平行四边形的性质

📘 平行四边形·
⭐⭐
·对边相等、对角相等、对角线互相平分

🎯 学习目标

  • 理解平行四边形的基本定义
  • 掌握平行四边形对边相等、对角相等、对角线互相平分的性质
  • 能运用这些性质解决简单的几何问题

📚 核心概念

平行四边形是两组对边分别平行的四边形。根据这个定义,我们可以推导出它的三个重要性质:

  1. 对边相等:在平行四边形 ABCDABCD 中,有 AB=CDAB = CDAD=BCAD = BC
  2. 对角相等:即 A=C\angle A = \angle CB=D\angle B = \angle D
  3. 对角线互相平分:连接对角顶点的两条对角线 ACACBDBD 相交于点 OO,则 AO=OCAO = OCBO=ODBO = OD

这些性质可以通过全等三角形来证明。例如,利用“两直线平行,内错角相等”可以证明 ABCCDA\triangle ABC \cong \triangle CDA,从而得出对边相等、对角相等;再通过三角形全等可证对角线被交点平分。这些性质不仅帮助我们识别平行四边形,还能用于计算边长、角度或证明其他几何关系。

📝 关键公式

  • 对边相等:若四边形 ABCDABCD 是平行四边形,则 AB=CDAB = CDAD=BCAD = BC
    • 示例:已知 AB=5cmAB = 5\,\text{cm},则 CD=5cmCD = 5\,\text{cm}
  • 对角相等A=C\angle A = \angle CB=D\angle B = \angle D
    • 示例:若 A=70\angle A = 70^\circ,则 C=70\angle C = 70^\circ
  • 对角线互相平分:设对角线交于点 OO,则 AO=OCAO = OCBO=ODBO = OD
    • 示例:若 AC=10cmAC = 10\,\text{cm},则 AO=OC=5cmAO = OC = 5\,\text{cm}

💡 经典例题

例题1:在平行四边形 ABCDABCD 中,已知 AB=6cmAB = 6\,\text{cm}B=110\angle B = 110^\circ,求 CDCD 的长度和 D\angle D 的度数。

  1. 因为平行四边形对边相等,所以 CD=AB=6cmCD = AB = 6\,\text{cm}
  2. 因为平行四边形对角相等,所以 D=B=110\angle D = \angle B = 110^\circ

答:CD=6cmCD = 6\,\text{cm}D=110\angle D = 110^\circ


例题2:平行四边形 ABCDABCD 的对角线 ACACBDBD 相交于点 OO。已知 AO=4cmAO = 4\,\text{cm}BO=3cmBO = 3\,\text{cm},求对角线 ACACBDBD 的长度。

  1. 根据平行四边形对角线互相平分的性质,有 AO=OC=4cmAO = OC = 4\,\text{cm},所以 AC=AO+OC=4+4=8cmAC = AO + OC = 4 + 4 = 8\,\text{cm}
  2. 同理,BO=OD=3cmBO = OD = 3\,\text{cm},所以 BD=BO+OD=3+3=6cmBD = BO + OD = 3 + 3 = 6\,\text{cm}

答:AC=8cmAC = 8\,\text{cm}BD=6cmBD = 6\,\text{cm}

⚠️ 易错点

  • 误认为邻角相等:平行四边形中只有对角相等,邻角互补(和为 180180^\circ)。应记住:相邻两个角加起来是平角。
  • 混淆对角线性质:误以为对角线相等。实际上,一般平行四边形的对角线不相等(除非是矩形)。正确性质是对角线互相平分
  • 忽略前提条件:使用性质前必须确认图形确实是平行四边形。不能仅凭一组对边相等就断定是平行四边形。
  • 计算对角线长度时忘记乘2:已知一半长度(如 AO=5AO = 5),求整条对角线时应写 AC=2×AO=10AC = 2 \times AO = 10,不要漏掉乘2。

💡 例题

1

ABC,\triangle ABC,中,AB=AC=25AB=AC=25BC=23.BC=23.上分别有点D,E,D,E,FF,使得DE\overline{DE}平行于AC\overline{AC}EF\overline{EF}平行于AB,\overline{AB},。求平行四边形ADEFADEF的周长。

  1. 因为DEAC\overline{DE} \parallel \overline{AC}EFAB,\overline{EF} \parallel \overline{AB},中的三角形BDE\triangle BDEEFC\triangle EFC都与ABC\triangle ABC相似,所以它们也是等腰三角形。
  2. 因此,BD=DEBD = DEEF=FC.EF = FC.
  3. 所以,平行四边形ADEFADEF的周长是
AD+DE+EF+AF=AD+BD+FC+AF=AB+AC=25+25=50.\begin{aligned} AD + DE + EF + AF &= AD + BD + FC + AF \\ &= AB + AC \\ &= 25 + 25 \\ &= \boxed{50}. \end{aligned}

2

顶点在(0, 0)、(6, 0)、(2, 8)和(8, 8)的平行四边形,面积是多少平方单位?

  1. 平行四边形的底边长是6个单位;
  2. 平行四边形的高是8个单位;
  3. 所以面积是(6)(8)=48(6)(8)=\boxed{48}平方单位。

✏️ 练习

1

一个平行四边形的两条邻边长分别为ss单位和2s2s单位,它们的夹角为45度。这个平行四边形的面积是828\sqrt 2平方单位。求ss的值。结果用最简根式表示。

2

一个平行四边形的一个角是120度,两条邻边的长度分别是8英寸和15英寸。这个平行四边形的面积是多少?用最简根式表示。

3

求所有实数aa的值,使得多项式

z46z3+11az23(2a2+3a3)z+1=0z^4 - 6z^3 + 11az^2 - 3(2a^2 + 3a - 3) z + 1 = 0

的四个复数根在复平面上构成一个平行四边形的四个顶点。将所有满足条件的值用逗号隔开后填入。

4

在平行四边形ABCDABCD中,∠ABCABC的度数是∠BCDBCD的3倍。∠ADCADC是多少度?

5

FF在平行四边形ABCDABCD的边ADAD的延长线上。线段BFBF与对角线ACAC交于点EE,与边DCDC交于点GG。已知EF=32EF = 32GF=24GF = 24,则BEBE等于: [asy] size(7cm); pair A = (0, 0), B = (7, 0), C = (10, 5), D = (3, 5), F = (5.7, 9.5); pair G = intersectionpoints(B--F, D--C)[0]; pair E = intersectionpoints(A--C, B--F)[0]; draw(A--D--C--B--cycle); draw(A--C); draw(D--F--B); label("AA", A, SW); label("BB", B, SE); label("CC", C, NE); label("DD", D, NW); label("FF