内容正文:
第二十一章四边形
21.3.2 菱 形
第2课时 菱形的判定
初中数学人教版(2024)八年级下册
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)
情境引入
我们可以根据定义来判定一个四边形是菱形.除此之外,还能找到其他的判定方法吗?本节我们来学习.
一、
菱形的判定定理1
问题1 预习课本P74~P75思考:
如图,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?
提示 当两根木条互相垂直时,这个平行四边形变成菱形.
猜想:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
知识梳理
菱形的判定定理1:对角线 的平行四边形是菱形.
几何符号语言:
∵如图,四边形ABCD是平行四边形,且AC⊥BD,
∴四边形ABCD是菱形.
互相垂直
例1 如图,矩形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.
证明 ∵四边形ABCD是矩形,
∴AE∥FC,
∴∠1=∠2,
∵EF垂直平分AC,
∴AO=CO.
又∠AOE=∠COF,
∴△AOE≌△COF,
∴EO=FO,
∴四边形AFCE是平行四边形.
又∵EF⊥AC,
∴四边形AFCE是菱形.
跟踪训练1 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 ∵AB=5,AO=4,BO=3,
∴AB2=AO2+BO2,
∴△OAB是直角三角形,
∴AC⊥BD,
∴▱ABCD是菱形.
二、
菱形的判定定理2
问题2 预习课本P74~P75思考:
已知线段AC,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.
小刚的作法如下: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四点,四边形ABCD是菱形.
根据小刚的作法猜想有什么条件可以判定一个四边形是菱形?对你的猜想进行证明.
提示 猜想:四条边都相等的四边形是菱形.
∵AB=CD,BC=AD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
又∵AB=BC,
∴四边形ABCD是菱形.
知识梳理
菱形的判定定理2: 的四边形是菱形.
几何符号语言:
∵如图,AB=BC=CD=AD,
∴四边形ABCD是菱形.
四条边相等
例2 如图,顺次连接矩形ABCD各边中点,得到四边形EFGH,
求证:四边形EFGH是菱形.
证明 如图,连接AC,BD.
∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD.
∵点E,F,G,H为各边中点,
∴EF=GH=BD,FG=EH=AC,
∴EF=FG=GH=EH,
∴四边形EFGH是菱形.
跟踪训练2 如图,平移△ABC到△BDE的位置,且点D在边AB的延长线上,连接EC,CD,若AB=BC,那么以下四个结论:①四边形ABEC是平行四边形;②四边形BDEC是菱形;③AC⊥DC;④DC平分∠BDE,正确的有 .(填序号)
①②③④
解析 由平移的性质可得AB∥CE,AC∥BE,
∴四边形ABEC是平行四边形,故①正确;
∵平移△ABC到△BDE的位置,
∴AB=BD=CE,BC=DE,
∵AB=BC,
∴BD=CE=BC=DE,
∴四边形BDEC是菱形,故②正确;
∴BE⊥CD,DC平分∠BDE,故④正确;
∵AC∥BE,
∴AC⊥DC,故③正确.
三、
菱形性质和判定的综合应用
例3 如图,在△ABC中,D,E分别是AB,AC的中点,BE=2DE,延长DE到点F,使得EF=BE,连接CF.
(1)求证:四边形BCFE是菱形;
证明 ∵D,E分别是AB,AC的中点,
∴DE∥BC且2DE=BC.
又∵BE=2DE,EF=BE,
∴EF=BC,EF∥BC,
∴四边形BCFE是平行四边形.
又∵EF=BE,∴四边形BCFE是菱形.
例3 如图,在△ABC中,D,E分别是AB,AC的中点,BE=2DE,延长DE到点F,使得EF=BE,连接CF.
(2)若CE=4,∠BCF=120°,求菱形BCFE的面积.
解 ∵∠BCF=120°,∴∠EBC=60°.
∴△EBC是等边三角形.
∴BC=CE=4,
过点E作EH⊥BC(图略),则HE==2,
∴菱形BCFE的面积为4×2=8.
跟踪训练3 如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,重合的四边形ABCD是一个菱形吗?为什么?
解 四边形ABCD是菱形.理由如下:
∵AB∥CD,AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形.
过点A分别作BC,CD边上的高AE,AF,如图,
由题意得AE=AF.
∵S▱ABCD=BC·AE=CD·AF,
∴BC=CD,
∴四边形ABCD是菱形.
课堂小结
1.下列命题中正确的是
A.一组邻边相等的四边形是菱形
B.三条边相等的四边形是菱形
C.四条边相等的四边形是菱形
D.四个角相等的四边形是菱形
课堂练习
√
2.如图,要使平行四边形ABCD成为菱形,下列添加的条件中错误的是
A.AB=BC B.AC⊥BD
C.∠ABC=90° D.∠1=∠2
√
解析 A项,添加AB=BC,可判断平行四边形ABCD为菱形,不符合题意;
B项,添加AC⊥BD,可判断平行四边形ABCD为菱形,不符合题意;
C项,添加∠ABC=90°,可判断平行四边形ABCD为矩形,符合题意;
D项,添加∠1=∠2,可判断平行四边形ABCD为菱形,不符合题意.
课堂练习
3.如图,AD是△ABC的中线,四边形ADCE是平行四边形,添加下列条件,能判定▱ADCE是菱形的是
A.∠BAC=90° B.∠DAE=90°
C.AB=AC D.AB=AE
√
课堂练习
解析 添加∠BAC=90°,
∵AD是△ABC的中线,
∴AD=BC=CD,
∴平行四边形ADCE是菱形,选项A正确;
添加∠DAE=90°,
∵四边形ADCE是平行四边形,
∴四边形ADCE是矩形,选项B错误;
课堂练习
解析 添加AB=AC,可得到AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,
∴四边形ADCE是矩形,选项C错误;
添加AB=AE,
∵AE=AB,AB不一定等于AD,
∴AE不一定等于AD,无法判断▱ADCE是菱形,选项D错误.
课堂练习
4.如图,在平行四边形ABCD中,AC平分∠DAB,AB=2,求平行四边形ABCD的周长.
解 ∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AD∥BC,AB∥CD,
∴∠DAC=∠ACB,∠BAC=∠ACD,
∵AC平分∠DAB,
∴∠DAC=∠BAC,
∴∠DAC=∠ACD,
∴AD=DC,
∴四边形ABCD为菱形,
∴四边形ABCD的周长=4×2=8.
课堂练习
谢谢
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