内容正文:
第二十一章 四边形
21.2 平行四边形
21.2.2 平行四边形的判定
第1课时 通过两组对边、两组对角、对角线判定平行四边形
目
录
1. 学习目标
4. 知识点1 两组对边分别相等的四边形是平行四边形
7. 课堂小结
3. 新课导入
8. 当堂小练
CONTENTS
9. 拓展与延伸
2. 知识回顾
5. 知识点2 两组对角分别相等的四边形是平行四边形
6. 知识点3 对角线互相平分的四边形是平行四边形
1. 理解并掌握平行四边形的 3 种判定方法(两组对边分别相等、两组对角分别相等、对角线互相平分),能区分判定定理与性质定理的关系(互逆).
2. 能运用平行四边形的判定定理,解决 “证明四边形是平行四边形” 的简单几何问题,并初步学会从 “性质逆推判定” 的逻辑思考方式.
学习目标
知识回顾
两条平行线之间的距离
两条平行线中,一条直线上任意一点到另一条直线的距离,叫做这两条平行线之间的距离.
如果两条直线平行,那么一条直线上所有的点到另一条直线的距离都相等,即平行线间的距离处处相等.
平行四边形的性质有哪些?
对边相等
对角线互相平分
对角相等
两条平行线之间距离的性质
新课导入
问题
两组对边分别平行的四边形叫平行四边形.
A
B
C
D
四边形ABCD
如果AB∥ CD,AD∥ BC
平行四边形的定义是什么?有什么作用?
B
D
▱ABCD
A
C
可以用平行四边形的定义来判定平行四边形,如:
新课导入
平行四边形的判定定理(定义法):
两组对边分别平行的四边形是平行四边形.
符号语言:
∵ AD∥ BC,AB∥ CD,
∴四边形ABCD是平行四边形.
根据平行四边形的定义,可以从边的位置关系的角度来判定,还有其他判定平行四边形的方法吗?
新课讲解
知识点1 两组对边分别相等的四边形是平行四边形
思考
我们知道,平行四边形的对边相等、对角相等、对角线互相平分.反过来,对边相等,或对角相等,或对角线互相平分的四边形是平行四边形吗?也就是说,平行四边形的性质定理的逆命题成立吗?
逆命题1:两组对边分别相等的四边形是平行四边形;
逆命题2:两组对角分别相等的四边形是平行四边形;
逆命题3:对角线互相平分的四边形是平行四边形.
新课讲解
逆命题1:两组对边分别相等的四边形是平行四边形.
已知: 如图,在四边形ABCD中,AB=DC,AD=BC.
求证: 四边形ABCD是平行四边形.
A
D
C
B
证明:连接AC,
在△ABC和△CDA中,
,
∴△ABC≌△CDA(SSS)
∴ ∠1=∠4,∠ 2=∠3,
∴AB∥ CD,AD∥ BC,
∴四边形ABCD是平行四边形.
新课讲解
两组对边分别相等的四边形是平行四边形.
平行四边形的判定定理1
符号语言:
∵AD =BC,AB=CD,
∴四边形ABCD是平行四边形.
新课讲解
例
1. 如图,在Rt△MON中,∠MON=90°.
求证:四边形PONM是平行四边形.
证明:Rt△MON中,
由勾股定理得(x-5)2+42=(x-3)2,
解得x=8.
∴PM=11-x=3,ON=x-5=3,MN=x-3=5.
∴PM=ON,OP=MN,
∴四边形PONM是平行四边形.
新课讲解
练一练
1. 如图,在四边形ABCD中,AE⊥BD于点E,CF⊥BD于点F,AE=CF,BF=DE. 求证:四边形ABCD是平行四边形.
证明:∵BF=DE,
∴BF-EF=DE-EF,即BE=DF.
∵AE⊥BD,CF⊥BD,
∴∠AEB=∠CFD=90°.
又∵AE=CF,
∴△ABE≌△CDF,
∴AB=CD.
∵AE=CF,∠AED=∠CFB,DE=BF,
∴△AED≌△CFB,
∴AD=CB.
∴四边形ABCD是平行四边形.
新课讲解
练一练
2. 如图,在△ABC中,分别以AB、AC、BC为边在BC的同侧作等边△ABD、等边△ACE、等边△BCF.试说明四边形DAEF是平行四边形.
解:∵△ABD和△FBC都是等边三角形,
∴∠DBF+∠FBA=∠ABC+∠ABF=60°,
∴∠DBF=∠ABC.
又∵BD=BA,BF=BC,
∴△ABC≌△DBF(SAS),
∴AC=DF=AE.
同理可证△ABC≌△EFC,
∴AB=EF=AD,
∴四边形DAEF是平行四边形.
新课讲解
知识点2 两组对角分别相等的四边形是平行四边形
逆命题2:两组对角分别相等的四边形是平行四边形.
已知: 如图,在四边形ABCD中,∠A=∠C,∠B=∠D.
求证: 四边形ABCD是平行四边形.
A
D
C
B
证明:∵∠A+∠C+∠B+∠D=360°,
又∵∠A=∠C,∠B=∠D,
∴2∠A+2∠B=360°,
即∠A+∠B=180°,
∴ AD∥ BC.
同理得 AB∥ CD,
∴四边形ABCD是平行四边形.
新课讲解
两组对角分别相等的四边形是平行四边形.
平行四边形的判定定理2
符号语言:
∵ ∠A=∠C,∠B=∠D,
∴四边形ABCD是平行四边形.
A
D
C
B
新课讲解
例
2. 如图,四边形ABCD中,AB∥ DC,∠B=55°,∠1=85°,∠2=40°.
(1) 求∠D的度数;
(2) 求证:四边形ABCD是平行四边形.
(1)解:∵∠D+∠2+∠1=180°,
∴∠D=180°-∠2-∠1=55°.
(2)证明:∵AB∥ DC,∴∠2=∠CAB,
∴∠DAB=∠1+∠2=125°.
∵∠DCB+∠DAB+∠D+∠B=360°,
∴∠DCB=∠DAB=125°.
又∵∠D=∠B=55°,
∴四边形ABCD是平行四边形.
新课讲解
练一练
1. 判断下列四边形是否为平行四边形:
A
D
C
B
110°
70°
110°
A
B
C
D
120°
60°
是
不是
新课讲解
练一练
2. 如图,在四边形ABCD中,AE⊥BD于点E,CF⊥BD于点F,AE=CF,BF=DE. 求证:四边形ABCD是平行四边形.
证明:∵BF=DE,
∴BF-EF=DE-EF,即BE=DF.
∵AE⊥BD,CF⊥BD,∴∠AEB=∠CFD=90°.
又∵AE=CF,∴△ABE≌△CDF.
∴∠ABE=∠CDF,∠BAE=∠DCF.
∵AE=CF,∠AED=∠CFB,DE=BF,
∴△AED≌△CFB,
∴∠ADE=∠CBF,∠DAE=∠BCF.
∴∠ABE+∠CBF=∠CDF+∠ADE,
∠BAE+∠DAE=∠DCF+∠BCF,
即∠ABC=∠ADC,∠BAD=∠BCD.
∴四边形ABCD是平行四边形.
新课讲解
知识点3 对角线互相平分的四边形是平行四边形
逆命题3:对角线互相平分的四边形是平行四边形.
已知:如图,在四边形ABCD中,AC,BD相交于点O,且OA=OC,
OB=OD. 求证: 四边形ABCD是平行四边形.
证明:∵OA=OC,OB=OD,∠AOB=∠COD,
∴△AOB≌△COD (SAS),
∴ ∠OAB=∠OCD ,
∴AB∥ CD ,
同理 AD∥ BC.
∴四边形ABCD是平行四边形.
A
D
C
B
O
新课讲解
对角线互相平分的四边形是平行四边形.
平行四边形的判定定理3
符号语言:
∵ OA=OC,OB=OD ,
∴四边形ABCD是平行四边形.
A
D
C
B
O
新课讲解
例
3. 如图,▱ABCD 的对角线AC,BD相交于点O,点E,F在AC上,并且AE = CF. 求证:四边形BFDE是平行四边形.
证明:∵ 四边形 ABCD 是平行四边形,
∴ AO = CO,BO = DO.
∵ AE = CF,
∴ AO - AE = CO - CF,即 EO = FO.
又 BO = DO,
∴ 四边形 BFDE 是平行四边形.
你还有其他证明方法吗?
新课讲解
练一练
1. 如图,线段AB,CD相交于点O,E,F分别是AB上的四等分点,G,H分别是CD上的四等分点,则图中的点可以构成____个平行四边形.
A
B
C
O
D
4
E
F
G
H
新课讲解
练一练
2. 如图,AC,BD相交于点O,AB∥CD,AD∥BC,E,F 分别是OB,OD的中点. 求证:四边形AFCE 是平行四边形.
课堂小结
平行四边形的判定定理
定义法:
两组对边分别平行的四边形是平行四边形
两组对边分别相等的四边形是平行四边形
两组对角分别相等的四边形是平行四边形
对角线互相平分的四边形是平行四边形
当堂小练
1. 根据下列条件,不能判定四边形为平行四边形的是 ( )
A.两组对边分别相等
B.两条对角线互相平分
C.两条对角线相等
D.两组对边分别平行
C
当堂小练
对角线互相平分的四边形是平行四边形
当堂小练
D
3. 下列条件中,不能判定四边形ABCD是平行四边形的是( )
A.∠A=∠C,∠B=∠D
B.∠A=∠B=∠C=90°
C.∠A+∠B=180°,∠B+∠C=180°
D.∠A+∠B=180°,∠C+∠D=180°
4. 如图,E是▱ABCD的边AD的延长线上一点,连接BE,CE,BD,BE交CD于点F.添加以下条件,不能判定四边形BCED为平行四边形的是( )
A.∠ABD=∠DCE
B.DF=CF
C.∠AEB=∠BCD
D.∠AEC=∠CBD
当堂小练
C
当堂小练
5. 小军不慎将一块平行四边形玻璃打碎成如图所示的四块,他带了两块碎玻璃到商店配成了一块与原来相同的平行四边形玻璃,他带的碎玻璃编号是( )
A.①②
B.③④
C.②③
D.①④
B
当堂小练
6. 一个四边形的边长依次是a,b,c,d,且满足a2+b2+c2+d2=2ac+2bd,则这个四边形一定是______________.
平行四边形
当堂小练
7. 如图,以△ABC的三边为一条边在BC的同侧分别作三个等边三角形,即△ABD,△BCE,△ACF,求证:四边形ADEF是平行四边形.
证明:∵△ABD,△BCE都是等边三角形,
∴BD=AB,BC=BE,∠DBA=∠EBC=60°.
∴∠DBA-∠EBA=∠EBC-∠EBA,即∠DBE=∠ABC.
∴△DBE≌△ABC(SAS).∴DE=AC.
又∵△ACF是等边三角形,∴AC=AF,∴DE=AF.
同理可证AD=EF,∴四边形ADEF是平行四边形.
拓展与延伸
1. 如图,四边形ABCD是平行四边形,延长BC至点E,使BE=CD.连接AE交CD于点F.连接BF,AC,DE,已知∠DAE=60°.
(1)求∠BAD的度数;
(2)若BF⊥AE,求证:四边形ACED是平行四边形.
解:(1) ∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AD∥BC,
∴∠DAE=∠AEB=60°.
∵BE=CD,∴AB=BE,
∴△ABE是等边三角形,
∴∠BAE=60°,
∴∠BAD=∠BAE+∠DAE=120°.
拓展与延伸
2. 如图,在▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,OA=5 cm,E,F为直线BD上的两个动点(点E,F始终在▱ABCD的外面),连接AE,CE,CF,AF.
②若CA平分∠BCD,∠AEC=60°,求四边形AFCE的周长.
②解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC.∴∠DAC=∠BCA.
∵CA平分∠BCD,∴∠BCA=∠DCA.
∴∠DCA=∠DAC.∴AD=CD.∵OA=OC,∴OE⊥AC.
∴OE是AC的垂直平分线.∴AE=CE.
∵∠AEC=60°,∴△ACE是等边三角形.
∴AE=CE=AC=2OA=10 cm.
由(1)可知,四边形AFCE为平行四边形,
∴C四边形AFCE=2(AE+CE)=2×(10+10)=40(cm).
拓展与延伸
2. 如图,在▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,OA=5 cm,E,F为直线BD上的两个动点(点E,F始终在▱ABCD的外面),连接AE,CE,CF,AF.
证明:∵AB∥CD,AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形.
∴OA=OC,OB=OD.
∵E,F分别是OB,OD的中点,
∴OE=OB,OF=OD.
∴OE=OF.
∴四边形AFCE是平行四边形.
2. 如图,在△ABC中,按如下步骤尺规作图:
①分别以点A,C为圆心,以大于AC的长为半径作弧,两弧交于点E,F;
②作直线EF,交AC于点O;
③作射线BO,在射线BO上截取OD(B与D不重合),使得OD=OB;
④作直线AD,连接CD,则四边形ABCD是平行四边形,理由是________________________________________.
(2) 证明:∵△ABE是等边三角形,BF⊥AE,
∴AF=EF.
在△ADF和△ECF中,
∴△ADF≌△ECF,∴DF=CF.
又∵AF=EF,∴四边形ACED是平行四边形.
(1) 若DE=OD,BF=OB.
①求证:四边形AFCE为平行四边形;
①证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,OB=OD.
∵DE=OD,BF=OB,
∴DE=BF.OE=OF.
∴四边形AFCE为平行四边形.
解:若DE=OD,BF=OB,
四边形AFCE是平行四边形.理由:
∵DE=OD,BF=OB,OD=OB,
∴DE=BF.
∴OB+BF=OD+DE,即OF=OE.
又∵OA=OC,∴四边形AFCE为平行四边形.
若DE=OD,BF=OB,
四边形AFCE是平行四边形.
理由:∵DE=OD,BF=OB,OD=OB,
∴DE=BF.∴OB+BF=OD+DE,即OF=OE.
又∵OA=OC,∴四边形AFCE为平行四边形.
(2)若DE=OD,BF=OB,四边形AFCE还是平行四边形吗?
若DE=OD,BF=OB呢?简单说明理由.
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