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示意图帮助辨认条件,点名只作说明;图形和读数不能代替证明。
定理与推论
常用推论
使用条件:凸四边形 ABCD 中,E、F、G、H 依次为 AB、BC、CD、DA 的中点。
凸四边形:边不交叉、四个内角都小于 180° 的四边形。
基本结论:依次连接凸四边形四边中点,得到的四边形是平行四边形;它的两组边分别平行于原四边形的两条对角线,边长分别为相应对角线长的一半。
特殊情况:原四边形的对角线相等时,中点四边形是菱形;原对角线互相垂直时,它是矩形;原对角线既相等又垂直时,它是正方形。
面积与周长:中点四边形的面积是原四边形面积的一半,周长等于原四边形两条对角线长度之和。
符号表达
一般凸四边形
原对角线垂直
四个角处的面积,怎样合成一半
中点四边形的边分别对应原图的两条对角线;原对角线的关系决定新图的形状。
怎样理解
先把中点连线放回它所在的三角形,用中位线性质联系原对角线;再用这些边的平行、垂直和相等关系判断新四边形。面积的一半要另外比较四个角处的小三角形,不能由“它是平行四边形”直接得到。
先了解这些知识
形状、面积与周长分别怎样得到
ABCD 是凸四边形,E、F、G、H 依次为 AB、BC、CD、DA 的中点。连接 AC、BD,记 S 为原四边形面积,S外为四个角处小三角形的面积之和,S中为 EFGH 的面积,L 为 EFGH 的周长。长度公式中的 AC、BD 都表示正长度。
中位线把新边联系到原对角线
△ABC、△ADC 中的 EF、HG 都平行于 AC,且长度为 AC 的一半。△BCD、△BAD 中的 FG、EH 都平行于 BD,且长度为 BD 的一半。于是 EFGH 两组对边分别平行,是平行四边形。
特殊形状看相邻两边
若 AC=BD,则 EF=FG,平行四边形的相邻边相等,得到菱形;若 AC⊥BD,则 EF⊥FG,得到有一个直角的平行四边形,即矩形。两个条件同时满足时,EFGH 既是矩形又有相邻边相等,是正方形。
面积:先求外围四块,再相减
△AEH 与 △ABD 的相似比为 1/2,面积比为 1/4。同理,△BEF、△CFG、△DGH 分别是 △BAC、△CBD、△DCA 面积的 1/4。沿 BD 分出的 △ABD、△CBD 合成一份 S,沿 AC 分出的 △BAC、△DCA 再合成一份 S。因此 S外=S/2,再相减得到 S中=S/2。
周长:四条边相加
把第一步的四个半长相加:两条 AC/2 合成 AC,两条 BD/2 合成 BD。因此周长等于两条原对角线的长度之和,不是原四边形周长的一半。
理解时别漏掉:“原对角线相等”对应中点四边形为菱形,不是矩形;这是三角形中位线的常用推论。