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第一章《特殊平行四边形》
《菱形的性质与判定》(第2课时)
【教学目标】
1.知识与技能
(1).经历菱形判定定理的探索过程,进一步发展合情推理能力.
(2).能够用综合法证明菱形的判定定理,进一步发展演绎推理能力.
2.过程与方法
在探究活动中,学会与人合作并能与他人交流思维的过程和探究结果。
3.情感态度和价值观
体会探索与证明过程中所蕴含的抽象、推理等数学思想.
【教学重点】
菱形判定定理的发现与证明.
【教学难点】
菱形判定定理的应用.
【教学方法】
合作、探究
【课前准备】
多媒体课件
【教学过程】
一、 复习引入
(1) 菱形的定义;(2)菱形的特征;(3)菱形的性质;
提出问题引入新课:想一想我们可以怎样判定一个四边形是菱形?
二、探究新知
1.菱形的判定1:定义法(有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形)
数学语言:∵四边形ABCD是平行四边形且AB=AD
∴四边形ABCD是菱形
2.菱形的判定2的探究:对角线互相垂直的平行四边形是菱形
活动内容1:根据菱形的定义,有一组邻边相等的平行四边形是菱形,除此之外,你认为还有什么条件可以判断一个平行四边形是菱形,先想一想,再与同伴交流.
处理方式:先由学生独立思考,尝试解答,再采取小组合作的方式,交流讨论,进而得到结论:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
活动内容2:通过思考、交流,我们可以发现,对角线互相垂直的平行四边形是菱形,你能证明这个命题吗?
处理方式:鼓励学生积极探索,大胆猜想,在此基础上再进行严格地证明.证明过程中,学生可能会有一定的困难,教师要及时予以指导和规范.此处可安排学生板演证明过程.但是要帮助引导学生写出已知、求证,并以本题为例,规范证明命题的一般步骤,即:先将命题改写为“如果···,那么···.”的形式,分析命题的条件和结论,再根据条件和结论画出图形,写出已知、求证,最后再规范证明.同时,本题可能会有学生用证明△AOB ≌△COB的方法证明BA=BC,对此,教师可引导学生思考,AC和BD的关系,即互相垂直平分,因而可以利用线段垂直平分线定理来证明BA=BC.并对两种方法进行比较.
A
B
D
C
O
已知: ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,AC ⊥BD.
求证: ABCD是菱形
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AO=CO
又∵AC ⊥BD
∴BD是线段AC的垂直平分线.
∴BA=BC(线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等)
∴四边形ABCD是菱形(菱形的定义).
设计意图:由于要判定的是一个平行四边形,因此,若要考虑边,则容易想到定义,若要考虑对角线,则可能受到性质的启发,想到对角线互相垂直的平行四边形是菱形,进而对这一命题进行严格证明,得到结论.
3.菱形的判定3的探究:四边相等的四边形是菱形
活动内容1:已知线段AC,你能用尺规作图的方法作一个菱形ABCD,使AC为菱形的一条对角线吗?你是怎么做的?思考并独立完成后,与同伴交流.
处理方式:学生独立完成作图后可与课本作法进行对比,通过思考作法的正确性,探索得到菱形的另一种判定方法:四条边都相等的四边形是菱形.并对这一判定方法加以证明. 这里可能会有一个问题:对于作图要求,学生可能会不太明确,教师要及时点拨,作图要求是要使已知线段为对角线,因而可以借助菱形的对角线互相垂直且平分这一性质,通过作线段AC的垂直平分线来完成作图.如还是无法完成,可借鉴课本作法.
活动内容2:你所做的四边形是菱形吗?你能得到怎样的结论?你能证明这个结论吗?
处理方式:根据作图过程,学生能猜想出所在在四边形为菱形,进而猜想出菱形的另一种判定方法:四条边都相等的四边形是菱形.对于学生作法的正确性的证明,可以先证明所做四边形为平行四边形,再利用定义,证明是菱形.由此得出结论:四条边都相等的四边形是菱形.
B
C
A
D
已知: 在四边形 ABCD中,AB=BC=CD=AD
求证: 四边形 ABCD是菱形
证明:∵AB=CD,BC=AD
∴四边形ABCD是平行四边形
又∵AB=BC
∴四边形 ABCD是菱形
归纳:菱形的三个判定:
1.有一组邻边相等的平行四边形是菱形.
2.对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
3.有四条边相等的四边形是菱形.
三、例题讲解
例1.下列条件中,不能判定四边形ABCD为菱形的是( C )
A. AC⊥BD ,AC与BD互相平分
B. AB=BC=CD=DA
C. AB=BC,AD=CD,且AC ⊥BD
D. AB=CD,AD=BC,AC ⊥BD
解析:根据菱形的三个判定可得C是错误的.
例2、如图, ABCD的两条对角线AC、BD相交于点O,AB=5,AC=8,DB=6, 求证:四边形ABCD是菱形.
证明:∵ 四边形ABCD是平行四边形
∴OA=OC=4 OB=OD=3
又∵AB=5
∴
∴∠AOB=90°
∴AC⊥BD
又∵ 四边形ABCD是平行四边形
∴四边形ABCD是菱形.
四、巩固练习:
1.判断下列说法是否正确?为什么?
(1)对角线互相垂直的四边形是菱形; ( ×)
(2)对角线互相垂直平分的四边形是菱形;( √ )
(3)对角线互相垂直,且有一组邻边相等的四边形是菱形; ( × )
(4)两条邻边相等,且一条对角线平分一组对角的四边形是菱形. ( × )
2.对角线互相垂直且平分的四边形是( C )
A.矩形 B.一般的平行四边形
C.菱形 D.以上都不对
3.如图所示,在△ABC中,AB=AC,∠A<90°,边BC,CA,AB的中点分别是点D,E,F,则四边形AFDE是( A )
A. 菱形 B.正方形 C.平行四边形 D.梯形
4.如图,将△ABC沿BC方向平移得到△DCE,连接AD,下列条件能够判定四边形ABCD为菱形的是( A )
A.AB=BC B.AC=BC
C.∠B=60° D.∠ACB=60°
五. 拓展提高
1.如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,E是BD延长线上的点,且△ACE是等边三角形,求证:四边形ABCD是菱形。
分析:根据平行四边形的性质得出对角线互相平分,再根据等边三角形“三线合一”的性质得出垂直关系即可判定四边形ABCD为菱形。
证明:∵四边形ABCD是平行四边形
∴AO=CD
∵△ACE是等边三角形
∴EO⊥AC
即DB⊥AC
∴四边形ABCD是菱形
2.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,AE平分∠BAC,分别与BC,CD交于点E,F.EH⊥AB于点H,连接FH,求证:四边形CFHE是菱形.
分析:根据角平分线的性质可得CE=EH,根据“等角的余角相等”可知∠CEF=∠CFE,即CE=CF,再证明EH//CF,于是得到四边形CFHE是菱形。
证明:∵AE平分∠BAC,EH⊥AB,EC⊥AC,
∴EH=EC,∠CAE=∠EAB,
∵∠CAE+∠AEC=90°,∠EAB+∠AFD=90°,
∴∠AEC=∠AFD,
又∵∠AFD=∠CFE,
∴∠CEF=∠CFE,
∴EC=CF,
∴EH=CF,
又∵CD⊥AB,EH⊥AB,
∴CD//EH,
∴四边形CFHE是平行四边形
又∵EH=EC
∴平行四边形CFHE是菱形
六、课堂总结
菱形的三个判定方法:
1.有一组邻边相等的平行四边形是菱形.
2.对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
3.有四条边相等的四边形是菱形.
七、作业布置
1.习题1.2:知识技能第1,2两题
2.预习第三课时.
【板书设计】
1.1.2菱形的性质与判定(二)
一、判定定理1: 判定定理2: 例1:
证明 证明
【教学反思】
本节课可以分为三部分,第一部分是用复习和问题导入新课,复习菱形的性质,学生很容易可以猜想出菱形的判定。第二部分是合作探究证明菱形的判定。根据学生的猜想,让学生用菱形的定义来证明菱形的判定。第三部分是应用和检测。应用菱形的判定解决问题。
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