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CF
(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=∠EFA=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,
A
F
B
D C
E 图1
∴∠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△A CE,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△B
1C
1
D
1
的位置,四边形ABC
1
D
1
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ABC
1D
1
是平行四边形,理由如下:
将Rt△BCD沿射线方向平移到Rt△B
1C
1
D
1
的位置时,有Rt△C
1
BB
1
≌Rt△ADD
1
∴∠C
1BB
1
=∠AD
1
D,∠BC
1
B
1
=∠DAD
1
∴有∠C
1BA=∠ABD+∠C
1
BB
1
=∠C
1
D
1
B
1
+∠AD
1
B=∠AD
1
C
1
,∠BC
1
D
1
=
∠BC
1B
1
+∠B
1
C
1
D
1
=∠D
1
AD+∠DAB=∠D
1
AB
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
1
D
1
的位置时,始终有AB∥C
1
D
1
,故ABC
1
D
1
是平行
四边形。
= =。