在解決平行四邊形的問題時,有些題目直接證明可能比較困難,如果能借助平行四邊形的基本性質(對邊平行且相等、對角線互相平分、對角相等),添加适當的輔助線,巧妙地構造出新的平行四邊形,那麼就能達到化難為易的效果。
證明兩條線段相等
例題1:如圖,在△ABC中,D為AB的中點,E為AC上一點,BE∥DF,BD∥EF,DF交AC于G.求證:AG=EG.
分析:本題可以通過一組對邊平行且相等構造平行四邊形。通過“BE∥DF,BD∥EF”可以證明四邊形BEFD為平行四邊形,點D為AB的中點,那麼AD=BD,因此連接DE、AF可證明四邊形ADFE是平行四邊形,根據平行四邊形的對角線互相平分可得結論。當然,本題也可以證明△AGD≌△EGF。
證明:∵BE∥DF,BD∥EF,
∴四邊形BEFD是平行四邊形.
∴EF=BD.
∵D為AB的中點,
∴AD=BD,
∴EF=AD.
如圖,連接DE,AF,
∵EF∥AD,
∴四邊形ADEF是平行四邊形.
∴AG=EG.
證明兩線段互相平分例題2:如圖,在平行四邊形ABCD中,E,G,F,H分别是四條邊上的點,且AE=CF,BG=DH.求證:EF與GH互相平分.
分析:證明EF與GH互相平分,證明兩個三角形全等不容易實現,可以連接HE、EG、FG、HF,證明四邊形HEGF為平行四邊形,平行四邊形的對角線互相平分。而要證明平行四邊形,可以通過證明△HAE≌△GCF、△HDF≌△GBE,得到HF=EG、HE=FG,兩組對邊相等的四邊形為平行四邊形。
證明:如圖,連接HE,EG,GF,FH
∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴∠A=∠C,AD=CB.
∵BG=DH,
∴AH=CG.
又∵AE=CF,
∴△HAE≌△GCF,
∴HE=FG.
同理可證HF=EG.
∴四邊形EGFH是平行四邊形.
∴EF與GH互相平分.
證明 兩條線段平行
例題3:如圖,平行四邊形ABCD的對角線AC和BD相交于點O,E,F分别為OB,OD的中點,過點O任作一直線分别交AB,CD于點G,H.求證:GF∥EH.
分析:要證明GF∥EH,可連接GE、FH,證明四邊形GEHF為平行四邊形,已經具備OE=OF,可再證明△AOG≌△COH得到OG=OH,對角線互相平分的四邊形為平行四邊形。根據平行四邊形的性質即可得到對邊平行。
證明:如圖,連接GE,FH.
∵四邊形ABCD為平行四邊形,
∴OA=OC,OB=OD,AB∥CD,
∴∠BAO=∠DCO.
又∵∠AOG=∠COH,
∴△AOG≌△COH,
∴OG=OH.
∵E,F分别為OB,OD的中點,
∴OE=1/2OB=1/2OD=OF,
∴四邊形EHFG是平行四邊形.
∴GF∥EH.
證明線段和差關系例題4:如圖,在四邊形BCED中,DE∥BC,延長邊BD,CE交于點A,在邊BD上截取BF=AD,過點F作FG∥BC交EC于點G.求證:DE+FG=BC.
分析:證明DE+FG=BC可以利用截長補短法,本題通過一組對邊平行且相等構造平行四邊形,然後再證明一次三角形全等即可。
證明:如圖,過點F作FM∥AC交BC于點M,
則四邊形FMCG是平行四邊形,∠BFM=∠A.
∵DE∥BC,∴∠EDA=∠B.
又BF=AD,
∴△BFM≌△DAE,
∴BM=DE.
∵四邊形FMCG是平行四邊形,
∴FG=MC,
∴DE+FG=BM+MC=BC.
通過構造平行四邊形可以證明線段相等、線段互相平分、線段平行、線段的和差關系等,學會構造平行四邊形也是我們需要掌握的一種技能。
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