第十八章 · 第一节
平行四边形
探索对边平行的四边形的性质与判定

📖 知识点学习

🎯 学习目标

  • 理解平行四边形的定义,掌握平行四边形的性质定理
  • 掌握平行四边形的判定定理,能运用其进行证明
  • 理解平行四边形的对称性,能进行与对角线相关的计算
知识点一:平行四边形的定义
📐 定义
两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形。平行四边形用符号「▱」表示,如平行四边形 ABCD 记作 ▱ABCD。
知识点二:平行四边形的性质
  • 性质1(对边):平行四边形的对边平行且相等。即 AB∥CD 且 AB=CD,AD∥BC 且 AD=BC。
  • 性质2(对角):平行四边形的对角相等。即 ∠A=∠C,∠B=∠D。
  • 性质3(对角线):平行四边形的对角线互相平分。即 OA=OC,OB=OD(O 为对角线交点)。
  • 性质4(对称性):平行四边形是中心对称图形,对称中心是对角线的交点。
知识点三:平行四边形的判定
  • 判定1(定义):两组对边分别平行的四边形是平行四边形。
  • 判定2:两组对边分别相等的四边形是平行四边形。
  • 判定3:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形。
  • 判定4:对角线互相平分的四边形是平行四边形。
  • 判定5:两组对角分别相等的四边形是平行四边形。
💡 重要提示
性质是已知平行四边形推结论(平行四边形 → 性质),判定是已知条件证平行四边形(条件 → 平行四边形)。两者方向相反,互为逆命题。

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📝 例题精讲

💡 提示:点击「下一步」按钮,逐步查看详细解题过程
例题 1 利用性质求角度和边长
在 ▱ABCD 中,已知 ∠A = 60°,AB = 5,求 ∠B、∠C、∠D 的度数及 CD 的长。
▱ABCD 中,∠A = 60°,AB = 5 → ∠B=? ∠C=? ∠D=? CD=?
🔍 解题过程
1 求对角:由平行四边形对角相等,得 ∠C = ∠A = 60°∠D = ∠B
2 求邻角:因为 AD∥BC,所以 ∠A + ∠B = 180°(同旁内角互补),故 ∠B = 180° - 60° = 120°,从而 ∠D = ∠B = 120°
3 求对边:由平行四边形对边相等,得 CD = AB = 5
✅ ∠B = 120°,∠C = 60°,∠D = 120°,CD = 5
例题 2 用判定定理证明四边形是平行四边形
如图,在四边形 ABCD 中,AB∥CD 且 AB = CD。求证:四边形 ABCD 是平行四边形。
已知:AB∥CD,AB = CD → 求证:▱ABCD
🔍 解题过程
1 分析思路:已知一组对边平行且相等,可直接使用判定定理3(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形)。
2 连接辅助线:连接对角线 AC,将四边形 ABCD 分成 △ABC 和 △CDA。
3 证明全等:因为 AB∥CD,所以 ∠BAC = ∠DCA(内错角相等)。又 AB = CD,AC = CA(公共边),所以 △ABC ≌ △CDA(SAS)。
4 得出结论:由全等得 ∠DAC = ∠BCA,所以 AD∥BC。又 AB∥CD,故四边形 ABCD 是平行四边形(两组对边分别平行)。
✅ 四边形 ABCD 是平行四边形(一组对边平行且相等)
例题 3 对角线相关的计算
在 ▱ABCD 中,对角线 AC、BD 交于点 O,AC = 12,BD = 8,AB = 5。求 △AOB 的周长。
AC=12, BD=8, AB=5 → △AOB 周长 = ?
🔍 解题过程
1 利用对角线性质:平行四边形对角线互相平分,所以 OA = OC = AC/2 = 6OB = OD = BD/2 = 4
2 确定三角形三边:△AOB 的三边分别为 OA = 6,OB = 4,AB = 5。
3 计算周长:△AOB 周长 = OA + OB + AB = 6 + 4 + 5 = 15
✅ △AOB 的周长 = 15

🚀 拓展提升

🔄 平行四边形的对称性

平行四边形是中心对称图形,但不是轴对称图形(一般情况)。它的对称中心是对角线的交点 O。

将 ▱ABCD 绕对角线交点 O 旋转 180° → 与原图形重合

中心对称的含义:图形上任意一点 P 关于 O 的对称点 P' 仍在图形上。这就是为什么对角线交点 O 到各顶点的距离满足 OA=OC、OB=OD。

🔗 性质与判定的关系

性质定理和判定定理互为逆命题。理解这种互逆关系,有助于灵活运用:

性质(已知▱→结论)判定(已知条件→证▱)
对边平行且相等两组对边分别平行 / 分别相等 / 一组平行且相等
对角相等两组对角分别相等
对角线互相平分对角线互相平分

注意:有一组对边相等、另一组对边平行的四边形不一定是平行四边形(如等腰梯形),必须同一组对边既平行又相等。

📐 平行四边形的面积

平行四边形的面积等于底 × 高。以任一边为底,该边到对边的垂直距离为高。

S = 底 × 高 = a × h

对角线将平行四边形分成两个全等的三角形,每个三角形面积等于平行四边形面积的一半。

✏️ 练习巩固

💡 提示:每道题作答后会立即显示解析,请认真思考后再作答
第 1 题 ★☆☆ 基础
在 ▱ABCD 中,∠A : ∠B = 2 : 1,则 ∠D 的度数为?
A120°
B90°
C45°
D60°
第 2 题 ★☆☆ 基础
下列条件中,能判定四边形 ABCD 是平行四边形的是?
AAB∥CD 且 AD = BC
BAB∥CD 且 AB = CD
CAB = CD 且 AD∥BC
D∠A = ∠C
第 3 题 ★★☆ 巩固
在 ▱ABCD 中,对角线 AC、BD 交于点 O,AC = 10,BD = 6,则 OA 的长为 ______。
第 4 题 ★★☆ 巩固
在 ▱ABCD 中,∠A 的平分线交 BC 于点 E,若 AB = 3,BC = 4,则 EC 的长为 ______。
第 5 题 ★★★ 拓展
在 ▱ABCD 中,对角线 AC、BD 交于点 O,△AOB 的周长为 15,AB = 5,BD = 8,则 AC 的长为?
A10
B12
C14
D16

🧠 知识点问答

老师来考考你!下面的问题都来自本节课的知识点,看看你掌握了多少。每次点击"再考一次"题目顺序都会随机打乱哦!
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课程完成!

恭喜你完成了「平行四边形」的学习!

📌 本节核心要点回顾:
① 定义:两组对边分别平行的四边形
② 性质:对边平行且相等、对角相等、对角线互相平分、中心对称
③ 判定:两组对边分别平行/分别相等/一组平行且相等、对角线互相平分、两组对角分别相等
④ 对角线把平行四边形分成两个全等三角形

✏️ 做练习题