《菱形的性质与判定》名师教案Word格式文档下载.docx
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答案:
AB=BC或BC=CD或CD=DA或AB=AD.
解析:
∵四边形ABCD的对角线互相平分,
∴四边形为平行四边形.
∴当AB=BC时,四边形ABCD是菱形.
点拨:
根据定义“一组邻边相等的平行四边形是菱形”即可得到答案.
2、如图,菱形ABCD中,已知∠ABD=20°
,则∠C的度数为__________.
140°
.
∵菱形是轴对称图形,对角线所在直线是对称轴,
∴对角线平分对角,
∴∠ABC=2∠ABD=40°
.又因为菱形邻角互补,可得∠C=180°
-∠ABC=140°
根据菱形的轴对称性得到菱形对角线平分对角,从而得出∠ABC的度数,进而得到相邻的角的度数.
二、解答题
3、如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O.已知AB=5cm,AO=4cm,求BD的长和菱形的面积.
6cm,24cm2.
∵菱形对角线互相垂直,所以∠AOB=90°
,
∴在Rt△AOB中,
∴BD=2OB=6cm.
∵菱形是轴对称图形,BD所在直线是一条对称轴,
∴△ABD≌△CBD,
∴S菱形ABCD=2S△ABD=
cm2.
根据菱形对角线互相垂直和勾股定理,可求得OB的长,从而得BD的长;
根据菱形的轴对称性将菱形分成两个全等三角形,利用三角形面积公式可求菱形得面积.
(或点击“课前预习-名师预习”,选择“《菱形的性质与判定
(1)》预习自测”)
(二)课堂设计
1、情境引入
内容:
在日常生活中,常看到各种各样的几何图形和由它们组成的精美图案,请同学们观察下面的几幅图片,看一看图案是有哪些基本图形组成的?
学生:
观察衣服、衣帽架和窗户等实物图片.
教师:
同学们,在观察图片后,你能从中发现你熟悉的图形吗?
你认为它们有什么样的共同特征呢?
学生1:
图片中有八年级学过的平行四边形.
请同学们观察,彩图中的平行四边形与
ABCD相比较,有什么不同点吗?
这种图形就叫做菱形.
设计意图:
通过这个环节,培养了学生的观察和对比分析能力.上课时让学生观察图形,从直观上初步感受菱形的形状和性质,同时,要让学生体会到数学来源于生活,数学就在我们身边,并不是高不可攀的道理.
注意事项及效果:
学生在通过观察对比体会菱形的形状和性质的过程中,会给出一些与定义无关的结论,教师需要对正确的结论加以肯定,并从菱形的定义方面加以引导.
2、探究发现
探究1:
菱形的概念
师:
上面几幅图片的基本图形都是平行四边形吗?
这些基本图形还有什么共同特征?
(一眼可以看出来的)
生:
它们都是平行四边形,而且四条边都相等.
上面说过这类图形叫做菱形,那同学们能类比平行四边形的概念给出菱形的定义吗?
师生总结:
有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.
让学生再举一些生活中常见的菱形的例子.
(登录优教同步学习网,搜索“动画演示:
菱形及其性质”,看菱形的概念及实例部分)
通过这个环节,培养了学生的总结概括能力.学生通过对菱形定义的概括,不但掌握了菱形的特征,也为下一步学习菱形的性质打下良好的基础.
注意事项与效果:
学生在通过总结概括得到菱形定义的过程中,会有一些不同的想法,如四条边都相等的四边形叫做菱形、四条边都相等的平行四边形叫做菱形等等,教师要对学生的答案进行积极有效的评价分析,激发学生的学习积极性,同时又要从类比学习的角度给出菱形的定义,强调菱形不仅是平行四边形,而且有其自身特点“一组邻边相等”,这样强化了菱形的定义和与平行四边形的关系,又为下面的教学内容做好了铺垫.
探究2:
想一想:
(1)教师:
菱形是特殊的平行四边形,它具有一般平行四边形的所有性质.你能列举一些这样的性质吗?
菱形的对边平行且相等,对角相等,对角线互相平分.
(2)教师:
同学们,你认为菱形还具有哪些特殊的性质?
请你与同伴交流.
学生活动:
分小组讨论菱形的性质,组长组织组员讨论,让尽可能多的组员发言,并汇总结果.
教师活动:
教师巡视,并参与到学生的讨论中,启发同学们类比平行四边形,从图形的边、角和对角线三个方面探讨菱形的性质.对学生的结论,教师要及时评价,积极引导,激励学生.
(3)师生总结:
①与平行四边形相同的性质:
对边平行且相等,对角相等,对角线互相平分.
②与平行四边形不同的性质:
一组邻边相等(或四条边都相等).
做一做:
请同学们用菱形纸片折一折,回答下列问题:
(1)菱形是轴对称图形吗?
如果是,它有几条对称轴?
对称轴之间有什么位置关系?
(2)菱形中有哪些相等的线段?
(3)菱形的对角线有什么关系?
分小组折纸探索,并讨论、交流,组长组织汇总结果.
教师巡视并参与学生活动,引导学生分析怎样折纸才能得到正确的结论.学生研讨完毕,教师要展示汇总学生的折纸方法以及相应的结论,以便于后面的教学.
①菱形是轴对称图形,有两条对称轴,是菱形对角线所在的直线,两条对角线互相垂直.
②菱形的四条边相等.
③菱形的对角线互相垂直.
注:
学生还可能会发现下面一些性质,应鼓励学生多说.
菱形的对角线平分一组对角;
菱形的对角线互相垂直并平分;
菱形及其性质”,看菱形的性质部分)
证一证:
通过折纸活动,同学们已经对菱形的性质有了初步的了解,那么上面得到的结论正确吗?
你能证明这些结论吗?
展示题目
已知:
如图1-1,在菱形ABCD中,AB=AD,对角线AC与BD相交于点O.
求证:
(1)AB=BC=CD=AD;
(2)AC⊥BD.
师生共析:
①菱形不仅对边相等,而且邻边相等,这样就可以证明菱形的四条边都相等了.
②因为菱形是平行四边形,所以点O是对角线AC与BD的中点;
又因为在菱形中可以得到等腰三角形,这样就可以利用“三线合一”来证明结论了.
独立写出证明过程,进行组内交流对比,优化证明方法,掌握相关定理.
证明:
(1)∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=CD,AD=BC(菱形的对边相等).
又∵AB=AD,
∴AB=BC=CD=AD.
(2)∵AB=AD,
∴△ABD是等腰三角形.
又∵四边形ABCD是菱形
∴OB=OD(菱形的对角线互相平分)
在等腰三角形ABD中,
∵OB=OD
∴AO⊥BD,
即AC⊥BD.
展示学生的证明过程,进行恰当的点评和鼓励,优化学生的证明方法,提高学生的逻辑证明能力,最后强调“菱形的四条边都相等”“菱形的对角线互相垂直”,让学生形成牢固记忆,留下深刻印象.
学生通过折纸可以猜想到菱形的相关性质,教师在参与学生的活动过程中,应该关注学生的口述论证过程,并根据学生的认知水平加以引导,尽量减少学生推理论证过程中的困难.
学生经过了折纸这一操作活动后,再经过逻辑证明,把操作层面的感知上升到了理性认识,充分理解了菱形的本质特征.本环节让学生进行猜想探究和证明,符合学生的认知规律.同时,操作活动得到的结论与逻辑推理相结合,是对数学知识进行探索活动的自然延续,实现了从感性认识到理性认识的升华.
在折纸过程中,教师要与学生探讨折纸的方法,明确折叠过程中的对应点及相应的对称轴,对称轴是菱形对角线所在的直线,而不是菱形的对角线,以便于学生正确迅速找出菱形中的对称关系.掌握数学知识,离不开“实践→认识→再实践→认识”这个重要的数学学习过程,通过说理论证可以使学生充分理解菱形的本质并掌握,在这个过程中,教师要充分关注学生使用几何语言的规范性,进一步规范学生的证明步骤的规范性和严谨性.
3、知识运用
通过刚才的严格论证,我们已经认识了菱形的特殊性质,下面我们利用这些性质来解决一些问题.
(1)例题如图1-2,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,∠BAD=60°
,BD=6,求菱形的边长AB和对角线AC的长.
①因为菱形的邻边相等,一个内角是60°
,这样就可以得到等边△ABD,BD=6,菱形的边长也是6.
②菱形的对角线互相垂直,可以得到直角△AOB;
菱形的对角线互相平分,可以得到OB=3,根据勾股定理就可以求出OA的长度;
再一次根据菱形的对角线互相平分,即AC=2OA,求出AC.
解:
∵四边形ABCD是菱形
∴AB=AD(菱形的四条边都相等)
AC⊥BD(菱形的对角线互相垂直)
OB=OD=BD=×
6=3(菱形的对角线互相平分)
∵∠BAD=60°
∴△ABD是等边三角形
∴AB=BD=6
在Rt△AOB中,由勾股定理,得OA2+OB2=AB.
(2)练习如图1-3,在菱形ABCD中,∠BAD=120°
,已知△ABC的周长是15,则菱形ABCD的周长是()
B
∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=DA.又∵AC是对角线,∠BAD=120°
,∴∠BAC=∠DAC=60°
.∴AB=BC=CA=5.∴菱形的周长是5×
4=20.故选B.
思路点拨:
由菱形对角线平分对角和菱形一组邻边相等,得等边三角形,进一步得边长,从而得菱形周长.
通过例题的讲解和练习题的巩固,让学生灵活运用菱形的性质求解,达到学以致用的目标,同时进一步规范解题步骤,
在此活动中,教师应重点关注以下方面:
(1)学生能否提出不同的解题方法,这种方法的优点和缺点分别是什么;
(2)学生的几何语言是否准确、规范、严谨;
(3)给学生充分的独立思考时间和交流时间,让学生在合作交流的过程中完成题目,理解所学的知识.
4、随堂检测
一、选择题
1、菱形具有而一般平行四边形不具有的性质是()
A.对角相等B.对边相等C.对角线互相垂直?
?
D.对角线相等
C
∵菱形具有的性质:
对角相等,四条边都相等,对角线相互垂直且平分;
一般平行四边形的性质:
对角相等,对边相等,对角线互相平分.∴对角线相互垂直是一般平行四边形不具有的,故选C
菱形具有一般平行四边形的所有性质外,还有自己的特殊性质:
四条边都相等,对角线互相垂直.据此即可得出答案
二、填空题
2、描述有一角度数为60°
的菱形特殊性_____________
较短的对角线长与菱形的边长相等
如图,有AB=BC,
∵∠ABC=60°
,则△ABC为等边三角形
∴AC=AB.
根据菱形和等边三角形的性质可解答该题.
3、一般的菱形共有________条对称轴.
2
菱形是轴对称图形,它的对称轴是对角线所在直线,菱形有两条对角线,故有两条对称轴,
根据菱形的轴对称性和对称轴的概念、性质解题。
三、判断题
4、两组邻边分别相等的四边形是菱形.()
×
如图,有两组邻边分别相等,但它不是菱形.
根据定义解题
5、菱形的对角线互相垂直平分.()
√
菱形的其中两条性质是:
菱形的对角线互相垂直,菱形对角线互相平分,也即菱形的对角线互相垂直平分,所以这句话是对的.
利用菱形的性质即可解答.
四、解答题
6、如图,在菱形ABCD中,BD=6,AC=8,求菱形的周长.
答案见解析
∵四边形ABCD是菱形,AC=8cm,BD=6cm,
∴AC⊥BD,OA=
AC=4cm,OB=
BD=3cm,
∴AB=
=5cm,
∴菱形ABCD的周长为:
5×
4=20cm.
由菱形ABCD中,AC=8cm,BD=6cm,根据菱形的性质可得:
AC⊥BD,OA=
BD=3cm,然后由勾股定理求得AB的长,继而求得菱形ABCD的周长.
(或点击“随堂训练”,选择“《菱形想性质与判定
(1)》随堂检测”)
6、课堂小结
自由发言谈本节课的困惑、收获和体会.
1.知识点
(1)菱形的定义:
一组邻边相等的平行四边形是菱形.
(2)菱形的性质:
①菱形是轴对称图形,对称轴是两条对角线所在的直线;
②菱形的四条边都相等;
③菱形的对角线互相垂直平分.
(3)菱形具有平行四边形的所有性质,能应用菱形的性质可以进行计算和推理.
2.布置作业
课本习题1.1知识技能 1、2、3数学理解4
7、分层作业
基础型:
1、菱形的周长为8cm,高为
cm,则该菱形两邻角度数比为(?
)
A.2:
1B.3:
1C.4:
1D.5:
1
如图所示:
∵四边形ABCD是菱形,菱形的周长为8,
∴AB=BC=CD=DA=2,∠DAB+∠B=180°
∵AE=
,AE⊥BC,
∴由勾股定理得:
BE=
∴AE=BE,
∴∠B=45°
∵四边形ABCD是菱形,∠DAB+∠B=180°
∴∠DAB=135°
∴菱形两邻角的度数比为135°
:
45°
=3:
1.
故选B.
先根据菱形的性质求出边长AB=2,再根据勾股定理求出BE,求出AE=BE,求出∠B=45°
,∠DAB=135°
,即可求出答案.
2、如图,菱形ABCD的边长是2cm,E是AB的中点,且DE⊥AB,则对角线AC的长为_______cm.
连接DB,
∵E是AB中点,且DE⊥AB,
∴AD=BD.
∵菱形ABCD的边长是2cm,∴AD=BD=AB=2cm.
∴△ABD是等边三角形,∴∠A=60°
∵DE⊥AB,
∴AE=
2=1cm,DE=
cm
∴菱形ABCD的面积=DE?
AB=
∴
AC?
BD=
∴AC=
cm,
故答案为:
.
连接DB,因为E是AB中点,DE⊥AB,所以可得AD=DB,利用勾股定理可求得DE的长,进而可得菱形ABCD的面积,再根据菱形面积等于对角线乘积的一半即可求出AC的长.
3、如图,在边长为6cm的菱形中∠DAB=60°
,E为AC上一动点,当E运动到某个位置时,BE+DE有最小值,这个最小值是_______
6cm
连接BD交AC于点E'
,此时BE+DE有最小值,
∵∠A=60°
,AD=AB,
∴△ABD是等边三角形,
∴BD=AD=6cm,即BE+DE的最小值为6cm.
故答案为6cm.
由两点之间线段最短,从而可得BD的连线与AC的交点即是点E的位置,从而根据菱形的性质可得出最小值.解答本题的关键是根据题意确定点E的位置.
能力型:
1、菱形不一定具有的性质是()
A.对角线相等B.四条边相等C.轴对称图形D.对角线互相平分
A
∵菱形的性质有:
对角相等,四条边都相等,对角线相互垂直且平分,是轴对称图形也是中心对称图形;
其中对角线相等不是菱形特有的性质,故选A.
根据菱形的性质即可解答此题.
2、菱形ABCD的周长20cm,∠A:
∠B=2:
1,则顶点A到对角线BD的距离是()?
A.5cm?
B.4cm?
C.3cm?
D
∵菱形ABCD的周长20cm,
∴菱形的边长是5cm.
∵∠A:
1,
∴∠B=60°
∴△ABC是等边三角形,
∴AB=AC=5cm,
∴A0=2.5cm.
∵菱形对角线互相垂直,所以顶点A到对角线BD的距离即AO=2.5cm.故选D
根据菱形的性质:
四条边都相等,对角相等,邻角互补可解答此题.
3、如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,MN过点O且与边AD、BC分别交于点M和点N.
(1)请你判断OM和ON的数量关系,并说明理由;
(2)过点D作DE∥AC交BC的延长线于点E,当AB=6,AC=8时,求△BDE的周长
∴AD∥BC,AO=OC,
=1,
∴OM=ON.
(2)∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AD=BC=AB=6,
∴BO=
∴BD=2BO=2×
=
∵DE∥AC,AD∥CE,
∴四边形ACED是平行四边形,
∴DE=AC=8,AD=CE=6
∴△BDE的周长是:
BD+DE+BE
=BD+AC+(BC+CE)
+8+(6+6)
=20+
即△BDE的周长是20+
(1)根据四边形ABCD是菱形,判断出AD∥BC,AO=OC,即可推得OM=ON.
(2)首先根据四边形ABCD是菱形,判断出AC⊥BD,AD=BC=AB=6,进而求出BO、BD的长;
然后根据DE∥AC,AD∥CE,判断出四边形ACED是平行四边形,求出DE=AC=8,AD=CE=6,即可求出△BDE的周长是多少.
探究型:
一、解答题
1、如图,四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,则称该四边形为“筝形”.连接对角线AC、BD,交于点O.
(1)写出关于筝形对角线的一个性质______________________,并说明理由;
(2)给出下列四个条件:
①OA=OC,②AC⊥BD,③∠ABD=∠CBD,④AB∥CD.从中选择一个条件_______(填序号),使该筝形为菱形,并证明之.
(1)BD⊥AC,且AC平分BD.
理由如下:
在△ABC与△ADC中,
AB=AD
AC=AC
BC=DC,
∴△ABC≌△ADC(SSS),
∴∠BAC=∠DAC.
∴AC⊥BD,OB=OD;
故答案是:
BD⊥AC,且AC平分BD;
(2)选择①,理由如下:
∵BD⊥AC,OA=OC,
∴BC=AB.
又∵AB=AD,BC=CD,
∴AB=BC=CD=DA,
∴四边形ABCD为菱形.
故①是答案.
(1)证明△ABC≌△ADC,即可证得BD⊥AC,且AC平分BD;
(2)答案不唯一,选择①,根据“四条边相等的四边形为菱形”进行证明.
2、如图,在菱形ABCD中,P是AB上的一个动点(不与A、B重合),连接DP交对角线AC于E连接BE.
(1)证明:
∠APD=∠CBE;
(2)若∠DAB=60°
,试问P点运动到什么位置时,△ADP的面积等于菱形ABCD面积的
,为什么?
∴BC=CD,AC平分∠BCD.
∵CE=CE.
∴△CBE≌△DCE.
∴∠EBC=∠CDE.
又∵AB∥DC,
∴∠APD=∠CDE.
∴∠CBE=∠APD.
(2)解:
当P点运动到AB边的中点时,S△ADP=
S菱形ABCD.
理由:
连接DB
∵∠DAB=60°
∴△ABD是等边三角形.
∵P是AB边的中点,
∴DP⊥AB.
∴S△ADP=
AP?
DP,S菱形ABCD=AB?
DP.
∵AP=
AB,
AB?
DP=
S菱形ABCD
即△ADP的面积等于菱形ABCD面积的
(1)可先证△BCE≌△DCE得到∠CBE=∠CDE,再根据AB∥DC,得∠APD=∠CDE.即可利用等量代换得到结论.
(2)证明当P点运动到AB边的中点时,S△ADP=
S菱形ABCD即可.
(或点击“课后作业”,选择“《菱形想性质与判定
(1)》基础型”、“《菱形想性质与判定
(1)》能力型”、“《菱形想性质与判定
(1)》探究型”)