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四边形经典例题(配套习题)

四边形经典例题 (配套习题)【例题精选】:例1:如图1,已知:□ABCD 中,AE BD CF BD ⊥⊥,,垂足为E 、F ,G 、H 分别为AD 、BC 的中点,连结GE 、EH 、HF 、FG 。

求证:EF 和GH 互相平分。

证明一:AE BD G AD ⊥,为中点∴==GE GD AD 12(直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半)∴∠=∠GED GDE (等边对等角)同理可证:HF HB BC HFB HBF ==∠=∠12,□ABCD∴∠=∠∴=∠=∠∴AD BC GDE HBFGE HF GED HFB GE HF////,,且 ∴四边形ABCD 是平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形) ∴EF 和GH 互相平分(平行四边形的对角线互相平分) 证明二: 连结BG 、DH ,如图2□ABCD ,G 、H 分别为AD 、BC 中点∴DG BH //∴四边形BHDG 是平行四边形 ∴BD 和GH 互相平分,设BD 、GH 交于O 即OG=OH ,OB=OD 又 AB=CD∠ABE=∠CDF∠AEB=∠CFD=90︒∴≅∴=∴-=-==∆∆ABE CDF AAS BE DFOB BE OD DFOE OF OG OH ()即,又∴EF 和GH 互相平分。

小结:平行四边形问题,并不都是以求证某一个四边形为平行四边形的形式出现的。

往往更多的是求证线段相等、角相等、直线平行、线段互相平分等等。

要灵活地根据题中已知条件,以及定义、定理等。

先判定某一四边形为平行四边形,然后再应用平行四边形的性质加以证明。

当然,特殊的平行四边形也不例外。

例2:如图3,已知:菱形ABCD ,E 、F 分别是BC 、CD 上的点,∠=∠=︒∠=︒B EAF BAE 6018,求:∠CEF 的度数分析:由菱形ABCD ,∠=︒B ABC 60,可得∆是等边三角形,所以∠=∠=︒BAC ACD 60,∠=︒EAF 60,得出∠BAE=∠CAF ,从而可证∆∆ABE ACF ≅,进而推出∆AEF是等边三角形,求出∠CEF 的度数。

解:连结AC ∵菱形ABCD ∴BA=BC ,∠ACB=∠ACD ∵∠=︒B 60 ∴∆ABC 是等边三角形∴∠=∠=︒=∴∠=∠=︒∠=∠=︒∴∠=∠∴≅BAC ACB AB AC ACF B EAF BAC BAE CAFABE ACF AAS 606060,() ∆∆∴=∴∴∠=︒AE AFAEF AEF ∆是等边三角形60 ∠+∠=∠+∠∠=︒∴∠=︒AEF CEF B BAE BAE CEF 1818例3:如图4,已知:正方形ABCD ,E 、F 为AB 、BC 上两点,且EF=AE+FC 求证:∠=︒EDF 45 证明:延长BC 至G ,使CG=AE ,连结DG正方形,()又,公用()ABCDAD CD A DCG DAE DCG SAS ADE CDG DE DG ADC EDG EF AE FCEF CG FC FG DF EDF GDF SSS EDF GDF ∴=∠=∠=︒∴≅∴∠=∠=∠=︒∴∠=︒=+∴=+=∴≅∴∠=∠=︒90909045∆∆∆∆,小结:本题通过作辅助线使∆∆DAE DCG ≅,实际上是作一个新图形全等于原来的图形。

辅助线的作法也可以这样叙述:“把∆DAE 绕D 点按逆时针方向旋转90︒到∆DCG 的位置”可见用旋转的几何语言来叙述两个图形全等比较简洁。

把一个图形绕某一点(或某一直线)旋转多少度,是根据解题需要而变化的。

本题的目的是使线段AE 移至CG ,使AE 、FC 在同一条直线上,并且∠=︒EDG 90,从而考虑DF 平分∠EDG ,从而使问题得到解决。

故此种方法应在理解的基础上合理运用。

例4:如图5,已知:正方形ABCD ,BE ∥AC ,且AE=AC 交BC 于F 求证CF=CE分析:CF 、CE 在同一三角形中,故考虑用“等角对等边”易知∠=AEC 1802︒-∠EAC,∠CFE=∠EAC +∠ACF=∠EAC +︒45,从上述两个式子无法直接判断∠AEC 是否与∠CFE 相等,若能分别求出∠AEC 和∠CFE 就可以判断了,故本题关键是如何求出∠EAC 的度数。

这就要充分运用已知条件(包括题目中的隐含条件,如正方形具有的性质,对角线?)。

因此AE=AC 这个条件很重要。

因为AC 是正方形ABCD 的对角线。

证明:如图6,作EG AC ⊥于G ,连结BD 交AC 于O 。

∴⊥=BO AC BO AC ,12(正方形对角线相等,且互相垂直平分) ∴BO ∥EG (垂直于同一直线的两直线平行) 又∵BE ∥AC∴BO=EG (夹在两条平行线间的平行线段相等)∴==∴=EG AC AC AE EG AE Rt AEG 1212又,在中∆∴∠=︒EAC 30(在直角三角形中,如果一条直角边等于斜边的一半,那么这条直角边所对的角等于30︒) ∆ACE 是等腰三角形∴∠=︒-∠=︒AEC EAC180275∵AC 是正方形ABCD 的对角线。

∴∠=︒ACB AFC 45,在中,∆ ∠=∠+∠=︒CFE EAC ACB 75(三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和)即(等角对等边)∠=∠∴=AEC CFE CF CE例5:已知:如图7,∆ABC AB AC 中,=,延长AB 到D ,使BD=AB ,又CE 是AB 边上的中线。

求证:CE CD =12证明一: 如图8,过点B 作BF ∥AC 交CD 于F ∵AB=BD ,AB=AC∴CF CD =12(过三角形一边中点与另一边平行的直线必平分第三边)∴BF AC AB ==1212(三角形中位线等于第三边的一半) ∵AE=EB ∴BF=BE∵∠1=∠ACB ,∠2=∠ACB ∴∠1=∠2 又BC 公用∴∆∆BEC BFC SAS ≅() ∴CE=CF即:CE CD =12证明二:如图9过点B 作BF ∥CD 交AC 于F ∵AB=BD ∴AF=FC∴BF CD =12∵AC=AB ∴AE=AF 又∠A 公用∴∆∆ACE ABF SAS ≅() ∴CE=BF即:CE CD =12证明三:如图10延长CE 至F ,使CE=EF ,连结BF 、AF 得□AFBC (对角线互相平分的四边形是平行四边形)∴∠=∠=∴∠=∠∠=∠+∠∴∠=∠==∴=∴≅∴===CAB ABF AC ABACB ABCCBD A ACB CBD CBF AC BF AB BD BF BD BC CBF CBD SAS CF CDCE CFCE CD,又公用()又即:∆∆1212小结:此题有两个中点,故可考虑用有关中点的定理。

而在应用平行线等分线段定理及推论,以及三角形,梯形中位线定理时,关键是如何找中点,构造平行线,使之符合定理使用的条件。

【专项训练】:一、填空:1、一个多边形的内角都相等,并且等于它相邻外角的2倍,这个多边形是边形。

2、平行四边形的一条对角线与一边垂直,一个内角是60︒,周长是24cm,那么它的一对邻边长分别是。

3、如图11所示为四边形、平行四边形,矩形、菱形、正方形、梯形、等腰梯形、直角梯形集合示意图,则字母所代表的图形为:A为,B为,C为,D为,E为,F为,G为,H为。

4、若矩形的对称中心到两边的距离差为4cm,周长为56cm,则这个矩形的两边分别为和。

5、梯形的下底长为6cm,中位线长5cm,则上底长是。

二、选择题:1、多边形的内角和是外角和的K倍,那么这个多边形的边数是:A.K B.2K+1 C.2K+2 D.2K+32、下列图形中,是轴对称图形而不是中心对称图形的是:A.平行四边形 B.菱形C.等腰梯形D.直角梯形3、下列四边形各边中点连线为菱形的是:A.平行四边形 B.菱形C.矩形D.直角梯形4、下列命题中,不正确的是:A.平行四边形的对角线互相平分B.对角线互相平分的四边形是平行四边形C.菱形的对角线互相垂直D.对角线互相垂直的四边形是菱形5、直角梯形的一腰为10cm,该腰与下底的夹角为45︒,且下底为上底长的2倍,则直角梯形的面积是:A .75cm 2B .100cm 2C .1021()+cm 2D .10221()+cm 2三、证明:1、已知:如图12,E 、F 为∆ABC 的边AB 、BC 的中点,在AC 上取G 、H 两点,使AG=GH=HC ,连结EG 、FH ,并延长交于D 点。

求证:四边形ABCD 是平行四边形。

2、已知:如图13,正方形ABCD ,P 是BD 上任意一点,DQ AP ⊥,垂足是Q ,交AC 于R 。

求证:DP=CR3、已知:如图14,矩形ABCD ,P 为矩形外一点,PA PC ⊥ 求证:PB CD ⊥4、已知:如图15,正方形ABCD 中,F 为DC 中点,AE=EC +AD 求证:AF 平分∠EAD5、已知:如图16,梯形ABCD ,AB ∥CD ,以AD 、AC 为邻边作□ACED ,DC 的延长线交BE 于F 求证:F 是BE 的中点6、已知,如图17,在四边形ABCD 中,AB>CD ,E 、F 分别为对角线BD 、AC 的中点求证:EF AB CD >-12()【答案】:一、填空题: 1、六 2、4cm ;8cm 3、四边形;平行四边形;矩形、正方形;菱形;梯形;等腰梯形;直角梯形 4、10cm ;18cm5、4cm二、选择题: 1、C 2、C3、C4、D5、A三、证明: 1、提示:连结BG 、BH 、BD ,证明四边形BHDG 是平行四边形 2、提示:证明∆∆APD DRC ≅ 3、提示:连结AC 、BD 、PO ,O 是AC 、BD 的交点,则PO 是Rt ∆APC 斜边上 中线有OP AC =12,又矩形对角线相等,故OP BD =12,得出∆BPD是直角三 角形(在三角形中,如果一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角 三角形) 4、提示:①延长AF 、EC 交于G (把∆AFD 绕F 点旋转180︒)得∆GFC ②连结EF 并延长EF 交AD 延长线于G (把∆ECF 绕F 点旋转180︒)得∆GDF ③过F 点作FG ∥BC 交AE 于G ,则G 为AE 中点。

5、提示:连结AE 交CD 于O ,所以O 为AE 中点,又DF ∥AB ,所以F 为EB 中 点。

6、提示:取BC 边中点G ,连结EG 、FG ,有EF FG EG AB DC >-=-1212。

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