内容正文:
21.3.2 菱 形
第1课时 菱形的定义与性质
第二十一章 四边形
人教版
八年级(下)
1
1.理解菱形的概念,了解菱形与平行四边形之间的关系.(重点)
2.经历菱形性质定理的探索过程,发展学生的推理能力.
3.能运用菱形的性质定理进行计算或证明,提高分析问题、解决问题的能力.(难点)
素养目标
平行
四边形
矩形
前面我们学习了平行四边形和矩形,知道了矩形是由平行四边形角的变化得到,如果平行四边形有一个角是直角时,就变成矩形.
有一个角是直角
那么当平行四边形边发生变化时,会得到什么特殊平行四边形呢?
复习导入
探究点1: 菱形的定义
思考:如果从边的角度,将平行四边形特殊化,内角大小保持不变仅改变边的长度让它有一组邻边相等,这个特殊的平行四边形叫什么呢?
平行四边形
菱形
邻边相等
新知探究
菱形的定义
有一组邻边相等的平行四边形叫作菱形.
菱形是特殊的平行四边形.
平行四边形不一定是菱形.
同学们,能给这个图形下个定义吗?
探究点1: 菱形的定义
新知探究
菱形也是常见的图形,能否举出生活中菱形形象的例子?
探究点1: 菱形的定义
新知探究
两组对边分别平行
一组邻边相等
四边形
平行四边形
菱形
【归纳总结】
韦恩图:
探究点1: 菱形的性质
新知探究
思考: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,由于它有一组邻边相等,它是否具有一般平行四边形不具有的一些特殊性质呢?
思考:从哪些方面考虑它的特殊性质呢?
(1) 分小组讨论; (2) 然后发表看法.
A
B
C
D
O
边特殊化
A
B
C
O
D
探究点2: 菱形的性质
新知探究
活动:
准备素材:直尺、量角器、课本等.
(1) 请同学们以小组为单位,测量书本中菱形的四条边的长度、四个角的度数和对角线的长度及夹角度数,并记录测量结果.
探究点2: 菱形的性质
新知探究
AB AD AC BD ∠BAD ∠ADC ∠AOD ∠AOB
橡皮擦
课本
桌子
物体
测量
(2) 根据测量的结果,你有什么猜想?
你能证明吗?
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.
A
B
C
O
D
探究点2: 菱形的性质
新知探究
求证:(1) AB = BC = CD = AD;
证明:(1) ∵ 四边形 ABCD 是平行四边形,
∴ AB = CD,AD = BC (平行四边形的对边相等).
又∵ AB = AD,
∴ AB = BC = CD = AD.
A
B
C
O
D
已知:如图,在平行四边形 ABCD 中,AB = AD,对角线 AC 与 BD 相交于点 O.
【证一证】
探究点2: 菱形的性质
新知探究
求证:(2) AC⊥BD,∠DAC =∠BAC,
∠DCA =∠BCA,∠ADB =∠CDB,
∠ABD =∠CBD.
已知:如图,在□ ABCD 中,AB = AD,对角线 AC 与 BD 相交于点 O.
A
B
C
O
D
分析:
平行四边形 ABCD
OA = OC,OB = OD
AB = AD
△ABD 是等腰三角形
AO⊥BD,AO 平分∠BAD
∠DAC =∠BAC
同理可证∠DCA =∠BCA, ∠ADB =∠CDB,∠ABD =∠CBD
探究点2: 菱形的性质
新知探究
(2) ∵AB = AD,
∴△ABD 是等腰三角形.
又∵四边形 ABCD 是平行四边形,
∴ OB = OD (平行四边形的对角线互相平分).
在等腰三角形 ABD 中,OB = OD,
∴ AO⊥BD,AO 平分∠BAD,
即 AC⊥BD,∠DAC =∠BAC.
同理可证∠DCA =∠BCA,
∠ADB =∠CDB,∠ABD =∠CBD.
A
B
C
O
D
探究点2: 菱形的性质
新知探究
菱形的性质
对边平行相等;对角相等;对角线相互平分
边:
对角线:
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
几何语言描述:
∵ 四边形 ABCD 是菱形,
∴ AB = BC = CD = AD,AC⊥BD,
∠DAC =∠BAC,∠DCA =∠BCA,
∠ADB =∠CDB,∠ABD =∠CBD.
A
B
C
O
D
探究点2: 菱形的性质
新知探究
如何利用折纸、剪切的方法,既快又准地剪出一个菱形的纸片?观看下面的视频:
点击视频开始播放
→
探究点2: 菱形的性质
新知探究
思考:请同学们拿出剪好的菱形纸片,折一折,观察并思考. 菱形是不是轴对称图形? 如果是,那么对称轴有几条?
菱形的性质:
对称性: 图形,
对称轴: 条,
是________所在的直线.
轴对称
2
A
B
C
D
还能得出菱形的什么结论?
对角线
菱形被分割为四个全等的直角三角形
探究点2: 菱形的性质
新知探究
例1 如图,在菱形 ABCD 中,对角线 AC、BD 相交于点 O,BD=12 cm,AC=6 cm,求菱形的周长.
解:∵ 四边形 ABCD 是菱形,∴ AC⊥BD,
AO= AC,BO= BD.
∵ AC=6 cm,BD=12 cm,
∴ AO=3 cm,BO=6 cm.
在 Rt△ABO 中,由勾股定理得
∴ 菱形的周长为 4AB=4× = (cm).
探究点2: 菱形的性质
新知探究
例2 如图,在菱形 ABCD 中,CE⊥AB 于点 E,CF⊥AD 于点 F,求证:AE=AF.
证明:连接 AC. ∵ 四边形 ABCD 是菱形,
∴ AC 平分∠BAD,即∠BAC=∠DAC.
∵ CE⊥AB,CF⊥AD,
∴ ∠AEC=∠AFC=90°.
又∵ AC=AC,∴△ACE≌△ACF.
∴ AE=AF.
归纳:菱形是轴对称图形,它的两条对角线所在的直线都是它的对称轴,每条对角线平分一组对角.
探究点2: 菱形的性质
新知探究
1.如图,在菱形 ABCD 中,已知∠A=60°,AB=5,则
△ABD 的周长是 ( )
A.10 B.12 C.15 D.20
C
2.如图,菱形 ABCD 的周长为 48 cm,对角线 AC、BD 相交于 O 点,E 是 AD 的中点,连接 OE,则线段 OE 的长为_____cm.
第1题图
第2题图
6
【练一练】
探究点2: 菱形的性质
新知探究
问题1:菱形是特殊的平行四边形,那么能否利用平行四边形的面积公式计算菱形 ABCD 的面积呢?
A
B
C
D
思考: 前面我们已经学习了菱形的对角线互相垂直,那么能否利用对角线来计算菱形 ABCD 的面积呢?
能. 过点 A 作 AE⊥BC 于点 E,
则 S菱形ABCD = 底×高 = BC · AE.
E
探究点3: 菱形的面积
新知探究
问题2: 如图,四边形 ABCD 是菱形,对角线 AC,BD 交于点 O,试用对角线表示出菱形 ABCD 的面积.
A
B
C
D
O
解:∵ 四边形 ABCD 是菱形,
∴ AC⊥BD.
∴ S菱形ABCD = S△ABC + S△ADC
= AC·BO + AC·DO
= AC·(BO + DO)
= AC·BD.
你有什么发现?
菱形的面积 = 底×高 = 对角线乘积的一半
探究点3: 菱形的面积
新知探究
【归纳总结】
菱形的面积计算有如下方法:
(1) 一边长与两对边的距离(即菱形的高)的积;
(2) 四个小直角三角形的面积之和(或一个小直角三角形面积的 4 倍);
(3) 两条对角线长度乘积的一半.
探究点3: 菱形的面积
新知探究
A
B
C
D
O
例3 如图,菱形花坛 ABCD 的边长为 20 m,∠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(结果保留小数点后两位) 和花坛的面积(结果保留小数点后一位) .
探究点3: 菱形的面积
新知探究
A
B
C
D
O
∴ 花坛 ABCD 是菱形,
解:∵ 设 AC,BD 相较于点O,
花坛的两条小路长
花坛的面积
S菱形ABCD= 4×S△ABO
在Rt△OAB 中,
探究点3: 菱形的面积
新知探究
【练一练】
3. 如图,已知菱形的两条对角线长分别为 6 cm 和 8 cm,则这个菱形的高 DE 为( )
A. 2.4 cm B. 4.8 cm C. 5 cm D. 9.6 cm
B
探究点3: 菱形的面积
新知探究
菱形的性质
菱形的性质
有关计算
边
1. 周长 = 边长的四倍
2. 面积 = __________________
角
对角线
1. 两组对边平行且相等;
2. 四条边______
两组对角分别_____,邻角互补
1. 两条对角线互相_________;
2. 每一条对角线平分一组对角
相等
相等
垂直平分
两条对角线乘积的一半
课堂小结
1.菱形具有而一般平行四边形不具有的性质是( )
A. 对角相等 B. 对边相等
C. 对角线互相垂直 D. 对角线相等
C
当堂反馈
2. 如图,菱形ABCD中,∠D=150°,则∠1的度
数为( D )
A. 30° B. 25°
C. 20° D. 15°
第2题图
D
当堂反馈
3. [教材变式]在菱形ABCD中,对角线AC=6,
BD=10,则菱形ABCD的面积为 .
4. [教材变式]如图,在菱形ABCD中,已知∠A=
60°,BD=5,则菱形ABCD的周长是 .
第4题图
30
20
当堂反馈
5. 如图,在菱形ABCD中,点E,F分别为边
CD,AD的中点,连接AE,CF. 求证:
△ADE≌△CDF.
证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=CD.
∵点E,F分别为边CD,AD的中点,
∴CD=2DE,AD=2DF.
∴DE=DF.
又∵∠ADE=∠CDF,
∴△ADE≌△CDF(SAS).
当堂反馈
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声 明
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