探索四边形开放题汇编讲义
随着新课改的逐步深入,数学开放性问题为培养同学的创新思维能力创设了一个有利的环境,下面就平行四边形的性质及判别的创新应用及常见题型例述如下:
一、探索条件型
例1 如图,在平行四边形ABCD中,E,F是对角线BD上的两点,要使△ADF≌△CBE,还需添加一个什么条件? (只需添加一个条件)
解析:解这类问题,应从分析题中己有条件,(包括从图形中找的条件)和结论着手,通过分析、联想找出结记成立的必备条件,然后根据己知条件,加以补充、完善、验证.添加的条件是BE=DF或BF=DE或BCE=DAF或AF//EC等.
评注:这种题中己有条件和结论入手,探索补充完善结论成立的条件,且条件往往不惟一为条件开放题.
例2 在△ABC中,ABAC,D是BC上一点,DE//CA交AB于点E,DF//BA交AC于点F,要使四边形AEDF是菱形,只需添加条件( )
A、AD⊥BC
B、∠BAD=∠CAD
C、BD=DC
D、AD=BD
解析:这类题目中的条件不完善,需从结论入手,探索条件,补充和完善条件,使结论成立.如图由DE//CA,DF//BA,知四边形AEDF为平行四边形.要使四边形AEDF为菱形,必须AE=DE,故需添加条件∠BAD=∠CAD 可易知AE=DE故应选B.
二、探索结论型
例3 如图在平行四边形ABCD中,EF//AB,GH//AD,EF与GH交于点O,则图中除平行四边形ABCD外的平行四边形为 (写出一个即可)
解析:从己知条件和和平行四边形定义与判定知,四边形DEOH,HOFC,EADO,OGBF,DAGH,HGBC,DEFC,EABF均为平行四边形,故选择其中一个即可.
评注:这类问题的特征:问题的结论不确定,需从题目己知的条件入手,充分挖掘、分析、推理去确定结论,这样的结论也是不惟一的.
例4 用两个边长为a的等边三角形纸片拼成的四边形是( )
A.等腰梯形 B.正方形 C.矩形 D.菱形
解析:这类题目是条件己具备,由这些条件推出的结论末确定,需要依据条件去探索从而确定结论.因为边长为a的等边三角形纸片拼成的四边形的四条边都相等,而四条边都相等的四边形可能是菱形或正方形,又因所拼成的四边形的内角只可能是6或12,故所拼四边形不可能是正方形,只能是菱形,故应选D.
三、探索条件与结论型
例5 如图两平面镜的夹角为,入射光线AO平行于入射到上,经过两次反射后的光线为O′B,请你为反射光线O′B补充一个条件,然后根据补充的条件便可求出图中某个角的度数?
(1)补充的条件是
(2)猜想要求的角是 这个角的度数为
解析:(1)补充的条件是O′B平行于
(2)可求出角的度数为,说明过程请同学们自己完成.
评注:解这类问题,要从分析题中提供的部分条件和问题的情境入手,通过分析、探索、对比,合理补充条件,找出由这些条件可以导出的结论,选择其中的一个结论进行说明.
例6 如图四边形ABCD是菱形,E是BD延长线上一点,F是DB延长线上一点,且DE=BF,请以F为一端点,和图中己标字母的某一点连成一条新的线段,猜想并证明它和图中己有的某一条线段相等(只需证明一组线段相等即可)
(1)连结
(2)猜想=
(3)证明:
解析:这类题目中的条件或结论都不完善,不确定,需要去补充条件,猜想并确确由这些条得出结论,并进行说理证明.(1)连结AF(2)猜想:AE=AF(3)证明:由四边形ABCD是菱形,知AB=AD,∠1=∠2,得∠ABF=∠ADE,又DE=BF,故△ADE≌△ABF即AE=AF.
四、探索作图型
例7 己知直线l把平行四边形ABCD分成两部分,要使这两部分的面积相等,直线l所在的位置需满足的条件是 (只需填上一个你认为合适的条件)
解析:直线l过AC与BD的交点或经过AD、BC的中点或经过A、C两点等.
评注:这类作图题的答案多种多样,转换不同角度即可得出多种答案.
五、阅读理解探索型创新题
例8 先阅读下面题目及解题过程再根据要求回答问题:
己知如图在平行四边形ABCD中,∠BAD的平分线BC交于E,∠ABD的平分线交AD于F,AE,BF相交于O,则四边形ABEF为菱形,说明理由.
理由:(1)因为四边形ABCD为平行四边形,
(2)所以AD//BC
(3)所以∠ABE+∠BAF=18
(4)因为AE,BF分别是∠BAD,∠ABC的平分线
(5)所以∠1=∠2=∠BAF,∠3=∠4=∠ABE
(6)所以∠1+∠3=(∠BAF+∠ABE)==9
(7)所以∠AOB=
(8)所以AE⊥BF
(9)所以四边形ABEF是菱形
问:(1)上述理由是否充分?回答:
(2)如有错误,指出其错误的原因是 应在第 步后添加如下说理过程
解析:这是一通纠错探索型阅读题.关注知识形成过程,考查阅读、分析能力,通过阅读再现菱形的判定方法,在分析过程中培养作题的主动性.(1)不充分(2)错误的原因是设有说明四边形ABEF是否为平行四边形,而仅靠对角线互相垂直,不足以说明其为菱形,(8)又在△ABE中∠3=∠4,BO⊥AE所以OA=OE,同理可得OB=OF.