内容正文:
5.2 菱形
(第一课时)
第5章
特殊平行四边形
1.了解菱形的概念及其与平行四边形的关系.探索并证明菱形的性质定理.
2.应用菱形的性质定理解决相关计算或证明问题.
2
03
新知讲解
下面的图形中有你熟悉的吗?
03
新知讲解
合作学习
我们知道,有一个角为直角的平行四边形是矩形。如图,将▱ABCD 的边 AB 沿BC 方向平移,可得到一系列平行四边形。当▱ABCD的邻边相等时,它还是平行四边形吗?
它是一个特殊的平行四边形
那它是什么图形呢?
当▱ABCD的邻边相等时,对角线有什么特殊的性质?
猜想:对角线互相垂直。
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
定义:有一组邻边相等的平行四边形叫菱形.
菱形
邻边相等
菱形是特殊的平行四边形.
平行四边形不一定是菱形.
画出菱形的两条对角线,并通过折叠(上下对折、左右对折)手中的图形,得到
菱形有哪些平行四边形不具有的性质?从以下方面进行讨论:
1.对称性;
2.是否有特殊的三角形;
3.边;
4.角;
5.对角线.
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
03
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。
平行四边形
一组邻边相等
菱形
菱形是特殊的平行四边形.
平行四边形不一定是菱形.
02
新知讲解
例如,图中,▱ABCD是菱形。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。
窗花
地毯图案
墙面装饰
通过上面的折叠猜想菱形的四条边有什么关系?
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,
并且每条对角线平分一组对角.
尝试证明上述猜想.
已知:如图,四边形ABCD是菱形.
证明:∵ 四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,四边形ABCD是平行四边形.
∴AB=CD,AD=BC.
求证:AB=BC=CD=DA.
∴ AB=BC=CD=AD.
C
B
D
A
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。
菱形性质定理1:菱形的四条边都相等.
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD.
几何语言:
C
B
D
A
证明:(1)∵ 四边形ABCD是菱形,
∴AD=CD,AO=CO.
∵DO=DO,
∴△AOD≌△COD(SSS).
∴∠AOD=∠COD=90°.
O
D
B
C
A
∴AC⊥BD.
已知:如图,AC,BD是菱形ABCD的两条对角线,AC,BD相交于点O.
求证: (1)AC⊥BD.
03
新知讲解
合作学习
当▱ABCD的邻边相等时,它是菱形,猜想菱形的四边在数量上有什么关系?菱形的两条对角线有什么关系?
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.但由于它的一组邻边相等,它是否具有一般平行四边形不具有的一些特殊性质呢?
猜想:
1.菱形的四条边都相等.
2.菱形的两条对角线互相垂直.
02
新知讲解
证一证
如图,在▱ABCD中,AB=AD,对角线AC与BD相交于点O,
求证:(1)AB=BC=CD=AD;
A
B
C
O
D
证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AD=BC
∵AB=AD,
∴AB=BC=CD=AD
03
新知探究
菱形的性质定理1:
菱形的四条边都相等。
A
B
C
O
D
符号语言表示:
∵四边形ABCD是菱形
∴AB=BC=CD=AD.
02
新知讲解
证一证
已知:在菱形 ABCD 中(如图),对角线AC,BD相交于点O。
求证:AC⊥BD。
A
B
C
O
D
证明:因为四边形ABCD是菱形,
所以AB=AD(菱形的定义),
BO=DO(平行四边形的对角线互相平分)。
所以AC⊥BD。
O
D
B
C
A
证明:(2)∵AD=AB,DA=DC,AC⊥BD;
∴AC平分∠BAD和∠BCD,BD平分∠ADC和∠ABC.
已知:如图,AC,BD是菱形ABCD的两条对角线,AC,BD相交于点O.
求证: (2)AC平分∠BAD和∠BCD,BD平分∠ADC和∠ABC.
∵菱形ABCD,
∴ AC⊥BD,BD平分∠ADC和∠ABC.
菱形性质定理2:菱形的对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角.
几何语言:
菱形是轴对称图形,对称轴有两条.
O
D
B
C
A
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
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,
03
新知探究
菱形的性质定理2:
菱形的对角线互相垂直。
符号语言表示:
∵四边形ABCD是菱形
∴AC⊥BD.
A
B
C
O
D
03
新知讲解
每条对角线所在的直线
轴对称图形
对称性:_________________________
对称轴:_________________________
活动 利用折纸、剪切的方法,剪出一个菱形的纸片. 在剪出的菱形上画出两条折痕,折叠手中的图形(如图),并回答以下问题:
菱形是轴对称图形吗?如果是,指出它的对称轴.
例1.在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,∠BAC=30°,BD=6.
求菱形的边长和对角线AC的长.
解:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=CD(菱形的定义),
AC平分∠BAD(菱形的每条对角线平分一组对角),
∴△ABD是等边三角形,∴AB=BD=6,
∵∠BAC=30°,∴∠BAD=60°
又∵OB=OD=3(平行四边形的对角线互相平分),
AC⊥BD(菱形的对角线互相垂直),
由勾股定理,得AO===3,AC=2AO=6.
例2.如图,E为菱形ABCD边BC上一点,且AB=AE,AE交BD于点O,且
∠DAE=2∠BAE,求证:OA=EB.
A
B
C
D
O
E
证明:∵四边形ABCD为菱形,
∴AD∥BC,AD=BA,∠ABC=∠ADC=2∠ADB ,
∴∠DAE=∠AEB,
∵AB=AE,∴∠ABC=∠AEB,
∴∠ABC=∠DAE,
∵∠DAE=2∠BAE,∴∠BAE=∠ADB.
又∵AD=BA ,∴△AOD≌△BEA ,
∴OA=BE .
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。
05
课堂小结
性质
四条边都相等
对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角
是轴对称图形,有两条对称轴
菱形
定义
有一组邻边相等的平行四边形叫作菱形
$