第十九章四边形
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1 / 12 龙文学校 教师一对一 www.lwgxh.com龙文学校个性化辅导资料 启迪思维,点拨方法,开发潜能,直线提分! 第十九章 四边形
一、基础知识 (一)四边形由一般到特殊的演变示意图
(二)特殊四边形的一些重要性质 边 角 对角线 对称性
平行 四 边形 对边平行; 对边相等。 对角相等; 邻角互补。 互相平分 中心对称
矩 形 对边平行; 对边相等。 四个角 都是直角 相等且互相平分 中心对称 轴对称(2)
菱 形 对边平行; 四边相等。 对角相等; 邻角互补。 1、互相垂直且平分; 2、各自平分一组对角。 中心对称 轴对称(2)
正 方 形
对边平行; 四边相等。 四个角 都是直角 1、相等且互相垂直平分; 2、各自平分一组对角。 中心对称
轴对称(4)
等腰 梯形 两底平行; 两腰相等。 1、同一底上的两角相等; 2、同一腰上的两角互补。 相等 轴对称(1)
(三)特殊四边形的判定 边 角 对角线 平行 四 边形 1、四边形+两组对边分别平行; 2、四边形+两组对边分别相等; 3、四边形+一组对边相等且平行; 4、四边形+两组对角相等; 5、四边形+对角线互相
平分。
矩 形 1、四边形+三个直角; 2、平行四边形+一个直角; 3、平行四边形+对角线相等 4、四边形+对角线相等且互相平分 2 / 12
菱 形 1、四边形+三边相等; 2、平行四边形+一组邻边相等; 3、平行四边形+对角线互相垂直; 4、四边形+对角线互相垂直且平分。 正 方形 1、矩形+邻边相等; 2、菱形+一个直角; 3、四边形+对角线相等且互相垂直平分; 等腰 梯形 1、梯形+两腰相等; 2、梯形+同一底上两角相等 3、梯形+对角线相等。
关键点:抓住其与上级四边形的特殊性来判定。 二、经典例题 例1:如图1,平行四边形ABCD中,AE⊥BD,CF⊥BD,垂足分别为E、F. 求证:∠BAE =∠DCF. 证明:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴∠ABE =∠CDF,AB= CD. 又∵AE⊥BD,CF⊥BD, ∴∠AEB =∠CFD = 90°, ∴△ABE≌△CDF. ∴∠BAE =∠DCF. 例2如图2,矩形ABCD中,AC与BD交于O点,BE⊥AC于E,CF⊥BD于F. 求证:BE = CF. 证明:∵四边形ABCD是矩形, ∴OB = OC. 又∵BE⊥AC,CF⊥BD,∴∠BEO =∠CFO = 90º. ∵∠BOE =∠COF. ∴△BOE≌△COF. ∴BE = CF. 评注:本题主要考查矩形的对角线的性质以及全等三角形的判定. 例3已知:如图3,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB = DC,点E、F分别在AB、CD上,且BE = 2EA,CF = 2FD. 求证:∠BEC =∠CFB. 证明:∵在梯形ABCD中,AD∥BC,AB = DC, ∴梯形ABCD是等腰梯形. ∴∠ABC =∠DCB. 又∵AB = DC,BE = 2EA,CF = 2FD, ∴BE = CF. ∵BC = CB, ∴△BEC≌△CBF. ∴∠BEC =∠CFB. 例4如图6,E、F分别是 ABCD的AD、BC边上的点,且AE = CF. (1)求证:△ABE≌△CDF; (2)若M、N分别是BE、DF的中点,连结MF、EN,试判断四边形MFNE是怎样的四边形,并证明你的结论.
(图1) C A B D
E F
A D B C E F (图6)
M N
O A B C D
E F
(图2)
A B C D 图3 E F 3 / 12
(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AB = CD,∠A =∠C. ∵AE = CF,∴△ABE≌△CDF. (2)解析: 四边形MFNE是平行四边形. ∵△ABE≌△CDF,∴∠AEB =∠CFD,BE = DF. 又∵M、N分别是BE、DF的中点,∴ME = FN. ∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠AEB =∠FBE. ∴∠CFD =∠FBE. ∴EB∥DF,即ME∥FN. ∴四边形MFNE是平行四边形. 评注:本题是一道猜想型问题. 先猜想结论,再证明其结论. 例5如图7, ABCD的对角线AC的垂直平分线与边AD,BC分别相交于点E,F. 求证:四边形AFCE是菱形. 证明:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AD∥BC. ∴∠EAC =∠FCA. ∵EF是AC的垂直平分线, ∴OA = OC,∠EOA =∠FOC,EA = EC. ∴△EOA≌△FOC . ∴AE = CE. ∴四边形AFCE是平行四边形. 又∵EA = EC, ∴四边形AFCE是菱形. 例6如图9,四边形ABCD是矩形,O是它的中心,E、F是对角线AC上的点. (1)如果 ,则△DEC≌△BFA(请你填上一个能使结论成立的一个条件); (2)证明你的结论. 解析:本题是一道条件开放型问题,答案不唯一. (1)①AE=CF;②OE = OF;③DE⊥AC,BF⊥AC;④DE∥BF等. (2)①证明:∵四边形ABCD是矩形, ∴AB = CD,AB ∥ CD. ∴∠DCE =∠BAF. ∵AE=CF,∴AC-AE = AC-CF,即AF = CE. ∴△DEC≌△BFA. 例7如图10,已知在梯形ABCD中,AD∥BC,AB = DC,对角线AC和BD相交于点O,E是BC边上一个动点(点E不与B、C两点重合),EF∥BD交AC于点F,EG∥AC交BD于点C. (1)求证:四边形EFOG的周长等于2OB; (2)请你将上述题目的条件“梯形ABCD中,AD∥BC,AB = DC”改为另一种四边形,其他条件不变,使得结论,“四边形EFOG的周长等于2OB”仍成立,并将改编后的题目画出图形,写出已知、求证、不必证明. 解析:(1)证明:∵在梯形ABCD中,AD∥BC,AB = DC,
A B C
D
图10 E G O F
图7 A B C
D E F O
图8 B C D A E F 4 / 12
∴梯形ABCD是等腰梯形. ∴∠ABC =∠DCB. 又∵BC = CB,AB = DC, ∴△ABC≌△DCB. ∴∠ACB =∠DBC. 又∵EG∥AC,∠ACB =∠GEB. ∴∠DBC=∠GEB. ∴EG = BG. ∵EG∥OC,EF∥OG, ∴四边形EGOF是平行四边形. ∴OE = OF,EF = OG. ∴四边形EGOF的周长 = 2(OG+GE)= 2(OG+GB)= 2OB. (2)如图11,已知在矩形ABCD中,对角线AC和BD相交于点O,E是BC边上一个动点(点E不与B、C两点重合),EF∥BD交AC于点F,EG∥AC交BD于点C. 求证:四边形EFOG的周长等于2OB 注意:若将矩形改为正方形,原结论成立吗? 例8有一块梯形形状的土地,现要平均分给两个农户种植(即将梯形的面积两等分),试设计两种方案(平分方案画在备用图13(1)、(2)上),并给予合理的解释. 解析:本题是一道方案设计题,现提供三种方案供参考: 方案一:如图14(1),连结梯形上、下底的中点E、F,则
S四边形ABFE = S四边形EFCD =4)(hba. 方案二:如图14(2),分别量出梯形的上、下底a、b的长,在下底BC上截取BE =21(a+b),连结AE. 则
S△ABE = S四边形AECD =4)(hba. 方案三:如图14(3),连结AC,取AC的中点E,连结BE、ED,则图中阴影部分的面积等于梯形ABCD的一半. 分析此方案可知,∵AE = EC,∴S△AEB= S△EBC,S△AED= S△ECD.
∴S△AEB+S△AED= S△EBC+S△ECD =21 S四边形ABCD.
例9请将四个全等直角梯形(如图15),拼成一个平行四边形,并画出两种不同的拼法示意图(拼出的两个图形只要不全等就认为是不同的拼法).
图14
图11 B A D
C O F
E G
备用图(1) 备用图(2) 图13
(1) A B C D E F (2) A B C D E (3) A B C D E
图15 5 / 12
解析:拼法有多种,现列举四例: 三、适时训练 (一)精心选一选 1.下列命题正确的是( ) 一组对边相等,另一组对边平行的四边形一定是平行四边形 对角线相等的四边形一定是矩形 两条对角线互相垂直的四边形一定是菱形 两条对角线相等且互相垂直平分的四边形一定是正方形 2. 已知平行四边形ABCD的周长32, 5AB=3BC,则AC的取值范围为( ) A. 63.两个全等的三角形(不等边)可拼成不同的平形四边形的个数是( ) (A)1 (B)2 (C)3 (D)4 4.延长平形四边形ABCD的一边AB到E,使BE=BD,连结DE交BC于F,若∠DAB=120°,∠CFE=135°,AB=1,则AC 的长为( )
(A)1 (B)1.2 (C)3 2 (D)1.5 5.若菱形ABCD中,AE垂直平分BC于E,AE=1cm,则BD的长是( ) (A)1cm (B)2cm (C)3cm (D)4cm 6.若顺次连结一个四边形各边中点所得的图形是矩形,那么这个四边形的对角线( ) (A)互相垂直 (B)相等 (C)互相平分 (D)互相垂直且相等 7. 如图,等腰△ABC中,D是BC边上的一点,DE∥AC,DF∥AB,AB=5 那么四边形AFDE的周长是 ( ) (A)5 (B)10 (C)15 (D)20 8.如图,将边长为8cm的正方形纸片ABCD折叠,使点D落在BC边中点E处,点A落在点F处,折痕为MN,则线段CN的长是( ). (A)3cm (B)4cm (C)5cm (D)6cm 9. 如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AC将梯形分成两个三角形,其中△ACD是周长为18 cm的等边三角形,则该梯形的中位线的长是( ).
(A)9 cm (B)12cm (c)29cm (D)18 cm 10.如图,在周长为20cm的□ABCD中,AB≠AD,AC、BD相交于点O,OE⊥BD交AD于E,则△ABE的周长为( ) (A)4cm (B)6cm (C)8cm (D)10cm
11. 如图2,四边形ABCD为矩形纸片.把纸片ABCD折叠,使点B恰好落在CD边的中点E处,折痕为AF.若CD=6,则AF等于 ( ) (A)34 (B)33 (C)24 (D)8
ABCD
O
E
A B C
D E F 图 2