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
课时2 菱形的判定
1.经历菱形判定定理的探究过程,掌握菱形的判定定理.(重点)
2.会用这些菱形的判定方法进行有关的证明和计算. (难点)
学习目标
新课导入
一组邻边相等
有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形
平行四边形
菱形的性质
菱形
两组对边平行
四条边相等
两组对角分别相等
邻角互补
两条对角线互相垂直平分
每一条对角线平分一组对角
边
角
对角线
复习引入
问题 菱形的定义是什么?性质有哪些?
新课讲解
前面我们用一长一短两根细木条,在它们的中点处固定一个小钉,做成一个可以转动的十字,四周围上一根橡皮筋,做成一个平行四边形.那么转动木条,这个平行四边形什么时候变成菱形?对此你有什么猜想?
猜想:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
你能证明这一猜想吗?
新课讲解
A
B
C
O
D
已知:如图,四边形ABCD是平行四边形,对角线AC与BD相交于点O ,AC⊥BD.
求证:□ABCD是菱形.
证明: ∵四边形ABCD是平行四边形.
∴OA=OC.
又∵AC⊥BD,
∴BD是线段AC的垂直平分线.
∴BA=BC.
∴四边形ABCD是菱形(菱形的定义).
证一证
新课讲解
对角线互相垂直的平行四边形是菱形
AC⊥BD
几何语言描述:
∵在□ABCD中,AC⊥BD,
∴ □ABCD是菱形.
A
B
C
D
菱形ABCD
A
B
C
D
□ABCD
菱形的判定定理:
归纳总结
新课讲解
小刚:分别以A、C为圆心,以大于 AC的长为半径作弧,两条 弧分别相交于点B , D,依次连接A、B、C、D四点.
已知线段AC,你能用尺规作图的方法作一个菱形ABCD,使AC为菱形的一条对角线吗?
C
A
B
D
想一想:根据小刚的作法你有什么猜想?你能验证小刚的作法对吗?
猜想:四条边相等的四边形是菱形.
新课讲解
证明:∵AB=BC=CD=AD;
∴AB=CD , BC=AD.
∴四边形ABCD是平行四边形.
又∵AB=BC,
∴四边形ABCD是菱形.
A
B
C
D
已知:如图,四边形ABCD中,AB=BC=CD=AD.
求证:四边形ABCD是菱形.
证一证
新课讲解
四条边都相等的四边形是菱形
AB=BC=CD=AD
几何语言描述:
∵在四边形ABCD中,AB=BC=CD=AD,
∴四边形 ABCD是菱形.
A
B
C
D
菱形ABCD
菱形的判定定理:
归纳总结
四边形ABCD
A
B
C
D
新课讲解
C
A
B
D
E
F
G
H
如图,顺次连接对角线相等的四边形ABCD各边中点,得到四边形EFGH是什么四边形?
解:四边形EFGH是菱形.
又∵AC=BD,
∵点E、F、G、H为各边中点,
∴EF=FG=GH=HE,
∴四边形EFGH是菱形.
顺次连接对角线相等的四边形的各边中点,得到四边形是菱形.
归纳
理由如下:连接AC、BD
课堂小结
有一组邻边相等的平行四边形是菱形.
对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
四边相等的四边形是菱形.
运用定理进行计算和证明
菱形的判定
定义法
判定定理
当堂小练
1.判断下列说法是否正确
(1)对角线互相垂直的四边形是菱形;
(2)对角线互相垂直且平分的四边形是菱形;
(3)对角线互相垂直,且有一组邻边相等的
四边形是菱形;
(4)两条邻边相等,且一条对角线平分一组
对角的四边形是菱形.
√
╳
╳
╳
2.一边长为5cm平行四边形的两条对角线的长分别为
24cm和26cm,那么平行四边形的面积是 .
312cm2
当堂小练
3.如图,将△ABC沿BC方向平移得到△DCE,连接AD,下列条件能够判定四边形ACED为菱形的是( )
A.AB=BC B.AC=BC
C.∠B=60° D.∠ACB=60°
B
解析:∵将△ABC沿BC方向平移得到△DCE,
∴AC∥DE,AC=DE,
∴四边形ABED为平行四边形.
当AC=BC时,平行四边形ACED是菱形.故选B.
当堂小练
A
B
C
D
O
E
4.如图,矩形ABCD的对角线相交于点O,DE∥AC,
CE ∥BD.求证:四边形OCED是菱形.
证明:∵DE∥AC,CE∥BD,
∴四边形OCED是平行四边形.
∵四边形ABCD是矩形,
∴OC=OD,
∴四边形OCED是菱形.
当堂小练
证明:∵MN是AC的垂直平分线,
∴AE=CE,AD=CD,OA=OC,
∠AOD=∠EOC=90°.
∵CE∥AB,∴∠DAO=∠ECO,
∴△ADO≌△CEO(ASA).
∴AD=CE,OD=OE,
∵OD=OE,OA=OC,
∴四边形ADCE是平行四边形又∵∠AOD=90°,∴四边形ADCE是菱形.
5.如图,△ABC中,AC的垂直平分线MN交AB于点D,交AC于点O,CE∥AB交MN于点E,连接AE、CD.求证:四边形ADCE是菱形.
B
C
A
D
O
E
M
拓展与延伸
(1)证明:由尺规作∠BAF的平分线的过程可得AB=AF,∠BAE=∠FAE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,∴∠FAE=∠AEB,
∴∠BAE=∠AEB,∴AB=BE,
∴BE=FA,∴四边形ABEF为平行四边形,
∵AB=AF,∴四边形ABEF为菱形;
6.如图,在平行四边形ABCD中,用直尺和圆规作∠BAD的
平分线交BC于点E,连接EF.
(1)求证:四边形ABEF为菱形;
(2)AE,BF相交于点O,若BF=6,AB=5,求AE的长.
拓展与延伸
(2)AE,BF相交于点O,若BF=6,AB=5,求AE的长.
解:∵四边形ABEF为菱形,
∴AE⊥BF,BO= FB=3,AE=2AO,
在Rt△AOB中,由勾股定理得AO =4,
∴AE=2AO=8.
1.(人教8下P67、北师9上P27)如图,已知矩形ABCD的对角线AC和BD相交于点O,分别过点A,D作AE∥BD,DE∥AC,AE和DE相交于点E,求证:四边形EAOD是菱形.
证明:∵AE∥BD,DE∥AC,
∴四边形EAOD是平行四边形.
∵四边形ABCD是矩形,
∴OA=AC,OD=BD,AC=BD,∴OA=OD,
∴平行四边形EAOD是菱形.
课后练习
2.(人教8下P57、北师9上P6)(2024湖北模拟)如图,▱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.
证明:∵AO=4,BO=3,AB=5,
∴AB2=AO2+BO2.
∴△OAB是直角三角形.∴AC⊥BD.
∵四边形ABCD是平行四边形,∴▱ABCD是菱形.
3.如图,E,F,G,H分别是矩形ABCD
各边中点,求证:四边形EFGH是菱形.
证明:连接AC,BD,
∵E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA的中点,
∴EF=AC,HG=AC,∴EF=HG.同理可得EH=FG=BD.
∵四边形ABCD是矩形,∴AC=BD,
∴EF=FG=GH=HE,∴四边形EFGH是菱形.
4.【例1】(人教8下P60)(2024银川一模)如图,AE∥BF,BD平分∠ABC,点C在BF上且AB=BC,连接CD.求证:
四边形ABCD是菱形.
5.【例2】(人教8下P68)如图,过▱ABCD的对角线交点O作互相垂直的两条直线EG,FH与▱ABCD各边分别相交于点E,G,F,H.求证:四边形EFGH是菱形.
证明:在▱ABCD中,OB=OD,AD∥BC,
∴∠OBG=∠ODE. 又∵∠BOG=∠DOE,∴△OBG≌△ODE.∴OG=OE.
同理OF=OH.∴四边形EFGH是平行四边形.
又∵EG⊥FH,∴四边形EFGH是菱形.
证明:∵AE∥BF,∴∠ADB=∠DBC,
∵BD平分∠ABC,∴∠DBC=∠ABD,
∴∠ADB=∠ABD,∴AB=AD.
又∵AB=BC,∴AD=BC.
∵AE∥BF,即AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形.
又∵AB=AD,∴四边形ABCD是菱形.
7.(人教8下P58、北师9上P8)(2024广西改编)如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,重合部分构成的四边形ABCD是一个菱形吗?为什么?
解:四边形ABCD是菱形,理由如下:
如图,过A点作AE⊥BC于E,AF⊥CD于F,
∵两张纸条宽度相等,∴AE=AF.
∵AB∥CD,AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形.
∵S四边形ABCD=BC·AE=CD·AF,又AE=AF,
∴BC=CD,∴四边形ABCD是菱形.
答案图
8.如图,在△ABC中,AB=AC,AD是BC边上的中线,延长AD到E,使DE=AD,连接EB,EC,求证:四边形ABEC是菱形.
证明:∵AD=ED,BD=CD,
∴四边形ABEC是平行四边形.
又∵AD是等腰△ABC的底边BC上的中线,
∴AE⊥BC,∴四边形ABEC是菱形.
★9. 如图,△ABC和△DEF是两个边长都为10 cm的等边三角形,B,D,C,E都在同一直线上,连接AD,CF.
(1)求证:四边形ADFC是平行四边形;
(2)若BD=3 cm,△ABC沿着BE的方向以每秒1 cm的速度运动,设△ABC运动时间为t秒.当t为何值时,▱ADFC是菱形?并说明理由.
0.45
(1)证明:∵△ABC和△DEF是两个边长为10 cm的等边三角形,∴AC=DF,∠ACD=∠FDE=60°,
∴AC∥DF,∴四边形ADFC是平行四边形.
(2)解:当t=3时,▱ADFC是菱形,理由:
此时B与D重合,∴AD=DF,∴▱ADFC是菱形.
请完成课本本节对应习题
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谢谢欣赏
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