与平行四边形有关的常用辅助线作法归类解析.docx

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与平行四边形有关的常用辅助线作法归类解析

与平行四边形有关的常用辅助线作法归类解析

本文结合例题归纳六类与平行四边形有关的常见辅助线,供同学们借鉴:

第一类:

连结对角线,把平行四边形转化成两个全等三角形。

例1如左下图1,在平行四边形

中,点

在对角线

上,且

请你以

为一个端点,和图中已标明字母的某一点连成一条新线段,猜想并证明它和图中已有的某一条线段相等(只需证明一条线段即可)

⑴连结

⑶证明:

连结

交于点O

∵四边形

为平行四边形∴

∴四边形

为平行四边形∴

第二类:

平移对角线,把平行四边形转化为梯形。

例2如右图2,在平行四边形

中,对角线

相交于点O,如果

,那么

的取值围是()

A

B

C

D

解:

将线段

沿

方向平移,使得

则有四边形

为平行四边形,∵在

中,

,即

解得

故选A

第三类:

过一边两端点作对边的垂线,把平行四边形转化为矩形和直角三角形问题。

例3已知:

如左下图3,四边形

为平行四边形

求证:

证明:

分别作

于点

的延长线于点F

∵四边形

为平行四边形∴

第四类:

延长一边中点与顶点连线,把平行四边形转化为三角形。

例4:

已知:

如右上图4,在正方形

中,

分别是

的中点,

交于

点,求证:

证明:

延长

的延长线于点

∵四边形

为正方形

又∵

第五类:

延长一边上一点与一顶点连线,把平行四边形转化为平行线型相似三角形。

例5如左下图5,在平行四边形

中,点

为边

上任一点,请你在该图基础上,适当添加辅助线找出两对相似三角形。

解:

延长

的延长线相交于

,则有

第六类:

把对角线交点与一边中点连结,构造三角形中位线

例6已知:

如右上图6,在平行四边形

中,

,求

解:

连结

于点

连结

∵四边形

为平行四边形∴

综上所述,平行四边形中常添加辅助线是:

连对角线,平移对角线,延长一边中点与顶点连线等,这样可将平行四边形转化为三角形(或特殊三角形)、矩形(梯形)等图形,为证明解决问题创造条件。

四边形

平行四边形出现,对称中心等分点。

梯形问题巧转换,变为△和□。

平移腰,移对角,两腰延长作出高。

如果出现腰中点,细心连上中位线。

上述方法不奏效,过腰中点全等造。

证相似,比线段,添线平行成习惯。

等积式子比例换,寻找线段很关键。

直接证明有困难,等量代换少麻烦。

斜边上面作高线,比例中项一大片。

梯形的辅助线

口诀:

梯形问题巧转换,变为△和□。

平移腰,移对角,两腰延长作出高。

如果出现腰中点,细心连上中位线。

上述方法不奏效,过腰中点全等造。

通常情况下,通过做辅助线,把梯形转化为三角形、平行四边形,是解梯形问题的基本思路。

至于选取哪种方法,要结合题目图形和已知条件。

常见的几种辅助线的作法如下:

作法

图形

平移腰,转化为三角形、平行四边形。

平移对角线。

转化为三角形、平行四边形。

延长两腰,转化为三角形。

作高,转化为直角三角形和矩形。

中位线与腰中点连线。

(一)、平移

1、平移一腰:

例1.如图所示,在直角梯形ABCD中,∠A=90°,AB∥DC,AD=15,AB=16,BC=17.求CD的长.

解:

过点D作DE∥BC交AB于点E.

又AB∥CD,所以四边形BCDE是平行四边形.

所以DE=BC=17,CD=BE.

在Rt△DAE中,由勾股定理,得

AE2=DE2-AD2,即AE2=172-152=64.

所以AE=8.

所以BE=AB-AE=16-8=8.

即CD=8.

例2如图,梯形ABCD的上底AB=3,下底CD=8,腰AD=4,求另一腰BC的取值围。

解:

过点B作BM//AD交CD于点M,

在△BCM中,BM=AD=4,

CM=CD-DM=CD-AB=8-3=5,

所以BC的取值围是:

5-4

2、平移两腰:

例3如图,在梯形ABCD中,AD//BC,∠B+∠C=90°,AD=1,BC=3,E、F分别是AD、BC的中点,连接EF,求EF的长。

解:

过点E分别作AB、CD的平行线,交BC于点G、H,可得

∠EGH+∠EHG=∠B+∠C=90°

则△EGH是直角三角形

因为E、F分别是AD、BC的中点,容易证得F是GH的中点

所以

3、平移对角线:

例4、已知:

梯形ABCD中,AD//BC,AD=1,BC=4,BD=3,AC=4,求梯形ABCD的面积.

解:

如图,作DE∥AC,交BC的延长线于E点.

∵AD∥BC∴四边形ACED是平行四边形

∴BE=BC+CE=BC+AD=4+1=5,DE=AC=4

∵在△DBE中,BD=3,DE=4,BE=5

∴∠BDE=90°.

作DH⊥BC于H,则

例5如图,在等腰梯形ABCD中,AD//BC,AD=3,BC=7,BD=

,求证:

AC⊥BD。

解:

过点C作BD的平行线交AD的延长线于点E,

易得四边形BCED是平行四边形,

则DE=BC,CE=BD=

所以AE=AD+DE=AD+BC=3+7=10。

在等腰梯形ABCD中,AC=BD=

所以在△ACE中,

从而AC⊥CE,于是AC⊥BD。

例6如图,在梯形ABCD中,AB//CD,AC=15cm,BD=20cm,高DH=12cm,求梯形ABCD的面积。

解:

过点D作DE//AC,交BC的延长线于点E,

则四边形ACED是平行四边形,

所以

由勾股定理得

(cm)

(cm)

所以

,即梯形ABCD的面积是150cm2。

(二)、延长

即延长两腰相交于一点,可使梯形转化为三角形。

例7如图,在梯形ABCD中,AD//BC,∠B=50°,∠C=80°,AD=2,BC=5,求CD的长。

解:

延长BA、CD交于点E。

在△BCE中,∠B=50°,∠C=80°。

所以∠E=50°,从而BC=EC=5

同理可得AD=ED=2

所以CD=EC-ED=5-2=3

例8.如图所示,四边形ABCD中,AD不平行于BC,AC=BD,AD=BC.判断四边形ABCD的形状,并证明你的结论.

解:

四边形ABCD是等腰梯形.

证明:

延长AD、BC相交于点E,如图所示.

∵AC=BD,AD=BC,AB=BA,

∴△DAB≌△CBA.

∴∠DAB=∠CBA.

∴EA=EB.

又AD=BC,∴DE=CE,∠EDC=∠ECD.

而∠E+∠EAB+∠EBA=∠E+∠EDC+∠ECD=180°,

∴∠EDC=∠EAB,∴DC∥AB.

又AD不平行于BC,

∴四边形ABCD是等腰梯形.

(三)、作对角线

即通过作对角线,使梯形转化为三角形。

例9如图6,在直角梯形ABCD中,AD//BC,AB⊥AD,BC=CD,BE⊥CD于点E,求证:

AD=DE。

解:

连结BD,

由AD//BC,得∠ADB=∠DBE;

由BC=CD,得∠DBC=∠BDC。

所以∠ADB=∠BDE。

又∠BAD=∠DEB=90°,BD=BD,

所以Rt△BAD≌Rt△BED,

得AD=DE。

(四)、作梯形的高

1、作一条高

例10如图,在直角梯形ABCD中,AB//DC,∠ABC=90°,AB=2DC,对角线AC⊥BD,垂足为F,过点F作EF//AB,交AD于点E,求证:

四边形ABFE是等腰梯形。

证:

过点D作DG⊥AB于点G,

则易知四边形DGBC是矩形,所以DC=BG。

因为AB=2DC,所以AG=GB。

从而DA=DB,于是∠DAB=∠DBA。

又EF//AB,所以四边形ABFE是等腰梯形。

2、作两条高

例11、在等腰梯形ABCD中,AD//BC,AB=CD,∠ABC=60°,AD=3cm,BC=5cm,

求:

(1)腰AB的长;

(2)梯形ABCD的面积.

解:

作AE⊥BC于E,DF⊥BC于F,又∵AD∥BC,

∴四边形AEFD是矩形,EF=AD=3cm

∵AB=DC

∵在Rt△ABE中,∠B=60°,BE=1cm

∴AB=2BE=2cm,

例12如图,在梯形ABCD中,AD为上底,AB>CD,求证:

BD>AC。

证:

作AE⊥BC于E,作DF⊥BC于F,则易知AE=DF。

在Rt△ABE和Rt△DCF中,

因为AB>CD,AE=DF。

所以由勾股定理得BE>CF。

即BF>CE。

在Rt△BDF和Rt△CAE中

由勾股定理得BD>AC

(五)、作中位线

1、已知梯形一腰中点,作梯形的中位线。

例13如图,在梯形ABCD中,AB//DC,O是BC的中点,∠AOD=90°,求证:

AB+CD=AD。

证:

取AD的中点E,连接OE,则易知OE是梯形ABCD的中位线,从而OE=

(AB+CD)①

在△AOD中,∠AOD=90°,AE=DE

所以

由①、②得AB+CD=AD。

2、已知梯形两条对角线的中点,连接梯形一顶点与一条对角线中点,并延长与底边相交,使问题转化为三角形中位线。

例14如图,在梯形ABCD中,AD//BC,E、F分别是BD、AC的中点,求证:

(1)EF//AD;

(2)

证:

连接DF,并延长交BC于点G,易证△AFD≌△CFG

则AD=CG,DF=GF

由于DE=BE,所以EF是△BDG的中位线

从而EF//BG,且

因为AD//BG,

所以EF//AD,EF

3、在梯形中出现一腰上的中点时,过这点构造出两个全等的三角形达到解题的目的。

例15、在梯形ABCD中,AD∥BC,∠BAD=900,E是DC上的中点,连接AE和BE,求∠AEB=2∠CBE。

解:

分别延长AE与BC,并交于F点

∵∠BAD=900且AD∥BC

∴∠FBA=1800-∠BAD=900

又∵AD∥BC

∴∠DAE=∠F(两直线平行错角相等)

∠AED=∠FEC(对顶角相等)

DE=EC(E点是CD的中点)

∴△ADE≌△FCE(AAS)

∴AE=FE

在△ABF中∠FBA=900且AE=FE

∴BE=FE(直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半)

∴在△FEB中∠EBF=∠FEB

∠AEB=∠EBF+∠FEB=2∠CBE

例16、已知:

如图,在梯形ABCD中,AD//BC,AB⊥BC,E是CD中点,试问:

线段AE和BE之间有怎样的大小关系?

解:

AE=BE,理由如下:

延长AE,与BC延长线交于点F.

∵DE=CE,∠AED=∠CEF,

∠DAE=∠F

∴△ADE≌△FCE

∴AE=EF

∵AB⊥BC,∴BE=AE.

例17、已知:

梯形ABCD中,AD//BC,E为DC中点,EF⊥AB于F点,AB=3cm,EF=5cm,求梯形ABCD的面积.

解:

如图,过E点作MN∥AB,分别交AD的延长线于M点,交BC于N点.

∵DE=EC,AD∥BC

∴△DEM≌△E

四边形ABNM是平行四边形

∵EF⊥AB,

∴S梯形ABCD=S□ABNM=AB×EF=15cm2.

【模拟试题】(答题时间:

40分钟)

1.若

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