人教版数学(2024)八年级下册 21.2.2 平行四边形的判定 21.2.3 三角形的中位线 课件(共95张PPT)

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人教版数学(2024)八年级下册 21.2.2 平行四边形的判定 21.2.3 三角形的中位线 课件(共95张PPT)

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21.2 平行四边形
第二十一章 四边形
21.2.2 平行四边形的判定
21.2.3 三角形的中位线
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
课时讲解
1
课时流程
2
平行四边形的判定方法
三角形的中位线
知识点
平行四边形的判定方法
知1-讲
1
1. 判定平行四边形可以从边、角和对角线三个方面进行. 具体如下表所示.
判定方法 符号语言 图示
边 两组对边分别平行的四边形是平行四边形(定义法) ∵ AD∥BC,AB∥CD, ∴四边形ABCD是平行四边形
知1-讲
续表
判定方法 符号语言 图示
边 两组对边分别相等的四边形是平行四边形 ∵ AD=BC,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 ∵ AD BC (或AB CD), ∴四边形ABCD是平行四边形
知1-讲
续表
判定方法 符号语言 图示
角 两组对角分别相等的四边形是平行四边形 ∵∠A=∠C,∠B= ∠D,∴四边形ABCD是平行四边形
对 角 线 对角线互相平分的四边形是平行四边形 ∵ OA=OC,OB=OD, ∴四边形ABCD 是平行四边形
知1-讲
2. 平行四边形判定方法的选择
已知条件 证明思路
一组对边相等 (1)另一组对边相等
(2)该组对边平行
一组对边平行 (1)另一组对边平行
(2)该组对边相等
对角线相交 对角线互相平分
角 两组对角分别相等
知1-讲
特别提醒
1. 平行四边形的判定定理与相应的性质定理的条件和结论正好互换,它们互为逆定理,解题时要注意区别,不能混淆.
2. 一组对边平行,另一组对边相等的四边形不一定是平行四边形. 如等腰梯形.
知1-讲
3. 两组邻边分别相等的四边形不一定是平行
四边形.如筝形,如图21.2-27.
4. 两组邻角分别相等的四边形不一定是平行
四边形.如等腰梯形.
知1-练
例 1
如图21.2-28,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.
解题秘方:根据所给条件可知证三角形全等可得到证四边形ABCD是平行四边形的条件,方法不唯一.
知1-练
证法一:(证两组对边相等)∵BF=DE,
∴BF-EF=DE-EF, 即BE=DF.
∵AE⊥BD,CF⊥BD,∴∠AEB=∠CFD=90°.
又∵AE=CF, ∴△ABE≌△CDF,∴AB=CD.
∵AE=CF, ∠AED=∠CFB,DE=BF,
∴△AED≌△CFB, ∴AD=CB.
∴四边形ABCD是平行四边形.
知1-练
证法二:(证两组对角相等)∵BF=DE,
∴BF-EF=DE-EF, 即BE=DF.
∵AE⊥BD,CF⊥BD,∴∠AEB=∠CFD=90°.
又∵AE=CF, ∴△ABE≌△CDF.
∴∠ABE=∠CDF,∠BAE=∠DCF.
∵AE=CF, ∠AED=∠CFB,DE=BF,
∴△AED≌△CFB, ∴∠ADE=∠CBF,∠DAE=∠BCF.
知1-练
∴∠ABE+∠CBF=∠CDF+∠ADE,
∠BAE+∠DAE=∠DCF+∠BCF,
即∠ABC=∠ADC,∠BAD=∠BCD.
∴四边形ABCD是平行四边形.
知1-练
证法三:(证两组对边平行)∵BF=DE,
∴BF-EF=DE-EF, 即BE=DF.
∵AE⊥BD,CF⊥BD,∴∠AEB=∠CFD=90°.
又∵AE=CF, ∴△ABE≌△CDF.
∴∠ABE=∠CDF,∴AB∥CD.
易得△AED≌△CFB,∴∠ADE=∠CBF. ∴AD∥BC.
∴四边形ABCD是平行四边形.
知1-练
证法四:(证一组对边平行且相等)∵BF=DE,
∴BF-EF=DE-EF, 即BE=DF.
∵AE⊥BD,CF⊥BD,∴∠AEB=∠CFD=90°.
又∵AE=CF,∴△ABE≌△CDF,
∴AB=CD,∠ABE= ∠CDF,∴AB∥CD.
∴四边形ABCD是平行四边形.
知1-练
1-1.在△ABC中,点D,E分别是AB,AC上的点,且DE∥ BC,点F是DE延长线上一点,连接CF.添加下列条件:① BD∥CF; ② DF=BC;③ BD=CF;④∠B=∠F,能使四边形BCFD是平行四边形的是_______(填上所有符合要求的条件的序号).
①②④
知1-练
1-2. 如图,在ABCD中,AE,CF 分别是∠DAB,∠BCD 的平分线.
求证:四边形AFCE是平行四边形. (至少用两种证法)
知1-练
知1-练
知1-练
证法三:(证一组对边平行且相等)
∵四边形 ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AB CD,即 EC∥AF,∴∠DEA=∠EAB.
∵AE平分∠DAB,∴∠DAE=∠EAB.
∴∠DAE=∠DEA.∴DE=AD.
同理BF=BC,∴DE=BF,∴DC-DE=AB-BF,即EC=AF. ∴四边形AFCE为平行四边形.
知1-练
证法四:(证两组对边相等)
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,∠B=∠D,AB CD,∴∠DEA=∠EAB,∠ECF=∠CFB. ∵AE,CF分别平分∠DAB,∠BCD,
∴∠DAE=∠EAB,∠ECF=∠BCF.
∴∠DEA=∠DAE,∠CFB=∠BCF.∴DE=DA=BC=BF. ∴△DAE≌△BCF(SAS),AB-BF=CD-DE,即AF=EC.∴AE=CF. ∴四边形AFCE为平行四边形.
知1-练
[中考·徐州]已知:如图21.2-29,在平行四边形ABCD中,点E,F在AC上,且AE=CF. 求证:四边形BEDF 是平行四边形.
解题秘方:由于条件都与四边形的对角线相关,因此需紧扣对角线关系判定平行四边形.
例 2
知1-练
证明:如图21.2-29,连接BD,设对角线AC,BD交于 点O.
∵四边形ABCD 是平行四边形,∴ OA=OC,OB=OD.
又∵ AE=CF,
∴ OA-AE=OC-CF,即OE=OF.
∴四边形BEDF 是平行四边形.
知1-练
2-1.如图,AC,BD相交于点O,AB∥CD,AD∥BC, E,F 分别是OB,OD的中点. 求证:四边形AFCE 是平行四边形.
知1-练
知2-讲
知识点
三角形的中位线
2
1. 三角形的中位线及其定理
三角 形的 中位 线 定义 连接三角形两边中点的线段叫作三角形的中位线
符号语言 如图所示. ∵ AD=BD,AE=CE, ∴ DE是△ABC的中位线
知2-讲
续表
三角 形的 中位 线定 理 内容 三角形的中位线平行于三角形的第三边,并且等于第三边的一半
符号语言 如图所示. ∵ DE为△ABC的中位线, ∴ DE∥BC,且DE=BC 应用 (1)位置关系:证明两直线平行;(2)数量关系:证明线段的相等或倍分关系
知2-讲
2. 三角形的中位线与三角形的中线的区别
类别 三角形的中位线 三角形的中线
图示
符号 语言 在△ABC,∵ D,E,F 分别是BC,AC,AB 边的中点,∴ DE,EF,FD 是△ABC 的中位线(如图①),AD,BE,CF是△ABC 的中线(如图②)
知2-讲
续表
区 别 三角形的中位线是连接三角形两边中点的线段 三角形的中线是连接三角形的一个顶点与其对边中点的线段
S△AEF=S△BDF=S△CDE=S△DEF=S△ABC S△ABD=S△ACD=S△CBF=S△CAF=S△BAE=S△BCE=S△ABC
C△AEF=C△BDF=C△CDE=C△DEF=C△ABC C△ABD-C△ACD=AB-AC,
C△CBF-C△CAF=BC-AC,
C△BAE-C△BCE=AB-BC
(AB>BC>AC)
知2-讲
特别解读
1. 三角形的三条中位线将原三角形分割成四个全等的三角形.
2. 三角形的一条中位线与第三边上的中线互相平分.
3. 中位线具有平移角度、倍分转化线段的功能,因此当遇到中点或中线时,应考虑构造中位线,即我们常说的“遇到中点想中位线”;相应地,若知道了三角形的中位线,则三角形两边的中点即可找到.
知2-练
如图21.2-30,在Rt△ABC中,∠C=90 °,∠A= 30°,AC=,点D,E分别是边AC,BC的中点,连接DE.
例 3
知2-练
解题秘方:有三角形中位线(或三角形中两条边的中点)的条件时,若求角的度数,则考虑中位线定理的位置关系;若求线段的长度,则考虑中位线定理的数量关系.
知2-练
解:∵点D,E分别为AC,BC的中点,
∴DE是△ABC的中位线.
∴DE∥AB,
∴∠CDE=∠A=30°.
∵∠C=90°,∴∠CED=90°- ∠CDE=60°.
求:(1)∠CED的度数;
知2-练
解:在Rt△ABC中,∵∠C=90°,∠A=30°,AC=,
∴AB=2BC,BC2+AC2=AB2,即BC2+3=4BC2,
∴BC=1,∴AB=2.
由(1)知DE是△ABC的中位线,∴DE=AB=1.
(2)线段DE的长.
知2-练
3-1.如图,在ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,E是CD边的中点,连接OE.
知2-练
(1)若ABCD的周长为36,BD=12, 求△DOE的周长;
知2-练
(2)若∠ABC=60°,∠BAC=80°, 求∠ 1 的度数.
解:∵∠ABC=60°,∠BAC=80°,
∴∠ACB=180°-60°-80°=40°.
由(1)知OE是△BCD的中位线,
∴OB∥BC.∴∠1=∠ACB=40°.
知2-练
如图21.2-31,已知E 为 ABCD中DC边延长线上一点,且CE=DC,连接AE,交BC于点F,连接AC,BD,交于点O,连接OF. 求证:AB=2OF.
例 4
知2-练
思路导引:
知2-练
证明:如图21.2-31,连接BE.
∵四边形ABCD 为平行四边形,
∴ AB∥CD,AB=CD,点O 是AC 的中点.
∵ E 为 ABCD 中DC 边延长线上一点,
且CE=DC,∴ AB∥CE,AB=CE.
∴四边形ABEC 是平行四边形. ∴点F 是BC 的中点.
∴ OF 是△ABC 的中位线. ∴ AB=2OF.
知2-练
4-1.如图,已知在△ABC中,D,E分别是AB,BC的中 点,连接DE,CD,过点E作EF∥CD交AC的延长线于点 F.求证:CF=AC.
知2-练
平行四边形的判定
三角形的中位线
判定
平行四
边形
边的关系
角的关系
对角线的关系
三角形的中位线
定义
性质
如图21.2-32,在 ABCD中,延长AB到E,延长CD到F,使得BE=DF,试猜测AC
与EF有什么关系,并加以证明.
题型
构造平行四边形解决问题
1
类型1 连接两点构造平行四边形
例 5
解题秘方:结合图形进行猜测:AC,EF 互相平分. 紧扣平行四边形“对角线互相平分”这一特征,将证明线段互相平分问题转化为证明平行四边形问题来解.
解:AC与EF互相平分. 证明如下:
如图21.2-32,连接AF,CE.
∵四边形ABCD 是平行四边形,
∴ DC∥AB,DC=AB.
∵ DF=BE,∴ CF=AE.
又∵ CF∥AE. ∴四边形AECF 为平行四边形.
∴ AC 与EF 互相平分.
另解
∵ 四边形ABCD为平行四边形,
∴ DC=AB,CF∥AE. ∴∠CFE= ∠AEF.
∵DF=BE,∴CF=AE.
又∵ EF=FE,∴ △CFE≌ △AEF(SAS).
∴∠CEF=∠AFE. ∴ CE∥AF.
∴ 四边形AECF是平行四边形.
知识储备
两条线段的数量关系有相等或倍分,位置关系有平行或相交,而相交的特殊情况有垂直、互相平分.
如图21.2-33,已知AD为△ABC的中线,点E为AC上一点,连接BE 交AD 于点F,且AE=FE.
求证:BF=AC.
类型2 延长线段构造平行四边形
例 6
思路导引:
证明:如图21.2-33,延长AD到点G,使DG=AD,连接
BG,CG. ∵ AD为△ABC 的中线,∴ BD=DC.
又∵ DG=AD,∴四边形ABGC 是平行四边形.
∴ AC BG. ∴∠1 = ∠2.
又∵ AE=FE,∴∠1 = ∠3.
∴∠2= ∠3= ∠BFG. ∴ BG=BF.
又∵ BG=AC,∴ BF=AC.
思路点拨
当题中有三角形的中线时,常用“倍长中线法”构造平行四边形,然后利用平行四边形的性质推出线段相等或平行及角相等.
题型
构造三角形中位线基本图形解决问题
2
如图21.2-34所示的四边形ABCD,点E,F,G,H 分别是边AB,BC,CD,DA 的中点,
连接EF,FG,GH,HE,得到四边
形EFGH. 求证:四边形EFGH 是平
行四边形.
类型1 连接两点构造三角形
例 7
思路导引:
证明:如图21.2-34,连接BD.
∵点E,H 分别是边AB,DA的中点,
∴ EH 为△ABD 的中位线.
∴ EH∥BD,EH=BD. 同理可得FG∥BD,FG=BD,
∴ EH∥FG,EH=FG. ∴四边形EFGH 是平行四边形.
解题策略
1. 依次连接四边形各边中点所得到的四边形叫中点四边形,所有的中点四边形都是平行四边形.
2. 利用三角形的中位线定理判定平行四边形,一般用“一组对边平行且相等”判定平行四边形.
如图21.2-35,已知AO是∠BAC的平分线,BD⊥ AO,交AO 的延长线于点D,E 是BC 的中点.
求证:DE=(AB-AC).
类型2 延长线段构造三角形
“角平分线+垂直”
联想到等腰三角形
例 8
思路导引:
证明:如图21.2-35,延长AC,BD相交于点F.
∵ AD 平分∠BAC,∴∠BAD=∠FAD.
∵ BD⊥ AO,∴∠ADB=∠ADF=90°.
在△ABD和△AFD中,
∴△ABD≌△AFD(ASA). ∴ AB=AF,BD=DF.
又∵ E 是BC的中点,∴ ED是△BCF的中位线.
∴ DE=CF=(AF-AC)=(AB-AC).
解题通法
构造三角形中位线的方法:
1. 如图21.2-36 ①,若已知一边中点,则取另一边中点,并连接;
2. 如图21.2-36 ②,若已知两边
中点,则连接第三边;
3. 如图21.2-36③,若已知一边中点,则将另一边倍长,再连接第三边;
4. 如图21.2-36④,若已知一条线段与角平分线垂直,则延长这条线段构造等腰三角形,结合已知条件得到中位线.
易错点
对平行四边形的判定方法把握不准导致错误
观察图21.2-37,根据所标注的数据能判断其一定是平行四边形的是( )
A. ③
B. ②③
C. ①②
D. ①②③
例 9
答案:A
错解:B
正解:①一组对边平行,另一组对边不平行,不是平行四边形;②一组对边平行,另一组对边相等,不能判断其一定是平行四边形;③一组对边平行且相等,能判断其一定是平行四边形. 所以根据所标注的数据能判断其一定是平行四边形的只有③ .
诊误区:
本题易错之处在于“一组对边平行,另一组对边相等”的四边形不一定是平行四边形;此外,不能仅凭直观判断轻易下结论,必须要经过严格的推理论证得出结论.
[中考·湖南节选]如图21.2-38,在四
边形ABCD中,AB∥ CD,点E在边
AB上,________.
请从“① ∠B= ∠AED;② AE=BE,
AE=CD”这两组条件中任选一组作为已知条件,填在横线上(填序号),并证明四边形BCDE是平行四边形.
考法
选择条件判定平行四边形
1
例10
试题评析:本题考查了平行四边形的判定、平行线的判定等知识,熟练掌握平行四边形的判定定理是解题的关键.
解:①(或②)
证明:若选择①:
∵∠B= ∠AED,∴ BC∥DE.
又∵ AB∥CD,∴四边形BCDE 为平行四边形.
若选择②:
∵ AE=BE,AE=CD,∴ BE=CD.
又∵ AB∥CD,∴四边形BCDE 为平行四边形.
[中考·苏州] 如图21.2-39,C是线段AB的中点,∠A=∠ECB,CD∥BE.
考法
平行四边形的性质与判定的综合
2
例11
试题评析:本题考查全等三角形的判定和性质及平行四边形的判定和性质,熟练掌握相关判定定理和性质是解题的关键.
(1)求证:△DAC≌△ECB;
证明: ∵C是线段AB的中点,∴AC=CB=AB.
∵CD∥BE,∴∠DCA=∠B.
在△DAC和△ECB中,
∴△DAC≌△ECB(ASA).
(2)连接DE,若AB=16,求DE的长
解:∵AB=16,∴BC=AB=8.
∵△DAC≌△ECB,∴CD=BE.
又∵CD∥BE,
∴四边形BCDE是平行四边形.
∴DE=BC=8.
[中考·巴中] 如图21.2-40, ABCD的对角线AC,BD 相交于点O,点E是BC的中点,AC=4.若 ABCD的周长为12,则△COE 的周长为( )
A.4 B.5
C.6 D.8
考法
利用三角形的中位线定理求周长
3
例12
试题评析:本题考查了平行四边形的性质和三角形中位线定理,得出OE是△ABC 的中位线是解题关键.
解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OC=OA=AC,即O是AC的中点.
∵ E是BC的中点,
∴OE是△ABC的中位线,CE=BC. ∴ OE=AB.
∵ ABCD 的周长为1 2 ,
∴ AB+BC=×12=6.
∴ △COE 的周长为OE+CE+OC=(AB+BC+AC)=×(6 +4)=5.
答案:B
1. 如图,下列条件中不能判定四边形ABCD为平行四边形的是(  )
A.AB∥DC,AD∥BC
B.AB=DC,AD=BC
C.AO=CO,BO=DO
D.AB∥DC,AD=BC
D
2. 如图,小张想估测被池塘隔开的A,B 两处景观之间的距离,他先在AB 外取一点C,然后步测出AC,BC 的中点D,E,并步测出DE 的长约为18 m,由此估测A,B 之间的距离约为( )
A.18 m
B.24 m
C.36 m
D.54 m
C
3. 下面是嘉嘉作业本上的一道习题及解答过程:
已知:如图,△ABC 中,AB=AC,
AE 平分△ABC 的外角∠CAN,点
M 是AC 的中点,连接BM 并延长交
AE 于点D,连接CD.
求证:四边形ABCD 是平行四边形.
证明:∵ AB=AC,∴∠ABC= ∠3.
∵ ∠CAN=∠ABC+∠3 ,
∠CAN=∠1+∠2,∠1=∠2,
∴①________.
又∵∠4=∠5,MA=MC,
∴△MAD ≌△MCB(②________).
∴ MD=MB. ∴四边形ABCD 是平行四边形.
若以上解答过程正确,①②应分别为(  )
A.∠1=∠3,AAS
B.∠1=∠3,ASA
C.∠2=∠3,AAS
D.∠2=∠3,ASA
D
4. 如图, ABCD的对角线AC,BD相交于点O,DE∥AC,CE∥BD,若AC=3,BD=5,则四边形OCED 的周长为( )
A.4
B.6
C.8
D.16
C
5. 如图,在四边形ABCD中,E,F分别是AD,BC的中点.若AB=6,CD=8,∠ABD=30°,∠BDC=120°,则EF 的长是(  )
A. B.3
C.4 D.5
D
6. 如图,四边形ABCD的对角线AC,BD 相交于点O,OA=OC,请补充一个条件________,使四边形ABCD是平行四边形.
OB=OD
(答案不唯一)
7. [中考·湖南]如图,在△ABC中,BC=6,点E是AC的中 点,分别以点A,B为圆心,以大于AB的长为
半径画弧,两弧相交于点M,N,
直线MN交AB于点D,连接DE,
则DE的长是_______.
3
8. [中考·临沂] 如图,在正六边形ABCDEF中,M,N是对角线BE上的两点. 添加下列条件中的一个:① BM=EN;② ∠FAN=∠CDM; ③ AM=DN;④∠AMB=∠DNE. 能使四边形AMDN 是平行四边形的是_______ (填上所有符合要求的条件的序号).
①②④
9. [模拟·温州龙湾区]小明和小丽在探究尺规作图问题:如图①,在△ABC中,用尺规作AC边上的中线BD.
小明:如图②,以A为圆心,BC长为半径作弧,再以点C为圆心,AB长为半径作弧,两弧交于AC的右侧于点 E,连接BE交AC于点D,则BD是AC边上的中线.
小丽:为什么?
小明:可以连接AE.CE,因为……
(1)请补充小明的推理过程;
解:由作图知AE=BC,CE=AB,
∴四边形ABCE是平行四边形,
∴AD=CD.
∴BD是AC边上的中线.
(2)如图②,若∠ACB=90°,BC=5,AC=8,求BE的长.
10. 如图,在△ABC 中,点D,E 分别为AB,AC 的中点,点H 在线段CE 上,连接BH,点G,F 分别为BH,CH 的中点.
(1)求证:四边形DEFG 为平行四边形;
(2)若DG⊥BH,BD=3,EF=2,求线段BG的长度.
11. 如图,在四边形ABCD中,∠A=∠ABC= 90°,AD= 1,BC=3,E 是边CD 的中点,连接BE 并延长与AD 的延长线相交于点F.
(1)求证:四边形BDFC 是平行四边形;
证明:∵∠A=∠ABC=90°,
∴∠A+∠ABC=180°. ∴AF∥BC.
∴∠CBE=∠DFE,∠BCE=∠FDE.
∵E是边CD的中点,∴CE=DE.
∴△BCE≌△FDE(AAS).∴BE=FE.
又∵CE=DE,∴四边形BDFC是平行四边形.
(2)若△BCD是等腰三角形,求四边形BDFC的面积.

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