内容正文:
专题06 特殊四边形性质判定、旋转、新定义之四大题型
目录
【题型一 特殊平行四边形的性质和判定综合问题】 1
【题型二 三角形、四边形中的中位线综合问题】 11
【题型三 特殊平行四边形中的旋转综合问题】 21
【题型四 几何图形中的新定义型的综合问题】 33
【典型例题】
【题型一 特殊平行四边形的性质和判定综合问题】
例题:(2023·江西·中考真题)课本再现
思考
我们知道,菱形的对角线互相垂直.反过来,对角线互相垂直的平行四边形是菱形吗?
可以发现并证明菱形的一个判定定理;
对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
(1)定理证明:为了证明该定理,小明同学画出了图形(如图1),并写出了“已知”和“求证”,请你完成证明过程.
已知:在中,对角线,垂足为.
求证:是菱形.
(2)知识应用:如图,在中,对角线和相交于点,.
①求证:是菱形;
②延长至点,连接交于点,若,求的值.
【变式训练】
1.(2023·江西赣州·三模)某数学小组在一次数学探究活动过程中,经历了如下过程:
问题提出:如图,正方形中,,为对角线上的一个动点,以为直角顶点,向右作等腰直角.
(1)操作发现:的最小值为_______,最大值为_______;
(2)数学思考:求证:点在射线上;
(3)拓展应用:当时,求的长.
2.(2023·江西鹰潭·一模)某数学兴趣小组在数学课外活动中,对多边形内两条互相垂直的线段做了如下探究:
【观察与猜想】
(1)如图①,在正方形中,点,分别是、上的两点,连接,,,求证.
【类比探究】
(2)如图②,在矩形中,,,点是边上一点,连接,,且,求的值.
【拓展延伸】
(3)如图③,在中,,点在边上,连接,过点作于点,的延长线交边于点若,,,求的值.
3.(2023·江西吉安·一模)某数学小组在一次数学探究活动过程中,经历了如下过程:
问题提出
如图,在正方形中,P为对角线上一点,连接,将绕点P逆时针旋转,得到,连接.
(1)操作发现
当时,的度数为 ;
(2)数学思考
当时,连接,求证:为直角三角形;
(3)拓展应用
若正方形的边长为4,直接写出的最大值.
【题型二 三角形、四边形中的中位线综合问题】
例题:(2023·江西抚州·三模)(1)课本再现:我们研究平行四边形时,常常把它分成几个三角形,利用三角形全等的性质研究平行四边形的有关问题,同时也可以利用平行四边形研究三角形的有关问题,如探究三角形中位线的性质.
如图(1),在中,点D,E分别是,的中点,连接.则与的关系是______.
(2)定理证明:请根据(1)中内容结合图(1),写出(1)中结论的证明过程.
(3)定理应用:如图(2),在四边形中,点M,N,P分别为,,的中点,,的延长线交于点E.若,则的度数是______.
(4)如图(3),在矩形中,,,点E在边上,且.将线段绕点A旋转一定的角度(),得到线段,点M是线段的中点,求旋转过程中线段长的最大值和最小值.
【变式训练】
1.(2023·江西赣州·一模)综合与实践
老师让同学们以“两个大小不等的等腰直角三角板的直角顶点重合,并让一个三角板固定,另一个绕直角顶点旋转”为主题开展数学活动.如图1,和都是等腰直角三角形,,点D,E分别在边,上,连接,点M,P,N分别为,,的中点.试判断线段与的数量关系和位置关系.
甲小组发现:.并进行了证明,下面的两个片段是截取的部分证明过程(片段前后证明过程已省略):
【片段1】∵点P,M分别是,的中点,
∴.(理由1)
【片段2】∵,∴.(理由2)
反思交流
(1)①填空:理由1: ;理由2: ;
②图1中,与的位置关系是 .
(2)乙小组受到甲小组的启发,继续进行探究,把绕点C逆时针方向旋转到如图2的位置,请判断的形状并证明;
(3)丙小组的同学继续探究:把绕点C在平面内自由旋转,当时,直接写出线段长度的最大值.
2.(2023·江西景德镇·二模)课本再现
(1)如图1,在证明“三角形两边中点的连线与第三边的关系”时,小明将沿中位线裁剪后,把绕点旋转180°得到四边形,则四边形的形状是______.
类比迁移
(2)在四边形中,为的中点,点、分别在、上,连接、、,且.
①如图2,若四边形是正方形,、、之间的数量关系为________;
②如图3,若四边形是平行四边形,①中的结论是否成立,请说明理由;
方法运用
(3)图4,在四边形中,,,为的中点,、分别为、边上的点,若,,,求的长.
【题型三 特殊平行四边形中的旋转综合问题】
例题:(2023·江西南昌·一模)【课本再现】
(1)如图1,正方形的对角线相交于点,点又是正方形的一个顶点,而且这两个正方形的边长都为1,四边形为两个正方形重叠部分.正方形可绕点转动.则下列结论正确的是____