單元三 特殊四邊形 · 59 單元三 特殊四邊形 課文a:...

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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 上, AB AD 疊合, CB 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 =10BC = CD =17O AC BD 的交點,如果 BD =16,則: (1) AC =(2)箏形 ABCD 的面積=A B C D

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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

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

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

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。

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。

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:

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

66

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!

67

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

68

(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:

69

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。

70

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。

71

․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=?

72

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=?

73

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

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。」

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

76

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

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。

78

․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

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

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°

81

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。

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

83

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’)

84

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

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

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。

87

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=?

88

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

89

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

90

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

91

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。

92

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

93

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