判别平行四边形的基本方法如何判别一个四边形是平行四边形呢?下面举例予以说明.一、运用“两条对角线互相平分的四边形是平行四边形”判别例1 如图1,在平行四边形ABCD中,E、F在对角线AC上,且AE=CF,试说明四边形DEBF是平行四边形.分析:由于已知条件与对角线有关,故考虑运用“两条对角线互相平分的四边形是平行四边形”进行判别.为此,需连接BD.解:连接BD交AC于点O.因为四边形ABCD是平行四边形,所以AO=CO,BO=DO. 又AE=CF,所以AO-AE=CO-CF,即EO=FO.所以四边形DEBF是平行四边形.二、运用“两组对边分别相等的四边形是平行四边形”判别例2 如图2,是由九根完全一样的小木棒搭成的图形,请你指出图中所有的平行四边形,并说明理由.分析:设每根木棒的长为1个单位长度,则图中各四边形的边长便可求得,故应考虑运用“两组对边分别相等的四边形是平行四边形”进行判别.解:设每根木棒的长为1个单位长度,则AF=BC=1,AB=FC=1,所以四边形ABCF是平行四边形.同样可知四边形FCDE、四边形ACDF都是平行四四边形.因为AE=DB=2,AB=DE=1,所以四边形ABDE也是平行四边形.三、运用“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”判别例3 如图3,E、F是四边形ABCD的对角线AC上的两点,AE=CF,DF=BE,DF∥BE,试说明四边形ABCD是平行四边形.分析: 题目给出的条件都不能直接判别四边形ABCD是平行四边形,但仔细观察可知,由已知条件可得△ADF≌△CBE,由此就可得到判别平行四边形所需的“一组对边平行且相等” 的条件.解:因为DF∥BE,所以∠AFD=∠CEB.因为AE=CF,所以AE+EF=CF+EF,即AF=CE.又DF=BE, 所以△ADF≌△CBE,所以AD=BC,∠DAF=∠BCE,所以AD∥BC.所以四边形ABCD是平行四边形. 图1图2AB C DEF图3四、运用“两组对边分别平行的四边形是平行四边形”判别 例4 如图4,在平行四边形ABCD 中,∠DAB 、∠BCD 的平分线分别交BC 、AD 边于点E 、F ,则四边形AECF 是平行四边形吗?为什么?分析:由平行四边形的性质易得AF ∥EC ,又题目中给出的是有关角的条件,借助角的条件可得到平行线,故本题应考虑运用“两组对边分别平行的四边形是平行四边形”进行判别.解:四边形AECF 是平行四边形.理由:因为四边形ABCD 是平行四边形,所以AD ∥BC ,∠DAB =∠BCD ,所以AF ∥EC .又因为∠1=21∠DAB ,∠2=21∠BCD , 所以∠1=∠2.因为AD ∥BC ,所以∠2=∠3,所以∠1=∠3,所以AE ∥CF . 所以四边形AECF 是平行四边形.判定平行四边形的五种方法平行四边形的判定方法有:(1)证两组对边分别平行;(2)证两组对边分别相等;(3)证一组对边平行且相等;(4)证对角线互相平分;(5)证两组对角分别相等。
下面以近几年的中考题为例说明如何证明四边形是平行四边形。
一、 两组对边分别平行如图1,已知△ABC 是等边三角形,D 、E 分别在边BC 、AC 上,且CD =CE ,连结DE 并延长至点F ,使EF =AE ,连结AF 、BE 和CFAFABC DE F图4132(1)请在图中找出一对全等三角形,并加以证明;(2)判断四边形ABDF是怎样的四边形,并说明理由。
解:(1)选证△BDE≌△FEC证明:∵△ABC是等边三角形,∴BC=AC,∠ACD=60°∵CD=CE,∴BD=AE,△EDC是等边三角形∴DE=EC,∠CDE=∠DEC=60°∴∠BDE=∠FEC=120°又∵EF=AE,∴BD=FE,∴△BDE≌△FEC(2)四边形ABDF是平行四边形理由:由(1)知,△ABC、△EDC、△AEF都是等边三角形∵∠CDE=∠ABC=∠EF A=60°∴AB∥DF,BD∥AF∵四边形ABDF是平行四边形。
点评:当四边形两组对边分别被第三边所截,易证截得的同位角相等,内错角相等或同旁内角相等时,可证四边形的两组对边分别平行,从而四边形是平行四边形。
二、一组对边平行且相等例2已知:如图2,在正方形ABCD中,G是CD上一点,延长BC到E,使CE=CG,连结BG并延长交DE于F(1)求证:△BCG≌△DCE;(2)将△DCE绕点D顺时针旋转90°得到△DAE′,判断四边形E′BGD是什么特殊四边形?并说明理由。
分析:(2)由于ABCD是正方形,所以有AB∥DC,又通过旋转CE=AE′已知CE=CG,所以E′A=CG,这样就有BE′=GD,可证E′BGD是平行四边形。
解:(1)∵ABCD是正方形,∴∠BCD=∠DCE=90°又∵CG=CE,△BCG≌△DCE(2)∵△DCE绕D顺时针旋转90°得到△DAE′,∴CE=AE′,∵CE=CG,∴CG=AE′,∵四边形ABCD是正方形∴BE′∥DG,AB=CD∴AB-AE′=CD-CG,即BE′=DG∴四边形DE′BG是平行四边形点评:当四边形一组对边平行时,再证这组对边相等,即可得这个四边形是平行四边形三、两组对边分别相等例3如图3所示,在△ABC中,分别以AB、AC、BC 为边在BC的同侧作等边△ABD,等边△ACE,等边△BCF。
求证:四边形DAEF是平行四边形;分析:利用证三角形全等可得四边形DAEF的两组对边分别相等,从而四边形DAEF是平行四边形。
解:∵△ABD和△FBC都是等边三角形∴∠DBF+∠FBA=∠ABC+∠FBA=60°∴∠DBF=∠ABC又∵BD=BA,BF=BC ∴△ABC≌△DBF∴AC=DF=AE 同理△ABC≌△EFC∴AB=EF=AD∴四边形ADFE是平行四边形点评:题设中存在较多线段相等关系时,可证四边形的两组对边分别相等,从而可证四边形是平行四边形。
四、对角线互相平分例4已知:如图4,平行四边形ABCD的对角线AC和BD相交于O,AE⊥BD于E,BF⊥AC于F,CG⊥BD于G,DH⊥AC于H,求证:四边形EFGH是平行四边形。
图4分析:因为题设条件是从四个顶点向对角线引垂线,这些条件与四边形EFGH的对角线有关,若能证出OE=OG,OF=OH,则问题可获得解决。
证明:∵AE⊥BD,CG⊥BD,∴∠AEO=∠CGO,∵∠AOE=∠COG,OA=OC∴△AOE≌△COG,∴OE=OG同理△BOF≌△DOH∴OF=OH∴四边形EFGH是平行四边形点评:当已知条件与四边形两对角线有关时,可证两对角线互相平分,从而证四边形是平行四边形。
五、两组对角相等例5 将两块全等的含30°角的三角尺如图1摆放在一起四边形ABCD是平行四边形吗?理由。
(1)如图2,将Rt△BCD沿射线BD方向平移到Rt△B1C1D1的位置,四边形ABC1D1是平行四边形吗?说出你的结论和理由:。
分析:因为题设与四边形内角有关,故考虑四边形的两组内角相等解决问题。
解:(1)四边形ABCD是平行四边形,理由如下:∠ABC=∠ABD+∠DBC=30°+90°=120°,∠ADC=∠ADB+∠CDB=90°+30°=120°又∠A=60°,∠C=60°,∴∠ABC=∠ADC,∠A=∠C(2)四边形ABC1D1是平行四边形,理由如下:将Rt△BCD沿射线方向平移到Rt△B1C1D1的位置时,有Rt△C1BB1≌Rt△ADD1∴∠C1BB1=∠AD1D,∠BC1B1=∠DAD1∴有∠C1BA=∠ABD+∠C1BB1=∠C1D1B1+∠AD1B=∠ADC1,∠BC1D1=1∠BC1B1+∠B1C1D1=∠D1AD+∠DAB=∠D1AB所以四边形ABC 1D 1是平行四边形 点评:(2)也可这样证明:由(1)知ABCD 是平行四边形,∴AB ∥CD ,将Rt △BCD 沿射线BD 方向平移到Rt △B 1C 1D 1的位置时,始终有AB ∥C 1D 1,故ABC 1D 1是平行四边形。
判断平行四边形的策略在学习了“平行四边形”这部分内容后,对于平行四边形的判定问题,可从以下几个方面去考虑:一、考虑“对边”关系思路1:证明两组对边分别相等例1 如图1所示,在△ABC 中,∠ACB =90°,BC 的垂直平分线DE 交BC 于D ,交AB 于E ,F 在DE 上,并且AF =CE .求证:四边形ACEF 是平行四边形. 证明:∵DE 是BC 的垂直平分线, ∴DF ⊥BC ,DB = DC . ∴∠FDB = ∠ACB = 90°.∴DF ∥AC .∴CE = AE =21AB . ∴∠1 = ∠2 .又∵EF ∥AC ,AF = CE = AE , ∴∠2 =∠1 =∠3 =∠F . ∴△ACE ≌△EF A . ∴AC = EF .∴四边形ACEF 是平行四边形. 思路2:证明两组对边分别平行==例 2 已知:如图2,在△ABC 中,AB =AC ,E 是AB 的中点,D 在BC 上,延长ED 到F ,使ED = DF = EB . 连结FC .求证:四边形AEFC 是平行四边形.证明:∵AB =AC ,∴∠B =∠ACB . ∵ED = EB ,∴∠B =∠EDB . ∴∠ACB =∠EDB . ∴EF ∥AC .∵E 是AB 的中点,∴BD = CD .∵∠EDB =∠FDC ,ED = DF ,∴△EDB ≌△FDC . ∴∠DEB =∠F .∴AB ∥CF .∴四边形AEFC 是平行四边形. 思路3:证明一组对边平行且相等例3 如图3,已知平行四边形ABCD 中,E 、F 分别是AB 、CD 上的点,AE = CF ,M 、N 分别是DE 、BF 的中点.求证:四边形ENFM 是平行四边形. 证明:∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴AD = BC ,∠A =∠C .又∵AE = CF ,∴△ADE ≌△CBF .∴∠1 =∠2,DE = BF . ∵M 、N 分别是DE 、BF 的中点, ∴EM = FN .∵DC ∥AB ,∴∠3 =∠2. ∴∠1 =∠3. ∴EM ∥FN .∴四边形ENFM 是平行四边形.二、考虑“对角”关系思路:证明两组对角分别相等例4 如图4,在正方形ABCD 中,点E 、 F 分别是AD 、BC 的中点.求证:(1)△ABE ≌△CDF ;(2)四边形BFDE 是平行四边形. 证明:(1)在正方形ABCD 中,AB = CD ,AD = BC ,∠A =∠C =90°,∵AE =21AD ,CF =21BC , ∴AE = CF . ∴△ABE ≌△CDF .(2)由(1)△ABE ≌△CDF 知,∠1 =∠2,∠3 =∠4. ∴∠BED =∠DFB .∵在正方形ABCD 中,∠ABC =∠ADC , ∴∠EBF =∠EDF .∴四边形BFDE 是平行四边形. 三、考虑“对角线”的关系思路:证明两条对角线相互平分例5 如图5,在平行四边形ABCD 中, P 1、P 2是对角线BD 的三等分点.求证:四边形AP 1CP 2是平行四边形. 证明:连结AC 交BD 于O .∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴OA = OC ,OB = OD . ∵BP 1 = DP 2 ,∴OP 1 = OP 2 .∴四边形AP 1CP 2是平行四边形.平行四边形的识别浅析平行四边形是初中数学中的基本图形,正确识别平行四边形,是进一步学习矩形、菱形和正方形的基础。