20.5 等腰梯形的判定
●目标导航
学习目标: 1. 知识与技能
了解等腰梯形的判定方法. 2. 过程与方法
在探索等腰梯形的判定方法过程中,发展主动合作交流、主动探究的意识.
3. 体会动手的乐趣,与他人合作的快乐及对成功的感受,培养自信心,感受生活中处处有
数学.
重点难点:等腰梯形的判定方法及其应用. 中招考点:等腰梯形的判定方法.
易错点:对等腰梯形的判定方法认识不清. 学法指导:在本节的学习中,通常通过证明我们熟悉的平行四边形来判定等腰梯形. 同时辅助线的添加也是解决梯形问题的一个特点,理解和掌握梯形常用辅助线的做法是很必要的.
●名师引领
一、[回顾旧知]
等腰梯形的性质:
性质定理1:等腰梯形的同一底上的两个内角相等; 性质定理2:等腰梯形的两条对角线相等.
知道了等腰梯形的性质,那么你能利用性质来判定等腰梯形吗? 二、[课前教学设计]
四个如图(1)所示中的梯形,它们符合什么条件时,可以经过旋转和翻折形成图(2)的梯形?
观察图(2)可知,相邻两梯形的腰与腰、腰与上底相互重合,由此可知,此梯形是上底与腰相等的等腰梯形. 再由等腰梯形的性质,有公共顶点的三个底角相等,每个角为120,则另一底角为60.因此,符合条件的梯形是:底角为60且上底与两腰相等的等腰梯形.
这一节我们学习等腰梯形的判定.
三、[主体知识归纳]
知识点1:判别1:两腰相等的梯形是等腰梯形
详解:此判别方法是用边的关系来判定是否为等腰梯形,也是用定义来判定,
首先应说
明四边形为梯形,再说明此梯形的两腰相等,则可判定此四边形为等腰梯形.
知识点2:判别2:同一底上两个角相等的梯形是等腰梯形
详解:如图所示,梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=∠C,那么就有AB=DC.理由如下:作DE∥AB,交BC于点E,则∠1=∠B(两直线平行,同位角相等).因为∠B=∠C,所以∠1=∠C,所以DE=DC. 又因为AD∥BC,AB∥DE,所以四边形ABED是平行四边形,所以DE=AB(平行四边形的对边相等),所以AB=DC,即梯形ABCD是等腰梯形.
注意:相等的两个角必须是同底上的两个角.
知识点3:判别2:对角线相等的梯形是等腰梯形
详解:如图所示,梯形ABCD中,AC=BD,则AB=DC.理由如下:过点D作DE∥AC交BC的延长线于点E.因为AD∥CE,所以四边形ADEC是平行四边形,所以AC=DE.又因为AC=BD,所以BD=DE,所以∠DBC=∠E.因为∠E=∠ACB,所以∠DBC=∠ACB.又因为AC=BD,BC=BC,所以⊿ABC≌⊿DCB,所以∠ABC=∠DCB, 所以梯形ABCD是等腰梯形.
注意:判定的前提条件:四边形必须首先是梯形. 四、【梯度练习】
1、如图所示,四边形ABCD中AD∥BC,AD≠BC,M是AD的中点,MB=MC,说明四边形ABCD是等腰梯形.
2、如图所示,△ABC为等腰三角形,AB=AC,E、F是AB上的两点,分别过E、F两点作EG∥BC,FH∥BC交AC于G、H两点,则四边形EFHG是等腰梯形吗?为什么?
3、如图所示,已知等腰梯形ABCD中,AB∥DC, AC与BD交于点O,且OA=OB,
求证:梯形ABCD是等腰梯形.
梯度练习答案:
1、解:因为AD∥BC,AD≠BC,所以四边形ABCD是梯形. 因为MB=MC, 所以∠MBC=∠MCB. 因为AD∥BC,所以∠AMB=∠MBC, ∠DMCMCB. 所以∠AMB=∠C.又因为AM=MD,所以△AMB≌△DMC. 所以AB=DC,所以梯形ABCD是等腰梯形. 点拨:要说明四边形ABCD是等腰梯形,先说明四边形ABCD是梯形,再说明AB=DC.
2、解:因为EG∥BC,FH∥BC,所以EG∥FH. 又因为EF与GH相交于,所以它们不平行,所以四边形EFHG是梯形. 因为AB=AC,所以∠B=∠C. 因为FH∥BC,所以∠B=∠EFH,∠C=∠GHF. 所以∠EFH=∠GHF. 四边形EFHG是等腰梯形. 点拨:要说明四边形EFHG是等腰梯形,需先说明四边形EFHG是梯形,再说明∠EFH=∠GHF.
3、证明: 因为OA=OB,所以∠1=∠2.
因为AB∥CD,所以∠1=∠3,∠2=∠4,所以∠3=∠4,所以OD=OC, 所以OA+OC=OB+OD, 即AC=BD. 所以梯形ABCD是等腰梯形.
五、【为你支招】
问题1:等腰梯形有等腰对等角和等角对等边的性质吗?
答:没有. 那性质只适用于等腰三角形,但是,等腰梯形同一边上的两个底角 相等,两条腰相等,只不过说法不同,其实意思一样的. 问题2:
如果已知道等腰梯形的两个底角相等,对角线相等,能证明它是等腰梯形吗?
答:不能. 因为对角线相等现在不做为判定的主要方法,而实际上是对的,我们现在要证明一个四边形是梯形,就要先证明一组对边平行,另一组不平行,而要证明等腰梯形,就要在已经证出梯形的基础上,再证出两底角相等或两腰相等
即 四边形---梯形---等腰梯形.
●师生互动 共解难题
一、【例题精讲】
【例1】如图所示,梯形ABCD中,AB∥CD,AD=BC,延长AB到E,使BE=DC,连AC、CE,AC与CE相等吗?为什么?
解:AC=CE.理由如下,因为DC∥AB,BE=DC,且E在AB的延长线上,即DC平行且等于BE,所以四边形EBDC是平行四边形.所以CE=BD.又因为AD=BC,所以梯形ABCD是等腰梯形,所以AC=BD,故AC=CE.
点拨:本题考查等腰梯形的性质、平行四边形的识别与性质.等腰梯形中两条对角线相等,因此解题思路较明显:连结BD证BD=CE,可证四边形EBDC是平行四边形.
【例2】:如图所示,梯形ABCD中,AD∥BC,AD<BC,E、F分别为AD、BC的中点且EF⊥BC,试判断四边形ABCD是否为等腰梯形,若是,给出理由.
解:是.理由如下:过E作EM∥AB交BC于M,作EN∥CD交BC于N
ABME和四边形ENCD都为平行四边形.因为AE=BM,AB平行且等于EM,DE=CN,ENCD,又因为AE=DE,所以BM=CN.又因为BF=CF,所以FM=FN.因为EF⊥BC,所以EM=EN.所以∠1=
∠2.又因为AB∥EM,CD∥EN,所以∠1=∠B,∠2=∠C.所以∠B=∠C.又因为AD≠BC,AD∥BC,所以梯形ABCD是等腰梯形.
点拨:要判别四边形ABCD是等腰梯形,即要证∠B=∠C;可以先把它们平移到同一个三角形中,再利用等腰三角形的有关性质证明.
【例3】如图所示,△ABC中,AB=AC,BD、CE分别为∠ABC、∠ACB的平分线,求证:四边形EBCD为等腰梯形.
证明:因为AB=AC,所以∠ABC=∠ACB,所以∠1=∠2=
1
∠ABC. 2
BC=CB.所以△EBC≌△DCB (A.S.A.).所以BE=CD.所以AB-BE=AC-CD.所
1800-∠A
以∠ABC=∠AED=.所以,ED∥BC.又因为BE与CD交于点A,
2
即EB与CD不平行,所以四边形EBCD是梯形,又BE=CD,所以四边形EBCD是等腰梯形.
点拨:欲证四边形EBCD是等腰梯形,解题思路是证ED∥BC,BE=CD.由已知条件易证△BCD≌△CBE,得到EB=DC,从而AE=AD,再运用等腰三角形的性质可证ED∥BC.
●真题再现 赢在中考
1.(08年广州)如图7,在菱形ABCD中,∠DAB=60°,过点C作CE⊥AC且与AB的延长线交于点E,求证:四边形AECD是等腰梯形.
解
:
提
示
:
∠CAE=
1
∠DAB=3002
得
∠E=600=∠DAB,由DC//AE,AD不平行CE得证.
2.(08年深圳)如图,在梯形ABCD中,AB∥DC, DB平分∠ADC,过点A作AE∥BD,交CD的延长线于点E,且∠C=2∠E.
(1)求证:梯形ABCD是等腰梯形.
(2)若∠BDC=30°,AD=5,求CD的长.
参考答案:
(1)证明:∵AE∥BD, ∴∠E=∠BDC ∵DB平分∠ADC ∴∠ADC=2∠BDC 又∵∠C=2∠E ∴∠ADC=∠BCD
∴梯形ABCD是等腰梯形.
(2)解:由第(1)问,得∠C=2∠E=2∠BDC=60°,且BC=AD=5
∵ 在△BCD中,∠C=60°, ∠BDC=30° ∴ ∠DBC=90°
∴ DC=2BC=10
●思路拓展
步骤1:迁移
1. 如图,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AC、BD相交于点O,有如下五个结论:
①△AOD∽△BOC; ②∠DAC=∠DCA; ③梯形ABCD是轴对称图形;④△AOB≌△AOD; ⑤AC=BD.
请把其中正确结论的序号填写在横线上 .
答案:①③⑤
步骤2:延伸
2.如图,梯形ABCD中,AB∥CD,现在我们又添加一个条件,例如:“BC=AD”就可以判定梯形ABCD是等腰梯形.又如连接对角线AC、BD,我们添加条件“AC=BD”也可以判定梯形ABCD是等腰梯形.除了上述两例外,请你至少再设计两种添加一个条件使之成为等腰梯形的方案.
分析:梯形判定的方法一般从边、角、对角线三个方面进行判别,本题中已经使用了BC=AD和AC=BD,剩下的只能从角的方面去考虑,“同一底上的两个角”在本题中可以有不同的呈现形式.
解:答案不唯一.如①∠A=∠B;②∠C=∠D;
③∠B+∠D=180;④∠A+∠C=180.
点拨:本题考查判定梯形成为等腰梯形的条件. 步骤3:发散
3.如图,过等腰梯形一腰上任意n个点作两底的n条平行线,共得等腰梯形的个数为S.
(1)当n=5时,S= ;
(2)归纳并探索第n个图形中等腰梯形总数S= .
分析:看梯形的一腰,会发现腰上的点能连成几条线段,就有几个等腰梯形,如n=1时,总共有3个点能连3条线段,有3个梯形;n=3,共有5个点能连10条线段,就有10个等腰梯形.点的个数恰好是序号n加上原来的两个顶点共(n+2)个点,可以连条线段.
解:(1)21 (2)
(n+2)(n+1)
2
(n+2)(n+1)
2
点拨:(n+2)个点中,每个点可以与除本身外的(n+1)个点组成线段,共有(n+2)(n+1)条,其中每条都算了两次,所以除以
2.
●积累运用 学会创新
一、基础巩固
1.下列说法正确的是( )
A、两条对角线相等的梯形是等腰梯形 B、有两个角相等的梯形是等腰梯形 C、有两条边相等的梯形是等腰梯形
D、有一组对边平行而另一组对边相等的四边形是等腰梯形 2.有两个角相等的梯形是( )
A、等腰梯形 B、直角梯形 C、一般梯形
D、等腰梯形或直角梯形
3.在四边形ABCD中,∠A:∠B:∠C:∠D=2:1:1:2,则四边形ABCD的形状是( )
A、菱形 B、矩形
C、等腰梯形 D、平行四边形
4. 等腰梯形的两底之差为12,高为6,则这个等腰梯形的锐角的度数为( ) A、30 B、45 C、60 D、75
5.在梯形ABCD中,AB∥CD,∠A=∠B,E是AB的中点,则线段EC与ED的数量关系是( ) A、EC=ED B、EC>ED C、EC
6. 的四边形是梯形, 或 的梯形是等腰梯形. 7. 等腰梯形的上底、下底和腰的长分别为4cm、10 cm、5 cm,则梯形的高 是 cm,对角线是 cm.
8.若等腰梯形的三边长分别为3、4、11,则这个等腰梯形的周长为( )
A、21 B、29
C、21或29 D、21或22或29 9. 如图所示,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,∠C=60,
AB=点P从点A沿AD边以1cm/s的速度向D运动 s后,四边形PBCD是等腰梯形.
10. 如图所示,已知AE=BE, DE=CE,求证四边形ABCD是等腰梯形.
11. 如图所示,已知在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,∠A与∠C互补,求证四边形ABCD是等腰梯形.
12. 如图所示,已知在矩形ABCD中,对角线AC和BD相交于O,E,F分别是OA,OD的中点,求证四边形BEFC是等腰梯形.
二、能力提高
13. 如图所示,已知在梯形ABCD中,AB∥DC, ∠ABC=90,
AB=2DC, AC⊥BD于F,EF∥AB交AD于E,求证四边形ABFE是等腰梯形.
14.如图所示,已知M、E、F分别是⊿ABC的边BC、AC、AB的中点,AD⊥BC于D.求证:四边形DEFM是等腰梯形.
15. 已知:如图,在等腰△ABC中,AB=AC,BD⊥AC,CE⊥AB, 垂足分别为点D,E,连接DE.求证:四边形BCDE是等腰梯形.
三、思路拓展
16.如图甲,四边形ABCD是等腰梯形,AB∥DC.由4个这样的等腰梯形可以拼出图乙所示的平行四边形. (1) 求四边形ABCD四个内角的度数;
(2) 试探究四边形ABCD四条边之间存在的等量关系,并说明理由;
(3) 现有图甲中的等腰梯形若干个,利用它们你能拼出一个菱形吗?若能,请你画出大
致的示意图.
AB
图乙 图甲
参考答案: 一、基础巩固
1、A 点拨:B应说明是同一底上的两个角;C应说明是两腰相等;D另一组对边可能平行. 2、D 3、C 4、B
5、A 点拨:由条件易得⊿ABC≌⊿BCE,∴DE=CE.
6、只有一组对边平行且不相等 两条腰相等 两个底角相等. 7、4
点拨:利用勾股定理解题.
8、B 点拨:只有两底边是3和4,腰长是11时才能组成等腰梯形.
9、2 点拨:当四边形PBCD是等腰梯形时,∠PBC=∠C= 60.又∵AB⊥BC,∴∠PBC=90,∠APB=30.设运动t s后四边形PBCD是等腰梯形,在Rt⊿ABP中,AP=t cm,BP=2t cm.根
据勾股定理,得(2t)=t+(,解得t=2(s).
10、证明:∵DE=CE, ∴∠EDC=∠ECD. 又∵AE=BE, ∴∠EAB=∠EBA.
∵∠EDC+∠ECD+∠E=180, ∠EAB+∠EBA+∠E=180, ∴∠EDC=∠EAB, ∴CD∥AB, ∵ AD,BC相交于点E,∴AD与BC不平行,∴四边形ABCD是梯形.
又∵AD=AE-DE=BE-CE=BC, ∴梯形ABCD是等腰梯形.
11、证明:∵AD∥BC, ∴∠A+∠B=180.又∵∠A+∠C=180,∴∠B=∠C,
∴梯形ABCD是等腰梯形.
222
11
OA, OF=OD, 在矩形ABCD22
1
中,AD∥BC,所以EF∥BC且EF≠BC,所以四边形BEFC是梯形.因为OA=OC=AC,
2
1
OD=OB=BD, 又因为AC=BD,所以OC=OB,OA=OD,OE=OF , 所以OE+OC=OF+OB,
2
12、证明:因为E,F分别是OA,OD的中点,所以EF∥AD,OE=即EC=FB, 所以四边形BEFC是等腰梯形. 二、能力提高
7、解:过C和B分别作CE⊥AD,BF⊥AD
∠BCD=120 ∴∠ECD=30
11
∴ED=CD=⨯5=2.5
22
∴四边形ABCD为等腰梯形 ∴AF=ED=2.5 EF=BC=2
∴AD=DE+EF+FA=2.5+2+2.5=7(米)
F E
D
B
8、解法1:如图1,过D点作DE∥AB交BC于E.
∵AD∥BC, ∴BE=AD=10,
AD
DE=AB=DC=18.
∵∠B=∠C=60,∴EC=DC=DE=18.∴BC=BE+EC=10+18=28. 图1
解法2:如图2,分别过A,D两点作AE⊥BC,DF⊥BC,垂足为E和F
∵AD∥BC,AB=CD,
∴∠B=∠C=60,EF=AD=10,∠BAE=∠CDF=30. E
D
∴Rt△ABE≌Rt△DCF,
1 AB=9,
图2 2
∴BC=BE+EF+FC=9+10+9=28.
解法3:如图3,分别延长BA,CD交于点E. E
∵AD∥BC,AB=CD,
∴BE=CF=
∴∠B=∠C=60,∠EAD=∠EDA=60,
AD
∴△EBC与△EAD均为等边三角形, ∴BC=BE=AB+AE=AB+AD=18+10=28.
图3
解法4:如图4,过C作CE∥BA交AD的延长线与点E.
∵AD∥BC,
∴四边形ABCE是平行四边形,∠C=∠CDE=60
A
∴AB=EC=DC=18,∴△DEC是等边三角形,DE=AB=18,∴BC=AD+DE=10+18=28.
图4 三、思路拓展
9、(1)如图,∠1=∠2=∠3,∠1+∠2+∠3=360,
所以3∠1=360,即∠1=120.
MF2
3
E
所以梯形的上底角均为120,下底角均为60.
(2)由于EF既是梯形的腰,又是梯形的上底可知,梯形的腰等于上底.
180 -120
=30 , 连接MN,则∠FMN=∠FNM=
2
从而∠HMN=30,∠HNM=90. 所以NH=
1
MH. 2
因此梯形的上底等于下底的一半,且等于腰长. (3)能拼出菱形.如图
11、证明:在等腰
△=∠ACB.
CE⊥∠CDB=90.又BC=CB,
∴△BEC.
∴BE=CD.∴AE=AD.
∴∠AED=∠ADE.∴∠AED=∠ABC.∴ED∥BC. 又BE,CD不平行,∴四边形BCDE是梯形. ∴四边形BCDE是等腰梯形.(理由:同一底上的两底角相等的梯形是等腰梯形,或两腰相等的梯形是等腰梯形)
●教、学后记 一、教后记
(1)请记录下这节课你上得最精彩的地方(如课堂上出现的突发事件及处理方法);
(2)请总结出这节课你认为有待改进的地方
二、学后记
(1)通过本节课学习,你都学到哪些知识?有哪些问题还存在认知困难?
(2)在本节课中你学到了解决数学问题的什么方法?
20.5 等腰梯形的判定
●目标导航
学习目标: 1. 知识与技能
了解等腰梯形的判定方法. 2. 过程与方法
在探索等腰梯形的判定方法过程中,发展主动合作交流、主动探究的意识.
3. 体会动手的乐趣,与他人合作的快乐及对成功的感受,培养自信心,感受生活中处处有
数学.
重点难点:等腰梯形的判定方法及其应用. 中招考点:等腰梯形的判定方法.
易错点:对等腰梯形的判定方法认识不清. 学法指导:在本节的学习中,通常通过证明我们熟悉的平行四边形来判定等腰梯形. 同时辅助线的添加也是解决梯形问题的一个特点,理解和掌握梯形常用辅助线的做法是很必要的.
●名师引领
一、[回顾旧知]
等腰梯形的性质:
性质定理1:等腰梯形的同一底上的两个内角相等; 性质定理2:等腰梯形的两条对角线相等.
知道了等腰梯形的性质,那么你能利用性质来判定等腰梯形吗? 二、[课前教学设计]
四个如图(1)所示中的梯形,它们符合什么条件时,可以经过旋转和翻折形成图(2)的梯形?
观察图(2)可知,相邻两梯形的腰与腰、腰与上底相互重合,由此可知,此梯形是上底与腰相等的等腰梯形. 再由等腰梯形的性质,有公共顶点的三个底角相等,每个角为120,则另一底角为60.因此,符合条件的梯形是:底角为60且上底与两腰相等的等腰梯形.
这一节我们学习等腰梯形的判定.
三、[主体知识归纳]
知识点1:判别1:两腰相等的梯形是等腰梯形
详解:此判别方法是用边的关系来判定是否为等腰梯形,也是用定义来判定,
首先应说
明四边形为梯形,再说明此梯形的两腰相等,则可判定此四边形为等腰梯形.
知识点2:判别2:同一底上两个角相等的梯形是等腰梯形
详解:如图所示,梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=∠C,那么就有AB=DC.理由如下:作DE∥AB,交BC于点E,则∠1=∠B(两直线平行,同位角相等).因为∠B=∠C,所以∠1=∠C,所以DE=DC. 又因为AD∥BC,AB∥DE,所以四边形ABED是平行四边形,所以DE=AB(平行四边形的对边相等),所以AB=DC,即梯形ABCD是等腰梯形.
注意:相等的两个角必须是同底上的两个角.
知识点3:判别2:对角线相等的梯形是等腰梯形
详解:如图所示,梯形ABCD中,AC=BD,则AB=DC.理由如下:过点D作DE∥AC交BC的延长线于点E.因为AD∥CE,所以四边形ADEC是平行四边形,所以AC=DE.又因为AC=BD,所以BD=DE,所以∠DBC=∠E.因为∠E=∠ACB,所以∠DBC=∠ACB.又因为AC=BD,BC=BC,所以⊿ABC≌⊿DCB,所以∠ABC=∠DCB, 所以梯形ABCD是等腰梯形.
注意:判定的前提条件:四边形必须首先是梯形. 四、【梯度练习】
1、如图所示,四边形ABCD中AD∥BC,AD≠BC,M是AD的中点,MB=MC,说明四边形ABCD是等腰梯形.
2、如图所示,△ABC为等腰三角形,AB=AC,E、F是AB上的两点,分别过E、F两点作EG∥BC,FH∥BC交AC于G、H两点,则四边形EFHG是等腰梯形吗?为什么?
3、如图所示,已知等腰梯形ABCD中,AB∥DC, AC与BD交于点O,且OA=OB,
求证:梯形ABCD是等腰梯形.
梯度练习答案:
1、解:因为AD∥BC,AD≠BC,所以四边形ABCD是梯形. 因为MB=MC, 所以∠MBC=∠MCB. 因为AD∥BC,所以∠AMB=∠MBC, ∠DMCMCB. 所以∠AMB=∠C.又因为AM=MD,所以△AMB≌△DMC. 所以AB=DC,所以梯形ABCD是等腰梯形. 点拨:要说明四边形ABCD是等腰梯形,先说明四边形ABCD是梯形,再说明AB=DC.
2、解:因为EG∥BC,FH∥BC,所以EG∥FH. 又因为EF与GH相交于,所以它们不平行,所以四边形EFHG是梯形. 因为AB=AC,所以∠B=∠C. 因为FH∥BC,所以∠B=∠EFH,∠C=∠GHF. 所以∠EFH=∠GHF. 四边形EFHG是等腰梯形. 点拨:要说明四边形EFHG是等腰梯形,需先说明四边形EFHG是梯形,再说明∠EFH=∠GHF.
3、证明: 因为OA=OB,所以∠1=∠2.
因为AB∥CD,所以∠1=∠3,∠2=∠4,所以∠3=∠4,所以OD=OC, 所以OA+OC=OB+OD, 即AC=BD. 所以梯形ABCD是等腰梯形.
五、【为你支招】
问题1:等腰梯形有等腰对等角和等角对等边的性质吗?
答:没有. 那性质只适用于等腰三角形,但是,等腰梯形同一边上的两个底角 相等,两条腰相等,只不过说法不同,其实意思一样的. 问题2:
如果已知道等腰梯形的两个底角相等,对角线相等,能证明它是等腰梯形吗?
答:不能. 因为对角线相等现在不做为判定的主要方法,而实际上是对的,我们现在要证明一个四边形是梯形,就要先证明一组对边平行,另一组不平行,而要证明等腰梯形,就要在已经证出梯形的基础上,再证出两底角相等或两腰相等
即 四边形---梯形---等腰梯形.
●师生互动 共解难题
一、【例题精讲】
【例1】如图所示,梯形ABCD中,AB∥CD,AD=BC,延长AB到E,使BE=DC,连AC、CE,AC与CE相等吗?为什么?
解:AC=CE.理由如下,因为DC∥AB,BE=DC,且E在AB的延长线上,即DC平行且等于BE,所以四边形EBDC是平行四边形.所以CE=BD.又因为AD=BC,所以梯形ABCD是等腰梯形,所以AC=BD,故AC=CE.
点拨:本题考查等腰梯形的性质、平行四边形的识别与性质.等腰梯形中两条对角线相等,因此解题思路较明显:连结BD证BD=CE,可证四边形EBDC是平行四边形.
【例2】:如图所示,梯形ABCD中,AD∥BC,AD<BC,E、F分别为AD、BC的中点且EF⊥BC,试判断四边形ABCD是否为等腰梯形,若是,给出理由.
解:是.理由如下:过E作EM∥AB交BC于M,作EN∥CD交BC于N
ABME和四边形ENCD都为平行四边形.因为AE=BM,AB平行且等于EM,DE=CN,ENCD,又因为AE=DE,所以BM=CN.又因为BF=CF,所以FM=FN.因为EF⊥BC,所以EM=EN.所以∠1=
∠2.又因为AB∥EM,CD∥EN,所以∠1=∠B,∠2=∠C.所以∠B=∠C.又因为AD≠BC,AD∥BC,所以梯形ABCD是等腰梯形.
点拨:要判别四边形ABCD是等腰梯形,即要证∠B=∠C;可以先把它们平移到同一个三角形中,再利用等腰三角形的有关性质证明.
【例3】如图所示,△ABC中,AB=AC,BD、CE分别为∠ABC、∠ACB的平分线,求证:四边形EBCD为等腰梯形.
证明:因为AB=AC,所以∠ABC=∠ACB,所以∠1=∠2=
1
∠ABC. 2
BC=CB.所以△EBC≌△DCB (A.S.A.).所以BE=CD.所以AB-BE=AC-CD.所
1800-∠A
以∠ABC=∠AED=.所以,ED∥BC.又因为BE与CD交于点A,
2
即EB与CD不平行,所以四边形EBCD是梯形,又BE=CD,所以四边形EBCD是等腰梯形.
点拨:欲证四边形EBCD是等腰梯形,解题思路是证ED∥BC,BE=CD.由已知条件易证△BCD≌△CBE,得到EB=DC,从而AE=AD,再运用等腰三角形的性质可证ED∥BC.
●真题再现 赢在中考
1.(08年广州)如图7,在菱形ABCD中,∠DAB=60°,过点C作CE⊥AC且与AB的延长线交于点E,求证:四边形AECD是等腰梯形.
解
:
提
示
:
∠CAE=
1
∠DAB=3002
得
∠E=600=∠DAB,由DC//AE,AD不平行CE得证.
2.(08年深圳)如图,在梯形ABCD中,AB∥DC, DB平分∠ADC,过点A作AE∥BD,交CD的延长线于点E,且∠C=2∠E.
(1)求证:梯形ABCD是等腰梯形.
(2)若∠BDC=30°,AD=5,求CD的长.
参考答案:
(1)证明:∵AE∥BD, ∴∠E=∠BDC ∵DB平分∠ADC ∴∠ADC=2∠BDC 又∵∠C=2∠E ∴∠ADC=∠BCD
∴梯形ABCD是等腰梯形.
(2)解:由第(1)问,得∠C=2∠E=2∠BDC=60°,且BC=AD=5
∵ 在△BCD中,∠C=60°, ∠BDC=30° ∴ ∠DBC=90°
∴ DC=2BC=10
●思路拓展
步骤1:迁移
1. 如图,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AC、BD相交于点O,有如下五个结论:
①△AOD∽△BOC; ②∠DAC=∠DCA; ③梯形ABCD是轴对称图形;④△AOB≌△AOD; ⑤AC=BD.
请把其中正确结论的序号填写在横线上 .
答案:①③⑤
步骤2:延伸
2.如图,梯形ABCD中,AB∥CD,现在我们又添加一个条件,例如:“BC=AD”就可以判定梯形ABCD是等腰梯形.又如连接对角线AC、BD,我们添加条件“AC=BD”也可以判定梯形ABCD是等腰梯形.除了上述两例外,请你至少再设计两种添加一个条件使之成为等腰梯形的方案.
分析:梯形判定的方法一般从边、角、对角线三个方面进行判别,本题中已经使用了BC=AD和AC=BD,剩下的只能从角的方面去考虑,“同一底上的两个角”在本题中可以有不同的呈现形式.
解:答案不唯一.如①∠A=∠B;②∠C=∠D;
③∠B+∠D=180;④∠A+∠C=180.
点拨:本题考查判定梯形成为等腰梯形的条件. 步骤3:发散
3.如图,过等腰梯形一腰上任意n个点作两底的n条平行线,共得等腰梯形的个数为S.
(1)当n=5时,S= ;
(2)归纳并探索第n个图形中等腰梯形总数S= .
分析:看梯形的一腰,会发现腰上的点能连成几条线段,就有几个等腰梯形,如n=1时,总共有3个点能连3条线段,有3个梯形;n=3,共有5个点能连10条线段,就有10个等腰梯形.点的个数恰好是序号n加上原来的两个顶点共(n+2)个点,可以连条线段.
解:(1)21 (2)
(n+2)(n+1)
2
(n+2)(n+1)
2
点拨:(n+2)个点中,每个点可以与除本身外的(n+1)个点组成线段,共有(n+2)(n+1)条,其中每条都算了两次,所以除以
2.
●积累运用 学会创新
一、基础巩固
1.下列说法正确的是( )
A、两条对角线相等的梯形是等腰梯形 B、有两个角相等的梯形是等腰梯形 C、有两条边相等的梯形是等腰梯形
D、有一组对边平行而另一组对边相等的四边形是等腰梯形 2.有两个角相等的梯形是( )
A、等腰梯形 B、直角梯形 C、一般梯形
D、等腰梯形或直角梯形
3.在四边形ABCD中,∠A:∠B:∠C:∠D=2:1:1:2,则四边形ABCD的形状是( )
A、菱形 B、矩形
C、等腰梯形 D、平行四边形
4. 等腰梯形的两底之差为12,高为6,则这个等腰梯形的锐角的度数为( ) A、30 B、45 C、60 D、75
5.在梯形ABCD中,AB∥CD,∠A=∠B,E是AB的中点,则线段EC与ED的数量关系是( ) A、EC=ED B、EC>ED C、EC
6. 的四边形是梯形, 或 的梯形是等腰梯形. 7. 等腰梯形的上底、下底和腰的长分别为4cm、10 cm、5 cm,则梯形的高 是 cm,对角线是 cm.
8.若等腰梯形的三边长分别为3、4、11,则这个等腰梯形的周长为( )
A、21 B、29
C、21或29 D、21或22或29 9. 如图所示,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,∠C=60,
AB=点P从点A沿AD边以1cm/s的速度向D运动 s后,四边形PBCD是等腰梯形.
10. 如图所示,已知AE=BE, DE=CE,求证四边形ABCD是等腰梯形.
11. 如图所示,已知在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,∠A与∠C互补,求证四边形ABCD是等腰梯形.
12. 如图所示,已知在矩形ABCD中,对角线AC和BD相交于O,E,F分别是OA,OD的中点,求证四边形BEFC是等腰梯形.
二、能力提高
13. 如图所示,已知在梯形ABCD中,AB∥DC, ∠ABC=90,
AB=2DC, AC⊥BD于F,EF∥AB交AD于E,求证四边形ABFE是等腰梯形.
14.如图所示,已知M、E、F分别是⊿ABC的边BC、AC、AB的中点,AD⊥BC于D.求证:四边形DEFM是等腰梯形.
15. 已知:如图,在等腰△ABC中,AB=AC,BD⊥AC,CE⊥AB, 垂足分别为点D,E,连接DE.求证:四边形BCDE是等腰梯形.
三、思路拓展
16.如图甲,四边形ABCD是等腰梯形,AB∥DC.由4个这样的等腰梯形可以拼出图乙所示的平行四边形. (1) 求四边形ABCD四个内角的度数;
(2) 试探究四边形ABCD四条边之间存在的等量关系,并说明理由;
(3) 现有图甲中的等腰梯形若干个,利用它们你能拼出一个菱形吗?若能,请你画出大
致的示意图.
AB
图乙 图甲
参考答案: 一、基础巩固
1、A 点拨:B应说明是同一底上的两个角;C应说明是两腰相等;D另一组对边可能平行. 2、D 3、C 4、B
5、A 点拨:由条件易得⊿ABC≌⊿BCE,∴DE=CE.
6、只有一组对边平行且不相等 两条腰相等 两个底角相等. 7、4
点拨:利用勾股定理解题.
8、B 点拨:只有两底边是3和4,腰长是11时才能组成等腰梯形.
9、2 点拨:当四边形PBCD是等腰梯形时,∠PBC=∠C= 60.又∵AB⊥BC,∴∠PBC=90,∠APB=30.设运动t s后四边形PBCD是等腰梯形,在Rt⊿ABP中,AP=t cm,BP=2t cm.根
据勾股定理,得(2t)=t+(,解得t=2(s).
10、证明:∵DE=CE, ∴∠EDC=∠ECD. 又∵AE=BE, ∴∠EAB=∠EBA.
∵∠EDC+∠ECD+∠E=180, ∠EAB+∠EBA+∠E=180, ∴∠EDC=∠EAB, ∴CD∥AB, ∵ AD,BC相交于点E,∴AD与BC不平行,∴四边形ABCD是梯形.
又∵AD=AE-DE=BE-CE=BC, ∴梯形ABCD是等腰梯形.
11、证明:∵AD∥BC, ∴∠A+∠B=180.又∵∠A+∠C=180,∴∠B=∠C,
∴梯形ABCD是等腰梯形.
222
11
OA, OF=OD, 在矩形ABCD22
1
中,AD∥BC,所以EF∥BC且EF≠BC,所以四边形BEFC是梯形.因为OA=OC=AC,
2
1
OD=OB=BD, 又因为AC=BD,所以OC=OB,OA=OD,OE=OF , 所以OE+OC=OF+OB,
2
12、证明:因为E,F分别是OA,OD的中点,所以EF∥AD,OE=即EC=FB, 所以四边形BEFC是等腰梯形. 二、能力提高
7、解:过C和B分别作CE⊥AD,BF⊥AD
∠BCD=120 ∴∠ECD=30
11
∴ED=CD=⨯5=2.5
22
∴四边形ABCD为等腰梯形 ∴AF=ED=2.5 EF=BC=2
∴AD=DE+EF+FA=2.5+2+2.5=7(米)
F E
D
B
8、解法1:如图1,过D点作DE∥AB交BC于E.
∵AD∥BC, ∴BE=AD=10,
AD
DE=AB=DC=18.
∵∠B=∠C=60,∴EC=DC=DE=18.∴BC=BE+EC=10+18=28. 图1
解法2:如图2,分别过A,D两点作AE⊥BC,DF⊥BC,垂足为E和F
∵AD∥BC,AB=CD,
∴∠B=∠C=60,EF=AD=10,∠BAE=∠CDF=30. E
D
∴Rt△ABE≌Rt△DCF,
1 AB=9,
图2 2
∴BC=BE+EF+FC=9+10+9=28.
解法3:如图3,分别延长BA,CD交于点E. E
∵AD∥BC,AB=CD,
∴BE=CF=
∴∠B=∠C=60,∠EAD=∠EDA=60,
AD
∴△EBC与△EAD均为等边三角形, ∴BC=BE=AB+AE=AB+AD=18+10=28.
图3
解法4:如图4,过C作CE∥BA交AD的延长线与点E.
∵AD∥BC,
∴四边形ABCE是平行四边形,∠C=∠CDE=60
A
∴AB=EC=DC=18,∴△DEC是等边三角形,DE=AB=18,∴BC=AD+DE=10+18=28.
图4 三、思路拓展
9、(1)如图,∠1=∠2=∠3,∠1+∠2+∠3=360,
所以3∠1=360,即∠1=120.
MF2
3
E
所以梯形的上底角均为120,下底角均为60.
(2)由于EF既是梯形的腰,又是梯形的上底可知,梯形的腰等于上底.
180 -120
=30 , 连接MN,则∠FMN=∠FNM=
2
从而∠HMN=30,∠HNM=90. 所以NH=
1
MH. 2
因此梯形的上底等于下底的一半,且等于腰长. (3)能拼出菱形.如图
11、证明:在等腰
△=∠ACB.
CE⊥∠CDB=90.又BC=CB,
∴△BEC.
∴BE=CD.∴AE=AD.
∴∠AED=∠ADE.∴∠AED=∠ABC.∴ED∥BC. 又BE,CD不平行,∴四边形BCDE是梯形. ∴四边形BCDE是等腰梯形.(理由:同一底上的两底角相等的梯形是等腰梯形,或两腰相等的梯形是等腰梯形)
●教、学后记 一、教后记
(1)请记录下这节课你上得最精彩的地方(如课堂上出现的突发事件及处理方法);
(2)请总结出这节课你认为有待改进的地方
二、学后记
(1)通过本节课学习,你都学到哪些知识?有哪些问题还存在认知困难?
(2)在本节课中你学到了解决数学问题的什么方法?