第01讲 四边形综合(一)(教师版)A4-精品文档整理-精品文档资料.docx
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1、高斯教育学科教师辅导讲义学员姓名:年 级:辅导科目:学科教师:五块石1上课时间授课主题第01讲 四边形综合(一)知识图谱错题回顾顾题回顾四边形综合(一)知识精讲一平行四边形的判定1与边有关的判定:(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2与角有关的判定:两组对角分别相等的四边形是平行四边形3与对角线有关的判定:对角线互相平分的四边形是平行四边形二矩形的判定1有一个角是直角的平行四边形是矩形(定义);2对角线相等的平行四边形是矩形;3有三个角是直角的四边形是矩形三菱形的判定1有一组邻边相等的平行四边形叫做
2、菱形(定义);2对角线互相垂直的平行四边形是菱形;3四条边都相等的四边形是菱形四正方形的判定1有一组邻边相等的矩形是正方形;2有一个角是直角的菱形是正方形;3对角线互相垂直的矩形是正方形;4对角线相等的菱形是正方形;5对角线互相垂直、平分且相等的四边形是正方形;6四条边相等且四个角是直角的四边形是正方形五四边形的综合计算四边形的综合计算中常与勾股定理、相似三角形、三角函数结合起来,根据题目中的条件,灵活的选取合适的计算方法,综合性较强三点剖析一考点:1四边形的证明;2四边形的综合计算二重难点:1四边形的证明;2四边形的综合计算三易错点:题目中关键结论判断错误,四边形综合计算中容易出错题模精讲题
3、模一:四边形的证明例1.1.1已知,在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,E、F、G、H分别是AD、OA、BC、OC的中点(1)求证:四边形EFGH为平行四边形;(2)当BC=AB时,判断四边形EFGH为何种特殊四边形,并证明【答案】(1)见解析(2)平行四边形EFGH为矩形【解析】(1)四边形ABCD是平行四边形,OD=OBE、F分别是AD、OA的中点,EF是AOD的中位线,EFOD同理得到GH是BOC的中位线,则GHOB,EFGH,四边形EFGH为平行四边形;(2)平行四边形EFGH为矩形理由如下:如图,连接EG点E、G是AD、BC的中点,四边形ABCD是矩形,EGBC,且点O在线
4、段EG上,ABC=90BC=AB,tanACB=,ACB=30,OG=OC=OH,即OG=OH又由(1)知,四边形EFGH为平行四边形,2OG=2OH,即EG=FH,平行四边形EFGH为矩形例1.1.2ABC是等边三角形,点D是射线BC上的一个动点(点D不与点B、C重合),ADE是以AD为边的等边三角形,过点E作BC的平行线,分别交射线AB、AC于点F、G,连接BE(1)如图(a)所示,当点D在线段BC上时求证:AEBADC;探究四边形BCGE是怎样特殊的四边形?并说明理由;(2)如图(b)所示,当点D在BC的延长线上时,直接写出(1)中的两个结论是否成立;(3)在(2)的情况下,当点D运动到
5、什么位置时,四边形BCGE是菱形?并说明理由【答案】(1)见解析四边形BCGE是平行四边形(2)都成立(3)见解析【解析】证明:(1)ABC和ADE都是等边三角形,AE=AD,AB=AC,EAD=BAC=60又EAB=EADBAD,DAC=BACBAD,EAB=DAC,AEBADC(SAS)方法一:由得AEBADC,ABE=C=60又BAC=C=60,ABE=BAC,EBGC又EGBC,四边形BCGE是平行四边形方法二:证出AEGADB,得EG=AB=BCEGBC,四边形BCGE是平行四边形(2)都成立(3)当CD=CB (CAD=30或BAD=90或ADC=30)时,四边形BCGE是菱形理由
6、:方法一:由得AEBADC,BE=CD又CD=CB,BE=CB由得四边形BCGE是平行四边形,四边形BCGE是菱形方法二:由得AEBADC,BE=CD又四边形BCGE是菱形,BE=CBCD=CB方法三:四边形BCGE是平行四边形,BECG,EGBC,FBE=BAC=60,F=ABC=60F=FBE=60,BEF是等边三角形又AB=BC,四边形BCGE是菱形,AB=BE=BF,AEFGEAG=30,EAD=60,CAD=30例1.1.3以ABC的各边,在边BC的同侧分别作三个正方形他们分别是正方形ABDI,BCFE,ACHG,试探究:(1)如图中四边形ADEG是什么四边形?并说明理由(2)当AB
7、C满足什么条件时,四边形ADEG是矩形?(3)当ABC满足什么条件时,四边形ADEG是正方形?【答案】见解析【解析】(1)图中四边形ADEG是平行四边形理由如下:四边形ABDI、四边形BCFE、四边形ACHG都是正方形,AC=AG,AB=BD,BC=BE,GAC=EBC=DBA=90ABC=EBD(同为EBA的余角)在BDE和BAC中,BDEBAC(SAS),DE=AC=AG,BAC=BDEAD是正方形ABDI的对角线,BDA=BAD=45EDA=BDE-BDA=BDE-45,DAG=360-GAC-BAC-BAD=360-90-BAC-45=225-BACEDA+DAG=BDE-45+225
8、-BAC=180DEAG,四边形ADEG是平行四边形(一组对边平行且相等)(2)当四边形ADEG是矩形时,DAG=90则BAC=360-BAD-DAG-GAC=360-45-90-90=135,即当BAC=135时,平行四边形ADEG是矩形;(3)当四边形ADEG是正方形时,DAG=90,且AG=AD由(2)知,当DAG=90时,BAC=135四边形ABDI是正方形,AD=AB又四边形ACHG是正方形,AC=AG,AC=AB当BAC=135且AC=AB时,四边形ADEG是正方形题模二:四边形的综合计算例1.2.1如图,在ABCD中,E、F分别为AB、BC的中点,连接EC、AF,AF与EC交于点
9、M,AF的延长线与DC的延长线交于点N(1)求证:AB=CN;(2)若AB=2n,BE=2MF,试用含n的式子表示线段AN的长【答案】(1)证明见解析;(2)3n【解析】(1)四边形ABCD是平行四边形,ABDN,B=FCN,BAF=N,F是BC的中点,BF=CF,在ABF和NCF中,ABFNCF(AAS),AB=CN;(2)ABDN,AEMNCM,AB=CN,且E是AB的中点,AB=2n,BE=2MF,BE=n,由ABFNCF,可得AF=FN,AN=3n例1.2.2如图1,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,AB=13,BD=24,在菱形ABCD的外部以AB为边作等边三角形 ABE
10、点F是对角线BD上一动点(点F不与点B重合),将线段AF绕点A顺时针方向旋转60得到线段AM,连接FM(1)求AO的长;(2)如图2,当点F在线段BO上,且点M,F,C三点在同一条直线上时,求证:AC=AM;(3)连接EM,若AEM的面积为40,请直接写出AFM的周长【答案】(1)5(2)见解析(3)3【解析】(1)四边形ABCD是菱形,ACBD,OB=OD=BD,BD=24,OB=12,在RtOAB中,AB=13,OA=5(2)如图2,四边形ABCD是菱形,BD垂直平分AC,FA=FC,FAC=FCA,由已知AF=AM,MAF=60,AFM为等边三角形,M=AFM=60,点M,F,C三点在同
11、一条直线上,FAC+FCA=AFM=60,FAC=FCA=30,MAC=MAF+FAC=60+30=90,在RtACM中tanM=,tan60=,AC=AM(3)如图,连接EM,ABE是等边三角形,AE=AB,EAB=60,由(1)知AFM为等边三角形,AM=AF,MAF=60,EAM=BAF,在AEM和ABF中,AEMABF(SAS),AEM的面积为40,ABF的高为AOBFAO=40,BF=16,FO=BF-BO=16-12=4AF=,AFM的周长为3例1.2.3在正方形ABCD内作EAF=45,AE交BC于点E,AF交CD于点F,连接EF,过点A作AHEF,垂足为H(1)如图2,将ADF
12、绕点A顺时针旋转90得到ABG求证:AGEAFE;若BE=2,DF=3,求AH的长(2)如图3,连接BD交AE于点M,交AF于点N请探究并猜想:线段BM,MN,ND之间有什么数量关系?并说明理由【答案】(1)见解析AH=6(2)三者关系为:MN2=ND2+BM2,理由见解析【解析】(1)由旋转的性质可知:AF=AG,DAF=BAG四边形ABCD为正方形,BAD=90又EAF=45,BAE+DAF=45BAG+BAE=45GAE=FAE在GAE和FAE中 ,GAEFAEGAEFAE,ABGE,AHEF,AB=AH,GE=EF=5设正方形的边长为x,则EC=x2,FC=x3在RtEFC中,由勾股定
13、理得:EF2=FC2+EC2,即(x2)2+(x3)2=25得:x=6AB=6AH=6(2)如图所示:将ABM逆时针旋转90得ADM四边形ABCD为正方形,ABD=ADB=45由旋转的性质可知:ABM=ADM=45,BE=DMNDM=90NM2=ND2+DM2EAM=90,EAF=45,EAF=FAM=45在AMN和ANM中, ,AMNANMMN=NM又BM=DM,MN2=ND2+BM2随堂练习随练1.1如图,四边形ABCD中,对角线相交于点O,E、F、G、H分别是AD,BD,BC,AC的中点(1)求证:四边形EFGH是平行四边形;(2)当四边形ABCD满足一个什么条件时,四边形EFGH是菱形
14、?并证明你的结论;如图,在RtABC中,ACB=90,AC=BC,D为BC中点,CEAD于E,BFAC,交CE的延长线与点F求证:AB垂直平分DF【答案】见解析【解析】本题考查了中位线知识,平行四边形和菱形的判断方法(1)由三角形中位线知识可得EF=GH,EFGH,四边形EFGH是平行四边形(2)要是菱形,只需增加相邻两边相等,如要得到EF=GF,由中位线知识,只须AB=CDFBAC,ACB=90FBC=90,由AC=BC、ACB=90DBA=45,AB是CBF平分线证明RtADCRtFBC,所以DB=FB,所以,AB垂直平分DF(等腰三角形中的三线合一定理)(1)证明:E、F分别是AD、BD
15、中点,EFAB,EF=AB,同理GHAB,GH=AB,EF=GH,EFGH,四边形EFGH是平行四边形(2)当四边形ABCD满足AB=CD时,四边形EFGH是菱形证明:F、G分别是BD、BC中点,所以GF=CD,AB=CD,EF=GF又四边形EFGH是平行四边形,四边形EFGH是菱形证明:ACB=90,RtADC中,1+2=90,ADCF,在RtEDC中,3+2=90,得:1=3FBAC,ACB=90,FBC=90,得:FBC是直角三角形AC=BC,1=3,FBC是直角三角形RtADCRtFBCCD=FB,已知CD=DB,可得:DB=FB由AC=BC、ACB=90,可得:4=45,AB是CBF
16、平分线所以,AB垂直平分DF(等腰三角形中的三线合一定理)随练1.2如图,已知正方形ABCD,E是AB延长线上一点,F是DC延长线上一点,连接BF、EF,恰有BF=EF,将线段EF绕点F顺时针旋转90得FG,过点B作EF的垂线,交EF于点M,交DA的延长线于点N,连接NG(1)求证:BE=2CF;(2)试猜想四边形BFGN是什么特殊的四边形,并对你的猜想加以证明【答案】(1)证明:过F作FHBE,四边形ABCD为正方形,ABC=BCD=90,FHB=HBC=BCF=90,四边形BCFH为矩形,BH=CF,又BF=EF,BE=2BH,BE=2CF;(2)解:四边形BFGN为菱形,证明如下:MNE
17、F,E+EBM=90,且EBM=ABN,ABN+E=90,BF=EF,E=EBF,ABN+EBF=90,又EBC=90,CBF+EBF=90,ABN=CBF,四边形ABCD为正方形,AB=BC,NAB=CBF=90,在ABN和CBF中ABNCBF(ASA),BF=BN,又由旋转可得EF=FG=BF,BN=FG,GFM=BME=90,BNFG,四边形BFGN为菱形【解析】(1)过F作FHBE于点H,可证明四边形BCFH为矩形,可得到BH=CF,且H为BE中点,可得BE=2CF;(2)由条件可证明ANBCFB,可得BN=BF,可得到BN=GF,且BNFG,可证得四边形BFGN为菱形(1)证明:过F
18、作FHBE,四边形ABCD为正方形,ABC=BCD=90,FHB=HBC=BCF=90,四边形BCFH为矩形,BH=CF,又BF=EF,BE=2BH,BE=2CF;(2)解:四边形BFGN为菱形,证明如下:MNEF,E+EBM=90,且EBM=ABN,ABN+E=90,BF=EF,E=EBF,ABN+EBF=90,又EBC=90,CBF+EBF=90,ABN=CBF,四边形ABCD为正方形,AB=BC,NAB=CBF=90,在ABN和CBF中ABNCBF(ASA),BF=BN,又由旋转可得EF=FG=BF,BN=FG,GFM=BME=90,BNFG,四边形BFGN为菱形随练1.3如图,以的三边
19、为边在的同侧分别作三个等边三角形,即、,请回答下列问题,并说明理由(1)四边形是什么四边形;(2)当满足什么条件时,四边形是矩形;(3)当满足什么条件时,以,为顶点的四边形不存在【答案】(1)平行四边形(2)(3)【解析】(1)四边形是平行四边形理由: ,都是等边三角形, 在和中,又是等边三角形,同理可证:,四边形平行四边形(2)四边形是矩形,时,四边形是矩形(3)当时,以,为顶点的四边形不存在随练1.4已知E,F分别为正方形ABCD的边BC,CD上的点,AF,DE相交于点G,当E,F分别为边BC,CD的中点时,有:AF=DE;AFDE成立试探究下列问题:(1)如图1,若点E不是边BC的中点,
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