黃細(xì)把
平行四邊形、矩形、菱形、正方形、直角梯形、等腰梯形都是特殊的四邊形,各有其固有的性質(zhì)。對(duì)于某些圖形問(wèn)題,從構(gòu)造這幾種特殊四邊形入手,可找到很好的解題途徑。
一、構(gòu)造平行四邊形
例1 如圖1,△ABC中,AB=5,AC=3,則BC邊上的中線AD的長(zhǎng)m的取值范圍是( )
A.0 解析 延長(zhǎng)AD到E,使ED=AD,那么四邊形ABEC是平行四邊形。 則有AB-BE 因?yàn)锽E=AC=3,AE=2AD=2m, 所以5-3<2m<5+3。 所以2<2m<8。 所以1 二、構(gòu)造矩形 例2 如圖2,四邊形ABCD中,∠BAD=60°,∠ABC=∠ADC=90°,那么 =______。 解析 過(guò)點(diǎn)D作DE⊥BC,交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,過(guò)點(diǎn)A作AF⊥ED,交ED的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,那么四邊形ABEF是矩形?,F(xiàn)用DF和CE分別表示AB+AD及CB+CD。 因?yàn)椤螧AD=60°, ∠ADC=90°, 所以∠DAF=30°, ∠CDE=30°。 所以AD=2DF,CD=2CE。 所以AF= = DF, DE= = CE。 所以AB+AD=(DF+DE)+AD=3DF+DE= ( DF+CE), CB+CD=(AF-CE)+CD=AF+CD-CE= DF+2CE-CE= DF+CE。 所以 = = 。 三、構(gòu)造菱形 例3 如圖3,五邊形ABCDE中,∠A=∠B=120°,EA=AB=BC=2,CD=DE=4,那么它的面積S五邊形ABCDE =______。 解析 延長(zhǎng)EA、CB交于點(diǎn)F??芍鱂AB是等邊三角形,且FE=FC=DE=DC=4,那么四邊形DEFC是菱形,S五邊形ABCDE=S菱形DEFC-S△ABF。為此,應(yīng)再過(guò)點(diǎn)C作CH⊥DE于點(diǎn)H,過(guò)點(diǎn)F作FG⊥AB于點(diǎn)G。 因?yàn)椤螩HD=90°,∠D=60°, 所以DH= CD=2,CH=2 。 所以S菱形DEFC=DE·CH=8 。 因?yàn)椤螰GA=90°,∠FAG=60°,所以AG= FA=1,F(xiàn)G= 。 所以S△ABF = AB·FG= 。所以S五邊形ABCDE =8 - =7 。 四、構(gòu)造正方形 例4 如圖4,△ABC中,CA=CB,∠ACB=90°,點(diǎn)D為斜邊AB的中點(diǎn),E、F分別為CA、CB上異于端點(diǎn)的點(diǎn),DE⊥DF,AB=10,設(shè)x=DE+DF,則x的取值范圍是________。 解析 過(guò)點(diǎn)A作AG∥CB,過(guò)點(diǎn)B作BG∥CA交AG于點(diǎn)G,那么四邊形ACBG是正方形,再延長(zhǎng)ED交BG于點(diǎn)M,延長(zhǎng)FD交AG于點(diǎn)N。因?yàn)辄c(diǎn)D是AB的中點(diǎn),所以點(diǎn)D是正方形ACBG的中心。 所以EM=2DE,F(xiàn)N=2DF。 因?yàn)镃B 所以2CB<2DE+2DF<2AB。 所以CB 因?yàn)镃A=CB,∠ACB=90°,AB=10,所以CB=5 , 所以5 五、構(gòu)造直角梯形 例5 如圖5,∠ABC=135°,∠BCD=120°,AB= ,BC=5- ,CD=6,則AD=______。 解析 過(guò)A作AE⊥BC交CB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,過(guò)D作DF⊥BC交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,那么四邊形ADFE是直角梯形,過(guò)點(diǎn)A作AH⊥DF于點(diǎn)H,則四邊形AEFH是矩形,AD= 。 因?yàn)锳B= ,∠ABE=45°,所以AE= ,BE= 。 因?yàn)镃D=6,∠CDF=30°,所以CF=3,DF=3 。 所以DH=DF-AE=2 ,AH=BE+BC+CF=8。 所以AD= = =2 。