内容正文:
21.3.2 第三课时 菱形的性质与判定
【教材分析】
本课时核心在于建立菱形概念(邻边相等的平行四边形)并探究其基本性质。教材通过平行四边形特殊化引入定义,重点引导学生发现并证明菱形“四边相等”和“对角线互相垂直平分且平分对角”的核心性质。注重动手操作(如折叠)与推理论证相结合,为后续菱形的判定奠定基础,强调从一般到特殊的研究路径。
【学情分析】
1. 知识基础与起点:学生已系统掌握平行四边形的定义、性质(对边平行且相等、对角相等、对角线互相平分)和判定方法,具备基本的几何概念和推理能力。这是学习菱形作为“一组邻边相等的特殊平行四边形” 的直接基础。
2. 认知难点与潜在误区:
概念理解:从“平行四边形”到“特殊平行四边形(菱形)”的抽象提升是关键。部分学生可能仅关注“四边形”或“边相等”,忽略“平行四边形”这一前提,导致定义理解偏差。
性质迁移与应用: 菱形“四条边都相等”的性质虽直观,但严谨证明(基于定义和平行四边形性质)仍需引导。“对角线互相垂直”且“每条对角线平分一组对角”的性质更为抽象,是学生理解的核心难点,易与平行四边形对角线“互相平分”的性质混淆或孤立看待。
【课时目标】
1. 通过生活情境抽象出菱形的概念,发展几何直观
2. 类比平行四边形的研究方法,通过动手操作、演绎推理得到菱形的性质,会用菱形性质解决问题,发展推理能力
3. 经历菱形性质的探究过程,积累几何图形研究的基本活动经验,体会研究几何图形的一般方法
【学习活动】
一、知识回顾
回顾 1: 什么样得四边形是平行四边形?
回顾 2: 平行四边形具有那些性质?
边: 角:
对角线: 对称性:
面积:
【设计意图】:以平行四边形为认知锚点,通过“特殊化”(添加“邻边相等”条件)自然引出菱形概念,并利用已知的平行四边形性质(如对边相等、对角线平分)作为逻辑工具,严谨推导菱形特有性质(四边等、对角线垂直),体现从一般到特殊的数学思想,强化知识关联性与演绎推理能力。
二、新课讲授
活动 1:菱形的定义
1. 定义:____________________的平行四边形叫做菱形。
几何语言:∵四边形 ABCD 是平行四边形,且______=______,
∴四边形 ABCD 是菱形。
边:两组对边平行且相等
角:对角相等,相邻的两个角互补
对角线:对角线互相平分
对称性:中心对称图形
面积:底×高
下面几幅图片中都含有一些平行四边形,观察这些平行四边形.
思考:与一般平行四边形相比较,它们特殊在哪里?
【设计意图】:紧扣平行四边形基础,凸显菱形定义中“邻边相等”的核心条件,强化几何
语言规范。
活动 2:菱形的性质探究
用菱形纸片折一折,回答下列问题:
问题 1:菱形是轴对称图形吗?
问题 2:菱形有几条对称轴?
问题 3:菱形的对称轴有什么位置关系?
问题 4: 菱形中有那些相等的线段?
问题 5:菱形中有哪些特殊三角形?
猜想:通过上面的折纸活动,你猜一猜菱形具有那些特殊的性质?
菱形的定义:有一组邻边相等的平行四边形叫菱形.
几何语言:
∵四边形ABCD是平行四边形,AB=BC
∴四边形ABCD是菱形.
菱形是特殊的平行四边形 菱形具有一般平行四边形的所有性质
整体
性质
平行四边形
菱形
对称性
中心对称图形
中心对称图形
边
对边平行且相等
对边平行且相等
局部
角
对角相等,邻角互补
对角相等,邻角互补
对角线
两条对角线互相平分
两条对角线互相平分
【设计意图】:通过折纸将抽象性质可视化,引导学生归纳菱形性质(四边等、对角线垂
直且平分对角),为定理证明提供直观支撑。
菱形性质证明:
已知:如图,在菱形 ABCD 中,AB=AD,对角线 AC 与 BD 相交于点 O. 求证:(1)AB = BC = CD =AD; (2)AC⊥BD;
证明:(1) ∵ 四边形 ABCD 是菱形,
∴ AB = CD,AD = BC (菱形的对边相等).
又∵ AB = AD,
∴ AB = BC = CD = AD.
(2) ∵ AB = AD,
∴△ABD 是等腰三角形.
又∵四边形 ABCD 是菱形,
∴ OB = OD(菱形的对角线互相平分).
∴ AO⊥BD,AO平分∠BAD,
即AC⊥BD
【设计意图】:引导学生基于菱形定义和平行四边形性质,通过全等三角形、等腰三角形性
质等工具进行严谨演绎,掌握定理证明的逻辑链条,突破“对角线垂直”的抽象难点,强化几何推理能力。
菱形的四条边都相等.菱形的对角线互相垂直.
几何语言:
∵四边形ABCD是菱形
∴AB=BC=CD=DA
AC⊥BD结论:类比平行四边形的性质,从边、角、对角线、对称性四方面,有条理的将结
论进行归纳.
【设计意图】:引导学生系统梳理菱形性质,构建“边、角、对角线、对称性”的认知框架,强化分类归纳能力,掌握几何语言精准表达,为后续判定与应用奠定结构化基础。
三、综合应用
例 1 :如图,在菱形 ABCD 中,对角线 AC 与 BD 相交于点 O ,∠BAD=60°,BD=6 ,求菱形的边长 AB 和对角线 AC 的长.
解:∵四边形ABCD是菱形
∴AB=AD(菱形的四条边都相等)
AC⊥BD(菱形的对角线互相垂直)
∴OB=OD=BD=3(菱形的对角线互相平分)
在等腰三角形△ABC中
∵∠BAD=60°
∴△ABD是等边三角形
∴AB=BD=6
在Rt△AOB中,由勾股定理得
OA²+OB²=AB²
∴OA= =
∴AC=2OA=
数学思想:
【设计意图】:通过具体计算题,强化菱形性质(对角线垂直平分、四边相等)的应用能力,结合特殊角(60°)构造等边三角形,训练学生利用菱形对角线性质转化几何问题为直角三角形计算的解题策略。
四、课堂小结
做出菱形与平行四边形的思维关系图。
【设计意图】:通过思维关系图直观构建菱形与平行四边形的从属关系,强调菱形是"邻边相等"的特殊平行四边形,系统对比一般性与特殊性,深化对知识结构的理解与迁移,凸显"一般→特殊"的数学思想,厘清性质间的包含与发展关系,避免知识碎片化。
课后作业
1. 下列性质中菱形一定具有的是( C ).
A. 对角线相等 B. 有一个角是直角 C. 对角线互相垂直 D. 四个角相等
2. 若菱形 ABCD的周长为16 cm,则 AB等于4cm
3. 3.如图,小陶家有一个中国结装饰,可以近似看作菱形 ABCD ,测得BD=16 cm,AC
=12 cm,则此菱形的周长为( B )
A. 28 cm B. 40 cm C. 56 cm D. 80 cm
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