初二数学经典讲义 平行四边形(提高)知识讲解
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八年级下册数学平行四边形知识点平行四边形是我们在数学学习中会遇到的一个重要概念。
它具备一些特殊的性质和规律,对于我们解题和解析几何的能力有很大的帮助。
本文将详细介绍八年级下册数学平行四边形的知识点,包括定义、性质、判定方法及相关定理。
一、平行四边形的定义平行四边形是指具有两组对边平行的四边形。
四边形的两组对边分别是平行边,而对边之间的两组夹角分别是对顶角。
平行四边形的定义为:如果一个四边形的对边互相平行,则它是一个平行四边形。
平行四边形的对边长度相等,对角线互相等长。
二、平行四边形的性质平行四边形有一些独特的性质,掌握这些性质对于解题非常重要。
1. 对边性质:平行四边形的对边互相平行且相等长,即两对对边分别平行且长度相等。
2. 对角性质:平行四边形的对角线互相平分且相等长,即两条对角线分别相等长且平分。
3. 额角性质:平行四边形的一个内角与外角之和为180度,即内外角互为补角。
4. 同底角性质:平行四边形的两组对边夹角相等,即对等长的两边相对应的角相等。
5. 对顶角性质:平行四边形的两组对角之和为180度,即对等长的两个对角之和为180度。
三、平行四边形的判定方法对于给定的四边形,我们可以利用以下判定方法来确定它是否为平行四边形。
1. 判定方法一:如果一个四边形的对边长度相等,那么它是一个平行四边形。
2. 判定方法二:如果一个四边形的对角线互相相等,那么它是一个平行四边形。
3. 判定方法三:如果一个四边形的一个内角与外角之和为180度,那么它是一个平行四边形。
利用这些判定方法,我们可以轻松地确定一个四边形是否是平行四边形。
四、平行四边形的相关定理平行四边形还有一些重要的定理,它们进一步扩展了平行四边形的性质和应用。
1. 对角线分割定理:平行四边形的对角线把它分割成两个面积相等的三角形。
2. 对角线互补定理:平行四边形的对角线相交于一点,这个点将对角线分成互补角。
3. 等腰三角形定理:平行四边形的对边相等,则它是一个等腰三角形。
八年级平行四边形知识点总结平行四边形是初中数学中一个重要的几何学概念。
它涉及到面积、周长、角度、比例等多个知识点。
本文对八年级学习平行四边形所需掌握的知识点进行总结,以帮助读者更好地理解和掌握平行四边形。
1. 定义和性质
平行四边形是两对对边分别平行的四边形,具有以下性质:
(1)对边平行;
(2)相邻角互补;
(3)对角线互相平分;
(4)对边相等;
(5)对角相等。
2. 面积公式
平行四边形面积公式为 S = 底 ×高。
其中,底指平行四边形中一条边的长度,高指从这条边到与之平行的另一边的距离。
3. 周长公式
平行四边形周长公式为 P = 2a + 2b。
其中,a 和 b 分别指平行四边形相邻的两条边的长度。
4. 角度性质
(1)对角线所在直线的平行线截平行四边形所得的线段所对应的角相等。
(2)平行四边形内角和为 360 度。
(3)相邻角互补,对角相等。
5. 平行四边形的分类
(1)长方形:除了对角线之外,所有的角都是直角。
(2)正方形:对角线相等,所有边相等,所有角都是直角。
(3)菱形:四条边全等,对角线相互垂直,并平分对方角。
6. 平行线判定
(1)同侧内角和等于 180 度,说明两条直线平行。
(2)如果两条同向直线上有两个等于对应内角,则这两条直线平行。
(3)如果一条直线与两个相交的直线,对应内角相等,则这条直线平行于另一条线段。
以上是关于八年级平行四边形的知识点总结,通过对这些知识点的掌握,可以更好地理解和应用平行四边形的概念,也有利于提升数学学科成绩。
八年级初二数学 平行四边形知识归纳总结附解析一、选择题1.如图,ABCD □中,4,60AB BC A ==∠=︒,连接BD ,将BCD 绕点B 旋转,当BD (即BD ')与AD 交于一点E ,BC (即BC ')与CD 交于一点F 时,给出以下结论:①AE DF =;②60BEF ∠=︒;③DEB DFB ∠=∠;④DEF 的周长的最小值是423+.其中正确的是( )A .①②③B .①②④C .②③④D .①③④2.如图,点P 是正方形ABCD 的对角线BD 上一点(点P 不与点B 、D 重合),PE ⊥BC 于点E ,PF ⊥CD 于点F ,连接EF 给出下列五个结论:①AP =EF ;②AP ⊥EF ;③仅有当∠DAP =45°或67.5°时,△APD 是等腰三角形;④∠PFE =∠BAP :⑤2PD =EC .其中有正确有( )个.A .2B .3C .4D .53.如图,正方形ABCD 的周长是16,P 是对角线AC 上的个动点,E 是CD 的中点,则PE +PD 的最小值为( )A .5B .3C .2D .44.如图,在长方形ABCD 中,AD=6,AB=4,点E 、G 、H 、F 分别在AB 、BC 、CD 、AD 上,且AF =CG =2,BE =DH =1,点P 是直线EF 、GH 之间任意一点,连结PE 、PF 、PG 、PH ,则△PEF 和△PGH 的面积和为( )A .5B .6C .7D .8 5.如图,在平行四边形ABCD 中,120C ∠=︒,4=AD ,2AB =,点E 是折线BC CD DA --上的一个动点(不与A 、B 重合).则ABE △的面积的最大值是( )A .32B .1C .32D .236.在矩形ABCD 中,点E 、F 分别在AB 、AD 上,∠EFB=2∠AFE=2∠BCE ,CD=9,CE=20,则线段AF 的长为( ).A .32B .112C .19D .47.如图,在平面直角坐标系中,A 点坐标为(8,0),点P 从点O 出发以1个单位长度/秒的速度沿y 轴正半轴方向运动,同时,点Q 从点A 出发以1个单位长度/秒的速度沿x 轴负半轴方向运动,设点P 、Q 运动的时间为(08)t t <<秒.以PQ 为斜边,向第一象限内作等腰Rt PBQ ∆,连接OB .下列四个说法:①8OP OQ +=;②B 点坐标为(4,4);③四边形PBQO 的面积为16;④PQ OB >.其中正确的说法个数有( )A .4B .3C .2D .18.如图,正方形ABCD(四边相等、四内角相等)中,AD=5,点E、F是正方形ABCD内的两点,且AE=FC=4,BE=DF=3,则EF的平方为()A.2 B.125C.3 D.49.如图,在正方形ABCD中,AB=4,E是CD的中点,将BCE沿BE翻折至BFE,连接DF,则DF的长度是()A.55B.255C.355D.45510.如图,点O为正方形ABCD的中心,BE平分∠DBC交DC于点E,延长BC到点F,使FC=EC,连结DF交BE的延长线于点H,连结OH交DC于点G,连结HC.则以下四个结论中:①OH∥BF,②GH=14BC,③BF=2OD,④∠CHF=45°.正确结论的个数为( )A.4个B.3个C.2个D.1个二、填空题11.如图,正方形ABCD中,AB=4,E是BC的中点,点P是对角线AC上一动点,则PE+PB的最小值为.12.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,点D是BC的中点,点E、F分别是直线AB、AC上的动点,∠EDF=90°,M、N分别是EF、AC的中点,连结AM、MN,若AC=6,AB=5,则AM -MN 的最大值为________.13.如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,若重合部分构成的四边形ABCD 中,3AB =,2AC =,则BD 的长为_______________.14.如图,四边形ABCD ,四边形EBFG ,四边形HMPN 均是正方形,点E 、F 、P 、N 分别在边AB 、BC 、CD 、AD 上,点H 、G 、M 在AC 上,阴影部分的面积依次记为1S ,2S ,则12:S S 等于__________.15.如图,ABC ∆是边长为1的等边三角形,取BC 边中点E ,作//ED AB ,//EF AC ,得到四边形EDAF ,它的周长记作1C ;取BE 中点1E ,作11//E D FB ,11//E F EF ,得到四边形111E D FF ,它的周长记作2C .照此规律作下去,则2020C =______.16.在ABCD 中,5AD =,BAD ∠的平分线交CD 于点E ,∠ABC 的平分线交CD 于点F ,若线段EF=2,则AB 的长为__________.17.如图,直线1l ,2l 分别经过点(1,0)和(4,0)且平行于y 轴.OABC 的顶点A ,C 分别在直线1l 和2l 上,O 是坐标原点,则对角线OB 长的最小值为_________.18.如图,在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AB =8,AC =6,以BC 为一边作正方形BDEC 设正方形的对称中心为O ,连接AO ,则AO =_____.19.菱形ABCD 的周长为24,∠ABC=60°,以AB 为腰在菱形外作底角为45°的等腰△ABE ,连结AC ,CE ,则△ACE 的面积为___________.20.李刚和常明两人在数学活动课上进行折纸创编活动.李刚拿起一张准备好的长方形纸片对常明说:“我现在折叠纸片(图①),使点D 落在AB 边的点F 处,得折痕AE ,再折叠,使点C 落在AE 边的点G 处,此时折痕恰好经过点B ,如果AD=a ,那么AB 长是多少?”常明说;“简单,我会. AB 应该是_____”.常明回答完,又对李刚说:“你看我的创编(图②),与你一样折叠,可是第二次折叠时,折痕不经过点B ,而是经过了AB 边上的M 点,如果AD=a ,测得EC=3BM ,那么AB 长是多少?”李刚思考了一会,有点为难,聪明的你,你能帮忙解答吗?AB=_____.三、解答题21.综合与实践.问题情境:如图①,在纸片ABCD □中,5AD =,15ABCD S =,过点A 作AE BC ⊥,垂足为点E ,沿AE 剪下ABE △,将它平移至DCE '的位置,拼成四边形AEE D '. 独立思考:(1)试探究四边形AEE D '的形状.深入探究:(2)如图②,在(1)中的四边形纸片AEE D '中,在EE '.上取一点F ,使4EF =,剪下AEF ,将它平移至DE F ''的位置,拼成四边形AFF D ',试探究四边形AFF D '的形状;拓展延伸:(3)在(2)的条件下,求出四边形AFF D '的两条对角线长;(4)若四边形ABCD 为正方形,请仿照上述操作,进行一次平移,在图③中画出图形,标明字母,你能发现什么结论,直接写出你的结论.22.如图,平行四边形ABCD 的对角线AC BD 、交于点O ,分别过点C D 、作//,//CF BD DF AC ,连接BF 交AC 于点E .(1)求证: FCE BOE ≌;(2)当ADC ∠等于多少度时,四边形OCFD 为菱形?请说明理由.23.如图,正方形ABCO 的边OA 、OC 在坐标轴上,点B 坐标为(6,6),将正方形ABCO 绕点C 逆时针旋转角度α(0°<α<90°),得到正方形CDEF ,ED 交线段AB 于点G ,ED 的延长线交线段OA 于点H ,连结CH 、CG .(1)求证:CG 平分∠DCB ;(2)在正方形ABCO 绕点C 逆时针旋转的过程中,求线段HG 、OH 、BG 之间的数量关系;(3)连结BD 、DA 、AE 、EB ,在旋转的过程中,四边形AEBD 是否能在点G 满足一定的条件下成为矩形?若能,试求出直线DE 的解析式;若不能,请说明理由.24.正方形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,点P 是正方形ABCD 对角线BD 上的一个动点(点P 不与点B ,O ,D 重合),连接CP 并延长,分别过点D ,B 向射线作垂线,垂足分别为点M ,N .(1)补全图形,并求证:DM =CN ;(2)连接OM ,ON ,判断OMN 的形状并证明.25.如图,在矩形ABCD 中,E 是AD 的中点,将ABE ∆沿BE 折叠,点A 的对应点为点G .图1 图2(1)填空:如图1,当点G 恰好在BC 边上时,四边形ABGE 的形状是________; (2)如图2,当点G 在矩形ABCD 内部时,延长BG 交DC 边于点F .①求证:BF AB DF =+. ②若3AD AB =,试探索线段DF 与FC 的数量关系.26.如图,M 为正方形ABCD 的对角线BD 上一点.过M 作BD 的垂线交AD 于E ,连BE ,取BE 中点O .(1)如图1,连AO MO 、,试证明90AOM ︒∠=;(2)如图2,连接AM AO 、,并延长AO 交对角线BD 于点N ,试探究线段DM MN NB 、、之间的数量关系并证明;(3)如图3,延长对角线BD 至Q 延长DB 至P ,连,CP CQ 若2,9PB PQ ==,且135PCQ ︒∠=,则PC .(直接写出结果)27.如图1,点E 为正方形ABCD 的边AB 上一点,EF EC ⊥,且EF EC =,连接AF ,过点F 作FN 垂直于BA 的延长线于点N .(1)求EAF ∠的度数;(2)如图2,连接FC 交BD 于M ,交AD 于P ,试证明:2BD BG DG AF DM =+=+.28.已知:如图,在ABC 中,直线PQ 垂直平分AC ,与边AB 交于点E ,连接CE ,过点C 作//CF BA 交PQ 于点F ,连接AF .(1)求证:四边形AECF 是菱形;(2)若8AC =,AE=5,则求菱形AECF 的面积.29.如图①,在ABC 中,AB AC =,过AB 上一点D 作//DE AC 交BC 于点E ,以E 为顶点,ED 为一边,作DEF A ∠=∠,另一边EF 交AC 于点F .(1)求证:四边形ADEF 为平行四边形;(2)当点D 为AB 中点时,ADEF 的形状为 ;(3)延长图①中的DE 到点,G 使,EG DE =连接,,,AE AG FG 得到图②,若,AD AG =判断四边形AEGF 的形状,并说明理由.30.在四边形ABCD 中,对角线AC 、BD 相交于点O ,过点O 的直线EF ,GH 分别交边AB 、CD ,AD 、BC 于点E 、F 、G 、H .(1)观察发现:如图①,若四边形ABCD 是正方形,且EF ⊥GH ,易知S △BOE =S △AOG ,又因为S △AOB =14S 四边形ABCD ,所以S 四边形AEOG = S 正方形ABCD ; (2)类比探究:如图②,若四边形ABCD 是矩形,且S 四边形AEOG =14S 矩形ABCD ,若AB =a ,AD =b ,BE =m ,求AG 的长(用含a 、b 、m 的代数式表示); (3)拓展迁移:如图③,若四边形ABCD 是平行四边形,且S 四边形AEOG =14S ▱ABCD ,若AB =3,AD =5,BE =1,则AG = .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【解析】【分析】根据题意可证△ABE ≌△BDF ,可判断①②③,由△DEF 的周长=DE +DF +EF =AD +EF =4+EF ,则当EF 最小时△DEF 的周长最小,根据垂线段最短,可得BE ⊥AD 时,BE 最小,即EF 最小,即可求此时△BDE 周长最小值.【详解】解:∵AB=BC=CD=AD=4,∠A=∠C=60°∴△ABD,△BCD为等边三角形,∴∠A=∠BDC=60°,∵将△BCD绕点B旋转到△BC'D'位置,∴∠ABD'=∠DBC',且AB=BD,∠A=∠DBC',∴△ABE≌△BFD,∴AE=DF,BE=BF,∠AEB=∠BFD,∴∠BED+∠BFD=180°,故①正确,③错误;∵∠ABD=60°,∠ABE=∠DBF,∴∠EBF=60°,故②正确∵△DEF的周长=DE+DF+EF=AD+EF=4+EF,∴当EF最小时,∵△DEF的周长最小.∵∠EBF=60°,BE=BF,∴△BEF是等边三角形,∴EF=BE,∴当BE⊥AD时,BE长度最小,即EF长度最小,∵AB=4,∠A=60°,BE⊥AD,∴EB=∴△DEF的周长最小值为4+故④正确,综上所述:①②④说法正确,故选:B.【点睛】本题考查了旋转的性质,等边三角形的性质,平行四边形的性质,最短路径问题,关键是灵活运用这些性质解决问题.2.D解析:D【分析】过P作PG⊥AB于点G,根据正方形对角线的性质及题中的已知条件,证明△AGP≌△FPE 后即可证明①AP=EF;④∠PFE=∠BAP;在此基础上,根据正方形的对角线平分对角的性质,在Rt△DPF中,DP2=DF2+PF2=EC2+EC2=2EC2,求得EC,得出⑤正确,即可得出结论.【详解】过P作PG⊥AB于点G,如图所示:∵点P 是正方形ABCD 的对角线BD 上一点,∴GP=EP ,在△GPB 中,∠GBP=45°,∴∠GPB=45°,∴GB=GP ,同理:PE=BE ,∵AB=BC=GF ,∴AG=AB-GB ,FP=GF-GP=AB-GB ,∴AG=PF ,在△AGP 和△FPE 中,90AG PF AGP FPE PG PE ⎧⎪⎨⎪∠∠⎩︒====,∴△AGP ≌△FPE (SAS ),∴AP=EF ,①正确,∠PFE=∠GAP ,∴∠PFE=∠BAP ,④正确;延长AP 到EF 上于一点H ,∴∠PAG=∠PFH ,∵∠APG=∠FPH ,∴∠PHF=∠PGA=90°,∴AP ⊥EF ,②正确,∵点P 是正方形ABCD 的对角线BD 上任意一点,∠ADP=45°,∴当∠PAD=45°或67.5°时,△APD 是等腰三角形,除此之外,△APD 不是等腰三角形,故③正确.∵GF ∥BC ,∴∠DPF=∠DBC ,又∵∠DPF=∠DBC=45°,∴∠PDF=∠DPF=45°,∴PF=EC ,∴在Rt △DPF 中,DP 2=DF 2+PF 2=EC 2+EC 2=2EC 2,∴2EC , 即22PD=EC ,⑤正确.∴其中正确结论的序号是①②③④⑤,共有5个.故选D.【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定及性质,垂直的判定,等腰三角形的性质,勾股定理的运用.本题难度较大,综合性较强,在解答时要认真审题.3.A解析:A【解析】【分析】由于点B与D关于AC对称,所以连接BE,与AC的交点即为P点.此时PE+PD=BE最小,而BE是直角△CBE的斜边,利用勾股定理即可得出结果.【详解】解:如图,连接BE,设BE与AC交于点P',∵四边形ABCD是正方形,∴点B与D关于AC对称,∴P'D=P'B,∴P'D+P'E=P'B+P'E=BE最小.即P在AC与BE的交点上时,PD+PE最小,即为BE的长度.∴直角△CBE中,∠BCE=90°,BC=4,CE=12CD=2,∴224225BE=+=故选:A.【点睛】本题题考查了轴对称中的最短路线问题,要灵活运用正方形的性质、对称性是解决此类问题的重要方法,找出P点位置是解题的关键4.C解析:C【分析】连接EG、FH,根据题意可知△AEF与△CGH全等,故EF=GH,同理EG=FH,再证四边形EGHF为平行四边形,所以△PEF和△PGH的面积和是平行四边形的面积一半,平行四边形EGHF的面积等于矩形ABCD的面积减去四周四个小的直角三角形的面积即可求得.【详解】连接EG、FH,如图所示,在矩形ABCD中,AD=6,AB=4,AF=CG=2,BE=DH=1,∴AE=AB-BE=4-1=3,CH=CD-DH=3,∴AE=CH,在△AEF和△CGH中,AE=CH,∠A=∠C=90°,AF=CG,∴△AEF≌△CGH,∴EF=GH,同理可得△BGE≌△DFH,∴EG=FH,∴四边形EGHF为平行四边形,∵△PEF和△PGH的高的和等于点H到直线EF的距离,∴△PEF和△PGH的面积和=12⨯平行四边形EGHF的面积,求得平行四边形EGHF的面积=4⨯6--12⨯2⨯3-12⨯1⨯(6-2)-12⨯2⨯3-12⨯1⨯(6-2)=14,∴△PEF和△PGH的面积和=1142⨯=7.【点睛】此题主要考察矩形的综合利用.5.D解析:D【分析】分三种情况讨论:①当点E在BC上时,高一定,底边BE最大时面积最大;②当E在CD 上时,△ABE的面积不变;③当E在AD上时,E与D重合时,△ABE的面积最大,根据三角形的面积公式可得结论.【详解】解:分三种情况:①当点E在BC上时,E与C重合时,△ABE的面积最大,如图1,过A作AF⊥BC于F,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,∴∠C+∠B=180°,∵∠C=120°,∴∠B=60°,Rt△ABF中,∠BAF=30°,∴BF=12AB=1,AF=3,∴此时△ABE的最大面积为:12×4×3=23;②当E在CD上时,如图2,此时,△ABE的面积=12S▱ABCD=12×4×3=23;③当E在AD上时,E与D重合时,△ABE的面积最大,此时,△ABE的面积3综上,△ABE的面积的最大值是3故选:D.【点睛】本题考查平行四边形的性质,三角形的面积,含30°的直角三角形的性质以及勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,并运用分类讨论的思想解决问题.6.C解析:C【分析】如图,取CE的中点H,连接BH,设∠EFB=2∠AFE=2∠ECB=2a,则∠AFB=3a,进而求出BH=CH=EH=10,∠HBC=∠HCB=a,再根据AD∥BC求出EF∥BH,进而得出△EFG和△BGH 均为等腰三角形,则BF=EH=10,再根据勾股定理即可求解.【详解】如图,取CE的中点H,连接BH,设∠EFB=2∠AFE=2∠ECB=2a,则∠AFB=3a,∵在矩形ABCD 中有AD ∥BC ,∠A=∠ABC=90°,∴△BCE 为直角三角形,∵点H 为斜边CE 的中点,CE=20,∴BH=CH=EH=10,∠HBC=∠HCB=a ,∵AD ∥BC ,∴∠AFB=∠FBC=3a ,∴∠GBH=3a-a=2a=∠EFB ,∴EF ∥BH ,∴∠FEG=∠GHB=∠HBC+∠HCB=2a=∠EFB=∠GBH ,∴△EFG 和△BGH 均为等腰三角形,∴BF=EH=10,∵AB=CD=9, ∴222210919AF BF AB =-=-=故选C.【点睛】本题考查直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半、勾股定理等知识,解题的关键是根据题意正确作出辅助线. 7.B解析:B【分析】根据题意,有OP=AQ ,即可得到8OP OQ OA +==,①正确;当4t =时,OP=OQ=4,此时四边形PBQO 是正方形,则PB=QB=OP=OQ=4,即点B 坐标为(4,4),②正确;四边形PBQO 的面积为:4416⨯=,在P 、Q 运动过程面积没有发生变化,故③正确;由正方形PBQO 的性质,则此时对角线PQ=OB ,故④错误;即可得到答案.【详解】解:根据题意,点P 与点Q 同时以1个单位长度/秒的速度运动,∴OP=AQ ,∵OQ+AQ=OA=8,∴OQ+OP=8,①正确;由题意,点P 与点Q 运动时,点B 的位置没有变化,四边形PBQO 的面积没有变化, 当4t =时,如图:则AQ=OP=4,-=,∴OQ=844∴点B的坐标为:(4,4),②正确;此时四边形PBQO是正方形,则PB=QB=OP=OQ=4,⨯=,③正确;∴四边形PBQO的面积为:4416∵四边形PBQO是正方形,∴PQ=OB,t=时,PQ=OB,故④错误;即当4∴正确的有:①②③,共三个;故选择:B.【点睛】本题考查了正方形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,以及坐标与图形,解题的关键是根据点P、Q的运动情况,进行讨论分析来解题.8.A解析:A【分析】根据AB=5,AE=4,BE=3,可以确定△ABE为直角三角形,延长BE构建出直角三角形,在利用勾股定理求出EF的平方即可.【详解】∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD=5,如图,延长BE交CF于点G,∵AB=5,AE=4,BE=3,∴AE2+BE2=AB2,∴△ABE是直角三角形,同理可得△DFC是直角三角形,∵AE=FC=4,BE=DF=3,AB=CD=5,∴△ABE≌△CDF,∴∠BAE=∠DCF,∵∠ABC=∠AEB=902,∴∠CBG=∠BAE,同理可得,∠BCG=∠CDF=∠ABE,△ABE≌△BCG,∴CG=BE=3,BG=AE=4,∴EG=4-3=1,GF=4-3=1,∴EF2=EG2+GF2=1+1=2故选择:A【点睛】此题考查三角形的判定,勾股定理的运用,根据已知条件构建直角三角形求值是解题的关键.9.D解析:D【分析】由勾股定理可求BE的长,由折叠的性质可得CE=EF=2,BE⊥CF,FH=CH,由面积法可求CH=45,由勾股定理可求EH的长,由三角形中位线定理可求DF=2EH=45.【详解】解:如图,连接CF,交BE于H,∵在正方形ABCD中,AB=4,E是CD的中点,∴BC=CD=4,CE=DE=2,∠BCD=90°,∴BE2216425BC CE+=+=∵将△BCE沿BE翻折至△BFE,∴CE=EF=2,BE⊥CF,FH=CH,∵S△BCE=12×BE×CH=12×BC×CE,∴CH=55,∴22165 455CE CH-=-=,∵CE=DE,FH=CH,∴DF=2EH,故选:D.【点睛】本题考查了翻折变换,正方形的性质,全等三角形的判定与性质,掌握折叠的性质是本题的关键.10.B解析:B【分析】①只要证明OH是△DBF的中位线即可得出结论;②根据OH是△BFD的中位线,得出GH=12CF,由GH<14BC,可得出结论;③易证得△ODH是等腰三角形,继而证得OD=12 BF;④根据四边形ABCD是正方形,BE是∠DBC的平分线可求出Rt△BCE≌Rt△DCF,再由∠EBC=22.5°即可求出结论.【详解】解:∵EC=CF,∠BCE=∠DCF,BC=DC,∴△BCE≌△DCF,∴∠CBE=∠CDF,∵∠CBE+∠BEC=90°,∠BEC=∠DEH,∴∠DEH+∠CDF=90°,∴∠BHD=∠BHF=90°,∵BH=BH,∠HBD=∠HBF,∴△BHD≌△BHF,∴DH=HF,∵OD=OB∴OH是△DBF的中位线∴OH∥BF;故①正确;∴OH=12BF,∠DOH=∠CBD=45°,∵OH是△BFD的中位线,∴DG=CG=12BC,GH=12CF,∵CE=CF,∴GH=12CF=12CE∵CE<CG=12 BC,∴GH<14BC,故②错误.∵四边形ABCD是正方形,BE是∠DBC的平分线,∴BC=CD,∠BCD=∠DCF,∠EBC=22.5°,∵CE=CF,∴Rt△BCE≌Rt△DCF(SAS),∴∠EBC=∠CDF=22.5°,∴∠BFH=90°-∠CDF=90°-22.5°=67.5°,∵OH是△DBF的中位线,CD⊥AF,∴OH是CD的垂直平分线,∴DH=CH,∴∠CDF=∠DCH=22.5°,∴∠HCF=90°-∠DCH=90°-22.5°=67.5°,∴∠CHF=180°-∠HCF-∠BFH=180°-67.5°-67.5°=45°,故④正确;∴∠ODH=∠BDC+∠CDF=67.5°,∴∠OHD=180°-∠ODH-∠DOH=67.5°,∴∠ODH=∠OHD,∴OD=OH=12BF;故③正确.故选:B.【点睛】此题考查了全等三角形的判定和性质、等腰三角形的判定与性质以及正方形的性质.解答此题的关键是作出辅助线,构造等腰直角三角形,利用等腰直角三角形的性质结合角平分线的性质逐步解答.二、填空题11.5【详解】由于点B与点D关于AC对称,所以如果连接DE,交AC于点P,那PE+PB的值最小.在Rt△CDE中,由勾股定理先计算出DE的长度,即为PE+PB的最小值.连接DE,交AC于点P,连接BD.∵点B与点D关于AC对称,∴DE的长即为PE+PB的最小值,∵AB=4,E是BC的中点,∴CE=2,在Rt △CDE 中, DE=25.考点:(1)、轴对称-最短路线问题;(3)、正方形的性质.12.52【分析】连接DM ,直角三角形斜边中线等于斜边一半,得AM=DM ,利用两边之差小于第三边得到AM MN DN -≤,又根据三角形中位线的性质即可求解.【详解】连接DM ,如下图所示,∵90BAC EDF ∠=∠=︒又∵M 为EF 中点 ∴AM=DM=12EF ∴AM MN DM MN DN -=-≤(当D 、M 、N 共线时,等号成立)∵D 、N 分别为BC 、AC 的中点,即DN 是△ABC 的中位线 ∴DN=12AB=52∴AM MN -的最大值为52 故答案为52. 【点睛】 本题考查了直角三角形斜边中线的性质,三角形的三边关系,关键是确定AM MN -的取值范围.13.2【分析】首先由对边分别平行可判断四边形ABCD 为平行四边形,连接AC 和BD ,过A 点分别作DC 和BC 的垂线,垂足分别为F 和E ,通过证明△ADF ≌△ABC 来证明四边形ABCD 为菱形,从而得到AC 与BD 相互垂直平分,再利用勾股定理求得BD 长度.【详解】解:连接AC 和BD ,其交点为O ,过A 点分别作DC 和BC 的垂线,垂足分别为F 和E ,∵AB ∥CD ,AD ∥BC ,∴四边形ABCD 为平行四边形,∴∠ADF=∠ABE ,∵两纸条宽度相同,∴AF=AE ,∵90ADF ABE AFD AEB AF AE ∠=∠⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩∴△ADF ≌△ABE ,∴AD=AB ,∴四边形ABCD 为菱形,∴AC 与BD 相互垂直平分,∴BD=22242AB AO -=故本题答案为:2【点睛】本题考察了菱形的相关性质,综合运用了三角形全等和勾股定理,注意辅助线的构造一定要从相关条件以及可运用的证明工具入手,不要盲目作辅助线.14.4:9【分析】设DP =DN =m ,则PN 2m ,PC =2m ,AD =CD =3m ,再求出FG=CF=12BC=32m ,分别求出两个阴影部分的面积即可解决问题.【详解】根据图形的特点设DP =DN =m ,则PN 22m m +2m ,∴2m=MC ,22PM MC +,∴BC =CD =PC+DP=3m ,∵四边形HMPN 是正方形,∴GF ⊥BC∵∠ACB =45︒,∴△FGC 是等腰直角三角形,∴FG=CF=12BC=32m , ∴S 1=12DN×DP=12m 2,S 2=12FG×CF=98m 2, ∴12:S S =12m 2: 98m 2=4:9, 故答案为4:9.【点睛】本题考查正方形的性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用参数解决问题,属于中考常考题型.15.201812【分析】根据几何图形特征,先求出1C 、2C 、3C ,根据求出的结果,找出规律,从而得出2020C .【详解】∵点E 是BC 的中点,ED ∥AB ,EF ∥AC∴DE 、EF 是△ABC 的中位线∵等边△ABC 的边长为1∴AD=DE=EF=AF =12 则1C =1422⨯= 同理可求得:2C =1,3C =12发现规律:规律为依次缩小为原来的12 ∴2020C =201812 故答案为:201812.【点睛】 本题考查找规律和中位线的性质,解题关键是求解出几组数据,根据求解的数据寻找规律.16.8或12【分析】根据平行四边形的性质得到BC=AD=5,∠BAE=∠DEA ,∠ABF=∠BFC ,根据角平分线的性质得到DE=AD=5,CF=BC=5,即可求出答案.【详解】在ABCD中,AB∥CD,BC=AD=5,∴∠BAE=∠DEA,∠ABF=∠BFC,∠的平分线交CD于点E,∵BAD∴∠BAE=∠DAE,∴∠DAE=∠DEA,∴DE=AD=5,同理:CF=BC=5,∴AB=CD=DE+CF-EF=5+5-2=8或AB=DE+CF+EF=5+5+2=12,故答案为:8或12.【点睛】此题考查平行四边形的性质,角平分线的性质,等腰三角形的等角对等边的判定,解题中注意分类思想的运用,避免漏解.17.5【分析】过点B作BD⊥l2,交直线l2于点D,过点B作BE⊥x轴,交x轴于点E.则22+OABC是平行四边形,所以OA=BC,又由平行四边形的性OE BE质可推得∠OAF=∠BCD,则可证明△OAF≌△BCD,所以OE的长固定不变,当BE最小时,OB取得最小值,从而可求.【详解】解:过点B作BD⊥l2,交直线x=4于点D,过点B作BE⊥x轴,交x轴于点E,直线l1与OC交于点M,与x轴交于点F,直线l2与AB交于点N.∵四边形OABC是平行四边形,∴∠OAB=∠BCO,OC∥AB,OA=BC,∵直线l1与直线l2均垂直于x轴,∴AM∥CN,∴四边形ANCM是平行四边形,∴∠MAN=∠NCM,∴∠OAF=∠BCD,∵∠OFA=∠BDC=90°,∴∠FOA=∠DBC,在△OAF 和△BCD 中,FOA DBC OA BCOAF BCD ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△OAF ≌△BCD (ASA ),∴BD=OF=1,∴OE=4+1=5,∴OB=22OE BE +.由于OE 的长不变,所以当BE 最小时(即B 点在x 轴上),OB 取得最小值,最小值为OB=OE=5.故答案为:5.【点睛】本题考查了平行四边形的性质、坐标与图形性质、全等三角形的判定与性质,以及勾股定理等知识;熟练掌握平行四边形的性质,证明三角形全等是解决问题的关键.18.72;【分析】连接AO 、BO 、CO ,过O 作FO ⊥AO ,交AB 的延长线于F ,判定△AOC ≌△FOB (ASA ),即可得出AO=FO ,FB=AC=6,进而得到AF=8+6=14,∠FAO=45°,根据AO=AF×cos45°进行计算即可.【详解】解:连接AO 、BO 、CO ,过O 作FO ⊥AO ,交AB 的延长线于F ,∵O 是正方形DBCE 的对称中心,∴BO=CO ,∠BOC=90°,∵FO ⊥AO ,∴∠AOF=90°,∴∠BOC=∠AOF ,即∠AOC+∠BOA=∠FBO+∠BOA ,∴∠AOC=∠FBO ,∵∠BAC=90°,∴在四边形ABOC 中,∠ACO+∠ABO=180°,∵∠FBO+∠ABO=180°,∴∠ACO=∠FBO ,在△AOC 和△FOB 中,AOC FOB AO FOACO FBO ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△AOC ≌△FOB (ASA ),∴AO=FO ,FB=FC=6,∴AF=8+6=14,∠FAO=∠OFA=45°,∴AO=AF×cos45°=故答案为.【点睛】本题考查了正方形的性质和全等三角形的判定与性质.本题的关键是通过作辅助线来构建全等三角形,然后将已知和所求线段转化到直角三角形中进行计算.19.9或1).【分析】分两种情况画图,利用等腰直角三角形的性质和勾股定理矩形计算即可.【详解】解:①如图1,延长EA 交DC 于点F ,∵菱形ABCD 的周长为24,∴AB=BC=6,∵∠ABC=60°,∴三角形ABC 是等边三角形,∴∠BAC=60°,当EA ⊥BA 时,△ABE 是等腰直角三角形,∴AE=AB=AC=6,∠EAC=90°+60°=150°,∴∠FAC=30°,∵∠ACD=60°,∴∠AFC=90°,∴CF=12AC=3,则△ACE 的面积为:12AE×CF=12×6×3=9;②如图2,过点A 作AF ⊥EC 于点F ,由①可知:∠EBC=∠EBA+∠ABC=90°+60°=150°,∵AB=BE=BC=6,∴∠BEC=∠BCE=15°,∴∠AEF=45°-15°=30°,∠ACE=60°-15°=45°,∴AF=12AE ,AF=CF=22AC=32 ∵AB=BE=6,∴AE=2∴2236AE AF -=∴EC=EF+FC=3632则△ACE 的面积为:12EC×AF=1(3632)329(31)2⨯⨯=. 故答案为:9或31).【点睛】本题考查了菱形的性质、等腰三角形的性质、等边三角形的判定与性质,解决本题的关键是掌握菱形的性质.202a 321a - 【分析】(1)根据折叠的性质可得出,四边形AFED 为正方形,CE=GE=BF ,AEB GBE ABE EBC ∠∠∠∠+=+,即AEB ABE ∠∠=,得出AB=AE ,继而可得解;(2)结合(1)可知,AE AM 2a ==,因为EC=3BM ,所以有1BM 2FM =,求出BM ,继而可得解.【详解】解:(1)由折叠的性质可得,CE=GE=BF ,AEB GBE ABE EBC ∠∠∠∠+=+,即AEB ABE ∠∠=,∴AB=AE ,∵AE ==∴AB =.(2)结合(1)可知,AE AM ==,∴FM a =-,∵EC=3BM , ∴1BM 2FM =∴BM 2a -=∴AB =+=.;12a . 【点睛】 本题是一道关于折叠的综合题目,主要考查折叠的性质,弄清题意,结合图形找出线段间的数量关系是解题的关键.三、解答题21.(1)矩形;(2)菱形;(3)4)见解析【分析】(1)由平移推出AD EE '=,即可证得四边形AEE D '是平行四边形,再根据AE BC ⊥,得到90AEE '∠=︒即可得到结论;(2)由平移推出AD FF '=,证得四边形AFF D '是平行四边形,根据AE EF ⊥得到90AEE '∠=︒,再根据勾股定理求出AF=5=AD ,即可证得四边形AFF D '是菱形;(3)先利用勾股定理求出DF ==,再根据菱形的面积求出F A ';(4)在BC 边上取点E ,连接AE ,平移△ABE 得到△DCF ,可得四边形AEFD 是平行四边形.【详解】(1)四边形AEE D '是矩形,在ABCD □中,//AD BC ,AD BC =,由平移可知:BE CE ''=,∴BC EE '=,∴AD EE '=,∴四边形AEE D '是平行四边形,∵AE BC ⊥,∴90AEE '∠=︒,∴四边形AEE D '是矩形;(2)四边形AFF D '是菱形,在矩形AEE D '中,//AD EE ' ,AD EE '=,由平移可知:EF E F ='',∴EE FF ''=,∴AD FF '=,∴四边形AFF D '是平行四边形,∵AE EF ⊥,∴90AEE '∠=︒,在Rt AEF ,2222345AF AE EF =+=+=, ∴AF AD =,∴四边形AFF D '是菱形;(3)连接F A ',在Rt DFE '△中,22221310DF E F E D ''=+=+=,15ABCD AFF D S S '==平行四边形菱形,∴·30F A FD '=,∴310F A '=;(4)在BC 上取一点E ,连接AE ,平移△ABE 得到△DCF ,可得四边形AEFD 是平行四边形.【点睛】此题考查了平行四边形的性质,矩形的判定定理,菱形的判定及性质,平移的性质的应用,勾股定理.22.(1)见解析;(2)当ADC 满足90ADC ∠=︒时,四边形OCFD 为菱形,证明详见解析【分析】(1)证明四边形OCFD 是平行四边形,得出OD=CF ,证出OB=CF ,再证明全等即可(2)证出四边形ABCD 是矩形,由矩形的性质得出OC=OD ,即可得出四边形OCFD 为菱形.【详解】(1)证明:∵//,//CF BD DF AC ,∴四边形OCFD 是平行四边形, OBE CFE ∠=∠,∴OD CF =,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴OB OD =,∴OB CF =,在FCE △和BOE △中, OBE CFE BEO FEC OB CF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()FCE BOE AAS ≌.(2)当ADC 满足90ADC ∠=︒时,四边形OCFD 为菱形.理由如下:∵90ADC ∠=︒,四边形ABCD 是平行四边形,∴四边形ABCD 是矩形∴,,,OA OC OB OD AC BD ===∴OC OD =,∴四边形OCFD 为菱形【点睛】本题考查全等三角形判定与性质,平行四边形和菱形的判定与性质等知识,熟练掌握平行四边形的判定和性质和菱形的判定是解题的关键.23.(1)见解析;(2) HG =OH +BG ;(3)能成矩形,y 3342x =-. 【分析】(1)根据旋转和正方形的性质可得出CD =CB ,∠CDG =∠CBG =90,根据全等直角三角形的判定定理(HL )即可证出Rt △CDG ≌Rt △CBG ,即∠DCG =∠BCG ,由此即可得出CG 平分∠DCB ;(2)由(1)的Rt △CDG ≌Rt △CBG 可得出BG =DG ,根据全等直角三角形的判定定理(HL )即可证出Rt △CHO ≌Rt △CHD ,即OH =HD ,再根据线段间的关系即可得出HG =HD +DG =OH +BG ;(3)根据(2)的结论即可找出当G 点为AB 中点时,四边形AEBD 为矩形,再根据正方形的性质以及点B 的坐标可得出点G 的坐标,设H 点的坐标为(x ,0),由此可得出HO =x ,根据勾股定理即可求出x 的值,即可得出点H 的坐标,结合点H 、G 的坐标利用待定系数法即可求出直线DE 的解析式.【详解】(1)∵正方形ABCO 绕点C 旋转得到正方形CDEF ,∴CD =CB ,∠CDG =∠CBG =90°.在Rt △CDG 和Rt △CBG 中,∵CG CG CD CB =⎧⎨=⎩,∴Rt △CDG ≌Rt △CBG (HL ),∴∠DCG =∠BCG ,即CG 平分∠DCB . (2)由(1)证得:Rt △CDG ≌Rt △CBG ,∴BG =DG .在Rt △CHO 和Rt △CHD 中,∵CH CH CO CD =⎧⎨=⎩,∴Rt △CHO ≌Rt △CHD (HL ),∴OH =HD ,∴HG =HD +DG =OH +BG .(3)假设四边形AEBD可为矩形.当G点为AB中点时,四边形AEBD为矩形,如图所示.∵G点为AB中点,∴BG=GA12=AB,由(2)证得:BG=DG,则BG=GA=DG12=AB12=DE=GE,又AB=DE,∴四边形AEBD为矩形,∴AG=EG=BG=DG.∵AG12=AB=3,∴G点的坐标为(6,3).设H点的坐标为(x,0),则HO=x,∴HD=x,DG=3.在Rt△HGA中,HG=x+3,GA=3,HA=6﹣x,由勾股定理得:(x+3)2=32+(6﹣x)2,解得:x=2,∴H点的坐标为(2,0).设直线DE的解析式为:y=kx+b(k≠0),将点H(2,0)、G(6,3)代入y=kx+b中,得:2063k bk b+=⎧⎨+=⎩,解得:3432kb⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴直线DE的解析式为:y3342x=-.故四边形AEBD能为矩形,此时直线DE的解析式为:y33 42x=-.【点睛】本题考查了矩形的性质、旋转的性质、全等三角形的判定及性质、待定系数法求函数解析式以及勾股定理.解题的关键是:(1)证出Rt△CDG≌Rt△CBG;(2)找出BG=DG、OH=HD;(3)求出点H、G的坐标.本题属于中档题,难度不大,解决该题型题目时,根据全等三角形的性质找出相等的边和角是关键.24.(1)见解析;(2)MON为等腰直角三角形,见解析【分析】(1)如图1,由正方形的性质得CB=CD,∠BCD=90°,再证明∠BCN=∠CDM,然后根据“AAS”证明△CDM≌△CBN,从而得到DM=CN;(2)如图2,利用正方形的性质得OD=OC,∠ODC=∠OCB=45°,∠DOC=90°,再利用∠BCN=∠CDM得到∠OCN=∠ODM,则根据“SAS”可判断△OCN≌△ODM,从而得到ON=OM,∠CON=∠DOM,所以∠MON=∠DOC=90°,于是可判断△MON为等腰直角三角形.【详解】(1)证明:如图1,∵四边形ABCD 为正方形,∴CB =CD ,∠BCD =90°,∵DM ⊥CP ,BN ⊥CP ,∴∠DMC =90°,∠BNC =90°,∵∠CDM+∠DCM =90°,∠BCN+∠DCM =90°,∴∠BCN =∠CDM ,在△CDM 和△CBN 中DMC CNB CD CBCDM BCN ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△CDM ≌△CBN ,∴DM =CN ;(2)解:△OMN 为等腰直角三角形.理由如下:如图2,∵四边形ABCD 为正方形,∴OD =OC ,∠ODC =∠OCB =45°,∠DOC =90°,∵∠BCN =∠CDM ,∴∠BCN ﹣45°=∠CDM ﹣45°,即∠OCN =∠ODM ,在△OCN 和△ODM 中CN DM OCN ODM OC OD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△OCN ≌△ODM ,∴ON =OM ,∠CON =∠DOM ,∴∠MON =∠DOC =90°, ∴MON 为等腰直角三角形.【点睛】本题考查正方形的性质:正方形的四条边都相等,四个角都是直角;正方形的两条对角线相等,互相垂直平分,并且每条对角线平分一组对角;正方形具有四边形、平行四边形、矩形、菱形的一切性质;两条对角线将正方形分成四个全等的等腰直角三角形,同时,正方形又是轴对称图形,有四条对称轴.也考查全等三角形的判定与性质.25.(1)四边形ABGE 的形状是正方形;(2)①详见解析;②DF=3CF【分析】(1)由四边形ABCD 是矩形,可得90A ABC ︒∠=∠=,由折叠得:90BGE A ︒∠=∠=,根据三个内角是直角可判断四边形ABGE 为矩形,由折叠得:AB=BG ,根据一组邻边相等的矩形是正方形可判断矩形ABGE 为正方形;(2)①如图,连结EF ,在矩形ABCD 中,AB=DC ,AD=BC ,∠A=∠C=∠D=90°,由△ABE 沿BE 折叠后得到△GBE ,可得BG=AB ,EG=AE=ED ,∠A=∠BGE=90°,故∠EGF=∠D=90°,由HL 可判断Rt △EGF ≌Rt △EDF ,得到DF=FG ,问题得证;②设AB=DC=a ,则3,另设CF=x ,则DF=DC-CF=a-x ,由①得BF=AB+DF =2a-x ,在Rt △BCF 中,由勾股定理得:BF 2=BC 2+CF 2,代入数据运算可得:x=14a ,即CF=14a ,DF=a-x=34a ,进而可得DF 与CF 关系. 【详解】 (1)四边形ABGE 的形状是正方形.理由是:∵四边形ABCD 是矩形,∴90A ABC ︒∠=∠=,由折叠得:90BGE A ︒∠=∠=,∴四边形ABGE 为矩形,由折叠得:AB=BG ,∴矩形ABGE 为正方形;故答案为:正方形.(2)①如图,连结EF ,。
平行四边形专题讲义一、学习目标 复习平行四边形、特殊平行四边形性质与判定,能利用它们进行计算或证明. 二、学习重难点 重点:性质与判定的运用;难点:证明过程的书写。
三、本章知识结构图1.平行四边形是特殊的 ;特殊的平行四边形包括 、 、 。
2.梯形 (是否)特殊平行四边形, (是否)特殊四边形。
3.特殊的梯形包括 梯形和 梯形。
4、本章学过的四边形中,属于轴对称图形的有 ;属于中心对称图形的有 。
四、复习过程 (一)知识要点1:平行四边形的性质与判定1.平行四边形的性质:(1)从边看:对边 ,对边 ; (2)从角看:对角 ,邻角 ; (3)从对角线看:对角线互相 ; (4)从对称性看:平行四边形是 图形。
2、平行四边形的判定:(1)判定1:两组对边分别 的四边形是平行四边形。
(定义)(2)判定2:两组对边分别 的四边形是平行四边形。
(3)判定3:一组对边 且 的四边形是平行四边形。
(4)判定4:两组对角分别 的四边形是平行四边形。
(5)判定5:对角线互相 的四边形是平行四边形。
【基础练习】1.已知□ABCD 中,∠B =70°,则∠A =____,∠C =____,∠D =____.2.已知O 是ABCD 的对角线的交点,AC =38 mm ,BD =24 mm,AD =14 mm ,那么△BOC 的周长等于__ __.3.如图1,ABCD 中,对角线AC 和BD 交于点O ,若AC =8,BD =6,则边AB 长的取值范围是( ). A.1<AB <7 B.2<AB <14 C.6<AB <8 D.3<AB <44.不能判定四边形ABCD 为平行四边形的题设是( ) A.AB=CD,AD=BC B.ABCD C.AB=CD,AD ∥BC D.AB ∥CD,AD ∥BC5.在ABCD 中,AE ⊥BC 于E ,AF ⊥CD 于F ,AE=4,AF=6,ABCD 的周长为40,则ABCD 的面积是 ( ) A 、36 B 、48 C 、 40 D 、24【典型例题】例1、若平行四边形ABCD 的周长是20cm,△AOD 的周长比△ABO 的周长大6cm.求AB,AD 的长. F DA OA B CDOA DDC AB E F M NBE F C AD例2、 如图,已知四边形ABCD 是平行四边形,∠BCD 的平分线CF 交边AB 于F ,∠ADC 的平分线DG 交边AB 于G 。
初二数学平行四边形的判定知识精讲人教义务几何【学习目标】1.掌握并会证明平行四边形的四个判定定理.2.能灵活运用平行四边形的五种判定方法进行有关的计算和证明.【主体知识归纳】平行四边形的判定:1.两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形.2.判定定理1:两组对角分别相等的四边形是平行四边形.3.判定定理2:两组对边分别相等的四边形是平行四边形.4.判定定理3:对角线互相平分的四边形是平行四边形.5.判定定理4:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.【基础知识精讲】1.平行四边形的判定定理,是相应性质定理的逆定理,学习时将它们进行对照,有利于记忆.2.凡是可以用平行四边形知识证明的问题,不要再回到用三角形全等证明,应直接运用平行四边形的性质和判定去解决问题.平行四边形的知识运用包括:(1)直接运用平行四边形的性质去解决某些问题,例如求角的度数,线段的长度,证明角相等或互补,证明线段相等或倍、分等;(2)判定一个四边形是平行四边形,从而判定直线平行等;(3)先判定一个四边形是平行四边形,然后再用平行四边形的性质去解决某些问题.【例题精讲】[例1]在四边形ABCD中,AC和BD相交于点O,如果只给出条件“AB∥CD”,那么还不能判定四边形ABCD为平行四边形,给出以下六个说法:(1)如果再加上条件“AD∥BC”,那么四边形ABCD一定是平行四边形;(2)如果再加上条件“AB=CD”,那么四边形ABCD一定是平行四边形;(3)如果再加上条件“∠DAB=∠DCB”,那么四边形ABCD一定是平行四边形;(4)如果再加上条件“BC=AD”,那么四边形ABCD一定是平行四边形;(5)如果再加上条件“AO=CO”,那么四边形ABCD一定是平行四边形;(6)如果再加上条件“∠DBA=∠CAB”,那么四边形ABCD一定是平行四边形.其中正确的说法有()A.3个 B.4个 C.5个 D.6个剖析:本题是一道给出结论和部分条件,让学生探索附加条件的各种可能性的开放性题目,解答这类选择题,一定要严格按照平行四边形的定义及判定定理,认真考查六种说法.说法(1)符合平行四边形的定义;说法(2)符合平行四边形的判定定理4;说法(3)由AB ∥CD和∠DAB=∠DCB,可推断出AB=CD或AD∥BC,也正确;说法(4)可举出反例;说法(5)能证出BO=DO,符合平行四边形的判定定理3;说法(6)不符合平行四边形的判定定理.答案:B[例2]如图4-23,在ABCD中,点E、F在对角线AC上,且AE=CF.请你以F为一个端点,和图中已标明字母的某一点连成一条新线段,猜想并证明它和图中已有的某一条线段相等(只须证明一组线段相等即可).图4—23(1)连结_____.(2)猜想:_____=_____.(3)证明:剖析:容易猜想连结BF,证明BF=DE.如图4-24,可连结DF、DB,利用“对角线互相平分的四边形是平行四边形”判定四边形BFDE是平行四边形,从而证明猜想的结论.又可猜想连结DF,证明DF=BE,证明方法可同上面猜想结论的证明方法.图4—24解法一:(1)BF(2)BFDE(3)证明:连结DB、DF,设DB、AC交于点O,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AO=OC,DO=OB,∵AE=FC,∴AO-AE=OC-F C.∴EO=FO.∴四边形EBFD为平行四边形.∴BF=DE.解法二:(1)DF(2)DFBE(3)证明:(略)说明:(1)本例解法一中又可通过△BCF≌△DAE等证明BF=DE.(2)本例是结论猜想型的题目,此类题型是中考中常见题型.[例3]如图4-25,已知AD为△ABC的中线,E为AC上一点,连结BE交AD于F,且AE=FE.求证:BF=A C.图4—25剖析:延长AD到N,使DN=AD,构造出平行四边形ABN C.证明:延长AD到N,使DN=AD,连结BN、,则四边形ABNC为平行四边形.∴BN=AC,BN∥AC,∴∠1=∠4.∵AE=FE,∴∠1=∠2.∵∠2=∠3,∠1=∠4,∴∠3=∠4.∴BN=BF,∴BF=A C.说明:当题目中有三角形中线时,常利用加倍中线构造平行四边形,然后再应用平行四边形的知识证题,用这种方法比利用加倍中线构造全等三角形要方便、简捷.【同步达纲练习】1.填空题(1)一个四边形的边长依次是a、b、c、d,且a2+b2+c2+d2=2ac+2bd,则这个四边形是_____.(2)用两个全等三角形按不同方法拼成四边形,在这些四边形中,平行四边形的个数是_____.(3)四边形ABCD中,已知AB∥CD,若再增加条件______,可知四边形ABCD为平行四边形.(4)如图4-26,在ABCD中,E、F分别是对角线BD上两点,且BE=DF,要证明四边形AECF是平行四边形,最简捷的方法是根据_____来证明.图4—26(5)如图4-27,在ABCD中,E、F分别是AB、CD边上的点,且BE=DF,要证明四边形AECF是平行四边形,可证明_____ _____.图4—27(6)在四边形ABCD中,给出下列论断:①AB∥DC;②AD=BC;③∠A=∠C.以其中两个作为题设,另外一个作为结论,用“如果……,那么……”的形式,写出一个你认为正确的命题______.2.选择题(1)下列命题是真命题的是()A.一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形B.一组对边平行,一组对角相等的四边形是平行四边形C.两条平行线间的垂线段就是这两条平行线的距离D.平行四边形的一条对角线平分一组对角(2)如图4-28,四边形ABCD是平行四边形,按下列条件得到的四边形BEDF,不一定是平行四边形的是()图4—28A.DE⊥AC于E,BF⊥AC于F(图①)B.BE平分∠ABC,DF平分∠ADC(图②)C.E是AB的中点,F是CD的中点(图③)D.E是AB上一点,EF⊥AB(图④)(3)把两个全等的不等腰三角形拼成平行四边形,可拼成的不同的平行四边形的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4(4)如图4-29,在ABCD中,EF∥BC,GH∥AB,GH、EF的交点P在BD上,图中面积相等的平行四边形有()图4—29A.0对 B.1对 C.2对 D.3对3.如图4-30,在ABCD中,AC、BD交于点O,EF过点O分别交AB、CD于E、F,AO、CO的中点分别为G、H.求证:四边形G E H F是平行四边形.图4—304.如图4-31,已知O是ABCD对角线AC的中点,过点O的直线EF分别交AB、CD 于E、F两点.(1)求证:四边形AECF是平行四边形;(2)填空:不增加辅助线的原图中,全等三角形共有_____对.图4—315.如图4-32,在△ABC中,E、G在BC边上,且BE=GC,AB∥EF∥GH.求证:AB=EF+GH.图4—326.已知:平行四边形ABCD,试用两种方法,将平行四边形ABCD分成面积相等的四个部分.(要求用文字简述你所设计的两种方法,并正确画出图形).【思路拓展题】想一想图4—33如图4-33,田村有一呈四边形的池塘,在它的四个角A、B、C、D处均种有一棵大核桃树,田村准备开挖池塘建养鱼池,想使池塘面积扩大一倍,又想保持核桃树不动,并要求扩建后的池塘成平行四边形形状,请问田村能否实现这一设想?若能,请你设计并画出图形;若不能,请说明理由(画图要保留痕迹,不写作法)参考答案【同步达纲练习】1.(1)平行四边形(2)3 (3)AB=CD(或AD∥BC,或∠A=∠C等)(4)对角线互相平分的四边形是平行四边形(5)AECF(6)如果AB∥CD,∠A=∠C,那么AD=B C.2.(1)B (2)D (3)C (4)D3.提示:先证△AOE≌△COF,得OE=OF,再证OG=OH.4.(1)提示:证△AOE≌△COF,得OE=OF(2)25.提示:过E作ED∥AC交AB于D,先证△BED≌△GCH,得BD=GH,再证AD=EF.6.略.【思路拓展题】想一想如图所示。
初二数学平行四边形知识点归纳一、平行四边形的定义与性质。
1. 定义。
- 两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形。
平行四边形用符号“▱”表示,例如平行四边形ABCD记作“▱ABCD”。
2. 性质。
- 边的性质。
- 平行四边形的两组对边分别平行且相等。
即AB∥CD,AD∥BC,AB = CD,AD = BC。
- 角的性质。
- 平行四边形的两组对角分别相等,邻角互补。
即∠A = ∠C,∠B = ∠D,∠A+∠B = 180°,∠B + ∠C=180°等。
- 对角线的性质。
- 平行四边形的对角线互相平分。
即若AC、BD是▱ABCD的对角线,则AO = CO,BO = DO(O为AC、BD交点)。
二、平行四边形的判定。
1. 边的判定。
- 两组对边分别平行的四边形是平行四边形(定义判定)。
- 两组对边分别相等的四边形是平行四边形。
即若AB = CD,AD = BC,则四边形ABCD是平行四边形。
- 一组对边平行且相等的四边形是平行四边形。
例如AB∥CD且AB = CD,则四边形ABCD是平行四边形。
2. 角的判定。
- 两组对角分别相等的四边形是平行四边形。
即若∠A = ∠C,∠B = ∠D,则四边形ABCD是平行四边形。
3. 对角线的判定。
- 对角线互相平分的四边形是平行四边形。
若AO = CO,BO = DO,则四边形ABCD 是平行四边形。
三、平行四边形的面积。
1. 面积公式。
- 平行四边形的面积 = 底×高,即S = ah(a为底边长,h为这条底边对应的高)。
例如在▱ABCD中,若以AB为底,AB边上的高为h,则S▱ABCD=AB×h。
2. 等底等高的平行四边形面积关系。
- 等底等高的平行四边形面积相等。
如果有▱ABCD和▱EFGH,AB = EF,且它们对应的高相等,那么S▱ABCD = S▱EFGH。
四、特殊的平行四边形(矩形、菱形、正方形)与平行四边形的关系。
平行四边形1、平行四边形的性质考点一、平行四边形的概念(1)定义:两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形.(2) "表示,平行四边形ABCD ABCD”,读作“平行四边形ABCD”。
平行四边形一定按顺时针或逆时针依次注明各顶点。
(3)平行四边形定义的作用:平行四边形的定义既是判定,又是性质.①由定义知平行四边形两组对边分别平行;②由定义可以得出只要四边形中两组对边分别平行,那么这个四边形就是平行四边形。
(4)平行四边形的基本元素:边、角、对角线。
例1中,EF∥AB,GH∥BC,EF、GH相交于点P,写出图中的平行四边形.A E DG P HB F C考点二、平行四边形的性质(1)边的性质:平行四边形的对边平行且相等。
(2)角的性质:平行四边形的邻角互补,对角相等。
(3)对角线性质:平行四边形的对角线互相平分。
例2中,∠A+∠C=160°,求∠A、∠B、∠C、∠D的度数.A BC D 考点三、平行四边形的对角线的性质(1)平行四边形的对角线互相平分.例3中,对角线AC 、BD 相交于O 点,若AC=14,BD=8,AB=10,则△OAB 的周长为_______。
练习题 一、感受理解1.已知 ABCD 的对角线交点,AC=10cm ,BD=18cm ,AD=•12cm ,•则△BOC•的周长是_______.2的对角线AC,BD 交于点O,△AOB 的面积为2,那么平行四边形ABCD 的面积为_____.3.已知平行四边形的两邻边之比为2:3,周长为20cm ,•则这个平行四边形的两条邻边长分别为___________.4.平行四边形的周长为30,两邻边的差为5,则其较长边是________. 5.平行四边形具有,而一般四边形不具有的性质是( ) A .外角和等于360° B .对角线互相平分 C .内角和等于360° D .有两条对角线6.如图,□ABCD 中,EF 过对角线的交点O ,AB =4,AD =3,OF =1。
八年级初二数学 平行四边形知识归纳总结及解析一、选择题1.如图,将5个全等的阴影小正方形摆放得到边长为1的正方形ABCD ,中间小正方形的各边的中点恰好为另外4个小正方形的一个顶点,小正方形的边长为2a b -(a 、b 为正整数),则+a b 的值为( )A .10B .11C .12D .132.如图,菱形ABCD 中,4, 120AB ABC =∠=,点E 是边AB 上一点,占F 在BC 上,下列选项中不正确的是( )A .若4AE CF +=,则ADE BDF ∆∆≌B .若, DF AD DE CD ⊥⊥, 则23EF =C .若DEB DFC ∠=∠,则BEF ∆的周长最小值为423+D .若DE DF =,则60ADE FDC ︒∠+∠=3.如图,正方形ABCD 的边长为2a ,点E 从点A 出发沿着线段AD 向点D 运动(不与点A 、D 重合),同时点F 从点D 出发沿着线段DC 向点C 运动(不与点D 、C 重合),点E 与点F 的运动速度相同.BE 与AF 相交于点G ,H 为BF 中点,则有下列结论:①∠BGF 是定值;②BF 平分∠CBE ;③当E 运动到AD 中点时,GH=52a ;④当C △AGB = (2)6a +时,S 四边形GEDF =16a 2 ,其中正确的是( )A .①③B .①②③C .①③④D .①④4.如图,四边形,ABCD AD 与BC 不平行,AB CD =.,AC BD 为四边形ABCD 的对角线,,,E F ,G H 分别是,,,BD BC AC AD 的中点下列结论:①EG FH ⊥;②四边形EFGH 是矩形;③HF 平分;EHG ∠④()1 2EG BC AD =-;⑤四边形EFGH 是菱形.其中正确的个数是 ( )A .1个B .2个C .3个D .4个5.如图,正方形纸片ABCD ,P 为正方形AD 边上的一点(不与点A ,点D 重合).将正方形纸片折叠,使点B 落在点P 处,点C 落在点G 处,PG 交DC 于点H ,折痕为EF ,连接,,BP BH BH 交EF 于点M ,连接PM .下列结论:①BE PE =;②BP EF =;③PB 平分APG ∠;④PH AP HC =+;⑤MH MF =,其中正确结论的个数是( )A .5B .4C .3D .26.已知:如图,在正方形ABCD 外取一点E ,连接AE 、BE 、DE .过点A 作AE 的垂线交DE 于点P .若AE =AP =1,PD =2,下列结论:①EB ⊥ED ;②∠AEB =135°;③S 正方形ABCD =5+2;④PB =2;其中正确结论的序号是( )A .①③④B .②③④C .①②④D .①②③7.如图,正方形ABCD (四边相等、四内角相等)中,AD =5,点E 、F 是正方形ABCD 内的两点,且AE =FC =4,BE =DF =3,则EF 的平方为( )A .2B .125C .3D .48.如图,90MON ∠=︒,矩形ABCD 在MON ∠的内部,顶点A ,B 分别在射线OM ,ON 上,4AB =,2BC =,则点D 到点O 的最大距离是( )A .222-B .222+C .252-D .22+9.如图,矩形ABCD 和矩形CEFG ,AB =1,BC =CG =2,CE =4,点P 在边GF 上,点Q 在边CE 上,且PF =CQ ,连结AC 和PQ ,M ,N 分别是AC ,PQ 的中点,则MN 的长为( )A .3B .6C 37D 17 10.如图,正方形ABCD 中,AB =6,点E 在边CD 上,且CD =3DE .将△ADE 沿AE 对折至△AFE ,延长EF 交边BC 于点G ,连结AG 、CF .下列结论:①△ABG ≌△AFG ;②BG =GC ;③AG ∥CF ;④S △FGC =185.其中正确结论的个数是( )A .1B .2C .3D .4二、填空题11.如图,在△ABC 中,∠BAC =90°,点D 是BC 的中点,点E 、F 分别是直线AB 、AC 上的动点,∠EDF =90°,M 、N 分别是EF 、AC 的中点,连结AM 、MN ,若AC =6,AB =5,则AM -MN 的最大值为________.12.如图,四边形ABCD ,四边形EBFG ,四边形HMPN 均是正方形,点E 、F 、P 、N 分别在边AB 、BC 、CD 、AD 上,点H 、G 、M 在AC 上,阴影部分的面积依次记为1S ,2S ,则12:S S 等于__________.13.如图,以Rt ABC 的斜边AB 为一边,在AB 的右侧作正方形ABED ,正方形对角线交于点O ,连接CO ,如果AC=4,CO=62,那么BC=______.14.如图,在矩形ABCD 中,∠BAD 的平分线交BC 于点E ,交DC 的延长线于点F ,点G 是EF 的中点,连接CG ,BG ,BD ,DG ,下列结论:①BC=DF ;②135DGF ︒∠=;③BG DG ⊥;④34AB AD =,则254BDG FDG S S =,正确的有__________________.15.如图,ABC ∆是边长为1的等边三角形,取BC 边中点E ,作//ED AB ,//EF AC ,得到四边形EDAF ,它的周长记作1C ;取BE 中点1E ,作11//E D FB ,11//E F EF ,得到四边形111E D FF ,它的周长记作2C .照此规律作下去,则2020C =______.16.如图,直线1l ,2l 分别经过点(1,0)和(4,0)且平行于y 轴.OABC 的顶点A ,C 分别在直线1l 和2l 上,O 是坐标原点,则对角线OB 长的最小值为_________.17.已知:如图,在长方形ABCD 中,4AB =,6AD =.延长BC 到点E ,使2CE =,连接DE ,动点P 从点B 出发,以每秒2个单位的速度沿BC CD DA --向终点A 运动,设点P 的运动时间为t 秒,当t 的值为_____秒时,ABP ∆和DCE ∆全等.18.如图,长方形ABCD 中AB =2,BC =4,正方形AEFG 的边长为1.正方形AEFG 绕点A 旋转的过程中,线段CF 的长的最小值为_____.19.如图,在四边形ABCD 中, //,5,18,AD BC AD BC E ==是BC 的中点.点P 以每秒1个单位长度的速度从点A 出发,沿AD 向点D 运动;点Q 同时以每秒3个单位长度的速度从点C 出发,沿CB 向点B 运动.点P 停止运动时,点Q 也随之停止运动,当运动时间为t 秒时,以点,,,P Q E D 为顶点的四边形是平行四边形,则t 的值等于_______.20.如图所示,在四边形ABCD 中,顺次连接四边中点E 、F 、G 、H ,构成一个新的四边形,请你对四边形ABCD 添加一个条件,使四边形EFGH 成一个菱形,这个条件是__________.三、解答题21.如图,在四边形ABCD 中,AB ∥DC ,AB AD =,对角线AC ,BD 交于点O ,AC 平分BAD ∠,过点C 作CE AB ⊥交AB 的延长线于点E ,连接OE .(1)求证:四边形ABCD 是菱形;(2)若5AE =,3OE =,求线段CE 的长.22.在一次数学探究活动中,小明对对角线互相垂直的四边形进行了探究,得出了如下结论:如图1,四边形ABCD 的对角线AC 与BD 相交于点O ,AC BD ⊥,则2222AB CD AD BC +=+.(1)请帮助小明证明这一结论;(2)根据小明的探究,老师又给出了如下的问题:如图2,分别以Rt ACB 的直角边AC 和斜边AB 为边向外作正ACFG 和正方形ABDE ,连结CE 、BG 、GE .已知4AC =,5AB =,求GE 的长,请你帮助小明解决这一问题.23.在ABCD 中,以AD 为边在ABCD 内作等边ADE ∆,连接BE .(1)如图1,若点E 在对角线BD 上,过点A 作AH BD ⊥于点H ,且75DAB ∠=︒,AB 6=,求AH 的长度;(2)如图2,若点F 是BE 的中点,且CF BE ⊥,过点E 作MN CF ,分别交AB ,CD 于点,M N ,在DC 上取DG CN =,连接CE ,EG .求证:①CEN DEG ∆∆≌;②ENG ∆是等边三角形.24.如图,在ABC ∆中,BD 平分ABC ∠交AC 于点D ,EF 垂直平分BD ,分别交AB ,BC ,BD 于点E ,F ,G ,连接DE ,DF .(1)求证:四边形BEDF 是菱形;(2)若15BDE ∠=︒,45C ∠=︒,2DE =,求CF 的长;(3)在(2)的条件下,求四边形BEDF 的面积.25.如图,在平行四边形ABCD 中,AB ⊥AC ,对角线AC ,BD 相交于点O ,将直线AC 绕点O 顺时针旋转一个角度α(0°<α≤90°),分别交线段BC ,AD 于点E ,F ,连接BF .(1)如图1,在旋转的过程中,求证:OE =OF ;(2)如图2,当旋转至90°时,判断四边形ABEF 的形状,并证明你的结论; (3)若AB =1,BC =5,且BF =DF ,求旋转角度α的大小.26.如图,在矩形ABCD 中,∠BAD 的平分线交BC 于点E ,AE =AD ,作DF ⊥AE 于点F . (1)求证:AB =AF ;(2)连BF 并延长交DE 于G .①EG =DG ;②若EG =1,求矩形ABCD 的面积.27.如图1,在OAB 中,OAB 90∠=,30AOB ∠=,8OB =,以OB 为边,在OAB Λ外作等边OBC Λ,D 是OB 的中点,连接AD 并延长交OC 于E .(1)求证:四边形ABCE 是平行四边形;(2)连接AC ,BE 交于点P ,求AP 的长及AP 边上的高BH ;(3)在(2)的条件下,将四边形OABC 置于如图所示的平面直角坐标系中,以E 为坐标原点,其余条件不变,以AP 为边向右上方作正方形APMN :①M 点的坐标为 .②直接写出正方形APMN 与四边形OABC 重叠部分的面积(图中阴影部分).28.已知:如下图,ABC 和BCD 中,90BAC BDC ∠=∠=,E 为BC 的中点,连接DE AE 、.若DC AE ,在DC 上取一点F ,使得DF DE =,连接EF 交AD 于O . (1)求证:EF DA ⊥.(2)若4,3BC AD ==EF 的长.29.定义:只有一组对角是直角的四边形叫做损矩形,连结它的两个非直角顶点的线段叫做这个损矩形的直径。
八年级数学知识点分类讲解第十二讲平行四边形平行四边形是一种极重要的几何图形.这不仅是因为它是研究更特殊的平行四边形——矩形、菱形、正方形的基础,还因为由它的定义知它可以分解为一些全等的三角形,并且包含着有关平行线的许多性质,因此,它在几何图形的研究上有着广泛的应用.由平行四边形的定义决定了它有以下几个基本性质:(1)平行四边形对角相等;(2)平行四边形对边相等;(3)平行四边形对角线互相平分.除了定义以外,平行四边形还有以下几种判定方法:(1)两组对角分别相等的四边形是平行四边形;(2)两组对边分别相等的四边形是平行四边形;(3)对角线互相平分的四边形是平行四边形;(4)一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.例1 如图2-32所示.在ABCD中,AE⊥BC,CF⊥AD,DN=BM.求证:EF与MN互相平分.分析只要证明ENFM是平行四边形即可,由已知,提供的等量要素很多,可从全等三角形下手.证因为ABCD是平行四边形,所以AD BC,AB CD,∠B=∠D.又AE⊥BC,CF⊥AD,所以AECF是矩形,从而AE=CF.所以Rt△ABE≌Rt△CDF(HL,或AAS),BE=DF.又由已知BM=DN,所以△BEM≌△DFN(SAS),ME=NF.①又因为AF=CE,AM=CN,∠MAF=∠NCE,所以△MAF≌△NCE(SAS),所以 MF=NF.②由①,②,四边形ENFM是平行四边形,从而对角线EF与MN互相平分.例2 如图2-33所示.Rt△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于D,BG平分∠ABC,EF∥BC 且交AC于F.求证:AE=CF.分析 AE与CF分处于不同的位置,必须通过添加辅助线使两者发生联系.若作GH⊥BC 于H,由于BG是∠ABC的平分线,故AG=GH,易知△ABG≌△HBG.又连接EH,可证△ABE≌△HBE,从而AE=HE.这样,将AE“转移”到EH位置.设法证明EHCF为平行四边形,问题即可获解.证作GH⊥BC于H,连接EH.因为BG是∠ABH的平分线,GA⊥BA,所以GA=GH,从而△ABG≌△HBG(AAS),所以 AB=HB.①在△ABE及△HBE中,∠ABE=∠CBE,BE=BE,所以△ABE≌△HBE(SAS),所以 AE=EH,∠BEA=∠BEH.下面证明四边形EHCF是平行四边形.因为AD∥GH,所以∠AEG=∠BGH(内错角相等).②又∠AEG=∠GEH(因为∠BEA=∠BEH,等角的补角相等),∠AGB=∠BGH(全等三角形对应角相等),所以∠AGB=∠GEH.从而EH∥AC(内错角相等,两直线平行).由已知EF∥HC,所以EHCF是平行四边形,所以FC=EH=AE.说明本题添加辅助线GH⊥BC的想法是由BG为∠ABC的平分线的信息萌生的(角平分线上的点到角的两边距离相等),从而构造出全等三角形ABG与△HBG.继而发现△ABE≌△HBE,完成了AE的位置到HE位置的过渡.这样,证明EHCF是平行四边形就是顺理成章的了.人们在学习中,经过刻苦钻研,形成有用的经验,这对我们探索新的问题是十分有益的.例3 如图2-34所示.ABCD中,DE⊥AB于E,BM=MC=DC.求证:∠EMC=3∠BEM.分析由于∠EMC是△BEM的外角,因此∠EMC=∠B+∠BEM.从而,应该有∠B=2∠BEM,这个论断在△BEM内很难发现,因此,应设法通过添加辅助线的办法,将这两个角转移到新的位置加以解决.利用平行四边形及M为BC中点的条件,延长EM与DC延长线交于F,这样∠B=∠MCF及∠BEM=∠F,因此,只要证明∠MCF=2∠F即可.不难发现,△EDF为直角三角形(∠EDF=90°)及M为斜边中点,我们的证明可从这里展开.证延长EM交DC的延长线于F,连接DM.由于CM=BM,∠F=∠BEM,∠MCF=∠B,所以△MCF≌△MBE(AAS),所以M是EF的中点.由于AB∥CD及DE⊥AB,所以,DE⊥FD,三角形DEF是直角三角形,DM为斜边的中线,由直角三角形斜边中线的性质知∠F=∠MDC,又由已知MC=CD,所以∠MDC=∠CMD,则∠MCF=∠MDC+∠CMD=2∠F.从而∠EMC=∠F+∠MCF=3∠F=3∠BEM.例4 如图2-35所示.矩形ABCD中,CE⊥BD于E,AF平分∠BAD交EC延长线于F.求证:CA=CF.分析只要证明△CAF是等腰三角形,即∠CAF=∠CFA即可.由于∠CAF=45°-∠CAD,所以,在添加辅助线时,应设法产生一个与∠CAD相等的角a,使得∠CFA=45°-a.为此,延长DC交AF于H,并设AF与BC交于G,我们不难证明∠FCH=∠CAD.证延长DC交AF于H,显然∠FCH=∠DCE.又在Rt△BCD中,由于CE⊥BD,故∠DCE=∠DBC.因为矩形对角线相等,所以△DCB≌△CDA,从而∠DBC=∠CAD,因此,∠FCH=∠CAD.①又AG平分∠BAD=90°,所以△ABG是等腰直角三角形,从而易证△HCG也是等腰直角三角形,所以∠CHG=45°.由于∠CHG是△CHF的外角,所以∠CHG=∠CFH+∠FCH=45°,所以∠CFH=45°-∠FCH.②由①,②∠CFH=45°-∠CAD=∠CAF,于是在三角形CAF中,有CA=CF.例5 设正方形ABCD的边CD的中点为E,F是CE的中点(图2-36).求证:分析作∠BAF的平分线,将角分为∠1与∠2相等的两部分,设法证明∠DAE=∠1或∠2.证如图作∠BAF的平分线AH交DC的延长线于H,则∠1=∠2=∠3,所以FA=FH.设正方形边长为a,在Rt△ADF中,从而所以 Rt△ABG≌Rt△HCG(AAS),从而Rt△ABG≌Rt△ADE(SAS),例6 如图2-37所示.正方形ABCD中,在AD的延长线上取点E,F,使DE=AD,DF=BD,连接BF分别交CD,CE于H,G.求证:△GHD是等腰三角形.分析准确地画图可启示我们证明∠GDH=∠GHD.证因为DE BC,所以四边形BCED为平行四边形,所以∠1=∠4.又BD=FD,所以所以 BC=GC=CD.因此,△DCG为等腰三角形,且顶角∠DCG=45°,所以又所以∠HDG=∠GHD,从而GH=GD,即△GHD是等腰三角形.练习十二1.如图2-38所示.DE⊥AC,BF⊥AC,DE=BF,∠ADB=∠DBC.求证:四边形ABCD是平行四边形.2.如图2-39所示.在平行四边形ABCD中,△ABE和△BCF都是等边三角形.求证:△DEF 是等边三角形.3.如图2-40所示.ABCD中,AF平分∠BAD交BC于F,DE⊥AF交CB于E.求证:BE=CF.4.如图2-41所示.矩形ABCD中,F在CB延长线上,AE=EF,CF=CA.求证:BE⊥DE.5.如图2-42所示.在正方形ABCD中,CE垂直于∠CAB的平分。
平行四边形(提高)
【学习目标】
1.理解平行四边形的概念,掌握平行四边形的性质定理和判定定理;
2.能初步运用平行四边形的性质进行推理和计算,并体会如何利用所学的三角形的知识解决四边形的问题.
3. 能综合运用平行四边形的判定定理和平行四边形的性质定理进行证明和计算.
4. 理解三角形的中位线的概念,掌握三角形的中位线定理.
【要点梳理】
【高清课堂平行四边形知识要点】
要点一、平行四边形的定义
平行四边形的定义:两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形. 平行四边形ABCD记作“Y ABCD”,读作“平行四边形ABCD”.
要点诠释:平行四边形的基本元素:边、角、对角线.相邻的两边为邻边,有四对;相对的边为对边,有两对;相邻的两角为邻角,有四对;相对的角为对角,有两对;对角线有两条.
要点二、平行四边形的性质
1.边的性质:平行四边形两组对边平行且相等;
2.角的性质:平行四边形邻角互补,对角相等;
3.对角线性质:平行四边形的对角线互相平分;
4.平行四边形是中心对称图形,对角线的交点为对称中心.
要点诠释:(1)平行四边形的性质中边的性质可以证明两边平行或两边相等;角的性质可以证明两角相等或两角互补;对角线的性质可以证明线段的相等关系
或倍半关系.
(2)由于平行四边形的性质内容较多,在使用时根据需要进行选择.
(3)利用对角线互相平分可解决对角线或边的取值范围的问题,在解答时应联系三角形三边的不等关系来解决.
要点三、平行四边形的判定
1.两组对边分别平行的四边形是平行四边形;
2.两组对边分别相等的四边形是平行四边形;
3.一组对边平行且相等的四边形是平行四边形;
4.两组对角分别相等的四边形是平行四边形;
5.对角线互相平分的四边形是平行四边形.
要点诠释:(1)这些判定方法是学习本章的基础,必须牢固掌握,当几种方法都能判定同一个平行四边形时,应选择较简单的方法.
(2)这些判定方法既可作为判定平行四边形的依据,也可作为“画平行四边形”的依据.
要点四、三角形的中位线
1.连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线.
2.定理:三角形的中位线平行于三角形的第三边,且等于第三边的一半.
要点诠释:(1)三角形有三条中位线,每一条与第三边都有相应的位置关系与数量关系.
(2)三角形的三条中位线把原三角形分成可重合的4个小三角形.因而每个
小三角形的周长为原三角形周长的1
2
,每个小三角形的面积为原三角形
面积的1
4
.
(3)三角形的中位线不同于三角形的中线.
要点五、平行线间的距离
1.两条平行线间的距离:
(1)定义:两条平行线中,一条直线上的任意一点到另一条直线的距离,叫做这两条平行线间的距离.注:距离是指垂线段的长度,是正值.
(2)平行线间的距离处处相等
任何两平行线间的距离都是存在的、唯一的,都是夹在这两条平行线间最短的线段的长度. 两条平行线间的任何两条平行线段都是相等的.
2.平行四边形的面积:
平行四边形的面积=底×高;等底等高的平行四边形面积相等.
【典型例题】
类型一、平行四边形的性质
【高清课堂平行四边形例10】
1、如图,平行四边形ABCD的周长为60cm,对角线交于O,△AOB的周长比△BOC•的周长大8cm,求AB,BC的长.
【答案与解析】
解:∵四边形ABCD是平行四边形.
∴ AB=CD,AD=BC,AO=CO,
∵□ABCD的周长是60.
∴2AB+2BC=60,即AB+BC=30,①
又∵△ AOB的周长比△BOC的周长大8.
即(AO+OB+AB)-(BO+OC+BC)=AB-BC=8,②
由①②有
解得
∴AB,BC的长分别是19cm和11cm.
【总结升华】根据平行四边形对角线互相平分,利用方程的思想解题.
举一反三:
【变式】如图:在平行四边形ABCD中,CE是∠DCB的平分线,F是AB的中点,AB=6,BC =4.求AE:EF:FB的值.
【答案】
解:∵ ABCD是平行四边形,所以AB∥CD,∠ECD=∠CEB
∵CE为∠DCB的角平分线,
∴∠ECD=∠ECB,
∴∠ECB=∠CEB,
∴BC=BE
∵BC=4,所以BE=4
∵AB=6,F为AB的中点,所以BF=3
∴EF=BE-BF=1,AE=AB-BE=2
∴AE:EF:FB=2:1:3.
类型二、平行四边形的判定
2、如图所示,Y ABCD中,延长AB到E,延长CD到F,使得BE=DF.
求证:AC与EF互相平分.
【思路点拨】要证明AC、EF互相平分,只需证明AC、EF是某一平行四边形的两条对角线即可,这样,本题就转化为证明四边形AECF是平行四边形的问题了.
【答案与解析】
证明:方法一:连接AF、CE,Y ABCD中,AB=DC,AE∥CF.
∴∠CFE=∠AEF.
又∵ DF=BE,∴ CF=AE,
而EF=FE,∴△CFE≌△AEF,
∴∠CEF=∠AFE,∴ CE∥AF,
∴四边形AECF是平行四边形.
即AC与EF互相平分.
方法二:连接AF、CE,在Y ABCD中,DC AB.
∵ DF=BE,∴ CF=AE,∴ CF AE,
∴四边形AECF为平行四边形,即AC、EF互相平分.
【总结升华】(1)本题也可直接证△COF≌△AOE,利用其他的判定方法来证,在本题中,证法二相对来说比较简单.(2)由于平行四边形的判定方法较多,所以经常出现可用多种方法证明,此时应选择简单的方法.
举一反三:
【变式】以锐角△ABC的边AC、BC、AB向形外作等边△ACD、等边△BCE,作等边△ABF,连接DF、CE如图所示.求证:四边形DCEF是平行四边形.
【答案】
证明:在等边△ADC和等边△AFB中
∠DAC=∠FAB=60°.
∴∠DAF=∠CAB.
又∵ AD=AC,AF=AB.
∴△ADF≌△ACB(SAS).
∴ DF=CB=CE.
同理,△BAC≌△BFE,∴ EF=AC=DC.
∴四边形DCEF是平行四边形(两组对边分别相等的四边形是平行四边形).
类型三、构造平行四边形,应用性质
3、在等边三角形ABC中,P为ΔABC内一点,PD∥AB,PE∥BC,PF//AC,D,E,F分别在AC,AB和BC上,试说明:PD+PF+PE=BA.
【答案与解析】
解:延长FP交AB于G, 延长DP交BC于H,
∵四边形AGPD,EBHP为平行四边形,
∴PD=AG,PH=BE.
∵PD∥AB,PE∥BC,PF//AC,△ABC是等边三角形,
∴∠GEP=∠EGP=∠EPG=∠PHF=∠PFH=∠HPF=60°,
∴ΔGEP,ΔPHF为等边三角形
∴PF=PH=BE, PE=GE,
∴PD+PF+PE=AG+BE+GE=AB.
【总结升华】添加辅助线构造平行四边形是当题目中有平行关系的条件时经常使用的方法. 类型四、三角形的中位线
4、如图所示,在△ABC中,M为BC的中点,AD为∠BAC的平分线,BD⊥AD于D,AB
=12,AC=18,求MD的长.
【思路点拨】本题中所求线段MD与已知线段AB、AC之间没有什么联系,但由M为BC的中点联想到中位线,另有AD为角平分线和垂线,根据等腰三角形“三线合一”构造等腰三角形ABN,D为BN的中点,DM即为中位线,不难求出MD的长度.
【答案与解析】
解:延长BD交AC于点N.
∵ AD为∠BAC的角平分线,且AD⊥BN,
∴∠BAD=∠NAD,∠ADB=∠ADN=90°,
又∵ AD为公共边,∴△ABD≌△AND(ASA)
∴ AN=AB=12,BD=DN.
∵ AC=18,∴ NC=AC-AN=18-12=6,
∵ D、M分别为BN、BC的中点,
∴ DM=1
2
CN=
1
6
2
=3.
【总结升华】当条件中含有中点的时候,可以将它与等腰三角形的“三线合一”、三角形的中线、中位线等联系起来,进行联想,必要时添加辅助线,构造中位线等图形.
举一反三:
【高清课堂平行四边形例9】
【变式】如图所示,四边形ABCD中,Q是CD上的一定点,P是BC上的一动点,E、F分别是PA、PQ两边的中点;当点P在BC边上移动的过程中,线段EF的长度将( ).
A.先变大,后变小 B.保持不变 C.先变小,后变大 D.无法确定
【答案】B;
解:连接AQ.∵ E、F分别是PA、PQ两边的中点,
∴ EF是△PAQ的中位线,即AQ=2EF.
∵ Q是CD上的一定点,则AQ的长度保持不变,
∴线段EF的长度将保持不变.。