内容正文:
第18章 平行四边形
考点一 运用平行四边形的性质进行计算
典例1 如图,在▱ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,▱ABCD的周长是100cm,△AOB与△BOC的周长之和是122cm,且AC∶BD=2∶1,求AC和BD的长.
思路导引 根据平行四边形的对边相等,可得平行四边形的一组邻边的和是其周长的一半,即50cm.根据△AOB与△BOC的周长之和是122cm和平行四边形的对角线互相平分,得到平行四边形的两条对角线的长度和.再结合AC∶BD=2∶1,即可求得其两条对角线的长.
规范解答 ∵ 四边形ABCD是平行四边形,∴ AD=BC,AB=CD,OB=OD.∴ AB+BC=100÷2=50(cm).∵ △AOB与△BOC的周长之和是122cm,∴ OA+OB+AB+OB+OC+BC=122cm,即AC+BD=122-50=72(cm).又∵ AC∶BD=2∶1,∴ AC=48cm,BD=24cm.
方法归纳
整体思想在平行四边形相关周长计算中的应用
平行四边形的周长等于两邻边长之和的2倍.本题结合此性质,可得AB+BC=50cm,将AB+BC当作一个整体与△AOB与△BOC的周长之和相结合,即可简化运算.
1. (2022·广州)如图,在▱ABCD中,AD=10,对角线AC 与BD相交于点O.若AC+BD=22,则△BOC的周长为 21 .
(第1题)
21
典例2 在探索数学名题“尺规三等分角”的过程中,有下面的问题:如图,AC是▱ABCD的对角线,点E在AC上,AD=AE=BE,∠D=102°,则∠BAC的度数是 .
(典例2图)
思路导引 根据平行四边形的性质,得到∠ABC=∠D=102°,AD=BC,根据等腰三角形的性质,得到∠EAB=∠EBA,∠BEC=∠ECB,根据三角形外角的性质,得到∠BEC=2∠EAB,最后由三角形的内角和定理即可求解.
规范解答 ∵ 四边形ABCD是平行四边形,∴ ∠ABC=∠D=102°,AD=BC.∵ AD=AE=BE,∴ BC=AE=BE.∴ ∠EAB=∠EBA,∠BEC=∠ECB.∵ ∠BEC=∠EAB+∠EBA=2∠EAB,∴ ∠ACB=2∠BAC.∴ ∠BAC+∠ACB=3∠BAC=180°-∠ABC=180°-102°=78°.∴ ∠BAC=26°.故填26°.
2. 如图,E为▱ABCD外一点,且EB⊥BC,ED⊥CD,垂足分别为B、D.若∠E=65°,则∠BAD的度数为 115° .
(第2题)
115°
考点二 运用平行四边形的性质进行证明
典例3 (2023·菏泽)如图,在▱ABCD中,AE平分∠BAD,交BC于点E,CF平分∠BCD,交AD于点F.求证:AE=CF.
思路导引 根据平行四边形的性质,得AB=CD,∠B=∠D,∠BAD=∠BCD,进而利用角平分线的性质,得出∠BAE=∠DCF,再利用A.S.A.证明△ABE与△CDF全等,即可证明AE=CF.
规范解答 ∵ 四边形ABCD是平行四边形,
∴ AB=CD,∠B=∠D,∠BAD=∠BCD.
∵ AE平分∠BAD,CF平分∠BCD,
∴ ∠BAE=∠BAD,∠DCF=∠BCD.
∴ ∠BAE=∠DCF.
在△ABE和△CDF中,
∴ △ABE≌△CDF.
∴ AE=CF.
3. 如图,在▱ABCD中,∠BAD、∠ADC的平分线AF、DE分别与线段BC交于点F、E,AF与DE交于点G.求证:
(1) AF⊥DE.
(第3题)
解:(1) ∵ 在▱ABCD中,AB∥DC,∴ ∠BAD+∠ADC=180°.∵ AF、DE分别是∠BAD、∠ADC的平分线,∴ ∠DAF=∠BAF=∠BAD,∠ADE=∠CDE=∠ADC.∴ ∠DAF+∠ADE=∠BAD+∠ADC=90°.∴ ∠AGD=90°.∴ AF⊥DE.
(2) BF=CE.
解:(2) ∵ 四边形ABCD是平行四边形,
∴ AD∥BC,AB=CD.∴ ∠DAF=∠AFB.又∵ ∠DAF=∠BAF,∴ ∠BAF=∠AFB.∴ AB=BF.同理,可得CD=CE,∴ BF=CE.
(第3题)
考点三 平行四边形的判定
典例4 如图,点B、E、C、F在同一条直线上,AB=DE,AC=DF,BE=CF.
(1) 求证:△ABC≌△DEF.
(2) 连结AD,求证:四边形ABED是平行四边形.
思路导引 (1) 证出BC =EF,由S.S.S.即可证明△ABC≌△DEF.(2) 由全等三角形的性质,得出∠B=∠DEF,推出AB∥DE,再由AB=DE即可证明结论.
规范解答 (1) ∵ BE=CF,∴ BE+EC=CF+EC,即BC=EF.在△ABC和△DEF中,∴ △ABC≌△DEF.
(2) 由(1),得△ABC≌△DEF