内容正文:
第一章 特殊平行四边形
1.2 菱形的性质与判定
第2课时
学 习 目 标
1.经历菱形判定定理的探究过程,掌握菱形的判定定理;(重点)
2.会用这些菱形的判定方法进行有关的证明和计算. (难点)
几何语言:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD.
A
C
B
D
知识回顾
菱形的性质定理:
定理1:菱形的四条边 .
定理2:菱形的对角线 .
几何语言:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD.
都相等
互相垂直
情境引入
菱形经常用于生活中,例如建筑、窗户、地板砖等.工匠制作菱形窗花时,如何在没有定义的情况下,通过测量或折叠的方法确保图形是菱形?”
例如:测量四条边是否相等;
测量对角线是否互相垂直平分;
先制作平行四边形框架,再调整对角线是否垂直。
这些生活中的操作方法,背后蕴含着怎样的数学原理?这就是我们今天要学习的菱形的判定。
新知探究
探究一:菱形的判定
根据菱形的定义,有一组邻边相等的平行四边形是菱形。
除此之外,你认为还有什么条件可以判断一个平行四边形是菱形?
AB=AD,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴四边形ABCD是菱形.
几何语言:
A
B
C
D
定义法.
已知:如图所示,在四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA.
求证:四边形ABCD是菱形。
A
B
C
D
新知探究
(1)由菱形的性质定理可知,如果一个四边形是菱形,那么它的四条边相等.反过来,四条边相等的四边形一定是菱形吗?为什么?与同伴进行交流。
四边相等的四边形一定是菱形。
证明:∵AB=BC=CD=DA,
∴AB = CD, BC=AD,
∴四边形ABCD是平行四边形(两组对边分别相等的四边形是平行四边形).
又∵ 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).
转化成几何语言
新知探究
知识归纳
菱形的判定定理1:
四边相等的四边形是菱形.
几何语言:∵在四边形ABCD中,AB=BC=CD=AD,
∴四边形ABCD是菱形.
AB=BC=CD=AD
A
B
C
D
菱形ABCD
四边形ABCD
A
B
C
D
新知探究
1.已知四边形ABCD,下列条件一定能判定它为菱形的是( )
A. AB=BC
B. AB=CD,AD=BC
C. AB=BC=CD=DA
D. ∠A=∠C,∠B=∠D
C
A
B
C
O
D
已知,如图所示,在四边形ABCD中,OA=OC,OB=OD,AC⊥BD.
求证:四边形ABCD为菱形.
新知探究
(2)菱形的对角线具有怎样的性质?写出它的逆命题,这个逆命题成立吗?为什么?与同伴进行交流。
菱形的对角线互相垂直平分.
它的逆命题是:对角线互相垂直平分的四边形是菱形.
∵OA=OC,AC⊥BD,
∴AB=BC.
∵OB=OD,AC⊥BD.
∴AB=AD.
∴AB=BC=CD=AD.
∴四边形ABCD为菱形(四边相等的四边形是菱形).
新知探究
猜想:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
你能证明这一猜想吗?
我们用一长一短两根细木条,在它们的中点处固定一个小钉,做成一个可以转动的十字,四周围上一根橡皮筋,做成一个平行四边形.那么转动木条,这个平行四边形什么时候变成菱形?对此你有什么猜想?
新知探究
验证猜想:
已知:如图,在□ABCD中,对角线AC与BD交于点O,AC⊥BD.
求证:□ABCD是菱形.
证明:∵ 四边形ABCD是平行四边形,
∴ OA=OC.
又∵ AC⊥BD,
∴ 直线BD是线段AC的垂直平分线,
∴ BA=BC,
∴ 四边形ABCD是菱形(菱形的定义).
新知探究
知识归纳
菱形的判定定理2:
几何语言:∵在□ABCD中,AC⊥BD,
∴ □ABCD是菱形.
AC⊥BD
A
B
C
D
菱形ABCD
A
B
C
D
□ABCD
对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
新知探究
2.下列结论正确的是( )
A.对角线互相垂直的四边形是菱形
B.对角线垂直且平分的四边形是菱形
C.对角线互相平分的平行四边形是菱形
D.对角线垂直且相等的四边形是菱形
B
新知探究
探究二:尺规作菱形
(1)如图,已知线段a,你能用尺规作菱形ABCD,使它的对角线AC=a.
a
方法一:(1)如图所示,作线段AC=a,
(2)分别以 A,C为圆心,以大于 AC 的长为半径作弧,两条弧分别相交于点B,D,依次连接A,B,C,D.
则四边形ABCD是菱形.
A
M
B
D
C
作图依据:四边相等的四边形是菱形.
新知探究
作图依据:对角线互相垂直平分的四边形是菱形.
A
E
C
方法二:
(1)如图所示,作线段AC=a,
(2)作线段AC的垂直平分线MN交AC于点O,
(3)分别在射线 OM,ON上截取 OB与OD,使 OB= OD,依次连接A,B,C,D.
则四边形ABCD是菱形.
B
D
M
N
O
新知探究
(2)满足(1)中条件的菱形唯一吗?如果不唯一,那么你认为添加怎样的条件,就可以使作出的菱形是唯一的?与同伴进行交流.
不唯一,如添加另一条对角线的长度等。
已知,如图,在□ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,AB=,OA=2,OB=1.
求证:□ABCD是菱形.
例1
A
B
C
D
O
典例分析
证明:在△AOB中,
∵AB=,OA=2,OB=1,
∴AB2=OA2+OB2,
∴△AOB是直角三角形,∠AOB是直角.
∴AC⊥BD.
∴□ABCD是菱形(对角线互相垂直的平行四边形是菱形).
如图所示,在△ABC中,AB=AC,AD是BC边上的中线,点E在DA的延长线上,连接BE,过点C作CF∥BE,交AD的延长线于点F,连接BF,CE.求证:四边形 BECF是菱形。
例2
典例分析
证明:∵AB= AC,AD是 BC边上的中线,
∴AD垂直平分BC,
∴EB=EC,FB=FC.
∵CF // BE,
∴∠BED=∠CFD,∠EBD=∠FCD.
又∵DB = DC,
∴△EBD ≌△FCD(AAS),
∴BE= FC,
∴EB=BF=FC=EC,四边形BECF是菱形(四边相等的四边形是菱形 ).
2.下列条件中,不能判定四边形ABCD为菱形的是 ( )
A. AC⊥BD,AC与BD互相平分
B. AB=BC=CD=DA
C. AB=BC,AD=CD,AC ⊥BD
D. AB=CD,AD=BC,AC ⊥BD
A
B
C
O
D
巩固练习
C
1.下列四边形中不一定为菱形的是( )
A.对角线相等的平行四边形
B.每条对角线平分一组对角的四边形
C.对角线互相垂直的平行四边形
D.用两个全等的等边三角形拼成的四边形
A
巩固练习
3.四个点A,B,C,D在同一平面内,从①AB∥CD;②AB=CD;③AC⊥BD;④AD=BC;⑤AD∥BC.这5个条件中任选三个,能使四边形ABCD是菱形的选法有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
D
4.如图所示,在△ABC中,AB=AC,∠A<90°,BC,CA,AB的中点分别为点D,F,E,则四边形AFDE是( )
A.菱形 B.长方形 C.正方形 D.以上都不对
A
5.如图所示,已知平行四边形ABCD,AC,BD相交于点O,添加一个条件使平行四边形为菱形,添加的条件为 .(只写出符合要求的一个即可)
巩固练习
AB=BC (AC⊥BD或∠ABD=∠CBD等)
6.如图,将两张等宽的长方形纸条交叉叠放,重叠部分是一个四边形ABCD,若AD=6cm,∠ABC=60°,则四边形ABCD的面积等于__________cm2.
7.如图所示,□ABCD的对角线 AC,BD相交于点O,AB=5,OA=4,OB=3。求证:□ABCD是菱形。
A
D
C
O
B
巩固练习
证明:∵AB=5,OA=4,OB=3,
∴AB2=25=16+9=OA2+OB2,
∴△AOB是直角三角形,∠AOB =90°,
∴AC⊥BD,
∴□ABCD是菱形.
巩固练习
8.如图,已知平行四边形ABCD的对角线AC的垂直平分线与边AD,BC分别交于点E,F,求证:四边形AFCE是菱形.
A E D
B F C
O
证明:∵ 四边形ABCD是平行四边形,
∴ AE∥FC,
∴ ∠EAC=∠FCA.
∵ EF垂直平分AC,
∴ AO=OC,∠AOE=∠COF=90°,
∴ △AOE ≌△COF(ASA),
∴ EO=FO,
∴ 四边形AFCE是平行四边形.
又∵ EF⊥AC,
∴ 四边形AFCE是菱形(对角线互相垂直的平行四边形是菱形).
9.如图所示,在□ABCD中,AE⊥BC,AF⊥CD,垂足分别为点E,F,且BE=DF.
(1)求证:□ABCD是菱形;
巩固练习
(1)证明:∵四边形 ABCD是平行四边形,
∴∠ABC=∠ADC.
∵AE⊥BC,AF⊥CD,
∴∠AEB=∠AFD=90°.
又∵BE= DF,
∴△AEB≌△AFD(ASA),
∴AB = AD,
∴ □ABCD是菱形.
巩固练习
(2)解:如图所示,连接 BD,交 AC于点 O,
∵四边形 ABCD 是菱形,AC=6,
∴AC⊥BD,AO=OC=AC=6=3,BD=2BO.
在Rt△AOB中,AB=5,AO=3,
∴BO==4,
∴BD=2BO=8,
S菱形ABCD=AC·BD=×6×8=24.
(2)若AB=5,AC=6,求□ABCD的面积。
O
课堂小结
菱形的性质与判定第2课时
菱形的判定
方法:定义法
有一组邻边相等的平行四边形叫菱形.
判定定理1:四边相等的四边形是菱形.
菱形的判定定理
判定定理2:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
菱形的其他判定方法
对角线互相垂直平分的四边形是菱形.
作业布置
1.必做题:习题1.2第6,7,10,11题。
2.探究性作业:习题1.2第12题。
感谢聆听!
$