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18.2 特殊的平行四边形/
18.2 特殊的平行四边形
18.2.2菱形
第一课时
第二课时
人教版 数学 八年级 下册
18.2 特殊的平行四边形/
菱形的性质
第一课时
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18.2 特殊的平行四边形/
下面的图形中有你熟悉的吗?
导入新知
18.2 特殊的平行四边形/
越王勾践剑,一把在地下埋藏了2000多年的古剑,出土时依然寒气逼人,毫无锈蚀,锋利无比,稍一用力,便可将多层白纸划破,剑身上整齐排列的黑色菱形暗花纹.
导入新知
菱形有哪些性质呢?
18.2 特殊的平行四边形/
1. 理解菱形的概念,会用菱形的性质解决简单的问题.
2. 探索并证明菱形的性质定理.
素养目标
3. 经历类比矩形探究菱形性质的过程,通过观察、类比、猜想、证明等活动,体会几何图形研究的一般步骤和方法.
18.2 特殊的平行四边形/
两组对边
分别平行
平行
四边形
矩形
前面我们学行四边形和矩形,知道了如果平行四边形有一个角是直角时,成为什么图形
有一个角是直角
有一组邻边相等
(矩形,由角变化得到)
如果从边的角度,将平行四边形特殊化,让它有一组邻边相等,这个特殊的四边形叫什么呢
四边形
探究新知
知识点 1
菱形的定义
18.2 特殊的平行四边形/
在平行四边形中,如果内角大小保持不变仅改变边的长度,能否得到一个特殊的平行四边形?``x``xk
平行四边形
有一组邻边相等的平行四边形
菱形
邻边相等
探究新知
18.2 特殊的平行四边形/
有一组 的
邻边相等
平行四边形叫做
A
D
C
B
∵四边形ABCD是平行四边形,
AB=BC,
∴四边形ABCD是菱形.
菱形.
探究新知
菱形的定义:
几何语言:
18.2 特殊的平行四边形/
菱形就在我们身边!
探究新知
18.2 特殊的平行四边形/
三菱汽车标志欣赏
探究新知
18.2 特殊的平行四边形/
可以这样做:将一张长方形的纸对折、再对折,然后沿图中的虚线剪下,打开即可.你知道其中的道理吗?
如何利用折纸、剪切的方法,既快又准确地剪出一个菱形的纸片?
做一做:
探究新知
知识点 2
菱形边的性质
18.2 特殊的平行四边形/
画出菱形的两条折痕,并通过折叠手中的图形回答以下问题:
探究新知
问题:菱形的四条边在数量上有什么关系
猜想:菱形的四条边都相等.
18.2 特殊的平行四边形/
已知:如图,在平行四边形ABCD中,AB=AD,对角线AC与BD相交于点O.
求证:AB = BC = CD =AD;
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB = CD,AD = BC(平行四边形的对边相等).
又∵AB=AD,
∴AB = BC = CD =AD.
A
B
C
O
D
探究新知
18.2 特殊的平行四边形/
探究新知
菱形的性质:
菱形的四条边都相等.
B
D
A
C
符号语言:
∵四边形ABCD是菱形
∴AB=BC=CD=AD
18.2 特殊的平行四边形/
1.已知菱形的周长是36cm,那么它的边长是______.
巩固练习
9cm
2.已知一个正方形花坛的周长是48m,菱形花坛的边长是正方形花坛边长的2倍,则菱形花坛的周长是( )
A.24m B.12m C.96m D.48m
C
18.2 特殊的平行四边形/
观察:将一张长方形的纸对折、再对折,然后沿图中的虚线剪下,打开即得一个菱形.
探究新知
知识点 3
菱形对角线的性质
操作:在自己剪出的菱形上画出两条折痕,折叠手中的图形(如图),并回答以下问题:
18.2 特殊的平行四边形/
问题1 :菱形是轴对称图形吗 如果是,指出它的对称轴.
是,两条对角线所在直线都是它的对称轴.
问题2:根据上面折叠过程,菱形的两对角线有什么关系
猜想: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.
探究新知
18.2 特殊的平行四边形/
已知:如图,在平行四边形ABCD中,AB=AD,对角线AC与BD相交于点O.
求证:AC⊥BD;∠DAC=∠BAC,∠DCA=∠BCA,
∠ADB=∠CDB,∠ABD=∠CBD.
A
B
C
O
D
探究新知
证明:∵AB = AD, ∴△ABD是等腰三角形.
又∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OB = OD (平行四边形的对角线互相平分).
在等腰三角形ABD中, ∵OB = OD,
∴AO⊥BD,AO平分∠BAD, 即AC⊥BD,∠DAC=∠BAC.
同理可证∠DCA=∠BCA, ∠ADB=∠CDB,∠ABD=∠CBD.
18.2 特殊的平行四边形/
探究新知
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.
B
D
A
C
菱形的性质:
符号语言:
∵四边形ABCD是菱形
∴ AC⊥BD
AC平分∠BAD和∠BCD ;
BD平分∠ABC和∠ADC
18.2 特殊的平行四边形/
对边相等
四个角都是直角
对角线互相平分且相等
四边相等
对角相等
两条对角线互相垂直平分,并且每一条对角线平分一组对角
平行四边形的性质
矩形的性质
菱形的性质
对边相等
对角相等
对角线互相平分
比一比,猜一猜,填写下表:
探究新知
18.2 特殊的平行四边形/
例1 如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,BD=12cm,AC=6cm,求菱形的周长.
解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AO= AC,BO= BD.
∵AC=6cm,BD=12cm,
∴AO=3cm,BO=6cm.
在Rt△ABO中,由勾股定理得
∴菱形的周长=4AB=4× = (cm).
探究新知
素养考点 1
利用菱形的性质求线段的长
18.2 特殊的平行四边形/
3.菱形ABCD中,O是两条对角线的交点,已知AB=5cm,
AO=4cm,求两对角线AC、BD的长.
O
C
B
D
A
解:∵四边形ABCD是菱形
∴OA=OC,OB=OD
AC⊥BD
∵Rt△AOB中,OB2+OA2=AB2
AB= 5,AO= 4
∴OB= 3
∴BD= 2OB = 6 cm, AC= 2OA = 8 cm.
5
4
3
巩固练习
18.2 特殊的平行四边形/
例2 如图,E为菱形ABCD边BC上一点,且AB=AE,AE交BD于O,且∠DAE=2∠BAE,求证:OA=EB.
A
B
C
D
O
E
证明:∵四边形ABCD为菱形,
∴AD∥BC,AD=BA,∠ABC=∠ADC=2∠ADB ,
∴∠DAE=∠AEB,
∵AB=AE,∴∠ABC=∠AEB,
∴∠ABC=∠DAE,
∵∠DAE=2∠BAE,
又∵AD=BA ,
∴△AOD≌△BEA ,
素养考点 2
利用菱形的性质求证线段相等
探究新知
∴AO=BE .
∴∠BAE=∠ADB.
18.2 特殊的平行四边形/
4. 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.
巩固练习
18.2 特殊的平行四边形/
菱形是特殊的平行四边形,
那么能否利用平行四边形
面积公式计算菱形的面积呢
菱形
A
B
C
D
O
E
【思考】计算菱形的面积除了上式方法外,利用对角线能计算菱形的面积吗
探究新知
知识点 4
菱形的面积
S菱形=BC× AE
18.2 特殊的平行四边形/
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.
菱形的面积 = 底×高 = 对角线乘积的一半
探究新知
18.2 特殊的平行四边形/
例3 如图,菱形花坛ABCD的边长为20m,∠ABC=60°,沿着菱形的对角线修建了两条小路AC和BD,求两条小路的长和花坛的面积(结果分别精确到0.01m和0.1m2).
A
B
C
D
O
解:∵花坛ABCD是菱形,
探究新知
素养考点 1
利用菱形的面积公式解答问题
在Rt△OAB中,
18.2 特殊的平行四边形/
5.菱形ABCD的两条对角线BD、AC长分别是6cm和8cm,求菱形面积.
C
B
D
A
O
解:
巩固练习
O
(cm2)
18.2 特殊的平行四边形/
1.(2018 淮安)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD的长分别为6和8,则这个菱形的周长是( )
A.20 B.24
C.40 D.48
巩固练习
连接中考
A
O
D
C
A
B
18.2 特殊的平行四边形/
巩固练习
连接中考
证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=CD,
在△ADF和△CDE中,
∴△ADF≌△CDE(SAS),
∴∠1=∠2.
2.(2019 岳阳)如图,在菱形ABCD中,点E、F分别为AD、CD边上的点,DE=DF,求证:∠1=∠2.
AD=CD,
∠D=∠D,
DF=DE,
18.2 特殊的平行四边形/
1.如图,已知菱形的两条对角线分别为6cm和8cm,则这个菱形的高DE为( )
A.2.4cm B.4.8cm C.5cm D.9.6cm
B
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
课堂检测
基础巩固题
18.2 特殊的平行四边形/
3.如图,在菱形ABCD中,已知∠A=60°,AB=5,则△ABD的周长是 ( )
A.10 B.12 C.15 D.20
C
4.如图,菱形ABCD的周长为48cm,对角线AC、BD相交于O点,E是AD的中点,连接OE,则线段OE的长为_______.
第3题图
第4题图
6cm
课堂检测
基础巩固题
A
B
C
D
O
A
B
C
D
E
18.2 特殊的平行四边形/
5.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.
∵
又∵菱形两组对边的距离相等,
∴S菱形ABCD=AB·h=13h,∴13h=120,得h= .
课堂检测
基础巩固题
A
B
C
D
O
18.2 特殊的平行四边形/
如图,在菱形ABCD中,∠ABC与∠BAD的度数比为1:2,周长是8cm.求:
(1)两条对角线的长度;
(2)菱形的面积.
解:(1)∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,AC⊥BD,AD∥BC,
∴∠ABC+∠BAD=180°.
∵∠ABC与∠BAD的度数比为1:2,
∴∠ABC= ×180°=60°,∴∠ABO= ×∠ABC=30°,△ABC是等边三角形.
课堂检测
能力提升题
O
A
B
C
D
18.2 特殊的平行四边形/
∴OA= AB=1cm,AC=AB=2cm,
∴BD=2OB= cm;
(2)S菱形ABCD= AC BD
= ×2×
= (cm2).
课堂检测
能力提升题
∵菱形ABCD的周长是8cm.
∴AB=2cm,
O
A
B
C
D
18.2 特殊的平行四边形/
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
课堂检测
拓广探索题
18.2 特殊的平行四边形/
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
课堂小结
18.2 特殊的平行四边形/
菱形的判定
第二课时
返回
18.2 特殊的平行四边形/
菱形的两条对角线互相平分
菱形的两组对边平行且相等
边
对角线
角
菱形的四条边相等
菱形的两组对角分别相等
菱形的邻角互补
菱形的两条对角线互相垂直平分,
并且每一条对角线平分一组对角。
A
D
C
B
O
导入新知
菱
形
的
性
质
怎样判断一个四边形是菱形?
18.2 特殊的平行四边形/
2. 经历菱形判定定理的探究过程,渗透类比思想,体会研究图形判定的一般思路.
1. 掌握菱形的三种判定方法,能根据不同的已知条件,选择适当的判定定理进行推理和计算 .
素养目标
18.2 特殊的平行四边形/
根据菱形的定义,可得菱形的第一个判定方法:
∵四边形ABCD是平行四边形
且AB=AD
∴四边形ABCD是菱形
数学语言:
有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.
还有其他的方法吗
探究新知
知识点 1
菱形的判定定理1
O
A
B
C
D
18.2 特殊的平行四边形/
用一长一短两根细木条,在它们的中点处固定一个小钉,做成一个可以转动的十字,四周围上一根橡皮筋,做成一个四边形.转动木条,这个四边形什么时候变成菱形
猜想:
对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
探究新知
18.2 特殊的平行四边形/
求证:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
已知:在 中,AC ⊥ BD
ABCD
求证: ABCD是菱形
A
B
C
D
O
∟
证明:
∵四边形ABCD是平行四边形
∴OA=OC
又∵AC⊥BD;
∴BA=BC
探究新知
∴ ABCD是菱形
18.2 特殊的平行四边形/
对角线互相垂直的平行四边形是菱形
AC⊥BD
几何语言:
∵在□ABCD中,AC⊥BD,
∴ □ABCD是菱形.
A
B
C
D
菱形ABCD
A
B
C
D
□ABCD
菱形的判定定理1:
探究新知
18.2 特殊的平行四边形/
A
B
C
D
O
又∵四边形ABCD是平行四边形,
∵ OA=4,OB=3,AB=5,
即AC⊥BD,
∴ AB2=OA2+OB2,
∴△AOB是直角三角形,
∴四边形ABCD是菱形.
探究新知
素养考点 1
利用对角线判定菱形
例1 如图, ABCD的两条对角线AC、BD相交于点O,AB=5,AO=4,BO=3.
求证:四边形ABCD是菱形.
证明:
18.2 特殊的平行四边形/
1.在四边形ABCD中,对角线AC,BD互相平分,若添加一个条件使得四边形ABCD是菱形,则这个条件可以是 ( )
A.∠ABC=90° B.AC⊥BD
C.AB=CD D.AB∥CD
B
巩固练习
18.2 特殊的平行四边形/
猜想:四条边都相等的四边形是菱形 .
A
B
C
D
李芳同学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,就得到了一个四边形,猜一猜,这是什么四边形?
探究新知
知识点 2
菱形的判定定理2
18.2 特殊的平行四边形/
证明:∵AB=BC=CD=AD;
∴AB=CD , BC=AD.
∴四边形ABCD是平行四边形.
又∵AB=BC,
∴四边形ABCD是菱形.
A
B
C
D
已知:如图,四边形ABCD中,AB=BC=CD=AD.
求证:四边形ABCD是菱形.
探究新知
18.2 特殊的平行四边形/
四条边都相等的四边形是菱形.
AB=BC=CD=AD
A
B
C
D
菱形ABCD
四边形ABCD
A
B
C
D
菱形的判定定理2:
探究新知
几何语言:
∵在四边形ABCD中,AB=BC=CD=AD,
∴四边形 ABCD是菱形.
18.2 特殊的平行四边形/
菱形的判定:
A
B
C
D
∵AB=BC=CD=DA
∴四边形ABCD是菱形
∵在□ABCD中
AC⊥BD
∴四边形ABCD是菱形
∵在□ABCD中
AB=AD
∴四边形ABCD是菱形
A
B
C
D
O
A
B
C
D
一组邻边相等的平行四边形是菱形
探究新知
对角线互相垂直的平行四边形是菱形
四边相等的四边形是菱形
18.2 特殊的平行四边形/
H
G
F
E
D
C
B
A
证明:连接AC、BD.
∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD.
∵点E、F、G、H为各边中点,
∴EF=FG=GH=HE,
∴四边形EFGH是菱形.
例2 如图,顺次连接矩形ABCD各边中点,得到四边形EFGH,求证:四边形EFGH是菱形.
素养考点 1
探究新知
利用边相等判断四边形是菱形
18.2 特殊的平行四边形/
2.如图,△ABC中,AC的垂直平分线MN交AB于点D,交AC于点O,CE∥AB交MN于点E,连接AE、CD.
求证:四边形ADCE是菱形.
C
A
D
O
E
M
N
∵ MN是AC的垂直平分线
∴AD=CD,OA=OC,AE=CE
∵ CE∥AB,∠DAO=∠ECO
∴ △ADO ≌ △CEO
∴ AD=CE
∴AD=CD=CE=AE
∴四边形ADCE是菱形
巩固练习
证明:
B
18.2 特殊的平行四边形/
如图,在△ABC中,D、E分别是AB、AC的中点,BE=2DE,延长DE到点F,使得EF=BE,连接CF.
(1)求证:四边形BCFE是菱形;
(1)证明:∵D、E分别是AB、AC的中点,
∴DE∥BC且2DE=BC.
又∵BE=2DE,EF=BE,
∴EF=BC,EF∥BC,
∴四边形BCFE是平行四边形.
又∵EF=BE,∴四边形BCFE是菱形;
探究新知
知识点 3
菱形性质和判定的综合应用
18.2 特殊的平行四边形/
(2)解:∵∠BCF=120°,∴∠EBC=60°,
∴△EBC是等边三角形,
过点E作EH⊥BC, 则HE=
∴菱形的边长为4,高为 ,
∴菱形的面积为 .
(2)若CE=4,∠BCF=120°,求菱形BCFE的面积.
探究新知
H
18.2 特殊的平行四边形/
探究新知
方法点拨
判定一个四边形是菱形时,要结合条件灵活选择方法.如果可以证明四条边相等,可直接证出菱形;如果只能证出一组邻边相等或对角线互相垂直,可以先尝试证出这个四边形是平行四边形.
18.2 特殊的平行四边形/
3.如图,在平行四边形ABCD中,AC平分∠DAB,AB=2,求平行四边形ABCD的周长.
解:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠BAC=∠ACD,
∵AC平分∠DAB,
∴∠DAC=∠BAC,
∴∠DAC=∠ACD,
∴AD=DC,∴四边形ABCD为菱形,
∴四边形ABCD的周长=4×2=8.
巩固练习
A
B
C
D
18.2 特殊的平行四边形/
(2019 兰州)如图,AC=8,分别以A、C为圆心,以长度5为半径作弧,两条弧分别相交于点B和D.依次连接A、B、C、D,连接BD交AC于点O.
(1)判断四边形ABCD的形状并说明理由;
(2)求BD的长.
巩固练习
连接中考
解:(1)四边形ABCD为菱形;
由作法得AB=AD=CB=CD=5,所以四边形ABCD为菱形;
(2)∵四边形ABCD为菱形,
在Rt△AOB中,OB= ,
∴OA=OC=4,OB=OD,AC⊥BD,
∴BD=2OB=6.
18.2 特殊的平行四边形/
1.下列命题中正确的是( )
A.一组邻边相等的四边形是菱形 B.三条边相等的四边形是菱形
C.四条边相等的四边形是菱形 D.四个角相等的四边形是菱形
C
2.下列条件中,不能判定四边形ABCD为菱形的是( )
A.AC⊥BD,AC与BD互相平分 B.AB=BC=CD=DA
C.AB=BC,AD=CD,且AC⊥BD D.AB=CD,AD=BC,AC⊥BD
C
课堂检测
基础巩固题
18.2 特殊的平行四边形/
24cm
菱形
3.一边长为5cm平行四边形的两条对角线的长分别为6cm和8cm,则这个平行四边形为 ,其面积为 .
A
B
C
D
E
F
4.如图,在菱形ABCD中,CE⊥AB,CF⊥AD.
则CE CF,BE DF.
课堂检测
=
=
基础巩固题
18.2 特殊的平行四边形/
证明:∵ ∠1= ∠2, 又∵AE=AC,AD=AD,
∴ △ACD≌ △AED (SAS).
同理△ACF≌△AEF(SAS) .
∴CD=ED, CF=EF.
又∵EF=ED,
∴四边形ABCD是菱形.
2
5.如图,在△ABC中, AD是角平分线,点E、F分别在AB、 AD上,且AE=AC,EF = ED.
求证:四边形CDEF是菱形.
A
C
B
E
D
F
1
课堂检测
基础巩固题
∴CD=ED=CF=EF,
18.2 特殊的平行四边形/
如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=6cm,BC=8cm.将△ABC沿射线BC方向平移10cm,得到△DEF,A,B,C的对应点分别是D,E,F,连接AD.求证:四边形ACFD是菱形.
由平移变换的性质得CF=AD=10cm,DF=AC.
∵∠B=90°,AB=6cm,BC=8cm,
∴AC=DF=AD=CF=10cm,
∴四边形ACFD是菱形.
课堂检测
能力提升题
证明:
18.2 特殊的平行四边形/
已知:如图,□ 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.
A
B
F
C
D
E
O
∟
∵EF垂直平分AC
∴AO=CO, ∠AOE=90°
∴∠FOC=∠AOE=90°
∵四边形ABCD是平行四边形
∴ AD∥BC ∴AE∥FC
∴∠AEO=∠CFO
∴△AEO≌△CFO
∴OE=OF
又∵AO=CO
∴四边形AFCE是平行四边形
又∵EF⊥AC
∴四边形AFCE是菱形
课堂检测
证明:
18.2 特殊的平行四边形/
有一组邻边相等的平行四边形是菱形.
对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
四边相等的四边形是菱形.
运用定理进行计算和证明
菱形的判定
定义法
判定定理
课堂小结
18.2 特殊的平行四边形/
课后作业
作业
内容
教材作业
从课后习题中选取
自主安排
配套练习册练习