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:四边形ABCD 是平行四边形 ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧.54321)邻角互补()对角线互相平分;()两组对角分别相等;()两组对边分别相等;()两组对边分别平行;(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.A B CD 1234ABCDABD O C 性质判定 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.求证: ED+FG=AC.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(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)(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<<mB 、222<<mC 、1210<<mD 、65<<m(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ABCD 为平行四边形求证:222222DA CD BC AB BD AC +++=+图2图1OOECC AB DAB DEF图2OECAB D 321图图3PEDCFEDABCB(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ABCD 中,F E ,分别是CD 、DA 的中点,BE 与CF 交于P 点,求证:AB AP =二、课堂练习:1、如图,E 是平行四边形ABCD 的边AB 的中点,AC 与DE 相交于点F ,若平行四边形ABCD的面积为S ,则图中面积为S 21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.321图4KPF EDCBA5、平行四边形ABCD中,HFGE,,,分别是四条边上的点,且DHBCCFAE==,, 试说明:EF与GH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.7、如图,已知ACAB=,B是AD的中点,E是AB的中点.试说明:CECD2=8、如图,E是梯形ABCD腰DC的中点.BDE试说明:ABCD ABE S S 梯形21=∆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ABC ∆是等腰三角形,AB=AC ,D 是BC 边上的任一点,且,AB DE ⊥ AB CH AC DF ⊥⊥,,垂足分别为E 、F 、H , 求 证:CH DF DE =+11、已知:在ABC Rt ∆中,BC AB =;在ADE Rt ∆中,DE AD =;连结EC ,取EC 的中点M ,连结DM 和BM .(1)若点D 在边AC 上,点E 在边AB 上且与点B 不重合,如图①,求证:DM BM =且DM BM ⊥;(2)如果将图8-①中的ADE 绕点A 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.MD BACE图①图-②MDBA CE答案:例4、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 =例5、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 例6、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 +++=+ 例7、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090=∠KPB∴AB AP =二、课堂练习1、 C2、平行3、104、a5、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 =21S 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1OOECCABDABDEF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<<mB 222<<mC 1210<<mD 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。