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中考专题复习——专题21 垂美四边形模型
垂美四边形的概念:对角线互相垂直的四边形为垂美四边形。
垂美四边形的性质:①S垂美四边形ABCD=AC•BD ②AB2+DC2=AD2+BC2
【变形一】如图,在矩形ABCD中,P为CD边上有一点,连接AP、BP,则DP、BP、AP、CP之间的关系:DP2+BP2=AP2+PC2
【变形二】如图,在矩形ABCD中,P为矩形内部任意一点,连接AP、BP,CP,DP则AP、BP,CP,DP之间的关系:AP2+PC2=DP2+BP2
1.定义,我们把对角线互相垂直的四边形叫做垂美四边形.
概念理解:如图②,在四边形ABCD中,如果AB=AD,CB=CD,那么四边形ABCD是垂美四边形吗?请说明理由.
性质探究:如图①,垂美四边形ABCD两组对边AB、CD与BC、AD之间有怎样的数量关系?写出你的猜想,并给出证明.
问题解决:如图③,分别以Rt△ACB的直角边AC和斜边AB为边向外作正方形ACFG和正方形ABDE,连接CE、BG、GE.若AC=2,AB=5,则
①求证:△AGB≌△ACE
②GE= .
2.(2023春·广东惠州·八年级阶段练习)给出定义:若一个四边形中存在相邻两边的平方和等于一条对角线的平方,则称该四边形为勾股四边形.如图所示,将绕顶点B按顺时针方向旋转得到,连接,,,已知.
(1)求证:是等边三角形;(2)求证:,即四边形是勾股四边形.
3.定义:我们把对角线互相垂直的四边形叫做垂美四边形.
(1)概念理解:如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,问四边形ABCD是垂美四边形吗?请说明理由.
(2)性质探究:
①如图1,垂美四边形ABCD两组对边AB,CD与BC,AD之间有怎样的数量关系.写出你的猜想,并给出证明;
②如图3,在Rt△ABC中,点F为斜边BC的中点,分别以AB,AC为底边,在Rt△ABC外部作等腰三角形ABD和等腰三角形ACE,连接FD,FE,分别交AB,AC于点M,N.试猜想四边形FMAN的形状,并说明理由;
(3)问题解决:
如图4,分别以Rt△ACB的直角边AC和斜边AB为边向外作正方形ACFG和正方形ABDE,连接CE,BG,GE,已知AC=2,AB=5.求GE的长.
4.如图1,对角线互相垂直的四边形叫做垂美四边形.
(1)概念理解:如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,问四边形ABCD是垂美四边形吗?请说明理由;
(2)性质探究:如图1,四边形ABCD的对角线AC、BD交于点O,AC⊥BD.试证明:AB2+CD2=AD2+BC2;
(3)解决问题:如图3,分别以Rt△ACB的直角边AC和斜边AB为边向外作正方形ACFG和正方形ABDE,连接CE、BG、GE.已知AC=4,AB=5,求GE的长.
5.(2023春·全国·八年级专题练习)如图1,对角线互相垂直的四边形叫做垂美四边形.
(1)概念理解:给出下列图形:①平行四边形;②矩形;③菱形;④正方形.其中一定是“垂美四边形”的是 (填序号);
(2)性质探究:如图1,四边形ABCD的对角线AC、BD交于点O,AC⊥BD.求证:AB2+CD2=AD2+BC2;
(3)解决问题:如图2,分别以Rt△ACB的直角边AC和斜边AB为边向外作正方形ACFG和正方形ABDE,连接CE,BG,GE.已知AC=,AB=3
①请问四边形CGEB是垂美四边形吗?并说明理由;
②求GE的长.
6.如图,我们把对角线互相垂直的四边形叫做“垂美四边形”.
(1)性质探究:如图1.已知四边形ABCD中,AC⊥BD.垂足为O,求证:AB2+CD2=AD2+BC2.
(2)解决问题:已知AB=5.BC=4,分别以△ABC的边BC和AB向外作等腰Rt△BCE和等腰Rt△ABD;
①如图2,当∠ACB=90°,连接DE,求DE的长;
②如图3.当∠ACB≠90°,点G、H分别是AD、AC中点,连接GH.若GH=2,则S△ABC= .
7.(2023·湖北武汉·八年级统考期中)如图,我们把对角线互相垂直的四边形叫做“垂美四边形”.
(1)性质探究:如图1.已知四边形ABCD中,AC⊥BD.垂足为O,求证:AB2+CD2=AD2+BC2;
(2)解决问题:已知AB=5.BC=4,分别以△ABC的边BC和AB向外作等腰Rt△BCE和等腰Rt△ABD;
①如图2,当∠ACB=90°,连接DE,求DE的长;
②如图3.当∠ACB≠90°,点G、H分别是AD、AC中点,连接GH.若GH=2,则S△ABC= .
8.阅读材料:我们把连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线,并且有三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半.如图1,D、E分别是BC、AC的中点,则DE