内容正文:
九年级 上册
北师版
数学
1 第1课时 菱形的定义及性质
第一章
特殊平行四边形
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1 第1课时 菱形的定义及性质
探究与应用 课堂小结与检测
第一章 特殊平行四边形
探究 菱形的定义及性质
[观察发现]
(1)下面图片中都含有一些平行四边形.观察这些平行四边形,它们具有什么样的共同特征?
图1-1-1
解:一组邻边相等(答案合理即可).
探究与应用
(2)如图1-1-2,沿▱ABCD中AD方向,平移▱ABCD较短的一边(AB边),新形成的平行四边形(实线部分)会出现一组邻边相等的情况吗?
图1-1-2
解:会出现.
A
B
C
D
探究与应用
[概括新知]
菱形的定义:有一组 相等的平行四边形叫做菱形.
邻边
探究与应用
[操作发现]
用菱形纸片折一折,量一量,与同伴讨论并回答下列问题:
(1)菱形是特殊的平行四边形,它具有一般平行四边形的所有性质,请列举出这些性质;
解:菱形的两组对边分别平行且相等,两组对角分别相等,两条对角线互相平分,是中心对称图形.
探究与应用
(2)菱形是轴对称图形吗?如果是,它有几条对称轴?对称轴之间有什么位置关系?
(3)菱形中有哪些相等的线段?
(4)菱形的对角线除互相平分外还有什么关系?
解:(2)菱形是轴对称图形,它有两条对称轴,分别是两条对角线所在的直线,两条对称轴互相垂直.
(3)菱形的四条边相等.
(4)菱形的对角线互相垂直.
探究与应用
[推理证明]
如图1-1-3,在菱形ABCD中,AB=AD,对角线AC与BD相交于点O.
求证:(1)AB=BC=CD=AD;
证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=CD,AD=BC(菱形的对边相等).
又∵AB=AD,
∴AB=BC=CD=AD.
图1-1-3
探究与应用
(2)AC⊥BD.
证明: ∵AB=AD,∴△ABD是等腰三角形.
又∵四边形ABCD是菱形,
∴OB=OD(菱形的对角线互相平分).
在等腰三角形ABD中,
∵OB=OD,
∴AO⊥BD,即AC⊥BD.
探究与应用
菱形是特殊的平行四边形,它的对边平行且相等,对角相等,邻角互补,对角线互相垂直平分,周长等于边长的4倍.
深 挖掘
探究与应用
[概括新知]
菱形的性质:
(1)对称性:菱形既是 对称图形,又是 对称
图形.
(2)性质定理:①菱形的四条边 ;②菱形的对角线互
相 .
轴
中心
相等
垂直
探究与应用
应用 利用菱形的性质进行计算或证明
例1 (教材典题)如图1-1-4,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,∠BAD=60°,BD=6,求菱形的边长AB和对角线AC的长.
图1-1-4
探究与应用
解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD(菱形的四条边相等),
AC⊥BD(菱形的对角线互相垂直),
OB=OD=BD=×6=3(菱形的对角线互相平分).
在等腰三角形ABD中,
∵∠BAD=60°,∴△ABD是等边三角形.
∴AB=BD=6.
探究与应用
在Rt△AOB中,由勾股定理,得
OA2+OB2=AB2,
∴OA==3.
∴AC=2OA=6(菱形的对角线互相平分).
探究与应用
如果菱形的一个内角为60°,那么这个菱形的两边与较短对角线构成等边三角形,且此时两条对角线把菱形分成四个全等的含30°角的直角三角形.
细 琢磨
探究与应用
变式1 如图1-1-5,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,∠DAC=30°,则∠ABC= °.
图1-1-5
120
探究与应用
变式2 如图1-1-6,已知菱形ABCD的边长为4,对角线AC与BD相交于点O,∠BCD=120°,则AO的长为 .
图1-1-6
2
探究与应用
变式3 如图1-1-7,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,AC=24,BD=10,则菱形ABCD的周长为 .
图1-1-7
52
探究与应用
例2 如图1-1-8,四边形ABCD是菱形,DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F.
(1)求证:△ADE≌△CDF;
证明:∵四边形ABCD是菱形,∴AD=CD,∠DAE=∠DCF.
∵DE⊥AB,DF⊥BC,∴∠AED=∠CFD=90°.
在△ADE和△CDF中,
∵∠AED=∠CFD,∠DAE=∠DCF,AD=CD,
∴△ADE≌△CDF(AAS).
图1-1-8
探究与应用
(2)连接AC,分别交DE,DF于点M,N,求证:AM=CN.
证明:由(1)知△ADE≌△CDF,∴AE=CF.
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=CB,∴∠MAE=∠NCF.
在△AME和△CNF中,
∵∠MAE=∠NCF,AE=CF,∠AEM=∠CFN=90°,
∴△AME≌△CNF(ASA),
∴AM=CN.
图1-1-8
探究与应用
利用菱形的轴对称性求最值
如图1-1-9,在菱形ABCD中,AB=2,∠BAD=60°,E是AD的中点, P是对角线AC上的一个动点,则PE+PD的最小值为 ( )
A.1 B.
C.2 D.
【延伸拓展】
图1-1-9
B
探究与应用
建 模型
有关动点同侧两点到动点的两条线段和的最小值问题,通常以动点所在的直线为对称轴,将同侧两点转换成对称轴异侧两点,再借助“两点之间,线段最短”求得两条线段和的最小值.
探究与应用
[本课时认知逻辑]
几何图形
实际
问题
计算与证明
菱形概念
菱形性质
对称性
边
角
对角线
分析
猜想
验证
观察发现
应用
抽象
解释
逐
一
探
究
课堂小结与检测
[检测]
1.如图1-1-10,AC,BD是菱形ABCD的对角线,若∠BAC=50°,则∠ADB= °.
40
图1-1-10
课堂小结与检测
2.如图1-1-11,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O.已知AB=5 cm,AO=4 cm,则BD的长为 .
图1-1-11
6 cm
课堂小结与检测
3.如图1-1-12,E是菱形ABCD的边BC延长线上的一点,AC是对角线,∠BAC∶∠ACE=2∶7,求∠B的度数.
解:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC,
∴∠BAC=∠BCA.
∵∠BAC∶∠ACE=2∶7,∠BCA+∠ACE=180°,
∴∠BAC+∠ACE=180°,
∴∠BAC=40°,
∴∠B=180°-40°-40°=100°.
图1-1-12
课堂小结与检测
4.如图1-1-13,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,若∠BAD+∠BCD=120°,AC=2,求菱形ABCD的周长.
图1-1-13
解:∵四边形ABCD是菱形,AC是对角线,
∴∠BAD=∠BCD,∠DAO=∠BAD,
AB=BC=CD=AD,AC⊥BD,AO=AC=.
∵∠BAD+∠BCD=120°,
∴∠BAD=∠BCD=60°.
课堂小结与检测
∴∠DAO=∠BAD=30°.
∴DO=AD.
再由AD2=AO2+DO2,可得AD=2.
∴菱形ABCD的周长为2×4=8.
课堂小结与检测
谢 谢 观 看!
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