文档内容
第 21 章 四边形
21.3.2 菱形
第2课时 菱形的判定
【素养目标】
1.理解并掌握菱形的判定方法,体会类比数学思想方法的作用.
2.引导学生从边和对角线探究菱形的判定定理,养成主动探索的学习习惯.
3.运用菱形的判定方法进行证明或计算,发展学生的推理能力.
重点:菱形的判定方法的理解与应用.
难点:菱形的判定定理与性质定理的区别和联系.
【复习导入】
问题 上节课我们已经知道“菱形的对角线相互垂直”,反过来,小明猜想对角线垂直
的四边形是矩形,你觉得对吗?
【合作探究】
思考:我们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,可得到一个平行四边形. 那么转动木条,这个平行四
边形什么时候变成菱形? 对此你有什么猜想?
猜想:
证一证:
已知:如图,四边形 ABCD 是平行四边形,对角线 AC 与 BD 相交于点 O ,
AC⊥BD.
求证:▱ABCD 是菱形.
知识要点:
菱形的判定定理
几何语言描述:
典例精析
第 1 页例1 如图,▱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.
A E D
1
O
2
B F C
探究点2: 四条边相等的四边形是菱形
思考:已知线段 AC,你能用尺规作图的方法作一个菱形 ABCD,并使 AC 为该菱形
的一条对角线吗?
小刚:分别以 A、C 为圆心,以大于 AC 的长为半径作弧,两条弧分别相交于点
B,D,依次连接 A、B、C、D 四点.
想一想:根据小刚的作法你有什么猜想?
你能验证小刚的作法对吗?
猜想:
证一证:
已知:如图,四边形 ABCD 中,AB = BC = CD = AD.
求证:四边形 ABCD 是菱形.
知识要点:
菱形的判定定理
几何语言描述:
例1 如图,▱ABCD 的对角线 AC 的垂直平分线与边AD,BC 分别交于点E、F,
A E D
1
第 2 页
O
2
B F C求证:四边形 AFCE 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.
变式题:如图,顺次连接对角线相等的四边形 ABCD 各边的中点,得到的四边形
EFGH 是什么四边形?
归纳总结:顺次连接对角线相等的四边形的各边中点,得到的四边形是菱形.
拓展1:如图,顺次连接平行四边形 ABCD 各边中点,得到四边形 EFGH 是什么四
边形?
拓展2:如图,若四边形 ABCD 是菱形,顺次连接菱形ABCD 各边中点,得到四边
形 EFGH 是什么四边形?
练一练
第 3 页1. 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.
2. 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; A
(2) 若 CE=4,∠BCF=120°,求菱形 BCFE 的面积.
E F
D
B C
总结: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.
当堂反馈
1.下列四边形中不一定为菱形的是( )
A.对角线相等的平行四边形
B.每条对角线平分一组对角的四边形
C.对角线互相垂直的平行四边形
D.用两个全等的等边三角形拼成的四边形
2.如图,在△ABC中,点D,E,F分别是边BC,CA,AB的中点,要使四边形AFDE
为菱形,应添加的条件是 (添加一个条件即可).
第2题图
3.如图,在 ▱ABCD中,AB=4,BC=6,将线段AB水平向右平移a个单位长度得到线
段EF,若四边形ECDF为菱形时,则a的值为 .
第 4 页第3题图
4.在 ▱ABCD中,AB=5,AC=6,当BD的长度为 时,四边形ABCD是菱形.
5.如图,AE∥BF,BD平分∠ABF,且交AE于点D,过点D作DC∥AB交BF于点C.求
证:四边形ABCD是菱形.
书写通关
证明:∵AE∥BF,DC∥AB,
∴四边形ABCD是 .
∴∠ADB= .
∵BD平分∠ABF,
∴ =∠CBD.
∴∠ABD=∠ADB.
∴ .
∴四边形ABCD是菱形.
6.如图,在菱形ABCD中,E,F是对角线AC上的两点,且AE=CF.
(1)求证:△ABE≌△CDF;
(2)求证:四边形BEDF是菱形.
参考答案
【合作探究】
证一证:
证明: ∵ 四边形 ABCD 是平行四边形,∴ OA = OC.
第 5 页又∵ AC⊥BD,∴ BD 是线段 AC 的垂直平分线.
∴ BA = BC.∴ ▱ABCD 是菱形(菱形的定义).
典例精析
例1 证明:∵ 四边形 ABCD 是平行四边形,
∴ AE∥CF. ∴∠1=∠2.
又 ∠AOE =∠COF,AO = OC,
∴ △AOE≌△COF,
∴EO = FO.
∴ 四边形 AFCE 是平行四边形.
又 AC⊥EF,
∴ 四边形 AFCE 是菱形.
还有其他的证明方法吗?
探究点2: 四条边相等的四边形是菱形
证一证:
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.
例1 方法二:∵ 四边形 ABCD 是平行四边形,
∴ AE∥CF. ∴∠1=∠2.
又 ∠AOE =∠COF,AO = OC,
∴ △AOE≌△COF,
∴AE = CF.
又∵EF 垂直平分AC,∴AE = EC,AF = FC.
∴AE = EC = AF = FC.
∴ 四边形 AFCE 是菱形.
例2 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 = EH,∴ 四边形 EFGH 是菱形.
变式题:
解:四边形 EFGH 是菱形.
理由如下:连接 AC、BD.
∵点 E、F、G、H 为各边中点,
又∵AC = BD,∴EF=FG=GH=HE.∴ 四边形 EFGH 是菱形.
拓展1:
解:连接 AC、BD.
∵ 点 E、F、G、H 为各边中点,
第 6 页∴ 四边形 EFGH 是平行四边形.
拓展2:
四边形 EFGH 是矩形.
练一练1.
证明: ∵∠1 = ∠2,AE = AC,AD = AD,
∴ △ACD≌△AED (SAS). 同理,△ACF≌△AEF.
∴ CD = ED,CF = EF.又∵ EF = ED,
∴ CD = ED = CF = EF.∴ 四边形 CDEF 是菱形.
2. 解:(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.
(2) 解:∵∠BCF=120°,
∴∠EBC=60°,
∴ △EBC 是等边三角形,
∴ 菱形的边长为 4,高为 2√3 ,
∴ 菱形的面积为 4×2√3=8√3 .
当堂反馈
1. A 2.AB=AC(答案不唯一)
3. 2
4. 8
5. 平行四边形 ∠DBC ∠ABD AB=AD
6.证明:(1)∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=CD,AB∥CD.
∴∠BAE=∠DCF.
又∵AE=CF,
∴△ABE≌△CDF(SAS).
(2)如图,连接BD,交AC于点O.
∵四边形ABCD是菱形,
∴BD⊥AC,AO=CO,BO=DO.
∵AE=CF,∴EO=FO.
∴四边形BEDF是平行四边形.
又∵BD⊥EF,
∴四边形BEDF是菱形.
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