莊億農(nóng)
特殊的平行四邊形及等腰梯形是四邊形的主要內(nèi)容,它們的應(yīng)用非常廣泛.現(xiàn)就它們的識別條件舉例說明,供同學們參考.
[一、平行四邊形]
例1(2007年·吉林?。┤鐖D1,有一矩形紙片ABCD,翻折∠B、∠D,使BC、AD恰好落在AC上.設(shè)F、H分別是B、D落在AC上的點,E、G分別是折痕CE、AG與AB、CD的交點.求證:四邊形AECG是平行四邊形.
分析:要證明四邊形AECG是平行四邊形,題中已有條件CG∥AE,因此可考慮證明CG= AE,利用“一組對邊平行且相等的四邊形是平行四邊形”;也可以考慮證明AG∥CE,利用“兩組對邊分別平行的四邊形是平行四邊形”.下面用第二種思路證明.
證明:在矩形ABCD中,因為AD∥BC,所以∠DAC=∠BCA.由題意,得∠GAH=∠1/2DAC,∠ECF=∠1/2BCA,所以∠GAH=∠ECF,所以AG∥CE.又因為CG∥AE,所以四邊形AECG是平行四邊形.
點評:平行四邊形常見的判定方法還有:①兩組對邊分別相等的四邊形;②對角線互相平分的四邊形;③兩組對角分別相等的四邊形.運用時,要靈活選擇.如果一種方法不易解出,可以嘗試其他的方法.
[二、矩形]
例2(2007年·東營)如圖2,在△ABC中,AB=AC.AD⊥BC,垂足為點D.AN是△ABC外角∠CAM的平分線,CE⊥AN,垂足為點E.求證:四邊形ADCE為矩形.
分析:要證明四邊形ADCE為矩形,題設(shè)中已有兩個角是直角的條件,可考慮利用“有三個角是直角的四邊形是矩形”來證明,故只要證明∠DAE是直角即可.
證明:在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,所以∠BAD=∠DAC.因為AN是△ABC外角∠CAM的平分線,所以∠MAE=∠CAE.故∠DAE=∠DAC+∠CAE=×180°=90°.又因為AD⊥BC,CE⊥AN,所以四邊形ADCE為矩形.
點評:矩形常見的判定方法有:①三個角是直角的四邊形;②有一個角是直角的平行四邊形;③兩條對角線相等的平行四邊形.
[三、菱形]
例3(2007年·雙柏)如圖3,在梯形紙片ABCD中,AD∥BC,AD>CD.將紙片沿過點D的直線折疊,使點C落在AD上的點C1處,折痕DE交BC于點E.求證:四邊形CDC1E是菱形.
分析:由于是折疊問題,因此有很多邊相等、角相等,可以考慮利用“四條邊都相等的四邊形是菱形”來證明.
證明:由題意可知△CDE≌△C1DE,則有CD=C1D,∠C1DE=∠CDE,CE=C1E.因為AD∥BC,所以∠C1DE=∠CED.故∠CDE=∠CED,于是CD=CE.所以CD=C1D=C1E=CE,四邊形CDC1E是菱形.
點評:菱形常見的判定方法有:①四條邊都相等的四邊形;②有一組鄰邊相等的平行四邊形;③對角線互相垂直的平行四邊形.在折疊問題中,如果有平行線的條件,一般都會有等腰三角形存在.這點應(yīng)當重視.
[四、正方形]
例4(2006年·深圳)如圖4所示,在四邊形ABCD中,AB=BC=CD=DA,對角線AC與BD相交于點O.若不增加任何字母與輔助線,要使四邊形ABCD是正方形,則還需增加的一個條件是________.
分析:這是一道開放型題目.根據(jù)已知條件知四邊形ABCD是菱形,要使四邊形ABCD是正方形,按其判定方法只要增加條件∠BAD=90°,或∠ABD=45°,或AC=BD等.
解:略.
點評:正方形常見的判定方法有:①有一組鄰邊相等的矩形;②有一個角是直角的(或?qū)蔷€相等的)菱形.
[五、等腰梯形]
例5(2007年·連云港)如圖5,在等腰△ABC中,AB=AC.BD⊥AC,CE⊥AB,垂足分別為點D、E,連接DE.求證:四邊形BCDE是等腰梯形.
分析:要證明四邊形BCDE是等腰梯形,首先要證明它是梯形,再證明其兩腰相等即可.由圖形知BE與CD顯然不平行,因此要證明DE∥BC,可通過“同位角相等,兩直線平行”來解決.要證明這個梯形是等腰梯形,可通過說明兩腰相等的方法達到.
證明:在等腰△ABC中,AB= AC,∠ABC=∠ACB.因為BD⊥AC,CE⊥AB,所以∠BEC=∠CDB=90°.又BC=CB,所以△BEC≌△CDB(AAS).于是BE=CD.從而AB-BE= AC-CD,即AE=AD.所以∠AED=∠ADE.所以 ∠ABC=∠AED=1/2(180°-∠A).所以DE∥BC.而BE與CD不平行,所以四邊形BCDE是梯形.又因為BE=CD,故四邊形BCDE是等腰梯形.
點評:等腰梯形常見的判定方法有:①兩腰相等的梯形;②同一底上的兩個角相等的梯形;③對角線相等的梯形.
中學生數(shù)理化·八年級數(shù)學人教版2008年4期