徐永軍
“特殊的平行四邊形”易錯(cuò)點(diǎn)剖析
徐永軍
特殊的平行四邊形作為平行四邊形的一部分,在歷年中考中也占有非常重要的地位,但是本塊內(nèi)容概念多,性質(zhì)定理和判定方法多樣化,同學(xué)們?nèi)菀谆煜稿e(cuò),所以下面就一些常見(jiàn)的錯(cuò)誤舉例并加以分析.
例1給出下列結(jié)論:
①有一組對(duì)邊平行,且兩個(gè)角是直角的四邊形是矩形;②兩條對(duì)角線相等的四邊形是矩形;③兩組對(duì)邊分別相等的四邊形是矩形;④有一個(gè)角是60°的平行四邊形是菱形;⑤有兩邊相等的平行四邊形是菱形;⑥有一組鄰邊相等的矩形是正方形;⑦有三邊相等,且有一個(gè)角是直角的四邊形是正方形;⑧對(duì)角線相等且互相垂直平分的四邊形是正方形.其中正確的有().
A.2個(gè)B.3個(gè)C.4個(gè)D.5個(gè)
【錯(cuò)解】B或C.
【正解】A.
【錯(cuò)解辨析】解決本題的關(guān)鍵是正確理解各種特殊的平行四邊形的概念和識(shí)別方法.①是錯(cuò)誤的.如圖1-1所示,∠A=∠B=90°,AD∥BC,由圖形可知完全符合條件,但它不是矩形.②是錯(cuò)誤的.對(duì)角線相等的平行四邊形是矩形,對(duì)角線相等的四邊形不一定是平行四邊形,因此,只有當(dāng)對(duì)角線相等且互相平分時(shí),這個(gè)四邊形才是矩形.③是錯(cuò)誤的.兩組對(duì)邊分別相等的四邊形是平行四邊形,而矩形是特殊的平行四邊形,即有一個(gè)角是直角的平行四邊形.④是錯(cuò)誤的.有一個(gè)角是60°的平行四邊形不能保證鄰邊相等.⑤是錯(cuò)誤的.只有鄰邊相等的平行四邊形才是菱形.⑥是正確的.⑦是錯(cuò)誤的.如圖1-2所示,AB=AD=BC,∠B=90°,由圖形可知四邊形ABCD并不是正方形.⑧是正確的.
圖1-1
圖1-2
例2如圖2,在平行四邊形ABCD中,AC和BD交于點(diǎn)O,OE⊥AD于E,OF⊥BC于F,OE=OF.為什么?
圖2
【錯(cuò)解】∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD∥BC,OA=OC.∵AD∥BC,∴∠3=∠4.
∵∠1=∠2,∴△AOE≌△COF(ASA).
∴OE=OF.
【正解】證法1:∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴AD∥BC,OA=OC.
∵AD∥BC,∴∠3=∠4.
∵OE⊥AD于E,OF⊥BC于F,
∴∠AEO=∠CFO=90°.
∴△AOE≌△COF(AAS).∴OE=OF.
證法2:∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD∥BC.∵OE⊥AD,∴OE⊥BC.
又OF⊥BC,∴直線OE與OF重合,即E、O、F三點(diǎn)共線,∴∠1=∠2.
又∵OA=OC,∠AEO=∠CFO=90°,
∴△AOE≌△COF(AAS).∴OE=OF.
【錯(cuò)解辨析】本題容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤是直接使用∠1=∠2證明△AOE≌△COF,這樣就默認(rèn)了E、O、F三點(diǎn)共線,而已知條件中并沒(méi)有這個(gè)結(jié)論,因此E、O、F三點(diǎn)共線在證明過(guò)程中必須加以說(shuō)明,否則就是錯(cuò)誤的.
例3下列所述圖形中,是中心對(duì)稱(chēng)圖形,但不是軸對(duì)稱(chēng)圖形的是().
A.矩形B.平行四邊形
C.菱形D.正方形
【錯(cuò)解】A、C或D.
【正解】B.
【錯(cuò)解辨析】錯(cuò)解的原因是混淆特殊平行四邊形的對(duì)稱(chēng)性.平行四邊形是中心對(duì)稱(chēng)圖形,其對(duì)稱(chēng)中心是對(duì)角線交點(diǎn),因?yàn)榫匦?、菱形、正方形都是特殊的平行四邊形,所以它們都是中心?duì)稱(chēng)圖形.很多同學(xué)誤以為平行四邊形也是軸對(duì)稱(chēng)圖形,對(duì)角線所在直線是其對(duì)稱(chēng)軸,其實(shí)只要親自操作一次就不難發(fā)現(xiàn)平行四邊形并不是軸對(duì)稱(chēng)圖形,而矩形、菱形、正方形都是軸對(duì)稱(chēng)圖形,其中矩形、菱形有兩條對(duì)稱(chēng)軸,正方形有四條對(duì)稱(chēng)軸.
例4順次連接對(duì)角線互相垂直的四邊形的各邊中點(diǎn)所得四邊形一定是().
A.矩形B.平行四邊形
C.菱形D.正方形
【錯(cuò)解】B、C或D.
【正解】A.
【錯(cuò)解辨析】許多同學(xué)搞不清楚中點(diǎn)四邊形如何判定,其實(shí)識(shí)別方法并不難,總結(jié)規(guī)律如下:①順次連接四邊形各邊中點(diǎn)所得四邊形是平行四邊形;②順次連接對(duì)角線相等的四邊形各邊中點(diǎn)所得四邊形是菱形;③順次連接對(duì)角線互相垂直的四邊形各邊中點(diǎn)所得四邊形是矩形;④順次連接矩形各邊中點(diǎn)所得的四邊形是菱形;⑤順次連接菱形各邊中點(diǎn)所得的四邊形是矩形;⑥順次連接正方形各邊中點(diǎn)所得的四邊形是正方形.由以上規(guī)律,我們還可以得出一般性結(jié)論:①當(dāng)原四邊形對(duì)角線相等時(shí),順次連接四邊中點(diǎn)所得四邊形是菱形;②當(dāng)原四邊形對(duì)角線互相垂直時(shí),順次連接四邊中點(diǎn)所得四邊形是矩形;③當(dāng)原四邊形對(duì)角線既相等又垂直,則順次連接四邊中點(diǎn)所得四邊形既是菱形又是矩形,也就是正方形.
例5長(zhǎng)為30,寬為a的矩形紙片(15<a<30),如圖3-1那樣折一下,剪下一個(gè)邊長(zhǎng)等于矩形寬度的正方形(稱(chēng)為第一次操作);再把剩下的矩形如圖3-2那樣折一下,剪下一個(gè)邊長(zhǎng)等于此時(shí)矩形寬度的正方形(稱(chēng)為第二次操作);如此反復(fù)操作下去.若在第n次操作后,剩下的矩形為正方形,則操作終止.當(dāng)n=3時(shí),a的值為_(kāi)_____.
圖3-2
圖3-1
【錯(cuò)解】18.
【正解】18或22.5.
【錯(cuò)解辨析】根據(jù)操作步驟,可知每一次操作時(shí)所得正方形的邊長(zhǎng)都等于原矩形的寬.所以首先需要判斷矩形相鄰的兩邊中,哪一條邊是矩形的寬.當(dāng)15<a<30時(shí),矩形的長(zhǎng)為30,寬為a,所以第一次操作時(shí)所得正方形的邊長(zhǎng)為a,剩下的矩形相鄰的兩邊分別為30-a,a.由30-a<a可知,第二次操作時(shí)所得正方形的邊長(zhǎng)為30-a,剩下的矩形相鄰的兩邊分別為30-a,a-(30-a)=2a-30.由于(30-a)-(2a-30)= 60-3a,所以(30-a)與(2a-30)的大小關(guān)系不能確定,需要分情況進(jìn)行討論.又因?yàn)榭梢赃M(jìn)行三次操作,故分兩種情況:①30-a>2a-30;②30-a<2a-30.對(duì)于每一種情況,分別求出操作后剩下的矩形的兩邊,根據(jù)剩下的矩形為正方形,列出方程,求出a的值.
江蘇省寶應(yīng)縣實(shí)驗(yàn)初級(jí)中學(xué))