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1、
平行四邊形及其性質(zhì)(基礎(chǔ))
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.理解平行四邊形的概念,掌握平行四邊形的性質(zhì)定理 .
2.能初步運(yùn)用平行四邊形的性質(zhì)進(jìn)行推理和計(jì)算,并體會如何利用所學(xué)的三角形的知識解決四邊形的問題.
3. 了解平行四邊形的不穩(wěn)定性及其實(shí)際應(yīng)用.
4. 掌握兩個推論: “夾在兩條平行線間的平行線段相等”。“夾在兩條平行線間的垂線段相
等” .
【要點(diǎn)梳理】
知識點(diǎn)一、平行四邊形的定義
平行四邊形:兩組對邊分別平行的四邊形叫做平行四邊形 . 平行四邊形 ABCD 記作
“ YABCD”,讀作“平行四邊形
2、 ABCD” .
要點(diǎn)詮釋: 平行四邊形的基本元素:邊、角、對角線 . 相鄰的兩邊為鄰邊,有四對;相對的邊為對邊,有兩對;相鄰的兩角為鄰角,有四對;相對的角為對角,有兩對;對角線有兩條 .
知識點(diǎn)二、平行四邊形的性質(zhì)定理
平行四邊形的對角相等;
平行四邊形的對邊相等;
平行四邊形的對角線互相平分;
要點(diǎn)詮釋:( 1)平行四邊形的性質(zhì)定理中邊的性質(zhì)可以證明兩邊平行或兩邊相等;角的
性質(zhì)可以證明兩角相等或兩角互補(bǔ);對角線的性質(zhì)可以證明線段的相等關(guān)系或倍半關(guān)系 .
( 2)由于平行四邊形的性質(zhì)內(nèi)容較多,在使用時根據(jù)需要進(jìn)行選擇 .
( 3)利用對
3、角線互相平分可解決對角線或邊的取值范圍的問題,在解答時應(yīng)聯(lián)系三角形三邊的不等關(guān)系來解決 .
知識點(diǎn)三、平行線的性質(zhì)定理
1. 兩條平行線間的距離:
( 1)定義:兩條平行線中,一條直線上的任意一點(diǎn)到另一條直線的距離,叫做這兩條平行
線間的距離 . 注:距離是指垂線段的長度,是正值 . 2.平行線性質(zhì)定理及其推論
夾在兩條平行線間的平行線段相等.
平行線性質(zhì)定理的推論:
夾在兩條平行線間的垂線段相等 .
【典型例題】
類型一、平行四邊形的性質(zhì)
4、
1、如圖所示,已知四邊形
分線.求證: DF= EC.
ABCD是平行四邊形,若
AF、 BE 分別為∠
DAB、∠ CBA的平
【答案與解析】
證明:∵ 在 Y ABCD中, CD∥ AB,
∠ DFA=∠ FAB.
又∵ AF 是∠ DAB的平分線,
∴ ∠DAF=∠ FAB,
∴ ∠DAF=∠ DFA,
∴ AD =DF.
同理可得 EC= BC.
∵ 在 YABCD中
5、, AD=BC,
∴ DF =EC.
【總結(jié)升華】 利用平行四邊形的性質(zhì)可以得到對角相等,
對邊平行且相等,
為證明線段相等
提供了條件.
舉一反三:
【變式】如圖, E、F 是平行四邊形 ABCD的對角線 AC上的點(diǎn), CE= AF,請你猜想:線段 BE
與線段 DF有怎樣的關(guān)系?并對你的猜想加以證明 .
【答案】
證明:猜想: BE ∥ DF且 BE=DF.
∵四邊形 ABCD是平行四邊形
∴ CB=AD, CB∥ AD
∴∠ BCE=∠
6、DAF
在△ BCE和△ DAF中
CB AD
BCE DAF
CE AF
∴△ BCE≌△ DAF
∴ BE= DF,∠ BEC=∠ DFA
∴ BE∥ DF
即 BE ∥ DF且 BE= DF.
2. ( 2016·永州)如圖,在 ?ABCD中,∠ BAD的角平分線 AE交 CD于點(diǎn) F, 交 BC的延長線于點(diǎn) E.
( 1)求證: BE=CD;
( 2)連接 BF,若 BF⊥ AE,∠ BEA=60°, AB=4,求平行四邊形 ABCD的面積.
7、
【思路點(diǎn)撥】 (1)由平行四邊形的性質(zhì)和角平分線得出∠ BAE=∠ BEA,即可證明;( 2)證明
△ABE為等邊三角形,由勾股定理求出 BF,由 AAS證明△ ADF≌△ ECF,得出△ ADF與△ ECF
的面積相等,平行四邊形 ABCD的面積 =△ ABE的面積,即可得出結(jié)果.
【答案與解析】
( 1)證明:∵在平行四邊形 ABCD中, AD∥BC, AB∥ CD,AB=CD, ∴∠ AEB=∠DAE,
又∵ AE 是∠ BAD的角平分線,∴∠BAE=∠DAE,
∴∠ AEB=∠BAE,
∴ AB=BE,
∴ BE=CD.
8、
( 2)解:∵ AB=BE,∠ BEA=60°
∴△ ABE 為等邊三角形,
∴ AE=AB=4, ∵ BF⊥ AE,
∴ AF=EF=2,
∴ BF=2 3 ,
∵AD∥BC,
∴∠ D=∠ ECF,∠ DAF=∠ E,
在△ ADF和△ ECF中,
D ECF
DAF E ,
AF EF
∴△ ADF≌△ ECF( AAS)
∴△ ADF的面積 =△ ECF的面積,
∴平行四邊形 ABCD的面積 =△ ABE的面積 = 1 AE BF 1 4 2 3 4 3 .
2 2
【總結(jié)升華】 本題考查了平行四
9、邊形的性質(zhì)、 全等三角形的判定與性質(zhì)、 等腰三角形的判定、等邊三角形的性質(zhì)與判定、 勾股定理; 解答本題注意掌握平行四邊形的對邊平行且相等的性
質(zhì).
3. 如圖,在 ?ABCD中,點(diǎn) E, F 分別在邊 DC, AB 上, DE=BF,把平行四邊形沿直線 EF
折疊,使得點(diǎn) B, C分別落在 B′, C′處,線段 EC′與線段 AF 交于點(diǎn) G,連接 DG,B′G.求證:( 1)∠ 1=∠ 2;
(2 )DG=B′G.
【思路點(diǎn)撥】( 1)根據(jù)平行四邊形得出 DC∥
10、AB,推出∠ 2=∠ FEC,由折疊得出∠ 1=∠ FEC=∠ 2,即可得出答案;
( 2)求出 EG=B′G,推出∠ DEG=∠ EGF,由折疊求出∠ B′FG=∠ EGF,求出 DE=B′F,證△ DEG
≌△ B′FG 即可.
【答案與解析】
證明:( 1)∵在平行四邊形 ABCD中, DC∥ AB,
∴∠ 2=∠ FEC,
由折疊得:∠ 1=∠ FEC,
∴∠ 1=∠ 2;
( 2)∵∠ 1=∠ 2,
∴ EG=GF, ∵ AB∥DC, ∴∠ DEG=∠ EGF,
由折疊得: EC′∥ B′F,
∴∠ B′FG=∠ E
11、GF,
∵ DE=BF=B′F,
∴ DE=B′F,
∴△ DEG≌△ B′FG( SAS),
∴DG=B′G.
【總結(jié)升華】 本題考查了平行四邊形性質(zhì), 折疊性質(zhì), 平行線性質(zhì), 全等三角形的性質(zhì)和判定的應(yīng)用,主要考查學(xué)生的推理能力.
4. 如圖, 已知 ?ABCD中,F(xiàn) 是 BC邊的中點(diǎn), 連接 DF并延長, 交 AB 的延長線于點(diǎn) E.求證: AB=BE.
【思路點(diǎn)撥】 根據(jù)平行四邊形性質(zhì)得出 AB=DC,AB∥ CD,推出∠ C=∠FBE,∠ CDF=∠E,證△ CDF ≌△
12、BEF,推出 BE=DC即可.
【答案與解析】
證明:∵ F 是 BC邊的中點(diǎn),
∴ BF=CF,
∵四邊形 ABCD是平行四邊形,
∴ AB=DC, AB∥ CD,
∴∠ C=∠ FBE,∠ CDF=∠ E,
∵在△ CDF和△ BEF 中
C= FBE
CDF= E
CF= BF
∴△ CDF≌△ BEF( AAS),
∴ BE=DC, ∵ AB=DC,
∴ AB=BE.
【總結(jié)升華】 本題考查了平行四邊形性質(zhì), 全等三角形的性質(zhì)和判定, 平行線的性質(zhì)的應(yīng)用,關(guān)鍵是推出△ CDF≌△ BEF
13、.
舉一反三:
【變式】 如圖,已知在 ?ABCD中,延長 AB,使 AB=BF,連接 DF,交 BC于點(diǎn) E.
求證: E 是 BC的中點(diǎn).
【答案】
證明:在□ ABCD中, AB∥ CD,且 AB=CD,
∴∠ CDF=∠ F,∠ CBF=∠ C,
∵ AB=FB, ∴ DC=FB,
∴△ DEC≌△ FEB,
∴ EC=EB,
即 E 為 BC的中點(diǎn).
類型二、平行線的性質(zhì)定理及其推論
5. (1)如圖 1,已知△ ABC,過
14、點(diǎn) A 畫一條平分三角形面積的直線;
( 2)如圖 2,已知 l 1∥ l 2,點(diǎn) E,F(xiàn) 在 l 1 上,點(diǎn) G,H 在 l 2 上,試說明△ EGO與△ FHO面積相等;
( 3)如圖 3,點(diǎn) M在△ ABC的邊上,過點(diǎn) M畫一條平分三角形面積的直線.
【思路點(diǎn)撥】 (1)根據(jù)三角形的面積公式,只需過點(diǎn) A 和 BC的中點(diǎn)畫直線即可;
( 2)結(jié)合平行線間的距離相等和三角形的面積公式即可證明;
( 3)結(jié)合( 1)和( 2)的結(jié)論進(jìn)行求作.【答案與解析】
解:( 1)取 BC
15、的中點(diǎn) D,過 A、 D畫直線,則直線 AD為所求;
( 2)證明:∵ l 1 ∥l 2,
∴點(diǎn) E, F 到 l 2 之間的距離都相等,設(shè)為 h.
1
1
∴ S = GH× h, S =
GH× h,
△ EGH
△ FGH
2
2
∴ S△ EGH=S△FGH,
∴ S△ EGH-S △GOH=S△ FGH-S △GOH,
∴△ EGO的面積等于△ FHO的面積;
( 3)解:取 BC的中點(diǎn) D,連接 MD,過點(diǎn) A 作 AN∥ MD交 BC于點(diǎn) N,過 M、 N 畫直線,則直線 MN為所求.
16、
【總結(jié)升華】 此題主要是根據(jù)三角形的面積公式, 知:三角形的中線把三角形的面積等分成了相等的兩部分;同底等高的兩個三角形的面積相等.舉一反三:
【變式】(南京校級期中)有這樣的一個定理:夾在兩條平行線間的平行線段相等.下面經(jīng)
歷探索與應(yīng)用的過程.
探索:
已知:如圖 1,AD∥BC,AB∥CD.求證: AB=CD.
應(yīng)用此定理進(jìn)行證明求解.
應(yīng)用一、已知:如圖 2,AD∥BC, AD<BC, AB=CD.求證:∠ B=∠C;
17、
應(yīng)用二、已知:如圖 3,AD∥BC,AC⊥BD, AC=4, BD=3.求: AD與 BC兩條線段的和.
【答案】
探索:
證明:如圖 1,
連接 AC,
∵AD∥BC,∴∠ DAC=∠BCA
∵AB∥CD.∴∠ BAC=∠DCA
在△ ABC和△ CDA中,
,
∴△ ABC≌△ CDA( ASA),
∴AB=CD;
應(yīng)用一:
證明:如圖 2,
作 DE∥AB 交 BC于點(diǎn) E,∵AD∥BC,
∴AB=DE
∵AB=CD,
∴DE=CD,
∴∠ DEC=∠C
∵DE∥AB,
∴∠ B=∠DEC,
∴∠ B=∠C;
應(yīng)用二、
解:如圖 3,
作 DF∥AC 交 BC的延長線于點(diǎn) F
∵AD∥BC,∴ AC=DF、 AD=CF,
∵ DF∥AC,∴∠ BDF=∠BEC,
∵AC⊥BD,∴∠ BDF=∠BEC=90°,
在 Rt△BDF中,由勾股定理得: BF=5,
故 BC+AD=BC+CF=BF=5.