2017年春季学期新版青岛版八年级数学下学期6.3、特殊的平行四边形、灵活运用菱形的对称性素材
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“特殊的平行四边形”新题赏析我们知道,“特殊的平行四边形”是一类重要的几何图形,是历年各地中考的热点之一,而不断创新,为了方便同学们的学习,下面就和同学们一起来赏析几道中考试题.一、实际应用例1(义乌市)如图,一块砖的外侧面积为x ,那么图中残留部分墙面的面积为( )A.4xB.12xC.8xD.16x分析 观察得到图中残留部分墙面的面积是整个的面积减去空余的面积,而整个墙面是由14块大的矩形砖和4块小的矩形砖砌成的,空余的部分是由4块大的矩形砖构成的,此可以求解.解 依题意,得图中残留部分墙面的面积为14x +4×12x -4x =12x .故应选B . 说明 本题求解有着特殊四边形的面积问题,弄清楚图形的特征是求解的关键,注意每一块大的矩形砖和每一块小的矩形砖的关系.二、探索图形个数例2(重庆市)观察下列图形,则第n 个图形中三角形的个数是( )A.2n +2B.4n +4C.4n -4D.4n分析 由于第1个正方形中有4个三角形,第2个正方形中在第1个正方形的基础上又增加了4个,即有8个三角形,第3个正方形中在第2个正方形的基础上又增加了4个,即有12个三角形,…由此,可得到增加的规律,从而得到一般结论.解 因为第1个正方形中有4个三角形,即4×1个;第2个正方形中有8个三角形,即4×2个;第3个正方形中有12个三角形,即4×3个;…,由此可以猜想,第n 个正方形中有4×n 个三角形.故应选D.第1个 第2个 第3个 …说明这种利用特殊四边形的性质探索问题的题型在中考中经常出现,求解时一定要注意灵活运用其性质.三、微型机器人行走例3(安顺市)如图所示,两个全等菱形的边长为1米,一个微型机器人由A点开始按ABCDEFCGA的顺序沿菱形的边循环运动,行走2009米停下,则这个微型机器人停在点.分析微型机器人由A点开始,每向前行走1米就转换一个菱形的顶点,由于2009米可以分成2009个1米,即可以转换2009个菱形的顶点,由此可以求解.解因为有两个全等菱形,则周长和等于8,所以微型机器人由A点开始行走,每运动8米,则又回到A点,而2009÷8=251…1,所以微型机器人由A点开始按ABCDEFCGA的顺序沿菱形的边循环运动,行走2009米时则在点B处停下.说明求解本题时一要注意菱形的边长相等,二是每运动8米一个循环.四、坐标几何型例4(日照市)正方形A1B1C1O,A2B2C2C1,A3B3C3C2,…按如图所示的方式放置.点A1,A2,A3,…和点C1,C2,C3,…分别在直线y=kx+b(k>0)和x轴上,已知点B1(1,1),B2(3,2),则B n的坐标是 .分析由B1(1,1),B2(3,2),利用正方形的性质容易求得A1、A2的坐标,这样利用待定系数法可求得直线的解析式,进而求解.解因为点B1(1,1),B2(3,2),且是各自正方形的顶点,所以A1(0,1),A2(1,2),而A1(0,1),A2(1,2)经过直线y=kx+b,所以1,2.bk b=⎧⎨=+⎩解得1,1.kb=⎧⎨=⎩即直线的解析式为y=x+1,又因为C2(3,0),所以当x=3时,y=4,即A3(3,4),2所以B 3(7,4),即B 3(23-1,23-1),同理,B 4(15,8),即B 4(24-1,24-1),… 由此B n 的坐标是(2n -1,2n -1).说明 坐标几何题型是中考的一个热点,将特殊四边形置于坐标中更是此类试题的亮点,求解时应充分发挥几何图形的优势.本题中要能及时理顺A n 与B n 的关系.五、动点问题例5(莆田市)如图菱形ABCD 的边长为2,对角线BD =2,E 、F 分别是AD 、CD 上的两个动点,且满足AE +CF =2.(1)求证:△BDF ≌△BCF ;(2)判断△BEF 的形状,并说明理由.同时指出△BCF 是由△BDE 经过如何变换得到?分析(1)由菱形ABCD 的边长为2,对角线BD =2,可得到等边三角形,加上点满足AE +CF =2,于是有DE =CF ,从而可证明两个相应的三角形全等.(2)由(1)可得BE =BF ,∠CBF =∠DBE ,进而得到∠EBF =∠EBD +∠DBF =∠CBF +∠DBF =60°,即△BEF 是等边三角形.由此也可以知道△BCF 是由△BDE 绕点B 顺时针旋转60°得到的.证明(1)因为菱形ABCD 的边长为2,BD =2,所以BD =BC ,且∠BDE =∠BCF =60°. 因为AE +CF =2,而AE +DE =AD =2,所以DE =CF ,所以△BDE ≌△BCF .(2)△BEF 是等边三角形.理由如下:由(1)得△BDE ≌△BCF ,所以BE =BF ,∠CBF =∠DBE ,即∠EBF =∠EBD +∠DBF =∠CBF +∠DBF =60°,所以△BEF 是等边三角形.△BCF 是由△BDE 绕点B 顺时针旋转60°得到.说明 本题有两大特色,一是并没有直接说明某些线段相等,而是给出相应线段的长度,变相给出相等的线段,求解时应注意数量关系的转换;二是动态问题,与一般的动态问题不同,它受到线段和是一个定值的制约,这就要求我们不但要能灵活运用条件,而且还要能从图形中善于挖掘条件,才能使问题顺利获解.六、观察实践例6(江苏省)(1)观察与发现:小明将三角形纸片ABC (AB >AC )沿过点A 的直线折叠,使得AC 落在AB 边上,折痕为AD ,展开纸片(如图①);再次折叠该三角形纸片,使点EDCB A F4 A 和点D 重合,折痕为EF ,展平纸片后得到△AEF (如图②).小明认为△AEF 是等腰三角形,你同意吗?请说明理由.(2)实践与运用:将矩形纸片ABCD 沿过点B 的直线折叠,使点A 落在BC 边上的点F 处,折痕为BE (如图③);再沿过点E 的直线折叠,使点D 落在BE 上的点D ′处,折痕为E G (如图④);再展平纸片(如图⑤).求图⑤中∠α的大小.分析 利用折叠的知识,结合相应图形的性质求解.解(1)同意.如图②,设AD 与EF 交于点G .由折叠知,AD 平分∠BAC ,所以∠BAD =∠CAD .又由折叠知,∠AGE =∠DGE =90°,所以∠AGE =∠AGF =90°,所以∠AEF =∠AFE ,所以AE =AF ,即△AEF 为等腰三角形.(2)由折叠知,四边形ABFE 是正方形,∠AEB =45°,所以∠BED =135°,又由折叠知,∠BEG =∠DEG ,所以∠DEG =67.5°,所以∠α=90°-67.5°=22.5°. 说明 要求本题中的问题,一方面可通过观察分析得到相应的结论,另一方面,要能灵活运用折叠的知识来解决问题.另外,有关特殊四边形的折叠问题是中考的一个热点,请同学们多关注.AC D 图① A CD 图② FE GE D C FB A 图③ E DC AB F G ' D ' A DE C BF α 图④ 图⑤。
6.3特殊的平行四边形(4)【学习目标】1.理解正方形的概念以及它与平行四边形、矩形和菱形之间的关系.2.探索并证明正方形的性质定理和判定定理.3.会用正方形的性质定理和判定定理解决问题.【知识准备】性质判定边角对角线边角对角线平行四边形矩形菱形自学书本26页内容,回答:1.__________________________________________________叫做正方形.2.正方形是轴对称图形吗?如果是,它有几条对称轴?并在右图中画出来.3.正方形即是特殊的平行四边形也是特殊的矩形和菱形,总结一下正方形的性质和判定方法.性质判定正方形边角对角线在学习中还存在哪些疑问?【共同释疑】例2:AC为正方形ABCD的对角线,E为AC上一点,且AB=AE, EF⊥AC交BC于F. D CB A求证:EC=EF=FB【当堂测试】1、如图,四边形ABCD 是正方形,两条对角线相交于点O .(1)一条对角线把它分成_______个全等的________ 三角形;(2)两条对角线把它分成_______个全等的________三角形;图中一共有________个等腰直角三角形;(3)∠AOB =_____度,∠OAB =_____度.2、正方形具有而矩形不一定具有的性质是( ) A 、四个角相等 B 、对角线互相垂直平分. C 、对角互补 D 、对角线相等.3、正方形具有而菱形不一定具有的性质( )A 、四条边相等.B 、对角线互相垂直平分.C 、对角线平分一组对角.D 、对角线相等.4、正方形对角线长6,则它的面积为_________ ,周长为________.5、如图是2002年8月在北京召开的第24届国际数学家大会会标中的图案,其中四边形ABCD 和EFGH 都是正方形.求证:△ABF ≌△DAE .F E D CB A。
中考菱形探索题探索性试题是中考中的热点之一.在中考试题中,出现了一些和相似三角形有关的中考探索试题.为帮助你复习好相似三角形有关内容,现请欣赏几道探索题.一、条件探索题条件探索性试题就是给出了结论,要求探索使结论成立所具备的条件.例1 如图1,点E ,F 分别是菱形ABCD 中BC ,CD 边上的点(E,F 不与B ,C,D 重合)在不连辅助线的情况下请添加一个条件,说明AE=AF ,并证明.分析:本题主要是考查三角形全等的方法和菱形性质,由菱形性质可知AB AD =、B D ∠=∠,若用SAS 需要添加BE DF =条件;若用ASA 需要添加条件BAE DAF ∠=∠或BAF DAE ∠=∠;若用ASA 需要添加条件∠AEB=∠AFD.解:添加条件:BE DF =或BAE DAF ∠=∠或BAF DAE ∠=∠等.若添加条件BE DF =.证明如下:四边形ABCD 是菱形AB AD ∴=B D ∠=∠在ABE △和ADF △中AB AD B D BE DF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩ABE ADF ∴△≌△AE AF ∴=。
评注:只需添加一条边或一个角满足三角形的判定方法即可,但是需注意添加边时,不能构成SSA 的形式.二、结论探索型探索结论试题是给出了条件,要求根据所给条件探索可能得到的结论.例2如图2,在□ABCD 中,E F ,分别为边AB CD ,的中点,连接DE BF BD ,,.(1)求证:ADE CBF △≌△.(2)若AD BD ⊥,则四边形BFDE 是什么特殊四边形?请证明你的结论.图2 A BCD E F 图1分析:(1)问主要考查平行四边形的性质和全等三角形的判定;(2)问主要考查直角三角形的性质和菱形的判定.解:(1)在平行四边形ABCD 中,∠A =∠C ,AD =CB ,AB =CD .∵E ,F 分别为AB ,CD 的中点∴AE =CF 在AED △和CFB △中,AD CB A C AE CF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩(SAS)AED CFB ∴△≌△.(2)若AD ⊥BD ,则四边形BFDE 是菱形.证明:AD BD ⊥,ABD ∴△是Rt △,且AB 是斜边(或90ADB ∠=) E 是AB 的中点,12DE AB BE ∴==. 由题意可知EB DF ∥且EB DF =,∴四边形BFDE 是平行四边形,∴四边形BFDE 是菱形.评注:判定一个四边形是菱形一般是在平行四边形的基础上来判定。
灵活运用菱形的对称性
菱形是轴对称图形,它的两条对角线所在的直线都是它的对称轴,因为菱形的对角线互
相垂直,所以它又是中心对称图形,利用菱形的对称性可以说明某些线段、角相等或三角形
全等.
如图1,E是菱形ABCD的对角线AC上一点,则ABEADE△≌△,BCEDCE△≌△.
这个结论具有一般性,很多有关菱形的题都有该图的“影子”,因而利用这个结论可以简捷
地解决问题.
例1 如图2,在菱形ABCD中,E是AB上一点,DE交对角线AC于F.试说明
FBCAED∠∠
.
分析:因为AEDFDC∠∠,所以欲说明FBCAED∠∠,只需说明FBCFDC∠∠,
而这可由图的基本图形得到的结论CDFCBF△≌△推出.解答过程请同学们完成.
例2 如图3,在菱形ABCD中,EF,分别是BCAC,上的点,G是AB延长线上一
点,且EFCDBEGCDF,∥∠∠.试说明DFEG.
分析:连接BF,由于F是菱形ABCD的对角线AC上一点,所以由图1中基本图形的
结论,知CDFCBF△≌△,于是CDFCBFDFBF,∠∠.又由题设可得CBFBEG∠∠,
所以BFEG∥.又已知EFCD∥,所以四边形FBGE是平行四边形.故DFBFEG.解
答过程请同学们完成.
例3 如图4,在边长为6的菱形ABCD中,60DAB∠,E为AB的中点,F为
AC
上一动点,求EFBF的最小值.
分析:由于EB,两点固定,所以从图形上可直观看出F只有沿着CA向点A移动,
EFBF的值方能逐渐变小.根据图形的对称性猜想:当F移动到DE
与AC的交点F处,
EFBF
才能取得最小值,下面来说明这个猜想.
解:连接DE,交AC于点F,则F和F均为菱形ABCD的对角线AC上的点,
所以由图1中基本图形的结论,知DCFBCFADFABF,△≌△△≌△.
所以BFDFBFDF,.
在DEF△中,DEDFFEBFFEDFFEBFFE,
所以当点F移动点F时,EFBF取得最小值.
连接DB,因为60DABADAB,∠,
所以DAB△为等边三角形.
所以22226333DEADAE.
即EFBF的最小值是33.
综上所述,利用图形的对称性研究图形的性质,再利用其性质可以探求、说明几何题.在
这方面多进行尝试,对提高分析问题、解决问题的能力是大有裨益的.