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平行四邊形

平行四邊形是兩組對邊分別平行的四邊形。它的對邊一樣長、對角一樣大,相鄰的兩個角加起來是 180 度,兩條對角線互相平分。長方形、菱形、正方形都是特別的平行四邊形。

108 課綱在國小四年級用邊和角認識平行四邊形並學會畫,五年級學對邊相等、對角相等,用這些性質證明或判斷一個四邊形是不是平行四邊形,則是國中二年級的內容。面積怎麼算請看平行四邊形面積公式,這頁專門講它的性質和怎麼辨認。

先看重點

  • 定義:兩組對邊分別平行的四邊形。
  • 對邊一樣長、對角一樣大,相鄰兩角相加是 180 度。
  • 兩條對角線互相平分,但一般不一樣長,也不互相垂直。
  • 一般的平行四邊形沒有對稱軸;菱形、長方形、正方形都是平行四邊形。

平行四邊形的定義

平行四邊形的定義是兩組對邊分別平行的四邊形。上面和下面的邊平行,左邊和右邊的邊也平行,兩條平行線之間的距離處處相等,所以不管延長多遠都不會相交。平行線的意思可以看平行線。

圖上記號一樣的邊一樣長,相對的兩個角也一樣大。判斷時不要只看形狀斜不斜,長方形和正方形雖然是正的,兩組對邊也都平行,所以同樣是平行四邊形。

60°120°60°120°8 公分8 公分5 公分5 公分
兩組對邊分別平行,對邊一樣長,對角一樣大

平行四邊形的性質

下面是平行四邊形最常用的性質,以及在哪個階段學到。國小用量、摺、剪拼來觀察,國中才用全等三角形證明。

性質說明什麼時候學
兩組對邊分別平行這是平行四邊形的定義國小四年級
兩組對邊分別等長上下一樣長,左右一樣長國小五年級
兩組對角分別相等相對的兩個角一樣大國小五年級
相鄰兩角相加 180 度一個角 60 度,旁邊的角就是 120 度國小五年級可以推出來
四個角加起來 360 度和所有四邊形一樣國小五年級
兩條對角線互相平分交點是兩條對角線各自的中點國中二年級
一條對角線切出兩個全等三角形兩個三角形形狀、大小都一樣國中二年級
一般沒有對稱軸轉半圈會和原來重合,是點對稱圖形線對稱在國小五年級

相鄰兩角相加 180 度的理由:兩組對角相等,四個角合起來 360 度,所以一組相鄰的兩個角是 360 ÷ 2 = 180 度。

平行四邊形定理:怎麼判斷是平行四邊形(國中)

國中二年級會學用全等三角形證明平行四邊形的性質,也會學反過來判斷:一個四邊形只要符合下面任何一個條件,就一定是平行四邊形。國小不用背這些定理,但可以用來檢查自己畫的圖對不對。

  • 兩組對邊分別平行,這是定義。
  • 兩組對邊分別等長。
  • 兩組對角分別相等。
  • 兩條對角線互相平分。
  • 有一組對邊平行而且等長。

平行四邊形的對角線

平行四邊形的兩條對角線互相平分,也就是交點剛好是每一條對角線的中點。例如兩條對角線長 10 公分和 14 公分,交點會把它們分成 5 公分、5 公分和 7 公分、7 公分。一條對角線會把平行四邊形分成兩個一樣的三角形,各占一半面積;兩條對角線一起畫,會分成面積相等的 4 個三角形。

一般平行四邊形的兩條對角線不一樣長,也不互相垂直。長方形的對角線一樣長,菱形的對角線互相垂直,正方形兩者都有。所以對角線 × 對角線 ÷ 2 只能算菱形和正方形的面積,詳細看菱形面積公式。

網路上的平行四邊形對角線公式,指的是兩條對角線長度的平方和等於四條邊長度的平方和,也就是兩條相鄰邊各自平方相加再乘 2。例如長 4、寬 3 的長方形,對角線都是 5,5 × 5 + 5 × 5 = 50,(4 × 4 + 3 × 3) × 2 也是 50。這要用到平方和根號,國小不教,等學過國中的畢氏定理、高中的餘弦定理才會推導。

交點記號一樣的兩段一樣長
平行四邊形的兩條對角線互相平分

平行四邊形角度和邊長例題

角度題記住兩件事就夠了:相對的角一樣大,相鄰的角加起來 180 度。

例 1平行四邊形的一個角是 65 度,其他三個角各是幾度?

  1. 相鄰的角 = 180 − 65 = 115(度)
  2. 相對的角一樣大,所以四個角是 65 度、115 度、65 度、115 度
  3. 檢查:65 + 115 + 65 + 115 = 360(度)

答:115 度、65 度、115 度

例 2平行四邊形相鄰的兩個角,大的角是小的角的 2 倍,這兩個角各是幾度?

  1. 相鄰兩角相加是 180 度
  2. 小的角算 1 份,大的角算 2 份,一共 3 份
  3. 小的角 = 180 ÷ 3 = 60(度),大的角 = 60 × 2 = 120(度)

答:60 度和 120 度

例 3平行四邊形相鄰的兩條邊是 8 公分和 5 公分,周長是多少?

  1. 對邊一樣長,四條邊是 8、5、8、5 公分
  2. 周長 = (8 + 5) × 2 = 26(公分)

答:26 公分

例 4平行四邊形的周長是 30 公分,其中一條邊是 9 公分,和它相鄰的邊是幾公分?

  1. 兩條相鄰的邊合起來是周長的一半:30 ÷ 2 = 15(公分)
  2. 15 − 9 = 6(公分)

答:6 公分

平行四邊形有幾條對稱軸?

一般的平行四邊形沒有對稱軸,是 0 條。不管沿著哪一條直線對摺,包括兩條對角線和連接對邊中點的線,兩邊都不會完全重合,所以它不是線對稱圖形。

平行四邊形雖然不能對摺重合,但繞著對角線的交點轉半圈,會和原來的圖形完全重合,這種圖形叫點對稱圖形。特別的平行四邊形就有對稱軸了:長方形 2 條,菱形 2 條,正方形 4 條。圖解和更多圖形的對稱軸可以看線對稱圖形。

菱形、正方形、長方形是平行四邊形嗎?

是。只要兩組對邊分別平行,就是平行四邊形。菱形四條邊一樣長,兩組對邊一定平行;長方形和正方形的對邊也都平行,所以它們都是特別的平行四邊形。反過來就不一定了,平行四邊形不一定是菱形、長方形或正方形。

正方形最特別,它同時是長方形、菱形,也是平行四邊形。梯形只有一組對邊平行,所以不是平行四邊形。

圖形兩組對邊平行四條邊一樣長四個角都是直角是平行四邊形嗎對稱軸
平行四邊形是不一定不一定是一般沒有
長方形是不一定是是2 條
菱形是是不一定是2 條
正方形是是是是4 條
梯形只有一組不一定不一定不是一般沒有,等腰梯形 1 條

表中長方形和菱形的對稱軸,指的是不是正方形的情形。各種四邊形的面積算法整理在四邊形面積公式。

平行四邊形和四邊形練習:試做 5 題

四年級的關卡會問各種四邊形有幾組平行邊、幾個直角,也會算平行四邊形和菱形的周長;五年級的線對稱關卡會問平行四邊形有幾條對稱軸。不用登入,做完會告訴你答對幾題。

準備好就開始,一共 5 題。

常見問題

平行四邊形的定義是什麼?

兩組對邊分別平行的四邊形就是平行四邊形。長方形、菱形、正方形也符合這個定義。

平行四邊形有什麼性質?

對邊一樣長、對角一樣大、相鄰兩角相加 180 度、四個角加起來 360 度,兩條對角線互相平分。

平行四邊形有幾條對稱軸?

一般的平行四邊形沒有對稱軸,不是線對稱圖形,但它是點對稱圖形。長方形和菱形有 2 條,正方形有 4 條。

菱形是平行四邊形嗎?

是。菱形的兩組對邊都平行,所以是特別的平行四邊形;但平行四邊形不一定是菱形。

延伸學習