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四边形的基本概念与性质

一个随便画的四边形,内角和是 360°,四边中点连起来总是平行四边形。它还有一整张家谱。

📖 配合《三角形与四边形》第 11 章阅读

到这里之前,先经过:等边三角形(概念)

先动手,再读字拖动四个顶点,把四边形变成各种样子。右边的家谱里哪些牌子亮了?绿色的“中点四边形”有没有哪一刻不是平行四边形?

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观察

  1. 点“显示:内角”。随便拖,四个角的和一直是 。把一个顶点拖到对面两个顶点的连线里面去,四边形变成凹的——有一个内角超过了 ,和仍然是 。
  2. 绿色的四边形连接了四条边的中点。无论原四边形多么不规则,它总是平行四边形;读数显示它的面积总是原四边形的一半。
  3. 点“显示:对角线”,再去拖顶点:绿色四边形的边始终和某一条对角线平行。
  4. 用“帮我对齐成”把四边形依次变成梯形、平行四边形、矩形、菱形、正方形,看家谱里的牌子怎样一层层亮起来:正方形同时点亮了“平行四边形、矩形、菱形”。

先猜后证

顺次连接任意一个凸四边形四条边的中点,得到的四边形面积是原四边形的几分之几?

先选定答案,才能看到结论。

为什么:对角线把四边形变成三角形

研究四边形最基本的办法是连一条对角线,把它切成两个三角形,再用三角形的知识。

中点四边形为什么总是平行四边形

第 1 / 5 步
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  1. 四个中点

    设 、、、 是 、、、 的中点。要证明 是平行四边形。四边形本身没什么可用的定理……

同一个办法给出内角和:一条对角线把四边形分成两个三角形,内角和是 。于是四边形的四个内角不可能都是锐角(那样和就小于 了),也不可能都是钝角。

如果去掉一个条件

Break it

反例实验室:去掉一个条件

结论:中点四边形是矩形

这个四边形的对角线 水平、 竖直。沿着网格左右拖 、,上下拖 、(保持垂直),看“中点四边形是”的读数。

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练一练

练习 1基础

四边形的三个内角分别是 、、。求第四个内角。

练习 2基础

四边形四个内角的度数之比是 。最大的内角是多少度?

练习 3提高

四边形 的两条对角线长 ,。顺次连接四边中点得到的四边形,周长是多少?

练习 4挑战

四边形 的对角线互相垂直,,。求它的中点四边形的面积。

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看原四边形的“边”来判断中点四边形

错误的做法:原四边形的四条边都不相等,所以它的中点四边形只是一般的平行四边形,不可能是菱形。
错在哪里?先想一想,再打开

病因 中点四边形的每条边都是某条对角线的一半,并且平行于那条对角线。它的形状由原四边形的两条对角线决定,和原四边形的边长没有直接关系。

正确的做法:对角线相等 ⇒ 中点四边形是菱形;对角线垂直 ⇒ 是矩形;既相等又垂直 ⇒ 是正方形。四条边各不相等的四边形,对角线完全可以相等。

「中点四边形看对角线,不看边」

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以为凹四边形的内角和不是 360°

错误的做法:凹四边形有一个角“凹进去”了,所以内角和小于 。
错在哪里?先想一想,再打开

病因 凹进去的那个顶点处,内角是大于 的那个角(在四边形内部的那一侧)。连接那条在内部的对角线,仍然把四边形分成两个三角形。

正确的做法:任何四边形(凸的或凹的)内角和都是 。打开上面图里的“内角”,把一个顶点拖进去验证。

「内角是“里面那一侧”的角,可以超过 180°」