内容正文:
北师大版·九年级上册
1.1 菱形的性质与判定
第2课时
第一章 特殊平行四边形
学 习 目 标
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)
问题2:菱形作为特殊的平行四边形,除了具有平行四边形的一般性质外,还有哪些独特性质?
知识回顾
问题1:菱形的定义是什么?
一组邻边相等的平行四边形是菱形.
对称性:既是中心对称图形,也是轴对称图形(2条对称轴).
性质定理1:菱形的四条边都相等.
性质定理2:菱形的对角线互相垂直.
每条对角线平分一组对角.
菱形经常用于生活中,例如建筑、窗户、地板砖等.工匠制作菱形窗花时,如何在没有定义的情况下,通过测量或折叠的方法确保图形是菱形?”
情境引入
例如:测量四条边是否相等;
测量对角线是否互相垂直平分;
先制作平行四边形框架,再调整对角线是否垂直。
这些生活中的操作方法,背后蕴含着怎样的数学原理?这就是我们今天要学习的菱形的判定。
新知探究
探究:菱形的判定
根据菱形的定义,有一组邻边相等的平行四边形是菱形。
除此之外,你认为还有什么条件可以判断一个平行四边形是菱形?先想一想,再与同伴交流。
AB=AD,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴四边形ABCD是菱形.
几何语言:
A
B
C
D
定义法.
新知探究
小组活动: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?
新知探究
验证猜想:
已知:如图,在□ABCD中,对角线AC与BD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,
∴ 直线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).
新知探究
菱形的判定定理1:
知识归纳
几何语言:∵在□ABCD中,AC⊥BD,
∴ □ABCD是菱形.
AC⊥BD
A
B
C
D
菱形ABCD
A
B
C
D
□ABCD
对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
新知探究
1.下列结论正确的是( )
A.对角线互相垂直的四边形是菱形
B.对角线垂直且平分的四边形是菱形
C.对角线互相平分的平行四边形是菱形
D.对角线垂直且相等的四边形是菱形
B
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?
议一议
A
C
新知探究
你是怎么做的?你认为小刚的作法正确吗?与同伴进行交流.
B
D
如图,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,四边形 ABCD看上去是菱形.
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.
新知探究
转化成几何语言
思考: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.
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.
验证猜想:
新知探究
菱形的判定定理2:
知识归纳
四条边都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.
AB=BC=CD=AD
A
B
C
D
菱形ABCD
四边形ABCD
A
B
C
D
2.下列条件中,不能判定四边形ABCD为菱形的是 ( )
A. AC⊥BD,AC与BD互相平分
B. AB=BC=CD=DA
C. AB=BC,AD=CD,AC ⊥BD
D. AB=CD,AD=BC,AC ⊥BD
A
B
C
O
D
新知探究
C
做一做
你能用折纸的办法得到一个菱形吗?动手试一试.
新知探究
你能说说小颖这样做的道理吗?
先将一张长方形的纸对折、再对折,然后沿图中的虚线剪下,将纸展开,就得到了一个菱形.
新知探究
展开
A
B
C
D
O
依据菱形的判定定理:菱形的判定定理之一是四条边相等的四边形是菱形。小颖通过折纸和裁剪得到的图形四条边相等,满足菱形的判定条件,所以这个图形是菱形。
已知,如图,在□ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,AB=,OA=2,OB=1.
求证:□ABCD是菱形.
例1
A
B
C
D
O
典例分析
证明:在△AOB中,
∵AB=,OA=2,OB=1,
∴AB2=OA2+OB2,
∴△AOB是直角三角形,∠AOB是直角.
∴AC⊥BD.
∴□ABCD是菱形(对角线互相垂直的平行四边形是菱形).
如图,已知平行四边形ABCD的对角线AC的垂直平分线与边AD,BC分别交于点E,F,求证:四边形AFCE是菱形.
A E D
B F C
O
例2
典例分析
证明:∵ 四边形ABCD是平行四边形,
∴ AE∥FC,
∴ ∠EAC=∠FCA.
∵ EF垂直平分AC,
∴ AO=OC,∠AOE=∠COF=90°,
∴ △AOE ≌△COF(ASA),
∴ EO=FO,
∴ 四边形AFCE是平行四边形.
又∵ EF⊥AC,
∴ 四边形AFCE是菱形(对角线互相垂直的平行四边形是菱形).
巩固练习
基础巩固题
1.下列命题中正确的是( )
A.对角线相等的四边形是菱形
B.对角线互相垂直的四边形是菱形
C.对角线相等的平行四边形是菱形
D.对角线互相垂直的平行四边形是菱形
2.如图,在菱形ABCD中,E,F,G,H分别是菱形四边的中点,连接EG与FH交点于O,则图中的菱形共有( )
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
D
B
巩固练习
基础巩固题
3.如图,下列条件能使□ABCD是菱形的是( )
①AC⊥BD;②∠BAD=90°;
③AB=BC;④BD平分∠ABC.
A.①③ B.②③ C.③④ D.①③④
4.如图所示,在△ABC中,AB=AC,∠A<90°,BC,CA,AB的中点分别为点D,F,E,则四边形AFDE是( )
A.菱形 B.长方形 C.正方形 D.以上都不对
D
A
巩固练习
基础巩固题
5.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中点,E是AD的中点,过点A作AF∥BC交BE的延长线于点F,连接CF.
(1)求证:AF=DB;
(2)求证:四边形ADCF是菱形.
证明:(1)∵ AF∥BC,
∴ ∠AFE=∠DBE.
∵ △ABC是直角三角形,AD是BC边上的中线,E是AD的中点,
∴ AE=DE,BD=CD.
在△AFE和△DBE中,
∠AFE=∠DBE, ∠FEA=∠BED,AE=DE,
∴ △AFE≌△DBE,
∴ AF=BD.
巩固练习
基础巩固题
(2)由(1)知,AF=BD,
∵ BD=CD,
∴ AF=CD.
∵ AF∥BC,
∴ 四边形ADCF是平行四边形.
∵ ∠BAC=90°,D是BC的中点,
∴ AD=DC,
∴ 四边形ADCF是菱形.
6.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于D,CE平分∠ACB,交AD于G,交AB于E,EF⊥BC于F,求证:四边形AEFG是菱形.
巩固练习
基础巩固题
证明:∵CE平分∠ACB,EA⊥CA,EF⊥BC,
∴AE=FE,
∵∠ACE=∠ECF,
∴△AEC≌△FEC,
∴AC=FC.
∵CG=CG,
∴△ACG≌△FCG,
∴∠CAG =∠CFG =∠B,
∴GF∥AE.
∵AD⊥BC,EF⊥BC,
∴∠ADF=∠EFB=90°
∴AG∥EF,
∴四边形AGFE是平行四边形
又∵AG=GF(或AE=EF),
∴平行四边形AGFE是菱形
(一组邻边相等的平行四边形是菱形).
课堂小结
菱形的性质与判定2
菱形的判定
方法:定义法
有一组邻边相等的平行四边形叫菱形.
判定定理1:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
判定定理
判定定理2:四边相等的四边形是菱形.
作业布置
1.必做题:习题1.2第1-2题。
2.探究性作业:习题1.2第3题。
感谢聆听!
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