菱形是一种特殊的平行四边形,定义为有一组邻边长度相等的平行四边形。在对几何图形的分析中,菱形的性质有助于解决各种几何问题。
定义
有一组邻边相等的平行四边形是菱形。
如果平行四边形满足
,则四边形
是菱形。
性质
性质定理:边
菱形的四条边长相等。
证明:设菱形,由定义知四边形
是平行四边形,且
由平行四边形的性质1可知
故而可得,该性质得证。
性质定理:对角线
菱形的对角线相互垂直平分,且每条对角线都平分菱形的一组对角。
证明:设菱形,由
是平行四边形可知对角线
、
互相平分1,并设其相交于
。那么点
为线段
的中点。
由菱形的定义可知,则由等腰三角形的性质2可知
。故可得
、
, 相互垂直平分。
由可知
,而由平行四边形对边平行可知
。因而
,即
平分
。同理可知
平分
,
平分
和
。
故而该性质定理得证。
判定
判定定理1
对角线垂直的平行四边形是菱形。
证明:由平行四边形性质可知对角线、
互相平分1。而由
可知
、
互相垂直平分,故有
。
由菱形定义即知四边形是菱形。该判定定理得证。
判定定理2
四条边相等的四边形是菱形。
证明:由,
,可由平行四边形的判定定理3得知四边形
是平行四边形。而
,则可由菱形的定义得四边形
是菱形。该判定定理得证。
判定定理3
对角线垂直且每条对角线都平分一组对角的四边形是菱形。
证明:如图,在和
中有
则(判定依据为ASA)。故而
。同理可知
,则由判定定理2可知四边形ABCD是菱形。该判定定理得证。
应用举例
例1 在矩形
中,点
在边
上,
与
关于直线
对称,点
的对称点
在边
上,过点
作
,交
、
于点
、
。
(1) 连接,求证:四边形
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