内容正文:
第一章 特殊平行四边形
1.1认识特殊的平行四边形
章节导读
我们已经研究了平行四边形的概念、性质、判定和应用,本章将借助研究平行四边形的经验,对菱形、矩形、正方形等特殊平行四边形进行深入研究,探索它们的性质及判定条件,并通过推理论证确认结论的正确性。在此过程中,你将感悟特殊与一般的关系,进一步发展推理能力等。
我们已经认识了四边形“家族”中的特殊成员——平行四边形,那么平行四边形“家族”中有哪些特殊成员呢?它们有哪些性质呢?你能发现并证明它们吗?
学 习 目 标
1.理解菱形、矩形、正方形的定义,了解它们与平行四边形之间的关系;(重点)
2.知道菱形、矩形、正方形的轴对称性,会应用它们的对称性和边、角知识解决问题.(难点)
1.平行四边形的定义:
两组对边分别 的四边形我们称为平行四边形.
A
B
C
D
知识回顾
平行
2.平行四边形的边和角的性质:
平行四边形的对边 ,平行四边形的对角 ,邻角 .
平行且相等
相等
互补
3.平行四边形的对称性:
平行四边形是 图形, 是它的对称中心.
中心对称
两条对角线的交点
情境引入
在学习三角形时,我们认识了特殊的三角形——等腰三角形、直角三角形。类似地,在平行四边形“家族”中,也有一些特殊的“成员”。
下图中含有平行四边形,观察这些平行四边形,你能发现它们有什么特殊之处吗?
这些平行四边形的特殊之处分为三类:①邻边相等的平行四边形;②有一个角是直角的平行四边形;③邻边相等且有一个角是直角的平行四边形.
新知探究
探究一:特殊平行四边形的定义
从平行四边形的边或角考虑,你认为可能有哪些特殊的平行四边形?与同伴进行交流。
矩形
正方形
菱形
新知探究
知识归纳
菱形的定义:
有一组邻边相等的平行四边形叫菱形.
注意:(1)菱形的定义既是菱形的性质,又是菱形的判定方法.
(2)菱形的定义有两个要点:①四边形是平行四边形;②一组邻边相等.二者缺一不可.
新知探究
1.如图,下列条件中,能使平行四边形ABCD成为菱形的是( )
A.AB=CD B.AD=BC
C.AB=BC D.AC=BD
C
新知探究
知识归纳
矩形的定义:
平行四边形
矩形
有一个角是直角
有一个角是直角的平行四边形叫作矩形.(也叫作长方形)
注意:(1)矩形的定义既是矩形的性质,又是矩形的判定方法.
(2)矩形的定义有两个要点:①四边形是平行四边形;②有一个角是直角.二者缺一不可.
新知探究
2.如图,下列条件中,能使平行四边形ABCD成为矩形的是( )
A.∠A=∠C B.∠A=∠B
C.AB=BC D.AD=BC
A B
D C
B
新知探究
正方形的定义:
知识归纳
有一组邻边相等,并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形.
注意:(1)判定一个四边形是正方形必须同时满足三个条件:①四边形是平行四边形;②一组邻边相等;③有一个角是直角.
(2)正方形既是矩形,又是菱形,它具有矩形与菱形的所有性质.
平行四边形
正方形
有一组邻边相等
有一个角是直角
新知探究
3.已知四边形 ABCD 是平行四边形,若要使它成为正方形,则需要增加的条件是( )
A. AB=BC 且∠A=90°
B. AB=CD 且∠A=90°
C. AB∥CD 且 AB=BC
D. AB∥CD 且∠A=90°
A
D
C
B
A
新知探究
(1)菱形、矩形、正方形都是特殊的平行四边形,它们都具有一般平行四边形的所有性质,你能分别列举一些这样的性质吗?与同伴进行交流。
①两组对边分别平行;
②两组对边分别相等;
③对角线互相平分;
④两组对角分别相等.
新知探究
(2)请你画图表示平行四边形、菱形、矩形、正方形之间的关系,并与同伴分享你画的关系图。
矩形、菱形、正方形都是平行四边形,且是特殊的平行四边形.
平行四边形
矩形
菱形
正方形
正方形是特殊的平行四边形,也是特殊的矩形,也是特殊的菱形.
它们的关系如图:
新知探究
平行四边形
正方形
矩形
有一组邻边相等
菱形
有一个角是直角
有一组邻边相等
有一个角是直角
有一个角是直角
有一组邻边相等
概念拓展
新知探究
4.关于平行四边形、矩形、菱形、正方形的从属关系,错误的是( )
A. 正方形既是矩形,也是菱形
B. 菱形一定是平行四边形
C. 矩形不一定是菱形
D. 平行四边形都是矩形
D
菱形是轴对称图形吗?如果是,它有几条对称轴?矩形呢?正方形呢?先想一想,再用纸片折一折。
新知探究
探究二:特殊平行四边形的对称性
菱形是轴对称图形.
菱形有两条对称轴.
矩形是轴对称图形,它有两条对称轴.
正方形是轴对称图形,它有4条对称轴.
菱形、矩形和正方形还是中心对称图形.
新知探究
特殊平行四边形的对称性
知识归纳
1.轴对称性:
菱形、矩形、正方形都是轴对称图形;
菱形、矩形都有两条对称轴,正方形有四条对称轴。
2.中心对称性:
菱形、矩形、正方形都是中心对称图形;
对称中心是两条对角线的交点。
新知探究
5.正方形、菱形、矩形都具备的对称性是( )
①都是轴对称图形; ②都是中心对称图形;
③有 4 条对称轴; ④绕中心旋转 180° 与原图重合.
A. ①②③ B. ①②④
C. ①③④ D. ②③④
B
如图所示,在□ABCD中,点E,F分别在边AD,CD上,连接BE,BF,且 BE=BF,∠ABE=∠CBF. 四边形ABCD是菱形吗?请你给出判断并说明理由.
例1
典例分析
解: 四边形 ABCD 是菱形.
理由:∵四边形 ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠C.
在△ABE和△CBF中,
∠A=∠C,∠ABE=∠CBF,BE=BF,
∴△ABE≌△CBF(AAS),
∴AB=BC,
∴四边形ABCD是菱形(有一组邻边相等的平行四边形是菱形 )。
如图,在正方形ABCD中,AB=BC,∠B=90°,对角线AC=4,求CD的长.
例2
典例分析
解:设AB=BC=x(x>0),
∵ ∠B=90°,
∴ 在Rt△ABC中,,
∴,
解得 即BC=,
在正方形中,
∴CD=BC=.
巩固练习
1.下列说法正确的是( )
A. 平行四边形是轴对称图形
B. 菱形的对称轴是对边中点连线
C. 矩形、菱形、正方形都是中心对称图形
D. 矩形绕中心旋转 90° 可与自身重合
2.根据定义,下列命题正确的是( )
A. 一组邻边相等的四边形是菱形
B. 有一个角是直角的平行四边形是矩形
C. 对角线相等的平行四边形是正方形
D. 对角线互相垂直的矩形是菱形
C
B
巩固练习
3.绕对角线交点旋转 90° 后能与自身重合的是( )
A. 矩形 B. 菱形 C. 正方形 D. 平行四边形
C
4.如图,一个四边形顺次添加下列条件中的三个便得到正方形.
a.两组对边分别相等; b.一组对边平行且相等;
c.一组邻边相等; d.有一个角是直角.
顺次添加的条件:①a→c→d;②a→b→c;③b→d→c.
则其中正确的是( )
A.仅① B.①② C.①③ D.②③
C
巩固练习
5.菱形有____条对称轴,矩形有____条对称轴,正方形有____条对称轴;其中,对称轴为对角线所在直线的特殊平行四边形是 .
2
2
4
菱形或正方形
6.小明用四根长度相同的木条制作了能够活动的菱形学具,他先使活动学具成为如图①所示的菱形,并测得∠B=60°,对角线AC=5cm,接着使活动学具成为如图②所示的正方形则图②中对角线AC的长为 .
8.如图所示,在矩形ABCD中,点E在AD上,且EC平分∠BED,AB=2,∠ABE=45°,则DE的长是 .
巩固练习
7.如图,在菱形ABCD中,∠D=150°,则∠1= .
15°
9.如图所示,在菱形 ABCD中,∠B=40°,点E在CD上,AE=AC,求∠BAE的度数。
巩固练习
解:∵四边形 ABCD 是菱形,
∴AD=CD,∠B=∠D,AB // CD.
∵∠B= 40°,
∴∠D= 40°,
∴∠DAC=∠DCA = 70°.
∵AE= AC,
∴∠AEC=∠ACE= 70°,
∴∠CAE=40°.
∵AB // CD,
∴∠BAE=∠BAC+∠CAE=70°+40°= 110°.
10.如图所示,在△ABC中,AB=AC,点D是BC的中点,过点A作AE∥BC,且AE= CD,连接BE。求证:四边形 AEBD是矩形。
巩固练习
证明:∵点D是BC的中点,
∴BD = CD.
又∵AE= CD,
∴AE= BD.
∵AE // BC,
∴四边形AEBD是平行四边形.
∵AB=AC,点D是BC的中点,
∴AD⊥BC,
∴∠ADB=90°,
∴四边形 AEBD是矩形(有一个角是直角的平行四边形是矩形)。
11.如图所示,矩形ABCD的对角线AC,BD交于点O,若AB=3,∠BAC=60°,求矩形ABCD的面积。
巩固练习
解:∵四边形 ABCD 是矩形,
∴∠ABC=90°.
在Rt△ABC中,∠BAC=60°,
∴∠ACB=30°,
∴AC=2AB=6.
由勾股定理,得BC=.
∴S矩形ABCD=AB·BC=3×=9.
有一组邻边相等的平行四边形叫菱形.
课堂小结
认识特殊平行四边形
定义
矩形、菱形、正方形都是平行四边形,且是特殊的平行四边形.
关系
对称性
有一个角是直角的平行四边形叫作矩形.
有一组邻边相等,并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形.
矩形、菱形、正方形既是中心对称图形,也是轴对称图形.
作业布置
1.必做题:习题1.1第1~3题。
2.探究性作业:习题1.1第4题。
感谢聆听!
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