文档内容
21.3.2 菱形(第 2 课时)教学设计
一、内容和内容解析
1. 内容
本节课是在学习菱形概念及性质的基础上,通过类比平行四边形和矩形的判定定理的探究过程,探索
和证明菱形的两个判定定理。
2. 内容分析
菱形的判定是在学习菱形性质、平行四边形和矩形判定的基础上展开的,是特殊平行四边形判定体系
的重要组成部分,承接“性质到判定”的几何研究逻辑,也为后续研究正方形的判定奠定基础。本节课以
类比平行四边形、矩形的判定探究思路为核心,从菱形性质的逆命题出发,探索并证明菱形的判定定理,
体现“性质与判定互逆”的几何研究规律,整个过程贯穿类比、推理的数学思想,能让学生进一步掌握几
何图形判定的一般方法。
基于以上分析,确定本节课的教学重点为:菱形判定的探索、证明和应用。
二、目标和目标解析
1. 目标
(1)经历菱形判定定理的探究过程,渗透类比思想,体会研究图形判定的一般思路,发展推理能力。
(2)掌握菱形的三种判定方法,能根据不同的已知条件,选择适当的判定定理进行推理和计算,发
展应用意识。
2. 目标解析
(1)学生能主动类比平行四边形和矩形的判定探究过程,从菱形性质的逆命题出发提出判定猜想,
通过逻辑推理完成猜想证明,理解几何图形“性质→逆命题→判定定理”的研究思路,渗透类比思想,发
展合情推理与演绎推理能力。
(2)学生能熟练掌握菱形的三种判定方法,能准确书写各判定定理的符号语言,能根据不同已知条
件选择恰当的判定方法进行推理、证明和计算,提升几何知识的综合应用意识。
三、教学问题诊断分析
学生可能出现的问题:
1.无法准确区分菱形判定的适用条件,易混淆“对角线互相垂直的平行四边形是菱形”和“对角线互
相垂直且平分的四边形是菱形”,忽略判定定理的前提条件。
2.解题时不能根据已知条件合理选择判定方法,如已知四边形四边关系时误用对角线相关判定,增加
解题复杂度。
应对策略:1.采用表格梳理菱形三种判定方法的条件、符号语言和适用场景,对比“对角线互相垂直的平行四边
形” 与“对角线互相垂直且平分的四边形”的差异,通过即时提问强化条件记忆。
2.设计分层例题和练习,针对“已知平行四边形+邻边相等/对角线垂直”“已知四边形四边相等”等
不同条件,引导学生分析条件特征,选择对应判定方法,总结解题思路。
基于以上分析,确定本节课的教学难点为:能选择适当的判定定理进行推理和计算。
四、教学过程设计
(一)复习引入
问题1 满足什么条件的四边形是菱形?
有一组邻边相等的平行四边形叫作菱形.(定义既是性质,又是判定.)
问题2 还有其他判定菱形的方法吗?你能说说菱形的性质定理的逆命题吗?
四条边相等的四边形是菱形.
对角线互相垂直且平分的四边形是菱形.→对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
设计意图:通过复习菱形的定义,唤醒学生已有知识;引导学生思考菱形性质的逆命题,建立性质与
判定的思维关联;同时类比平行四边形、矩形的判定研究思路,让学生明确本节课的探究方向,激发探究
兴趣。
(二)合作探究
猜想1 四条边相等的四边形是菱形.
已知:在四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA,
A
求证:四边形ABCD是菱形.
证明:∵AB=CD,BC=DA,
B D
∴四边形ABCD是平行四边形.
C
又∵AB=BC,
∴四边形ABCD是菱形.
菱形的判定定理1 四条边相等的四边形是菱形.
符号语言
∵在四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA,
∴四边形ABCD是菱形.
猜想2 对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
已知:在 ▱ABCD中,AC⊥BD,
求证:四边形ABCD是菱形.
A
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
B D
O
C∴AC平分BD,
又∵AC⊥BD,
∴AC垂直平分BD,
∴AB=AD,
∴四边形ABCD是菱形.
追问 你还有其他证明方法吗?
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴BO=DO,
∵AC⊥BD,∴∠AOB=∠AOD=90°,
又∵AO=AO,
∴△AOB≌△AOD,
∴AB=AD,
∴四边形ABCD是菱形.
菱形的判定定理2 对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
符号语言
∵四边形ABCD是平行四边形,AC⊥BD,
∴四边形ABCD是菱形.
设计意图:从菱形性质的逆命题出发提出猜想,符合几何判定的研究逻辑;通过严格的几何证明推导
判定定理,培养学生的演绎推理能力;追问多种证明方法,鼓励学生发散思维;规范书写判定定理的符号
语言,培养学生的几何表达能力;让学生经历完整的探究过程,掌握几何判定定理的研究方法。
(三)典例分析
例4 如图,在 ▱ABCD中,对角线AC的垂直平分线与边AD,BC分别相交于点E,F.求证:四边形
AFCE是菱形.
分析:已知AC⊥EF,由“对角线互相垂直的平行四边形是菱形”,只需证明四边形AFCE是平行四
边形.由题意可知AO=CO,还需证明EO=FO.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AE//CF.
∴ ∠1=∠2.
A E D
又∠AOE=∠COF,AO=CO, 1
∴ △AOE≌△COF. O
2
∴EO=FO. B F C
∴ 四边形AFCE是平行四边形.又AC⊥EF,
∴四边形AFCE是菱形.
追问 你能利用“四条边相等的四边形是菱形”证明这个例题吗?
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AE//CF,∴ ∠1=∠2.
A E D
∵EF垂直平分AC, 1
3
∴AE=CE,AF=CF, O
2
∴∠2=∠3,∴∠1=∠3. B F C
由“等角的余角相等”得:
∠AEO=AFO,
∴AE=AF,∴AE=CE=AF=CF,
∴四边形AFCE是菱形.
设计意图:以平行四边形为背景的典例,综合考查平行四边形的性质和菱形的判定,让学生掌握“先
证平行四边形,再利用对角线垂直判定菱形”的核心思路;追问用“四条边相等的四边形是菱形”证明,
让学生体会不同判定方法的应用,培养一题多解的能力。
(四)巩固练习
1.如图,在四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O且互相垂直平分.求证:四边形ABCD是菱形.
证明:∵对角线AC,BD互相平分,
D
∴四边形ABCD是平行四边形,
A C
∵对角线AC,BD互相垂直, O
∴四边形ABCD是菱形.
B
2.如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,重合部分构成的四边形ABCD是一个菱形吗?为什么?
解:四边形ABCD是菱形,理由如下:
∵纸条的对边平行,
∴四边形ABCD是平行四边形.
作AB边上的高h,作AD边上的高h,
1 2
∵两张纸条等宽,∴h=h.
1 2
∵S =AB·h=AD·h,∴AB=AD,
▱ABCD 1 2
∴四边形ABCD是菱形.
3.一张三角形纸片如图所示,请你用纸片折出一个菱形,使∠A是菱形的一个内角,和点A相对的顶
点在边BC上,并说明所折图形是菱形的理由.作法:1.作∠BAC的平分线,交BC于点D;
2.作AD的垂直平分线,交AB于点E,交AC于点F;
3.将△ABC沿直线EF折叠即可得到菱形AEDF.
证明:∵AD平分∠BAC,∴∠1=∠2.
∵EF垂直平分AD,
∴∠3=∠4=90°,AE=DE,AF=DF.
又∵AO=AO,
∴△AOE≌△AOF.
∴AE=AF,∴AE=DE=AF=DF,
∴四边形AEDF是菱形.
追问 你还有其他证明方法吗?
证明:∵AD平分∠BAC,∴∠1=∠2.
∵EF垂直平分AD,∴AE=DE,
∴∠1=∠3,∴∠2=∠3,∴AF//DE.
同理可证:AE//DF.
∴四边形AEDF是平行四边形.
又∵AE=DE,
∴四边形AEDF是菱形.
设计意图:三道练习题层层递进,基础证明题巩固对角线相关判定的应用,实际情境题让学生感受菱
形判定的实际应用,动手操作题融合角平分线、垂直平分线知识与菱形判定,培养学生的动手能力和知识
综合运用能力;追问其他证明方法,进一步拓展学生的思维,同时通过练习及时反馈学生的学习效果,便
于教师针对性点拨突破难点。
(五)归纳总结(六)感受中考
1.(2024年四川攀枝花)如图,四边形ABCD是平行四边形,给出下列四个条件:①AB=BC;②
AC=BD;③AC⊥BD;④AC平分∠BAD.若添加其中一个条件,不能使四边形ABCD是菱形的为( B )
A.① B.② C.③ D.④
2.(2025年湖南)如图,在四边形ABCD中,对角线AC与BD互相垂直平分,AB=3,则四边形ABCD的
周长为( C )
A.6 B.9 C.12 D.18
3.(2024年湖北武汉)小美同学按如下步骤作四边形ABCD:①画∠MAN;②以点A为圆心,1个单位
长为半径画弧,分别交AM,AN于点B,D;③分别以点B,D为圆心,1个单位长为半径画弧,两弧交于点C;
④连接BC,CD,BD.若∠A=44°,则∠CBD的大小是( C )
A.64° B.66° C.68° D.70°
4.(2022年湖南郴州)如图,四边形ABCD是菱形,E,F是对角线AC上的两点,且AE=CF,连接
BF,FD,DE,EB.求证:四边形DEBF是菱形.
解:连接BD,交AC于点O,
∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC,OB=OD,BD⊥AC,
又∵AE=CF,
∴OA−AE=OC−CF,即OE=OF,
∴四边形DEBF是平行四边形.
又∵BD⊥AC,即BD⊥EF,
∴四边形DEBF是菱形.
5.(2025年西藏)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,BC=2AD,点E是BC的中点,且AC平分
∠DAE.
(1)求证:四边形ADCE是菱形;
(2)已知AB=3,AE=2,求线段AC的长.
(1)证明:∵点E是BC的中点,∴BC=2CE,
∵BC=2AD,∴CE=AD,
∵AD∥BC,∴四边形AECD为平行四边形,
∵AD∥BC,∴∠DAC=∠ACE,
∵AC平分∠DAE,∴∠DAC=∠EAC,
∴∠ACE=∠EAC,∴AE=CE,
∴平行四边形AECD为菱形;
(2)解:∵AE=2,
根据(1)可得CE=BE=AE=2,BC=4,
∴∠ACE=∠EAC,∠ABE=∠EAB,∵∠ACE+∠ABE+∠EAC+∠EAB=180°,
∴∠BAC=∠EAC+∠EAB=90°,
∵AB=3,
∴AC=√BC2 −AB2=√42 −32=√7.
设计意图:选取近年中考真题,涵盖判定方法辨析、基础计算、综合证明、几何计算等题型,让学生
感受菱形判定在中考中的考查形式和难度,增强中考备考意识;综合考查学生对菱形判定与性质的综合运
用能力,提升学生分析和解决中考型几何问题的能力,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5,10题.
2.探究性作业:
如图,在坐标系中放置一菱形OABC,已知∠ABC=60°,OA=1,先将菱形OABC沿x轴的正方向
无滑动翻转,每次翻转60°,连续翻转2025次,点B的落点依次为B ,B ,B ,…,则B 的坐标为
1 2 3 2025
.
五、教学反思