内容正文:
专题8
四边形
专题8四边形
【学习要点】
四边形
①两组对边分别相等的四两组对边分别平行
边形是平行四边形:
①平行四边形的对边相等:
②两组对角分别相等的四
判定
性质
②平行四边形的对角相等:
边形是平行四边形
③平行四边形的对角线互:
③对角线互相平分的四边
平行四边形
相平分
形是平行四边形:
④一组对边平行且相等的
四边形是平行四边形
个角是直角一组邻边相等
①菱形的四条边都相等;
①矩形四个角都是直角:性质
性质②菱形的两条对角线互
②矩形的对角线相等.
相垂直,并且每一条对
角线平分一组对角。
①对角线相等的平行四
边形是矩形;
判定
矩形
菱形
判定四条边相等的四边形是
②有三个直角的四边形
菱形.
是矩形
正方形
【学习领航】
例1如图,在□ABCD中,点M,N分别在边BC,AD上,且AM∥CN,对角线BD分别交
AM,CN于点E,F.求证BE=DF.
考点追踪:本题考查了平行四边形的性质、全等三角形的判定和性质,正确地找出辅助线是解
题的关键,
试题精析:连接AC交BD于,点O,根据平行四边形的性质得到AO=OC,BO=DO,根据全等
三角形的性质得到OE=OF,于是得到结论
48
专题8
四边形
解题逻辑:
平行四边形ABCD
AO=OC.
BO=DO
△AOE≌△COF
OE=OF
AM∥CN
∠EAC=∠FCA
BE=DE
例2如图,AM∥BN,AC平分∠BAM,交BN于点C,过点B
D
作BD⊥AC,交AM于点D,垂足为O,连接CD.求证:四边形
ABCD是菱形.
考点追踪:本题考查了菱形的判定、平行四边形的判定与性质、等
B
腰三角形的判定以及平行线的性质等知识,掌握菱形的判定定理是解题的关键,
试题精析:由平行线的性质和角平分线定义得∠BCA=∠BAC,则BA=BC,再证∠ABO=
∠ADO,则AB=AD,然后证四边形ABCD是平行四边形,即可得出结论
解题逻辑:
AM∥BN
∠DAC=∠BCA
∠BCA=∠BAC
BA=BC
AC平分∠BAM
∠DAC=∠BAC
BD⊥AC
∠AOB=∠AOD=90°
∠ABO=∠ADO
AB=AD
平行四边形
BD⊥AC
四边形ABCD是
AD∥BC
ABCD是菱形
平行四边形
AD=BC
49
专题8
四边形
例3如图,点E,F,G,H分别是平行四边形ABCD各边的中点,连接AF,CE相交于点M,
连接AG,CH相交于点N.
D
(1)求证:四边形AMCN是平行四边形;
E
(2)若□AMCN的面积为4,求口ABCD的面积
考点追踪:本题主要考查了平行四边形的判定与性质以及三角形
重心性质的运用,解决问题的关键是掌握平行四边形的判定方法以及三角形重心性质。
试题精析:(I)依据四边形AFCH是平行四边形,可得AM∥CN,依据四边形AECG是平行
四边形,可得ANCM,进而得出四边形AMCN是平行四边形,
(2)连接AC,依据三角形重心的性质,即可得到S△ACN=
3SaMm,再根据CH是△ACD
的中线,即可得出S△ACN=
3 SAACD,进而得到SAMCN=
SBABCD,依据□AMCN的面积为4,
3
即可得出结论
解题逻辑:
(1)点F,H为BC,AD中点
四边形AFCH
AH∥CF
是平行四边形
AM∥CN
四边形AMCN
是平行四边形
点E,G为AB,CD中点
四边形AMCN
AE∥CG
是平行四边形
AN∥CM
(2)H,G分别是AD
CD的中点
CN=2HN
AC SAACD
CH是△ACD的中线
S△cH2S△cD
SOABCD=12
SGAKN号SaHD
50
专题8
四边形
例4综合与探究.
【问题情境】
如图1,四边形ABCD是菱形,过点A作AE⊥BC于点E,过点C作CF⊥AD于点F.
E
C
图1
【猜想证明】
(1)判断四边形AECF的形状,并说明理由.
【深入探究】
(2)将图1中的△ABE绕点A逆时针旋转,得到△AHG,点E,B的对应点分别为点
G,H.
如图2,当线段AH经过点C时,GH所在直线分别与线段AD,CD交于点M,N.猜想线
段CH与MD的数量关系,并说明理由.
图2
考点追踪:本题主要考查了四边形综合以及菱形的性质、矩形的判定和性质、旋转的性质,熟练
掌握这些基础知识是解题关键。
试题精析:(①)根据矩形的判定方法(有三个角是直角的四边形是矩形)很容易证出;
(2)先证△HAM≌△DAC,得出AM=AC,减去公共边得出CH=MD.
解题逻辑:
(I)AE⊥BC,CF⊥AD
∠AEC=90°,∠AFC=90
四边形AECF
为矩形
四边形ABCD为菱形
AD∥BC
∠ECF=909
51
专题8
四边形
(2
菱形ABCD
AB=AD,
∠B=∠D
AH-AD,
∠H=∠D
AB=AH,
旋转
∠B=∠H
△HAM≌△DAC
∠HAM=∠DAC=∠D
AM=AC
CH=MD
例5已知,点E,F,G,H分别在正方形ABCD的边AB,BC,CD,AD上.
(1)如图1,当四边形EFGH是正方形时,求证:AE+AH=AB.
(2)如图2,已知AE=AH,CF=CG,当AE,CF的大小有
关系时,四边形
EFGH是矩形.
52
专题8
四边形
(3)如图3,AE=DG,EG,FH相交于点O,OE:OF=4:5,已知正方形ABCD的边长
为16,FH长为20,当△OEH的面积取最大值时,判断四边形EFGH是怎样的四边形?证明
你的结论,
D
图1
图2
图3
考点追踪:本题属于四边形综合题,考查正方形的性质、矩形的判定和性质、平行四边形的判定
和性质、全等三角形的判定和性质、二次函数的性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角
形解决问题,学会利用参数构建二次函数,解决最短问题,属于中考压轴题.
试题精析:(1)证明△AEH≌△BFE(AAS),推出AH=BE,可得结论
(2)当AE=CF时,四边形EFGH是矩形.根据有三个角是直角的四边形是矩形证明
即可
(3)如图3中,过点H作HM⊥BC于,点M,交EG于点N.四边形AEGD是平行四边形,
单出AD/G.GC,可得0E=,0F=,HN=h:到合02,可
得h=4(4-x),可得S-2OE·HN=
X4xX4(4-x)=-8(x-2)2+32,可知x=2时,
2
△OEH的面积最大,求出OE,OG,OH,OF的长,可得结论
解题逻辑:
(1)正方形ABCD
∠A=∠B=90°
∠AEH+∠AHE=90°
∠BEF=∠AHE
△AEH≌△BFE
∠HEF=909
正方形EFGH
AH=BE
EH=EF
AE+AH=AE+BE=AB
(2)
AB=CD=AD=BC,
正方形ABCD
∠A=∠B=∠C=∠D=90°
BE=BF.DH-DG
AE=AH,CF=CG
∠AEH=∠BEF=45°
四边形EFGH是矩形
同法可证,∠EHG=∠EFG=90
∠HEF=90°
53
专题8
四边形
(3)0
正方形ABCD
AB∥CD
四边形AEGD
是平行四边形
AD∥EG
EG∥BC
AE-DG
S=-8x-22+32
h=4(4-x)
设OE=4x,OF=5x
HN=h
x=2时,△OEH的
OE=4x=8=号EG=OG
面积最大
OF=5x=10=HF=OH
四边形EFGH是平行四边形
【学习实践】
1.如图,在□ABCD中,点O为对角线BD的中点,EF过点O且分别交AB,DC于点E,F,
连接DE,BF,
求证:(1)△DOF≌△BOE;(2)DE=BF.
54
专题8
四边形
2.如图1,将两个宽度相等的矩形纸条叠放在一起,得到四边形ABCD.
图1
图2
(1)试判断四边形ABCD的形状,并说明理由;
(2)已知矩形纸条宽度为2c,将矩形纸条旋转至如图2位置时,四边形ABCD的面积为
8cm,求此时直线AD,CD所夹锐角∠1的度数.
55..BC=AB=2.
13
当BC=2√2时,过点A作AH⊥BC于点H.
∴.SAAPQ=261
如图2:
13
同理SAAPR=2一6
4(4)
.两块三角板重叠部分图形的面积为1
3
3
(3)连接AF,如图5:
图2
.'AB=AC,
∴BH=CH=2x-E,
BH=瓦,
ASm∠BAH-A
图5
:AB=AC,F为BC中点,
.∠BAH=45°,
∴.∠AFB=90°,
,∠BAC=2∠BAH=90°
∴F的运动轨迹是以AB为直径的圆,
.a=120°-90°=30°.
如图3:
∴点F的运动路径长为2x×9=2元
2
故答案为2元
专题8四边形
[学习领航]
H
例1证明:连接AC交BD于O.
4(A)
,四边形ABCD是平行四边形,
∴.AO=OC,B0=DO.
.AM//CN,
图3
∴.∠EAC=∠FCA.
同理可得∠BAC=90°.
在△AOE与△COF中,
∴.a=60°+90+60°=210°
∠EAC=∠FCO,
∴.当BC=2√2时,a=30°或210°
AO-CO,
故答案为2,30或210.
∠AOE=∠COF,
(2)如图4:
∴.△AOE≌△COF(ASA),
,∠ADB=90°,∠B=30°,AB=2,
A(A')
..OE=OF,
.AD=1.
∴.BO-OE=OD-OF,
a=90°,
即BE=DF.
.∠BAC=60°+60°-90°=30°,
例2证明:AM∥BN,
.∠QAD=∠BAD-∠BAC=30°,
.∠DAC=∠BCA.
DQ-AD_/3
图4
.AC平分∠BAM,
33,
∠DAC=∠BAC,
Saw=2x1x写-5
1
∠BCA=∠BAC,
36
∴.BA=BC.
∠D'=∠D'AD=∠D=90°,AD=AD',
.BD⊥AC
.四边形ADPD是正方形,
∠AOB=∠AOD=90°
.'.DP=AD=1,
,∠DAC=∠BAC,
1
1
SAAPD=2X1X1=2,
∠ABO=∠ADO,
∴.AB=AD,
13
∴.AD=BC
:∠HAM=∠DAC,
.AD∥BC,
.△HAM≌△DAC,
,四边形ABCD是平行四边形.
∴.AM=AC,
又BD⊥AC,
∴.AH-AC=AD-AM,
∴.平行四边形ABCD是菱形
∴.CH=MD.
例3解:(1)·点E,F,G,H分别是平行四边形ABCD各
例5(1)证明:如题图1中,
边的中点,
,四边形ABCD是正方形,
..AH//CF,AH=CF,
∴.∠A=∠B=90°,
∴.四边形AFCH是平行四边形,
∴.∠AEH+∠AHE=90°.
∴.AM/CN.
:四边形EFGH是正方形,
同理可得,四边形AECG是平行四边形,
∴.EH=EF,∠HEF=90°,
∴.AN∥CM,
∴∠AEH+∠BEF=90°,
∴.四边形AMCN是平行四边形.
.∠BEF=∠AHE.
(2)如图所示,连接AC.
在△AEH和△BFE中,
H,G分别是AD,CD的中点,
∠A=∠B=90°,
∴点N是△ACD的重心,
∠AHE=∠BEF,
∴.CN=2HN,
EH-FE,
Ss-号5oa
.△AEH≌△BFE(AAS),
.'.AH=BE,
又CH是△ACD的中线,
∴.AE+AH=AE+BE=AB.
1
SACH-7SAACD
(2)解:当AE=CF时,四边形EFGH是矩形,
理由:如题图2中,
Sm-gsam
,四边形ABCD是正方形,
又,AC是☐AMCN和□ABCD的对角线,
AB=CD=AD=BC,∠A=∠B=∠C=∠D=90°.
1
.AE-AH,CF-CG
∴BE=BF,DH=DG,
又□AMCN的面积为4,
∴.∠AEH=∠BEF=45,
.□ABCD的面积为12.
∴.∠HEF=90,
同法可证,∠EHG=90°,∠EFG=90°
∴.四边形EFGH是矩形
故答案为AE=CF.
B
(3)解:结论:四边形EFGH是平行四边形
例4解:(1)四边形AECF为矩形.理由如下:
理由:如图,过点H作HM⊥BC于点M,交EG于
.AE⊥BC,CF⊥AD,
点N.
∴∠AEC=90°,∠AFC=90°.
.四边形ABCD是正方形,
LI
,四边形ABCD为菱形,
.AB∥CD.
..AD//BC,
:AE=DG,AE∥DG,
∴.∠AFC+∠ECF=180°,∠ECF=180
.四边形AEGD是平行四边形,
-∠AFC=90°:
:.AD//EG,
四边形AECF为矩形.
∴.EGBC,
(2)CH=MD.理由如下:
:四边形ABCD为菱形,
品
.AB=AD,∠B=∠D.
.OE:OF=4:5,
,△ABE旋转得到△AHG,
AB=AH,∠B=∠H.
设0E=4红,0F=5z,HN=,则品-202052
∴AH=AD,∠H=∠D.
∴.h=4(4-x),
∴S=20B.HN=号×4zX44-x)=-8(x
1
.∠1=30°
2)2+32.
专题9圆
.-8<0,
[学习领航]
例1,AB是圆的直径,
.x=2时,△OEH的面积最大,
∴.AB所对的弧是半圆,所对圆心角的度数为180°,
∴0E=4红=8=号BG=0G,0F=5z=10=
,∠1,∠2,∠3,∠4所对的弧的和为半圆.
合Hr=-OH
∴∠1+∠2+∠3+∠4=号×180=90
∴.四边形EFGH是平行四边形
故答案为90.
[学习实践]
例2解:如图,由题意得,OA=2,OB=3.
1.证明:(1),点O为对角线BD的中点,
当点P在BO的延长线与⊙O的交点时,点P到直线
..OD-OB.
1的距离最大,
:四边形ABCD是平行四边形,
此时,点P到直线l的最大距离是3+2=5.
:.DF//EB,
故选B.
∠DFE=∠BEF,
在△DOF和△BOE中,
(∠DFO=∠BEO,
∠DOF=∠BOE,
DO=BO,
.△DOF≌△BOE(AAS).
(2),△DOF≌△BOE,
例3解:如图,过点C作CM⊥AB于点M,则AM=BM=
.'.DF=EB
.DF//EB,
AB=5.
.四边形DFBE是平行四边形,
.'DE=BF.
2.解:(1)四边形ABCD是菱形.理由如下:
如图1,作CH⊥AB,垂足为点H,CG⊥AD,垂足为点G.
两个纸条为矩形,
.ABCD,AD∥BC,
,六条等弧所对应的弦构成一个正六边形,中心为
.四边形ABCD是平行四边形.
点O,
SCABCD=AB·CH=AD·CG,且CH=CG,
∠A0B=360
=60°
6
..AB=AD,
.OA=OB,
,.四边形ABCD是菱形
.△AOB是正三角形.
:点C是△AOB的内心,
÷∠CAB=∠CBA=号X60=30,∠ACB
2∠AOB=120°
在Rt△ACM中,AM=√3,∠CAM=30°,
图1
图2
..AC=AM
c0s30°=2,
(2)如图2,作AM⊥CD,垂足为点M.
:S菱形AD=CD·AM=8cm2,且AM=2cm,
AB的长为120xX2_4
180
3π,
∴.CD=4cm,
4
花窗的周长为3πX6=8元
.'.AD=CD=4 cm.
AM 1
故答案为8π
在Rt△ADM中,sin∠I=AD=2'
例4解:,ACBD,且AC=BD,
15