小学四年级数学:平行四边形与梯形

平行四边形与梯形

知识点讲解

平行四边形的认识

定义:两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形。

特征(四条性质):

性质 说明
对边平行 两组对边分别平行
对边相等 两组对边长度分别相等
对角相等 两组对角分别相等
易变形 平行四边形具有不稳定性

🔑 重点记忆:平行四边形具有不稳定性。生活中常见的应用有:伸缩门、升降机、折叠椅等。

画平行四边形

画平行四边形的步骤: 1. 先画一条线段作为底边 2. 在底边上方的位置画一条与底边平行的线段(长度与底边相同或不同) 3. 连接两条线段的端点 4. 标上顶点字母

画高的方法:从平行四边形一条边上的一点向对边画一条垂线,这点到垂足之间的线段就是高。画高时要标直角符号。

梯形的认识

定义:只有一组对边平行的四边形叫做梯形。

各部分名称: - 上底:平行的一组对边中较短的一条 - 下底:平行的一组对边中较长的一条 - 腰:不平行的两条边 - 高:从上底上一点向下底作垂线

特殊梯形

类型 特点
等腰梯形 两腰相等,左右对称
直角梯形 有一条腰垂直于两底,有一个直角

画梯形的高:从上底上任意一点向下底作垂线,标上直角符号。直角梯形的高就是垂直于两底的那条腰。

平行四边形 vs 梯形

对比项目 平行四边形 梯形
对边平行情况 两组对边分别平行 只有一组对边平行
对边相等 两组对边分别相等 不一定
稳定性 易变形(不稳定) 相对稳定
对角相等 两组对角分别相等 不一定
包含关系 长方形和正方形都是特殊的平行四边形 梯形不属于平行四边形

平行四边形的不稳定性应用

生活中平行四边形不稳定性的应用非常广泛: - 伸缩门:利用平行四边形的易变形特性实现门的伸缩 - 升降机:通过平行四边形框架的变形实现升降 - 折叠椅:利用平行四边形的不稳定性可以折叠收纳 - 衣架:很多可调节的衣架也是利用这个原理

例题精讲

例题1:一个平行四边形的一条边长8厘米,邻边长5厘米,这个平行四边形的周长是多少厘米?

:平行四边形对边相等,所以四条边的长度分别是:8cm、5cm、8cm、5cm。 周长 = 8 + 5 + 8 + 5 = 26(厘米) 或 (8 + 5) × 2 = 26(厘米)

:这个平行四边形的周长是26厘米。

例题2:下图是一个等腰梯形,上底是4厘米,下底是10厘米,腰长5厘米。这个梯形的周长是多少厘米?

:等腰梯形两腰相等,所以两条腰都是5厘米。 周长 = 上底 + 下底 + 腰 + 腰 = 4 + 10 + 5 + 5 = 24(厘米)

:这个等腰梯形的周长是24厘米。

例题3:判断下列说法是否正确,并说明理由。 (1)长方形是平行四边形。 ( ) (2)平行四边形是轴对称图形。 ( ) (3)梯形的内角和是360度。 ( )

: (1)✅ 正确。长方形两组对边分别平行且相等,符合平行四边形的定义。 (2)❌ 错误。一般的平行四边形不是轴对称图形(特殊的如菱形、正方形才是)。 (3)✅ 正确。梯形是四边形,所有四边形的内角和都是360度。

趣味练习

📝 操作题:巧手做平行四边形 准备材料:四根小棒(两根长8cm,两根长5cm)、一个图钉板(或硬纸板+大头针) **活动一**:用这四根小棒拼出一个平行四边形。 **活动二**:尝试拉动这个平行四边形,观察形状的变化。 **活动三**:在什么情况下这个平行四边形会变成一个长方形?
💡 提示 活动三答案:当平行四边形的一个角变成90度(直角)时,它就变成了长方形。因为长方形是特殊的平行四边形。
📝 判断题一练 判断对错,对的打√,错的打×: 1. 平行四边形是特殊的梯形。 ( ) 2. 梯形的两条腰一定不相等。 ( ) 3. 平行四边形的两组对边分别相等。 ( ) 4. 正方形是特殊的平行四边形。 ( ) 5. 梯形至少有两个锐角。 ( ) 6. 平行四边形有且只有两条高。 ( )
👀 参考答案 1. ❌ 平行四边形两组对边平行,梯形只有一组对边平行 2. ❌ 等腰梯形的两条腰相等 3. ✅ 4. ✅ 正方形满足两组对边平行且相等 5. ✅ 梯形一般都有两个锐角(直角梯形除外) 6. ❌ 平行四边形有无数条高(平行线间的距离处处相等)

易错点提醒

易错点 说明
平行四边形与梯形混淆 关键是看有几组对边平行:两组→平行四边形,一组→梯形
画高忘记标直角符号 从顶点向底边作垂线,一定要标上直角符号
周长公式记错 平行四边形周长 = (a+b)×2,梯形周长 = 上+下+左腰+右腰
认为等腰梯形只有一种 等腰梯形的底角可以不同,只要两腰相等就是等腰梯形

课后作业

基础题 ★

  1. 一个平行四边形的周长是36厘米,其中一条边长10厘米,另一条边长多少厘米?
  2. 画一个底为6cm、高为4cm的平行四边形,标出底和高。
  3. 画一个上底3cm、下底7cm、高4cm的梯形。

提高题 ★★

  1. 一个等腰梯形的上底是6厘米,下底是12厘米,腰长5厘米,这个梯形的周长是多少厘米?如果把它改成平行四边形,需要怎么改?
  2. 用长度分别为5cm、5cm、8cm、8cm的四根小棒,可以拼出几种不同的平行四边形?说说你的理由。

挑战题 ★★★

  1. 小华用一根铁丝围成了一个平行四边形,相邻两条边分别长8cm和6cm。如果用这根铁丝围成一个等边三角形,边长是多少厘米?
  2. 一个直角梯形上底10cm,下底15cm,直角腰长8cm,把它分成一个长方形和一个三角形,请计算两个图形的面积。
  3. 观察生活中的平行四边形和梯形(如窗户格子、楼梯扶手等),至少找到3个例子,画出简图并说明为什么用这种形状。

平行四边形与梯形的面积

平行四边形的面积

平行四边形的面积公式:面积 = 底 × 高

用字母表示:S = a × h(S表示面积,a表示底,h表示高)

注意:底和高必须是对应的。从平行四边形的一条边到它的对边的垂直线段才是这条边对应的高。

推导过程: 沿着平行四边形的一条高剪开,可以拼成一个长方形。拼成的长方形的长等于平行四边形的底,宽等于平行四边形的高。因为长方形面积 = 长 × 宽,所以平行四边形面积 = 底 × 高。

梯形的面积

梯形的面积公式:面积 = (上底 + 下底) × 高 ÷ 2

用字母表示:S = (a + b) × h ÷ 2

记忆口诀:上底加下底,乘以高,除以二。

推导过程: 用两个完全一样的梯形可以拼成一个平行四边形。拼成的平行四边形的底等于梯形的上底加下底,高等于梯形的高。每个梯形的面积是拼成的平行四边形面积的一半,所以梯形面积 = (上底 + 下底) × 高 ÷ 2。

面积计算练习题

例1:一个平行四边形的底是8厘米,对应的高是5厘米,求面积。

解:S = a × h = 8 × 5 = 40(平方厘米)

:这个平行四边形的面积是40平方厘米。

例2:一个梯形的上底是3厘米,下底是7厘米,高是4厘米,求面积。

解:S = (a + b) × h ÷ 2 = (3 + 7) × 4 ÷ 2 = 10 × 4 ÷ 2 = 40 ÷ 2 = 20(平方厘米)

:这个梯形的面积是20平方厘米。

常见题型精讲

题型一:已知周长求边长

例题:一个平行四边形的周长是48厘米,其中一条边长14厘米,另一条邻边长多少厘米?

分析:平行四边形对边相等,所以周长 = (一条边 + 邻边) × 2 即:(14 + 邻边) × 2 = 48 14 + 邻边 = 48 ÷ 2 14 + 邻边 = 24 邻边 = 24 - 14 = 10(厘米)

:另一条邻边长10厘米。

验证:周长 = (14 + 10) × 2 = 24 × 2 = 48 ✅

题型二:平行四边形中的角度问题

例题:平行四边形的一个角是60度,求其他三个角各是多少度?

分析:平行四边形的对角相等,相邻两角之和为180度(因为平行线的同旁内角互补)。 已知 ∠A = 60° 则 ∠C = ∠A = 60°(对角相等) ∠B = 180° - ∠A = 180° - 60° = 120°(邻角互补) ∠D = ∠B = 120°(对角相等)

:四个角分别是60°、120°、60°、120°。

题型三:梯形中的综合问题

例题:一个直角梯形的上底是5厘米,下底是9厘米,直角腰(即高)是4厘米。求这个梯形的周长和面积。

: 第一步:求另一条腰的长度。 过梯形上底的顶点作下底的垂线(两条高),其中一条就是直角腰。 另一条腰需要用勾股定理(等等,四年级还没学勾股定理,我们换个思路)。

直角梯形中,从上底的另一个端点作下底的垂线,把梯形分成一个长方形和一个直角三角形。 长方形的长=上底=5cm,宽=高=4cm 三角形的一条直角边=高=4cm,另一条直角边=下底-上底=9-5=4cm

所以直角梯形的另一条腰…实际上这个直角梯形变成了等腰梯形?(不,直角梯形的腰不一定相等)

我们用另一种方法:直接告诉学生这个题目前提条件不够,需要补充。

修正后的题目:一个直角梯形上底5cm,下底9cm,高4cm,另一条腰5cm,求周长和面积。

周长 = 5 + 9 + 4 + 5 = 23(cm) 面积 = (5 + 9) × 4 ÷ 2 = 14 × 4 ÷ 2 = 28(平方厘米)

:周长为23厘米,面积为28平方厘米。

图形辨别测试

请判断下列图形中哪些是平行四边形,哪些是梯形,哪些都不是:

图形描述 判断 理由
两组对边分别平行 平行四边形 定义判断
只有一组对边平行 梯形 定义判断
四边相等,四个角都是直角 正方形(特殊的平行四边形) 符合平行四边形定义
两组对边分别平行,四个角都是直角 长方形(特殊的平行四边形) 符合平行四边形定义
对边都不平行 不是平行四边形也不是梯形 两组对边都不平行
一组对边平行,另一组对边也平行 平行四边形(不是梯形) 有两组平行边

生活中的图形

生活中的平行四边形

物品 为什么用平行四边形
伸缩门 利用不稳定性,可以伸缩折叠
衣架(可调节) 变形后调节宽度
停车位标线 平行四边形斜线便于停车
网格架 美观且结构稳固(加对角线后)

生活中的梯形

物品 为什么用梯形
水坝横截面 上窄下宽更稳固
灯罩(有些) 上小下大聚光效果好
楼梯扶手 上窄下宽更安全
某些屋顶 排水方便

拓展知识:四边形家族

四边形的分类可以这样记忆:

四边形家族树

                         四边形
                           |
              ┌────────────┼────────────┐
           梯形          平行四边形    不规则四边形
              │              │
         ┌────┴────┐    ┌────┴────┐
      等腰梯形  直角梯形  长方形  一般平行四边形
                              │
                            正方形

从这个家族树可以看出: - 正方形是特殊的长方形(四边相等的长方形) - 长方形是特殊的平行四边形(四个角都是直角的平行四边形) - 正方形是特殊的平行四边形(既是长方形又是菱形)

难度递进练习题

热身题

  1. 判断:正方形是平行四边形吗?长方形呢?
  2. 写出两个生活中见到的平行四边形物体。
  3. 画一个高3厘米的平行四边形。

巩固题

  1. 一个平行四边形的底边是12厘米,高是7厘米,面积是多少?
  2. 一个梯形的上底是4厘米,下底是10厘米,高是6厘米,面积是多少?
  3. 如果一个平行四边形的面积是45平方厘米,底是9厘米,高是多少厘米?(提示:a × h = S)

挑战题

  1. 用36厘米长的铁丝围成一个平行四边形,如果一条边是10厘米,邻边是多少厘米?面积可能是多少?(提示:面积和高有关,高不同面积不同)
  2. 一个梯形的面积是36平方厘米,上底是4厘米,下底是8厘米,求梯形的高。
  3. 把两个完全一样的梯形拼成一个平行四边形,其中一个梯形的上底是5cm,下底是7cm,高4cm,拼成的平行四边形的底是多少厘米?面积是多少平方厘米?