内容正文:
1.2矩形的性质与判定
--应用训练
北师版 九年级上
第一章 特殊平行四边形
【2023·金陵汇文学校模拟】如图,在▱ABCD中,AC=8,BD=12,点E,F在对角线BD上,点E从点B出发以每秒1个单位长度的速度向点D运动,同时点F从点D出发以相同速度向点B运动,到端点时运动停止,运动时间为t秒.
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(1)求证:四边形AECF为平行四边形;
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(2)当t为何值时,四边形AECF为矩形?
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【点方法】
解决动态条件问题的几何题,常用逆向思维来做,即交换问题中的条件与结论的呈现方式进行解答,如将“当t为何值时,四边形AECF为矩形”改为“当四边形AECF为矩形时,t的值是多少”求出t的值即可.
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【母题:教材P15例2】如图,▱ABCD的对角线AC,BD相交于点O,△OAB是等边三角形,AB=4.
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(1)求证:▱ABCD是矩形;
(2)求AD的长.
【2023·泰州】如图,线段DE与AF分别为△ABC的中位线与中线.
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(1)求证:AF与DE互相平分;
(2)当线段AF与BC满足怎样的数量关系时,四边形ADFE为矩形?请说明理由.
【2023·云南】如图,在平行四边形ABCD中,连接BD,E为线段AD的中点,延长BE与CD的延长线交于点F,连接AF,∠BDF=90°.
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(1)求证:四边形ABDF是矩形;
∴△BEA≌△FED(ASA).∴EF=EB.
又∵AE=DE,∴四边形ABDF是平行四边形.
又∵∠BDF=90°,∴四边形ABDF是矩形.
(2)若AD=5,DF=3,求四边形ABCF的面积S.
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证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC, AD=BC,∴∠EBC=∠FDA.由题意知BE=DF.
在△BEC和△DFA中,
∴△BEC ≌△DFA(SAS).∴CE=AF.
同理可得AE=CF,∴四边形AECF为平行四边形.
解:∵四边形AECF为平行四边形,
∴当EF=AC=8时,四边形AECF为矩形.
当点E在OB上,点F在OD上时,BE=DF=(BD-EF)=×(12-8)=2,此时t=2;当点E在OD上,点F在OB上时,BE=DF=12-2=10,此时t=10.
综上所述,当t=2或10时,四边形AECF为矩形.
证明:∵△AOB为等边三角形,
∴∠ABO=60°,OA=OB.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OB=OD=BD,OA=OC=AC.
∴BD=AC.∴▱ABCD是矩形.
解:∵▱ABCD是矩形,∴∠BAD=90°.
∵∠ABO=60°,∴∠ADB=90°-60°=30°.
∴BD=2AB=8.
∴AD==4.
证明:∵点D是AB的中点,∴AD=AB.
∵点E是AC的中点,点F是BC的中点,
∴EF是△ABC的中位线.
∴EF∥AB,EF=AB.∴EF=AD.
∴四边形ADFE是平行四边形.
∴AF与DE互相平分.
解:当AF=BC时,四边形ADFE为矩形.
理由:∵线段DE为△ABC的中位线,
∴DE=BC. ∵AF=BC,∴AF=DE.
由(1)得四边形ADFE是平行四边形,
∴四边形ADFE为矩形.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴BA∥CD.
∴∠BAE=∠FDE.
∵点E是AD的中点,∴AE=DE.
在△BEA和△FED中,
解:由(1)得四边形ABDF是矩形,
∴∠AFD=90°,AB=DF=3,AF=BD.
∴AF===4.
∴S矩形ABDF=DF·AF=3×4=12,BD=AF=4.
∵四边形ABCD是平行四边形,∴CD=AB=3.
易知∠BDC=90°,
∴S△BCD=BD·CD=×4×3=6.
∴四边形ABCF的面积S=S矩形ABDF+S△BCD=12+6=18.
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