一组对边相等、一组对角相等的四边形一定是平行四边形吗

来源 :中学数学杂志(初中版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:ycx20080907
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  在初中平面几何的学习中,我们知道“两组对边分别相等,或者两组对角分别相等的四边形是平行四边形”. 类似的,我们经常也会碰到这样一道判断题:“一组对边相等,一组对角相等的四边形是平行四边形吗”? 我们知道,这是一道假命题. 为什么呢?通过研究发现,这样的四边形不一定是平行四边形. 试讨论如下.
  具体地,该命题可转化为以下这样一个问题:
  已知:线段a,角α.
  求作四边形,使该四边形满足一组对边相等为a,一组对角相等为α的条件.
  我们再以具体的图形实例来研究:
  如图1,令线段BA=a,∠OBA=α,取线段OB(可变)为适当长,设OB=b. 在平面内构造四边形OPAB,使该四边形满足OP=a,∠OPA=α.
  分析 1.要构造四边形OPAB,现在已经知道O、A、B三个顶点,只要求作另外一个顶点P的位置即可.
  2.在平面内,要满足四边形对角、对边分别相等,所以,P点和B点一定位于直线OA的两侧,且P点不能在BO或BA直线上(否则,O、P、A、B四点组成的图形是三角形).
  3.根据平行四边形的性质:平行四边形的对角、对边分别相等. 所以,如果在OA的另一侧找到一点P0,作出平行四边形OP0AB,则该四边形一定满足条件. 只要过O点作直线L1、过A点作直线L2分别平行于直线BA和BO,直线L1 、L2的相交点即为 P0点.
  现在的问题是:是否还存在另外的点(设为Pn,可能有n个),构成的四边形OPnAB,也满足OPn=BA= a,∠OPnA=∠OBA=α呢?当然,Pn点和P0点一定要位于直线OA的同一侧,且Pn点也不能在BO、AB直线上.
  4.以平行四边形OP0AB为参照图形. 若存在另外的点Pn构成的四边形OPnAB满足以上条件,则可得以下结论:①因为OPn= OP0=a,所以点Pn一定在以O为圆心,a为半径的⊙O上. ②因为∠OPnA=∠OP0A=α,且Pn点和P0点在直线OA的同一侧,根据四点共圆的判定性质,推知:点Pn 一定在过O、P0、A三点的⊙On(设该圆为⊙On)上.
  作法 1.顺次作出平行四边形OP0AB;
  2.以O为圆心,OP0为半径作出⊙O;
  3.过O、P0、A三点作⊙On,⊙On交⊙O于点P0和Pn(假设有两个交点——不包括A点,且Pn点不在BO或BA直线上).
  则:构成的四边形OP0AB和OPnAB为所求作的四边形(图2所示).
  证明 略.
  由以上可知:Pn点和P0点既在⊙On上,又在⊙O 上. 因为,两个不同的圆相交,其交点最多只有两个,所以满足条件的四边形最多也只有两个.
  根据图形可知,在这样的两个四边形中,显然,四边形OP0AB是平行四边形. 而四边形OPnAB虽然满足一组对边相等为a、一组对角相等为α的条件,很明显,它不是平行四边形. 所以,“一组对边相等,一组对角相等的四边形是平行四边形”是一道假命题.
  若OB再取适当长时(b的取值与a、α之间有关系),一定有只能作出一种四边形的情况,且该四边形一定为平行四边形,因此,在特定的条件下,该命题可成立.
  那么,两圆相交,在什么特定情况下,该命题可成立呢?通过作法讨论可知:此时,两圆相交的交点其中一点固定为P0点,另一点必须在特殊位置上,即在BO直线上,或在BA直线上(这两种情况,O、Pn、A、B四点组成的图形不是四边形而是等腰三角形),或另一点就是A点,或两圆相内切于点P0. 证明略.
  请有兴趣的同学自己作作看,并思考b应满足什么特定的条件(即b与a、α之间的关系,此时,另一点Pn的特殊位置满足以上四种情况之一)?这种四边形一定是平行四边形?
  
  “本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”
其他文献