文档内容
第 21 章 四边形 知识清单
21.1 四边形及多边形
1. 四边形及其内角和
基本概念与定理
• 四边形定义:由不在同一直线上的四条线段首尾顺次相接组成的封闭图形。
• 四边形内角和定理:四边形的内角和等于 360°。
• 四边形外角和定理:四边形的外角和等于 360°。
解题技巧
• 已知四边形中三个内角的度数,可直接用内角和公式求出第四个角。
示例:已知四边形的三个内角分别为80°、100°、110°,求第四个内角的度数。
解:第四个内角 = 360° - (80° + 100° + 110°) = 360° - 290° = 70°。
2. 多边形及其内角和
基本概念与定理
• 多边形定义:由n(n≥3)条不在同一直线上的线段首尾顺次相接组成的封闭图形。
• n边形内角和公式:(n-2)×180∘。
• 多边形外角和定理:任意多边形的外角和都等于 360°。
• 正多边形:各边相等,各内角也相等的多边形。
解题技巧
内角和
•
已知内角和求边数:n= +2。
180∘
360∘
• 已知正多边形内角求边数:先求外角(180∘-内角),再用 n= 。
外角
易错点拨
• 多边形内角和随边数n的增加而增加,但外角和恒为360°,与边数无关。
示例1:求五边形的内角和。
解:(5-2)×180∘=540∘。
示例2:一个正多边形的每个内角都是135°,求它的边数。
解:每个外角 = 180∘-135∘=45∘。
360∘
边数 n= =8。
45∘
所以这是一个正八边形。
3.探究与发现:用多边形镶嵌平面
基本概念
• 平面镶嵌:用形状、大小完全相同的一种或几种平面图形进行拼接,彼此之间不留空隙、不重叠地铺成一片。
• 镶嵌条件:拼接在同一点的各个角的和恰好等于 360°。
解题技巧
• 常见能单独镶嵌的正多边形:正三角形(60°×6)、正方形(90°×4)、正六边形(120°×3)。
21.2 平行四边形
1. 平行四边形及其性质
基本概念与性质
• 定义:两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形,记作▱ABCD。
• 性质:
边:对边平行且相等(AB∥CD,AB=CD;AD∥BC,AD=BC)。
角:对角相等,邻角互补(∠A=∠C,∠B=∠D;∠A+∠B=180∘)。
对角线:对角线互相平分(OA=OC,OB=OD)。
解题技巧
• 利用“对边相等”求边长,利用“对角线互相平分”求线段长度。
示例:在▱ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,AC=8,BD=12,AB=5,求△AOB的周长。
解:∵ 四边形ABCD是平行四边形,
1 1
∴ OA= AC=4,OB= BD=6。
2 2
∴ △AOB的周长 = OA+OB+AB=4+6+5=15。
2. 平行四边形的判定
基本概念与定理
• 判定定理:
边:①两组对边分别平行;②两组对边分别相等;③一组对边平行且相等。
角:两组对角分别相等。
对角线:对角线互相平分。
解题技巧
• 证明平行四边形时,优先选择“一组对边平行且相等”或“对角线互相平分”,步骤更简洁。
示例:已知四边形ABCD中,AB∥CD,AB=CD,求证:四边形ABCD是平行四边形。证明:∵ AB∥CD,且AB=CD,
∴ 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)。
3. 三角形的中位线
基本概念与定理
• 定义:连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线。
• 中位线定理:三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半。
1
(若DE是△ABC的中位线,则DE∥BC,DE= BC)
2
解题技巧
• 中位线定理是证明线段平行和线段倍分关系的重要工具。
示例:在△ABC中,D、E分别是AB、AC的中点,若BC=10,求DE的长。
解:∵ D、E是AB、AC的中点,
∴ DE是△ABC的中位线。
1 1
∴ DE= BC= ×10=5。
2 2
21.3 特殊的平行四边形
1. 矩形
基本概念与定理
• 定义:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形。
• 性质(继承平行四边形性质+特有性质):
角:四个角都是直角。
对角线:对角线相等且互相平分。
○ 判定:
定义法:平行四边形 + 一个角是直角。
对角线法:平行四边形 + 对角线相等。
角判定:三个角是直角的四边形是矩形。
解题技巧
• 矩形的对角线将其分割为四个等腰三角形,常结合勾股定理求边长。
示例:矩形ABCD的对角线相交于点O,∠AOB=60°,AB=4,求对角线AC的长。解:∵ 四边形ABCD是矩形,
1
∴ OA=OB= AC。
2
又∵ ∠AOB=60°,
∴ △AOB是等边三角形。
∴ OA=AB=4。
∴ AC=2OA=8。
2. 菱形
基本概念与定理
○ 定义:一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。
○ 性质(继承平行四边形性质+特有性质):
边:四条边都相等。
对角线:对角线互相垂直平分,且每条对角线平分一组对角。
○ 判定:
定义法:平行四边形 + 一组邻边相等。
边判定:四条边都相等的四边形是菱形。
对角线法:平行四边形 + 对角线互相垂直。
解题技巧
1
• 菱形面积:S=底×高= ×对角线乘积,已知对角线时,后者更简便。
2
示例:菱形ABCD的对角线AC=6,BD=8,求菱形的周长和面积。
解:∵ 四边形ABCD是菱形,
1 1
∴ AC⟂BD,OA= AC=3,OB= BD=4。
2 2
在Rt AOB中,AB=❑√OA2+OB2=❑√32+42=5。
∴ 周 △ 长 = 4×AB=20。
1 1
面积 S= ×AC×BD= ×6×8=24。
2 23. 正方形
基本概念与定理
○ 定义:有一个角是直角且一组邻边相等的平行四边形(既是矩形又是菱形)。
○ 性质:兼具矩形和菱形的所有性质(四条边相等、四个角直角、对角线相等且垂直平分)。
○ 判定:
矩形 + 一组邻边相等。
菱形 + 一个角是直角。
示例:已知正方形ABCD的边长为2❑√2,求对角线AC的长。
解:在正方形中,对角线与两边构成等腰直角三角形。
由勾股定理:AC=❑√AB2+BC2=❑√(2❑√2) 2+(2❑√2) 2=❑√8+8=❑√16=4。
重难题型突破
题型:四边形中的动点问题
典型试题
如图,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm。点P从点A出发,沿AB边向点B以1cm/s的速度移动;
同时,点Q从点B出发,沿BC边向点C以2cm/s的速度移动。设运动时间为t秒(0