八下第1讲 举反例 求坐标 《平四矩形》难点精析

开学已经2周,不知你是否已经适应了新学期的学习生活.这一周的重点是平行四边形和矩形,其中,对于一些自定义命题的判定和平行四边形存在性问题,同学们可能还掌握不到位,本讲就重点关注这两块的内容.

写在前面

一、判断命题的对错

例1:

下列图形是平行四边形吗?是,请证明;不是,请画图举反例.

(1)一组对边平行且另一组对边相等的四边形

(2)两组对角分别相等的四边形

(3)有两对邻角互补的四边形

(4)一组对边平行且一组对角相等的四边形

(5)一组对边平行,一组邻角互补的四边形

(6)两条边相等,并且另外的两条边也相等的四边形

(7)对角线相等的四边形

(8)一条对角线平分另一条对角线的四边形

(9)一组对边相等,且一条对角线平分另一条对角线的四边形

(10)一组对边相等,一组对角(锐角)相等的四边形

分析:

平行四边形的判定方法,课本中介绍了四种,分别是:

①两组对边分别平行的四边形是平行四边形.

②一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.

③两组对边分别相等的四边形是平行四边形.

④对角线互相平分的四边形是平行四边形.

我们在证明一个图形是平行四边形,只能先根据题目的条件,将其转化为用以上四种中的一种进行证明.而有些命题,我们如何来判定其是假命题呢?

其实很简单,我们都知道平行四边形是中心对称图形,那么其中一条对角线将其分成的两个三角形,必然是全等的,而且关于对角线的交点成中心对称.而在有些命题中,按条件画出四边形后,作出一条对角线分得的两个三角形,却不全等,而且,十有八九是SSA型,我们下面逐个作图解析.

解答:

(1)假命题

反例:如图,AD∥BC,AB=CD,四边形ABCD不是平行四边形.

反例画法:先画平行四边形ABCD’,以C为圆心,CD’为半径画弧,交AD’于点D,则四边形ABCD是等腰梯形.

解答:

(2)真命题

原因:

∵∠A=∠C,∠B=∠D,

∠A+∠C+∠B+∠D=360°

则2∠A+2∠B=360°,∠A+∠B=180°,AD∥BC

同理,∠A+∠D=180°,AB∥DC,

四边形ABCD是平行四边形.

解答:

(3)假命题

反例:如图,∠A+∠B=180°,∠C +∠D=180°,四边形ABCD不是平行四边形.

原因:两个条件都只能推得AD∥BC.

反例画法:任意梯形即可.

解答:

(4)真命题

原因:

∵∠A=∠C,AD∥BC,

∴∠A+∠B=180°,

∴∠C+∠B=180°,

AB∥DC,四边形ABCD是平行四边形.

解答:

(5)假命题

反例:如图,AD∥BC,∠A+∠B=180°,四边形ABCD不是平行四边形.

原因:∠A+∠B=180°与AD∥BC是重复条件.

反例画法:任意梯形即可.

解答:

(6)假命题

反例:如图,AB=AD,BC=DC,四边形ABCD不是平行四边形.

原因:虽然连接AC后,可以证明△ABC≌△ADC,但不是成中心对称,而是成轴对称.

反例画法:尺规作图,过直线外一点作已知直线的垂线,连接四个点,构造筝形.

解答:

(7)假命题

反例:如图,AC=DB,四边形ABCD不是平行四边形.

原因:无全等可以证明.

反例画法:任意画两条相交且相等长度的线段,顺次连接两条线段的四个端点.

解答:

(8) 假命题

反例:如图,AC平分DB,四边形ABCD不是平行四边形.

原因:无全等可以证明.

反例画法:画一条线段,取中点,过中点画中点两侧不等长的线段,顺次连接两条线段的四个端点.

解答:

(9) 经典假命题(详见2013年无锡中考24题)

反例:如图,AD=BC,AO=CO,四边形ABCD不是平行四边形.

原因:

△AOD和△COB中,AD=BC,AO=CO,∠AOD=∠COB,两个三角形又是SSA,无法证明全等.

反例画法:与(1)类似,先画平行四边形AB’CD,以C为圆心,CB’为半径画弧,交DB’于点B,四边形ABCD符合条件,但不是平行四边形.

解答:

(10)经典假命题

反例:如图,AB=CD,∠B=∠D,四边形ABCD不是平行四边形.

原因:连接AC,△ABC和△CDA中,AB=CD,AC=CA,∠B=∠D,又是SSA,不能构造全等.

反例画法:可以先了解左侧两种,以后学了圆会加深理解.重点掌握右上,构造等腰△ABD’,在底边BD’上任取非中点C,连接AC,将△ACD’沿着AC中垂线翻折到△ACD,则四边形ABCD符合条件,不是平行四边形.右下,先构造平行四边形ABC’D’,将△AC’D’绕点A旋转,使C’再次落在BC’上,即为C,则D’旋转后的位置即为D,四边形ABCD符合条件,但不是平行四边形.

例2:

下列图形是矩形吗?是,请证明;不是,请画图举反例.

(1)有两个角是直角的四边形

(2)对角线相等且有一个角是直角的四边形

(3)对角线相等且互相垂直的四边形

(4)一组邻角相等的平行四边形

(5)一条对角线是一条边长2倍的平行四边形

分析:

矩形的判定,有两大类思路,第一类:间接证明,即先证明平行四边形,再证矩形;第二类直接证明,即证明四边形是矩形.

课本中介绍了3种,分别是:

①有一个角是直角的平行四边形是矩形.

②对角线相等的平行四边形是矩形.

③有三个角是直角的四边形是矩形.

前两种是间接证明,第三种是直接证明.这道题,只画反例,或说出反例图形的名称,相信大家都能理解.

解答:

(1)假命题

反例:直角梯形

(2)假命题

反例:

画法:构造Rt△ABC,∠ABC=90°,以B为圆心,AC长为半径画弧,在弧上选一点D,连接AD,CD,四边形ABCD符合对角线相等且有一个角是直角,不是矩形.

(3)假命题

反例:

画法:任意画两条互相垂直且相等的相交线段AC,BD,顺次连接四个顶点,四边形ABCD符合条件,但不是矩形.

(4)真命题

原因:∵四边形ABCD是平行四边形

∴AD∥BC,∠A+∠B=180°,

又∵∠A=∠B,∴∠A=90°,平行四边形ABCD是矩形.

(5)假命题

反例:

画法:CD=1,BD=2,且∠BDC≠60°即符合要求.

二、平行四边形存在性问题

例3:

平面直角坐标系中,A(-2,1),B(-1,-1),C(0,2),求点D坐标,使这四个点能构成平行四边形.

分析:

这类题目,我们在上学期即已经做过,先画出三个点的位置,再作出点D的三种位置,用平移的方法,计算它的坐标.

但是,笔者自己解题时其实并不常用这样的方法,因为每次都要画图,十分麻烦,我想同学们有的也十分喜欢偷懒,那这次就讲一个偷懒的方法.

但再介绍之前,还是来看看点D的位置是怎么样的.

显然,过给定的三个点A、B、C,作对边的平行线,三条平行线的交点即为点D的三个位置.接下来,偷懒方法登场:

观察平行四边形ABD1C,AD为其对角线.

观察平行四边形ACBD2,AB为其对角线.

观察平行四边形ABCD3,AC为其对角线.

你发现了什么?

只要抓住一个点A,其与其他三个点的连线,都能作为对角线,以AD为对角线为例,结合平行四边形的性质,对角线互相平分,我们不难发现,对角线AD和BC 的交点,既是AD的中点,又必然是BC的中点,运用中点公式坐标,不难得到交点坐标是

这三个公式有什么好处呢?

只需知道3个点的坐标,那么第四个点的坐标只需选定一个点的坐标,再和其他三个点的坐标分别联立,代入公式即可得到,无需画图,不易漏解.不妨可以用两种解法来对比下.

解答:

法1:

法2:

显然,法2无需画图,只需解3个方程组,对于数据复杂的题目更有优势。

例4:

(2016·无锡)如图,已知平行四边形OABC的顶点A、C分别在直线x=1和x=4上,O是坐标原点,则对角线OB长的最小值为_________.

解析:

本讲练习,答案见下期

END

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