平行四邊形的判定

平行四邊形的判定

數學類定義
平行四邊形,是在同一個二維平面内,由兩組平行線段組成的閉合圖形。平行四邊形一般用圖形名稱加四個頂點依次命名。在用字母表示平行四邊形時,一定要按順時針或者逆時針方向注明各頂點。
    中文名:平行四邊形 外文名: 适用領域: 所屬學科: 英文名:Parallelogram 特點:對邊平行且相等、易變形 類别:平面圖形 性質1:兩組對邊分别相等 性質2:兩組對角分别相等 性質3:對角線互相平分 性質4:兩組對邊分别互相平行 内角和:360° 邊數:4條

性質

∵四邊形ABCD是平行四邊形

∴AB∥CD AD∥BC

AB=CD AD=BC

∠A=∠C ∠B=∠D

此中未體現對角線平分與鄰角互補

判定方法

平行四邊形的判定方法

(1)定義法:兩組對邊分别平行的四邊形是平行四邊形。

(2)兩組對邊分别相等的四邊形是平行四邊形。

(3)兩組對角分别相等的四邊形是平行四邊形。

(4)對角線互相平分的四邊形是平行四邊形。

(5)一組對邊平行且相等的四邊形是平行四邊形。

輔助線

一、連接對角線或平移對角線。

二、過頂點作對邊的垂線構成直角三角形。

三、連接對角線交點與一邊中點,或過對角線交點作一邊的平行線,構成線段平行或中位線。

四、連接頂點與對邊上一點的線段或延長這條線段,構造相似三角形或等積三角形。

五、過頂點作對角線的垂線,構成線段平行或三角形全等。

面積、周長

1、(1)平行四邊形的面積公式:底×高(可運用割補法,推導方法如圖);如用“h”表示高,“a”表示底,“S”表示平行四邊形面積,則S平行四邊形=a*h。

(2)平行四邊形的面積等于兩組鄰邊的積乘以夾角的正弦值;如用“a”“b”表示兩組鄰邊長,α表示兩邊的夾角,“S”表示平行四邊形的面積,則S平行四邊形=ab*sinα。

2、平行四邊形周長:四邊之和。可以二乘(底1+底2);如用“a”表示底1,“b”表示底2,“c平”表示平行四邊形周長,則平行四邊的周長c=2(a+b)。

類别

1、平行四邊形屬于平面圖形。

2、平行四邊形屬于四邊形。

3、平行四邊形中還包括特殊的平行四邊形:矩形,正方形和菱形等。

4、平行四邊形屬于中心對稱圖形。

例題

例1

已知,在四邊形ABCD中,∠A=∠C,AB∥CD。求證:四邊形ABCD是平行四邊形。

證明:∵∠A=∠C,AB∥CD

∴∠B=∠D(等角的補角相等)

∵∠A=∠C且∠B=∠D

∴四邊形ABCD是平行四邊形(兩組對角分别相等的四邊形是平行四邊形)

例2

已知平行四邊形ABCD中,對角線AC和BD相交于點O,AC=10,BD=8.

(1)若AO⊥BD,試求四邊形ABCD的面積;

(2)若AC與BD的夾角∠AOD=60°,求四邊形ABCD的面積;

(3)試讨論:若把題目中“平行四邊形ABCD”改為“四邊形ABCD”,且∠AOD=θ

AC=a ,BD=b,試求四邊形ABCD的面積(用含θ,a,b的代數式表示).

解:(1)∵AC⊥BD

∴四邊形ABCD的面積S=1/2AC×BD

=1/2×10×8

=40

(2)過點A分别作AE⊥BD,垂足為E

∵四邊形ABCD為平行四邊形AO=CO=1/2AC=5,

BO=DO=1/2BD=4

在Rt⊿AOE中,sin∠AOE=AB/AO

∴AE=AO×sin∠AOE=AO×sin60°=5×√3/2=5√3/2

∴S△AOD=1/2OD×AE=1/2×4×√3/2×5=5√3

∴四邊形ABCD的面積S=4S△AOD=20√3

(3)如圖所示過點A,C分别作AE⊥BD,CF⊥BD,垂足分别為E,F在Rt⊿AOE中,sin∠AOE=AE/AO

∴AE=AO×sin∠AOE=AO×sinq

同理可得CF=CO×sin∠COF=CO×sinq

∴四邊形ABCD的面積S=S△ABD+S△CBD=1/2BD×AE+1/2BD×CF

=1/2BD×sinq(AO+CO)

=1/2BD×ACsinq

=1/2absinq

〔3〕如圖所示,在平行四邊形ABCD中,AE、CF分别是∠DAB、∠BCD的平分線,求證:四邊形AFCE是平行四邊形.

分析:由四邊形ABCD是平行四邊形,可得,CE∥AF,∠DAB=∠DCB,又AE、CF分别平分∠DAB、∠BCD,所以∠2=∠3,可證四邊形AFCE是平行四邊形.

解答:

證明:∵四邊形ABCD是平行四邊形

∴CE∥AF,∠DAB=∠DCB,

∵AE、CF分别平分∠DAB、∠BCD,∴∠2=∠3,

又∠3=∠CFB,

∴∠2=∠CFB,

∴AE∥CF,

又CE∥AF,

∴四邊形AFCE是平行四邊形.

例3

在四邊形ABCD中,已知∠A=∠C,∠B=∠D,求證四邊形ABCD為平行四邊形。

證明:∵∠A=∠C,∠B=∠D,∠A+∠C+∠B+∠D=360°

∴2(∠A+∠B)=360°

∴∠A+∠B=180°

即AD∥BC

同理,可得AB∥CD

∴四邊形ABCD為平行四邊形

過平行四邊形對角線的交點任一直線平分平行四邊形的面積。

例4

已知任意四邊形ABCD,且線段AB,BC,CD,DA,AC,BD的中點分别是E,F,G,H,P,Q(1)若四邊形ABCD如圖①,判斷一些結論是否正确(要寫出為什麼)甲:順次連接E,F,G,H一定得到平行四邊形。乙;順次連接E,Q,G,P一定得到平行四邊形。(2)若四邊形ABCD如圖②,請你判斷(1)中的兩個結論是否成立(也要寫出理由,有過程)

答(1)甲:一定會得到平行四邊形因為E,F,G,H分别為AB,BC,CD,DA中點所以EF=0.5AC=GH GF=0.5BD=EH(且平行,因為三角形兩條邊的中點的連線平行且等于另外一條邊的一半。)所以EF平行且等于GH GF平行且等于EH所以連接EFGH會得到一個平行四邊形。

乙:因為E,Q,G,P分别為AB,BD,CD,CA中點所以EQ平行且等于0.5AD平行且等于GPGQ平行且等于0.5BC平行且等于EP所以EQ平行且等于GPGQ平行且等于EP所以連接EQGP會得到一個平行四邊形。

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