三角形、四边形、多边形互相转化,这种方法你掌握了吗

解每道题目都会有不同的思想方法,如果我们在解题时有意识地注重这些思想方法,在下次解题时才会有正确的思维方式来思考问题。如果我们对每道题目都不求甚解,只是仅仅明白“这一道”题目,而不是理解它所包含的思想方法,那么可能换个数据,换个情境,对于你来说都是“新题”,都不知道怎么去做。转化思想是四边形计算或证明中的一个重要思想方法,灵活运用,可以提高解题效率与正确率。三角形、四边形、多边形互相转化,这种方法你掌握了吗?

三角形、四边形、多边形互相转化,这种方法你掌握了吗

三角形转化为平行四边形

例1、如图,在△ABC中,AB=10,AC=6,那么BC边上的中线AD的取值范围是_____.

三角形、四边形、多边形互相转化,这种方法你掌握了吗

分析:这道题目是典型的倍长中线法,可以延长AD到E,使得DE=AD,然后连接BE,构造全等三角形。本题也可以将三角形转化为平行四边形,构造出平行四边形。延长AD到E,使ED=AD,连接BE、CE,则四边形ABEC是平行四边形。根据平行四边形的对边相等,可以得到BE=AC=6,再根据三角形三边之间的关系,可以得到AE的取值范围为:10-6<AE<10+6,即4<AE<16,那么中线AD的取值范围为:2<AE<8.

三角形、四边形、多边形互相转化,这种方法你掌握了吗

因此,如果倍长中线法一时想不到也可以将三角形转化为平行四边形解决,也可以过点B作AC的平行线,过点C作AB的平行线,通过两组对边分别平行构造出平行四边形。

梯形转化为平行四边形和三角形

例2、如图,已知等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AB=CD,AC⊥BD,且AD=4,BC=10,求梯形ABCD的面积。

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分析:可先通过平移对角线将梯形转化为平行四边形,接着可以将梯形的面积转化为三角形的面积。将对角线AC平移到DE的位置,过D作DF⊥BC,垂足为F,则△BDE为等腰直角三角形,DF是斜边上的高,又是斜边上的中线。

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解:过D作DE∥AC交BC的延长线与E,过D作DF⊥BC于F.

∵AD∥CB,DE∥AC,

∴四边形ADEC是平行四边形,

∴DE=AC,AD=CE=4

∵等腰梯形ABCD中,AB=CD,

∴DE=AC=BD,

∵AC⊥BD,CE∥AD,

∴DE⊥BD,

∴△BDE是等腰直角三角形,

又∵AD=4,BC=10,

∴DF=1/2BE=1/2(AD+BC)

=1/2(4+10)=7cm,

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将多边形转化为三角形

例3、如图,在六边形ABCDEF中,∠A=∠B=∠C=∠D=∠E=∠F=120°,AB=1,BC=CD=3,DE=2,求六边形ABCDEF的周长。

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法一:凸六边形ABCDEF,并不是一规则的六边形,但六个角都是120°,所以通过适当的向外作延长线,可得到等边三角形。

三角形、四边形、多边形互相转化,这种方法你掌握了吗

解:如图,分别作边AB、CD、EF的延长线和反向延长线使它们交于点G、H、P.

∵六边形ABCDEF的六个角都是120°,

∴六边形ABCDEF的每一个外角的度数都是60°.∴△AHF、△BGC、△DPE、△GHP都是等边三角形.∴GC=BC=3,DP=DE=2.∴GH=GP=GC+CD+DP=3+3+2=8,

FA=HA=GH-AB-BG=8-1-3=4,

EF=PH-HF-EP=8-4-2=2.

∴六边形的周长为1+3+3+2+4+2=15.

三角形、四边形、多边形互相转化,这种方法你掌握了吗

法二:由于已知四条边的长度,所以问题实质上是求AF和EF,由于六边形每个内角相等,即每个角都是120度,分别过点B、D、F作三组对边的平行线,可得出三个平行四边形,同时三条线在六边形中间交出一个等边三角形,从而利用平行四边形和等边三角形的性质即可求出AF和EF.

三角形、四边形、多边形互相转化,这种方法你掌握了吗

解:如图,作BK∥AF,DG∥EF,FH∥DE,BK交DG于G,FH交BK于K,FH交DG于H,

∵六边形ABCDEF的六个内角都相等,∴∠ABC=∠BCD=∠CDE=∠DEF=∠EFA=∠FAB=120°,

∵AF∥BK,

∴∠ABK=180°-∠BAF=60°,

∴∠CBK=60°,

∴BK∥CD,同理DG∥BC,FH∥AB,

∴ABKF、BCDG、HDEF均为平行四边形,∴BG=DG=CD=BC=3,FH=DE=2,FK=AB=1,∵∠CBK=60°,BCDG是平行四边形,

∴∠KGH=60°,同理∠GHK=60°,

∴△GHK是等边三角形,

∴GK=GH=HK=FH-FK=DE-AB=1,∴AF=BK=BG+GK=CD+GK=3+1=4,

EF=HD=DG-GH=3-1=2,

∴六边形ABCDEF的周长为AB+BC+CD+DE+EF+FA=1+3+3+2+2+4=15.

当然,四边形中不仅只有转化思想,还有很多其它思想,我们会在下一篇文章中继续介绍。


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