内容正文:
专题18 矩形菱形正方形
一、单选题
1.如图,菱形中,连接,若,则的度数为( )
A. B.
C. D.
2.如图,是坐标原点,菱形的顶点在轴的负半轴上,顶点的坐标为,则顶点的坐标为( )
A. B.
C. D.
3.如图,在菱形中,,则的长为( )
A. B.1
C. D.
4.在四边形中,.下列说法能使四边形为矩形的是( )
A. B. C. D.
5.在平面直角坐标系中,我们把一个点的纵坐标与横坐标的比值称为该点的“特征值”.如图,矩形位于第一象限,其四条边分别与坐标轴平行,则该矩形四个顶点中“特征值”最小的是( )
A.点A B.点B
C.点C D.点D
6.如图所示,在矩形中,,与相交于点O,下列说法正确的是( )
A.点O为矩形的对称中心 B.点O为线段的对称中心
C.直线为矩形的对称轴 D.直线为线段的对称轴
7.如图,边长为6的正方形中,M为对角线上的一点,连接并延长交于点P.若,则的长为( )
A. B.
C. D.
8.如图,菱形的对角线与相交于点O,E为边的中点,连结.若,则( )
A.2 B.
C.3 D.4
9.如图,在矩形中,,,点在上,把沿折叠,点恰好落在边上的点处,则的值为( )
A. B.
C. D.
10.如图,在边长为4的正方形中,点是上一点,点是延长线上一点,连接,,平分.交于点.若,则的长度为( )
A.2 B.
C. D.
11.如图,在正方形中,O为对角线的中点,E为正方形内一点,连接,,连接并延长,与的平分线交于点F,连接,若,则的长度为( )
A.2 B.
C.1 D.
二、填空题
12.如图,在四边形中,,于点.请添加一个条件:______,使四边形成为菱形.
13.如图,在菱形中,为菱形的对角线,,点为中点,则的长为_______________.
14.将一张矩形纸片(四边形)按如图所示的方式对折,使点C落在上的点处,折痕为,点D落在点处,交于点E.若,,,则 .
15.如图,在菱形中,,,是一条对角线,是上一点,过点作,垂足为,连接.若,则的长为 .
16.如图,菱形中,,,,垂足分别为,,若,则________.
17.如图,在平行四边形ABCD中,的垂直平分线交于点,交于点O,连接,,过点C作,交的延长线于点F,连接.若,,则四边形的面积为______.
18.如图,在菱形中,点E,F,G,H分别是,,,上的点,且,若菱形的面积等于24,,则___________________.
19.如图,矩形的对角线相交于点,点分别是线段上的点.若,则的长为___________.
20.如图,在正方形中,对角线与相交于点O,E为上一点,,F为的中点,若的周长为32,则的长为___________.
三、解答题
21.如图,矩形中,过对角线的中点作的垂线,分别交,于点,.
(1)证明:;
(2)连接、,证明:四边形是菱形.
22.如图,和相交于点,,.点、分别是、的中点.
(1)求证:;
(2)当时,求证:四边形是矩形.
23.如图,四边形中,,点O为对角线的中点,过点O的直线l分别与、所在的直线相交于点E、F.(点E不与点D重合)
(1)求证:;
(2)当直线时,连接、,试判断四边形的形状,并说明理由.
24.【模型建立】
(1)如图1,已知和,,,,.用等式写出线段,,的数量关系,并说明理由.
【模型应用】
(2)如图2,在正方形中,点E,F分别在对角线和边上,,.用等式写出线段,,的数量关系,并说明理由.
【模型迁移】
(3)如图3,在正方形中,点E在对角线上,点F在边的延长线上,,.用等式写出线段,,的数量关系,并说明理由.
25.【问题呈现】
小明在数学兴趣小组活动时遇到一个几何问题:如图①,在等边中,,点、分别在边、上,且,试探究线段长度的最小值.
【问题分析】
小明通过构造平行四边形,将双动点问题转化为单动点问题,再通过定角发现这个动点的运动路径,进而解决上述几何问题.
【问题解决】
如图②,过点、分别作、的平行线,并交于点,作射线.在【问题呈现】的条件下,完成下列问题:
(1)证明:;
(2)的大小为 度,线段长度的最小值为________.
【方法应用】
某种简易房屋在整体运输前需用钢丝绳进行加固处理,如图③.小明收集了该房屋的相关数据,并画出了示意图,如图④,是等腰三角形,四边形是矩形,米,.是一条两端点位置和长度均可调节的钢丝绳,点在上,点在上.在调整钢丝绳端点位置时,其长度也随之改变,但需始终保持.钢丝绳长度的最小值为多少米.
参考答案:
一、单选题:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
C
D
C
B
A
C
B
A
D
D
二、填空题:
12. AD//BC(答案不唯一); 13. 5; 14. ; 15. ; 16. ;
17. 24; 18. 6; 19. ; 20. .
三、解答题:
21.(1)证明:如图所示,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵是的中点,
∴,
在与中,
∴;
(2)∵
∴,
又∵
∴四边形是平行四边形,
∵
∴四边形是菱形.
22.(1)证明:在与中,
∴,
∴,
又∵、分别是、的中点,
∴;
(2)∵,
∴四边形是平行四边形,,
∵为的中点,,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴四边形是矩形.
23.(1)证明:∵点O为对角线的中点,
∴,
∵,
∴,,
在和中,,
∴;
(2)解:四边形为菱形,理由如下:
连接、,如图所示:
根据解析(1)可知,,
∴,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∵,即,
∴四边形为菱形.
24.解:(1),理由如下:
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴;
(2),理由如下:
过E点作于点M,过E点作于点N,如图,
∵四边形是正方形,是正方形的对角线,
∴,平分,,
∴,
即,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,,,
∴四边形是正方形,
∴是正方形对角线,,
∴, ,
∴,,
∴,即,
∵,
∴,
即有;
(3),理由如下,
过A点作于点H,过F点作,交的延长线于点G,如图,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵在正方形中,,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
25.解:问题解决:(1)证明:过点、分别作、的平行线,并交于点,作射线,
四边形是平行四边形,
∴NC=MP
;
(2)在等边中,,
∴∠PMC=∠ACB=60°
∴∠CAP=∠APM=30°
当时,最小,此时最小,
在中,∵AC=3,∠CAP=30°
∴
∵MN=CP
线段长度的最小值为;
方法应用:过点、分别作、的平行线,并交于点,作射线,连接,
四边形是平行四边形,
∴
,
四边形是矩形,
∴BC//ED,∠BCD=90°
∵BC//MH,
∴∠ACB=∠CMH=30°
∴∠MAH=∠AHM=15°
∵AC=CD=3cm,∠ACD=∠ACB+∠BCD=120°
当时,最小,此时最小,
作于点R,
在中,AC=3,∠CAR=30°
∴
∴
在中,∵
∴
线段长度的最小值为米.
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