H为各边中点,
∴ EF=GH=BD,FG=EH=AC,
∴ EF=FG=GH=HE,
∴ 四边形EFGH是菱形.
课堂练习(见导学案“当堂达标”)
参考答案
当堂达标
1.B