内容正文:
第21节 矩形与菱形
1
立标明方向
2
循本知脉络
3
精讲通考点
4
精练提思维
5
课后作业
立标明方向 备考有的放矢
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课标结果
目标 >了解
(知道,初步认识) >>理解
(认识,会) >>>掌握
(能) >>>>运用
(证明,应用)
课程内容 —— 理解矩形和菱形的概念,以及它们之间的关系 —— 探索并证明矩形和菱形的性质定理和判定定理
立标明方向 备考有的放矢
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循本知脉络 构建知识体系
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矩形与菱形
一、矩形(5年2考)
概念
二、菱形(5年3考)
边、角、对角线、对称性、直角三角形斜边中线的性质
性质
判定
角、角 + 边、对角线
概念
边、角、对角线、
对称性、面积计算
边、边 + 角、对角线
性质
判定
循本知脉络 构建知识体系
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基础巩固
重点突破
精讲通考点 掌握通性通法
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基础巩固
一、矩形(5年2考)
1. 概念:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形.
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2. 矩形的性质与判定:
名称 文字语言 几何语言
性质 边 对边平行且相等 ∵ 四边形 ABCD 是矩形,
∴ AD∥BC,AB∥CD ,AD = BC,AB = CD
角 四个角都是直角 ∵ 四边形 ABCD 是矩形,
∴∠BAD = ∠ABC = ∠BCD = ∠ADC = 90°
对角线 对角线互相平分且相等 ∵ 四边形 ABCD 是矩形,
∴AO = CO,BO = DO,AC = BD
对称性 既是轴对称图形也是中心对称图形 对称轴是直线EG,FH(E,F,G,H分别为矩形ABCD各边中点);对称中心是点O
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名称 文字语言 几何语言
性质 直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半 在Rt△ABC中,∠ABC = 90°,O为AC的中点,∴OB = OA = OC = AC
判定 角 有一个角是直角的平行四边形叫做矩形(概念) ∵四边形ABCD是平行四边形,∠ABC = 90 °
(条件不唯一),∴四边形ABCD是矩形
有三个角是直角的四边形是矩形 ∵∠ABC = ∠BCD = ∠ADC = 90°,
∴四边形ABCD是矩形
对角线 对角线相等的平行四边形是矩形 ∵四边形ABCD 是平行四边形,AC = BD,
∴四边形ABCD是矩形
续表
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跟踪训练
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
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跟踪训练
(1)四边形ABCD为 答案答案 .
(2)若AB = 6,BC = 8,点E,F分别为AO和AD的中点,则AO =答案,EF =答案.
(3)若AB = AO = 2 ,则∠ADB =答案答案,S四边形ABCD =答案答案.
矩形
5
2.5
30°
4
2. 如图, ABCD的对角线AC,BD相交于点O,∠OAD = ∠ODA.
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二、菱形(5年3考)
1. 概念:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.
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2.菱形的性质与判定:
名称 文字语言 几何语言
性质 边 四条边相等,对边平行 ∵四边形ABCD是菱形,
∴AB = BC = CD = AD,AD∥BC,AB∥CD
角 对角相等 ∵四边形 ABCD 是菱形,
∴∠BAD = ∠BCD,∠ABC = ∠ADC
对角线 对角线互相平分且垂直 ∵四边形 ABCD 是菱形,
∴OA = OC,OB = OD,AC⊥BD
对称性 既是轴对称图形也是中心对称图形 对称轴是直线AC,BD;对称中心是点O
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名称 文字语言 几何语言
判定 角 一组邻边相等的平行四边形叫做菱形(概念) ∵ 四边形ABCD是平行四边形 ,AB = AD (条件不唯一),
∴四边形ABCD是菱形
四条边相等的四边形是菱形
∵AB = BC = CD = AD,
∴四边形 ABCD 是菱形
对角线 对角线互相垂直的平行四边形是菱形 ∵四边形ABCD是平行四边形,AC⊥BD,
∴四边形ABCD是菱形
续表
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3. 面积公式 :
(1)S菱形ABCD = CD·AE.
(2)S菱形ABCD = AC·BD,即菱形的面积等于对角线乘积的一半.
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跟踪训练
3. 【教材变式】 (母题源自人教版八下P60题6)如图1,AE∥BF,AC平分∠BAD交BF于点C,BD平分∠ABC交AE于点D,交AC于点O,连接CD.
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跟踪训练
(1)四边形ABCD为 答案答 .
(2)当OC = 3,OB = 4时.
①四边形ABCD的周长为 案答 ,面积为 案答 .
②如图2,点P为AB的中点,连接OP,则OP的长为 案答 .
③如图3,过点A作AG⊥CD于点G,则AG的长为 案答 .
菱形
20
24
2.5
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重点突破
突破点1 矩形的性质和判定
1. 如图,在矩形ABCD中,AC与BD相交于点O,DE平分∠ADC交BC 于点E, ∠BDE = 15°,连接OE,则∠COE = 答案答 .
75°
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重点突破
2. 【教材变式】 (母题源自北师大版九上P17例题4)如图,在△ABC中,AB = AC,AD是△ABC的一条角平分线.
(1)如图1,若AN为△ABC的外角∠CAM的平分线,CE⊥AN于点E.求证:四边形ADCE是矩形.
证明:∵AB = AC,AD平分∠BAC,
∴AD⊥BC.
∴∠ADC = 90°.
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重点突破
(1)如图1,若AN为△ABC的外角∠CAM的平分线,CE⊥AN于点E.求证:四边形ADCE是矩形.
∵AD平分∠BAC,AN平分∠CAM,
∴∠DAC = ∠BAC,∠CAN = ∠CAM.
∴∠DAE = ∠DAC + ∠CAN = (∠BAC + ∠CAM) = × 180° = 90°.
∵CE⊥AN,∴∠AEC = 90°.
∴∠ADC = ∠DAE = ∠AEC = 90°.
∴四边形ADCE是矩形.
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重点突破
(2)如图2,若点E是△ABC外一点,连接AE,DE,CE,四边形ABDE是平行四边形,求证:四边形ADCE是矩形.
证明:∵AB = AC,AD平分∠BAC,∴BD = CD.
∵四边形ABDE是平行四边形,
∴BD = AE,AE∥CB.∴AE = CD.
∴四边形ADCE是平行四边形.
∵四边形ABDE是平行四边形,∴AB = DE.
∵AB = AC,∴AC = DE.∴四边形ADCE是矩形.
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重点突破
突破点2 菱形的性质和判定
3. 如图所示,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,CE∥BD,DE∥AC.若BD = 6,则四边形CODE的周长是 答案答 .
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重点突破
4. 【教材变式】 (母题源自北师大版九上P7题3)如图1,将平行四边形纸片ABCD对折,使点A与点C重合,展开后,折痕与AD交于点E,与BC交于点F.连接AF,CE,EF.
(1)求证:四边形AFCE是菱形.
证明:由折叠可知AF = CF,AE = CE,∠AEF = ∠CEF.
∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC.∴∠AEF = ∠CFE.
∴∠CEF = ∠CFE.∴CF = CE.∴AE = CE = CF = AF.
∴四边形AFCE是菱形.
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重点突破
(1)求证:四边形AFCE是菱形.
证明:另解 如答图1,连接AC交EF于点O.
由折叠可知,EF垂直平分AC,
则OA = OC,EF⊥AC.
∵四边形ABCD为平行四边形,∴AD∥BC.
∴∠EAO = ∠FCO,∠AEO = ∠CFO.
∴△AEO ≌ △CFO(AAS).
∴OE = OF.又∵OA = OC,
∴四边形AFCE为平行四边形.
又∵EF⊥AC,∴四边形AFCE为菱形.
你还有哪些方法证明四边形AFCE 是菱形?提示:邻边相等的平行四边形是菱形等.
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重点突破
(2)如图2,在四边形AFCE中,连接AC,
过点E作EP⊥AE交AC于点P,点G为CF上一点,
连接PG,当∠CPG = 45°时,求证:EP + CG = CE.
证明:如答图2,连接FP,
∵四边形AFCE为菱形,
∴∠FAP = ∠EAP,AF = AE = CF = CE.
思路引导
结合菱形的性质可知,若证EP + CG = CE,则证明EP = FG 即可,根据菱形的对称性,连接 FP,则FP = EP,所以只需证FP = FG即可.
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重点突破
又∵AP = AP,∴△AFP ≌ △AEP(SSS).
∴FP = EP,∠AFP = ∠AEP = 90°.
∵∠CPG = 45°,∴∠FPG = 180° - ∠CPG - ∠APF = 135° - ∠APF.
∵AF = CF,∴∠FAC = ∠FCA.
∴∠FGP = ∠GCP + ∠CPG = ∠FAC + 45°
= (90° - ∠APF) + 45° = 135° - ∠APF.
∴∠FPG = ∠FGP.∴FP = FG = EP.∴CE = CF = FG + CG = EP + CG.
(2)如图2,在四边形AFCE中,连接AC,
过点E作EP⊥AE交AC于点P,点G为CF上一点,
连接PG,当∠CPG = 45°时,求证:EP + CG = CE.
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精练提思维 促进自我评价
快速对答案
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1. 如图,在矩形ABCD中,AB = 4,AD = 6.在边AD上取一点E,使BE = BC,过点C作CF⊥BE,垂足为F,则BF的长为 答案答 .
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精练提思维 促进自我评价
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2. (2024广西)如图,两张宽度均为 3 cm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 的周长为答案答 cm.
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精练提思维 促进自我评价
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3. 如图,在矩形ABCD中,AC与BD相交于点O.过点A作AF⊥BD于点F,若∠CAF = 2∠ACB,则∠BAF = 答案答 .
22.5 °
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精练提思维 促进自我评价
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4. 如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,菱形ABCD的顶点B在x轴的正半轴上,点A的坐标为(-4,0),点D的坐标为(-1,4),反比例函数y = (x > 0)的图象恰好经过点C,则k的值为 答 .
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精练提思维 促进自我评价
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5. (2024四川广元)如图,已知矩形ABCD.
(1)尺规作图:作对角线AC的垂直平分线,交CD于点E,交AB于点F.(不写作法,保留作图痕迹)
解:如答图1所示,直线EF即为所求.
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精练提思维 促进自我评价
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(2)连接AE,CF.求证:四边形AFCE是菱形.
证明:如答图2,设EF与AC的交点为O,
∵直线EF是线段AC的垂直平分线,
∴AE = CE,OA = OC.
∵四边形ABCD是矩形,∴CD∥AB.
∴∠ECO = ∠FAO,∠CEO = ∠AFO.
∴△OCE ≌ △OAF(AAS).∴OE = OF.
∴四边形AFCE为平行四边形.
又∵AE = CE,∴四边形AFCE是菱形.
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精练提思维 促进自我评价
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解:四边形GEHF为矩形.证明如下:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AB = CD,
∠BAD = ∠BCD,∠B = ∠D.
∴∠DAE = ∠AEB,∠DFC = ∠BCF.
∵AE平分∠BAD,CF平分∠BCD,
∴∠BAE = ∠DAE = ∠BAD,∠BCF = ∠DCF = ∠BCD.
素养提升
6. 如图,在 ABCD中,∠BAD的平分线AE交BC于点E,∠BCD的平分线CF交AD于点F,G,H分别是AE,CF的中点,连接FG,EH,EF.
(1)若EF = AF,请判断四边形GEHF的形状,并进行证明.
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精练提思维 促进自我评价
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∴∠BAE = ∠AEB = ∠DCF = ∠BCF.∴AE∥CF.
∵∠BAE = ∠DCF,AB = CD,∠B = ∠D,
∴△ABE ≌ △CDF(ASA).∴AE = CF.
∵G,H分别为AE,CF的中点,
∴GE = AE,FH = CF.∴GE = FH.
∴四边形GEHF是平行四边形.
∵EF = AF,G为AE的中点,∴GF⊥AE.∴∠FGE = 90°.
∴四边形GEHF是矩形.
素养提升
(1)若EF = AF,请判断四边形GEHF的形状,并进行证明.
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素养提升
(2)当四边形GEHF为菱形时,EF与AF满足的条件为 答案答案.
EF⊥AF
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快速对答案
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(1)略
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(1)略
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