●図形の性質と証明No.5

 【2】平行四辺形になるための条件 

テーマ 四角形の辺や角や対角線にどんな条件を付け加えると平行四辺形になるのか,どんなふうに作図すると平行四辺形になるのか,その条件について調べます。
〔平行四辺形になるための条件1(定義どおり)〕
2組の対辺がそれぞれ(       )な四角形は,平行四辺形である。

〔平行四辺形の性質1の逆〕が成り立つかどうか,調べます
四角形ABCDで,AB=DC,AD=BC と仮定する。

〔証明〕 点BとDを結ぶ。
△ABDと△(     )において


 仮定から (     )=(     ) ・・・[1]
  (     )=(     ) ・・・[2]
 また (            ) ・・・[3]
[1],[2],[3]より(                               )から
  △ABD≡△(     )    
 したがって ∠ADB=∠(     )    
  ∠ABD=∠(     )    
錯角が等しければ平行だから(   )//(   ),(   )//(   )
2組の対辺がそれぞれ平行だから,四角形ABCDは平行四辺形である。
〔平行四辺形になるための条件2(性質1の逆)〕
2組の対辺がそれぞれ(     )四角形は,平行四辺形である。

〔平行四辺形の性質2の逆〕が成り立つかどうか,調べます。
四角形ABCDで,∠A=∠C,∠B=∠Dと仮定する。

〔証明〕四角形の内角の和は360°であるから


  ∠A+∠B+∠C+∠D=360° ・・・[1]
[1]に∠A=∠C,∠B=∠Dを代入すると
  ∠A+∠B+∠A+∠B=360°  
  2∠A+2∠B=360°  
両辺を2でわると ∠A+∠B=(    °) ・・・[2]
頂点Aにおける外角∠DAEをつくると
  ∠(     )+∠DAE=180° ・・・[3]
[2],[3]より    ∠(     )=∠(     )
同位角が等しければ平行だから(   )//(   ),
同様にして(   )//(   )
〔平行四辺形になるための条件3(性質2の逆)〕
2組の対角がそれぞれ(       )四角形は,平行四辺形である。

〔平行四辺形の性質2の逆〕が成り立つかどうか,調べます
四角形ABCDの対角線の交点をOとし
OA=OC,OB=ODと仮定する。
〔証明〕△ABOと△(     ) において


 仮定から (     )=(     ) ・・・[1]
  (     )=(     ) ・・・[2]
また対頂角は等しいから
  ∠(     )=∠(     ) ・・・[3]
[1],[2],[3]より(                     )から△ABO≡△(     )
四角形ABCDは平行四辺形である。
〔平行四辺形になるための条件4(性質3の逆)〕
対角線が(                      )で交わる四角形は平行四辺形である。

最後に   →    を証明します。
四角形ABCDで,AD//BC,AD=BC と仮定する。
△ABDと△CDBにおいて


〔平行四辺形になるための条件5〕
1組の対辺が(       )でその(       )が等しい四角形は平行四辺形である。


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