内容正文:
第十四讲 特殊平行四边形--矩形
目录
必备知识点 1
考点一 矩形的判定与性质 2
考点二 矩形中的最小值问题 7
考点三 矩形中的翻折问题 11
考点四 矩形中的证明与存在性 19
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必备知识点
一、矩形的性质与判定
定 义
示 例 剖 析
有一个角是直角的平行四边形叫做矩形.
性 质
示 例 剖 析
矩形是特殊的平行四边形,具有平行四边形的性质.
①对边平行且相等;
②四个角都是直角;
③对角线互相平分且相等;
④是中心对称图形、轴对称图形.
除平行四边形性质外:
①
=90°;
②AC=BD.
重要结论
示 例 剖 析
①直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
②在直角三角形中,角所对的直角边等于斜边的一半.
① O是AC的中点,则.
② ,则.
判 定
① 有一个角是直角的平行四边形是矩形. ② 对角线相等的平行四边形是矩形.
③ 有三个角是直角的四边形是矩形.
考点一 矩形的判定与性质
1.如图,矩形ABCD对角线AC、BD交于点O,AB=6,BC=8,点P为AD边上的一个动点,PE⊥AC于点E,PF⊥BD于点F,则PE+PF= .
【解答】解:连接OP,
在直角△ABD中,AB=6,AD=8,
∴BD==10,
∴AO=OD=5,
∵△AOD的面积是 ×矩形ABCD的面积=×8×6=12
即△ODP的面积+△AOP的面积=12,
∴AO•PE+OD•PF=3,
∴×5(PE+PF)=12,
解得:PE+PF=.
故答案为.
2.如图,点P是矩形ABCD的对角线AC上一点,过点P作EF∥BC,分别交AB,CD于点E,F,连接PB,PD.若AE=2,PF=8,则图中阴影部分的面积为 16 .
【解答】解:作PM⊥AD于M,交BC于N.
则有四边形AEPM,四边形DFPM,四边形CFPN,四边形BEPN都是矩形,
∴S△ADC=S△ABC,S△AMP=S△AEP,S△PBE=S△PBN,S△PFD=S△PDM,S△PFC=S△PCN,
∴S△DFP=S△PBE=×2×8=8,
∴S阴=8+8=16,
故答案为16.
3.如图,在四边形ABCD中,对角线AC⊥BD,垂足为O,点E、F、G、H分别为边AD、AB、BC、CD的中点.若AC=8,BD=6,则四边形EFGH的面积为 12 .
【解答】解:∵点E、F分别为四边形ABCD的边AD、AB的中点,
∴EF∥BD,且EF=BD=3.
同理求得EH∥AC∥GF,且EH=GF=AC=4,
又∵AC⊥BD,
∴EF∥GH,FG∥HE且EF⊥FG.
∴四边形EFGH是矩形.
∴四边形EFGH的面积=EF•EH=3×4=12,即四边形EFGH的面积是12.
故答案是:12.
4.如图,矩形ABCD中,AB=8,点E是AD上的一点,若AE=4,BE的垂直平分线交BC的延长线于点F,连结EF交CD于点G,若G是CD的中点,则CM的长是 .
【解答】解:∵矩形ABCD中,G是CD的中点,AB=8,
∴CG=DG=×8=4,
在△DEG和△CFG中,
,
∴△DEG≌△CFG(ASA),
∴DE=CF,EG=FG,
设DE=x,
则BF=BC+CF=AD+CF=4+x+x=4+2x,
在Rt△DEG中,EG==,
∴EF=2,
∵FH垂直平分BE,
∴BF=EF,
∴4+2x=2,
解得x=3,
∴AD=AE+DE=4+3=7,
∴BC=AD=7,
BF=4+2x=10,
如图,连接HE,
∵FH垂直平分BE,
∴BH=EH,
∵AH2+AE2=HE2,
∴(8﹣BH)2+16=BH2,
∴BH=5,
∵AB∥CD,
∴△CFM∽△BFH,
∴,
∴,
∴CM=,
故答案为:.
5.如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,DF垂直平分OC,交AC于点E,交BC于点F,连接AF,若AB=,则AF的长为 .
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD=,AO=CO=BO=DO,
∵DF垂直平分OC,
∴OD=DC,
∴OD=DC=OC,
∴△ODC是等边三角形,
∴OD=OC=CD=,
∴AC=2,
∴BC==3,
∵△ODC是等边三角形,DE⊥AC,
∴∠CDE=∠ODE=30°,
∴DC=CF=,
∴CF=1,
∴BF=2,
∴AF=,
故答案为:.
6.如图,在矩形ABCD中,AD=AB,∠BAD的平分线交BC于点E,DH⊥AE于点H,连接BH并延长交CD于点F,连接DE交BF于点O.下列结论:①AE=AD;②∠AED=∠CED;③H为BF的中点;④CF=DF.其中正确的有 ①②③ .(将所有正确结论的序号填在横线上)
【解答】解:①设AB=a,则A