周雪
平行四邊形的對角線互相平分是平行四邊形一條重要的性質(zhì).利用該性質(zhì)可求解平行四邊形周長、面積、線段長等問題,也是歷年中考熱點問題之一.利用該性質(zhì)求解問題,需根據(jù)具體問題,合理利用已知條件進(jìn)行分析、求解,進(jìn)而得出答案.以下列舉說明它們的應(yīng)用.
1 利用對角線求周長
例1 圖1
如圖1,在平行四邊形ABCD中,BC=10,AC=14,BD=8.△AOD的周長是多少?△ABC與△DBC的周長哪個長?長多少?
解 因為四邊形ABCD是平行四邊形,
所以O(shè)B=OD=4,
OA=OC=7,
又因為AD=BC=10,
所以S△AOD=AD+OA+OD=10+4+7=21.
因為四邊形ABCD是平行四邊形,
所以AB=CD,
又因為S△ABC=AB+BC+AC,
S△DBC=CD+BC+BD,
所以S△ABC-S△DBC=AC-BD=14-4=6,
所以△ABC的周長比△DBC的周長長6.
2 利用對角線求面積
例2 圖2
如圖2,在平行四邊形ABCD中,AC,BD為對角線,BC=6,BC邊上的高為4,則陰影部分的面積為()
(A) 3. (B) 6.
(C)12.(D)24.
解 因為四邊形ABCD是平行四邊形,
所以O(shè)A=OC,OB=OD,
AD∥BC,AB∥CD,
所以∠OAN=∠OCM,
在△AON和△COM中,
∠AON=∠OCM,∠AON=∠COM,OA=OC,
所以△AON≌△COM,
同理△AOE≌△COF,
△BOE≌△DOF,
△BOG≌△DOH,
所以O(shè)G=OH,OM=ON,
在△GOM和△HON中,
OG=OH,∠GOM=∠HON,OM=ON,
所以△GOM≌△HON,
所以S陰影=12S平行四邊形ABCD=16×6×4=12.
例3 如圖3,在平行四邊形ABCD中,AB=10,AD=8,AC⊥BC. 求BC,CD,AC,OA的長,以及△OBC的面積.
解 因為四邊形ABCD是平行四邊形,
所以BC=AD=8,
CD=AB=10,
因為AC⊥BC,
所以△ABC是直角三角形,
根據(jù)勾股定理
AC=AB2-BC2=102-82=6,
又因為OA=OC,
所以O(shè)A=12AC=3,
S△OBC=12BC·OC=12×8×3=12.
3 利用對角線求線段的長
例4 圖4
如圖4,平行四邊形ABCD的對角線AC,BD相交于點O,過點O的直線分別與AD,BC交于點E,F(xiàn). 求證:AE=CF.
證明 因為四邊形ABCD是平行四邊形,
所以AD∥BC,OA=OC,
于是∠DAO=∠BCO,
在△AOE和△COF中,
∠DAO=∠BCO,OA=OC,∠AOE=∠COF,
所以△AOE≌△COF,
所以AE=CF.
例5 如圖5,在平行四邊形ABCD中,E,F(xiàn)是對角線AC上的兩點,并且AE=CF,求證:BE=DF.
證明 連接BD交AC于點O,因為四邊形ABCD是平行四邊形,
所以O(shè)A=OC,OB=OD,
又因為AE=CF,
所以O(shè)A-AE=OC-CF,
于是OE=OF,
在△BOE和△DOF中,
OE=OF,∠BOE=∠DOF,OB=OD,
所以△BOE≌△DOF,
所以BE=DF.
4 利用對角線求取值范圍
例6 圖6
如圖6,在平行四邊形ABCD中,AB=3cm,BC=5cm,對角線AC,BD相交于點O,則OA的取值范圍是()
(A)2cm<OA<5cm.
(B)2cm<OA<8cm.
(C)1cm<OA<4cm.
(D)3cm<OA<8cm.
解 因為AB=3cm,BC=5cm,
所以在△ABC中,
2cm<AC<8cm,
又因為四邊形ABCD是平行四邊形,
所以O(shè)A=12AC,
所以1cm<OA<4cm.
例7 如圖7,在平行四邊形ABCD中,若AC=10,BD=6,AD=a,則a的取值范圍是.
解 因為四邊形ABCD是平行四邊形,
所以O(shè)A=OC=5,
OB=OD=3,
又因為AD=a,
所以在△AOD中,2<a<8.
5 利用對角線求最值
例8 圖8
如圖8,在△ABC中,∠BAC=45°,AB=AC=8,P為AB邊上一動點,以PA,PC為邊作平行四邊形APCQ,則對角線PQ長度的最小值為.
解 因為四邊形APCQ為平行四邊形,
所以點O是AC的中點,PQ=2PO,
所以PQ最短,只需要PO最短,
于是過點O作AB的垂線,交AB與點P′,此時線段OP′最短,
因為AC=8,
所以AO=12AC=4,
又因為OP′⊥AB,
∠BAC=45°,
所以在Rt△AP′O中,OP′=22,
即OP的最小值為22,
所以PQ的最小值為2×22=42.