内容正文:
1.2 菱形的性质与判定
北师版九年级上册
第一章 特殊平行四边形
第2课时 菱形的判定
1
复习导入
动手操作,两人一组,将课前准备好的平行四边形剪成菱形。
说一说,你这么操作的依据是什么?
2
测量
折叠
重合
平行四边形
一组邻边相等
菱形
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几何语言:
菱形的判定方法
∵四边形 ABCD 是平行四边形,
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。
A
B
D
C
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?先想一想,再与同伴交流。
探究新知
(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。
猜想:四边相等的四边形是菱形
思考·交流
已知: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,BC = DA,
∴四边形 ABCD 是平行四边形,
又∵AB = BC,
∴四边形 ABCD 是菱形。
A
B
D
C
定理
四边相等的四边形是菱形.
∵四边形 ABCD 是平行四边形,
AB = BC = CD = DA,
∴四边形 ABCD是菱形。
几何语言:
逆命题:如果一个四边形是平行四边形,它的对角线互相垂直,那么这个平行四边形是菱形。
(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。
思考·交流
A
B
C
D
性质:菱形的对角线互相垂直
猜想:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
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,
∴BD是线段 AC 的垂直平分线。
∴BA = BC。
∴四边形 ABCD 是菱形(菱形定义)。
定理
对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
∵四边形 ABCD 是平行四边形,
AC⊥BD,
∴四边形 ABCD是菱形。
几何语言:
(1)如图,已知线段 a,请用尺规作菱形 ABCD,使它的对角线 AC = a。
如图,利用尺规作出线段AC = a,分别以 A,C 为圆心,以大于 AC 为半径作弧,两弧交于 B、D,依次连接 A,B,C,D。
尝试·交流
a
(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。
尝试·交流
答: 不唯一。
因为在垂直平分线上取点 B、D 时,只要 OB = OD,无论 OB 取多长,都能构成菱形,所以这样的菱形有无数个。
给定另一条对角线的长度
给定菱形的边长
给定菱形的一个内角
例2 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。
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)。
课堂小结
四边形
四边相等
菱形
平行四边形
对角线互相垂直
有一组邻边相等
菱形
菱形
1. 如图,把等腰三角形ABC沿底边BC翻折,得到△DBC,那么四边形ABDC( C )
A. 是中心对称图形,不是轴对称图形
B. 是轴对称图形,不是中心对称图形
C. 既是中心对称图形,又是轴对称图形
D. 既不是轴对称图形,也不是中心对称图形
C
—— 课堂练习 ——
2. 新考向 探究题 如图,在∠AOB中,以点O为圆心,任意长为半径作弧,交射线OA于点C,交射线OB于点D,再分别以点C,D为圆心,OC的长为半径作弧,两弧在∠AOB的内部交于点E,作射线OE,连接CE,DE. 四边形OCED的形状为 菱形 .若OC=10,OE=16,则C,D两点之间的距离为 12 .
菱形
12
解:∵ AB=AC,AD是边BC上的中线,
∴ AD垂直平分BC,BD=CD.
∴ BE=CE,BF=CF.
∵ CF∥BE,∴ ∠BED=∠CFD,∠EBD=∠FCD. ∵ BD=CD,∴ △EBD≌△FCD.
∴ BE=CF. ∴ BE=BF=CF=CE.
∴ 四边形BECF是菱形
3. 如图,在△ABC中,AB=AC,AD是边BC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.
(第3题)
4. 下列平行四边形中,不能判定是菱形的为( C )
C
5. (易错题)如图,在四边形ABCD中,AD=BC,AC⊥BD于点O. 有下列条件:① AB∥CD;② AB⊥BC;③ AD∥BC;④ ∠ABC=∠ADC. 添加一个条件使四边形ABCD成为菱形,则可以是( C )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
C
6. [2025龙东地区]如图,在▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,请添加一个条件: 答案不唯一,如AC⊥BD ,使▱ABCD为菱形.
答案不唯一,如AC⊥BD
解:(1) ∵ 四边形ABCD是平行四边形,
∴ AD=CB,AD∥CB.
∴ ∠ADE=∠CBF.
在△ADE和
△CBF中, ∴ △ADE≌△CBF.
∴ ∠1=∠2
(第7题)
7. 教材变式题 如图,在▱ABCD中,E,F是对角线BD上的点,且DE=BF,连接AE,CF.
(1) 求证:∠1=∠2.
(2) 连接CE,AF. 请添加一个与线段有关的条件,使四边形AECF是菱形,并说明理由.
解:(2) 答案不唯一,如当AD=CD时,四边形AECF是菱形 理由:
连接AC. ∵ 四边形ABCD是平行四边形,且AD=CD,
∴ 四边形ABCD是菱形.
∴ AC⊥BD.
由(1),得△ADE≌△CBF,
∴ AE=CF,∠1=∠2.
∴ 180°-∠1=180°-∠2,即∠AEF=∠CFE.
∴ AE∥CF. ∴ 四边形AECF是平行四边形.∵ AC⊥BD,即AC⊥EF,∴ 四边形AECF是菱形.
(第7题)
8. 如图,在△ABC中,D是BC的中点,点E,F分别在线段AD及其延长线上,且DE=DF. 添加下列条件能使四边形BECF为菱形的是( D )
A. BE⊥CE B. BF∥CE
C. BE=CF D. AB=AC
D
9. 如图,在▱ABCD中,AC与BD交于点O,E是边AB上的中点,连接OE,OE=2.5,AC=8,BD=6.有下列结论:① △ABD是等边三角形;
② ▱ABCD的周长是20;③ ▱ABCD的边BC上的高是4.8;④ ▱ABCD是菱形;⑤ ▱ABCD的面积是48.其中,正确的是 ②③④ (填序号).
②③④
10. 如图,在▱ABCD和▱BFDE中,∠A=∠F,AD与BE交于点M,BC与DF交于点N.
(1) 求证:四边形BNDM是平行四边形.
解:(1) ∵ 四边形ABCD和四边形BFDE都是平行四边形,∴ BC∥AD,BE∥DF. ∴ 四边形BNDM是平行四边形
(第10题)
(2) 当AB与BF满足什么数量关系时,四边形BNDM是菱形?请说明理由.
解:(2) 当AB=BF时,四边形BNDM是菱形 理由:
∵ 易得∠A+∠ABC=180°,∠EBF+∠F=180°,
∠A=∠F,
∴ ∠ABC=∠EBF.
∴ ∠ABC-∠EBC=∠EBF-∠EBC,
即∠ABM=∠FBN.
在△ABM和△FBN中,∠ABM=∠FBN,AB=FB,∠A=∠F,
∴ △ABM≌△FBN. ∴ BM=BN. 又∵ 四边形BNDM是平行四边形,
∴ 四边形BNDM是菱形.
(第10题)
解:(1) ∵ 点B,D关于对角线AC所在直线对称,
∴ BD⊥AC,BO=DO. ∵ AB∥CD,∴ ∠ABO=
∠CDO. 在△ABO和△CDO中,
∴ △ABO≌△CDO. ∴ AB=CD.又∵ AB∥CD,
∴ 四边形ABCD是平行四边形.又∵ BD⊥AC,∴ 四边形ABCD是菱形
(第11题)
11. [2025大庆]如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,对角线AC与BD相交于点O,点B,D关于对角线AC所在直线对称.
(1) 求证:四边形ABCD是菱形.
(2) 过点D作BC的垂线,交BC的延长线于点E. 若CE=3,AD=5,求线段OC的长.
解:(2) 由(1)得,四边形ABCD是菱形,
∴ OC=OA= AC,AD=BC=CD=5.
∴ BE=BC+CE=5+3=8.
∵ DE⊥BC,∴ ∠DEB=90°.
在Rt△CED中,由勾股定理,
得DE= = =4;
在Rt△BED中,由勾股定理,得BD= = =4 .
∵ S菱形ABCD=DE·BC,S菱形ABCD= AC·BD=OC·BD,
∴ DE·BC=OC·BD. ∴ OC= = =
(第11题)
12. 如图,在等腰三角形ABC中,AB=AC,AD是∠BAC的平分线,P是AD上任意一点,过点P作EF∥AB,分别交BC,AC于点E,F,作PM∥AC,交AB于点M,连接MF.
(1) 求证:四边形PFAM为菱形.
解:(1) ∵ EF∥AB,PM∥AC,
∴ 四边形PFAM为平行四边形.
∵ AD是∠BAC的平分线,∴ ∠CAD=∠BAD.
∵ EF∥AB,∴ ∠BAD=∠FPA.
∴ ∠CAD=∠FPA. ∴ FA=FP. ∴ 四边形PFAM为菱形
(第12题)
解:(2) AP= AD 过点F作FH⊥BC于点H. 设MF与AD交于点G. 由(1),知四边形PFAM为菱形,
∴ AD⊥MF,AP=2GP.
∵ AB=AC,AD是∠BAC的平分线,
∴ AD⊥BC. ∴ MF∥BC.
又∵ EF∥AB,∴ 四边形BEFM为平行四边形.
∴ S四边形PFAM= MF·AP=MF·GP,S四边形BEFM=MF·FH.
当S四边形PFAM= S四边形BEFM时,GP= FH.
∵ 易得GD=FH,∴ GP= GD.
∴ AG=GP=PD. ∴ AP= AD
(第12题)
(2) 当四边形PFAM的面积为四边形BEFM面积的一半时,AP与AD满足什么数量关系?请证明你的结论.
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