引言:在数学中,有一类很有趣的四边形,它们的对边互相平行,它们就是——平行四边形。
我们可能不太了解平行四边形在生活中的应用,其实平行四边形存在生活中的方方面面,比如菱形地砖、正方形挂钟、矩形黑板等等。
其实,矩形、正方形和菱形都是平行四边形的特例。那么回到标题,怎么判定一个四边形是不是平行四边形呢?
工具/原料
平行四边形
判定方法及证明
方法/步骤
1
通过对平行四边形的定义条件“平行四边形的两组对边分别平行”来判定。
定义判定:
我们以画平行四边形ABCD为例。
首先,作任意两条水平直线L1和直线L2,
因为都是水平直线,所以它们必定相互平行,符号表示为
L1//L2;
2
然后,过L1上任意点A作线段AB交L2于任意点B,作AB的平行线段CD分别交L1、L2于点D、点C;
3
最后,去掉多余的线段,平行四边形ABCD就画好了,
此时AD平行BC,AB平行CD,符号表示为
AD//BC,AB//CD。
(同时也证明了四边形ABCD是平行四边形)
END
方法/步骤2
1
任意一组对边平行且相等:
我们以10cm的长度为例。
首先,作不在一条直线上的水平线段
AD=BC=10,此时必有
AD//BC;
2
最后,连接AB、CD,形成四边形ABCD,
很明显
AB//CD,AB=CD=5,
四边形ABCD是平行四边形。
证明了“任意一组对边平行且相等”是平行四边形的判定条件之一。
END
方法/步骤3
1
同一平面上两组对边分别相等:
(证明步骤同证明“任意一组对边平行且相等”相同)
利用反证法,依然以10cm的长度为例。
作水平线段AD=BC=10,假设AD不平行BC,连接AB、CD,
形成四边形ABCD,此时可以很明显判断出AB不等于CD,与判定条件冲突,
此假设不成立,则AD必定平行BC,符号表示为
AD=BC=10,AD//BC,四边形ABCD是平行四边形。
此时步骤同证明“任意一组对边平行且相等”,
即“同一平面上两组对边分别相等”是平行四边形的判定条件之一。
END
方法/步骤4
1
两组对角分别相等:
我们以60°角和120°角为例【因为平面内四边形内角和等于360°,要求两组对角分别相等,同旁内角之和只能等于180°(360°的一半)】。
令∠A=∠C=60°,∠B=∠D=120°,得四边形ABCD,
因为∠A+∠B=180°,所以AD//BC,
(依据平行线性质“两直线平行,同旁内角互补”)
同理AB//CD,此时满足平行四边形的定义,
故四边形ABCD是平行四边形,
“两组对角分别相等”是平行四边形的判定条件之一。
END
方法/步骤5
1
对角线互相平分:
以10cm长度为例
首先,作AC=10,BD=20,
BD交AC于AC、BD共同中点O;
2
最后连接AB、BC、CD、DA,形成四边形ABCD。
此时OA=OC,OB=OD,∠AOB=∠COD(对顶角相等),
满足三角形全等条件边角边(SAS),则
三角形AOB全等于三角形COD(△AOB≌△COD),
则AB=CD,
同理三角形AOD全等于三角形BOC(△AOD≌△BOC),
则AD=BC,
此时步骤同“同一平面上两组对边分别相等”,
故四边形ABCD是平行四边形,
“对角线互相平分”是平行四边形的判定条件之一。
END
注意事项
在同一平面上,两组对边分别平行的四边形叫平行四边形。
“两组对边分别相等”的判定条件只适用于同一平面上的四边形。