在我们的日常生活中,这样的形状经常会出现,这样的性状叫什么?
我们现在观察一下这样的形状,这类图形也是平行四边形,但是却是特殊的平行四边形。它们的邻边都相等,所以我们把这类特殊的平行四边形命名为菱形。
这样我们就给出了菱形的定义:一组邻边相等的平行四边形是菱形。
那么从图形变化的角度上来,讲一个有弹性的平行四边形,要进行怎样的伸缩变化就可以得到一个菱形呢?
我们把它的4个角都标上字母ABCD,我们让CD这条边水平向左平移CD的长度,之后得到C'D'。
那么我们来总结一下。
菱形的定义是一组邻边相等的平行四边形是菱形。用符号语言表示就是:在平行四边形ABCD中AB=AD推出平行四边形ABCD是菱形。用图形语言表示就是这样的
那菱形具有哪些性质呢?
如果以AC,BD为对称轴翻折两次,我们可以得到一个直角三角形,而且4条边都完全重合,角也两两重合。我们就可以猜想菱形的性质是:对角边互相垂直的平行四边形是菱形;4条边相等的平行四边形是菱形;对角线平分角的平行四边形是菱形。
那么我们应该如何去证明这个猜想呢?
首先我们现在已知平行四边形ABCD是菱形,那么我们要求证就是4条边相等,也就是:
AB=BC=CD=AD、 AC⊥BD、 AC平分∠DAB,∠DCB,BD平分∠ABC,∠ABC。
那么我们要如何证明呢?
首先:
∵四边形ABCD是菱形
∴AB=BC(这是因为菱形的性质:一对邻边相等。)
然后我们就可以得到:AB=CD。因为由平行四边形的性质一,我们可以得到平行四边形的两组对边相等。
同理,我们就可以得到4条边相等。
∵AD=CD, AO=BO,
∴DO⊥AC且DO平分∠ADC。
我们能得到这个是因为三角形的三线合一。
所以同理可得,我们就可以得到:AC⊥BD, AC平分∠DAB、∠DCB,BD平分∠ABC。
我们把它分为菱形性质定理一与菱形性质定理二。菱形性质定理一是菱形的4条边相等,性质定理二则是对角线互相垂直。
之后又是判定。
小明猜想对角线,相互垂直的平行四边形是菱形。那这其实就是关于判定的猜想。
那么我们要怎么证明呢?
已知:四边形ABCD是平行四边形
∴AO=CO。
∵AC⊥BD
∴∠AOD=∠COD=90°。
在∆ADO和∆CDO中
∵AO=CO,DO=DO,∠AOD=∠COD=90°
∴∆ADO≌∆CDO
既然他们全等,我们就可以得到AD=CD。
除此之外我们还有什么判定的猜想呢?
我们可以猜想4条边相等的平行四边形是菱形。
这一次我们已知的条件就不是菱形了,而是一个四边形。
在四边形ABCD中AB=BC=CD=AD
而我们要证明的就是这个四边形是菱形。
∵AB=CD,AD=BC
∴四边形ABCD就是平行四边形(平行四边形的定义)
又∵AD=AD
∴ABCD就是菱形。
然后我们还可以猜想一条对角线平分,一组对角的平行四边形是菱形。
那么在已知的平行四边形ABCD中,∠1=∠2,∠3=∠4,
我们要求证的就是AB=AD。
∵四边形ABCD是平行四边形
∴AD∥BC
∴∠2=∠3(通过内错角得到)
∵∠1=∠2
∴∠1=∠3
∴AB=AD。
这就是我们整个菱形的探究过程。