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北师大版数学总复习第九部分 四边形(2) 菱形

 默然好 2011-03-19
北师大版数学总复习第九部分 四边形(2) 菱形

 
 

撰稿 锦州市第八中学  陈树海  审稿 杨景森  录入 尹航

  复习目标

  1.掌握菱形的有关概念、相关性质及判别方法.

  2.会用菱形的性质及判别条件解决有关问题,了解菱形的实际应用.

  3.提高学生综合运用平行四边形、菱形有关知识的能力及分析问题、解决问题的能力.

  4.在运用的过程中,培养学生自身的审美情感,体验菱形的图形美及在生活中的广泛应用.

  知识要点

  (一)定义

  

  有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.

  

  (二)性质

  1.边:两组对边分别平行,四条边相等.

  2.角:两组对角分别相等.

  3.对角线:互相垂直且平分,每条对角线平分一组对角.

  4.对称性:菱形既是中心对称图形又是轴对称图形,对角线的交点是对称中心,两条对角线所在的直线是对称轴.

  表达式:∵四边形ABCD是菱形,

  ∴AB∥CD,AD∥BC;

  AB=BC=CD=DA;

  ∠BAD=∠BCD,∠ABC=∠ADC;

  OA=OC=AC,OB=OD=BD,

  AC⊥BD于O;

  AC平分∠BAD和∠BCD,BD平分∠ABC和∠ADC.

  5.菱形的周长=4×边长.

  S菱形=边长×高=×AC×BD.

  (三)判定

  1.利用定义:有一组邻边相等的平行四边形是菱形.

  

  2.四条边都相等的四边形是菱形.

  AB=BC=CD=DA四边形ABCD是菱形.

  3.两条对角线互相垂直的平行四边形是菱形.

  

  典型例题

  例1 (一组变式题)

(1)已知:如图,D、E、F分别为△ABC的边AB、BC、CA中点,四边形ADEF为菱形.

求证:△ABC为等腰三角形.

(2)如图,△ABC中,AB=AC,D、E、F分别为AB、BC、CA中点.

求证:四边形ADEF为菱形.

(3)如图△ABC中,AE平分∠BAC,ED∥AC,EF∥AB.

求证:四边形ADEF为菱形.

  知识考查  

  (1)三角形中位线性质,菱形的性质,等腰三角形的判定.

  (2)等腰三角形性质,三角形中位线性质,菱形的判定.

  (3)角平分线定义,菱形的判定.

  思路分析:(1)小题利用三角形中位线性质和菱形性质证.(2)小题先利用三角形中位线定理证是平行四边形,再证是菱形.(3)小题先证四边形ADEF是平行四边形,再证是菱形.

  证明

  .

  

  

  例2 已知:如图,菱形ABCD的周长为52cm,AC=10cm,求BD长及S菱形ABCD.

  知识考查:菱形的性质、判定、勾股定理,菱形的周长及面积.

  思路分析:由已知菱形ABCD的周长52cm,可求边长为13cm,再由勾股定理得BO=12,则BD=2BO=2×12=24(cm),最后由求面积.

  :在菱形ABCD中,

    AC⊥BD,AB=BC=CD=DA=×52=13,

    OA=OC=AC=×10=5,OB=OD=BD,

    ∴∠BOA=90°.

    ∴.

    ∴BD=2×BO=2×12=24(cm).

    ∴.

  例3 已知:如图,Rt△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于D,BE、AF分别平分∠ABC和∠DAC,BE交AD于M.试判断四边形AMFE的形状,并说明理由.

  知识考查:角平分线的定义、性质,平行线的性质,菱形的判别.

  思路分析:欲证四边形AMFE为菱形,可先证MN=NE,再证AN=NF,故得平行四边形AMFE,再证四边形AMFE是菱形.

  证明:四边形AMFE为菱形.

     设AF与BE交于点N.

     ∵BE、AF分别平分∠ABC和∠DAC,

     ∴∠1=∠2,∠3=∠4.

     又AD⊥BC于D,

     ∴∠ADB=90°.

     ∴∠2+∠7=90°.

     又∠BAC=90°,

     ∴∠1+∠6=90°.

     ∴∠6=∠7.

     又∠5=∠7,

     ∴∠5=∠6.

     ∴AM=AE.

     ∴AF⊥ME,MN=NE.

     ∴∠BNA=∠BNF=90°.

     又BN=BN,

     ∴△BNA≌△BNF.

     ∴AN=NF.

     ∴四边形AMFE为平行四边形.

     又AM=AE,

     ∴平行四边形AMFE为菱形.

  例4 (例3变式)若将题中的AF平分∠DAC去掉,加上条件EF⊥BC于F,则结论还成立吗?为什么?

  思路分析:先证AE=EF,再证AM=AE,将,从而得平行四边形AMFE,进而得菱形AMFE.

  证明:∵AD⊥BC于D,

     ∴∠ADB=90°.

     ∴∠2+∠7=90°.

     又∠BAC=90°,

     ∴∠1+∠6=90°.

     又BE平分∠ABC,

     ∴∠1=∠2.

     ∴∠6=∠7.

     又∠7=∠5,

     ∴∠5=∠6.

     ∴AM=AE.

     又EF⊥BC于F,

     ∴AE=EF.

     又AD⊥BC,EF⊥BC,

     ∴.

     ∴四边形AMFE为平行四边形.

     又AM=AE,

     ∴平行四边形AMFE为菱形.

  能力训练

  一、选择题

  1.在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,则图中有(  )对全等的直角三角形

  A.3      B.4      C.5      D.6

  2.下列命题正确的是(  )

  A.对角线互相平分的四边形是菱形

  B.对角线互相平分且相等的四边形是菱形

  C.对角线互相垂直且平分的四边形是菱形

  D.对角线互相垂直且相等的四边形是菱形

  3.菱形的周长为8cm,一条对角线长为2cm,则另一条对角线的长为(  )

  A.4cm     B.cm     C.2cm   D.3cm

  4.如图,在菱形ABCD中,E是AB中点,作EF∥BC,交AC于F点,若EF=4,则CD的长为(  )

  A.8      B.6      C.4      D.2

  5.菱形的周长是它的高的8倍,则菱形较小的一个角的度数为(  )

  A.15°     B.30°     C.45°    D.60°

  6.如图,菱形ABCD中,∠BAD=80°,AB的垂直平分线交AC于F点,E为垂足,连接DF,则∠CDF等于(  )

  A.80°     B.70°     C.65°    D.50°

  二、填空题

  1.设菱形的两条对角线长为4cm和5cm,则菱形的面积为____.

  2.菱形的一条对角线长与边长相等,则菱形较小的内角为____度.

  3.菱形有____条对称轴,各对称轴的位置关系是____.

  4.顺次连接菱形四条边中点,所成的四边形形状是____.

  5.菱形的周长为32cm,一个内角是120°则菱形较短对角线长为____.

  6.若菱形的面积为50cm2,一个内角为30°,则其边长为____.

  7.从菱形的钝角顶点向对角两边作垂线,垂足恰好是该边中点,则菱形的较小内角的度数为____.

  8.菱形的一条对角线是另一条对角线的2倍,且菱形的面积为4cm2,则此菱形的周长为____.

  三、解答题

  1.已知:如图,平行四边形ABCD,EF是AC的中垂线,交AD于E,交BC于F.

  求证:四边形AFCE为菱形.

  

  2.在菱形ABCD中,过D作对角线BD的垂线交BC的延长线于点E.

  求证:BE=2AB.

  

  3.如图,在菱形ABCD中,∠BAD=120°,M、N分别在BC、CD上,且∠MAN=60°.

  试判断△AMN的形状,并说明理由.

  

  参考答案

  一、选择题

  1.D  2.C  3.C  4.A  5.B  6.D

  二、填空题

  1.10cm2  2.60°  3.两,互相垂直  4.矩形  5.8cm  6.10cm  7.60°

  8.

  三、1.证明:在平行四边形ABCD中,

        AD∥BC,

        ∴∠DAC=∠BCA.

        又EF是AC的中垂线,

        ∴EA=EC,EF⊥AC于D,OA=OC.

        又∠AOE=∠COF,

        ∴△AOE≌△COF.

        ∴OE=OF.

        ∴四边形AFCE为平行四边形.

        又EF⊥AC,

        ∴四边形AFCE为菱形

    2.证明:在菱形ABCD中,

        AB=BC=CD,

        ∴∠DBC=∠BDC.

        又BD⊥DE,

        ∴∠BDC+∠CDE=90°,∠DBE+∠E=90°.

        ∴∠E=∠CDE.

        ∴CD=CE.

        又CD=BC,

        ∴BE=2CD.

        又CD=AB,

        ∴BE=2AB.

    3.△AMN为等边三角形.连接AC.

     ∵∠BAD=120°,且四边形ABCD为菱形,

     ∴∠BAC=∠CAD=60°.

     又∠MAN=60°,

     ∴∠BAM+∠MAC=60°,∠NAC+∠MAC=60°.

     ∴∠BAM=∠NAC.

     又∠B=60°,∴AB=BC=CA.

     又∠B=∠CAN=60°,

     ∴△ABM≌△CAN.

     ∴AM=AN.又∠MAN=60°,

     ∴△AMN为等边三角形.

 
   

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