文档内容
21.3.2 菱形(第 1 课时)教学设计
一、内容和内容解析
1. 内容
本节课通过类比矩形,把平行四边形的边特殊化,引入菱形的概念,研究菱形的性质。
2. 内容分析
菱形是平行四边形边特殊化得到的特殊平行四边形,与角特殊化得到的矩形形成互补的特殊平行四边
形研究体系,是八年级下册四边形知识体系的重要组成部分,承接平行四边形、矩形的探究方法与性质,
又为后续菱形判定、正方形的学习奠定基础。本节课以类比矩形的探究思路为核心,从边、角、对角线三
个维度展开菱形性质的探索与证明,同时推导菱形独有的面积公式,整个过程贯穿“观察—猜想—证明—
应用”的几何图形研究一般方法,能让学生在探究中体会类比、转化的数学思想,提升逻辑推理与几何直
观能力。
基于以上分析,确定本节课的教学重点为:探索并证明菱形的性质。
二、目标和目标解析
1. 目标
(1)理解菱形的概念,会用菱形的性质解决简单的问题,发展抽象能力和应用意识。
(2)经历类比矩形探究菱形性质的过程,通过观察、猜想、证明等活动,体会几何图形研究的一般
步骤和方法,发展推理能力。
2. 目标解析
(1)学生能准确表述菱形的定义,明晰菱形与平行四边形的从属关系,熟练掌握菱形的边、对角线
的特殊性质及轴对称性,能规范书写性质的符号语言,会运用性质解决菱形边长、对角线长、面积的简单
计算问题,初步形成几何知识的应用意识。
(2)学生能主动类比矩形的探究路径,自主从边、角、对角线维度提出菱形性质的猜想,通过动手
分析、逻辑推理完成证明,掌握几何图形研究的一般步骤,在探究过程中发展合情推理与演绎推理能力。
三、教学问题诊断分析
学生可能出现的问题:
1.易混淆菱形与平行四边形、矩形的性质,尤其在对角线特征上,无法准确区分菱形“对角线互相垂
直且平分一组对角”与矩形“对角线相等”的独有性质。
2.对菱形面积公式“对角线乘积的一半”的推导理解不透彻,仅机械记忆,不会结合实际问题灵活选
择面积求法。
应对策略:1.采用表格对比形式,梳理平行四边形、矩形、菱形的边、角、对角线性质,标注共性与特性,通过
课堂即时提问强化区分记忆。
2.让学生自主参与面积公式的推导过程,理解公式的由来,设计对比练习,让学生体会“底×高”与
“对角线乘积的一半”两种面积求法的适用场景。
基于以上分析,确定本节课的教学难点为:会用菱形的性质解决简单的问题。
四、教学过程设计
(一)复习引入
将几何图形的组成元素特殊化,可以获得新的研究对象:如将平行四边形的角特殊化,可以得到矩形.
类似的,对平行四边形的边特殊化,可以得到菱形.本节课我们就来研究菱形的定义和性质.
设计意图:通过回顾平行四边形到矩形的特殊化过程,建立“图形元素特殊化得到新图形”的研究认
知,类比引出菱形的研究方向,实现知识迁移,同时明确本节课学习主题,激发学生探究兴趣。
(二)合作探究
菱形的定义
有一组邻边相等的平行四边形叫作菱形.
问题 菱形也是常见的几何图形.有些门窗的窗格、美丽的中国结、活动挂架等都有菱形的形象.你还能
举出一些例子吗?
与研究矩形的性质类似,对于菱形,我们仍然从它的边、角、对角线出发进行研究.
思考 因为菱形是平行四边形,所以它具有平行四边形的所有性质.但由于它的一组邻边相等,它是否
具有一般平行四边形不具有的一些特殊性质呢?追问 说一说,如何证明“菱形的四条边都相等”?
菱形的特有性质1 菱形的四条边都相等.
A
符号语言
∵四边形ABCD是菱形, B D
∴AB=BC=CD=DA.
C
验证猜想 菱形的对角线互相垂直且平分,并且每 一条对角线平分一
组对角.
思考 你能证明“菱形的对角线互相垂直”这个结论吗?
已知:在菱形ABCD中,对角线AC、BD交于点O.
求证: AC⊥BD.
A
证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,点O是BD的中点,
B D
O
∴AO⊥BD,即AC⊥BD.
C
追问 你还有其他证明方法吗?
思考 证明“菱形的每一条对角线平分一组对角”.
已知:在菱形ABCD中,对角线AC、BD交于点O.
求证: AC平分∠BAD和∠BCD, BD平分∠ABC和∠ADC.
证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,BO=DO,
又∵AO=AO, A
∴△AOB≌△AOD(SSS),
B D
O
∴∠BAO=∠DAO,同理可证∠BCO=∠DCO,
即AC平分∠BAD和∠BCD, C
同理可证:BD平分∠ABC和∠ADC.
追问 你还有其他证明方法吗?菱形的特有性质2 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.
符号语言 A
∵四边形ABCD是菱形,
B D
O
∴AC⊥BD,∠BAC=∠DAC,∠BCA=∠DCA,
∠ABD=∠CBD,∠ADB=∠CDB. C
菱形的轴对称性
菱形是轴对称图形,它的每条对角线所在的直线就是它的对称轴.
A
B D
C
填表
思考 由菱形两条对角线的长,你能求出它的面积吗?
A
分析:S
菱形ABCD
=4×S
△AOB
=4×1AO×BO=4×1×1AC×1BD=1 AC×BD.
B D
2 2 2 2 2 O
C
菱形的面积等于对角线乘积的一半.
设计意图:从生活实例切入,让学生感受菱形的实际应用,体会几何与生活的联系;类比矩形探究思
路,从边、角、对角线维度研究菱形性质,符合学生认知规律;通过猜想、证明、追问等环节,引导学生
主动参与知识形成过程,培养推理与探究意识;表格对比梳理性质、规范符号语言书写,帮助学生构建知
识体系,面积公式推导则渗透转化思想,让学生理解公式本质而非机械记忆。
(三)典例分析
例3 如图,菱形花坛ABCD的边长为20 m,∠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(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:设AC,BD相交于点O.
∵ 花坛ABCD的形状是菱形,
∴AC⊥BD,∠ABO=1∠ABC=1×60°=30°.
2 2
在Rt△OAB中,
AO=1AB=1×20=10,
2 2
BO=√AB2 −AO2=√202 −102=10√3.
∴ 花坛的两条小路长
AC=2AO=20(m),
BD=2BO=20√3≈34.64(m).
花坛的面积
S
菱形ABCD
=4×S
△ABO
=4×1AO·BO=200 ≈346.4(m2).
√3
2
追问 你还有其他求花坛面积的方法吗?
设计意图:以菱形花坛为实际背景,让学生感受菱形性质的实际应用价值,增强数学应用意识;追问
其他面积求法,鼓励一题多解,加深对菱形面积公式的理解与灵活运用。
(四)巩固练习
1.四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,且AB=5,AO=4.求AC和BD的长以及菱形
ABCD的面积. A
解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AC=2AO=8,BD=2BO. B D
O
在Rt△AOB中,由勾股定理得:
C
BO=√AB2 −AO2=√52 −42=3,
∴BD=6,
∴S
菱形ABCD
=1AC·BD=1×8×6=24.
2 2
2.如图,在菱形ABCD中,BD=4,∠A:∠ABC=1:2.求△ABD的周长.
解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,AD//BC,
A D
∴∠A+∠ABC=180°,
又∵∠A:∠ABC=1:2,
B C∴∠A=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∴C =3BD=12.
△ABD
3.如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,连接对角线BD,E,F分别是边AB,BC的中点,分别连接
DE,DF,EF.求证:△DEF是等边三角形.
分析:证明△ABD是等边三角形
证明△ADE≌△BDF
证明DE=DF,∠EDF=60°
追问 你还有其他证明方法吗?
设计意图:三道练习题层层递进,基础计算题巩固菱形性质与面积公式的直接应用,证明题综合考查
菱形性质、等边三角形判定与全等三角形知识,提升学生综合运用能力;追问其他证明方法,培养学生发
散思维与一题多解能力,同时通过练习及时反馈学习效果,便于教师针对性点拨,突破教学难点。
(五)归纳总结
(六)感受中考
1.(2025年四川泸州)矩形具有而菱形不具有的性质是( A )
A.对角线相等 B.对角线互相平分 C.对角线互相垂直 D.对角相等
2.(2025年江苏常州)如图,在菱形ABCD中,AC、BD是对角线,AB=5.若∠ABD=30°,则AC的
长是( B )A.4 B.5 C.6 D.10
3.(2024年山东济宁)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,E是AB的中点,连接OE.若
OE=3,则菱形的边长为( A )
A.6 B.8 C.10 D.12
4.(2025年河南)如图,在菱形ABCD中,∠B=45°,AB=6,点E在边BC上,连接AE,将△ABE
沿AE折叠,若点B落在BC延长线上的点F处,则CF的长为( D )
A.2 B.6−3√2 C.2√2 D.6√2−6
5.(2024年黑龙江绥化)如图,四边形ABCD是菱形,CD=5,BD=8,AE⊥BC于点E,则AE的长是
( A )
24 48
A. B.6 C. D.12
5 5
6.(2024年四川攀枝花)如图,在菱形ABCD中,∠C=120°,DC=4,点E为AB的中点,在对角线
BD上有一动点P,则PA+PE的最小值为( C )A.4 B.2√2 C.2√3 D.2√5
设计意图:选取近年中考真题,涵盖性质辨析、基础计算、折叠、最值等题型,让学生感受菱形性质
在中考中的考查形式与难度,增强备考意识;综合考查学生对菱形性质的灵活运用能力,提升学生分析和
解决综合几何问题的能力,体会本节课知识的中考价值。
(七)小结梳理
(八)布置作业
1.必做题:习题21.3 第4,11(2)题.
2.探究性作业:
(2025年江苏连云港)如图,在菱形ABCD中,AC=4,BD=2,E为线段AC上的动点,四边形DAEF为
平行四边形,则BE+BF的最小值为 .
五、教学反思