第7讲-22.3特殊的平行四边形【进阶优等生系列】 2024-2025学年沪教版(五四制) 八年级数学第二学期 培优课
2025-01-11
|
2份
|
98页
|
728人阅读
|
36人下载
普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学沪教版(上海)(2012)八年级第二学期 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 22.3 特殊的平行四边形 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | 上海市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.22 MB |
| 发布时间 | 2025-01-11 |
| 更新时间 | 2025-01-11 |
| 作者 | xkw_876681607 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49925679.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024-2025春季培优课
【进阶优等生系列】【2024-2025春季培优课】
八年级第二学期第7讲
22.3特殊的平行四边形
目录
1、 【进门测试】共10题;
2、 【知识精讲】共5个知识点;
3、 【典例解析】共12例题;
4、 【过关演练】共10题;
5、 【拓展进阶】共2题;
6、 【温故知新】共24题:A组10题,B组14题;
【进门测试】 10min.
【检测学生的知识基础水平,就一周知识的遗忘及掌握情况,有针对性的简要复习,解决遗留的知识点问题,及时纠正学生的理解错误。】
1.如图,在菱形ABCD中,AB=BD,AE=DF,BF与DE相交于点G,CG与BD相交于点H.下列结论中:①∠DBC=60°;②△AED≌△DFB;③∠BGE=60°,正确的是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
2.四边形不具有稳定性.四条边长都确定的四边形,当内角的大小发生变化时,其形状也随之改变.如图,改变正方形ABCD的内角,使正方形ABCD变为菱形ABC′D′,如果∠DAD′=30°,那么菱形ABC′D′与正方形ABCD的面积之比是( )
A. B. C. D.1
3.如图,四边形ABCD为菱形,四边形AOBE为矩形,O,C,D三点的坐标为(0,0),(2,0),(0,1),则点E的坐标为 .
4.已知AC、BD是四边形ABCD的两条对角线.如果将“AC⊥BD”记为①,“四边形ABCD是矩形”记为②,“四边形ABCD是菱形”记为③,那么下列判断正确的是( )
A.由①推出② B.由①推出③ C.由②推出① D.由③推出①
5.如图,正方形ABCD的边长等于4,对角线AC、BD相交于点O,E是DB延长线上一点,∠BCE=15°,那么△BCE的面积等于 .
6.如果存在一条直线将一个图形分割成两部分,使其中一部分图形按某个方向平移后能够与另一部分重合,那么我们把这种图形称为平移重合图形,下列图形中,不是平移重合图形的是( )
A.ㅤㅤ正方形 B.ㅤㅤ长方形
C.ㅤㅤ平行四边形 D.ㅤㅤ圆
7.如图,正方形ABCD边长为2,CE∥BD,BE=BD,则CE= .
8.如图,E、F分别为边长为1的正方形ABCD边BC、CD上的两个动点,若∠EAF的大小始终保持45°不变,则△CEF的周长为 .
9.如果菱形的一条对角线长是另一条长的倍,这个菱形的面积等于6,那么这个菱形的周长等于 .
10.矩形各角的角平分线交成的四边形是( )
A.平行四边形 B.矩形 C.菱形 D.正方形
【知识精讲】 10min.
【梳理本节课的知识框架及逻辑,针对重点知识点进行深入的剖析和讲解,让学生掌握知识点的同时,学会构建属于自己的知识体系。】
要点一、矩形、菱形、正方形的定义
有一个角是直角的平行四边形叫做矩形.
有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.
有一组邻边相等并且有一个内角是直角的平行四边形 叫做正方形.
要点二、矩形、菱形、正方形的性质
矩形的性质:1.矩形具有平行四边形的所有性质;
2.矩形的对角线相等;
3.矩形的四个角都是直角;
4.矩形是轴对称图形,它有两条对称轴.
菱形的性质:1.菱形的四条边都相等;
2.菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角;
3.菱形是轴对称图形,它有两条对称轴.
正方形的性质:1.正方形四个角都是直角,四条边都相等.
2.正方形的两条对角线相等并且互相垂直平分,每条对角线平分一组对角.
3.正方形是轴对称图形,有4条对称轴;又是中心对称图形,两条对角线的交点是对称中心.
要点三、矩形、菱形、正方形的判定
矩形的判定:1. 有三个角是直角的四边形是矩形.
2. 对角线相等的平行四边形是矩形.
3. 定义:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形.
要点诠释:在平行四边形的前提下,加上“一个角是直角”或“对角线相等”都能判定平行四边形是矩形.
菱形的判定:1. 四条边相等的四边形是菱形.
2.对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
3. 定义:有一组邻边相等的平行四边形是菱形.
要点诠释:前一种方法是在四边形的基础上加上四条边相等.后两种方法都是在平行四边形的基础上外加一个条件来判定菱形,
正方形的判定:1.有一组邻边相等的矩形是正方形.
2.有一个内角是直角的菱形是正方形.
要点四、特殊平行四边形之间的关系
要点五、顺次连接特殊的平行四边形各边中点得到的四边形的形状
(1)顺次连接平行四边形各边中点得到的四边形是平行四边形.
(2)顺次连接矩形各边中点得到的四边形是菱形.
(3)顺次连接菱形各边中点得到的四边形是矩形.
(4)顺次连接正方形各边中点得到的四边形是正方形.
要点诠释:新四边形由原四边形各边中点顺次连接而成.
(1)若原四边形的对角线互相垂直,则新四边形是矩形.
(2)若原四边形的对角线相等,则新四边形是菱形.
(3)若原四边形的对角线垂直且相等,则新四边形是正方形.
【典例解析】 40min.
【根据相关知识点,进行典型题型的讲解,让学生由浅入深地掌握在考试过程中,相关知识点的出现命题形式及考试答题思路。】
一.菱形的性质
1.我们定义:联结平行四边形一组对边中点的线段叫做“对边中位线”,联结平行四边形一组邻边中点的线段叫做“邻边中位线”.如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,对角线BD=8,那么“对边中位线”EF与“邻边中位线”EG、FG所围成的△EFG的面积是 .
2.已知:如图,在菱形ABCD中,F为边AB的中点,FC与对角线BD交于点G,过G作GE⊥BC于点E,∠ADB=∠FCB.
(1)求证:AB=2BE;
(2)求证:DG=CF+GE.
二.菱形的判定
3.已知:如图,在四边形ABCD中,AB∥DC,对角线AC、BD交于点O,过点C作CE⊥CD交AB的延长线于点E,联结OE,OC=OE.
(1)求证:OE=AC;
(2)如果DB平分∠ADC,求证:四边形ABCD是菱形.
三.菱形的判定与性质
4.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,BC=2AD,∠BAC=90°,点E为BC的中点
(1)求证:四边形AECD是菱形;
(2)联结BD,如果BD平分∠ABC,AD=2,求BD的长.
四.矩形的性质
5.已知:如图,在矩形ABCD中,BE⊥AC,DF⊥AC,点E、F是垂足.
(1)联结DE、FB,求证:四边形DFBE是平行四边形;
(2)如果AF=EF=2,求矩形ABCD的面积.
五.矩形的判定
6.如图,在△ABC中,O为边AC的中点,过点A作AD∥BC,与BO的延长线相交于点D,E为AD延长线上的任一点,联结CE、CD.
(1)求证:四边形ABCD是平行四边形:
(2)当D为边AE的中点,且CE=2CO时,求证:四边形ABCD为矩形.
7.如图,已知四边形ABCD是平行四边形,将边AB延长至点E,使AB=BE,联结DE、EC,DE与BC交于点O.
(1)求证:四边形BECD是平行四边形;
(2)若∠COE=2∠A,求证:四边形BECD是矩形.
六.矩形的判定与性质
8.已知:如图,四边形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,AO=BO=CO,∠BAC=∠ACD.
(1)求证:四边形ABCD是矩形;
(2)如果点E在边AB上,DE平分∠ADB,BD=AB,求证:BD=AD+AE.
七.正方形的性质
9.如图,正方形ABCD中,点G是CD边上的一点(点G不与点C,点D重合),以CG为一边向正方形ABCD外做正方形GCEF,联结DE交BG的延长线于点H.
(1)求证:BH⊥DE;
(2)若正方形ABCD的边长为1,当点H为DE中点时,求CG的长.
10.如图,在正方形ABCD中,点E是边BC延长线上一点,联结DE,过点B作BF⊥DE,垂足为点F,BF与边CD相交于点G.
(1)求证:CG=CE;
(2)联结CF,求证:∠BFC=45°;
(3)如果正方形ABCD的边长为2,点G是边DC的中点,求EF的长.
八.正方形的判定
11.已知:如图,四边形ABCD是菱形,点E,F分别在边BC,CD上,且BE=DF,过点F作AE的平行线交对角线AC的延长线于点G,连接EG.
(1)求证:四边形AEGF是菱形;
(2)如果∠B=∠BAE=30°,求证:四边形AEGF是正方形.
12.如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AD=CD,E是对角线BD上的一点,且AE=CE.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)如果AB=BE,且∠ABE=2∠DCE,求证:四边形ABCD是正方形.
【过关演练】 30min.
【结合针对性的有效练习,让学生达到知识点在考试中的熟练应用,适应考试题型的变化,进一步的明确考试逻辑,精准把握考点。】
1.如果菱形边长是10,短的对角线长为12,那么这个菱形的面积是 .
2.在▱ABCD中,AC与BD相交于点O,要使四边形ABCD是菱形,还需添加一个条件,这个条件可以是( )
A.AO=CO B.AO=BO C.AO⊥BO D.AB⊥BC
3.如图,已知在四边形ABCD中,AD∥BC,点E为BC中点,BD⊥DC,EA平分∠DEB.
(1)求证:AE=DC;
(2)求证:四边形ABED是菱形.
4.如图,已知BD、BE分别是∠ABC与它的邻补角的平分线,AE⊥BE,AD⊥BD,垂足分别为E、D,联结CD、DE,DE与AB交于点O,CD∥AB.求证:四边形OBCD是菱形.
5.如图,在△ABC中,AB=BC,点D、E分别在边AB、BC上,且DE∥AC,AD=DE,点F在边AC上,且CE=CF,联结FD.
(1)求证:四边形DECF是菱形;
(2)如果∠A=30°,CE=4,求四边形DECF的面积.
6.矩形的较短边长是1,两条对角线的夹角为60°,则这个矩形的面积是 .
7.如图,在▱ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,点E、F分别为OB、OD的中点,延长AE至点G,使EG=AE,联结GC、CF.
(1)求证:AE∥CF;
(2)当AC=2AB时,求证:四边形EGCF是矩形.
8.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点P为斜边AB上一动点,过点P作PE⊥AC于E,PF⊥BC于点F,连接EF,则线段EF的最小值为( )
A. B. C. D.5
9.如图,在正方形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,∠BAC的平分线分别交BD、BC于点G、H,如果AB=4,那么OG= .
10.已知:如图,在等边三角形ABC中,过边AB上一点D作DE⊥BC,垂足为点E,过边AC上一点G作GF⊥BC,垂足为点F,BE=CF,联结DG.
(1)求证:四边形DEFG是平行四边形;
(2)连接AF,当∠BAF=3∠FAC时,求证:四边形DEFG是正方形.
【拓展进阶】 20min.
【知识点的延伸拓展,整体拔高学生知识结构,寻求考试中的难题高分突破途径。需要结合实际情况(班级水平、教学进度等)进行选择性教学,提高班和培优班必选。】
1.已知:如图1.四边形ABCD是菱形,AB=6,∠B=∠MAN=60°.绕顶点A逆时针旋转∠MAN,边AM与射线BC相交于点E(点E与点B不重合),边AN与射线CD相交于点F.
(1)当点E在线段BC上时,求证:BE=CF;
(2)设BE=x,△ADF的面积为y.当点E在线段BC上时,求y与x之间的函数关系式,写出函数的定义域;
(3)连接BD,如果以A、B、F、D为顶点的四边形是平行四边形,求线段BE的长.
2.已知:正方形ABCD的边长为厘米,对角线AC上的两个动点E,F.点E从点A,点F从点C同时出发,沿对角线以1厘米/秒的相同速度运动,过E作EH⊥AC交Rt△ACD的直角边于H,过F作FG⊥AC交Rt△ACD的直角边于G,连接HG,EB.设HE、EF、FG、GH围成的图形面积为S1,AE,EB,BA围成的图形面积为S2(这里规定:线段的面积为0)E到达C,F到达A停止.若E的运动时间为x秒,解答下列问题:
(1)如图,判断四边形EFGH是什么四边形,并证明;
(2)当0<x<8时,求x为何值时,S1=S2;
(3)若y是S1与S2的和,试用x的代数式表示y.(如图为备用图)
【温故知新】 40min.
【针对本节课内容进行学习总结,帮助学生养成良好的学习总结归纳习惯,并对新知识点进行引入,引导学生良好地完成下一节课的课前预习。】
题组A 基础过关练
一.选择题
1.如图,在四边形ABCD中,AC于BD相交于点O,∠BAD=90°,BO=DO,那么下列条件中不能判定四边形ABCD为矩形的是( )
A.∠ABC=90 B.AO=OC C.AB||CD D.AB=CD
2.四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=90°,下列条件能使这个四边形是正方形的是( )
A.∠D=90° B.AB=CD C.BC=CD D.AC=BD
二.填空题
3.如图,在平面直角坐标系中,若菱形ABCD的顶点A,B的坐标分别为(﹣2,0)、(3,0),点D在y轴上,则点C的坐标是 .
4.矩形ABCD的周长为56,对角线交于点O,△OAB比△OBC周长小4,则AB= .
5.如图,在矩形ABCD中,AB=4,点E是边AD的中点,点F是对角线BD上一动点,∠ADB=30°,联结EF,作点D关于直线EF的对称点P.若PE⊥BD,则DF的长为 .
6.如图,平面直角坐标系中,O为原点,已知菱形OABC,若点A的坐标为(3,4),则点B的坐标为 .
7.如图,点E是正方形ABCD的边AD延长线上一点,正方形ABCD的边长为6cm,点F是线段BE的中点,△BFC的面积是 cm2.
8.如图,将边长为1个单位长度的正方形ABCD置于平面直角坐标系中,如果BC与x轴平行,且点A的坐标是(3,3),那么点C的坐标是 .
9.如图,正方形OABC的边长等于4,且AO边与x轴正半轴夹角为60°,点O为坐标原点,则点B的坐标为 .
三.解答题
10.菱形ABCD中,∠B=60°,点E、F分别在边BC、CD上,且∠EAF=60°.求证:AE=AF.
题组B 能力提升练
一.选择题
1.在四边形ABCD中,对角线AC和BD交于点O,下列条件能判定这个四边形是菱形的是( )
A.AD∥BC,∠A=∠C B.AC=BD,AB∥CD,AB=CD
C.AB∥CD,AC=BD,AC⊥BD D.AO=CO,BO=DO,AB=BC
2.如图,在四边形ABCD中,AC与BD相交于点O,AD∥BC,AC=BD,那么下列条件中不能判定四边形ABCD是矩形的是( )
A.AD=BC B.AB=CD C.∠DAB=∠ABC D.∠DAB=∠DCB
二.填空题
3.如图,已知在矩形ABCD中,点E在边BC的延长线上,且CE=BD,联结AE交BD于点F,如果∠E=15°,那么∠AFB的度数为 .
4.我们把两条对角线所成两个角的大小之比是1:2的矩形叫做“和谐矩形”,如果一个“和谐矩形”的对角线长为10cm,则矩形的面积为 cm2.
5.如图,等边三角形AEF的顶点E,F分别落在矩形ABCD的两邻边BC、CD上,若BE=1,CE=2,则△AEF边长为 .
6.如图,将长方形ABCD绕点A顺时针旋转,点D落在边BC上的点D′处,点B、C分别落在点B′、点C′处,如果∠D′BC′=∠D′C′B,那么DC:D′C的比值等于 .
7.已知,大正方形的边长为4厘米,小正方形的边长为2厘米,起始状态如图所示,大正方形固定不动,把小正方形向右平移,当两个正方形重叠部分的面积为2平方厘米时,小正方形平移的距离为 厘米.
8.已知边长为4的正方形ABCD,点E、F分别在CA、AC的延长线上,且∠BED=∠BFD=45°,那么四边形EBFD的面积是 .
9.如图,在一块长方形的展板上,整齐地贴着许多大小相同的长方形卡片,卡片之间有三块正方形空隙(图中阴影部分),已知卡片的短边长12cm,那么图中三块阴影部分的总面积是 cm2.
10.如图在正方形ABCD中,∠EAF的两边分别交CB、DC延长线于E、F点且∠EAF=45°,如果BE=1,DF=7,则EF= .
三.解答题
11.已知:如图,在△ABC中,点D、E分别是边AB、BC的中点,点F、G是边AC的三等分点,DF、EG的延长线相交于点H.
(1)求证:四边形FBGH是平行四边形;
(2)如果AC平分∠BAH,求证:四边形ABCH是菱形.
12.已知:如图,在□ABCD中,E为边CD的中点,联结AE并延长,交边BC的延长线于点F.
(1)求证:四边形ACFD是平行四边形;
(2)如果∠B+∠AFB=90°,求证:四边形ACFD是菱形.
13.如图,矩形ABCD中,AB=6,AD=8,P,E分别是线段AC、BC上的点,且四边形PEFD为矩形.
(I)若△PCD是等腰三角形时,求AP的长;
(Ⅱ)判断CF与AC有怎样的位置关系并说明理由.
14.如图,在正方形ABCD中,点E是边BC延长线上一点,联结DE,过点B作BF⊥DE,垂足为点F,BF与边CD相交于点G.
(1)求证:CG=CE;
(2)联结CF,求证:∠BFC=45°;
(3)如果正方形ABCD的边长为2,点G是边DC的中点,求EF的长.
(
1
)
学科网(北京)股份有限公司
$$2024-2025春季培优课
【进阶优等生系列】【2024-2025春季培优课】
八年级第二学期第7讲
22.3特殊的平行四边形
目录
1、 【进门测试】共10题;
2、 【知识精讲】共5个知识点;
3、 【典例解析】共12例题;
4、 【过关演练】共10题;
5、 【拓展进阶】共2题;
6、 【温故知新】共24题:A组10题,B组14题;
【进门测试】 10min.
【检测学生的知识基础水平,就一周知识的遗忘及掌握情况,有针对性的简要复习,解决遗留的知识点问题,及时纠正学生的理解错误。】
1.如图,在菱形ABCD中,AB=BD,AE=DF,BF与DE相交于点G,CG与BD相交于点H.下列结论中:①∠DBC=60°;②△AED≌△DFB;③∠BGE=60°,正确的是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
【分析】先证明△ABD为等边三角形,即可得到∠DBC的度数;根据“SAS”即可证明△AED≌△DFB;依据三角形外角性质即可得到∠BGE=∠BDG+∠DBF=∠BDG+∠GDF=60°.
【解答】解:∵ABCD为菱形,
∴AB=AD,
∵AB=BD,
∴△ABD为等边三角形,
∴∠A=∠BDF=60°=∠DBC,
又∵AE=DF,AD=BD,
∴△AED≌△DFB,故①、②正确;
当点E,F分别是AB,AD中点时,
∵∠BGE=∠BDG+∠DBF=∠BDG+∠GDF=60°,为定值,
故③正确;
综上所述,正确的结论有①②③,
故选:D.
【点评】此题综合考查了菱形的性质,等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定和性质,利用全等三角形的性质是解题的关键.
2.四边形不具有稳定性.四条边长都确定的四边形,当内角的大小发生变化时,其形状也随之改变.如图,改变正方形ABCD的内角,使正方形ABCD变为菱形ABC′D′,如果∠DAD′=30°,那么菱形ABC′D′与正方形ABCD的面积之比是( )
A. B. C. D.1
【分析】过D'作D'M⊥AB于M,求出正方形ABCD的面积=AB2,再由含30°角的直角三角形的性质得AM=AD',D'M=AM=AD',然后求出菱形ABCD的面积=AB×D'M=AB2,即可求解.
【解答】解:过D'作D'M⊥AB于M,如图所示:
则∠D'MA=90°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴正方形ABCD的面积=AB2,AB=AD,∠BAD=90°,
∵∠DAD′=30°,
∴∠D'AM=90°﹣30°=60°,
∴∠AD'M=30°,
∴AM=AD',D'M=AM=AD',
∵四边形ABC′D′是菱形,
∴AB=AD'=AD,菱形ABCD的面积=AB×D'M=AB2,
∴菱形ABC′D′与正方形ABCD的面积之比==,
故选:A.
【点评】本题考查了菱形的性质、正方形的性质、含30°角的直角三角形的性质等知识;熟练掌握菱形的性质和正方形的性质,证出D'M=AD'是解题的关键.
3.如图,四边形ABCD为菱形,四边形AOBE为矩形,O,C,D三点的坐标为(0,0),(2,0),(0,1),则点E的坐标为 (﹣2,﹣1) .
【分析】求出OC、OD的长,根据菱形的性质求出OA=OC=2,根据矩形的性质求出OB=EA=1,即可得出答案.
【解答】解:∵O,C,D三点的坐标为(0,0),(2,0),(0,1),
∴OC=2,OD=1,
∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC=2,OB=OD=1,
∵四边形AOBE为矩形,
∴∠EAO=∠EBO=90°,EB=OA=2,EA=OB=1,
∵E在第二象限,
∴E点的坐标是(﹣2,﹣1),
故答案为:(﹣2,﹣1).
【点评】本题考查了坐标与图形的性质,矩形的性质和菱形的性质,能求出OA和OB的长是解此题的关键.
4.已知AC、BD是四边形ABCD的两条对角线.如果将“AC⊥BD”记为①,“四边形ABCD是矩形”记为②,“四边形ABCD是菱形”记为③,那么下列判断正确的是( )
A.由①推出② B.由①推出③ C.由②推出① D.由③推出①
【分析】根据菱形的性质:菱形的对角线互相垂直即可即可进行判断.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD.∴由③推出①.故选:D.
【点评】本题考查了菱形的性质、矩形的性质;熟练掌握矩形、菱形的性质是解题的关键.
5.如图,正方形ABCD的边长等于4,对角线AC、BD相交于点O,E是DB延长线上一点,∠BCE=15°,那么△BCE的面积等于 4﹣4 .
【分析】根据正方形的性质得到∠DBC=45°,求出∠E=30°,根据直角三角形的性质、勾股定理计算即可.
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠DBC=45°,
∴∠E=∠DBC﹣∠BCE=30°,
∵AB=BC=4,
∴AC==4,
∴OC=OB=,
∵∠E=30°,
∴OE=OC=2,BE=2﹣2,
∴△BCE的面积==(2﹣2)×=4﹣4.
故答案为:4﹣4.
【点评】本题考查的是正方形的性质、勾股定理,掌握正方形的对角线平分一组对角是解题的关键.
6.如果存在一条直线将一个图形分割成两部分,使其中一部分图形按某个方向平移后能够与另一部分重合,那么我们把这种图形称为平移重合图形,下列图形中,不是平移重合图形的是( )
A.ㅤㅤ正方形 B.ㅤㅤ长方形
C.ㅤㅤ平行四边形 D.ㅤㅤ圆
【分析】证明平行四边形、长方形、正方形是平移重合图形即可.
【解答】解:如图,平行四边形ABCD中,取BC,AD的中点E,F,连接EF.
∵四边形ABEF向右平移可以与四边形EFDC重合,
∴平行四边形ABCD是平移重合图形,
∴长方形和正方形也是平移重合图形,故选:D.
【点评】本题考查平移的性质,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
7.如图,正方形ABCD边长为2,CE∥BD,BE=BD,则CE= .
【分析】过点E作EH⊥BC,交BC的延长线于点H,由CE∥BD结合正方形的性质求得∠ECH=45°、BD=BE=2,从而得到△EFC是等腰直角三角形,然后设CH=EH=x,再结合勾股定理求得x的值,最后求得CE的长.
【解答】解:如图,过点E作EH⊥BC,交BC的延长线于点H,
∵CE∥BD,
∴∠ECH=∠DBC,
∵四边形ABCD为正方形,且边长为2,
∴∠DBC=45°,BD=2,
∴∠ECH=45°,BE=BD=2,
∴△EHC是等腰直角三角形,
设CH=EH=x,则BH=BC+CH=2+x,
在Rt△BEH中,EH2+BH2=BE2,
∴x2+(2+x)2=(2)2,
解得:x=﹣1或x=﹣﹣1(舍),
∴CH=EH=﹣1,
∴CE=CE=×(﹣1)=,
故答案为:.
【点评】本题考查了正方形的性质、平行线的性质、勾股定理,解题的关键是熟知正方形的性质和等腰直角三角形三边的关系.
8.如图,E、F分别为边长为1的正方形ABCD边BC、CD上的两个动点,若∠EAF的大小始终保持45°不变,则△CEF的周长为 2 .
【分析】将△ABE绕点A顺时针旋转90°,得到△ADG,证明△EAF≌△GAF(SAS),推出EF=GF可得结论.
【解答】解:如图中,将△ABE绕点A顺时针旋转90°,得到△ADG,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=AD=1,∠BAD=90°,
由旋转得:△ABE≌ADG,
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,
∵∠EAF=45°,
∴∠DAF+∠BAE=∠DAF+∠DAG=45°,
∴∠EAF=∠FAG=45°,
∵AF=AF,
∴△EAF≌△GAF(SAS),
∴EF=GF,
∴EF=GD+DF=BE+DF,
∴△ECF的周长=EF+EC+CF=BE+DF+EC+CF=BC+CD=2,故答案为2.
【点评】本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,旋转变换的性质,全等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,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
9.如果菱形的一条对角线长是另一条长的倍,这个菱形的面积等于6,那么这个菱形的周长等于 8 .
【分析】根据菱形的面积等于对角线积的一半,因此可设较短对角线长x,则较长的对角线为x,根据已知列方程求得两条对角线的长,再根据勾股定理求得其边长即可.
【解答】解:设较短对角线长x,则较长的对角线为x,根据题意可得:
x•x=6,
解得:x=2,
故较长的对角线为:2×=6,
则菱形的边长为:=2,
故这个菱形的周长等于:2×4=8.
故答案为:8.
【点评】此题主要考查了菱形的面积公式以及勾股定理,正确得出菱形对角线的长是解题关键.
10.矩形各角的角平分线交成的四边形是( )
A.平行四边形 B.矩形 C.菱形 D.正方形
【分析】根据题意画出图形,由矩形得出∠BAD=∠ADC=∠DCB=∠ABC=90°,由AM、DM、CP、BP分别平分∠BAD、∠ADC、∠DCB、∠ABC知∠BAM=∠DAM=∠ADM=∠CDM=∠DCP=∠ABP=45°,从而得∠PQM=90°,∠AMD=90°,∠PNM=90°,从而可得四边形PQMN是矩形,再证△ABQ≌△DCN得AQ=DN,由∠MAD=∠MDA=45°知MA=MD,从而得出MQ=MN,据此即可说明四边形PQMN是正方形.
【解答】解:如图所示,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=∠ADC=∠DCB=∠ABC=90°,
∵AM、DM、CP、BP分别平分∠BAD、∠ADC、∠DCB、∠ABC,
∴∠BAM=∠DAM=∠ADM=∠CDM=∠DCP=∠ABP=45°,
∴∠AQB=∠PQM=90°,∠AMD=90°,∠CND=∠PNM=90°,
∴四边形PQMN是矩形,
在△ABQ和△DCN中,
∵,
∴△ABQ≌△DCN(ASA),
∴AQ=DN,
∵∠MAD=∠MDA=45°,
∴MA=MD,
∴MQ=MN,
∴矩形PQMN是正方形,
故选:D.
【点评】本题主要考查矩形的判定和性质,解题的关键是掌握矩形的性质和判定、三角形内角和定理等知识点.
【知识精讲】 10min.
【梳理本节课的知识框架及逻辑,针对重点知识点进行深入的剖析和讲解,让学生掌握知识点的同时,学会构建属于自己的知识体系。】
要点一、矩形、菱形、正方形的定义
有一个角是直角的平行四边形叫做矩形.
有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.
有一组邻边相等并且有一个内角是直角的平行四边形 叫做正方形.
要点二、矩形、菱形、正方形的性质
矩形的性质:1.矩形具有平行四边形的所有性质;
2.矩形的对角线相等;
3.矩形的四个角都是直角;
4.矩形是轴对称图形,它有两条对称轴.
菱形的性质:1.菱形的四条边都相等;
2.菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角;
3.菱形是轴对称图形,它有两条对称轴.
正方形的性质:1.正方形四个角都是直角,四条边都相等.
2.正方形的两条对角线相等并且互相垂直平分,每条对角线平分一组对角.
3.正方形是轴对称图形,有4条对称轴;又是中心对称图形,两条对角线的交点是对称中心.
要点三、矩形、菱形、正方形的判定
矩形的判定:1. 有三个角是直角的四边形是矩形.
2. 对角线相等的平行四边形是矩形.
3. 定义:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形.
要点诠释:在平行四边形的前提下,加上“一个角是直角”或“对角线相等”都能判定平行四边形是矩形.
菱形的判定:1. 四条边相等的四边形是菱形.
2.对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
3. 定义:有一组邻边相等的平行四边形是菱形.
要点诠释:前一种方法是在四边形的基础上加上四条边相等.后两种方法都是在平行四边形的基础上外加一个条件来判定菱形,
正方形的判定:1.有一组邻边相等的矩形是正方形.
2.有一个内角是直角的菱形是正方形.
要点四、特殊平行四边形之间的关系
要点五、顺次连接特殊的平行四边形各边中点得到的四边形的形状
(1)顺次连接平行四边形各边中点得到的四边形是平行四边形.
(2)顺次连接矩形各边中点得到的四边形是菱形.
(3)顺次连接菱形各边中点得到的四边形是矩形.
(4)顺次连接正方形各边中点得到的四边形是正方形.
要点诠释:新四边形由原四边形各边中点顺次连接而成.
(1)若原四边形的对角线互相垂直,则新四边形是矩形.
(2)若原四边形的对角线相等,则新四边形是菱形.
(3)若原四边形的对角线垂直且相等,则新四边形是正方形.
【典例解析】 40min.
【根据相关知识点,进行典型题型的讲解,让学生由浅入深地掌握在考试过程中,相关知识点的出现命题形式及考试答题思路。】
一.菱形的性质
1.我们定义:联结平行四边形一组对边中点的线段叫做“对边中位线”,联结平行四边形一组邻边中点的线段叫做“邻边中位线”.如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,对角线BD=8,那么“对边中位线”EF与“邻边中位线”EG、FG所围成的△EFG的面积是 8 .
【分析】由题意可证△ABD是等边三角形,可求菱形ABCD的面积=32,可证四边形AEFB是平行四边形,可得▱AEFB的面积=16,EF∥AB,即可求解.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD=BC=CD,
∵∠A=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∴S△ABD=×BD2=16,
∴菱形ABCD的面积=32,
∵EF是对边中位线,
∴AE=AD,BF=BC,
∴AE=BF,
且AE∥BF,
∴四边形AEFB是平行四边形,
∴▱AEFB的面积=16,EF∥AB,
∵EG是邻边中位线,
∴S△EFG=S▱AEFB=8,
故答案为8.
【点评】本题考查了菱形的性质,等边三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,理解“对边中位线”与“邻边中位线”定义是解题的关键.
2.已知:如图,在菱形ABCD中,F为边AB的中点,FC与对角线BD交于点G,过G作GE⊥BC于点E,∠ADB=∠FCB.
(1)求证:AB=2BE;
(2)求证:DG=CF+GE.
【分析】(1)由菱形的性质可得AB=BC,AD∥BC,可得∠ADB=∠DBC=∠FCB,可证GB=GC,由等腰三角形的性质可得AB=BC=2BE;
(2)由“AAS”可证△AFH≌△BFC,可得CF=FH,由“SAS”可证△BGF≌△BGE,可得FG=GE,可得结论.
【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,AD∥BC,
∴∠ADB=∠DBC,
∵∠ADB=∠FCB,
∴∠FCB=∠DBC,
∴GB=GC,
又∵GE⊥BC,
∴BC=2BE,
∴AB=2BE;
(2)如图,延长CF,DA交于点H,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD∥BC,∠ABD=∠DBC,
∴∠H=∠FCB,
∴∠H=∠ADB,
∴DG=HG,
∵点F是AB的中点,
∴AF=BF,AB=2BF,
∴BF=BE,
在△AFH和△BFC中,
,
∴△AFH≌△BFC(AAS),
∴CF=FH,
在△BGF和△BGE中,
,
∴△BGF≌△BGE(SAS),
∴FG=GE,
∴DG=HG=HF+FG=FC+GE.
【点评】本题考查了菱形的性质,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,添加恰当辅助线构造全等三角形是解题的关键.
二.菱形的判定
3.已知:如图,在四边形ABCD中,AB∥DC,对角线AC、BD交于点O,过点C作CE⊥CD交AB的延长线于点E,联结OE,OC=OE.
(1)求证:OE=AC;
(2)如果DB平分∠ADC,求证:四边形ABCD是菱形.
【分析】(1)过O作OF⊥CE于F,由等腰三角形的性质得CF=EF,再证OF是△ACE的中位线,得OA=OC,即可得出结论;
(2)证△AOB≌△OCD(ASA),得OB=OD,则四边形ABCD是平行四边形,再证BC=DC,即可得出结论.
【解答】证明:(1)过O作OF⊥CE于F,如图所示:
∵OC=OE,
∴CF=EF,
∵OF⊥CE,CE⊥CD,
∴OF∥CD,
∵AB∥DC,
∴OF∥AB,
∴OF是△ACE的中位线,
∴OA=OC,
∴OE=AC;
(2)∵AB∥DC,
∴∠OAB=∠OCD,
在△AOB和△OCD中,
,
∴△AOB≌△OCD(ASA),
∴OB=OD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBD,
∵DB平分∠ADC,
∴∠ADB=∠CDB,
∴∠CBD=∠CDB,
∴BC=DC,
∴平行四边形ABCD是菱形.
【点评】本题考查了菱形的判定、平行四边形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、三角形中位线定理等知识;熟练掌握菱形的判定和等腰三角形的判定与性质是解题的关键.
三.菱形的判定与性质
4.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,BC=2AD,∠BAC=90°,点E为BC的中点
(1)求证:四边形AECD是菱形;
(2)联结BD,如果BD平分∠ABC,AD=2,求BD的长.
【分析】(1)由直角三角形的性质可得AE=AD=EC,且AD∥BC,可证四边形AECD是平行四边形,即可得结论;
(2)由角平分线的性质和平行线的性质可得AD=AB=CD,可证四边形ABCD是等腰梯形,可得BD=AC,由勾股定理可求AC的长,即可得BD的长.
【解答】证明:(1)∵∠BAC=90°,点E为BC的中点,
∴AE=EC=BC
∵BC=2AD,
∴AD=BC
∴AD=EC,且AD∥BC,
∴四边形AECD是平行四边形,且AE=EC,
∴四边形AECD是菱形
(2)如图,
∵AD∥BC,AD<BC
∴四边形ABCD是梯形,
∵BD平分∠ABD,
∴∠ABD=∠DBC=∠ABC
∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠DBC,
∴∠ABD=∠ADB,
∴AB=AD
∵四边形AECD是菱形,
∴AD=DC=2
∴AB=DC=2
∴四边形ABCD是等腰梯形,
∴AC=BD
∵BC=2AD=4.
∴BD=AC==2
【点评】本题考查了菱形的判定和性质,直角三角形的性质,勾股定理,求证BD=AC是本题的关键.
四.矩形的性质
5.已知:如图,在矩形ABCD中,BE⊥AC,DF⊥AC,点E、F是垂足.
(1)联结DE、FB,求证:四边形DFBE是平行四边形;
(2)如果AF=EF=2,求矩形ABCD的面积.
【分析】(1)先根据矩形的性质得到AB=CD,AB∥CD,再证明BE∥DF,接着证明△ABE≌△CDF,从而得到BE=DF,然后根据平行四边形的判定方法得到结论;
(2)矩形ABCD的面积=AC•DF,想办法求DF,AC即可.
【解答】证明:(1)如图:
∵四边形ABCD为矩形,
∴AB=CD,AB∥CD,
∴∠EAB=∠FCD,
∵BE⊥AC,DF⊥AC,
∴BE∥DF,∠AEB=∠DFC=90°,
在△ABE和△CDF中,
,
∴△ABE≌△CDF(AAS),
∴BE=DF,
∴四边形BEDF是平行四边形;
(2)∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∴∠DAC=∠BCA,
又∵BE⊥AC,DF⊥AC,
∴∠DAF=∠BCE,
在△DAF和△BCE中,
,
∴△DAF≌△BCE(AAS),
∴AF=CE,
连接BD交AC于点O,
∵AF=FE=2,
∴AC=BD=6,
又∵四边形ABCD是矩形,
∴AO=DO=3,
在△ODF中,OD=3,OF=1,∠OFD=90°,
∴DF===2,
∴矩形ABCD的面积=AC×DF=6×2=12.
【点评】本题考查了矩形的性质、全等三角形的判定和性质,三角形的面积等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.
五.矩形的判定
6.如图,在△ABC中,O为边AC的中点,过点A作AD∥BC,与BO的延长线相交于点D,E为AD延长线上的任一点,联结CE、CD.
(1)求证:四边形ABCD是平行四边形:
(2)当D为边AE的中点,且CE=2CO时,求证:四边形ABCD为矩形.
【分析】(1)证明△AOD≌△COB(AAS),由全等三角形的性质得出AD=BC,则可得出答案;
(2)证明∠ADC=90°,由矩形的判定方法可得出结论.
【解答】证明:(1)∵AD∥BC,
∴∠DAO=∠BCO,∠ADO=∠CBO,
∵O是AC的中点,
∴AO=CO.
在△AOD和△COB中,
,
∴△AOD≌△COB(AAS),
∴AD=BC,
又∵AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形.
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AO=CO=,
∵CE=2CO,
∴CE=CA,
又∵D是AE的中点,
∴CD⊥AE,
即∠ADC=90°.
又∵四边形ABCD是平行四边形,
∴四边形ABCD是矩形.
【点评】本题考查了平行线的性质,全等三角形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,矩形的判定等知识,熟练掌握平行四边形的判定与性质是解题的关键.
7.如图,已知四边形ABCD是平行四边形,将边AB延长至点E,使AB=BE,联结DE、EC,DE与BC交于点O.
(1)求证:四边形BECD是平行四边形;
(2)若∠COE=2∠A,求证:四边形BECD是矩形.
【分析】(1)由平行四边形的性质得AB=CD,AB∥CD,再由AB=BE.得BE=CD,且BE∥CD,即可得出结论;
(2)证BO=EO,中由平行四边形的性质得,,则BC=ED,即可得出结论.
【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AB∥CD,
∵AB=BE,
∴BE=CD,且BE∥CD,
∴四边形BECD是平行四边形;
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠A=∠EBO,
∵∠COE=2∠A=2∠EBO,∠COE=∠EBO+∠BEO,
∴∠EBO=∠BEO,
∴BO=EO,
由(1)得:四边形BECD是平行四边形,
∴,,
∴BC=ED,
∴平行四边形BECD是矩形.
【点评】本题考查了矩形的判定、平行四边形的判定与性质、等腰三角形的判定等知识;熟练掌握矩形的判定和平行四边形的判定与性质,证出BO=EO是解题的关键.
六.矩形的判定与性质
8.已知:如图,四边形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,AO=BO=CO,∠BAC=∠ACD.
(1)求证:四边形ABCD是矩形;
(2)如果点E在边AB上,DE平分∠ADB,BD=AB,求证:BD=AD+AE.
【分析】(1)证△AOB≌△COD(ASA),得BO=DO,再由AO=CO,得四边形ABCD是平行四边形,然后证AC=BD,即可得出结论;
(2)过点E作EF⊥BD于F,证△ABD是等腰直角三角形,得∠ABD=45°,再证△BEF是等腰直角三角形,得FE=FB,然后证△ADE≌△FDE(AAS),得AD=FD,AE=FE,则AE=FB,即可得出结论.
【解答】证明:(1)在△AOB和△COD中,
,
∴△AOB≌△COD(ASA),
∴BO=DO,
∵AO=CO,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AO=BO=CO,BO=DO,
∴AO=BO=CO=DO,
∴AC=BD,
∴平行四边形ABCD是矩形;
(2)过点E作EF⊥BD于F,如图所示:
由(1)得:四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=90°,
∵BD=AB,
∴△ABD是等腰直角三角形,
∴∠ABD=45°,
∵EF⊥BD,
∴∠EFB=∠EFD=90°,
∴△BEF是等腰直角三角形,
∴FE=FB,
∵DE平分∠ADB,
∴∠ADE=∠FDE,
在△ADE和△FDE中,
,
∴△ADE≌△FDE(AAS),
∴AD=FD,AE=FE,
∴AE=FB,
∵BD=FD+FB,
∴BD=AD+AE.
【点评】本题考查了矩形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、等腰直角三角形的平对于性质等知识;熟练掌握矩形的判定与性质,证明△AOB≌△COD是解题的关键.
七.正方形的性质
9.如图,正方形ABCD中,点G是CD边上的一点(点G不与点C,点D重合),以CG为一边向正方形ABCD外做正方形GCEF,联结DE交BG的延长线于点H.
(1)求证:BH⊥DE;
(2)若正方形ABCD的边长为1,当点H为DE中点时,求CG的长.
【分析】(1)先由四边形ABCD和CGFE是正方形求证△DCE≌△BCG,再得出BG⊥DE.
(2)连接BD,解题关键是利用垂直平分线的性质得出BD=BE,从而找到BD=,CE=BE﹣BC=﹣1,根据全等三角形的性质求解即可.
【解答】(1)证明:
∵正方形ABCD,
∴∠BCD=90°,BC=CD,
同理:CG=CE,
∠GCE=90°,
∴∠BCD=∠GCE=90°,
,
∴△BCG≌△DCE(SAS),
∴∠GBC=∠CDE,
在Rt△DCE中∠CDE+∠CED=90°,
∴∠GBC+∠BEH=90°,
∴∠BHE=180°﹣(∠GBC+∠BEH)=90°,
∴BH⊥DE;
(2)连接BD,
∵点H为DE中点,BH⊥DE,
∴BH为DE的垂直平分线,
∴BE=BD,
∵BC=CD=1,
∴BD==,
∴BE=BD=,
∵CE=BE﹣BC=﹣1,
∴CG=CE=﹣1.
【点评】此题主要考查正方形的性质,全等三角形的判定和线段的垂直平分线的性质等几何知识.线段的垂直平分线上的点到线段的两个端点的距离相等.特殊图形的特殊性质要熟练掌握.
10.如图,在正方形ABCD中,点E是边BC延长线上一点,联结DE,过点B作BF⊥DE,垂足为点F,BF与边CD相交于点G.
(1)求证:CG=CE;
(2)联结CF,求证:∠BFC=45°;
(3)如果正方形ABCD的边长为2,点G是边DC的中点,求EF的长.
【分析】(1)把CG和CE分别放在Rt△BCG和Rt△DCE中,说明它们全等即可得证;
(2)连接CF,过点C作MC⊥CF交BG于M,说明△MCF为等腰三角形即可得证;
(3)过点C作CN⊥BF于N,构造△CNG≌△DFG,即可求出DF=NC,再利用线段和差即可求出EF的长.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD为正方形,
∴BC=CD,∠BCG=∠DCE,
∵BF⊥DE,
∴∠E+∠CBG=∠E+∠EDC,
∴∠CBG=∠EDC,
在Rt△BCG与Rt△DCE中,
∴Rt△BCG≌Rt△DCE(ASA),
∴CG=CE.
(2)作CM⊥CF交BF于点M,
∵△BCG≌△DCE,
∴∠E=∠BGC,
∵∠MCG+∠FCG=∠ECF+∠FCG=90°,
∴∠MCG=∠FCE,
在△MCG和△FCE中,
,
∴△MCG≌△FCE(ASA),
∴MG=FE,MC=FC,
∴△MCF为等腰直角三角形,
∴∠BFC=45°.
(3)作CN⊥BF于点N,
∴△CNF为等腰直角三角形,CN=NF,
∵G为CD中点,正方形ABCD的边长为2,
∴CG=DG=CE=1,
∴BG=DE==,
∴BC•CG=BG•CN,
∴CN===,
在△CNG和△DFG中,
,
∴△CNG≌△DFG(AAS),
∴DF=CN=,
∴EF=DE﹣DF=﹣=.
【点评】本题主要考查了正方形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,构造特殊三角形和三角形全等是解题的关键.
八.正方形的判定
11.已知:如图,四边形ABCD是菱形,点E,F分别在边BC,CD上,且BE=DF,过点F作AE的平行线交对角线AC的延长线于点G,连接EG.
(1)求证:四边形AEGF是菱形;
(2)如果∠B=∠BAE=30°,求证:四边形AEGF是正方形.
【分析】(1)先证△ABE≌△ADF,得到AE=AF,∠BAE=∠DAF,根据FG∥AE,得到∠EAG=∠FGA,从而得到FG=AF=AE,所以可得四边形AEGF是平行四边形,进而得到其为菱形;
(2)由全等三角形的性质及平行四边形的性质得出∠EAF=90°,由正方形的判定可得出答案.
【解答】(1)证明:∵菱形ABCD,
∴AB=AD,∠B=∠D,∠BAC=∠DAC,
在△ABE和△ADF中,
,
∴△ABE≌△ADF(SAS),
∴AE=AF,∠BAE=∠DAF,
∴∠EAG=∠FAG,
∵FG∥AE,
∴∠EAG=∠FGA,
∴∠FAG=∠FGA,
∴FG=AF=AE,
∵FG∥AE,
∴四边形AEGF是平行四边形,
又∵AF=AE,
∴四边形AEGF是菱形;
(2)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BC∥AD,
∴∠B+∠BAD=180°,
∵∠B=∠BAE=30°,
∵△ABE≌△ADF,
∴∠BAE=∠DAF=30°,
∴∠BAD=180°﹣∠B=150°,
∴∠EAF=∠BAD﹣∠BAE﹣∠DAF=150°﹣30°﹣30°=90°,
∵四边形AEGF是菱形,
∴四边形AEGF是正方形.
【点评】本题考查了菱形的判定与性质,正方形的判定,全等三角形的判定与性质,平行四边形的性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
12.如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AD=CD,E是对角线BD上的一点,且AE=CE.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)如果AB=BE,且∠ABE=2∠DCE,求证:四边形ABCD是正方形.
【分析】(1)(1)首先证得△ADE≌△CDE,由全等三角形的性质可得∠ADE=∠CDE,由AD∥BC可得∠ADE=∠CBD,易得∠CDB=∠CBD,可得BC=CD,易得AD=BC,利用平行线的判定定理可得四边形ABCD为平行四边形,由AD=CD可得四边形ABCD是菱形;
(2)由全等三角形的性质得到∠DAE=∠DCE,进而得到∠ABE=2∠DAE,由菱形的性质得到AB=AD,进而得到∠ABE=∠ADE,由三角形的外角的性质结合已知条件得到∠BAE=3∠DAE,可得∠BAD=4∠DAE,根据三角形内角和定理求得4∠DAE=90°,即∠BAD=90°,即可得到四边形ABCD是正方形.
【解答】证明:(1)在△ADE与△CDE中,
,
∴△ADE≌△CDE(SSS),
∴∠ADE=∠CDE,
∵AB∥CD,
∴∠ABD=∠CDE,
∴∠ABD=∠ADE,
∴AB=AD,
∵AD=CD,
∴AB=CD,
∴四边形ABCD为平行四边形,
∵AD=CD,
∴四边形ABCD是菱形;
(2)∵△ADE≌△CDE,
∴∠DAE=∠DCE,
∵∠ABE=2∠DCE,
∴∠ABE=2∠DAE,
由(1)知,四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,
∴∠ABE=∠ADE=2∠DAE
∴∠AEB=∠ADE+∠DAE=3∠DAE,
∵AB=BE,
∴∠BAE=∠AEB=3∠DAE,
∴∠BAD=∠BAE+∠DAE=4∠DAE,
∵∠ABE+∠ADE+∠BAD=180°,
∴2∠DAE+2∠DAE+4∠DAE=180°,
∴4∠DAE=90°,
∴∠BAD=90°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴四边形ABCD是正方形.
【点评】本题考查了菱形的判定和性质,正方形的判定,全等三角形的判定和性质,根据全等三角形判定证得△ADE≌△CDE是解题的关键.
【过关演练】 30min.
【结合针对性的有效练习,让学生达到知识点在考试中的熟练应用,适应考试题型的变化,进一步的明确考试逻辑,精准把握考点。】
1.如果菱形边长是10,短的对角线长为12,那么这个菱形的面积是 96 .
【分析】由菱形的性质可得AC⊥BD,CO=AO=6,BO=DO,在Rt△BOC中,由勾股定理可求BO,由菱形的面积公式可求解.
【解答】解:如图,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,CO=AO=6,BO=DO,
∴BO===8,
∴BD=16,
∴菱形ABCD===96,
故答案为96.
【点评】本题考查了菱形的性质,勾股定理,掌握菱形的面积等于对角线积的一半是解题的关键.
2.在▱ABCD中,AC与BD相交于点O,要使四边形ABCD是菱形,还需添加一个条件,这个条件可以是( )
A.AO=CO B.AO=BO C.AO⊥BO D.AB⊥BC
【分析】根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形得出即可.
【解答】解:添加AO⊥BO,
理由是:∵四边形ABCD是平行四边形,AO⊥BO,
∴▱ABCD为菱形,
只有选项C正确;选项A、B、D都错误;
故选:C.
【点评】此题主要考查了菱形的判定,关键是掌握对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
3.如图,已知在四边形ABCD中,AD∥BC,点E为BC中点,BD⊥DC,EA平分∠DEB.
(1)求证:AE=DC;
(2)求证:四边形ABED是菱形.
【分析】(1)由直角三角形斜边中线的性质得到DE=BE=CE,再根据角平分线的定义和平行线的性质证得∠DAE=∠AED,得到AD=CE,证得明四边形ABCD为平行四边形,由平行四边形的性质即可得到AE=DC;
(2)由(1)可得AD∥BE,AD=BE=DE,根据平行四边形和菱形的判定定理可证得四边形ABED是平行四边形,平行四边形ABED是菱形.
【解答】证明:(1)∵E为BC中点,BD⊥DC,
∴DE=BC=BE=CE,
∵EA平分∠DEB,
∴∠AEB=∠AED,
∵AD∥BC,
∴AD∥CE,
∴∠DAE=∠AEB,AD∥CE,
∴∠DAE=∠AED,
∴AD=DE,
∴AD=CE,
∴四边形AECD平行四边形,
∴AE=DC;
(2)由(1)知,四边形AECD平行四边形,
∴AD∥CE,AD=CE,
∴AD∥BE,
由(1)知,DE=BE=CE,
∴AD=BE=DE,
∴四边形ABED是平行四边形,
∴四边形ABED是菱形.
【点评】本题主要考查了平行四边形的性质和判定,菱形的判定,平行线的性质,等腰三角形的性质和判定,根据角平分线的定义、平行线的性质证和等腰三角形的性质和判定证得AD=DE=CE是解决问题的关键.
4.如图,已知BD、BE分别是∠ABC与它的邻补角的平分线,AE⊥BE,AD⊥BD,垂足分别为E、D,联结CD、DE,DE与AB交于点O,CD∥AB.求证:四边形OBCD是菱形.
【分析】根据已知条件首先证明四边形AEBD是矩形,可得OB=OD,再证明四边形OBCD是平行四边形,进而可得结论.
【解答】证明:∵BD、BE分别是∠ABC与∠ABF的平分线,
∴∠ABD+∠ABE=×180°=90°,
即∠EBD=90°,
又∵AE⊥BE,AD⊥BD,E、D是垂足,
∴∠AEB=∠ADB=90°,
∴四边形AEBD是矩形.
∴OB=OD,
∴∠OBD=∠ODB,
∵BD平分∠ABC,
∴∠OBD=∠DBC,
∴∠ODB=∠DBC,
∴OD∥BC,
∵CD∥AB,
∴四边形OBCD是平行四边形,
∵OB=OD,
∴平行四边形OBCD是菱形.
【点评】本题考查了矩形的判定与性质,菱形的判定,解决本题的关键是证明四边形AEBD是矩形.
5.如图,在△ABC中,AB=BC,点D、E分别在边AB、BC上,且DE∥AC,AD=DE,点F在边AC上,且CE=CF,联结FD.
(1)求证:四边形DECF是菱形;
(2)如果∠A=30°,CE=4,求四边形DECF的面积.
【分析】(1)根据等腰三角形的性质和平行线的性质得到∠BDE=∠BED,求得BD=BE,推出四边形DECF是平行四边形,于是得到结论;
(2)过点F作FG⊥BC交BC于G,根据菱形的性质得到CF=4,根据等腰三角形的性质得到∠A=∠C,根据直角三角形的性质得到FG=FC=2,于是得到结论.
【解答】解:(1)∵AB=BC,
∴∠A=∠C,
∵DE∥AC,
∴∠BDE=∠A,∠BED=∠C,
∴∠BDE=∠BED,
∴BD=BE,
∴BA﹣BD=BC﹣BE,
∴AD=CE,
∵AD=DE,
∴DE=EC,
∵CE=CF,
∴DE=CF,
∵DE∥FC,
∴四边形DECF是平行四边形,
∵CE=CF,
∴四边形DECF是菱形;
(2)过点F作FG⊥BC交BC于G,
∵四边形DECF是菱形,CE=4,
∴CF=4,
∵AB=BC,
∴∠A=∠C,
∵∠A=30°,
∴∠C=30°,
∵∠FGC=90°,∠C=30°,
∴FG=FC=2,
∴四边形DECF的面积=EC•FG=4×2=8.
【点评】本题考查了菱形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,等腰三角形的性质,直角三角形的性质,正确的识别图形是解题的关键.
6.矩形的较短边长是1,两条对角线的夹角为60°,则这个矩形的面积是 .
【分析】由矩形的性质得出OA=OB,再证明△AOB是等边三角形,得出OA=AB=1,然后由勾股定理求出BC的长,即可得出结果.
【解答】解:如图所示:
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,OA=OC=AC,OB=OD=BD,AC=BD,
∴OA=OB,
又∵∠AOB=60°,
∴△AOB是等边三角形,
∴OA=AB=1,
∴AC=2OA=2,
∴BC===,
∴矩形ABCD的面积=AB•BC=1×=,
故答案为:.
【点评】本题考查了矩形的性质、等边三角形的判定与性质、勾股定理;熟练掌握矩形的性质,由勾股定理求出BC的长是解决问题的关键.
7.如图,在▱ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,点E、F分别为OB、OD的中点,延长AE至点G,使EG=AE,联结GC、CF.
(1)求证:AE∥CF;
(2)当AC=2AB时,求证:四边形EGCF是矩形.
【分析】(1)根据平行四边形的性质得到OB=OD,OA=OC,根据三角形中位线定理得到EO=OB,FO=OD,求得EO=FO,由全等三角形的性质得到∠AEO=∠CFO,根据平行线的判定定理即可得到结论;
(2)根据三角形中位线定理得到EO∥GC,推出四边形EGCF是平行四边形,求得AB=AO,根据等腰三角形的性质得到AE⊥OB,求得∠OEG=90°,于是得到结论.
【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OB=OD,OA=OC,
∵点E、F分别为OB、OD的中点,
∴EO=OB,FO=OD,
∴EO=FO,
在△AEO和△CFO中,
,
∴△AEO≌△CFO(SAS),
∴∠AEO=∠CFO,
∴AE∥CF;
(2)∵EA=EG,OA=OC,
∴EO是△AGC的中位线,
∴EO∥GC,
∵AE∥CF,
∴四边形EGCF是平行四边形,
∵AC=2AB,AC=2AO,
∴AB=AO,
∵E是OB的中点,
∴AE⊥OB,
∴∠OEG=90°,
∴四边形EGCF是矩形.
【点评】本题考查了矩形的判定,平行四边形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,三角形的中位线定理,正确的识别图形是解题的关键.
8.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点P为斜边AB上一动点,过点P作PE⊥AC于E,PF⊥BC于点F,连接EF,则线段EF的最小值为( )
A. B. C. D.5
【分析】连接PC,当CP⊥AB时,PC最小,利用三角形面积解答即可.
【解答】解:连接PC,如图所示,
∵PE⊥AC,PF⊥BC,
∴∠PEC=∠PFC=∠C=90°,
∴四边形ECFP是矩形,
∴EF=PC,
∴当PC最小时,EF也最小,
即当CP⊥AB时,PC最小,
∵AC=8,BC=6,
∴AB=10,
∴PC的最小值为:=4.8.
∴线段EF长的最小值为4.8.
故选:B.
【点评】本题主要考查的是矩形的判定与性质,关键是根据矩形的性质和三角形的面积公式解答.
9.如图,在正方形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,∠BAC的平分线分别交BD、BC于点G、H,如果AB=4,那么OG= 4﹣2 .
【分析】过点G作GE⊥AB于E,根据HL可得Rt△AEG≌Rt△AOG,EG=BE=OG,利用勾股定理得到AO的长,进而可得OG的长.
【解答】解:过点G作GE⊥AB于E,如图:
正方形ABCD中,AC⊥BD,
∴∠AOG=90°,
∵AH平分∠BAD,GE⊥AB,
∴OG=EG,
∵正方形ABCD中,∠ABD=45°,
∴EG=BE=OG,
在Rt△AEG和Rt△AOG中,
,
∴Rt△AEG≌Rt△AOG(HL),
∴AE=AO,
∵AB=BC=4,∠ABC=90°,
∴AC==4,
∴AO=AC=2,
∴BE=AB﹣AE=AB﹣AO=4﹣2,
即OG=4﹣2.
故答案为:4﹣2.
【点评】本题考查正方形的性质和角平分线的性质定理,正确作出辅助线并得到三角形全等是解题关键.
10.已知:如图,在等边三角形ABC中,过边AB上一点D作DE⊥BC,垂足为点E,过边AC上一点G作GF⊥BC,垂足为点F,BE=CF,联结DG.
(1)求证:四边形DEFG是平行四边形;
(2)连接AF,当∠BAF=3∠FAC时,求证:四边形DEFG是正方形.
【分析】(1)根据等边三角形的性质和平行四边形的判定证明即可;
(2)根据等边三角形的判定和性质以及正方形的判定解答即可.
【解答】证明:(1)在等边三角形ABC中,
∵DE⊥BC,GF⊥BC,
∴∠DEF=∠GFC=90°,
∴DE∥GF,
∵∠B=∠C=60°,BE=CF,∠DEB=∠GFC=90°,
∴△BDE≌△CGF,
∴DE=GF,
∴四边形DEFG是平行四边形;
(2)在平行四边形DEFG中,
∵∠DEF=90°,
∴平行四边形DEFG是矩形,
∵∠BAC=60°,∠BAF=3∠FAC,
∴∠GAF=15°,
在△CGF中,
∵∠C=60°,∠GFC=90°,
∴∠CGF=30°,
∴∠GFA=15°,
∴∠GAF=∠GFA,
∴GA=GF,
∵DG∥BC,
∴∠ADG=∠B=60°,
∴△DAG是等边三角形,
∴GA=GD,
∴GD=GF,
∴矩形DEFG是正方形.
【点评】此题考查正方形的判定,关键是根据全等三角形的判定和性质以及正方形的判定解答.
【拓展进阶】 20min.
【知识点的延伸拓展,整体拔高学生知识结构,寻求考试中的难题高分突破途径。需要结合实际情况(班级水平、教学进度等)进行选择性教学,提高班和培优班必选。】
1.已知:如图1.四边形ABCD是菱形,AB=6,∠B=∠MAN=60°.绕顶点A逆时针旋转∠MAN,边AM与射线BC相交于点E(点E与点B不重合),边AN与射线CD相交于点F.
(1)当点E在线段BC上时,求证:BE=CF;
(2)设BE=x,△ADF的面积为y.当点E在线段BC上时,求y与x之间的函数关系式,写出函数的定义域;
(3)连接BD,如果以A、B、F、D为顶点的四边形是平行四边形,求线段BE的长.
【分析】(1)连接AC,通过证明△ABE≌△ACF(ASA)即可得出BE=CF;
(2)过点A作AH⊥CD,垂足为H,先根据勾股定理求出AH的长,又CF=BE=x,DF=6﹣x,根据三角形的面积公式即可列出函数关系式;
(3)根据题意画出图形,并连接BD,先根据四边形BDFA是平行四边形,证出∠BAE为直角,在Rt△ABE中,∠B=60°,∠BEA=30°,AB=6,继而即可求出BE的长.
【解答】解:(1)连接AC(如图1).
由四边形ABCD是菱形,∠B=60°,
易得:BA=BC,∠BAC=∠DAC=60°,∠ACB=∠ACD=60°.
∴△ABC是等边三角形.
∴AB=AC.
又∵∠BAE+∠MAC=60°,∠CAF+∠MAC=60°,
∴∠BAE=∠CAF.
在△ABE和△ACF中,
∵∠BAE=∠CAF,AB=AC,∠B=∠ACF,
∴△ABE≌△ACF(ASA).
∴BE=CF.
(2)过点A作AH⊥CD,垂足为H(如图2)
在Rt△ADH中,∠D=60°,∠DAH=90°﹣60°=30°,
∴..
又CF=BE=x,DF=6﹣x,
∵S△ADF=DF•AH,
∴,
即(0<x<6).
(3)①当点F在CD的延长线上时,
如图3,连接BD,易得.
当四边形BDFA是平行四边形时,AF∥BD.
∴∠FAD=∠ADB=30°.
∴∠DAE=60°﹣30°=30°,∠BAE=120°﹣30°=90°.
在Rt△ABE中,∠B=60°,∠BEA=30°,AB=6.
易得:BE=2AB=2×6=12;
②当点F与C重合时,此时点E与点B重合(不合题意舍去).
【点评】本题考查菱形的性质、全等三角形的判定与性质及平行四边形的性质,是一道综合题,有一定难度,关键是对这些知识的熟练掌握以便灵活运用.
2.已知:正方形ABCD的边长为厘米,对角线AC上的两个动点E,F.点E从点A,点F从点C同时出发,沿对角线以1厘米/秒的相同速度运动,过E作EH⊥AC交Rt△ACD的直角边于H,过F作FG⊥AC交Rt△ACD的直角边于G,连接HG,EB.设HE、EF、FG、GH围成的图形面积为S1,AE,EB,BA围成的图形面积为S2(这里规定:线段的面积为0)E到达C,F到达A停止.若E的运动时间为x秒,解答下列问题:
(1)如图,判断四边形EFGH是什么四边形,并证明;
(2)当0<x<8时,求x为何值时,S1=S2;
(3)若y是S1与S2的和,试用x的代数式表示y.(如图为备用图)
【分析】(1)首先根据动点E、F的运动速度与运动时间均相同得出AE=CF,再由正方形的性质及已知EH⊥AC,FG⊥AC得出△CGF与△AHE都是等腰直角三角形,然后根据有一个角是直角的平行四边形是矩形得出结论;
(2)首先由勾股定理求出正方形ABCD的对角线长为16.再连接BD交AC于O,则BO=8.然后用含x的代数式分别表示S1,S2,当S1=S2时得出关于x的方程,解方程即可;
(3)因为当x=8时,点E与点F重合,此时S1=0,y=S2.故应分0≤x<8与8≤x≤16两种情况讨论.
【解答】解:(1)四边形EFGH是矩形.理由如下:
∵点E从点A,点F从点C同时出发,沿对角线以1厘米/秒的相同速度运动,
∴AE=CF.
∵EH⊥AC,FG⊥AC,
∴EH∥FG.
∵ABCD为正方形,
∴AD=DC,∠D=90°,∠GCF=∠HAE=45°,
又∵EH⊥AC,FG⊥AC,
∴∠CGF=∠AHE=45°,
∴∠GCF=∠CGF,∠HAE=∠AHE,
∴AE=EH,CF=FG,∴EH=FG,
∴四边形EFGH是平行四边形,
又∵EH⊥AC
∴平行四边形EFGH是矩形;
(2)∵正方形边长为,∴AC=16.
∵AE=x,连接BD交AC于O,则BO⊥AC且BO=8,
∴S2=•AE•BO=4x.
∵CF=GF=AE=x,∴EF=16﹣2x,
∴S1=EF•GF=x(16﹣2x).
当S1=S2时,x(16﹣2x)=4x,
解得x1=0(舍去),x2=6.
∴当x=6时,S1=S2;
(3)①当0≤x<8时,y=x(16﹣2x)+4x=﹣2x2+20x.
②当8≤x≤16时,AE=x,CE=HE=16﹣x,EF=16﹣2(16﹣x)=2x﹣16.
∴S1=(16﹣x)(2x﹣16).
∴y=(16﹣x)(2x﹣16)+4x=﹣2x2+52x﹣256.
综上,可知y=.
【点评】本题主要考查了正方形的性质,矩形的判定与性质,勾股定理等知识,综合性较强,难度中等.
【温故知新】 40min.
【针对本节课内容进行学习总结,帮助学生养成良好的学习总结归纳习惯,并对新知识点进行引入,引导学生良好地完成下一节课的课前预习。】
题组A 基础过关练
一.选择题
1.如图,在四边形ABCD中,AC于BD相交于点O,∠BAD=90°,BO=DO,那么下列条件中不能判定四边形ABCD为矩形的是( )
A.∠ABC=90 B.AO=OC C.AB||CD D.AB=CD
【分析】根据矩形的判定定理:有一个角是直角的平行四边形是矩形,对角线相等的平行四边形是矩形分别进行分析即可.
【解答】解:A、∵∠BAD=90°,BO=DO,
∴OA=OB=OD,
∵∠ABC=90°,
∴AO=OB=OD=OC,
即对角线平分且相等,
∴四边形ABCD为矩形,正确;
B、∵∠BAD=90°,BO=DO,
∴OA=OB=OD,
∵AO=OC,
∴AO=OB=OD=OC,
即对角线平分且相等,
∴四边形ABCD为矩形,正确;
C、∵AB||CD,∠BAD=90°,
∴∠ADC=90°,
∵BO=DO,
∴OA=OB=OD,
∴∠DAO=∠ADO,
∴∠BAO=∠ODC,
∵∠AOB=∠DOC,
∴△AOB≌△DOC,
∴AB=CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵∠BAD=90°,
∴▱ABCD是矩形,正确;
D、∵∠BAD=90°,BO=DO,AB=CD,
无法得出△ABO≌△DCO,
故无法得出四边形ABCD是平行四边形,
进而无法得出四边形ABCD是矩形,错误;
故选:D.
【点评】此题主要考查了矩形的判定,关键是熟练掌握矩形的判定定理.
2.四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=90°,下列条件能使这个四边形是正方形的是( )
A.∠D=90° B.AB=CD C.BC=CD D.AC=BD
【分析】根据题意得到四边形ABCD为矩形,再由邻边相等的矩形为正方形即可得证.
【解答】解:四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=90°,能使这个四边形是正方形的是BC=CD,
故选:C.
【点评】此题考查了正方形的判定,熟练掌握正方形的判定方法是解本题的关键.
二.填空题
3.如图,在平面直角坐标系中,若菱形ABCD的顶点A,B的坐标分别为(﹣2,0)、(3,0),点D在y轴上,则点C的坐标是 (5,) .
【分析】由A,B的坐标分别为(﹣2,0)、(3,0)可得菱形边长,Rt△AOD中求出OD从而可得D坐标,即可得出C坐标.
【解答】解:∵A,B的坐标分别为(﹣2,0)、(3,0),
∴OA=2,OB=3,AB=5,
∵菱形ABCD,
∴AD=AB=CD=5,
Rt△AOD中,OD==,
∴D(0,),
∴C(5,),
故答案为:(5,).
【点评】本题考查菱形性质的应用,解题的关键是求出D的坐标.
4.矩形ABCD的周长为56,对角线交于点O,△OAB比△OBC周长小4,则AB= 12 .
【分析】根据矩形性质求出AB=CD,AD=BC,OA=OC,OB=OD,根据已知矩形周长得出AB+BC=28,根据△OAB比△OBC周长小4求出BC﹣AB=4,组成方程组,求出方程组的解即可.
【解答】解:
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,AD=BC,OA=OC,OB=OD,
∵矩形ABCD的周长为56,
∴2AB+2BC=56,
∴AB+BC=28①,
∵△OAB比△OBC周长小4,
∴(OC+0B+BC)﹣(OA+OB+AB)=4,
即BC﹣AB=4②,
由①②组成方程组,
解得:BC=16,AB=12,
故答案为:12.
【点评】本题考查了矩形的性质的应用,关键是能根据题意得出方程组,题目比较典型,难度适中.
5.如图,在矩形ABCD中,AB=4,点E是边AD的中点,点F是对角线BD上一动点,∠ADB=30°,联结EF,作点D关于直线EF的对称点P.若PE⊥BD,则DF的长为 2或6 .
【分析】由对称可得△DEF是等腰三角形,分两种情况画出图形,根据含30°直角三角形的性质即可求解.
【解答】解:∵AB=4,∠ADB=30°,∠A=90°,
∴AD=4,
分两种情况:如图1,
∵PE⊥BD,∠ADB=30°.
∴∠PED=60°,
由对称可得,EF平分∠PED,
∴∠DEF=∠PEF=30°,
∴△DEF是等腰三角形,
∴DF=EF,
∵PE⊥BD,∠ADB=30°.DE=2,
∴QE=,
∵∠PEF=30°,
∴EF=2,
∴DF=EF=2;
②如图2,
∵PE⊥BD,∠ADB=30°.
∴∠PED=120°,
由对称可得,PF=DF,EP=ED,EF平分∠PED,
∴∠DEF=∠PEF=120°,
∴∠EFD=30°,
∴△DEF是等腰三角形,
∵PE⊥BD,
∴QD=QF=DF,
∵PE⊥BD,∠ADB=30°.DE=2,
∴QE=,QD=3
∴DF=2QD=6;
∴DF的长为2或6;
故答案为:2或6.
【点评】本题考查了矩形的性质、轴对称的性质,直角三角形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握相似三角形的判定与性质.
6.如图,平面直角坐标系中,O为原点,已知菱形OABC,若点A的坐标为(3,4),则点B的坐标为 (6,0) .
【分析】直接利用菱形的性质结合等腰三角形的性质得出答案.
【解答】解:如图所示:过点A作AD⊥x轴于点D,
∵AO=AB,
∴OD=BD,
∵点A的坐标为(3,4),
∴OD=BD=3,
∴OB=6,
∴B(6,0).
故答案为:(6,0).
【点评】此题主要考查了菱形的性质,正确得出OB的长是解题关键.
7.如图,点E是正方形ABCD的边AD延长线上一点,正方形ABCD的边长为6cm,点F是线段BE的中点,△BFC的面积是 9 cm2.
【分析】过F、E分别做BC的垂线,交BC和BC的延长线于G和H,由三角形中位线得FH=EG,从而得出△BFC的面积是△BEC面积的一半即可.
【解答】解:过F、E分别做BC的垂线,交BC和BC的延长线于G和H,
∵ABCD是正方形,
∴EG=CD=CB=6,
∵F是EB的中点,
∴FH=EG,
∴S△BFC=S△BEC=BC×EG=××6×6=9(cm2).
故答案为:9.
【点评】本题考查正方形性质,三角形中位线定理以及面积公式,关键是对知识的认识和运用.
8.如图,将边长为1个单位长度的正方形ABCD置于平面直角坐标系中,如果BC与x轴平行,且点A的坐标是(3,3),那么点C的坐标是 (4,2) .
【分析】根据点A的坐标是(3,3),AB∥y轴、AB=1可得点B的坐标是(3,2),再由BC∥x轴、BC=1即可得到点C的坐标是(4,2).
【解答】解:∵点A的坐标是(3,3),AB∥y轴,且AB=1,
∴点B坐标为(3,2),
又∵BC∥x轴、BC=1,
∴点C的坐标为(4,2).
故答案为:(4,2).
【点评】本题主要考查坐标与图形的性质,可以将问题转化为在平面直角坐标系中点的平移问题来解决,属于基础题,比较简单.
9.如图,正方形OABC的边长等于4,且AO边与x轴正半轴夹角为60°,点O为坐标原点,则点B的坐标为 (2,2+2) .
【分析】过点C作CE⊥x轴于点E,过点B作BD⊥CE于点D,利用“直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半”求出CE的长和OE的长,再证明△BCD≌△COE,进而求出DE的长,再求出点B的坐标.
【解答】解:如图,过点C作CE⊥x轴于点E,过点B作BD⊥CE于点D,
设OA与x轴正半轴的夹角为α,则α=60°,
∵四边形OABC是正方形,且边长为4,
∴CB=OC=4,∠AOC=∠OCB=90°,
∴∠COE=180°﹣90°﹣60°=30°,
∵∠D=∠OEC=90°,
∴∠BCD=90°﹣∠OCE=∠COE=30°,
∴△BCD≌△COE(AAS),
∴CD=OE,
∵BD=CE=OC=2,
∴CD=OE===2,
∴DE=CE+CD=2+2,
∴D(,2+2),
∴xB=+2=2,
∴B(2,2+2),
故答案为:(2,2+2).
【点评】此题考查正方形的性质、全等三角形的判定与性质、图形与坐标,直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半等知识,解题的关键是作辅助线构造全等三角形.
三.解答题
10.菱形ABCD中,∠B=60°,点E、F分别在边BC、CD上,且∠EAF=60°.求证:AE=AF.
【分析】连接AC,如图,根据菱形的性质得AB=BC,而∠B=60°,则可判定△ABC为等边三角形,得到∠2=60°,∠1+∠4=60°,AC=AB,易得∠ACF=60°,∠1=∠3,然后利用“ASA”可证明△AEB≌△AFC,于是得到AE=AF.
【解答】证明:连接AC,如图,
∵四边形ABCD为菱形,
∴AB=BC,
∵∠B=60°,
∴△ABC为等边三角形,
∴∠2=60°,∠1+∠4=60°,AC=AB,
∴∠ACF=60°,
∵∠EAF=60°,即∠3+∠4=60°,
∴∠1=∠3,
在△AEB和△AFC中,
,
∴△AEB≌△AFC,
∴AE=AF.
【点评】本题考查了菱形的性质:菱形具有平行四边形的一切性质;菱形的四条边都相等;菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角;菱形是轴对称图形,它有2条对称轴,分别是两条对角线所在直线.也考查了全等三角形的判定与性质
题组B 能力提升练
一.选择题
1.在四边形ABCD中,对角线AC和BD交于点O,下列条件能判定这个四边形是菱形的是( )
A.AD∥BC,∠A=∠C B.AC=BD,AB∥CD,AB=CD
C.AB∥CD,AC=BD,AC⊥BD D.AO=CO,BO=DO,AB=BC
【分析】根据平行四边形的判定、矩形的判定、菱形的判定分别对各个选项进行判断,即可得出结论.
【解答】解:A、∵AD∥BC,
∴∠BAD+∠ABC=180°,
∵∠BAD=∠BCD,
∴∠BCD+∠ABC=180°,
∴AB∥CD,
∴四边形ABCD是平行四边形;选项A不符合题意;
B、∵AB∥CD,AB=CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
又∵AC=BD,
∴四边形ABCD是矩形;选项B不符合题意;
C、∵AB∥CD,AC=BD,AC⊥BD,
∴四边形ABCD不一定是平行四边形,
∴四边形ABCD不一定是菱形;选项C不符合题意;
D、∵AO=CO,BO=DO,
∴四边形ABCD是平行四边形,
又∵AB=BC,
∴四边形ABCD是菱形;选项D符合题意;
故选:D.
【点评】本题考查了菱形的判定、平行四边形的判定与性质、矩形的判定等知识;熟练掌握平行四边形的判定与性质以及菱形的判定是解题的关键.
2.如图,在四边形ABCD中,AC与BD相交于点O,AD∥BC,AC=BD,那么下列条件中不能判定四边形ABCD是矩形的是( )
A.AD=BC B.AB=CD C.∠DAB=∠ABC D.∠DAB=∠DCB
【分析】有一个角是直角的平行四边形是矩形;有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,依据矩形的判定进行判断即可.
【解答】解:A.当AD=BC,AD∥BC时,四边形ABCD是平行四边形,再依据AC=BD,可得四边形ABCD是矩形;
B.当AB=CD,AD∥BC时,四边形ABCD不一定是平行四边形,也可能是等腰梯形;
C.当∠DAB=∠ABC,AD∥BC时,∠DAB=∠CBA=90°,再根据AC=BD,可得△ABD≌△BAC,进而得到AD=BC,即可得到四边形ABCD是矩形;
D.当∠DAB=∠DCB,AD∥BC时,∠ABC+∠BCD=180°,即可得出四边形ABCD是平行四边形,再依据AC=BD,可得四边形ABCD是矩形;
故选:B.
【点评】本题主要考查了矩形的判定,证明一个四边形是矩形,若题设条件与这个四边形的对角线有关,通常证这个四边形的对角线相等.题设中出现多个直角或垂直时,常采用“三个角是直角的四边形是矩形”来判定矩形.
二.填空题
3.如图,已知在矩形ABCD中,点E在边BC的延长线上,且CE=BD,联结AE交BD于点F,如果∠E=15°,那么∠AFB的度数为 45° .
【分析】连接AC交BD于点O,由矩形的性质得出AC=BD,OB=OC,则∠OBC=∠OCB,证出AC=CE,则∠CAE=∠E=15°,由三角形的外角性质求出∠OBC=∠OCB=30°,再由三角形的外角性质即可得出答案.
【解答】解:连接AC交BD于点O,如图所示:
∵四边形ABCD是矩形,
∴OA=OC=AC,OB=OD=BD,AC=BD,
∴OB=OC,
∴∠OBC=∠OCB,
∵CE=BD,
∴AC=CE,
∴∠CAE=∠E=15°,
∴∠OBC=∠OCB=∠CAE+∠E=30°,
∴∠AFB=∠OBC+∠E=30°+15°=45°;
故答案为:45°.
【点评】本题考查了矩形的性质、等腰三角形的判定与性质以及三角形的外角性质等知识;熟练掌握矩形的性质和等腰三角形的性质是解题的关键.
4.我们把两条对角线所成两个角的大小之比是1:2的矩形叫做“和谐矩形”,如果一个“和谐矩形”的对角线长为10cm,则矩形的面积为 25 cm2.
【分析】根据“和谐矩形”的性质求出∠ADB=30°,由含30°角的直角三角形的性质求出AB、AD的长,即可得出答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是“和谐矩形”,
∴OA=OC,OB=OD,AC=BD=10,∠BAD=90°,∠CAD:∠BAC=1:2,
∴OA=OD,∠CAD=30°,∠BAC=60°,
∴∠ADB=∠CAD=30°,
∴AB=BD=5,AD=AB=5,
∴矩形ABCD的面积=AB×AD=5×5=25(cm2);
故答案为:25.
【点评】本题考查了矩形的性质、新定义、等腰三角形的性质、含30°角的直角三角形的性质等知识;熟练掌握矩形的性质和含30°角的直角三角形的性质是解题的关键.
5.如图,等边三角形AEF的顶点E,F分别落在矩形ABCD的两邻边BC、CD上,若BE=1,CE=2,则△AEF边长为 .
【分析】根据矩形和等边三角形的性质,由勾股定理列方程组,解方程组即可.
【解答】解:设DF=x,CF=y,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=∠C=∠B=90°,DC=AB=x+y,AD=BC=BE+CE=1+2=3,
∵△AEF是等边三角形,
∴AE=EF=AF,
∴12+(x+y)2=22+y2=x2+32,
由12+(x+y)2=22+y2得:y=,
代入22+y2=x2+32,
整理得:3x4+26x2﹣9=0,
解得:x2=,
∴AF2=x2+32=,
∴AF=;
故答案为:.
【点评】本题考查了矩形的性质、等边三角形的性质、勾股定理以及方程组的解法;解题的关键是根据矩形和等边三角形的性质列出方程组.
6.如图,将长方形ABCD绕点A顺时针旋转,点D落在边BC上的点D′处,点B、C分别落在点B′、点C′处,如果∠D′BC′=∠D′C′B,那么DC:D′C的比值等于 +1 .
【分析】根据题意可作出图形,由旋转可知,DC=D′C′,AD=AD′,因为∠D′BC′=∠D′C′B,所以BD′=C′D′=AB=CD,所以△ABD′是等腰直角三角形,则AD′=BC=AB=DC,所以DC:D′C=DC:(BC﹣BD′)=DA:(DC﹣DC)=+1.
【解答】解:根据题意可作出图形,
由旋转可知,DC=D′C′,AD=AD′,
∵∠D′BC′=∠D′C′B,
∴BD′=C′D′,
又∵AB=CD,
∴AB=BD′=DC,
∴△ABD′是等腰直角三角形,
∴AD′=AB=DC,
∴BC=DC,
∴DC:D′C=DC:(BC﹣BD′)=DA:(DC﹣DC)=+1.
故答案为:+1.
【点评】本题主要考查了旋转的性质,矩形的性质等知识,画出草图,得出△ABD′是等腰直角三角形是解题的关键.
7.已知,大正方形的边长为4厘米,小正方形的边长为2厘米,起始状态如图所示,大正方形固定不动,把小正方形向右平移,当两个正方形重叠部分的面积为2平方厘米时,小正方形平移的距离为 1或5 厘米.
【分析】小正方形的高不变,根据面积即可求出小正方形平移的距离.
【解答】解:当两个正方形重叠部分的面积为2平方厘米时,重叠部分宽为2÷2=1,
①如图,小正方形平移距离为1厘米;
②如图,小正方形平移距离为4+1=5厘米.
故答案为1或5,
【点评】此题考查了平移的性质,要明确:平移前后图形的形状和面积不变.画出图形即可直观解答.
8.已知边长为4的正方形ABCD,点E、F分别在CA、AC的延长线上,且∠BED=∠BFD=45°,那么四边形EBFD的面积是 16+16 .
【分析】连接BD交AC于O,首先证明四边形EBFD是菱形,根据菱形的面积等于对角线乘积的一半即可解决问题.
【解答】解:如图连接BD交AC于O.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=AD=4,∠CAD=∠CAB=45°,
∴∠EAD=∠EAB=135°,
在△EAB和△EAD中,
,
∴△EAB≌△EAD,
∴∠AEB=∠AED=22.5°,EB=ED,
∴∠ADE=180°﹣∠EAD﹣∠AED=22.5°,
∴∠AED=∠ADE=22.5°,
∴AE=AD=4,
同理证明∠DFC=22.5°,FD=FB,
∴∠DEF=∠DFE,
∴DE=DF,
∴ED=EB=FB=FD,
∴四边形EBFD的面积=•BD•EF=×4(4+8)=16+16.
故答案为16+16.
【点评】本题考查菱形的判定和性质、正方形的性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是发现四边形EBFD是菱形,记住菱形的面积等于对角线乘积的一半.属于中考常考题型.
9.如图,在一块长方形的展板上,整齐地贴着许多大小相同的长方形卡片,卡片之间有三块正方形空隙(图中阴影部分),已知卡片的短边长12cm,那么图中三块阴影部分的总面积是 108 cm2.
【分析】根据图中可知:3个短边+3个长边=5个长边;小正方形的边长=长边﹣短边.两个等量关系可求解.
【解答】解:如图所示:
设长方形卡片的长为xcm,依题意得:
5x=3×12+3x
解得:x=18.
设图中小正形的边长为ycm,依题意得:
y=18﹣12=6cm,
∴图中阴影部分的面积为:6×6×3=108cm2.
故答案为108.
【点评】本题考查了矩形和正方形的性质,以及一元一次方程思想求解几何应用题,关键找到等量关系.
10.如图在正方形ABCD中,∠EAF的两边分别交CB、DC延长线于E、F点且∠EAF=45°,如果BE=1,DF=7,则EF= 6 .
【分析】把△ABE绕点A逆时针旋转90°到AD,交CD于点G,证明△AEF≌△AGF即可求得EF=DF﹣BE=7﹣1=6.
【解答】解:如图,把△ABE绕点A逆时针旋转90°到DA,交CD于点G,
由旋转的性质可知,AG=AE,DG=BE,∠DAG=∠BAE,
∵∠EAF=45°,
∴∠DAG+∠BAF=45°,
又∵∠BAD=90°,
∴∠GAF=45°,
在△AEF和△AGF中,
,
∴△AEF≌△AGF(SAS)
∴EF=GF,
∵BE=1,DF=7,
∴EF=GF=DF﹣DG=DF﹣BE=7﹣1=6,
故答案为6.
【点评】本题主要考查正方形的性质及全等三角形的判定和性质,构造全等三角形是解题的关键,注意旋转性质的应用.
三.解答题
11.已知:如图,在△ABC中,点D、E分别是边AB、BC的中点,点F、G是边AC的三等分点,DF、EG的延长线相交于点H.
(1)求证:四边形FBGH是平行四边形;
(2)如果AC平分∠BAH,求证:四边形ABCH是菱形.
【分析】(1)由三角形中位线知识可得DF∥BG,GH∥BF,根据平行四边形的判定的判定可得四边形FBGH是平行四边形.
(2)连接BH,交AC于点O,利用平行四边形的对角线互相平分可得OB=OH,OF=OG,又AF=CG,所以OA=OC.再根据对角线互相平分的四边形是平行四边形得证四边形ABCH是平行四边形,再根据一组邻边相等的平行四边形是菱形即可求解.
【解答】证明:(1)∵点F、G是边AC的三等分点,
∴AF=FG=GC.
又∵点D是边AB的中点,
∴DH∥BG.
同理:EH∥BF.
∴四边形FBGH是平行四边形.
(2)连接BH,交AC于点O.
∵四边形FBGH是平行四边形,
∴BO=HO,FO=GO.
又∵AF=FG=GC,
∴AF+FO=GC+GO.即:AO=CO.
∴四边形ABCH是平行四边形.
∴AH∥BC.
∴∠HAC=∠BCA.
∵AC平分∠BAH,
∴∠HAC=∠BAC.
∴∠BAC=∠BCA.
∴AB=BC.
又∵四边形ABCH是平行四边形,
∴四边形ABCH是菱形.
【点评】本题考查菱形的判定,平行四边形的判定和性质.注意运用三角形的中位线的知识.
12.已知:如图,在□ABCD中,E为边CD的中点,联结AE并延长,交边BC的延长线于点F.
(1)求证:四边形ACFD是平行四边形;
(2)如果∠B+∠AFB=90°,求证:四边形ACFD是菱形.
【分析】(1)根据平行四边形的性质证出∠ADC=∠FCD,然后再证明△ADE≌△FCE可得AD=FC,根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形可得结论;
(2)根据∠B+∠AFB=90°可得∠BAF=90°,根据平行四边形对边平行可得AB∥CD,利用平行线的性质可得∠CEF=∠BAF=90°,再根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形可得结论.
【解答】证明:(1)在□ABCD中,AD∥BF.
∴∠ADC=∠FCD.
∵E为CD的中点,
∴DE=CE.
在△ADE和△FCE中,,
∴△ADE≌△FCE(ASA)
∴AD=FC.
又∵AD∥FC,
∴四边形ACFD是平行四边形.
(2)在△ABF中,
∵∠B+∠AFB=90°,
∴∠BAF=90°.
又∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠CEF=∠BAF=90°,
∵四边形ACDF是平行四边形,
∴四边形ACDF是菱形.
【点评】此题主要考查了菱形的判定,平行四边形的判定和性质,关键是掌握平行四边形两组对边分别平行,对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
13.如图,矩形ABCD中,AB=6,AD=8,P,E分别是线段AC、BC上的点,且四边形PEFD为矩形.
(I)若△PCD是等腰三角形时,求AP的长;
(Ⅱ)判断CF与AC有怎样的位置关系并说明理由.
【分析】(I)先求出AC,再分三种情况讨论计算即可得出结论;
(Ⅱ)连接PF,DE,记PF与DE的交点为O,连接OC,根据矩形的性质解答即可.
【解答】解:(I)在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,∠ADC=90°,
∴DC=AB=6,
∴AC==10,
要使△PCD是等腰三角形,
①当CP=CD时,AP=AC﹣CP=10﹣6=4,
②当PD=PC时,∠PDC=∠PCD,
∵∠PCD+∠PAD=∠PDC+∠PDA=90°,
∴∠PAD=∠PDA,
∴PD=PA,
∴PA=PC,
∴AP=AC=5,
③当DP=DC时,如图1,过点D作DQ⊥AC于Q,则PQ=CQ,
∵S△ADC=AD•DC=AC•DQ,
∴DQ==,
∴CQ==,
∴PC=2CQ=,
∴AP=AC﹣PC=10﹣=;
所以,若△PCD是等腰三角形时,AP的长为4或5或;
(Ⅱ)CF⊥AC,理由如下:
如图2,连接PF,DE,记PF与DE的交点为O,连接OC,
∵四边形ABCD和PEFD是矩形,
∴∠ADC=∠PDF=90°,
∴∠ADP+∠PDC=∠PDC+∠CDF,
∴∠ADP=∠CDF,
∵∠BCD=90°,OE=OD,
∴OC=ED,
在矩形PEFD中,PF=DE,
∴OC=PF,
∵OP=OF=PF,
∴OC=OP=OF,
∴∠OCF=∠OFC,∠OCP=∠OPC,
∵∠OPC+∠OFC+∠PCF=180°,
∴2∠OCP+2∠OCF=180°,
∴∠PCF=90°,
∴CF⊥AC.
【点评】此题考查了矩形的性质,勾股定理,等腰三角形的性质等知识,解题关键是分三种情况讨论计算.
14.如图,在正方形ABCD中,点E是边BC延长线上一点,联结DE,过点B作BF⊥DE,垂足为点F,BF与边CD相交于点G.
(1)求证:CG=CE;
(2)联结CF,求证:∠BFC=45°;
(3)如果正方形ABCD的边长为2,点G是边DC的中点,求EF的长.
【分析】(1)把CG和CE分别放在Rt△BCG和Rt△DCE中,说明它们全等即可得证;
(2)连接CF,过点C作MC⊥CF交BG于M,说明△MCF为等腰三角形即可得证;
(3)过点C作CN⊥BF于N,构造△CNG≌△DFG,即可求出DF=NC,再利用线段和差即可求出EF的长.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD为正方形,
∴BC=CD,∠BCG=∠DCE,
∵BF⊥DE,
∴∠E+∠CBG=∠E+∠EDC,
∴∠CBG=∠EDC,
在Rt△BCG与Rt△DCE中,
∴Rt△BCG≌Rt△DCE(ASA),
∴CG=CE.
(2)作CM⊥CF交BF于点M,
∵△BCG≌△DCE,
∴∠E=∠BGC,
∵∠MCG+∠FCG=∠ECF+∠FCG=90°,
∴∠MCG=∠FCE,
在△MCG和△FCE中,
,
∴△MCG≌△FCE(ASA),
∴MG=FE,MC=FC,
∴△MCF为等腰直角三角形,
∴∠BFC=45°.
(3)作CN⊥BF于点N,
∴△CNF为等腰直角三角形,CN=NF,
∵G为CD中点,正方形ABCD的边长为2,
∴CG=DG=CE=1,
∴BG=DE==,
∴BC•CG=BG•CN,
∴CN===,
在△CNG和△DFG中,
,
∴△CNG≌△DFG(AAS),
∴DF=CN=,
∴EF=DE﹣DF=﹣=.
【点评】本题主要考查了正方形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,构造特殊三角形和三角形全等是解题的关键.
(
1
)
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。