文档内容
人教版初中数学八年级下册
18.2.4 菱形的判定 教学设计
一、教学目标:
1.经历菱形判定定理的探究过程,掌握菱形的判定定理.
2.会用这些菱形的判定方法进行有关的证明和计算.
二、教学重、难点:
重点:菱形的判定定理的探究.
难点:菱形的性质与判定的综合应用.
三、教学过程:
复习回顾
忆一忆
1.菱形的定义:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.
2.菱形的性质:菱形的四条边都相等;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.
知识精讲
探究:用一长一短两根细木条,在它们的中点处固定一个小钉,做成一个可转动的十字架,
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呢?
猜想:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
求证:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
已知:如图,在□ABCD中,对角线AC、BD相交于O点,且BD⊥AC.
求证:□ABCD是菱形.证明:∵ 四边形ABCD是平行四边形
∴ AO=CO
∵ BD⊥AC
∴ AB=BC (线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等)
∴ □ABCD是菱形
思考:我们知道,菱形的四条边相等. 反过来,四条边相等的四边形是菱形吗?
求证:四条边相等四边形是菱形.
已知:如图,四边形ABCD,AB=BC=CD=AD.
求证:四边形ABCD是菱形.
证明:∵ AB=CD,BC=AD
∴ 四边形ABCD是平行四边形
又∵ AB=BC
∴ 四边形ABCD是菱形
【归纳】菱形的判定定理1:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
菱形的判定定理2:四条边相等四边形是菱形.
定理1几何符号语言:
∵ 四边形ABCD是平行四边形,且AC⊥BD
∴ 四边形ABCD是菱形
定理2几何符号语言:
∵ AB=BC=CD=AD
∴ 四边形ABCD是菱形典例解析
例1.如图,□ABCD的对角线AC、BD交于点O,且AB=5,AO=4,BO=3.求证:□ABCD是菱形.
证明:∵ AB=5,AO=4,BO=3
∴ AB2=AO2+BO2
∴ △OAB是直角三角形
∴ AC⊥BD
∴ □ABCD是菱形
6√5
【针对练习】一个平行四边形的一条边长是9,两条对角线的长分别是12和 ,这是一个
特殊的平行四边形吗?为什么?求出它的面积.
解:四边形ABCD是菱形.理由如下:
6√5
∵ 四边形ABCD是平形四边形,AB=9,AC=12,BD=
1 1
∴ AO=2AC=6,BO=2BD= 3√5
3√5
∵ 62+( )2=92即 AO2+BO2=AB2
∴ AC⊥BD∴ 四边形ABCD是菱形
1
∴ S =2×12× 6√5 = 36√5
菱形ABCD
例2.如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,重合的四边形ABCD是一个菱形吗?为什么?解:四边形ABCD是菱形.理由如下:
∵ AB∥CD,AD∥BC
∴ 四边形ABCD是平行四边形过点A分别作BC,CD边上
的高AE,AF,则AE=AF.
∵ S =BC×AE=CD×AF
□ABCD
∴ BC=CD
∴ 四边形ABCD是菱形
例3.如图,矩形ABCD的对角线AC的垂直平分线与边 AD、BC分别交于点E、F.求证:四边形
AFCE是菱形.
证明: ∵四边形ABCD是矩形,
∴AE∥FC,∴∠1=∠2.
∵EF垂直平分AC,∴AO = OC .
∵∠AOE =∠COF,
∴△AOE≌△COF,∴EO =FO.
∴四边形AFCE是平行四边形.∵EF⊥AC
∴ 四边形AFCE是菱形.
【针对练习】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.
证明:∵ AD是角平分线,
∴∠1= ∠2,
又∵AE=AC,AD=AD,
∴ △ACD≌ △AED (SAS).
同理△ACF≌△AEF(SAS) .
∴CD=ED, CF=EF.
又∵EF=ED,∴CD=ED=CF=EF,
∴四边形ABCD是菱形.
例4.如图,在▱ABCD中,AD>AB,∠ABC的平分线交AD于点F,EF∥AB交BC于点E.
(1)求证:四边形ABEF是菱形;
(2)若AB=5,AE=6,▱ABCD的面积为36,求BC的长.
(1)解:在▱ABCD中,AD∥BC,
∴∠AFB=∠CBF,
又∵EF∥AB,
∴四边形ABEF为平行四边形,
∵BF平分∠ABC,∴∠ABF=∠CBF,
∴∠AFB=∠ABF,
∴AB=AF,
∴▱ABEF为菱形;
(2)解:过点A作AH⊥BC,如下图:
1
在菱形ABEF中,AE⊥BF,AO= AE=3,
2
BE=AB=5,BF=2BO
∴∠AOB=90°,
∴ ,即
OB=❑√AB2-AO2=4 BF=8
1 1
∴S = AE×BF=BE×AH,即 ×6×8=5×AH
菱形ABEF 2 2
24
解得AH= ,
5
24
S =BC×AH=36,即BC× =36,
▱ABCD 5
15
解得BC= .
2
【针对练习】如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,过点O作EF⊥BD,交
AD于点E,交BC于点F,连接EB,DF.
(1)求证:四边形EBFD为菱形;
(2)若∠BAD=105°,∠DBF=2∠ABE,求∠ABE的度数.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,BO=DO,
∴∠OBF=∠ODE,
∵EF⊥BD,
∴∠BOF=∠DOE=90°,
∴△BOF≌△DOE(ASA),
∴BF=DE,
∵BF∥DE,∴四边形EBFD为平行四边形,
∵EF⊥BD,∴四边形EBFD为菱形;
(2)解:∵四边形EBFD为菱形,
∴∠DBF=∠DBE,
∵∠DBF=2∠ABE,
∴∠DBF=∠DBE=2∠ABE,
∴∠ABC=∠ABE+∠DBE+∠DBF=5∠ABE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠DAB+∠ABC=180°,
∴105°+5∠ABE=180°,∴∠ABE=15°.
课堂小结
1.本节课你有哪些收获?2.还有没解决的问题吗?
【设计意图】培养学生概括的能力。使知识形成体系,并渗透数学思想方法。
达标检测
1.平行四边形 ABCD 中,AC,BD 是两条对角线,如果添加一个条件,即可推出平行四边形
ABCD是菱形,以下哪个条件不符合要求( )
A. AC⊥BD B. AC=BD C. AB=BC D. BC=CD2.顺次连接四边形ABCD各边的中点所得的四边形是菱形,则四边形ABCD一定是( )
A.菱形 B.对角线互相垂直的四边形 C.矩形 D.对角线相等的四边形
3.如图,AD是△ABC的中线,四边形ADCE是平行四边形,增加下列条件,能判定□ ADCE是
菱形的是( )
A.∠BAC=90° B.∠DAE=90° C. AB=AC D. AB=AE
1
4.如图,已知线段AB,分别以A,B为圆心,大于 AB同样长为半径画弧,两弧交于点C,
2
D,连接AC, AD,BC,BD,CD,则下列说法错误的是( )
A.AB平分∠CAD B.CD平分∠ACB C.AB⊥CD D.AB=CD
5.如图,将等边三角形ABC沿射线BC向右平移到△DCE的位置,连接AD,BD,则下列结论:
①AD=BC;②BD,AC互相平分;③四边形ACED是菱形.其中正确的是___________.
6.一边长为 5 的平行四边形的两条对角线的长分别为 24 和 26,则平行四边形的面积是
_______.
7.过矩形ABCD的对角线 AC的中点O作EF⊥AC,交BC边于点E,交AD边于点F,分别连接
AE、CF.若AB=❑√3,∠DCF=30°,则EF的长为______.8.如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,DF//AB,DE//AC.求证:四边形AEDF是菱形.
9.如图,在矩形ABCD中,E,F,G,H分别是AB,BC,CD,AD的中点.求证:四边形EFGH是菱
形.
10.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E,连接
AE、CD.
(1)求证: AD=CE;
(2)填空:四边形ADCE的形状是_______,并说明理由.11.如图,四边形ABCD是菱形,∠BAD=60°, 点H为对角线AC的中点,点E在AB的延长线
上,CE⊥AB,点F在AD的延长线上,CF⊥AD.
(1)求证:四边形CEHF是菱形;
(2)若四边形CEHF的面积为18,求菱形ABCD的面积.
【参考答案】
1. B
2. D
3. A
4. D
5. ①②③
6. 312
7. 2
8.证明:∵DF//AB,DE//AC
∴四边形AEDF是平行四边形
∵AD平分∠BAC
∴∠1=∠2
∵DF//AB
∴∠1=∠3
∴∠2=∠3
∴AF=DF
∴四边形AEDF是菱形
9.证法一:∵四边形ABCD是矩形∴∠A=∠B=∠C=∠D=90°, AD=BC, AB=CD∵E、F、G、H分别是AB、BC、CD、AD的中点∴AH=DH=BF=CF,AE=BE=CG=DG
∴△AHE≌△BFE≌△CFG≌△DHG (SAS)
∴HE=EF=FG=GH
∴四边形EFGH是菱形
证法二:连接AC,BD.
∴H,G分别是AD,CD的中点
1
∴GH= AC
2
1 1 1
同理,HE= BD,EF= AC,FG= BD
2 2 2
∵四边形ABCD是矩形
∴AC=BD
∴HE=EF=FG=GH
∴四边形EFGH是菱形
10.(1)证明:∵CE//AB
∴∠DAO=∠ECO
∵MN是AC的垂直平分线∴∠AOD=∠COE=90° ,AO=CO
∴△AOD≌△COE (ASA)
∴AD=CE
(2)理由:由(1)得AD=CE且AD//CE
∴四边形ADCE是平行四边形
又∵AC⊥DE
∴四边形ADCE是菱形
11.(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,∠BAD=60°
∴∠EAC=∠FAC=30°
∵CE⊥AB,CF⊥AD1
∴CE=CF= AC
2
∵点H为对角线AC的中点
1
∴EH=FH= AC
2
∴CE=CF=EH=FH ∴四边形CEHF是菱形
1
(2)解:由题意得S =S = S =9
△AEH △CEH 菱形CEHF
2
∴S =18
△ACE
在Rt△CBE中,∠CBE=∠BAD=60°
∴∠ECB=30°
∴BC=AB=2BE
2
∴S = S =12
△ABC △ACE
3
∴S =2S =24
菱形ABCD △ABC
四、教学反思:
在运用判定时,要遵循先易后难的原则,让学生先会运用判定解决简单的证明题,再由浅入
深,学会灵活运用. 通过做不同形式的练习题,让学生能准确掌握菱形的判定并会灵活运用.