(1)定義

①2組の対辺がそれぞれ平行な四角形を平行四辺形という

②四角形の向かい合う辺を対辺、向かい合う角を対角という

※平行四辺形ABCD→▱ABCDと表記

(2)平行四辺形の性質=定理

①2組の対辺はそれぞれ等しい

②2組の対角はそれぞれ等しい

③対角線はおのおのの中点で交わる

 

例1) 

図の平行四辺形ABCDで、AB=CD、BC=ADであることを証明せよ。

(証明)

△ABCと△CDAにおいて

AB//CDより ∠BAC=∠DCA(平行線の錯角)…①

BC//ADより ∠BCA=∠DAC(平行線の錯角)…②

AC=CA(共通)…③

①、②、③より、1組の辺とその両端の角がそれぞれ等しいので

△ABC≡△CDA

対応する辺は等しいので AB=CD、BC=DA

例2)

 図の平行四辺形ABCDで∠A=∠C、∠B=∠Dであることを証明せよ。

(証明)AD//CDより ∠D=∠DCE(錯角)

また、AB//CDより ∠B=∠DCE(同位角)

よって∠B=∠D

同様にして∠A=∠C

例3)

 図の平行四辺形ABCDでOAOC、OB=ODであることを証明せよ。

△AOBと△CODにおいて

平行四辺形の対辺はのおのおの等しいのでAB=CD…①

AB//CDより∠ABO=∠CDO(錯角)…②

     ∠BAO=∠DCO(錯角)…③

①、②、③より、1組の辺とその両端の角がそれぞれ等しいので

△AOB≡△COD

対応する辺はそれぞれ等しいのでOA=OC、OB=OD

(3)平行四辺形であるための条件

①2組の対辺がそれぞれ平行である←定義

②2組の対辺がそれぞれ等しい←定理

③2組の対角がそれぞれ等しい←定理

④対角線がおのおのの中点で交わる←定理

⑤1組の対辺が平行で長さが等しい

このいずれかを使って証明する!

例1)

図の四角形EBFDが平行四辺形であることを証明せよ。

△BFOと△EDOにおいて

平行四辺形の対角線はおのおのの中点で交わるので、OB=OD…①

平行線の錯角より∠FBO=∠EDO…②

対頂角は等しいので∠BOF=∠DOE…③

①、②、③より、1辺とその両端の角が等しいので

△BFO≡△DEO

対応する辺は等しいのでOF=OE…④

よって①、④より対角線がおのおのの中点で交わるので

四角形EBFDは平行四辺形である

例2)

図の四角形ABCDにおいて

AD//BC、AD=BCのとき

四角形ABCDが平行四辺形であることを証明せよ。

△ABCと△CDAにおいて

仮定より

BC=DA…①

またAD//BCより

∠BCA=∠DAC(錯角)…②

AC=CA(共通)…③

①、②、③より、2組の辺とその挟む角が等しいので

△ABC≡△CDA

対応する角は等しいの

∠BAC=∠DCA

∠BAC、∠DCAは2つの直線AB、CDの錯角であるから

錯角が等しいのでAB//CD

よってAB//CD、AD//BCなので、四角形ABCDは平行四辺形である

(4)平行四辺形の面積を2等分する直線

対角線の交点を通る直線は

平行四辺形の面積を2等分する

※このとき、EO=FOである

 点Oは対称の中心

(5)特別な平行四辺形

①長方形…4つの角が等しい四角形

②ひし形…4つの辺が等しい四角形

③正方形…4つの角が等しく、4つの辺が等しい四角形

→これらは、平行四辺形の特別なもの

 

 ひし形・長方形・正方形は、平行四辺形の特別な形なので、平行四辺形の性質は当然に持っている

→対角線の交点で面積は二等分される

ひし形正方形の面積

(対角線)×(対角線)×1/2

※補足 台形の二等分

①上底の中点と下底の中点を結ぶ

②①の線分の中点を取る

③②の点を通り、かつ、上底と下底に交わる直線であれば、台形を二等分している線が引ける!

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