内容正文:
1.1 菱形的性质与判定
第一章 特殊平行四边形
第2课时 菱形的判定
1.理解并掌握菱形的两个判定方法.(重点)
2.理解并掌握菱形的两个面积公式.
3.会用菱形的性质与判定进行有关的证明和计算.(重点)
学习目标
问题:什么是菱形?菱形有哪些性质?
菱形的定义:有一组邻边相等的平行四边形.
菱形的性质:1. 轴对称图形;
2. 四边相等;
3. 对角线互相垂直平分.
A
B
C
D
导入新课
3
动手做一做
思考:按这样剪下来的是什么图形?
问题: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?
讲授新课
猜想1:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
猜想2:四边相等的四边形是菱形.
一、菱形的判定定理
通过探究,容易得到:对角线 互相垂直 的平行四边形是菱形.
活动1: 用一长一短两根木条,在它们的中点处固定一个小钉,做成一个可转动的十字,四周围上橡皮筋,做成一个四边形.转动木条,木条端点围成的四边形是平行四边形吗?什么时候变成菱形?
验证活动1
平行四边形
菱形
A
B
C
O
D
已知:右图中四边形ABCD是平行四边形,对角线AC与BD相交于点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,
∴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).
对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
定理
证明猜想1
定理运用格式:
∵四边形ABCD是平行四边形,
又∵AC⊥BD,
∴四边形ABCD是菱形.
(对角线互相垂直的平行四边形是菱形)
A
B
C
O
D
练一练
判断对错:
(1)对角线互相垂直的四边形是菱形。 ( )
(2)对角线垂直且平分的四边形是菱形 。 ( )
(3)对角线互相平分的平行四边形是菱形。 ( )
(4)对角线垂直且相等的四边形是菱形。 ( )
×
×
×
√
小刚: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四点.
活动2:已知线段AC,你能用尺规作图的方法作一个菱形ABCD,使AB为菱形的一条对角线?
C
A
B
D
思考:1.你是怎么做的,你认为小刚的作法对吗?
2.怎么验证四边形ABCD是菱形?
【提示】AB = BC=CD =AD
验证活动2
证明:∵AB=BC=CD=AD,
∴AB=CD , BC=AD.
∴四边形ABCD是平行四边形(平行四边形的判定).
又∵AB=BC,
∴四边形ABCD是菱形 (菱形的定义).
A
B
C
D
已知:右图中四边形ABCD,AB=BC=CD=AD.
求证:四边形ABCD是菱形.
四边相等的四边形是菱形.
定理
证明猜想2
定理的运用格式:
∵AB=BC=CD=DA,
∴四边形ABCD是菱形
(四边相等的四边形为菱形).
A
B
C
D
证明:在△AOB中,
∵AB= , OA=2,OB=1.
∴AB2=AO2+OB2.
∴ △AOB是直角三角形, ∠AOB是直角.
∴AC⊥BD.
∴ □ABCD是菱形 (对角线垂直的平行四边形是菱形).
例1:已知:如右图,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.
A
B
C
O
D
典例精析
2
例2:已知:如图,在△ABC, AD是角平分线,点E、F分别在AB、
AD上,且AE=AC,EF = ED.求证:四边形CDEF是菱形.
A
C
B
E
D
F
证明: ∵ ∠1= ∠2,
又∵AE=AC,
∴ △ACD≌ △AED (SAS).
同理△ACF≌△AEF(SAS) .
∴CD=ED, CF=EF.
又∵EF=ED,
∴CD=ED=CF=EF.
∴四边形ABCD是菱形(四边相等的四边形是菱形).
1
四条边都相等
菱形
一组邻边相等
对角线互相垂直
对角线互相平分
一组对边平行且相等
两组对边分别平行或相等
四边形
平行四边形
两组对角分别相等
归纳总结
拓展:如图,△ABC中,AC的垂直平分线MN交AB于点D,交AC于点O,CE∥AB交MN于点E,连接AE,CD.
求证:四边形ADCE是菱形.
B
C
A
D
O
E
M
N
【分析】
根据垂直平分线的性质可得AE=CE,AD=CD,OA=OC,∠AOD=∠EOC=90° ;
再结合CE∥AB,可证得△ADO≌△CEO,从而根据由一组对边平行且相等,知四边形ADCE是平行四边形;
再结合∠AOD=90°,可证得四边形ADCE为菱形.
证明:∵MN是AC的垂直平分线,
∴AE=CE,AD=CD,OA=OC,∠AOD=∠EOC=90°.
∵CE∥AB,
∴∠DAO=∠ECO.
∴△ADO≌△CEO(ASA).
∴AD=CE,OD=OE.
∵OD=OE,OA=OC,
∴四边形ADCE是平行四边形.
又∵∠AOD=90°,
∴AC⊥DE.
∴四边形ADCE是菱形.
A
D
O
E
M
C
B
N
做一做:如图,请用两种方法表示菱形ABCD的面积.
方法一:菱形ABCD的面积=底×高
=CD·BE.
A
B
C
O
D
E
方法二:菱形ABCD的面积
=4S△ABO
=4× ×AO×BO
= ×AC×BD.
讲授新课
一、菱形的面积
A
B
D
C
a
h
(1)S = a·h.
(2)S = AC·DB.
O
菱形的面积计算公式:
总结归纳
菱形的面积 = 底×高 = 对角线乘积的一半
如图所示,在菱形ABCD中,点O为对角线AC与BD的交点,且在△AOB中,AB=13,OA=5,OB=12.求菱形ABCD两对边的距离h.
典例精析
方法总结:菱形的面积计算有如下方法:
(1)一边长与两对边的距离(即菱形的高)的积;
(2)四个小直角三角形的面积之和(或一个小直角三角形面积的4倍);
(3)两条对角线长度乘积的一半.
解:在Rt△AOB中,AB=13,OA=5,OB=12,
∴
∴S菱形ABCD=4S△AOB=4×30=120.
又∵菱形两组对边的距离相等,
∴S菱形ABCD=AB•h=13h,
即13h=120,得
如图两张不等宽的纸条交叉重叠在一起,重叠的部分是什么图形?
做一做
平行四边形
二、菱形的性质与判定的综合问题
如图两张等宽的纸条交叉重叠在一起,重叠的部分ABCD是什么图形?为什么?
菱形
典例精析
例3.如图所示,在△ABC中,D,E分别是AB,AC的中点,BE=2DE,延长DE到点F,使得EF=BE,连接CF.
(1)求证:四边形BCFE是菱形.
(2)若CE=4,∠BCF=120°,求菱形BCFE的面积.
(1)证明:∵D,E分别是AB,AC的中点,
∴DE∥BC且2DE=BC.
又∵BE=2DE,EF=BE,
∴EF=BC,EF∥BC,
∴四边形BCFE是平行四边形.
又∵EF=BE,
∴四边形BCFE是菱形.
(2)解:∵∠BCF=120°,
∴∠EBC=60°,
∴△EBC是等边三角形,
∴菱形的边长为4,高为 ,
∴菱形的面积为 .
方法总结:判定一个四边形是菱形时,要结合条件灵活选择方法.如果可以证明四条边相等,可直接证出菱形;如果只能证出一组邻边相等或对角线互相垂直,可以尝试证出这个四边形是平行四边形,然后用定义法或判定定理1来证明菱形.
有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.
定理1:对角线互相垂直的平行四边形
是菱形.
定理2:四边相等的四边形是菱形.
菱形的判定
定义
定理
课堂小结
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