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平行四边形有关的常用辅助线

PART A 知识讲解
六类与平行四边形有关的常见辅助线,供借鉴:
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ABCD 中,点F E ,在对角线AC 上,且CF AE =,请你以F 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BF ⑵DE BF =
⑶证明:连结DF DB ,,设AC DB ,交于点O
∵四边形ABCD 为平行四边形 ∴OB DO OC AO ==, ∵FC AE = ∴FC OC AE AO -=- 即OF OE =
∴四边形EBFD 为平行四边形 ∴DE BF =
图2图1
E C
A
A
B
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ABCD 中,对角线AC 和BD 相交于点O ,如果12=AC , 10=BD ,m AB =,那么m 的取值范围是( )
A 111<<m
B 222<<m
C 1210<<m
D 65<<m
解:将线段DB 沿DC 方向平移,使得CE DB =,BE DC =,则有四边形CDBE 为平行四边形,∵在ACE ∆中, 12=AC ,10==BD CE ,m AB AE 22==
∴101221012+<<-m ,即2222<<m 解得111<<m 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ABCD 为平行四边形
求证:2
22222DA CD BC AB BD AC +++=+
证明:过D A ,分别作BC AE ⊥于点E ,BC DF ⊥的延长线于点F
∴BC BE BC AB BE BC BE AB CE AE AC ⋅-+=-+-=+=2)(22222222 CF BC BC CD CF BC CF CD BF DF BD ⋅++=++-=+=2)()(22222222 则BE BC CF BC DA CD BC AB BD AC ⋅-⋅++++=+22222222
∵四边形ABCD 为平行四边形 ∴AB ∥CD 且CD AB =,BC AD =
∴DCF ABC ∠=∠ ∵090=∠=∠DFC AEB
∴DCF ABE ∆≅∆ ∴CF BE =
∴222222DA CD BC AB BD AC +++=+
图4图3K
C F B B
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ABCD 中,F E ,分别是CD 、DA 的中点,BE 与CF 交于P 点,求证:AB AP =
证明:延长CF 交BA 的延长线于点K
∵四边形ABCD 为正方形
∴AB ∥CD 且CD AB =,AD CD =,090=∠=∠=∠D BCD BAD
∴K ∠=∠1 又∵090=∠=∠DAK D ,AF DF = ∴CDF ∆≌KAF ∆ ∴AB CD AK == ∵AD DF CD CE 21,21==
∴DF CE = ∵090=∠=∠D BCD ∴BCE ∆≌CDF ∆ ∴21∠=∠
∵09031=∠+∠ ∴09032=∠+∠ ∴090=∠CPB ,则0
90=∠KPB ∴AB AP =
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ABCD 中,点E 为边CD 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AE 与BC 的延长线相交于F ,则有
AED ∆∽FEC ∆,FAB ∆∽FEC ∆,AED ∆∽FAB ∆
图6图5D B B F
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ABCD 中,BN AN =,BC BE 31=,NE 交BD 于F ,求BD BF :
解:连结AC 交BD 于点O ,连结ON ∵四边形ABCD 为平行四边形 ∴2
,BD OD OB OC OA =
== ∵BN AN = ∴ON ∥BC 21且BC ON 21= ∴FO
BF ON BE = ∵BC BE 31= ∴3:2:=ON BE ∴3
2=FO BF ∴52=BO BF ∴5:1:=BD BF 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。

PART B 综合演练
一、一般多边行
1、如图,四边形ABCD 中,E 、F 、G 、H 是四边形各边的中点,求证:四边形EFGH 是平行四边形。

2、某风筝厂准备购进甲、乙两种规格相同但颜色不同的布料生产形状如图所示的风筝,点E 、F 、G 、H 分别是四边形ABCD 的中点,其阴影部分用的甲布料,其余部分用乙布料(裁剪两种布料时,均不计余料),若生产这批风筝需要甲布料30匹,那么需要乙布料多少匹?
3、提出问题:如图①所示,在四边形ABCD 中,P 是AD 边上任意一点,△PBC 与△ABC 和△DBC 的面积之间有什么关系?
探究问题:为了解决这个问题,我们可以先从一些简单的,特殊的情形入手:
(1)当AP=21AD 时(如图②): ∵AP=21AD ,△ABP 和△ABD 的高相等,∴ABD ABP S S ∆∆=2
1。

∵PD=AD -AP=21AD ,△CDP 和△CDA 的高相等,∴CDA CDP S S ∆∆=2
1。

∴CDP ABP ABCD PBC S S S S ∆∆∆--=四边形
=CDA ABD ABCD S S S ∆∆--
2
121四边形 =()()ABC ABCD DBC ABCD ABCD S S S S S ∆∆----四边形四边形四边形2
121 =ABC DBC S S ∆∆+2
121 (2)当AP=3
1AD 时,探求DBC ABC PBC S S S ∆∆∆与与之间的关系,写出求解过程; (3)当AP=6
1AD 时,DBC ABC PBC S S S ∆∆∆和与之间的关系式为______________________; (4)一般地,当AP=n 1AD (n 表示正整数)时,探求DBC ABC PBC S S S ∆∆∆和与之间的关系,写出求解过程;
问题解决:当AP=
n m AD ⎪⎭
⎫ ⎝⎛≤≤10n m 时,DBC ABC PBC S S S ∆∆∆和与之间的关系为____________________。

① ②
二、多边形
1、如图,如果直线m 是多边形ABCDE 的对称轴,其中∠A=130°,∠B=110°,那么∠BCD 的度数等于( )
A 、40°
B 、50°
C 、60°
D 、70°
2、一个零件的形状如图所示,按规定∠A 应等于 90,∠B 、∠C 应分别为 21和
32,检验工人量得∠BDC= 148,就断定这个零件不合格,这是为什么呢?
3、王师傅有两块板材边角料,其中一块是边长为60cm 的正方形板子,另一块是上底为30cm ,下底为120cm ,高为60cm 的直角梯形板子(如图①),王师傅想将这两块板子裁剪成两块全等的矩形板材,他将两块板子叠放在一起,使梯形的两个直角顶点分别与正方形的两个顶点重合,两块板子的重叠部分为五边形ABCFE 围成的区域(如图②),由于受材料纹理的限制,要求裁出的矩形要以点B 为一个顶点。

(1)求BC 的长。

(2)利用图②求出矩形顶点B 所对的顶点到BC 边的距离x (cm )为多少时,矩形的面积y
(2
cm )最大?最大面积是多少?
(3)若想使裁出的矩形为正方形,试求出面积最大的正方形的边长。

① ②
三、平行四边形 (矩形、菱形、正方形与其相同)
1、如图,已知△ABC 是等边三角形,D 、E 分别在BC 、AC 上,且CD=CE ,连结DE 并延长至点F ,使EF=AE ,连结AF 、BE 和CF 。

(1)请在图中找出一对全等三角形,用符号“≌”表示,并加以证明;
(2)判断四边形ABDF 是怎样的四边形,并说明理由;
(3)若AB=6,BD=2DC ,求四边形ABEF 的面积。

2、如图,在矩形ABCD 中,E 、F 分别是AD 、BC 的中点,点G 、H 在DC 边上,且GH=2
1DC 。

若AB=10,BC=12,则图中阴影部分的面积为____________。

3、如图,E 、F 分别是平行四边形ABCD 对角线BD 所在直线上两点,DE=BF ,请你以F 为一个端点,和图中已标明字母的某一点连成一条新的线段,猜想并证明它和图中已有的某一条线段相等。

(只需研究一组线段相等即可)。

(1)连结_________;(2)猜想:_____________;(3)证明:(说明:写出证明过程的重要依据)。

4、如图,在□ABCD 中,E 、F 分别为AB 、CD 的中点,连结DE 、BF 、BD 。

(1)求证:△ADE ≌△CBF 。

(2)若AD ⊥BD ,则四边形BFDE 是什么特殊四边形?请证明你的结论。

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