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菱形
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菱形(英文名:Rhombus)是特殊的平行四邊形之一,是指在同一平面內(nèi),四條邊都相等的平行四邊形,菱形的對(duì)角線互相垂直并平分一組對(duì)角。

菱形具有平行四邊形所有的性質(zhì),同時(shí),它又具有一般平行四邊形所沒有的特殊性質(zhì)。菱形面積公式可用表示,也可用(a、b為對(duì)角線長)求解。菱形的周長=邊長×4。

菱形一詞源自希臘語“rhombos”,意為“陀螺”或“用繩子旋轉(zhuǎn)的木塊”。菱形在日常生活中隨處可見,其應(yīng)用范圍從交通標(biāo)志牌到珠寶,再到室內(nèi)外設(shè)計(jì)。菱形紋在中國的應(yīng)用可謂源遠(yuǎn)流長,凡具有菱形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的一類裝飾圖形即為“菱形紋”。菱形紋既包括由完全標(biāo)準(zhǔn)的菱形所組成的紋樣,也包括在菱形的基礎(chǔ)上經(jīng)過發(fā)展和演變形成的類似菱形的一類圖形。

命名

菱形(rhombus)一詞源自希臘語“rhombos”,意為“陀螺”或“用繩子旋轉(zhuǎn)的木塊”。菱形(有時(shí)也稱為rhombi)在日常生活中隨處可見,其應(yīng)用范圍從交通標(biāo)志牌到珠寶,再到室內(nèi)外設(shè)計(jì)。

定義

在歐幾里得幾何(Euclidean geometry)中,平行四邊形是兩組對(duì)邊分別平行的四邊形,同時(shí)它是一個(gè)中心對(duì)稱圖形。所有的平行四邊形都是中心對(duì)稱圖形,對(duì)稱中心為平行四邊形對(duì)角線交點(diǎn)。

菱形((rhombus)是特殊的平行四邊形之一,是指在同一平面內(nèi),四條邊都相等的平行四邊形,菱形的對(duì)角線互相垂直并平分一組對(duì)角。

歷史

平行四邊形屬于幾何學(xué),而幾何學(xué)的產(chǎn)生是由于人類生產(chǎn)和生活的需要。在原始社會(huì)里,人們已經(jīng)積累了許多物體形狀和大小,以及它們的分布位置關(guān)系的知識(shí)。經(jīng)過勞動(dòng)人民長期的生產(chǎn)和生活實(shí)踐,積累了許多幾何知識(shí),并不斷地豐富起來,形成了人類知識(shí)的一個(gè)分支。中國對(duì)于幾何學(xué)也很早就有研究,在中國黑陶文化時(shí)期(約公元前一千年),陶器上的花紋就有菱形、正方形和圓內(nèi)接正方形等與平行四邊形相關(guān)的圖樣。2000年前,在中國古代數(shù)學(xué)著作《九章算術(shù)》中方匡章提出了長方形的面積公式

古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得是歷史上第一個(gè)系統(tǒng)提出平行四邊形的相關(guān)理論的人,他的作品《幾何原本》成書于公元前300年左右,作品中詳細(xì)地闡述了平行四邊形的基本性質(zhì)和相關(guān)理論,其中的部分理論直到如今仍得到應(yīng)用。

性質(zhì)

1、菱形有著平行四邊形的一切性質(zhì)。

2、菱形四條邊的長度都相等

3、菱形的兩條對(duì)角線互相垂直平分,并且每一條對(duì)角線平分一組對(duì)角。

4、菱形既是軸對(duì)稱圖形,也是中心對(duì)稱圖形。其對(duì)稱軸為兩條對(duì)角線所在的直線。當(dāng)菱形的四個(gè)內(nèi)角相等時(shí),該菱形即為正方形,此時(shí)各內(nèi)角均為直角。

判定

1、一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形。

2、兩條對(duì)角線互相垂直的平行四邊形是菱形。

3、四條邊長度都相等的四邊形是菱形。

4、一條對(duì)角線平分一組對(duì)角的平行四邊形是菱形

計(jì)算公式

面積

菱形是一組鄰邊相等的平行四邊形,面積公式可用;也可用((a、b為對(duì)角線長)求解。

周長

菱形的周長,即其邊緣的總長度,是通過將菱形一條邊的長度乘以4來計(jì)算的,菱形的周長=4×邊長。

數(shù)學(xué)特征

菱形有一組鄰邊相等平行四邊形叫做菱形。根據(jù)平行四邊形對(duì)邊相等這一性質(zhì),推出菱形的四條邊都相等。反過來,如果一個(gè)四邊形四邊都相等,很容易地先證明它是平行四邊形,再根據(jù)定義知道它是菱形。因此,四條邊都相等的四邊形是菱形。

菱形是一種特殊的平行四邊形,它具有平行四邊形所有的性質(zhì),同時(shí),它又具有一般平行四邊形所沒有的特殊性質(zhì)。

設(shè)有菱形ABCD,它的對(duì)角線AC、BD相交于O,則在△ABC和△ADC中AB=AD,BC=CD,AC=AC,所以這兩個(gè)三角形全等,從而∠1=∠2,即AO是等腰三角形ABD的頂角平分線,所以AO垂直于BD。由此得到定理:“菱形有下面的性質(zhì):(1)對(duì)角線平分對(duì)角;(2)兩條對(duì)角線互相垂直。”

反過來,(1)“對(duì)角線平分對(duì)角的平行四邊形是菱形”;(2)“對(duì)角線互相垂直的平行四邊形是菱形”這兩個(gè)逆定理也是成立的。先看(1),若□ABCD的對(duì)角線AC平分對(duì)角,則由平行四邊形對(duì)角相等,容易證明∠BAC=∠BCA,即△ABC為等腰三角形,AB=BC,所以ABCD是菱形。再看(2),若□ABCD的對(duì)角線互相垂直,即△ABD的底邊BD上的高與中線重合,所以△ABD為等腰三角形,從而ABCD為菱形。

(1)證明四邊形的四邊都相等。

(2)先證明四邊形是平行四邊形,再證明以下條件之一:i)兩條鄰邊相等;或ii)對(duì)角線平分對(duì)角;或iii)對(duì)角線互相垂直(或者從四邊形的對(duì)角線互相垂直且平分來證)。

計(jì)算運(yùn)用

實(shí)例解讀一

【如圖1】AD是△ABC的角平分線,DE//AC交AB于E,DF//AB交AC于F,試判斷四邊形AEDF的形狀并說明理由。

【解】四邊形AEDF是菱形。理由:因?yàn)镈E//AC,DF//AB,所以四邊形AEDF是平行四邊形,且∠DAE=∠ADF,又因?yàn)锳D是△ABC的角平分線,即∠DAE=∠DAF,所以∠ADF=∠DAF,從而AF=DF,因此四邊形AEDF是菱形。

【知識(shí)點(diǎn)】識(shí)別一個(gè)四邊形是菱形,先說明它是平行四邊形,再說明有一組鄰邊相等,這是最常用的一種基本方法。本題中判斷這兩種圖形分別采用了定義法,每一種特殊圖形的定義都是識(shí)別該圖形的最原始方法,而其他判定方法往往都是由此而出。

實(shí)例解讀二

【如圖2】所示,在菱形ABCD中,∠BAD=80°,AB邊的垂直平分線交對(duì)角線AC于F,E為垂足,連結(jié)DF,求∠CDF。

【解】因?yàn)?a href="/hebeideji/4085650033047797431.html">四邊形ABCD是菱形,所以∠BAC=∠DAC=?∠BAD=?×80°=40°;且AB∥DC,所以∠ADC=180°?80°=100°.因?yàn)镕E垂直平分AB,所以AF=BF,從而∠FBA=∠FAB=40°;又AB=AD,故將△ABF沿AC翻折后可與△ADF重合,于是∠FDA=∠FBA=40°,因此∠CDF=100°?40°=60°。

【知識(shí)點(diǎn)】菱形的性質(zhì)為我們解決菱形問題提供了重要條件。本題求解時(shí)運(yùn)用了菱形的四邊相等、對(duì)邊平行及每條對(duì)角線平分一組對(duì)角等性質(zhì),另外,在說明∠FDA=∠FBA時(shí),也可由菱形的軸對(duì)稱性直接推出。

實(shí)例解讀三

【如圖3】在矩形ABCD中,對(duì)角線AC、BD相交于點(diǎn)O,DE//AC,CE//BD,連結(jié)OE,試說明OE與CD互相垂直平分。

【分析】欲說明OE與CD互相垂直平分,只要說明四邊形OCED是菱形即可。由矩形性質(zhì)不難得到OC=OD,故應(yīng)先推出四邊形OCED是平行四邊形

【解】因?yàn)镈E//AC,CE//BD,所以四邊形OCED是平行四邊邊形。又因?yàn)樗倪呅蜛BCD為矩形,所以AC=BD,且,,則,從而□OCED是菱形,因此,OE與CD互相垂直平分。

【知識(shí)點(diǎn)】要說明一個(gè)四邊形的兩條對(duì)角線互相垂直平分,應(yīng)考慮先說明這個(gè)四邊形是菱形,本題綜合運(yùn)用了平行四邊形、菱形的定義以及矩形與菱形的性質(zhì),最終推出了結(jié)論。

文化運(yùn)用

菱形紋在中國的應(yīng)用可謂源遠(yuǎn)流長。凡具有菱形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的一類裝飾圖形即為“菱形紋”。菱形紋既包括由完全標(biāo)準(zhǔn)的菱形所組成的紋樣,也包括在菱形的基礎(chǔ)上經(jīng)過發(fā)展和演變形成的類似菱形的一類圖形。菱形紋由斜直線相互交叉或單個(gè)菱形圖案連續(xù)排列的方式構(gòu)成。菱形紋樣因菱形對(duì)稱的性質(zhì),同樣具有對(duì)稱均衡的形式美。菱形紋樣可以沿著兩條對(duì)角線和兩條中點(diǎn)線作對(duì)稱變換,由這種單個(gè)菱紋組成的菱形紋,也有對(duì)稱的特點(diǎn)。在眾多的裝飾紋樣中,表現(xiàn)出規(guī)則的、整齊劃一的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),產(chǎn)生安靜、和諧、莊重感,體現(xiàn)了自然和生命形態(tài)的靜止?fàn)顟B(tài)。

菱形紋以二方連續(xù)、四方連續(xù)的形式無限重復(fù)展開時(shí),就會(huì)呈現(xiàn)出一種富有律動(dòng)感的節(jié)奏。菱形紋以幾何菱形為造型基礎(chǔ),疊加不同的幾何紋、植物紋,為了突出主要特征而刪除不必要的瑣碎細(xì)節(jié)。其構(gòu)成方式?jīng)Q定了它簡潔的造型特點(diǎn),別的紋樣很少具備這種對(duì)比效果。作為一種典型的幾何抽象紋樣,菱形紋在后期的裝飾紋樣中,更多的是結(jié)合具象紋樣出現(xiàn),如植物紋、動(dòng)物紋、人物紋。

相關(guān)形狀

矩形、菱形、正方形都屬于特殊的平行四邊形

矩形

定義

有一個(gè)角為直角的平行四邊形是矩形。

性質(zhì)

1,矩形具有平行四邊形的全部性質(zhì);

2,矩形的兩條對(duì)角線必相等

3,矩形的四個(gè)角都是直角;

4,矩形的兩條對(duì)角線分它為兩組全等等腰三角形;矩形既是軸對(duì)稱圖形也是中心對(duì)稱圖形。矩形有兩條對(duì)稱軸,分別是其對(duì)邊中點(diǎn)連線所在的直線。

判定

1,四個(gè)角都是直角的四邊形是矩形。

2,兩條對(duì)角線相等的平行四邊形是矩形。

3,兩組對(duì)邊中點(diǎn)的兩條連線成軸對(duì)稱的四邊形為矩形。

正方形

定義

一組鄰邊相等且有一個(gè)角是直角的平行四邊形是正方形。

性質(zhì)

1,正方形有著平行四邊形、矩形和菱形的全部性質(zhì)。

2,正方形的兩條對(duì)角線都與邊成45度角。

3,正方形共有四條對(duì)稱軸。

4,正方形的兩條對(duì)角線將正方形分為四個(gè)全等的等腰直角三角形。

判定

1,一組鄰邊相等的矩形是正方形。

2,有一個(gè)角是直角的菱形是正方形。

3,對(duì)角線互相垂直的矩形是正方形。

4,對(duì)角線相等的菱形是正方形。

參考資料 >

rhombus.rhombus.2025-12-03

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