1.2 菱形的性质与判定 课件 2026-2027学年北师大版九年级数学上册

2026-06-28
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普通

摘要:

该初中数学课件聚焦菱形的性质与判定第1课时,核心涵盖菱形的边、角、对角线性质及面积公式。通过生活实例(交通标志、风筝)导入,联系平行四边形性质,引导学生发现菱形特殊性质,搭建从已知到未知的学习支架。 其亮点是结合中国结、千斤顶等生活情境及故宫窗棂文化元素,培养数学眼光。通过定理证明(如菱形四边相等)和推理计算(勾股定理求对角线)发展数学思维,利用面积公式多方法应用强化数学语言表达。分层训练助力学生巩固,为教师提供丰富教学资源。

内容正文:

第一章 特殊平行四边形 2 菱形的性质与判定 第2课时 菱形的判定   1 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,还有什 么条件可以判定一个四边形是菱形呢?我们已经学习了两个菱形的特性,它 们的逆命题是否成立呢?    菱形的判定方法1 四边① 的四边形是菱形. 相等 【例1】(根据教材第7页思考交流改编)如图,在四边形ABCD中,AB= BC=CD=DA. 求证:四边形ABCD是菱形. 证明:∵AB=CD,AD=BC, ∴四边形ABCD是平行四边形. 又∵AB=BC, ∴四边形ABCD是菱形.   (2024秋•顺德区校级期中)如图,在△ABC中,AD平分 ∠BAC,过点D分别作AC和AB的平行线,交AB于点E,交AC于点F. 求 证:四边形AEDF是菱形. 证明:∵DE∥AC,DF∥AB, ∴四边形AEDF是平行四边形. ∵AD平分∠BAC, ∴∠EAD=∠FAD. ∵DF∥AB, ∴∠EAD=∠FDA, ∴∠FAD=∠FDA, ∴AF=FD, ∴四边形AEDF是菱形.    菱形的判定2 对角线② 的平行四边形是菱形. 【例2】(根据教材第7页思考交流改编)如图,在▱ABCD中,对角线AC 与BD相交于点O,AC⊥BD. 求证:▱ABCD是菱形. 互相垂直 证明:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴OA=OC(平行四边形的对角线互相平分). 又∵AC⊥BD, ∴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).   如图,▱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. 证明:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AD∥BC, ∴∠EAO=∠FCO,∠AEO=∠CFO. ∵EF垂直平分AC, ∴OA=OC, ∴△AOE≌△COF(AAS), ∴OE=OF, ∴四边形AFCE是平行四边形. ∵EF⊥AC, ∴▱AFCE是菱形.   【例3】(根据教材第8页例2改编)如图,平行四边形ABCD的对角线交于 点O,且AB=13,AC=24,BD=10.求证:四边形ABCD是菱形. 证明:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴OA= AC=12,OB= BD=5. ∵OA2+OB2=122+52=169,AB2=132=169, ∴OA2+OB2=AB2, ∴∠AOB=90°, ∴AC⊥BD, ∴▱ABCD是菱形.   (根据教材第8页例2改编)如图,平行四边形ABCD中,点E是 对角线AC上一点,且BE=DE. 求证:四边形ABCD是菱形. 证明:如图,连接BD交AC于点O, ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴OB=OD. ∵BE=DE, ∴AC⊥BD, ∴平行四边形ABCD是菱形.   1. 下列平行四边形中,根据图中所标出的数据,不一定是菱形的是 ( C ). C   2. 如图,在平行四边形ABCD中,下列条件不能使其成为菱形的是 ( D ). A. ∠ABD=∠CBD B. AB=AD C. AC⊥BD D. ∠ABC=90° D   3. (2025•黑龙江)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于 点O,请添加一个条件 ,使平行四边形ABCD 为菱形. AC⊥BD(答案不唯一)   4. 如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AB=AD,有下列条件: ①AC⊥BD;②OA=OC;③AC平分∠BCD;④∠ABC=∠ADC. 其中能判定四边形ABCD是菱形的有 .(填序号) ①②④   5. 如图,在平行四边形ABCD中,AC为其对角线,过点D作AC的平行线 与BC的延长线交于点E. (1)求证:△ABC≌△DCE; 证明:∵四边形ABCD为平行四边形, ∴AB∥DC,AB=DC, ∴∠B=∠DCE. 又∵DE∥AC, ∴∠ACB=∠E. 在△ABC与△DCE中, ∴△ABC≌△DCE.   5. 如图,在平行四边形ABCD中,AC为其对角线,过点D作AC的平行线 与BC的延长线交于点E. (2)若AC=BC,求证:四边形ACED为菱形. 证明:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AD∥BC,即AD∥CE. ∵DE∥AC, ∴四边形ACED为平行四边形. ∵AC=BC, ∴∠B=∠CAB. ∵AB∥CD, ∴∠CAB=∠ACD. 又∵∠B=∠ADC, ∴∠ADC=∠ACD, ∴AC=AD, ∴四边形ACED为菱形.   6. (根据教材第10页第12题改编)数学活动课上,何老师布置了一道题目: 如图,你能用一张锐角三角形纸片ABC折出一个以∠A为内角的菱形吗?石 雨的折法如下: 第一步,折出∠A的平分线,交BC于点D. 第二步,折出AD的垂直平分线,分别交AB,AC于点E,F,把纸片展平. 第三步,折出DE,DF,得到四边形AEDF. 请根据石雨的折法在图中画出对应的图形,并证明四边形AEDF是菱形. 解:图形如图所示.   证明如下: ∵AD是∠BAC的平分线, ∴∠BAD=∠CAD. ∵EF是AD的垂直平分线, ∴EA=ED, ∴∠EAD=∠EDA, ∴∠EDA=∠CAD, ∴ED∥AF. 同理AE∥FD, ∴四边形AEDF是平行四边形. 又EA=ED, ∴四边形AEDF 是菱形.   7. 如图,在▱ABCD中,线段BC的垂直平分线EO交AD于点E,交BC于 点O,连接BE,CE,过点C作CF=BE,交EO的延长线于点F,连接 BF. (1)求证:四边形BECF为菱形;   证明:∵EO是线段BC的垂直平分线, ∴BE=CE,OB=OC,EF⊥BC. ∵CF=BE, ∴CE=CF. 在Rt△COE和Rt△COF中, ∴Rt△COE≌Rt△COF(HL), ∴OE=OF, ∴BC,EF互相平分, ∴四边形BECF为平行四边形. 又∵BE=CE, ∴四边形BECF为菱形.   7. 如图,在▱ABCD中,线段BC的垂直平分线EO交AD于点E,交BC于 点O,连接BE,CE,过点C作CF=BE,交EO的延长线于点F,连接 BF. (2)若AD=12,CE=8,求四边形BECF的面积.   解:∵在▱ABCD中,AD=12, ∴BC=AD=12. ∵EO是线段BC的垂直平分线, ∴OB=OC= BC=6,EF⊥BC. ∵CE=8, ∴在Rt△COE中,OE= =2 . 由(1)已证四边形BECF为菱形, ∴四边形BECF的面积为2S△BCE=2× BC•OE=2× ×12×2 =24 .   参考答案 【新课导学】 ①相等 【例1】 证明:∵AB=CD,AD=BC, ∴四边形ABCD是平行四边形. 又∵AB=BC,∴四边形ABCD是菱形.   变式训练1 证明:∵DE∥AC,DF∥AB, ∴四边形AEDF是平行四边形. ∵AD平分∠BAC,∴∠EAD=∠FAD. ∵DF∥AB,∴∠EAD=∠FDA, ∴∠FAD=∠FDA,∴AF=FD, ∴四边形AEDF是菱形. ②互相垂直   【例2】 证明:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴OA=OC(平行四边形的对角线互相平分). 又∵AC⊥BD, ∴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). 变式训练2 证明:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AD∥BC,∴∠EAO=∠FCO,∠AEO=∠CFO. ∵EF垂直平分AC,∴OA=OC, ∴△AOE≌△COF(AAS), ∴OE=OF,∴四边形AFCE是平行四边形. ∵EF⊥AC,∴▱AFCE是菱形.   【例3】 证明:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴OA= AC=12,OB= BD=5. ∵OA2+OB2=122+52=169,AB2=132=169, ∴OA2+OB2=AB2,∴∠AOB=90°, ∴AC⊥BD,∴▱ABCD是菱形. 变式训练3 证明:如图,连接BD交AC于点O, ∵四边形ABCD是平行四边形,∴OB=OD. ∵BE=DE,∴AC⊥BD, ∴平行四边形ABCD是菱形.   【随堂小测】 1. C 2.D 3.AC⊥BD(答案不唯一) 4.①②④ 5. 证明:(1)∵四边形ABCD为平行四边形, ∴AB∥DC,AB=DC,∴∠B=∠DCE. 又∵DE∥AC,∴∠ACB=∠E. 在△ABC与△DCE中, ∴△ABC≌△DCE.   (2)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,即AD∥CE. ∵DE∥AC,∴四边形ACED为平行四边形. ∵AC=BC,∴∠B=∠CAB. ∵AB∥CD,∴∠CAB=∠ACD. 又∵∠B=∠ADC,∴∠ADC=∠ACD, ∴AC=AD,∴四边形ACED为菱形.   6. 解:图形如图所示. 证明如下: ∵AD是∠BAC的平分线,∴∠BAD=∠CAD. ∵EF是AD的垂直平分线,∴EA=ED, ∴∠EAD=∠EDA,∴∠EDA=∠CAD,∴ED∥AF. 同理AE∥FD,∴四边形AEDF是平行四边形. 又EA=ED,∴四边形AEDF 是菱形.   7. (1)证明:∵EO是线段BC的垂直平分线, ∴BE=CE,OB=OC,EF⊥BC. ∵CF=BE,∴CE=CF. 在Rt△COE和Rt△COF中, ∴Rt△COE≌Rt△COF(HL), ∴OE=OF,∴BC,EF互相平分, ∴四边形BECF为平行四边形. 又∵BE=CE,∴四边形BECF为菱形.   (2)解:∵在▱ABCD中,AD=12, ∴BC=AD=12. ∵EO是线段BC的垂直平分线, ∴OB=OC= BC=6,EF⊥BC. ∵CE=8, ∴在Rt△COE中,OE= =2 . 由(1)已证四边形BECF为菱形, ∴四边形BECF的面积为2S△BCE=2× BC•OE=2× ×12×2 =24 .   $第一章 特殊平行四边形 2 菱形的性质与判定 第1课时 菱形的性质   1 你能举出生活中菱形的例子吗?比如某些交通标志、风筝的形状.除了具有 平行四边形的所有性质外,菱形还有哪些特殊的性质呢?    菱形的性质 (1)菱形具有平行四边形的一切性质. (2)菱形的四条边① ⁠. (3)菱形的对角② ,邻角③ ⁠. (4)菱形的对角线④ 且互相平分. (5)菱形既是⑤ ,又是⑥ ,有2条对 称轴. 相等 相等 互补 互相垂直 中心对称图形 轴对称图形   【例1】(教材第5页定理证明)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; 证明:∵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.   【例1】(教材第5页定理证明)已知:如图,在菱形ABCD中,AB=AD, 对角线AC与BD相交于点O. 求证:(2)AC⊥BD. 证明:∵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). 在等腰三角形ABD中, ∵OB=OD, ∴ AO⊥BD,即AC⊥BD.   (根据教材第7页随堂练习第1题改编)如图,在菱形ABCD中, 对角线AC,BD相交于点O,已知AB=5 cm,BD=8 cm,求AC的长. 解:∵四边形ABCD是菱形, ∴AC⊥DB,BO= BD,AO= AC. ∵BD=8 cm, ∴BO=4 cm. 在Rt△ABO中,AO= =3 cm, ∴AC=2AO=6 cm.    菱形的面积 菱形被它的两条对角线分成四个全等的⑦ 三角形,它们的底和高都 分别是两条对角线的⑧ .利用三角形的面积公式可推得,菱形的面 积等于它的⑨ ⁠. 直角 一半 对角线之积的一半   【例2】(根据教材第6页例1改编)如图,在菱形ABCD中,对角线AC与 BD相交于点O,∠BAD=60°,AB=6.求: (1)对角线AC和BD的长; 解:∵四边形ABCD是菱形, ∴AB=AD,AC⊥BD,BO= BD,AC=2OA. 在等腰三角形ABD中,∠BAD=60°, ∴△ABD是等边三角形. ∴BD=AB=6. ∴BO=3. 在Rt△AOB中,由勾股定理,得OA2+OB2=AB2, ∴OA= = =3 , ∴AC=2OA=6 .   【例2】(根据教材第6页例1改编)如图,在菱形ABCD中,对角线AC与 BD相交于点O,∠BAD=60°,AB=6.求: (2)菱形ABCD的周长和面积. 解:菱形的周长=4AB=4×6=24, 菱形的面积= AC•BD= ×6 ×6=18 .   (根据教材第9页第5题改编)如图,四边形ABCD是菱形,AC =8,BD=6,DH⊥AB于点H. (1)求菱形ABCD的周长; 解:∵四边形ABCD是菱形, ∴AC⊥BD,OA=OC= AC=4, OB=OD= BD=3, ∴在Rt△ABO中,由勾股定理可知AB=5. ∴菱形ABCD的周长=5×4=20.   (根据教材第9页第5题改编)如图,四边形ABCD是菱形,AC =8,BD=6,DH⊥AB于点H. (2)求DH的长. 解:∵S菱形ABCD= AC•BD=AB•DH, ∴DH= = =4.8.   【例3】(根据教材第9页第3题改编)如图,在菱形ABCD中,对角线AC与 BD相交于点O,求证:AC平分∠BAD和∠BCD,BD平分∠ABC和 ∠ADC. 证明:∵四边形ABCD是菱形, ∴AD=AB=DC=BC,∠ADC=∠ABC. 在△ADC和△ABC中, ∴△ADC≌△ABC(SAS), ∴AC平分∠BAD和∠BCD, 同理△DAB≌△DCB, ∴BD平分∠ABC和∠ADC.   如图是一个千斤顶的示意图,该千斤顶的基本形状是一个菱形, 中间通过螺杆连接,转动手柄可改变∠ADC的大小(菱形的边长不变),从 而改变千斤顶的高度(即A,C之间的距离).已知AB=36 cm. (1)当∠ADC=60°时,求千斤顶高AC的长度. 解:如图,连接AC,交BD于点O. ∵四边形ABCD是菱形,AB=36 cm, ∴DB平分∠ADC,AC⊥BD,AC=2AO, AD=CD=AB=BC=36 cm. 当∠ADC=60°时,△ACD是等边三角形, ∴AC=AD=CD=36 cm.   (2)当∠ADC从60°变为120°时,千斤顶升高了多少? 解:当∠ADC=120°时, ∵DB平分∠ADC,AC⊥BD, ∴∠ADO= ∠ADC=60°,∠DAO=30°. 在Rt△ADO中,OD= AD=18 cm, 由勾股定理得AO= =18 cm, ∴AC=2AO=36 cm, ∴千斤顶升高了(36 -36)cm.   1. (2025春•罗湖区校级期末)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 C   2. 如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,已知AB=10, AO=8,则BD的长为 ⁠. 12   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 B   4. (2024秋•龙华区校级期中)如图,在菱形ABCD中,AB=10,∠A= 120°,则BD的长为 ⁠. 10   5. (2025秋•宝安区校级月考)如图,小明在参观故宫博物院时,被太和殿 窗棂的三交六椀菱花图案所吸引,他从中提取出一个含60°角的菱形ABCD. 若AB=4,则菱形ABCD的面积为( A ). A. 8 B. 4 C. 8 D. 16 A   6. 如图,在菱形ABCD中,E,F分别在边AD,AB上,DE=BF. 求 证:EC=FC. 证明:∵四边形ABCD是菱形, ∴∠D=∠B,CD=BC. 在△DEC和△BFC中, ∴△DEC≌△BFC(SAS), ∴EC=FC.   7. 如图,在菱形ABCD中,作BE⊥AD,CF⊥AB,分别交AD,AB的延 长线于点E,F. (1)求证:AE=BF; 证明:∵四边形ABCD是菱形, ∴AB=BC,AD∥BC, ∴∠A=∠CBF. ∵BE⊥AD,CF⊥AB, ∴∠AEB=∠BFC=90°. 在△AEB和△BFC中, ∴△AEB≌△BFC(AAS), ∴AE=BF.   7. 如图,在菱形ABCD中,作BE⊥AD,CF⊥AB,分别交AD,AB的延 长线于点E,F. (2)若点E恰好是AD的中点,AB=2,求CF的长. 解:∵四边形ABCD是菱形,AB=2, ∴BC=AD=AB=2. ∵点E是AD的中点, ∴AE= AD= ×2=1. ∵△AEB≌△BFC, ∴BF=AE=1. ∵∠BFC=90°, ∴CF= = = , 即CF的长为 .   参考答案 【新课导学】 ①相等 ②相等 ③互补 ④互相垂直 ⑤中心对称图形 ⑥轴对称图形 【例1】 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). 在等腰三角形ABD中, ∵OB=OD,∴ AO⊥BD,即AC⊥BD.   变式训练1 解:∵四边形ABCD是菱形, ∴AC⊥DB,BO= BD,AO= AC. ∵BD=8 cm, ∴BO=4 cm. 在Rt△ABO中,AO= =3 cm, ∴AC=2AO=6 cm. ⑦直角 ⑧一半 ⑨对角线之积的一半   【例2】 解:(1)∵四边形ABCD是菱形, ∴AB=AD,AC⊥BD,BO= BD,AC=2OA. 在等腰三角形ABD中,∠BAD=60°, ∴△ABD是等边三角形. ∴BD=AB=6.∴BO=3. 在Rt△AOB中,由勾股定理,得OA2+OB2=AB2, ∴OA= = =3 , ∴AC=2OA=6 . (2)菱形的周长=4AB=4×6=24, 菱形的面积= AC•BD= ×6 ×6=18 .   变式训练2 解:(1)∵四边形ABCD是菱形, ∴AC⊥BD,OA=OC= AC=4,OB=OD= BD=3, ∴在Rt△ABO中,由勾股定理可知AB=5. ∴菱形ABCD的周长=5×4=20. (2)∵S菱形ABCD= AC•BD=AB•DH, ∴DH= = =4.8.   【例3】 证明:∵四边形ABCD是菱形, ∴AD=AB=DC=BC,∠ADC=∠ABC. 在△ADC和△ABC中, ∴△ADC≌△ABC(SAS), ∴AC平分∠BAD和∠BCD, 同理△DAB≌△DCB, ∴BD平分∠ABC和∠ADC.   变式训练3 解:(1)如图,连接AC,交BD于点O. ∵四边形ABCD是菱形,AB=36 cm, ∴DB平分∠ADC,AC⊥BD,AC=2AO, AD=CD=AB=BC=36 cm. 当∠ADC=60°时,△ACD是等边三角形, ∴AC=AD=CD=36 cm.   (2)当∠ADC=120°时, ∵DB平分∠ADC,AC⊥BD, ∴∠ADO= ∠ADC=60°,∠DAO=30°. 在Rt△ADO中,OD= AD=18 cm, 由勾股定理得AO= =18 cm, ∴AC=2AO=36 cm, ∴千斤顶升高了(36 -36)cm.   【随堂小测】 1. C 2.12 3.B 4.10  5.A 6. 证明:∵四边形ABCD是菱形, ∴∠D=∠B,CD=BC. 在△DEC和△BFC中, ∴△DEC≌△BFC(SAS), ∴EC=FC.   7. (1)证明:∵四边形ABCD是菱形, ∴AB=BC,AD∥BC, ∴∠A=∠CBF. ∵BE⊥AD,CF⊥AB, ∴∠AEB=∠BFC=90°. 在△AEB和△BFC中, ∴△AEB≌△BFC(AAS), ∴AE=BF.   (2)解:∵四边形ABCD是菱形,AB=2, ∴BC=AD=AB=2. ∵点E是AD的中点, ∴AE= AD= ×2=1. ∵△AEB≌△BFC, ∴BF=AE=1. ∵∠BFC=90°, ∴CF= = = , 即CF的长为 .   $

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