创作编号:GB8878185555334563BT9125XW
创作者: 凤呜大王*
判别平行四边形的基本方法
如何判别一个四边形是平行四边形呢?下面举例予以说明.
一、运用“两条对角线互相平分的四边形是平行四边形”判别 例1 如图1,在平行四边形ABCD 中,E 、F 在对角线AC 上,且AE =CF ,试说明四边形DEBF 是平行四边形. 分析:由于已知条件与对角线有关,故考虑运用“两条对角线互相平分的四边形是平行四边形”进行判别.为此,需连接BD . 解:连接BD 交AC 于点O .
因为四边形ABCD 是平行四边形,
所以AO =CO ,BO =DO . 又AE =CF ,
所以AO -AE =CO -CF ,即EO =FO .
所以四边形DEBF 是平行四边形.
二、运用“两组对边分别相等的四边形是平行四边形”判别
例2 如图2,是由九根完全一样的小木棒搭成的图形,请你指出图中所有的平行四边形,并说明理由.
分析:设每根木棒的长为1个单位长度,则图中各四边形的边长便可求得,故应考虑运用“两组对边分别相等的四边形是平行四边形”进
行判别.
解:设每根木棒的长为1个单位长度,则AF =BC =1,AB =FC =1, 所以四边形ABCF 是平行四边形.
同样可知四边形FCDE 、四边形ACDF 都是平行四四边形.
因为AE =DB =2,AB =DE =1,所以四边形ABDE 也是平行四边形.
三、运用“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”判别 例3 如图3,E 、F 是四边形ABCD 的对角线AC 上的两点,AE =CF ,DF =BE ,DF ∥BE ,试说明四边形ABCD 是平行四边形.
分析: 题目给出的条件都不能直接判别四边形ABCD
是平行四边
图1 图2 A B C D E
F
形,但仔细观察可知,由已知条件可得△ADF ≌△CBE ,由此就可得到判别平行四边形所需的“一组对边平行且相等” 的条件.
解:因为DF ∥BE ,所以∠AFD =∠CEB .
因为AE =CF ,所以AE +EF =CF +EF ,即AF =CE .又DF =BE ,
所以△ADF ≌△CBE ,所以AD =BC ,∠DAF =∠BCE ,
所以AD ∥BC .所以四边形ABCD 是平行四边形.
四、运用“两组对边分别平行的四边形是平行四边形”判别
例4 如图4,在平行四边形ABCD 中,∠DAB 、∠BCD 的平分线分别交BC 、AD 边于点E 、F ,则四边形AECF 是平行四边形吗?
为什么?
分析:由平行四边形的性质易得AF ∥EC ,又题目中给出的是有关角的条件,借助角的条件可得到平行线,故本题应考虑运用“两组对边分别平行的四边形是平行四边形”进行判别.
解:四边形AECF 是平行四边形.
理由:因为四边形ABCD 是平行四边形,所以AD ∥BC ,∠DAB =∠BCD ,
所以AF ∥EC .又因为∠1=21∠DAB ,∠2=2
1∠BCD , 所以∠1=∠2.因为AD ∥BC ,所以∠2=∠3,
所以∠1=∠3,所以AE ∥CF .
所以四边形AECF 是平行四边形.
判定平行四边形的五种方法
平行四边形的判定方法有:(1)证两组对边分别平行;(2)证两组对边分别相等;(3)证一组对边平行且相等;(4)证对角线互相平分;(5)证两组对角分别相等。下面以近几年的中考题为例说明如何证明四边形是平行四边形。
一、 两组对边分别平行 如图1,已知△ABC 是等边三角形,D 、E 分别在边BC 、
AC 上,且CD =CE ,连结DE 并延长至点F ,使EF =AE ,
连结AF 、BE 和CF
(1)请在图中找出一对全等三角形,并加以证明;
(2)判断四边形ABDF 是怎样的四边形,并说明理由。 解:(1)选证△BDE ≌△FEC
证明:∵△ABC 是等边三角形,
∴BC =AC ,∠ACD =60°
∵CD =CE ,∴BD =AE ,△EDC 是等边三角形
∴DE =EC ,∠CDE =∠DEC =60°
A F
B D
C E 图1
A C D E F 图4 1 3 2
∴∠BDE=∠FEC=120°
又∵EF=AE,∴BD=FE,∴△BDE≌△FEC
(2)四边形ABDF是平行四边形
理由:由(1)知,△ABC、△EDC、△AEF都是等边三角
形
∵∠CDE=∠ABC=∠EF A=60°
∴AB∥DF,BD∥AF
∵四边形ABDF是平行四边形。
点评:当四边形两组对边分别被第三边所截,易证截得的
同位角相等,内错角相等或同旁内角相等时,可证四边形
的两组对边分别平行,从而四边形是平行四边形。
二、一组对边平行且相等
例2已知:如图2,在正方形ABCD中,G是CD上一点,延长BC到E,使CE=CG,连结BG并延长交DE于F
(1)求证:△BCG≌△DCE;
(2)将△DCE绕点D顺时针旋转90°得到△DAE′,判断四边
形E′BGD是什么特殊四边形?并说明理由。
分析:(2)由于ABCD是正方形,所以有AB∥DC,又
通过旋转CE=AE′已知CE=CG,所以E′A=CG,这样就
有BE′=GD,可证E′BGD是平行四边形。
解:(1)∵ABCD是正方形,
∴∠BCD=∠DCE=90°又∵CG=CE,△BCG≌△DCE
(2)∵△DCE绕D顺时针
旋转90°得到△DAE′,
∴CE=AE′,∵CE=CG,∴CG=AE′,
∵四边形ABCD是正方形
∴BE′∥DG,AB=CD
∴AB-AE′=CD-CG,即BE′=DG
∴四边形DE′BG是平行四边形
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点评:当四边形一组对边平行时,再证这组对边相等,即可得这个四边形是平行四边形
三、两组对边分别相等
例3如图3所示,在△ABC中,分别以AB、AC、BC为边在BC的同侧作等边△ABD,等边△ACE,等边△BCF。
求证:四边形DAEF是平行四边形;
分析:利用证三角形全等可得四边形DAEF的两组对
边分别相等,从而四边形DAEF是平行四边形。
解:∵△ABD和△FBC都是等边三角形
∴∠DBF+∠FBA=∠ABC+∠FBA=60°
∴∠DBF=∠ABC
又∵BD=BA,BF=BC ∴△ABC≌△DBF
∴AC=DF=AE 同理△ABC≌△EFC
∴AB=EF=AD
∴四边形ADFE是平行四边形
点评:题设中存在较多线段相等关系时,可证四边形的两组对边分别相等,从而可证四边形是平行四边形。
四、对角线互相平分
例4已知:如图4,平行四边形ABCD的对角线AC和BD相交于O,AE⊥BD于E,BF⊥AC于F,CG⊥BD于G,DH⊥AC 于H,求证:四边形EFGH是平行四边形。
图4
分析:因为题设条件是从四个顶点向对角线引垂线,这些条件与四边形EFGH的对角线有关,若能证出OE=OG,OF=OH,则问题可获得解决。
证明:∵AE⊥BD,CG⊥BD,
∴∠AEO=∠CGO,
∵∠AOE=∠COG,OA=OC
∴△AOE≌△COG,
∴OE=OG
同理△BOF≌△DOH
∴OF=OH
∴四边形EFGH是平行四边形
点评:当已知条件与四边形两对角线有关时,可证两对角线互相平分,从而证四边形是平行四边形。
五、两组对角相等
例5 将两块全等的含30°角的三角尺如图1摆放在一起四边形ABCD是平行四边形吗?理由。
(1)如图2,将Rt△BCD沿射线BD方向平移到Rt△B1C1D1
的位置,四边形ABC1D1是平行四边形吗?说出你的结论和理由:。
分析:因为题设与四边形内角有关,故考虑四边形的两组内角相等解决问题。
解:(1)四边形ABCD是平行四边形,理由如下:
∠ABC=∠ABD+∠DBC=30°+90°=120°,
∠ADC=∠ADB+∠CDB=90°+30°=120°
又∠A=60°,∠C=60°,
∴∠ABC=∠ADC,∠A=∠C
(2)四边形ABC1D1是平行四边形,理由如下:
将Rt△BCD沿射线方向平移到Rt△B1C1D1的位置时,有Rt△C1BB1≌Rt△ADD1
∴∠C1BB1=∠AD1D,∠BC1B1=∠DAD1
∴有∠C1BA=∠ABD+∠C1BB1=∠C1D1B1+∠AD1B=∠AD1C1,∠BC1D1=
∠BC1B1+∠B1C1D1=∠D1AD+∠DAB=∠D1AB
所以四边形ABC1D1是平行四边形
点评:(2)也可这样证明:由(1)知ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,将
Rt△BCD沿射线BD方向平移到Rt△B1C1D1的位置时,始终有AB∥C1D1,故ABC1D1是平行四边形。
= =
判断平行四边形的策略
在学习了“平行四边形”这部分内容后,对于平行四边形的判定问题,可从以下几个方面去考虑:
一、考虑“对边”关系
思路1:证明两组对边分别相等
例1 如图1所示,在△ABC 中,∠ACB =90°,BC 的垂直平分线DE 交BC 于D ,交AB 于E ,F 在DE 上,并且AF =CE .求证:四边形ACEF 是平行四边形.
证明:∵DE 是BC 的垂直平分线,
∴DF ⊥BC ,DB = DC .
∴∠FDB = ∠ACB = 90°.
∴DF ∥AC .∴CE = AE =21AB . ∴∠1 = ∠2 . 又∵EF ∥AC ,AF = CE = AE ,
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∴∠2 =∠1 =∠3 =∠F .
∴△ACE ≌△EF A .
∴AC = EF .
∴四边形ACEF 是平行四边形.
思路2:证明两组对边分别平行
例 2 已知:如图2,在△ABC 中,AB =AC ,E 是AB 的中点,D 在BC 上,延长ED 到F ,使ED = DF = EB . 连结FC . 求证:四边形AEFC 是平行四边形. 证明:∵AB =AC ,∴∠B =∠ACB .
∵ED = EB ,∴∠B =∠EDB . ∴∠ACB =∠EDB . ∴EF ∥AC .
∵E 是AB 的中点,∴BD = CD .
∵∠EDB =∠FDC ,ED = DF ,
∴△EDB ≌△FDC . ∴∠DEB =∠F .
∴AB ∥CF .
∴四边形AEFC 是平行四边形.
思路3:证明一组对边平行且相等
例3 如图3,已知平行四边形ABCD 中,E 、F 分别是AB 、CD 上的点,AE = CF ,M 、N 分别是DE 、BF 的中点.
求证:四边形ENFM 是平行四边形.
证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,
∴AD = BC ,∠A =∠C .
又∵AE = CF ,∴△ADE ≌△CBF . ∴∠1 =∠2,DE = BF . ∵M 、N 分别是DE 、BF 的中点, ∴EM = FN . ∵DC ∥AB ,∴∠3 =∠2. ∴∠1 =∠3. ∴EM ∥FN . ∴四边形ENFM 是平行四边形.
二、考虑“对角”关系
思路:证明两组对角分别相等 例4 如图4,在正方形ABCD 中,点E 、
F 分别是AD 、BC 的中点.
求证:(1)△ABE ≌△CDF ;
(2)四边形BFDE 是平行四边形.
证明:(1)在正方形ABCD 中,AB = CD ,AD = BC ,∠A =∠C =
90°,∵AE =21AD ,CF =2
1BC , ∴AE = CF . ∴△ABE ≌△CDF .
(2)由(1)△ABE ≌△CDF 知,∠1 =∠2,∠3 =∠4.
∴∠BED =∠DFB .
∵在正方形ABCD 中,∠ABC =∠ADC ,
∴∠EBF =∠EDF .
∴四边形BFDE 是平行四边形.
三、考虑“对角线”的关系
思路:证明两条对角线相互平分
例5 如图5,在平行四边形ABCD 中, P 1、P 2是对角线BD 的
三等分点.
求证:四边形AP 1CP 2是平行四边形.
证明:连结AC 交BD 于O .
∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴OA = OC ,OB = OD . ∵BP 1 = DP 2 ,∴OP 1 = OP 2 .
∴四边形AP 1CP 2是平行四边形. 平行四边形的识别浅
析 平行四边形是初中数学中的基本图形,正确识别平行四边形,是进一步学习矩形、菱形和正方形的基础。识别平行四边形是利用边、角和对角线的特点,而且只需要两个条件,为了更加清楚哪些条件能或不能识别平行四边形,我们把这些条件总结如下。
1利用定义或定理直接识别平行四边形
1.1两组对边分别平行,如图1,AB ∥CD ,AD ∥BC 。
1.2两组对边分别相等,如图1,AB =CD ,AC =BC 。
1.3两组对角分别相等,
如图1,∠ABC =∠ADC ,∠BAD =∠BCD 。
1.4一组对边平行且相等,如图1,AB ∥CD ,AB =CD 。
1.5两条对角线互相平分,如图1,OA =OC ,OB =OD 。
2利用定义和定理间接识别平行四边形
2.1一组对边平行且一组对角相等,如图
1,AB ∥CD ,∠ABC =∠ADC 。
证明:∵AB ∥CD ∴∠ABC +∠BCD =180° 又
∵∠ABC =∠ADC ∴∠ADC +∠BCD =180° ∴AD ∥BC ∴四边形ABCD 是平行四边形(两组对边分别平行)
2.2一组对边平行且两条对角线交点平分一条对角线,如
图1, AB ∥CD ,OA =OC 。
证明:∵AB ∥CD ∴∠BAC =∠DCA 在⊿AOB 和⊿COD 中,∠BAC =∠DCA ,OA =OC ,∠AOB =∠COD ∴⊿AOB ≌⊿COD (ASA ) ∴AB =CD ∴四边形ABCD 是平行四边形(一组对边平行且相等)
2.3两组邻角互补,而且两组邻角要有一个公共角,
如图1,∠DAB +∠ABC =180°,∠ABC +∠BCD =180°。
证明:∵∠DAB +∠ABC =180° ∴AD ∥BC 又∵∠ABC +∠BCD =180°
∴AB ∥CD ∴四边形ABCD 是平行四边形(两组对边平行)
图1C A
3不能识别为平行四边形
3.1两组不同的邻角互补,
如图2,∠A +∠B =180°, ∠C +∠D =180°,可以画出梯形。
3.2识别平行四边形的条件涉及的边、角相等关系都是对边对角,涉及邻边邻角相等的都不能做为平行四边形识别的条件。两组邻边相等,如图3, AB =AD ,CB =CD ,不一定是平行四边形。两对邻角相等,如图4, ∠A =∠D ,∠B =∠C ,可以画出等腰梯形。
3.3一组对边平行且另一组对边相等, 如图4,AD ∥BC ,AB =CD ,也可以画出等腰梯形。 3.4
形。反例作图方法,如图5:①作∠ABC ,在边BA A ,在边BC 上确定点C ,②过点A 、B 、C 作⊙O 1,③以点圆心,以线段AB 长为半径作⊙C ,④以AC 为弦作⊙O 1圆⊙O 2,交⊙C 于D 、E 两点,则四边形ABCD 形,而四边形ABCE AB =CE ,∠ABC =∠AEC 。
3.5一组对边相等,对角线交点平分一条对角
线,不一定是平行四边形。反例作图方法,如图6:①作线段AB ,②过线段AB 的中点O 作直线CD ,③过点B 作BE ⊥CD ,垂足为E ,④以点E 为圆心,小于线段OE 的长为半径作⊙E ,交CD 于F 、G 两点,⑤以点A 为圆心,BF 长为半径作⊙A ,交直线CD 于H 、I 两点,则四边形AGBH 和四边形AFBI 为
平行四边形,而四边形AGBI 和四边形AHBF 即为符合条件的非平行四边形,如在四边形AGBI 中,AI =BG ,OA =OB 。
说明一个四边形是平行四边形的思路
山东 于秀坤
平行四边形是最基本、最重要的一类特殊四边形.如何说明一个四边形是平行四边形呢?要说明一个四边形是平行四边形,一般可以根据题目中所给的条件,分别通过下列的思路进行说明.
一、当已知条件出现在四边形的一组对边上时,考虑采用“两组对边分别平行或相等的四边形是平行四边形”或“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”.
例1 如图1,在△ABC 中,AD 是角的平分线,DE //AC 交AB 于点E ,EF //BC 交AC 于点F ,试说明AE =CF .
图4C D 图6 D C
图1
分析:由AD 是角的平分线,可知∠1=∠2,由DE //AC ,可知∠2=∠3,所以∠1=∠3,即可得AE =ED ,要说明AE =CF ,可转化为说明ED =EC ,因此,只需说明四边形EDCF 是平行四边形就可以了.
解:因为∠1=∠2,∠2=∠3,所以∠1=∠3,所以AE =ED , 又因为DE //AC ,EF //BC ,所以四边形EDCF 是平行四边形(两组对边分别平行的四边形是平行四边形).
所以ED =CF ,所以AE =CF .
二、当已知条件出现在四边形是对角上时,考虑“采用两组对角分别相等的四边形是平行四边形”.
例2 如图2,AE 、CF 分别是 的内角∠DAB 、∠BCD 的平分线,试说明四边形AECF 是平行四边形.
图2
解:在 ABCD 中,因为∠DAB =∠BCD ,又因为
∠1=21∠DAB ,∠2=2
1∠BCD , 所以,∠1=∠2,
因为AB //CD ,所以∠3=∠1,∠4=∠2,
所以∠3=∠4,所以∠5=∠6,
所以四边形AECF 是平行四边形.
三、当已知条件出现在四边形的对角线上时,考虑采用“两条对角线互相平分的四边形是平行四边形”
例3 如图3,在□ABCD 中,AC 、BD 相交于O ,EF 过O 分别交AD 、BC 于E 、F ,GH 过O 分别AB 、CD 交于G 、H .试说明四边形
EGFH 是平行四边形.
图3
解:在□ABCD 中,因为AB //CD ,所以∠1=∠2,
因为OA =OC ,∠3=∠4,所以△AOG ≌△COH ,所以OG =OH , 同理OE =OF ,
所以四边形EGFH 是平行四边形. 构造平行四边形解题
山东 邹殿敏
平行四边形是一种特殊的四边形,它的对边平行且相等,对角相等,对角线互相平分.许多几何问题可以通过添加辅助线,构造平行四边形加以解决.
一、求线段的长
例1如图1,在正△ABC 中,P 为边AB 上一点,Q 为边AC 上一点,且AP =CQ .今量得A 点与线段PQ 的中点M 之间的距离是19cm ,则P 点到C 点的距离等于 cm .
分析:作QD //AB ,交BC 于点D ,连接PD ,MD .由△ABC 为正三角形,易知BP =BD ,AP =DQ ,所以四边形APDQ 为平行四边形.所以AMD 是平行四边形APDQ 的对角线.所以AD =2AM =2×19=38(cm ).由△ABD ≌△CBP 可得PC =AD .所以PC =38cm .
二、证明线段相等问题 例2 如图2,在梯形ABCD 中,AD //BC ,AB =CD ,延长CB 到E ,使EB =AD ,连接AE .求证:AE =AC . 分析:连接BD .由AD 与BE 平行且相等,易知四边形AEBD 是平行四边形,所以BD =AE .因为AC =BD ,所以AE =AC . 三、证明线段和差问题
例3 如图3,△ABC 中,D ,F 是AB 边上两点,且AD =BF ,作
DE //BC ,FG //BC ,分别交AC 于点E ,G .求证:DE +FG =BC .
分析:作GH //AB 交BC 于点H .则四边形BHGF 是平行四边形.所以GH =BF =AD ,FG =BH .因为DE //BC ,GH //AB ,所以∠1=∠C ,∠A =∠2.所以△ADE ≌△GHC .所以DE =HC .因为BH +CH =BC ,
B D
C P A
M Q
图1 E B C A D
所以DE +FG =
例4 如图中DC
点,且CE =DC 于点F ,G BD 于O ,连接“CF ,AO =OC ,所以△CAB 的中位线,从而得出AB =2OF . 五、证明两直线平行问题
例5 如图5,△ABC 中,
E ,
F 分别是AB ,BC 边的中点,M ,N 是AC 的三等分点,EM ,FN 的延长线交于点D .求证:AB //CD . 分析:连接BD 交AC 于点O ,连接BM ,BN .
由AE =BE ,AM =MN 可得ED
//BN ;由BF =CF ,MN =NC 可得BM //FD .所以四边形BMDN 是平行四边形.所以OB =OD ,OM =ON .所以OA =OC .由此可得出四边形ABCD 是平行四边形.所以AB //CD . 例6方形ABEF 分析:设连接FN ,∠AFN +∠F ∠AFN =∠BAC .因为AF =AB ,所以△AFN ≌△BAC 因为∠1+∠3=90°,所以∠2+∠3=90°,所以∠出MA ⊥BC .
创作编号:
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创作者: 凤呜大王*
图3