内容正文:
21.3 课时1 平行四边形的判定
第二十一章 四边形
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学 习 目 标
1
2
3
理解并掌握 “一组对边平行且相等的四边形是平行四边形” 的判定定理,能运用该定理进行几何证明与计算,掌握平行线间距离处处相等的性质
经历平行四边形判定定理的探究、猜想与证明过程,体会转化与化归、数形结合的数学思想,提升逻辑推理与几何分析能力
在探究活动中感受数学的严谨性,培养合作探究意识,体会平行四边形判定在实际生活中的应用价值
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复习导入
1.回顾:平行四边形的性质
平行四边形对边平行
平行四边形对边相等
平行四边形对角相等
平行四边形对角线互相平分
2.思考:平行四边形的性质的逆命题
对边平行的四边形是平行四边形
对边相等的四边形是平行四边形
对角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
猜想:这些逆命题可否成为平行四边形的判定方法?
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新知探究
已知:如图,在四边形ABCD 中,AD∥BC,且AD=BC.
求证:四边形ABCD 是平行四边形.
证明:如图,连接.
在 和 中,
//,
又
四边形是平行四边形.
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新知探究
利用平面四边形的定义判定
两组对边分别平行的四边形是平行四边形.
几何语言:
如图
AD∥BC,AB∥CD,
四边形 ABCD 是平行四边形。
必须先明确图形是四边形,再用两组对边平行判定
一组对边平行,另一组对边相等的四边形不是平行四边形
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获取新知
一起探究
小明用下列方法得到一个四边形ABCD
画两条互相平行的直线,在这两条直线上分别截取线段AB=CD,连接AD,BC,得四边形ABCD .
B
A
D
C
B
A
D
C
将线段AB沿BC方向平行移动,线段AB与CD能不能重合?
知识点
一组对边平行且相等的四边形是平行四边形
1
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解决一个数学问题,常要通过“观察体验”----“大胆猜想”----“验证猜想(证明)”-----“得出结论”
Administrator (A) - 引导学生画图,通过观察、猜想它应该是平行四边形,再证明它是平行四边形.
猜想:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.
已知:如图,在四边形ABCD中,AD//BC,且AD=BC
求证:四边形ABCD是平行四边形.
证明:如图,连接BD.
在△ABD和△CDB中,∵AD∥BC,∴∠ADB=∠CBD.
∵AD=CB,BD=DB,∴△ABD≌△CDB.
∴∠ABD=∠CDB. ∴AB∥DC.
∴四边形ABCD是平行四边形.
B
A
D
C
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全品初中碰到平行四边形的问题常转化为三角形来解决.
平行四边形的判定定理1:
一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.
归纳总结
几何语言:
在四边形ABCD中,
∵AB=CD,AB//CD
∴四边形ABCD是平行四边形.
B
D
A
C
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Administrator (A) - 在这里,老师可以和学生互动,完善对这一判定的全面理解,即同一组对边,即平行又相等,那么一组平行另一组相等的四边形是不一定是平行四边形的,这个反例是等腰梯形,所以学生在明白这一关键后,在应用时就会印象深刻的是同一组
观察下列小明画四边形ABCD的过程:画两条互相平行的直线,在这两条直线上分别截取线段AB=CD,连接AD,BC,得四边形ABCD .
问题1:将线段AB沿BC方向平行移动,线段AB与CD能不能重合?
活动1 探究判定平行四边形的方法
能
问题2:这样得到的四边形ABCD是不是平行四边形?
是
B
A
D
C
猜想:一组对边 且 的四边形是平行四边形 .
如何证明?
相等
平行
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猜想:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.
已知:如图,在四边形ABCD中,AD//BC,且AD=BC.
求证:四边形ABCD是平行四边形.
B
A
D
C
为证明另两条边平行,可借助内错角相等.为此,需构造相应的全等三角形.
证明:如图,连接BD.
在△ABD和△CDB中,
∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBD.
∵AD=CB,BD=DB,
∴△ABD≌△CDB,
∴∠ABD=∠CDB .
∴AB∥DC,
∴四边形ABCD是平行四边形.
证明思路:
作对角线构造全等三角形
一组对应角相等
两组对边分别平行
四边形ABCD是平行四边形
提示:能否作辅助线证明另两条边也平行
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新知探究
平面四边形判定定理一
一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.
几何语言:
如图
AD∥BC,AD=BC,
四边形 ABCD 是平行四边形。
“平行且相等” 是一组对边同时满足的两个条件,缺一不可
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典例分析
例1
已知:如图,四边形ABCD 是平行四边形,E为BA 延长线上一点,F为DC延长线上一点,且AE=CF,连接BF,DE.
求证:四边形BFDE是平行四边形.
证明: 四边形ABCD是平行四边形,
AB//CD,AB=CD.
AE=CF,
BE=DF.
又 BE∥DF,
四边形BFDE 是平行四边形.
要证四边形BFDE是平行四边形,优先用一组对边平行且相等的判定定理:
由ABCD是平行四边形,得AB∥CD、AB=CD,因此BE∥DF;
结合AE=CF,可推得BE=AB+AE=CD+CF=DF;
由BE∥DF且BE=DF,即可证得结论。
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例2 求证:平行线间的距离处处相等.
已知:如图,EF∥MN,A,B为直线EF上任意两点,AD⊥MN,垂足为D,BC⊥MN,垂足为C.
求证:AD=BC.
证明:∵ AD⊥MN,BC⊥MN,
∴AD∥BC.
又∵EF∥MN,
∴四边形ADCB为平行四边形.
∴AD=BC.
B
F
E
A
N
C
D
M
知识点
平行线间的距离处处相等
2
几何语言:
∵EF∥MN,
AD⊥MN,BC⊥MN,
∴AD=BC.
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如图,a // b,c // d,c、d与a、b分别相交于A、B、C、D四点.由平行四边形的概念和性质可知,四边形ABDC是平行四边形,AB=CD.
也就是说:两条平行线之间的任何两条平行线段都相等.
所有的概念既是性质又是判定
知识拓展
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B
D
A
C
一组对边平行且相等的四边形是平行四边形
平行四边形的判定定理
几何语言:
在四边形ABCD中,
∵AB=CD,AB//CD,
∴四边形ABCD是平行四边形.
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已知:如图,在▱ ABCD中,E为BA延长线上一点,F为DC延长线上一点,且AE=CF,连接 BF,DE.
求证:四边形BFDE是平行四边形.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,AB=CD.
∵AE=CF,
∴BE=DF.
又∵BE∥DF,
∴四边形BFDE是平行四边形.
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即学即练
方法技巧
转化思想:将 “角的相等关系” 转化为 “线的平行关系”,是解决平行四边形判定问题的核心逻辑。
整体思想:利用四边形内角和的整体性质,避免单独计算每个角的度数,简化证明。
举一反三:该方法可迁移到其他平行四边形判定定理的证明中。
证明: 四边形的内角和为360∘,
.
又,
,
。
同理可证:,
四边形是平行四边形(两组对边分别平行的四边形是平行四边形)
如图,在四边形ABCD中,∠A=∠C,∠B=∠D.
求证:四边形ABCD是平行四边形.
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即学即练
方法技巧
转化思想:将 “角的相等关系” 转化为 “线的平行关系”,是平行四边形证明的核心逻辑。
全等工具思想:全等三角形是证明边相等、角相等的核心工具,利用三角板全等的隐含条件。
一题多解思想:通过多种判定方法验证结论,强化对判定定理的理解,培养发散思维。
将两块全等的含30°角的三角板按如图的方式摆放在一起,则四边形ABCD是平行四边形吗?
请尝试用多种方法说明理由.
方法一:利用 “两组对边分别平行” 判定
证明:
由三角板的角度特征及摆放位置可知:
(内错角相等)
(内错角相等,两直线平行)
又(内错角相等)
(内错角相等,两直线平行)
四边形是平行四边形(两组对边分别平行的四边形是平行四边形)
方法二:利用 “一组对边平行且相等” 判定
证明:
由三角板角度可知
又 三角板全等,
四边形是平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形)
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已知:如图,EF∥MN,A,B为直线EF上任意两点,AD⊥MN,垂足为D,BC⊥MN,垂足为C.
活动2 证明平行线间的距离处处相等
问题1:AD和BC有什么位置关系?
问题2:四边形ADCB是什么特殊的四边形?依据是什么?
问题3:求证:AD=BC.
AD∥BC
四边形ADCB为平行四边形,依据是EF∥MN,AD∥BC
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已知:如图,EF∥MN,A,B为直线EF上任意两点,AD⊥MN,垂足为D,BC⊥MN,垂足为C.求证:AD=BC.
证明:∵ AD⊥MN,BC⊥MN,
∴AD∥BC.
又∵EF∥MN,
∴四边形ADCB为平行四边形.
∴AD=BC.
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随堂演练
1. 如图,在▱ABCD中,E,F分别是AB,CD的中点,连接DE,EF,BF,则图中平行四边形共有( )
A.2个
B.4个
C.6个
D.8个
B
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B
D
A
C
2. 已知:四边形ABCD, ∠A=∠C,∠B=∠D
求证:四边形ABCD是平行四边形.
证明:∵∠A=∠C,∠B=∠D(已知)
又∵∠A+ ∠B+ ∠C+ ∠D =360 °
∴ 2∠A+ 2∠B=360 °
即∠A+ ∠B=180 °
∴ AD∥BC (同旁内角互补,两直线平行)
同理可证AB∥CD
∴四边形ABCD是平行四边形
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全品初中
Administrator (A) - 两组对角相等的四边形是平行四边形,这是个真命题,学生可以作为补充结论了解即可,答题时不可作为定理直接应用.
活动3 探究判定平行四边形的方法
已知:如图,在四边形ABCD中,∠A=∠C,∠B=∠D.
B
D
A
C
问题1:∠A和∠B有什么数量关系?
问题2:AD和BC有什么位置关系?
问题3:求证:四边形ABCD是平行四边形.
∵ ∠A+∠B+∠C+∠D=360°,且∠A=∠C,∠B=∠D,
∴∠A+∠B=180°.
∵∠A+∠B=180°,
∴AD∥BC.
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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.
证明:∵ ∠A+∠B+∠C+∠D=360°, 且∠A=∠C,∠B=∠D,
∴∠A+∠B=180°,∠A+∠D=180°,
∴AD∥BC,AB∥CD,
∴四边形ADCB为平行四边形.
B
D
A
C
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课堂小结
1.本节课我们学习到了哪些知识?还有哪些困惑?
2.在学习的过程中,你学到了哪些数学方法?
转化与化归
演绎推理和逻辑
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课堂小结
平行四边形的判定方法
两组对边分别平行的四边形是平行四边形
一组对边平行且相等的四边形是平行四边形
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