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平行四边形是初中几何的重要概念。我们先来看它的定义:两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形。在图形中,我们可以看到边AB平行于边CD,边BC平行于边AD。平行四边形通常记作□ABCD,读作平行四边形ABCD。
平行四边形有四个重要的性质定理。性质一:对边相等,即AB等于CD,BC等于AD。性质二:对角相等,即角A等于角C,角B等于角D。性质三:对角线互相平分,对角线的交点O平分两条对角线。性质四:平行四边形是中心对称图形,绕中心点O旋转180度与自身重合。这些性质是解决平行四边形问题的重要工具。
现在我们来证明平行四边形对边相等这一重要性质。已知四边形ABCD是平行四边形,要求证AB等于CD,BC等于AD。证明思路是连接对角线AC作为辅助线。由于AB平行于CD,BC平行于AD,根据平行线的性质,角BAC等于角DCA,角BCA等于角DAC,这是内错角相等。又因为AC是公共边,所以三角形ABC全等于三角形CDA,根据ASA判定法。因此AB等于CD,BC等于AD,证明完毕。
要判定一个四边形是平行四边形,我们有五种判定方法。判定一:两组对边分别平行,这是定义法。判定二:两组对边分别相等。判定三:一组对边既平行又相等。判定四:两条对角线互相平分。判定五:两组对角分别相等。这些判定定理为我们提供了多种识别平行四边形的方法,在解题时可以根据已知条件选择合适的判定方法。
现在我们通过一个经典例题来应用判定定理。已知四边形ABCD中,E、F、G、H分别是各边的中点,要求证四边形EFGH是平行四边形。证明思路是连接对角线AC和BD作为辅助线。由于E、F分别是AB、BC的中点,所以EF是三角形ABC的中位线,根据中位线定理,EF平行于AC且等于二分之一AC。同样地,GH也平行于AC且等于二分之一AC。因此EF平行且等于GH,根据一组对边平行且相等的判定定理,四边形EFGH是平行四边形。这个结论告诉我们,任意四边形的中点四边形都是平行四边形。