特殊的四边形中矩形、正方形所含模型较多,菱形比较特殊的点在于其对角线互相垂直,因此面积除了底乘高以外,还可以利用对角线乘积的一半来进行求解。当然,只要四边形满足对角线互相垂直,那么都可以利用这个公式来求面积,比如正方形、筝型等等。那么,菱形中有没有特殊的模型供我们使用呢?有,其实本质上将该模型仍然是手拉手模型,我们来探究下该模型。
如图,已知菱形ABCD中,∠BAD=120°,M为BC上一点,N为CD上一点,求证:若△AMN有一个内角等于60°,则△AMN为等边三角形.
首先,本题中包含了一个最基本的模型,那就是菱形 内角60°(或120°),可以得到两个等边三角形。因此,理解AC,那么三角形ABC与三角形ACD都是等边三角形。首先连接AC交MN于点F,过点M作ME∥AC交AB于点E,进而得出△BME为等边三角形,求出AE=MC,再证△AEM≌△MCN(ASA),得出△AMN的形状。
通过这个模型,我们可以求线段的长度,线段的最值,面积的最值。除了等到这个三角形AMN为等边三角形外,我们还可以得到结论:四边形AMCN的面积等于三角形ABC的面积等于菱形ABCD面积的一半。
例题1:如图所示,在菱形ABCD中,AB=2,∠BAD=120°,M为BC上一点,N为CD上一点,∠MAN=60°,求四边形AMCN的面积
分析:可以利用上述模型中的结论:阴影部分的面积正好等于菱形面积的一半。
菱形的面积可利用底乘高求解,本题也可以直接求等边三角形ABC的面积。
例题2:如图所示,在菱形ABCD中,∠A=60°,AB=2,E,F两点分别从A,B两点同时出发,以相同的速度分别向终点B,C移动,连接EF,在移动的过程中,求EF的最小值。
分析:同样利用上述结论可得三角形DEF为等边三角形,求线段EF 最小值即求线段DE的最小值,根据垂线段最短即可求出。
如果把所求线段EF的最小值,改为求三角形DEF面积的最小值,又该怎么处理呢?
这个模型也可以与手拉手模型、半角模型相结合,本质上区别不大。
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