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平行四边形是初中数学的重要内容之一.下面就平行四边形的典型问题选解几例,以期使同学们更好地掌握平行四边形的有关性质和判定,
一 线段的相关证明
例1 如图1,E,F分别是平行四边形ABCD的边AD,BC的中点.求证:BE=DF.
简析:根据平行四边形的性质得到AD∥BC,AD=BC.又因E,F为AD,BC的中点,则DE=BF根据对边平行且相等即可判定四边形DEBF为平行四边形,从而有BE=DF.
评析:证明两条线段相等,若它们在两个三角形中可考虑通过三角形全等来实现,若它们在同一个三角形中可考虑通过等角对等边来完成,学习了平行四边形后,证明线段相等又多了一条思路,可通过平行四边形对边相等来得到结论.
例2 如图2,已知E,F是平行四边形ABCD对角线AC上的两点,并且AE=CF求证:DE//BF.
简析:连接BE,DF,BD,AC与BD交于O点,如图3.根据平行四边形的性质AC与BD互相平分,OB=OD,OA=OC.又由AE=CF可得OE=OF.从而知
BD,EF互相平分,四边形DEBF为平行四边形,故DE//BF.
评析:之前我们证明两直线平行,往往通过同位角、内错角、同旁内角的关系来进行,方法较单一.学习了平行四边形后,证明两直线平行,可以通过证明有关的线段所在的四边形是平行四边形来处理,
二 角的相关证明
例3 如图4,在平行四边形ABCD中,AB=2BC,M为AB的中点.求证:∠DMC=90°.
解析:由AB=2BC和M为AB的中点,可知△AMD和△BMC都为等腰三角形.
从而有∠A=180°-2∠AMD.∠B=180°-2∠BMC.
又∠A+∠B=180°,故上两式相加可得∠AMD+∠BMC=90°.所以∠DMC=90°.
例4 如图5.已知△ABC是等边三角形,D,F分别是BC,ABL的点,且CD=BF.以AD为边作等边△ADE.
(l)求证:△ACD全等于△CBF
(2)点D在线段BC上的何处时,四边形CDEF是平行四边形?
简析:(1)由“边角边”易得△ACD全等于△CBF.
(2)、当点D是线段BC的中点时,四边形CDEF为平行四边形,理由如下:
如图6.连接BE.
因∠EAB+∠BAD=∠DAC+∠BAD=60°故∠EAB=∠DAC.
∴△ABE全等于△ACD(边角边).
又△ACD全等于△CBF,故有△ABE全等于△CBF
∴EB=FB.∠EBA=∠ABC=60°.
∴△EFB为等边三角形.
∴EF=BF=CD.∠EFB=60°.
又∠ABC=60°,所以EF//BC.四边形CDEF为平行四边形(一组对边平行且相等).
练习:
1.如图7,分别以△ABC的三边为边,在BC的同侧作等边△ABD,等边△BCE,等边△ACF连接DE,EF求证:四边形ADEF是平行四边形.
2.如图8,在平行四边形ABCD中,DB=DC,∠C=70°.AE⊥BD于E.求∠DAE的度数.
3.如图9。以Rt△ABC的直角边AC以及斜边AB为边向外作等边△ACD,等边△ABE.已知∠BAC=30°. EF⊥AB.垂足为F连接DF(1)试说明AC=EF; (2)求证:四边形ADFE是平行四边形,
参考答案:
1.∠BCA+∠ACE =60°=∠ACE+∠ECF.故∠BCA=∠ECF
∴△ABC全等于△FEC(边角边).AB=EF.
又AB=AD,故AD=EF
同理可证ED=FA.
∴四边形ADEF是平行四边形.
2.DB=DC.故∠DBC=∠C=70°.
因DA//BC,故∠ADB=∠DBC=70°.
因AE⊥BD,则∠DAE=20°.
3.(1)可先证明△AEF全等于△BAC(角角边).
(2)EF=AC=AD.又EF和AD都垂直于AB,因而它们平行.对边平行且相等的四边形为平行四边形.
一 线段的相关证明
例1 如图1,E,F分别是平行四边形ABCD的边AD,BC的中点.求证:BE=DF.
简析:根据平行四边形的性质得到AD∥BC,AD=BC.又因E,F为AD,BC的中点,则DE=BF根据对边平行且相等即可判定四边形DEBF为平行四边形,从而有BE=DF.
评析:证明两条线段相等,若它们在两个三角形中可考虑通过三角形全等来实现,若它们在同一个三角形中可考虑通过等角对等边来完成,学习了平行四边形后,证明线段相等又多了一条思路,可通过平行四边形对边相等来得到结论.
例2 如图2,已知E,F是平行四边形ABCD对角线AC上的两点,并且AE=CF求证:DE//BF.
简析:连接BE,DF,BD,AC与BD交于O点,如图3.根据平行四边形的性质AC与BD互相平分,OB=OD,OA=OC.又由AE=CF可得OE=OF.从而知
BD,EF互相平分,四边形DEBF为平行四边形,故DE//BF.
评析:之前我们证明两直线平行,往往通过同位角、内错角、同旁内角的关系来进行,方法较单一.学习了平行四边形后,证明两直线平行,可以通过证明有关的线段所在的四边形是平行四边形来处理,
二 角的相关证明
例3 如图4,在平行四边形ABCD中,AB=2BC,M为AB的中点.求证:∠DMC=90°.
解析:由AB=2BC和M为AB的中点,可知△AMD和△BMC都为等腰三角形.
从而有∠A=180°-2∠AMD.∠B=180°-2∠BMC.
又∠A+∠B=180°,故上两式相加可得∠AMD+∠BMC=90°.所以∠DMC=90°.
例4 如图5.已知△ABC是等边三角形,D,F分别是BC,ABL的点,且CD=BF.以AD为边作等边△ADE.
(l)求证:△ACD全等于△CBF
(2)点D在线段BC上的何处时,四边形CDEF是平行四边形?
简析:(1)由“边角边”易得△ACD全等于△CBF.
(2)、当点D是线段BC的中点时,四边形CDEF为平行四边形,理由如下:
如图6.连接BE.
因∠EAB+∠BAD=∠DAC+∠BAD=60°故∠EAB=∠DAC.
∴△ABE全等于△ACD(边角边).
又△ACD全等于△CBF,故有△ABE全等于△CBF
∴EB=FB.∠EBA=∠ABC=60°.
∴△EFB为等边三角形.
∴EF=BF=CD.∠EFB=60°.
又∠ABC=60°,所以EF//BC.四边形CDEF为平行四边形(一组对边平行且相等).
练习:
1.如图7,分别以△ABC的三边为边,在BC的同侧作等边△ABD,等边△BCE,等边△ACF连接DE,EF求证:四边形ADEF是平行四边形.
2.如图8,在平行四边形ABCD中,DB=DC,∠C=70°.AE⊥BD于E.求∠DAE的度数.
3.如图9。以Rt△ABC的直角边AC以及斜边AB为边向外作等边△ACD,等边△ABE.已知∠BAC=30°. EF⊥AB.垂足为F连接DF(1)试说明AC=EF; (2)求证:四边形ADFE是平行四边形,
参考答案:
1.∠BCA+∠ACE =60°=∠ACE+∠ECF.故∠BCA=∠ECF
∴△ABC全等于△FEC(边角边).AB=EF.
又AB=AD,故AD=EF
同理可证ED=FA.
∴四边形ADEF是平行四边形.
2.DB=DC.故∠DBC=∠C=70°.
因DA//BC,故∠ADB=∠DBC=70°.
因AE⊥BD,则∠DAE=20°.
3.(1)可先证明△AEF全等于△BAC(角角边).
(2)EF=AC=AD.又EF和AD都垂直于AB,因而它们平行.对边平行且相等的四边形为平行四边形.