在平行四邊形這一章節中,除了幾何思想外,還可以與代數思想相結合在,真正做到數形結合。平行四邊形中方程思想、轉化思想與構造思想很重要,需要做到活學活用。
在幾何圖形中,有些題目需要設未知數找等量關系比直接解題要方便簡單,常見的為已知四邊形的面積、周長、線段的和差關系等。
例題1:如圖,四邊形ABCD是平行四邊形,AE⊥BC于E,AF⊥CD于F,AE=4,A=5,四邊形ABCD的周長為36,求AB,BC的長.
分析:已知平行四邊形的周長,利用公式可知鄰邊之和為周長的一半,根據平行四邊形的面積不變(即等積法)可得到鄰邊之間的倍數關系,通過設兩個未知數,得到關于鄰邊的方程組,求出方程組的解即可。
解:在ABCD中,CD=AB.
∵ABCD的面積=BC·AE=CD·AF,
AE=4,AF=5,
∴4BC=5CD,即BC:CD=5:4
設BC=5x,CD=4x,
又2(AB+BC)=36,
∴AB+BC=18,即BC+CD=18,
∴5x 4x=18,解得:x=2
∴BC=5x=10,CD=4x=8,
即AB=8,BC=10.
鞏固練習:已知平行四邊形ABCD的周長為28,對角線AC,BD相交于一點O,且△AOB的周長比△BOC的周長大4,求AB,BC的長.
轉化思想平行四邊形的一條對角線可将平行四邊形分割成兩個全等的三角形,兩條對角線可将平行四邊形分割成四個三角形,相對的兩個三角形全等,四個三角形的面積相等,都等于整個平行四邊形面積的四分之一。解決四邊形的長度、面積問題時有些時候需要轉化為三角形問題,有時也需要用四邊形的中心對稱性進行轉化。
例題2:如圖,在ABCD中,對角線AC,BD相交于點O,過點O作直線交AD于點E,交BC于點F,若ABCD的面積為30 cm2,求圖中陰影部分的面積.
分析:求陰影部分的面積,陰影部分由三個三角形組成,如果一個一個求三角形的面積,比較繁瑣,如果用平行四邊形的中心對稱性進行轉化就可以輕松解決了。可以證明△BOF與△DOE全等,根據全等三角形的面積相等,可将△BOC的面積轉化為△DOE的面積,那麼陰影部分的面積即為△ACD的面積,而△ACD的面積又等于平行四邊形ABCD 面積的一半。
解:∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD=CB,DC=BA.
∵AC=CA,
∴△ABC≌△CDA.
∴S△ABC=S△CDA=SABCD÷2=15(cm2).
∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴OD=OB,AD∥BC.
∴∠OED=∠OFB,∠EDO=∠FBO.
∴△DOE≌△BOF,
∴S△DOE=S△BOF.
∴S陰影部分=S△BOF+S△AOE+S△COD =S△DOE+S△AOE+S△COD=S△CDA=15 cm2.
鞏固練習:如圖,在ABCD中,對角線AC,BD交于點O,EF過點O與AB交于點E,與CD交于點F,GH過點O與AD交于點G,與CB交于點H。求證:GF=EH.
構造法是根據題設條件或結論具有的特征、性質,構造出滿足條件或結論的數學模型,借助該數學模型來解決原數學問題的解題方法.對于某些問題,常采用構造平行四邊形的方法,從而利用平行四邊形的性質使問題變得簡單。
分析:本題可以利用倍長中線法來解題。延長AD至N,使DN=AD,連接BN,可證明△BDN≌△CDA(SAS),則BN=AC,∠CAD=∠N,根據AE=EF,得∠CAD=∠AFE,可證出∠N=∠BFG,即得出AC=BF,也可構造平行四邊形來解決。
證明:如圖,延長AD至N,使DN=AD,連結BN,CN,則四邊形ABNC是平行四邊形.
∴BN=AC,BN∥AC,
∴∠BNA=∠NAC.
∵AE=FE,
∴∠FAE=∠AFE.
∵∠AFE=∠BFN,
∴∠BFN=∠BNF.
∴BN=BF,
∴BF=AC.
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