内容正文:
21.3 课时2 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 “两组对边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” 两个判定定理,能灵活运用定理进行几何证明与判定,解决相关拓展问题
经历判定定理的探究、猜想、证明全过程,深化转化与化归、数形结合的数学思想,提升逻辑推理与辅助线构造能力
在动手操作与合作探究中感受数学的严谨性,培养主动思考、举一反三的学习习惯,体会平行四边形判定的实际应用价值
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复习导入
问题1 除了两组对边分别平行,平行四边形还有哪些性质?
平行四边形的对边相等.
平行四边形的对角线互相平分.
边:
对角线:
思考 我们得到的这些逆命题是否都成立?这节课我们一起探讨一下吧.
问题2 上面的两条性质的逆命题各是什么?
两组对边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.
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新知探究
如图,在四边形ABCD 中,AB=CD,AD=CB.
求证:四边形ABCD 是平行四边形
证明:如图,连接BD.
在△ABD 和△CDB 中,
AB=CD,AD=CB,BD=DB,
△ABD≌△CDB.
∠ABD=∠CDB,∠ADB=∠CBD.
AB//CD,AD//CB.
四边形ABCD 是平行四边形.
证明过程
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情景导入
小芳画两条相交于点O 的直线,截取OA=OC,OB=OD;连接AB,BC,CD,DA,得到四边形ABCD.这样得到的四边形是不是平行四边形? 请你进行判断,并尝试说明理由
对角线把四边形拆成两个三角形,用 SAS 证明全等,推导出内错角相等,进而证明两组对边平行
也可以证明全等后,推导出一组对边平行且相等,进而这个四边形是平行四边形
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新知探究
如图,在四边形ABCD 中,OA=OC,OD=OB.
求证:四边形ABCD 是平行四边形
证明:如图,在△ABO 和△CDO 中,
OA=OC,OD=OB,∠AOB=∠COD,
∠ABO=∠CDO
AB//CD,
同理可证AD//CB.
四边形ABCD 是平行四边形.
证明过程
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获取新知
观察与思考
小亮的作法
用提前准备好的四根木棒,搭成一个四边形,
其中AB=CD,AD=BC
今天又有两位同学按照自己的方法做出了一个四边形
A
B
C
D
两组对边相等
√
猜想:两组对边分别相等的四边形是平行四边形.
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Administrator (A) - 引导学生探究,先画出满足条件的四边形,观察画出的图形是否总是平行四边形,再相互交流,统一认识,形成猜想,得出判定平行四边形的依据.
小芳的作法
(1)画两条直线相交于点O
(2)截取OA=OC,OB=OD
(3)连接AB,BC,CD,DA
O
A
B
C
D
对角线互相平分
√
猜想:对角线互相平分的四边形是平行四边形.
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情境1:小亮按下列方法得到了一个四边形:用4根木条搭成如图所示的四边形,其中AB=CD,AC=BD.
活动1 探究判定平行四边形的方法
问题:这样得到的四边形ABCD是不是平行四边形?
猜想:两组对边分别相等的四边形是平行四边形.
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已知:如图,在四边形ABCD中,AB=CD,AD=CB.
求证:四边形ABCD是平行四边形.
A
B
C
D
证明:如图,连接BD.
在△ABD和△CDB中,
∵AB=CD,AD=CB,BD=DB,
∴△ABD≌△CDB,
∴∠ABD=∠CDB,∠ADB=∠CBD,∴AB∥CD,AD∥CB,
∴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
两组对应角相等
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组对边平行
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新知探究
平面四边形判定定理二
两组对边分别相等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。
注意事项:
必须是两组对边,缺一不可
严格区分对边与邻边
四边形前提不能省略
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新知探究
平面四边形判定定理三
对角线互相平分的四边形是平行四边形.
几何语言:
如图
OA=OC,OB=OD,
四边形 ABCD 是平行四边形。
注意事项:
必须是两条对角线互相平分
明确 “互相平分” 的含义
四边形前提不可省略
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已知:如图,在四边形ABCD中, AB=CD,AD=CB.
求证:四边形ABCD是平行四边形.
证明:连结AC,在△ABC和△CDA中
∵AB=CD,AD=CB,BD=DB.
∴△ABD≌△CDB.
∴∠ABD=∠CDB,∠ADB=∠CBD.
∴AB∥CD,AD//CB.
∴四边形ABCD是平行四边形.
B
D
C
A
知识点
两组对边分别相等的四边形是平行四边形
1
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全品初中
平行四边形的判定定理2:
两组对边分别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,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形.
B
D
A
C
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A
D
C
B
两组对边分别相等的四边形是平行四边形
平行四边形判定定理
几何语言:
如图,∵AB=CD,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形.
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问题:这样得到的四边形ABCD是不是平行四边形?
猜想:两条对角线互相平分的四边形是平行四边形.
情境2:小芳按下列方法得到了一个四边形:画两条直线相交于点O,截取OA=OC,OB=OD;连接AB,BC,CD,DA,得到四边形ABCD.
活动1 探究判定平行四边形的方法
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已知:如图,在四边形ABCD中,AC,BD相交于O,OA=OC,OB=OD.
求证:四边形ABCD是平行四边形.
A
D
C
B
O
证明:∵OA=OC,OD=OB,∠AOD=∠COB,
∴△AOD≌△COB,
∴∠OAD=∠OCB,
∴AD∥BC.
同理可得AB∥DC,
∴四边形ABCD是平行四边形.
证明思路:
找到全等三角形
两组对应角相等
两组对边分别平行
四边形ABCD是平行四边形
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典例分析
例1
已知:如图,▱ABCD 的两条对角线AC,BD 相交于点O, E,F 分别为OA,OC 的中点.
求证:四边形EBFD是平行四边形.
证明: 四边形ABCD 是平行四边形,
OA=OC,OB=OD.
E,F 分别为OA,OC 的中点,
,
OE=OF.
四边形EBFD是平行四边形.
要证四边形EBFD是平行四边形,优先选择对角线互相平分的四边形是平行四边形这一判定定理:
由平行四边形的性质,得对角线AC、BD互相平分,即OA=OC,OB=OD;
结合E、F分别为OA、OC的中点,推得,,因此OE=OF;
又OB=OD,即四边形EBFD的对角线EF、BD互相平分,故可判定其为平行四边形。
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即学即练
在例3的已知条件中,如果 E,F 不再为 OA,OC 的中点,请你谈谈:
(1)点E,F 分别在OA,OC 上,怎样确定点E和点F的位置,可使得四边形EBFD是平行四边形?
(2)点E,F 分别在OA,OC 的延长线上,怎样确定点E 和点F 的位置,可使得四边形EBFD是平行四边形?
O
E
F
结论:当OE=OF时,四边形EBFD是平行四边形。
证明过程,如图
四边形ABCD是平行四边形
OB=OD,OA=OC(平行四边形对角线互相平分)
若OE=OF,则四边形EBFD的对角线BD、EF互相平分
四边形EBFD是平行四边形(对角线互相平分的四边形是平行四边形)
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即学即练
在例3的已知条件中,如果 E,F 不再为 OA,OC 的中点,请你谈谈:
(2)点E,F 分别在OA,OC 的延长线上,怎样确定点E 和点F 的位置,可使得四边形EBFD是平行四边形?
O
E
F
结论:当OE=OF时,四边形EBFD是平行四边形。
证明过程,如图
四边形ABCD是平行四边形
OB=OD,OA=OC(平行四边形对角线互相平分)
若OE=OF,则四边形EBFD的对角线BD、EF互相平分
四边形EBFD是平行四边形(对角线互相平分的四边形是平行四边形)
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已知:四边形ABCD的两条对角线AC与BD相交于点O,OA=OC,OB=OD.
求证:四边形ABCD是平行四边形.
证明:∵OA=OC,OD=OB,∠AOD=∠COB,
∴△ AOD≌△COB.
∴∠OAD=∠OCB.
∴AD//BC,∠ADO=∠CBO.
∴AD∥CB.
∴四边形ABCD是平行四边形.
B
O
D
A
C
知识点
对角线互相平分的四边形是平行四边形
2
获取新知
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平行四边形的判定定理3:
对角线互相平分的四边形是平行四边形.
归纳总结
几何语言:
在四边形ABCD中,
∵AO=CO,DO=BO,
∴四边形ABCD是平行四边形.
B
O
D
A
C
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两条对角线互相平分的四边形是平行四边形.
A
D
C
B
O
平行四边形判定定理
几何语言:
在四边形ABCD中,
∵AO=CO,DO=BO,
∴四边形ABCD是平行四边形.
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即学即练
方法技巧
思路 1:由DE⊥AC、BF⊥AC直接得DE∥BF,再证DE=BF,一步判定。
思路 2:连接BD交AC于O,由平行四边形性质得OA=OC、OB=OD,证OE=OF,用对角线平分判定。
核心技巧:遇垂直优先证平行,结合平行四边形性质证全等,快速推边相等。
已知:如图,AC 为▱ABCD 的对角线DE⊥AC,BF⊥AC,垂足分别为E,F.
求证:四边形DEBF 是平行四边形.
证明: 四边形ABCD是平行四边形,
AD=BC,AD//BC,∠DAE=∠BCF
DE⊥AC,BF⊥AC,
∠DEA=∠BFC=90∘,
DE∥BF(垂直于同一直线的两条直线平行)。
在△ADE和△CBF中,
,DE=BF。
又DE//BF,
四边形DEBF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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变式1 如图,□ABCD 的对角线AC,BD相交于点O,E,F是AC上的两点,并且AE=CF.求证:四边形BFDE是平行四边形.
B
O
D
A
C
E
F
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴ AO=CO,BO=DO.
∵AE=CF ,
∴ AO-AE=CO-CF,即EO=OF.
又∵BO=DO,
∴四边形BFDE是平行四边形.
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全品初中
变式2 若上题中E、F继续移动至OA、OC的延长线上,仍使AE=CF(如下图),则结论还成立吗?
小组交流,若成立,请写出证明过程.
我的课堂我做主,我为小组展风采!
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在判定平行四边形时,如有“对角线相交”可考虑采用关于对角线的判定方法,有时需要添加辅助线,即连接对角线;
当已知条件给出四边形的“对边”时,可考虑采用关于边的判定方法.
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
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平行四边形的判定定理
两组对边分别相等的四边形是平行四边形
两条对角线互相平分的四边形是平行四边形
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