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- 2021-11-06 发布
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例01.如图,已知:四边形ABCD是等腰梯形,其中,若,,.
求:梯形ABCD的面积.
分析:由已知条件知,梯形ABCD是等腰梯形,由于等腰梯形是一个轴对称图形,由图中的辅助线很容易想到. 在此基础上应用勾股定理,就可以解决问题.
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,
∴ .
说明 等腰梯形是一个轴对称图形,在计算等腰梯形的有关量时,就要从上底的两个端点作下底的垂线,从而产生一个矩形和两个全等的直角三角形,然后我们就可以根据等腰梯形的对称性,矩形自身的性质以及全等的直角三角形的性质解决问题.
例02.如图,已知:在梯形ABCD中,,AC、BD相交于点O.
求证:.
分析 图中有两条线AD和BC是平行的,也就是说一条直线上的各点到另一条直线的距离相等.所以如果出现同底的三角形,就可以保证其面积相等,因此,在这个图形中就能出现面积相等的三角形.
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).
∴ ∴
说明 本题中,我们也可以用和的面积相等,推出和的面积相等,等底等高的性质在证明三角形及四边形的面积问题时,起关键作用.
例03.如图,已知:AD是的平分线,,,.
(1)求证:四边形ADCE是等腰梯形.
(2)若的周长为,求四边形ADCE的周长.
分析:(1)由角平分线和平行线可得到一些相等的角,如. 从而有,再由推导出,则容易得出结论,∵,∴能证出四边形ADCE是梯形,再由已知条件容易证出,因此有,所以可证出四边形ADCE是等腰梯形.
(2)因为四边形ADCE是等腰梯形,由给出条件容易求出四边形ADCE的周长.
证明:(1)∵(已知),
∴ (两直线平行,内错角相等)
又∵(角平分线定义),
∴ .
∴(等角对等边)
∵(已知),
∴
即
∴(等边对等角)
又∵(对顶角相等),
∴
∴(内错角相等,两直线平行)
而, ∴ 四边形ADCE是梯形.
又∵,
∴ ,
∴ (全等三角形的对应边相等).
∴ 四边形ADCE是等腰梯形.
解答:(2)∵四边形ADCE是等腰梯形,
∴ ,
∴ 梯形ADCE的周长
而的周长,
∴
∵ ,
∴
即
∴ 梯形ADCE的周长
说明 等腰梯形的判定,一般是先判定一个四边形是梯形,然后再由“两腰相等”或“同一底上的两个角相等”来判定它是等腰梯形,要判定一个四边形是梯形时,判定一组对边不平行常常有困难,所以可用判定平行的两边不相等的方法来解决.
例04.已知等腰梯形的锐角等于,它的两底分别是和,求它的腰长.
已知:如图,在梯形ABCD中,,,.
求:AB的长.
分析:要求AB的长,也就是求腰长,我们通过作辅助线,将已知条件集中在一个三角形中,过A作交BC于E,得到一个AECD和. 那么由已知条件易知是等边三角形,则由,就可以解决问题了.
解答:过点A作交BC于E,
∵四边形ABCD是等腰梯形,
∴(等腰梯形同一底上的两个角相等)
又∵,
∴四边形AECD是平行四边形.
∴
∵,
∴
∴是等边三角形.
又∵,
∴
∴
例05.如图,已知:在直角梯形ABCD中,,E为BC边上的一点,且,,.
求证:
分析:由已知条件,,可得,且,因此是等边三角形,又可知是等腰直角三角形,所以连结AC,则AC就是ED的垂直平分线. 所以只要证或为,问题就解决了.
证明:连结AC,
则∵,
∴
又∵,
∴是等边三角形.
∴A点在ED的垂直平分线上,
∵
∴是等腰直角三角形.
∴ C点在ED的垂直平分线上.
∴AC是线段ED的垂直平分线.
∴
∵,
∴
例06.如图,四边形ABCD中,,,且AB与CD不平行.
求证:四边形ABCD是等腰梯形.
证明:过D作交BC于E.
∵ ,
∴
∴
∵
∴
∴四边形ABED是平行四边形.
∴
∵AB与CD不平行,且
∴四边形是等腰梯形.
说明 本题考查等腰梯形的判定,易错点是证明时忽视AB与CD不平行这个重要步骤,解题关键是平移一腰.
例07.已知:如图,梯形ABCD中,,,,,.
求BC的长.
解法1 如图,延长DA,CB交于F.
∵ ,
∴
∴
∴
∴.
∴
解法2 如图,作,交DC于E.
∵ ,
∴
在中,∵,
∴ ∴
∴ ∴,
∴
分析 本题综合考查了梯形的性质及等腰三角形的判定,易错点是作辅助线后探索不出图中所含的等腰三角形.
解题关键是作出恰当的辅助线.
例08.已知梯形ABCD中,,E、F是两底中点的连线.
求证:.
错解 如下图,延长BA,CD交于G,连结GE,GF.
∵ .
∵E,F分别为AD,BC的中点,
∴
∴
正解1 如上图,延长BA,CD交于G,连结GE,GF.
∵,
∴
∵E,F分别为AD,BC的中点,
∴
∴
∵,
∴.
∴
∴ GE,GF重合.
∴
正解2 如图,过点E作交BC于M,作交BC于N.
∴
∵,
∴
∴,
∵
∴
∵E,F分别为AD,BC的中点,
∴,
∴
∴
正解3 如图,过D作交BC于M,取MC中点N,连结DN,则.
∵,
∴
∴
∵,
∴
∴
∴
∵F,N分别为BC,MC中点,
∴
∴四边形EFND是平行四边形.
∴.
说明 错解中忽视了证明GE,GF重合.
例09.如图,在梯形ABCD中,,两条对角线交于E,,且.
求证:.
证明:如图,过A,D分别作BC的垂线,垂足分别为F,G.
∵,
∴
∵且,
∴,
∴,
则.
∴
∴.
说明 本题综合考查了梯形的性质,等腰梯形的判定和性质,易错点是忽视求出,,而企图直接证. 解题关键是探索出得.
例10.阅读:下面是某同学证明一道几何题的过程.
已知四边形ABCD中,.
求证:四边形ABCD是等腰梯形.
证明:过D作交BC于E(如图),
则 ①
②
∴ ③
∴ ④
∴ ⑤
∴四边形ABED是平行四边形. ⑥
⑦
⑧
⑨
∵,
∴四边形ABCD是等腰梯形. ⑩
读后填空:
(1)证明过程是否有错误?如有,错在第几步上. 答:_____________.
(2)作的目的是_______________.
(3)有人认为第9步是多余的,你认为是否多余?为什么?答:_________.
(4)判断四边形ABED为平行四边形的依据是______________.
(5)判断四边形ABCD是等腰梯形的依据是_________________.
(6)若题目中没有,那么四边形ABCD一定是等腰梯形吗?为什么?
答:_______________.
解答:(1)没有错误;
(2)为了证明;
(3)不是多余的,否则就不符合梯形的定义;
(4)一组对边平行且相等的四边形是平行四边形;
(5)梯形及等腰梯形定义;
(6)不一定,因为当时,四边形ABCD是矩形.
说明 本题考查等腰梯形的判定,易错点是误认为第⑨步是多余的,解题关键是认真阅读解题过程,结合四边形的有关概念和定理准确回答后面的问题.
选择题
1.等腰梯形上、下底差等于一腰的长,那么腰与下底的夹角是( )
A. B. C. D.
2.已知梯形的两个对角分别是和,则另两个角分别是( )
A.或 B.或 C.或 D.或
3.(北京市昌平县,2001)下列命题中,正确的是( )
A.矩形的两条对角线互相垂直
B.一组邻角互补的四边形是平行四边形
C.菱形的两条对角线互相垂直平分
D.梯形的两条对角线互相平分
4.下列说法正确的是( )
A.平行四边形是一种特殊的梯形 B.等腰梯形的两底角相等
C.等腰梯形不可能是直角梯形 D.有两个底角相等的梯形是等腰梯形
5.下列命题:(1)有两个角相等的梯形是等腰梯形;(2)有两边相等的梯形是等腰梯形;(3)两条对角线相等的梯形是等腰梯形;(4)等腰梯形上、下底中点连线,把梯形分成面积相等的两部分,其中真命题有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.(北京市石景山区,2001)下列图形中,是轴对称图形而不是中心对称图形的是( )
A.圆 B.正方形 C.等腰梯形 D.菱形
7.(泉州市,2001)下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A.线段 B.等边三角形 C.平行四边形 D.等腰梯形
8.(聊城市,2001)等腰梯形的一角为,上底为10,下底为30,则它的腰长为( )
A.10 B.20 C. D.
参考答案:
1.B 2.B 3.C 4.C 5.B 6.C 7.A 8.B
选择题
1.(盐城市,2001)如图,梯形ABCD中,,对角线AC、BD交于O,则图中面积相等的三角形有( )
A.1对 B.2对 C.3对 D.4对
2.(荆州市,2001)如图,在梯形ABCD中,,与互余,,,,则该梯形面积是( )
A. B. C.36 D.
3.(北京市东城区,2001)如图,直角梯形ABCD中,,,,若腰DC上有点P,使,则这样的点( )
A.不存在 B.只有一个 C.只有两个 D.有无数个
参考答案:
1.C 2.B 3.C
填空题
1.(四川省2001)在四边形ABCD中,给出下列论断:①;②;③. 以其中两个作为题设,另外一个作为结论,用“如果…,那么…”的形式,写出一个你认为正确的命题_______.
2.(威海市,2001)如图所示,,E为AD上一点,若______,则. (填写要求:在等式,,,,,中,选择2个等式添在横线上)
3.等腰梯形是轴对称图形,它的对称轴是________,两腰延长的交点在______上.
4.等腰梯形的对角线长为17,底边长为10和20,则梯形的面积是______.
5.已知梯形的一组对角分别是和,则这个梯形的另两个角的度数为_____.
6.以线段为梯形两底,以为一腰,则另一腰长的范围是_______.
7.如图,是在梯形问题中常用的辅助线:在图(甲)中作两高,把梯形问题转化为______;在图(乙)中平移腰,把梯形问题转化为______;在图(丙)中反向延长两腰交于一点,把梯形问题转化为_____;在图(丁)中平移对角线,把梯形问题转化为_______.
参考答案:
1.①、②③
2.,
3.上、下底中点连线所在的直线,对称轴
4.120.提示:作梯形的高,利用勾股定理求出梯形的高为8,则
5.和
6.如图,作交BC于E,则,. 在中,的取值范围是. 即.
7.矩形和直角三角形,平行四边形和三角形,三角形,平行四边形和三角形
判断题
1.有两个角相等的梯形是等腰梯形. ( )
2.对角线相等的四边形是等腰梯形. ( )
参考答案
1.× 2.×
解答题
1.等腰梯形的下底长为,腰长为,腰与下底成角,求梯形面积.
2.等腰梯形ABCD,上底AD等于腰AB,下底BC等于对角线BD,求各内角底数.
3.(宁波市,2000)如图,梯形ABCD中,,,
求证:.
4.(邵阳市,2001)已知直角梯形ABCD的一底角,对角线AC平分,上底米,求梯形的面积(如图)
5.求证:两条对角线相等的梯形是等腰梯形.
6.四边形ABCD中,.
求证:四边形ABCD是等腰梯形.
7.如图,E,F是ABCD的边CD上的两点.
求证:四边形ABEF是梯形.
8.如图,中,,BD,CE分别为,的平分线.
求证:四边形EBCD为等腰梯形.
参考答案:
1.
2.,,,
3.证
4.
5.略
6.设梯形对角线交于点O,证,
得.
同理,.
∵,∴. ∴∵,
∴四边形ABCD为梯形. ∵,∴梯形ABCD是等腰梯形
7.证,则AF与BE不平行.
8.证明:∵,∴
∵BD,CE分别为,的平分线,
∴.
∵, ∴
∴
∴,即
∴
∴
∴
∵BE与CD相交于点A,
∴BE与CD不平行.
∴四边形EBCD是梯形.
∵,∴梯形EBCD是等腰梯形.
解答题
1.如图,等腰梯形ABCD中,,,且,CH是高.
求证:.
2.已知:如图,梯形ABCD中,,,,.
求证:.
3.如图,等腰梯形ABCD中,,,对角线于O. 若,. 求梯形的高.
4.(北京市海淀区,2002)如图,在梯形ABCD中,,,延长CB到E,使,连结AE.
求证:.
5.(徐州市,2002)已知:如图,在梯形ABCD中,,,,E为AB中点.
求证:四边形BCDE是菱形.
6.(泰州市,2002)如图,求证:等腰梯形下底的中点到两腰的距离相等. (要求完成图形,写出已知、求证,并加以证明).
7.(河北省,2002)如图,在梯形ABCD中,已知,对角线AC,BD相交于点O.
求证:.
8.(盐城市,2002)已知:如图,在梯形ABCD中,,E,F为AB上两点,且,,.
求证:.
9.如图,梯形ABCD中,,E是腰DA的中点,且.
求证:.
参考答案:
1.作于G或作交AB延长线于E,证
2.证法1:如图,作交DC延长于F.
∵,∴.
∵,∴. ∴
∵,∴
∴是等腰直角三角形.
∵,∴E为DF中点.
∴
证法2:如图,作,垂足为F.
∵ ,
∴. ∴. ∴
∵,∴
∴,均为等腰直角三角形.
∴.
∵,
∴,
∴
证法3:如图,设AC,BD交于点O.
同证明2得. ∵,
∴,
∵,
∴,,均为等腰直角三角形.
∴
同理
∴
∴
3. . 提示:过C作交AB延长线于E,过C作于H
4.证
5.证,再证
6.证
7.证
8.先证,再证.
9.证明:延长CE交BA的延长线于F点.
∵,∴
∵,∴
∴.
∵,∴.
∴.
解答题
1.如图,已知:直角梯形ABCD中,于A,.
求证:.
2.(连云港市,2001)已知:如下图(左)矩形ABCD中,,O为对角线的交点,过O作一直线分别交BC、AD于M、N.
(1)求证:梯形ABMN的面积等于梯形CDNM的面积;
(2)如上图(右),当MN满足什么条件时,将矩形ABCD以MN为折痕翻折后能使C点恰好与A点重合?(只写出满足的条件,不要求证明)
(3)在(2)中条件下,若翻折后不重叠部分的面积是重叠部分面积的,求的值.
3.(青海省,2001)阅读下题和分析过程,并按要求进行证明.
已知,四边形ABCD中,.
求证:四边形ABCD是等腰梯形.
分析:要证四边形ABCD是等腰梯形,因为,所以只要证四边形ABCD是梯形即可;又因为,故只需证即可;要证,现有下图所示四种添作辅助线的方法,请任意选择其中两种图形,对原题进行证明.
4.(北京市朝阳区,2001)根据要求将下面题目改编为一道新题.
已知:如图,在等腰梯形ABCD中,,.
求证:.
请你将上述题目的条件“在等腰梯形ABCD中,”改为另一种四边形,其余条件都不变,使结论“”仍然成立. 再根据改编后的题目画出图形,写出已知和求证,并进行证明.
参考答案:
1.连结BE并延长交AD的延长线于N. 证,从而可证,. 可证,∴
2.(1)先证,再证,
从而;
(2);(3).
3.在题图A中作,由已知可得
四边形AECD为平行四边形
四边形ABCD为等腰梯形.
4.已知:在矩形ABCD中,. 求证:. 提示:证.
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