例1 如图,在菱形ABCD中,M是AB的中点,且DM⊥AB,则ΔABD是什么三角形?
解 连结BD.
因为四边形ABCD是菱形,
所以AD=AB.
又因为DM⊥AB, M是AB的中点,
所以DM垂直平分AB.
所以AD=BD,
所以AD=BD=AB.
所以ΔABD是等边三角形.
例2 如图,AD是ΔABC的角平分线,DE∥AC交AB于E,DE∥BA交AC于F.猜想AD与EF是什么关系?
解 因为DE∥BA,DE∥AC.
所以四边形AEFD为平行四边形,
又因为AD是ΔABC的角平分线,
所以∠EAD=∠FAD.
因为DE∥AC,
所以∠FAD=∠ADE.
所以∠EAD=∠ADE.
所以ED=EA.
所以平行四边形AEFD为菱形.
所以AD⊥EF,且AD与EF相互平分.
我们知道菱形是特殊的平行四边形,因此它具有平行四边形的性质,而且还具有一些特殊的性质.
根据菱形的定义,菱形是平行四边形,且有一组邻边相等,从而可得:
定理菱形的四条边都相等.
由问题(2)我们还知道
定理 菱形的对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角.
会用推理的方法证明吗?
已知:如图,四边形ABCD是菱形.
求证:AC⊥BD;AC平分∠DAB,CA平分∠BCD,BD平分∠ABC,DB平分∠CDA.
分析 要证AC⊥BD,AC平分∠DAB,只要证明△DAB是等腰三角形,且AC平分BD.
证明 设对角线AC与BD交于点O.
因为四边形ABCD是菱形,故AB=AD,
即△ABD为等腰三角形.
又BO=DO(平行四边形的对角线互相平分),所以AC⊥BD,AC平分∠DAB(等腰三角形的三线合一).
同理,CA平分∠BCD,BD平分∠ABC,DB平分∠CDA.
要判定一个四边形是不是菱形,除了利用菱形的定义直接判定外,还有如下的判定定理:
定理 四条边相等的四边形是菱形
思考 根据对角线之间的关系能否判定一个平行四边形是菱形呢?
再看上面一个活动的平行四边形木框,保持内角大小不变,仅改变边的大小,观察对角线的变化,当对角线具有什么性质时,平行四边形变为菱形?
定理 对角线互相垂直的平行四边形是菱形
教师出示教具:“一个活动的平行四边形木框”,用两根橡皮筋分别套在相邻的两个顶点上.平行移动另一对相邻的顶点B、C,立即改变平行四边形的形状.
学生思考如下问题:
(1)无论BC平行移到什么位置,四边形ABCD还是平行四边形吗?
(2)当BC移动什么位置时,这个平行四边形就变成一个特殊的平行四边形--菱形?这时两条对角线有什么位置关系?
2.如图,已知∠ABC=∠ADC=90°,点E是AC的中点.
求证:EB=ED.
1.已知:平行四边形ABCD的四个内角的平分线交于E、F、G、H.
求证:EG=HF.
2.矩形的判定:
(1)有三个角是直角的四边形是矩形;
(2)有一个内角是直角的平行四边形是矩形;
(3)两条对角线相等的平行四边形是矩形.
1.矩形的性质:
(1)矩形具有平行四边形的一切性质;
(2)矩形的四个内角都是直角;
(3)矩形的对角线相等且互相平分.
例1 求证:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
已知:如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是斜边AB上的中线.
本题的关键在于证明四边形AEBC是一个矩形.
证明 延长CD到E,使DE=CD,连结BE、AE.
因为CD是斜边AB上的中线,
所以AD=BD.
又因为CD=DE,
所以四边形BCAE为平行四边形.
又因为∠ACB=90°,
所以平行四边形BCAE为矩行.
所以CE=AB.
即直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
以后把这条作为直角三角行的性质定理.
我们知道矩形是特殊的平行四边形,因此它具有平行四边形的性质,而且还具有一些特殊的性质.
根据矩形的定义,矩形是平行四边形,且有一个角是直角,从而可得:
定理矩形的四个角都是直角.
由问题(3)我们还知道定理“矩形的对角线相等”.你会用推理的方法证明吗?
已知:如图,四边形ABCD是矩形.
求证:AC=BD.
分析 由于AC、BD分别是△ABC、△DCB的边,因此要证AC=BD,只要证△ABC≌△DCB.
证明 因为四边形ABCD是矩形.
所以AB=CD,∠ABC=∠DCB.
又因为BC=BC,
所以ΔABC≌ΔDCB(S.A.S).
所以AC=BD.
上述两条定理是矩行的性质定理.
那么要判定一个四边形是不是矩形,除了利用矩形的定义直接判定外,还有如下的判定定理:
定理 有三个角是直角的四边形是矩形.
思考 根据对角线之间的关系能否判定一个平行四边形是矩形呢?
再看上面一个活动的平行四边形木框,保持边的大小不变,仅改变内角大小,观察对角线的变化,当对角线具有什么性质时,平行四边形变为矩形.
定理 对角线相等的平行四边形是矩形.
上述两条定理是矩行的判定定理
教师出示教具:“一个活动的平行四边形木框”,用两根橡皮筋分别套在相对的两个顶点上.拉动一对不相邻的顶点A、C,立即改变平行四边形的形状.
学生思考如下问题:
(1)无论∠1如何变化,四边形ABCD还是平行四边形吗?
(2)随着∠1的变化,两条对角线长度有没有变化?
(3)当∠1为什么角时,这个平行四边形就变成一个特殊的平行四边形--矩形?这时两条对角线长度有没有关系?
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