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第十八章 平行四边形
第1课时18.2.2 菱形的性质
一、温故知新(导)
我们知道,当平行四边形的一个角为直角时,这个平行四边形就是一个特殊的平行四边形----
矩形 .如图18.2-6,当平行四边形的一组邻边相等时,这时的平行四边形也是一个特殊的平行
四边形,那么我们把这个特殊的平行四边形叫什么呢?它又有哪些性质呢?这是今天我们要学的内
容,下面我们来看看今天的学习目标和重难点。
学习目标
1、掌握菱形的性质定理,能运用它进行有关的证明和计算.
2、理解菱形的面积公式,会选择适当的方法计算菱形的面积.
学习重难点
重点:掌握菱形的定义和性质及菱形面积的求法;
难点:菱形性质的证明及灵活运用.
二、自我挑战(思)
1、菱形的定义: 有一组邻边 相等 的平行四边形叫做菱形.
2、因为菱形是 特殊 的平行四边形,所以它具有 平行四边形 的所有性质.
3、由于菱形的一组 邻边 相等,它是否具有一般平行四边形不具有的一些特殊性质呢?
猜想:
(1)边: 菱形的四条边相等 .
(2)对角线: 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.
(3)求证: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.
已知:如图,菱形ABCD的对角线相交于O点.
求证:AC⊥BD,AC平分∠BAD和∠BCD,BD平分∠ABC和∠ADC .
证明:∵ 四边形ABCD是菱形∴ AB=AD,OB=OD
∴ AC⊥BD,AC平分∠BAD (等腰三角形的三线合一)
同理,AC平分∠BCD,BD平分∠ABC和∠ADC.
(4)结论
菱形的性质:菱形的四条边 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.
三、互动质疑(议、展)
1、菱形是轴对称图形吗?有几条对称轴?它的对称轴是什么?
菱形是轴对称图形,有两条对称轴,它的对角线所在的直线就是它的对称轴.
2、如图18.2-8,一般平行四边形被它的两条对角线分成 四 个面积相等的三角形,菱形被它的
两条对角线分成 四 个全等的直角三角形,菱形的面积等于对角线乘积的 一半 .
3、实例:
例 3 如图 18.2-9,菱形花坛 ABCD 的边长为 20m,
∠ABC=60°,沿着菱形的对角线修了两条小路AC和BD,
求两条小路的长(结果保留小数点后两位)和花坛的面积
(结果保留小数点后一位).
解:∵花坛ABCD 是菱形,
1 1
∴AC⊥BD,∠ABO= ∠ABC= ×60°=30°,
2 2
∴在RT△OAB中,
1 1
AO= AB= ×20=10,
2 2
= = .
BO=√AB2−AO2 √202−102 10√3
∴花坛的两条小路长
AC=2OA=20(m),
BD=2BO=20√3≈34.64(m).
∴△ABC是等边三角形,
∴AC=AB=BC=20m,
花坛的面积
1
S
菱形ABCD
=4×S
△OAB
= AC•BD==200√3≈346.4(m2).
2
四、清点战果(评)
今天你是否完成了学习目标?你的困惑解决了没?
五、一战成名(检)1、关于菱形,下列说法错误的是( )
A.对角线相等 B.对角线互相垂直
C.四条边相等 D.对角线互相平分
1、解:菱形的性质有:对角线互相垂直平分,四边相等,
故选:A.
2、如图,已知菱形ABCD的周长为8,∠A=60°,则对角线BD的长是( )
A.1 B.√3 C.2 D.2√3
2、解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,
又∵∠A=60°,
∴△ABD是等边三角形,
8
∴BD=AB= =2,
4
故选:C.
3、如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,已知AC=8,BD=12,则菱形
ABCD的面积为( )
A.96 B.48 C.36 D.38
3、解:在菱形ABCD中,AC=8,BD=12,
∵AC⊥BD,
1 1
∴菱形ABCD的面积= AC⋅BD= ×8×12=48,
2 2
故选:B.
4、如图,菱形ABCD对角线AC、BD相交于点O,AC=8,BD=6,则菱形的边长为 .
4、解:∵四边形ABCD是菱形,且AC=8,BD=6,
1 1
∴OA= AB=4,OB= BD=3,AC⊥BD,
2 2
∴AB= =5.
√OA2+OB2
故答案为:5.5、如图,菱形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,点E为AD的中点,连接OE,
∠ABC=60°,BD=4√3,则OE= .
5、解:∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴BO=DO,∠ABO=30°,AC⊥BD,AB=AD,
∴BO=2√3,
√3
∴AO= BO=2,
3
∴AB=2AO=4,
∵E为AD的中点,∠AOD=90°,
1
∴OE= AD=2,
2
故答案为:2.
6、如图,在菱形ABCD中,E,F分别是AD,CD边上的点,连接BE,BF,EF,且
∠ABE=∠CBF.求证:∠BEF=∠BFE.
6、证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,∠A=∠C,
{ ∠A=∠C
在△ABE与△CBF中, AB=BC ,
∠ABE=∠CBF
∴△ABE≌△CBF(ASA),
∴BE=BF,
∴∠BEF=∠BFE.
六、用
(一)必做题
1、如图,在菱形ABCD中,∠ABC=80°,则∠BDA的度数为( )
A.40° B.50° C.80° D.100°1、解:∵四边形ABCD是菱形,
∴∠ADC=∠ABC=80°,DB平分∠ADC和∠ABC,
∴∠BDA=∠BDC=40°,
故选:A.
2、已知菱形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,∠BAD=120°,AC=4,则该菱形的周长
是( )
A.16√3 B.16 C.8√3 D.8
2、解:如图,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,AD∥BC,
∴∠ABC+∠BAD=180°,
∵∠BAD=120°,
∴∠ABC=60°,
∴△ABC为等边三角形,
∵AC=4,
∴AB=AC=BC=CD=AD=4,
∴菱形的周长为:AB+BC+CD+AD=16,
故选B.
3、如果菱形的边长为a,一个内角为60°,那么菱形较长的对角线长等于( )
1 √3
A. a B.A C. a D.√3a
2 2
3、解:如图,在菱形ABCD中,AC⊥BD,BD=2OB,
∵∠ABC=60°,
1
∴∠ABO= ∠ABC=30°,
2
1 1
∴AO= AB= a,
2 2
∴AC=2AO=a,
√ 1 2 √3
由勾股定理得OB=√AB2−OB2= a2−( a)= a,
2 2
√3
∴BD=2OB=2× a=√3a,
2
∵√3a>a,∴菱形较长的对角线长等于√3a,
故选:D.
4、如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD分别为16和12,DE⊥AB于点E,则DE=
.
4、解:如图,设AC与BD的交点为O,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AO=CO=8,DO=BO=6,AC⊥BD,
∴AB= = =10,
√AO2+BO2 √82+62
1
∵S = AC•BD=AB•DE,
菱形ABCD
2
1
∴ ×16×12=10×DE,
2
48
∴DE= ,
5
48
故答案为: .
5
5、如图,在菱形ABCD中,BE⊥AD于点E,BF⊥CD于点F.
(1)求证:BE=BF.
(2)当DE=4,CF=2时,求菱形ABCD的面积.
5、(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=CB,∠A=∠C,
∵BE⊥AD,BF⊥CD,
∴∠BEA=∠BFC=90°,{∠BEA=∠BFC
在△ABE和△CBF中, ∠A=∠C ,
AB=CB
∴△ABE≅△CBF(AAS),
∴BE=BF;
(2)解:∵DE=4,CF=2,
∴CD=DF+CF=6,
∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=CD=6,
∵BF⊥CD,
∴∠BFC=90°,
∴BF= = =4 ,
√BC2−CF2 √62−22 √2
∴菱形ABCD的面积为CD⋅BF=6×4√2=24√2.
(二)选做题
6、如图,已知菱形 ABCD,∠ADC=120°,点F在DB的延长线上,点 E在DA的延长线上,
且满足DE=BF.求证:△EFC是等边三角形.
6、证明:∵四边形ABCD是菱形,∠ADC=120°,
∴AD∥BC,CD=CB,
∴∠BCD=180°-∠ADC=60°,
∴△BCD是等边三角形,
∴∠BDC=60°,
∴∠FBC=∠BCD+∠BDC=120°,
∴∠EDC=∠FBC,
{ CD=CB
在△EDC和△FBC中, ∠EDC=∠FBC,
DE=BF
∴△EDC≌△FBC(SAS),
∴CE=CF,∠DCE=∠BCF,
∵∠ECF=∠BCE+∠BCF=∠BCE+∠DCE=∠BCD=60°,
∴△EFC是等边三角形.
7、如图,菱形ABCD,BE⊥AD于点E,BF⊥CD于点F,
(1)如图1,求证:DE=DF;
(2)如图2,若∠BAD=60°,连接AC分别交BE、BF于点G、H,在不添加辅助线的情况下,
请你直接写出所有的钝角等腰三角形.7、(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=CD.
∵BE⊥AD于点E,BF⊥CD于点F,
∴AD⋅BE=CD•BF,
∴DE=DF;
(2)解:∵四边形ABCD是菱形,∠BAD=60°,
∴AD=CD,AB=BC,∠ABC=∠ADC=120°,∠BAC=30°,
∴△ABC,△ADC是钝角等腰三角形.
∵BE⊥AD于点E,
∴∠ABG=30°,
∴∠BAC=∠ABG=30°,
∴∠AGB=120°,
∴△ABG是钝角等腰三角形,
同理可证△BCH是钝角等腰三角形.
综上可知,钝角等腰三角形有:△ABC,△ADC,△ABG,△BCH.