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(总课时03)§1.1菱形的性质与判定(3)
【学习目标】能综合运用菱形的性质和判定解决问题.【学习重难点】提高综合运用能力.
【学导过程】
一.知识回顾:
菱形的定义: ;性质定理: ;判定定理: .
二.典例与练习
例1.如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,且AC=16,BD=12.
(1)求菱形的边长AB;(2)求AB边上的高DH.
练习:1.如图1,在菱形ABCD中,AC=8,BD=6,H为边AD中点,则OH的长为_______.
2.如图2,四边形ABCD是菱形,O是两条对角线的交点,过点O的三条直线将菱形分成阴影部分和空白部分,当菱形的两条对角线长分别是6和8时,阴影部分的面积是_____.
3.如图3,已知菱形ABCD的两条对角线长分别是6和8,M,N分别是边BC,CD的中点,点P是对角线BD上一动点,则PM+PN的最小值为___________.
图2 图3 图4
已知:如图5,在四边形ABCD中,AD=BC,点E、F、G、H分别是AB、CD、AC、BD的中点.
求证:四边形EGFH是菱形.
练习:4.如图6,已知点E、F分别是平行四边形ABCD的边BC、AD的中点,且∠BAC=90°.
求证:四边形AECF是菱形;
若∠B=30°,BC=10,求菱形AECF的面积.
5.如图7,在△ABC中,∠ACB的平分线CD交AB于点D.作CD的垂直平分线EF,分别交AC、DC、BC于点E、G、F,连接DE、DF.
求证:四边形DFCE是菱形;
若∠ABC=60°,∠ACB=45°,BD=2,试求BF的长.
三.课堂小结:1.菱形具有平行四边形的所有性质;
2.证明一个四边形是菱形,首先证明它是一个平行四边形,再证明它是一个菱形.
四.分层过关:
1.如图8,已知AC、BD是菱形ABCD的对角线,那么下列结论一定正确的是( )
A.△ABD与△ABC的周长相等 B.△ABD与△ABC的面积相等
C.菱形的周长等于两条对角线之和的两倍 D.菱形的面积等于两条对角线之积的两倍
2.如图9,菱形ABCD的边长为4,过点A、C作对角线AC的垂线,分别交CB和AD的延长线于点E、F,若AE=3,则四边形AECF的周长为( )A.22 B.18 C.14 D.11
3.(2019四川绵阳)如图10,在平面直角坐标系中,四边形OABC为菱形,O(0,0),A(4,0),∠AOC=60°,则对角线交点E的坐标为( )A.(2, ) B.(,2) C. (,3) D. (3,)
4.如图11,在△ABC中,点D是BC的中点,点E,F分别在线段AD及其延长线上,且BE∥CF.
(1)求证:△BDE≌△CDF,(2)连接BF,CE,若AB=AC时,判断四边形BECF的形状.
5.如图12,在△ABC中,BD为的角平分线,EF垂直平分BD分别交AB、BC于点E、F,垂足为点G,连接DE、DF.(1)求证:四边形BEDF为菱形;
(2)若∠ABC=45°,∠A=30°,BE=2,求AE的长.
思考题:
1.如图,在菱形ABCD中,∠BAD=60°,AC与BD交于点O,E为CD延长线上的一点,且CD=DE,连接BE分别交AC、AD于点F、G,连接OG,则下列结论中一定成立的是 __ .(把所有正确结论的序号都填在横线上)①OG=AB;②与△EGD全等的三角形共有5个;③由点A、B、D、E构成的四边形是菱形.
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2.如图,在菱形ABCD中,AB=2,∠D=120°,将菱形翻折,使点A落在边CD的中点E处,折痕交边AD,AB于点G,F,求AF的长.
C
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A
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B
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图1
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C
N
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D
B
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H
C
B
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O
C
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图5
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图11
C
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(总课时03)§1.1菱形的性质与判定(3)
一.选择题:1.下列说法中,错误的是( )
A.对角线互相垂直的四边形是菱形 B.对角线互相平分的四边形是平行四边形
C.菱形的对角线互相垂直 D.平行四边形的对角线互相平分
2.如图1,将两张对边平行且宽度相同的纸条随意交叉叠放在一起,转动其中一张,重合部分构成一个四边形,则下列结论中不一定成立的是( )
A.∠ABC=∠ADC,∠BAD=∠BCD B.AB=BC C.AB=CD,AD=BC D.∠DAB+∠BCD=180°
如图2,O是菱形ABCD的对角线的交点,E、F分别是OA、OC的中点,下列结论:①四边形BFDE是菱形;②S四边形ABCD=EF×BD;③∠ADE=∠EDO;④△DEF是轴对称图形.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.如图3,在平行四边形ABCD中,AD=2AB,CE⊥AB于点E,点F、G分别是AD、BC的中点,连接CF、EF、FG,下列结论:①CE⊥FG;②四边形ABGF是菱形;③EF=CF;④∠EFC=2∠CFD.其中正确的个数是( )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二.填空题:5.如图4,AD是△ABC的角平分线,DE∥AC交AB于点E,DF∥AB交AC于点F.且AD交EF于点O,则∠AOF= 度.
6.如图5,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠ABC的平分线交AC于点D.过点A作AE⊥BC于点E,交BD于点G,过点D作DF⊥BC于点F,过点G作GH∥BC,交AC于点H,则下列结论:①∠BAE=∠C;②∠ADF=2∠CDF;③四边形AGFD是菱形;④CH=DF.其中正确结论的序号是 .
7.如图6所示,在四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=2,BC=6,CD=8,E,F分别是边AB、CD的中点,DH⊥BC于点H,现有下列结论;①∠CDH=30°;②EF=4;③四边形EFCH是菱形;④S△EFC=3S△BEH.你认为结论正确的有 .(填写正确结论的序号)
三.解答题:8.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D,E分别是边AB,AC的中点,延长DE至F,使得AF∥CD,连接BF,CF.(1)求证:四边形AFCD是菱形;(2)当AC=5,BC=5时,判断△DFB的形状,并说明理由.
9.如图8,△ABC中,AB=BC,过A点作BC的平行线与∠ABC的平分线交于点D,连接BD与AC交于点O,连接CD.(1)求证四边形ABCD是菱形;(2)过点D作DE⊥BC与BC的延长线交于E点,连接EO,若CE=3,DE=4,求OE的长.
10.如图9,已知平行四边形ABCD中,EF垂直平分线段BD,连接BE,DF.
(1)求证:四边形BEDF是菱形;(2)若AB=3,AD=6,∠BAD=135°,求AE的长.
四.提高题:11.如图11,在□ABCD中,∠BAD的平分线交BC于点E,交DC的延长线于F,以EC、CF为邻边作□ECFG.(1)证明□ECFG是菱形;(2)若∠ABC=120°,连结BD、CG、DG,求∠BDG的度数;
图7
图8
图9
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(总课时03)§1.1菱形的性质与判定 (3)
一.选择题:1.下列说法中,错误的是( A )
A.对角线互相垂直的四边形是菱形 B.对角线互相平分的四边形是平行四边形
C.菱形的对角线互相垂直 D.平行四边形的对角线互相平分
2.如图1,将两张对边平行且宽度相同的纸条随意交叉叠放在一起,转动其中一张,重合部分构成一个四边形,则下列结论中不一定成立的是( D )
A.∠ABC=∠ADC,∠BAD=∠BCD B.AB=BC C.AB=CD,AD=BC D.∠DAB+∠BCD=180°
3.如图2,O是菱形ABCD的对角线的交点,E、F分别是OA、OC的中点,下列结论:①四边形BFDE是菱形;②S四边形ABCD=EF×BD;③∠ADE=∠EDO;④△DEF是轴对称图形.其中正确的结论有( C )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.如图3,在平行四边形ABCD中,AD=2AB,CE⊥AB于点E,点F、G分别是AD、BC的中点,连接CF、EF、FG,下列结论:①CE⊥FG;②四边形ABGF是菱形;③EF=CF;④∠EFC=2∠CFD.其中正确的个数是( D )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二.填空题:5.如图4,AD是△ABC的角平分线,DE∥AC交AB于点E,DF∥AB交AC于点F.且AD交EF于点O,则∠AOF= 90 度.
6.如图5,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠ABC的平分线交AC于点D.过点A作AE⊥BC于点E,交BD于点G,过点D作DF⊥BC于点F,过点G作GH∥BC,交AC于点H,则下列结论:①∠BAE=∠C;②∠ADF=2∠CDF;③四边形AGFD是菱形;④CH=DF.其中正确结论的序号是①②④.
7.如图6所示,在四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=2,BC=6,CD=8,E,F分别是边AB、CD的中点,DH⊥BC于点H,现有下列结论;①∠CDH=30°;②EF=4;③四边形EFCH是菱形;④S△EFC=3S△BEH.你认为结论正确的有①②③.(填写正确结论的序号)
三.解答题:8.如图7,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D,E分别是边AB,AC的中点,
延长DE至F,使得AF∥CD,连接BF,CF.(1)求证:四边形AFCD是菱形;
(2)当AC=5,BC=5时,判断△DFB的形状,并说明理由.
(1)证明:∵AF∥CD,∴∠EAF=∠ECD,∵E是AC中点,∴AE=EC,易证△AEF≌△CED(ASA),
∴AF=CD,∴四边形AFCD是平行四边形,∵∠ACB=90°,AD=DB,∴CD=AD=BD,∴四边形AFCD是菱形.
(2)△DFB是等腰三角形.
9.如图8,△ABC中,AB=BC,过A点作BC的平行线与∠ABC的平分线交于点D,连接BD与AC交于点O,连接CD.(1)求证四边形ABCD是菱形;(2)过点D作DE⊥BC与BC的延长线交于E点,连接EO,若CE=3,DE=4,求OE的长.
证明:(1)∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠DBC,∵AD∥BC,∴∠ADB=∠DBC,
∴∠ABD=∠ADB∴AB=AD,且AB=BC,∴AD=BC,且AD∥BC
∴四边形ABCD是平行四边形,且AB=BC,∴四边形ABCD是菱形,
(2)∵DE⊥BC,CE=3,DE=4,
∴CD=5,∴BC=CD=5,BO=DO∴BE=8,∴BD=4,
∵BO=DO,DE⊥BC∴OE=2
10.如图9(1),已知平行四边形ABCD中,EF垂直平分线段BD,连接BE,DF.(1)求证:四边形BEDF是菱形;(2)若AB=3,AD=6,∠BAD=135°,求AE的长.
(1)证明:∵AD∥BC,AD=BC,OB=OD,∠ODE=∠OBF,易证△ODE≌△OBF(ASA),∴DE=BF,∴四边形BEDF是平行四边形,又∵EF⊥BD,∴四边形BEDF是菱形;
(2)如图9(2),过点B作BM⊥AD于M,∴∠BAM=45°,且BM⊥AD,AB=3,∴BM=AM=3,∵BE=DE,∵BE2=BM2+EM2,∴(6﹣AE)2=(AE+3)2+9,
∴AE=1.
四.提高题:11.如图11,在□ABCD中,∠BAD的平分线交BC于点E,交DC的延长线于F,以EC、CF为邻边作□ECFG.(1)证明□ECFG是菱形;(2)若∠ABC=120°,连结BD、CG、DG,求∠BDG的度数;
解:(1)证明:∵AF平分∠BAD,∴∠BAF=∠DAF,
∵AD∥BC,AB∥CD,∴∠DAF=∠CEF,∠BAF=∠CFE,
∴∠CEF=∠CFE,∴CE=CF,∴四边形ECFG为菱形.
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥DC,AB=DC,AD∥BC,
∵∠ABC=120°,∴∠BCD=60°,∠BCF=120°
由(1)知,四边形CEGF是菱形,
∴CE=GE,∠BCG=0.5∠BCF=60°,∴CG=GE=CE,∠DCG=120°,
∵EG∥DF,∴∠BEG=120°=∠DCG,
∵AE是∠BAD的平分线,∴∠DAE=∠BAE,
∵AD∥BC,∴∠DAE=∠AEB,∴∠BAE=∠AEB,∴AB=BE,
∴BE=CD,∴△BEG≌△DCG(SAS),∴BG=DG,∠BGE=∠DGC,
∴∠BGD=∠CGE,∵CG=GE=CE,∴△CEG是等边三角形,
∴∠CGE=60°,∴∠BGD=60°,
∵BG=DG,∴△BDG是等边三角形,∴∠BDG=60°.
图7
图8
图9(2)
图9(1)
图11
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(总课时03)§1.1菱形的性质与判定 (3)
【学习目标】能综合运用菱形的性质和判定解决问题.
【学习重难点】提高综合运用能力.
【学导过程】
一.知识回顾:菱形的定义:有一组邻边相等的平行四边形是菱形;
性质定理:①菱形的四条边相等.②菱形的对角线互相垂直,每一条对角线平分一组对角.③菱形是轴对称图形,对称轴有2条;菱形是中心对称图形,对称中心为对角线的交点.
判定定理:①四条边都相等的四边形是菱形.②对角线互相垂直的平行四边形是菱形.③定义.
二.典例与练习:
例1.如图1,在菱形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,且AC=16,BD=12.
(1)求菱形的边长AB;(2)求AB边上的高DH.
解(1)AB=10;(2)DH=9.6;
练习:1.如图2,在菱形ABCD中,AC=8,BD=6,H为边AD中点,则OH的长为_2.5_.
2.如图3,四边形ABCD是菱形,O是两条对角线的交点,过点O的三条直线将菱形分成阴影部分和空白部分,当菱形的两条对角线长分别是6和8时,阴影部分的面积是_12_.
3.如图4,已知菱形ABCD的两条对角线长分别是6和8,M,N分别是边BC,CD的中点,点P是对角线BD上一动点,则PM+PN的最小值为_5_.
图2 图3 图4
已知:如图5,在四边形ABCD中,AD=BC,点E、F、G、H分别是AB、CD、AC、BD的中点.
求证:四边形EGFH是菱形.
证明:∵E、F、G、H分别为AB、CD、AC、BD的中点
∴
∵AD=BC∴FG=EG=EH=FH∴四边形EGFH为菱形
练习:4.如图6,已知点E、F分别是平行四边形ABCD的边BC、AD的中点,且∠BAC=90°.
求证:四边形AECF是菱形;
若∠B=30°,BC=10,求菱形AECF的面积.
(1)证明:∵平行四边形ABCD∴AD=BC,AD//BC∵E、F分别为BC、AD的中点
∴∴AF=EC,AF//EC∴四边形AECF为平行四边形
∵∠BAC=90°,E为BC中点 ∴AE=CE∴平行四边形AECF为菱形
(2)∵∠B=30°,BC=10,∠BAC=90°∴AC=5,AB=∴
5.如图7,在△ABC中,∠ACB的平分线CD交AB于点D.作CD的垂直平分线EF,分别交AC、DC、BC于点E、G、F,连接DE、DF.(1)求证:四边形DFCE是菱形;
(2)若∠ABC=60°,∠ACB=45°,BD=2,试求BF的长.
(1)证明:∵EF是CD的垂直平分线,∴DE=CE,DF=CF,DG=CG,∠EGC=∠FGC=90°
∵BD平分∠ABC,∴∠ECG=∠FCG,又∴CG=CG,∴△CFG≌△CEG
∴CE=CF ∴DE=CE=CF=DF ∴四边形DECF为菱形
(2)如图,作DH垂直BC于H,则∠DHF=∠DHB=90°
∵∠ABC=60°∴∠BDH=30°∵BD=2 ∴BH=1,DH=
∵菱形DECF∴DF//EC∴∠DFH=∠ACB=45°
∴∠FDH=45°=∠DFH∴BF=1+
三.课堂小结:1.菱形具有平行四边形的所有性质;
2.证明一个四边形是菱形,首先证明是一个平行四边形,再证明是一个菱形.
四.分层过关:
1.如图8,已知AC、BD是菱形ABCD的对角线,那么下列结论一定正确的是( B )
A.△ABD与△ABC的周长相等 B.△ABD与△ABC的面积相等
C.菱形的周长等于两条对角线之和的两倍 D.菱形的面积等于两条对角线之积的两倍
2.如图9,菱形ABCD的边长为4,过点A、C作对角线AC的垂线,分别交CB和AD的延长线于点E、F,若AE=3,则四边形AECF的周长为( A )A.22 B.18 C.14 D.11
3.如图10,在平面直角坐标系中,四边形OABC为菱形,O(0,0),A(4,0),∠AOC=60°,则对角线交点E的坐标为( D )A.(2,)B.(,2)C.(,3)D.(3,)
4.如图11,在△ABC中,点D是BC的中点,点E,F分别在线段AD及其延长线上,且BE∥CF.
(1)求证:△BDE≌△CDF,(2)连接BF,CE,若AB=AC时,判断四边形BECF的形状.
证:(1)∵BD=CD,BE∥CF∴易得:△BDE≌△CDF.
(2)四边形BECF是菱形.∵AB=AC,点D是BC的中点∴AD⊥BC;由(1)知,BEFC是平行四边形,∴四边形BECF是菱形.
5.如图12,在△ABC中,BD为∠B的角平分线,EF垂直平分BD分别交AB、BC于点E、F,垂足为点G,连接DE、DF.(1)求证:四边形BEDF为菱形;(2)若∠ABC=45°,∠A=30°,BE=2,求AE的长.
证明:(1)证明:∵EF是CD的垂直平分线∴DE=BE,DF=BF,DG=BG,∠BGF=∠BGE=90°
∵BD平分∠ABC∴∠EBG=∠FCG又∴BG=BG∴△BFG≌△BEG
∴BE=BF∴DE=BE=BF=DF∴四边形BEDF为菱形.
(2)作DH垂直AB于H,则∠HDF=∠DHA=90°∵菱形BEDF,BE=2∴DE=2,DE//BF
∴∠AED=∠ABC=45°∴∠EDH=45°=∠HED ∴EH=HD 设EH=HD=x,则DE==2,
∴DH=EH=,∴AD=2DH=,AH=,∴AE=.
思考题:1.如图13,在菱形ABCD中,∠BAD=60°,AC与BD交于点O,E为CD延长线上的一点,且CD=DE,连接BE分别交AC、AD于点F、G,连接OG,则下列结论中一定成立的是 ①③ .(把所有正确结论的序号都填在横线上)①OG=AB;②与△EGD全等的三角形共有5个;③由点A、B、D、E构成的四边形是菱形.
解:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=DA,AB∥CD,OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,∴∠BAG=∠EDG,△ABO≌△BCO≌△CDO≌△AOD,∵CD=DE,∴AB=DE,易得:△ABG≌△DEG(AAS),∴AG=DG,∴OG是△ACD的中位线,∴OG=CD=AB,①正确;
∵AB∥CE,AB=DE,∴四边形ABDE是平行四边形,∵∠BCD=∠BAD=60°,
∴△ABD、△BCD是等边三角形,∴AB=BD=AD,∠ODC=60°,
∴OD=AG,四边形ABDE是菱形,③正确;∴AD⊥BE,由菱形的性质得:△ABG≌△BDG≌△DEG,
易得△ABG≌△DCO(SAS),∴△ABO≌△BCO≌△CDO≌△AOD≌△ABG≌△BDG≌△DEG,②不正确;正确的是①③.故答案为:①③.
2.如图14,在菱形ABCD中,AB=2,∠D=120°,将菱形翻折,使点A落在边CD的中点E处,折痕交边AD,AB于点G,F,求AF的长.
解过点E作EN⊥AB于N,过点A作AM⊥CD于M,如图
∵ABCD是菱形,∴AB∥CD,AD=AB=CD=AB=2
∵∠D=120°,∴∠ADM=∠BAD=∠HDE=60°,
在Rt△AMD中,AD=2,AM⊥DM,∠ADM=60°∴MD=1,AM=,
∵AB∥CD,AM∥EN∴AMEN是平行四边形且AM⊥CD∴AMEN是矩形
∴AN=ME=1+1=2,(即N与B重合)AM=EN=,在Rt△FBE中,EF2=EN2+FB 2
EF2=(2-EF)2+3∴EF=.
C
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D
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图6
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E
A
D
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图7
B
C
D
A
图8
C
B
E
F
D
A
图9
图10
图11
C
F
B
D
E
A
G
H
图12
图13
图14
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