内容正文:
特训07 矩形的性质与判定
【特训过关】
1.下列说法中,不正确的是( )
A.有一个角是直角的四边形是矩形
B.有一组邻角相等的平行四边形是矩形
C.有一组对角互补的平行四边形是矩形
D.有三个角是直角的四边形是矩形
【答案】A.
【解析】解:A.有一个角是直角的平行四边形是矩形,原说法错误,符合题意;
B.由于平行四边形的邻角互补,当一组邻角相等时,这两个角为直角,根据有一个角是直角的平行四边形是矩形即可得出结论,原说法正确,不符合题意;
C.根据平行四边形的对角相等及互补,得对角相等且为直角,根据有一个角是直角的平行四边形是矩形即可得出结论,原说法正确,不符合题意;
D.有三个角是直角的四边形是矩形,原说法正确,不符合题意;
故选:A.
2.已知四边形是平行四边形,对角线、相交于点O,下列条件中,不能判定四边形是矩形的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C.
【解析】解:A.∵四边形是平行四边形,,
∴四边形是矩形,故此选项不符合题意;
B.∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,故此选项不符合题意;
C.不能证明四边形为矩形,故此选项符合题意;
D.∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,故此选项不符合题意.
故选:C.
3.如图,在中,对角线、相交于点O,且,,则的度数为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A.
【解析】解:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∴.
故选:A.
4.如图,将长为5cm,宽为3cm的长方形先向右平移2cm,再向下平移1cm,得到长方形,则阴影部分的面积为( ).
A.6
B.9
C.12
D.18
【答案】D.
【解析】解:∵将长为5cm,宽为3cm的长方形先向右平移2cm,再向下平移1cm,得到长方形,
∴,,
∴空白部分是平行四边形,
∵,
∴空白部分是矩形,且长为:,宽为:,
∴阴影部分的面积为:,
即阴影部分的面积为.
故选:D.
5.如图,在中,,在线段上有一动点D,作于E,于F,连接.在点D从点A运动到点B的过程中(D不与A、B重合),下列关于线段长度变化的描述中,正确的是( )
A.先变长后变短
B.先变短后变长
C.一直变短
D.始终保持不变
【答案】B.
【解析】解:如图所示,连接.
∵,,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
由垂线段最短可得当时,最短,则线段的值最小,
∴动点D从点A运动到点B的过程中,则线段的值大小变化情况是先变短后变长.
故选:B.
6.在中,,,,点P为边上一动点(且点P不与点A,B 重合),于E,于F,点M为的中点,则的最小值为( )
A.3
B.
C.2
D.
【答案】D.
【解析】解:∵在中,,,,
∴,
∵于E,于F,
∴,
∴四边形是矩形,
∵M是的中点,
∴延长经过点C,
∴,,
当时,有最小值为,,
∴的最小值为.
故选:D.
7.如图,矩形中,,点E是上一点,且,的垂直平分线交的延长线于点F,交于点H,连接交于点G.若G是的中点,则的长是( )
A.6
B.7
C.8
D.9
【答案】A.
【解析】解:过点E作于点P,
在矩形中
∵,,
∴四边形和四边形为矩形,
又,,
∴,,
∵G是的中点,
∴,
又∵,
∴,
又,
∴,
∴,
∵垂直平分,
∴,
令,则,
又∵,
∴,
∴,,
在中,,
∴,
解得.
故选:A.
8.如图,在矩形中,点E是的中点,将矩形沿所在的直线折叠,C,D的对应点分别为,,连接交于点F.下列结论一定正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D.
【解析】解:连接,设H为直线上一点,
∵在矩形中,点E是的中点,
∴,,,,
∵折叠,
∴,,,,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;故选项D正确;
∵,
∴四边形为平行四边形,
∴,,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∵,,
∴四边形为矩形,
∴,
∴,
在中,,
∴,故选项C错误;
∵,故选项A错误;
∵,
∴,
∵为的一个外角,
∴,
∵,,
∴,
∴,即:;故选项B错误;
故选D.
9.如图.在四边形中,,,,,.点P从点A出发,以1cm/s的速度向点D运动,点Q从点C同时出发,以4cm/s的速度在线段上来回运动,当点P当到达点D时,P、Q两点停止运动.在此运动过程中,出现和的次数分别是( )
A.3,6
B.3,7
C.4,6
D.4,7
【答案】A.
【解析】解:设点P的运动时间为t,
∵,点P从点A出发,以1cm/s的速度向点D运动,当点P当到达点D时,P、Q两点停止运动.
∴秒,,则,
∵,点Q从点C同时出发,以4cm/s的速度在线段上来回运动,
∴,
当时,则四边形是平行四边形,
∴,
当时,点Q从C到B运动,,
∴,解得:,
当时,点Q从B到C运动,,
∴,
解得:,
当时,点Q从C到B运动,,
∴,解得:,
当,点Q从B到C运动,,
∴,解得: (舍去),
∴能出现三次,
如图所示,过点P,D分别作的垂线,垂足分别为F,E,
∵,,
∴四边形是矩形,
∴,,,
∴中,,
当时,
在中,,
∴,
当时,点Q从C到B运动,,
∴,解得:或,
当时,点Q从B到C运动,,
∴,解得:或,
当时,点Q从C到B运动,,
∴,解得:或,
当,点Q从B到C运动,,
∴,解得:(舍去)或(舍去),
∴能出现6次,
故选:A.
10.如图,在四边形中,,相交于点O,且,动点E从点B开始,沿折线运动至点D停止,与相交于点N,点F是线段的中点,连接,有下列结论:①四边形是矩形;②当点E在边上,且时,点E是的中点;③当,时,线段长度的最大值为2;④当点E在边上,且时,是等边三角形.其中正确的结论有( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
【答案】C.
【解析】解:∵,
∴四边形是平行四边形,,
∴平行四边形是矩形,故①正确;
②由①可知,四边形是矩形,
∴,
∵O,F分别是,的中点,点E在上,
∴是的中位线,
∴,
∵,
∴,
∴点E是的中点,故②正确;
③∵是的中位线,
∴,
∴当的值最大时,的值最大,
当点E与点D重合时,的值最大,此时,
∴线段长度的最大值是2,故③正确;
④当点E在边上,且时,,
∴不是等边三角形,故④错误.
综上所述,正确的结论有3个,
故选:C.
11.在四边形中,,.若要再添加一个条件,使四边形是矩形,那么添加的条件可以是 ,也可以是 .
【答案】,.
【解析】解:∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵有一个角是直角的平行四边形是矩形,
∴添加的条件可以是:;
∵对角线相等的平行四边形是矩形,
∴添加的条件可以是:;
故答案为:,.
12.如图,点G在矩形的对角线上,且不与A,C重合,过点G分别作边,平行线交两组对边于点E,F和点 M,N,则图中阴影部分,面积之间的关系是 .
【答案】.
【解析】解:∵四边形为矩形,
∴.
又∵,,
∴四边形和四边形都是矩形.
∴,,,
∴,即,
故答案为:.
13.如图,四边形的两条对角线,互相垂直,,,,是四边形各边的中点,如果,,那么四边形的面积为 .
【答案】20.
【解析】解:在中,点,是,的中点,
∴,,
在中,点,是,的中点,
∴,,
∴,,
同理,,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
已知对角线,互相垂直,即,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴平行四边形是矩形,
∴的面积为,
故答案为:20.
14.如图,已知,则阴影部分的面积为 .
【答案】10.8.
【解析】解:过点D作于点E,于点F,
则,
∵,,,
∴,
∴,
∴是直角三角形,,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案为:10.8.
15.如图,在平行四边形中,对角线,相交于点O,动点E以每秒2个单位长度的速度从点A出发沿方向运动,点F同时以每秒2个单位长度的速度从点C出发沿方向运动,若,,则经过 秒时,四边形是矩形.
【答案】或.
【解析】解:设经过t秒时,四边形是矩形,
由题意得:,
∵,
∴点E从点A运动到点C所需时间为秒;当点E,F相遇时,,
解得,此时,点E,F在点O相遇,
∵四边形是平行四边形,,,
∴,.
①如图1,在点E,F相遇前,即,
∴,即,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
要使平行四边形是矩形,则需,即,
∴,
解得,符合题设;
②如图2,在点E,F相遇后,即,
∴,即,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
要使平行四边形是矩形,则需,即,
∴,
解得,符合题设;
综上,经过或秒时,四边形是矩形,
故答案为:或.
16.如图,将平行四边形的边延长线到点E,使,连接,交于点F.添加一个条件,使四边形是矩形.下列四个条件:①;②;③;
④中,你认为可选择的是 .(填上所有满足条件的序号)
【答案】①②④.
【解析】解:∵平行四边形,
∴,,,,
∵,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∴,.
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴四边形是矩形,
故①正确.
∵,,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴四边形是矩形,
故②正确.
∵,
∴四边形是菱形,
故③错误;
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴四边形是矩形,
故④正确.
故答案为:①②④.
17.如图,矩形纸片中,,E是上一点,连结,沿直线翻折后点D落到点F,过点F作,垂足为G.若,则的值为 .
【答案】.
【解析】解:过点E作,交于点H,如图,
由折叠性质可得,,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∵,,
∴四边形为矩形,
∴,,
设,则,,
在中,
∵,
∴,
解得:,
∴,
故答案为:.
18.如图,在矩形中,,,点E在边上,点F在边上,且,连接,,则的最小值为 .
【答案】.
【解析】
如图,连接
∵四边形是矩形
∴,,
∵,
∴
∴
∴
如图,作B点关于A点的对称点,连接
∵,,
∴,
∴
∴的最小值为
故答案为:.
19.如图,矩形中,,,F为上一点,且,连接、、.以下说法中:①;②当点E在边上时,则;③的最小值为5,其中正确的结论是 (填写序号).
【答案】①②③.
【解析】解:∵,,
∴,
故①正确;
②当点E在边上时,如图,
∵四边形是矩形,
∴,,
∵,,
∴易证,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故②正确;
③如图,取,连接,,
∵,
∴,
∴,
∴,
当点E在线段上时,取得最小值,最小值为线段的长;
在中,,,
由勾股定理得,
故④正确.
故答案为:①②④.
20.如图,平行四边形中,,,,E为的中点,F为上一动点,G为中点,连接,则的最小值是 .
【答案】2.
【解析】解:如图,取的中点H,连接,
∵G为中点,
∴为的中位线,
∴,
∴点G在射线上运动,
当时,的值最小,如图,
设与相交于点M,
∵,E为的中点,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴为等边三角形,
∴,,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∵,,,
∴,,
∴,,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∴的最小值是,
故答案为:2.
21.如图,在中,过点D作,垂足为点E,点F在边上,,连接,.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,,求证:平分.
【答案】证明见解析.
【解析】(1)∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形.
∵,
∴,
∴四边形是矩形.
(2)由(1)知四边形是矩形,
∴.
在中,,,
∴,
∵,,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴平分.
22.如图,在中,,D,E分别是边,的中点,过点A作交延长线于点F,连接,.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)连接,若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】(1)证明:∵点D、E分别是边、的中点,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,,
∴,即,
∴平行四边形是矩形;
(2)解:如图,取的中点H,连接,
由(1),
∵,,,
∴,
∵,,
∴,,
∴,,
∴.
23.如图,在四边形中,,,,,,点E从B出发,以1cm/s的速度向点C运动,运动时间为t秒;同时点F从D出发,以2cm/s的速度向点A运动.规定其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动.
(1)__________,__________(用含t的式子表示);
(2)当四边形是矩形时,__________;
(3)当时,求t的值.
【答案】(1),;(2)6;(3)t的值为5或7.
【解析】(1)解:根据题意得:,,
∵,,
∴,;
故答案为:,;
(2)解:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
解得:;
故答案为:6
(3)解:
如图,过点C作于点G,
∵,,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,,
∴,
在中,,
∵,
∴,
如图,过点F作于点M,则,,
在中,,
∴,
∴,
解得:;
如图,过点F作于点N,则,,
同理,
解得:;
综上所述,当时,t的值为5或7.
24.【问题探究】
(1)如图1,在中,连接,.
①求证:是矩形;
②若,探究线段与线段之间的数量关系.
【问题解决】
(2)如图2所示,矩形是一块待开发的旅游景点规划地,,,是从入口C通往三个观光点A,E,F的路线,其中,且,因自然地理环境的限制,观光点A无法直接到达观光点E,F,为方便旅客顺利、便捷地从观光点A到达观光点E,F(观光点E,F分别在,上),现要在,上架一座桥梁,已知,桥梁的造价为200万元/km,桥梁的造价为100万元/km,求建好和两座桥梁所需要的总造价.
【答案】(1)①证明见解析;②,理由见解析;(2)400万元.
【解析】(1)①证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是矩形;
②解:,理由如下,
∵四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
在中,由勾股定理得;
(2)解:延长至点G,使得,连接,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴,,
由上知,
∴,
在中,,
∴同上可得,,
∴,
∴,
∴,
∴总造价为:(万元).
25.在平面直角坐标系中,点A在x轴上,点B在y轴上,已知,.
(1)如图1,点M是y轴上一点,将沿着折叠,使点O落在上的N处,求M点的坐标;
(2)如图2.四边形是矩形,D是边上一点(不与点A、C重合),将沿直线翻折,使点C落在点E处,当以O,E,B三点为顶点的三角形是等腰三角形时,求E点的坐标;
(3)如图3,在上一点G坐标为,连接,点F与点O关于直线对称,在(2)的条件下,当B,E,F三点共线时,求的长度.
【答案】(1);(2);(3).
【解析】(1)解:如图1,设,
由折叠得,,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴解得,
∴点M的坐标为.
(2)设,过点E作于点P,则,,
∵四边形是矩形,
∴,
如图2,是等腰三角形,且,
由折叠得,
∵,
∴, 解得,
∴,
∴;
如图3,是等腰三角形,且,
∴,
∴,
∴,
综上所述,点E的坐标为或.
(3)如图4,连接、、、、,作于点R,于点Q,此时点E在上,
由折叠得,,
∴,
∵点F与点O关于直线对称,,
∴垂直平分,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵, ,
∴,
∴,
设,
∵,
∴,,,
∴, 解得,
∴,,
∵,
∴四边形是矩形,
∴ ,
设,则,
∵,
∴, 解得,
∴,
∴,
∴的长度为.
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特训07 矩形的性质与判定
【特训过关】
1.下列说法中,不正确的是( )
A.有一个角是直角的四边形是矩形
B.有一组邻角相等的平行四边形是矩形
C.有一组对角互补的平行四边形是矩形
D.有三个角是直角的四边形是矩形
2.已知四边形是平行四边形,对角线、相交于点O,下列条件中,不能判定四边形是矩形的是( )
A.
B.
C.
D.
3.如图,在中,对角线、相交于点O,且,,则的度数为( )
A.
B.
C.
D.
4.如图,将长为5cm,宽为3cm的长方形先向右平移2cm,再向下平移1cm,得到长方形,则阴影部分的面积为( ).
A.6
B.9
C.12
D.18
5.如图,在中,,在线段上有一动点D,作于E,于F,连接.在点D从点A运动到点B的过程中(D不与A、B重合),下列关于线段长度变化的描述中,正确的是( )
A.先变长后变短
B.先变短后变长
C.一直变短
D.始终保持不变
6.在中,,,,点P为边上一动点(且点P不与点A,B 重合),于E,于F,点M为的中点,则的最小值为( )
A.3
B.
C.2
D.
7.如图,矩形中,,点E是上一点,且,的垂直平分线交的延长线于点F,交于点H,连接交于点G.若G是的中点,则的长是( )
A.6
B.7
C.8
D.9
8.如图,在矩形中,点E是的中点,将矩形沿所在的直线折叠,C,D的对应点分别为,,连接交于点F.下列结论一定正确的是( )
A.
B.
C.
D.
9.如图.在四边形中,,,,,.点P从点A出发,以1cm/s的速度向点D运动,点Q从点C同时出发,以4cm/s的速度在线段上来回运动,当点P当到达点D时,P、Q两点停止运动.在此运动过程中,出现和的次数分别是( )
A.3,6
B.3,7
C.4,6
D.4,7
10.如图,在四边形中,,相交于点O,且,动点E从点B开始,沿折线运动至点D停止,与相交于点N,点F是线段的中点,连接,有下列结论:①四边形是矩形;②当点E在边上,且时,点E是的中点;③当,时,线段长度的最大值为2;④当点E在边上,且时,是等边三角形.其中正确的结论有( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
11.在四边形中,,.若要再添加一个条件,使四边形是矩形,那么添加的条件可以是 ,也可以是 .
12.如图,点G在矩形的对角线上,且不与A,C重合,过点G分别作边,平行线交两组对边于点E,F和点 M,N,则图中阴影部分,面积之间的关系是 .
13.如图,四边形的两条对角线,互相垂直,,,,是四边形各边的中点,如果,,那么四边形的面积为 .
14.如图,已知,则阴影部分的面积为 .
15.如图,在平行四边形中,对角线,相交于点O,动点E以每秒2个单位长度的速度从点A出发沿方向运动,点F同时以每秒2个单位长度的速度从点C出发沿方向运动,若,,则经过 秒时,四边形是矩形.
16.如图,将平行四边形的边延长线到点E,使,连接,交于点F.添加一个条件,使四边形是矩形.下列四个条件:①;②;③;
④中,你认为可选择的是 .(填上所有满足条件的序号)
17.如图,矩形纸片中,,E是上一点,连结,沿直线翻折后点D落到点F,过点F作,垂足为G.若,则的值为 .
18.如图,在矩形中,,,点E在边上,点F在边上,且,连接,,则的最小值为 .
19.如图,矩形中,,,F为上一点,且,连接、、.以下说法中:①;②当点E在边上时,则;③的最小值为5,其中正确的结论是 (填写序号).
20.如图,平行四边形中,,,,E为的中点,F为上一动点,G为中点,连接,则的最小值是 .
21.如图,在中,过点D作,垂足为点E,点F在边上,,连接,.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,,求证:平分.
22.如图,在中,,D,E分别是边,的中点,过点A作交延长线于点F,连接,.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)连接,若,,求的长.
23.如图,在四边形中,,,,,,点E从B出发,以1cm/s的速度向点C运动,运动时间为t秒;同时点F从D出发,以2cm/s的速度向点A运动.规定其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动.
(1)__________,__________(用含t的式子表示);
(2)当四边形是矩形时,__________;
(3)当时,求t的值.
24.【问题探究】
(1)如图1,在中,连接,.
①求证:是矩形;
②若,探究线段与线段之间的数量关系.
【问题解决】
(2)如图2所示,矩形是一块待开发的旅游景点规划地,,,是从入口C通往三个观光点A,E,F的路线,其中,且,因自然地理环境的限制,观光点A无法直接到达观光点E,F,为方便旅客顺利、便捷地从观光点A到达观光点E,F(观光点E,F分别在,上),现要在,上架一座桥梁,已知,桥梁的造价为200万元/km,桥梁的造价为100万元/km,求建好和两座桥梁所需要的总造价.
25.在平面直角坐标系中,点A在x轴上,点B在y轴上,已知,.
(1)如图1,点M是y轴上一点,将沿着折叠,使点O落在上的N处,求M点的坐标;
(2)如图2.四边形是矩形,D是边上一点(不与点A、C重合),将沿直线翻折,使点C落在点E处,当以O,E,B三点为顶点的三角形是等腰三角形时,求E点的坐标;
(3)如图3,在上一点G坐标为,连接,点F与点O关于直线对称,在(2)的条件下,当B,E,F三点共线时,求的长度.
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