内容正文:
第五单元 四 边 形
第23课时 矩形、菱形、正方形
第一部分 安徽中考考点探究
01
知识梳理
02
典例探究
03
当堂反馈
目
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考点一 矩形的性质与判定
典例1 (2022·安徽)两个矩形的位置如图所示,若∠1=α,则∠2的度数为( C )
典例1图
A. α-90° B. α-45°
C. 180°-α D. 270°-α
C
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典例2 (2024·淮北二模)在四边形ABCD中,AD∥BC,下列选项中,不能判定四边形ABCD是矩形的为( C )
A. AD=BC且AC=BD
B. AD=BC且∠A=∠B
C. AB=CD且∠A=∠C
D. AB∥CD且AC2=AB2+BC2
[方法归纳] 判定一个四边形是矩形的思路
(1) 先证四边形是平行四边形,再证有一个角是直角.
(2) 先证四边形是平行四边形,再证对角线相等.
(3) 证明四边形有三个角是直角.
C
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【变式】(2024·宣城模拟)关于矩形的判定,下列说法不正确的是( B )
A. 四个角相等的四边形是矩形
B. 一个角是直角且对角线相等的四边形是矩形
C. 对角线相等的平行四边形是矩形
D. 对角线互相平分且相等的四边形是矩形
B
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考点二 菱形的性质与判定
典例3 (2024·安徽三模)如图,在菱形ABCD中,AC为对角线,以点C为圆心、CD长为半径画弧,交AC于点E,连接DE,BE. 若AE=DE=BE=1,则AD的长为( B )
典例3图
B
A. B.
C. D.
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典例4 (2024·无锡江阴一模)如图,在▱ABCD中,O是对角线AC的中点,过点O作AC的垂线,分别与边AB,CD交于点F,E,连接AE,CF. 求证:
(1) △AOF≌△COE;
解:(1) ∵ 四边形ABCD是平行四边形,∴ AB∥CD. ∴ ∠OAF=∠OCE. ∵ O是AC的中点,∴ OA=OC. 在△AOF和△COE中,
∵ ∴ △AOF≌△COE.
典例4图
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(2) 四边形AFCE是菱形.
典例4图
解:(2) 由(1)知,△AOF≌△COE,∴ AF=CE. ∵ 四边形ABCD是平行四边形,∴ AF∥CE. ∴ 四边形AFCE为平行四边形.
∵ EF⊥AC,∴ 四边形AFCE是菱形.
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考点三 正方形的性质与判定
典例5 (2024·安徽模拟)如图,四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,OA=OC,AD∥BC,则下列说法中,错误的是( D )
典例5图
D
A. 若AC=BD,则四边形ABCD是矩形
B. 若BD平分∠ABC,则四边形ABCD是菱形
C. 若AB⊥BC且AC⊥BD,则四边形ABCD是正方形
D. 若AB=BC且AC⊥BD,则四边形ABCD是正方形
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[方法归纳] 判定一个四边形是正方形的思路
(1) 有一个角是直角,且有一组邻边相等的平行四边形是正方形.
(2) 有一个角是直角的菱形是正方形.
(3) 有一组邻边相等的矩形是正方形.
(4) 对角线互相垂直的矩形是正方形.
(5) 对角线相等的菱形是正方形.
【变式】从下列四个条件“① ∠ABC=90°;② AB=BC;③ AC=BD;④ AC⊥BD”中选择两个作为补充条件,使▱ABCD成为正方形,下列选择错误的是( B )
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④
B
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典例6 (2022·安徽改编)如图,四边形ABCD是正方形,点E在边AD上,△BEF是以E为直角顶点的等腰直角三角形,EF,BF分别交CD于点M,N,过点F作AD的垂线,交AD的延长线于点G,连接DF.
(1) 求∠FDG的度数;
典例6图 典例6图答案
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解:(1) ∵ △BEF是以E为直角顶点的等腰直角三角形,
∴ BE=EF,∠BEF=90°.∴ ∠AEB+∠GEF=90°.
∵ 四边形ABCD是正方形,∴ ∠A=90°,AB=AD=BC=CD.
∴ ∠AEB+∠ABE=90°.∴ ∠GEF=∠ABE. ∵ FG⊥AG,
∴ ∠G=90°.在△ABE和△GEF中,∵
∴ △ABE≌△GEF. ∴ AB=GE,AE=GF. ∵ AB=AD,
∴ EG=AD,即DG+DE=AE+DE.
∴ DG=AE. ∴ DG=GF,即△DGF是等腰直角三角形.
∴ ∠FDG=45°.
典例6图 典例6图答案
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(2) 若DE=1,DF=2 ,求MN的长.
典例6图 典例6图答案
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解:(2) ∵ DF=2 ,△DGF是等腰直角三角形,∴ DG=GF=2.又∵ DE=1,∴ EG=3=AB=AD=CD=BC. 如图,延长GF,交BC的延长线于点H. ∴ 易得四边形DCHG是矩形.∴ DG=CH=2,CD=GH=3,CD∥GH. ∴ △EDM∽△EGF. ∴ = ,即 = .∴ MD= .同理,可得△BNC∽△BFH. ∴ = ,即 = .∴ = .∴ NC= .
∴ MN=CD-MD-NC=3- - = .
典例6图答案
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典例7 (2024·合肥庐阳三模)如图①,在正方形ABCD中,E为对角线AC上一点,连接DE,BE.
(1) 求证:BE=DE.
解:(1) ∵ 在正方形ABCD中,AC是对角线,∴ AB=AD,∠BAE=∠DAE=45°.∵ AE=AE,∴ △ABE≌△ADE. ∴ BE=DE.
典例7图
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(2) 如图②,F是DE延长线上一点,FB⊥BE,FE交AB于点G.
① 求证:BF=FG;
② 当BE=BF时,求证:GE=( -1)DE.
典例7图
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解:(2) ① ∵ 四边形ABCD是正方形,∴ ∠GAD=90°.∴ ∠AGD+∠ADG=90°.由(1)知,△ABE≌△ADE,∴ ∠ADG=∠EBG. ∴ ∠AGD+∠EBG=90°.∵ FB⊥BE,∴ ∠EBF=90°.
∴ ∠FBG+∠EBG=90°.∴ ∠AGD=∠FBG. ∵ ∠AGD=∠FGB,∴ ∠FBG=∠FGB. ∴ BF=FG.
② ∵ FB⊥BE,∴ ∠FBE=90°.在Rt△EBF中,BE=BF,∴ EF= = = BE. 由(1)知,BE=DE,由①知,FG=BF,∴ FG=BF=BE=DE.
∴ GE=EF-FG= BE-DE=
DE-DE=( -1)DE.
典例7图
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考点四 矩形、菱形、正方形的综合应用
典例8 (2024·六安金安模拟)如图①,在菱形ABCD中,AC与BD交于点O,过点O作OE∥AD,过点D作DE∥AC,
OE与DE交于点E,连接CE.
(1) 求证:四边形OCED是矩形;
解:(1) ∵ OE∥AD,DE∥AC,∴ 四边形AOED是平行四边形.
∴ AO=DE. ∵ 四边形ABCD是菱形,∴ AC⊥BD,OA=OC.
∴ ∠COD=90°,DE=OC. ∵ DE∥OC,∴ 四边形OCED是平行四边形.∵ ∠COD=90°,∴ 四边形OCED是矩形.
典例8图
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(2) 如图②,连接AE,BE,设S1=S△AOE+S△BOE,S2=S四边形OCED,探索S1与S2之间的数量关系并加以证明.
典例8图
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解:(2) S1=S2.∵ DE∥AC,∴ S△AOE=S△AOD. 由(1)知,四边形OCED是矩形,∴ CE∥BD. ∴ S△BOE=S△BOC. ∵ 四边形ABCD是菱形,∴ S△AOD+S△BOC= S菱形ABCD,即S1= S菱形ABCD. ∵ 四边形OCED是矩形,∴ S2=2S△COD= S菱形ABCD. ∴ S1=S2.
典例8图
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1. (2024·亳州二模)正方形ABCD的边长为 ,点E在边CD上,且CE=1,∠ABE的平分线交AD于点F,M,N分别是BE,BF的中点,则MN的长为( D )
A. B.
C. 2- D.
D
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2. (2024·合肥三模)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D是边AC上一点,连接BD,E是△ABC外一点且满足BE∥AC,AE∥BD,AB平分∠DAE,连接DE交AB于点O.
(1) 求证:四边形ADBE是菱形;
解:(1) ∵ BE∥AC,AE∥BD,∴ 四边形ADBE是平行四边形,∠EBA=∠DAB. ∵ AB平分∠DAE,
∴ ∠EAB=∠DAB. ∴ ∠EAB=∠EBA. ∴ AE=BE.
∴ 四边形ADBE是菱形
第2题
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(2) 连接OC,若四边形ADBE的周长为20,OC=2 ,求BC的长.
解:(2) ∵ 四边形ADBE是菱形,∴ AD=BD=AE=BE,OA=OB,AB⊥DE. ∴ ∠AOD=90°.
∵ ∠ACB=90°,OC=2 ,∴ OC=OA=OB=2 .∴ AB=OA+OB=2 +2 =4 .∵ 四边形ADBE的周长为20,∴ AD= ×20=5.∵ = = cos ∠BAC,∴ AC= = =8.∴ BC= = =4.∴ BC的长为4
第2题
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