(完整版)第十八章平行四边形知识点及练习.docx
知识点 1:平行四边形的定义
(1)定义:两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形。
(2)表示方法:平行四边形用“”表示,平行四边形ABCD 记作“ABCD ”,其中表示顶点的字母要按
顺时针或逆时针方向排列。
(3)平行四边形的基本元素:边,角,对角线。
边:邻边: AB 和 AD , AD 和 DC , DC 和 BC,BC 和 AB ,共有四对。
对边: AB 和 DC , AD 和 BC,共有两对。
角:邻角:∠ BAD 和∠ ADC ,∠ ADC 和∠ DCB ,∠ DCB 和∠ ABC ,∠ DAB 和∠ ABC ,共有四对。
对角:∠ BAD 和∠ BCD ,∠ ADC 和∠ ABC,共有两对。
对角线: AC 和 BD ,共有两条。
注意:平行四边形的定义既是性质,又是判定。
(1)由定义知平行四边形两组对边分别平行;
(2)由定义可以得出只要四边形中两组对边分别平行,那么这个四边形就是平行四边形。
例:如图,已知AB//DE,EF//BC,DF//AC,图中有几个平行四边形?将它们表示出了,并说明理由。
A
F E
B C
知识点 2:平行四边形的性质D
边:平行四边形的两组对边分别平行且相等。
符号语言:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD=BC , AD//BC, AB=CD , AB//CD 。A D 角:平行四边形的两组对角分别相等,邻角互补
O
符号语言:∵四边形ABCD 是平行四边形,
∴( 1)∠ BAD= ∠ BCD ,∠ ABC= ∠ ADC 。B C (2)∠ ABC+ ∠ BAD=180 °,∠ ABC+ ∠ BCD=180 °,∠ BCD+ ∠ ADC=180 °,∠ ADC+ ∠ BAD=180 °。
对角线:平行四边形的对角线互相平行。
符号语言:∵四边形 ABCD 是平行四边形,∴ OA=OC=AC ,OB=OD=BD
例 1:如图所示,在平行四边形 ABCD 中,过 AC 中点 O 作直线,分别交 AD 、BC 于点 E、F,求证:△AOE
≌△ COF。
A E D
O
B
F C 例2:如图所示,四边形 ABCD 是平行四边形, DE 平分∠ ADC ,交 AB 于点 E ,BF 平分∠ ABC,交 CD 于点 F。
D F C
(1)求证: DE=BF
(2)连接 EF ,写出图中所有的全等三角形。(不要求证明)
A
E B
例 3:如图所示,□ABCD 的对角线相交于点O ,且 AB ≠ AD ,过点 O 作 OE ⊥BD ,交 BC 于
的周长为10,则□ABCD 的周长为 __________.
知识点 3:平行线间的距离
(1)平行线间的距离的定义
两条平行线中,一条直线上任意一点到另一点直线的距离,叫做这两条平行线之间的距离。(2)平行线间的垂线段的性质
A
C
①文字叙述:平行线间的距离处处相等。
②数学语言:如图所示,A, C 是 l 上任意两点。
若 l∥ l,AB ⊥ l, CD ⊥ l,则 AB=CD 。
拓展:三种距离之间的区别与联系B D
两点间的距离:连接两点的线段的长度。
点到直线的距离:点到直线的垂线段的长度。
两条平行线间的距离:两条平行线中,从一条直线上任一点到另一条直线的垂线段的长度。联系:它们都是指某一条线段的长度。l1 l2
例:如图所示,在△ ABC 中,∠ ABC=90 °,AB=BC ,三角形的顶点在相互平行的三条直线l 之间的距离为2, l、 l 之间的距离为3,则 AC 的长是()
A.2 17
B.2 5
C.4 2
D.7
知识点 4:平行四边形的面积
平行四边形的面积等于它的底(即平行四边形的一条边)和该底上的高的积。
( 1)如图①所示,S=BC AE=CD BF 。
A
D A D
E
F l、l、l 上,且 l、
A
C
l1
l2
B
l3
B E
C B C
( 2)同底(等底)同高(等高)的平行四边形面积相等,如图②所示,□ABCD和□EBCF有公共边BC,则 S=S。
例 1:如图所示,已知□ABCD,AB=8cm,BC=10cm,∠B=30°,求□ABCD的面积。
A D
B C
例 2:如图所示,已知P 是□ ABCD 的对角线BD 上一点, EF ∥ BC,
MN ∥AB ,且 EF 、MN 相交于点 P,则图中□AEPM 与□PNCF 的面积关系是()A M D
A. 相等
B. □AEPM 的面积大
C. □AEPM 的面积小
D. 无法确定知识点 5:平行四边形的判定
E
P
F B N C
1、边:
(1)两组对边分别平行的四边形是平行四边形(定义),
符号语言:∵ AB∥ DC , AD ∥ BC,∴四边形 ABCD 是平行四边形;
(2)两组对边分别相等的四边形是平行四边形,
符号语言:∵ AB=CD , AD=BC ,∴四边形 ABCD 是平行四边形;
(3)一组对边分别平行且相等的四边形是平行四边形,
符号语言:∵ AB∥ CD 且 AB=CD (或 AD ∥ BC 且 AD=BC ),∴四边形 ABCD 是平行四边形。
2、角:
(4)两组对角分别相等的四边形是平行四边形,
符号语言:∵∠ ABC= ∠ADC ,∠ BAD= ∠ BCD,∴四边形 ABCD 是平行四边形。
3、对角线:
(5)对角线互相平分的四边形是平行四边形,
符号语言:∵ AO=CO , DO=BO ,∴四边形 ABCD 是平行四边形。
例 1:四边形 ABCD 如图所示,不能判定四边形ABCD 为平行四边形的选项是()A D
A. AB ∥ CD , AB=CD
B. AB=CD , AD=BC
C. AB=CD , AD ∥BC
D. AB ∥ CD , AD ∥ BC B
C
例 2:如图所示,将□ ABCD 的对角线 BD 向两个方向延长至点 E 和点 F,使 BE=DF ,求证四边形AECF
是平行四边形。
A F
D
B
E C
知识点 6:三角形的中位线
(1)三角形中位线的定义:连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线。
A 几何描述:如图所示,在△ABC 中,点 D、 E、 F 分别为边 A
B 、 BC、 CA 的中点,则线段DE 、
EF 、FD 是△ ABC 的三条中位线。
(2)三角形中位线定理:三角形的中位线平行于三角形的第三边,并且等于第三边的一半。D F 几何描述:如图所示,在△ABC 中,点 D、 E、 F 分别为边 AB 、BC、 CA 的中点,则线段
DE 、 EF 、 FD 是△ ABC 的三条中位线,故 DF ∥ BC, DF= BC; DE ∥ AC, DE=AC;
B E
C EF ∥ BA, EF=BA 。
(3)三角形中位线定理的作用:①证位置关系:可以证明两条直线平行;②证数量关系:可以证明线段的
线段或倍分关系。
例:如图所示,□ABCD 的周长为 36,对角线 AC 、BD 相交于点O,点 E 是 CD 的中点, BD=12 ,则△ DOE
的周长为 __________.A D
O
E
B C
能力点 1:运用平行四边形的性质计算
例:如图所示,四边形ABCD 为平行四边形,∠A+ ∠ C=80 °,□ABCD 的周长为40,且 AB-BC=2 ,求□ABCD 各内角的度数和各边的长。D
C
A B
能力点 2:运用平行四边形的性质证明
例1:如图所示,在□ ABCD 中, AE ∥CF, AE 与 BD 相交于点 P, CF 与 BD 相交于点 Q,
求证: BP=DQ 。
A
F
D Q
P
B E
C
例 2:如图所示,在□ ABCD中,点E是AB的中点,连接DE 并延长,交BC 的延长线于点F。
(1)求证:△ ADE ≌△ BFE
(2)若 DF 平分∠ ADC ,连接 CE ,试判断 CE 与 DF 的位置关系,并说明理由。
能力点 3:平行四边形性质的综合运用
例:如图所示,在□ABCD 中, E 为 BC 边上一点,且AB=AE.(1)求证:△ ABC ≌△ EAD
(2)若 AE 平分∠ DAB ,∠ EAC=25 °,求∠ AED 的度数。
D C
A
E
A D
B E
C
B
F
F
例:在□ABCD 中,∠ BAD 的平分线交直线 B C 于点 E,交直线DC 于点 F。
(1)如图所示,证明 CE=CF
(2)若∠ ABC=90°, G是 EF 的中点,连接 DG(如图 2),直接写出∠ BDG的度数。
A
D
C
B E
G
F
能力点 5:构造平行四边形解决问题
掌握构造平行四边形的两种基本方法:一是作平行线构造平行四边形;二是延长经过中点的某条线段,
再顺次连接线段的端点。
例 1:如图所示,已知CD是△ ABC的中线, CN=MN,求证: AM=CB。
C
M
N
A
D
B
例 2:如图所示,四边形ABCD中, AB∥CD,∠ ADC=2∠ ABC,求证: AB=AD+CD.
D
C
A B
能力 6:三角形的中位线问题
由三角形的中位线定理,可直接得到边边之间的数量关系及位置关系。在有中点条件时,可考虑利用
中位线或构造中位线解决问题。
例 1:如图所示,已知四边形ABCD的对角线 AC、BD相交于点F,M、N 分别为 AB、CD的中点, MN分别交AC于点 P、Q,且∠ FPQ=∠ FQP。若 BD=10,求线段 AC的长。
A
D
F
M P Q
B BD、N
C
例 2:如图所示,已知 AO是△ ABC中∠ BAC的平分线,BD⊥ AO的延长线于D,E是 BC的中点。求证:DE=( AB-AC)。
B D
能力点 7:平行四边形探究性问题
平行四边形的探究问题形式多样,要根据题目条件特征及具体的问题来选用判定方法及性质来综合解
决问题。
例:如图所示,在四边形 ABCD中, AD∥ BC,且 AD> BC, BC=1cm,点 P,Q分别从点 A, C 同时出发,点 P 以 cm/s 的速度由点 A 向点 D 运动,点 Q以 cm/s 的速度由点 C向点 B 运动,几秒后四边形 ABQP是平行四边形?
A P D
B Q C
18.2.1矩形
知识点 1:矩形的定义
有一个角是直角的平行四边形叫做矩形。
用符号语言表示:∵四边形ABCD为平行四边形,∠A=90°,∴四边形ABCD是矩形。
例:已知在四边形ABCD中, AD∥ BC 且 AD=BC,请添加一个条件,使四边形ABCD成为矩形,加上的条件可以是 _____________.
知识点 2:矩形的性质
矩形是特殊的平行四边形,它除了具备平行四边形的所有性质外,还有以下性质:
(1)矩形的四个角都是直角。
(2)矩形的对角线相等。
(3)矩形是轴对称图形,它有两条对称轴,分别是过两组对边中点的直线。
例:如图,矩形 ABCD的对角线AC=8cm,∠ AOD=120°,则 AB的长为
()A D
A.cm
B.2cm
C.2cm
D.4cm
O
B C
知识点 3:矩形的判定
判定定理1(定义法):有一个角是直角的平行四边形是矩形。
判定定理2:对角线相等的平行四边形是矩形。
判定定理3:有三个角是直角的四边形是矩形。
例:如图, AB=AC, AD=AE, DE=BC,且∠ BAD=∠ CAE,求证:四边形BCDE是矩形。
A
E D
B C 知识点 4:直角三角形斜边上的中线的性质
(1)直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半。
(2)斜边上中线性质的逆命题也是真命题,即如图三角形一边上的中线等于这条边的一半,那么这个三
B G C
例:如图所示,BD,CE是△ ABC的高, G, F 分别是 BC,DE的中点,试说明GF⊥ DE。
能力点 1:矩形性质的应用
根据矩形的性质、等腰三角形的性质等,经过简单的计算、推理,求线段长及角的度数或是证明线段(或角)相等。
例 1:如图所示,在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,已知 AC=6cm,∠ BOC=120°,
求:( 1)∠ ACB的度数;( 2)AB、 BC的长。A D
O
B
C
例 2:如图,矩形ABCD中, AC、 BD相交于点O,AE平分∠ BAD交 BC于点 E,若∠ CAE=15°,求∠ BOE的度
数。A D
O
B
E C
例 3:如图,在矩形ABCD中,∠ ABC的平分线交 CD于点 E, EF⊥ AE,交 BC于点 F。求证: AE=EF。
A D
F
B
C
E
能力点 2:直角三角形斜边上的中线的性质应用
根据直角三角形斜边上的中线的性质,快速找到两条线段间的数量关系,为进一步的证明找到切入点。
例:如图所示,延长矩形的边CB至点 E,使 CE=CA,点 F 为 AE 的中点,求证:BF⊥ FD。
A D
F
E B C
能力点 3:矩形中的折叠问题
例:如图所示,在矩形纸片ABCD中, AB=3, BC=6,沿 EF折叠后,点 C 落在 AB 边上的点
P 处,点 D落在点
Q处, AD与 PQ相交于点 H,∠ BPE=30°。O
E
(2)求四边形PEFH的面积。
能力点 4:矩形的判定的应用
根据题目中所给的条件的不同,灵活地选用矩形的判定方法进行证明。在动态问题中,要能判断出隐含
的不变的数量关系或位置关系来。
例 1:已知:如图所示,□ABCD的四个内角的平分线分别相交于点E、F、G、H,求证:四边形 EFGH是矩形。
A D
G
F
H
B E
C
例 2:如图,在△ ABC中,点 O是边 AC上一个动点,过 O作直线 MN∥ BC。设 MN交∠ ACB的平分线于
点E,交∠ ACB的外角平分线于点 F。
(1)求证: OE=OF;
(2)若 CE=12,CF=5,求 OC的长;
(3)当点 O在边 AC上运动到什么位置时,四边形AECF是矩形?并说明理由。
A
M E O
N
F
B
D
C
18.2.2菱形
知识点 1:菱形的定义
有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。
例:如图所示,在△ ABC中, CD是∠ ACB的平分线, DE∥ AC,DF∥ BC,四边形 DECF是菱形吗?试说明理由。
C
F
E
A
B
D
知识点 2:菱形的性质
菱形是特殊的平行四边形,它除了具备平行四边形的所有性质外,还具有以下性质:
( 1)菱形的四条边都相等。
( 2)菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角。 ( 3)菱形是轴对称图形,它的对角线所在的直线就是它的对称轴。拓展:菱形面积的求法: ( 1)菱形的面积等于底乘以高;
( 2 )菱形被对角线分成了四个全等的直角三角形,因此菱形的面积可以用两条对角线之积的一半来表示,
即菱形 ABCD 的面积 =4S =4 × AO BO=2AO BO=AC BD 。
例 1:如图,已知菱形 ABCD 的对角线 AC 、BD 的长分别为 6cm 、8cm ,AE ⊥ BC 于点 E ,则 AE
D
A
的长是( )。
O
A.cm
B.cm
C.cm
D. cm
例 2:如图,四边形
ABCD 是菱形,对角线 AC 、 BD 相交于点 O , DH ⊥ AB 于点 H ,连接
C
B E
OH ,求证:∠ DHO=∠DCO 。
D l
A O
C
H
B
知识点 3:菱形的判定
( 1)(定义法判定)有一组邻边相等的平行四边形是菱形。
( 2)判定定理 1:对角线互相垂直的平行四边形是菱形,这个定理的另一种说法是:对角线互相垂直平分的四边形是菱形。
( 3)判定定理 2:四边相等的四边形是菱形。
例 1:将平行四边形纸片 ABCD 按如图所示的方式折叠, 使点 C 与点 A 重合,点 D 落到点 D ’处, 折痕为 EF 。
(1)
求证:△ ABE ≌△ AD ’ F ;
D'
(2)
连接 CF ,判断四边形 AECF 是什么特殊四边形?证明你的结论。
A
F
D
B
E
C
例 2:如图所示,在△ ABC 中,∠ ACB=90°, CD ⊥ AB 于点 D ,AE 平分∠ BAC ,分别与 BC , CD 交于 E ,F ,
EH
⊥AB 于 H ,连接 FH ,求证:四边形 CFHE 是菱形。
C
E
F
18.2.3正方形
知识点 1:正方形的定义
定义:有一组邻边相等且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形。
例 1:如图所示,在△ ABC中,∠ ABC=90°,BD平分∠ ABC,DE⊥ BC,DF⊥ AB,试说明四边形BEDF是正方形。
A
D
F
B E C
知识点 2:正方形的性质
正方形具有平行四边形、矩形、菱形的一切性质。
归纳:( 1)正方形的四条边相等,四个角都是直角。
(2)正方形的两条对角线互相垂直平分且相等,且每一条对角线平分一组对角。
(3)正方形是轴对称图形,有四条对称轴。
(4)正方形的对角线把它分割为四个全等的等腰直角三角形。
(5)正方形的面积等于对角线平分的一半。
例 1:如图,在正方形 ABCD中,点 M是对角线 BD上的一点,过点M作 ME∥ CD交 BC于点 E,作 MF∥ BC 交
CD于点 F,求证: AM=EF.A D
M
F
B E C
知识点 3:正方形的判定
(1)从平行四边形出发:有一组邻边相等且有一个角是直角的平行四边形是正方形。
(2)从矩形出发:有一组邻边相等的矩形是正方形。
(3)从菱形出发:有一个角是直角的菱形是正方形。
(4)正方形的判定的示意图。
菱形一个内角为直角
一组邻边相等
(或对角线相等)
一组邻边相等且一个内角为直角
正方形
平行四边形
(或对角线互相垂直平分且相等)
一个内角为直角一组邻边相等
矩形
(或对角线垂直)
B F Q C
形 MNPO是正方形。
能力点 1:性质的综合应用
利用菱形的性质与勾股定理相结合,解决与计算有关的问题,与三角形全等相结合,解决推理论证类问题。在解答过程中,还可以直接应用菱形的轴对称性解决部分问题。
例 1:如图,在菱形 ABCD中,点 F 为边 BC的中点, DF 与对角线 AC交于点 M,过点 M作 ME⊥ CD于点1=∠ 2。
B E,∠
A
(1)若 CE=1,求 BC的长;(2)求证: AM=DF+ME。
F
M
C E D
例2:菱形 ABCD中,∠ B=60°,点 E 在边 BC上,点 F 在边 CD上。(1)如图 1,若 E 是 BC的中点,∠ AEF=60°,求证: BE=DF。(2)如图 2,若∠ EAF=60°,求证:△ AEF是等边三角形。A
D A D
F
B 能力点 2:菱形的判定的综合应用E
C
F
B E C
根据题目中所给的角、边、对角线等方面的条件,结合其他几何知识,灵活地运用菱形的判定方法进行
证明。
例 1:如图所示,在四边形 ABCD中, E 为 AB 上一点,△ ADE和△ BCE都是等边三角形, AB, BC,CD, DA的中点分别为 P, Q, M, N,试判断四边形 PQMN为怎样的四边形,并证明你的结论。
D
M
C
N
Q
A
B P
例 2:如图,在矩形ABCD中, M、 N 分别是 AD、BC的中点, P、 Q分别是 BM、DN的中点。
(1)求证:△ MBA≌△ NDC;A (2)四边形 MPNQ是什么样的特殊四边形?请说理由。
M
D
能力点 3:菱形中的最值问题
菱形既是轴对称图形,又是中心对称图形。运用其轴对称可解决求最小值类的问题。
例 1:如图,菱形ABCD的两条对角线分别长为 6 和 8,点 P 是对角线AC上的一个动点,点
M,N分别是边AB, BC的中点,则PM+PN的最小值是 __________.
B
P
N
Q
C
D
A
P
C M
N
B
例 2:在菱形ABCD中, AB=2,∠ A=120°,点 P、Q、 K 分别为线段BC、 CD、 BD 上任意一点,则PK+QK的最
小值为()
A.1
B.
C.2
D.+1
能力点 4:与菱形相关的开放性问题
根据题意,利用平行四边形、菱形的性质、判定,利用分析法来找所需条件,解条件开放型问题。
例 1:如图,四边形ABCD是菱形, E 是 BD延长线上一点, F 是 DB延长线上一点,且DE=BF,连接 AE, CE,请你以点 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。(只需证明一组线段相等即可)A
(1)连接 _____________:(2)猜想: ____________=_____________ ;
(3)证明你的猜想。F B D E
C
例 2:如图,在 Rt△ ABC中,∠ ACB=90°, BC的垂直平分线DE交 BC于点 D,交 AB于点 E,点 F 在 DE的延
长线上,并且 AF=CE.
B
(1)求证:四边形 ACEF是平行四边形。
F E
(2)当∠ B 的大小满足什么条件时,四边形ACEF是菱形?证明你的结论。D
A C
能力点 5:正方形性质的综合运用
根据正方形的性质进行证明或计算,要注意结合题目有选择地运用。
例 1:如图所示,正方形 ABCD的边长为1,AC是对角线, AE平分∠ BAC,EF⊥ AC于点 F。(1)求证: BE=CF;(2)求 BE的长。A D
F
BE C
例2:如图所示,四边形 OABC与四边形 ODEF均为正方形, CF交 OA于点 P,交 DA于点 Q。
(1)求证: AD=CF。
(2) AD与 CF垂直吗?说明你的理由;
(3)当正方形 ODEF绕 O 点在平面内旋转时,(1)、( 2)的结论是否有变化?(不需说C B
明理由)
O
P
A
Q
D
F
E
能力点 6:正方形的判定
根据题目条件,选择适当的判定方法,条理清晰、层次分明地证明一个四边形为正方形。
例:如图,在△ ABC中,∠ A=45°,∠ ACB=90°, BC的垂直平分线 EF 交 BC于 D,交 AB于 E,且 CF=BE,求证:四边形 BECF是正方形。
B
D
E F
A C