内容正文:
清单01平行四边形(19个考点梳理+题型解读+提升训练)
清单01 平行四边形的性质与判定
1.平行四边形的性质:
(1)边的性质:两组对边分别平行且相等,如下图:AD∥BC,AD=BC,AB∥CD,AB=CD;
(2)角的性质:两组对角分别相等,如图:∠A=∠C,∠B=∠D
(3)对角线的性质:对角线互相平分。如图:AO=CO,BO=DO
2.平行四边形的判定:
(1)两组对边分别平行的四边形是平行四边形
(2)两组对边分别相等的四边形是平行四边形
(3)一组对边平行且相等的四边形是平行四边形
(4)两组对角分别相等的四边形是平行四边形
(5)对角线互相平分的四边形是平行四边形
清单03 矩形的性质与判定
1.矩形的性质:(1)具有平行四边形的性质(2)对角线相等 (3)四个角都是直角。
2.矩形的判定:(1)有一个内角是直角的平行四边形叫矩形(根据定义)。
(2)对角线相等的平行四边形是矩形。
(3)四个角都相等的四边形是矩形。
3.直角三角形斜边上中线定理:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半。
清单04 菱形的性质与判定
1,菱形的性质:(1)具有平行四边形的性质
(2) 且四条边都相等
(3)两条对角线互相垂直平分,每一条对角线平分一组对角。
注意:菱形是轴对称图形,每条对角线所在的直线都是对称轴。
2.菱形的面积
菱形的面积等于两条对角线长的乘积的一半
3.菱形的判定:一组邻边相等的平行四边形是菱形。
对角线互相垂直的平行四边形是菱形。
四条边都相等的四边形是菱形。
清单05 正方形的性质与判定
1.正方形的性质:正方形具有平行四边形、矩形、菱形的一切性质。(正方形是轴对称图形,有两条对称轴)
2.正方形常用的判定:(1)有一个内角是直角的菱形是正方形;
(2)邻边相等的矩形是正方形;
(3)对角线相等的菱形是正方形;
(4)对角线互相垂直的矩形是正方形。
清单06 三角形中位线定理
三角形中位线:在△ABC 中,D,E 分别是 AC,AC 的中点,连接 DE.像 DE 这样, 连接三角形_两边中点的线段叫做三角形的中位线.B
中位线定理:三角形的中位线平行于三角形的第三边,并且等于第三边的二分之一。
【考点题型一】利用平行四边形的性质求解()
【例1】如图,在周长为cm的平行四边形中,相交于点O,交于E, 则的周长为( )
A.4cm B.6cm C.8cm D.cm
【答案】D
【分析】本题考查了平行四边形的性质,线段垂直平分线的性质:线段垂直平分线的点到线段两个端点的距离相等,由题意推出垂直平分,得,据此即可求解;
【详解】解:由题意得:点O为的中点,cm
∴ cm
∵
∴垂直平分
∴
∴的周长 cm
故选D
【变式1-1】如图,在中,已知,,平分交边于点,则等于( )
A.2 B.4 C.3 D.8
【变式1-2】如图,在平行四边形中,,,分别以A、C为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧相交于M、N两点,作直线交于点F,交于点E,则的周长是( )
A.7 B.10 C.11 D.12
【变式1-3】如图,在中,,点在边上,以为边作,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式1-4】如图,已知点,,将线段平移得到线段,且四边形的周长为,则四边形的面积为( )
A. B. C. D.9
【考点题型二】平行四边形中最小值问题()
【例2】如图,在中,,,是边上任意一点,连接,以,为邻边作,连接,则长的最小值为( )
A.14.4 B.9.6 C.7.2 D.4.8
【变式2-1】如图,在平行四边形中,,,点在边上,连接,,以,为邻边作平行四边形,连接,则的最小值为( )
A.4 B.2 C. D.
【变式2-2】如图,在中,,,P为边上的一动点,连接,以为邻边作,则线段长的最小值为 .
【变式2-3】如图,平行四边形,,,点为上一动点,则的最小值为
【变式2-4】如图,在中,,,点H,G分别是边上的动点,连接,点E为的中点,点F为的中点,连接,则的最大值与最小值的差为 .
【考点题型三】判断能否构成平行四边形()
【例3】如图,四边形的对角线交于点O,下列条件能判定四边形是平行四边形的是( )
A., B.,
C., D.,
【变式3-1】 四边形 中,对角线与交于点O,下列条件中不一定能判定这个四边形是平行四边形的是( )
A., B.,
C., D.,
【变式3-2】不能判断四边形是平行四边形的是( )
A. B.,
C., D.,
【变式3-3】如图,已知,增加下列条件可以使四边形成为平行四边形的是( )
A. B. C. D.
【变式3-4】如图,若要使四边形为平行四边形,则需要添加的条件是( )
A. B. C. D.
【考点题型四】利用平行四边形的判定与性质求解()
【例4】如图,在四边形中,
(1)证明:四边形是平行四边形;
(2)当时,求四边形的面积.
【变式4-1】如图,在平行四边形中,点E、F分别是边的中点.
(1)求证:;
(2)若四边形的周长为12,,,求平行四边形的周长.
【变式4-2】如图,在平行四边形中,E、F分别是边上的中点,连接.
(1)求证:四边形是平行四边形.
(2)若平分,求的长.
【变式4-3】如图,在矩形中,点E为的中点,延长,交于点F,连接,.
(1)求证:四边形为平行四边形.
(2)若为的角平分线,,求四边形的周长.
【考点题型五】利用矩形的性质求解()
【例5】(23-24八年级下·云南昆明·期末)如图,矩形的对角线与相交于点O,,已知,则的长度是( )
A.1 B.2 C. D.
【变式5-1】(2025·山西朔州·一模)如图,四边形是矩形,对角线相交于点O,过点O作的垂线分别交于点E和点F,点G是的中点,连接.若,则的度数为( ).
A. B. C. D.
【变式5-2】(24-25九年级上·贵州·期末)一个矩形被分成不同的4个三角形,其中绿色三角形的面积占矩形面积的,黄色的三角形的面积是21,则该矩形的面积为()
A.60 B.70 C.120 D.140
【变式5-3】(23-24八年级下·福建泉州·阶段练习)如图,在矩形中,对角线与相交于点,垂直且平分线段,垂足为点,,则的长为 cm.
【变式5-4】(24-25九年级上·四川成都·期中)如图,四边形是矩形,分别以点A和点C为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点M,N;作直线分别交于点E,F,连接,若,则 .
【变式5-5】(24-25八年级下·全国·单元测试)将矩形纸片按如图所示的方式折叠,得到菱形(折叠后点都落在的中点处).若,则的长为 .
【考点题型六】矩形的判定()
【例6】(24-25八年级上·山东青岛·期末)我国古代有“不以规矩,不能成方圆”的说法,人们把“规矩”当作几何名词,“规”是圆,“矩”是方,所以初中以后就把长方形改为比较专业的名称“矩形”.木艺活动课上,小明用四根细木条a,b,c,d搭成如图所示的一个四边形,现要判断这个四边形是否是矩形,以下测量方案正确的是( )
A.测量是否有三个角是直角 B.测量对角线是否相等
C.测量两组对边是否分别相等 D.测量对角线是否互相垂直
【变式6-1】(24-25九年级上·全国·期末)如图,要使成为矩形,则可添加的一个条件是( )
A. B.
C. D.
【变式6-2】(23-24八年级下·广东广州·期末)如图,四边形是平行四边形,是两条对角线,添加下列条件后能判定四边形是矩形的是 ( )
A. B. C. D.平分
【变式6-3】(23-24八年级下·辽宁大连·期末)在数学活动课上,小明准备用一根绳子检查一个书架是否为矩形.如图,在平行四边形中,对角线,相交于点,下列验证方法中错误的为( )
A. B. C. D.
【考点题型七】矩形的性质与判定综合()
【例7】(23-24八年级下·山东临沂·期末)如图, 在平行四边形中,点,分别在,上,,.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)已知,,,求的长.
【变式7-1】(23-24八年级下·天津西青·期末)在中,对角线相交于点O,,,且.
(1)如图①,求证:四边形是矩形;
(2)如图②,连接,若,,求的长.
【变式7-2】(23-24八年级下·湖北武汉·期末)如图,在中,于点,延长至点使,连接.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,求的长.
【变式7-3】(23-24八年级下·广东珠海·期中)如图,在四边形中,,,,,,动点从点出发,以的速度向运动,动点从点出发,以的速度向运动,当其中一个点到达终点时,两点同时停止运动.
(1)当为何值时,四边形是矩形?
(2)当为何值时,?
【考点题型八】直角三角形斜边上的中线定理()
【例8】(2025·江西景德镇·模拟预测)如图,中,,点为的中点,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式8-1】(24-25八年级上·浙江宁波·期中)如图,在中,,,点E为中点,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式8-2】(2024·甘肃陇南·三模)如图,在中,,点D在上,且,点E和点F分别是和的中点,则的长是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【考点题型九】矩形种最小值问题()
【例9】(2023内蒙古·一模)如图,矩形中,,E为边的中点,点P、Q为边上两个动点,且,当 时,四边形的周长最小.
【变式9-1】(24-25九年级上·山东青岛·期末)如图,是矩形的对角线上一点,,,于点,于点,连接,,则的最小值为为( )
A. B.4 C. D.8
【变式9-2】(24-25八年级上·广东潮州·期末)如图,对折长方形纸片,使与重合,得到折痕,把纸片展平后再次折叠,使点A落在上的点处,得到折痕,与相交于点N.若直线交直线于点O,,,点Q是折痕上的一个动点,则的最小值为 .
【变式9-3】(24-25九年级上·江苏连云港·期末)如图,矩形中,,,点E、F分别为、边上的动点,且,M为的中点,直线分别交边、于点G、H,连接、,则的最小值为 .
【考点题型十】利用菱形的性质求解()
【例10】(24-25九年级上·贵州黔东南·阶段练习)如图,菱形的边长为5,对角线,,于点H,则( )
A. B. C. D.
【变式10-1】(24-25八年级下·重庆·阶段练习)如图,在菱形中,,点为对角线上一点,且满足,则( )
A. B. C. D.
【变式10-2】(24-25九年级下·宁夏吴忠·开学考试)如图,在菱形中,对角线与交于点O,,垂足为E,若,则的大小为( )
A. B. C. D.
【变式10-3】(24-25八年级下·江苏连云港·阶段练习)如图,在菱形中,与相交于点O,点P是的中点,,则菱形的周长是 .
【考点题型十一】菱形的判定()
【例11】(24-25九年级上·四川达州·期末)如图,在中,对角线,相交于点,再添加一个条件,可推出是菱形,则这个条件可以是( )
A. B. C. D.
【变式11-1】(24-25八年级下·山东泰安·阶段练习)如图,在中,添加下列条件仍不能判定是菱形的是()
A. B. C. D.
【变式11-2】(24-25九年级上·广东佛山·期末)在中,、是它的两条对角线,添加下列其中一个条件就能使成为矩形,那么添加的条件是( )
A. B. C. D.平分
【变式11-3】(23-24九年级上·全国·课后作业)如图,顺次连结四边形各边中点得到四边形,要使四边形为菱形,应添加的条件是( )
A. B. C. D.
【考点题型十二】菱形的性质与判定()
【例12】(23-24八年级下·湖南益阳·期中)如图,四边形为平行四边形,对角线的垂直平分线分别交于点,
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,求的度数.
【变式12-1】(24-25九年级上·陕西西安·期中)如图,的对角线相交于点O,平分,过点D作,过点C作,交于点P,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
【变式12-2】(24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习)如图,平行四边形的对角线、相交于点,平分,过点作,过点作,、交于点,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
【变式12-3】(24-25九年级上·宁夏银川·阶段练习)如图,在中,平分,的垂直平分线分别交于点,连接.
(1)求证:四边形是菱形:
(2)若,,,求的面积.
【考点题型十三】菱形中最小值问题()
【例13】(23-24八年级下·四川德阳·期中)如图,菱形中,,,点P为线段的中点,Q,K分别为线段上的任意一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.2
【变式13-1】(23-24八年级下·山东临沂·期中)如图,已知菱形的边长为,点是对角线上的一动点,且,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【变式13-2】(2023·四川德阳·中考真题)如图,的面积为12,,与交于点O.分别过点C,D作,的平行线相交于点F,点G是的中点,点P是四边形边上的动点,则的最小值是( )
A.1 B. C. D.3
【变式13-3】(23-24八年级下·山东威海·期末)如图,菱形的对角线交于点,.点是边上的动点,过点作,垂足为点,,垂足为点,连接,则的最小值为( )
A. B.2 C. D.3
【考点题型十四】利用正方形的性质求解()
【例14】(24-25九年级上·山东青岛·期中)如图,四边形是正方形,是等边三角形,则的度数是( )
A. B. C. D.
【变式14-1】(24-25九年级上·陕西西安·期中)如图,将正方形纸片折叠,使点落在边上的点处,点落在点处,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式14-2】(24-25九年级上·甘肃兰州·期中)如图所示,四边形是正方形,点E是正方形内的一点,且为等边三角形,于点F,若,则的长是( )
A.1 B.1.5 C.2 D.2.5
【变式14-3】(2025八年级下·全国·专题练习)如图,在正方形中,,E,F分别为边的中点,连接,点G,H分别为的中点,连接,则的长为
【考点题型十五】正方形的判定()
【例15】(21-22八年级下·广东江门·期中)下列说法不正确的是( )
A.一组邻边相等的矩形是正方形
B.对角线互相垂直的矩形是正方形
C.对角线相等的菱形是正方形
D.对角线互相垂直且相等的四边形是正方形
【变式15-1】(24-25九年级上·安徽宿州·期中)满足下列条件的四边形一定是正方形的是( )
A.对角线互相平分且相等的四边形 B.有三个角是直角的四边形
C.有一组邻边相等的平行四边形 D.对角线相等的菱形
【变式15-2】(24-25九年级上·江西吉安·阶段练习)如图,已知的对角线,交于点O,添加条件后, 不一定是正方形的选项为( )
A., B.,
C., D.,
【变式15-3】(24-25八年级下·全国·单元测试)如图,在矩形中,的平分线交于的平分线交于,求证:四边形是正方形.
【考点题型十六】正方形的性质与判定()
【例16】(24-25九年级上·甘肃兰州·阶段练习)如图,在矩形中,点,分别在,上.将矩形分别沿,翻折后点,均落在点处,此时,,三点共线,若.
(1)求证:矩形为正方形;
(2)若,求的长.
【变式16-1】(23-24八年级下·甘肃武威·期末)已知:四边形为正方形,为对角线上一点,连接,.过点作,交边于点,以,为邻边作矩形,连接.
(1)求证:矩形是正方形;
(2)若正方形的边长为,,求正方形的边长.
【变式16-2】(23-24八年级下·广西南宁·期末)在正方形中,点P在对角线上,点E,F分别在边,上,且于点P.
(1)特例发现:如图1,当点P在对角线,的交点处时,求证:;
(2)探究证明:如图2,当点P不在对角线,的交点处时,判断与的数量关系,并说明理由;
(3)拓展运用:在(2)的条件下,若,,连接,请直接写出的长.
【变式16-4】(22-23八年级下·广东江门·期中)如图,四边形是正方形,M是边上的点,N是边上的点,已知.
(1)求证:;
(2)若,,求正方形的边长.
【考点题型十七】正方形中最小值问题()
【例17】(24-25八年级上·浙江嘉兴·期中)如图:已知正方形的边长为4,若P是对角线上一动点,E为边中点;连接;则P点运动过程中,的最小值为 .
【变式17-1】(24-25九年级上·江苏南京·阶段练习)如图,在边长为的正方形中,、分别是边、上的动点,且=,为中点,是边上的一个动点,则+的最小值是 .
【变式17-2】(2024·广东·模拟预测)如图.正方形的边长为1,E、F分别是上的动点.且.则的最小值为 .
【变式17-3】(24-25九年级上·湖南长沙·开学考试)如图,已知正方形的周长为20,,,若M为对角线上一动点,则的最小值为 .
【考点题型十八】利用三角形的中位线性质求解()
【例18】(2025·贵州·模拟预测)如图,是的中位线,按以下步骤作图:①以点B为圆心,小于的长为半径画弧,分别交于点M,N;②分别以点M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧相交于点P;③作射线交于点D.若,则的长为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【变式18-1】(23-24八年级下·福建厦门·期中)如图,要测定被池塘隔开的A,B两点的距离.可以在外选一点C连接,,并分别找出它们的中点D,E,连接.现测得,则 .
【变式18-2】(24-25八年级下·全国·期中)如图,在中,平分,于点D,点E为的中点.若,,则的长为 .
【变式18-3】(24-25九年级上·上海·阶段练习)如图,已知平行四边形中,E为的中点,,F为的中点,与相交于点G,则的长等于 .
【考点题型十九】与三角形中位线有关的证明()
【例19】(2025·江西·模拟预测)【课本再现】
(1)如图1,线段,相交于点,,.求证:
①;
②;
【迁移应用】
(2)如图2,在四边形中,,,分别是边,的中点,连接,猜想,,三条线段的数量关系,并证明.
【变式19-1】(24-25八年级上·山东济宁·期末)如图,在中,分别是的中点,延长到点,使.连接.
(1)求证:与互相平分;
(2)若,求的长.
【变式19-2】(23-24八年级下·广东清远·期末)如图,点O是内一点,连接,并将的中点D,E,F,H依次连接,得到四边形.
(1)求证:四边形是平行四边形.
(2)如果,,,求的长.
【变式19-3】(23-24八年级下·内蒙古赤峰·期中)我们学习了三角形中位线定理:三角形中位线平行于第三边并且等于第三边的一半.
在中,D、E分别是、的中点. 通过延长至F,使,连接,易证:且.
【探究学习】
如果将截去,剩下梯形且,取、的中点M、N,连接,则叫梯形的中位线,探索与和的关系. 写出结论 ,请证明你的结论;
【学以致用】
在梯形中,,,,M、N分别是、的中点,,求梯形的面积.
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清单01平行四边形(19个考点梳理+题型解读+提升训练)
清单01 平行四边形的性质与判定
1.平行四边形的性质:
(1)边的性质:两组对边分别平行且相等,如下图:AD∥BC,AD=BC,AB∥CD,AB=CD;
(2)角的性质:两组对角分别相等,如图:∠A=∠C,∠B=∠D
(3)对角线的性质:对角线互相平分。如图:AO=CO,BO=DO
2.平行四边形的判定:
(1)两组对边分别平行的四边形是平行四边形
(2)两组对边分别相等的四边形是平行四边形
(3)一组对边平行且相等的四边形是平行四边形
(4)两组对角分别相等的四边形是平行四边形
(5)对角线互相平分的四边形是平行四边形
清单03 矩形的性质与判定
1.矩形的性质:(1)具有平行四边形的性质(2)对角线相等 (3)四个角都是直角。
2.矩形的判定:(1)有一个内角是直角的平行四边形叫矩形(根据定义)。
(2)对角线相等的平行四边形是矩形。
(3)四个角都相等的四边形是矩形。
3.直角三角形斜边上中线定理:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半。
清单04 菱形的性质与判定
1,菱形的性质:(1)具有平行四边形的性质
(2) 且四条边都相等
(3)两条对角线互相垂直平分,每一条对角线平分一组对角。
注意:菱形是轴对称图形,每条对角线所在的直线都是对称轴。
2.菱形的面积
菱形的面积等于两条对角线长的乘积的一半
3.菱形的判定:一组邻边相等的平行四边形是菱形。
对角线互相垂直的平行四边形是菱形。
四条边都相等的四边形是菱形。
清单05 正方形的性质与判定
1.正方形的性质:正方形具有平行四边形、矩形、菱形的一切性质。(正方形是轴对称图形,有两条对称轴)
2.正方形常用的判定:(1)有一个内角是直角的菱形是正方形;
(2)邻边相等的矩形是正方形;
(3)对角线相等的菱形是正方形;
(4)对角线互相垂直的矩形是正方形。
清单06 三角形中位线定理
三角形中位线:在△ABC 中,D,E 分别是 AC,AC 的中点,连接 DE.像 DE 这样, 连接三角形_两边中点的线段叫做三角形的中位线.B
中位线定理:三角形的中位线平行于三角形的第三边,并且等于第三边的二分之一。
【考点题型一】利用平行四边形的性质求解()
【例1】如图,在周长为cm的平行四边形中,相交于点O,交于E, 则的周长为( )
A.4cm B.6cm C.8cm D.cm
【答案】D
【分析】本题考查了平行四边形的性质,线段垂直平分线的性质:线段垂直平分线的点到线段两个端点的距离相等,由题意推出垂直平分,得,据此即可求解;
【详解】解:由题意得:点O为的中点,cm
∴ cm
∵
∴垂直平分
∴
∴的周长 cm
故选D
【变式1-1】如图,在中,已知,,平分交边于点,则等于( )
A.2 B.4 C.3 D.8
【答案】C
【分析】本题考查了平行四边形的性质,等腰三角形的性质,由平行四边形的性质可得,,,由平行线的性质和等腰三角形的性质可得,即可求的长.
【详解】四边形是平行四边形,
,,,
,
平分,
,
,
,
,
故选:C.
【变式1-2】如图,在平行四边形中,,,分别以A、C为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧相交于M、N两点,作直线交于点F,交于点E,则的周长是( )
A.7 B.10 C.11 D.12
【答案】B
【分析】本题考查了作图-基本作图(垂直平分线)和平行四边形性质,要熟练掌握基本作图(作一条线段等于已知线段;作一个角等于已知角,作已知线段的垂直平分线,作已知角的角平分线,过一点作已知直线的垂线)的方法.利用垂直平分线的作法得垂直平分,则,利用等线段代换得到的周长,然后根据平行四边形的性质可确定周长的值.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵由作法可知,直线是线段的垂直平分线,
∴,
∴,
∴的周长.
故选B.
【变式1-3】如图,在中,,点在边上,以为边作,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查的是等腰三角形的性质,三角形的内角和定理的应用,平行四边形的性质,掌握等腰三角形的两个底角相等,平行四边形的对角相等是解本题的关键.根据等腰三角形的性质可求,再根据平行四边形的性质可求.
【详解】解:在中,,,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴.
故选:.
【变式1-4】如图,已知点,,将线段平移得到线段,且四边形的周长为,则四边形的面积为( )
A. B. C. D.9
【答案】D
【分析】本题考查了平移的性质,平行四边形的判定与性质,勾股定理,根据点,得,根据将线段平移得到线段得,,则四边形是平行四边形,即,根据平行四边形的性质和四边形的周长为得,在中,,,根据勾股定理得,,即可得;掌握平移的性质,平行四边形的判定与性质,勾股定理是解题的关键.
【详解】解:∵点,,
∴,
∵将线段平移得到线段,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵四边形的周长为,
∴,
在中,,,根据勾股定理得,
,
∴四边形的面积为:,
故选:D.
【考点题型二】平行四边形中最小值问题()
【例2】如图,在中,,,是边上任意一点,连接,以,为邻边作,连接,则长的最小值为( )
A.14.4 B.9.6 C.7.2 D.4.8
【答案】A
【分析】设,交于点O,过点O作于点F,勾股定理求得,等面积法求得,根据垂线段最短,当点D与点F,重合时,最小,进而求得的最小值,即可求解.
【详解】解:设,交于点O,过点O作于点F,如图所示,
在四边形中,,,
∵,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∵,
∴,
当点D与点F,重合时,最小,
∴的最小值为.
故选:A.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,等腰三角形的性质,勾股定理,垂线段最短,掌握以上知识是解题的关键.
【变式2-1】如图,在平行四边形中,,,点在边上,连接,,以,为邻边作平行四边形,连接,则的最小值为( )
A.4 B.2 C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了平行四边形的性质,含30度角的直角三角形的性质,掌握平行四边形的对角线互相平分是本题的关键.由直角三角形的性质可得,,由平行四边形的性质可得,当时,有最小值为,即可求解.
【详解】解:设与交于点,过点作于,
,,
,
,
,,
四边形是平行四边形,
,
,
当时,有最小值为,
的最小值为,
故选:D
【变式2-2】如图,在中,,,P为边上的一动点,连接,以为邻边作,则线段长的最小值为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了勾股定理、平行四边形性质、垂线段最短等知识点,确定的最小值成为解题的关键,先利用勾股定理算出,再根据垂线段最短可得当时,的长的最小;再根据平行四边形的性质可知,即的长的最小值就是线段长的最小值,据此即可解答即.
【详解】解:∵,,
,
根据垂线段最短可得当时,的长的最小;
∴,即,
解得:,
∵在中,
∴,
∴的长的最小值就是线段长的最小值.
故答案为:.
【变式2-3】如图,平行四边形,,,点为上一动点,则的最小值为
【答案】10
【分析】本题考查了轴对称最短问题和平行四边形的性质,学会利用轴对称的性质解决最短问题是解题的关键;
作点A关于的对称点,连接交于点P,即为最小值,根据直角三角形中角所对的直角边是斜边的一半及勾股定理求出,根据轴对称得出,然后根据平行四边形的性质得出,,再次利用勾股定理即可求出结果.
【详解】如图:作点A关于的对称点,连接交于点P,即为最小值,
,,
,
,
,
∴,
,
,
,
在中,
,
点A和点关于轴对称,
,
四边形是平行四边形,
,,
,
故答案为:10.
【变式2-4】如图,在中,,,点H,G分别是边上的动点,连接,点E为的中点,点F为的中点,连接,则的最大值与最小值的差为 .
【答案】
【分析】本题考查了平行四边形的性质,勾股定理,垂线段最短,三角形中位线定理.连接利用三角形中位线定理是关键.连接,过A作于M;由题意得,则可求得的长,从而由勾股定理求得;由三角形中位线定理得,当G与C重合时,最长;当G与M重合时,最短,从而可求得的最大值与最小值的差.
【详解】解:如图,连接,过A作于M;
则;
∵四边形是平行四边形,且,
∴,
∴;
∴;
∵,
∴,
∴,
由勾股定理得:,
∴,
由勾股定理得;
∵点为的中点,点为的中点,
∴;
当G与C重合时,最长且为,此时;
当G与M重合时,最短且为,此时;
∴的最大值与最小值的差为.
故答案为:.
【考点题型三】判断能否构成平行四边形()
【例3】如图,四边形的对角线交于点O,下列条件能判定四边形是平行四边形的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【分析】本题考查平行四边形的判定,解题的关键是熟练掌握平行四边形的判定方法.
根据平行四边形的判定判断即可得到答案.
【详解】解:A.由,无法证明四边形是平行四边形;
B.由,无法证明四边形是平行四边形;
C.由,无法证明四边形是平行四边形;
D.由,可以证明四边形是平行四边形.
故选:D.
【变式3-1】 四边形 中,对角线与交于点O,下列条件中不一定能判定这个四边形是平行四边形的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【分析】本题主要考查了平行四边形的判定定理,熟记平行四边形的判定定理是解题的关键.根据平行四边形的判定定理依次判断即可.
【详解】解:A.根据平行四边形的判定可知,满足,的四边形不一定是平行四边形,故A符合题意;
B.根据两组对边互相平行的四边形是平行四边形,可以判定四边形为平行四边形,故B不符合题意;
C.根据两组对边分别相等的四边形是平行四边形,可以判定四边形为平行四边形,故C不符合题意;
D.根据对角线互相平分的四边形是平行四边形,可以判定四边形为平行四边形,故D不符合题意,
故选:A.
【变式3-2】不能判断四边形是平行四边形的是( )
A. B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】此题主要考查了平行四边形的判定,解题的关键是掌握平行四边形的判定定理:①两组对边分别平行的四边形是平行四边形,②一组对边平行且相等的四边形的平行四边形,③两组对边分别相等的四边形是平行四边形,④对角线互相平分的四边形是平行四边形.根据平行四边形的判定定理分别进行分析即可.
【详解】解:A.根据两组对边分别相等的四边形是平行四边形,可判定四边形为平行四边形,故此选项不合题意;
B.根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,可判定四边形为平行四边形,故此选项不合题;
C.不能判定四边形是平行四边形,故此选项符合题意;
D.根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,可判定四边形为平行四边形,故此选项不合题;
故选:C.
【变式3-3】如图,已知,增加下列条件可以使四边形成为平行四边形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题考查了平行四边形的判定,全等三角形的判定与性质,根据平行四边形的判定定理逐项判断即可,解题的关键是熟知平行四边形的判定定理.
【详解】、由可得,结合题意,不能证明四边形成为平行四边形,不符合题意;
、由,结合题意,不能证明四边形成为平行四边形,不符合题意;
、∵,
∴,
又,,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,符合题意;
、由,结合题意,不能证明四边形成为平行四边形,不符合题意;
故选:.
【变式3-4】如图,若要使四边形为平行四边形,则需要添加的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查平行四边形的判定,根据已知条件可得,再根据平行四边形的判定方法逐项判断即可.
【详解】解:由图可得,
,
A,添加,可得,四边形中仅一组对边平行,不能判定四边形为平行四边形;
B,添加,四边形中一组对边平行且相等,能判定四边形为平行四边形;
C,添加,可得,推出与不平行,四边形不是平行四边形;
D,添加,四边形中一组对边平行,另一组对边相等,不能判定四边形为平行四边形;
故选B.
【考点题型四】利用平行四边形的判定与性质求解()
【例4】如图,在四边形中,
(1)证明:四边形是平行四边形;
(2)当时,求四边形的面积.
【答案】(1)见详解
(2)216
【分析】本题考查了平行四边的性质与判定,勾股定理,求平行四边的面积,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先由平行线的性质得,因为得,则两组对应边互相平行的四边形是平行四边形,即可作答.
(2)运用勾股定理列式,,则,解出,再运算出,结合平行四边形的面积等于底乘高,即可作答.
【详解】(1)解:∵
∴
∵
∴
∴
∵
∴四边形是平行四边形;
(2)解:过点作
设
∵
∴在
在
则
解得
∴
则四边形的面积
【变式4-1】如图,在平行四边形中,点E、F分别是边的中点.
(1)求证:;
(2)若四边形的周长为12,,,求平行四边形的周长.
【答案】(1)见解析
(2)14
【分析】本题考查平行四边形的判定与性质,平行四边形的周长,掌握平行四边形的判定与性质是解题的关键.
(1)证明且得到四边形为平行四边形,继而得证;
(2)利用四边形的周长为12,,求出,继而求出,从而得解.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,即,,
又∵点E,F分别是边,的中点,
∴,,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∴;
(2)解:由(1)得:四边形是平行四边形,
又∵四边形的周长为12,即,
∴,
∴,,
又∵,
∴平行四边形ABCD的周长.
【变式4-2】如图,在平行四边形中,E、F分别是边上的中点,连接.
(1)求证:四边形是平行四边形.
(2)若平分,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)3
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,平行四边形的性质和判定:
(1)根据平行四边形的性质可得,根据E、F分别是的中点,可得,即可得结论;
(2)利用角平分线的定义、平行线的性质可得到,进而利用平行四边形的性质即可求解.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
∵E、F分别是边上的中点,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形;
(2)解:∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴.
【变式4-3】如图,在矩形中,点E为的中点,延长,交于点F,连接,.
(1)求证:四边形为平行四边形.
(2)若为的角平分线,,求四边形的周长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由可证,可得,由平行四边形的判定可得结论;
(2)由角平分线的性质可得,可求,由勾股定理可求的长,即可求解;
【详解】(1)证明:∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∵点E为的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴四边形为平行四边形;
(2)解:∵为的角平分线,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
【点睛】本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,平行四边形的性质等知识,掌握矩形的性质是解题的关键.
【考点题型五】利用矩形的性质求解()
【例5】(23-24八年级下·云南昆明·期末)如图,矩形的对角线与相交于点O,,已知,则的长度是( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了等边三角形的性质与判定,矩形的性质,根据矩形的对角线相等且互相平分得到,,再证明是等边三角形,得到,则.
【详解】解:∵矩形的对角线与相交于点O,
∴,,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
故选:B.
【变式5-1】(2025·山西朔州·一模)如图,四边形是矩形,对角线相交于点O,过点O作的垂线分别交于点E和点F,点G是的中点,连接.若,则的度数为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了直角三角形斜边上中线等于斜边一半,等腰三角形的性质,矩形的性质,根据直角三角形斜边上中线等于斜边一半得到,则可求出,即可解答,熟知上述性质是解题的关键.
【详解】解:四边形是矩形,
,
,
垂直平分,点G是的中点,
,
,
,
,
,
故选:D.
【变式5-2】(24-25九年级上·贵州·期末)一个矩形被分成不同的4个三角形,其中绿色三角形的面积占矩形面积的,黄色的三角形的面积是21,则该矩形的面积为()
A.60 B.70 C.120 D.140
【答案】A
【分析】本题考查了矩形的性质以及面积的计算;关键是根据图得出黄色和绿色部分共占总面积的,再找出黄色面积占总面积的百分之几,进而根据除法的意义求解.黄色三角形与绿色三角形面积之和是矩形面积的,而绿色三角形面积占矩形面积的,所以黄色三角形面积占矩形面积的,已知黄色三角形面积是21,用除法即可得出矩形的面积.
【详解】解:黄色三角形与绿色三角形面积之和是矩形面积的,
矩形的面积,
,
,
故选:A.
【变式5-3】(23-24八年级下·福建泉州·阶段练习)如图,在矩形中,对角线与相交于点,垂直且平分线段,垂足为点,,则的长为 cm.
【答案】6
【分析】本题主要考查了矩形的性质,线段垂直平分线的性质,根据相等垂直平分线的性质得到,再由矩形的性质得到,则.
【详解】解:垂直且平分线段,
,
四边形是矩形,对角线与相交于点,,
,
,
故答案为:6.
【变式5-4】(24-25九年级上·四川成都·期中)如图,四边形是矩形,分别以点A和点C为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点M,N;作直线分别交于点E,F,连接,若,则 .
【答案】/34度
【分析】本题主要考查作图—基本作图、线段垂直平分线的性质、矩形的性质、等角对等边等知识点,熟练掌握线段垂直平分线的性质、矩形的性质是解答本题的关键.
由作图过程可知,直线为线段的垂直平分线,可得,则.结合矩形的性质可得,再根据即可解答.
【详解】解:由作图过程可知,直线为线段的垂直平分线,
∴,
∴.
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
【变式5-5】(24-25八年级下·全国·单元测试)将矩形纸片按如图所示的方式折叠,得到菱形(折叠后点都落在的中点处).若,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了折叠以及菱形的性质,根据折叠以及菱形的性质发现特殊角是解题的关键.
根据折叠的性质结合菱形的性质可得,再根据含角的直角三角形的性质结合勾股定理即可求得结果.
【详解】解:∵为菱形,
∴,
由折叠的性质可知,,
又∵,
∴,
在中,,
又∵,,
∴,,
∴,
故答案为:.
【考点题型六】矩形的判定()
【例6】(24-25八年级上·山东青岛·期末)我国古代有“不以规矩,不能成方圆”的说法,人们把“规矩”当作几何名词,“规”是圆,“矩”是方,所以初中以后就把长方形改为比较专业的名称“矩形”.木艺活动课上,小明用四根细木条a,b,c,d搭成如图所示的一个四边形,现要判断这个四边形是否是矩形,以下测量方案正确的是( )
A.测量是否有三个角是直角 B.测量对角线是否相等
C.测量两组对边是否分别相等 D.测量对角线是否互相垂直
【答案】A
【分析】本题主要考查了矩形的判定,熟练掌握矩形的判定方法,是解题的关键.
根据矩形的判定方法即可得到结论.
【详解】解:A、测量其中三个角是否为直角,能判定矩形;符合题意;
B、测量对角线是否相等,不能判定形状;不符合题意;
C、测量两组对边是否分别相等,能判定平行四边形;不符合题意;
D、测量对角线是否互相垂直,不能判定形状;不符合题意.
故选:A.
【变式6-1】(24-25九年级上·全国·期末)如图,要使成为矩形,则可添加的一个条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了矩形的判定.根据矩形的判定方法“对角线相等的平行四边形是矩形;有一个角是直角的平行四边形是矩形”,由此得到答案.
【详解】解:A、添加,根据邻边相等的平行四边形是菱形,不能得到为矩形,本选项不符合题意;
B、添加,根据对角线相互垂直的平行四边形是菱形,不能得到为矩形,本选项不符合题意;
C、添加,不能得到为矩形,本选项不符合题意;
D、添加,根据对角线相等的平行四边形是矩形,能得到为矩形,本选项符合题意;
故选:D.
【变式6-2】(23-24八年级下·广东广州·期末)如图,四边形是平行四边形,是两条对角线,添加下列条件后能判定四边形是矩形的是 ( )
A. B. C. D.平分
【答案】A
【分析】本题考查了菱形的判定、矩形的判定以及平行四边形的性质、等腰三角形的判定,熟练掌握菱形的判定和矩形的判定是解题关键.由菱形的判定、平行四边形的性质、矩形的判定分别对各个选项进行判断即可.
【详解】解:A. 四边形是平行四边形,,能判定四边形是矩形,故选项符合题意;
B.四边形是平行四边形,,能判定四边形是菱形,故选项不符合题意;
C.四边形是平行四边形,,
平行四边形是菱形,选项不符合题意;
D.四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵平分 ,
∴,
∴,
∴,
四边形是菱形,故选项不符合题意;
故选:A.
【变式6-3】(23-24八年级下·辽宁大连·期末)在数学活动课上,小明准备用一根绳子检查一个书架是否为矩形.如图,在平行四边形中,对角线,相交于点,下列验证方法中错误的为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了矩形的判定和平行四边形的性质,熟练掌握矩形的判定定理是解题的关键.根据矩形的判定方法进行判断即可.
【详解】解:平行四边形,
,
,
,
平行四边形是矩形,故选项A不符合题意;
,
平行四边形是矩形,故选项B不符合题意;
由无法判断平行四边形是矩形,故选项C符合题意;
平行四边形,
,
,
,
平行四边形是矩形,故选项D不符合题意;
故选C
【考点题型七】矩形的性质与判定综合()
【例7】(23-24八年级下·山东临沂·期末)如图, 在平行四边形中,点,分别在,上,,.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)已知,,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)先证四边形是平行四边形,再由矩形的判定即可得出结论;
(2)由矩形的性质得,再证是等腰直角三角形,根据勾股定理得,进而求出,即可得到结果.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵,
∴,
即,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴平行四边形是矩形;
(2)解:∵四边形是矩形,
∴,
∵,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
,
∵,
∴,
∴,
即的长为.
【点睛】此题考查了矩形的判定与性质与平行四边形的性质、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理,解题的关键是熟练掌握以上知识的应用.
【变式7-1】(23-24八年级下·天津西青·期末)在中,对角线相交于点O,,,且.
(1)如图①,求证:四边形是矩形;
(2)如图②,连接,若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由,,可判定四边形是平行四边形.再由则可证明四边形是矩形.
(2)易得四边形是菱形,由进而可得是等边三角形,则可求得,再由菱形性质及矩形性质可得长度,最后在中,由勾股定理即可求解.
【详解】(1)证明:∵,,
∴四边形是平行四边形.
∵,
∴.
∴四边形是矩形.
(2)解:∵四边形是平行四边形,且,
∴四边形是菱形.
∴,.
是等边三角形.
∴,.
∵,
∴.
∴.
∴.
∴.
∵四边形是菱形,
∴.
∵四边形是矩形,
∴,.
在中,.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定,矩形的判定与性质,菱形的判定与性质,含30度直角三角形性质,勾股定理等知识,题目不难,但涉及的知识点较多,要能够灵活运用.
【变式7-2】(23-24八年级下·湖北武汉·期末)如图,在中,于点,延长至点使,连接.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查矩形的判断,平行四边形的性质,勾股定理的逆定理.
(1)先证四边形是平行四边形,再结合即可;
(2)先用勾股定理的逆定理证明,再根据等面积法即可.
【详解】(1)证明:在中,于点,延长至点使
∴
即
在中,且
∴且.
∴四边形是平行四边形
∵,
∴
∴四边形是矩形;
(2)∵四边形是矩形,,
∴
∵,
∴,
∴,
∵,
∴的面积
∴.
【变式7-3】(23-24八年级下·广东珠海·期中)如图,在四边形中,,,,,,动点从点出发,以的速度向运动,动点从点出发,以的速度向运动,当其中一个点到达终点时,两点同时停止运动.
(1)当为何值时,四边形是矩形?
(2)当为何值时,?
【答案】(1)当为6时,四边形是矩形;
(2)当为5或7时,.
【分析】(1)由矩形的性质得,则,计算求解即可;
(2)分四边形是平行四边形,四边形是等腰梯形两种情况求解.
【详解】(1)解:由题意得:,,,
四边形是矩形,
,即,
解得:,
当为6时,四边形是矩形;
(2)解:由题意知,分四边形是平行四边形,四边形是等腰梯形两种情况求解,
①当四边形是平行四边形时,,
,,
,
解得:;
②当四边形是等腰梯形时,如图,过作于,过作于,则四边形,是矩形,
由题意知,,,
,即,
解得:;
综上所述,当为5或7时,.
【点睛】本题考查了一元一次方程的应用,矩形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、等腰梯形的性质等知识.解题的关键在于对知识的熟练掌握与灵活运用.
【考点题型八】直角三角形斜边上的中线定理()
【例8】(2025·江西景德镇·模拟预测)如图,中,,点为的中点,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了直角三角形斜边上的中线,熟练掌握直角三角形斜边上的中线的性质是解题的关键.根据直角三角形斜边上的中线性质可,然后利用等腰三角形的性质可得,进而可得出结论.
【详解】解:∵, D为中点,
,
,
.
故选:A.
【变式8-1】(24-25八年级上·浙江宁波·期中)如图,在中,,,点E为中点,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由直角三角形的两个锐角互余可得,由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得,由等边对等角可得,再利用三角形外角的性质即可得出答案.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,点E为中点,
∴,
∴,
∴,
故选:D.
【点睛】本题主要考查了直角三角形的两个锐角互余,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,等边对等角,三角形外角的性质等知识点,熟练掌握相关知识点并能加以综合运用是解题的关键.
【变式8-2】(2024·甘肃陇南·三模)如图,在中,,点D在上,且,点E和点F分别是和的中点,则的长是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】本题考查了等腰三角形,直角三角形,解题的关键是熟练掌握三线合一,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
连接,根据等腰三角形的性质得,根据直角三角形斜边的中线等于斜边的一半进行解答即可得.
【详解】解:如图,连接,
∵,点F是的中点,
∴,,
∵,点E是的中点,
∴,
故选:B.
【考点题型九】矩形种最小值问题()
【例9】(2023内蒙古·一模)如图,矩形中,,E为边的中点,点P、Q为边上两个动点,且,当 时,四边形的周长最小.
【答案】4
【分析】本题考查了矩形的性质,轴对称-最短路线问题的应用,要使四边形的周长最小,由于与都是定值,只需的值最小即可.为此,先在边上确定点P、Q的位置,可在上截取线段,作F点关于的对称点G,连接与交于一点即为Q点,过A点作的平行线交于一点,即为P点,则此时最小,然后过G点作的平行线交的延长线于H点,那么先证明∠GEH=45°,再由CQ=EC即可求出BP的长度.
【详解】解:如图,在上截取线段,作F点关于的对称点G,连接与交于一点即为Q点,过A点作的平行线交于一点,即为P点,过G点作的平行线交的延长线于H点.
∵,
∴,
∴,
设,则,
在中,∵,
∴,
∴,
解得.
故答案为:4.
【变式9-1】(24-25九年级上·山东青岛·期末)如图,是矩形的对角线上一点,,,于点,于点,连接,,则的最小值为为( )
A. B.4 C. D.8
【答案】C
【分析】本题考查了矩形的性质,勾股定理,连接,根据矩形的性质得到,的最小值即为的最小值,当,,三点共线时,的值最小,且为的长度,根据勾股定理得到,于是得到结论.熟练掌握矩形的性质是解题的关键.
【详解】解:连接,
四边形是矩形,
,
的最小值即为的最小值,
当,,三点共线时,的值最小,且为的长度,
四边形是矩形,
,
的最小值为,
故选:C.
【变式9-2】(24-25八年级上·广东潮州·期末)如图,对折长方形纸片,使与重合,得到折痕,把纸片展平后再次折叠,使点A落在上的点处,得到折痕,与相交于点N.若直线交直线于点O,,,点Q是折痕上的一个动点,则的最小值为 .
【答案】
【分析】连接,由折叠的性质及题意易得,则有是等边三角形,进而可得;设,,然后利用含30度角的直角三角形的性质和勾股定理求得可得,则求得,,进而求得,根据对称性得到,当、Q、E共线时取等号,进而可求解.
【详解】解:连接,如图所示:
∵对折矩形纸片,使与重合,得到折痕,
∴,,,
∵把纸片展平后再次折叠,使点A落在上的点处,得到折痕,
∴,,,
∴,即是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴设,,
则在中,,
∴,
∴,
∵在中,,又
∴,
解得,
∴,,
∴,
∵点Q是折痕上的一个动点,点A与点关于对称,
∴连接,则,
∴,当、Q、E共线时取等号,此时点Q在N处,
∴的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查矩形的性质、折叠的性质、等边三角形的判定与性质、勾股定理及二次根式的运算、含30度角的直角三角形的性质、最短路径问题,熟练掌握折叠的性质、等边三角形的判定与性质、利用轴对称性质求最短路径是解题的关键.
【变式9-3】(24-25九年级上·江苏连云港·期末)如图,矩形中,,,点E、F分别为、边上的动点,且,M为的中点,直线分别交边、于点G、H,连接、,则的最小值为 .
【答案】9
【分析】本题考查了轴对称-最短路线问题.先推导出点是以为圆心,以为半径的圆弧上的点,得到当共线时,的值最小,利用勾股定理计算,从而得出的最小值.
【详解】解:连接,
∵矩形,直线,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,M为的中点,
∴,
∴点是以为圆心,以为半径的圆弧上的点,
作关于的对称点,连接,,
∵,
∴当共线时,的值最小,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴的最小值为9,
故答案为:9.
【考点题型十】利用菱形的性质求解()
【例10】(24-25九年级上·贵州黔东南·阶段练习)如图,菱形的边长为5,对角线,,于点H,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】此题考查了菱形的性质,根据菱形的面积计算公式即可求出,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴
∵,
∵菱形的面积,
∴
∴
故选:A.
【变式10-1】(24-25八年级下·重庆·阶段练习)如图,在菱形中,,点为对角线上一点,且满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由菱形的性质可得,由等边对等角及三角形的内角和定理可得,由三角形外角的性质可得,于是得解.
【详解】解:四边形是菱形,
,
,
,
,
故选:.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质,等边对等角,三角形的内角和定理,三角形外角的性质等知识点,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.
【变式10-2】(24-25九年级下·宁夏吴忠·开学考试)如图,在菱形中,对角线与交于点O,,垂足为E,若,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了菱形的性质,由菱形的性质可得,从而得出,再结合计算即可得解,熟练掌握菱形的性质是解此题的关键.
【详解】解:∵在菱形中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
故选:A.
【变式10-3】(24-25八年级下·江苏连云港·阶段练习)如图,在菱形中,与相交于点O,点P是的中点,,则菱形的周长是 .
【答案】16
【分析】本题考查菱形的性质:菱形的对角线互相垂直,直角三角形形斜边上的中线等于斜边的一半.根据四边形是菱形得到,结合点是的中点,得到,即可得到答案.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,
∵点是的中点,,
∴,
∴,
故答案为:16.
【考点题型十一】菱形的判定()
【例11】(24-25九年级上·四川达州·期末)如图,在中,对角线,相交于点,再添加一个条件,可推出是菱形,则这个条件可以是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查菱形的判定,根据有一组邻边相等的平行四边形是菱形,对角线垂直的平行四边形是菱形,进行判断即可.
【详解】解:∵,
∴当时,是菱形;故选项A符合题意;
B,C,D三个选项都不能推出是菱形;
故选A.
【变式11-1】(24-25八年级下·山东泰安·阶段练习)如图,在中,添加下列条件仍不能判定是菱形的是()
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题考查了菱形的判定.熟记判定定理是解此题的关键.根据菱形的判定定理,即可求得答案.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴添加,能判定是菱形,故A不符合题意;
添加,能判定是菱形;故B不符合题意;
添加,则是矩形,不能判定是菱形;选项C符合题意;
添加,能判定是菱形;选项D不符合题意.
故选:C.
【变式11-2】(24-25九年级上·广东佛山·期末)在中,、是它的两条对角线,添加下列其中一个条件就能使成为矩形,那么添加的条件是( )
A. B. C. D.平分
【答案】A
【分析】本题考查了矩形的判定,菱形的判断,根据矩形和菱形的判定定理逐项判断即可求解,掌握以上知识点是解题的关键.
【详解】解:、由能判定是矩形,该选项符合题意;
、由能判定是菱形,该选项不合题意;
、由能判定是菱形,该选项不合题意;
、由平分能判定是菱形,该选项不合题意;
故选:.
【变式11-3】(23-24九年级上·全国·课后作业)如图,顺次连结四边形各边中点得到四边形,要使四边形为菱形,应添加的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了菱形的判定,先说明四边形为平行四边形,再结合四个答案依次判断即可.
【详解】连结,如图所示,
∵E、F、C、H分别为四边形各边中点,
∴,
∴,
∴四边形为平行四边形.
当或时,
只能判断四边形为平行四边形,故A、B选项错误;
当时,能判断四边形为矩形,故C选项错误;
当时,能判断四边形为菱形,故D选项正确.
故选:D.
【考点题型十二】菱形的性质与判定()
【例12】(23-24八年级下·湖南益阳·期中)如图,四边形为平行四边形,对角线的垂直平分线分别交于点,
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】(1)先证得再证四边形是平行四边形,然后由即可得出结论;
(2)由菱形的性质得 则即可求解.
本题考查了菱形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、全等三角形的判定与性质等知识, 熟练掌握菱形的判定与性质,证明是解题的关键.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∵垂直平分,
在和中,
∴四边形是平行四边形,
∴平行四边形是菱形;
(2)解:由(1)可知, 四边形是菱形,
【变式12-1】(24-25九年级上·陕西西安·期中)如图,的对角线相交于点O,平分,过点D作,过点C作,交于点P,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据平行四边形的性质和角平分线的定义证得,进而利用等角对等边得到,然后根据菱形的判定定理可得结论;
(2)先根据菱形的性质和勾股定理求得,,再证明四边形是矩形,利用矩形的对角线相等得到.
【详解】(1)证明∵四边形是平行四边形,
∴.
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形.
(2)解:∵四边形是菱形,,,
∴,,,
∴.
∵,,
∴四边形是平行四边形.
∴四边形是矩形,
∴.
【点睛】本题考查菱形的判定与性质、矩形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、等腰三角形的判定、勾股定理、角平分线的定义等知识,熟练掌握菱形和矩形的判定与性质是解答的关键.
【变式12-2】(24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习)如图,平行四边形的对角线、相交于点,平分,过点作,过点作,、交于点,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见详解
(2)10
【分析】(1)根据平行四边形的性质得到,根据角平分线的性质得到,推出,根据菱形的判定定理得到四边形是菱形;
(2)根据已知条件且结合勾股定理得到,根据菱形的判定和性质定理即可得到结论.
本题考查了菱形的判定和性质,平行四边形的性质,勾股定理,矩形的判定与性质,熟练掌握菱形的判定和性质定理是解题的关键.
【详解】(1)证明:四边形是平行四边形,
∴
∴
平分,
∴
∴
四边形是菱形;
(2)解:在菱形中,,,
,,,
,
,,
四边形是平行四边形,
,
四边形是矩形,
.
【变式12-3】(24-25九年级上·宁夏银川·阶段练习)如图,在中,平分,的垂直平分线分别交于点,连接.
(1)求证:四边形是菱形:
(2)若,,,求的面积.
【答案】(1)详见解析
(2)
【分析】(1)由角平分线的性质和垂直平分线的性质可证,可得,由菱形的判定可证结论;
(2)过点作,由菱形的性质可得,,由直角三角形的性质可得,,即可求的长,再根据三角形面积的计算方法即可求解.
【详解】(1)证明:在中,平分,的垂直平分线分别交于点,
∴,,,
∴,,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是菱形;
(2)解:如图,过点作,
∵四边形是菱形,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查角平分线的定义,线段垂直平分线的性质,平行四边形的判定,菱形的判定和性质,含的直角三角形的性质,掌握菱形的判定和性质是解题的关键.
【考点题型十三】菱形中最小值问题()
【例13】(23-24八年级下·四川德阳·期中)如图,菱形中,,,点P为线段的中点,Q,K分别为线段上的任意一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.2
【答案】C
【分析】本题主要考查了菱形的性质,等边三角形的性质与判定,勾股定理,全等三角形的性质与判定,如图所示,取中点E,连接,先证明是等边三角形,得到,再证明,得到,则当三点共线,且时最小,即此时最小,由垂线段最短可知最小值即为线段的长,据此利用勾股定理求解即可.
【详解】解:如图所示,取中点E,连接,
∵菱形中,,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵点P为线段的中点,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴当三点共线,且时最小,即此时最小,
∴由垂线段最短可知最小值即为线段的长,
在中,由勾股定理得,
∴的最小值为,
故选:C.
【变式13-1】(23-24八年级下·山东临沂·期中)如图,已知菱形的边长为,点是对角线上的一动点,且,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由菱形,,可得,,证明,则,如图,作于,作于,则,,可知当三点共线且时,最小为,由,可得,由勾股定理求,进而可得的最小值.
【详解】解:∵菱形,,
∴,,,
∵,,,
∴,
∴,
如图,作于,作于,
∴,
∴,
∴当三点共线且时,最小为,
∴,
∴,
由勾股定理得,,
∴的最小值为,
故选:B.
【点睛】本题考查了菱形的性质,全等三角形的判定与性质,含的直角三角形,勾股定理等知识.熟练掌握菱形的性质,全等三角形的判定与性质,含的直角三角形,勾股定理是解题的关键.
【变式13-2】(2023·四川德阳·中考真题)如图,的面积为12,,与交于点O.分别过点C,D作,的平行线相交于点F,点G是的中点,点P是四边形边上的动点,则的最小值是( )
A.1 B. C. D.3
【答案】A
【分析】先证明,四边形是菱形,如图,连接,,而点G是的中点,可得为菱形对角线的交点,,当时,最小,再利用等面积法求解最小值即可.
【详解】解:∵,,
∴是矩形,
∴,
∵,,
∴四边形是菱形,
如图,连接,,而点G是的中点,
∴为菱形对角线的交点,,
∴当时,最小,
∵即矩形的面积为12,,
∴,,
∴,
∴,
由菱形的性质可得:,
∴,
∴,即的最小值为1.
故选A
【点睛】本题考查的是平行四边形的性质,矩形的性质与判定,菱形的判定与性质,垂线段最短的含义,理解题意,利用数形结合的方法解题是关键.
【变式13-3】(23-24八年级下·山东威海·期末)如图,菱形的对角线交于点,.点是边上的动点,过点作,垂足为点,,垂足为点,连接,则的最小值为( )
A. B.2 C. D.3
【答案】C
【分析】本题考查了菱形的性质、矩形的判定与性质、勾股定理、垂线段最短,连接,由菱形的性质得出,,,由勾股定理得出,证明四边形为矩形,得出,即当最小时,的值最小,由垂线段最短可得,当时,此时的值最小,的值最小,再由等面积法计算即可得出答案.
【详解】解:如图,连接,
∵四边形为菱形,,
∴,,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,
∴当最小时,的值最小,
由垂线段最短可得,当时,此时的值最小,的值最小,
∵,
∴,
∴的最小值为,
故选:C.
【考点题型十四】利用正方形的性质求解()
【例14】(24-25九年级上·山东青岛·期中)如图,四边形是正方形,是等边三角形,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了正方形的性质,等边三角形的性质.先根据正方形的性质得到,,再根据等边三角形的性质得到,,所以,,然后利用等腰三角形的性质和三角形内角和计算的度数,进而可得出答案.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,,
∵是等边三角形,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
故选:D
【变式14-1】(24-25九年级上·陕西西安·期中)如图,将正方形纸片折叠,使点落在边上的点处,点落在点处,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查正方形的性质,轴对称的性质,熟练掌握正方形的性质,轴对称的性质是解题的关键.由在正方形中可求出,从而得到,由折叠可得,再根据正方形中,求得.
【详解】解:∵在正方形中,,,
∴,
∴,
由折叠可得,
∵在正方形中,,
∴.
故选:C.
【变式14-2】(24-25九年级上·甘肃兰州·期中)如图所示,四边形是正方形,点E是正方形内的一点,且为等边三角形,于点F,若,则的长是( )
A.1 B.1.5 C.2 D.2.5
【答案】C
【分析】本题考查正方形的性质,等边三角形的性质,含30度角的直角三角形,根据正方形和等边三角形的性质,得到为含30度角的直角三角形,,根据含30度角的直角三角形的性质求解即可.
【详解】解:∵四边形为正方形,为等边三角形,,,
∴,,,,
∴,
∴.
故选:C.
【变式14-3】(2025八年级下·全国·专题练习)如图,在正方形中,,E,F分别为边的中点,连接,点G,H分别为的中点,连接,则的长为
【答案】
【分析】连接并延长交于点P,连接,由正方形的性质,即可证得,可得,再由勾股定可理可求得的长,根据三角形中位线定理即可求解.
【详解】解:连接并延长交于点P,连接,如图所示,
四边形是正方形,
,
,
E、F分别为边的中点,
.
G为的中点,
,
在和中,
,
.
.
G为的中点,
H为的中点,
是的中位线.
.
在中,
,
.
.
故答案为:.
【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定及性质,勾股定理,三角形中位线定理,正确作出辅助线是解决本题的关键.
【考点题型十五】正方形的判定()
【例15】(21-22八年级下·广东江门·期中)下列说法不正确的是( )
A.一组邻边相等的矩形是正方形
B.对角线互相垂直的矩形是正方形
C.对角线相等的菱形是正方形
D.对角线互相垂直且相等的四边形是正方形
【答案】D
【分析】本题考查了正方形的判定问题,掌握正方形的判定定理是解题的关键.
利用正方形的判定方法分别判断得出即可.
【详解】解:A、一组邻边相等的矩形是正方形,正确,不符合题意;
B、对角线互相垂直的矩形是正方形,正确,因为矩形对角线互相平分,而此时对角线互相垂直,故一条对角线为另一条对角线的垂直平分线,则得到邻边相等,故对角线互相垂直的矩形是正方形,故不符合题意;
C、对角线相等的菱形是正方形,正确,根据菱形的对角线垂直且互相平分,此时对角线相等,则菱形被两条对角线分割成的四个直角三角形均是等腰直角三角形,继而得到菱形的一个内角为直角,因此对角线相等的菱形是正方形,故不符合题意;
D、对角线互相垂直且相等的四边形是正方形,错误,因为对角线互相垂直且相等的四边形有无数个,故符合题意;
故选:D.
【变式15-1】(24-25九年级上·安徽宿州·期中)满足下列条件的四边形一定是正方形的是( )
A.对角线互相平分且相等的四边形 B.有三个角是直角的四边形
C.有一组邻边相等的平行四边形 D.对角线相等的菱形
【答案】D
【分析】本题考查了正方形的判定,同时也考查了平行四边形、矩形及菱形的判定,掌握这些四边形的判定方法是关键.根据正方形的判定方法即可作出判断.
【详解】解:A、对角线互相平分且相等的四边形是矩形不是正方形,不符合题意;
B、有三个角是直角的四边形是矩形不是正方形,不符合题意;
C、有一组邻边相等的平行四边形是菱形,不符合题意;
D、对角线相等的菱形是正方形,符合题意.
故选:D.
【变式15-2】(24-25九年级上·江西吉安·阶段练习)如图,已知的对角线,交于点O,添加条件后, 不一定是正方形的选项为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】本题考查了正方形的判定,根据题意逐一对选项分析即可得出答案.
【详解】解:A、因为,所以为菱形,又因为所以为正方形,故A错误;
B、因为,所以为菱形,但不能证明为正方形,故B正确;
C、因为,所以为矩形,又因为所以为正方形,故C错误;
D、因为,所以为菱形,又因为所以为正方形,故D错误;
故选:B.
【变式15-3】(24-25八年级下·全国·单元测试)如图,在矩形中,的平分线交于的平分线交于,求证:四边形是正方形.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了正方形的判定,矩形的性质,熟练掌握正方形的判定定理是解题关键.首先结合矩形的性质证明四边形是平行四边形,再根据“有一个角为直角的平行四边形为矩形”证明四边形是矩形,然后根据“邻边相等的矩形为正方形”证明四边形是正方形.
【详解】证明:如下图,
四边形是矩形,
,
.
平分,
,
,
;
同理可得,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,
四边形是矩形,
,
四边形是正方形.
【考点题型十六】正方形的性质与判定()
【例16】(24-25九年级上·甘肃兰州·阶段练习)如图,在矩形中,点,分别在,上.将矩形分别沿,翻折后点,均落在点处,此时,,三点共线,若.
(1)求证:矩形为正方形;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)8
【分析】(1)由翻折得,,,则,所以,而,即可证明,而四边形是矩形,所以四边形是正方形;
(2)由翻折和正方形的性质得出,根据,得出,,根据勾股定理得出,求出结果即可.
【详解】(1)证明:由翻折得,,,
,
,
,
,
,
四边形是矩形,且,
四边形是正方形.
(2)解:∵四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
解得或(不符合题意,舍去),
∴的长是8.
【点睛】此题重点考查正方形的判定、折叠的性质、勾股定理、矩形的性质,熟练掌握相关的性质是解题的关键.
【变式16-1】(23-24八年级下·甘肃武威·期末)已知:四边形为正方形,为对角线上一点,连接,.过点作,交边于点,以,为邻边作矩形,连接.
(1)求证:矩形是正方形;
(2)若正方形的边长为,,求正方形的边长.
【答案】(1)证明见解析
(2)正方形的边长为
【分析】(1)作于,于,得到,然后证得,得到,则有,根据正方形的判定即可证得矩形是正方形;
(2)证明,可得,,进而可证明,连接,利用勾股定理即可求得正方形的边长.
【详解】(1)证明:如图,作于,于,
得矩形,
,
点是正方形对角线上的点,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
四边形是矩形,
矩形是正方形;
(2)解:正方形和正方形,
,,
,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
连接,
,
,
正方形的边长为.
【点睛】本题主要考查了正方形的判定与性质,矩形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理等知识点,正确作出辅助线,证得是解题的关键.
【变式16-2】(23-24八年级下·广西南宁·期末)在正方形中,点P在对角线上,点E,F分别在边,上,且于点P.
(1)特例发现:如图1,当点P在对角线,的交点处时,求证:;
(2)探究证明:如图2,当点P不在对角线,的交点处时,判断与的数量关系,并说明理由;
(3)拓展运用:在(2)的条件下,若,,连接,请直接写出的长.
【答案】(1)证明见解析
(2),证明见解析
(3)
【分析】(1)证明,即可得证;
(2)过点P分别作的垂线,垂足分别为M,N .证明,即可得出结论;
(3)勾股定理求出的长,证明是等腰直角三角形,进一步进行求解即可.
【详解】(1)解:∵四边形是正方形,
∴.
∴都是等腰直角三角形.
∴.
∵,
∴.
∴,
即.
在和中
∴.
∴.
(2)解:过点P分别作的垂线,垂足分别为M,N .
∵四边形是正方形,
∴.
∴四边形是矩形.
∴.
∴.
∴.
∴.
∴四边形是正方形.
∴.
∴即.
在和中
∴.
∴.
(3)解:连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查正方形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理的应用,化为最简二次根式.解题的关键是证明三角形全等.
【变式16-4】(22-23八年级下·广东江门·期中)如图,四边形是正方形,M是边上的点,N是边上的点,已知.
(1)求证:;
(2)若,,求正方形的边长.
【答案】(1)见解析
(2)12
【分析】(1)根据旋转的性质得到,,,进而得到,再根据得到结论;
(2)设正方形边长为,则,,根据勾股定理计算.
【详解】(1)证明:如图,将绕点D逆时针旋转,使与重合,点M落在点H处,
由旋转的性质可知,,,
,
,
,
即,
,
,
,
;
(2)解:由(1)得,
设正方形边长为,则,,
在中,,
即,
解得,(舍去),
正方形的边长为12.
【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定及性质以及旋转的性质,利用旋转的性质构造三角形全等是解题的关键.
【考点题型十七】正方形中最小值问题()
【例17】(24-25八年级上·浙江嘉兴·期中)如图:已知正方形的边长为4,若P是对角线上一动点,E为边中点;连接;则P点运动过程中,的最小值为 .
【答案】
【分析】本题重点考查轴对称﹣最短路线问题、正方形的性质、勾股定理等知识,正确地作出辅助线是解题的关键.连接、、,由正方形的性质得,,则,所以,由垂直平分,点P在上,得,由,得 ,则的最小值为,于是得到问题的答案.
【详解】解:连接、,
∵正方形的边长为4,E为边中点
∴,
∴,
∴,
∵垂直平分,点P在上,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴的最小值为,
故答案为:.
【变式17-1】(24-25九年级上·江苏南京·阶段练习)如图,在边长为的正方形中,、分别是边、上的动点,且=,为中点,是边上的一个动点,则+的最小值是 .
【答案】/
【分析】延长到,使,则,,当,,三点共线时,的值最小,根据题意,点的轨迹是以为圆心,为半径的圆弧上,圆外一点到圆上一点距离的最小值.根据勾股定理即可得到结论.
【详解】解:延长到,使,则,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∴是的垂直平分线,
∴,
∴,
当,,三点共线时,的值最小,
∵,点是的中点,,
∴,
∴点的轨迹是以为圆心,为半径的圆弧上,圆外一点到圆上一点距离的最小值.
∵,
∴,
∴的最小值是.
故答案为∶.
【点睛】本题考查了轴对称﹣最短路线问题,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,正方形的性质,勾股定理,正确的找到点的位置是解题的关键.
【变式17-2】(2024·广东·模拟预测)如图.正方形的边长为1,E、F分别是上的动点.且.则的最小值为 .
【答案】
【分析】将绕点旋转,得到,连接,证明,得到,进而得到,得到当三点共线时,取得最小值为的长,过点作,,得到四边形为矩形,为等腰直角三角形,进而求出
【详解】解:如图,将绕点旋转,得到,连接,则:,,
∵正方形,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴当三点共线时,取得最小值为的长,
过点作,,则四边形为矩形,
∴,,
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,,
∴ ,
在中,,
∴的最小值为.
故答案为:.
【点睛】本题考查正方形的性质,矩形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,最短路径问题等知识点,解题的关键是通过旋转,构造全等三角形.
【变式17-3】(24-25九年级上·湖南长沙·开学考试)如图,已知正方形的周长为20,,,若M为对角线上一动点,则的最小值为 .
【答案】5
【分析】本题考查了正方形的性质,轴对称的性质等知识,解决问题的关键是熟练掌握“将军饮马”等模型.作点E关于的对称点,连接,交于M,此时,最小值是的长,进而可求得答案.
【详解】解:如图,作点E关于的对称点,连接,交于M,此时最小,
∵四边形是正方形,
∴,,,点在上,,
∴,
∴,
∴四边形是 平行四边形,
∴,
∴,
故答案为:5.
【考点题型十八】利用三角形的中位线性质求解()
【例18】(2025·贵州·模拟预测)如图,是的中位线,按以下步骤作图:①以点B为圆心,小于的长为半径画弧,分别交于点M,N;②分别以点M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧相交于点P;③作射线交于点D.若,则的长为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】A
【分析】本题考查三角形中位线的性质,角平分线的作法,三角形中等角对等边,由作图步骤可知平分,由中位线的性质可得,,,进而可得,由等角对等边可得,进而计算出,即可求解.
【详解】解:由作图步骤可知平分,
,
是的中位线,,
,,,
,
,
,
,
,
故选A.
【变式18-1】(23-24八年级下·福建厦门·期中)如图,要测定被池塘隔开的A,B两点的距离.可以在外选一点C连接,,并分别找出它们的中点D,E,连接.现测得,则 .
【答案】
【分析】本题考查了三角形的中位线定理,熟练掌握三角形的中位线定理是解题的关键:三角形的中位线平行于三角形的第三边,并且等于第三边的一半.
由是的中点,是的中点可得是的中位线,由三角形的中位线定理可得,进而可得,由此即可求出的长.
【详解】解:是的中点,是的中点,
是的中位线,
,
,
,
故答案为:.
【变式18-2】(24-25八年级下·全国·期中)如图,在中,平分,于点D,点E为的中点.若,,则的长为 .
【答案】2
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,三角形中位线定理,延长,交于点,证明,利用性质求出,最后用中位线定理即可求解.
【详解】解:如图,延长,交于点,
∵平分,
∴ ,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∵点为中点,点为中点,
∴为的中位线,
∴,
故答案为:2.
【变式18-3】(24-25九年级上·上海·阶段练习)如图,已知平行四边形中,E为的中点,,F为的中点,与相交于点G,则的长等于 .
【答案】
【分析】取的中点,连接,证明,得到,求出,由的中点,F为的中点,得到,,证明,则,即可求出.
【详解】解:如图,取的中点,连接,
∵四边形是平行四边形,,
∴,
∵E为的中点,
∴
∵,
∴
∵的中点,F为的中点,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:
【点睛】此题考查了平行四边形的性质、三角形中位线定理、勾股定理、全等三角形的判定和性质等知识,构造中位线是解题的关键.
【考点题型十九】与三角形中位线有关的证明()
【例19】(2025·江西·模拟预测)【课本再现】
(1)如图1,线段,相交于点,,.求证:
①;
②;
【迁移应用】
(2)如图2,在四边形中,,,分别是边,的中点,连接,猜想,,三条线段的数量关系,并证明.
【答案】(1)①见解析;②见解析;(2),证明见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,三角形的中位线定理,勾股定理:
(1)①证明,即可得出结论;
②由得,再由平行线的判定即可证明;
(2)连接,取的中点,连接,利用三角形的中位线定理,结合勾股定理即可得出结论.
【详解】解:(1)① ,,,
,
;
②由①知,,
,
;
(2),证明如下:
连接,取的中点,连接,
∵,分别是边,的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【变式19-1】(24-25八年级上·山东济宁·期末)如图,在中,分别是的中点,延长到点,使.连接.
(1)求证:与互相平分;
(2)若,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查了三角形中位线定理,平行四边形的判定与性质,等边三角形的判定与性质等知识;
(1)利用三角形中位线定理可得出, ,结合,得出,可证明四边形是平行四边形,然后利用平行四边形的性质即可得证;
(2)先证明为等边三角形,可得,再利用平行四边形性质求解即可.
【详解】(1)证明:连接,.
∵点E,F分别为、的中点,
∴, .
又∵,
∴.
又∵,
∴四边形是平行四边形.
∴与互相平分.
(2)解:在中,,E为的中点,
∴,,
∴,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
又∵四边形是平行四边形,
∴.
【变式19-2】(23-24八年级下·广东清远·期末)如图,点O是内一点,连接,并将的中点D,E,F,H依次连接,得到四边形.
(1)求证:四边形是平行四边形.
(2)如果,,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)的长是.
【分析】此题重点考查三角形中位线定理、平行四边形的判定、勾股定理等知识,正确地作出辅助线是解题的关键.
(1)由D,E,F,H分别是的中点,根据三角形中位线定理得,且,即可证明四边形是平行四边形;
(2)作于点G,因为,利用等腰三角形的性质,直角三角形的性质结合勾股定理求得,,再根据三角形中位线定理求得即可.
【详解】(1)证明:∵D,E,F,H分别是的中点,
∴,且,,且,
∴,且,
∴四边形是平行四边形;
(2)解:作于点G,则,
∵,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∴的长是.
【变式19-3】(23-24八年级下·内蒙古赤峰·期中)我们学习了三角形中位线定理:三角形中位线平行于第三边并且等于第三边的一半.
在中,D、E分别是、的中点. 通过延长至F,使,连接,易证:且.
【探究学习】
如果将截去,剩下梯形且,取、的中点M、N,连接,则叫梯形的中位线,探索与和的关系. 写出结论 ,请证明你的结论;
【学以致用】
在梯形中,,,,M、N分别是、的中点,,求梯形的面积.
【答案】[探究学习]:且,证明见解析;[学以致用]
【分析】[探究学习]
连接并延长交延长线于F,易证,则可得,因此是的中位线.根据三角形的中位线的性质可得且 由此可得且.
[学以致用]
由梯形的中位线的性质可得,过点D作于点G,根据三角函数的定义求出的长,最后再根据梯形的面积公式即可求出梯形的面积.
【详解】[探究学习]
连接并延长交延长线于F,
梯形且,
,
是的中点,
,
又,
,
,
又M是的中点,
是的中位线,
且 ,
且.
故结论为:且.
[学以致用]
、N分别是、的中点,,
,
过点D作于点G,
,,
,
.
【点睛】本题主要考查了三角形中位线的判定和性质,全等三角形的判定和性质,以及梯形的面积公式,熟练掌握三角形中位线的判定和性质,灵活运用转化的思想解决问题是解题的关键.
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