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专题课堂(七) 特殊平行四边形的性质与判定
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一、矩形的性质与判定
【例1】如图,M是矩形ABCD的边AD的中点,P是BC上一点,PE⊥MC,PF⊥MB,当AB,BC满足条件________________时,四边形PEMF为矩形.
分析:根据已知条件,矩形的性质和判定,欲证明四边形PEMF为矩形,只需证明∠BMC=90°,易得AB= eq \f(1,2) BC时,满足∠BMC=90°的条件.
AB= eq \f(1,2) BC
【对应训练】
1.(2023·洛阳外国语月考)如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=4,将矩形沿AC折叠,点D落在点D′处,则重叠部分△AFC的面积为( )
A.6
B.8
C.10
D.12
2.(2023·大庆)如图,在平行四边形ABCD中,E为线段CD的中点,连接AC,AE,延长AE,BC交于点F,连接DF,∠ACF=90°.
(1)求证:四边形ACFD是矩形;
(2)若CD=13,CF=5,求四边形ABCE的面积.
解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠ADE=∠FCE,∠DAE=∠CFE,∵E为线段CD的中点,∴DE=CE,∴△ADE≌△FCE(AAS),∴AE=FE,∴四边形ACFD是平行四边形,∵∠ACF=90°,∴四边形ACFD是矩形
(2)∵四边形ACFD是矩形,∴∠CFD=90°,AC=DF,∵CD=13,CF=5,∴DF= eq \r(CD2-CF2) = eq \r(132-52) =12,∵△ADE≌△FCE,∵△CEF的面积= eq \f(1,2) △ACF的面积= eq \f(1,2) × eq \f(1,2) ×5×12=15,平行四边形ABCD的面积=BC·AC=5×12=60,∴四边形ABCE的面积=平行四边形ABCD的面积-△ADE的面积=60-15=45
二、菱形的性质与判定
【例2】(凉山州中考)在Rt△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中点,E是AD的中点,过点A作AF∥BC交CE的延长线于点F.
(1)求证:四边形ADBF是菱形;
(2)若AB=8,菱形ADBF的面积为40.求AC的长.
分析:(1)易证△FAE≌△CDE,得到AF=CD,再根据D是BC的中点,可得BD=CD,所以AF=BD,从而可证四边形AFBD是平行四边形.(2)利用(1)的结论和点D是BC的中点,可得菱形ADBF的面积=S△ABC,然后根据三角形的面积公式列方程即可求解.
解:(1)∵AF∥BC,∴∠AFC=∠FCD,∠FAE=∠CDE,∵点E是AD的中点,∴AE=DE,∴△FAE≌△CDE(AAS),∴AF=CD,∵点D是BC的中点,∴BD=CD,∴AF=BD,∴四边形AFBD是平行四边形,∵∠BAC=90°,D是BC的中点,∴AD=BD= eq \f(1,2) BC,∴四边形ADBF是菱形
(2)∵四边形ADBF是菱形,∴菱形ADBF的面积=2S△ABD,∵点D是BC的中点,∴△ABC的面积=2S△ABD,∴菱形ADBF的面积=S△ABC=40,∴ eq \f(1,2) AB·AC=40,∴ eq \f(1,2) ×8AC=40,∴AC=10,∴AC的长为10
【对应训练】
3.(辽宁中考)如图,CD是△ABC的角平分线,过点D分别作AC,BC的平行线,交BC于点E,交AC于点F.若∠ACB=60°,CD=4 eq \r(3) ,则四边形CEDF的周长是________.
4.(随州中考)如图,在菱形ABCD中,E,F是对角线AC上的两点,且AE=CF.
(1)求证:△ABE≌△CDF;
(2)求证:四边形BEDF是菱形.
证明:(1)∵四边形ABCD是菱形,∴AB=CD,AB∥CD,∴∠BAE=∠DCF,在△ABE和△CDF中, eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(AB=CD,,∠BAE=∠DCF,,AE=CF,)) ∴△ABE≌△CDF(SAS)
(2)如图,连接BD,交AC于O,∵四边形ABCD是菱形,∴BD⊥AC,AO=CO,BO=DO,∵AE=CF,∴EO=FO,∴四边形BEDF是平行四边形,又∵BD⊥EF,∴平行四边形BEDF是菱形
三、正方形的性质与判定
【例3】如图,P是矩形ABCD内一点,AP⊥BP于点P,CE⊥BP于点E,BP=EC.
(1)请判断四边形ABCD是否是正方形?若是,写出证明过程;若不是,说明理由;
(2)延长EC到点F,使CF=BE,连接PF交BC的延长线于点G,求∠BGP的度数.
分析:(1)通过证AB=BC,判断矩形ABCD是正方形;(2)连接AC,先证∠BGP=∠ACB,再根据AC是正方形的对角线即可得出解答.
解:(1)四边形ABCD是正方形.证明:∵四边形ABCD是矩形,