平行四边形的判定定理
1.两组对边分别相等的四边形是平行四边形.
2.一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.
两组对边分别平行的四边形是平行四边形
典例1 [2022·株洲]如图所示,点E在四边形ABCD的边AD上,连接CE并延长,交BA的延长线于点F,已知AE=DE,FE=CE.
典例1图
(1)求证:△AEF≌△DEC;
(2)若AD∥BC,求证:四边形ABCD为平行四边形.
(1)根据SAS证明△AEF≌△DEC;
(2)由△AEF≌△DEC,得∠AFE=∠DCE,推出AB∥DC,根据“两组对边分别平行的四边形是平行四边形”证明结论.
证明:(1)∵∠AEF与∠DEC是对顶角,
∴∠AEF=∠DEC.
在△AEF与△DEC中,
∴△AEF≌△DEC(SAS);
(2)由(1)知△AEF≌△DEC,
∴∠AFE=∠DCE,∴AF∥DC.
∵点F在BA的延长线上,
∴AB∥DC.
又∵AD∥BC,
∴四边形ABCD为平行四边形.
变式 [2023·宁夏]如图,已知EF∥AC,点B,D分别是AC和EF上的点,∠EDC=∠CBE.求证:四边形BCDE是平行四边形.
变式图
证明:∵EF∥AC,
∴∠EDC+∠C=180°,
又∵∠EDC=∠CBE,
∴∠CBE+∠C=180°,
∴EB∥DC,
∵DE∥BC,BE∥CD,
∴四边形BCDE是平行四边形.
两组对边分别相等的四边形是平行四边形
典例2 [2024春·淅川县期末]如图,点D是直线l外一点,在l上取两点A,B,使得AB=10 cm,AD=6 cm,分别以点B,D为圆心,作BC=6 cm,CD=10 cm相交于点C,连接CD,BC,四边形ABCD是平行四边形吗?请说明理由.
典例2图
由题意得AB=CD,AD=BC,即可得出结论.
解:四边形ABCD是平行四边形,理由:
∵AB=10 cm,AD=6 cm,BC=6 cm,CD=10 cm,
∴AB=CD,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形.
变式 [2023春·岳阳楼区期中]如图,已知AB⊥BD,CD⊥BD,AD=BC,求证:四边形ABCD是平行四边形.
证明:∵AB⊥BD,CD⊥BD,
∴∠ABD=∠CDB=90°,
在Rt△ABD和Rt△CDB中,
变式图
∴Rt△ABD≌Rt△CDB(HL),
∴AB=CD,
又∵AD=BC,
∴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
典例3 如图,在四边形ABCD中,已知AB∥CD,添加一个条件,使四边形ABCD是平行四边形.下列选项中错误的是( B )
典例3图
A.BC∥AD B.BC=AD
C.AB=CD D.∠A+∠B=180°
根据平行四边形的定义及判定定理得出即可.
解析:A.∵AB∥CD,BC∥AD,∴根据平行四边形的定义“两组对边分别平行的四边形是平行四边形”得A不符合题意;B.添加条件AD=BC不能使四边形ABCD是平行四边形,故B符合题意;C.∵AB∥CD,AB=CD,∴根据平行四边形的判定定理“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”得C不符合题意;D.∵∠A+∠B=180°,∴AD∥BC.∵AB∥CD,∴根据平行四边形的定义“两组对边分别平行的四边形是平行四边形”得D不符合题意.
变式 [2023·广安]如图,在四边形ABCD中,AC与BD相交于点O,BE⊥AC,DF⊥AC,垂足分别为点E,F,且AF=CE,∠BAC=∠DCA.求证:四边形ABCD是平行四边形.
变式图
证明:∵BE⊥AC,DF⊥AC,
∴∠AEB=∠CFD=90°,
∵AF=CE,AE=AF-EF,CF=CE-EF,
∴AE=CF,
又∵∠BAC=∠DCA,
∴△AEB≌△CFD(ASA),
∴AB=CD,
∵∠BAC=∠ACD,
∴AB∥CD,
∴四边形ABCD是平行四边形.
1.下列条件中,不能判定四边形ABCD是平行四边形的是( C )
A.AB=CD,AD=BC
B.AB∥CD,AB=CD
C.AB=CD,AD∥BC
D.AB∥CD,AD∥BC
2.[2024春·秦淮区期中]一个四边形的三个相邻内角度数依次如下,那么其中是平行四边形的是( D )
A.88°,108°,88°
B.88°,104°,108°
C.88°,92°,92°
D.88°,92°,88°
3.已知:如图,AD∥BC,E为AF的中点,C为BF的中点.求证:四边形ABCD是平行四边形.
第3题图
证明:∵E为AF中点,
∴AE=EF,
又∵AD∥BC,
∴∠DAE=∠F,∠D=∠ECF,
在△ADE和△FCE中,
∴△ADE≌△FCE(AAS),
∴AD=CF,
又∵C为BF中点,
∴BC=CF,
∴AD=CB,
又∵AD∥CB,
∴四边形ABCD是平行四边形.平行四边形的判定定理
1.两组对边 的四边形是平行四边形.
2.一组对边 的四边形是平行四边形.
两组对边分别平行的四边形是平行四边形
典例1 [2022·株洲]如图所示,点E在四边形ABCD的边AD上,连接CE并延长,交BA的延长线于点F,已知AE=DE,FE=CE.
典例1图
(1)求证:△AEF≌△DEC;
(2)若AD∥BC,求证:四边形ABCD为平行四边形.
∴四边形ABCD为平行四边形.
变式 [2023·宁夏]如图,已知EF∥AC,点B,D分别是AC和EF上的点,∠EDC=∠CBE.求证:四边形BCDE是平行四边形.
变式图
两组对边分别相等的四边形是平行四边形
典例2 [2024春·淅川县期末]如图,点D是直线l外一点,在l上取两点A,B,使得AB=10 cm,AD=6 cm,分别以点B,D为圆心,作BC=6 cm,CD=10 cm相交于点C,连接CD,BC,四边形ABCD是平行四边形吗?请说明理由.
典例2图
变式 [2023春·岳阳楼区期中]如图,已知AB⊥BD,CD⊥BD,AD=BC,求证: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
典例3 如图,在四边形ABCD中,已知AB∥CD,添加一个条件,使四边形ABCD是平行四边形.下列选项中错误的是( )
典例3图
A.BC∥AD B.BC=AD
C.AB=CD D.∠A+∠B=180°
变式 [2023·广安]如图,在四边形ABCD中,AC与BD相交于点O,BE⊥AC,DF⊥AC,垂足分别为点E,F,且AF=CE,∠BAC=∠DCA.求证:四边形ABCD是平行四边形.
变式图
1.下列条件中,不能判定四边形ABCD是平行四边形的是( )
A.AB=CD,AD=BC
B.AB∥CD,AB=CD
C.AB=CD,AD∥BC
D.AB∥CD,AD∥BC
2.[2024春·秦淮区期中]一个四边形的三个相邻内角度数依次如下,那么其中是平行四边形的是( )
A.88°,108°,88°
B.88°,104°,108°
C.88°,92°,92°
D.88°,92°,88°
3.已知:如图,AD∥BC,E为AF的中点,C为BF的中点.求证:四边形ABCD是平行四边形.
第3题图平行四边形的判定方法
对角线 的四边形是平行四边形.
平行线之间的距离
如果两条直线互相平行,则其中一条直线上任意一点到另一条直线的距离都 ,这个距离称为平行线之间的距离.
对角线互相平分的四边形是平行四边形
典例1 如图,点E,F是平行四边形ABCD的对角线AC上的两点,AE=CF.求证:四边形DEBF是平行四边形.
典例1图
连接BD,交AC于点O,由四边形ABCD是平行四边形,得OB=OD,OA=OC,再由AE=CF和等式性质,得OE=OF,再根据对角线互相平分的四边形是平行四边形即可证明.
变式 [2023春·定边县期末]如图,四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,OB=OD,∠BAC=∠DCA,求证:四边形ABCD是平行四边形.
变式图
平行线之间的距离
典例2 [铜仁中考]已知直线a∥b∥c,a与b的距离为5 cm,b与c的距离为2 cm,则a与c的距离是( )
A.3 cm B.7 cm
C.3 cm或7 cm D.以上都不对
变式 [六盘水中考]如图,已知l1∥l2 ,点C1在l1上,并且C1A⊥l2 ,点A为垂足,点C2,C3是l1上任意两点,点B在l2上.设△ABC1的面积为S1,△ABC2的面积为S2,△ABC3的面积为S3,小颖认为S1=S2=S3,请帮小颖说明理由.
变式图
平行四边形判定的应用
典例3 如图在10×10的正方形网格中,△ABC 的顶点在边长为1的小正方形的顶点上.
(1)计算AC,AB,BC的长度,并判定△ABC的形状;
(2)若网格所在的坐标平面内的点A,C的坐标分别为(0,0),(-1,1).
典例3图
请你在图中找出点D,使以A,B,C,D四个点为顶点的四边形是平行四边形,直接写出满足条件的D点的坐标.
变式 [2022·宁夏]如图,是边长为1的小正方形组成的8×8方格,线段AB的端点在格点上.建立平面直角坐标系,使点A,B的坐标分别为(2,1)和(-1,3).
变式图
(1)画出该平面直角坐标系xOy;
(2)画出线段AB关于原点O成中心对称的线段A1B1;
(3)画出以点A,B,O为其中三个顶点的平行四边形.(画出一个即可)
1.[2024春·江北区期中]已知四边形ABCD中,AC与BD交于点O,如果只给出条件“AB∥CD”,那么可以判定四边形ABCD是平行四边形的是( )
①再加上条件“BC=AD”,则四边形ABCD一定是平行四边形
②再加上条件“∠BAD=∠BCD”,则四边形ABCD一定是平行四边形
③再加上条件“AO=CO”,则四边形ABCD一定是平行四边形
④再加上条件“∠DBA=∠CAB”,则四边形ABCD一定是平行四边形
A.①和② B.①③和④
C.②和③ D.②③和④
2.如图,在平面直角坐标系中,点A,B,C的坐标分别是A(1,0),B(-1,3),C(-2,-1),再找一点D,使它与点A,B,C构成的四边形是平行四边形,则点D的坐标不可能是( )
第2题图
A.(-3,2) B.(-4,2)
C.(0,-4) D.(2,4)
3.[2023春·竞秀区期末]如图,四边形ABCD的对角线AC,BD交于点O,已知O是AC的中点,AE=CF,DF∥BE.
求证:四边形ABCD是平行四边形.
第3题图平行四边形的判定方法
对角线互相平分的四边形是平行四边形.
平行线之间的距离
如果两条直线互相平行,则其中一条直线上任意一点到另一条直线的距离都相等,这个距离称为平行线之间的距离.
对角线互相平分的四边形是平行四边形
典例1 如图,点E,F是平行四边形ABCD的对角线AC上的两点,AE=CF.求证:四边形DEBF是平行四边形.
典例1图
连接BD,交AC于点O,由四边形ABCD是平行四边形,得OB=OD,OA=OC,再由AE=CF和等式性质,得OE=OF,再根据对角线互相平分的四边形是平行四边形即可证明.
证明:连接BD,交AC于点O,
典例1图
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OB=OD,OA=OC.
∵AE=CF,
∴OA-AE=OC-CF,
∴OE=OF.
又∵OB=OD,
∴四边形DEBF是平行四边形.
变式 [2023春·定边县期末]如图,四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,OB=OD,∠BAC=∠DCA,求证:四边形ABCD是平行四边形.
变式图
证明:在△AOB与△COD中,
∴△AOB≌△COD(AAS),
∴OA=OC,
又∵OB=OD,
∴四边形ABCD是平行四边形.
平行线之间的距离
典例2 [铜仁中考]已知直线a∥b∥c,a与b的距离为5 cm,b与c的距离为2 cm,则a与c的距离是( C )
A.3 cm B.7 cm
C.3 cm或7 cm D.以上都不对
因为直线c的位置不明确,所以分①直线c在直线a,b外,②直线c在直线a,b之间两种情况讨论求解.
解析:如图,①直线c在a,b外时,∵a与b的距离为5 cm,b与c的距离为2 cm,∴a与c的距离为5+2=7(cm);
典例2图
②直线c在直线a,b之间时,∵a与b的距离为5 cm,b与c的距离为2 cm,∴a与c的距离为5-2=3(cm).
综上所述,a与c的距离为3 cm或7 cm.
变式 [六盘水中考]如图,已知l1∥l2 ,点C1在l1上,并且C1A⊥l2 ,点A为垂足,点C2,C3是l1上任意两点,点B在l2上.设△ABC1的面积为S1,△ABC2的面积为S2,△ABC3的面积为S3,小颖认为S1=S2=S3,请帮小颖说明理由.
变式图
解:∵直线l1∥l2,
∴△ABC1,△ABC2,△ABC3的底边AB上的高相等,
∴△ABC1,△ABC2,△ABC3这3个三角形同底,等高,
∴△ABC1,△ABC2,△ABC3这3个三角形的面积相等.
即S1=S2=S3.
平行四边形判定的应用
典例3 如图在10×10的正方形网格中,△ABC 的顶点在边长为1的小正方形的顶点上.
(1)计算AC,AB,BC的长度,并判定△ABC的形状;
(2)若网格所在的坐标平面内的点A,C的坐标分别为(0,0),(-1,1).
典例3图
请你在图中找出点D,使以A,B,C,D四个点为顶点的四边形是平行四边形,直接写出满足条件的D点的坐标.
(1)先利用勾股定理可分别求得AC,BC,AB的长,再利用勾股定理的逆定理可判定△ABC为直角三角形;
(2)分别过点A作BC的平行线,过点B作AC的平行线,过点C作AB的平行线,这些线的交点即为满足条件的点D.
解:(1)∵小正方形的边长为1,
∴AC==,BC==3 ,AB==2 .
∵AC2+BC2=AB2,
∴△ABC为直角三角形;
(2)∵A,C的坐标分别为(0,0),(-1,1),
∴点A为坐标原点.
如图,分别过点A作BC的平行线,过点B作AC的平行线,过点C作AB的平行线,三条线两两相交于点D1,D2,D3.
典例3图
∴满足条件的点D的坐标为(3,3)或(1,5)或(-3,-3).
本题主要考查平行四边形的判定和勾股定理.确定点D的位置是解题的关键.
变式 [2022·宁夏]如图,是边长为1的小正方形组成的8×8方格,线段AB的端点在格点上.建立平面直角坐标系,使点A,B的坐标分别为(2,1)和(-1,3).
变式图
(1)画出该平面直角坐标系xOy;
(2)画出线段AB关于原点O成中心对称的线段A1B1;
(3)画出以点A,B,O为其中三个顶点的平行四边形.(画出一个即可)
解:(1)如图,平面直角坐标系xOy即为所求作;
变式图
(2)如图,线段A1B1即为所求作;
(3)(示例)如图,平行四边形AOBD即为所求作.
1.[2024春·江北区期中]已知四边形ABCD中,AC与BD交于点O,如果只给出条件“AB∥CD”,那么可以判定四边形ABCD是平行四边形的是( C )
①再加上条件“BC=AD”,则四边形ABCD一定是平行四边形
②再加上条件“∠BAD=∠BCD”,则四边形ABCD一定是平行四边形
③再加上条件“AO=CO”,则四边形ABCD一定是平行四边形
④再加上条件“∠DBA=∠CAB”,则四边形ABCD一定是平行四边形
A.①和② B.①③和④
C.②和③ D.②③和④
2.如图,在平面直角坐标系中,点A,B,C的坐标分别是A(1,0),B(-1,3),C(-2,-1),再找一点D,使它与点A,B,C构成的四边形是平行四边形,则点D的坐标不可能是( A )
第2题图
A.(-3,2) B.(-4,2)
C.(0,-4) D.(2,4)
3.[2023春·竞秀区期末]如图,四边形ABCD的对角线AC,BD交于点O,已知O是AC的中点,AE=CF,DF∥BE.
求证:四边形ABCD是平行四边形.
第3题图
证明:∵点O是AC中点,
∴OA=OC,
∵AE=CF,
∴OE=OF,
∵DF∥BE,
∴∠OEB=∠OFD,
在△BOE和△DOF中,
∴△BOE≌△DOF(ASA),
∴OD=OB,
∵OA=OC,
∴四边形ABCD是平行四边形.