内容正文:
第六章 四边形
第24课 矩形与菱形
课程标准(2022年版) 探索并证明矩形、菱形的性质定理:矩形的四个角都是直角,对角线相等;菱形的四条边相等,对角线互相垂直.探索并证明矩形、菱形的判定定理:三个角是直角的四边形是矩形,对角线相等的平行四边形是矩形;四边相等的四边形是菱形,对角线互相垂直的平行四边形是菱形
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一、矩形的性质与判定
(1)矩形的定义:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形.
(2)矩形的性质:
①矩形具有平行四边形的一切性质.
②角:四个角都是直角.
③对角线:两条对角线相等.
④对称性:矩形既是中心对称图形,也是轴对称图形.
(3)矩形的判定:
(4)矩形的面积:S矩形=长×宽.
矩形的周长:C矩形=2(长+宽).
1.(1)如图,在矩形ABCD中,AC与BD交于点O,则下列结论正确的是 ①②③④ .
①AB∥CD,AD=BC;
②∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠DAB;
③OA=OB=OC=OD,AC=BD;
④S△OAB=S△OBC=S△OCD=S△OAD.
①②③④
(2)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AB∥CD,AB⊥BC.求证:四边形ABCD是矩形.
证明:∵AD∥BC,AB∥CD,
∴四边形ABCD是平行四边形.
∵AB⊥BC,∴∠B=90°.
∴四边形ABCD是矩形.
二、菱形的性质与判定
(1)菱形的定义:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.
(2)菱形的性质:
①菱形具有平行四边形的一切性质.
②边:四条边都相等.
③对角线:两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角.
④对称性:菱形既是中心对称图形,也是轴对称图形.
(3)菱形的判定:
(4)菱形的面积:S菱形=底×高=两条对角线乘积的一半.
菱形的周长:C菱形=4×边长.
2.如图,在菱形ABCD中,AC与BD交于点O,判断下列结论是否正确:
①AB∥CD,AC⊥BD( √ )
②AB=BC=CD=DA( √ )
③OB=OD,∠1=∠2=∠3=∠4( √ )
④S菱形ABCD=4S△OAB( √ )
√
√
√
√
3.如图,在▱ABCD中,∠1=∠2.求证:▱ABCD是菱形.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴DC∥AB.∴∠2=∠3.
∵∠1=∠2,∴∠1=∠3.
∴AD=DC.∴▱ABCD是菱形.
4.(2022·广东)菱形的边长为5,则它的周长是 20 .
20
(2023·北京)如图,在▱ABCD中,点E,F分别在BC,AD上,BE=DF,AC=EF.
(1)求证:四边形AECF是矩形;
(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC.
∵BE=DF,∴BC-BE=AD-DF,即EC=AF.
∴四边形AECF是平行四边形.
∵AC=EF,∴四边形AECF是矩形.
(2)若AE=BE,AB=2,tan ∠ACB=,求BC的长.
(2)解:由(1)知四边形AECF是矩形.
∴∠AEC=∠AEB=90°.
∵AE=BE,AB=2,
∴△ABE是等腰直角三角形.
∴∠B=45°.∴AE=BE=cos B·AB=.
∵tan ∠ACB==,∴=.∴EC=2.
∴BC=BE+EC=+2=3.
(2023·岳阳)如图,点M在▱ABCD的边AD上,BM=CM,请从以下三个选项①∠1=∠2;②AM=DM;③∠3=∠4中,选择一个合适的选项作为已知条件,使▱ABCD为矩形.
(1)你添加的条件是 ①或② ;(填序号)
①或②
(2)添加条件后,请证明▱ABCD为矩形.
(2)添加条件①.证明:
在▱ABCD中,AB=CD,AB∥CD.
在△ABM和△DCM中,
∴△ABM≌△DCM(SAS).∴∠A=∠D.
∵AB∥CD,∴∠A+∠D=180°.
∴∠A=∠D=90°.∴▱ABCD为矩形.
添加条件②.证明:
在▱ABCD中,AB=CD,AB∥CD.
在△ABM和△DCM中,
∴△ABM≌△DCM(SSS).∴∠A=∠D.
∵AB∥CD,∴∠A+∠D=180°.
∴∠A=∠D=90°.
∴▱ABCD为矩形.
如图,四边形ABCD的对角线AC⊥BD于点O,OA=OC=3,OB=OD=4.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(1)证明:∵OA=OC,OB=OD,
∴四边形ABCD是平行四边形.
∵AC⊥BD,
∴四边形ABCD是菱形.
(2)若AE⊥CD于点E,求AE的长.
(2)解:由(1),得△ABO是直角三角形.
∵OA=3,OB=4,∴AB==5.
∴CD=5.
∵S菱形ABCD=CD