内容正文:
第五单元 四边形
第2讲 矩形、菱形与正方形
数学·安徽中考
授课人:XXXX
YUHENG
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中考考点讲练
考点过关训练
重点难点突破
3
人教:八下第十八章第52~65页 北师:九上第一章第1~29页
沪科:八下第19章第86~98页
中考考点讲练
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1.定义:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形.
2.性质(2022题6,2020题23,2018题14,2017题10,2016题14,2015题9)
(1)边:对边平行且相等;
(2)角:四个角都是直角;
(3)对角线:对角线相等且互相平分;
(4)对称性:既是中心对称图形,又是轴对称图形.对称中心是对角线的交点,有两条对称轴(分别是过两对边中点的直线).
矩形的性质与判定(10年6考)
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3.判定
(1)角:①有一个角是直角的平行四边形是矩形(定义);②有三个角是直角的四边形是矩形.
(2)对角线:对角线相等的平行四边形是矩形.
4.周长、面积的计算:C=2(a+b),S=ab(a,b分别为矩形的长和宽).
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1.在矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点O.若∠AOB=60°,
AB=2,则对角线AC的长是( )
A.4 B.3
C.2 D.1
A
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2.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,P是BC边上的一点,PM⊥AB于点M,PN⊥AC于点N.若AP=12,则MN的值为___________.
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1.定义:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.
2.性质(2021题8,2018题12,2015题9)
(1)边:四条边都相等,对边平行;
(2)角:对角相等;
(3)对角线:对角线互相垂直且平分,每一条对角线平分一组对角;
(4)对称性:既是中心对称图形,又是轴对称图形.对称中心是对角线的交点,有两条对称轴(分别是两条对角线所在的直线).
菱形的性质与判定(10年5考)
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3.判定〔2022题22(1),2019题16(2)〕
(1)边:①有一组邻边相等的平行四边形是菱形(定义);②四条边都相等的四边形是菱形.
(2)对角线:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
4.周长、面积的计算:C=4a(a为菱形的边长),S=mn(m,n分别为两条对角线的长,且对于对角线互相垂直的四边形,都适用于该面积公式).
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3.如图,在▱ABCD中,E,F,G分别为AB,BC,CD的中点,EF=3,FG=4,∠EFC=90°,则▱ABCD的周长为_______.
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4.如图,在菱形ABCD中,AD=4,∠A=45°,DE⊥AB,垂足为E,点P在菱形的边BC上.若DE=DP,则CP的长为________.
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1.定义:有一组邻边相等且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形.
2.性质(2024题14,2023题8,2022题14,2019题10)
(1)边:四条边都相等,对边平行;
(2)角:四个角都是直角;
(3)对角线:对角线互相垂直平分且相等,每一条对角线平分一组对角(对角线与边的夹角为45°);
(4)对称性:既是中心对称图形,又是轴对称图形.对称中心是对角线的交点,有四条对称轴(分别是过两对边中点的直线和两条对角线所在的直线).
正方形的性质与判定(10年4考)
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3.判定
(1)有一个角是直角,且有一组邻边相等的平行四边形是正方形(定义);
(2)有一组邻边相等的矩形是正方形;
(3)有一个角是直角的菱形是正方形;
(4)对角线互相垂直的矩形是正方形;
(5)对角线相等的菱形是正方形.
4.周长、面积的计算:C=4a,S=a2=l2(a为正方形的边长,l为对角线的长).
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5.如图,在平面直角坐标系中,正方形ABCD的边长为2,
∠DAO=60°,则点C的坐标为_______________.
(+1)
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6.如图,在Rt△ABD中,∠B=90°,BC平分∠ABD交AD于点C,过点C作CE⊥AB于点E,CF⊥BD于点F.若AE=3 cm,FD
=4 cm,则四边形BECF的面积为___________cm2.
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1.一般四边形、平行四边形、矩形、菱形、正方形之间的关系
平行四边形、矩形、菱形、正方形四者之间的关系
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2.中点四边形
定义 顺次连接任意四边形各边中点所形成的四边形
中点四边形的形状(只与原四边形的对角线的位置、长短有关) 常规四边形的中点四边形
任意四边形平行四边形
对角线相等的四边形菱形
对角线互相垂直的四边形矩形
对角线相等且互相垂直的四边形正方形
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中点四边形的形状(只与原四边形的对角线的位置、长短有关) 特殊四边形的中点四边形
平行四边形平行四边形
矩形菱形
菱形矩形
正方形正方形
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7.下列说法中,不正确的是( )
A.顺次连接矩形四边中点得到的四边形是菱形
B.对角线相等的平行四边形是矩形
C.邻边相等的平行四边形是菱形
D.对角线垂直且相等的四边形是正方形
D
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8.如图,已知四边形ABCD是平行四边形,下列结论不正确的
是( )
A.当AB=BC时,它是菱形
B.当AC⊥BD时,它是菱形
C.当AC=BD时,它是正方形
D.当∠ABC=90°时,它是矩形
C
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在四边形ABCD中,AC,BD相交于点O,AD∥BC,∠ADC=∠ABC,OA=OB.
(1)如图①,求证:四边形ABCD为矩形;
重点难点突破
矩形的判定与性质
课题1 矩形的判定与性质
22
(2)如图②,过点A作AE∥BD交CD的延长线于点E,连接OE.若AB=2,BC=2,求OE的长.
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【解题点拨】(1)先证四边形ABCD是平行四边形,再证AC=BD,即可得出结论;(2)过点O作OF⊥CD于点F,则OF为△BCD的中位线,求出OF的长,再通过证明四边形ABDE是平行四边形得到DE的长,即可求得OE的长.
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解:(1)证明:∵AD∥BC,
∴∠ABC+∠BAD=180°,∠ADC+∠BCD=180°.
∵∠ABC=∠ADC,∴∠BAD=∠BCD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC=AC,OB=OD=BD.
∵OA=OB,∴AC=BD,∴四边形ABCD是矩形.
(2)OE的长为.
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(3)如图③,若AB=BO,AE平分∠BAD交BC于点E,以EC为边向矩形内作等边三角形ECF,连接DF.∠BDF的度数为___________;
15°
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(4)如图④,AB=10,AD=12,P为矩形ABCD内一点,连接
PA,PB,PC,∠APB=90°,则PC的最小值为__________;
8
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【解题点拨】(3)过点F作FH⊥CD于点H,由矩形的性质推出△OCD是等边三角形,得到∠ODC=60°.令CD=x,则AB=x,BC=x,由△ABE是等腰直角三角形,得到BE的长,求出EC的长,由等边三角形的性质得到FC的长,∠ECF的度数,求出∠FCH的度数,推出FH的长,CH的长,求出DH的长,推出∠FDH的度数,即可得到∠BDF的度数;(4)设AB的中点为M.由∠APB=90°可知,点P在以点M为圆心,AB为直径的半圆上.当P为MC与半圆的交点时,PC有最小值.
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(5)如图⑤,AB=2,AD=4,E是边BC上的点,且BE=,F是边CD上一点,连接AE,AF.若∠EAF=45°,求tan∠AFD的值;
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【解题点拨】(5)先证△ABE∽△DAB,从而得出AM⊥BD,结合∠EAF=45°,可得AM=MN.由等面积法可得出AM的长,由勾股定理可得出BD,BM的长,进而可求BN,DN的长.再由△ABN∽△FDN可得出FD的长,从而求出tan∠AFD的值.
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解:(5)tan∠AFD=3.
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(6)如图⑥,过点D作DG⊥AC于点G,延长DG交
BC于点F,交AB的延长线于点E,连接BG.若
AB=BF,求证:EG-CG=BG.
【解题点拨】(6)在线段EG上截取线段EM=CG,
则EG-CG=EG-EM=GM,通过证明△BEM
≌△BCG可得BM=BG,∠MBG=90°,再通过
勾股定理可证得GM=BG,从而得证.
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证明:(6)在EG上取点M,使得EM=CG,连接BM,如图.
∵DG⊥AC,
∴∠GDC+∠GCD=90°.
又∵∠BCD=∠BCG+∠GCD=90°,
∴∠GDC=∠BCG.
∵CD∥AE,∴∠E=∠GDC=∠BCG.
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又∵∠ABC=∠FBE=90°,AB=FB,
∴△ABC≌△FBE(AAS),∴BC=BE.
又∵EM=CG,∠BCG=∠E,
∴△BCG≌△BEM(SAS),
∴BG=BM,∠GBC=∠MBE,
∴∠MBE+∠MBF=∠GBC+∠MBF,
即∠EBF=∠MBG=90°,∴BM⊥BG.
在Rt△MBG中,GM=BG.
又∵GM=EG-EM=EG-CG,∴EG-CG=BG.
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如右图,AB=40,
点D在AB上,△ACD是边长为30的等边
三角形,过点D作与CD垂直的射线DP,
过射线DP上一动点G(不与点D重合)作矩
形CDGH,记矩形CDGH的对角线交点为O,连接OB,则线段
BO的最小值为( )
A.15 B.20
C.15 D.40
B
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已知▱ABCD的对角线AC,BD交于点O,且∠1=∠2.
课题2 菱形的判定与性质
菱形的判定与性质
(1)如图①,求证:四边形ABCD是菱形;
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(2)如图②,E为AD上一点,连接BE交AC于点F,且AE=AF.若AE=3,AB=5,求四边形ABCD的面积;
(3)如图③,过点A作AG⊥BC,交CB的延长线于点G.若OB=3,OC=4,求BG的长;
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【解题点拨】(1)利用菱形的判定方法即可解答;(2)先根据等腰三角形和菱形的性质得出AC的长,再根据菱形的性质以及勾股定理得到OB的长,从而即可求出四边形ABCD的面积;(3)先利用勾股定理求出BC的长,再证得△OBC∽△GAC,利用相似三角形的性质求出GC的长,从而求得BG的长.
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解:(1)证明:∵在▱ABCD中,AD∥BC,
∴∠2=∠ACB.
∵∠1=∠2,∴∠1=∠ACB,∴AB=BC.
又∵四边形ABCD是平行四边形,∴四边形ABCD是菱形.
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(2)∵AD∥BC,AE=AF,
∴∠AEF=∠AFE=∠CFB=∠CBF,∴CF=BC.
∵四边形ABCD是菱形,
∴CF=BC=AB=5,OC=AC,BD⊥AC,
∴AC=AF+CF=AE+AB=8,∴OC=AC=4,
∴在Rt△OBC中,OB==3.
故四边形ABCD的面积为2×AC·OB=24.
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(3)∵在菱形ABCD中,BD⊥AC,OB=3,OC=4,
∴在Rt△OBC中,BC==5.
∵AG⊥BC,∴∠AGC=∠BOC=90°.
又∵∠BCO=∠ACG,∴△OBC∽△GAC,
∴,即,解得GC=,
∴BG=GC-BC=.
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(4)如图④,H为线段AC上一动点,过点H作AD,CD的垂线,分别交AD,CD于点M,N.在点H的运动过程中,HM+HN的值是否发生变化?请说明理由;
(5)如图⑤,P为CB上一点,Q为AC上一动点,连接PQ,BQ.若AD=2OD=4,CP=1,求PQ+BQ的最小值.
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【解题点拨】(4)连接DH,由AD=CD,以及△ACD的面积即可得出结论;(5)连接PD,由垂直平分线的性质可知,BQ=DQ,即PQ+BQ=PQ+DQ,所以当P,Q,D三点共线时,PQ+BQ的值最小,最小值即为PD的长,再利用菱形的性质以及勾股定理即可得到PD的长.
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解:(4)HM+HN的值不发生变化.理由如下:
如图,连接DH.∵HM⊥AD,HN⊥CD,
∴S△ACD=AD·HM+CD·HN.
∵四边形ABCD是菱形,∴AD=CD,
∴S△ACD=CD·HM+CD·HN=CD·(HM+HN).
∵S△ACD和CD的值为定值,
∴HM+HN的值也为定值.
故HM+HN的值不发生变化.
(5)PQ+BQ的最小值为.
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如右图,已知菱形ABCD的边长为4,∠DAB=60°,E为AB的中点,F为CE的中点,AF与DE相交于点G,
则GF的长等于_______.
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在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,∠OAB=45°.
正方形的判定与性质
课题3 正方形的判定与性质
(1)求证:四边形ABCD是正方形;
(2)如图①,E为AC上一点,
AG⊥EB交EB于点G,AG交BD
于点F.求证:OE=OF;
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(3)如图②,E为对角线AC上一点,
连接DE.过点E作EF⊥DE,交射
线BC于点F.以DE,EF为邻边作
矩形DEFG,连接CG.
①若AB=4,CE=3,则CG的长为______;
②当线段DE与正方形ABCD一边的夹角是35°时,∠EFC的度
数为______________.
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【解题点拨】(1)根据正方形的判定即可得证;(2)根据正方形的性质利用ASA判定△AOF≌△BOE,根据全等三角形的对应边相等即可得到OE=OF;(3)①利用正方形的性质证明△ADE≌ △CDG,得到CG=AE,再利用勾股定理求出AC的长,最后求出AE的长度即可;②分两种情况:∠ADE=35°或∠CDE=35°.分别根据四边形的内角和,三角形的内角和求得结果即可.
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证明:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°.
∵∠OAB=45°,∴∠ACB=90°-∠OAB=45°=∠CAB,
∴AB=BC,∴四边形ABCD是正方形.
(2)∵在正方形ABCD中,AO=BO,∠AOF=∠BOE=90°,∴∠OBE+∠BEO=90°.
∵AG⊥EB,∴∠AGE=90°,
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∴∠GAE+∠AEG=90°,∴∠OBE=∠OAF.
在△AOF和△BOE中,
∴△AOF≌△BOE(ASA),∴OE=OF.
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(4)如图③,G是对角线BD上的一点(与点B,D不重合),GE⊥ CD,GF⊥BC,E,F分别为垂足.连接EF,AG,并延长AG交EF于点H.判断AG与EF的数量和位置关系,并说明理由;
(5)如图④,P为线段BC上一动点.若线段MN垂直平分线段AP,分别交AB,AP,BD,DC于点M,E,F,N.求证:EF=ME+FN.
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【解题点拨】(4)连接CG,根据正方形的性质得出△ADG≌ △CDG,从而得到AG=CG,∠DAG=∠DCG.再证明∠EGH=∠DCG=∠FEC即可;(5)连接AF,CF,PF,过点M作MQ⊥ CD交CD于点Q,利用正方形和垂直平分线的性质得出AF=CF=PF,从而利用四边形的内角和求出∠AFP=90°,判断出∠AFP=90°,则FE=AP,再证出△ABP≌△MQN,得到MN=AP,即可得出结论.
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解:(4)AG=EF,AG⊥EF,理由如下:
连接GC交EF于点M,如图①.
∵BD为正方形ABCD的对角线,
∴∠ADG=∠CDG=45°.又∵DG=DG,AD=CD,∴△ADG≌△CDG(SAS),∴∠DAG=∠DCG,AG=CG.
在正方形ABCD中,∠ECF=90°.
又∵GE⊥CD,GF⊥BC,∴四边形FCEG为矩形,
∴AG=CG=EF,ME=MC,∴∠MEC=∠MCE,
∴∠DAG=∠MEC.
∵AD∥EG,∴∠DAG=∠EGH,∴∠EGH=∠MEC,
∴∠EGH+∠GEH=∠MEC+∠GEH=∠GEC=90°,
∴∠GHE=90°,∴AH⊥EF.
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(5)证明:如图②,连接FA,FP,FC,过点M作
MQ⊥CD交CD于点Q,交AP于点G,则MQ=AD.
∵直线BD是正方形ABCD的对称轴,∴FA=FC,
∠FAB=∠FCB.又∵FE垂直平分AP,∴FA=FP,
∴FP=FC,∴∠FPC=∠FCP.∵∠FAB=∠FCP,
∴∠FAB=∠FPC,∴∠FAB+∠FPB=180°,
∴在四边形ABPF中,∠ABC+∠AFP=180°,∴∠AFP=90°,∴FE=AP.∵MQ⊥CD,AB∥CD,∴MQ⊥AB,∴∠AMG=∠MQN=90°.∵∠AEM=90°,∴∠MAG+∠AGM=∠EMG+∠AGM=90°,∴∠MAG=∠EMG.∵MQ=AD=AB,∠MQN=∠ABP=90°,∴△ABP≌△MQN(ASA),∴AP=MN,∴MN=ME+EF+FN=AP=2EF,∴EF=ME+FN.
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如图,边长为2的正方形ABCD的对角线相交于点O,E是BC边上的动点,连接OE并延长交AB的延长线于点P,过点O作OQ⊥OP交CD于点F,交BC延长线于点Q,连接
PQ.当E恰好是OP的中点时,PQ的长为_______.
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本课结束
THANK YOU !
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