梯形对角线

梯形是一种特殊的四边形。它是平行四边形、三角形知识的综合,通过添加适当的辅助线将梯形问题化归为平行四边形问题或三角形问题来解决。辅助线的添加成为问题解决的桥梁,梯形中常用到的辅助线有:

(1)在梯形内部平移一腰。

例1(如图1)已知在梯形ABCD中,AD//BC,BA=DC。求证:

证明:过点D作DM//AB交BC于点M。

因为 AD//BC DM//AB 所以AB=DM

因为 BA=DC 所以 DM=DC

DMC=B B=C

DMC=C B=C

(2)梯形外平移一腰

例2 (如图2)在梯形ABCD中,AB∥DC,作□ACED延长DC交BE于F

求证:EF=FB

证明:过点B作BG∥AD,交DC的延长线于G

∴四边形ABGD是平行四边形 ∴AD=BG

∵□ACED中,AD∥CE AD=CE

∴CE∥BG且CE=BG ∴∠1=∠2

又∵∠3=∠4 ∴⊿ECF≌⊿BGF ∴:EF=FB

(3)梯形内平移两腰

例3 (如图3)在梯形ABCD中,AD∥BC,AD﹤BC,E、F分别为AD、BC的中点,且EF⊥BC,试说明∠B=∠C

解:过E作EM∥AB,EN∥CD,分别交BC于M,N得□ABME ,□NCDE

∴AE=BM DE=CN, ∵AE=DE ∴BM=CN

又∵BF=CF ∴FM=FN ∵EF⊥BC ∴EM=EN ∴∠1=∠2

∵EM∥AB,EN∥CD, ∴∠1=∠B , ∠2=∠C

∴∠B=∠C

(4)延长两腰

例4(如图4)在梯形ABCD中, ∠B=∠C ,AD∥BC。

求证:梯形ABCD是等腰梯形。

证明:延长BA,CD交于点E

∵∠B=∠C ∴BE=CE

∵AD∥BC ∴∠EAD=∠B ∠EDA=∠C

∵∠B=∠C ∴∠EAD=∠EDA

∴AB=CD

结论得证

(5)过梯形上底的两端点向下底作高

例5(如图5)在梯形ABCD中,DC∥AB,AD=BC,若AD=5,CD=2 ,AB=8,求梯形ABCD的面积。

解:过点D、C分别作DE⊥AB于E,CF⊥AB于F.

根据等腰梯形的轴对称性可知,AE=BF.

∵DC∥AB, DE⊥AB,CF⊥AB

∴四边形CDEF是矩形 ∴DC=EF

∴AE=

∴ DE= (AB-EF)= (AB-CD)=3 ==4

∴ =(2+8)x4=20

(6)平移对角线

例6求证:对角线相等的梯形是等腰梯形。

已知:(如图6)在梯形ABCD中,AD∥BC,对角线AC=BD

求证:AB=DC

证明:过点D作DE∥AC交BC的延长线于点E,则四边形ACED是平行四边形。

∴AC=DE ∵DE=AC=DB ∴∠DBC=∠E ∠ACB=∠E

∴∠DBC=∠ACB

又∵BD=CA BC=CB

∴⊿ABC≌⊿DCB

∴AB=DC

(7)连接梯形一顶点及一腰的中点。

例7(如图7)在梯形ABCD中,AD∥BC, E、F分别为AB、CD的中点,

求证:

EF=(AD+BC)

证明:连接AF并延长交BC的延长线于点G.

先证⊿ADF≌⊿GCF 得 AD=CG DF=FC

易证

EF= BG=(AD+BC)

(8)过一腰的中点作另一腰的平行线。

例8(如图8)在梯形ABCD中,AD∥BC, E为CD的中点,

求证:S

=

证明:过点E作MN∥AB交BC于N,交AD的延长线于M

易证⊿NCE≌⊿MDE,从而推出S

∵□ABNM和⊿ABE中,它们同底同高,

∴S

= S=2S =

(9)作中位线

例9(如图9))在梯形ABCD中,AB∥CD,M为AD的中点,AB+CD=BC

求证:BM⊥CM

证明:过点M作MN∥AB交BC于点N

∵M为AD的中点,∴MN是梯形ABCD的中位线

∴MN=

(AB+CD) ∵AB+CD=BC

∴MN=BC

∴⊿BCM是直角三角形

∴BM⊥CM

当然在梯形的有关证明和计算中,添加的辅助线并不一定是固定不变的、单一的。通过辅助线这座桥梁,将梯形问题化归为平行四边形问题或三角形问题来解决,这是解决问题的关键。

从梯形的一个顶点作一腰的平行线,把梯形分成一个平行四边形和一个三角形. 例:已知,如图,等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AD = 3,AB = 4,BC = 7 求∠B的度数

解:过A作AE∥CD交BC于E,则四边形AECD为平行四边形

∴AD = EC, CD = AE

∵AB = CD = 4,

AD = 3, BC = 7

∴BE = AE = AB = 4

∴△ABE为等边三角形

∴∠B = 60o

从梯形同一底的两端作另一底所在直线的垂线,把梯形转化成一个矩形和两个三角形. 例:已知,如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB = AC,∠BAC = 90o,BD = BC,BD交AC于O

求证:CO = CD 证明:过A、D分别作AE⊥BC,DF⊥BC,垂足分别为E、F则四边形AEFD为矩形

∴AE = DF ∵AB = AC,AE⊥BC,∠BAC = 90°,

∴AE = BE = CE = BC,∠ACB = 45°

∵BC = BD

∴AE = DF = BD

又∵DF⊥BC

∴∠DBC = 30°

∵BD = BC

∴∠BDC =∠BCD=(180°-∠DBC)= 75°

∵∠DOC =∠DBC+∠ACB = 30o+45o = 75°

∴∠BDC =∠DOC

∴CO = CD

从梯形的一个顶点作一条对角线的平行线,把梯形转化成平行四边形和三角形. 例:已知,如图,等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AC⊥BD,AD+BC = 10,DE⊥BC于E

求DE的长.

解:过D作DF∥AC,交BC的延长线于F,则四边形ACFD为平行四边形

∴AC = DF, AD = CF

∵四边形ABCD为等腰梯形

∴AC = DB

∴BD = FD

∵DE⊥BC

∴BE = EF = BF

= (BC+CF) = (BC+AD)

= ×10 = 5

∵AC∥DF,BD⊥AC

∴BD⊥DF

∵BE = FE

∴DE = BE = EF = BF = 5

答:DE的长为5.

.延长梯形两腰使它们交于一点,把梯形转化成三角形.

例:已知,如图,在四边形ABCD中,有AB = DC,∠B =∠C,AD<BC 求证:四边形ABCD等腰梯形

证明:延长BA、CD,它们交于点E

∵∠B =∠C

∴EB = EC

又∵AB = DC

∴AE =DE

∴∠EAD =∠EDA

∵∠E+∠EAD+∠EDA = 180°

∠B+∠C+∠E = 180°

∴∠EAD =∠B

∴AD∥BC

∵AD≠BC,∠B =∠C

∴四边形ABCD等腰梯形

(此题还可以过一顶点作AB或CD的平行线;也可以过A、D作BC的垂线)

有梯形一腰中点时,常过此中点作另一腰的平行线,把梯形转化成平行四边形. 例:已知,如图,梯形ABCD中,AD∥BC,E为CD中点,EF⊥AB于F

求证:S梯形ABCD = EF•AB 证明:过E作MN∥AB,交AD的延长线于M,交BC于N,则四边形ABNM为平行四边形

∵EF⊥AB

∴S□ABNM = AB•EF

∵AD∥BC

∴∠M =∠MNC

又∵DE = CE ∠1 =∠2

∴△CEN≌△DEM

∴S△CEN = S△DEM ∴S梯形ABCD = S五边形ABNED+S△CEN = S五边形ABNED+S△DEM = S梯形ABCD = EF•AB

有梯形一腰中点时,也常把一底的端点与中点连结并延长与另一底的延长线相交,把梯形转换成三角形. 例:已知,如图,直角梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥AD于A,DE = EC = BC 求证:∠AEC = 3∠DAE 证明:连结BE并延长交AD的延长线于N

∵AD∥BC

∴∠3 =∠N

又∵∠1 =∠2 ED = EC ∴△DEN≌△CEB

∴BE = EN DN = BC

∵AB⊥AD ∴AE = EN = BE

∴∠N =∠DAE

∴∠AEB =∠N+∠DAE = 2∠DAE

∵DE = BC BC = DN

∴DE = DN

∴∠N =∠1

∵∠1 =∠2 ∠N =∠DAE

∴∠2 =∠DAE

∴∠AEB+∠2 = 2∠DAE+∠DAE

即∠AEC = 3∠DAE

梯形有底的中点时,常过中点做两腰的平行线. 例:已知,如图,梯形ABCD中,AD∥BC,AD<BC,E、F分别是AD、BC的中点,且EF⊥BC

求证:∠B =∠C

证明:过E作EM∥AB, EN∥CD,交BC于M、N,则得□ABME,□NCDE ∴AE = BM,AB∥= EM,DE = CN,CD = NE

∵AE = DE ∴BM = CN

又∵BF = CF

∴FM = FN

又∵EF⊥BC

∴EM = EN

∴∠1 =∠2

∵AB∥EM, CD∥

EN

∴∠1 =∠B ∠2 =∠C

∴∠B = ∠C

梯形是一种特殊的四边形。它是平行四边形、三角形知识的综合,通过添加适当的辅助线将梯形问题化归为平行四边形问题或三角形问题来解决。辅助线的添加成为问题解决的桥梁,梯形中常用到的辅助线有:

(1)在梯形内部平移一腰。

例1(如图1)已知在梯形ABCD中,AD//BC,BA=DC。求证:

证明:过点D作DM//AB交BC于点M。

因为 AD//BC DM//AB 所以AB=DM

因为 BA=DC 所以 DM=DC

DMC=B B=C

DMC=C B=C

(2)梯形外平移一腰

例2 (如图2)在梯形ABCD中,AB∥DC,作□ACED延长DC交BE于F

求证:EF=FB

证明:过点B作BG∥AD,交DC的延长线于G

∴四边形ABGD是平行四边形 ∴AD=BG

∵□ACED中,AD∥CE AD=CE

∴CE∥BG且CE=BG ∴∠1=∠2

又∵∠3=∠4 ∴⊿ECF≌⊿BGF ∴:EF=FB

(3)梯形内平移两腰

例3 (如图3)在梯形ABCD中,AD∥BC,AD﹤BC,E、F分别为AD、BC的中点,且EF⊥BC,试说明∠B=∠C

解:过E作EM∥AB,EN∥CD,分别交BC于M,N得□ABME ,□NCDE

∴AE=BM DE=CN, ∵AE=DE ∴BM=CN

又∵BF=CF ∴FM=FN ∵EF⊥BC ∴EM=EN ∴∠1=∠2

∵EM∥AB,EN∥CD, ∴∠1=∠B , ∠2=∠C

∴∠B=∠C

(4)延长两腰

例4(如图4)在梯形ABCD中, ∠B=∠C ,AD∥BC。

求证:梯形ABCD是等腰梯形。

证明:延长BA,CD交于点E

∵∠B=∠C ∴BE=CE

∵AD∥BC ∴∠EAD=∠B ∠EDA=∠C

∵∠B=∠C ∴∠EAD=∠EDA

∴AB=CD

结论得证

(5)过梯形上底的两端点向下底作高

例5(如图5)在梯形ABCD中,DC∥AB,AD=BC,若AD=5,CD=2 ,AB=8,求梯形ABCD的面积。

解:过点D、C分别作DE⊥AB于E,CF⊥AB于F.

根据等腰梯形的轴对称性可知,AE=BF.

∵DC∥AB, DE⊥AB,CF⊥AB

∴四边形CDEF是矩形 ∴DC=EF

∴AE=

∴ DE= (AB-EF)= (AB-CD)=3 ==4

∴ =(2+8)x4=20

(6)平移对角线

例6求证:对角线相等的梯形是等腰梯形。

已知:(如图6)在梯形ABCD中,AD∥BC,对角线AC=BD

求证:AB=DC

证明:过点D作DE∥AC交BC的延长线于点E,则四边形ACED是平行四边形。

∴AC=DE ∵DE=AC=DB ∴∠DBC=∠E ∠ACB=∠E

∴∠DBC=∠ACB

又∵BD=CA BC=CB

∴⊿ABC≌⊿DCB

∴AB=DC

(7)连接梯形一顶点及一腰的中点。

例7(如图7)在梯形ABCD中,AD∥BC, E、F分别为AB、CD的中点,

求证:

EF=(AD+BC)

证明:连接AF并延长交BC的延长线于点G.

先证⊿ADF≌⊿GCF 得 AD=CG DF=FC

易证

EF= BG=(AD+BC)

(8)过一腰的中点作另一腰的平行线。

例8(如图8)在梯形ABCD中,AD∥BC, E为CD的中点,

求证:S

=

证明:过点E作MN∥AB交BC于N,交AD的延长线于M

易证⊿NCE≌⊿MDE,从而推出S

∵□ABNM和⊿ABE中,它们同底同高,

∴S

= S=2S =

(9)作中位线

例9(如图9))在梯形ABCD中,AB∥CD,M为AD的中点,AB+CD=BC

求证:BM⊥CM

证明:过点M作MN∥AB交BC于点N

∵M为AD的中点,∴MN是梯形ABCD的中位线

∴MN=

(AB+CD) ∵AB+CD=BC

∴MN=BC

∴⊿BCM是直角三角形

∴BM⊥CM

当然在梯形的有关证明和计算中,添加的辅助线并不一定是固定不变的、单一的。通过辅助线这座桥梁,将梯形问题化归为平行四边形问题或三角形问题来解决,这是解决问题的关键。

从梯形的一个顶点作一腰的平行线,把梯形分成一个平行四边形和一个三角形. 例:已知,如图,等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AD = 3,AB = 4,BC = 7 求∠B的度数

解:过A作AE∥CD交BC于E,则四边形AECD为平行四边形

∴AD = EC, CD = AE

∵AB = CD = 4,

AD = 3, BC = 7

∴BE = AE = AB = 4

∴△ABE为等边三角形

∴∠B = 60o

从梯形同一底的两端作另一底所在直线的垂线,把梯形转化成一个矩形和两个三角形. 例:已知,如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB = AC,∠BAC = 90o,BD = BC,BD交AC于O

求证:CO = CD 证明:过A、D分别作AE⊥BC,DF⊥BC,垂足分别为E、F则四边形AEFD为矩形

∴AE = DF ∵AB = AC,AE⊥BC,∠BAC = 90°,

∴AE = BE = CE = BC,∠ACB = 45°

∵BC = BD

∴AE = DF = BD

又∵DF⊥BC

∴∠DBC = 30°

∵BD = BC

∴∠BDC =∠BCD=(180°-∠DBC)= 75°

∵∠DOC =∠DBC+∠ACB = 30o+45o = 75°

∴∠BDC =∠DOC

∴CO = CD

从梯形的一个顶点作一条对角线的平行线,把梯形转化成平行四边形和三角形. 例:已知,如图,等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AC⊥BD,AD+BC = 10,DE⊥BC于E

求DE的长.

解:过D作DF∥AC,交BC的延长线于F,则四边形ACFD为平行四边形

∴AC = DF, AD = CF

∵四边形ABCD为等腰梯形

∴AC = DB

∴BD = FD

∵DE⊥BC

∴BE = EF = BF

= (BC+CF) = (BC+AD)

= ×10 = 5

∵AC∥DF,BD⊥AC

∴BD⊥DF

∵BE = FE

∴DE = BE = EF = BF = 5

答:DE的长为5.

.延长梯形两腰使它们交于一点,把梯形转化成三角形.

例:已知,如图,在四边形ABCD中,有AB = DC,∠B =∠C,AD<BC 求证:四边形ABCD等腰梯形

证明:延长BA、CD,它们交于点E

∵∠B =∠C

∴EB = EC

又∵AB = DC

∴AE =DE

∴∠EAD =∠EDA

∵∠E+∠EAD+∠EDA = 180°

∠B+∠C+∠E = 180°

∴∠EAD =∠B

∴AD∥BC

∵AD≠BC,∠B =∠C

∴四边形ABCD等腰梯形

(此题还可以过一顶点作AB或CD的平行线;也可以过A、D作BC的垂线)

有梯形一腰中点时,常过此中点作另一腰的平行线,把梯形转化成平行四边形. 例:已知,如图,梯形ABCD中,AD∥BC,E为CD中点,EF⊥AB于F

求证:S梯形ABCD = EF•AB 证明:过E作MN∥AB,交AD的延长线于M,交BC于N,则四边形ABNM为平行四边形

∵EF⊥AB

∴S□ABNM = AB•EF

∵AD∥BC

∴∠M =∠MNC

又∵DE = CE ∠1 =∠2

∴△CEN≌△DEM

∴S△CEN = S△DEM ∴S梯形ABCD = S五边形ABNED+S△CEN = S五边形ABNED+S△DEM = S梯形ABCD = EF•AB

有梯形一腰中点时,也常把一底的端点与中点连结并延长与另一底的延长线相交,把梯形转换成三角形. 例:已知,如图,直角梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥AD于A,DE = EC = BC 求证:∠AEC = 3∠DAE 证明:连结BE并延长交AD的延长线于N

∵AD∥BC

∴∠3 =∠N

又∵∠1 =∠2 ED = EC ∴△DEN≌△CEB

∴BE = EN DN = BC

∵AB⊥AD ∴AE = EN = BE

∴∠N =∠DAE

∴∠AEB =∠N+∠DAE = 2∠DAE

∵DE = BC BC = DN

∴DE = DN

∴∠N =∠1

∵∠1 =∠2 ∠N =∠DAE

∴∠2 =∠DAE

∴∠AEB+∠2 = 2∠DAE+∠DAE

即∠AEC = 3∠DAE

梯形有底的中点时,常过中点做两腰的平行线. 例:已知,如图,梯形ABCD中,AD∥BC,AD<BC,E、F分别是AD、BC的中点,且EF⊥BC

求证:∠B =∠C

证明:过E作EM∥AB, EN∥CD,交BC于M、N,则得□ABME,□NCDE ∴AE = BM,AB∥= EM,DE = CN,CD = NE

∵AE = DE ∴BM = CN

又∵BF = CF

∴FM = FN

又∵EF⊥BC

∴EM = EN

∴∠1 =∠2

∵AB∥EM, CD∥

EN

∴∠1 =∠B ∠2 =∠C

∴∠B = ∠C


相关内容

  • 中心对称图形
  • 爱都(edu capital)教育个性化辅导教案 教案内容: 第三章 中心对称图形(一) 一.平移 1.定义 在平面内,将一个图形整体沿某方向移动一定的距离,这样的图形运动称为平移. 2.性质 平移前后两个图形是全等图形,对应点连线平行且相等,对应线段平行且相等,对应角相等. 二.旋转 1.定义 在 ...

  • 梯形的性质与判定-实验
  • 梯形的性质与判定 一.知识梳理 1.梯形的定义:一组对边平行而另一组对边不平行的四边形叫做梯形. 2.特殊梯形的定义: (1)等腰梯形:两腰相等的梯形. (2)直角梯形:一腰垂直于底的梯形. 3.等腰梯形的性质: (1)从角看:等腰梯形同一底上的两个内角相等: (2)从边看:等腰梯形两腰相等: (3 ...

  • 第23课梯形
  • 第23课 梯形.四边形分类 [知识要点]:梯形.等腰梯形.直角梯形.等腰梯形的性质和判定.四边形的分类 [大纲要求]: 1. 掌握梯形.等腰梯形.直角梯形的概念,等腰梯形的性质和判定: 2. 四边形的分类和从属关系. 考查重点与常见梯形 1. 考查梯形的判定.性质及从属关系,在中考题中常以选择题或填 ...

  • 数学校本课程
  • 数学校本课程 励志阅读: 成功并不像你想像的那么难 --并不是因为事情难我们不敢做,而是因为我们不敢做事情才难的. 1965年,一位韩国学生到剑桥大学主修心理学.在喝下午茶的时候,他常到学校的咖 啡厅或茶座听一些成功人士聊天.这些成功人士包括诺贝尔奖获得者,某一些领域的学术权 威和一些创造了经济神话 ...

  • 四边形概念大全
  • 定义 :四个顶点在同一平面内,对边不相交且特殊四边形的关系作出一边所在直线,其余各边均在其同侧.平行四边形(包括:普通平行四边形,矩形,菱形,正方形).梯形(包括:普通梯形,直角梯形,等腰梯形).凸四边形的内角和和外角和均为360度. 梯形定义:一组对边平行而另一组对边不平行的四边形叫做梯形 梯形的 ...

  • 八年级(下)四边形测试题(一)及答案
  • 八年级四边形测试卷(一) 一.选择题(共10小题,每小题3分,满分30分) 1.下列说法不正确的是( ) A.对角线相等且互相平分的四边形是矩形 B.对角线互相垂直平分的四边形是菱形 C.一组对边平行且不等的四边形是梯形 D.一边上的两角相等的梯形是等腰梯形 2.点A.B.C.D在同一平面内,若从① ...

  • 20.5等腰梯形的判定1
  • 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 ...

  • 1912梯形的定义导学案
  • 课题:梯形(1) 课型:新授课 [学习目标] 编号:1912 审稿人: 1.探索并掌握梯形的有关概念和基本性质,了解并掌握等腰梯形的性质和判定.(重点) 2.能够运用梯形的有关概念.性质与判定进行有关问题的论证和计算,进一步培养学生的分析问题能力和计算能力.(难点)  [自主学习方案]  温故 ...

  • 梯形教案设计
  • <梯形>教学设计 课题:<梯形>第一课时 单位:陕西省丹凤县龙驹初级中学 执教:周书锋 一.教材的地位和作用分析: <梯形>这节课是在学生学习了三角形.平行四边形的基础上引 入的.梯形与平行四边形既有区别又有联系,因此,本节课的学习既 是对前面所学知识的巩固,又是 ...