19.2.2 菱形的判定
一、知识与技能
1．能说出菱形的两个判定定理，并会用它进行相关的论证和计算．
2．会根据已知条件画出菱形．
二、过程与方法
1．经历探究菱形判定条件的过程，通过操作、观察、猜想、证明的过程， 培养学生的科学探索精神．
2．探索并掌握菱形的判定方法．
3．利用菱形的判定方法进行合理的论证和计算．
三、情感态度与价值观
1．让学生在探究过程中加深对菱形的理解，养成主动探索的学习习惯．
2．通过菱形与矩形判定方法的类比，进一步体会类比的思想方法的作用．
教学重点 菱形的判定方法．
教学难点 探究菱形的判定条件并合理利用它进行论证和计算．
教具准备 多媒体课件．把中点固定在一起的两根细木条．
教学过程
一、创设问题情境，引入新课
想一想：菱形和矩形分别比平行四边形多了哪些性质？怎样判定一个四边形是矩形？
（让学生回忆并说出菱形和矩形各自的性质，教师用对比的形式播放课件）
矩 形
菱 形
性质
1．四个角都是直角
1．四条边都相等
2．对角线相等
2．对角线互相垂直且平分一组对角
判定
有一个角是直角的平行四边形
2．三个角是直角的四边形
角线相等的平行四边形
师：看看上表，大家可以猜到，我们就研究如何判定一个四边形是菱形的问题．
二、探究菱形的判定条件
生：可以用菱形的定义判定．也就是说：有一组邻边相等的平行四边形是菱形．
师：很好．大家再用类比的方法想一想，受矩形判定条件的启发，你对菱形的判定条件有什么猜想．
生甲：矩形定义是平行四边形基础上限制角，于是有“三个角是直角的四边形是矩形”；菱形的定义是平行四边形基础上限制边，是不是可以得到：“四条边都相等的四边形是菱形”呢？
议一议：下列办法画菱形采取什么原理？
先画两条等长的线段AB、AD，然后分别以B、D为圆心，AB为半径画弧， 得到两弧的交点C，连接BC、CD，就画出一个菱形ABCD．
学生活动：
1．按要求画出四边形ABCD，发现它是菱形，产生直观感受．
2．证明四边形ABCD是菱形．
四边形ABCD是菱形．
师生总结：得菱形的第一个判定方法：
判定定理1：四边相等的四边形是菱形．
师：我们通过类比的方法得出的菱形的判定方法．请同学们完成开课时给的表格．（老师再次播放课件，加深学生对菱形、矩形的性质和判定的理解）
生乙：矩形的对角线相等，于是有对角线相等的平行四边形是矩形；菱形的对角线互相垂直，是不是可以猜想：对角线互相垂直的平行四边形是菱形．
师：猜得有理．下面请大家做一做，看有什么新发现．
操作要求：
用一长一短的两根细木条，在它们的中点处固定一个小钉；做成一个可转动的十字，四周围上一根橡皮筋（如图（1）），做成一个四边形，转动木条， 这个四边形什么时候变成菱形？
学生活动：
通过操作、观察、思考、讨论最后发现并证明猜想和观察到的结论．
生甲：将中点固定在一起，说明对角线互相平分，所以这是一个平行四边形．
生乙：转动十字架，变成菱形时，看起来对角线要互相垂直．
生丙：那就是说对角线垂直的平行四边形是菱形．
生乙：我觉得也可以说成：对角线互相垂直平分的四边形是菱形．
生甲：是的，这两种说法都对．对角线平分能得到平行四边形嘛．
师：同学们的研究和分析合情合理，能不能证明这个命题呢？
生：能：如图（1）（b）
△AOB≌△AODAB=AD．
又四边形ABCD是平行四边形，
∴四边形ABCD是菱形．
师：大家做得很好．这样，我们就得到了一个变形的判定定理．
判定定理2：对角线互相垂直的平行四边形是菱形．
推论：对角线互相垂直，平分的四边形的是菱形．
应用举例：
【例4】如图:在矩形 ABCD中，点E、F、G、H分别是四条边的中点，试问四边形EFGH是什么图形？
证明：∵ABCD是矩形，
∴AB=CD，AD=BC.
又∵ E、F、G、H分别是四条边的中点，
∴AE=BE，AH=BF.
又∵ ∠A=∠B=90°，
∴ΔAEH≌ΔBEF.
∴EF=EH.
同理可得，EF=FG，FG=GH，
即EF=FG=GH=EH，
∴四边形EFGH是菱形.
【例5】已知: 矩形ABCD的对角线AC的垂直平分线与边AD 、BC分别交于E、F 求证:四边形AFCE是菱形。
证明：∵ABCD是矩形，
∴AE∥FC， ∴ ∠EAO=∠FCO.
又∵ EF平分AC，
∴OA=OC.
又∵ ∠AOE=∠COF=90°，
∴ΔAOE≌ΔCOF.
∴OE=OF.
∴四边形AFCE是平行四边形.
又∵ EF⊥AC，
∴四边形AFCE是菱形.
做一做：判断下列命题是否正确，并说明理由．
（1）对角线互相平分且邻边相等的四边形是菱形．
（2）两组对边分别平行且一组邻边相等的四边形是菱形．
（3）邻角相等的四边形是菱形．
（4）有一组邻边相等的四边形是菱形．
（5）两组对角分别相等且一组邻边相等的四边形是菱形．
（6）对角线互相垂直的四边形是菱形．
（7）对角线互相垂直平分的四边形是菱形．
引导学生懂这类问题的解决方法是：认为正确的命题要进行证明，认为错误的命题要举出反例．最后得出：（1）（2）（5）（7）是正确的，其余是错误命题．
三、随堂练习
课本练习P115练习2、P118练习2
四、课时小结
（引导学生归纳总结菱形的判定方法，通过课件演示逐渐得出下表．让学生从图形的变化中形象地看到被判定图形是四边形还是平行四边形，它们各要具备什么条件才是菱形，从中领悟到各种图形之间的内在联系）．
五、课后作业
1．习题
2．预习正方形
板书设计
19.2.2菱形的判定
1．菱形的判定方法
（1）定义：邻边相等的平行四边形
（2）判定定理：四边相等的四边形 菱形
对角线互相垂直的平行四边形
2．应用举例：
例4、例5
3．随堂练习
4．小结
5．作业
活动与探究
如下图在△ABC中，∠BAC=90°，AD⊥BC于D，CE平分∠ACB，交AD于G，交AB于E， EF⊥BC于F，四边形AEFG是菱形吗？
过程：
EA=EF（角平分线上的点到角两边的距离相等）
△EFC≌△EAC
EFGA是菱形．
结论：四边形AEFG是菱形．
参考例题
【例1】请在括号中填写每一步推理根据．
已知菱形ABCD的边长为10，AC=12，求菱形ABCD的面积．
解：∵菱形ABCD（①），
∴AO=CO，BO=DO（②），
∠AOB=90°（③）．
∵AC=12（④），
∴AO=6．
∵AB=10（⑤），
∴BO=8（⑥）．
∴BD=2BO=16．
∴S菱形ABCD=×16×12=96（⑦）．
答案：①已知 ②菱形对角线互相平分 ③菱形的对角线互相垂直 ④已知 ⑤已知⑥ 勾股定理 ⑦菱形面积等于对角线乘积的一半
【例2】某中学有一块长为a米，宽为b米的矩形场地， 计划在该场上修筑宽都为2米的两条互相垂直的道路，余下的4块矩形小场地建成草坪．
（1）如下图，请分别写出每条道路的面积．
（2）已知a：b=2：1，并且4块草坪的面积之和为312m2，试求原来矩形场地的长宽各为多少米？
（3）在（2）的条件下，为进一步美化校园，根据实际情况， 学校决定对整个矩形场地作如下设计（要求同时符合下述两个条件）
①在每块草坪上各修建一个面积尽可能大的菱形花圃（ 花圃各边必须分别与所在草坪的对角线平行），并且其中有两个花圃的面积之差为13m2．
②整个矩形场地（包括道路、草坪、花圃）为轴对称图形．
请你画出符合上述设计方案的一种草图（不必说画法与根据），并求出每个菱形花圃的面积．
解：（1）（2a+2b-4）m2
（2）∵S矩形场地=S草坪+S道路，设b=x，则a=2x，
∴x·2x-（2x+4x-4）=312．
整理得x2-3x-154=0（解出这个方程即可解决问题．本题意图在于利用方程思想解决问题的意识．等学完一元二次方程后可继续解决这个问题）．解得x1=14，x2=-11（舍）．
∴b=14，a=28．
矩形长28m，宽14m．
（3）设计如下图所示
说明：①AG=DH，这样保证整个场地为轴对称图形；②AE和FB的长度有赖于两个菱形面积之差为13m这一条件．
下面分别计算AG和AE的长．
设AG=x，则DH=x，∴x+2+x=28，∴x=13．
设AE=y，则·y·13-（12-y）·13=13，解得y=7．
∴大花圃面积为×7×13=45.5（m2）．
小花圃面积为×5×13=32.5（m2）．
19.2菱形
菱形的性质
教学目标
1．探索并掌握菱形的概念及其特殊的性质。
2．学会识别菱形。
3．在观察、操作、推理、归纳等探索过程中，发展学生的合情推理能力，进一步培养学生数学说理的习惯与能力。
教学重难点
重点：菱形特殊特征与性质的探索过程。
难点：学生数学说理能力的培养。
教学准备
矩形纸张、剪刀。
教学过程
一、复习导入。
1．矩形的性质是什么?
2．识别矩形的方法有哪些?
3．导入课题。
二、引导观察。
1．将一张矩形的纸对折再对折，然后沿着图中的虚线剪下，打开，你发现这是一个什么样的图形? (同桌互相帮助。)
2．探索。
请你作该菱形的对角线，探索菱形有哪些特征，并填空。
(从边、对角线入手。)
(1)边：都相等； (2)对角线：互相垂直。
(学生通过自己的操作、观察、猜想，完全可以得出菱形的特征，这对学生来说是富有意义的活动，学生对此也很感兴趣。)
问题：你怎样发现的?又是怎样验证的?
(可以指名学生到讲台上讲解一下他的结果。)
3．概括。
菱形特征1：菱形的四条边都相等。
菱形特征2：菱形的对角线互相垂直。
引导学生剖析矩形与菱形的区别。
矩形的对边平行且相等，四个角都是直角，对角线相等且互相平分；菱形的四条边都相等，对边平行，对角相等，对角线互相垂直平分，每条对角线平分它的一组对角。
4．请你折—折，观察并填空。(引导学生归纳。)
(1)菱形是不是中心对称图形?对称中心是_______。
(2)是不是轴对称图形?对称轴有几条?_______。
三、应用举例。
例1 如图，在菱形ABCD中，∠BAD=2∠B，试说明△ABC是等边三角形。
此题要求学生尝试说出每一步的根据是什么，用以培养他们的逻辑思维能力和数学说理能力。
四、巩固练习。
在菱形ABCD中，对角线AC与BD相交于点O，已知AB=5，OA=4， OB=3，求这个菱形的周长与两条对角线的长度。(写出解答过程。)
(组内互相检查，指出存在问题。)
五、拓展延伸。
用你认为最简洁的方法画一个菱形。(简要叙述一下步骤。)
六、课堂小结。
请你写一写今天学习了哪些内容?(写完后互相检查、补充。)
