内容正文:
2 矩形的性质与判定
第1课时
基础·主干落实
重点·典例研析
素养·思维赋能
基础·主干落实
判一判:
1.矩形的对角线互相平分. ( )
2.矩形的四条边相等. ( )
3.矩形的每条对角线平分一组对角. ( )
√
×
×
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【小题快练】
1.对于任意的矩形,下列说法一定正确的是 ( )
A.对角线垂直且相等
B.四边都互相垂直
C.四个角都相等
D.是轴对称图形,但不是中心对称图形
C
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2.如图,在矩形ABCD中,AB=12,AD=5,对角线AC的长度为________;若∠ADB=65°,则
对角线所夹的钝角的度数为_________.
13
130°
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3.如图,在Rt△ABC中,CD是斜边AB上的中线,若AB=10,则CD=_______.
4.在△ABC中,∠C=90°,D为AB中点且CD=3,则AB的长是_______.
5
6
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重点1矩形性质的应用
【典例1】(2023·烟台福山区期中)如图,在矩形ABCD中,过对角线BD的中点O作BD的垂线EF,分别交AD,BC于点E,F.
(1)求证:△DOE≌△BOF;
(2)若AB=6,AD=8,连接BE,DF,求四边形BFDE的周长.
【自主解答】(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,∴∠EDO=∠FBO,
∵O为BD的中点,∴OB=OD,
又∵EF⊥BD,∴∠EOD=∠FOB=90°,
在△DOE和△BOF中,,
∴△DOE ≌△BOF(ASA);
重点·典例研析
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(2)∵由(1)可得,ED∥BF,ED=BF,
∴四边形BFDE是平行四边形,∵EF⊥BD,
∴四边形BFDE是菱形,
根据AB=6,AD=8,设AE=x,可得BE=ED=8-x,
在Rt△ABE中,根据勾股定理可得:BE2=AB2+AE2,
即(8-x)2=x2+62,解得x=,
∴BE=8-=,
∴四边形BFDE的周长为×4=25.
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【举一反三】
(2023·淄博桓台县期末)如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,过点D作AC的平行线交BC的延长线于点E.
(1)求证:BD=DE;
(2)连接OE,若AB=2,BC=4,求OE的长.
【解析】(1)在矩形ABCD中,AD∥BC,AD=BC,
∴AD∥CE.
∵AC∥DE,
∴四边形ACED是平行四边形.
∴AC=DE.
在矩形ABCD中,AC=BD,
∴BD=DE.
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(2)作OH⊥BE于H,如图.
在矩形ABCD中,AC=BD,且AC与BD交于点O,
∴OB=OC=OA.
∴BH=HC,OH=AB.
∵AB=2,BC=4,
∴OH=1,HC=2.
在平行四边形ACED中,AD=CE.
∴CE=BC=4.
∴HE=6.
在Rt△OHE中,OE==.
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重点2直角三角形斜边上中线的性质及应用
【典例2】(教材再开发·P14定理的应用)如图,已知△ABC中,∠ACB=90°,O为AB的中点,点E在BC上,且CE=AC,∠BAE=15°,求∠COE的度数.
【自主解答】∵∠ACB=90°,CE=AC,
∴∠CAE=∠AEC=45°,
∵∠BAE=15°,∴∠CAB=60°,∴∠B=30°,
∵∠ACB=90°,O为AB的中点,
∴CO=BO=AO,∴∠OCB=∠B=30°,
△AOC是等边三角形,∴AC=OC=CE,
∴∠COE=∠CEO=×(180°-30°)=75°.
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【举一反三】
1.如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,E为BC上的一点,F为AD的中点,且∠BAE=35°,∠CDE=55°,∠ADE=30°,AE=3,则EF的长为 ( )
A.3 B.4 C.5 D.6
A
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2.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,点D在斜边AB上,且AD=CD,则下列结论中错误的是
( )
A.∠DCB=∠B B.BC=BD
C.AD=BD D.∠ACD=∠BDC
B
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【技法点拨】
直角三角形斜边上中线的性质的三点应用
1.计算线段的长:已知斜边的长度计算斜边上中线的长度;已知斜边上中线的长度计算斜边的长度.
2.计算角的度数:直角三角形斜边上的中线将其分成了两个等腰三角形,应用等腰三角形的性质计算角的度数.
3.在证明中的应用:由直角三角形斜边上中线的性质,可证两条线段相等(或四边形中邻边相等).
特别提醒:对于条件给定直角和中点的复杂图形,常常需要作辅助线进行解决.
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素养·思维赋能
【数学文化】
吴文俊复原《海岛算经》九题古证
数学家吴文俊院士非常重视古代数学家贾宪提出的“从长方形对角线上任一点作两条分别平行于两邻边的直线,则所得两长方形面积相等(如图所示)”这一推论,他从这一推论出发,利用“出入相补”原理复原了《海岛算经》九题古证.
请根据该图完成这个推论的证明过程.
证明:S矩形NFGD=S△ADC-(S△ANF+S△FGC),S矩形EBMF=S△ABC-(__________+__________).
易知,S△ADC=S△ABC,__________=__________,__________=__________.
可得S矩形NFGD=S矩形EBMF.
S△AEF
S△FCM
S△ANF
S△AEF
S△FGC
S△FMC
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本课结束
2 矩形的性质与判定
第2课时
基础·主干落实
重点·典例研析
素养·思维赋能
基础·主干落实
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【小题快练】
1.如图,要使▱ABCD成为矩形,需要添加的条件是 ( )
A.AB=BC B.AC⊥BD
C.∠ABC=90° D.∠ABD=∠CBD
2.如图,▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AC=3,若要使平行四边形ABCD为矩形,
则BD的长度为_______.
C
3
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3.两条对角线相等的四边形____________(填“一定”或“不一定”)是矩形.
4.在平行四边形ABCD中,AC,BD交于点O,且AO=BO,则∠ABC=________.
5.如图,在▱ABCD中,BE⊥CD,点E为垂足,AF=CE,求证:四边形BEDF是矩形.
不一定
90°
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【证明】∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,AB=CD,
∵AF=CE,∴FB=ED.
∴四边形BEDF是平行四边形,
∵BE⊥CD,
∴∠BED=90°.
∴四边形BEDF是矩形.
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重点 矩形的判定
【典例】(教材再开发·P20T2改编)如图,在▱ABCD中,AE⊥BC于点E,延长BC至点F,使CF=BE,连接DF,AF与DE交于点O.
(1)求证:四边形AEFD为矩形;
(2)若AB=3,OE=2,BF=5,求DF的长.
[自主解答](1)∵BE=CF,
∴BE+CE=CF+CE,∴BC=EF,
∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,∴AD=BC=EF,
又∵AD∥EF,∴四边形AEFD为平行四边形,
∵AE⊥BC,∴∠AEF=90°,
∴平行四边形AEFD为矩形;
重点·典例研析
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(2)由(1)知,四边形AEFD为矩形,
∴DF=AE,AF=DE=2OE=4,
∵AB=3,AF=4,BF=5,
∴AB2+AF2=BF2,
∴△BAF为直角三角形,∠BAF=90°,
∴S△ABF=AB·AF=BF·AE,
∴AB·AF=BF·AE,即3×4=5AE,
∴AE=,∴DF=AE=.
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【一题多变】
1.(2023·内江中考)如图,在△ABC中,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:FA=BD;
(2)连接BF,若AB=AC,求证:四边形ADBF是矩形.
【证明】(1)∵AF∥BC,
∴∠AFE=∠DCE,∠FAE=∠CDE,
又∵E为AD的中点,∴AE=DE,
∴△AEF≌△DEC(AAS),
∴AF=DC,又∵D为BC的中点,
∴BD=CD,∴AF=BD;
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(2)∵AF=BD,AF∥BD,
∴四边形ADBF是平行四边形,
∵AB=AC,D为BC的中点,∴AD⊥BC,
∴∠ADB=90°,
∴四边形ADBF是矩形.
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2.(2023·乐山中考)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,点D为AB边上任意一点(不与点A,B重合),过点D作DE∥BC,DF∥AC,分别交AC,BC于点E,F,连接EF.
(1)求证:四边形ECFD是矩形;
(2)若CF=2,CE=4,求点C到EF的距离.
【解析】(1)∵FD∥CA,BC∥DE,
∴四边形ECFD为平行四边形,
又∵∠C=90°,
∴四边形ECFD为矩形;
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(2)如图,过点C作CH⊥EF于点H,
在Rt△ECF中,CF=2,CE=4,
∴EF===2,
∵S△ECF=CF·CE=EF·CH,
∴CH==,
∴点C到EF的距离为.
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【技法点拨】
矩形常用的判定方法
已有条件 需要条件
平行四边形 有一个角是直角
邻角相等
对角线相等
一般四边形 有三个角是直角
对角线互相平分且相等
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素养·思维赋能
【涨知识了】
以盈补虚——割补法
割补法在我国古代数学著作中称为“出入相补”,刘徽称之为“以盈补虚”,即以多余补不足,是数量的平均思想在几何上的体现.
《九章算术》已经能十分灵活地应用“出入相补”原理解决平面图形的面积问题.下面举例说明:在《九章算术》中,三角形被称为圭田.圭田术曰:“半广以乘正从”,也就是说三角形的面积等于底的一半乘高.刘徽注为:“半广者,以盈补虚,为直田也”,说明三角形的面积是应用出入相补原理,由矩形面积导出的.
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【设题】如图,三角形下盈上虚,以下补上.若图中矩形的面积为20,则图中阴影部
分的面积是_______.
5
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本课结束
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