平行四边形对角互补是什么意思(平面四边形对角互补)
导语:平行四边形——常用模型(三)对角互补模型
对角互补模型经常会在平行四边形这一章进行运用,是必须要熟练掌握的模型。很多同学在做题过程中,不知所云,无从下笔。
下面让我们一起来探究下:
一、 特殊形式——四边形一组对角相等且为90°
①如上图,在四边形ABCD中,∠ADC=∠ABC=90°,BD平分∠ABC,则AD=CD.
证法一:
如上图,过点D作DE⊥AB于点E,过点D作DF⊥BC交BC延长线于点F.
∴∠DEA=∠F=90°
∵BD平分∠ABC
∴DE=DF
∵∠ADC=∠ABC=90°
∴∠ADC+∠ABC=180°
∴∠A+∠BCD=180°
∵∠BCD+∠DCF=180°
∴∠A=∠DCF
∵∠DEA=∠F,DE=DF
∴△DAE≌△DCF
∴AD=DF
证法二:
如上图,在AB上截取EB=BC,连接DE.
∵BD平分∠ABC
∴∠ABD=∠CBD
∵BD=BD
∴△BDE≌△BDC
∴DC=DE,∠C=∠BED
∵∠ADC=∠ABC=90°
∴∠ADC+∠ABC=180°
∴∠A+∠C=180°
∵∠BED+∠AED=180°,∠C=∠BED
∴∠AED=∠A
∴AD=DE
∵DE=DC
∴AD=CD
(也可延长BC至点F,使得BF=AB,连接DF,证法相同)
②如上图,在四边形ABCD中,∠ADC=∠ABC=90°,AD=CD,则BD平分∠ABC.
证法:
如上图,过点D作DE⊥AB于点E,过点D作DF⊥BC交BC延长线于点F.
∴∠DEA=∠F=90°
∵∠ADC=∠ABC=90°
∴∠ADC+∠ABC=180°
∴∠A+∠BCD=180°
∵∠BCD+∠DCF=180°
∴∠A=∠DCF
∵∠DEA=∠F,AD=CD
∴△DAE≌△DCF
∴DE=DF
∵DE⊥AB,DF⊥BC
∴BD平分∠ABC
③如上图,在四边形ABCD中AD=CD,BD平分∠ABC,则∠ADC+∠ABC=180°.
证法一:
如上图,过点D作DE⊥AB于点E,过点D作DF⊥BC交BC延长线于点F.
∴∠DEA=∠F=90°
∵BD平分∠ABC
∴DE=DF
∵AD=CD
∴Rt△DAE≌Rt△DCF
∴∠A=∠DCF
∵∠DCF+∠BCD=180°
∴∠A+∠BCD=180°
∴∠ADC+∠ABC=180°
证法二:
如上图,在AB上截取EB=BC,连接DE.
∵BD平分∠ABC
∴∠ABD=∠CBD
∵BD=BD
∴△BDE≌△BDC
∴DC=DE,∠C=∠BED
∵AD=CD
∴AD=DE
∴∠A=∠AED
∵∠AED+∠BED=180°
∴∠A+C=180°
∴∠ADC+∠ABC=180°
(也可延长BC至点F,使得BF=AB,连接DF,证法相同)
通过③,我们发现对角不一定非要相等且为90°,只需要对角互补,即可.
二、一般形式——四边形一组对角互补
①如上图,在四边形ABCD中,∠ADC+∠ABC=180°,AC平分∠BCD,则AD=AB.
②如上图,在四边形ABCD中,∠ADC+∠ABC=180°,AD=AB,则AC平分∠BCD.
③如上图,在四边形ABCD中,AD=AB,AC平分∠BCD,则∠ADC+∠ABC=180°.
(证法同上)
结语:对角互补模型利用了角平分线的两大辅助线(作垂线和截长补短)——当三个条件(∠ADC+∠ABC=180°,AC平分∠BCD,AD=AB)中,出现其中二个,要想到构造辅助线得到另一个,只有掌握了技巧,我们才能拨云见日.
练习:
1.如图,菱形ABCD中,∠A=60°,连接BD,∠PBQ=60°,将∠PBQ绕点B任意旋转,交边AD,CD分别于点E,F(不与菱形的顶点重合),设菱形ABCD的边长为a(a为常数).
(1)△ABD和△CBD都是_______三角形;
(2)判断△BEF的形状,并说明理由;
(3)在运动过程中,四边形BEDF的面积是否变化?若不变,求出
其面积的值(用a表示);若变化,请说明理由;
(4)若a=3,设△DEF的周长为m,直接写出m的取值范围.
2.如图,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠BCD=90°,连接AC.若AC=6,求四边形ABCD的面积.
3.如图,点P,Q分别在菱形ABCD的边BC,CD上,∠PAQ=∠B.求证:AP=AQ.
答案:
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