内容正文:
5.2 菱形
(第一课时)
第5章
特殊平行四边形
学 习 目 标
1
2
3
理解菱形的性质定理,掌握菱形常见性质的形式特征,能准确描述菱形的几何特征。
掌握菱形性质的应用条件,会根据已知条件(如边、角、对角线的关系),选择合适的性质定理来解决计算或证明问题。
理解菱形性质定理与判定定理的区别与联系,能初步运用菱形的性质定理解决简单的几何证明和计算问题。
旧知复习
矩形的判定
判定方法 具体条件 适用场景
定义法 有一个角是直角的平行四边形 已知四边形是平行四边形,且有一个角是直角
对角线法 对角线相等的平行四边形 已知四边形是平行四边形,且对角线相等
直角法 有三个角是直角的四边形 未知四边形类型,但已知有三个角是直角
情境引入
菱形具有工整、匀称、美观等许多优点,常被人们用在图案设计上,如图所示。
我们把一组邻边相等的平行四边形叫作菱形
新课探究
“同学们,这是一个普通的平行四边形。如果我保持四条边的长度不变,拉动它的对角,它的形状会发生变化。请大家注意观察,
当一组邻边变得相等时,这个图形变成了什么?”
探究 1:菱形的性质
前提:它是平行四边形(具备平行四边形的一切性质)
特殊条件:一组邻边相等(这是菱形独有的“基因”)
新知探究
请学生拿出准备好的菱形纸片,进行折叠。
折纸探秘(感性认识)
菱形是轴对称图形吗?有几条对称轴?它们的位置关系是什么?
四条边重合吗?这说明了什么?
对角线互相垂直吗?对角线平分内角吗
新知探究
提出猜想 猜想1(边):菱形的四条边都相等。
已知:如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC、BD相交于点O。
求证:AB = BC = CD = DA
证明:∵四边形ABCD是菱形(已知),
∴四边形ABCD是平行四边形,且AB=AD(菱形的定义)。∵四边形ABCD是平行四边形(已证),
∴AB=CD,AD=BC(平行四边形的对边相等)。∵AB=AD(已证),
∵AB=BC=CD=DA(等量代换)。
新知探究
提出猜想 猜想2(对角线):菱形的对角线互相垂直
已知:如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC、BD相交于点O。
求证:AC⊥BD。
证明:∵四边形ABCD是菱形(已知),
∴AB=AD,
∴四边形ABCD是平行四边形,∴BO=DO
在△ABD中,
∵AB=AD(已证),BO=DO(已证),
∴AO⊥BD
∵点O在AC上,
∴AC⊥BD。
新知探究
提出问题 “我们计算平行四边形面积通常用‘底×高’。菱形也是平行四边形,当然可以用这个方法。但是,如果我们只知道两条对角线的长度,能不能算出面积呢?”
证明:菱形被两条对角线分成了四个全等的直角三角形。
S菱形=4×S△AOB
S△AOB=2×AO×BO
因为AC=2AO,BD=2BO
所以S菱形=4××AC×BD=AC•BD。
结论: 菱形的面积等于两条对角线乘积的一半
典例分析
例题1. 中国结寓意团圆、美满,以独特的东方神韵体现中国人民的智慧和深厚的文化底蕴.如图,小华家有一个菱形中国结装饰,边长和较短对角线的长都为60cm,则这个中国结菱形部分较大的内角是 度.
120
变式训练
如图所示的木制活动衣帽架是由三个全等的菱形构成的,点A、C、E在同一直线上,根据实际需要可以调节A、E之间的距离,若AE=90cm,AB=30cm,则∠D的度数是 。
60°
典例分析
例题2.如图,已知菱形ABCD的对角线AC,BD交于点O,E为BC的中点,若OE=3,则菱形的周长为 。
解:四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=DA,DO=BO,
E为BC的中点,
∵OE是△BDC的中位线,
OE=DC=3,
∴DC=6,
∴四边形ABCD的周长为:4×6=24,
变式训练
如图,在菱形ABCD中,连接AC BD交于点O,E为BD上一点,连接CE 若AC=24,OD=9,DE=4,则CE= 。
解:∵四边形ABCD是菱形,
OC=AC=12,AC⊥BD
∴∠COE=90°,
∵OD=9,DE=4,
OE=OD-DE=9-4=5,
CE===13,
典例分析
例题3.如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DH⊥AB于点H,连接OH,若AC=16,菱形ABCD的面积为96,则OH的长为 .
60°
变式训练
如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,过点A作AE⊥BC于点E,连接OE.若OB=8,菱形ABCD的面积为48,则OE的长为 。
3
典例分析
例题4.如图,在菱形ABCD中,过点A分别作AE⊥BC于点E,AF⊥CD于点F,连接EF。求证:∠AEF=∠AFE.
证明:证明:∵四边形ABCD是菱形,
AB=AD,∠B=∠D.
∵AE⊥BC,AF⊥DC,
∴∠AEB=∠AFD=90°,
∵在△ AEB与△AFD中
△AEB≌△AFD(AAS),∴AE=AF,
∴∠AEF=∠AFE.
变式训练
如图,在菱形ABCD中,点E、点F在对角线AC上,连接BE、BF,∠ABF=∠CBE.求证:AE=CF
证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,∴∠BAC=∠BCA,
∵∠ABF=∠CBE,
∴△ABF△CBE,
∴AF=CE,
∴AF-EF=CE-EF,
即AE=CF.
课堂练习
1.如图为汽车常备的一种干斤顶的原理图,其基本形状是一个菱形,中间通过螺杆连接,转动手柄可改变∠BCD的大小(菱形的边长不变).当∠BCD=54°时,则∠BAC的度数为( )
A.26° B. 27° C. 28° D. 29°
课堂练习
2 .如图,四边形ABCD是菱形,AC=8,DB=6,DH⊥AB于点H,则DH的值为( )
A.4.8 B.5 C.6 D.8
课堂练习
3 . 如图,菱形ABCD的对角线相交于点O,EF过点O且与边AB,CD分别相交于点E,F.若AC=8,BD=4,则△BOE与△COF的面积之和为( )
A.1 B.2 C.4 D.
课堂练习
4 . 如图,在菱形ABCD中,∠BAD=2α,EF垂直平分AB,垂足为E,与对角线AC交于点F,连接DF,则∠CDF的大小为 (用含
α的代数式表示)
180°-3α
课堂练习
5 .如图,两条宽为2cm的长方形纸条叠放得到四边形ABCD,若∠ABC=45°,则这个四边形的面积为 .
课堂练习
6 . 如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,E是AD边上的动点,作∠BEF=60°交CD于点F,在AB上取点G,使AG=EG,连接EG
(1)解:∵∠A=60°,AG=EG,
∴△AGE是等边三角形,
∴∠AGE=60°,
∴∠EGB=120°;
(1)求∠EGB的度数;
课堂练习
6 . 如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,E是AD边上的动点,作∠BEF=60°交CD于点F,在AB上取点G,使AG=EG,连接EG
(2)证明:由(1)知,∠EGB=120°,
∵四边形ABCD为菱形,∴AB//CD,AB=AD,
∴∠A+∠D=180°
∵∠A=60°,∴∠D=120°
∴∠DEF+∠DFE=60°,∠D=∠EGB.
∵ ∆AGE是等边三角形,∴AE=AG,∠AEG=60°,
∴DE=GB,∵∠BEF=60°∴∠DEF+∠GEB=60°,
∴∠DFE=∠GEB,
∴△DFE≌△GEB(AAS)
∴EF=BE
(2)求证:EF=BE.
课堂练习
7 .如图,点O是菱形ABCD的对角线AC和BD的交点,过点C作CE∥BD,过点D作DE∥AC,CE与DE相交于点E.
(1)求证:四边形OCED是矩形;
(1)解:四边形ABCD为菱形,AC、BD为对角线,
∴AC⊥BD,OA=OC,OD=OB,
∴∠DOC=90°,
∵CE//BD,DE//AC,
四边形OCED为平行四边形,
又∵∠DOC=90°,
四边形OCED为矩形.
课堂练习
7 .如图,点O是菱形ABCD的对角线AC和BD的交点,过点C作CE∥BD,过点D作DE∥AC,CE与DE相交于点E.
(2)连接OE,若AC=10,BD=24,
求OE的长.
(2)解:∵AC=10,BD=24,OA=OC,OD=OB,
∴OD=BD=12,OC=AC=5,
∵∠DOC=90°,
CD==13,
∵四边形OCED为矩形,∴OE=CD=13,
课堂小结
菱形的性质
边的性质:
①两组对边分别平行(它是平行四边形)
②四条边都相等(这是菱形最独特的性质)
角的性质:①对角相等;②邻角互补
对角线的性质
①对角线互相平分(它是平行四边形)。
②对角线互相垂直。
③每一条对角线平分一组对角。
感谢聆听!
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