小专题(五) 平行四边形的证明思路
类型1 若已知条件出现在四边形的边上,则应考虑:
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
1. 如图,延长▱ABCD的边AD到点F,使DF=DC,延长CB到点E,使BE=BA,分别连接点A,E和点C,F.求证:AE=CF.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD BC,AB=CD.
∴AF∥EC.
又∵DF=DC,BE=BA,
∴BE=DF.∴AF=EC.
∴四边形AECF是平行四边形.
∴AE=CF.
2.如图,已知:AB∥CD,BE⊥AD,垂足为E,CF⊥AD,垂足为F,并且AE=DF.求证:
(1)BE=CF;
(2)四边形BECF是平行四边形.
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证明:(1)∵BE⊥AD,CF⊥AD,
∴∠AEB=∠DFC=90 °.
∵AB∥CD,∴∠A=∠D.
在△AEB和△DFC中,
∴△AEB≌△DFC(ASA).
∴BE=CF.
(2)∵BE⊥AD,CF⊥AD,
∴BE∥CF.
又∵BE=CF,
∴四边形BECF是平行四边形.
3.如图,在▱ABCD中,分别以AD,BC为边向内作等边△ADE和等边△BCF,连接BE,DF.求证:四边形BEDF是平行四边形.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴CD=AB,AD=CB,∠DAB=∠BCD.
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又∵△ADE和△BCF都是等边三角形,
∴DE=AD=AE,CF=BF=BC,∠DAE=∠BCF=60 °.
∴BF=DE,CF=AE,∠DCF=∠BCD-∠BCF,∠BAE=∠DAB-∠DAE,即∠DCF=∠BAE.
在△DCF和△BAE中,
∴△DCF≌△BAE(SAS).
∴DF=BE.
又∵BF=DE,
∴四边形BEDF是平行四边形.
4.如图,DE是△ABC的中位线,延长DE到点F,使EF=DE,连接BF.求证:
(1)BF=DC;
(2)四边形ABFD是平行四边形.
证明:(1)∵DE是△ABC的中位线,
∴CE=BE.
在△DEC和△FEB中,
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∴△DEC≌△FEB(SAS).
∴BF=DC.
(2)∵DE是△ABC的中位线,
∴DE∥AB,且DE=AB.
又∵EF=DE,
∴DE=DF.
∴DF=AB.
又∵DF∥AB,
∴四边形ABFD是平行四边形.
类型2 若已知条件出现在四边形的角上,则应考虑利用“两组对角分别相等的四边形是平行四边形”来证明
5.如图,现有一六边形铁板ABCDEF,其中∠A=∠B=∠C=∠D=∠E=∠F=120°,AB=10 cm,BC=70 cm,CD=20 cm,DE=40 cm,求AF和EF的长.
解:延长FA,CB交于点M,延长FE,CD交于点N.
∵∠FED=∠CDE=120 °,
∴∠NED=∠NDE=60 °.
∴△END是等边三角形.
∴EN=DN=DE=40 cm.
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同理:△AMB是等边三角形.
∴AM=BM=AB=10 cm.
∵∠FMB=∠END=60 °,∠F=∠C=120 °,
∴四边形FMCN是平行四边形.
∴MC=FN,MF=CN.
∵AB=10 cm,BC=70 cm,
CD=20 cm,DE=40 cm,
∴AF=MF-AM=CN-AM=CD+DN-AM=50 cm,EF=FN-EN=MC-EN=BM+BC-EN=40 cm.
类型3 若已知条件出现在对角线上,则应考虑利用“对角线互相平分的四边形是平行四边形”来证明
6.如图,▱ABCD的对角线相交于点O,直线EF经过点O,分别与AB,CD的延长线交于点E,F.求证:四边形AECF是平行四边形.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OD=OB,OA=OC,AB∥CD.
∴∠DFO=∠BEO,∠FDO=∠EBO.
在△FDO和△EBO中,
∴△FDO≌△EBO(AAS).
∴OF=OE.
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又∵OA=OC,
∴四边形AECF是平行四边形.
类型4 平行四边形证明中的“一题多解”
7.如图,已知在四边形ABCD中,AE⊥BD于点E,CF⊥BD于点F,AE=CF,BF=DE.求证:四边形ABCD是平行四边形(至少用三种不同的方法证明).
证明:证法1:∵BF=DE,
∴BF-EF=DE-EF,
即BE=DF.
又∵AE⊥BD,CF⊥BD,
∴∠AEB=∠CFD=90 °.
在△ABE和△CDF中,
∴△ABE≌△CDF(SAS).∴AB=CD.
在△ADE和△CBF中,
∴△ADE≌△CBF(SAS).∴AD=BC.
∴四边形ABCD是平行四边形(两组对边分别相等的四边形是平行四边形).
证法2:同证法1,得△ABE≌△CDF,
∴∠ABE=∠CDF.∴AB∥CD.
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同理可证,AD∥BC.
∴四边形ABCD是平行四边形(两组对边分别平行的四边形是平行四边形).
证法3:同证法1,得△ABE≌△CDF,
∴AB=CD,∠ABE=∠CDF.∴AB∥CD.
∴四边形ABCD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).
证法4:连接AC,交BD于点O.
在△AOE和△COF中,
∴△AOE≌△COF(AAS).
∴AO=CO,EO=FO.
∵BF=DE,
∴BF-FO=DE-EO,即BO=DO.
∴四边形ABCD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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