内容正文:
第19讲 矩形、菱形、正方形
第五单元 四边形
《中考导学案》
2025武汉数学
1
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梳理教材 掌握必备知识
聚焦中考 提升核心素养
3
课堂反馈 落实学业要求
目
录
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梳理教材 掌握必备知识
考点综述
01
3
知识结构图
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1.(2024·成都)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
基础夯实练
C
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2.(人教八下P57练习T1改编)如图,菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,E,F分别是边AB,BC的中点.若AB=5,BD=8,则线段EF的长为 .
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3.(2024·临夏州)如图,O是坐标原点,菱形ABOC的顶点B在x轴的负半轴上,顶点C的坐标为(3,4),则顶点A的坐标为 ( )
A.(-4,2) B.(-,4) C.(-2,4) D.(-4,)
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4.(人教八上P68习题T8改编)如图,已知F,E分别是正方形ABCD的边AB与BC的中点,AE与DF相交于点P.则下列结论成立的是 ( )
A.BE=AE
B.PC=PD
C.∠EAF+∠AFD=90°
D.PE=EC
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考点综述
02
9
如图,在矩形ABCD中,E为BA延长线上一点,F为CE的中点,以B为圆心,BF长为半径的圆弧过AD与CE的交点G,连接BG.若AB=4,CE=10,则AG= ( )
A.2 B.2.5
C.3 D.3.5
例 1
1
命题点
矩形的性质与判定
思路点拔
例1:由F为CE的中点,得BG=BF=CE,根据勾股定理即可求出AG的长.
C
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命题点1
命题点2
命题点3
10
如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O.若∠AOB=60°,则= ( )
A. B.
C. D.
例 2
思路点拔
例2:先证△ABO是等边三角形,可得∠BAO=60°,进而得到∠ACB=30°,在Rt△ABC中,tan∠ACB=即可得出结论.
D
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命题点1
命题点2
命题点3
☞变式 数学文化出入相补原理是我国古代数学的重要成就之一,最早是由三国时期数学家刘徽创建.“将一个几何图形,任意切成多块小图形,几何图形的总面积保持不变,等于所分割成的小图形的面积之和”是该原理的重要内容之一.如图,在矩形ABCD中,AB=5,AD=12,对角线AC与BD交于点O,E为BC边上的一个动点,EF⊥AC,EG⊥BD,垂
足分别为F,G,则EF+EG= .
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命题点1
命题点2
命题点3
思路点拔
变式:连接OE,根据矩形的性质得到BC=AD=12,AO=CO=BO=DO,∠ABC=90°,根据勾股定理得到AC=13,求得OB=OC=,根据三角形的面积公式即可得到结论.
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命题点1
命题点2
命题点3
在四边形ABCD中,AD∥BC,AB=CD.下列说法能使四边形ABCD为矩形的是 ( )
A.AB∥CD B.AD=BC
C.∠A=∠B D.∠A=∠D
例 3
思路点拔
例3:若∠A=∠B,则∠A=∠B=90°,AB的长为AD与BC间的距离.又AB=CD,则∠C=∠D=90°,能使四边形ABCD为矩形.
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命题点1
命题点2
命题点3
如图,在菱形ABCD中,连接AC,BD,若∠1=20°,则∠2的度数为 ( )
A.20° B.60°
C.70° D.80°
例 4
2
命题点
菱形的性质与判定
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15
一题多解法如图,在Rt△BDE中,∠BDE=90°,C是BE的中点,过点D作AD∥BE,且AD=BC,连接AE交CD于点F.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
例 5
(1)证明:∵AD∥BE,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形.
∵∠BDE=90°,C是BE的中点,∴BC=DC.
∴四边形ABCD是菱形.
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命题点1
命题点2
命题点3
(2)若BD=8,菱形ABCD的面积为40,求DE的长.
(2)解:(方法一)连接AC.
∵S菱形ABCD=,∴=40.∴AC=10.
∵AD∥BE,AD=BC=CE,
∴四边形ACED是平行四边形.∴DE=AC=10.
(方法二)∵SΔBDE=S菱形ABCD,∴=40.
∴DE=10.
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命题点1
命题点2
命题点3
(2024·天津)如图,正方形ABCD的边长为3,对角线AC,BD相交于点O,点E在CA的延长线上,OE=5,连接DE.
(1)线段AE的长为 ;
(2)若F为DE的中点,则线段AF的长为 .
例 6
3
命题点
正方形的性质与判定
思路点拔
例6:(1)正方形的性质:对角线互相平分、相等且垂直;(2)作辅助线:延长DA到G,使AG=AD,构造三角形中位线,连接EG,过E作EH⊥AG于点H.
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命题点1
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命题点3
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(2022·硚口区期末)问题背景
(1)如图1,点E,F分别在正方形ABCD的边BC,CD上,BE=DF,M为AF的中点,求证:①∠BAE=∠DAF;②AE=2DM.
例 7
(1)证明:①∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠ABE=∠ADF=90°.
又∵BE=DF,∴△ABE≌△ADF(SAS).∴∠BAE=∠DAF.
②由(1)知△ABE≌△ADF,∴AE=AF.
∵M为AF的中点,∴DM=AF.∴AE=2DM.
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变式关联
(2)如图2,点E在正方形ABCD内,点F在直线BC的上方,BE=DF,BE⊥DF,M为AF的中点,求证:①CE⊥CF;②AE=2DM.
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命题点1
命题点2
命题点3
(2)证明:①图2中,延长BE交DF于点G,交CD于点H.
∵四边形ABCD为正方形,∴∠BCD=90°,CB=CD.
∵BE⊥DF,∴∠BGD=∠BCD=90°.
又∵∠BHC=∠DHG,∴∠CBE=∠CDF.
又∵BE=DF,∴△CBE≌△CDF(SAS).∴∠BCE=∠DCF.
∴∠ECF=∠ECD+∠DCF=∠ECD+∠BCE=∠BCD=90°. ∴CE⊥CF.
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命题点2
命题点3
②图2中,延长DM到点N,使MN=DM,连接AN.
∵M为AF的中点,∴AM=MF.
又∵∠AMN=∠FMD,∴△AMN≌△FMD(SAS).
∴∠NAM=∠DFM,AN=DF.
∴AN∥DF.∴∠DAN+∠ADF=180°.
∵四边形ABCD为正方形,∴∠BAD=90°,AB=DA.
∵∠BGD=90°,∴∠ABE+∠ADF=180°.∴∠ABE=∠DAN.
又∵BE=DF,∴BE=AN.∴△ABE≌△DAN(SAS).∴AE=DN=2DM.
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命题点1
命题点2
命题点3
拓展应用
(3)如图3,正方形ABCD的边长为2,E在线段BC上,F在线段BD上,BE=DF,直接写出(AE+AF)2的最小值.
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命题点1
命题点2
命题点3
解析:图3中,过点D作DP⊥DF,且使PD=AB,连接PF,PA,过点P作PQ⊥AD,交AD的延长线于点Q.
又∵BE=DF,∠FDP=∠EBA=90°,∴△ABE≌△PDF(SAS).
∴AE=PF.
∴AF+AE=AF+PF≥AP,即当A,F,P三点共线时,AE+AF的最小值为AP.
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命题点2
命题点3
∵∠ADB=45°,∴∠PDQ=45°,DQ=PQ.
∵AD=AB=DP=2,∴PQ=DQ=.
∴AP2=AQ2+QP2=(2+)2+()2=8+4.
∴(AE+AF)2的最小值为8+4.
(3)解:(AE+AF)2的最小值为8+4.
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考点综述
03
1.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,AB=AD,连接BD,∠BAD的平分线分别交BD,BC于点O,E,若EC=3,CD=4,则BO的长为 ( )
A.4 B.3 C. D.2
D
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2.如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC的边长为2,点B在x轴的正半轴上,且∠AOC=60°,将菱形OABC绕原点O逆时针方向旋转60°,得到四边形OA'B'C'(点A'与点C重合),则点B'的坐标是 ( )
A.(3,3) B.(3,3) C.(3,6) D.(6,3)
B
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3.如图,在菱形ABCD中,∠B=60°,点O为对称中心,点E从点A出发沿AB向点B移动,移动到点B停止,连接EO并延长交边CD于点F,连接EC,AF.则四边形AECF形状的变化依次为 ( )
A.平行四边形→矩形→正方形→菱形
B.平行四边形→矩形→平行四边形→菱形
C.平行四边形→正方形→菱形→矩形
D.平行四边形→菱形→平行四边形→菱形
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4.如图,在正方形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,E为BC上一点,
CE=7,F为DE的中点,若△CEF的周长为32,则OF的长为 .
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5.如图,菱形ABCD中,∠DAB=60°,BE⊥AB,DF⊥CD,垂足分别为B,D,若AB=6 cm,则EF= cm.
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6.如图,已知正方形ABCD和正方形BEFG,点G在AD上,GF与CD交于点H,tan∠ABG=,正方形ABCD的边长为8,则BH的长为 .
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7.如图,在矩形ABCD中,E为矩形内一点,且AB=1,AD=,∠BAE=75°,∠BCE=60°,则四边形ABCE的面积是 .
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8.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)
(1)解:如图,直线EF即为所求.
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(2)连接AE,CF,求证:四边形AFCE是菱形.
(2)证明:如图,设EF与AC的交点为O.
由(1)可知,直线EF是线段AC的垂直平分线,
∴EA=EC,FA=FC,∠COE=∠AOF=90°,OA=OC.
又∵四边形ABCD是矩形,∴CD∥AB.∴∠ECO=∠FAO.
在△COE和△AOF中,
∴△COE≌△AOF(ASA).∴EC=FA.
∴EA=EC=FA=FC.∴四边形AFCE是菱形.
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