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第十八章 平行四边形
第2课时18.2.2 菱形的判定
一、温故知新(导)
1、菱形的定义:有一组 相等的 是菱形.
2、菱形的性质:菱形的四边都 ,菱形的两条对角线互相 ,并且每一条对角线平分一组 .
3、除了定义外,你还能判定一个四边形(或平行四边形)是菱形吗?这就是今天我们要学的内容,下面我们来看看今天的学习目标和重难点。
学习目标
1、理解并掌握矩菱形的定义及其它两个判定方法.
2、能运用菱形的判定方法进行有关的论证和计算.
学习重难点
重点:菱形的判定方法;
难点:菱形判定定理的证明及灵活运用.
二、自我挑战(思)
1、我们知菱形的对角线互相垂直. 反过来,对角线互相垂直的平行四边形是菱形吗?
(1)猜想: 的平行四边形是菱形.
(2)求证: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、BD相交于O点,且BD⊥AC.
求证:□ABCD是菱形.
(3)结论:
菱形的判定定理:对角线互相 的平行四边形是菱形.
2、我们知道菱形的四条边相等. 反过来,四条边相等的四边形是菱形吗?
(1)猜想: 的四边形是菱形.
(2)求证:四条边相等四边形是菱形.
已知:如图,四边形ABCD,AB=BC=CD=AD.
求证:四边形ABCD是菱形.
(3)结论:
菱形的判定定理:四条边 的四边形是 .
三、互动质疑(议、展)
1、菱形的判定方法有哪些?
(1)一组邻边 的平行四边形是菱形;
(2)对角线互相 的平行四边形是菱形;
(3)四条边 的四边形是菱形.
2、实例:
例4 如图18.2-10,□ABCD的对角线AC,BD相交于点O,且AB=5,AO=4,BO=3.
求证:□ABCD是菱形.
四、清点战果(评)
今天你是否完成了学习目标?你的困惑解决了没?
五、一战成名(检)
1、在下列条件中,能够判定 ABCD为菱形的是( )
A.AB=AC B.AC⊥BD C.AC⊥BC D.AC=BD
2、下列条件中,能判定四边形是菱形的是( )
A.对角线垂直 B.两对角线相等
C.两对线互相平分 D.两对角线互相垂直平分
3、如图,AP是△ABC的角平分线,MN垂直平分AP,且交AP于点D,判断以下结论错误的是( )
A.MP∥AC B.AM=AN
C.PA是∠MPN的平分线 D.四边形AMPN是矩形
4、如图,已知AC⊥BD,且OB=OD,请你添加一个适当的条件 ,使ABCD成为菱形.(只需添加一个即可)
5、如图,将△ABC沿着BC方向平移得到△DEF,只需添加一个条件即可证明四边形ABED是菱形,这个条件可以是 .(写出一个即可)
6、如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E,F在BD上,且BE=DF.
(1)求证:△ADF≌△CBE;
(2)不添加辅助线,请你补充一个条件,使得四边形AECF是菱形;并给予证明.
六、用
(一)必做题
1、如图,在四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AO=CO,BO=DO.添加下列条件,能判定四边形ABCD是菱形的是( )
A.AB=AD B.AC=BD
C.∠ABC=90° D.AO=BO
2、如图,点E,F分别在 ABCD的边AB,BC上,AE=CF,连接DE,DF.请问下列条件中不能使 ABCD为菱形的是( )
A.∠1=∠2 B.DE=DF C.∠3=∠4 D.AD=CD
3、如图,在 ABCD中,O为AC的中点,经过点O的直线交AD于E交BC于F,连接AF、CE,下列选项可以使四边形AFCE是菱形的为( )
OE=OF B.AE=CF C.EF⊥AC D.EF=AC
4、已知A(0,3),B(6,0),点C是x轴正半轴上一点,D是同一平面内一点,若以A、B、C、D为顶点的四边形是菱形,则点D的坐标为 .
5、如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AD是中线,E是AD的中点,过点A作AF∥BC交BE的延长线于F,连接CF,求证:四边形ADCF是菱形.
(二)选做题
6、如图,平行四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,BD=2AD,E,F,G分别是OC,OD,AB的中点.下列结论正确的是 .(填序号)
①EG=EF;②△EFG≌△GBE;③EA平分∠GEF;④FB平分∠EFG;⑤四边形BEFG是菱形.
7、如图,点O是△ABC内一点,连接OB、OC,并将AB、OB、OC、AC的中点D、E、F、G依次连接,得到四边形DEFG.
(1)求证:四边形DEFG是平行四边形;
(2)若M为EF的中点,OM=3,∠OBC和∠OCB互余,求DG的长度;
(3)连接AO,直接写出当AO和 相等时,四边形DEFG是菱形.
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第十八章 平行四边形
第2课时18.2.2 菱形的判定
一、温故知新(导)
1、菱形的定义:有一组 邻边 相等的 平行四边形 是菱形.
2、菱形的性质:菱形的四边都 相等 ,菱形的两条对角线互相 垂直 ,并且每一条对角线平分一组 对角 .
3、除了定义外,你还能判定一个四边形(或平行四边形)是菱形吗?这就是今天我们要学的内容,下面我们来看看今天的学习目标和重难点。
学习目标
1、理解并掌握矩菱形的定义及其它两个判定方法.
2、能运用菱形的判定方法进行有关的论证和计算.
学习重难点
重点:菱形的判定方法;
难点:菱形判定定理的证明及灵活运用.
二、自我挑战(思)
1、我们知菱形的对角线互相垂直. 反过来,对角线互相垂直的平行四边形是菱形吗?
(1)猜想: 对角线互相垂直 的平行四边形是菱形.
(2)求证: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、BD相交于O点,且BD⊥AC.
求证:□ABCD是菱形.
证明:∵ 四边形ABCD是平行四边形
∴ AO=CO
∵ BD⊥AC
∴ AB=BC (线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等)
∴ □ABCD是菱形
(3)结论:
菱形的判定定理:对角线互相 垂直 的平行四边形是菱形.
2、我们知道菱形的四条边相等. 反过来,四条边相等的四边形是菱形吗?
(1)猜想: 四条边相等 四边形是菱形.
(2)求证:四条边相等四边形是菱形.
已知:如图,四边形ABCD,AB=BC=CD=AD.
求证:四边形ABCD是菱形.
证明:∵ AB=CD,BC=AD,
∴ 四边形ABCD是平行四边形,
又∵ AB=BC,
∴ 四边形ABCD是菱形.
(3)结论:
菱形的判定定理:四条边 相等 的四边形是 菱形 .
三、互动质疑(议、展)
1、菱形的判定方法有哪些?
(1)一组邻边 相等 的平行四边形是菱形;
(2)对角线互相 垂直 的平行四边形是菱形;
(3)四条边 相等 的四边形是菱形.
2、实例:
例4 如图18.2-10,□ABCD的对角线AC,BD相交于点O,且AB=5,AO=4,BO=3.
求证:□ABCD是菱形.
证明:∵AB=5,AO=4,BO=3,
∴AB2=AO2+BO2.
∴△OAB是直角三角形.
∴AC⊥BD.
∴四边形ABCD为菱形.
四、清点战果(评)
今天你是否完成了学习目标?你的困惑解决了没?
五、一战成名(检)
1、在下列条件中,能够判定 ABCD为菱形的是( )
A.AB=AC B.AC⊥BD C.AC⊥BC D.AC=BD
1、解:能够判定 ABCD为菱形的是AC⊥BD,理由如下:
∵四边形ABCD是平行四边形,AC⊥BD,
∴ ABCD为菱形,
故选:B.
2、下列条件中,能判定四边形是菱形的是( )
A.对角线垂直 B.两对角线相等
C.两对线互相平分 D.两对角线互相垂直平分
2、解:A、∵对角线垂直的四边形不一定是菱形,
∴选项A不符合题意;
B、∵两条对角线相等的四边形不是菱形,
∴选项B不符合题意;
C、∵两条对角线互相平分的四边形是平行四边形,
∴选项C不符合题意;
D、∵两条对角线互相垂直平分的四边形是菱形,
∴选项D符合题意;
故选:D.
3、如图,AP是△ABC的角平分线,MN垂直平分AP,且交AP于点D,判断以下结论错误的是( )
A.MP∥AC B.AM=AN
C.PA是∠MPN的平分线 D.四边形AMPN是矩形
3、解:∵MN垂直平分AP,
∴AM=PM,AN=PN,
∴∠MAP=∠MPA,∠NAP=∠NPA,
∵AP是△ABC的角平分线,
∴∠MAP=∠NAP,
∴∠MAP=∠MPA=∠NAP=∠NPA,
∴AM∥PN,MP∥AC,
∴四边形AMPN是平行四边形,
又∵AM=PM,
∴平行四边形AMPN是菱形,
∴AM=AN,PA是∠MPN的平分线,
故选项A、B、C不符合题意,选项D符合题意,
故选:D.
4、如图,已知AC⊥BD,且OB=OD,请你添加一个适当的条件 ,使ABCD成为菱形.(只需添加一个即可)
4、解:OA=OC,
∵OB=OD,OA=OC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AC⊥BD,
∴平行四边形ABCD是菱形,
故答案为:OA=OC.
5、如图,将△ABC沿着BC方向平移得到△DEF,只需添加一个条件即可证明四边形ABED是菱形,这个条件可以是 .(写出一个即可)
5、解:这个条件可以是 AB=AD,理由如下:
由平移的性质得:AB∥DE,AB=DE,
∴四边形ABED是平行四边形,
又∵AB=AD,
∴平行四边形ABED是菱形,
故答案为:AB=AD(答案不唯一).
6、如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E,F在BD上,且BE=DF.
(1)求证:△ADF≌△CBE;
(2)不添加辅助线,请你补充一个条件,使得四边形AECF是菱形;并给予证明.
6、(1)解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∴∠ADF=∠CBE,
在△ADF和△CBE中,,
∴△ADF≌△CBE(SAS);
(2)解:补充的条件是:AC⊥BD.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,OB=OD,
∵BE=DF,
∴OE=OF,
∴四边形AECF是平行四边形,
又∵AC⊥BD,
∴四边形AECF是菱形.
六、用
(一)必做题
1、如图,在四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AO=CO,BO=DO.添加下列条件,能判定四边形ABCD是菱形的是( )
A.AB=AD B.AC=BD
C.∠ABC=90° D.AO=BO
1、解:∵AO=CO,BO=DO,
∴四边形ABCD是平行四边形.
A.当AB=AD时,平行四边形ABCD是菱形,符合题意;
B.当AC=BD时,平行四边形ABCD是矩形,不符合题意;
C.当∠ABC=90°时,平行四边形ABCD是矩形,不符合题意;
D.当AO=BO时,∵AO=CO,BO=DO,
∴AC=BD,
∴平行四边形ABCD是矩形,不符合题意.
故选:A.
2、如图,点E,F分别在 ABCD的边AB,BC上,AE=CF,连接DE,DF.请问下列条件中不能使 ABCD为菱形的是( )
A.∠1=∠2 B.DE=DF C.∠3=∠4 D.AD=CD
2、解:A、∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠C,
在△ADE和△CDF中,,
∴△ADE≌△CDF(AAS),
∴AD=CD,
∴ ABCD为菱形,故选项A不符合题意;
B、由AE=CF,DE=DF,∠A=∠C,不能判定△ADE≌△CDF,
∴不能得出AD=CD,
∴不能使 ABCD为菱形,故选项B符合题意;
C、∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠C,
在△ADE和△CDF中,,
∴△ADE≌△CDF(ASA),
∴AD=CD,
∴ ABCD为菱形,故选项C不符合题意;
D、∵四边形ABCD是平行四边形,AD=CD,
∴ ABCD为菱形,故选项D不符合题意;
故选:B.
3、如图,在 ABCD中,O为AC的中点,经过点O的直线交AD于E交BC于F,连接AF、CE,下列选项可以使四边形AFCE是菱形的为( )
OE=OF B.AE=CF C.EF⊥AC D.EF=AC
3、解:A、∵O为AC的中点,
∴OA=OC,
∵OE=OF,
∴四边形AFCE是平行四边形,故选项A不符合题意;
B、四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∵AE=CF,
∴四边形AFCE是平行四边形,故选项B不符合题意;
C、∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠AEO=∠CFO,
∵O为AC的中点,
∴OA=OC,
在△AOE和△COF中,,
∴△AOE≌△COF(AAS),
∴OE=OF,
∴四边形AFCE是平行四边形,
∵EF⊥AC,
∴平行四边形AFCE是菱形,故选项C符合题意;
D、∵EF=AC,
∴平行四边形AFCE是矩形,故选项D不符合题意;
故选:C.
4、已知A(0,3),B(6,0),点C是x轴正半轴上一点,D是同一平面内一点,若以A、B、C、D为顶点的四边形是菱形,则点D的坐标为 .
4、解:当AB为菱形的对角线时,如图1,
设菱形的边长为m,
∵A(0,3),B(6,0),
∴OA=3,OB=6,
∵四边形ABCD为菱形,
∴CA=AD=BC,AD∥BC,
∴CA=CB=6-m,
在Rt△AOC中,32+(6-m)2=m2,解得m=,
∴D(,3);
当AB为菱形的边时,如图2,
AB==3,
∵四边形ABCD为菱形,
∴BC=AB=AD=3,AD∥BC,
∴D(3,3),
综上所述,D点坐标为(3,3)或(,3),
故答案为:(3,3)或(,3).
5、如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AD是中线,E是AD的中点,过点A作AF∥BC交BE的延长线于F,连接CF,求证:四边形ADCF是菱形.
5、证明:∵AF∥BC,
∴∠AFE=∠DBE,
∵E是AD的中点,AD是BC边上的中线,
∴AE=DE,BD=CD,
在△AFE和△DBE中,,
∴△AFE≌△DBE(AAS);
∴AF=DB.
∵DB=DC,
∴AF=CD.
∵AF∥BC,
∴四边形ADCF是平行四边形,
∵∠BAC=90°,D是BC的中点,
∴AD=DC=BC,
∴四边形ADCF是菱形.
(二)选做题
6、如图,平行四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,BD=2AD,E,F,G分别是OC,OD,AB的中点.下列结论正确的是 .(填序号)
①EG=EF;②△EFG≌△GBE;③EA平分∠GEF;④FB平分∠EFG;⑤四边形BEFG是菱形.
6、解:令GF和AC的交点为点P,如图所示:
∵E、F分别是OC、OD的中点,
∴EF∥CD,且EF=CD,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB∥CD,且AB=CD,
∴∠FEG=∠BGE(两直线平行,内错角相等),
∵点G为AB的中点,
∴BG=
AB=CD=FE,
在△EFG和△GBE中,,
∴△EFG≌△GBE(SAS),即②成立,
∴∠EGF=∠GEB,
∴GF∥BE(内错角相等,两直线平行),
∵BD=2BC,点O为平行四边形对角线交点,
∴BO=BD=BC,
∵E为OC中点,
∴BE⊥OC,
∴GP⊥AC,
∴∠APG=∠EPG=90°
∵GP∥BE,G为AB中点,
∴P为AE中点,
即AP=PE,且GP=BE,
在△APG和△EGP中,,
∴△APG≌△EPG(SAS),
∴AG=EG=AB,
∴EG=EF,即①成立,
∵EF∥BG,GF∥BE,
∴四边形BGFE为平行四边形,
∴GF=BE,
∵GP=BE=GF,
∴GP=FP,
∵GF⊥AC,
∴∠GPE=∠FPE=90°
在△GPE和△FPE中,,
∴△GPE≌△FPE(SAS),
∴∠GEP=∠FEP,
∴EA平分∠GEF,即③成立.
故答案为:①②③.
7、如图,点O是△ABC内一点,连接OB、OC,并将AB、OB、OC、AC的中点D、E、F、G依次连接,得到四边形DEFG.
(1)求证:四边形DEFG是平行四边形;
(2)若M为EF的中点,OM=3,∠OBC和∠OCB互余,求DG的长度;
(3)连接AO,直接写出当AO和 相等时,四边形DEFG是菱形.
7、解:(1)∵D、G分别是AB、AC的中点,
∴DG∥BC,DG=BC,
∵E、F分别是OB、OC的中点,
∴EF∥BC,EF=BC,
∴DG=EF,DG∥EF,
∴四边形DEFG是平行四边形;
(2)∵∠OBC和∠OCB互余,
∴∠OBC+∠OCB=90°,
∴∠BOC=90°,
∵M为EF的中点,OM=3,
∴EF=2OM=6.
由(1)有四边形DEFG是平行四边形,
∴DG=EF=6;
(3)AO和BC相等时,四边形DEFG是菱形.证明如下:
由(1)得,四边形DEFG是平行四边形,
∴EF=BC,DE=AO,
如果AO=BC,那么EF=DE,
∴四边形DEFG是菱形.
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