課文 c 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l...

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1 單元一 平行線與截角性質................................................................... 2 課文 A平行線的意義.................................................................. 2 課文 B截線與截角 ...................................................................... 8 課文 C利用截角判別平行........................................................ 21 單元二 平行四邊形............................................................................. 29 課文 A平行四邊形的基本性質................................................ 29 課文 B平行四邊形的判別性質................................................ 46 單元三 特殊四邊形............................................................................. 59 課文 A箏形、菱形、矩形、正方形的對角線性質 ............... 59 課文 B利用對角線判斷箏形、菱形、矩形、正方形............ 74 課文 C梯形的性質 .................................................................... 79 課文 D梯形的性質證明............................................................ 89

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Page 1: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

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目 錄

單元一 平行線與截角性質 ................................................................... 2

課文 A: 平行線的意義 .................................................................. 2

課文 B: 截線與截角 ...................................................................... 8

課文 C: 利用截角判別平行 ........................................................ 21

單元二 平行四邊形 ............................................................................. 29

課文 A: 平行四邊形的基本性質 ................................................ 29

課文 B: 平行四邊形的判別性質 ................................................ 46

單元三 特殊四邊形 ............................................................................. 59

課文 A: 箏形、菱形、矩形、正方形的對角線性質 ............... 59

課文 B: 利用對角線判斷箏形、菱形、矩形、正方形 ............ 74

課文 C: 梯形的性質 .................................................................... 79

課文 D: 梯形的性質證明 ............................................................ 89

Page 2: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

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單元一 平行線與截角性質

課文A: 平行線的意義

我們在國小的時候就學過平行線了,那時候老師說兩條永不相交的直

線,就稱為平行線。事實上很難用這個說法去驗證兩條線是否為平行線。

下圖鐵路中的兩條鐵軌就是兩條平行線,在鐵路裡面,會有很多根的

木頭,稱為枕木。而枕木的其中一個作用就是確保兩條鐵軌會平行。

如何利用枕木來確保兩條鐵軌會平行呢?從上圖選一根枕木並量量

看與兩條鐵軌分別所夾的角度是多少呢?量完後會發現你所選的那一根

枕木會與兩條鐵軌都夾 90°,也就是枕木與兩條鐵軌處處垂直,兩條鐵軌

為兩條平行線。

事實上,我們即利用這種方式定義平行:「平面上兩條直線 L1、L2,

如果存在另外一條直線 L 與這兩條直線 L1、L2同時垂直的話,我們就稱

L1、L2為平行線」也稱為 L1、L2平行,記作 L1//L2,唸作 L1平行 L2。反過

來說,如果兩條線不平行,就沒辦法找到一條直線 L 同時與 L1、L2垂直。

這個定義有利於我們驗證兩條線是否為平行線。

舉個例子,試著找找看如果有一條直線 L 與直線 L1垂直,再檢驗 L

是否也與直線 L2垂直。並量量看∠1 的度數是多少呢?因為∠1≠90°,所

以 L1和 L2不是平行線。

1

𝐿1

𝐿2 𝐿

C

A B

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如下圖,兩條直線 L1、L2平行,就可以找到直線 L 同時與直線 L1、

L2垂直,與直線 L1、L2分別交於兩點 A、B, AB的長度就是直線 L1、L2

間的距離。而直線 M 也同時與直線 L1、L2垂直且分別交於兩點 C、D,CD

也會是直線 L1、L2間的距離。因為四邊形 ABDC 是長方形,所以 AB =CD。

因此,兩條平行線之間的距離都會相等。

利用「兩條平行線之間的距離處處相等」的性質可以來作圖形面積相

關的題目。

例題一:如圖,L1//L2,A、B 在 L1上,C、D 在

L2上,證明:△ACD 面積=△BCD 面積。

◎解題思維:三角形面積=1

2×底×高 ,所以要比較底跟高。

仔細看會發現△ACD 和△BCD 這兩個三角形有同樣的底,都是CD。

所以要比較△ACD 和△BCD 這兩個三角形的高。

解:分別畫出通過頂點 A、B 並與 L2垂直的線:

△ACD 面積=1

2× CD × 1AH ,

△BCD 面積=1

2× CD × 2BH

因為 L1//L2,所以 L1、L2之間的距離都會處處相

等,因此 1AH = 2BH 。所以△ACD 面積=△BCD 面積。

𝐿1

𝐿2

𝐿

A

B

𝑀

C

D

𝐿1

𝐿2

A B

C D

𝐿1

𝐿2

A B

C D H1 H2

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A

B C

D E

例題二:如圖,L1//L2,A、B 在 L1上,C、D 在

L2上,且 AD、BC 交於 P 點,△BPD 面積=12,

則△ACP 面積=?

解:根據例題一的討論,可得到△ACD 面積=△BCD 面積。

又△ACD 面積=△ACP+△PCD;

△BCD 面積=△BPD+△PCD。

所以

△ACP 面積+△PCD 面積=△BPD 面積+△PCD 面積

因此△ACP 面積=△BPD 面積=12。

★省思:如下圖,如果 L1//L2,A、B 在 L1 上,C、

D 在 L2上,且 AD、BC 交於 P 點。

由例題一討論可知:△ACD 面積=△BCD 面積。

由例題二討論可知:△ACP 面積=△BDP 面積。

例題三:如圖,△ABC 中,D、E 分別在 AB和 AC上,且DE // BC ,

若△ACD 面積為 30,求△ABE 的面積是多少?

𝐿1

𝐿2

A B

C D

P

A B

C D

P

12

𝐿1

𝐿2

A B

C D

P

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解:

△ACD=△ADE+△CDE,△ABE=△ADE+△BDE

所以必須要比較出△BDE 跟△CDE 的關係。

因為DE // BC ,所以△BDE 跟△CDE 這兩塊三角形的底都是DE,高也

一樣長,也就是△BDE 面積=△CDE 面積。

△ADE 面積+△CDE 面積=△ACD 面積

△ADE 面積+△BDE 面積=△ABE 面積

所以△ABE 面積=△ACD 面積=30

重點提問

1.根據上面的課文,請問什麼是「平行線」?平行線又有什麼特質?如何

去檢查兩條線是否為平行線?

A

B C

D E

A

B C

D E

A

B C

D E

Page 6: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

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2.如右圖,如果 L1//L2,A、B 在 L1上,C、D 在 L2上,且 AD、BC 交於

P 點。請證明:

(1)△ACD 面積=△BCD 面積。

(2)△ACP 面積=△BDP 面積。

․隨堂練習:

1.如右圖,L1//L2,A、B 在 L1上,C、D 在 L2上,△ACB 面積=108,求

△ADB 面積=?

2.如右圖,L1//L2,A、B 在 L1上,C、D 在 L2上,且且 AD、BC 交於 P 點,

△ACP 面積 = 70,△PCD 面積= 40。則△BCD 面積=?△BDP 面積=?

𝐿1

𝐿2

A B

C D

P

𝐿1

𝐿2

A B

C D

𝐿1

𝐿2

A B

C D

P

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A

B C

D E

3.如圖,△ABC 中,D、E 分別在 AB和 AC上,且DE // BC ,若△ABE 面

積為 25,求△ACD 的面積是多少?

4.如右圖,L1//L2,A、B 在 L1上,C、D 在 L2上,

△ABC 面積=80, AB:CD =2:3。

請問△BCD 面積=?

5. 如右圖,四邊形 ABCD 中,E 為BC 上的一點,

且 AE // DC ,若四邊形 ABED 面積=15,

請問△ABC 面積=?

還是不太懂,請看下面影片

課文

https://youtu.be/SCaLFWOWY3U

例題一+更多例題

https://youtu.be/5rT1-Vk8gPI

例題三+更多例題

https://youtu.be/yHWl-JQ5nXc

𝐿1

𝐿2

A B

C D

E

A

B C

D

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課文B: 截線與截角

接下來要介紹截線與截角。如下圖,直線 L 與直線 L1、L2相交於不同

的兩點時,稱直線 L 為直線 L1、L2的「截線」。

而截線 L 與直線 L1、L2會形成八個角(如下圖的∠1、∠2、∠3、∠4、

∠5、∠6、∠7、∠8),這八個角都稱為截角。而這八個截角根據他們的位

置關係又可以分成三類:同位角、同側內角、內錯角。

※同位角:顧名思義就是指相對位置相同的角。看直線 L 這條線,這條線

將平面分成兩側,左側跟右側:

∠1 和∠5 都是在直線 L 的左側,而且∠1 和∠5 分別在 L1上側和 L2

上側。∠1 和∠5 的位置都在左上方,所以我們就稱∠1 和∠5 是一組「同

位角」。相同的道理,∠2 和∠6 的位置都在左下方,所以∠2 和∠6 也是

「同位角」。∠4 和∠8 互為「同位角」;∠3 和∠7 互為「同位角」。

𝐿1

𝐿2

𝐿 A

B

𝐿1

𝐿2

𝐿

1

2 3

4

5

6 7

8

𝐿1

𝐿2

𝐿

1

2 3

4

5

6 7

8

左 右

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※同側內角:同側內角指的就是同一側當中在內側的角。

什麼意思呢?前面說過,直線 L 將平面分成兩側,左側跟右側:

而直線 L1、L2這兩條線,這兩條線將平面分成內側跟外側:

直線 L 的左側有四個角∠1、∠2、∠5、∠6,這四個角裡面,在 L1、

L2內側的角是∠2 和∠5,所以它們互為「同側內角」。直線 L 的右側有四

個角中,一樣在 L1、L2內側的角是∠3 和∠8,所以它們互為「同側內角」。

※內錯角:指的是同在內側但互相交錯的角。

例如圖中的∠2、∠3、∠5、∠8 都是在 L1、L2的內側角。而交錯指的

是沒有在同一側,像是∠2 和∠8、∠3 和∠5,這兩組截角都稱為「內錯

角」。

𝐿1

𝐿2

𝐿

1

2 3

4

5

6 7

8

左 右

𝐿1

𝐿2

𝐿 1

2 3

4

5

6 7

8 內

𝐿1

𝐿2

𝐿 1

2 3

4

5

6 7

8 內

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如果兩條線直線 L1、L2平行,一條截線 L 一樣會截出八個角(∠1、∠

2、∠3、∠4、∠5、∠6、∠7、∠8),同樣可以分成三種截角,接下來就

來討論這三種截角(同位角、同側內角、內錯角)的性質。

先想一下哪些是同位角?同位角就是相對位置相同的角,而圖中有四組

同位角:∠1 和∠5、∠2 和∠6、∠3 和∠7、∠4 和∠8,兩個同位角之間

有什麼關係呢?我們找一組來說明!我們先看∠1 和∠5 這組同位角。

因為直線 L1、L2平行,所以可以找一條直線 M 同時垂直直線 L1跟 L2,

並且跟截線 L 有交點 A。令截線 L 分別與直線 L1、L2交於 B、C 兩點,直

線 M 分別與直線 L1、L2交於 D、E 兩點,如下圖:

直線 M 垂直直線 L1於 D 點,所以△ABD 是一個直角三角形;

假設∠BAD=40°,則在△ABD 中,∠1=180°−40°−90°=50°

直線 M 垂直直線 L2於 E 點,所以△ACE 也是一個直角三角形;

在△ACE 中,∠5=180°−40°−90°=50°

得到∠1=∠5。

𝐿1

𝐿2

𝐿

1

2 3

4

5

6 7

8

1 𝐿1

𝐿2

𝐿

A

B

D

5

E

C

M

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由上面討論可以知道,∠1 和∠5 這組同位角相等,那其他組呢?

在∠1=∠5=50°的前提下,先看∠2 和∠6 這組同位角,從圖中可以知

道∠2=180°−∠1=130°、∠6 =180°−∠5=130°得到∠2=∠6,即∠2 和∠6

這組同位角也會相等。同樣地,∠4=∠8=130°,即∠4 和∠8 這組同位角

也會相等。∠3=∠7=50°,即∠3 和∠7 這組同位角也會相等。

上面的討論是在∠1=∠5=50°的前提下說明,但即使我們將∠1=∠5

換成別的度數,其結果也是一樣的,也就是說,「當兩條平行線被一條直

線所截時,所截出的每一組同位角都會分別相等」。

例題一:下圖中,兩條直線 L1、L2平行,直線 L 為其截線,∠1、∠2、

∠3、∠4、∠5、∠6、∠7、∠8 為截角,其中∠1=40°,求

(1)∠2=?∠3=?∠5=?

(2)∠2 的角度與∠5 的角度有什麼關係?

(3)∠3 的角度與∠5 的角度有什麼關係?

𝐿1

𝐿2

𝐿

1

2 3

4

5

6 7

8

𝐿1

𝐿2

𝐿

1

2 3

5

4

6

7

8

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解:(1)

∠2是∠1的補角,所以∠2=180°−40°=140°。

∠3是∠1的對頂角,所以∠3=∠2=40°。

∠5是∠1的同位角,所以∠5=∠1=40°。

(2) ∠2+∠5=140°+40°=180°。(∠2 和∠5 互補)

(3) ∠3=∠5=40°。(∠3 和∠5 相等)

在例題一中,∠2 與∠5 是一組同側內角,而且發現它們的角度相加

為 180°,也就是∠2 和∠5 互補。而兩條平行線被一條直線所截,其同側

內角一定互補嗎?來討論看看這件事情!

下圖中,兩條線直線 L1、L2平行,直線 L 為其截線:

設∠1=a°,則∠2=(180−a)°,∠5=∠1=a°

得到∠2+∠5=180°,也就是∠2 和∠5 這組同側內角互補。

同樣地,∠3+∠8=180°,也就是∠3 和∠8 這組同側內角互補。

由上面的討論可以知道:「兩條平行線被一條直線所截,它們的同側

內角互補」。

𝐿1

𝐿2

𝐿

1

2 3

5

4

6

7

8

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在例題一中,∠3 與∠5 是一組內錯角,而且發現它們的角度相等。

而兩條平行線被一條直線所截,其內錯角一定相等嗎?來討論看看這件事

情!下圖中,兩條線直線 L1、L2平行,直線 L 為其截線:

設∠1=a°,則∠3=∠1=a°(對頂角相等),∠5=∠1=a°

得到∠3=∠1=∠5,也就是∠3 和∠5 這組內錯角相等。

同樣地,∠2=∠8,也就是∠2 和 ∠8 這組內錯角也相等。

由上面的討論可以知道:「兩條平行線被一條直線所截,它們的內錯

角相等」。

例題二:下圖中,兩條直線 L1、L2平行,直線 L 為其截線,∠1、∠2、

為其截角,其中∠1=2x°、∠2=(3x−20)°,求 x=?

◎解題思維:

∠1、∠2 這兩個截角沒有什麼關係,所以要找出同時與∠1、∠2 有

關係的截角,例如下圖中的∠3,我們把它標到圖上去。

𝐿1

𝐿2

𝐿

1

2 3

5

4

6

7

8

𝐿1

𝐿2

𝐿 1

2

3

𝐿1

𝐿2

𝐿 1

2

3

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解:

因為∠3 是∠1 的對頂角,所以∠1=∠3=2x°;

因為∠3 是∠2 的同位角,又 L1// L2,所以∠3=∠2。

由∠3=∠2,可列出下列等式

2x°=(3x−20)°,x=20。

例題三:下圖中,一組平行線 L1、L2被直線 L 所截,

∠1=3x°、∠2=(x+20)°、∠3=2y°,求 x=?y=?

解:

因為∠1 跟∠3 是對頂角,所以∠1=∠3;

因為∠2 跟∠3 是同側內角,又 L1平行 L2,所以

∠2+∠3=180°。再根據上述關係列式!

∠1=∠3:3x=2y‥‥(1)

∠2+∠3=180°:x+20+2y=180‥‥(2)

將(2)式中的 2y 以(1)式中的 3x 取代,得到:

x+20+3x=180

x=40 代回(1)式:3×40=2y

y=60

𝐿1

𝐿2

𝐿 1

2

3

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例題四:如圖, AB // DE, AC // DF ,∠A=(2x+23)°、∠D=(8x+7)°,

求 x=?

◎解題思維:

觀察題目當中的∠A 跟∠D,想辦法找出它們之間的關係。

如下圖,找出∠A 是∠1 的內錯角,因為 AB // DE,所以∠A=∠1。

解:∠1 是∠D 的同側內角,因為 AC // DF ,所以∠1+∠D=180°。

因此∠A 跟∠D 之間的關係:∠A+∠D=180°,再列式!

(2x+23)°+(8x+7)°=180°

10x+30=180

x=15

E

F

B

C

D

A 1

E

F

B

C

D

A 1

E

F

B

C

D

A

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接下來看一種常見的題目,需要畫出平行線來輔助解題!

例題五:下圖中,兩條線直線 L1、L2平行,∠1=48°、∠2=45°,求∠3=?

◎解題思維:圖中的∠1、∠2、∠3 三個角好像沒有關係,需要畫輔助線

來幫助思考!

解:畫出過 B 點且平行直線 L1、L2的直線 L3:

直線 L3將∠3 切分成兩個角∠4、∠5。

∠4 與∠1 為內錯角,因為 L3// L1,所以∠4=∠1=48°;

∠5 與∠2 為內錯角,因為 L3// L2,所以∠5=∠2=45°。

∠3=∠ABC=∠4+∠5=48°+45°=93°。

𝐿1

𝐿2

𝐴

1

2

𝐵

𝐶

3

𝐿1

𝐿2

𝐴

1

2

𝐵

𝐶

𝐿3 4

5

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17

重點提問

1.根據上面的課文,請問什麼是「截線」?什麼是「截角」?

請舉一個例子並說明。

2.根據上面的課文,截角依據相關位置可以分成那些類?

請解釋各類的意思並利用提問一的例子作說明。

3.根據上面的課文,兩條平行線被一條直線所截時,所產生的截角會有那

些性質?請舉一個例子並說明。

Page 18: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

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․隨堂練習:

1. 下圖中,兩條線直線 L1、L2 平行,直線 L 為其截線,∠1、∠2、∠3、

∠4、∠5、∠6、∠7、∠8 為截角,其中∠8=35°,求其它七個截角分別

為多少?

2.下圖中,兩條線直線 L1、L2平行,直線 L 為其截線,∠1、∠2、為其截

角,其中∠1=x°、∠2=(3x−20)°,求 x=?

3.下圖中,一組平行線 L1、L2被截線 L 所截,∠1=3x°、∠2=(x+100)°、

∠3=3y°,求 x=?y=?

𝐿1

𝐿2

𝐿

1

2 3

4

5 6 7

8

𝐿1

𝐿2

𝐿

1

2

𝐿1

𝐿2

𝐿 1

2

3

Page 19: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

19

4.如圖,CD // FG,BF // DE,∠BFG=(x+33)°、∠CDE=(6x+3)°,求 x=?

5.下圖中,兩條線直線 L1、L2平行,∠1=32°、∠2=28°,求∠ABC=?

6.下圖中,兩條線直線 L1、L2平行,∠1=145°、∠2=140°,求∠3=?

𝐿1

𝐿2

𝐴

1

2

𝐵

𝐶

𝐿1

𝐿2

1

2

3

E

F B

C

D

A

G

Page 20: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

20

還是不太懂,請看下面影片

截線與截角

https://youtu.be/TXZRB7pdYyY

平行線截角性質

https://youtu.be/iMZ0P-3dA4M

例題二~四

https://youtu.be/o_oY6vtcnD0

例題五+更多例題

https://youtu.be/aM3QKB-b-9I

更多例題

https://youtu.be/EUZHoHoqzy4

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21

課文C: 利用截角判別平行

前面我們知道兩條平行線的三種截角性質:同位角會相等、同側內角

會互補、內錯角會相等。

如下圖,L 為直線 L1、L2的截線,截角∠1、∠2 是同位角。

反過來說,當一組同位角相等時,例如∠1=∠2,直線 L1、L2這兩條

線會平行嗎?要說明這件事情,就是要檢查在一組同位角相等的前提下,

是否能找到一條直線同時與直線 L1、L2垂直。

首先,先找出一條與直線 L1垂直的直線 M,並且令直線 M 分別與直

線 L1、L2交於 B、C 兩點,截線 L 分別與直線 L1、L2交於 D、E 兩點,而

直線 M 與直線 L 交於 A 點。如下圖:

設∠1=∠2=50°

在直角△ABD 中,∠ABD=90°,∠1=50°,得∠A=40°

在△ACE 中,因為∠2=50°,∠A=40°,所以∠ACE=90°

因此,直線 M 也會與直線 L2垂直。也就是說,當有一組同位角相等

時,可以找到一條直線同時與直線 L1、L2垂直,所以直線 L1、L2會平行。

𝐿1

𝐿2 𝐿

1

2

𝐿1

𝐿2 𝐿

1

2

A

B

C

D

E

M

Page 22: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

22

接著,我們來看內錯角相等與同側內角互補的情況。

例題一:依據下列各圖中所給的資訊,判斷圖形中 L1與 L2是否平行?

(1) (2)

解:(1)如右圖,從位置來看,∠1、∠2

這兩個角的關係是內錯角,而且相等,

其中∠1 的對頂角是∠3。

因為∠2=∠3(同位角相等),所以 L1與

L2會平行。

(2)從位置來看,91°、89°這兩個角的關係是一

組同側內角,而且互補。從圖中可以得知 91°

的鄰角∠1=(180−91)°=89°。

因為圖中∠1、89°這組同位角相等,所以 L1與

L2平行

從例題一,我們可以得到以下結論:

當有一組內錯角相等時,就可以得到有一組同位角相等,所以 L1與

L2會平行;

當有一組同側內角互補時,就可以得到有一組同位角相等,所以 L1

與 L2會平行。

1

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23

我們延續前面的討論,接著說明當有一組同位角不相等時,被截的兩

條直線是否會平行。如下圖,已知∠ABD=90°

因為∠ACE=180°−∠A−∠2,且∠ABD=180°−∠A−∠1,所以∠ACE

會不會等於∠ABD(=90°),可由∠1 與∠2 是否會相等來決定。當有一組同

位角不相等時,例如∠1與∠2不相等,∠ACE與∠ABD(=90°)也不會相等,

即找不到一條直線可以同時與直線 L1、L2垂直,那麼直線 L1、L2也不會平

行。接著我們來看內錯角不相等與內側內角不互補的情況。

例題二:依據下列各圖中所給的資訊,判斷圖形中 L1與 L2是否平行?

(1) (2)

𝐿1

𝐿2 𝐿

1

2

A

B

C

D

E

M

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24

解:(1)這兩個角是內錯角,分別是 91°跟 89°。

從圖中可以得知 91°的對頂角∠1=91°。

因為圖中∠1、89°這組同位角不相等,

所以 L1與 L2不平行。

(2)從位置來看,∠1、∠2 這兩個角的關

係是一組同側內角,而且不互補。從圖中

可以得知∠1的鄰角∠3=(180−91)°=89°。

因為圖中∠3、∠2 這組同位角不相等,

所以 L1與 L2不平行

從以上討論,我們可以得到以下結論:

當有一組內錯角不相等時,就會得到有一組同位角不相等的事實,所

以 L1與 L2也不會平行。

當有一組同側內角不互補時,就會得到有一組同位角不相等的事實,

所以 L1與 L2也不會平行。

例題三:如右圖, EF 截 AB與CD於 E、F 兩

點,且 EG 跟 FG 分別為∠AEF、∠CFE 之角

平分線,若EG⊥FG,證明 AB //CD。

◎解題思維:

要驗證 AB與CD是否平行,可以檢查∠AEF、∠CFE 這組同側內角是

否互補。

1

1 3

2

A B

C D

E

F

G 1

3

2

4

Page 25: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

25

解:

EG 為∠AEF 之角平分線,所以∠1=∠2(設均為 a°);

FG 為∠CFE 之角平分線,所以∠3=∠4(設均為 b°)。

則∠AEF=∠1+∠2=2a°、∠CFE=∠3+∠4=2b°。

又EG⊥FG,所以∠FGE=90°,因此 ∠1+∠3=90°,

也就是 a+b=90

∠AEF+∠CFE=2a°+2b°=180°

得∠AEF 和∠CFE 這組同側內角互補,所以 AB //CD。

例題四:右圖為撞球桌上的白球由 A 點

連續碰撞桌邊 B、C 兩點後停在 D 點的

路線,已知OP //QR,∠1=∠3,∠4=∠

6,請問

(1)∠1 與∠6 是否相等?

(2)∠2 與∠5 是否相等?

(3) AB與CD是否平行?

◎解題思維:

圖看起來有點複雜,簡化一下圖形

A

B

C D

1 2

3 4

5 6

O

P Q

R

O

P Q

R

4 3

B

C

A

D

1 2

5 6

Page 26: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

26

解:

(1)看OP、QR這兩條線:

BC 是OP、QR的截線,

其中∠3 和∠4 為內錯角。

因為OP //QR,所以內錯角相等,∠3=∠4。

又∠1=∠3,∠4=∠6,

所以∠1=∠3=∠4=∠6。

(2) ∠1+∠2+∠3=180°,

而且∠4+∠5+∠6=180°。

所以∠1+∠2+∠3=∠4+∠5+∠6

1 2 3 4 5 6

得到 ∠2=∠5

(3)看CD、 AB這兩條線:

BC 是 AB、CD的截線,其中∠2 和∠5 兩

個截角為內錯角。

因為∠2=∠5,內錯角相等,所以 AB //CD。

O

P Q

R

4 3

B

C

A

O

P Q

R

4 3

B

C

A

D

1 2

5 6

B

C

A

D

2

5

Page 27: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

27

重點提問

1.根據上面的課文,兩條線被一條直線所截,當截角滿足什麼條件時,可

以判定這兩直線平行?

․隨堂練習:

1. 依據圖面所給的資訊,判斷圖形中 L1與 L2是否平行?

(1) (2) (3)

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28

2.如右圖, EF 截 AB與CD於 E、F 兩點,

且∠2+∠4=∠EGF,證明證明 AB //CD。

3.右圖為撞球桌上的白球由 A 點連續碰撞桌邊 B、C 兩

點後停在 D 點的路線,

已知OP //QR,∠1=∠3=50°,∠4=∠6=40°,請問

(1)∠2+∠5= ?

(2) AB與CD是否平行?

A B

C D

E

F

G 1

3

2

4

A

B

C

D

1 2

3

4

5

6

O

P Q

R

Page 29: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

29

單元二 平行四邊形

課文A: 平行四邊形的基本性質

如上圖,如果我們將這個平行四邊形沿著對角線 AC剪下來,會發生

什麼事呢?請各位同學拿剪刀將附件一的平行四邊形 ABCD 剪下來!

剪下後,平行四邊形 ABCD 會形成兩個三角形△ABC 跟△CDA,這兩

個三角形有什麼關係呢?

試著疊疊看,看看會發生什麼事呢?

得到∠2=∠3 且∠1=∠4。

𝑨

𝐁 𝐂

𝐃

𝑨

𝐁 𝐂

𝐃 1

2

3

4

𝑨

𝐁 𝐂

𝐃 𝑨

𝐂

1

2

3

4

𝑨

𝐁 𝐂 𝐃 𝑨

𝐂 𝐃 𝑨

𝐂

旋轉180°

1

2

3

4

4

3

Page 30: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

30

我們也可以利用平行線的截角性質來證明「∠2=∠3 且∠1=∠4」。

如下圖,因為 AD // BC ,所以∠2=∠3。

同理,因為 AB //CD,所以∠1 =∠4。

前面已經證明了 ∠1=∠4、∠2=∠3 ;又 AC = AC,根據 ASA 全等

性質,得到△ABC ≅△CDA。

如果沿著另外一條對角線 BD切割也會有同樣的結果。

由前面的操作與證明可以說明平行四邊形的一個性質:任何一條對角

線可以將平行四邊形平分成兩個全等的三角形。

𝑨

𝐁 𝐂

𝐃

1

2

3

4

𝑨

𝐁 𝐂

𝐃

2

3

𝑨

𝐁 𝐂

𝐃

4

1

𝑨

𝐁 𝐂

𝐃 𝑨

𝐂

X

○ X

○ 𝑨

𝐁 𝐂

𝐃 𝑨

𝐂

S A

A

A A

S

Page 31: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

31

從上面的操作及證明可以知道△ABC≅△CDA,所以 AB =CD、

BC = DA。而在平行四邊形 ABCD 中, AB與CD、BC 與DA分別是對邊

關係,這也說明平行四邊形的另一個性質:兩組對邊分別等長。

從上面的操作及證明可以知道△ABC ≅△CDA,其中∠B 和∠D 是對

應角、∠1 和∠4 是對應角、∠2 和∠3 是對應角,兩全等的三角形對應角

會相等,所以∠B=∠D、∠1=∠4、∠2=∠3。

而在平行四邊形 ABCD 中,∠B 與∠D、∠A 與∠C 分別是對角關係:

∠B=∠D 已經確定了,那∠A 與∠C 呢?因為∠1=∠4、∠2=∠3,所

以∠A=∠1+∠3=∠2+∠4=∠C。這也說明平行四邊形的第三個性質:兩組

對角分別相等。

接下來我們來練習使用這三個平行四邊形的性質!

𝑨

𝐁 𝐂

𝐃

𝑨

𝐁 𝐂

𝐃

1

2

3

4

𝑨

𝐁 𝐂

𝐃 △

△ ○

Page 32: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

32

例題一:如下圖,梯形 ABCD 中, AD // BC ,在BC 上有一點 E,而且

AE //CD、DE // AB。若△ABE 面積為 12,求梯形 ABCD 面積為何?

◎解題思維:

先看四邊形 ABED, AD // BC ,DE // AB,所以四邊形 ABED 是平行

四邊形,而 AE是對角線。

根據「對角線可以將平行四邊形平分成兩個全等的三角形」性質,所

以△ABE 面積=△ADE 面積。

同樣地,四邊形 AECD 也是如此。

根據「對角線可以將平行四邊形平分成兩個全等的三角形」性質,所

以△ADE 面積=△DEC 面積。

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑬

𝑨

𝑩 C

𝑫

𝑬

𝑨

B 𝑪

𝑫

𝑬

Page 33: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

33

解:

因此△ABE 面積=△ADE 面積=△DEC 面積=12,

梯形 ABCD 面積=△ABE 面積+△ADE 面積+△DEC 面積=12+12+12=36

例題二:如下圖,梯形 ABCD 中, AD // BC ,在BC 上有一點 E,而且

AE //CD、DE // AB。若 AD =5,求BC =?

◎解題思維:給的資訊是 AD =5,要求BC 。

BC = BE + EC ,也就是求出BE 和EC ,就可以算出BC 。

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑬

𝟏𝟐

𝟏𝟐

𝟏𝟐

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑬

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑬

𝟓

Page 34: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

34

解:如同例題一所討論的, AD // BC 而且DE // AB,所以可以知道四邊

形 ABED 就是一個平行四邊形,先只看平行四邊形 ABED:

根據「平行四邊形的兩組對邊分別等長」性質,所以 BE = AD =5。

此外,如同例題一所討論的, AD // BC 而且 AE //CD,所以也可以知道

四邊形 AECD 也是一個平行四邊形,只看平行四邊形 AECD:

根據「平行四邊形的兩組對邊分別等長」性質,所以 EC = AD =5。

因此BC = BE + EC =5+5=10。

𝑨

𝐵 C

𝑫

𝑬

𝟓

𝑨

𝑩 C

𝑫

𝑬

𝟓

Page 35: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

35

例題三:如下圖,梯形 ABCD 中, AD // BC ,在BC 上有一點 E,而且

AE //CD、DE // AB。若∠B=73°,∠C=51°,求∠AED 的度數為何?

解:題目給的條件是∠B=73°,∠C=51°,要求∠AED 的度數。

同樣的,四邊形 ABED 就是一個平行四邊形,先只看平行四邊形 ABED:

根據「平行四邊形的兩組對角分別相等」性質,所以∠ADE=∠B=73°。

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑬

𝑨

𝑩

𝑫

𝑬

73°

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑬

73° 51°

Page 36: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

36

四邊形 AECD 也是一個平行四邊形,只看平行四邊形 AECD:

根據「平行四邊形的兩組對角分別相等」性質,所以∠EAD=∠C=51°。

要求∠AED 的角度,可以再看一下△AED。

當中知道了∠ADE=73°、∠EAD=51°,所以∠AED=180°−73°−51°=56°。

例題四:如圖,平行四邊形 ABCD 中,∠A=x°、∠B=(4x+2y)°、

∠C=2y°,求 x、y 的值。

𝑨 𝑫

𝑬

51° 73°

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑬

73° 51°

51° 73°

𝑨

𝑪

𝑫

𝑬

51°

𝑨

𝑪

𝑫

𝑩

Page 37: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

37

◎解題思維:

在平行四邊形中,∠A 與∠C 是一組對角,而「平行四邊形的兩組對

角分別相等」。另外,∠A 與∠B 是一組同側內角,它們有何關係呢?

解:

平行四邊形 ABCD 中,∠A 是∠C 的對角,根據「平行四邊形的對

角相等」,所以∠A=∠C。

平行四邊形 ABCD 中,∠A 與∠B 是一組同側內角,因為對邊平行,

所以∠A+∠B=180°。

{∠𝐴 + ∠𝐵 = 180°:

∠𝐴 = ∠𝐶:

𝑥° + (4𝑥 + 2𝑦)° = 180°𝑥° = 2𝑦°

⇒{𝑥 + (4𝑥 + 2𝑦) = 180

𝑥 = 2𝑦 ⇒{

5𝑥 + 2𝑦 = 180‥(1)

𝑥 = 2𝑦 ‥‥‥(2)

將(2)式代入(1)式:5×2y+2y=180⇒12y=180⇒y=15

代回(2)式:x=2×15=30

下一個要介紹的平行四邊形特性會跟兩條對角線有關。

右下圖為平行四邊形 ABCD,兩條對角線為 AC、BD,這兩條對角線

有什麼關係呢?各位同學拿剪刀將附件二的平行四邊形 ABCD 剪下來,再

沿著對角線剪開。

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑶 1 2 3

4

Page 38: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

38

剪開後會有四個三角形

平行四邊形 ABCD 中,兩條對角線為 AC、BD。

在之前證明過,對角線 AC會將平行四邊形 ABCD 形成兩個全等的三

角形△ABC 跟△CDA:

所以 AB =CD、∠1=∠4。

再畫另一對角線BD會與 AC交 O 點,主要看△AOB 和△COD 兩個三

角形:

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑶 1

2 3

4

𝑩

𝑶 𝑶

𝑨 𝑫

𝑶

𝑪

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫 𝑶 1

2 3 4

𝑨

𝐁 𝐂

𝐃

1

4

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑶 1 2 3

4

Page 39: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

39

∠2 和∠3 為對頂角,所以 ∠2=∠3。

AB =CD、∠1=∠4、∠2=∠3,在△AOB 中, AB是∠1 的鄰邊;在

△COD 中,CD是∠4 的鄰邊。所以根據 AAS 全等性質,△AOB≅△COD。

兩個全等的三角形其對應邊會相等, AO和OC、BO和OD為兩組對

應邊,所以 AO =OC、BO =OD。

這就是平行四邊形第四個性質:兩條對角線會互相平分。

由前面的實驗及證明可以知道△AOB≅△COD、△AOD≅△COB,也

就是△AOB 面積=△COD 面積、△AOD 面積=△COB 面積。

我們再來看△AOB 與△AOD ,過 A 點作與BD垂直的線 AH :

𝑨

𝑩

𝑫 X

○ 𝑶

𝑪

X

𝑨

𝑩

𝑶

𝑪

𝑫

A S S A A

A

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑶 □

□ ○

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑶

Page 40: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

40

△AOB 面積= BO × AH ×1

2;△AOD 面積= DO × AH ×

1

2

因為平行四邊形的兩條對角線會互相平分,所以 BO = DO,

得到△AOB 面積=△AOD 面積。

因此△AOB 面積=△COD 面積=△AOD 面積=△COB 面積,

也就是平行四邊形 ABCD 的兩條對角線 AC、BD所分成的四個三角

形△AOB、△COD、△AOD、△COB 面積會一樣。

平行四邊形的第五個性質為:兩條對角線會將平行四邊形分成四個面

積一樣的三角形。

例題五:如下圖,平行四邊形 ABCD 兩對角線交於 O 點,

若 AB =9、BC =20、 AC =18、BD =24,求△BOC 的周長。

𝑨

𝑩

𝑫

𝑶 𝐇

𝐂

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑶

Page 41: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

41

◎解題思維:

我們將題目當中給的資訊 AB =9、BC =20、AC =18、BD =24,標到圖

上:

想求的是△BOC 的周長。

△BOC 的周長=OB +OC + BC ,這當中的BC 已經知道了。

解:

因為平行四邊形的兩條對角線會互相平分,所以OB是對角線BD的

一半、OC是對角線 AC的一半。

因此OB =1

2BD =

1

2×24=12、OC =

1

2AC =

1

2×18=9,

△BOC 的周長=OB +OC + BC =12+9+20=41。

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑶 9

20

24 18

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑶

Page 42: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

42

例題六:如下圖,平行四邊形 ABCD 兩對角線 AC與BD交於 O 點,

若△BOC 面積=39,求平行四邊形 ABCD 的面積。

解:因為△AOB 面積=△BOC 面積=△COD 面積=△DOA 面積=39,所以

平行四邊形 ABCD=4×39=156。

重點提問

1.根據上面的課文,請問平行四邊形有哪些性質?

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑶

Page 43: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

43

․隨堂練習:

1.如下圖,梯形 ABCD 中, AD // BC ,在BC 上有一點 E,而且 AE //CD、

DE // AB。若平行四邊形 ABED 面積為 48,求梯形 ABCD 面積為何?

2. 如下圖,梯形 ABCD 中,AD // BC,在BC 上有一點 E,而且 AE //CD、

DE // AB。若BC =18,求 AD =?

3. 如下圖,梯形 ABCD 中,AD // BC,在BC 上有一點 E,而且 AE //CD、

DE // AB。若∠B=60°,∠C=30°,求∠AED 角度為何?

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑬

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑬

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑬

Page 44: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

44

4.如圖,平行四邊形 ABCD 中,∠A=x°、∠B=(4x+30)°,求 x 的值。

5.如下圖,平行四邊形 ABCD 兩對角線交於 O 點,

若 AB =3、BC =6、 AC =6、BD =8,分別求△BOC 和△AOB 的周長。

6.如下圖,平行四邊形 ABCD 兩對角線 AC與BD交於 O 點,

若平行四邊形 ABCD 面積=48,求△AOB 的面積。

𝑨

𝑪

𝑫

𝑩

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑶

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑶

Page 45: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

45

還是不太懂,請看下面影片

課文(一)

https://youtu.be/vOmtjhYY75M

例題四+更多例題

https://youtu.be/L9zbuPZI7N4

例題五、六

https://youtu.be/fofz0uvE6mg

更多例題

https://youtu.be/xtoLHJSfmS0

附件一 附件二

𝑨

𝐁 𝐂

𝐃

1

2

3

4

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑶 1

2 3

4

Page 46: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

46

課文B: 平行四邊形的判別性質

什麼是平行四邊形的判別性質呢?就是當一個四邊形我們不知道它

是不是平行四邊形的時候,我們可以利用這些性質來判別它是不是平行四

邊形。

當我們拿出兩雙筷子,這兩雙筷子不一定要一樣長,也可以一雙較長

的、一雙較短的。再用這兩雙筷子來圍出一個四邊形,而且同一雙筷子要

互為對邊。圍出四邊形後,可以觀察看看這種四邊形有什麼特別的地方。

因為這個四邊形的對邊是同一雙筷子,所以這兩雙筷子所圍出來的四

邊形就是兩組對邊等長的四邊形,而這種四邊形會是平行四邊形嗎?我們證

明看看!下圖中, AB =CD、BC = DA:

我們想證明這個四邊形 ABCD 是否為平行四邊形,就要證明是否

AB //CD且BC // DA。

𝑨

𝑩 𝑪

𝐃

Page 47: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

47

先連接 AC, AC將 ∠A 分成∠1 和∠3、將∠C 分成∠2 和∠4:

因為 AB =CD、BC = DA,而且共用邊 AC = AC,根據 SSS 全等性質,

所以△ABC≅△CDA,可得∠1=∠4 且∠2=∠3。

如下圖,因為∠1=∠4,所以 AB //CD;因為∠2=∠3,所以BC // DA。

因此四邊形 ABCD 為一個平行四邊形。

這就是平行四邊形的判別性質之一:如果四邊形有兩組對邊等長,那

麼這四邊形必為平行四邊形。

例題一:判斷下列四邊形是否為平行四邊形。

(1)

(2)

(3)

(4)

𝑨

𝑩 𝑪

𝐃

𝟏

𝟐

𝟑

𝟒

𝑨

𝑩 𝑪

𝐃

𝟏

𝟒

𝑨

𝑩 𝑪

𝐃

𝟐

𝟑

Page 48: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

48

◎解題思維:

這題給的四個選項都是給四邊形的四個邊,所以可以依據「四邊形有

兩組對邊等長,則此四邊形必為平行四邊形」的性質來判別。

解:(1)這個四邊形的四邊都是 6,當然兩組對邊是等長的,所以這個四

邊形是平行四邊形。

(2)這個四邊形的兩組對邊 6 與 7 都不等長,所以這個四邊形不是平行四

邊形。

(3)這個四邊形的兩組對邊等長,一對都是 6,一對都是 7,所以這個四邊

形是平行四邊形。

(4)這個四邊形的只有一組對邊 6 與 7 都不等長,所以這個四邊形不是平

行四邊形。

同樣我們先來想一個情境,下圖中有 2 根紅色的扣條,這 2 根紅色的

扣條長度一樣而且平行:

以直線連接扣條的兩端而形成一個四邊形:

這一個四邊形會是一個平行四邊形嗎?

Page 49: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

49

當扣條左右平移時仍然會是同樣的四邊形嗎?

四邊形命名為四邊形 ABCD:

DA // BC 而且DA= BC ,因此這個四邊形 ABCD 就是一個有一組對邊

等長且平行的四邊形。既然已經知道一組對邊平行了,如果另外一組對邊

也平行,那麼這個四邊形就是一個平行四邊形。

先連接 AC, AC將∠A 分成∠1 和∠3、將∠C 分成∠2 和∠4:

因為BC = DA,且 AC = AC,又DA // BC , AC為其截線,所以

∠2=∠3,根據 SAS 全等性質,可得△ABC≅△CDA,故∠1=∠4。

A

B C

D

A

B C

D

1

2

3

4

Page 50: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

50

前面已經說明過,此時 AB //CD且BC // DA,因此四邊形 ABCD 為一

個平行四邊形。

這也是平行四邊形的判別性質之一:如果四邊形有一組對邊等長且平

行,那麼這四邊形必為平行四邊形。

例題二:如圖,四邊形 ABCD 中, AB //CD,BE =CD,∠D=130°,

∠BEA=50°。請證明四邊形 ABCD 為一個平行四邊形。

◎解題思維:

已知 AB與CD平行,再觀察 AB與CD有沒有等長,如果 AB //CD而且

AB =CD,就可以根據「四邊形有一組對邊等長且平行,則這四邊形為平

行四邊形」的性質來判別。

解:因為 AB //CD,所以∠A+∠D=180°。∠D=130°,因此∠A=50°。

可以知道△ABE 為一個等腰三角形,兩腰 AB = BE 。

50° 130° 𝑨

𝑩 𝑪

𝑫 𝑬

50° 130° 𝑨

𝑩 𝑪

𝑫 𝑬 50°

Page 51: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

51

已知BE =CD,得 AB =CD,且 AB //CD,所以四邊形 ABCD 為平行

四邊形。

下圖有兩個不同大小的圓,圓心都在同一點。

先在小圓上找出一條直徑 AC後,接著在大圓上找出另外一條與小圓

直徑不重合的直徑BD。最後以這兩條直徑 AC、BD作為對角線,形成四

邊形 ABCD。這個四邊形 ABCD 會是平行四邊形嗎?

對角線 AC將∠A 分成∠1 和∠3、將∠C 分成∠2 和∠4:

50° 𝑨

𝑩 𝑪

𝑫 𝑬 50°

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑶

𝑨

𝐁 𝐂

𝑶

𝐃

𝟏

𝟐

𝟑

𝟒

Page 52: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

52

先看△AOB 與△COD 這兩個三角形:

因為OA=OC、OB =OD,∠AOB 與∠COD 是對頂角,對頂角相等

∠AOB=COD。根據 SAS 全等性質,△AOB≅△COD。∠1 的對應角是∠4,

所以∠1=∠4。

觀察 AB與CD的關係, AC為其截線:

截角∠1 和∠4 為內錯角,內錯角相等,所以 AB //CD。

同理,∠3=∠2,內錯角相等,所以DA // BC 。

因此四邊形 ABCD 為一個平行四邊形。

這也就是平行四邊形的判別性質之一:如果四邊形的兩條對角線會互

相平分,那麼這四邊形必為平行四邊形。

𝑨

𝐁 𝐂

𝑶

𝐃

𝟏

𝟒

╳ ╳

𝑨

𝐁 𝐂

𝑶

𝐃

𝟏

𝟒

𝑨

𝐁 𝐂

𝑶

𝐃

𝟐

𝟑

Page 53: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

53

例題三:如下圖,四邊形 ABCD 中,兩對角線 AC與BD相交於 O 點,

AH ⊥BD、DG⊥ AC,而且 AH =3、DG =4,

△AOB 面積=△BOC 面積=△COD 面積=△DOA 面積=24。

請證明四邊形 ABCD 為平行四邊形。

解:我們要先看△AOB 與△AOD 這兩個三角形:

△AOB 面積=1

2× OB × AH ⇒ 24=

1

2× OB ×3 ⇒OB =16

△AOD 面積=1

2× OD × AH ⇒ 24=

1

2× OD ×3 ⇒OD =16

所以OB =OD =16。

再看△DOA 與△DOC 這兩個三角形:

△DOA 面積=1

2× OA× DG ⇒ 24=

1

2× OA×4 ⇒OA=12

△DOC 面積=1

2× OC × DG ⇒ 24=

1

2× OC ×4 ⇒OC =12

𝑨

𝐁 𝐂

𝑶

𝐃

𝑯 𝑮

𝑨

𝐂 𝑶

𝐃

𝑮

𝑨

𝐁 𝑶

𝐃

𝑯

Page 54: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

54

所以OA=OC =12。

因為OB =OD、OA=OC,四邊形的兩條對角線會互相平分,

所以四邊形 ABCD 為平行四邊形。

下圖四邊形 ABCD 中,兩組對角相等,∠A=∠C、∠B=∠D:

想證明這個四邊 ABCD 是平行四邊形,就要證明 AB //CD而且BC // DA。

我們知道四邊形內角和為 360°,∠A+∠B+∠C+∠D=360°。又因為

∠A=∠C、∠B=∠D,所以∠A+∠B=180°,而且∠A+∠D=180°。

觀察DA與BC 的關係, AB為其截線:

截角∠A 和∠B 為同側內角,∠A+∠B=180°同側內角互補,所以DA // BC 。

再觀察 AB與CD的關係,DA為其截線:

𝑨

𝐁 𝐂

𝐃 ╳

○ ╳

𝑨

𝐁 𝐂

𝐃

𝑨

𝐁 𝐂

𝐃

Page 55: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

55

截角∠A 和∠D 為同側內角,∠A+∠D=180° 同側內角互補,所以

AB //CD。因此四邊形 ABCD 為一個平行四邊形。

這也就是平行四邊形的判別性質:如果四邊形的兩組對角會相等,那

麼這四邊形必為平行四邊形。

例題四:如下圖,四邊形 ABCD 中,∠A=∠C,∠D=60°,∠1=50°,

∠2=70°,則四邊形 ABCD 是否為平行四邊形?原因為何?

◎解題思維:

已經知道一組對角∠A、∠C 相等了,再看看另外一組對角∠B、∠D

有沒有相等。

解:

△BEF 中,∠1=50°、∠2=70°,

所以∠B=180°−50°−70°=60°,得∠B=∠D。

根據平行四邊形的判別性質:「四邊形的兩組對角相等,則此四邊形為平

行四邊形」,四邊形 ABCD 是一個平行四邊形。

𝟐

𝑨

𝐁 𝐂

𝐃

𝟏

𝐄

𝐅

Page 56: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

56

重點提問

1.根據上面的課文,請問判別平行四邊形的性質有哪些?

2.連連看,找出判別下列各四邊形 ABCD 為平行四邊形的方法:

AB =CD,BC = DA

․ ․兩組對邊分別等長

∠A=∠C,∠B=∠D

․ ․一組對邊平行且等長

AO =OC,BO =OD

․ ․兩組對角線互相平分

AD // BC , AD = BC

․ ․兩組對角分別相等

Page 57: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

57

․隨堂練習:

1.如圖,四邊形 ABCD 中, AH ⊥BC , AB =CD =5, AD = AH =4,

HC =1。則四邊形 ABCD 是否為平行四邊形?原因為何?

2.如圖,四邊形 ABCD 中,∠A=∠ABE=65°,∠EBC=50°,BE + ED = BC 。

則四邊形 ABCD 是否為平行四邊形?原因為何?

3.如圖,四邊形 ABCD 中,兩對角線 AC與BD相交於 O 點,

△ABC 面積=△BCD 面積=△CDA 面積=24。則:

(1) 請問 AO與OC是否等長?

(2) 請問BO與OD是否等長?

(3) 則四邊形 ABCD 是否為平行四邊形?原因為何?

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫

𝑯

65°

𝑨

𝑩 𝑪

𝑫 𝑬

50°

65°

𝑨

𝐁 𝐂

𝑶

𝐃

Page 58: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

58

4.如下圖,四邊形 ABCD 中,∠B=∠AEB=∠EAD=∠D=45°,∠C=135°,

則四邊形 ABCD 是否為平行四邊形?原因為何?

還是不太懂,請看下面影片

平行四邊形判別性質

https://youtu.be/Sf-G8NjTCd8

更多例題

https://youtu.be/pyKifWPc_1U

更多例題

https://youtu.be/AIkl0YDEeQI

更多例題

https://youtu.be/-pDRPddoq7o

𝑨

𝐁 𝐂

𝐃

𝐄

Page 59: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

59

單元三 特殊四邊形

課文A: 箏形、菱形、矩形、正方形的對角線性質

這邊要介紹箏形、菱形、矩形、正方形的對角線性質。

第一個要介紹的是箏形,在前面多邊形的單元當中曾經

介紹過箏形就是兩雙鄰邊分別等長的四邊形,因為會長得跟

風箏很像,所以稱為「箏形」或叫作「鳶形」。

在前面線對稱的單元當中有提到箏形就是一種線對稱圖形,

如圖中的箏形 ABCD,如果沿著 AC 對摺,會使 B 點疊合在 D 點

上, AB和 AD疊合,CB和CD疊合,也就是 AC 是箏形 ABCD

的對稱軸,B 點的對稱點為 D 點。所以 AC會垂直平分BD。

換句話說,箏形的兩條對角線互相垂直,但是其中一條對角線會平分

另外一條對角線。來練習一些有關箏形題目!

例題一:如圖,箏形 ABCD 中, AB = AD =10,BC =CD =17,O 為 AC和

BD的交點,如果BD =16,則:

(1) AC =?

(2)箏形 ABCD 的面積=?

A

B

C

D

Page 60: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

60

解:(1)箏形 ABCD 中, AC垂直平分BD,也就是BO OD 。

又BD =16,所以BO OD =8。

先看△AOB,∠AOB=90°,

△AOB 是一個直角三角形。

直角三角形有一個很重要的三邊關係就是畢氏定理:

兩股的平方和等於斜邊的平方,可以列出式子:

2 2 2OA OB AB ⇒

2 2 28 10OA ⇒2

100 64OA ⇒OA=6

再看△BOC,因為 AC垂直BD,

也就是∠BOC=90°,△BOC 是一個直角三角形。

2 2 2OC OB BC ⇒

2 2 28 17OC ⇒2

289 64OC

⇒OC =15

AC = AO +OC =6+15=21

(2)接下來要計算箏形 ABCD 的面積。

箏形 ABCD 可以拆成兩個三角形△ABD 跟△CBD:

△ABD 面積=1

2× BD × AO =

1

2×16×6=48。

△CBD 面積=1

2× BD × OC =

1

2×16×15=120。

箏形 ABCD 面積=△ABD 面積+△CBD 面積

=48+120=168

A

B

C

D

17

8 8

15

A

B

C

D

10

8 8

6

Page 61: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

61

例題二:如圖,箏形 ABCD 中,AB = AD,BC =CD,AC =21,BD =24,

O 為兩對角線 AC和BD的交點。

如果 AB = AD =13,則:

(1)箏形 ABCD 的周長=?

(2)箏形 ABCD 的面積=?

◎解題思維:

要計算箏形 ABCD 的周長,必須求出箏形的四邊長,已經知道了其中

兩邊 AB = AD =13,所以剩下要求BC 跟CD,而BC =CD,所以只要求出

其中一邊就可以了!

解:(1)箏形 ABCD 中, AC垂直平分BD,也就是BO OD 。

又因為BD =24,所以BO OD =12。

直角△AOB 中,根據畢氏定理可列出等式:

2 2 2OA OB AB ⇒

2 2 212 13OA ⇒

2169 144OA ⇒OA=5

OC = AC −OA=21−5=16

根據畢氏定理列出式子:

2 2 2BC OC OB

⇒2 2 216 12BC ⇒

2400BC

⇒ BC =20

箏形 ABCD 的周長=13+20+20+13=66

Page 62: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

62

(2) 接下來要計算箏形 ABCD 的面積。

箏形 ABCD 可以拆成兩個三角形△ABD 跟△CBD:

△ABD 面積=1

2× BD × AO =

1

2×24×5=60。

△CBD 面積=1

2× BD × OC =

1

2×24×16=192。

箏形 ABCD 面積=△ABD 面積+△CBD 面積=60+192=252

第二個要介紹的是菱形,四邊等長的四邊形稱為「菱形」。

在上一個單元中,有提到平行四邊形的判別性質:「如

果四邊形有兩組對邊等長,那麼這四邊形必為平行四邊形」。

既然我們知道菱形的四邊會等長,那麼菱形就一定有兩組

等長的對邊,換句話說,菱形是平行四邊形的一種。

在前面線對稱的單元當中有提到菱形也是一種線對稱圖形,

如圖中的菱形 ABCD,如果沿著對角線 AC 對摺,會使 B 點疊合

在 D 點上, AB和 AD疊合,CB和CD疊合,也就是 AC 是菱形

ABCD的對稱軸,B點的對稱點為D點。所以 AC會垂直平分BD。

同理,BD也會垂直平分 AC。也就是說,菱形的兩條對角線互

相垂直平分。

Page 63: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

63

讓我們來練習有關菱形的題目!

例題三:如圖菱形 ABCD 中,O 為兩對角線 AC和BD的交點,

AC =10,BD =24。

(1)菱形 ABCD 周長=?

(2)菱形 ABCD 面積=?

解:因為四邊形 ABCD 是一個菱形,所以

兩條對角線 AC、BD互相垂直平分。

AC =10,所以 AO OC =5;

BD =24,所以BO OD =12。

因為 AC、BD互相垂直,所以△AOB 為直角三角形。

根據畢氏定理可以列式:2 2 2

AB AO OB

2 2 25 12AB =25+144=169

AB =13

菱形四邊都一樣長,所以菱形 ABCD 周長=13×4=52。

(2)要計算菱形 ABCD 面積,可以分成兩個三角形△ABD、△CBD,

菱形 ABCD 面積=△ABD 面積+△CBD 面積

=24 5

2

24 5

2

+=60+60=120。

Page 64: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

64

第三個要介紹的是矩形,四個內角都是直角的四邊形就是「矩形」。

在上一個單元中,有提到平行四邊形的判別性質:「四邊形的兩組對

角相等,則此四邊形為平行四邊形」。既然我們知道矩形的四個內角都是

90°,那麼矩形的對角相等就一定會相等,所以矩形為平行四邊形的一種。

那矩形的對角線有什麼性質呢?

下圖四邊形 ABCD 為一個長方形,而 AC、BD是兩條對角線,O 點是

AC和BD的交點。

既然矩形是平行四邊形的一種,所以矩形也會有平行四邊形的性質,

就是對角線會互相平分,OA OC 、OB OD 。

除此之外,我們知道矩形四個內角都是直角而且兩雙對邊會等長。

分別連接對角線 AC、對角線BD:

Page 65: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

65

因為對邊 AB = DC 、共同邊BC = BC 、內角∠B=∠C=90°,根據 SAS

全等性質,△ABC≅△DCB。

AC和DB是對應邊,所以 AC = DB。 AC、BD就是矩形的兩條對角

線,也就是說矩形的兩條對角線會互相平分且等長。

讓我們來練習有關矩形的題目!

例題四:矩形 ABCD 的周長為 14,且兩對角線和為 10,求矩形面積為何?

◎解題思維:矩形面積=長×寬,要算出面積需要長和寬。

解:矩形 ABCD 的對角線會平分且等長,

而兩對角線和為 10,所以 AC = BD =5。

矩形 ABCD 的周長為 14,所以長+寬=7。

因為矩形的內角都是 90°,所以△ABC 為一個直角三角形:

令 AB =x,則BC =7−x, AC =5

根據畢氏定理列出式子:2 2 2

AB BC AC

22 27 5x x

2 2 249 14 5x x x 相加整理

22 14 49 25x x 等號右邊的 25 移項到等號左邊

Page 66: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

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22 14 24 0x x 等號兩邊同除以 2

2 7 12 0x x 利用十字交乘法:

3 4 0x x

x=3 或 4

若 AB =3,則BC =7−3=4;若 AB =4,則BC =7−4=3。

所以矩形 ABCD 長若是 4、寬會是 3,面積=3×4=12。

第四個要介紹的是正方形,四邊會等長而且四個內角都是

直角的四邊形就是「正方形」。

因為正方形的四邊會等長,所以正方形就是菱形的一種;又因為正方

形的四個內角都是直角,所以正方形也是矩形的一種。

那正方形的對角線有什麼性質呢?右圖為四邊形ABCD為一

個正方形,而 AC、BD是兩條對角線,O 點是 AC和BD的交點。

因為正方形就是菱形的一種,所以正方形對角線就會具有菱形

對角線的性質,菱形的兩條對角線會互相垂直平分,所以正方形的

對角線也會互相垂直平分。

又因為正方形就是矩形的一種,所以正方形對角線就會具有矩

形對角線的性質,矩形的兩條對角線會互相平分且等長,所以正方形的對

角線也會互相平分且等長,也就是OA OC =OB OD ,而且 AC垂直BD。

正方形的對角線性質:等長且垂直平分!讓我們來練習有關正方形的

題目!

Page 67: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

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例題五:如圖正方形 ABCD 的邊長為4 2 ,P 為兩對角線 AC和BD的交

點,若 Q 為 AP線上的一點,QP: AP =3:4,

(1)QP =?

(2) DQ =?

(3)△CDQ 面積=?

解:(1)因為QP: AP =3:4,所以QP =3

4AP。

又因為正方形 ABCD 的兩對角線會互相垂直平分且等長,所以 AP會是

對角線 AC的一半。

也就是先求出對角線 AC,就可以求出 AP,然後就可以求出QP。

正方形 ABCD 的邊長為4 2 ,△ABC 為直角三角形:

根據畢氏定理列式:2 2 2

AC AB BC

2 22

4 2 4 2AC =32+32=64

AC =8

AP會是對角線 AC的一半, AP =1

2AC =

1

2×8=4

QP =3

4AP =3/4×4=3

Page 68: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

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(2)要求DQ,找有關的直角三角形△DPQ:

△DPQ 中,QP =3;又因為正方形 ABCD 的兩對角線會互相垂直平分且

等長,所以DP = AP =4。

根據畢氏定理列式:2 2 2

DQ QP PD

2 2 23 4DQ =9+16=25

DQ =5

(3)要求△CDQ 面積:

因為正方形 ABCD 的兩對角線會互相垂直平分且

等長,所以PC = DP =4。

QC =QP + PC =3+4=7。

△CDQ 面積=1

2× QC × DP =

1

2×7×4=14。

重點提問

1.根據上面的課文,請寫出下列各個特殊四邊形的定義。

(1)箏形:

(2)菱形:

(3)矩形:

(4)正方形:

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2.請在下面的方格中,畫出箏形、菱形、矩形、正方形各一個。

3.根據上面的課文,請說明箏形的性質,並利用提問 2 所畫出箏形做說明。

4.根據上面的課文,請說明菱形的性質,並利用提問 2 所畫的菱形做說明。

5.根據上面的課文,請說明矩形的性質,並利用提問 2 所畫的矩形做說明。

6.根據上面的課文,請說明正方形的性質,並利用提問 2 所畫的正方形做

說明。

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7.下列有一些關於四邊形的性質:

(A)兩雙對邊相等 (B)兩組對角相等 (C)四邊等長

(D)四個內角都是 90° (E)兩雙對邊分別平行 (F)兩對角線互相垂直

(G)兩對角線互相平分 (H)兩對角線等長

請將下面這些四邊形所含有的性質代號填入問題中:

(1)任意平行四邊形有哪些性質?

(2)任意箏形有哪些性質?

(3)任意菱形有哪些性質?

(4)任意矩形有哪些性質?

(5)任意正方形有哪些性質?

8.若有一個四邊形的對角線互相垂直,請證明這個四邊形的面積為

「兩條對角線相乘

2」,並舉一個例子做說明。

Page 71: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

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․隨堂練習:

1.如圖,箏形 ABCD 中, AB = AD =15,BC =CD =13,O 為 AC和BD的交

點,如果BD =24,則:

(1) AC =?

(2)箏形 ABCD 的面積=?

2.如圖,箏形 ABCD 中, AB = AD =10,BC =CD, AC =21,BD =16,O

為兩對角線 AC和BD的交點。求:

(1)箏形 ABCD 的周長=?

(2)箏形 ABCD 的面積=?

3.如圖,菱形 ABCD 中,O 為兩對角線 AC和BD的交點,AC =18,BD =24。

求:

(1)菱形 ABCD 面積=?

(2)菱形 ABCD 周長=?

Page 72: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

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4.如圖,菱形 ABCD 中,O 為兩對角線 AC和BD的交點, AC =14,菱形

ABCD 周長=100。求:

(1) BD =?

(2)菱形 ABCD 面積=?

5.矩形 ABCD 的周長為 28,且兩對角線和為 20,求矩形面積為何?

6.如圖正方形 ABCD 中,P 為兩對角線 AC和BD的交點,Q、R 為 AP線上

的一點,QP =6, AQ =2,RC =4。

求△DQR 面積=?

Page 73: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

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7.如圖正方形 ABCD 的邊長為3 2,P 為兩對角線 AC和BD的交點,若 Q

為 AP線上的一點,CQ:QP =1:2,

(1)QP =?

(2) DQ =?

(3)△ADQ 面積=?

還是不太懂,請看下面影片

箏形

https://youtu.be/3g2iaYyW_2A

菱形

https://youtu.be/9r-di6lgO9A

矩形

https://youtu.be/HBl4L48-I8c

正方形

https://youtu.be/GJHUipn5ydU

綜合

https://youtu.be/TGhx0fh70KA

Page 74: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

74

課文B: 利用對角線判斷箏形、菱形、矩形、正方形

第一個先來看箏形的判別性質,課文 A 有提到:「箏形的其中

一條對角線會垂直平分另外一條對角線」。那如果有一個四邊形

ABCD,其中的一條對角線 AC會垂直平分另外一條對角線BD,這

個四邊形 ABCD 會是箏形嗎?

要看四邊形是不是箏形就是驗證看看這個四邊形是不是有兩

雙分別等長的鄰邊。因為 AC垂直平分BD,所以將四邊形 ABCD

沿著 AC對摺的話,B點就會與D點疊合,而 AC是對稱軸。AB = AD,

CB =CD,故四邊形 ABCD 就是一個箏形。

由此可知:「一個四邊形中,有一條對角線垂直平分另一條對角線時,

則這個四邊形就是箏形。」

第二個要來看菱形的判別性質,課文 A 有提到:「菱形的兩條

對角線互相垂直平分」。那麼是否可以利用四邊形的對角線來判斷

此四邊形是不是菱形呢?如果有一個四邊形 ABCD,兩條對角線

AC、BD會互相垂直平分,而這個四邊形 ABCD會是一個菱形嗎?

兩條對角線 AC、BD交於 O 點,兩條對角線 AC、BD會互相垂直平

分,所以 AO OC 、BO OD ,而且∠AOB=∠AOD=∠BOC=∠COD 都是

90°,根據 SAS 全等性質,因此△AOB、△COB、△COD、△AOD 四個三

角形會全等三角形。所以可以得知 AB =CB =CD = AD,也就是四邊等長,

四邊形 ABCD 是一個菱形。

由此可知:「一個四邊形中,有兩條對角線會互相垂直且平分,則這

個四邊形就是菱形。」

Page 75: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

75

第三個要來看矩形的判別性質,課文 A 有提到:「矩形

的兩條對角線會互相平分且等長」。那可不可以利用四邊形

的對角線來判斷此四邊形是不是矩形呢?如果有一個四邊

形 ABCD,兩條對角線 AC、BD會互相平分且等長,而這

個四邊形 ABCD 會是矩形嗎?

四邊形 ABCD 中,兩條對角線 AC、BD交於 O 點,

而且這兩條對角線會互相平分且等長。所以可以知道

OA OB OC OD 。因此△AOB、△BOC、△COD、

△DOA 為四個等腰三角形。

在等腰三角形△AOB 中,OA OB ,所以∠1=∠2(設為 a°);

在等腰三角形△BOC 中,OB OC ,所以∠3=∠4(設為 b°);

看三角形△ABC:

由∠1+∠2+∠3+∠4=180°。得 a+a+b+b=180,即 a+b=90

得∠ABC=∠2+∠3=90°。

同理,∠BCD=90°、∠CDA=90°、∠DAB=90°,所以四邊形 ABCD 為

一個矩形。

由此可知:「一個四邊形中,有兩條對角線會互相平分且等長,則這

個四邊形就是矩形。」

O

A

B

C

D

1

2 3

4 5

67

8

Page 76: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

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第四個要來看正方形的判別性質,課文 A 有提到:「正方形的兩條對

角線會互相垂直平分且等長」。那可不可以利用四邊形的對角線來判斷此

四邊形是不是正方形呢?

如果有一個四邊形 ABCD,兩條對角線 AC、BD

會互相垂直平分且等長,而這個四邊形 ABCD 會是

正方形嗎?

因為四邊形 ABCD 的兩條對角線 AC、BD會互

相垂直平分,從前面的討論就可以知道,四邊形ABCD

會是一個菱形,它的四邊等長。

又因為四邊形 ABCD 的兩條對角線 AC、BD會互相平

分且等長,從前面的討論就可以知道,四邊形 ABCD 會是

一個矩形,它的四個內角都是 90°。

四邊形 ABCD 的四邊等長,而且四個內角都是 90°,

所以四邊形 ABCD 會是一個正方形。

由此可知:「一個四邊形中,有兩條對角線會互相垂直平分且等長,

則這個四邊形就是正方形。」

A

B

C

D

A

B

C

D

A

B

C

D

Page 77: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

77

重點提問

1.根據上面的課文,請說明如何判別一個四邊形是箏形,並解釋其原因。

2.根據上面的課文,請說明如何判別一個四邊形是菱形,並解釋其原因。

3.根據上面的課文,請說明如何判別一個四邊形是矩形,並解釋其原因。

4.根據上面的課文,請說明如何判別一個四邊形是正方形,並解釋其原因。

Page 78: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

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․隨堂練習:

1.下面各小題的正方形格子圖中,分別有 4 個不同的四邊形,請判斷分別

是什麼圖形,並解釋。

(1) AC、BD為圓

的直徑。

(2) (3)

(4)

2.連連看:四邊形 ABCD 中,對角線 AC、BD交於 O 點,請利用下列四邊

形的對角線判別是何種四邊形,並說明原因。

OA OB OC OD =7

∠AOB=60° ․ ․箏形

OA OB OC OD =5

∠AOB=90° ․ ․菱形

OA OC =4,OB OD =7

∠AOB=90°

․ ․矩形

OA=4,OC =2,OB OD =7

∠AOB=90°

․ ․正方形

A

B

C

D

E

F

G

H

𝐼

L

K

J

M

O

P N

Page 79: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

79

課文C: 梯形的性質

一組對邊平行而另一組對邊不平行的四邊形就是梯形,其中平行的兩

邊分別稱為上底與下底,不平行的兩邊則稱為腰,梯形面積= (上底+下底)×高

2。

當兩腰相等時,這個梯形就稱為等腰梯形。

等腰梯形有兩個特別的性質:

第一個性質,等腰梯形的兩組底角會分別相等。如下圖的等腰梯形

ABCD 中,∠B 和∠C 為等腰梯形 ABCD 下底的底角,∠A 和∠D 為等腰

梯形 ABCD 上底的底角,兩組底角會分別相等,∠B=∠C,∠A=∠D。

第二個性質,等腰梯形的兩條對角線相等。如下圖等腰梯形ABCD中,

AC和BD為等腰梯形 ABCD 的對角線,兩條對角線會相等, AC = BD。

利用這兩個性質可以解決一些問題,證明在單元三課文 D,這裡先讓

同學經由練習來熟悉性質吧!

上底

下底

腰 腰

A

B C

D

A

B C

D

Page 80: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

80

例題一:等腰梯形 ABCD 中, AD // BC ,∠B=60°,∠ACD=30°,

AB =CD =3,BC =6,求

(1)∠BCA=?

(2)∠D=?

(3)∠CAB=?

(4) BD =?

解:(1)等腰梯形的底角會分別相等,所以∠BCD=∠B=60°。

∠ACD=30°,所以∠BCA=∠BCD−∠ACD=60°−30°=30°

(2)因為 AD // BC ,∠D、∠BCD 為同側內角,所以∠D+∠BCD=180°。

∠D=180°−∠BCD=180°−60°=120°

(3)等腰梯形的對角線會相等,所以BD = AC。

看△ABC:

∠B=60°、∠BCA=30°,因為三角形的內角和=180°,

所以∠CAB=180°−∠BCA−∠B=180°−30°−60°=90°。

(4) 因為△ABC 為直角三角形,根據畢氏定理列式:2 2 2

AC AB BC

2 2 2AC BC AB = 2 26 3 =27, 3 3AC BD 。

A

B C

D

60° 60°

3 3

6

A

B C

D

60° 30°

3 3

6

30°

Page 81: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

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例題二:等腰梯形 ABCD 中, AD // BC , AB =CD =13, AD =8,

BC =18, AE、DF 為這個等腰梯形的高,求

(1) BE =?

(2) AE =?

(3)等腰梯形 ABCD 面積=?

解:(1) AE、DF 為這個等腰梯形的高,所以 AE⊥BC 、DF ⊥BC ,

四邊形 AEFD 有四個內角都是 90°,所以四邊形 AEFD 是一個矩形,

EF = AD =8。

BE + EF + FC =18,所以BE + FC =18− EF =18−8=10。

看△ABE 和△DCF 兩個三角形:

AE、DF 都是等腰梯形的高,所以∠AEB=∠DFC=90°、AE = DF ;而且

AB =CD。

根據 RHS 全等性質,△ABE≅△DCF,而其中對應邊BE = FC 。

BE + FC =10,BE = FC =5。

Page 82: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

82

(2)看△ABE,因為 AE為這個等腰梯形的高,所以 AE⊥BC ,

也就是△ABE 是一個直角三角形。而由(1)可以知道BE =5。

根據畢氏定理列式:2 2 2

AE BE AB

2 2 2AE AB BE = 2 213 5 =144

AE =12

(3)等腰梯形 ABCD 面積 =(上底+下底)×高

2

等腰梯形 ABCD 面積= 8 18 12

1562 2

AD BC AE

A

B C

D

13

E F 5

A

B C

D

13 13

8

E 18

12

Page 83: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

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梯形當中還有一個關於兩腰中點連線長的性質!

有一個梯形 ABCD,其中 AD // BC :

(1)找出 AB的中點 E 點、DC的中點 F 點,並連接EF :

(2)複製與梯形 ABCD 相同的梯形 A'B'C'D':

(3)將梯形 A'B'C'D'旋轉 180°,並移動梯形 A'B'C'D'使DC 邊與CD邊貼

合:

(4)請問四邊形 ABA'B'是一個什麼四邊形?

(5)請問梯形 ABCD 的兩腰中點連線長EF 與梯形 ABCD 的上底、下底

有什麼關係?

A

B C

D

A

B C

D

E F

A

B C

D

E F

A’

B’ C’

D’

E’ F’

B’

A’

E’

A

B C(D’)

D(C’)

E F(F’)

Page 84: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

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從上面的活動可以知道梯形兩腰中點連線長的性質,就是兩腰的中點

連線長= (上底+下底)

𝟐。

如下圖,梯形 ABCD 中,AD // BC,且 E 為 AB的中點、F 為DC 的中

點,那麼2

AD BCEF

這一性質的證明在後面,這裡先做應用熟悉性質!

例題三:若梯形上底、下底長度的比為 3:5,兩腰的中點連線長為 20,

求上底、下底的長度為何?

解:

任意梯形的兩腰中點連線長= (上底+下底)

𝟐。

假設上底長為 3x、下底長為 5x。

兩腰的中點連線長為 20,可以列式:20=3 5

2

x x,

整理成 20=4x x=5

所以 上底=3×5=15、下底 =5×5=25。

例題四:梯形下底比上底長 8,兩腰的中點連線長為 10,且面積為 50,

求:(1)兩底長為何? (2)高為多少?

D

B

A

C

E F

Page 85: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

85

解:(1)假設上底長為 x,下底長為 x+8。

梯形的兩腰中點連線= (上底+下底)

𝟐,

可以列式: 8

2

x x =10

整理成 2 8

2

x=10 x+4=10 x=6

所以 上底=6、下底=6+8=14。

(2)題目當中有說梯形面積為 50,梯形面積= (上底+下底)×高

2。

由(1)可以知道上底=6、下底=14,所以可以列出式子:

(6 + 14) × 高

2= 50

1020

2

高50

高=5

★省思:

例題四中的這個梯形來看,這個梯形的上底是 6、下底是 14、高是 5、

兩腰的中點連線長是 10、面積是 50。

觀察一下,梯形面積= (上底+下底)×高

2以外,還可以怎麼算呢?

會發現兩腰的中點連線長×高=10×5=50 剛好是面積 50。

其實利用梯形兩腰的中點連線長也可以求得梯形面積:

梯形面積= (上底+下底)×高

2=

(上底+下底)

2× 高=兩腰的中點連線長×高

(上底+下底)

2=兩腰的中點連

Page 86: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

86

重點提問

1.根據上面的課文,請寫出梯形及等腰梯形的定義。

2.請在下面的方格中,畫出一個梯形、一個等腰梯形。

3.根據上面的課文,請說明等腰梯形的性質,並利用提問 2 所畫的等腰梯

形做說明。

4.根據上面的課文,請說明梯形的兩腰中點連線長跟上底、下底有什麼關

係,並利用提問 2 所畫的梯形做說明。

Page 87: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

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5.根據上面的課文,請說明計算梯形面積的兩種方式,並利用提問 2 所畫

出的梯形做說明。

․隨堂練習:

1.等腰梯形 ABCD 中, AD // BC ,∠B=60°,∠DAC=30°, AB =CD =2,

BC =4,求

(1)∠ACD=?

(2) AD =?

(3) BD =?

(4)等腰梯形 ABCD 面積=?

2.等腰梯形 ABCD 中,AD // BC,AB =CD =10,AD =6,BC =12,AE、DF

為這個等腰梯形的高,求

(1) BE =?

(2) AE =?

(3)等腰梯形 ABCD 面積=?

Page 88: 課文 C 21 · 3 如下圖,兩條直線l 1、l 2 平行,就可以找到直線l 同時與直線l 1、 l 2 垂直,與直線l 1、l 2 別交於兩點 a、b, ab 的長度就是直線

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3.若梯形上底、下底長度的比為 3:7,兩腰的中點連線長為 50,求上底、

下底的長度分別為何?

4.梯形下底比上底長 7,兩腰的中點連線長為 15,且面積為 75,求:

(1)兩底長為何?

(2)高為多少?

5.有一個梯形,其兩腰的中點連線長為 18,高為 5,它的面積為多少?

還是不太懂,請看下面影片

梯形

https://youtu.be/VWt1bfIwYVo

例題二+更多例題

https://youtu.be/OwBX4lGHyCo

例題三、四+更多例題

https://youtu.be/TZo224tBSag

更多例題

https://youtu.be/vM7D1qtsWpk

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課文D: 梯形的性質證明

課文 C 當中說了三個梯形的性質,第一個性質就是「等腰梯形的兩組

底角會分別相等」;第二個性質就是「等腰梯形的兩條對角線會相等」;第

三個性質就是「任何梯形的兩腰中點連線長 = (上底長+下底長)

2」。

課文 D 要來證明這三個性質。

先來證明第一個性質:「等腰梯形的兩組底角會分別相等」。

如下圖, AD // BC , AB =CD,作通過 A 點的高 AE、通過 D 點的高

DF :

因為 AD // BC,高 AE會等於高DF,AE = DF,而且 AE會垂直EB、

DF 會垂直FC 。

看△ABE 和△DCF 兩個三角形:

∠E=∠F=90°, AB =CD, AE = DF 。

根據 RHS 全等性質,△ABE≅△DCF。

所以∠B=∠C。

A

B C

D

E F

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再來看整個等腰梯形 ABCD,AD // BC,∠A 是∠B 的同側內角,∠D

是∠C 的同側內角:

∠A+∠B=180°、∠D+∠C=180°,又因為∠B=∠C,所以∠A=∠D。

也就是等腰梯形的兩組底角會分別相等。

再來證明第二個性質:「等腰梯形的兩條對角線會相等」。

連接對角線 AC,看到△ABC;而連接對角線BD,看到△DCB:

因為 AB和DC為等腰梯形的兩腰,所以 AB = DC 。

又BC = BC ,∠B=∠C。

根據 SAS 全等性質,△ABC≅△DCB。

所以 AC = DB。

也就是等腰梯形的兩對角線會相等。

A

B C

D

A

B C

B C

D

A

B C

B C

D

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梯形第三個性質就是「任何梯形的兩腰中點連線長= (上底長+下底長)

𝟐」。

如下圖,梯形 ABCD 中, AD // BC ,且 E 為 AB的中點、F 為DC 的

中點,

將梯形 A'B'C'D'旋轉 180°,並移動梯形 A'B'C'D'使DC 邊與C D 邊貼

合,其中相對應相等的角如下:

因為∠4+∠5=180°,所以 E、F、E'會在同一條直線上:

在梯形 ABCD 中, AD // BC ,所以∠3+∠6=180°,這也可以知道 B、

C、A'會在同一條直線上:

看EB和E A ,E 為 AB的中點,所以EB = EA,而且EA = E A ,

故EB = E A :

在四邊形 EBA'E'中,EE是這兩條線的截線,其截角∠1、∠2 為同側

內角,又因為∠1+∠2=180°,所以EB // E A 。

EB = E A 、EB // E A ,四邊形 EBA'E'有一雙對邊等長且平行,所以四

邊形 EBA'E'為一個平行四邊形。因此EE= BA。

而EE=2 EF 、BA= BC +CA= BC + D A = BC + AD,

故得 2 EF = AD + BC ,EF =,2

AD BC

即兩腰的中點連線長= (上底長+下底長)

2。

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重點提問

1. 如圖等腰梯形 ABCD 中,AD // BC,AB =CD,AE、DF 為梯形的高。

請證明:

(1)△ABE≅△DCF

(2)∠B=∠C

(3)∠A=∠D

2. 如圖等腰梯形 ABCD 中, AD // BC , AB =CD。請證明:

(1)△ABC≅△DCB

(2) AC = BD

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3.如圖,梯形 ABCD 中,AD // BC,且 E 為 AB的中點、F 為DC 的中點。

我們將梯形 ABCD 沿EF 剪開,並以 E 點為中心,將四邊形 AEFD

依逆時針方向旋轉 180° 後會形成下圖四邊形 F'D'CF。

請回答下列問題並解釋:

(1)四邊形 F'D'CF 是什麼四邊形?

(2)梯形 ABCD 的兩腰中點連線與上、下底有什麼關係?

D

B

A

C

E F 1

2 3 4

D

B(A ) D C

E F F

A