内容正文:
第十八章 平行四边形
18.2 特殊的平行四边形
第三课时
一、新知导入
前面我们学习了平行四边形和矩形,知道了有一个角是直角的平行四边形是矩形.
如果从边的角度,将平行四边形特殊化,让它有一组邻边相等,这时的平行四边形也是特殊的平行四边形吗?
两组对边
分别平行
矩形
?
有一个角是直角
有一组邻边相等
四边形
一、新知导入
有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.
B
A
C
D
一组邻边
相等
B
A
C
D
一、新知导入
菱形在生活中的应用:
二、探究
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?
我们仍然从它的边、角、
对角线等方面进行研究.
猜想1 菱形的四条边都相等.
猜想2 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.
B
C
D
A
O
二、探究
猜想1 菱形的四条边都相等.
如图,四边形 ABCD 是菱形,其中 AB=AD.
求证:AB=BC=CD=AD.
证明:∵ 四边形 ABCD 是平行四边形,
∴ AB=CD,AD=BC.
又 AB=AD,
∴ AB=BC=CD=AD.
A
B
D
C
二、探究
猜想2 菱形的两条对角线互相垂直,且每一条对角线平分一组对角.
如图,四边形 ABCD 是菱形,其中 AB=AD.
求证:AC⊥BD,AC 平分∠DAB 和∠DCB,BD 平分∠ADC 和∠ABC.
证明:∵ AB=AD,
∴ △ABD 是等腰三角形.
又 □ABCD 中,OB=OD ,
∴ AO⊥BD,AO 平分∠BAD,
即 AC⊥BD,∠DAC=∠BAC.
同理可证 ∠DCA=∠BCA,∠ADB=∠CDB,∠ABD=∠CBD,即 AC 平分∠DAB 和∠DCB,BD 平分∠ADC和∠ABC.
A
B
D
C
O
二、探究
菱形性质: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.
符号语言:
∵ 四边形 ABCD 是菱形,
∴ AB=BC=CD=AD;
∵ 四边形 ABCD 是菱形,
∴ AC⊥BD,AC平分∠DAB和∠DCB,BD平分∠ADC和∠ABC.
A
B
D
C
A
B
D
C
二、探究
思考:菱形的对角线将菱形分成四个什么样的三角形,它们有什么关系?
四个全等的直角三角形.
由菱形两条对角线的长能求出菱形的面积吗?
S菱形ABCD= AC·BD
二、探究
例3 如图,菱形花坛 ABCD 的边长为 20m,∠ABC=60°,沿着菱形的对角线修建了两条小路 AC 和 BD,求两条小路的长和花坛的面积(结果保留小数点后一位).
A
B
C
D
O
二、探究
解:∵ 花坛 ABCD 的形状是菱形,
∴ AC⊥BD,∠ABO= ∠ABC=30°.
在Rt△OAB 中,AO= AB=10m.
BO= = =10 (m),
∴ AC=2AO=20m,BO=2BO=20 ≈34.64(m).
∴ S菱形ABCD=4×S△ABO= AC·BD
=200 ≈346.4(m2).
三、归纳总结
角:对角相等
平行四边形的性质 边:对边平行且相等
对角线:互相平分
边:四条边都相等
对角线:互相垂直,且每条对角线平分
一组对角
对称性:是轴对称图形
菱形的特殊性质
四、课堂训练
1.已知菱形的周长是 12 cm,那么它的边长是______.
2.菱形 ABCD 中,∠BAD=60°,则∠ABD=_____.
3.菱形的两条对角线长分别为 6 cm 和 8 cm,则菱形的边长是______.
3 cm
60°
5 cm
四、课堂训练
4.如图,四边形 ABCD 是菱形,过点 A 作 BD 的平行线交CD的延长线于点 E,则下列式子中不成立的是( ).
A.DA=DE
B.BD=CE
C.∠EAC=90°
D.∠ABC=2∠E
B
A
B
C
D
E
O
四、课堂训练
5.如图,在菱形 ABCD 中,∠BAD=80°,AB 的垂直平分线交对角线 AC 于点 F,E 为垂足,连接 DF,则∠CDF 等于( ).
A.80°
B.70°
C.65°
D.60°
D
A
B
C
D
E
F
四、课堂训练
6.如图,这是根据平行四边形的不稳定性设计制作的边长为 17 cm 的可活动菱形衣架.若要使点 A 与点 C 两挂钩间的距离为 16 cm,则点 A 与点 E 的距离为多少?
A
B
C
D
E
四、课堂训练
解:连接 AC,BD 交于点 O ,连接 AE.
∵ 四边形 ABCD 是菱形,
∴ AC⊥BD,AO= AC=8 cm,BO= BD.
在 Rt△AOB 中,BO= = =15 cm.
∴ BD=2BO=30 cm.
又∵ AB∥DE,AB=DE,
∴ 四边形 ABDE 是平行四边形.
∴ AE=BD=30 cm.
即点 A 与点 E 之间的距离为 30 cm.
7.如图,在菱形 ABCD 中,∠BAD=120°,AC=6 cm,求此菱形的周长和面积.
解:连接 BD 交 AC 于点 O.
∵ 四边形 ABCD 是菱形,∠BAD=120°,
∴ AB=BC,∠BAC=60° ,
AC⊥BD , AO=CO , BO=DO.
∴ △ABC 是等边三角形.
∵ AC=6 cm,∴ AB=AC=6 cm.
∴ 菱形的周长为 24 cm.
在 Rt△ABO 中,AB=6 cm, AO= AC=3 cm,
∴ BO= =3 cm. ∴ BD=6 cm.
∴ S菱形ABCD= AC·BD= ×6×6 =18 cm2.
A
B
C
D
O
四、课堂训练
四、课堂训练
8.如图,在菱形 ABCD 中,AE⊥BC,AF⊥CD,垂足分别为 E,F,且 BE=EC,CF=DF,求∠EAF 的度数.
解:连接 AC ,∵ AE⊥BC ,BE=CE,
∴ AB=AC.
∵ 四边形 ABCD 是菱形,
∴ AB=BC=AC .
∴ △ABC 是等边三角形.
∴ ∠ACB=60°.
又∵ AE⊥BC,
∴ ∠AEC=90°,
∴ ∠CAE=30°.
同理可得 ∠CAF=30°,
∴ ∠EAF=∠CAE+∠CAF=60°.
A
B
C
D
E
F
五、布置作业
必做题:习题 18.2 第 5,11 题.
选做题:如图,O 是菱形 ABCD 对角线 AC 与 BD 的交点,CD=5 cm,OD=3 cm;过点 C 作 CE∥DB,过点 B 作 BE∥AC,CE 与 BE 相交于点 E.
(1)求 OC 的长;
(2)求四边形 OBEC 的面积.
A
D
C
O
B
E
$$