内容正文:
特殊平行四边形
教材考点梳理
考点1 矩形的性质与判定
1.矩形的性质
如图,矩形ABCD的对角线交于点O,其具有以下性质:
类型 性质 数学语言
边 两组对边分别____________ 在矩形ABCD中,AB∥DC,AD ∥BC;AB=DC,AD=BC
角 四个角都是________ 在矩形ABCD中,∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠DAB=90°
平行且相等
直角
方法点拨 矩形是特殊的平行四边形,所以矩形具有平行四边形的一切性质.由矩形的性质,可以得到直角三角形的一个重要性质:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
类型 性质 数学语言
对角线 对角线互相______________ 在矩形ABCD中,OA=OC,OB=OD,AC=BD
对称性 矩形既是______对称图形,又是________对称图形,有2条对称轴,分别是每组对边中点连线所在的直线,对称中心是两条对角线的________
平分且相等
轴
中心
交点
2.矩形的判定
类型 判定方法
定义 有一个角是________的平行四边形是矩形
内角 有三个内角是________的四边形是矩形
对角线 ①对角线________的平行四边形是矩形;
②对角线相等且____________的四边形是矩形
直角
直角
相等
互相平分
考点2 菱形的性质与判定
1.菱形的性质
如图,菱形ABCD的对角线交于点O,其具有以下性质:
类型 性质 数学语言
边 四条边都________,两组对边分别________ 在菱形ABCD中,AB=BC=CD=DA,AB∥DC,AD∥BC
角 两组对角分别________ 在菱形ABCD中,∠ABC=∠CDA,∠BCD=∠DAB
相等
平行
相等
类型 性质 数学语言
对角线 对角线互相________ _____,且每条对角线_______________ 在菱形ABCD中,OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,∠ABO=∠CBO,∠ADO=∠CDO;∠BAO=∠DAO,∠BCO=∠DCO
对称性 菱形既是__________图形,又是____________形,有2条对称轴,分别是对角线所在的直线,对称中心是两条对角线的交点
平分且
平分一组对角
轴对称
中心对称
垂直
方法点拨 菱形具有平行四边形的一切性质.①在有一个角是60°的菱形中,较短的对角线的长度等于边长,较长的对角线的长度是较短的对角线的倍;②菱形的面积等于两对角线乘积的一半.
2.菱形的判定
类型 判定方法
定义 一组邻边________的平行四边形是菱形
边 四条边________的四边形是菱形
对角线 ①对角线____________的平行四边形是菱形;
②对角线平分____________的平行四边形是菱形
相等
相等
互相垂直
一组对角
考点3 正方形的性质与判定
1.正方形的性质
如图,正方形ABCD的对角线交于点O,其具有以下性质:
类型 性质 数学语言
边 四条边都________,两组对边分别________ 在正方形ABCD中,AB=BC=CD=DA,AB∥DC,AD∥BC
角 四个角都是________ 在正方形ABCD中,∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠DAB=90°
相等
平行
直角
方法点拨 正方形具有平行四边形、菱形、矩形的所有性质.
类型 性质 数学语言
对角线 对角线互相平分、垂直、相等且将每个角平分为_____ 在正方形ABCD中,OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,AC=BD,△ABO,△BCO,△CDO,△DAO是四个全等的等腰直角三角形
对称性 正方形既是中心对称图形,也是轴对称图形(有_____条对称轴)
45°
4
2.正方形的判定
类型 判定 数学语言
边 有一组邻边相等的________是正方形 在矩形ABCD中,∵AB=AD,∴矩形ABCD是正方形
角 有一个角是直角的________是正方形 在菱形ABCD中,∵∠ABC=90°,∴菱形ABCD是正方形
矩形
菱形
类型 判定 数学语言
对角线 对角线____________的矩形是正方形 在矩形ABCD中,∵AC⊥BD,∴矩形ABCD是正方形
对角线________的菱形是正方形 在菱形ABCD中,∵AC=BD,∴菱形ABCD是正方形
对角线________________的平行四边形是正方形 在□ABCD中,∵AC⊥BD,AC=BD,∴平行四边形ABCD是正方形
互相垂直
相等
互相垂直且相等
3.平行四边形、矩形、菱形、正方形的关系
核心考点突破
突破点1 矩形的性质与判定
【例1】(2024·兰州)如图,在△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,CE∥AD,AE⊥AD,EF⊥AC.
(1)求证:四边形ADCE是矩形;
解答
(1)证明:∵在△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,
∴AD⊥BC,即∠ADC=∠ADB=90°.
∵CE∥AD,
∴∠ECD=∠ADB=90°.
∵AE⊥AD,
∴∠EAD=90°,
∴∠ADC=∠ECD=∠EAD=90°,
∴四边形ADCE是矩形.
(2)若BC=4,CE=3,求EF的长.
(2)解:∵在△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,BC=4,
∴BD=CD=BC=2.
由(1)可知,四边形ADCE是矩形,
∴AE=CD=2,∠AEC=90°.
在Rt△AEC中,AE=2,CE=3,
解答
由勾股定理,得AC==.
∵EF⊥AC,
由三角形的面积公式,得
S△AEC=AC·EF=AE·CE,
∴EF===.
1.(2024·成都)如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,则下列结论一定正确的是( )
A.AB=AD
B.AC⊥BD
C.AC=BD
D.∠ACB=∠ACD
C
2.(2024·西藏)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=12,BC=5,P是边AB上任意一点,过点P作PD⊥AC,PE⊥BC,垂足分为别点D,E.连接DE,则DE的最小值是( )
A. B.
C. D.
B
3.(2023·西藏)如图,矩形ABCD中,AC和BD相交于点O,AD=3,AB=4,E是CD边上的一点.过点E作EH⊥BD于点H,EG⊥AC于点G,则EH+EG的值是( )
A.2.4 B.2.5
C.3 D.4
A
4.(2024·德阳)如图,四边形ABCD是矩形,△ADG是正三角形.F是GD的中点,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
5.(2022·西藏)如图,在矩形ABCD中,AB=BC,点F在BC边的延长线上,点P是线段BC上一点(与点B,C不重合),连接AP并延长,过点C作CG⊥AP,垂足为E.
(1)若CG为∠DCF的平分线,请判断BP与CP的数量关系,并证明;
解:(1)BP=CP.证明如下:
∵CG为∠DCF的平分线,
∴∠DCG=∠FCG=45°,
∴∠PCE=45°.
∵CG⊥AP,
∴∠E=90°,
∴∠CPE=45°=∠APB.
又∵矩形ABCD,∴∠B=90°,
∴∠BAP=∠APB=45°,
∴AB=BP.
∵AB=BC,
∴BP=BC,
∴BP=PC.
(2)若AB=3,△ABP≌△CEP,求BP的长.
解:(2)∵△ABP≌△CEP,
∴AP=CP.
∵AB=3,
∴BC=2AB=6.
∵在Rt△ABP中,AP2=AB2+BP2,
∴(6-BP)2=9+BP2,
∴BP=.
突破点2 菱形的性质与判定
【例2】如图,AC是矩形ABCD的对角线,过AC的中点O作EF⊥AC,交BC于点E,交AD于点F,连接AE,CF.
(1)求证:四边形AECF是菱形;
解答
(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AF∥CE,
∴∠FAC=∠ECA.
又∵O是AC的中点,EF⊥AC,
∴∠AOF=∠COE=90°,OA=OC.
在△AOF和△COE中,
∴△AOF≌△COE(ASA),
∴OF=OE.
∵O是EF的中点,
∴EF和AC互相垂直平分,
∴四边形AECF是菱形.
(2)若AB=,∠DCF=30°,求四边形AECF的面积.(结果保留根号)
(2)解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD=.
在Rt△CDF中,∠DCF=30°,
∴FC=2FD.
设FD=x,则FC=2x.
∴(2x)2=x2+()2,
解答
∴x=1,
则FC=2.
又∵四边形AECF是菱形,
∴AF=FC=2,
∴S菱形AECF=AF·CD=2×=2.
6.(2024·济宁)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,E是AB的中点,连接OE.若OE=3,则菱形的边长为( )
A.6 B.8
C.10 D.12
A
7.(2024·长沙)如图,在菱形ABCD中,AB=6,∠B=30°,E是BC边上的动点,连接AE,DE,过点A作AF⊥DE于点F.设DE=x,AF=y,则y与x之间的函数解析式为(不考虑自变量x的取值范围)( )
A.y= B.y=
C.y= D.y=
C
8.(2023·西藏)如图,两张宽为3的长方形纸条叠放在一起.已知∠ABC=60°,则阴影部分的面积是( )
A. B.3
C. D.6
D
9.(2024·西藏)如图,在四边形ABCD中,AD=BC,AB=CD,AC与BD相交于点O,请添加一个条件____________________________,使四边形ABCD是菱形.
AD=AB(不唯一,合理即可)
10.(2024·宿迁)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,且AD=DC=BC,E是BC的中点.下面是甲、乙两名同学得到的结论:
甲:若连接AE,则四边形ADCE是菱形;
乙:若连接AC,则△ABC是直角三角形.
请选择一名同学的结论给予证明.
证明:
选甲:连接AE.
∵E是BC的中点,
∴EC=BC.
∵AD=BC,
∴AD=EC.
∵AD∥BC,
∴四边形ADCE是平行四边形.
∵AD=DC,
∴四边形ADCE是菱形.
选乙:连接AC.
由甲知,四边形ADCE是菱形,
∴AE=CE=BE,
∴∠EAC=∠ECA,∠EAB=∠B.
∵∠EAC+∠ECA+∠EAB+∠B=180°,
即2∠EAC+2∠EAB=180°,
∴∠EAC+∠EAB=90°,
即∠BAC=90°,
∴△ABC是直角三角形.
突破点3 正方形的性质与判定
【例3】如图,在正方形ABCD中,∠DAF=25°,AF交对角线BD于点E.
(1)求证:AE=CE;
∴△ABE≌△CBE(SAS),
∴AE=CE.
解答
(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=CB,∠ABD=∠CBD.
在△ABE和△CBE中,
(2)求∠BEC的大小.
(2)解:由(1)知,△ABE≌△CBE,
∴∠BEC=∠BEA.
∵∠BEA=∠DAF+∠ADB=25°+45°=70°,
∴∠BEC=70°.
解答
11.(2024·陕西)如图,正方形CEFG的顶点G在正方形ABCD的边CD上,AF与DC交于点H.若AB=6,CE=2,则DH的长为( )
A.2 B.3
C. D.
B
12.(2024·黑龙江)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,请添加一个条件_____________________,使得菱形ABCD为正方形.
AC=BD(答案不唯一)
13.(2024·北京)如图,在正方形ABCD中,点E在AB上,AF⊥DE于点F,CG⊥DE于点G.若AD=5,CG
=4,则△AEF的面积为______.
14.(2023·绍兴)如图,在正方形ABCD中,G是对角线BD上的一点(与点B,D不重合),GE⊥CD,GF⊥BC,E,F分别为垂足.连接EF,AG,并延长AG交EF于点H.
(1)求证:∠DAG=∠EGH;
(1)证明:在正方形ABCD中,AD⊥CD,GE⊥CD,
∴∠ADE=∠GEC=90°,
∴AD∥GE,
∴∠DAG=∠EGH.
(2)判断AH与EF是否垂直,并说明理由.
(2)解:AH⊥EF.理由如下.
连接GC交EF于点O,如图.
∵BD为正方形ABCD的对角线,
∴∠ADG=∠CDG=45°.
又∵DG=DG,AD=CD,
∴△ADG≌△CDG(SAS),
∴∠DAG=∠DCG.
在正方形ABCD中,∠ECF=90°,
又∵GE⊥CD,GF⊥BC,
∴四边形FCEG为矩形.
∴OE=OC,
∴∠OEC=∠OCE,
∴∠DAG=∠OEC.
由(1)得∠DAG=∠EGH,
∴∠EGH=∠OEC,
∴∠EGH+∠GEH=∠OEC+∠GEH=∠GEC=90°,
∴∠GHE=90°,
∴AH⊥EF.
谢谢观看!
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