田鎖勤
四邊形尤其是特殊的四邊形是初中階段重要的基本圖形,其性質(zhì)與判定的綜合應(yīng)用為證明線段或角的關(guān)系提供了豐富的途徑.但各種特殊四邊形之間的關(guān)系錯綜復(fù)雜,其與三角形的相關(guān)知識又密不可分,所以同學們在遇到四邊形的相關(guān)問題時常常會手忙腳亂,出現(xiàn)錯誤也在所難免.本文旨在幫助同學們對四邊形有關(guān)的知識進行“糾錯”,相信你認真讀完一定會受益匪淺.
例1 下列命題中正確的有________(填序號).
①一組對邊平行,一組對角相等的四邊形是平行四邊形.
②對角線互相垂直的四邊形是菱形.
③如果一個四邊形的中點四邊形是菱形,那么這個四邊形一定是矩形.
④對角線互相垂直平分且相等的四邊形是正方形.
【錯解】②③.
【剖析】本題考查的是特殊四邊形的有關(guān)性質(zhì)和判定.同學們要保持清醒的頭腦,看清實質(zhì),依據(jù)平行四邊形、矩形、菱形和正方形之間的區(qū)別與聯(lián)系進行判斷.想當然或是一知半解的同學就會做出上述錯誤判斷.
①雖然不是能直接判定平行四邊形的方法,但可以證明結(jié)論是正確的.②中的條件都不能識別其為平行四邊形,那就更不可能是菱形了.③矩形的中點四邊形一定是菱形,但反之不一定.中點四邊形首先必是平行四邊形,其次其鄰邊的關(guān)系與原四邊形對角線的特殊關(guān)系相呼應(yīng),所以本項只需這個四邊形的對角線相等即可.④中包括識別這個四邊形為平行四邊形、矩形、菱形的條件,故正確.
【正解】①④.
例2 在平面內(nèi)找一點P,使其與正方形ABCD的四個頂點均能構(gòu)成等腰三角形,這樣的點P有________個.
【錯解】1.
【剖析】本題沒有圖,很多同學僅靠想象去尋找點P,認為對角線的交點即為點P所在的位置.實際上根據(jù)正方形的對稱性,點P在CD的垂直平分線l上時,必能構(gòu)成兩個等腰三角形,即△PCD和△PAB,從而問題轉(zhuǎn)化成只需△PAD為等腰三角形即可.當PA=PD時,點P在AD的垂直平分線上;當PA=AD時,點P在以點A為圓心,AD長為半徑的圓上;當PD=AD時,點P在以點D為圓心,AD長為半徑的圓上,如圖1,共有5個這樣的點.同理在AD的垂直平分線上也存在這樣的5個點(其中一個點與P3重合),因此滿足條件的點P共有9個.
圖1
【正解】9.
例3 如圖2,正方形ABCD的邊長為2.△ABE是等邊三角形,點E在正方形ABCD內(nèi),在對角線AC上有一點P,使PD+PE的和最小,則這個最小值為( ).
圖2
【錯解】B.
【剖析】沒有認識到正方形的對稱性的同學可能會認為點P在AC的中點時,PD+PE取得最小值,想當然地選擇了B(事實上,此時PD+PE=2+3-1).還有一些同學會認為當點P、D、E在一條直線上時,PD+PE取得最小值,但又苦于求不出.其實根據(jù)正方形的對稱性可知,點D關(guān)于AC對稱的點即為點B,連接BE交AC于點P,此時PD+PE取得最小值,即BE的長,由題意得BE=AB=2,故選A.
【正解】A.
例4 若?ABCD的對角線AC、BD相交于點O,P為對角線BD上一點,過點P作EF∥AC,交?ABCD 相鄰兩邊于點 E、F,AC=3,BD=8,設(shè)BP=x,EF=y,則y與x之間的函數(shù)關(guān)系是________.
【剖析】本題沒有圖,很多同學在根據(jù)題意畫圖求解時畫出圖3的情形,而實際上點P為對角線BD上一點,點P還有可能在OD上,所以應(yīng)分兩種情況討論求解,即當0≤x≤4時和當4<x≤8時,再利用相似求得函數(shù)關(guān)系式.另外,從EF長度的變化來看,應(yīng)該是先由小變大再變小的過程,顯然原來的解沒有這一特征.
圖3
小試牛刀
1.下列命題中正確的是( ).
A.一組對邊相等,另一組對邊平行的四邊形是平行四邊形
B.對角線互相垂直的四邊形是菱形
C.對角線相等的四邊形是矩形
D.對角線互相垂直平分且相等的四邊形是正方形
2.將五個邊長都為1cm的正方形按如圖4所示擺放,其中點A、B、C、D分別是正方形對角線的交點,如果有n個這樣大小的正方形這樣擺放,則陰影面積的總和是________cm2.
3.如圖5,在正方形ABCD中,E是AB上一點,BE=2,AE=3BE,P是AC上一動點,則PB+PE的最小值是________.
4.若平行四邊形一內(nèi)角的平分線分其一邊為3cm和4cm兩個部分,則該平行四邊形的周長是________.
圖4
圖5