初中数学备课攻略人教新课标八年级全册初中数学八年级下册《平行四边形》备课攻略.docx
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初中数学备课攻略人教新课标八年级全册初中数学八年级下册《平行四边形》备课攻略
人教版八年级下册数学
第十八章《平行四边形》备课攻略
【课程标准解读】
课程标准对本章节内容要求掌握平行四边形、矩形、菱形、正方形的概念和性质,了解它们之间的关系,了解四边形的不稳定性;探索并掌握平行四边形的有关性质;探索并掌握矩形、菱形、正方形的有关性质;探索并了解平行四边形、矩形、菱形、正方形的判定方法并能运用;把握中位线定理和直角三角形斜边的中线推论。
【知识要点解析】
(一)平行四边形
1.平行四边形:
(1)平行四边形的定义:
两组对边分别平行的四边形是平行四边形.平行四边形用符号“
”表示.平行四边形ABCD记作
,读作平行四边形ABCD.
2.平行四边形的性质:
(1)平行四边形的对边平行且相等.
(2).平行四边形的对角相等,邻角互补。
(3)平行四边形的对角线互相平分.
(4)若一条直线过平行四边形两对角线的交点,则这直线被一组对边截下的线段以对角线的交点为中点,且这条直线二等分平行四边形的面积.
【典型例题】.(泰安中考,19,3分)如图,在平行四边形ABCD中,AB=4,∠BAD的平分线与BC的延长线交于点E,与DC交于点F,且点F为边DC的中点,DG⊥AE,垂足为G,若DG=1,则AE的边长为( )
A.2
B.4
C.4D.8
【分析】:
由AE为角平分线,得到一对角相等,再由ABCD为平行四边形,得到AD与BE平行,利用两直线平行内错角相等得到一对角相等,等量代换及等角对等边得到AD=DF,由F为DC中点,AB=CD,求出AD与DF的长,得出三角形ADF为等腰三角形,根据三线合一得到G为AF中点,在直角三角形ADG中,由AD与DG的长,利用勾股定理求出AG的长,进而求出AF的长,再由三角形ADF与三角形ECF全等,得出AF=EF,即可求出AE的长.
【解答】:
解:
∵AE为∠ADB的平分线,∴∠DAE=∠BAE,
∵DC∥AB,∴∠BAE=∠DFA,∴∠DAE=∠DFA,∴AD=FD,
又F为DC的中点,∴DF=CF,∴AD=DF=
DC=
AB=2,
在Rt△ADG中,根据勾股定理得:
AG=
,则AF=2AG=2
,
在△ADF和△ECF中,
,
∴△ADF≌△ECF(AAS),∴AF=EF,则AE=2AF=4
.
【点评】:
此题考查了平行四边形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,等腰三角形的判定与性质,熟练掌握平行四边形的判定与性质是解本题的关键.
【变式训练】.(泰安中考,8,3分)如图,五边形ABCDE中,AB∥CD,∠1、∠2、∠3分别是∠BAE、∠AED、∠EDC的外角,则∠1+∠2+∠3等于( )
A.90°B.180°C.210°D.270°
【分析】:
本题考查平行线的性质.根据两直线平行,同旁内角互补求出∠B+∠C=180°,从而得到以点B.点C为顶点的五边形的两个外角的度数之和等于180°,再根据多边形的外角和定理列式计算即可得解.
【解答】:
解:
∵AB∥CD,∴∠B+∠C=180°,
∴∠4+∠5=180°,
根据多边形的外角和定理,∠1+∠2+∠3+∠4+∠5=360°,
∴∠1+∠2+∠3=360°-180°=180°.故选B.
【点评】:
本题考查了平行线的性质,多边形的外角和定理,是基础题,理清求解思路是解题的关键.
3.两条平行线间的距离:
(1)定义:
两条平行线中,一条直线上的任意一点到另一条直线的距离,叫做这两条平行线间的距离.
(2)两平行线间的距离处处相等.
【典型例题】,将度相同(对边平行)交叉,你认为是什么图形,为什么?
【答案】是菱形
【解答】解:
依题意可知AB∥CD,AD∥BC
所以四边形ABCD是平行四边形
分别作CD,BC边上的高为AE,AF,
因为两纸条相同,所以纸条宽度AE=AF.
因为平行四边形的面积为AE×CD=BC×AF,
所以CD=BC.
所以平行四边形ABCD为菱形.
【点评】熟练掌握菱形的性质及判定,考查菱形的判定,四条边相等的四边形即为菱形.
【变式训练】.如图,平行四边形ABCD的相邻边AD:
AB=5:
4,过点A作AE
BC,AF
CD,垂足分别为E、F,AE=4
,求AF的长.
【答案】5
【解答】用等面积法做因为AD比AB=5比4所以设AD=5xAB=4xAF=a∵AE*BC=AF*CD∴5X*4=4X*a∴a=5
【点评】本题主要考查了平行四边形两平行线之间距离问题。
已知两边的比,求一高,可考虑利用面积法。
4.平行四边形的周长、面积:
(1)平行四边形的周长=四条边长之和。
(2)如图①,
.
(2)同底(等底)同高(等高)的平行四边形面积相等.
如图②,
有公共边BC,则
.
【典型例题】(四川泸州,16,3分)如图,在平行四边形ABCD中,若AB=5cm,BC=4cm,则,平行四边形ABCD的周长为cm.
【答案】:
18.
【解析】:
根据平行四边形性质,找出对边长度,再求
四边的和即为平行四边形周长.周长为(5+4)×2=18(cm) .
【点评】:
平行四边形周长等于两邻边和的2倍.
【变式训练】、平行四边形ABCD中,AB=6cm,BC=12cm,对边AD和BC间的距离是4cm,则对边AB和CD间的距离是_________.
【答案】8cm.
【解答】解:
设对边AB和CD间的距离是xcm,根据平行四边形的面积公式可得:
6x=12×4,可得x=8.
故答案为8.
【点评】“等面积法”是数学中的重要解题方法.在三角形和四边形中,以不同的边为底其高也不相同,但面积是定值,从而可以得到不同底的高的关系.根据平行四边形的面积公式求解即可.
5.平行四边形的判别方法:
(1)两组对边分别平行的四边形是平行四边形.
(2)两组对边分别相等的四边形是平行四边形.
(3)一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.
(4)两组对角分别相等的四边形是平行四边形.
(5)对角线互相平分的四边形是平行四边形.
【典型例题】(四川泸州中考,6,2分)四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,下列条件不能判定这个四边形是平行四边形的是( )
A.AB//DC,AD//BCB.AB=DC,AD=BC
C.AO=CO,BO=DOD.AB//DC,AD=BC
【答案】D
【解析】根据平行四边形的定义,选项A中的条件能判定这个四边形是平行四边形;根据“两组对边分别相等的四边形是平行四边形”,选项B中的条件能判定这个四边形是平行四边形;根据“对角线互相平的四边形是平行四边形”,选项C中的条件能判定这个四边形是平行四边形;一组对边平行,另一组对边相等的四边形可能是等腰梯形,选项D中的条件不能判定这个四边形是平行四边形.所以答案选D.
【点评】平行四边形的判定是本题的考查目标,关键要熟悉平行四边形的判定方法,并且结合图形判断.
【变式训练】(江苏泰州市,23,本题满分10分)如图,四边形ABCD中,AD∥BC,AE⊥AD交BD于点E,CF⊥BC交BD于点F,且AE=CF.求证:
四边形ABCD是平行四边形.
【解析】要证四边形ABCD是平行四边形.只要证AD=CB,需证△AED≌△FCB,结合易知证明就较为简单.
【答案】∵AD∥BC,∴∠ADE=∠CBF,又∠DAE=∠BCF=900,∴△AED≌△FCB,∴AD=BC,∴四边形ABCD是平行四边形.
【点评】本题是一个简单的考查平行四边形的判定的证明题,平行四边形的相关知识是初中阶段必须掌握的.这类中考题目一般并不难,侧重考查对课本知识的掌握和理解运用.
6.平行四边形知识的运用:
(1)直接运用平行四边形特征解决某些问题,如求角的度数,线段的长度,证明角相等或互补,证明线段相等或倍分等.
(2)识别一个四边形为平行四边形,从而得到两直线平行.
(3)先识别—个四边形是平行四边形,然后再用平行四边形的特征去解决某些问题.
【典型例题】(浙江省湖州市,20,8分)已知,如图,在□ABCD中,点F在AB的延长线上,且BF=AB,连接FD交BC于点E。
(1)说明△DCE≌△FBE的理由;
(2)若EC=3,求AD的长。
【解析】
(1)分析图形,在△DCE和△FBE中,
隐含∠DEC=∠FEB,结合平行四边形的性质,应用
“AAS”可证得;
(2)根据全等三角形的性质,可得EC=BE,即BC=6,
结合平行四边形的性质,可得AD=6.
【答案】
(1)在□ABCD中,AB=DC,AB∥DC,∴∠CDE=∠F,又∵BF=AB,∴DC=FB,
∵∠DEC=∠FEB,∴△DCE≌△FBE;
(2)∵△DCE≌△FBE,∴EB=EC,∵EC=3,∴BC=6,又□ABCD,∴AD=BC,∴AD=6.
【点评】本题主要考察了全等三角形的判定和性质,以及平行四边形的性质,解决问题的关键是从图中挖掘隐含条件:
对顶角,探求全等的判定方法,是中度题。
【变式训练】在等腰△ABC中,AB=AC,点D是直线BC上一点,DE∥AC交直线AB于E,DF∥AB交直线AC于点F,解答下列各问:
(1)如图1,当点D在线段BC上时,有DE+DF=AB,请你说明理由;
(2)如图2,当点D在线段BC的延长线上时,请你参考
(1)画出正确的图形,并写出线段DE、DF、AB之间的关系(不要求证明).
【点拨】
(1)由题意可得四边形AEDF时平行四边形,所以DF=AE,通过平行线可得到角相等,转化为线段相等,进而可得出结论.
(2)依据题意,作出图形即可,而对于线段DE、DF、AB之间的关系,由
(1)可得四边形AEDF时平行四边形,进而通过线段之间的转化即可得出结论.
【解答】:
(1)∵DE∥AC,DF∥AB,
∴四边形AEDF是平行四边形,
∴DF=AE,
又AB=AC,
∴∠B=∠BCA,
DE∥AC,
∴∠BDE=∠BCA,
∴∠B=∠BDE,
∴BE=DE,
∴DE+DF=BE+AE=AB.
(2)如图,DE-DF=AB
∵四边形AFDE是平行四边形,
∴AE=DF,
∴∠B=∠BDE,
∴BE=DE,
∴DE-DF=AB.
【点拨】本题主要考查平行四边形的判定及性质以及等腰三角形的性质,能够熟练求解,并能作出简单的图形.
(二)矩形
1、矩形定义:
有一个角是直角的平行四边形叫做矩形(通常也叫长方形或正方形).
矩形是中心对称图形,对称中心是对角线的交点,矩形也是轴对称图形,对称轴是通过对边中点的直线,有两条对称轴;
2、矩形的性质:
(具有平行四边形的一切特征)
矩形性质1:
矩形的四个角都是直角.
矩形性质2:
矩形的对角线相等且互相平分.
3、推论:
直角三角形的一个性质:
直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
4、矩形的判定方法.
矩形判定方法1:
对角钱相等的平行四边形是矩形.
矩形判定方法2:
有三个角是直角的四边形是矩形.
矩形判定方法3:
有一个角是直角的平行四边形是矩形.
矩形判定方法4:
(4)对角线相等且互相平分的四边形是矩形.
【典型例题】已知:
如图,矩形ABCD,AB长8cm,对角线比AD边长4cm.求AD的长及点A到BD的距离AE的长.
【解答】解:
设AD=xcm,则对角线长(x+4)cm,在Rt△ABD中,由勾股定理:
,解得x=6.则AD=6cm.
(2)“直角三角形斜边上的高”是一个基本图形,利用面积公式,可得到两直角边、斜边及斜边上的高的一个基本关系式:
AE×DB=AD×AB,解得AE=4.8cm.
【点评】:
本试题涉及到的知识点有矩形的性质、直角三角形的性质等,结合问题意境可知:
(1)因为矩形四个角都是直角,因此矩形中的计算经常要用到直角三角形的性质,而此题利用方程的思想,解决直角三角形中的计算,这是几何计算题中常用的方法.
【变式训练】已知:
如图,矩形ABCD中,E是BC上一点,DF⊥AE于F,若AE=BC.求证:
CE=EF.
证明:
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,且AD∥BC.∴∠1=∠2.
∵DF⊥AE,∴∠AFD=90°.
∴∠B=∠AFD.又AD=AE,
∴△ABE≌△DFA(AAS).
∴AF=BE.
∴EF=EC.
此题还可以连接DE,证明△DEF≌△DEC,得到EF=EC.
【点评】:
CE、EF分别是BC,AE等线段上的一部分,若AF=BE,则问题解决,而证明AF=BE,只要证明△ABE≌△DFA即可,在矩形中容易构造全等的直角三角形.
(三)菱形
1、菱形定义:
有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.
【强调】 菱形
(1)是平行四边形;
(2)一组邻边相等.
2、菱形的性质
性质1菱形的四条边都相等;
性质2菱形的对角线互相平分,并且每条对角线平分一组对角;
【典型例题】 已知:
如图,四边形ABCD是菱形,F是AB上一点,DF交AC于E.求证:
∠AFD=∠CBE.
【解答】:
∵ 四边形ABCD是菱形,∴ CB=CD,CA平分∠BCD.∴ ∠BCE=∠DCE.又CE=CE,∴△BCE≌△COB(SAS).∴ ∠CBE=∠CDE.∵ 在菱形ABCD中,AB∥CD,∴∠AFD=∠FDC∴ ∠AFD=∠CBE.
【点评】本题考查了平行四边形的性质,全等三角形的判定和性质以及菱形的判定方法,解题的关键是熟练掌握各种图形的判定和性质.
【变式训练】:
在菱形ABCD中,M、N分别是BC、CD边上的点,若AM=AN=MN=AB,求∠C的度数。
【解答】因为ABCD为菱形,所以:
AB=BC=CD=AD已知:
AM=AN=MN=AB则,△AMN为等边三角形,△ABM和△ADN为等腰三角形设∠B=∠D=x那么,∠AMB=∠AND=x所以,∠BAM=∠DAN=180°-2x那么,∠BAD=2*(180°-2x)+60°=420°-4x因为AB//CD所以,∠BAD+∠ADC=180°即,(420°-4x)+x=180°===>420°-3x=180°===>x=80°所以,∠C=180°-∠D=180°-80°=100°
【点评】本题主要考查平行四边形的性质、菱形的判定和性质,平行线的判定,解题的关键在于熟练掌握有关的性质定理,推出四边形AMND为菱形.
3、菱形的判定
菱形判定方法1:
对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
注意此方法包括两个条件:
(1)是一个平行四边形;
(2)两条对角线互相垂直.
菱形判定方法2:
四边都相等的四边形是菱形.
【典型例题】已知:
如图
ABCD的对角线AC的垂直平分线与边AD、BC分别交于E、F.
求证:
四边形AFCE是菱形.
证明:
∵ 四边形ABCD是平行四边形,
∴ AE∥FC.
∴ ∠1=∠2.
又 ∠AOE=∠COF,AO=CO,
∴ △AOE≌△COF.
∴ EO=FO.
∴ 四边形AFCE是平行四边形.
又 EF⊥AC,
∴
AFCE是菱形(对角线互相垂直的平行四边形是菱形).
【变式训练】(漳州模拟)如图,AE∥BF,AC平分∠BAE,且交BF于点C,在AE上取一点D,使得AD=BC,连接CD和BD,BD交AC于点O.
(1)求证:
△AOD≌△COB;
(2)求证:
四边形ABCD是菱形.
【点拨】
(1)首先根据平行线的性质可得∠DAO=∠BCO,再有条件AD=BC,∠AOD=∠COB,可以利用AAS定理证明△AOD≌△COB;
(2)首先证明四边形ABCD是平行四边形,再证明∠BAC=∠BCA,可利用等角对等边得到AB=BC,即可根据一组邻边相等的平行四边形是菱形证出结论.
【解答】证明:
(1)∵AE∥BF,
∵在△AOD和△COB中,
∴△AOD≌△COB(AAS);
(2)∵AE∥BF,
∴AD∥BC,
∵AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AC平分∠BAD,
∴∠BAC=∠DAC,
∵∠DAO=∠BCO,
∴∠BAC=∠BCA,
∴AB=BC,
∴平行四边形ABCD是菱形.
【点评】此题主要考查了全等三角形的判定,菱形的判定,关键是掌握:
①全等三角形的判定定理:
SSS、SAS、AAS、ASA;②菱形的判定方法:
菱形定义:
一组邻边相等的平行四边形是菱形;四条边都相等的四边形是菱形;对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
【变式训练2】已知:
如图,△ABC和△DBC的顶点在BC边的同侧,AB=DC,AC=BD交于E,∠BEC的平分线交BC于O,延长EO到F,使EO=OF.求证:
四边形BFCE是菱形.
【点拨】根据SSS先证明△ABC和△DBC全等,再根据全等三角形的性质和等腰三角形的三线合一,得出BO=CO,所以四边形BFCE是平行四边形,再根据一组邻边相等的平行四边形是菱形得证.
【解答】证明:
∵AB=DCAC=BDBC=CB,
∴△ABC≌△DCB,
∴∠DBC=∠ACB,
∴BE=CE,
又∵∠BEC的平分线是EF,
∴EO是中线(三线合一),
∴BO=CO,
∴四边形BFCE是平行四边形(对角线互相平分),
又∵BE=CE,
∴四边形BFCE是菱形.
【点评】本题主要考查了菱形的判定.菱形的判别方法是说明一个四边形为菱形的理论依据,常用三种方法:
①定义;②四边相等;③对角线互相垂直平分.
(四)正方形
1、正方形定义:
有一组邻边相等并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形.
正方形是中心对称图形,对称中心是对角线的交点,正方形又是轴对称图形,对称轴是对边中点的连线和对角线所在直线,共有四条对称轴;
正方形是在平行四边形的前提下定义的,它包含两层意思:
①有一组邻边相等的平行四边形(菱形)
②有一个角是直角的平行四边形(矩形)
正方形不仅是特殊的平行四边形,并且是特殊的矩形,又是特殊的菱形.
2、正方形的性质总结如下:
边:
对边平行,四边相等;
角:
四个角都是直角;
对角线:
对角线相等,互相垂直平分,每条对角线平分一组对角.
注意:
正方形的一条对角线把正方形分成两个全等的等腰直角三角形,对角线与边的夹角是45°;正方形的两条对角线把它分成四个全等的等腰直角三角形,这是正方形的特殊性质.正方形具有矩形的性质,同时又具有菱形的性质.
【典型例题】已知:
如图,正方形ABCD中,对角线的交点为O,E是OB上的一点,DG⊥AE于G,DG交OA于F.求证:
OE=OF.
【证明】:
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠AOE=∠DOF=90°,AO=DO(正方形的对角线垂直平分且相等).
又DG⊥AE,∴∠EAO+∠AEO=∠EDG+∠AEO=90°.
∴∠EAO=∠FDO.
∴△AEO≌△DFO.
∴OE=OF.
【点评】:
要证明OE=OF,只需证明△AEO≌△DFO,由于正方形的对角线垂直平分且相等,可以得到∠AOE=∠DOF=90°,AO=DO,再由同角或等角的余角相等可以得到∠EAO=∠FDO,根据ASA可以得到这两个三角形全等,故结论可得.
【变式训练】(•东营,12,3分)如图,E、F分别是正方形ABCD的边CD、AD上的点,且CE=DF,AE、BF相交于点O,下列结论:
(1)AE=BF;
(2)AE⊥BF;(3)AO=OE;(4)
中正确的有()
A.4个B.3个C.2个D.1个
【答案】:
B
【解析】:
在正方形ABCD中,因为CE=DF,所以AF=DE,又因为AB=AD,所以
,所以AE=BF,
,
,因为
,所以
,即
,所以AE⊥BF,因为
S四边形DEOF,所以
S四边形DEOF,故
(1),
(2),(4)正确.
3、正方形的判定方法:
(1)有一个角是直角的菱形是正方形;
(2)有一组邻边相等的矩形是正方形.
注意:
1、正方形概念的三个要点:
(1)是平行四边形;
(2)有一个角是直角;(3)有一组邻边相等.
2、要确定一个四边形是正方形,应先确定它是菱形或是矩形,然后再加上相应的条件,确定是正方形.
【典型例题】如图所示,已知四边形ABCD是正方形,分别过A,C两点作l1‖l2,作BM垂直l1于M,DN垂直l1于N,直线MB,ND分别交l2于Q,P,求证:
四边形PQMN是正方形
【分析】:
由已知可以证出四边形PQMN是矩形,再证△ABM≌△DAN,证出AM=DN,用同样的方法证AN=DP.即可证出MN=NP.从而得出结论.
【解答】由L1‖L2,MQ⊥L1,NP⊥L1,∴MQ⊥L2,NP⊥L2,∴四边形PQMN是矩形,由∠MAB=∠NDA,∠MBA=∠NAD,AB=AD,∴△ABM≌DAN(A,S,A)∴AM=DN,AN=BM,同理可证AM=BQ=CP,BM=OQ=DP,∴MN=NP=PQ=QM,∴四边形PQMN是正方形。
证毕。
【变式训练】如图,在△ABC中,已知∠BAC=45°,AD⊥BC于点D,BD=2,DC=3,求AD的长.小萍同学灵活运用轴对称知识,将图形进行翻折变换,巧妙地解答了此题.请按照小萍的思路,探究并解答下列问题:
(1)分别以AB,AC为对称轴,作出△ABD,△ACD的轴对称图形,点D的对称点分别为E,F,延长EB,FC交于点G,证明四边形AEGF是正方形;
【点拨】先根据△ABD≌△ABE,△ACD≌△ACF,得出∠EAF=90°;再根据对称的性质得到AE=AF,从而说明四边形AEGF是正方形;
【解答】证明:
由题意可得:
△ABD≌△ABE,△ACD≌△ACF.
∴∠DAB=∠EAB,∠DAC=∠FAC,又∠BAC=45°,
∴∠EAF=90°.
又∵AD⊥BC
∴∠E=∠ADB=90°,∠F=∠ADC=90°.
∴四边形AEGF是矩形,
又∵AE=AD,AF=AD
∴AE=AF.
∴矩形AEGF是正方形.
【点评】本题考查图形的翻折变换,注意把握翻转变换前后线段及其角的相等关系。
【热点专题分析】
(一)运动变化问题:
【例题】如图,△ABC中,点O是AC边上的一个动点,过点O作直线MN∥BC,设MN交∠BCA的平分线于点E,交∠BCA的外角平分线于点F.
(1)试探索OE与OF之间的数量关系.
(2)当点O运动到何处时,四边形AECF是矩形,并给出说理过程.
(3)在
(2)的前提下,如果四边形AECF是正方形,那么△ABC将是什么三角形呢?
请说明理由.
【点拨】
(1)由直线MN∥BC,MN交∠BCA的平分线于点E,交∠BCA的外角平分线于点F,易证得△EOC与△FOC是等腰三角形,即可得OE=OF;
(2)由
(1)知,OE=OC=OF,当OC=OA,即点O为AC的中点时,可得OE=OC=OF=OA,即可证得四边形AECF是矩形;
(3)由正方形AECF可知,AC⊥EF,又由于EF∥BC,得∠ACB=90°,所以△ABC是∠ACB=90°的直角三角形.
【解答】:
(1)∵MN∥BC,
∴∠OEC=∠ECB,∠OFC=∠FCD.
又∵CE平分∠ACB,FC平分∠ACD.
∴∠ECB=∠OCE,∠OCF=∠FCD,
∴∠OEC=∠OCE,∠OFC=∠OCF,
∴EO=OC,FO=OC,
∴EO=FO;
(2)由
(1)知,OE=OC=OF,
当OC=OA,即点O为AC的中点时,
∴OE=OC=OF=OA,
∴四边形AECF是平行四边形,AC=EF,
∴这时四边形AECF是矩