(共22张PPT)
了解菱形的概念及其与平行四边形的关系.探索并证明菱形的性质定理.
应用菱形的性质定理解决相关计算或证明问题.
思考:如果从边的角度,将平行四边形特殊化,内角大小保持不变仅改变边的长度让它有一组邻边相等,这个特殊的平行四边形叫什么呢
平行四边形
定义:有一组邻边相等的平行四边形叫菱形.
菱形
邻边相等
菱形是特殊的平行四边形.
平行四边形不一定是菱形.
生活中的实例
画出菱形的两条对角线,并通过折叠(上下对折、左右对折)手中的图形,得到菱形有哪些平行四边形不具有的性质?从以下方面进行讨论:
1.对称性
2.是否有特殊的三角形
3.边
4.角
5.对角线
通过上面的折叠猜想菱形的四条边有什么关系?
猜想1:菱形的四条边都相等.
你能证明这些猜想的正确性吗?
猜想2:菱形的两条对角线互相垂直,并且每条对角线平分一组对角.
已知:如图,四边形ABCD是菱形.
证明:∵ 四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,四边形ABCD是平行四边形.
∴AB=CD,AD=BC.
求证:AB=BC=CD=DA.
∴ AB=BC=CD=AD.
C
B
D
A
菱形性质定理1:菱形的四条边都相等.
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD.
几何语言:
已知:如图,AC,BD是菱形ABCD的两条对角线,AC,BD相交于点O.
求证: (1)AC⊥BD;(2)AC平分∠BAD和∠BCD,BD平分∠ADC和∠ABC.
证明:(1)∵ 四边形ABCD是菱形,
∴AD=CD,AO=CO.
∵DO=DO,
∴△AOD≌△COD(SSS).
∴∠AOD=∠COD=900.
O
D
B
C
A
∴AC⊥BD.
(2)∵AD=AB,DA=DC,AC⊥BD;
∴AC平分∠BAD和∠BCD,BD平分∠ADC和∠ABC.
∵菱形ABCD,
∴ AC⊥BD,BD平分∠ADC和∠ABC,
菱形性质定理2:菱形的对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角.
BD平分∠ADC和∠ABC.
几何语言:
菱形是轴对称图形,对称轴有两条.
例1:在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,∠BAC=30°,BD=6.
求菱形的边长和对角线AC的长.
解:∵四边形ABCD是菱形, ∴AB=CD(菱形的定义)
AC平分∠BAD(菱形的每条对角线平分一组对角)
∵∠BAC=30° ∴∠BAD=60°
又∵OB=OD=3(平行四边形的对角线互相平分)
AC⊥BD(菱形的对角线互相垂直)
由勾股定理,得AO=
AC=2AO=
∴△ABD是等边三角形. ∴AB=BD=6,
如图,菱形ABCD中,点E、F分别是BC、CD边的中点.
求证:AE=AF.
证明:在菱形ABCD中,
AB=BC=CD=AD,
∠B=∠D,
∵点E、F分别是BC、CD边的中点,
∴BE= BC,DF= CD,
∴BE=DF,
∴△ABE≌△ADF,
∴AE=AF.
例2: 如图,E为菱形ABCD边BC上一点,且AB=AE,AE交BD于点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,∴∠BAE=∠ADB.
又∵AD=BA ,
∴△AOD≌△BEA ,
∴OA=BE .
1.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
2.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,连结OE,则线段OE的长为_______.
第1题图
第2题图
6cm
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面积公式计算菱形ABCD的面积吗
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.
∵
又∵菱形两组对边的距离相等,
∴S菱形ABCD=AB·h=13h,
∴13h=120,得h= .
【点睛】菱形的面积计算有如下方法:(1)一边长与两对边的距离(即菱形的高)的积;(2)四个小直角三角形的面积之和(或一个小直角三角形面积的4倍);(3)两条对角线长度乘积的一半.
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= .
1.菱形具有而一般平行四边形不具有的性质是( )
A.对边相等 B.对角相等
C.对角线互相平分 D.对角线互相垂直
D
2.菱形OACB在平面直角坐标系中的位置如图所示,点C的坐标是(6,0),点A的纵坐标是1,则点B的坐标是( )
A.(3,1) B.(3,﹣1)
C.(1,﹣3) D.(1,3)
B
3.如图,在菱形ABCD中,AB=5,对角线AC=6,若过点A作AE⊥BC,垂足为E,求AE的长.
解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD=5,
∴AC⊥BD,AO= AC,BD=2BO,
∴∠AOB=90°,
∵AC=6,∴AO=3,∴BO=4,∴DB=8,
∴菱形ABCD的面积是
×AC DB= ×6×8=24,
∴BC AE=24,
AE= .
4.已知:如图,菱形ABCD中,过AD的中点E作AC的垂线EF,交AB于点M,交CB的延长线于点F.如果FB的长是2,求菱形ABCD的周长.
解:连结BD.∵在菱形ABCD中,
∴AD∥BC,AC⊥BD.
又∵EF⊥AC,∴BD∥EF.
∴四边形EFBD为平行四边形.
∴FB=ED=2.
∵E是AD的中点.
∴AD=2ED=4.
∴菱形ABCD的周长为4×4=16.
1.菱形是特殊的平行四边形,具有一般平行四边形的所有性质.
2.特殊的性质:
(2) 性质定理2 菱形的对角线互相垂直, 并且每条对角线平分一组对角.
(3) 菱形是轴对称图形,它的对称轴是对角线所在的直线.
(1) 性质定理1 菱形的四条边都相等.