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第19章 四边形
19.3 矩形、菱形、正方形
19.3.2 菱形
第1课时 菱形的性质
学习目标
1.理解菱形的概念,了解它与平行四边形之间的关系.
2.经历菱形性质定理的探索过程.
3.能够用综合法证明菱形的性质.
学习重难点
难点
重点
经历菱形性质的探索过程,掌握菱形的性质.
能够用综合法证明菱形的性质.
新课导入
下面几幅图中都含有一些平行四边形.观察这些平行四边形,你能发现它们有什么样的共同特征吗?
由上图中的这些平行四边形,你能发现它们有什么共同点吗?从边的角度想一想。
平行四边形
菱形
想一想:
有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.
菱形是特殊的平行四边形.
菱形具有一般平行四边形的所有性质.
平行四边形不一定是菱形.
知识讲解
知识点1 菱形的定义
归纳
用菱形纸片折一折,回答下列问题:
(1)菱形是轴对称图形吗?如果是,它有几条对称轴?对称轴之间有什么位置关系?
(2)菱形中有哪些相等的线段?
做一做:
知识点2 菱形的性质
通过上面的折纸活动,我们可以发现:
(1)菱形是轴对称图形,有两条对称轴.
(2)菱形四条边都相等.
(3)菱形的对角线互相垂直.
菱形是特殊的平行四边形,它除具有平行四边形的所有性质外,还有平行四边形所没有的特殊性质:
性质1 菱形的四条边都相等.
性质2 菱形的对角线互相垂直.
归纳
证明菱形的性质:
已知:如图,在菱形ABCD中,AB=AD,对角线AC 与BD相交于点O.
求证:(1)AB = BC = CD =AD;(2)AC⊥BD.
A
B
C
D
O
证明:(1)∵ 四边形ABCD是菱形,
∴ AB = CD,AD = BC(菱形的对边相等).
又∵AB=AD,
∴ AB = BC = CD =AD.
已知:如图,在菱形ABCD中,AB=AD,对角线AC 与BD相交于点O.
求证:(1)AB = BC = CD =AD;(2)AC⊥BD.
A
B
C
D
O
证明:(2)∵AB=AD,∴△ABD是等腰三角形.
又∵四边形ABCD是菱形,∴OB=OD.
在等腰三角形ABD中, ∵OB=OD,
∴AO⊥BD,即AC⊥BD.
例题解读
例1 如图,在菱形 ABCD 中,对角线 AC、BD 相交于点 O,BD=12 cm,AC=6 cm,求菱形的周长.
解:∵ 四边形 ABCD 是菱形,∴ AC⊥BD,
AO= AC,BO= BD.
∵ AC=6 cm,BD=12 cm,
∴ AO=3 cm,BO=6 cm.
在 Rt△ABO 中,由勾股定理得
∴ 菱形的周长为 4AB=4× = (cm).
例2 如图,在菱形 ABCD 中,CE⊥AB 于点 E,CF⊥AD 于点 F,求证:AE=AF.
证明:连接 AC.
∵ 四边形 ABCD 是菱形,
∴ AC 平分∠BAD,即∠BAC=∠DAC.
∵ CE⊥AB,CF⊥AD,
∴∠AEC=∠AFC=90°.
又∵ AC=AC,∴△ACE≌△ACF.
∴ AE=AF.
菱形是轴对称图形,它的两条对角线所在的直线都是它的对称轴,每条对角线平分一组对角.
归纳
知识点3 菱形的面积
问题1 菱形是特殊的平行四边形,那么能否利用平行四边形的面积公式计算菱形 ABCD 的面积呢
A
B
C
D
思考 前面我们已经学习了菱形的对角线互相垂直,那么能否利用对角线来计算菱形 ABCD 的面积呢
能. 过点 A 作 AE⊥BC 于点 E,
则 S菱形ABCD = 底×高 = BC·AE.
E
问题2 如图,四边形 ABCD 是菱形,对角线 AC,BD 交于点 O,试用对角线表示出菱形 ABCD 的面积.
A
B
C
D
O
解:∵ 四边形 ABCD 是菱形,
∴ AC⊥BD.
∴ S菱形ABCD = S△ABC + S△ADC
= AC·BO + AC·DO
= AC·(BO + DO)
= AC·BD.
你有什么发现?
菱形的面积 = 底×高 = 对角线乘积的一半
例3 如图,在菱形 ABCD 中,点 O 为对角线 AC 与 BD 的交点,且在△AOB 中,OA=5,OB=12. 求菱形 ABCD 两对边的距离 h.
解:在 Rt△AOB 中,OA=5,OB=12,
∴ S△AOB= OA·OB= ×5×12=30.
∴ S菱形ABCD=4S△AOB=4×30=120.
而菱形两组对边的距离相等,
∴ S菱形ABCD=AB·h=13h.
∴ 13h=120,解得 h= .
A
B
C
D
O
随堂演练
1. 菱形具有而一般平行四边形不具有的性质是( )
A. 对角相等 B. 对边相等
C. 对角线互相垂直 D. 对角线相等
C
2. 如图,在菱形 ABCD 中,AC = 8,BD = 6,则△ABD 的周长等于( )
A. 18 B. 16
C. 15 D. 14
B
3. 根据下图填一填:
(1)已知菱形 ABCD 的周长是 12 cm, 那么它的边长是 ______.
(2)在菱形 ABCD 中,∠ABC=120°,则∠BAC=_____°.
(3)菱形 ABCD 的两条对角线长分别为 6 cm 和 8 cm,
则菱形的边长是______.
3 cm
30
A
B
C
O
D
5 cm
(4) 菱形的一个内角为 120°,平分这个内角的对角
线长为 11 cm,菱形的周长为_______.
44 cm
(5) 菱形的面积为 64 cm2,两条对角线的比为 1∶2,
那么菱形最短的那条对角线长为_______.
8 cm
4. 如图,四边形 ABCD 是边长为 13 cm 的菱形,其中
对角线 BD 长 10 cm.
求:(1) 对角线 AC 的长度;
(2) 菱形 ABCD 的面积.
解:(1)
∵ 四边形 ABCD 是菱形,
∴∠AED = 90°,
(2) 菱形 ABCD 的面积为
∴ AC = 2AE = 2×12 = 24 (cm).
D
B
C
A
E
5. 如图,四边形 ABCD 是菱形,F 是 AB 上一点,DF 交 AC 于 E. 求证:∠AFD =∠CBE.
证明:∵ 四边形 ABCD 是菱形,
∴ CB = CD,CA 平分∠BCD.
∴∠BCE =∠DCE.
又 CE = CE,
∴△BCE≌△DCE (SAS).
∴∠CBE =∠CDE.
∵ 在菱形 ABCD 中,AB∥CD,
∴∠AFD =∠EDC.
∴∠AFD =∠CBE.
A
D
C
B
F
E
课堂小结
菱形的性质
菱形的性质
有关计算
边
1. 周长 = 边长的四倍
2. 面积 = 底×高 = 两条对角线乘积的一半
角
对角线
1. 两组对边平行且相等;
2. 四条边相等
两组对角分别相等,邻角互补
1. 两条对角线互相垂直平分;
2. 每一条对角线平分一组对角