梯 形 知识要点: 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. 说明:(1)梯形是一种特殊的四边形; (2)证明梯形时除了证明一组对边平行外,特别注意还要证明另一组对边不平行; 有时证明不平行比较困难,还可以证明平行的这一组对边不相等.
2.梯形常用的辅助线做法: (1) 过一顶点作一腰的平行线,分解成一个平行四边形和一个三角形; (2) 过一顶点作一条对角线的平行线,构造出平行四边形和一个面积与梯形相等的三角形; (3) 过一腰中点作另一腰的平行线,构造出平行四边形和一对全等的三角形; (4) 过一底边的端点作另一底边的垂线, 构造出一个矩形和两个直角三角形;特别对于等腰梯形,两 个直角三角形全等; (5) 延长梯形的两腰使其交于一点, 构成两个形状相同的三角形; (6) 连接一顶点和一腰的中点并延长与底边相交,构造一对全等的三角形, 将梯形作等积变换;
3.特殊的梯形 1)等腰梯形:两腰相等的梯形叫做等腰梯形. 性质:(1)等腰梯形的同一底边上的两个角相等;等腰梯形的两条对角线相等. (2)同一底边上的两个角相等的梯形是等腰梯形. (3)等腰梯形是轴对称图形,它的对称轴是经过两底中点的一条直线. 2)直角梯形:有一个角是直角的梯形叫做直角梯形.
例题分析 1.已知:如图,四边形ABCD为矩形,四边形ABDE为等腰梯形,。 求证: 证明:∵四边形ABCD为矩形,∴ ∵四边形ABDE为等腰梯形,且为其对角线, ∴。在和中,, 又,∴
2.已知,如图,梯形ABCD中,,延长AB到E,使, 求证: 证法一:由四边形ABCD是等腰梯形,∴ 又,∴ ∴∠ADC=∠CBE 在与中,, 于是≌,故。 证法二:如图,连结BD,由可知四边形DCEB为平行四边形, 所以 又四边形ABCD为等腰梯形,于是,故 证法三:如图,作于于M。 在与中, , 所以 又,故 又由,可得MF=BE 所以 所以F为AE的中点,CF为AE的垂直平分线,所以 证法四:如图,连结BD。 由知四边形BECD为平行四边形,所以。 又四边形ABCD是等腰梯形,所以 又由,可知。 所以∠1=∠2 所以∠1=∠3 所以AC=CE 说明:本题采用了几种常用的作辅助线的方法证得结论,目的是说明解与梯形有关的问题经常用这些作辅助线的方法。
3.如图,把边长为2cm的正方形剪成四个全等的直角三角形.请用这四个直角三角形拼成符合下列要求的图形(全部用上,互不重叠且不留空隙),并把你的拼法画出来: (1)不是正方形的菱形一个; (2)不是正方形的矩形一个; (3)梯形两个; (4)不是矩形、菱形的平行四边形一个; (5)不是梯形和平行四边形的凸四边形一个。 解:
4.如图,已知:四边形ABCD是等腰梯形,其中,若,,. 求:梯形ABCD的面积. 解答:过点D、C作于E,于F. 则根据等腰梯形的轴对称性可知:. ∵, ∴四边形CDEF是矩形. ∴ . ∴ 在中,根据勾股定理有, ∴ .
5.如图,已知:在梯形ABCD中,,AC、BD相交于点O. 求证:. 证明:∵, ∴A、D两点到BC的距离相等. 即中BC边上的高与中BC边上的高相等. ∴ (等底等高). ∴ ∴
6.已知梯形ABCD中,AD∥BC,AD=5cm.BC=7cm,AB=6cm 求另一腰CD的取值范围. 解:如图,过D点作DE∥AB,交BC于点E . ∵AD∥BC,DE∥AB, ∴四边形ABED是平行四边形, ∴DE=AB=6, . 在△DEC中, ∵, ∴4(cm)< DC < 8(cm).
7.如图,已知:在等腰梯形ABCD中,. (1)若,,梯形的高是4,求梯形的周长; (2)若,,梯形的高是,求梯形的周长; (3)若,,,求证:. 解:(1)如图,过点A作于点, 则在等腰梯形ABCD中,. 在中,. 所以,等腰梯形ABCD的周长是.
(2)类似(1),. 在中, . 所以,等腰梯形ABCD的周长是. (3)如图,过点D作,交BC的延长线于点F, 即得平行四边形ACFD, 则,. 在等腰梯形ABCD中,. 而. 在中, . 所以∠BDF=90°,即BD⊥DF 又因为 所以
8.如图,在梯形ABCD中,对角线于点P. 求证:. 证明:由,可知, 且. 所以, . 解答问题: (1)上述证明得到的性质可以叙述为:___________________. (2)已知:如图,等腰梯形ABCD中,,对角线于点P,, ,利用上述的性质求梯形的面积. 解析: (1)对角线互相垂直的四边形的面积等于对角线乘积的一半. (2)先利用例7(3)的方法,求出; 再利用上述性质,求出.
9.已知:梯形ABCD中,AD∥BC,E为DC中点,EF⊥AB于F点,AB=3cm,EF=5cm, 求梯形ABCD的面积. 解:如图,过E点作MN∥AB,分别交AD的延长线于M点,交BC于N点. ∵DE=EC,AD∥BC, 可以证明△DEM ≌△CNE, 四边形ABNM是平行四边形. ∵EF⊥AB, ∴S梯形ABCD=S□ABNM=AB×EF=3cm×5cm=15cm2.
10.已知:梯形ABCD中, AD=1,BC=4,BD=3,AC=4,求梯形ABCD的面积。 解:如图,作DE∥AC,交BC的延长线于E点。 ∵AD∥BC ∴四边形ACED是平行四边形 ∴BE=BC+CE=BC+AD=4+1=5 DE=AC=4 在△DBE中,∵BD=3,DE=4,BE=5 ∴∠BDE=90° 作DH⊥BC于H,则
11.已知:梯形ABCD中,AD∥BC,E是AB的中点,△ECD的面积为10, 求梯形ABCD的面积。 解:如图12,取DC的中点F,连结EF, 作DH⊥BC于H点。 ∵AE=EB,DF=FC,AD∥BC, EF∥AD∥BC,DH⊥EF ∴EF×DH=20
12.有一块梯形形状的土地,现要平均分给两个农户种植(即将梯形的面积两等分),试设计两种方案(平分方案画在备用图上),并给予合理的解释. 图(1) 图(2) 分析:思路(一) 连接梯形上、下底的中点. 思路(二) 在下底上截一边及另一腰为边的三角形,使它们面积为原梯形面积的一半. 思路(三) 取梯形一条对角线的中点,连接另外两个顶点所得的两个四边形. 解:设梯形上、下底分别为、,高为. 方案一:如图(1),连接梯形的上、下底的中点E、F,则. 方案二:如图(2),延长BC至F,使,取的中点E,连接AE, 则. 方案三:如图(3),连接AC,取AC的中点E,连接BE、ED, 则四边形ABED的面积等于梯形ABCD的面积的一半.分析可知, 因为,所以,, 所以, 故有四边形ABED的面积等于梯形ABCD的面积的一半.
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