内容正文:
清单01 特殊平行四边形(11个考点梳理+题型解读+提升训练)
【清单01】平行四边形的性质
1. 边的性质:两组对边分别平行且相等,如下图:AD∥BC,AD=BC,AB∥CD,AB=CD;
2. 角的性质:两组对角分别相等,如图:∠A=∠C,∠B=∠D
3. 对角线的性质:对角线互相平分。如图:AO=CO,BO=DO
【清单02】平行四边形的判定
1. 与边有关的判定:
两组对边分别平行的四边形是平行四边形
两组对边分别相等的四边形是平行四边形
一组对边平行且相等的四边形是平行四边形
2. 与角有关的判定:两组对角分别相等的四边形是平行四边形
3. 与对角线有关的判定:对角线互相平分的四边形是平行四边形
【清单03】三角形的中位线
三角形中位线:在△ABC 中,D,E 分别是 AC,AC 的中点,连接 DE.像 DE 这样,
连接三角形_两边中点的线段叫做三角形的中位线.B
中位线定理:三角形的中位线平行于三角形的第三边,并且等于第三边的二分之一。
【清单04】平行线之间的距离与平行四边形的综合
定义:两条平行线中,一条直线上任意一点到另一条直线的距离,叫做这两条平行线之
间的距离
性质:平行线之间距离处处相等
【清单05】 菱形的性质
菱形的定义:一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。
※菱形的性质:(1)具有平行四边形的性质
(2) 且四条边都相等
(3)两条对角线互相垂直平分,每一条对角线平分一组对角。
注意:菱形是轴对称图形,每条对角线所在的直线都是对称轴。
【清单06】菱形的面积
菱形的面积等于两条对角线长的乘积的一半
【清单07】菱形的判定
※菱形的判别方法:一组邻边相等的平行四边形是菱形。
对角线互相垂直的平行四边形是菱形。
四条边都相等的四边形是菱形。
【清单08】矩形的性质
※矩形的定义:有一个角是直角的平行四边形叫矩形。矩形是特殊的平行四边形。
※矩形的性质:(1)具有平行四边形的性质(2)对角线相等 (3)四个角都是直角。
【清单09】直角三角形斜边上的中线
※推论:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半。
【清单10】矩形的判定
※矩形的判定:(1)有一个内角是直角的平行四边形叫矩形(根据定义)。
(2)对角线相等的平行四边形是矩形。
(3)四个角都相等的四边形是矩形。
【清单11】正方形的概念与性质
正方形的定义:一组邻边相等的矩形叫做正方形。
※正方形的性质:正方形具有平行四边形、矩形、菱形的一切性质。(正方形是轴对称图形,有两条对称轴)
【清单12】正方形的判定
※正方形常用的判定:有一个内角是直角的菱形是正方形;
邻边相等的矩形是正方形;
对角线相等的菱形是正方形;
对角线互相垂直的矩形是正方形。
注意:正方形、矩形、菱形和平行边形四者之间的关系(如图3所示):
【考点题型一】菱形的性质
【典例1】如图,在菱形中,对角线与相交于点,且,,则菱形的高为( )
A.3 B.4 C. D.
【答案】D
【分析】由菱形的性质可得,,,由垂线的性质可得,在中,根据勾股定理可得,然后根据可得,于是得解.
【详解】解:四边形是菱形,,,
,
,
,
,
在中,根据勾股定理可得:
,
是菱形的高,
,
,
故选:.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质,垂线的性质,勾股定理,利用菱形的性质求面积,等式的性质等知识点,熟练掌握菱形的性质与菱形面积的计算方法是解题的关键.
【变式1-1】如图,在菱形中,已知,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了菱形的性质,根据菱形的对角线平分一组对角得到的度数,再根据菱形对边平行即可得到答案.
【详解】解:∵在菱形中,已知,
∴,
∴,
故选:B.
【变式1-2】已知菱形的边长为3,较短的一条对角线的长为2,则该菱形面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查菱形的面积公式,涉及菱形的性质、勾股定理求线段长等知识,熟练掌握菱形性质是解决问题的关键.已知菱形的边长为3,较短的一条对角线的长为2,作出图形,由菱形对角线相互垂直,利用勾股定理可知另一条对角线长为,再根据菱形的面积公式即可解答.
【详解】解:根据题意,作图如下:
,
菱形的边长为3,较短的一条对角线的长为2,
,
在中,,,,则,
,
菱形的面积为,
故选:C.
【变式1-3】如图,在菱形中,°,,是边上的一点,分别是的中点,则线段的长为 .
【答案】
【分析】本题考查菱形的性质、三角形的中位线定理、等边三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,突破点是证明是等边三角形.如图连接,首先证明是等边三角形,可得,再根据三角形的中位线定理即可解决问题.
【详解】解:如图,连接.
四边形是菱形,
,
,
是等边三角形,
,
∵,分别是,的中点,
∴是的中位线,
.
故答案为:.
【考点题型二】菱形的性质与判定综合运用
【典例2】如图,在中,点,分别在边,上,与交于点,且垂直平分,连接,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,,求四边形的面积.
【答案】(1)详见解析
(2),详见解析
【分析】(1)证明得,再证明四边形是平行四边形,然后由菱形的判定即可得出结论;
(2)由菱形的性质得,再证明,则,,然后由勾股定理得,则,即可解决问题.
【详解】(1)∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵垂直平分,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴平行四边形是菱形;
(2)由(1)可知,,四边形是菱形,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴菱形的面积.
【点晴】本题主要考查了菱形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、含角的直角三角形的性质以及勾股定理等知识,熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键.
【变式2-1】如图,在菱形中,对角线交于点,过点作,且,连接.
(1)求证:四边形是矩形.
(2)若,四边形的面积是,连接,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)6
【分析】本题考查了菱形的性质,矩形的判定与性质勾股定理.
(1)由菱形的性质得,证明可证四边形是平行四边形,进而可证四边形是矩形;
(2)连接,由四边形的面积是求出,由勾股定理得,进而可得.
【详解】(1)证明:四边形是菱形
即
即
四边形是平行四边形
是矩形
(2)解:连接
四边形是矩形
在菱形中,,
∴.
【变式2-2】如图,四边形是平行四边形,对角线相交于点,点分别在上,,连接,且.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)连接,若点是的中点,,,求四边形的周长和面积.
【答案】(1)见详解
(2)四边形的周长和面积分别是和
【分析】(1)由平行四边形的性质得,再证,得为等腰三角形即可得出结论;
(2)由菱形的性质得,,,由直角三角形斜边上的中线性质得,然后根据勾股定理和菱形面积公式即可得出结论.
本题考查了菱形的性质、平行四边形的性质,等腰三角形的性质、菱形的面积、勾股定理等知识,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.
【详解】(1)证明:,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,
,
∴为等腰三角形,
,
四边形是菱形;
(2)解:四边形是菱形,
,,,
,
为的中点,
,
,,
,,
,
,
(负值已经舍去),
,,
四边形的面积.
∴四边形的周长.
∴四边形的周长和面积分别是和.
【变式2-3】如图,中,,垂直平分,垂足为,交于点,,连接,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】()证明得到,即得四边形是平行四边形,进而由即可求证;
()由勾股定理可得,再证明可得四边形是平行四边形,得到,进而即可求解.
【详解】(1)证明:∵,
,
垂直平分,
,
在和中,
,
,
,
四边形是平行四边形,
又,
平行四边形是菱形;
(2)解:,
,,
,
∴,
又∵,
四边形是平行四边形,
,
由()可知,,
.
【点睛】本题考查了线段垂直平分线的性质,平行线的判定和性质,全等三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,菱形的判定,勾股定理,掌握以上知识点是解题的关键.
【考点题型三】菱形中最小问题
【典例3】如图,在菱形中,,,是边的中点,,分别是,上的动点,连接,,则的最小值是( )
A.6 B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了轴对称最短路径问题,涉及到菱形的性质、勾股定理等,作点关于的对称点,连接,则,,当,且点在上时,则取得最小值,利用求解可得答案.
【详解】解:如图,作点关于的对称点,连接,
∴,
∴,
当时,点在上,则取得最小值,
四边形是菱形,
点在上,
,,
,
由,
得,
解得:,
即的最小值是;
故选:B.
【变式3-1】如图,已知菱形的周长为16,面积为,为的中点,若为对角线上一动点,则的最小值为( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】B
【分析】本题考查轴对称-最短问题、菱形的性质等知识,作于,交于,连接、,首先证明与重合,因为、关于对称,所以当与重合时,的值最小,由此求出即可解决问题.解题的关键是学会添加常用辅助线,本题的突破点是证明是的高,学会利用对称解决最短问题.
【详解】解:如图,作于,交于,连接、.
∵已知菱形的周长为16,面积为,
∴,,
∴,
在中,,
∵,
∴与重合,
∵四边形是菱形,
∴垂直平分,
∴、关于对称,
∴当与重合时,的值最小,最小值为,
故选:B.
【变式3-2】如图,在菱形中,E、F分别是边、上的动点,连接、,G、H分别为、的中点,连接.若,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了菱形的性质、三角形的中位线定理、 等腰直角三角形的判定与性质、垂线段最短等知识,连接,利用三角形中位线定理,可知,当时,最小,求出最小值即可求出.
【详解】解∶过A作于K,
在菱形中,,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵G、H分别为、的中点,
∴,
∴当F和K重合时,最小,也最小,
∴的最小值为,
故选∶D.
【变式3-3】如图,点P是菱形对角线上一动点,,,点M是边的中点,过点M作交于点N,则周长的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据四边形是菱形,,,算出,再根据点M是边的中点,,得出,是边上的中点,作点关于的对称点,连接交于,此时,得出当三点共线时,有最小值,最小值为的长.,再证明四边形是平行四边形,得出,求出的最小值为1,根据周长,即可求出周长的最小值.
【详解】解:如图,连接交于点O,
∵四边形是菱形,,,
∴,,
∴,
∵点M是边的中点,,
∴是的中位线,
∴,是边上的中点,
作点关于的对称点,连接交于,
此时,当三点共线时,有最小值,最小值为的长.
∵菱形关于对称,是边上的中点,
∴是的中点,
又∵是边上的中点,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
即的最小值为1,
∵周长,
则周长的最小值是,
故选:D.
【点睛】本题考查的是轴对称-最短路线问题及菱形的性质,平行四边形的性质和判定,勾股定理,三角形中位线定理,直角三角形的性质等知识点,熟知两点之间线段最短的知识是解答此题的关键.
【考点题型四】矩形的性质
【典例4】如图,在矩形中,对角线的垂直平分线分别交于点M,N.若,则的长为( )
A. B.3 C. D.
【答案】A
【分析】根据矩形的性质,垂直平分线的性质可证,可得,运用勾股定理可得的值,在直角中,运用勾股定理即可求解.
【详解】解:如图所示,连接,设交于点,
∵四边形矩形,
∴,
∴,
∵垂直平分,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,,
在中,,
在中,,
故选:A .
【点睛】本题考查了矩形的性质,垂直平分线的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理的综合运用,掌握矩形的性质,垂直平分线的性质,全等三角形的判定和性质是解题的关键.
【变式4-1】如图,在矩形中,,交于点,,分别为,的中点.若,,则的长为()
A.12 B.8 C.6 D.4
【答案】C
【分析】本题主要考查了矩形的性质,等边三角形的判定与性质,三角形中位线定理,解题的关键是找到线段间的倍分关系.根据矩形的性质和含的直角三角形的性质得出,进而求出,再依据中位线的性质推知.
【详解】解:在矩形中,,交于点,若,,
,
,即,
,
又、分别为、的中点,
是的中位线,
.
故选:C.
【变式4-2】如图,矩形的两条对角线相交于点O,,,则的长是( ).
A.4 B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查矩形的性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理,证明为等边三角形是解题关键.根据矩形的性质结合题意可证明为等边三角形,即得出,再根据勾股定理求解即可.
【详解】解:∵四边形为矩形,
∴,,
∴.
∵,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴.
故选D.
【变式4-3】如图,点P是矩形的边上一动点,、长分别为15和20,那么点P到矩形两条对角线和的距离之和是( )
A.26 B.12 C.24 D.不能确定
【答案】B
【分析】此题考查了矩形的性质、勾股定理、三角形面积.熟练掌握矩形的性质和勾股定理是解题的关键.
由矩形可得:,又由,,可求得的长,则可求得与的长,又由,代入数值即可求得结果.
【详解】解:连接,如图所示:
四边形是矩形,
,,,,
,
,
,,
,,
,
,
.
点到矩形的两条对角线和的距离之和是12.
故选:B.
【考点题型五】直角三角形斜边上的中线
【典例5】在中,,点为边的中点,连接,若,则的长为( )
A.3 B.5 C.6 D.8
【答案】B
【分析】本题考查了直角三角形的斜边中线,掌握直角三角形斜边中线等于斜边一半是解题关键.由题意得,,即可求出的长.
【详解】解:在中,,点D为的中点,
,
,
,
故选:B.
【变式5-1】如图,在中,于点是斜边的中点,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了斜中半定理:直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半,由题意得,推出即可求解;
【详解】解:∵
∴;
∵是斜边的中点,
∴,
∴,
∴,
故选:B
【变式5-2】如图,在中,点在边上,E,F分别是线段,的中点.若,,则( )
A.5 B.6 C. D.4
【答案】B
【分析】本题考查了等腰三角形的性质和直角三角形斜边上的中线性质,根据等腰三角形的性质求出,根据直角三角形斜边上的中线得出,代入求出答案即可,能熟记直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半是解此题的关键.
【详解】解:连接,
∵,为的中点,
∴,
即,
∵为的中点,
∴,
∵,
∴,
故选B.
【变式5-3】如图,四边形是菱形,对角线、相交于点于点,连接,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了菱形的性质、直角三角形的性质.首先根据菱形的一组邻角互补可以求出,再根据菱形的对角线互相平分且每组对角线平分一组对角可得、,所以可得,根据直角三角形的斜边等于斜边的一半可得,根据等边对等角可得.
【详解】解:如下图所示,
四边形是菱形,
,
,
,
是菱形的对角线,
,
,
,
在中,,
,
点是的中点,
,
.
故选:C.
【考点题型六】矩形的性质与判定综合运用
【典例6】如图,平行四边形中,P是边上的一点(不与点A,B重合),,过点P作,交于点Q,连接.
(1)若平分,求证:四边形是矩形;
(2)在(1)的条件下,当,时,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查矩形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理:
(1)证明,进而得到,即可得证;
(2)设,根据矩形的性质,得到,进而得到,在中,利用勾股定理求出的值即可.
【详解】(1)证明:∵平分,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴平行四边形为矩形;
(2)由(1)知平行四边形为矩形,
∴,
设,则:,,
在中,由勾股定理,得:,
解得:,
∴.
【变式6-1】如图,四边形的对角线相交于点O,,.若四边形是菱形;
(1)求证:四边形是矩形.
(2)若,,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由题意易得四边形是平行四边形,,则有,然后问题可求证;
(2)由题意易得,,则有,然后可得,,进而根据勾股定理可进行求解.
【详解】(1)证明:∵四边形是菱形,
∴,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∴平行四边形是矩形;
(2)解:∵四边形是菱形,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查菱形的性质、矩形的性质与判定、等边三角形的性质与判定及勾股定理,熟练掌握菱形的性质、矩形的性质与判定、等边三角形的性质与判定及勾股定理是解题的关键
【变式6-2】如图,在平行四边形中,于点,延长至点,使,连接,与交于点.
(1)求证:四边形为矩形.
(2)若,,,求的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】()根据线段的和差关系可得,根据平行四边形的性质可得,,即可得出,,可证明四边形为平行四边形,根据即可得结论;
()根据矩形的性质可得,可得为直角三角形,利用“面积法”可求出的长,即可得答案;
本题考查了矩形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、勾股定理的逆定理以及三角形面积等知识,熟练掌握矩形的判定与性质是解题的关键.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∴四边形为矩形;
(2)解:由()得:四边形为矩形,
∴,,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【变式6-3】如图,矩形的对角线相交于,点是的中点,交延长线于点,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由可判定,由全等三角形的性质得,结合矩形的性质得,由平行四边形的判定方法得四边形是平行四边形,再由矩形的判定方法,即可得证;
(2)由等边三角形的判定方法得是等边三角形,由等边三角形的性质得,由菱形的性质得,,由含30度角的直角三角形的性质及勾股定理得,即可求解.
【详解】(1)证明:,
,
,
点是的中点,
,
在和中
,
(),
,
四边形是矩形,
,
,
,
,
,
,
四边形是平行四边形.
平行四边形是菱形.
(2)解:由(1),得,
,
是等边三角形,
.
四边形是菱形,
,
,
.
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了菱形的判定及性质,矩形的性质,平行四边形的判定及性质,全等三角形的判定及性质,等边三角形的判定及性质、含30度角的直角三角形的性质、勾股定理等,掌握菱形的判定及性质,矩形的性质,平行四边形的判定及性质是解题的关键.
【考点题型七】矩形形中最小值问题
【典例7】如图,矩形中,,若上各取一点,使的值最小,求这个最小值( )
A.5 B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了矩形的性质,轴对称最短路径,勾股定理,掌握矩形的性质,找到点关于的对称点,结合三角形三边数量关系,垂线段最短知识的运用是解题的关键.
根据题意,过点关于的对称点,连接交于点,连接,作于点,交于点,根据三角形三边数量关系可得,,根据点到直线垂线段最短可得,,则有当点在垂线上,即点于点,点于点重合时,,此时值最小,根据折叠的性质,勾股定理,等面积法可得的值,再根据,即可求解.
【详解】解:如图所示,过点关于的对称点,连接交于点,连接,作于点,交于点,
∵对称,
∴,
∴,
根据三角形三边数量关系可得,,
根据点到直线垂线段最短可得,,
∴当点在垂线上,即点于点,点于点重合时,,此时值最小,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∵,
∴,
故选:C .
【变式7-1】如下图,中,,,,是上一个动点,过点分别作于点,于点,连接,则线段的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了矩形的判定和性质,垂线段最短,勾股定理,连接,由题意可得四边形是矩形,得到,可知当时,的值最小,利用勾股定理和三角形的面积求出的最小值即可求解,掌握矩形的判定和性质是解题的关键.
【详解】解:连接,
∵,,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
当时,可知的值最小,此时,
∵,,,
∴,
∴,
解得,
∴线段的最小值是,
故选:.
【变式7-2】如图,在菱形中,若,,E是边上一动点,过点E分别作于点F,于点G,连接,则的最小值为( )
A.2.4 B.4.8 C.3 D.4
【答案】A
【分析】连接,利用菱形的性质证明四边形为矩形,得到,进而得到当时,的值最小,即的值最小,利用菱形的性质和勾股定理分别算出、、,再利用面积法求解,即可解题.
【详解】解:连接,
四边形为菱形,
,
,,
四边形为矩形,
,
当时,的值最小,即的值最小,
,,
,即,
解得,,
,,
,
,
即,
解得,
的最小值为,
故选:A.
【点睛】本题考查了菱形的性质,矩形的性质和判定,勾股定理,垂线段最短,解题的关键在于利用矩形性质和垂线段最短找出取最小值的情况.
【变式7-3】如图,矩形中,,,点、分别、边上的动点,且,点为的中点,点为上一动点,则 ;的最小值为 .
【答案】 1 4
【分析】此题考查矩形的性质,勾股定理,轴对称最短路径问题,先利用直角三角形斜边中线的性质得到,作A关于的对称点,连接,交于P,当点,P,G,D共线时,的值最小,最小值为的长;勾股定理求出,减去即可得到答案,熟练掌握各知识点是解题的关键.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴
,点G为的中点,
∴,
作A关于的对称点,连接,交于P,当点,P,G,D共线时,的值最小,最小值为的长;
,,
,
∴,
∴;
∴的最小值为4;
故答案为:1,4.,
【考点题型八】矩形中折叠问题
【典例8】在长方形纸片中,点是边上的一点,将沿所在的直线折叠,使点落在点处.
(1)如图1,若点落在对角线上,且,求的度数.
(2)如图2,若点落在边上,且,,求的长.
(3)如图3,若点是的中点,的延长线交于点,且,,求的长.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据矩形的性质得,根据折叠的性质的;
(2)根据矩形的性质得,,,由折叠的性质得:,,根据勾股定理得,则,设,则,根据勾股定理可得,解得,即的长为;
(3)连接,由题意可得,由折叠的性质得:,,,则,通过证明,则,设,则,在中,由勾股定理得:,解得:,即的长为.
【详解】(1)解:四边形是矩形,
,
,
沿所在的直线折叠,使点落在点处,
;
(2)解:四边形是矩形,
,,,
由折叠的性质得:,,
,
,
设,则,
在中,由勾股定理得:,
解得:,
即的长为;
(3)解:连接,如图所示:
点是的中点,
,
由折叠的性质得:,,,
,
在和中,
,
,
,
设,
则,
在中,由勾股定理得:,
解得:,
即的长为.
【点睛】本题考查了矩形的性质,折叠的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,解题的关键是掌握并灵活运用这些知识点.
【变式8-1】如图,将矩形沿对角线折叠,点的对应点是点E,的对应边交于点.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)若,求的长.
【答案】(1)详见解析
(2)
【分析】(1)根据矩形的性质得到,根据平行线的性质得到,根据折叠的性质得到,根据等腰三角形的判定定理得到结论;
(2)根据折叠的性质我们可得出,,,证明,设,利用勾股定理即可得出答案.
【详解】(1)∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵将矩形沿对角线折叠,
∴,
∴,
∴是等腰三角形;
(2)∵四边形是矩形,
∴,,,
∵将矩形沿对角线折叠,
∴,,,
在与中,
,
∴,
∴,
设,则,
在中,,
即,
解得,
∴.
【点晴】本题主要考查了翻折变换(折叠问题),矩形的性质,勾股定理,等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质等知识点,熟知图形翻折不变性的性质是解答此题的关键.
【变式8-2】如图,将长方形纸片沿对角线翻折,点B落在点处,交于E.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2).
【分析】本题考查矩形与折叠,勾股定理.
(1)证明,即可;
(2)设,在中,利用勾股定理求出的值即可.
【详解】(1)证明:∵四边形是矩形,
∴,
∵将矩形沿对角线翻折,点B落在点处,
∴,
∴,
在与中,
,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
设,则,
在中,,
∴,
∴,
∴.
【变式8-3】把一张矩形纸片按如图方式折叠,使点A与点E重合,点C与点F重合(E、F两点均在上),折痕分别为,.
(1)求证:四边形为平行四边形;
(2)若,求线段的长.
【答案】(1)见解析
(2)3
【分析】本题主要考查了与矩形有关的折叠问题,平行四边形的证明及勾股定理,准确分析计算是解题的关键.
(1)根据矩形的性质和折叠的性质证明即可;
(2)由折叠可得,,,在根据勾股定理计算即可;
【详解】(1)证明:四边形为矩形,
,
,
又由折叠可得:,,
,
,
,
,
四边形为平行四边形;
(2)解:由折叠可得,,,
在中,
,
,
,
设,则,
在中,
,
,
解得:,
即.
【考点题型九】正方形的性质
【典例9】如图,在平面直角坐标系中,正方形的顶点,的坐标分别是,,则顶点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题结合坐标系考查了正方形的性质,关键灵活运用正方形的性质进行线段计算,得出点的坐标.根据、的互相垂直平分,且,即有,问题得解.
【详解】解:连接 ,交于点,
,
,
四边形是正方形,
、的互相垂直平分,且,
,,
∴点坐标,
故选:B.
【变式9-1】如图,四边形是正方形,延长到点E,使,连结交于点F,则等于( )度.
A.112.5 B.125 C.135 D.150
【答案】A
【分析】本题考查了正方形的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理和外角的性质.解题的关键是掌握以上知识点.
首先根据正方形的性质得到,然后根据三角形外角的性质和等边对等角求出,然后利用三角形内角和定理求解即可.
【详解】∵四边形是正方形
∴
∴
∵
∴
∴.
故选:A.
【变式9-2】如图,E是正方形内一点,于E,若,,则阴影部分的面积为( )
A.48 B.76 C.78 D.84
【答案】B
【分析】此题重点考查正方形的性质、勾股定理的应用、三角形及正方形的面积公式等知识与方法,先由,,,根据勾股定理求得,再分别求出正方形的面积和的面积,即可由求出阴影部分的面积.
【详解】解:,,,
,
四边形是正方形,
,
,
,
阴影部分的面积是76,
故选:B.
【变式9-3】如图,正方形和正方形的边长都是2,正方形绕点O旋转时,两个正方形重叠部分的面积是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】本题考查了正方形的性质,旋转的性质,全等三角形的性质和判定等知识,根据正方形的性质得出,推出,证出,即可求解.
【详解】解:如图,设与交点N,与交点M,
∵四边形和四边形都是正方形,
∴,
∴.
在与中,
,
,
,
.
故选:A.
【考点题型十】正方形的性质与判定综合运用
【典例10】如图,在正方形中,E是边上的一动点,过点E作交于点G,且,连接.
(1)求证:;
(2)求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】此题属于四边形综合题,考查了全等三角形的判定与性质,正方形的性质.
(1)根据正方形的性质和等角的余角相等即可得结论;
(2)在上截取,连接,证明,可得.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,
在正方形中,,
∴,
∴;
(2)解:如图,在上截取,连接,
在正方形中,,,
∴,,
∴,
∵,,,
∴,
∴.
【变式10-1】如图,已知正方形纸片的边长为9,,将沿对折至,延长交于点,连接,且平分.
(1)证明:;
(2)求线段的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】此题主要考查了正方形的性质,勾股定理的综合应用以及翻折变换的性质,根据翻折变换的性质得出对应线段相等是解题关键.
(1)利用翻折变换对应边关系得出,,,利用定理得出即可;
(2)结合(1)设,则,,利用勾股定理得出,进而求出即可.
【详解】(1)证明:在正方形中,,,
∵将沿对折至,
∴,,,
∴,,
又∵,
在和中,
,
∴.
(2)由(1)可知,,,
∴,,
设,则,,
∴在中,,即:,
解得,
∴.
【变式10-2】如图,在正方形中,点是对角线上的一点,连接,过点作,交于点,以、为邻边作矩形.
(1)求证:矩形是正方形.
(2)若点为的中点,且,求正方形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)40
【分析】本题考查正方形的性质和判定,矩形的判定和性质,全等三角形的判定和性质:
(1)过点M作于点E,于点F,先证,四边形是矩形,进而得出,再证,推出,即可证明四边形是正方形;
(2)先用勾股定理解求出,正方形的面积等于对角线长的平方的一半,由此可解.
【详解】(1)解:如图,过点M作于点E,于点F,
四边形是正方形,
,
,,
,
,
四边形是矩形,
,
,
在和中,
,
,
,
又四边形是矩形,
四边形是正方形;
(2)解:如图,连接,
正方形中,点为的中点,且,
,
在中,,
四边形是正方形,
正方形的面积.
【变式10-3】如图,四边形、都是正方形,连接、.求证:
(1);
(2).
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】本题考查了正方形的性质、三角形全等的判定与性质、三角形内角和定理的应用,正确找出两个全等三角形是解题关键.
(1)先根据正方形的性质可得,,再证出,然后证出,根据全等三角形的性质即可得证;
(2)设与相交于点,与相交于点,先根据全等三角形的性质可得,再根据三角形的内角和定理即可得证.
【详解】(1)证明:∵四边形、都是正方形,
∴,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
(2)证明:如图,设与相交于点,与相交于点,
∵,
∴,
又∵,
∴
,
∴.
【考点题型十一】正方形中最小值问题
【典例12】如图,正方形边长为2,E是中点,点P是上任一点,则的最小值是( )
A. B.2 C. D.
【答案】A
【分析】连接,,由正方形的性质可知,点关于的对称点为点,因而,进而可得,根据两点之间线段最短可得,就是的最小值,也就是的最小值,然后利用正方形的性质得出,的长,再利用勾股定理求出的长即可.
【详解】解:如图,连接,,
四边形是正方形,且是对角线,
点关于的对称点为点,
,
,
根据两点之间线段最短可得,就是的最小值,也就是的最小值,
正方形边长为2,E是中点,
,,,
,
故选:.
【点睛】本题主要考查了轴对称中的光线反射问题(最短路线问题),正方形的性质,轴对称的性质,两点之间线段最短,线段中点的有关计算,勾股定理等知识点,利用正方形的性质找出点的对称点是解题的关键.
【变式12-1】如图,正方形的边长为分别为边和上的动点,且始终满足,连接,则的最小值为( )
A. B.5 C. D.6
【答案】A
【分析】本题主要考查了轴对称−最短问题,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,连接,连,作点D关于点A的对称点,连接交于点,先证,得出,然后根据两点之间,线段最短即可得解,解题的关键是学会用转化的思想思考问题.
【详解】连接,作点D关于点A的对称点,连接交于点,连,
∵∵四边形是正方形,
∴,,
又∵,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
∴,
∴的最小值是,
故选:A.
【变式12-2】如图,在边长为3的正方形中,点,分别是边,上的动点,且,连接,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了正方形的性质,勾股定理,全等三角形的判定及性质,两点之间线段最短等;连接,由可判定,由全等三角形的性质得,作点关于的对称点,连接, 当、、三点共线时,取最小值,此时,由勾股定理即可求解;掌握“将军饮马”典型题型的解法,找到取得最小值的条件是解题的关键.
【详解】解:连接,
四边形是正方形,
,
,
在和中
,
(),
,
,
作点关于的对称点,连接,
,
当、、三点共线时,取最小值,
此时,
,
的最小值为;
故选:B.
【变式12-2】如图所示,正方形的面积为,是等边三角形,点在正方形内,在对角线上有一动点,使的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了轴对称—最短路线问题,正方形的性质及等边三角形的性质,根据正方形的面积求出其边长,由于是等边三角形,所以,由正方形的性质可知点即为点关于的对称点,当与重合时,最小,即最小为的长,则可求的最小值,进而可得结论,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:如图,设与交于点,
∵正方形的面积为,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∵四边形是正方形,
∴关于对称,
∴,
∴,
当与重合时,最小,最小为的长,
∴的和最小值为,
故选:.
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清单01 特殊平行四边形(11个考点梳理+题型解读+提升训练)
【清单01】平行四边形的性质
1. 边的性质:两组对边分别平行且相等,如下图:AD∥BC,AD=BC,AB∥CD,AB=CD;
2. 角的性质:两组对角分别相等,如图:∠A=∠C,∠B=∠D
3. 对角线的性质:对角线互相平分。如图:AO=CO,BO=DO
【清单02】平行四边形的判定
1. 与边有关的判定:
两组对边分别平行的四边形是平行四边形
两组对边分别相等的四边形是平行四边形
一组对边平行且相等的四边形是平行四边形
2. 与角有关的判定:两组对角分别相等的四边形是平行四边形
3. 与对角线有关的判定:对角线互相平分的四边形是平行四边形
【清单03】三角形的中位线
三角形中位线:在△ABC 中,D,E 分别是 AC,AC 的中点,连接 DE.像 DE 这样,
连接三角形_两边中点的线段叫做三角形的中位线.B
中位线定理:三角形的中位线平行于三角形的第三边,并且等于第三边的二分之一。
【清单04】平行线之间的距离与平行四边形的综合
定义:两条平行线中,一条直线上任意一点到另一条直线的距离,叫做这两条平行线之
间的距离
性质:平行线之间距离处处相等
【清单05】 菱形的性质
菱形的定义:一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。
※菱形的性质:(1)具有平行四边形的性质
(2) 且四条边都相等
(3)两条对角线互相垂直平分,每一条对角线平分一组对角。
注意:菱形是轴对称图形,每条对角线所在的直线都是对称轴。
【清单06】菱形的面积
菱形的面积等于两条对角线长的乘积的一半
【清单07】菱形的判定
※菱形的判别方法:一组邻边相等的平行四边形是菱形。
对角线互相垂直的平行四边形是菱形。
四条边都相等的四边形是菱形。
【清单08】矩形的性质
※矩形的定义:有一个角是直角的平行四边形叫矩形。矩形是特殊的平行四边形。
※矩形的性质:(1)具有平行四边形的性质(2)对角线相等 (3)四个角都是直角。
【清单09】直角三角形斜边上的中线
※推论:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半。
【清单10】矩形的判定
※矩形的判定:(1)有一个内角是直角的平行四边形叫矩形(根据定义)。
(2)对角线相等的平行四边形是矩形。
(3)四个角都相等的四边形是矩形。
【清单11】正方形的概念与性质
正方形的定义:一组邻边相等的矩形叫做正方形。
※正方形的性质:正方形具有平行四边形、矩形、菱形的一切性质。(正方形是轴对称图形,有两条对称轴)
【清单12】正方形的判定
※正方形常用的判定:有一个内角是直角的菱形是正方形;
邻边相等的矩形是正方形;
对角线相等的菱形是正方形;
对角线互相垂直的矩形是正方形。
注意:正方形、矩形、菱形和平行边形四者之间的关系(如图3所示):
【考点题型一】菱形的性质
【典例1】如图,在菱形中,对角线与相交于点,且,,则菱形的高为( )
A.3 B.4 C. D.
【变式1-1】如图,在菱形中,已知,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式1-2】已知菱形的边长为3,较短的一条对角线的长为2,则该菱形面积为( )
A. B. C. D.
【变式1-3】如图,在菱形中,°,,是边上的一点,分别是的中点,则线段的长为 .
【考点题型二】菱形的性质与判定综合运用
【典例2】如图,在中,点,分别在边,上,与交于点,且垂直平分,连接,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,,求四边形的面积.
【变式2-1】如图,在菱形中,对角线交于点,过点作,且,连接.
(1)求证:四边形是矩形.
(2)若,四边形的面积是,连接,求的长.
【变式2-2】如图,四边形是平行四边形,对角线相交于点,点分别在上,,连接,且.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)连接,若点是的中点,,,求四边形的周长和面积.
【变式2-3】如图,中,,垂直平分,垂足为,交于点,,连接,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
【考点题型三】菱形中最小问题
【典例3】如图,在菱形中,,,是边的中点,,分别是,上的动点,连接,,则的最小值是( )
A.6 B. C. D.
【变式3-1】如图,已知菱形的周长为16,面积为,为的中点,若为对角线上一动点,则的最小值为( )
A.2 B. C.4 D.
【变式3-2】如图,在菱形中,E、F分别是边、上的动点,连接、,G、H分别为、的中点,连接.若,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式3-3】如图,点P是菱形对角线上一动点,,,点M是边的中点,过点M作交于点N,则周长的最小值是( )
A. B. C. D.
【考点题型四】矩形的性质
【典例4】如图,在矩形中,对角线的垂直平分线分别交于点M,N.若,则的长为( )
A. B.3 C. D.
【变式4-1】如图,在矩形中,,交于点,,分别为,的中点.若,,则的长为()
A.12 B.8 C.6 D.4
【变式4-2】如图,矩形的两条对角线相交于点O,,,则的长是( ).
A.4 B. C. D.
【变式4-3】如图,点P是矩形的边上一动点,、长分别为15和20,那么点P到矩形两条对角线和的距离之和是( )
A.26 B.12 C.24 D.不能确定
【考点题型五】直角三角形斜边上的中线
【典例5】在中,,点为边的中点,连接,若,则的长为( )
A.3 B.5 C.6 D.8
【变式5-1】如图,在中,于点是斜边的中点,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式5-2】如图,在中,点在边上,E,F分别是线段,的中点.若,,则( )
A.5 B.6 C. D.4
【变式5-3】如图,四边形是菱形,对角线、相交于点于点,连接,则的度数是( )
A. B. C. D.
【考点题型六】矩形的性质与判定综合运用
【典例6】如图,平行四边形中,P是边上的一点(不与点A,B重合),,过点P作,交于点Q,连接.
(1)若平分,求证:四边形是矩形;
(2)在(1)的条件下,当,时,求的长.
【变式6-1】如图,四边形的对角线相交于点O,,.若四边形是菱形;
(1)求证:四边形是矩形.
(2)若,,求四边形的面积.
【变式6-2】如图,在平行四边形中,于点,延长至点,使,连接,与交于点.
(1)求证:四边形为矩形.
(2)若,,,求的长.
【变式6-3】如图,矩形的对角线相交于,点是的中点,交延长线于点,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,,求的长.
【考点题型七】矩形形中最小值问题
【典例7】如图,矩形中,,若上各取一点,使的值最小,求这个最小值( )
A.5 B. C. D.
【变式7-1】如下图,中,,,,是上一个动点,过点分别作于点,于点,连接,则线段的最小值是( )
A. B. C. D.
【变式7-2】如图,在菱形中,若,,E是边上一动点,过点E分别作于点F,于点G,连接,则的最小值为( )
A.2.4 B.4.8 C.3 D.4
【变式7-3】如图,矩形中,,,点、分别、边上的动点,且,点为的中点,点为上一动点,则 ;的最小值为 .
【考点题型八】矩形中折叠问题
【典例8】在长方形纸片中,点是边上的一点,将沿所在的直线折叠,使点落在点处.
(1)如图1,若点落在对角线上,且,求的度数.
(2)如图2,若点落在边上,且,,求的长.
(3)如图3,若点是的中点,的延长线交于点,且,,求的长.
【变式8-1】如图,将矩形沿对角线折叠,点的对应点是点E,的对应边交于点.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)若,求的长.
【变式8-2】如图,将长方形纸片沿对角线翻折,点B落在点处,交于E.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【变式8-3】把一张矩形纸片按如图方式折叠,使点A与点E重合,点C与点F重合(E、F两点均在上),折痕分别为,.
(1)求证:四边形为平行四边形;
(2)若,求线段的长.
【考点题型九】正方形的性质
【典例9】如图,在平面直角坐标系中,正方形的顶点,的坐标分别是,,则顶点的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式9-1】如图,四边形是正方形,延长到点E,使,连结交于点F,则等于( )度.
A.112.5 B.125 C.135 D.150
【变式9-2】如图,E是正方形内一点,于E,若,,则阴影部分的面积为( )
A.48 B.76 C.78 D.84
【变式9-3】如图,正方形和正方形的边长都是2,正方形绕点O旋转时,两个正方形重叠部分的面积是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【考点题型十】正方形的性质与判定综合运用
【典例10】如图,在正方形中,E是边上的一动点,过点E作交于点G,且,连接.
(1)求证:;
(2)求的度数.
【变式10-1】如图,已知正方形纸片的边长为9,,将沿对折至,延长交于点,连接,且平分.
(1)证明:;
(2)求线段的长.
【变式10-2】如图,在正方形中,点是对角线上的一点,连接,过点作,交于点,以、为邻边作矩形.
(1)求证:矩形是正方形.
(2)若点为的中点,且,求正方形的面积.
【变式10-3】如图,四边形、都是正方形,连接、.求证:
(1);
(2).
【考点题型十一】正方形中最小值问题
【典例12】如图,正方形边长为2,E是中点,点P是上任一点,则的最小值是( )
A. B.2 C. D.
【变式12-1】如图,正方形的边长为分别为边和上的动点,且始终满足,连接,则的最小值为( )
A. B.5 C. D.6
【变式12-2】如图,在边长为3的正方形中,点,分别是边,上的动点,且,连接,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式12-2】如图所示,正方形的面积为,是等边三角形,点在正方形内,在对角线上有一动点,使的最小值为( )
A. B. C. D.
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