内容正文:
专题05 平行四边形六大模型
模型一:中点四边形 模型二:梯子模型
模型三:十字架 模型四:对角互补
模型五:半角模型 模型六:与正方形有关三垂线
模型一:中点四边形
中点四边形:依次连接四边形四边中点连线的四边形得到中点四边形O。
结论 1: 点 M、N、P、Q 是任意四边形的中点,则四边形 MNPQ 是平行四边形
结论 2: 对角线垂直的四边形的中点四边形是矩形
结论3:对角线相等的四边形的中点四边形是菱形
结论 4: 对角线垂直且相等的四边形的中点四边形是正方形
【典例1】(2024•长沙模拟)如图,E、F、G、H分别是四边形ABCD四条边的中点,则四边形EFGH一定是( )
A.平行四边形 B.矩形
C.菱形 D.正方形
【变式1-1】(2023•阳春市二模)若顺次连接四边形ABCD各边的中点所得的四边形是菱形,则四边形ABCD的两条对角线AC,BD一定是( )
A.互相平分 B.互相平分且相等
C.互相垂直 D.相等
【变式1-2】(2023•铜川一模)如图,AC、BD是四边形ABCD的两条对角线,顺次连接四边形ABCD各边中点得到四边形EFGH,要使四边形EFGH为矩形,应添加的条件是( )
A.AC⊥BD B.AB=CD C.AB∥CD D.AC=BD
【变式1-3】(2023春•宿豫区期中)顺次连接对角线相等且垂直的四边形四边中点所得的四边形一定是( )
A.平行四边形 B.矩形
C.菱形 D.正方形
模型二:梯子模型
如下图,一根长度一定的梯子斜靠在竖直墙面上,当梯子底端滑动时,探究梯子上某点(如中点)或梯子构成图形上的点的轨迹模型(图 2),就是所谓的梯子模型。
[考查方向]已知一条线段的两个端点在坐标轴上滑动,求线段最值问题。
模型一: 如图所示,线段AC的两个端点在坐标轴上滑动,LACB= ZAOC= 90°AC的中点为P,连接 OP、BP、OB,则当 O、P、B三点共线时,此时线段 OB最大值。
即已知 RtAACB中AC、BC的长,就可求出梯子模型中 OB的最值
模型二: 如图所示,矩形ABCD 的顶点 A、B分别在边 OM、ON上,当点A在边 OM上运动时,点 B随之在 ON上运动,且运动的过程中矩形 ABCD形状保持不变,AB的中点为P,连接 OP、PD、OD,则当 O、P、D三点共线时,此时线段 OD 取最大值
【典例2】如图,∠MON=90°,矩形ABCD的顶点A、B分别在边OM、ON上,当B在边ON上运动时,A随之在OM上运动,矩形ABCD的形状保持不变,其中AB=6,BC=2.运动过程中点D到点O的最大距离是 .
【变式2-1】如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=1,AC=4,点A在y轴上,点C在x轴上,则点A在移动过程中,BO的最大值是 .
【变式2-2】如图,∠MEN=90°,矩形ABCD的顶点B,C分别是∠MEN两边上的动点,已知BC=10,CD=5,点D,E之间距离的最大值是 .
模型三:十字架
第一种情况:过顶点
在正方形ABCD中,AE⊥BF,可得AE=BF,借助于同角的余角相等,证明△BAF≌△ADE(ASA)
所以AE=BF
第二种情况:不过顶点
在正方形ABCD中,E,F,G,H分别为AB,BC,CD,DA边上的点,其中:EG⊥FH,可得EG=FH
也可以如下证明
在正方形ABCD中,E,F,G,H分别AB、BC、CD、DA边上的点,其中:EG⊥FH,可得EG=FH
【典例3】(2023春•商南县校级期末)如图,在正方形ABCD中,E,F分别是AB,BC的中点,CE,DF相交于点G,连接AG,求证:
(1)CE⊥DF.
(2)∠AGE=∠CDF.
【变式3-1】(2023•黄石)如图,正方形ABCD中,点M,N分别在AB,BC上,且BM=CN,AN与DM相交于点P.
(1)求证:△ABN≌△DAM;
(2)求∠APM的大小.
【变式3-2】(2023秋•惠阳区校级月考)如图1,已知正方形ABCD和正方形AEFG有公共顶点A,连接BE,DG.
(1)请判断BE与DG的