内容正文:
苏科版八年级下册 9.4 矩形、菱形、正方形 暑假巩固
一、矩形的判定与性质的综合应用
1.在四边形ABCD中,AD∥BC,下列选项中,不能判定四边形ABCD是矩形的是( )
A.AD=BC且AC=BD
B.AD=BC且∠A=∠B
C.AB=CD且∠A=∠C
D.AB∥CD且AC2=AB2+BC2
2.下列关于矩形的说法中正确的是( )
A.矩形的对角线相等
B.矩形的对角线平分一组对角
C.对角线相等的四边形是矩形
D.对角线互相垂直的四边形是矩形
3.如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,添加下列条件不能判定平行四边形ABCD为矩形的是( )
A.∠BAD=90°
B.∠BAD=∠ABC
C.∠BAO=∠OBA
D.∠BOA=90°
4.如图,在平行四边形ABCD中,下列条件:①AC=BD;②AB=AD;③∠1=∠2;④AB⊥BC,能说明平行四边形ABCD是矩形的有 (填写序号).
5.如图,在平行四边形ABCD中,过对角线AC中点O作直线分别交BC,AD于点E,F,只需添加一个条件即可证明四边形AECF是矩形,这个条件可以是 (写出一个即可).
6.如图,AC=BC,D是AB的中点,CE∥AB,CEAB.
(1)求证:四边形CDBE是矩形.
(2)若AC=5,CD=3,F是BC上一点,且DF⊥BC,求DF长.
7.华东师大版八年级数学(下)第19章对特殊平行四边形进行了研究.研究思路是:图形的认识(定义)→图形性质→图形的判定→应用.尤其在研究图形判定时都借助了图形的性质,利用图形性质的逆命题,通过猜想、分析、概括、验证,获取图形的判定方法.如研究矩形的判定时,利用矩形的性质“矩形的两条对角线相等”先猜想再证明.已知甲同学给出的猜想是:“对角线相等的四边形是矩形”;乙同学给出的猜想是:“对角线相等的平行四边形是矩形”.
(1)甲、乙两位同学中猜想正确的是 ;
(2)根据(1)中正确的猜想,补全下面的已知、求证,并给出证明.
已知:如图,在 中,AC、BD是两条对角线,且 .
求证: .
证明: .
二、矩形的对角线的性质
1.如图所示,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,对角线AC、BD相交于点O,过点O作OE垂直AC交AD于点E,则DE的长是( )
A.5
B.
C.
D.
2.如图,在矩形ABCD中,AC,BD相交于点O,若△AOB的面积是3,则矩形ABCD的面积是( )
A.6
B.9
C.12
D.15
3.如图,矩形ABCD的两条对角线相交于点O,∠BOC=120°,BO=4,则矩形的边BC的长是( )
A.6
B.8
C.
D.
4.如图,矩形ABCD的对角线相交于点O.若∠COD=60°,CD=2,则AD= .
5.如图,矩形ABCD中,∠BOC=120°,BD=12,点P是AD边上一动点,则OP的最小值为 .
6.如图,矩形ABCD中,过对角线BD的中点O作BD的垂线EF,分别交AD,BC于点E,F.证明:△BOF≌△DOE.
7.如图,在矩形ABCD中,点E为AD边上一点,EF⊥CE,交AB于点F,若DE=2,矩形的周长为16,且CE=EF,求矩形ABCD的面积.
三、菱形的性质与判定的综合应用
1.如图1,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,要在对角线AC上找两点E,F,使得四边形BFDE是菱形,现有如图2所示的甲、乙两种方案,则正确的方案是( )
A.只有甲对
B.只有乙对
C.甲、乙都对
D.甲、乙都不对
2.两张全等的矩形纸片ABCD,AECF按如图所示的方式交叉叠放,AB=AF,AE=BC.AE与BC交于点G,AD与CF交于点H,且∠AGB=30°,AB=2,则四边形AGCH的周长为( )
A.4
B.8
C.12
D.16
3.如图,已知平行四边形ABCD,要求利用所学知识在平行四边形ABCD内作一个菱形,甲、乙两位同学的作法分别如下:
下列判断正确的是( )
A.甲、乙均正确
B.甲错误,乙正确
C.甲正确,乙错误
D.甲,乙均错误
4.如图,①以点A为圆心2 cm长为半径画弧分别交∠MAN的两边AM、AN于点B、D;②以点B为圆心,AD长为半径画弧,再以点D为圆心,AB长为半径画弧,两弧交于点C; ③分别连接BC、CD、AC.若∠MAN=60°,则∠ACB的大小为 .
5.如图,在△ABC中,AB=AC,分别以C、B为圆心取AB的长为半径作弧,两弧交于点D.连接BD、AD.若∠ABD=130°,则∠CAD= .
6.如图,已知菱形ABCD的对角线相交于点O,延长AB至点E,使BE=AB,连接CE.
(1)求证:BD=EC;
(2)当∠DAB为多少度时,四边形BECD为菱形?并说明理由.
7.如图:在平行四边形ABCD中,用直尺和圆规作∠BAD的平分线交BC于点E(尺规作图的痕迹保留在图中了),连接EF.
(1)求证:四边形ABEF为菱形;
(2)AE,BF相交于点O,若BF=6,AB=5,求AE的长.
四、有关正方形边、角的性质
1.如图,正方形ABCD中,M是正方形内一点,连结BM,使BM=BC,再连接CM,DM,过点D有DN⊥DM,且DN=DM,连接AN,若∠CBM=α,则∠DAN的度数是( )
A.90°﹣2α
B.α
C.45°
D.
2.如图,在平面直角坐标系中,边长为2的正方形ABCD的边AB在x轴上,AB的中点是坐标原点O,固定点A,B,把正方形向左偏移,使点C落在y轴正半轴上点C′处,则点D的对应点D′的坐标为( )
A.
B.(﹣2,1)
C.
D.
3.如图,把两个边长不等的正方形放置在周长为48的长方形ABCD内,两个正方形中均有一组邻边分别落在长方形ABCD的一组邻边上.如果两个正方形的周长和为60,那么这两个正方形的重叠部分(图中阴影部分所示)的周长为( )
A.6
B.8
C.10
D.12
4.将正方形ABCD与正方形BEFG按如图方式放置,点F、B、C在同一直线上.已知BG,BC=3,连接DF.M是DF的中点,连接AM,则AM的长是 .
5.如图,正方形ABCD的边长为8,M是BC的中点,N是AM上的动点,过点N作EF⊥AM分别交AB,CD于点E,F.则EM+AF的最小值是 .
6.如图,四边形ABCD是正方形,G是BC上的任意一点,DE⊥AG于点E,BF∥DE,且交AG于点F.
(1)求证:∠BAF=∠ADE;
(2)求证:DE﹣BF=EF.
7.已知:正方形ABCD的边长是4,F是DC边的中点,E是BC上的点,且,如图,求证:∠AFE=90°.
五、正方形的性质与判定
1.如图,点P是边长为的正方形ABCD的对角线BD上的动点,过点P分别作PE⊥BC于点E,PF⊥DC于点F,连接AP并延长,交射线BC于点H,交射线DC于点M,连接EF交AH于点G,当点P在BD上运动时(不包括B、D两点),以下结论中:①MF=MC;②AH⊥EF;③当EF∥BD时,四边形PFCE为正方形;④EF的最小值是1.其中正确结论的序号是( )
A.①②③
B.③④
C.②③④
D.①②④
2.下列说法错误的是( )
A.正方形是平行四边形
B.正方形是菱形
C.正方形是矩形
D.菱形和矩形都是正方形
3.如图,在正方形ABCD中,AB=8,F是对角线AC,BD的交点,G,E分别是AD,CD上的动点,且保持AG=DE,连接GE,GF,EF.在此运动变化的过程中,有下列结论:①△GFE是等腰直角三角形;②四边形DGFE可能为正方形;③GE长度的最小值为4;④四边形DGFE的面积保持不变.其中正确的是( )
A.仅①②③
B.仅①②④
C.仅②③④
D.①②③④
4.在四边形ABCD中,∠A=∠D=90°,CD=BC,下列四个判断:
①若∠C=120°,则;
②连接AC,DB,若AC垂直平分DB,则AD=BC;
③连接AC,作∠DAC=∠ACB,则四边形ABCD是正方形;
④点A关于直线BD的对称点一定在直线BC上.
其中正确的序号为 .(写出所有正确的序号)
5.如图,正方形ABCD的边长为2,E为AB边的中点,点F在BC边上,点B关于直线EF的对称点记为B′,连接B′D,B′E,B′F.当点F在BC边上移动使得四边形BEB′F′成为正方形时,B′D的长为 .
6.如图,正方形ABCD,动点E在AC上,AF⊥AC,垂足为A,AF=AE.
(1)求证:BF=DE;
(2)当点E运动到AC中点时(其他条件都保持不变),问四边形AFBE是什么特殊四边形?说明理由.
7.如图,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,对角线AC、BD交于点O,过点B作BE∥CD交AC于点E,连接DE.
(1)求证:四边形BCDE为菱形;
(2)若AB=10,E为AC的中点,当BC的长为 时,四边形BCDE为正方形.
六、利用直角判定矩形
1.依据所标数据,下列不一定是矩形的为( )
A.
B.
C.
D.
2.如图,要使平行四边形ABCD成为矩形,需要添加的条件是( )
A.∠ABD=∠CBD
B.∠ABC=90°
C.AC⊥BD
D.AB=BC
3.平行四边形内角平分线能够围成的四边形是( )
A.梯形
B.矩形
C.正方形
D.不是平行四边形
4.如图,过四边形ABCD的四个顶点分别作对角线AC、BD的平行线,如所围成的四边形EFGH是矩形,则原四边形ABCD需满足的条件是 .(只需写出一个符合要求的条件)
5.如图,▱ABCD中,BE⊥AD于E,F为BC上一点,请添加一个条件,使得四边形BEDF是矩形,这个条件可以为 .
6.在▱ABCD中,过点D作DE⊥AB于点E,点F在边CD上,DF=BE,连接AF,BF.求证:四边形BFDE是矩形.
7.如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC边的中点,以AB、BD为邻边作▱ABDE,连接AD,EC.求证:四边形ADCE是矩形.
七、利用边判定菱形
1.在四边形ABCD中,AB∥CD,AB=BC,添加下列条件后仍然不能推得四边形ABCD为菱形的是( )
A.AB=CD
B.AD∥BC
C.AB=AD
D.AD=CD
2.如图,小聪在作线段AB的垂直平分线时,他是这样操作的:分别以A和B为圆心,大于AB的长为半径画弧,两弧相交于C、D,则直线CD即为所求.根据他的作图方法可知四边形ADBC一定是( )
A.矩形
B.菱形
C.正方形
D.等腰梯形
3.依据所标识的数据,下列平行四边形一定为菱形的是( )
A.
B.
C.
D.
4.小佳同学在整理菱形的判定方法时,将知识整理成如图所示.请帮她在横线上填上一个适当的条件,该条件可以是 .
5.如图,已知四边形ABCD是平行四边形,从①AB=AD,②AC=BD,③∠ABC=∠ADC中选择一个作为条件,补充后使四边形ABCD成为菱形,则其选择是 (限填序号).
6.在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,E为OA的中点,作OF∥AB,交BE延长于点F,连接AF.
(1)求证:△AEB≌△OEF;
(2)连接DF,当∠BAD= °时,四边形AODF是菱形.
7.如图,在四边形ABCD中,AB∥DC,AB=AD,对角线AC,BD交于点O,AC平分∠BAD,过点C作CE⊥AB,交AB的延长线于点E,连接OE.
(1)求证:四边形ABCD是菱形.
(2)若AB=5,BD=6,求OE的长.
八、利用对角线判定矩形
1.如图,要使平行四边形ABCD成为矩形,需添加的条件是( )
A.AB=BC
B.AC⊥BD
C.AC=BD
D.∠1=∠2
2.如图,四边形ABCD的对角线互相平分,要使它变为矩形,需要添加的条件是( )
A.AB=CD
B.AD=BC
C.AB∥CD
D.AC=BD
3.在▱ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,添加下列一个条件,能使▱ABCD成为矩形的是( )
A.AB=BC
B.∠ABC=∠ADC
C.AC=BD
D.AC⊥BD
4.如果平行四边形ABCD的对角线AC=BD,那么四边形ABCD是 形.
5.如图,已知在四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,且OA=OC,OB=OD,要使四边形ABCD是矩形,可添加一个条件是 .
6.如图,在▱ABCD中,AC、BD相交于点O,点E、F分别是OA、OC上的点,连接BE、BF、DE、DF.
给出以下三个条件:①BE∥DF;②AE=CF;③OD=OE.从中选择两个条件,使四边形BEDF是矩形,并加以证明.
你选择的条件是 .
7.如图,AC、BD相交于点O,且O是AC、BD的中点,点E在四边形ABCD外,且∠AEC=∠BED=90°,求证:四边形ABCD是矩形.
九、正方形对角线的性质
1.图(1)的杜岭二号方鼎是河南博物院九大镇院之宝之一,方鼎的口呈正方形(如图(2)),正方形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,则下列说法不正确的是( )
A.AC⊥BD
B.AD=AO
C.DO=CO
D.∠DAO=∠BAC
2.如图,在正方形ABCD中,E是BD上一点,DE=DC,F是CB延长线上一点,EF=EC,连接AF,则∠BAF的度数为( )
A.15°
B.20°
C.22.5°
D.25°
3.如图,在正方形ABCD中,点E在对角线BD上,过点D作DF⊥BD且DF=BE,连接EF,点G是EF的中点,连接AG、AF.若∠BCE=α,则∠DAG一定等于( )
A.α
B.
C.45°﹣α
D.30°﹣α
4.如图,正方形ABCD的对角线AC、BD交于点O,E是OC的中点,连接BE,过点A作AM⊥BE于点M,交BD于点F.若BD=4,则AF的长为 .
5.如图,正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,M是AD上的一点,连接OM,过点O作ON⊥OM,交CD于点N,若四边形MOND的面积是3,则AB的长为 .
6.小明正在思考一道几何证明题:
如图1,在正方形ABCD中,点E,F在对角线AC上,连接DE,DF,BE,BF,且DE=DF.求证:四边形BFDE是菱形.
请指出小明想法中的错误之处,并按小明的思路,写出正确的证明.
7.如图,在正方形ABCD中,对角线BD所在的直线上有两点E、F,连接AE、AF、CE、CF,且AE=AF,求证:四边形AECF是菱形.
十、平行线间的距离
1.如图,a∥b,AB∥CD,CE⊥b,FG⊥b,点E,G为垂足,则下列说法中错误的是( )
A.AB=CD
B.CE=FG
C.直线a,b之间的距离是线段AB的长
D.直线a,b之间的距离是线段CE的长
2.如图,l1∥l2,线段AB与l1、l2分别垂直于点A、B,关于线段AB的长度,下列说法不正确的是( )
A.是点A到点B的距离
B.是点B到直线l1的距离
C.是直线l1、l2之间的距离
D.是点A到直线l2的最大距离
3.已知直线a,b,c在同一平面内,且a∥b∥c,a与b之间的距离为6 cm,b与c之间的距离为2 cm,则a与c之间的距离是( )
A.2 cm
B.6 cm
C.4 cm或8 cm
D.8 cm
4.如图,直线a∥b,直线c与a,b分别交于A,B两点,若AB=4,∠1=30°,则直线a,b之间的距离为 .
5.如图,直线l1∥l2,l1和AB的夹角∠DAB=135°,且AB=4 mm,则两平行线l1和l2之间的距离是 .
6.如图,直线a∥b,直线AB与a,b分别相交于点A,B,AC⊥AB,AC交直线b于点C.
(1)若∠1=65°,求∠2的度数;
(2)若AC=3,AB=4,BC=5,求直线a与b的距离.
7.如图,已知在四边形ABCD中,AB∥CD,∠C=∠D.
(1)求证:AD=BC;
(2)若AB=17,AD=2CD=10,求AB与CD间的距离.
十一、菱形的四条边相等
1.如图,在菱形ABCD中,∠B=α,点P是AB上一点(不与端点重合),点A关于直线DP的对称点为E,连接AE,CE,则∠AEC的度数为( )
A.
B.
C.
D.
2.如图,在菱形ABCD中,E、F分别为AD、CD上的点,且DE=DF.若∠DAF=20°,则∠DCE的度数为( )
A.10°
B.16°
C.20°
D.40°
3.如图,在菱形ABCO中,点A在x轴的正半轴上,点C的坐标是(4,3),点D是AB的中点,过点D作EF⊥BC交BC于点E,交x轴于点F,则点D的坐标是( )
A.
B.
C.(8,3)
D.(7,3)
4.如图,在平面直角坐标系xOy中,菱形OABC的顶点C在x轴的正半轴上.若点A的坐标是(3,4),则点B的坐标为 .
5.如图,在▱ABCD中,AB=2,AC=4,点M,N分别是BC,AD的中点,连接AM,CN.若四边形AMCN为菱形,则MC= .
6.在△ABC中,AB=AC,点D为射线BC上一动点(点D不与B,C重合),以AD为边作菱形ADEF,使∠DAF=∠BAC,连接CF.
(1)如图1,当点D在线段BC上时,求证;BD=CF;
(2)如图2,当点D在线段BC的延长线上,且∠BAC=90°时,求证:BD=CF.
7.如图,在菱形ABCD中,P,Q是对角线BD上的两点,连接CP,CQ,且BP=DQ.
(1)求证:∠BCP=∠QCD;
(2)若PQ=CQ,∠DCQ=2∠CDQ,求∠A的度数.
十二、正方形的判定
1.下列条件中,能使菱形ABCD为正方形的是( )
A.AB=AD
B.AB⊥BC
C.AC⊥BD
D.AC平分∠BAD
2.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
3.已知四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=90°,如果只添加一个条件,即可判定该四边形是正方形,那么所添加的这个条件可以是( )
A.AB=CD
B.AC=BD
C.AB=AD
D.AC与BD互相平分
4.如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AD∥BC,AC=BD,在不添加任何辅助线的前提下,若使四边形ABCD是正方形,只需添加的一个条件是 .
5.将菱形的两个相邻的内角记为m°和n°(m>n),定义为菱形的“接近度”,则当“接近度”为 时,这个菱形就是正方形.
6.如图,在Rt△ABC中,两锐角的平分线AD,BE相交于点O,OF⊥AC于点F,OG⊥BC于点G,求证:四边形OGCF是正方形.
7.求证:对角线互相垂直平分且相等的四边形为正方形.(画图,写已知,求证并证明)
十三、菱形对角线垂直
1.如图,在平面直角坐标系xOy中,四边形ABCD是菱形,∠ABC=120°,点B的坐标为(0,﹣3),则点A的坐标为 ( )
A.
B.(3,0)
C.(﹣6,0)
D.(6,0)
2.如图,菱形ABCD对角线交点与坐标原点O重合,点A(﹣2,5),则点C的坐标是( )
A.(5,﹣2)
B.(2,﹣5)
C.(2,5)
D.(﹣2,﹣5)
3.菱形的对角线不具备的性质是( )
A.对角线互相平分
B.对角线一定相等
C.对角线一定垂直
D.对角线平分一组对角
4.如图,边长为3的菱形ABCD中,∠ABC=60°,点P是对角线BD上任意一点(P不与B、D重合),以AP和PD为边作平行四边形APDQ,则PQ的最小值为 .
5.如图,在菱形ABCD中,O是AC的中点,OE⊥BC,垂足为E.若AC=6,S菱形ABCD=24,则OE的长为 .
6.如图,已知菱形ABCD的对角线相交于点O,延长AB至点E,使BE=AB,连接CE.
(1)求证:BD=EC;
(2)若∠E=50°,求∠BAO的大小.
7.如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,OE⊥AD,垂足为点E,AC=16,BD=12,求AD、OE的长.
十四、利用对角线判定菱形
1.下列条件中,能判定四边形是菱形的是( )
A.对角线垂直
B.两对角线相等
C.两对角线互相平分
D.两对角线互相垂直平分
2.下列命题正确的是( )
A.对角线相等的平行四边形是菱形
B.平行四边形的两条对角线互相垂直
C.一组对边平行另一组对边相等的四边形是平行四边形
D.有三个角为直角的四边形为矩形
3.如图,▱ABCD的对角线AC,BD交于点O,以下条件不能证明▱ABCD是菱形的是( )
A.∠BAC=∠BCA
B.∠ABD=∠CBD
C.OA2+OB2=AD2
D.AD2+OA2=OD2
4.在平面直角坐标系中,已知点A(0,2),B(,0),C(0,﹣2),D(,0),则以这四个点为顶点的四边形ABCD是 .
5.如图,四边形ABCD是对角线互相垂直的四边形,且OB=OD,请你添加一个适当的条件 ,使四边形ABCD是菱形.(只需添加一个即可)
6.如图,▱ABCD的对角线相交于点O,过点D作DE∥AC,且DE=OC,连接CE、OE,OE=CD.求证:▱ABCD是菱形.
7.如图,在四边形ABCD中,AC、BD相交于点O.
(1)给出下列信息:①AB∥CD;②AO=OC;③∠ADB=∠CBD.请从上面三个选项中选出两个作为条件,一个作为结论,构成一个真命题,并加以证明.你选择的条件是 ,结论是 .(填序号)
(2)在(1)的条件下,已知AD>AB,请用无刻度的直尺和圆规作菱形BEDF,顶点E,F分别在边BC,AD上(保留作图痕迹,不要求写作法).
苏科版八年级下册 9.4 矩形、菱形、正方形 暑假巩固(参考答案)
一、矩形的判定与性质的综合应用
1.在四边形ABCD中,AD∥BC,下列选项中,不能判定四边形ABCD是矩形的是( )
A.AD=BC且AC=BD
B.AD=BC且∠A=∠B
C.AB=CD且∠A=∠C
D.AB∥CD且AC2=AB2+BC2
【答案】C
【解析】A、∵AD∥BC,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AC=BD,
∴平行四边形ABCD是矩形,故选项A不符合题意;
B、∵AD∥BC,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,∠A+∠B=180°,
∵∠A=∠B,
∴∠A=∠B=90°,
∴平行四边形ABCD是矩形,故选项B符合题意;
C、∵AD∥BC,
∴∠A+∠B=∠C+∠D=180°,
∵∠A=∠C,
∴∠B=∠D,
∴四边形ABCD是平行四边形,AB=CD,故选项C不符合题意;
D、∵AD∥BC,AB∥CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AC2=AB2+BC2,
∴∠ABC=90°,
∴四边形ABCD是矩形,
∴选项D不符合题意;
故选:C.
2.下列关于矩形的说法中正确的是( )
A.矩形的对角线相等
B.矩形的对角线平分一组对角
C.对角线相等的四边形是矩形
D.对角线互相垂直的四边形是矩形
【答案】A
【解析】A、矩形的对角线相等,故选项A符合题意;
B、菱形的对角线平分一组对角,故选项B不符合题意;
C、矩形的对角线相等且互相平分,故选项C不符合题意;
D、矩形的对角线互相平分且相等,故选项D不符合题意;
故选:A.
3.如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,添加下列条件不能判定平行四边形ABCD为矩形的是( )
A.∠BAD=90°
B.∠BAD=∠ABC
C.∠BAO=∠OBA
D.∠BOA=90°
【答案】D
【解析】A、∠BAD=90°,由一个角为直角的平行四边形是矩形知,平行四边形ABCD为矩形,故此选项不符合题意;
B、∵在平行四边形ABCD中,∠BAD+∠ABC=180°,又∠BAD=∠ABC,则∠BAD=∠ABC=90°,则平行四边形ABCD为矩形,故此选项不符合题意;
C、∵∠BAO=∠OBA,∴OA=OB,又,则AC=BD,根据对角线相等的平行四边形是矩形知,平行四边形ABCD为矩形,故此选项不符合题意;
D、∠BOA=90°不能判定它为矩形,故此选项符合题意.
故选:D.
4.如图,在平行四边形ABCD中,下列条件:①AC=BD;②AB=AD;③∠1=∠2;④AB⊥BC,能说明平行四边形ABCD是矩形的有 (填写序号).
【答案】①④
【解析】①∵四边形ABCD是平行四边形,AC=BD,
∴平行四边形ABCD是矩形;
②∵四边形ABCD是平行四边形,AB=AD,
∴平行四边形ABCD是菱形;
③∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠1=∠2,故③不能说明平行四边形ABCD是矩形;
④∵AB⊥BC,
∴∠ABC=90°,
∴平行四边形ABCD是矩形;
故答案为:①④.
5.如图,在平行四边形ABCD中,过对角线AC中点O作直线分别交BC,AD于点E,F,只需添加一个条件即可证明四边形AECF是矩形,这个条件可以是 (写出一个即可).
【答案】∠AEC=90°(答案不唯一)
【解析】添加一个条件是∠AEC=90°,
∵四边形ABCD是平行四边形,O是AC的中点,
∴AF∥EC,AO=CO,
∴∠FAO=∠ECO,
在△AOF和△COE中,
,
∴△AOF≌△COE(ASA),
∴AF=EC,
又∵AF∥EC,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵∠AEC=90°,
∴四边形AECF是矩形.
故答案为:∠AEC=90°(答案不唯一).
6.如图,AC=BC,D是AB的中点,CE∥AB,CEAB.
(1)求证:四边形CDBE是矩形.
(2)若AC=5,CD=3,F是BC上一点,且DF⊥BC,求DF长.
【答案】(1)证明:∵AC=BC,
∴△ACB是等腰三角形,
∵D是AB中点,
∴DBAB,CD⊥DB,
∵CEAB,
∴DB=CE,
∵CE∥AB,
∴四边形CDBE是平行四边形,
又∵CD⊥DB,
∴四边形CDBE是矩形;
(2)解:在Rt△CDB中,∠CDB=90°,CB=AC=5,CD=3,
∴BD4,
∵DF⊥BC于F,
∴DF•BC=CD•BD,
解得:DF.
7.华东师大版八年级数学(下)第19章对特殊平行四边形进行了研究.研究思路是:图形的认识(定义)→图形性质→图形的判定→应用.尤其在研究图形判定时都借助了图形的性质,利用图形性质的逆命题,通过猜想、分析、概括、验证,获取图形的判定方法.如研究矩形的判定时,利用矩形的性质“矩形的两条对角线相等”先猜想再证明.已知甲同学给出的猜想是:“对角线相等的四边形是矩形”;乙同学给出的猜想是:“对角线相等的平行四边形是矩形”.
(1)甲、乙两位同学中猜想正确的是 ;
(2)根据(1)中正确的猜想,补全下面的已知、求证,并给出证明.
已知:如图,在 中,AC、BD是两条对角线,且 .
求证: .
证明: .
【答案】解:(1)对角线相等的平行四边形是矩形,
所以乙的猜想正确;
故答案为:乙;
(2)已知,在平行四边形ABCD中,AC、BD是两条对角线,且AC=BD,
求证:平行四边形ABCD是矩形,
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥CB,AD=BC,
在△ADC和△BCD中,
,
∴△ADC≌△BCD(SSS),
∴∠ADC=∠BCD.
又∵AD∥CB,
∴∠ADC+∠BCD=180°,
∴∠ADC=∠BCD=90°.
∴平行四边形ABCD是矩形.
故答案为:平行四边形ABCD;AC=BD;平行四边形ABCD是矩形;∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥CB,AD=BC,
在△ADC和△BCD中,
,
∴△ADC≌△BCD(SSS),
∴∠ADC=∠BCD.
又∵AD∥CB,
∴∠ADC+∠BCD=180°,
∴∠ADC=∠BCD=90°.
∴平行四边形ABCD是矩形.
二、矩形的对角线的性质
1.如图所示,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,对角线AC、BD相交于点O,过点O作OE垂直AC交AD于点E,则DE的长是( )
A.5
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】连接EC,
∵AB=6,BC=8,
∴AC=10(勾股定理);
∴AOAC=5,
∵EO⊥AC,
∴AE=EC,
又∵∠EDC=90°,
∴,
设ED=x,
∴,
解得:x=,
∴DE=,
故选:C.
2.如图,在矩形ABCD中,AC,BD相交于点O,若△AOB的面积是3,则矩形ABCD的面积是( )
A.6
B.9
C.12
D.15
【答案】C
【解析】∵四边形ABCD是矩形,
∴AO=CO=BO=DO,
∴S△AOB=S△BOC=S△AOD=S△OCD=3,
∴矩形ABCD的面积=12,
故选:C.
3.如图,矩形ABCD的两条对角线相交于点O,∠BOC=120°,BO=4,则矩形的边BC的长是( )
A.6
B.8
C.
D.
【答案】D
【解析】∵四边形ABCD是矩形,且AC,BD交于点O,
∴,∠BCD=90°,
∴BD=8,
∵∠BOC=120°,
∴∠OBC=∠OCB=30°,
∴,
∴,
故选:D.
4.如图,矩形ABCD的对角线相交于点O.若∠COD=60°,CD=2,则AD= .
【答案】2
【解析】∵四边形ABCD为矩形,
∴OC=OD,
∵∠COD=60°,
∴△COD为等边三角形,
∴OC=CD=2,
∴AC=2OC=4,AD2.
故答案为:2.
5.如图,矩形ABCD中,∠BOC=120°,BD=12,点P是AD边上一动点,则OP的最小值为 .
【答案】3
【解析】∵四边形ABCD是矩形,
∴OA=OC,OB=OD,AC=BD=12,
∴OA=OB=OC=ODBD=6,
∵∠BOC=120°=∠AOD,
∴∠OAD=∠ODA=30°,
当OP⊥AD时,OP有最小值,
∴OPOD=3,
故答案为:3.
6.如图,矩形ABCD中,过对角线BD的中点O作BD的垂线EF,分别交AD,BC于点E,F.证明:△BOF≌△DOE.
【答案】证明:∵ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠EDO=∠FBO,
∵O是BD的中点,
∴OB=OD,
又∵∠EOD=∠FOB=90°,
∴△BOF≌△DOE(ASA).
7.如图,在矩形ABCD中,点E为AD边上一点,EF⊥CE,交AB于点F,若DE=2,矩形的周长为16,且CE=EF,求矩形ABCD的面积.
【答案】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠D=90°,AB=CD,AD=BC,
∵EF⊥CE,
∴∠1+∠3=∠3+∠2=90°,
∴∠1=∠2,
又∵CE=EF,
∴△AEF≌△DCE(AAS),
∴AE=CD,
设AE=CD=x,则AD=AE+DE=x+2,
∵矩形的周长为16,
∴,
∴x+x+2=8,
∴x=3,
∴AD=5,CD=3,
∴S矩形ABCD=3×5=15.
三、菱形的性质与判定的综合应用
1.如图1,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,要在对角线AC上找两点E,F,使得四边形BFDE是菱形,现有如图2所示的甲、乙两种方案,则正确的方案是( )
A.只有甲对
B.只有乙对
C.甲、乙都对
D.甲、乙都不对
【答案】C
【解析】∵四边形ABCD是菱形,
∴OB=OD,OA=OC,AC⊥BD,
∵AE=CF,
∴OE=OF,
∵OB=OD,EF⊥BD,
∴四边形BFDE是菱形,
故方案甲正确;
∵四边形ABCD是菱形,
∴OB=OD,OA=OC,AC⊥BD,∠BDA=∠BDC,
∵DE,BF是∠ADO和∠CBO的平分线,
∴∠EDO=∠FDO,
∵∠DOE=∠DOF=90°,
在△DOE和△DOF中,
,
∴△DOE≌△DOF(ASA),
∴OE=OF,
∵OB=OD,
∴四边形BFDE是平行四边形,
∵BD⊥EF,
∴四边形BFDE是菱形.
故方案乙正确.
故选:C.
2.两张全等的矩形纸片ABCD,AECF按如图所示的方式交叉叠放,AB=AF,AE=BC.AE与BC交于点G,AD与CF交于点H,且∠AGB=30°,AB=2,则四边形AGCH的周长为( )
A.4
B.8
C.12
D.16
【答案】D
【解析】∵四边形ABCD和四边形AECF是矩形,
∴AD∥BC,AE∥CF,∠B=∠F=90°,
∴四边形AGCH是平行四边形,
∠AGB=∠GCH=∠AHF,
在△AFH和△AGB中,
,
∴△AFH≌△AGB(AAS),
∴AH=AG,
∴平行四边形AGCH是菱形,
∴AG=GC=CH=HA,
∵∠AGB=30°,AB=2,
∴AB=4,
∴四边形AGCH的周长为4×4=16.
故选:D.
3.如图,已知平行四边形ABCD,要求利用所学知识在平行四边形ABCD内作一个菱形,甲、乙两位同学的作法分别如下:
下列判断正确的是( )
A.甲、乙均正确
B.甲错误,乙正确
C.甲正确,乙错误
D.甲,乙均错误
【答案】A
【解析】甲的作法如图所示,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴AE∥CF,∠EAO=∠FCO,
又∵EF垂直平分AC,
∴AO=CO,AE=CE,
又∵∠AOE=∠COF,
∴△AOE≌△COF(ASA),
∴AE=CF,
∴四边形AFCE为平行四边形,
又∵AE=CE,
∴四边形AFCE为菱形,故甲的作法正确.
乙的作法如图所示:
∵AD∥BC,
∴∠FAE=∠BEA,
∵AE平分∠BAD,
∴∠FAE=∠BAE,
∴∠BEA=∠BAE,
∴BA=BE,
同理可得 AB=AF,
∴AF=BE,
又∵AF∥BE,
∴四边形ABEF为平行四边形,
∵AB=AF,
∴四边形ABEF为菱形.故乙的作法正确.
故选:A.
4.如图,①以点A为圆心2 cm长为半径画弧分别交∠MAN的两边AM、AN于点B、D;②以点B为圆心,AD长为半径画弧,再以点D为圆心,AB长为半径画弧,两弧交于点C; ③分别连接BC、CD、AC.若∠MAN=60°,则∠ACB的大小为 .
【答案】30°
【解析】由题意可得:AB=BC=CD=AD=2 cm,
∴四边形ABCD是菱形,
∴BC∥DA,∠CAB=∠CAD∠MAN=30°,
∴∠ACB=∠CAD=30°,
故答案为:30°.
5.如图,在△ABC中,AB=AC,分别以C、B为圆心取AB的长为半径作弧,两弧交于点D.连接BD、AD.若∠ABD=130°,则∠CAD= .
【答案】25°
【解析】连接CD,如图.
∵分别以C、B为圆心取AB的长为半径作弧,两弧交于点D,
∴BD=CD=AB,
∵AB=AC,
∴AB=BD=CD=AC,
∴四边形ABDC是菱形,
∴BD∥AC,∠CAD∠BAC,
∴∠BAC=180°﹣∠ABD=180°﹣130°=50°,
∴∠CAD=25°.
故答案为:25°.
6.如图,已知菱形ABCD的对角线相交于点O,延长AB至点E,使BE=AB,连接CE.
(1)求证:BD=EC;
(2)当∠DAB为多少度时,四边形BECD为菱形?并说明理由.
【答案】(1)证明:四边形ABCD是菱形,
∴AB=CD,AB∥CD,
又∵BE=AB,
∴BE=CD,BE∥CD,
∴四边形BECD 是平行四边形,
∴BD=EC;
(2)解:四边形BECD是菱形.
理由:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=AB,∵∠DAB=60°,
∴△ADB,△DCB是等边三角形,
∴DC=DB,
∵四边形BECD是平行四边形,
∴四边形BECD是菱形.
7.如图:在平行四边形ABCD中,用直尺和圆规作∠BAD的平分线交BC于点E(尺规作图的痕迹保留在图中了),连接EF.
(1)求证:四边形ABEF为菱形;
(2)AE,BF相交于点O,若BF=6,AB=5,求AE的长.
【答案】(1)证明:由尺规作∠BAF的角平分线的过程可得AB=AF,∠BAE=∠FAE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠FAE=∠AEB,
∴∠BAE=∠AEB,
∴AB=BE,
∴BE=FA,
∴四边形ABEF为平行四边形,
∵AB=AF,
∴四边形ABEF为菱形;
(2)解:∵四边形ABEF为菱形,
∴AE⊥BF,BOFB=3,AE=2AO,
在Rt△AOB中,AO4,
∴AE=2AO=8.
四、有关正方形边、角的性质
1.如图,正方形ABCD中,M是正方形内一点,连结BM,使BM=BC,再连接CM,DM,过点D有DN⊥DM,且DN=DM,连接AN,若∠CBM=α,则∠DAN的度数是( )
A.90°﹣2α
B.α
C.45°
D.
【答案】D
【解析】∵BM=BC,∠CBM=α,
∴,
∵四边形ABCD是正方形,
∴DC=DA,∠ADC=∠DCB=90°,
∴,
∵DN⊥DM,
∴∠MDN=90°,
∴∠NDA=∠MDC,
∵DN=DM,
∴△NDA≌△MDC(SAS),
∴,
故选:D.
2.如图,在平面直角坐标系中,边长为2的正方形ABCD的边AB在x轴上,AB的中点是坐标原点O,固定点A,B,把正方形向左偏移,使点C落在y轴正半轴上点C′处,则点D的对应点D′的坐标为( )
A.
B.(﹣2,1)
C.
D.
【答案】D
【解析】由题意可得,,AB=BC'=CD'=AD'=2,
∴,四边形ABC′D'为菱形,
∴C'D'∥x轴,
∴点D'的坐标为(﹣2,),
故选:D.
3.如图,把两个边长不等的正方形放置在周长为48的长方形ABCD内,两个正方形中均有一组邻边分别落在长方形ABCD的一组邻边上.如果两个正方形的周长和为60,那么这两个正方形的重叠部分(图中阴影部分所示)的周长为( )
A.6
B.8
C.10
D.12
【答案】D
【解析】设较小的正方形边长为x,较大的正方形边长为y,阴影部分的长和宽分别为a、b,
∵两个正方形的周长和为60,
∴4x+4y=60,
∴x+y=15,
∴BC=x+y﹣b,AB=x+y﹣a,
∵长方形ABCD的周长为48,
∴BC+AB=24,
∴x+y﹣b+x+y﹣a=24,
∴30﹣a﹣b=24,
∴a+b=6,
∴2(a+b)=12,
∴阴影部分的周长为12,
故选:D.
4.将正方形ABCD与正方形BEFG按如图方式放置,点F、B、C在同一直线上.已知BG,BC=3,连接DF.M是DF的中点,连接AM,则AM的长是 .
【答案】
【解析】延长AM交BC于H,
由正方形ABCD与正方形BEFG,BG,BC=3,M是DF的中点,
得AD∥FC,∠FBG=45°,
得∠ADM=∠HFM,∠AMD=∠HMF,
得△ADM≌△HFM,
得AM=HM,FH=AD=3,
由BFBG2,
得BH=3﹣2=1,
得AMAH.
故答案为:.
5.如图,正方形ABCD的边长为8,M是BC的中点,N是AM上的动点,过点N作EF⊥AM分别交AB,CD于点E,F.则EM+AF的最小值是 .
【答案】4
【解析】过F作FG⊥AB于G,则FG=BC=AB,∠ABM=∠FGE=90°,
∵正方形ABCD的边长为8,
∴AB=BC=8,∠ABC=90°,
∵M是BC的中点,
∴BM=4,
∴AM4,
∵EF⊥AM,
∴∠BAM+∠AEN=∠AEN+∠GFE=90°,
∴∠BAM=∠GFE,
∴△ABM≌△FGE(ASA),
∴AM=EF,
将EF沿EM方向平移至MH,连接FH,则EF=MH,∠AMH=90°,EM=FH,
当A、F、H三点共线时,EM+AF=FH+AF=AH的值最小,
此时EM+AF=AH4,
∴EM+AF的最小值为4,
故答案为:4.
6.如图,四边形ABCD是正方形,G是BC上的任意一点,DE⊥AG于点E,BF∥DE,且交AG于点F.
(1)求证:∠BAF=∠ADE;
(2)求证:DE﹣BF=EF.
【答案】证明:(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠DAE+∠BAF=90°.
∵∠ABF+∠BAF=90°,
∴∠DAE=∠ABF.
在△AED和△BFA中,
,
∴△AED≌△BFA(AAS).
∴∠BAF=∠ADE;
(2)∵△AED≌△BFA,
∴AE=BF.DE=AF,
∵AF﹣AE=EF,
∴DE﹣BF=EF.
7.已知:正方形ABCD的边长是4,F是DC边的中点,E是BC上的点,且,如图,求证:∠AFE=90°.
【答案】证明:∵CEBC,
∴CE=1,BE=3,
∵F是DC边的中点,
∴CF=DF=2,
在Rt△ABE中,∠B=90°,
由勾股定理得:AE2=32+42=25,
在Rt△ECF中,∠C=90°,
由勾股定理得:FE2=12+22=5,
在Rt△ADF中,∠D=90°,
由勾股定理得:AF2=42+22=20,
∴AE2=FE2+AF2,
∴AF⊥EF,
∴∠AFE=90°.
五、正方形的性质与判定
1.如图,点P是边长为的正方形ABCD的对角线BD上的动点,过点P分别作PE⊥BC于点E,PF⊥DC于点F,连接AP并延长,交射线BC于点H,交射线DC于点M,连接EF交AH于点G,当点P在BD上运动时(不包括B、D两点),以下结论中:①MF=MC;②AH⊥EF;③当EF∥BD时,四边形PFCE为正方形;④EF的最小值是1.其中正确结论的序号是( )
A.①②③
B.③④
C.②③④
D.①②④
【答案】C
【解析】∵当点P与BD中点重合时,CM=0,显然FM≠CM,故①错误;
连接PC交EF于O.根据对称性可知∠DAP=∠DCP,
∵四边形PECF是矩形,
∴OF=OC,
∴∠OCF=∠OFC,
∴∠OFC=∠DAP,
∵∠DAP+∠AMD=90°,
∴∠GFM+∠AMD=90°,
∴∠FGM=90°,
∴AH⊥EF,故②正确;
∵EF∥BD,EF⊥AH,
∴BD⊥AH,即点P与BD中点重合,
∴PF=PE,
∴四边形PECF是正方形,故③正确;
∵四边形PECF是矩形,
∴EF=PC,
∴当CP⊥BD时,PC的值最小,此时A、P、C共线,
∵AC=2,
∴PC的最小值为1,
∴EF的最小值为1,故④正确;
故选:C.
2.下列说法错误的是( )
A.正方形是平行四边形
B.正方形是菱形
C.正方形是矩形
D.菱形和矩形都是正方形
【答案】D
【解析】∵正方形的两组对边分别平行,
∴正方形是平行四边形,
故A不符合题意;
∵正方形的四条边都相等,
∴正方形是菱形,
故B不符合题意;
∵正方形的四个角都是直角,
∴正方形是矩形,
故C不符合题意;
∵菱形的内角不一定是直角,
∴菱形不一定是正方形;
∵矩形的邻边不一定相等,
∴矩形不一定是正方形,
故D符合题意,
故选:D.
3.如图,在正方形ABCD中,AB=8,F是对角线AC,BD的交点,G,E分别是AD,CD上的动点,且保持AG=DE,连接GE,GF,EF.在此运动变化的过程中,有下列结论:①△GFE是等腰直角三角形;②四边形DGFE可能为正方形;③GE长度的最小值为4;④四边形DGFE的面积保持不变.其中正确的是( )
A.仅①②③
B.仅①②④
C.仅②③④
D.①②③④
【答案】D
【解析】∵四边形ABCD是正方形,AB=8,F是对角线AC,BD的交点,
∴∠ADC=90°,AD=CD=AB=8,AF=CF,BD⊥AC,
∴DF=AF=CFAC,∠AFD=∠CFD=90°,
∴∠FAD=∠FDA=∠FDC=∠FCD=45°,
在△AFG和△DFE中,
,
∴△AFG≌△DFE(SAS),
∴GF=EF,∠AFG=∠DFE,
∴∠GFE=∠DFE+∠DFG=∠AFG+∠DFG=∠AFD=90°,
∴△GFE是等腰直角三角形,
故①正确;
当点G是AD的中点时,则FG⊥AD,
∴∠FGD=∠GDE=∠GFE=90°,
∴四边形DGFE是矩形,
∵GF=EF,
∴四边形DGFE是正方形,
∴四边形DGFE可能是正方形,
故②正确;
∵∠GFE=90°,GF=EF,
∴GEGF,
当GF⊥AD时,GF的值最小,此时AG=DG,
∴GFAD8=4,
∴GE4=4,
∴GE长度的最小值为4,
故③正确;
∵当GF⊥AD时,GF=4,
∴S△AFD8×4=16,
∵△AFG≌△DFE,
∴S△AFG=S△DFE,
∴S四边形DGFE=S△DFG+S△DFE=S△DFG+S△AFG=S△AFD=16,
∴四边形DGFE的面积保持不变,
故④正确,
故选:D.
4.在四边形ABCD中,∠A=∠D=90°,CD=BC,下列四个判断:
①若∠C=120°,则;
②连接AC,DB,若AC垂直平分DB,则AD=BC;
③连接AC,作∠DAC=∠ACB,则四边形ABCD是正方形;
④点A关于直线BD的对称点一定在直线BC上.
其中正确的序号为 .(写出所有正确的序号)
【答案】②③④
【解析】①过点C作CE⊥AB于E,如图1所示:
∵∠A=∠D=90°,
∴四边形AECD为矩形,
∴AD=CE,∠DCE=90°,
∵∠DCB=120°,
∴∠BCE=∠DCB﹣∠DCE=30°,
∴BEBC,
在Rt△BCE中,由勾股定理得:CEBC,
∴ADBC,
故①不正确;
②∵∠DAB=∠CDA=90°,
∴CD∥AB,
∴∠CDB=∠ABD,
∵AC垂直平分DB,
∴AD=AB,
∴△ABD为等腰直角三角形,
∴∠ABD=45°,
∴∠CDB=∠ABD=45°,
∵CD=BC,
∴∠CDB=∠CBD=45°,
∴∠ABC=∠ABD+∠CBD=90°,
∴四边形ABCD为矩形,
又∵CD=BC,
∴矩形ABCD为正方形,
∴AD=BC,
故②正确;
③∠DAC=∠ACB,
∴AD∥BC,
∴BC⊥AB,
∴四边形ABCD为矩形,
又∵CD=BC,
∴矩形ABCD为正方形,
故③正确;
④连接BD,过点A作AH⊥BD,AH的延长线交BC的延长线于F,如图2所示:
则∠AHB=∠FHB=90°,
∵CD∥AB,
∴∠CDB=∠ABD,
∵CD=BC,
∴∠CDB=∠CBD,
∴∠ABD=∠CBD,
在△AHB和△FHB中,
,
∴△AHB≌△FHB(ASA)
∴AH=FH,
∴点A与点F关于直线BD对称,
∴点A关于直线BD的对称点一定在直线BC上,
故④正确,
综上所述:正确的是②③④.
5.如图,正方形ABCD的边长为2,E为AB边的中点,点F在BC边上,点B关于直线EF的对称点记为B′,连接B′D,B′E,B′F.当点F在BC边上移动使得四边形BEB′F′成为正方形时,B′D的长为 .
【答案】
【解析】如图,连接BB',连接BD,
∵四边形ABCD是正方形,
∴BDAB=2,BD平分∠ABC,
∵E为AB边的中点,
∴AE=BE=1,
∵四边形BEB'F是正方形,
∴BB'BE,BB'平分∠ABC,
∴点B,点B',点D三点共线,
∴B'D=BD﹣BB',
故答案为:.
6.如图,正方形ABCD,动点E在AC上,AF⊥AC,垂足为A,AF=AE.
(1)求证:BF=DE;
(2)当点E运动到AC中点时(其他条件都保持不变),问四边形AFBE是什么特殊四边形?说明理由.
【答案】(1)证明:∵正方形ABCD,
∴AB=AD,∠BAD=90°,
∵AF⊥AC,
∴∠EAF=90°,
∴∠BAF=∠EAD,
在△ADE和△ABF中,
,
∴△ADE≌△ABF(SAS),
∴BF=DE;
(2)解:当点E运动到AC的中点时四边形AFBE是正方形,
理由:∵点E运动到AC的中点,AB=BC,
∴BE⊥AC,BE=AEAC,
∵AF=AE,
∴BE=AF=AE,
又∵BE⊥AC,∠FAE=∠BEC=90°,
∴BE∥AF,
∵BE=AF,
∴得平行四边形AFBE,
∵∠FAE=90°,AF=AE,
∴四边形AFBE是正方形.
7.如图,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,对角线AC、BD交于点O,过点B作BE∥CD交AC于点E,连接DE.
(1)求证:四边形BCDE为菱形;
(2)若AB=10,E为AC的中点,当BC的长为 时,四边形BCDE为正方形.
【答案】(1)证明:∵AB=AD,CB=CD,
∴AC为BD的垂直平分线,
即AC⊥BD,OB=OD,
∵BE∥CD,
∴∠EBO=∠CDO,
在△EOB和△COD中,
,
∴△EOB≌△COD(AAS),
∴EO=CO,
∴四边形BCDE为平行四边形.
∵CB=CD,
∴四边形BCDE是菱形;
(2)解:设OB=x,
∵四边形BCDE是菱形,
∴当OE=OB=x时,四边形BCDE是正方形,
此时,
∵E为AC的中点,
∴AE=CE=2x,
在Rt△AOB中,∵OB2+OA2=AB2,
∴x2+(3x)2=102,
解得,(舍去),
∴,
故答案为:.
六、利用直角判定矩形
1.依据所标数据,下列不一定是矩形的为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A、对边平行且相等的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,故该选项不符合题意;
B、不能证明是矩形,故该选项符合题意;
C、有三个角是直角的四边形是矩形,故该选项不符合题意;
D、有两组对边分别相等的四边形是平行四边形,有一个直角的平行四边形是矩形,故该选项不符合题意.
故选:B.
2.如图,要使平行四边形ABCD成为矩形,需要添加的条件是( )
A.∠ABD=∠CBD
B.∠ABC=90°
C.AC⊥BD
D.AB=BC
【答案】B
【解析】A、∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠ABD=∠BDC,
∵∠ABD=∠CBD,
∴∠BDC=∠CBD,
∴BC=CD,
∴四边形ABCD是菱形,不能推出四边形ABCD是矩形,故本选项错误,不符合题意;
B、∵∠ABC=90°,
∴平行四边形ABCD是矩形,故本选项正确,符合题意;
C、∵四边形ABCD是平行四边形,
∴当AC⊥BD时四边形ABCD是菱形,故本选项错误,不符合题意;
D、根据AB=BC和平行四边形ABCD不能得出四边形ABCD是矩形,故本选项错误,不符合题意,不符合题意;
故选:B.
3.平行四边形内角平分线能够围成的四边形是( )
A.梯形
B.矩形
C.正方形
D.不是平行四边形
【答案】B
【解析】∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠BAD+∠ABC=180°,
∵AE、BE分别是∠BAD、∠ABC的平分线,
∴∠BAE+∠ABE∠BAD∠ABC180°=90°,
∴∠AEB=90°,
∴∠FEH=90°,
同理可求∠F=90°,∠FGH=90°,∠H=90°,
∴四边形EFGH是矩形.
故选:B.
4.如图,过四边形ABCD的四个顶点分别作对角线AC、BD的平行线,如所围成的四边形EFGH是矩形,则原四边形ABCD需满足的条件是 .(只需写出一个符合要求的条件)
【答案】AC⊥BD
【解析】添加的条件是AC⊥BD,
∵BD∥EF,BD∥GH,
∴EF∥GH,
同理EH∥GF,
∴四边形EFGH是平行四边形,
∵EF∥BD,AC⊥BD,
∴EF⊥AC,
∵EH∥AC,
∴EF⊥EH,
∴∠E=90°,
∴平行四边形EFGH是矩形,
故答案为:AC⊥BD.
5.如图,▱ABCD中,BE⊥AD于E,F为BC上一点,请添加一个条件,使得四边形BEDF是矩形,这个条件可以为 .
【答案】DF⊥BC(答案不唯一)
【解析】添加DF⊥BC,
理由:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∵DF⊥BC,
∴DF⊥AD,
∵BE⊥AD,
∴BE∥DF,
∴四边形BEDF是平行四边形,
∵BE⊥AD,
∴∠BED=90°,
∴四边形BEDF是矩形.
故答案为:DF⊥BC(答案不唯一).
6.在▱ABCD中,过点D作DE⊥AB于点E,点F在边CD上,DF=BE,连接AF,BF.求证:四边形BFDE是矩形.
【答案】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∵BE∥DF,BE=DF,
∴四边形BFDE是平行四边形,
∵DE⊥AB,
∴∠DEB=90°,
∴四边形BFDE是矩形.
7.如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC边的中点,以AB、BD为邻边作▱ABDE,连接AD,EC.求证:四边形ADCE是矩形.
【答案】证明:∵AB=AC,D为BC边的中点,
∴AD⊥BC,BD=CD,
∴∠ADC=90°,
∵四边形ABDE是平行四边形,
∴AE∥BD,AE=BD,
∴AE∥CD,AE=CD,
∴四边形ADCE是平行四边形,
又∵∠ADC=90°,
∴四边形ADCE是矩形.
七、利用边判定菱形
1.在四边形ABCD中,AB∥CD,AB=BC,添加下列条件后仍然不能推得四边形ABCD为菱形的是( )
A.AB=CD
B.AD∥BC
C.AB=AD
D.AD=CD
【答案】C
【解析】A、添加AB=CD,∵AB∥CD,∴四边形ABCD是平行四边形,∵AB=BC,∴▱ABCD是菱形,不符合题意;
B、添加AD∥BC,∵AB∥CD,∴四边形ABCD是平行四边形,∵AB=BC,∴▱ABCD是菱形,不符合题意;
C、添加AB=AD,不能得出四边形ABCD是菱形,符合题意;
D、添加AD=CD,能得出四边形ABCD是菱形,不符合题意;
故选:C.
2.如图,小聪在作线段AB的垂直平分线时,他是这样操作的:分别以A和B为圆心,大于AB的长为半径画弧,两弧相交于C、D,则直线CD即为所求.根据他的作图方法可知四边形ADBC一定是( )
A.矩形
B.菱形
C.正方形
D.等腰梯形
【答案】B
【解析】∵分别以A和B为圆心,大于AB的长为半径画弧,两弧相交于C、D,
∴AC=AD=BD=BC,
∴四边形ADBC一定是菱形,
故选:B.
3.依据所标识的数据,下列平行四边形一定为菱形的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】∵四边形是平行四边形,
∴对角线互相平分,故A不一定是菱形;
∵四边形是平行四边形,
∴对边相等,故B不一定是菱形;
∵四边形是平行四边形,
∴对边平行,故D不一定是菱形,
∵图C中,根据三角形的内角和定理可得:180°﹣70°﹣55°=55°,
∴邻边相等,
∵四边形是平行四边形,
∴邻边相等的平行四边形的菱形,故C是菱形;
故选:C.
4.小佳同学在整理菱形的判定方法时,将知识整理成如图所示.请帮她在横线上填上一个适当的条件,该条件可以是 .
【答案】四条边相等(答案不唯一)
【解析】∵四条边相等的四边形是菱形,
∴该条件可以是四条边相等,
故答案为:四条边相等(答案不唯一).
5.如图,已知四边形ABCD是平行四边形,从①AB=AD,②AC=BD,③∠ABC=∠ADC中选择一个作为条件,补充后使四边形ABCD成为菱形,则其选择是 (限填序号).
【答案】①
【解析】①∵四边形ABCD是平行四边形,AB=AD,
∴平行四边形ABCD是菱形;
②∵四边形ABCD是平行四边形,AC=BD,
∴平行四边形ABCD是矩形;
③∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠ABC=∠ADC,
因此∠ABC=∠ADC时,四边形ABCD还是平行四边形;
故答案为:①.
6.在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,E为OA的中点,作OF∥AB,交BE延长于点F,连接AF.
(1)求证:△AEB≌△OEF;
(2)连接DF,当∠BAD= °时,四边形AODF是菱形.
【答案】(1)证明:∵AB∥OF,
∴∠ABF=∠OFB,
∵E为OA的中点,
∴AE=OE,
在△AEB与△OEF中,
,
∴△AEB≌△OEF(AAS),
(2)解:若∠BAD=90°,则四边形AODF是菱形,
证明如下:在▱ABCD中,∠BAD=90°,
∴四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD,AOAC,ODBD,
∴AO=OD,
∵△AEB≌△OEF,
∴AB=OF,
∵AB∥OF,
∴四边形ABOF是平行四边形,
∴AF∥OB,AF=OB,
∴AF=OD,
∴四边形AODF是平行四边形,
∵AO=OD,
∴四边形AODF是菱形.
故答案为:90.
7.如图,在四边形ABCD中,AB∥DC,AB=AD,对角线AC,BD交于点O,AC平分∠BAD,过点C作CE⊥AB,交AB的延长线于点E,连接OE.
(1)求证:四边形ABCD是菱形.
(2)若AB=5,BD=6,求OE的长.
【答案】(1)证明:∵AB∥CD,
∴∠CAB=∠DCA,
∵AC为∠DAB的平分线,
∴∠CAB=∠DAC,
∴∠DCA=∠DAC,
∴CD=AD,
∵AB=AD,
∴AB=CD,
∵AB∥CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AD=AB,
∴平行四边形ABCD是菱形;
(2)解:∵四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD交于点O,
∴AC⊥BD,OA=OC,OB=OD,
∴OB3,
在Rt△AOB中,∠AOB=90°,
∴OA,
∵CE⊥AB,
∴∠AEC=90°,
在Rt△AEC中,∠AEC=90°,O为AC中点,
∴4.
八、利用对角线判定矩形
1.如图,要使平行四边形ABCD成为矩形,需添加的条件是( )
A.AB=BC
B.AC⊥BD
C.AC=BD
D.∠1=∠2
【答案】C
【解析】根据“对角线相等的平行四边形是矩形”,故C选项符合题意.故选:C.
2.如图,四边形ABCD的对角线互相平分,要使它变为矩形,需要添加的条件是( )
A.AB=CD
B.AD=BC
C.AB∥CD
D.AC=BD
【答案】D
【解析】需要添加的条件是AC=BD,理由如下:
∵四边形ABCD的对角线互相平分,
∴四边形ABCD是平行四边形,
又∵AC=BD,
∴平行四边形ABCD是矩形,
故选:D.
3.在▱ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,添加下列一个条件,能使▱ABCD成为矩形的是( )
A.AB=BC
B.∠ABC=∠ADC
C.AC=BD
D.AC⊥BD
【答案】C
【解析】根据“对角线相等的平行四边形是矩形”,故C选项符合题意.故选:C.
4.如果平行四边形ABCD的对角线AC=BD,那么四边形ABCD是 形.
【答案】矩
【解析】如果平行四边形ABCD的对角线AC=BD,那么四边形ABCD是矩形;理由如下:
∵AC=BD,四边形ABCD是平行四边形,
∴四边形ABCD是矩形(对角线相等的平行四边形是矩形),
故答案为:矩.
5.如图,已知在四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,且OA=OC,OB=OD,要使四边形ABCD是矩形,可添加一个条件是 .
【答案】AC=BD(答案不唯一)
【解析】∵OA=OC,OB=OD,AC=BD,
∴四边形ABCD是矩形,
故答案为:AC=BD(答案不唯一).
6.如图,在▱ABCD中,AC、BD相交于点O,点E、F分别是OA、OC上的点,连接BE、BF、DE、DF.
给出以下三个条件:①BE∥DF;②AE=CF;③OD=OE.从中选择两个条件,使四边形BEDF是矩形,并加以证明.
你选择的条件是 .
【答案】解:选择②③,证明如下:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,OB=OD,
∵AE=CF,
∴OA﹣AE=OC﹣CF,
即OE=OF,
∴四边形BEDF是平行四边形,
∵OD=OE,
∴OE=OD=OF=OB,
∴EF=BD,
∴平行四边形BEDF是矩形.
7.如图,AC、BD相交于点O,且O是AC、BD的中点,点E在四边形ABCD外,且∠AEC=∠BED=90°,求证:四边形ABCD是矩形.
【答案】证明:连接EO,如图所示:
∵O是AC、BD的中点,
∴AO=CO,BO=DO,
∴四边形ABCD是平行四边形,
在Rt△EBD中,
∵O为BD中点,
∴EOBD,
在Rt△AEC中,∵O为AC中点,
∴EOAC,
∴AC=BD,
又∵四边形ABCD是平行四边形,
∴平行四边形ABCD是矩形.
九、正方形对角线的性质
1.图(1)的杜岭二号方鼎是河南博物院九大镇院之宝之一,方鼎的口呈正方形(如图(2)),正方形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,则下列说法不正确的是( )
A.AC⊥BD
B.AD=AO
C.DO=CO
D.∠DAO=∠BAC
【答案】B
【解析】∵正方形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,
∴AC⊥BD,OA=OC=OB=OD,∠DAO=∠BAC=45°,
∴,
故选项A,C,D正确,不符合题意;选项B错误,符合题意;
故选:B.
2.如图,在正方形ABCD中,E是BD上一点,DE=DC,F是CB延长线上一点,EF=EC,连接AF,则∠BAF的度数为( )
A.15°
B.20°
C.22.5°
D.25°
【答案】C
【解析】连接AE,
由DB是正方形ABCD的对称轴,DE=DC,EF=EC,
得EF=EC=EA,∠BAE=∠BCE=∠EFC,
得∠AEF=∠ABF=90°,
得△AEF是等腰直角三角形,
得∠EAF=45°,
由DE=DC=DA,∠EDA=45°,
得∠DAE=(180﹣45)÷2=67.5°,
得∠BAF=∠DAE+∠EAF﹣∠DAB=67.5+45﹣90=22.5°.
故选:C.
3.如图,在正方形ABCD中,点E在对角线BD上,过点D作DF⊥BD且DF=BE,连接EF,点G是EF的中点,连接AG、AF.若∠BCE=α,则∠DAG一定等于( )
A.α
B.
C.45°﹣α
D.30°﹣α
【答案】C
【解析】连接AE,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠BAE=∠BCE=α,∠ADB=∠ABE=45°,
∵DF⊥BD,
∴∠BDF=90°,
∴∠ADF=∠BDF﹣∠ADB=45°,
∴∠ABE=∠ADF,
在△ABE和△ADF中,
,
∴△ABE≌△ADF(SAS),
∴∠DAF=∠BAE=α,AE=AF,∠BAE=∠DAF,
∴∠EAF=∠EAD+∠DAF=∠EAD+∠BAE=90°,
∴△EAF是等腰直角三角形,
∵点G是EF的中点,
∴∠FAG=45°,
∴∠DAG=∠FAG﹣∠DAF=45°﹣α,
故选:C.
4.如图,正方形ABCD的对角线AC、BD交于点O,E是OC的中点,连接BE,过点A作AM⊥BE于点M,交BD于点F.若BD=4,则AF的长为 .
【答案】
【解析】∵四边形ABCD为正方形,
∴OA=OB=OD=OC=2,∠AOB=∠BOC=90°,
∵AM⊥BE于点M,
∴∠AME=90°,
∴∠OAF+∠AEM=90°,∠OBE+∠AEM=90°,
∴∠MAE=∠OBE,
在△AOF和△BOE中,
,
∴△AOF≌△BOE(ASA),
∴AF=BE,
∵OE=EC=1,OB=2,
∴BE,
故答案为:.
5.如图,正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,M是AD上的一点,连接OM,过点O作ON⊥OM,交CD于点N,若四边形MOND的面积是3,则AB的长为 .
【答案】
【解析】过O作OE⊥AD,OF⊥DC,如图:
∵四边形ABCD是正方形,
∴BD平分∠ADC,
∴OM=ON,∠EOF=90°,
∵∠MON=90°,
∴∠MOE=∠NOF,
∵∠OEM=∠OFM=90°,
∴△OEM≌△OFN(ASA),
∴S四边形MOND=S四边形OEDF,
∵四边形MOND的面积是3,
∴正方形ABCD的面积为12,
∴AB,
故答案为:.
6.小明正在思考一道几何证明题:
如图1,在正方形ABCD中,点E,F在对角线AC上,连接DE,DF,BE,BF,且DE=DF.求证:四边形BFDE是菱形.
请指出小明想法中的错误之处,并按小明的思路,写出正确的证明.
【答案】解:第一步由SSA证明△DEA≌△DFC是错误的;
证明如下:由DE=DF,
得∠DEO=∠DFO,
得∠DEA=∠DFC,
由DA=DC,∠DAE=∠DCF=45°,
得△DEA≌△DFC(AAS),
得AE=CF,
连接BD(如图2),交AC于点O,
可证得 OB=OD,OE=OF,
得四边形BFDE是平行四边形;
由DE=DF,四边形BFDE是平行四边形,
得四边形BFDE是菱形.
7.如图,在正方形ABCD中,对角线BD所在的直线上有两点E、F,连接AE、AF、CE、CF,且AE=AF,求证:四边形AECF是菱形.
【答案】证明:设AC与BD交于点O,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD,OA=OC=OB=OD,
∵AE=AF,AO⊥EF,
∴OE=OF,
又∵OA=OC,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵AE=AF,
∴四边形AECF是菱形.
十、平行线间的距离
1.如图,a∥b,AB∥CD,CE⊥b,FG⊥b,点E,G为垂足,则下列说法中错误的是( )
A.AB=CD
B.CE=FG
C.直线a,b之间的距离是线段AB的长
D.直线a,b之间的距离是线段CE的长
【答案】C
【解析】∵a∥b,AB∥CD,
∴四边形ABDC是平行四边形,
∴AB=CD,故A不符合题意;
∵CE⊥b,FG⊥b,
∴CE∥GF,
∵a∥b,
∴四边形CEGF是平行四边形,且CE⊥a,
∴CE=FG,故B不符合题意;
∵AB不垂直于直线a、b,
∴直线a、b之间的距离不是线段AB的长,故C符合题意;
∵CE⊥b,CE⊥a,a∥b,
∴直线a、b之间的距离是线段CE的长,故D不符合题意,
故选:C.
2.如图,l1∥l2,线段AB与l1、l2分别垂直于点A、B,关于线段AB的长度,下列说法不正确的是( )
A.是点A到点B的距离
B.是点B到直线l1的距离
C.是直线l1、l2之间的距离
D.是点A到直线l2的最大距离
【答案】D
【解析】∵l1∥l2,线段AB与l1、l2分别垂直于点A、B,
∴线段AB表示的是点A到点B的距离,点B到直线l1的距离,直线l1、l2之间的距离,点A到直线l2的距离,
∴选项A、B、C说法正确,选项D点A到直线l2的最大距离说法错误,
故选:D.
3.已知直线a,b,c在同一平面内,且a∥b∥c,a与b之间的距离为6 cm,b与c之间的距离为2 cm,则a与c之间的距离是( )
A.2 cm
B.6 cm
C.4 cm或8 cm
D.8 cm
【答案】C
【解析】∵a∥b∥c,a与b之间的距离为6 cm,b与c之间的距离为2 cm,
分两种情况讨论如下:
①当直线c在直线a,b之间时,如图1所示:
此时a与c之间的距离是:6﹣2=4(cm);
②当直线c在直线a,b外时,如图2所示:
此时a与c之间的距离是:6+2=8(cm),
综上所述:a与c之间的距离是4 cm或8 cm.
故选:C.
4.如图,直线a∥b,直线c与a,b分别交于A,B两点,若AB=4,∠1=30°,则直线a,b之间的距离为 .
【答案】2
【解析】如图,作AC⊥b于点C,
∵AB=4,∠1=30°,
∴ACAB=2,
∴直线a,b之间的距离为2.
故答案为:2.
5.如图,直线l1∥l2,l1和AB的夹角∠DAB=135°,且AB=4 mm,则两平行线l1和l2之间的距离是 .
【答案】2 mm
【解析】过A作AC⊥l2,交l2于点C,
,
∴∠ACB=90°,
∵直线l1∥l2,∠DAB=135°,
∴∠ABC=45°,
∴AC=AB• sin∠ABC=2(mm),
故答案为:2 mm.
6.如图,直线a∥b,直线AB与a,b分别相交于点A,B,AC⊥AB,AC交直线b于点C.
(1)若∠1=65°,求∠2的度数;
(2)若AC=3,AB=4,BC=5,求直线a与b的距离.
【答案】解:(1)∵AC⊥AB,
∴∠2+∠3=90°,
∵a∥b,
∴∠3=∠1=65°,
∴∠2=90°﹣65°=25°;
(2)设直线a与b的距离为h,
∵AC⊥AB,
∴,即:3×4=5h,
∴;
∴直线a与b的距离为.
7.如图,已知在四边形ABCD中,AB∥CD,∠C=∠D.
(1)求证:AD=BC;
(2)若AB=17,AD=2CD=10,求AB与CD间的距离.
【答案】(1)证明:过点C,D分别作AB的垂线,垂足分别为E,F,如下图所示:
∵CE⊥AB,DF⊥AB,AB∥CD,
∴CE⊥CD,DF⊥CD,
∴四边形DCEF为矩形,
∴DF=CE,∠FDC=∠ECD=90°,∠AFD=∠BEC=90°,
∵∠BCD=∠ADC,
∴∠BCD﹣∠ECD=∠ADC﹣∠FDC,
∴∠BCE=∠ADF,
在△ADF和△BCE中,
,
∴△ADF≌△BCE(ASA),
∴AD=BC;
(2)解:∵AB=17,AD=2CD=10,
∴CD=5,
∵四边形DCEF为矩形,
∴EF=CD=5,
∵△ADF≌△BCE,
∴AF=BE(AB﹣EF)(17﹣5)=6,
在Rt△ADF中,AD=10,AF=6,
由勾股定理得:DF8.
故AB与CD间的距离为8.
十一、菱形的四条边相等
1.如图,在菱形ABCD中,∠B=α,点P是AB上一点(不与端点重合),点A关于直线DP的对称点为E,连接AE,CE,则∠AEC的度数为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】连接DE,
∵四边形ABCD是菱形,∠B=α,
∴AD=CD,∠ADC=∠B=α,
∵点A关于直线DP的对称点为E,
∴DP垂直平分AE,
∴ED=AD,
∴ED=CD,
∴∠DAE=∠DEA,∠DCE=∠DEC,
∵∠ADE+∠CDE+∠DAE+∠DEA+∠DCE+∠DEC=360°,
∴α+2(∠DEA+∠DEC)=360°,
∴α+2∠AEC=360°,
∴∠AEC=180°α,
故选:D.
2.如图,在菱形ABCD中,E、F分别为AD、CD上的点,且DE=DF.若∠DAF=20°,则∠DCE的度数为( )
A.10°
B.16°
C.20°
D.40°
【答案】C
【解析】∵四边形ABCD是菱形,
∴CD=AD,
在△CDE和△ADF中,
,
∴△CDE≌△ADF(SAS),
∴∠DCE=∠DAF=20°,
故选:C.
3.如图,在菱形ABCO中,点A在x轴的正半轴上,点C的坐标是(4,3),点D是AB的中点,过点D作EF⊥BC交BC于点E,交x轴于点F,则点D的坐标是( )
A.
B.
C.(8,3)
D.(7,3)
【答案】A
【解析】由题意知,,
∵菱形ABCO,
∴OA=BC=OC=5,OA∥BC,
∴A(5,0),B(9,3),
∴AB的中点坐标,即,
故选:A.
4.如图,在平面直角坐标系xOy中,菱形OABC的顶点C在x轴的正半轴上.若点A的坐标是(3,4),则点B的坐标为 .
【答案】(8,4)
【解析】∵点A的坐标是(3,4),
∴OA=5,
∵四边形OABC为菱形,
∴OA=AB=5,
则点B的坐标为(8,4).
故答案为:(8,4).
5.如图,在▱ABCD中,AB=2,AC=4,点M,N分别是BC,AD的中点,连接AM,CN.若四边形AMCN为菱形,则MC= .
【答案】
【解析】∵四边形AMCN是菱形,
∴AM=CM,
∵点M是BC的中点,
∴CMBC,
∴AMBC,
∴AM=BM=MC,
∴∠CAM=∠ACM,∠MAB=∠B,
∵∠CAM+∠ACM+∠MAB+∠B=180°,
∴∠MAB+∠MAC=90°,
∴∠BAC=90°,
∴△ABC是直角三角形,
∴BC2,
∴CMBC.
故答案为:.
6.在△ABC中,AB=AC,点D为射线BC上一动点(点D不与B,C重合),以AD为边作菱形ADEF,使∠DAF=∠BAC,连接CF.
(1)如图1,当点D在线段BC上时,求证;BD=CF;
(2)如图2,当点D在线段BC的延长线上,且∠BAC=90°时,求证:BD=CF.
【答案】证明:(1)∵四边形ADEF是菱形,
∴AD=AF,
∵∠BAC=∠DAF,
∴∠BAD=∠CAF,
∵AB=AC,
∴△BAD≌△CAF(SAS),
∴BD=CF;
(2)四边形ADEF是菱形,
∴AD=AF,
∵∠BAC=∠DAF,
∴∠BAD=∠CAF,
∵AB=AC,
∴△BAD≌△CAF(SAS),
∴BD=CF.
7.如图,在菱形ABCD中,P,Q是对角线BD上的两点,连接CP,CQ,且BP=DQ.
(1)求证:∠BCP=∠QCD;
(2)若PQ=CQ,∠DCQ=2∠CDQ,求∠A的度数.
【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=CD,∠CBD=∠CDB,
在△BCP和△DCQ中,
,
∴△BCP≌△DCQ(SAS),
∴∠BCP=∠DCQ;
(2)解:∵△BCP≌△DCQ,
∴CP=CQ,
∵PQ=CQ,
∴△PCQ是等边三角形,
∴∠PQC=60°,
∵∠DCQ=2∠CDQ,∠PQC=∠DCQ+∠CDQ,
∴∠DCQ=∠BCP=40°,
∴∠BCD=140°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠A=∠BCD=140°.
十二、正方形的判定
1.下列条件中,能使菱形ABCD为正方形的是( )
A.AB=AD
B.AB⊥BC
C.AC⊥BD
D.AC平分∠BAD
【答案】B
【解析】要使菱形成为正方形,只要菱形满足以下条件之一即可,(1)有一个内角是直角;(2)对角线相等.即∠ABC=90°或AC=BD.
故选:B.
2.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
【解析】A选项,对角线互相平分的四边形是平行四边形,故A选项不符合题意;
B选项,有三个角是直角的四边形是矩形,故B选项不符合题意;
C选项,有一组邻边相等的平行四边形是菱形,故C选项不符合题意;
D选项,对角线相等的菱形是正方形,故D选项符合题意;
故选:D.
3.已知四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=90°,如果只添加一个条件,即可判定该四边形是正方形,那么所添加的这个条件可以是( )
A.AB=CD
B.AC=BD
C.AB=AD
D.AC与BD互相平分
【答案】C
【解析】由∠A=∠B=∠C=90°可判定四边形ABCD为矩形,
因此再添加条件:AB=AD,即可判定四边形ABCD为正方形,
故选:C.
4.如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AD∥BC,AC=BD,在不添加任何辅助线的前提下,若使四边形ABCD是正方形,只需添加的一个条件是 .
【答案】AC⊥BD(答案不唯一)
【解析】添加的条件是AC⊥BD(答案不唯一),
理由:∵AB∥CD,AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AC=BD,
∴四边形ABCD是矩形,
∵AC⊥BD,
∴四边形ABCD是正方形,
故答案为:AC⊥BD(答案不唯一).
5.将菱形的两个相邻的内角记为m°和n°(m>n),定义为菱形的“接近度”,则当“接近度”为 时,这个菱形就是正方形.
【答案】1
【解析】∵有一个角是直角的菱形就是正方形,且菱形相邻的两个内角互补,
∴当菱形相邻的两个内角都为90度时,该菱形是正方形,
∴,
∴当时,这个菱形就是正方形,
故答案为:1.
6.如图,在Rt△ABC中,两锐角的平分线AD,BE相交于点O,OF⊥AC于点F,OG⊥BC于点G,求证:四边形OGCF是正方形.
【答案】证明:如图,作OH⊥AB与H点,
∵OF⊥AC于点F,OG⊥BC于点G,
∴∠OGC=∠OFC=90°.
∵∠C=90°,
∴四边形OGCF是矩形.
∵AD平分∠BAC,
∴OH=OF.
∵BE平分∠ABC,
∴OH=OG,
∴OF=OG,
∴四边形OGCF是正方形.
7.求证:对角线互相垂直平分且相等的四边形为正方形.(画图,写已知,求证并证明)
【答案】解:已知:如图,四边形ABCD中,OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,AC=BD.
求证:四边形ABCD是正方形.
证明:∵OA=OC,OB=OD,且AC=BD,
∴OA=OC=OB=OD,
∵AC⊥BD,
∴∠AOB=∠BOC=∠COD=∠DOA=90°,
∴△AOB≌△BOC≌△COD≌△DOA(SAS),
∴AB=BC=CD=DA,
∴四边形ABCD是菱形,
∵∠AOB=∠BOC=90°,OA=OB=OC,
∴∠OBA=∠OBC=45°,
∴∠ABC=90°,
∴四边形ABCD是正方形.
十三、菱形对角线垂直
1.如图,在平面直角坐标系xOy中,四边形ABCD是菱形,∠ABC=120°,点B的坐标为(0,﹣3),则点A的坐标为 ( )
A.
B.(3,0)
C.(﹣6,0)
D.(6,0)
【答案】A
【解析】∵点B的坐标为(0,﹣3),
∴OB=3,
∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=120°,
∴∠ABOABC=60°,
∴∠OAB30°,
∵∠AOB=90°,
∴AB=2OB=6,
∴OA==3,
∴A(﹣3,0),
故选:A.
2.如图,菱形ABCD对角线交点与坐标原点O重合,点A(﹣2,5),则点C的坐标是( )
A.(5,﹣2)
B.(2,﹣5)
C.(2,5)
D.(﹣2,﹣5)
【答案】B
【解析】∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC,即点A与点C关于原点对称,
∵点A(﹣2,5),
∴点C的坐标是(2,﹣5).
故选:B.
3.菱形的对角线不具备的性质是( )
A.对角线互相平分
B.对角线一定相等
C.对角线一定垂直
D.对角线平分一组对角
【答案】B
【解析】菱形的性质:四条边都相等,对角线互相垂直平分,是轴对称图形,并且每一条对角线平分一组对角;菱形的对角线不一定相等;
故选:B.
4.如图,边长为3的菱形ABCD中,∠ABC=60°,点P是对角线BD上任意一点(P不与B、D重合),以AP和PD为边作平行四边形APDQ,则PQ的最小值为 .
【答案】
【解析】设AD与PQ交于O,
∵四边形APDQ是平行四边形,
∴PQ=2OP,
∴当OP取最小值时,PQ的值最小,
∴当PQ⊥AC时,PO的值最小,
∵AO=DO,
∴AP=DP,
∵四边形ACD是菱形,
∴AD=CD=3,∠ABC=∠ADC=60°,
∴∠ADP=∠DAP=30°,
∵AO=OD,
∴OP=OD,
∴PQ的最小值为.
故答案为:.
5.如图,在菱形ABCD中,O是AC的中点,OE⊥BC,垂足为E.若AC=6,S菱形ABCD=24,则OE的长为 .
【答案】2.4
【解析】连接BD,
∵四边形ABCD是菱形,O是AC的中点,
∴点O为AC与BD的交点,OB=OD,AC⊥BD,
∵AC=6,S菱形ABCD=24,
∴AC•BD=3BD=24,
∴BD=8,
∴OB=4,
∵O是AC的中点,
∴OA=OC=3,
∴BC5,
∵S△BOCOB•OCBC•OE,
∴4×35OE,
∴OE=2.4.
故答案为:2.4.
6.如图,已知菱形ABCD的对角线相交于点O,延长AB至点E,使BE=AB,连接CE.
(1)求证:BD=EC;
(2)若∠E=50°,求∠BAO的大小.
【答案】(1)证明:∵菱形ABCD,
∴AB=CD,AB∥CD,
又∵BE=AB,
∴BE=CD,BE∥CD,
∴四边形BECD是平行四边形,
∴BD=EC;
(2)解:∵平行四边形BECD,
∴BD∥CE,
∴∠ABO=∠E=50°,
又∵菱形ABCD,
∴AC⊥BD,
∴∠BAO=90°﹣∠ABO=40°.
7.如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,OE⊥AD,垂足为点E,AC=16,BD=12,求AD、OE的长.
【答案】解:∵菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,AC=16,BD=12,
∴,
∴,
∵OE⊥AD,
∴,
∴.
十四、利用对角线判定菱形
1.下列条件中,能判定四边形是菱形的是( )
A.对角线垂直
B.两对角线相等
C.两对角线互相平分
D.两对角线互相垂直平分
【答案】D
【解析】能判定四边形是菱形的是两对角线互相垂直平分;理由如下:如图所示:
∵OA=OC,OB=OD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AC⊥BD,
∴四边形ABCD是菱形(对角线互相垂直的平行四边形是菱形);
故选:D.
2.下列命题正确的是( )
A.对角线相等的平行四边形是菱形
B.平行四边形的两条对角线互相垂直
C.一组对边平行另一组对边相等的四边形是平行四边形
D.有三个角为直角的四边形为矩形
【答案】D
【解析】A、对角线垂直的平行四边形是菱形,原命题是假命题;
B、平行四边形的两条对角线互相平分,原命题是假命题;
C、一组对边平行另一组对边相等的四边形不一定是平行四边形,原命题是假命题;
D、有三个角为直角的四边形为矩形,是真命题;
故选:D.
3.如图,▱ABCD的对角线AC,BD交于点O,以下条件不能证明▱ABCD是菱形的是( )
A.∠BAC=∠BCA
B.∠ABD=∠CBD
C.OA2+OB2=AD2
D.AD2+OA2=OD2
【答案】D
【解析】A、∵∠BAC=∠BCA,
∴AB=BC,
∴▱ABCD是菱形,故选项A不符合题意;
B、∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBD,
∵∠ABD=∠CBD,
∴∠ABD=∠ADB,
∴AB=AD,
∴▱ABCD是菱形,故选项B不符合题意;
C、∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OB=OD,
∵OA2+OB2=AD2,
∴OA2+OD2=AD2,
∴∠AOD=90°,
∴AC⊥BD,
∴▱ABCD是菱形,故选项C不符合题意,
D、∵AD2+OA2=OD2,
∴∠OAD=90°,
∴OA⊥AD,
∴不能证得▱ABCD是菱形,故选项D符合题意;
故选:D.
4.在平面直角坐标系中,已知点A(0,2),B(,0),C(0,﹣2),D(,0),则以这四个点为顶点的四边形ABCD是 .
【答案】菱形
【解析】∵A(0,2),B(,0),C(0,﹣2),D(,0),
∴OA=OC=2,OB=OD=2,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵A,C在y轴上,C,D在x轴上,
∴AC⊥BD,
∴▱ABCD是菱形.
故答案为:菱形.
5.如图,四边形ABCD是对角线互相垂直的四边形,且OB=OD,请你添加一个适当的条件 ,使四边形ABCD是菱形.(只需添加一个即可)
【答案】OA=OC.
【解析】OA=OC,
∵OB=OD,OA=OC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AC⊥BD,
∴平行四边形ABCD是菱形,
故答案为:OA=OC.
6.如图,▱ABCD的对角线相交于点O,过点D作DE∥AC,且DE=OC,连接CE、OE,OE=CD.求证:▱ABCD是菱形.
【答案】证明:∵DE∥AC,DE=OC,
∴四边形OCED是平行四边形.
∵OE=CD,
∴平行四边形OCED是矩形,
∴∠COD=90°,
∴AC⊥BD,
∴▱ABCD是菱形.
7.如图,在四边形ABCD中,AC、BD相交于点O.
(1)给出下列信息:①AB∥CD;②AO=OC;③∠ADB=∠CBD.请从上面三个选项中选出两个作为条件,一个作为结论,构成一个真命题,并加以证明.你选择的条件是 ,结论是 .(填序号)
(2)在(1)的条件下,已知AD>AB,请用无刻度的直尺和圆规作菱形BEDF,顶点E,F分别在边BC,AD上(保留作图痕迹,不要求写作法).
【答案】解:(1)选择的条件是:①②,结论是:③.(答案不唯一).
证明如下:∵AB∥CD,
∴∠BAO=∠DCO,∠ABO=∠CDO.
在△ABO和△CDO中,
,
∴△ABO≌△CDO(AAS),
∴AB=CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBD.
(2)作出线段BD的垂直平分线,
如图所示,四边形BEDF即为所求作的四边形.
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