内容正文:
数学 九年级全册 北师版
原创新课堂
2 矩形的性质与判定
第3课时 矩形的性质与判定的综合
1. 矩形的性质与判定:
(1)性质:①具有平行四边形的一切性质;②四个角都是直角;③对角线相等;
(2)判定:①有一个角是直角的平行四边形;②对角线相等的平行四边形;③有三个角是直角的四边形.
2. 如图,在四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O且AC,BD互相平分,若添加一个条件使得四边形ABCD是矩形,则这个条件可以是_______________________
(填写一个即可).
AC=BD或∠ABC=90°等
3. 综合应用:
(1)矩形的分割特殊性:矩形的两条对角线把它分割成四个面积相等的_______三角形,若矩形的两条对角线所夹锐角为60°,则有一对等边三角形;
(2)矩形折叠中求长度:一般需设未知数结合_______定理列方程求解.
4. 如图,把矩形纸片ABCD沿对角线折叠,重叠部分为△EBD,则有:①△EBD是等腰三角形,EB=____;②折叠后∠ABE和∠CDE一定_______;③折叠后得到的图形是________图形;④△EBA和________一定是全等三角形.
等腰
勾股
ED
相等
轴对称
△EDC
【典例导引】
知识点:矩形的性质与判定的综合
5. 【例】 (2022·茂名期末)如图,▱ABCD的对角线AC,BD相交于点O,∠OBC=∠OCB.
(1)求证:▱ABCD是矩形;
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,OB=OD,
∵∠OBC=∠OCB,
∴OB=OC,∴OA=OC=OB=OD,∴OA+OC=OB+OD,即AC=BD
∴▱ABCD是矩形
(2)若AB=6,BO=5,求该矩形的面积.
【变式训练】
6. (2022·佛山月考)如图,在▱ABCD中,过点D作DE⊥AB于点E,点F在边CD上,CF=AE,连接AF,BF.
(1)求证:四边形BFDE是矩形;
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴DC∥AB,DC=AB,
∵CF=AE,
∴DF=BE且DF∥BE,
∴四边形BFDE是平行四边形.
又∵DE⊥AB,
∴∠DEB=90°,∴四边形BFDE是矩形
(2)已知∠ADE=60°,若AD=3,求DE的长度.
D
8. (2022·安徽)两个矩形的位置如图所示,若∠1=α,则∠2=( )
A.α-90° B.α-45°
C.180°-α D.270°-α
C
B组 能力提升
9. 如图,将矩形纸片ABCD沿EF折叠后,点D,C分别落在点D1,C1的位置,ED1的延长线交BC于点G,若∠EFG=64°,则∠EGB等于( )
A.128° B.130° C.132° D.136°
【解析】在矩形ABCD中,AD∥BC,则∠DEF=∠EFG=64°,∠EGB=∠DEG,又由折叠可知,∠GEF=∠DEF,可求出∠DEG=128°,∴∠EGB=∠DEG=128°,故选:A
A
D
11. (2022·鄂州)如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,且∠CDF=∠BDC,∠DCF=∠ACD.
(1)求证:DF=CF;
(2)若∠CDF=60°,DF=6,求矩形ABCD的面积.
12. (2022·张家界)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,点E是CD的中点,连接OE,过点C作CF∥BD交OE的延长线于点F,连接DF.
(1)求证:△ODE≌△FCE;
(2)试判断四边形ODFC的形状,并写出证明过程.
C组 核心素养
13. (2022·中山期末)如图,在▱ABCD中,点P是AB边上一点(不与点A,B重合),过点P作PQ⊥CP,交AD边于点Q,且∠QPA=∠PCB,QP=QD.
(1)求证:四边形ABCD是矩形;
(2)求证:CD=CP.
14. (2022·深圳期末)如图,在▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AC⊥BD,过点A作AE⊥BC,交CB延长线于点E,过点C作CF⊥AD,交AD延长线于点F.
(1)求证:四边形AECF是矩形;
(2)连接OE,若AE=4,AD=5,求OE的长.
解:由(1)得:OA=BO=5,▱ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,
∵AC=2OA=10,
∴BC= eq \r(AC2-AB2) = eq \r(102-62) =8,
∴矩形ABCD的面积=AB·BC=6×8=48
解:∵∠ADE=60°,DE⊥AB,
∴∠DAE=30°,
又∵AD=3,
∴DE= eq \f(1,2) AD= eq \f(3,2)
A组 夯实基础
7. 如图,矩形ABCD的两条对角线相交于点O,∠BOC=120°,BO=4,则矩形的边BC的长是( )
A.6 B.8 C.6 eq \r(3) D.4 eq \r(3)
10. (2023·惠州月考)如图,在矩形ABCD中,AB=5,AD=3,点E为BC上一点,把△CDE沿DE翻折,点C恰好落在AB边上的点F处,则CE的长是( )
A.1 B. eq \f(4,3) C. eq \f(3,2) D. eq \f(5,3)
【解析】设CE=x,则BE=3-x,由折叠性质可知,EF=CE=x,DF=CD=AB=5,求出AF=4,BF=AB-AF=1,在Rt△BEF中,BE2+BF2=EF2,即(3-x)2+12=x2,解得x= eq \f(5,3) .故选:D
解:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴OC= eq \f(1,2) AC,OD= eq \f(1,2) BD,AC=BD,∴OC=OD,∴∠ACD=∠BDC,∵∠CDF=∠BDC,∠DCF=∠ACD,∴∠CDF=∠DCF,∴DF=CF
(2)由(1)可知,DF=CF,∵∠CDF=60°,∴△CDF是等边三角形,∴CD=DF=6,∵∠CDF=∠BDC=60°,OC=OD,∴△OCD是等边三角形,∴OC=OD=6,∴BD=2OD=12,∵四边形ABCD是矩形,∴∠BCD=90°,∴BC= eq \r(BD2-CD2) = eq \r(122-62) =6 eq \r(3) ,∴S矩形ABCD=BC·CD=6 eq \r(3) ×6=36 eq \r(3)
解:(1)∵点E是CD的中点,∴CE=DE,又∵CF∥BD,∴∠ODE=∠FCE,在△ODE和△FCE中, eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(∠ODE=∠FCE,,DE=CE,,∠DEO=∠CEF,)) ∴△ODE≌△FCE(ASA)
(2)四边形ODFC为矩形,证明如下:∵△ODE≌△FCE,∴OE=FE,又∵CE=DE,∴四边形ODFC为平行四边形,又∵四边形ABCD为菱形,∴AC⊥BD,即∠DOC=90°,∴四边形ODFC为矩形
证明:(1)∵PQ⊥CP,∴∠QPC=90°,∴∠BPC+∠QPA=180°-90°=90°,∵∠QPA=∠PCB,∴∠BPC+∠PCB=90°,∴∠B=180°-(∠BPC+∠PCB)=90°,∵四边形ABCD是平行四边形,∴四边形ABCD是矩形
(2)连接CQ,∵四边形ABCD是矩形,∴∠D=90°,∵∠CPQ=90°,∴在Rt△CDQ和Rt△CPQ中, eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(CQ=CQ,,QD=QP,)) ∴Rt△CDQ≌Rt△CPQ(HL),∴CD=CP
解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,AC⊥BD,∴四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC,∵AE⊥BC,CF⊥AD,∴CF∥AE,∴四边形AECF是平行四边形,∵AE⊥BC,∴四边形AECF是矩形
(2)连接OE,在菱形ABCD中,AD=AB=BC=5,AO=CO,∴O为AC的中点,由(1)知,四边形AECF为矩形,∴∠AEC=90°,∵AE=4,∴BE= eq \r(52-42) =3,∴CE=3+5=8,在Rt△AEC中,AE=4,CE=8,∴AC= eq \r(AE2+CE2) =4 eq \r(5) ,在Rt△AEC中,∵O为AC的中点,∴OE= eq \f(1,2) AC=2 eq \r(5)
$$