内容正文:
清单04矩形、菱形与正方形(3个考点梳理+9大题型解读+提升训练)
清单01 矩形的性质和判定
1.矩形的性质
※矩形的定义:有一个角是直角的平行四边形叫矩形。矩形是特殊的平行四边形。
※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
※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。
清单02 菱形的性质和判定
1.菱形的性质
菱形的定义:一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。
※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。
3.菱形的面积
菱形的面积等于两条对角线长的乘积的一半
4.菱形的判定
※菱形的判别方法: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03 正方形的性质和判定
1.正方形的概念与性质
正方形的定义:一组邻边相等的矩形叫做正方形。
※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.正方形的判定
※正方形常用的判定:有一个内角是直角的菱形是正方形;
邻边相等的矩形是正方形;
对角线相等的菱形是正方形;
对角线互相垂直的矩形是正方形。
【考点题型一】利用矩行的性质求解()
【例1】(2025·河北邯郸·一模)如图,四边形是矩形,对角线相交于点,过点作的垂线交于点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(22-23八年级下·重庆长寿·期中)如图所示,矩形中,对角线,交于点O,于点E,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(24-25八年级下·四川德阳·期中)如图,矩形中,,E是上一点,把沿直线翻折,D点恰好落在边上的F点处,则_______.
A.3 B. C.4 D.
【变式1-3】(24-25八年级上·甘肃兰州·期中)如图,把一张长方形纸片折叠起来,使其顶点与重合,折痕为.若,,则长为 .
【考点题型二】矩形的判定()
【例2】(2025·陕西咸阳·二模)在下列条件中,能够判定四边形为矩形的是( )
A., B.,
C. D.
【变式2-1】(22-23九年级上·山东青岛·阶段练习)顺次连接某四边形四边中点得到的四边形是矩形,则该四边形应满足的条件是( )
A.对角线相等且平分 B.对角线相等
C.对角线垂直 D.对角线相等且垂直
【变式2-2】(2024·河南郑州·模拟预测)在数学活动课上,老师让同学们判断一个四边形门框是否为矩形,下面是某学习小组的四位同学拟订的方案,其中正确的是( )
A.测量对角线是否互相平分 B.测量各顶点到对角线交点距离是否相等
C.测量一组对角是否都为直角 D.测量两组对边是否分别相等
【变式2-3】(23-24八年级下·湖北武汉·期末)如图,在中,对角线相交于点O.添加下列条件不能判定为矩形的是( )
A. B. C. D.
【考点题型三】 矩形的性质与判定综合()
【例3】(2025·黑龙江大庆·一模)如图,在矩形中,E,F分别是边,上的点,,连接,,与对角线交于点O,且,.
(1)求证 ;
(2)若,求矩形的面积.
【变式3-1】(24-25八年级下·北京通州·期中)如图,在平行四边形中,于点E,,的平分线交于F,连接.
(1)求证:四边形为矩形.
(2)若,,求的长.
【变式 3-2】(24-25八年级下·湖南永州·期中)如图,四边形是平行四边形,对角线,相交于点,且.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,求的长.
【变式3-3】(24-25八年级下·河北保定·期中)如图,在中,,两点分别在边,上,连接,,,,且.
(1)求证:四边形为矩形;
(2)若平分,且,,求的长.
【考点题型四】利用菱形的性质求解()
【例4】(24-25八年级下·重庆·期中)如图,是菱形的对角线,若,则菱形的周长为( )
A.10 B.20 C.14 D.28
【变式4-1】(2025·山东青岛·二模)如图,菱形的顶点A在x轴正半轴上,点,若将菱形先向左平移3个单位,再将菱形绕原点O逆时针旋转,则旋转后点B的对应点的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(24-25八年级下·青海海北·期中)如图,在菱形中,对角线相交于点,于点,若,,则的长为( )
A.2 B. C.3 D.
【变式4-3】(24-25八年级下·山东济宁·期中)如图,在菱形中,M,N分别在,上,且,与交于点O,连接.若,则的度数为 .
【考点题型五】 菱形的判定()
【例5】(2025年河南省许昌市第二次中招模拟考试九年级数学试卷)如图,要使成为菱形,则可添加一个条件是( )
A. B. C. D.
【变式5-1】(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.
【变式5-2】(22-23八年级下·山东烟台·期中)如图,在中,与相交于点O,则下列说法不正确的是( )
A.若,则是菱形 B.若,则是矩形
C.若,则是矩形 D.若,则是正方形
【变式5-3】(22-23九年级下·河南新乡·期中)如图,四边形为平行四边形,延长到,使,连接、、、,与交于点,添加下列条件不能使四边形成为菱形的是( )
A. B.
C. D.
【考点题型六】 菱形的性质与判定综合()
【例6】(24-25八年级下·北京密云·期中)如图,在中,,过点作的平行线与的延长线相交于点.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)连接,若,,求的长.
【变式6-1】(24-25八年级下·重庆綦江·期中)如图,矩形对角线交于,延长到,使,延长到,使.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若 , ,求菱形的面积.
【变式6-2】(24-25八年级下·河南焦作·期中)如图,在中,,是的斜边上的中线,过点C作,连接,恰有.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求四边形的面积.
【变式6-3】(24-25八年级下·广东东莞·期中)如图,在矩形中,对角线,相交于点,,,与相交于点.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求矩形的面积.
【考点题型七】 利用正方形的性质求解()
【例7】对角线,将正方形学具变形为菱形(如图2),,则图2中对角线的长为( )
A. B. C. D.
【变式7-1】(2025·河南信阳·二模)如图,在正方形的内部作等边三角形,连接,,对角线交于于点,则的度数是 .
【变式7-2】(2025·山东菏泽·二模)如图,正方形的边长为8,点E是的中点,连接,分别以点A,E为圆心,大于长为半径画弧,两弧相交于G,H两点,作直线,分别交于点M,F,则的长为 .
【变式7-3】(24-25八年级下·北京通州·期中)如图,在平面直角坐标系中,正方形的顶点,则点D的坐标是 .
【考点题型八】 正方形的性质与判定综合()
【例8】(2023·四川成都·一模)如图,在四边形中,且,对角线和相交于点O,且,过点B作,交于点E,连结.
(1)求证:;
(2)试探究四边形的形状,并说明理由;
(3)若,,,求四边形的面积.
【变式8-1】(24-25八年级下·山东聊城·期中)四边形为正方形,点为对角线上一点,连接.过点作,交边于点.
(1)求证;
(2)以,为邻边作矩形,连接.若,,求的长度.
【变式8-2】(24-25九年级下·甘肃张掖·期中)【模型建立】
(1)如图1,在正方形中,E是上一点,F是延长线上的一点,且.求证:.
【模型应用】
(2)如图2,若点E,G分别在边,上,且,连接,求证:.
【模型迁移】
(3)如图3,在四边形中,,,,E是上一点,且,,求的长.
【变式8-3】(24-25八年级下·江苏连云港·期中)如图,中,交于P,的平分线分别交于E、F.
(1)求证:;
(2)当与的交点P在的什么位置时,四边形是矩形,说明理由;
(3)在(2)的条件下,当满足什么条件时,四边形是正方形.(不需要证明)
【变式8-4】(24-25八年级下·重庆·期中)如图1,在平行四边形中,的平分线交于点,交的延长线于点,以,为邻边作平行四边形.
(1)求证:平行四边形是菱形;
(2)如图2,若,连接,,,,求的度数并判断的形状;
(3)如图3,若,,,是的中点,求的长.
【变式8-5】(24-25八年级下·山东临沂·期中)如图1,在正方形中,点是边上的一个动点(点与点不重合),连接,过点作于点,交于点.
(1)求证:;
(2)如图2,连接、,若,求四边形的面积;
(3)如图3,当点运动到中点时,连接,求证:.
【考点题型九】特殊平行四边形求最值问题()
【例9】(24-25八年级下·全国·课后作业)如图,在矩形中,,,动点P从点B出发,沿着向点D移动,若过点P作,垂足分别为E、F,连接,则的长最小为( )
A. B. C.5 D.7
【变式9-1】(24-25九年级上·福建三明·阶段练习)如图,正方形中,,点P在上,点E 是中点 ,则的最小是( )
A.16 B. C.12 D.
【变式9-2】(24-25九年级上·贵州六盘水·阶段练习)如图,正方形的面积为4,是等边三角形,点E在正方形内,在对角线上有一点P,使的和最小,则这个最小值为( )
A.3 B.6 C. D.2
【变式9-3】(23-24八年级下·安徽芜湖·期中)如图,在矩形中,,,点P、点Q分别在上,,线段在上,且,连接,则线段的最小长度是( ).
A.4 B.5 C.6 D.7
【变式9-4】(22-23八年级下·广东深圳·期中)如图,矩形中,,,E为边的中点,点P、Q为边上的两个动点,且,当( )时,四边形的周长最小.
A.3 B.4 C.5 D.
1 / 14
学科网(北京)股份有限公司
$$
清单04矩形、菱形与正方形(3个考点梳理+9大题型解读+提升训练)
清单01 矩形的性质和判定
1.矩形的性质
※矩形的定义:有一个角是直角的平行四边形叫矩形。矩形是特殊的平行四边形。
※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
※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。
清单02 菱形的性质和判定
1.菱形的性质
菱形的定义:一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。
※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。
3.菱形的面积
菱形的面积等于两条对角线长的乘积的一半
4.菱形的判定
※菱形的判别方法: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03 正方形的性质和判定
1.正方形的概念与性质
正方形的定义:一组邻边相等的矩形叫做正方形。
※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.正方形的判定
※正方形常用的判定:有一个内角是直角的菱形是正方形;
邻边相等的矩形是正方形;
对角线相等的菱形是正方形;
对角线互相垂直的矩形是正方形。
【考点题型一】利用矩行的性质求解()
【例1】(2025·河北邯郸·一模)如图,四边形是矩形,对角线相交于点,过点作的垂线交于点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了矩形的性质,等边对等角,三角形内角和性质,先由矩形的性质得,则,再结合过点作的垂线交于点,得出,最后进行角的运算,即可作答.
【详解】解:∵四边形是矩形,
,
,
∵过点作的垂线交于点,
,
,
故选:C.
【变式1-1】(22-23八年级下·重庆长寿·期中)如图所示,矩形中,对角线,交于点O,于点E,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查矩形的性质,由矩形的性质可知,则可求得,则可求得.
【详解】四边形是矩形,
∴,
∴
,
,
,
,
故选:A.
【变式1-2】(24-25八年级下·四川德阳·期中)如图,矩形中,,E是上一点,把沿直线翻折,D点恰好落在边上的F点处,则_______.
A.3 B. C.4 D.
【答案】A
【分析】根据题意,,,可得,这样得,设,则,利用勾股定理计算即可.
本题考查了矩形的性质,勾股定理,线段的垂直平分线的判定和性质,熟练掌握勾股定理,线段的垂直平分线的判定和性质是解题的关键.
【详解】解:∵矩形中,,
∴,,,
∴,
∴,
设,则,
则,
解得,
故选:A.
【变式1-3】(24-25八年级上·甘肃兰州·期中)如图,把一张长方形纸片折叠起来,使其顶点与重合,折痕为.若,,则长为 .
【答案】
【分析】由矩形的性质可得,由轴对称的性质可得,设,则,在中,由勾股定理可得,即,解一元一次方程即可求出的长.
【详解】解:四边形是矩形,
,
由折叠可得,,
设,则,
在中,由勾股定理可得:
,
即:,
解得:,
,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,轴对称的性质,勾股定理,解一元一次方程等知识点,熟练掌握轴对称的性质及勾股定理是解题的关键.
【考点题型二】矩形的判定()
【例2】(2025·陕西咸阳·二模)在下列条件中,能够判定四边形为矩形的是( )
A., B.,
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了矩形的判定方法,由矩形的判定方法逐一判断,即可求解;掌握矩形的判定方法是解题的关键.
【详解】解:A.,可判定四边形为平行四边形,故不符合题意;
B.,可判定四边形为平行四边形,故不符合题意;
C.无法判定四边形为矩形,故不符合题意;
D.能够判定四边形为矩形,故符合题意;
故选:D.
【变式2-1】(22-23九年级上·山东青岛·阶段练习)顺次连接某四边形四边中点得到的四边形是矩形,则该四边形应满足的条件是( )
A.对角线相等且平分 B.对角线相等
C.对角线垂直 D.对角线相等且垂直
【答案】C
【分析】本题主要考查了矩形的判定和三角形中位线定理,解题的关键是构造三角形利用三角形的中位线定理解答.
首先根据三角形中位线定理得到四边形的对边都平行且相等,那么其必为平行四边形,若所得四边形是矩形,那么邻边互相垂直,故原四边形的对角线必互相垂直,由此得解.
【详解】解:如下图,四边形是矩形,且E、F、G、H分别是、、、的中点,
证明:由于E、F、G、H分别是、、、的中点,
根据三角形中位线定理得:,,
∴四边形是平行四边形
∴当时,
∴四边形是矩形.
∴顺次连接某四边形四边中点得到的四边形是矩形,则该四边形应满足的条件是对角线垂直.
故选:C.
【变式2-2】(2024·河南郑州·模拟预测)在数学活动课上,老师让同学们判断一个四边形门框是否为矩形,下面是某学习小组的四位同学拟订的方案,其中正确的是( )
A.测量对角线是否互相平分 B.测量各顶点到对角线交点距离是否相等
C.测量一组对角是否都为直角 D.测量两组对边是否分别相等
【答案】B
【分析】本题考查的是矩形的判定定理,矩形的判定定理有①有三个角是直角的四边形是矩形;②对角线互相平分且相等的四边形是矩形;③有一个角是直角的平行四边形是矩形.根据矩形和平行四边形的判定推出即可得答案.
【详解】解:A、根据对角线互相平分只能得出四边形是平行四边形,故本选项不符合题意;
B、根据对角线互相平分且相等,可得出此四边形是矩形,故本选项符合题意;
C、根据一组对角是否为直角不能得出四边形是矩形,故本选项不符合题意;
D、测量两组对边是否分别相等只能得出四边形是平行四边形,故本选项不符合题意;
故选:B.
【变式2-3】(23-24八年级下·湖北武汉·期末)如图,在中,对角线相交于点O.添加下列条件不能判定为矩形的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据平行四边形的性质,矩形的判定方法即可一一判断即可.本题考查了矩形的判定,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.
【详解】解:四边形是平行四边形,
,
是矩形,故A错误;C正确;
四边形是平行四边形,
,,
,
,
是矩形,故B正确;
四边形是平行四边形,
,
是矩形,故D正确;
故选:A.
【考点题型三】 矩形的性质与判定综合()
【例3】(2025·黑龙江大庆·一模)如图,在矩形中,E,F分别是边,上的点,,连接,,与对角线交于点O,且,.
(1)求证 ;
(2)若,求矩形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质.
(1)由得,即可由证,可得;
(2)证明是等边三角形,得,,进而得,再由直角三角形的性质可得,,,即可求解.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:如图,连接,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴,,,
∴,
∴,
∴矩形的面积.
【变式3-1】(24-25八年级下·北京通州·期中)如图,在平行四边形中,于点E,,的平分线交于F,连接.
(1)求证:四边形为矩形.
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题主要考查了矩形的性质和判定判定,平行四边形的性质,勾股定理,
对于(1),先根据平行四边形的性质和角平分线的定义得,进而得出,即可说明四边形是平行四边形,然后根据得出答案;
对于(2),根据平行四边形的性质得,再求出,可得,然后根据勾股定理求出答案.
【详解】(1)证明:
,
.
的角平分线交于F,
,
,
.
.
∵,
∴四边形是平行四边形.
,
,
∴四边形是矩形;
(2)解:在中,
.
,
.
∵四边形是矩形,
,
.
∴在中,,
.
【变式 3-2】(24-25八年级下·湖南永州·期中)如图,四边形是平行四边形,对角线,相交于点,且.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析;
(2).
【分析】本题考查了平行四边形的性质,等腰三角形的判定,矩形的判定和性质,勾股定理,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
(1)根据平行四边形的性质得到,,继而得到,即可得到结论;
(2)先证明是等边三角形,得到,根据勾股定理得到.
【详解】(1)证明:四边形是平行四边形,
,,
,
,
, 即,
是矩形.
(2)解:,,
是等边三角形,
,
,
是矩形,
,
在中 ,,
.
【变式3-3】(24-25八年级下·河北保定·期中)如图,在中,,两点分别在边,上,连接,,,,且.
(1)求证:四边形为矩形;
(2)若平分,且,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了矩形的性质与判定、平行四边形的性质、勾股定理,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
(1)利用平行四边形的性质得到,,,由得到,进而得到,再通过证明得到,最后利用矩形的判定即可证明;
(2)根据角平分线的定义得到,再利用平行线的性质得到,则有,由(1)中的结论可得,在和利用勾股定理即可解答.
【详解】(1)证明:,
,,,
,
,
又,
,
在和中,
,
,
,
,
,
四边形为矩形;
(2)解:,
,,,
平分,
,
,
,
,
,
在中,,
∵,
,
,
在中,.
【考点题型四】利用菱形的性质求解()
【例4】(24-25八年级下·重庆·期中)如图,是菱形的对角线,若,则菱形的周长为( )
A.10 B.20 C.14 D.28
【答案】B
【分析】本题考查了菱形的性质以及勾股定理.注意掌握菱形的对角线互相垂直且平分定理的应用是解此题的关键.由菱形的性质可求得与的长,在中,由勾股定理求得边的长,即可求解.
【详解】解:设的交点为O,
∵菱形中,,
∴,,,
∴,
∴菱形的周长,
故选:B.
【变式4-1】(2025·山东青岛·二模)如图,菱形的顶点A在x轴正半轴上,点,若将菱形先向左平移3个单位,再将菱形绕原点O逆时针旋转,则旋转后点B的对应点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了平移和旋转的性质、菱形的性质、全等三角形的判定和性质.先求得平移后点B的对应点,过点和作轴的垂线,垂足分别为和,证明,求得,,据此求解即可.
【详解】解:∵点,
∴,
∵菱形,
∴点,
∵将菱形先向左平移3个单位,
∴平移后点B的对应点,
过点和作轴的垂线,垂足分别为和,
由旋转的性质知,,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴旋转后点B的对应点的坐标是,
故选:C.
【变式4-2】(24-25八年级下·青海海北·期中)如图,在菱形中,对角线相交于点,于点,若,,则的长为( )
A.2 B. C.3 D.
【答案】D
【分析】本题主要考查菱形的性质,勾股定理,等积法求线段的长,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.
根据菱形的性质和勾股定理求出菱形的边长,再根据等积法求出即可.
【详解】解:∵四边形是菱形,,,
∴,,,,
∴,
∴,
∴,即,
解得:,
故选:D.
【变式4-3】(24-25八年级下·山东济宁·期中)如图,在菱形中,M,N分别在,上,且,与交于点O,连接.若,则的度数为 .
【答案】/54度
【分析】本题主要考查了菱形的性质,全等三角形的判定和性质,根据题意得到是解题的关键.
先证明,可得,从而得到,即可求解.
【详解】∵四边形是菱形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
即点O为菱形对角线的交点,
∴,即,
∵,,
∴,
∴.
故答案为:
【考点题型五】 菱形的判定()
【例5】(2025年河南省许昌市第二次中招模拟考试九年级数学试卷)如图,要使成为菱形,则可添加一个条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了菱形的判定.熟练掌握菱形的判定定理是解题的关键.根据菱形的判定对各选项进行判断作答即可.
【详解】解:当,则为菱形,故A符合要求;
当,则为矩形,故B不符合要求;
当,则不一定为菱形,故C不符合要求;
当,则为矩形,故D不符合要求;
故选:A.
【变式5-1】(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.
【变式5-2】(22-23八年级下·山东烟台·期中)如图,在中,与相交于点O,则下列说法不正确的是( )
A.若,则是菱形 B.若,则是矩形
C.若,则是矩形 D.若,则是正方形
【答案】D
【分析】本题考查了矩形和菱形的判定,根据矩形和菱形的判定的判定定理逐项判断即可求解,掌握矩形和菱形的判定的判定定理是解题的关键.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,若,则是菱形,故说法正确,不合题意;
∵四边形是平行四边形,若,则是矩形,故说法正确,不合题意;
∵四边形是平行四边形,若,则是矩形,故说法正确,不合题意;
∵四边形是平行四边形,若,则是菱形,故说法错误,符合题意;
故选:D.
【变式5-3】(22-23九年级下·河南新乡·期中)如图,四边形为平行四边形,延长到,使,连接、、、,与交于点,添加下列条件不能使四边形成为菱形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题是一道关于菱形判定的题目,解答本题的关键是熟练掌握菱形的判定与性质;
根据平行四边形的性质和判定,菱形的性质和判定对选项一一进行判定即可求解;
【详解】解:四边形为平行四边形,
,,
,
,
四边形为平行四边形.
A.,
,
又,
,
四边形为菱形,故本选项正确;
B.无法判定平行四边形是菱形,故本选项错误;
C.,
,,
对角线互相垂直的平行四边形为菱形,故本选项正确;
D.,,
,
平行四边形为菱形,故本选项正确.
故选B.
【考点题型六】 菱形的性质与判定综合()
【例6】(24-25八年级下·北京密云·期中)如图,在中,,过点作的平行线与的延长线相交于点.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)连接,若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)4
【分析】(1)由平行四边形的性质得,,再证明四边形是平行四边形,进而证明,然后由菱形的判定即可得出结论;
(2)设与交于点,根据平行四边形的性质求出,根据菱形性质求出,,,根据勾股定理求出,最后求出结果即可.
【详解】(1)证明:四边形是平行四边形,
,,
,
四边形是平行四边形,
,
,
平行四边形是菱形;
(2)解:如图,设与交于点,
四边形是平行四边形,
,
∵四边形是菱形,
,,,
,
∴,
.
【点睛】本题考查了菱形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、勾股定理等知识.熟练掌握菱形的判定方法,是解题的关键.
【变式6-1】(24-25八年级下·重庆綦江·期中)如图,矩形对角线交于,延长到,使,延长到,使.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若 , ,求菱形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了平行四边形的判定、菱形的判定与性质、矩形的性质、勾股定理等知识;熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键.
(1)先由对角线互相平分的四边形是平行四边形,再由,即可得出结论;
(2)由菱形的性质得出 , ,由勾股定理求出,则,然后由菱形的面积公式即可得出结果.
【详解】(1)证明:矩形
,,
又,
,
四边形为平行四边形
又
,
平行四边形为菱形
(2)由(1)知四边形为菱形,
,
在中,,
,
【变式6-2】(24-25八年级下·河南焦作·期中)如图,在中,,是的斜边上的中线,过点C作,连接,恰有.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】此题主要考查了菱形的判定与性质以及直角三角形的性质,正确利用菱形的性质是解题关键.
(1)直接利用平行四边形的判定方法得出四边形是平行四边形,再利用直角三角形的性质得出,即可得出四边形是菱形;
(2)利用菱形的性质和平行四边形的性质得出,的长,进而根据计算解题即可.
【详解】(1)证明:∵是的斜边上的中线,
∴,
又∵,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是菱形;
(2)解:∵四边形是菱形,
∴,,
∴,
又∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
又∵是中线,
∴,.
【变式6-3】(24-25八年级下·广东东莞·期中)如图,在矩形中,对角线,相交于点,,,与相交于点.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求矩形的面积.
【答案】(1)见解析;
(2).
【分析】(1)根据两组对边分别平行的四边形是平行四边形,可证四边形是平行四边形,根据矩形的性质可证,根据有一组邻边相等的平行四边形是菱形,可证结论成立;
(2)根据菱形的性质可知,又因为,可知是等边三角形,所以可知,根据菱形的性质可知,根据矩形的性质可知,利用勾股定理可求,根据矩形的面积公式计算即可.
【详解】(1)证明: ,,
四边形是平行四边形,
四边形是矩形,
,,,
,
四边形是菱形;
(2)解:由(1)可知,四边形是菱形
,,
又,
是等边三角形,
,
,
,
在中,,
矩形的面积为.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质、菱形的判定与性质、勾股定理、等边三角形的判定与性质,解决本题的关键是根据菱形的性质求出矩形的边长.
【考点题型七】 利用正方形的性质求解()
【例7】对角线,将正方形学具变形为菱形(如图2),,则图2中对角线的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了正方形的性质,菱形的性质,勾股定理,等边三角形性质和判定,解题的关键是熟练掌握并运用相关知识.
根据正方形的性质以及勾股定理可得,记交于点,根据菱形的性质结合可得,再利用勾股定理计算,即可解题.
【详解】解:正方形对角线,
,
,
又菱形中,记交于点,
,于点,,,且为等边三角形,
,
,
,
.
故选:C.
【变式7-1】(2025·河南信阳·二模)如图,在正方形的内部作等边三角形,连接,,对角线交于于点,则的度数是 .
【答案】
【分析】本题考查了正方形的性质,等边三角形的性质,等边对等角,三角形内角和定理等.根据正方形的四个角都是,四条边都相等,对角线平分对角得出,,,根据等边三角形的三个角都是,三条边都相等得出,,求出,,根据等边对等角和三角形内角和是求出,即可求解.
【详解】解:∵是正方形的对角线,
∴,,,
∵为等边三角形,
∴,,
∴,,
故,
∴.
故答案为:.
【变式7-2】(2025·山东菏泽·二模)如图,正方形的边长为8,点E是的中点,连接,分别以点A,E为圆心,大于长为半径画弧,两弧相交于G,H两点,作直线,分别交于点M,F,则的长为 .
【答案】1
【分析】本题考查了正方形的性质,线段垂直平分线的性质及其尺规作图,勾股定理,由正方形的性质可得,由线段中点的定义可得,由作图方法可知垂直平分,则,设,则,由勾股定理可得,解方程即可得到答案.
【详解】解:如图所示,连接,
∵四边形是正方形,
∴,
∵点E是的中点,
∴,
由作图方法可知垂直平分,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得,
∴,
故答案为:1 .
【变式7-3】(24-25八年级下·北京通州·期中)如图,在平面直角坐标系中,正方形的顶点,则点D的坐标是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形的性质和判定,
作轴,根据正方形的性质证明,可得 ,即可得出答案.
【详解】解:如图所示,过点D作轴,交x轴于点E,
∴.
∵点,
∴.
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴.
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴点D的坐标是.
故答案为:.
【考点题型八】 正方形的性质与判定综合()
【例8】(2023·四川成都·一模)如图,在四边形中,且,对角线和相交于点O,且,过点B作,交于点E,连结.
(1)求证:;
(2)试探究四边形的形状,并说明理由;
(3)若,,,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)矩形,理由见解析
(3)18
【分析】(1)由可知,,进而可证;
(2)由,可得,证明四边形是平行四边形,由,可证四边形是矩形;
(3)由且,可得,即,可证四边形是正方形,则,设,则,在中,由勾股定理得,即,求出满足要求的值,根据,求的值,根据,计算求解即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
在和中,
∵,
∴;
(2)解:四边形是矩形,理由如下:
∵,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是矩形;
(3)解:∵且,
∴,即,
∴四边形是正方形,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理得,即,
解得:,(舍去),
∴,
∴,
∴,
∴四边形的面积为18.
【点睛】本题考查了平行线的性质,全等三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,正方形的判定与性质,勾股定理等知识.解题的关键在于对知识的熟练掌握与灵活运用.
【变式8-1】(24-25八年级下·山东聊城·期中)四边形为正方形,点为对角线上一点,连接.过点作,交边于点.
(1)求证;
(2)以,为邻边作矩形,连接.若,,求的长度.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了正方形的判定和性质,矩形的性质,全等三角形的判定与性质,添加合适的辅助线构造三角形全等是解题的关键.
(1)连接,利用正方形的性质证明,推出,证明,得到,即可得出结论;
(2)根据矩形和正方形的性质可证明,推出,求出,根据,即可求解.
【详解】(1)证明:连接,如图,
是正方形对角线,
,
,
,
四边形是正方形,
,
,
,
,
,
,
;
(2)解:四边形为矩形,,
四边形为正方形,
,
四边形为正方形,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
【变式8-2】(24-25九年级下·甘肃张掖·期中)【模型建立】
(1)如图1,在正方形中,E是上一点,F是延长线上的一点,且.求证:.
【模型应用】
(2)如图2,若点E,G分别在边,上,且,连接,求证:.
【模型迁移】
(3)如图3,在四边形中,,,,E是上一点,且,,求的长.
【答案】(1)见详解(2)见详解(3)
【分析】(1)根据正方形的性质,可直接证明,从而得出;
(2)延长至F,使.连接,根据(1)知,即可证明,根据,得,利用全等三角形的判定方法得出,即,即可得出答案;
(3)过作,交延长线于D,则四边形 为正方形,设,根据(1)(2)可知,,在中,利用勾股定理即可求解,即可作答.
本题主要考查了正方形的性质与判定、全等三角形的判定与性质、直角梯形的性质以及勾股定理等知识.此题综合性较强,难度较大,注意掌握辅助线的作法是解此题的关键,注意数形结合思想与方程思想的应用.
【详解】解:(1)∵四边形是正方形,
∴,,,
∴,
∴;
(2)如图2,
延长至F,使.连接,
∵四边形是正方形,
∴,,
∵
∴,
∴,
∴,即,
又∵,则,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴;
(3)如图3,过作,交延长线于D,
∵在直角梯形中,,
∴,
又∵,
∴四边形为矩形,
∵,
∴四边形为正方形,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,
∴,
根据(1)(2)可知,,
在中,∵,
即,
得:,
∴.
【变式8-3】(24-25八年级下·江苏连云港·期中)如图,中,交于P,的平分线分别交于E、F.
(1)求证:;
(2)当与的交点P在的什么位置时,四边形是矩形,说明理由;
(3)在(2)的条件下,当满足什么条件时,四边形是正方形.(不需要证明)
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)当是直角三角形,,四边形是正方形
【分析】本题考查等角对等边,矩形的判定,正方形的判定,熟练掌握平行加角平分线会出现等腰三角形,以及矩形和正方形的判定方法,是解题的关键:
(1)平行结合角平分线得到,进而得到,即可得证;
(2)根据对角线互相平分的四边形是平行四边形,以及有一个角为直角的平行四边形为矩形,进行判断即可;
(3)根据有一个角是直角的菱形是正方形,得到当,即:时,四边形是正方形即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵分别平分,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)当点P是的中点时,四边形是矩形,
理由如下:∵点P是的中点,
∴,
由(1)知:,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
即:,
∴四边形是矩形;
(3)当是直角三角形,,四边形是正方形.
当时,
∵,
∴,
∴,
由(2)可知,四边形是平行四边形,
∴四边形是菱形,
∵,
∴四边形是正方形.
【变式8-4】(24-25八年级下·重庆·期中)如图1,在平行四边形中,的平分线交于点,交的延长线于点,以,为邻边作平行四边形.
(1)求证:平行四边形是菱形;
(2)如图2,若,连接,,,,求的度数并判断的形状;
(3)如图3,若,,,是的中点,求的长.
【答案】(1)见解析
(2);是等边三角形
(3)
【分析】(1)根据平行四边形的性质可得,,再根据平行线的性质证明,根据等角对等边可得,再有条件四边形是平行四边形,可得四边形为菱形,即可解决问题;
(2)连接,先证明,得出,,
证明,得出是等边三角形,即可得出结论;
(3)首先证明四边形为正方形,再证明可得,,再根据可得到是等腰直角三角形,由等腰直角三角形的性质即可得到结论.
【详解】(1)证明:∵平分,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
又∵四边形是平行四边形,
∴四边形为菱形;
(2)解:;是等边三角形;
∵,,
∴,
∵,
∴,
由(1)知,四边形是菱形,
∴,,
∴为等边三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
,
∴,,
∴,
∴是等边三角形,
∴;
(3)解:如图,连接,,
∵,四边形是平行四边形,
∴四边形是矩形,
又由(1)可知四边形为菱形,,
∴四边形为正方形.
根据解析(2)可知,,
∵M为中点,
∴,,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∴,.
∴,
∴是等腰直角三角形.
∵,,
∴,
∴.
【点睛】此题主要考查平行四边形的判定方法,全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,菱形的判定与性质、正方形的性质等知识点,应用时要认真领会它们之间的联系与区别,同时要根据条件合理、灵活地选择方法.
【变式8-5】(24-25八年级下·山东临沂·期中)如图1,在正方形中,点是边上的一个动点(点与点不重合),连接,过点作于点,交于点.
(1)求证:;
(2)如图2,连接、,若,求四边形的面积;
(3)如图3,当点运动到中点时,连接,求证:.
【答案】(1)见解析;
(2);
(3)见解析.
【分析】本题考查的是正方形的性质、全等三角形的判定和性质、等腰三角形的性质,直角三角形斜边中线的性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理、正方形的性质是解题的关键.
(1)根据同角的余角相等得到,利用定理证明≌;
(2)根据全等三角形的性质得到,根据三角形的面积公式计算,得到答案;
(3)延长交于点,证明得,然后根据直角三角形斜边中线的性质得.
【详解】(1)证明:,
,
,
四边形是正方形,
,,
,
,
在和中,,
;
(2)解:,
,
;
(3)解:如图2,延长交于点,
由(1)得,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
又,
,
,
.
【考点题型九】特殊平行四边形求最值问题()
【例9】(24-25八年级下·全国·课后作业)如图,在矩形中,,,动点P从点B出发,沿着向点D移动,若过点P作,垂足分别为E、F,连接,则的长最小为( )
A. B. C.5 D.7
【答案】B
【分析】本题考查了矩形的判定与性质、垂线段最短及面积法求直角三角形斜边上的高,需要熟练掌握并灵活运用.连接、,依据,,,可得四边形为矩形,借助矩形的对角线相等,将求的最小值转化成的最小值,再结合垂线段最短,将问题转化成求斜边上的高,利用面积法即可得解.
【详解】解:如图,连接、,
,,
.
四边形是矩形,
.
四边形为矩形.
.
要求的最小值就是要求的最小值.
点从点沿着往点移动,
当时,取最小值.
在中,
,,,
.
,
.
的长度最小为:.
故选:B.
【变式9-1】(24-25九年级上·福建三明·阶段练习)如图,正方形中,,点P在上,点E 是中点 ,则的最小是( )
A.16 B. C.12 D.
【答案】B
【分析】本题题考查了轴对称中的最短路线问题,要灵活运用正方形的性质、对称性是解决此类问题的重要方法,找出P点位置是解题的关键.
由于点B与D关于对称,所以连接,设与交于点,连接,此时最小,直角中,利用勾股定理即可得出结果.
【详解】解:如图,连接,设与交于点,连接,
∵四边形是正方形,
∴点B与D关于对称,
∴,
∴是最小.
即P在与的交点上时,最小,即为的长度.
∴直角中,,,
∴.
故选:B.
【变式9-2】(24-25九年级上·贵州六盘水·阶段练习)如图,正方形的面积为4,是等边三角形,点E在正方形内,在对角线上有一点P,使的和最小,则这个最小值为( )
A.3 B.6 C. D.2
【答案】D
【分析】根据正方形的性质可证得,从而得到,进而得到最小,即可求解.
【详解】解:连接,与交于点F.
∵四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
即的和最小值为的长,
∵正方形的面积为4,
∴.
又∵是等边三角形,
∴.
∴所求最小值为2.
故选:D.
【点睛】此题考查了正方形的性质,等边三角形的性质,全等三角形的判定及性质,最短路径问题,正确掌握各知识点并综合应用是解题的关键.
【变式9-3】(23-24八年级下·安徽芜湖·期中)如图,在矩形中,,,点P、点Q分别在上,,线段在上,且,连接,则线段的最小长度是( ).
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【分析】本题主要考查了矩形的性质、最短路径问题等知识点,正确作出辅助线成为解题的关键.
如图,在上取一点G,使,连接.再证明四边形为平行四边形,即,进而说明,最后运用勾股定理求得的长即可.
【详解】解:如图,在上取一点G,使,连接.
∵在矩形中,,
,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∴,
.
又,,
,
的最小长度为5.
【变式9-4】(22-23八年级下·广东深圳·期中)如图,矩形中,,,E为边的中点,点P、Q为边上的两个动点,且,当( )时,四边形的周长最小.
A.3 B.4 C.5 D.
【答案】B
【分析】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F点作的平行线交于一点,即为P点,此时四边形的周长最小,过G点作的平行线交的延长线于H点,先求出,得出,设,则,列出关于x的方程,解方程即可.
【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F点作的平行线交于一点,即为P点,此时四边形的周长最小,过G点作的平行线交的延长线于H点,
∵四边形为矩形,
∴,,
,
∴,
∵E为边的中点,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵在中,,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∴,
解得:,
即时,四边形的周长最小,故B正确.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,等腰三角形的判定和性质,轴对称的性质,解题的关键是作出辅助线,找出使四边形的周长最小时,点P的位置.
15 / 15
学科网(北京)股份有限公司
$$