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第01讲
菱形的性质与判定
【教学要求】
1.经历从现实生活中抽象出图形的过程,了解菱形的概念及其与平行四边形的关系.
2.体会菱形的轴对称性,经历利用折纸等活动探索菱形性质的过程,发展合情推理能力.
【知识结构】
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【考点总结】
一、菱形:有一组邻边相等的平行四边形
菱形性质:
1.
两条对角线互相垂直平分;
2.
四条边都相等;
3.
每条对角线平分一组对角;
4.
菱形是一个中心对称图形,也是一个轴对称图形。
二、菱形的判定定理
1、有一组邻边相等的平行四边形是菱形(定义)
2、对角线互相垂直的平行四边形是菱形.(根据对角线)
3、四条边都相等的四边形是菱形.(根据四条边)
4、每条对角线平分一组对角的四边形是菱形.(对角线和角的关系)
判定定理1
对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
判定定理2
四条边都相等的四边形是菱形
【例题讲解】
【类型】一、菱形的性质
例1、如图,菱形ABCD的周长为24cm,对角线AC、BD相交于O点,E是AD的中点,连接OE,则线段OE的长等于【
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A.3cm
B.4cm
C.2.5cm
D.2cm
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【解析】A.
∵菱形ABCD的周长为24cm,∴边长AB=24÷4=6cm.
∵对角线AC、BD相交于O点,∴BO=DO.
又∵E是AD的中点,∴OE是△ABD的中位线.∴OE=AB=×6=3(cm).故选A.
【总结与反思】此题运用了菱形的定义与性质:四边相等、对角线相互平分.
【训练】如图,在菱形ABCD中,点E是AB上的一点,连接DE交AC于点O,连接BO,且∠AED=50°,则∠CBO=
度.www.21-cn-jy.com
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【答案】50;
解:在菱形ABCD中,
AB∥CD,∴∠CDO=∠AED=50°,
CD=CB,∠BCO=∠DCO,
∴在△BCO和△DCO中,
,
∴△BCO≌△DCO(SAS),
∴∠CBO=∠CDO=50°.
【训练】菱形ABCD中,∠A∶∠B=1∶5,若周长为8,则此菱形的高等于(
).
A.
B.4
C.1
D.2
【答案】C;
提示:由题意,∠A=30°,边长为2,菱形的高等于×2=1.
【类型】二、菱形的轴对称性(最值问题)和面积
例2、如图,已知菱形ABC
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)D中,∠ABC=60°,AB=8,过线段BD上的一个动点P(不与B、D?重合)分别向直线AB、AD作垂线,垂足分别为E、F.2·1·c·n·j·y
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(1)BD的长是______
(2)连接PC,当PE+PF+PC取得最小值时,此时PB的长是______.【来源:21·世纪·教育·网】
【解析】
;.
(1)连接AC,交BD与点O,
∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴△ABC为等边三角形,AC=AB=8,
根据菱形性质得:AO=CO=AC=4,OB=OD,AC⊥BD,
根据勾股定理得:BD=2OB=2×=8;
(2)延长FP交BC于点M,则FM⊥BC.
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∵PM=PE,
∴PE+PF=PF+PM=FM,
又∵S菱形ABCD=AC?BD=BC?FM,
∴×8×8=8?FM,即FM=4,
∴要使PE+PF+PC取最小值,只要PC取最小值.
当CP⊥BD,即点P与点O重合时,PE+PF+PC的值最小.
此时PB=BO=DO=BD=4.
故答案为:8;4.
【总结与反思】
此题是对菱形定义和性质的灵活运用,通过菱形性质求出了最值.
【类型】三、菱形的判定
例3、如图,将△ABC沿BC方向平移得到△DCE,连接AD,下列条件能够判定四边形ABCD为菱形的是(
)21·世纪
教育网
A、AB=BC
B、AC=BC
C、∠B=60°
D、∠ACB=60°
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.
【解析】A
首先根据平移的性质得出AB平行且等于CD,得出四边形ABCD为平行四边形,根据邻边相等的平行四边形是菱形可得添加条件AB=BC即可即可.www-2-1-cnjy-com
试题解析:∵将△ABC沿BC方向平移得到△DCE,
∴AB平行且等于CD,
∴四边形ABCD为平行四边形,
当AB=BC时,平行四边形ACED是菱形.
故选A.
【总结与反思】先证明四边形是平行四边形,再由邻边相等证明四边形是菱形..
例4、如图所示,在△ABC中,CD是∠ACB的平分线,DE∥AC,DF∥BC,四边形DECF是菱形吗?试说明理由.2-1-c-n-j-y
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【思路点拨】由菱形的定义去判定图形,由DE∥AC,DF∥BC知四边形DECF是平行四边形,再由∠1=∠2=∠3得到邻边相等即可.21
cnjy
com
解:四边形DECF是菱形,理由如下:
∵
DE∥AC,DF∥BC
∴
四边形DECF是平行四边形.
∵
CD平分∠ACB,∴
∠1=∠2
∵
DF∥BC,
∴
∠2=∠3,
∴
∠1=∠3.
∴
CF=DF,
∴
四边形DECF是菱形.
【总结升华】在用菱形的定义判定一个四边形是菱形时,首先判定这个四边形是平行四边形,再由一对邻边相等来判定它是菱形.21cnjy.com
【训练】如图所示,AD是△ABC的角平分线,EF垂直平分AD,分别交AB于E,交AC于F,则四边形AEDF是菱形吗?请说明理由.【来源:21cnj
y.co
m】
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解:四边形AEDF是菱形,理由如下:
∵
EF垂直平分AD,
∴
△AOF与△DOF关于直线EF成轴对称.
∴
∠ODF=∠OAF,
又∵
AD平分∠BAC,即∠OAF=∠OAE,
∴
∠ODF=∠OAE.∴
AE∥DF,
同理可得:DE∥AF.
∴
四边形AEDF是平行四边形,∴
EO=OF
又∵AEDF的对角线AD、EF互相垂直平分.
∴AEDF是菱形.
例5、如图所示,在△ABC中,∠BAC=90
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)°,AD⊥BC于点D,CE平分∠ACD,交AD于点G,交AB于点E,EF⊥BC于点F.
求证:四边形AEFG是菱形.【出处:21教育名师】
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【思路点拨】由角平分线性质易知AE=EF,欲证四边形AEFG是菱形,只要再证四边形AEFG是平行四边形或AG=GF=AE即可.【版权所有:21教育】
证明:方法一:∵
CE平分∠ACB,∠BAC=90°,EF⊥BC,
∴
AE=EF,∠1+∠3=90°,∠4+∠2=90°.
∵
∠1=∠2,
∴
∠3=∠4.
∵
EF⊥BC,AD⊥BC,∴
EF∥AD.
∴
∠4=∠5.∴
∠3=∠5.
∴
AE=AG.∴
EFAG.
∴
四边形AEFG是平行四边形.
又∵
AE=AG,
∴
四边形AEFG是菱形.
方法二:∵
CE平分∠ACB,∠BAC=90°,EF⊥BC,
∴
AE=EF,∠1+∠3=90°,∠4+∠2=90°.
∴
∠3=∠4.
∵
EF⊥BC,AD⊥BC,∴
EF∥AD.
∴
∠4=∠5.∴
∠3=∠5.
∴
AE=AG.
在△AEG和△FEG中,AE=EF,∠3=∠4,EG=EG,
∴
△AEG≌△FEG.
∴
AG=FG.
∴
AE=EF=FG=AG.
∴
四边形AEFG是菱形.
【总结升华】判定一个四边形是菱形,关键是把已知条件转化成判定方法所需要的条件.
【训练】如图所示,在ABCD中,E、F分别为边AB、CD的中点,BD是对角线,过A点作AG∥DB交CB的延长线于点G.21教育网
(1)求证:DE∥BF;
(2)若∠G=90°,求证四边形DEBF是菱形.
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证明:(1)ABCD中,AB∥CD,AB=CD
∵
E、F分别为AB、CD的中点
∴
DF=DC,BE=AB
∴
DF∥BE.DF=BE
∴
四边形DEBF为平行四边形
∴
DE∥BF
(2)证明:∵
AG∥BD
∴
∠G=∠DBC=90°
∴
△DBC为直角三角形
又∵
F为边CD的中点.
∴
BF=DC=DF
又∵
四边形DEBF为平行四边形
∴
四边形DEBF是菱形
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