内容正文:
第十八章 平行四边形
第8课时 菱形的性质
理解菱形的概念;探索并证明菱形的性质定理:菱形的四条边相等,对角线互相垂直.
课标要求
课前预习
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菱形的定义:有一组邻边__________的平行四边形是菱形
菱形的性质 边:菱形的四条边都__________ 几何语言:∵四边形ABCD是菱形,
∴_____________________ 图示:
对角线:菱形的两条对角线互相__________,并且每一条对角线__________一组对角 几何语言:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC______BD,OA=________,OB=________,∠BAC=∠DAC,∠ACB=∠ACD,∠ABD=∠CBD,∠ADB=∠CDB
相等
相等
AB=BC=CD=DA
垂直平分
平分
⊥
OC
OD
菱形的性质 对称性:菱形是__________图形,它的对角线所在的直线就是它的对称轴 图示:
周长:C菱形ABCD=4AB;
面积:S菱形ABCD=AC·BD
注:菱形具有平行四边形的所有性质
轴对称
课堂讲练
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例1 如图1,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O.
(1)若∠DAB=60°,则∠ABD=________°,△ABD是________三角形;
(2)若AC=8,BD=6,则该菱形的面积
为________,周长为________.
图1
60
等边
24
20
训练 1.如图2,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O.
(1)若∠BAC=25°,则∠ABD=________°,∠ADC=________°;
(2)若AB=4,∠ABC=120°,则该菱形的周长为________,面积为________.
图2
65
130
16
例2 如图3,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E,F在对角线BD上,且BE=DF,连接AE,CF.
(1)求证:AE=CF;
图3
(2)若∠AEO=40°,求∠ACF的度数.
解:∵△AEO≌△CFO,
∴∠AEO=∠CFO=40°.
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD.∴∠COF=90°.
∴∠ACF=90°-∠CFO=90°-40°=50°.
图3
训练 2.如图4,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,过点A分别作AE⊥BC于点E,AF⊥CD于点F.
(1)求证:AE=AF;
图4
证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=CD.
又S菱形ABCD=BC·AE=CD·AF,
∴AE=AF.
(2)若AC=6,BD=8,求AE的长.
图4
1.如图5,在菱形ABCD中,E,F分别是AB,AC的中点,若EF=3,则菱形ABCD的周长为( )
图5
A.24 B.18 C.12 D.9
A
2.【传统文化】中国结象征着中华民族的传统文化与智慧.小明家有一中国结挂饰(如图6①),他想求两对边的距离,利用所学知识抽象出如图6②所示的菱形ABCD,对角线AC,BD相交于点O,测得BD=12 cm,AC=16 cm,过点O作EF⊥AB,分别交AB,CD于点E,F,则EF的长为________cm.
图6
3.如图7,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,DE⊥BC于点E,连接OE.若∠ABC=140°,则∠OEB=________.
图7
70°
4.如图8,在平面直角坐标系中,菱形OABC的边OA在x轴上,点A的坐标为(2,0),∠AOC=45°,则点B的坐标为________________.
图8
5.【易错题】已知菱形的一组邻角的度数之比为1∶2,其中一条对角线的长为4 cm,则这个菱形的周长为____________________.
6.如图9,在菱形ABCD中,BD为对角线,E为BD上一点.求证:∠DAE=∠DCE.
图9
图10
答图1
7.【推理能力】如图10,在边长为1的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD边上一动点(不与点A,D重合),N是CD边上一动点,且AM+CN=1.
证明:如答图1,连接BD.
(1)求证:△BMN是等边三角形;
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,AB∥DC.∴∠NDB=∠DBA.
∵∠A=60°,∴△ADB是等边三角形.
∴AB=DB,∠NDB=∠DBA=60°.∴∠A=∠NDB.
答图1
图10
(2)求△BMN面积的最小值.
答图1
答图1
随 堂 测
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1.菱形的边长为5,则它的周长是__________.
2.如图1,BD为菱形ABCD的对角线,若∠A=50°,则∠BDC的度数为( )
A.130°
B.50°
C.55°
D.65°
图1
20
D
3.若菱形ABCD的边长为10,一条对角线的长为16,则另一条对角线的长为( )
A.14 B.12 C.9 D.7
B
4.如图2,在菱形ABCD中,BE⊥AB交对角线AC于点E,若∠D=120°,BE=1,则AC=________.
图2
3
5.如图3,菱形花坛ABCD的边长为10 m,∠ABC=60°,沿着菱形的对角线修建了两条小路AC和BD.(小路的宽度可忽略)
(1)求两条小路AC和BD的长;
图3
解:∵四边形ABCD是菱形,
(2)求菱形花坛ABCD的面积.
图3
8 eq \r(3)
证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AO=CO,BO=DO.
又BE=DF,∴BO-BE=DO-DF,即EO=FO.
在△AEO和△CFO中, eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(AO=CO,,∠AOE=∠COF,,EO=FO,))
∴△AEO≌△CFO(SAS).∴AE=CF.
解:∵四边形ABCD是菱形,
∴BO= eq \f(1,2) BD=4,CO= eq \f(1,2) AC=3,AC⊥BD.
∴∠BOC=90°.
在Rt△BOC中,由勾股定理,得
BC= eq \r(BO2+CO2) = eq \r(42+32) =5.
∴S菱形ABCD= eq \f(1,2) AC·BD=BC·AE,
即 eq \f(1,2) ×6×8=5AE.∴AE= eq \f(24,5) .
eq \f(48,5)
(2+ eq \r(2) , eq \r(2) )
16 cm或 eq \f(16\r(3),3) cm
证明:∵四边形ABCD为菱形,
∴AD=CD,∠ADE=∠CDE.
在△ADE和△CDE中, eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(AD=CD,,∠ADE=∠CDE,,DE=DE,))
∴△ADE≌△CDE(SAS).∴∠DAE=∠DCE.
∵AM+CN=1,DN+CN=DC=1,
∴AM=DN.
在△AMB和△DNB中, eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(AM=DN,,∠A=∠NDB,,AB=DB,))
∴△AMB≌△DNB(SAS).∴BM=BN,∠MBA=∠NBD.
又∠MBA+∠DBM=∠DBA=60°,
∴∠NBD+∠DBM=60°,即∠MBN=60°.
∴△BMN是等边三角形.
解:如答图1,过点B作BE⊥MN于点E.
在Rt△ABM中,由勾股定理,得
BM= eq \r(AB2-AM2) = eq \r(12-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))\s\up12(2)) = eq \f(\r(3),2) .
∵△BMN是等边三角形,
∴当BM⊥AD时,BM的长度最小,
此时△BMN的面积最小.
当BM⊥AD时,AB=1,AM= eq \f(1,2) AD= eq \f(1,2) .
∴MN=BM= eq \f(\r(3),2) .∴EM= eq \f(1,2) MN= eq \f(\r(3),4) .
在Rt△BEM中,由勾股定理,
得BE= eq \r(BM2-EM2) = eq \f(3,4) .
∴△BMN面积的最小值为 eq \f(1,2) × eq \f(\r(3),2) × eq \f(3,4) = eq \f(3\r(3),16) .
∴AC⊥BD,AC=2AO,BD=2BO,
∠ABO=∠ABC=30°.
在Rt△ABO中,AO=AB=×10=5.
∴BO==5. ∴AC=2AO=10 m,BD=2BO=10 m.
答:小路AC的长为10 m,BD的长为10 m.
解: S菱形ABCD=AC·BD=×10×10=50(m2).
答:菱形花坛ABCD的面积为50 m2.
$$