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专题讲义 平行四边形+几何辅助线的作法
一、知识点
1.四边形的内角和与外角和定理:
(1)四边形的内角和等于360°;
(2)四边形的外角和等于360°.
2.多边形的内角和与外角和定理:
(1)n边形的内角和等于(n-2)180°;
(2)任意多边形的外角和等于360°.
3.平行四边形的性质:
性质
判定
四边形ABCD是平行四边形
4、平行四边形判定方法的选择
5、和平行四边形有关的辅助线作法
(1)利用一组对边平行且相等构造平行四边形
例1、如图,已知点O是平行四边形ABCD的对角线AC的中点,四边形OCDE是平行四边形.
求证: OE与AD互相平分.
说明:当已知条件中涉及到平行,且要求证的结论中和平行四边形的性质有关,可试通过添加辅助线构造平行四边形.
(2)利用两组对边平行构造平行四边形
例2、如图,在△ABC中,E、F为AB上两点,AE=BF,ED//AC,FG//AC交BC分别为D,G.
说明:当图形中涉及到一组对边平行时,可通过作平行线构造另一组对边平行,得到平行四边形解决问题.
求证: ED+FG=AC.
(3)利用对角线互相平分构造平行四边形
例3、如图,已知AD是△ABC的中线,BE交AC于E,交AD于F,且AE=EF.求证BF=AC.
说明:本题通过利用对角线互相平分构造平行四边形,实际上是采用了平移法构造平行四边形.当已知中点或中线应思考这种方法.
(4)连结对角线,把平行四边形转化成两个全等三角形。
例4、如图,在平行四边形中,点在对角线上,且,请你以为一个端点,
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(只需证明一条线段即可)
(5)平移对角线,把平行四边形转化为梯形。
例5、如右图2,在平行四边形中,对角线和相交于点O,如果,
,,那么的取值范围是( )
A、 B、
C、 D、
(6)过一边两端点作对边的垂线,把平行四边形转化为矩形和直角三角形问题。
例6、已知:如图,四边形为平行四边形
求证:
(7)延长一边中点与顶点连线,把平行四边形转化为三角形。
例7、已知:如右上图4,在正方形中,分别是、的中点,与交于点,求证:
二、 课堂练习:
1、如图,是平行四边形的边的中点,与相交于点,若平行四边形
的面积为,则图中面积为的三角形有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2、顺次连接一个任意四边形四边的中点,得到一个 ___________四边形.
3、 如图,AD,BC垂直相交于点O,AB∥CD,BC=8,AD=6,
则AB+CD的长=___________。
4、已知等边三角形ABC的边长为a, P是△ABC内一点,PD∥AB,PE∥BC,PF ∥AC,点D、E、F分别在 BC、AC、AB上,猜想:PD+PE+PF=______,并证明你的猜想.
5、平行四边形ABCD中,分别是四条边上的点,且,
试说明:与相互平分.
6、如图,平行四边形ABCD的对角线AC和BD交于O,E、F分别为OB、OD的中点,过O任作一直线分
别交AB、CD于G、H.
试说明:GF∥EH.
B
7、如图,已知,B是AD的中点,E是AB的中点.
试说明:
D
E
8、如图,E是梯形ABCD腰DC的中点.
试说明:
9、已知六边形ABCDEF的6个内角均为120°,CD=2cm,BC=8cm,AB=8cm,AF=5cm,试求此六边形的周长.
10、已知是等腰三角形,AB=AC,D是BC边上的任一点,且
,垂足分别为E、F、H,
求 证:
11、 已知:在中,;在中,;连结,取的中点,
连结和.
(1)若点在边上,点在边上且与点不重合,如图①,
求证:且;
(2)如果将图8-①中的绕点逆时针旋转小于45°的角,如图②,那么(1)中的结论是否仍成立?如果不成立,请举出反例;如果成立,请给予证明.
图①
图-②
答案:
例4、⑴ 连结 ⑵
⑶ 证明:连结,设交于点O
∵四边形为平行四边形 ∴
∵ ∴ 即
∴四边形为平行四边形 ∴
例5、解:将线段沿方向平移,使得,,则有四边形为平行四边形,
∵在中, ,,
∴,即 解得 故选A
例6、证明:过分别作于点,的延长线于点F
∴
则
∵四边形为平行四边形 ∴∥且,
∴ ∵
∴ ∴
∴
例7、证明:延长交的延长线于点
∵四边形为正方形
∴∥且,,
∴ 又∵, ∴≌
∴ ∵ ∴
∵ ∴≌ ∴
∵ ∴ ∴,则
∴
二、 课堂练习
1、 C 2、平行 3、10 4、
5、 分析:观察图形,EF与HG为四边形HEGF的对角线,若能说明四边形HEGF是平行四边形,根据
平行四边形的对角线互相平分这一性质即可得到EF与GH相互平分。
6、 分析:观察图形,GF与EH为四边形GEHF的对边,若能说明四边形EHFG是平行四边形,平行四
边形具有对边平行的性质可得GF∥EH.
7、 分析:延长CE至F,使EF=CE,连结AF、BF,得四边形AFBC是平行四边形,利用平行四边形
的性质证明△DBC≌△FBC即可。
8、 分析:过点E作MN∥AB,交BC于N,交AD的延长线于M,则四边形ABNM是平行四边形,
△ABE与四边形ABNM等底等高,所以S△ABE=S平行四边形ABNM,接下来说明
S梯形ABCD=S平行四边形ABNM即可。
9、
10、 证明:过D点作DG⊥CH于G
又DE⊥AB于E,CH⊥AB于H
∴四边形DGHE为矩形 ∴DE=GH EH∥DG
∴∠B=∠GDC
又AB=AC ∴∠B=∠ACB
∴∠GDC=∠ACB
又∠DGC=∠DFC=90° CD=DC(公共边)
∴△CDG≌△DCF(AAS)
∴DF=CG
又CH=CG+GH
∴CH=DF+DG(等量代换)
11、
平行四边形中常用辅助线的添法
平行四边形(包括矩形、正方形、菱形)的两组对边、对角和对角线都具有某些相同性质,所以在添辅助线方法上也有共同之处,目的都是造就线段的平行、垂直,构成三角形的全等、相似,把平行四边形问题转化成常见的三角形、正方形等问题处理,其常用方法有下列几种,举例简解如下:
(1)连对角线或平移对角线:
(2)过顶点作对边的垂线构造直角三角形
(3)连接对角线交点与一边中点,或过对角线交点作一边的平行线,构造线段平行或中位线
(4)连接顶点与对边上一点的线段或延长这条线段,构造三角形相似或等积三角形。
(5)过顶点作对角线的垂线,构成线段平行或三角形全等.
第一类:连结对角线,把平行四边形转化成两个全等三角形。
例1如左下图1,在平行四边形中,点在对角线上,且,请你以为一个端点,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(只需证明一条线段即可)
⑴连结 ⑵
⑶证明:连结,设交于点O
∵四边形为平行四边形 ∴
∵ ∴ 即
∴四边形为平行四边形 ∴
第二类:平移对角线,把平行四边形转化为梯形。
例2如右图2,在平行四边形中,对角线和相交于点O,如果,
,,那么的取值范围是( )
A B C D
解:将线段沿方向平移,使得,,则有四边形为平行四边形,∵在中, ,,
∴,即 解得 故选A
第三类:过一边两端点作对边的垂线,把平行四边形转化为矩形和直角三角形问题。
例3已知:如左下图3,四边形为平行四边形
求证:
证明:过分别作于点,的延长线于点F
∴
则
∵四边形为平行四边形 ∴∥且,
∴ ∵
∴ ∴
∴
第四类:延长一边中点与顶点连线,把平行四边形转化为三角形。
例4:已知:如右上图4,在正方形中,分别是、的中点,与交于点,求证:
证明:延长交的延长线于点
∵四边形为正方形
∴∥且,,
∴ 又∵, ∴≌
∴ ∵ ∴
∵ ∴≌ ∴
∵ ∴ ∴,则
∴
第五类:延长一边上一点与一顶点连线,把平行四边形转化为平行线型相似三角形。
例5如左下图5,在平行四边形中,点为边上任一点,请你在该图基础上,适当添加辅助线找出两对相似三角形。
解:延长与的延长线相交于,则有∽,∽,∽
第六类:把对角线交点与一边中点连结,构造三角形中位线
例6已知:如右上图6,在平行四边形中,,,
交于,求
解:连结交于点,连结
∵四边形为平行四边形 ∴
∵ ∴∥且 ∴
∵ ∴ ∴
∴ ∴
综上所述,平行四边形中常添加辅助线是:连对角线,平移对角线,延长一边中点与顶点连线等,这样可将平行四边形转化为三角形(或特殊三角形)、矩形(梯形)等图形,为证明解决问题创造条件。
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