内容正文:
第19讲 矩形、菱形、正方形
中考课标要求
明确要求,精准备考
①理解平行四边形、矩形、菱形、正方形、梯形(新增)的概念,以及它们之间的关系.
②探索并证明矩形、菱形的性质定理:矩形的四个角都是直角,对角线相等;菱形的四条边相等,对角线互相垂直.探索并证明矩形、菱形的判定定理:三个角是直角的四边形是矩形,对角线相等的平行四边形是矩形;四边相等的四边形是菱形,对角线互相垂直的平行四边形是菱形.正方形既是矩形,又是菱形;理解矩形、菱形、正方形之间的包含关系.
核心知识梳理
串联体系,厘清脉络
矩
形
、
菱
形
、
正
方
形
矩
形
、
菱
形
、
正
方
形
矩
形
、
菱
形
、
正
方
形
平行四边形、矩形、菱形、正方形之间的关系:
考查角度1:矩形的性质
1.(2024·甘肃)如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,∠ABD=60°,
AB=2,则AC的长为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
矩形的性质与判定
C
巩固基础·提升能力
基础知识逐点练
2.(2023·兰州)如图,在矩形ABCD中,点E为BA延长线上一点,F为CE的中点,以B为圆心、BF长为半径的圆弧过AD与CE的交点G,连接BG.若AB=4,CE=10,则AG=( )
A.2 B.2.5 C.3 D.3.5
C
3.(2022·江西)沐沐用七巧板拼了一个对角线长为2的正方形(如图甲),再用这副七巧板拼成一个长方形(如图乙),则长方形的对角线长为 .
4.(2024·德阳)如图,四边形ABCD是矩形,△ADG是正三角形,点F是GD的中点,点P是矩形ABCD内一点,且△PBC是以BC为底的等腰三角形,则△PCD的面积与△FCD的面积的比值是 .
2
考查角度2:矩形的判定
5.(2023·北京)如图,在▱ABCD中,点E,F分别在BC,AD上,BE=DF,AC=EF.
(1)求证:四边形AECF是矩形.
(2)若AE=BE,AB=2,tan∠ACB=,求BC的长.
答案:(1)证明:∵ 四边形 ABCD 是平行四边形,∴ AD=BC,AD∥BC. ∵ BE=DF,∴ AD-DF=BC-BE,即 AF=EC,∴四边形 AECF 是平行四边形. ∵ AC=EF,
∴平行四边形AECF是矩形.
(2)BC=3
6.(2023·内江)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:AF=BD.
(2)连接BF,若AB=AC,求证:四边形ADBF是矩形.
答案: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.
(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.
考查角度3:矩形性质与判定的综合应用
7.如图,矩形ABCD的对角线AC,BD交于点O,AB=3,BC=4,过点O作OE⊥AC交AD于点E,过点E作EF⊥BD,垂足为F,则EO+EF的值为( )
A. B. C. D.
C
8.如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D,过点A作AE∥BC,且AE=BC,连接DE.
(1)求证:四边形ABDE是平行四边形.
(2)作FG⊥AB于点G,AG=4,cos∠GAF=,求FG和FD的长.
答案:(1)证明:∵AB=AC,AD⊥BC,∴BD=CD=BC.∵AE=BC,∴AE=BD.又∵AE∥BC,∴四边形ABDE是平行四边形.
(2)解:∵FG⊥AB,∴∠AGF=90°.∵AG=4,cos∠GAF=,∴AF=5,∴FG==3.如图,连接CE,由(1)知AE=CD.∵AE∥BC,∴四边形ADCE是平行四边形.又∵AD⊥BC,∴∠ADC=90°,∴平行四边形ADCE是矩形,∴CF=AF=5,FD=FE,AC=DE,∴FD=AF=5.
考查角度1:菱形的性质
9.(2023·乐山)如图,菱形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,E为边BC的中点,连接OE.若AC=6,BD=8,则OE=( )
A.2 B. C.3 D.4
菱形的性质与判定
B
10.(2024·广安)如图,在菱形ABCD中,点E,F分别是AB,BC边上的点,BE=BF,求证:∠DEF=∠DFE.
答案:证明:因为四边形 ABCD 是菱形,所以 AB=BC=CD=AD,∠A=∠C.因为BE=BF,所以 AB-BE=BC-BF,所以 AE=CF.在△DAE和△DCF 中,,所以△DAE≌△DCF(SAS),所以DE=DF,所以∠DEF=∠DFE.
考查角度2:菱形的判定
11.(2024·广西)如图,两张宽度均为3cm的纸条交叉叠放在一起,交叉形成的锐角为60°,则重合部分构成的四边形ABCD的周长为 cm.
8
12.(2022·聊城)如图,在△ABC中,点D是AB上一点,点E是AC的中点,过点C作CF∥AB,交DE的延长线于点F.
(1)求证:AD=CF.
(2)连接AF,CD.如果点D是AB的中点,那么当AC与BC满足什么条件时,四边形ADCF是菱形?证明你的结论.
(2)解:当AC⊥BC时,四边形ADCF是菱形.证明如下:由(1)知AD=CF.∵AD∥CF,∴四边形ADCF是平行四边形.∵AC⊥BC,∴△ABC是直角三角形.∵点D是AB的中点,∴CD=AB=AD,∴四边形ADCF是菱形.
答案:证明:∵CF∥AB,∴∠ADE=∠CFE,∠DAE=∠FCE.∵点E是AC的中点,∴AE=CE,∴△ADE≌△CFE(AAS),∴AD=CF.
考查角度3:菱形性质与判定的综合应用
13.(2024·临夏州)如图,O是坐标原点,菱形ABOC的顶点B在x轴的负半轴上,顶点C的坐标为(3,4),则顶点A的坐标为( )
A.(-4,2) B.(-,4)
C.(-2,4) D.(-4,)
C
14.(2022·辽宁)如图,CD是△ABC的角平分线,过点D分别作AC,BC的平行线,交BC于点E,交AC于点F.若∠ACB=60°,CD=4,则四边形CEDF的周长是
.
16
考查角度1:正方形的性质
15.(2022·青岛)如图,O为正方形ABCD对角线AC的中点,△ACE为等边三角形.若AB=2,则OE的长度为( )
A. B. C.2 D.2
正方形的性质与判定
B
16.(2023·枣庄)如图,在正方形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,E为BC上一点,CE=7,F为DE的中点.若△CEF的周长为32,则OF的长为 .
考查角度2:正方形的判定
17.(2022·包头)如图,在矩形ABCD中,AD>AB,点E,F分别在AD,BC边上,EF∥AB,AE=AB,AF与BE相交于点O,连接OC.若BF=2CF,则OC与EF之间的数量关系是( )
A.2OC=EF B.OC=2EF
C.2OC=EF D.OC=EF
A
18.(2023·十堰)如图,▱ABCD的对角线AC,BD交于点O,分别以点B,C为圆心,AC,BD长为半径画弧,两弧交于点P,连接BP,CP.
(1)试判断四边形BPCO的形状,并说明理由.
(2)请说明当▱ABCD的对角线满足什么条件时,四边形BPCO是正方形?
答案:解:(1)四边形BPCO为平行四边形.理由:∵四边形ABCD为平行四边形,∴OC=OA=AC,OB=OD=BD.∵分别以点B,C为圆心,AC,BD长为半径画弧,两弧交于点P,∴OB=CP,BP=OC,∴四边形BPCO为平行四边形.
(2)当AC⊥BD且AC=BD时,四边形BPCO为正方形.理由:∵AC⊥BD,∴∠BOC=90°.∵AC=BD,OB=BD,OC=AC,∴OB=OC.∵四边形BPCO为平行四边形,∴四边形BPCO为正方形.
考查角度3:正方形性质与判定的综合应用
19.(2024·重庆)如图,在边长为4的正方形ABCD中,点E是BC上一点,点F是CD延长线上一点,连接AE,AF,AM平分∠EAF交CD于点M.若BE=DF=1,则DM的长度为( )
A.2 B. C. D.
D
学科整合与数学文化
考查角度1:考点整合
20.(2024·河北)在平面直角坐标系中,我们把一个点的纵坐标与横坐标的比值称为该点的“特征值”.如图,矩形ABCD位于第一象限,其四条边分别与坐标轴平行,则该矩形四个顶点中“特征值”最小的是( )
A.点A B.点B C.点C D.点D
B
考查角度2:跨学科整合
21.如图是抽象出的台球桌面示意图,已知长方形桌面ABCD中,AD∥BC,一个球在桌面上的点E处滚向桌边AD,碰到AD后在点F处反弹,再碰到BC后在点G处再次反弹进入点D处的底袋.在球碰到桌边反弹的过程中,击出线与桌边的夹角∠1等于反弹线与桌边的夹角∠2,同理∠3=∠4.若∠1=48°,则∠DGF的度数是( )
A.48° B.84° C.96° D.98°
B
考查角度3:数学文化
22.翻花绳是一种儿童游戏,如图①是翻花绳的一种图案,可以抽象成图②,在矩形ABCD中,IJ∥KL,EF∥GH,∠1=∠2=30°,∠3的度数为( )
A.30°
B.45°
C.50°
D.60°
D
23.(2023·内江)出入相补原理是我国古代数学的重要成就之一,最早是由三国时期数学家刘徽创建.“将一个几何图形,任意切成多块小图形,几何图形的总面积保持不变,等于所分割成的小图形的面积之和”是该原理的重要内容之一.如图,在矩形ABCD中,AB=5,AD=12,对角线AC与BD交于点O,点E为BC边上的一个动点,EF⊥AC,EG⊥BD,垂足分别为点F,G,则EF+EG= .
$$