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1.5.1矩形的性质
题型一矩形性质的理解
题型二根据矩形的性质求角度
题型三根据矩形的性质求线段长度
基础达标练
题型四根据矩形的性质求周长
题型五根据矩形的性质求面积
题型六利用矩形的性质进行证明
1.5.1矩形的性质
题型一与矩形性质相关的几何多结论问题
题型二矩形与折叠问题
能力提升题
题型三矩形与旋转问题
拓展培优练
基础达标题
基础达标练
题型一矩形性质的理解
1,下列结论中,矩形具有而平行四边形不一定具有的性质是()
A.对边平行且相等
B.对角线互相平分
C.对角线相等
D.对角相等
2.下列性质中,矩形不一定具有的性质是()
A.四边相等
B.对角线互相平分C.对角线相等
D.对角相等
3.如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,则下列结论一定正确的是()
A.AB=BC
B.∠BAC=∠ACB
C.AC⊥BD
D.AC=BD
4.下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是()
A.等腰三角形B.矩形
C.正五边形
D.平行四边形
5.矩形是轴对称图形,如果邻边不相等,则它的对称轴有()
1
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A.1条
B.2条
C.3条
D.4条
题型二根据矩形的性质求角度
6.如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,若LACB=18°,则∠AOB的度
数是()
A
D
B
C
A.72
B.54°
C.36°
D.32°
7.如图,在矩形ABCD中,AC,BD相交于点O,AE平分∠BAD交BC于点E,若
∠ODA=30°,则∠EA0的度数为()
D
0
E
A.45°
B.30
C.20
D.15o
8.如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,DE⊥AC于点E,若
∠C0D=50°,则∠CDE的度数为()
A.25°
B.30°
C.35
D.50°
9.如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O.延长BC至点E,使AD=CE,已
知LE=25°,则∠A0B的度数是()
D
E
A.50°
B.40°
C.45°
D.650
10.如图,直线a∥b,矩形ABCD的顶点A、D分别在直线b、a上,若∠2=46°,则∠1的
度数为()
2
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a
B
A
A.46°
B.44°
C.56°
D.54
11.如图,在矩形ABCD中,AE平分∠BAD交BC于点E,连接DE,若∠ADE=65°,则
∠AED的度数为()
A.60°
B.70°
C.110%
D.120°
12.如图,在矩形ABCD中,点E在AB的延长线上,且AE=BD,∠E=70°,则∠DBC的
度数为()
A.20
B.40°
C.50°
D.70°
13.如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,∠BCD的角平分线交AB于点E,
连接OE,若∠D0C=120°,则LBE0的度数为()
D
C
0
A
B
E
A.65°
B.70°
C.75°
D.80°
14.如图,四边形ABCD是矩形,E为BC边上的一点,作EG⊥AC于点G,连接AE,F为
AE的中点.连接BF,GF.
3
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D
B
(1)求证:BF=GF;
(2)若∠ACB=40°,求∠BFG的度数.
题型三根据矩形的性质求线段长度
15.如图,在矩形ABCD中,两条对角线AC与BD相交于点0,AB=6,OA=4,则AD的长
为()
B
A.10
B.35
c.2
D.4
16,如图,矩形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,AE垂直平分OB,E是垂足,若
AB=√5,则AD的长是()
A
D
0
B
A.2
B.3
C.2W5
D.5
17.如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,点E、F分别是AD、A0的中
点,若EF=4,则AC的长是()
y
E
D
○
B
C
A.16
B.14
C.12
D.8
4
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18.如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,点E在边AD上,连接CE,
CE=AE,F是AE的中点,连接OF,AD=8,DC=4,则线段OF的长为()
A
D
3
A.
2
8.
3
0.S
19.如图,在矩形ABCD中,按以下步骤作图:①分别以点B和D为圆心,以大于2BD的
长为半径作弧,两弧相交于点E和F;②作直线EF分别与DC,DB,AB交于点M,O,
N.若DM=5,CM=3,则MN的长度为()
YE
B
F
A.25
B.5
C.4
D.32
20.如图,在矩形ABCD中,E为BC边上一点,∠AED=90°,∠EAD=30g,F是AD的
中点,EF=4,,求BE的长度.
题型四根据矩形的性质求周长
21.如图所示,在矩形ABCD中,E为AD上一点,EF⊥CE交AB于点F,若DE=2,矩
形ABCD的周长为16,且CE=EF,则BF的长()
A.1
B.1.5
C.2
D.2.5
5
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22.如图1,为一个长方形信封平面示意图,现沿其对角线对折后,得到一个新的图形如图
2,若这个长方形的长为17.6cm,宽为12.5cm,则图2中阴影部分的周长是()
图1
图2
A.25cm
B.30.1cm
C.35.2cm
D.60.2cm
23.“三等分一个任意角”是数学史上一个著名问题.今天,人们已经知道,仅用圆规和直尺
是不可能作出的.在探索中,有人曾利用过如图所示的图形,其中,ABCD是长方形,F是
DA延长线上一点,G是CF上一点,并且LACG=LAGC,LGAF=LF,
E
B
(1)求证:∠ACB=3∠ECB;
(2)若∠F=15°,长方形ABCD面积为4,请直接写出ABC的周长=一
题型五根据矩形的性质求面积
24.在矩形ABCD中,对角线AC=10,BC=8,则矩形的面积为()
A.48
B.60
C.80
D.96
25,如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,过点O的直线EF分别交AB,
CD于点E,F,若矩形面积为12,则阴影部分的面积为()
D
A.3
B.6
C.4
D.8
26,如图,矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,点M为OD的中点,连接AM,若
AB=4,BC=6,则△A0M的面积为()
6
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M
B
A.3
B.4
C.6
D.2
27.如图内,P点是长方形内任意的一点.阴影部分的总面积与空白部分的总面积比较()
A.阴影部分的面积大
B.空白部分的面积
C.一样大
D.无法确定
28.如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,P是AD上不与A和D重合的一个动点,过
点P分别作AC和BD的垂线,垂足为E,F.求PE+PF的值为()
D
B
A.5
B.2.5
12
c.2
29,一块长方形菜地分成甲、乙、丙三个部分(乙是平行四边形),如图(单位:m).下
面结论不正确的是()
2
4
多
4
丙
A.甲的面积是4m2
B.乙的面积是16m2
c.丙的面积是14m2
D.长方形菜地的面积是32m2
30.如图,矩形ABCD的面积为20cm,对角线交于点O;以AB、A0为邻边作平行四边
形AOCB,,对角线交于点Q;以AB、AO为邻边作平行四边形AO,C,B;;依此类推,
则平行四边形AO,C,B的面积为()
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0
3
B
A.
c
C.5cm2
0.
31如图,平行四边形ABCD,EF分别为BC、AD上的点,满足AF=CE,分别连接AE,
CF.
B
(1)试说明四边形AECF是平行四边形;
(2)若四边形ABCD是矩形,AB=3,BC=8,AE=5,求四边形AECF的面积.
题型六利用矩形的性质进行证明
32.如图,在矩形ABCD中,点E是BC上一点,连接DE,AD=DE,点F是DE上一点,
∠AFD=90°,求证:AF=CD.
D
B E
33.如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,CE⊥BD于点E,AF⊥BD于点F,
连接AE与CF.
B
(1)求证:四边形AFCE是平行四边形;
(2)若AE=CD,∠DCE=35°,求∠BCF的度数.
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34.如图,E、F是矩形ABCD边BC上的两点,AF=DE.
A
D
B
E
(1)若∠DAF:∠FAB=5:7,则∠AFB=;
(2)求证:BE=CF.
35.如图,矩形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,∠EAC=∠BAC,CE⊥AE,交AD
于点F,连接DE、OF,
B
(1)求证:OF⊥AC;
(2)已知
(从以下两个条件中选择一个作为已知,填写序号),请判断四边形AODE
的形状,并证明你的结论,
条件①:∠BAC=2LACB;
条件②:△ABO是等边三角形
(注:如果选择条件①条件②分别进行解答,按第一个解答计分)
36.如图,在矩形ABCD中,连接AC,将线段CA绕点C顺时针旋转一定角度得到线段CE
,点E恰好落在CD的延长线上,过点E作EF⊥AC于点F,求证:EF=CB,
E
D
B
37如图,将口ABCD的边AB延长至点E,使AB=BE,连接DE,EC,DE交BC于点O.
9
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(1)求证:△ABD≌△BEC;
(2)连接BD,若四边形BECD是矩形,求证:∠BOD=2∠A.
38.如图,在矩形ABCD中,点E为AB边上一点,ED平分∠AEC,F为DE中点,连接
AF,BF.
D
A
E
B
(1)求证:CE=CD;
(2)求证:AF⊥BF.
B
能力提升题
题型一与矩形性质相关的几何多结论问题
39,如图,把长方形纸片ABCD沿BD折叠,点C落到点E处,AD与BE相交于点F,连
接AE,则下列结论中错误的是()
A.∠ABE=∠DBE
B.BF=DF
C.△ABF≌△EDF
D.AE∥BD
4O.如图,在矩形ABCD中,∠ADC的平分线DE交AB于点E,DE=DC,CH⊥DE于
点H,连结AH并延长,交CB于点F,连结CE.给出下列结论:①AB=√2AD;②
∠CEB=∠675:国:D4E的面积是矩形ABCD面积的字@H=CI,回CBE≌CHE
10
1.5.1 矩形的性质
基础达标练
题型一 矩形性质的理解
1.下列结论中,矩形具有而平行四边形不一定具有的性质是( )
A.对边平行且相等 B.对角线互相平分
C.对角线相等 D.对角相等
【答案】C
【分析】本题考查矩形的性质,矩形具有平行四边形的性质,又具有自己的特性,要注意矩形具备而一般平行四边形不具备的性质.如,矩形的对角线相等.
矩形的对角线互相平分且相等,而平行四边形的对角线互相平分,不一定相等.
【详解】解:A. 对边平行且相等, B. 对角线互相平分,D. 对角相等,
均是矩形和平行四边形都具有的性质.
C.对角线相等是矩形具有,而平行四边形不一定具有的性质.
故选:C.
2.下列性质中,矩形不一定具有的性质是( )
A.四边相等 B.对角线互相平分 C.对角线相等 D.对角相等
【答案】A
【分析】本题考查矩形的性质,根据矩形的性质:矩形的对边相等,对角线相等而且互相平分、四个角等于,对选项逐一进行判断即可.
【详解】解:根据矩形的性质可知,矩形的对边相等,对角线相等而且互相平分、四个角等于,但矩形的邻边不一定相等,
故A符合题意,B不符合题意,C不符合题意,D不符合题意,
故选:A.
3.如图,在矩形中,对角线与相交于点,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查矩形的性质,掌握矩形的性质是解题的关键.根据矩形的性质逐项判断即可.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,
∴
∴不一定正确,故A不符合题意;
,不一定正确,故B不符合题意;
不一定正确,故C不符合题意;
一定正确,故D符合题意,
故选:D.
4.下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A.等腰三角形 B.矩形 C.正五边形 D.平行四边形
【答案】B
【分析】本题主要考查了轴对称图形和中心对称图形的识别,根据轴对称图形和中心对称图形的定义进行逐一判断即可:如果一个平面图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形就叫做轴对称图形;把一个图形绕着某一个点旋转,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点就是它的对称中心.
【详解】解:A、等腰三角形是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
B、矩形既是轴对称图形,也是中心对称图形,符合题意;
C、正五边形是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
D、平行四边形不一定是轴对称图形,是中心对称图形,不符合题意;
故选:B.
5.矩形是轴对称图形,如果邻边不相等,则它的对称轴有( )
A.条 B.条 C.条 D.条
【答案】B
【分析】本题考查了矩形的轴对称性,关键是明确矩形的对称轴是两对边中点所在的直线.
矩形是轴对称图形,根据其轴对称性可得到对称轴的数量.
【详解】如图,矩形的对称轴是两对边中点所在的直线,对称轴共2条,
故选:B
题型二 根据矩形的性质求角度
6.如图,在矩形中,对角线,相交于点,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查矩形的性质,等边对等角,三角形外角的性质.
由矩形的性质,结合等边对等角,可得,由三角形外角的性质,可得,即可得的度数.
【详解】解:∵在矩形中,对角线,相交于点,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
故选:C.
7.如图,在矩形中,,相交于点,平分交于点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查矩形的性质、角平分线的定义及等腰三角形的性质,熟练掌握矩形的性质、角平分线的定义及等腰三角形的性质是解题的关键;由题意易得,则有,然后根据角的和差关系可进行求解.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
∵,平分,
∴,
∴,
∴;
故选D.
8.如图,在矩形中,对角线相交于点,于点,若,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、等腰三角形的性质及三角形内角和,熟练掌握矩形的性质、等腰三角形的性质及三角形内角和是解题的关键;由题意易得,则有,然后问题可求解.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
∵,,
∴,
∴;
故选A.
9.如图,在矩形中,对角线、相交于点O.延长至点E,使.已知,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】此题考查的是矩形的性质,平行四边形的性质和判定,等腰三角形的判定与性质,掌握其性质定理是解决此题的关键.
证明出四边形是平行四边形,得到,,求出,然后得到,求出,进而求解即可.
【详解】四边形是矩形,
,.
,
四边形是平行四边形.
,.
.
,,
.
,
.
故选:A.
10.如图,直线,矩形的顶点A、D分别在直线b、a上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了矩形的性质,平行线的性质.根据平行线的性质得出,结合矩形的性质即可求解.
【详解】解:,
,
∵四边形是矩形,
,
,
故选:B.
11.如图,在矩形中,平分交于点,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了矩形的性质、角平分线的定义、三角形内角和定理等知识点,掌握矩形的性质是解题的关键.
由矩形的性质以及角平分线的定义可得,再根据三角形内角和定理即可解答.
【详解】解:∵矩形,
∴,
∵平分交于点,
∴,
∵,
∴.
故选B.
12.如图,在矩形中,点在的延长线上,且,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查矩形的性质,等腰三角形的性质,连接,根据矩形的性质得出,即可求出,进而可求出,熟练掌握矩形的性质是解题关键.
【详解】解:连接,交于点O,如图,
四边形是矩形,
,,,
,
,
,
,
,
,,
.
故选:C.
13.如图,在矩形中,对角线,交于点,的角平分线交于点,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题考查了矩形的性质、等腰三角形的判定和性质等知识,熟练掌握矩形的性质是关键.证明是等边三角形,得到,,证明,根据三角形内角和定理和等边对等角即可求出答案.
【详解】解:∵四边形是矩形,对角线,交于点,
∴,, ,
∴
∵,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,,
∴
∵的角平分线交于点,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:C
14.如图,四边形是矩形,为边上的一点,作于点,连接为的中点.连接.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】题目主要考查矩形的性质,直角三角形斜边中线的性质,三角形外角的定义及等边对等角等,理解题意,综合运用这些知识点是解题关键.
(1)根据矩形的性质及直角三角形斜边中线的性质即可证明;
(2)根据等边对等角得出,,再由三角形外角的定义确定,,结合题意求解即可.
【详解】(1)证明:∵四边形是矩形,,
∴,
∵为的中点,
∴;
(2)由(1)得,
∴,,
∴,,
∵,
∴,即,
∴.
题型三 根据矩形的性质求线段长度
15.如图,在矩形中,两条对角线与相交于点,则的长为( )
A. B. C. D.4
【答案】C
【分析】本题考查矩形的性质及勾股定理,解题关键是利用矩形对角线相等且互相平分得出的长度,再结合勾股定理计算的长.
由矩形对角线相等且互相平分得 ,在中,用勾股定理求即可.
【详解】四边形是矩形,
,,
在中,由勾股定理得:
.
故选C.
16.如图,矩形中,对角线与交于点,垂直平分,是垂足,若,则的长是( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】B
【分析】此题考查了矩形的性质、线段垂直平分线的性质、勾股定理.
由矩形的性质和线段垂直平分线的性质证出,得出,由勾股定理求出即可.
【详解】解:∵四边形是矩形,
,,,
,
垂直平分,
,
,
,
.
故选:B.
17.如图,在矩形中,对角线与相交于点O,点、分别是、的中点,若,则的长是( )
A.16 B.14 C.12 D.8
【答案】A
【分析】本题考查了三角形中位线定理、矩形的性质,熟练掌握相关的性质定理正确推理计算是解题的关键.
根据三角形中位线定理和矩形的性质解题即可.
【详解】解:∵点、分别是、的中点,
∴是的中位线,
∵,
∴,
∵矩形,
∴.
故选:A.
18.如图,在矩形中,对角线与相交于点,点在边上,连接,,是的中点,连接,,,则线段的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了矩形的性质、勾股定理、中位线定理,掌握“直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方”、“方程思想”、“三角形的中位线长度等于第三边的一半”是解题的关键.设,则,在中,由勾股定理得,解得,即,根据、分别是、的中点,可得是的中位线,由中位线定理可知,.
【详解】解:设,
,
,
矩形中,,
中,由勾股定理得:,即,
解得:,即,
是的中点,矩形中,
是的中位线,
,
即线段的长为.
故选:.
19.如图,在矩形中,按以下步骤作图:①分别以点和为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧相交于点和;②作直线分别与,,交于点,,.若,,则的长度为( )
A. B.5 C.4 D.
【答案】A
【分析】本题考查了作图-复杂作图、线段垂直平分线的性质、勾股定理、矩形的性质,连接.利用勾股定理求出,再证明,可得结论.
【详解】解:如图,连接.
由作图可知垂直平分线段,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
故选:A.
20.如图,在矩形中,为边上一点,,,是的中点,,求的长度.
【答案】
【分析】本题考查的是矩形的性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理.
先利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半求解, 再利用勾股定理计算,即可得到答案.
【详解】解:在中,,
为中点,,
,
在中,,
,
∴由勾股定理得,
∵在矩形中,,,
,
,
由勾股定理得.
题型四 根据矩形的性质求周长
21.如图所示,在矩形中,E为上一点,交于点F,若,矩形的周长为16,且,则的长( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【分析】本题考查了矩形的性质、全等三角形的判定与性质,解题的关键是通过同角的余角相等找到全等三角形的对应角,进而证明三角形全等.
利用矩形性质得到及由推出结合证明得到、通过周长关系列方程求出的长,进而计算的长.
【详解】∵四边形是矩形,
∴,
矩形的周长为,
∴即.
∵
∴,
∴ ,
又∵在中,,
∴(同角的余角相等).
在和中,
∴.
∴.
∵
∴.
设则
∵且
∴.
又∵
∴
解得
∴,
∴,
故选:A.
22.如图1,为一个长方形信封平面示意图,现沿其对角线对折后,得到一个新的图形如图2,若这个长方形的长为,宽为,则图2中阴影部分的周长是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查矩形对折的应用,根据矩形的性质得,,根据对折的性质得,,再将进行恒等变换可得答案.掌握矩形、对折的性质是解题的关键.
【详解】解:如图,设交于点,
∵这个长方形的长为,宽为,
∴,,
∵现沿其对角线对折后,得到一个新的图形如图2,
∴,,
∴
即图2中阴影部分的周长是.
故选:D.
23.“三等分一个任意角”是数学史上一个著名问题.今天,人们已经知道,仅用圆规和直尺是不可能作出的.在探索中,有人曾利用过如图所示的图形,其中,是长方形,是延长线上一点,是上一点,并且.
(1)求证:;
(2)若,长方形面积为4,请直接写出的周长______.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了矩形的性质、勾股定理等知识点,熟记相关几何结论是解题关键.
(1)根据题意得,结合即可求解;
(2)根据题意可得,据此即可求解.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,,
的周长,
故答案为:.
题型五 根据矩形的性质求面积
24.在矩形中,对角线,则矩形的面积为( )
A.48 B.60 C.80 D.96
【答案】A
【分析】本题主要考查矩形的性质、勾股定理等知识 ,根据矩形的性质以及勾股定理求得的长是解题的关键.
利用矩形的对角线相等和勾股定理,求出另一条边的长度,再计算矩形面积.
【详解】解:∵ 在矩形中,对角线,
∴ 在中,,为斜边,
由勾股定理得:,即,
∴ 矩形面积.
故选A.
25.如图,在矩形中,对角线,相交于点O,过点O的直线分别交,于点E,F,若矩形面积为12,则阴影部分的面积为( )
A.3 B.6 C.4 D.8
【答案】A
【分析】本题考查全等三角形的性质与判定、矩形的性质,熟练掌握全等三角形的判定、矩形对角线的性质是解题的关键.
根据,是矩形的对角线,则将矩形分成四个面积相等的三角形,则,根据矩形对角线互相平分的性质证得,进而求得阴影部分的面积等于即可.
【详解】解:在矩形中,对角线,相交于点O,
∴、,
,
在和中,
,
,
,是矩形的对角线,
,
阴影部分面积为:.
故选:A.
26.如图,矩形的对角线、相交于点,点为的中点,连接,若,,则的面积为( )
A.3 B.4 C.6 D.2
【答案】A
【分析】此题考查了矩形的性质,三角形中线的性质,熟练掌握以上知识点是关键.首先求出,因为矩形的对角线、互相平分,则为中点,所以,因为点为的中点,所以,进而求解即可.
【详解】解:由条件可知,
∵矩形的对角线、互相平分,
∴为中点,
∴,
点为的中点,
.
故选:A.
27.如图内,P点是长方形内任意的一点.阴影部分的总面积与空白部分的总面积比较( )
A.阴影部分的面积大 B.空白部分的面积
C.一样大 D.无法确定
【答案】C
【分析】本题考查了矩形,三角形面积.熟练掌握矩形性质,三角形面积公式,是解题的关键.
为了便于表示添加了两条线段和四个点(如图),要比较阴影部分的总面积与空白部分总面积,需要利用三角形的面积公式空白部分总面积=三角形的面积+三角形的面积,阴影部分的总面积=三角形的面积+三角形的面积,然后进行比较.
【详解】解:根据题意和三角形的面积公式得:
空白部分的总面积=三角形的面积+三角形的面积
;
阴影部分的总面积=三角形的面积+三角形的面积
;
由题意和图可知:,
所以阴影部分的总面积=空白部分的总面积;
故选:C.
28.如图,在矩形中,,,P是上不与A和D重合的一个动点,过点P分别作和的垂线,垂足为E,F.求的值为( )
A. B.2.5 C. D.
【答案】C
【分析】本题考查矩形的性质,勾股定理,三角形的面积,熟练掌握以上知识点是解题的关键.连接,勾股定理求出的长,运用等积法,即,即可求出的值.
【详解】解:∵矩形中,,,
∴,,
∴,
连接,
∵过点P分别作和的垂线,垂足为E,F,
∴,
∴.
故选:C.
29.一块长方形菜地分成甲、乙、丙三个部分(乙是平行四边形),如图(单位:).下面结论不正确的是( )
A.甲的面积是 B.乙的面积是
C.丙的面积是 D.长方形菜地的面积是
【答案】C
【分析】本题考查了三角形,平行四边形,直角梯形以及长方形的面积求解,熟练掌握面积公式是解决本题的关键.
根据图示可知甲乙丙三个部分的各个边长,再由对应面积公式分别求解面积判断选项即可.
【详解】解:由图示可知,
长方形的长为,宽为,
∴长方形菜地的面积是,D正确;
甲的部分为直角三角形,两条直角边分别为2和4,
∴甲的面积是,A正确;
乙的部分为平行四边形,底边和高都为4,
∴乙的面积是,B正确;
丙的部分为直角梯形,上底为,高为,
∵长方形的长为,乙是平行四边形,
∴直角梯形的下底为,
∴丙的面积是,C错误 .
故选:C .
30.如图,矩形的面积为,对角线交于点;以、为邻边作平行四边形,对角线交于点;以、为邻边作平行四边形;…;依此类推,则平行四边形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了矩形的性质、平行四边形的性质以及面积的计算,由矩形的性质和面积公式得出:平行四边形的面积,平行四边形的面积,…,根据规律代入计算,即可得出结论.
【详解】解:设矩形的面积为,
根据题意得:平行四边形的面积矩形的面积,
平行四边形的面积平行四边形的面积,…,
∴平行四边形的面积,
∴平行四边形的面积,
∴平行四边形的面积为,
故选:B.
31.如图,平行四边形,分别为、上的点,满足,分别连接,.
(1)试说明四边形是平行四边形;
(2)若四边形是矩形,,,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)12
【分析】本题考查了平行四边形的判定与性质,矩形的性质,勾股定理,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先由平行四边形的性质得,运用一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,得四边形是平行四边形,即可作答.
(2)先根据四边形是矩形,得,运用勾股定理得,结合平行四边形的面积公式列式计算,即可作答.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
即,
∵,
∴四边形是平行四边形;
(2)解:∵四边形是矩形,
∴,
∵,,
∴
∴,
∴四边形的面积.
题型六 利用矩形的性质进行证明
32.如图,在矩形中,点是上一点,连接,,点是上一点,.求证:.
【答案】证明见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,矩形的性质,两直线平行内错角相等等知识点,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
由矩形的性质可得,,由两直线平行内错角相等可得,再结合,可得,利用可证得,由全等三角形的性质即可得出结论.
【详解】证明:四边形是矩形,
,,
,
又,
,
在和中,
,
,
.
33.如图,在矩形中,对角线相交于点O,于点E,于点F,连接与.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,,求度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查矩形的性质,全等三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质:
(1)证明,得到,根据对角线互相平分的四边形是平行四边形,即可得证;
(2)矩形,得到,平行四边形的性质,推出,,再利用角的和差关系求解即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴
∵四边形是矩形
∴
∵在△AOF和△COE中
∴
∴
∴四边形是平行四边形;
(2)∵四边形是矩形
∴
∵在中,
又∵
∴
∵,
∴
∵在中,
∴.
34.如图,、是矩形边上的两点,.
(1)若,则______°;
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】(1)根据四边形是矩形得,,根据得,根据平行线的性质即可得;
(2)根据四边形是矩形得,,根据可证明,得,即可得.
【详解】(1)解:∵四边形是矩形,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴.
(2)证明:∵四边形是矩形,
∴,,
在和中,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定与性质,平行线的性质,解题的关键是掌握这些知识点.
35.如图,矩形的对角线与相交于点,,,交于点,连接、.
(1)求证:;
(2)已知______(从以下两个条件中选择一个作为已知,填写序号),请判断四边形AODE的形状,并证明你的结论.
条件①:;
条件②:是等边三角形.
(注:如果选择条件①条件②分别进行解答,按第一个解答计分)
【答案】(1)证明见解析
(2)①,四边形是菱形,证明见解析
【分析】(1)由全等三角形的判定与性质,矩形的性质,及等腰三角形的性质,可以证明;
(2)由矩形的性质,直角三角形的性质,两线平行的性质,可以推出四边形是菱形.
【详解】(1)证明:,
,
四边形是矩形,
,,
,
,
,
,
,
,
,
;
(2)选择①,四边形是菱形,
证明:,,
,
,,
,
四边形是矩形,
,,
,
,
,
,
,
四边形是平行四边形,
又,
四边形是菱形.
【点睛】本题考查矩形的性质,菱形的判定,全等三角形的判定与性质,关键是灵活应用以上知识点.
36.如图,在矩形中,连接,将线段绕点顺时针旋转一定角度得到线段,点恰好落在的延长线上,过点作于点.求证:.
【答案】证明见详解
【分析】先由矩形性质得到,,再由平行线的性质得到,进而根据旋转性质得到,然后由两个三角形全等的判定定理得到,最后由全等性质即可得证.
【详解】证明:在矩形中,,,
,
,
,
将线段绕点顺时针旋转一定角度得到线段,
,
在和中,
,
.
【点睛】本题考查三角形全等的判定与性质,涉及矩形性质、平行线的性质、垂直定义、旋转性质等知识,熟记三角形全等的判定与性质是解决问题的关键.
37.如图,将的边延长至点E,使,连接,,交于点O.
(1)求证:;
(2)连接,若四边形是矩形,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了平行四边形的判定与性质、矩形的性质、等边对等角、全等三角形的判定与性质,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)由平行四边形的性质可得,,,再证明四边形为平行四边形,得出,最后利用即可证明;
(2)由平行四边形的性质可得,由矩形的性质可得,由等边对等角得出,最后再由三角形外角的定义及性质即可得解.
【详解】(1)证明:∵四边形为平行四边形,
∴,,,
∵,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∴,
在和中,
,
∴;
(2)证明:∵四边形为平行四边形,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵,
∴.
38.如图,在矩形中,点为边上一点,平分,为中点,连接.
(1)求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查矩形的性质、等腰三角形的判定与性质以及直角三角形的性质,掌握“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”是解题的关键.
(1)利用矩形对边平行得到内错角相等,再结合角平分线的性质,推出,从而证明;
(2)通过取中点,构造直角三角形斜边中线,结合矩形性质和等腰三角形性质,利用证明,即可得到,即.
【详解】(1)证明:平分,
,
在矩形中,,
,
,
.
(2)证明:连接
为的中点,
,,
四边形是矩形,
,
又为的中点,
,
,
在,中,
,
,
.
.
题型一 与矩形性质相关的几何多结论问题
39.如图,把长方形纸片沿折叠,点C落到点E处,与相交于点F,连接,则下列结论中错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了图形的折叠变换及其性质,矩形的性质,平行线的判定及全等三角形的判定与性质.根据已知条件及每个选项的结论进行逐一分析判断即可选出答案.
【详解】解:A项:假设,
由折叠的性质得:,
∴,
∴,
在长方形中,
∴,
∴,
∴,
依题意得:不一定等于,
∵假设是错误的,
∴该选项错误,符合题意;
B项:在长方形中,,
∴,
∴,
∴该选项正确,不符合题意;
C项:在长方形中,,,
由折叠性质得:,,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴该选项正确,不符合题意;
D项:∵是和的外角,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴该选项正确,不符合题意.
故选:A.
40.如图,在矩形ABCD中,的平分线DE交AB于点E,,于点H,连结AH并延长,交CB于点F,连结给出下列结论:;;的面积是矩形ABCD面积的;;其中正确的有( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】①证明是等腰直角三角形得,,由勾股定理得,再根据,即可对该结论进行判断;
②根据,得,进而得,由此即可对该结论进行判断;
③先求出,根据得,由此即可对该结论进行判断;
④证明是等腰直角三角形得,由勾股定理得,进而得,则,继而得,由此即可对该结论进行判断;
⑤根据,,即可依据“”判定和全等,由此即可对该结论进行判断,综上所述即可得出答案.
此题主要考查了矩形的性质,等腰直角三角形的判定与性质,全等三角形的判定,理解矩形的性质,熟练掌握全等三角形的判定,等腰直角三角形的判定与性质,勾股定理是解决问题的关键
【详解】解:①四边形ABCD是矩形,
,,
的平分线DE交AB于点E,
,
,
是等腰直角三角形,
,,
,
,,
,故①正确;
②在中,,,
,
,故②正确;
③,
,
又,
,
,故③不正确;
④,于点H,
是等腰直角三角形,
,
,
,
,
在中,,
,
,故④不正确,
⑤于点H,,
,
,,
,
在和中,
,
≌,故⑤正确,
综上所述:正确的结论有①②⑤.
故选:A
41.如图,在矩形中,的平分线交于点,交的延长线于点,取的中点,连接,,,,下列结论:
①;②;③;④若,则.其中正确的结论有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】先求出,判断出是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质可得,,从而得到;再求出是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质可得,再求出,然后利用“边角边”证明,得到,由,得到,;由于,得到;由是等腰直角三角形得到,求得,过作于,求得,进而得出答案.
【详解】解:∵四边形为矩形,
∴,,,
∵平分,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∵,
∴,
故①符合题意;
∵,,
∴是等腰直角三角形,
∵点为的中点,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴.
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
故②不符合题意;
∵,
∴,
故③符合题意;
∵,
∴设,,
∵,
∵,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
过作于,如图:
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故④符合题意;
故选:C.
【点睛】本题考查了勾股定理,矩形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质;熟练掌握矩形的性质,证明三角形全等和等腰直角三角形是解决问题的关键.
题型二 矩形与折叠问题
42.如图,将矩形沿直线折叠,使顶点恰好落在边上的点处.已知,,则图中的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了折叠的性质、矩形的性质、勾股定理,根据矩形的性质可知,由折叠的性质可知,利用勾股定理可以求出,设,则,利用勾股定理可得方程,解方程即可求出的长度.
【详解】解:四边形是矩形,
,,,
,
,
,
,
由折叠可知,
在中,,
设,则,
由折叠可知,
在中,,
,
解得:,
.
故选:D.
43.把矩形纸片沿折叠,使点落在边上的点处,点落在点处.设,,则的长为( )
A. B. C. D.4
【答案】C
【分析】本题考查了折叠问题,等腰三角形的性质,关键是熟练运用性质解决问题.
由折叠可得,,根据勾股定理可得的长,由可得,则,进而得到.
【详解】由折叠可知,,
,
,
.
故选:C.
44.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
【分析】由折叠的性质可得,,根据等边对等角,得出,再利用三角形外角的性质得出,从而可得,于是可判定.
【详解】解:如图,
∵点E是的中点,
∴,
∵将矩形沿所在的直线折叠,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:D.
【点睛】本题考查了同位角相等两直线平行,三角形的外角的性质,等边对等角,根据矩形的性质求线段长,矩形与折叠问题等知识,解题关键是掌握上述知识点并能熟练运用求解.
45.如图,在矩形纸片中,,,为边的中点,点在边上,连接,将沿翻折,点的对应点为,连接.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】连接,延长交的延长线于H,根据折叠的性质及矩形的性质,证明,进而得到为直角三角形,设,则,,证明为等腰三角形,求出,即可解答.
【详解】解:如图,连接,延长交的延长线于H,
∵矩形中,,,E为边的中点,
∴,,
∴,,
∵将沿翻折,点D的对应点为,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴为直角三角形,
设,则,,
∴,,
∴,
∴为等腰三角形,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
【点睛】本题考查矩形的性质,全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质与判定,勾股定理,折叠的性质,掌握这些性质定理是解题的关键.
46.如图,在矩形纸片中,,点P是的中点,点Q是边上的一个动点,将沿所在直线翻折,得到,连接,则当是以为腰的等腰三角形时,的长是( ).
A.1 B. C.或1 D.或1
【答案】C
【分析】本题主要考查了翻折变换(折叠问题)、矩形的性质、等腰三角形的性质、正方形的判定和性质等知识点,掌握分类讨论思想是解题的关键.
当时,如图1:连接,勾股定理求得的长,可判断P,E,D三点共线,根据勾股定理即可得到结论;当,证明是正方形,进而完成解答.
【详解】解:①当时,如图1,连接,
∵点P是的中点,,四边形是矩形,
∴,
∴,
∵将沿所在直线翻折得到,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点P,E,D三点共线,
∵,
∴,
设,则,
在和中,
根据勾股定理得:,
∴,解得:,
∴;
②当时,如图2,
∵,
∴点E在线段的垂直平分线上,
∴点E在线段的垂直平分线上,
∵点P是的中点,
∴是的垂直平分线,
∴,
∵将沿所在直线翻折得到,
∴,
∴四边形是正方形,
∴.
综上所述:的长为或1.
故选C.
47.如图,在矩形中,,,将沿对角线折叠,得到,交于点 F,则重叠部分的面积为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】C
【分析】本题考查了矩形的折叠,根据折叠得,得,设,
,在中,根据勾股定理得,即可求解.
【详解】解:依题意可知,矩形沿对角线对折后有:
,,
∵,
∴,
∴,
设,
∴,
在中,,
即,
解得.
∴;
∴.
故选:C.
题型三 矩形与旋转问题
48.如图,将矩形绕点顺时针旋转得到矩形,矩形的边与矩形的边交于点,连接.若,则的长( )
A.3 B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查矩形的性质,旋转的性质,勾股定理,根据矩形的性质,旋转的性质,得到为等腰直角三角形,,勾股定理求出的长,再利用勾股定理求出的长即可.
【详解】解:∵将矩形绕点顺时针旋转得到矩形,
∴,,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴;
故选B.
49.将矩形绕点顺时针旋转后,得到矩形,若,,连接,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了矩形的性质,勾股定理,旋转性质,由四边形是矩形,得,所以,由旋转的性质可知,,利用勾股定理求即可,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
由旋转的性质可知,,,
∴在中,由勾股定理得,,
故选:.
50.如图,把矩形绕点按逆时针方向旋转得到矩形,使点落在对角线上,连接,.
(1)若,则 °;
(2)求证:.
【答案】(1)50
(2)见解析
【分析】(1)根据矩形的性质,得到,进而得到,即可求出的度数;
(2)根据旋转和矩形的性质,易证四边形是平行四边形,即可证明结论.
【详解】(1)解:矩形和矩形,
,
,
,
,
,
故答案为:50;
(2)证明:连接,
由旋转的性质可知,,,,
,
,
,
四边形是平行四边形,
;
【点睛】本题考查了旋转的性质,矩形的性质,平行四边形的判定和性质,平行线的判定,等边对等角,熟练掌握旋转和矩形的性质是解题关键.
51.如图1,矩形矩形,且点在边的延长线上,连接,且.
(1)求证:为等腰直角三角形;
(2)将图1中的矩形绕点顺时针旋转一个角度.
①如图2,当边与边交于点时,若,猜想与的数量关系,并说明理由;
②在①的条件下,求旋转角度的值.
(3)如图3,当点落在边上时,请直接写出的值.
【答案】(1)证明见解析.
(2)①,理由见解析.②.
(3).
【分析】(1)利用矩形的性质,由“”可证,两个全等三角形相对应的角和边都相等,再利用等量代换得出是直角,即可证明.
(2)①利用矩形的性质,对边互相平行,再根据两直线平行,同旁内角互补的性质,通过等量代换即可得到,即可得出结论.
②取的中点,连接,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可得是等边三角形,又根据①的结论,可得,即可求得的值.
(3)过点作于点,连接,设与交于点,根据矩形的性质,由“”可证,推出,再根据矩形的性质,继续推出,即可得到四边形为平行四边形,根据平行四边形对角线的性质,可得出的面积就等于个的面积,根据勾股定理可求得的长度进而得到的长度,即可求解面积值.
【详解】(1)证明:矩形矩形,
,
,
,,
四边形是矩形,
,
,
,
,
,
为等腰直角三角形.
(2)解:①
理由:四边形是矩形,
,
,
,
,
.
②如下图,取的中点,连接,
四边形是矩形,
,
为的中点,
,
为等边三角形,
,
,
,
,
故的值为.
(3)解:.
如上图,过点作于点,连接,设与交于点,
由旋转可得:,
,
,
,
,
,平分,
,
,
四边形是矩形,
,
,
,
四边形为平行四边形,
,
,
.
【点睛】本题是四边形综合题,主要考查了矩形的性质,平行四边形的判定和性质,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,直角三角形的性质等知识,添加恰当辅助线构造全等三角形、等边三角形是解题的关键.
52.在矩形中,,平分,连接.
(1)如图1,求的度数;
(2)如图2,点F是延长线上的一点,与交于点G,于点H,的延长线交于点P,连接,探究之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,取的中点Q,连接,求的最小值.
【答案】(1)
(2),理由见解析
(3)
【分析】(1)根据矩形的性质,角平分线的定义,推出均为等腰直角三角形,再利用平角的定义,求出的度数即可;
(2)延长交于点,先证明,得到,,进而证明,得到,再根据,结合等量代换,即可得出结论;
(3)取的中点,连接,勾股定理求出的长,斜边上的中线求出的长,根据,求出的最小值即可.
【详解】(1)解:∵在矩形中,,
∴
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2),理由如下:
延长交于点,
由(1)知:,,,
∴,
∴,,
∵矩形,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)取的中点,连接,
则:,
∵为的中点,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵为的中点,
∴,
∵,
∴的最小值为.
【点睛】本题考查矩形的性质,斜边上的中线,勾股定理,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判断和性质,熟练掌握相关知识点,添加辅助线构造全等三角形,是解题的关键.
53.已知矩形和矩形,是上一点,与边相交于点,与边相交于点.
(1)如图1,若,,则________;
(2)如图2,在(1)的条件下,若,,求;
(3)如图3,若,,求证:.
【答案】(1)
(2)
(3)见解析
【分析】本题考查了矩形的性质,全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质与判定,勾股定理,熟练掌握以上知识是解题的关键;
(1)根据勾股定理计算,即可求解;
(2)证明得出,进而证明得出,即可得出为的中点,即可求解;
(3)过点作于点,交于点,分别证明,,即可得出,,进而根据,即可得证.
【详解】(1)解:∵矩形
∴,
在中,,,
∴
故答案为:.
(2)解:∵矩形和矩形,
∴
∵,
∴
∴,即,
∴,
∵,
∴,
∴
∴
∴
(3)解:如图,过点作于点,交于点,
∵四边形是矩形,
∴,
又,
∴,
∵,
∴
在四边形中,
∴,
又∵
∴
在中,
∴
∴,
在中,
∴
∴,
∴.
54.再看七下数学教学活动—折纸与证明,让学生通过折叠纸片,观察图形的对称性、全等变换及角度边长的变化关系,学生直观感受到几何结论的形成过程,并能主动提出猜想,结合已学知识进行严谨证明,增强了数学思维的严密性和表达的条理性.
探究与发现:
(1)如图1,在中,,怎样证明呢?小明以“折叠”为思路:将沿折叠,使点落在边的点处,请你完成证明过程.
感悟与应用:
(2)如图2,是的高,.若,,求的长.
(3)对折矩形纸片,使与重合,折痕为,把纸片展平;再一次折叠纸片,使点落在上的点处,并使折痕经过点,折痕为,把纸片展平,连接,如图3所示,则是 (填形状),继续折叠纸片,使点落在边上的点处,并使折痕经过点,得到折痕,把纸片展平,如图4所示,则的度数为 .
拓展升华:
(4)在四边形中,平分,,探究和的关系,并证明你的结论.
【答案】(1)证明见解析;(2)14;(3)等边三角形,;(4),证明见解析
【分析】本题属于几何变换综合题,考查了全等三角形的判定和性质,角平分线的性质,折叠的性质,等腰三角形的性质和判定,矩形的性质等,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
(1)如图1中,将沿折叠,使点C落在边的点D处,连接.证明,可得结论;
(2)由折叠的性质得到,由“”可证,可得,,由三角形外角的性质结合已知条件证得,由等腰三角形的判定得到,即可求解;
(3)通过矩形的折叠性质,先判断 的形状是等边三角形,再根据后续折叠得出的角度关系计算 的度数;
(4)通过在上截取,构造全等三角形和,再利用等腰三角形的性质以及平角的定义,推导出和的关系.
【详解】(1)证明:如图1中,将沿折叠,使点C落在边的点D处,连接.
则,,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:将沿折叠,点C落在边上的点处,连接,
则,,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)如图:对折矩形纸片,使与重合,
∴垂直平分,
,
∵再一次折叠纸片,使点落在上的点处,
∴垂直平分,
,
,
∴是等边三角形,
,
折叠纸片,使点落在边上的点处,
故答案为:等边三角形,15;
(4)与互补,即.
解:理由如下:
如图所示:
在上截取,连接,
∵平分,
在和中,
∴.
∴,,
又 ∵,
∴,
∴
又 ∵,
∴.
55.请根据小鹿的“矩形的中心对称性”探究活动单,完成下列任务.
实践与探究
探究学习
问题情境
在矩形中,点在射线上,连接,过点作,交直线于点,连接.
实践操作
(1)在图1中,请仅用无刻度的直尺在上画出点,使,(要求:保留画图痕迹,不写画法)
特例感知
(2)如图2,当是线段中点时,,.则的长为______.
规律探究
(3)如图3,当点在线段的延长线上时.探究之间的数量关系,并说明理由;
拓展运用
(4)如图4,中,,点在的延长线上,点在的延长线上,连接,是的中点,连接,若,且,则的最小值=__________.
【答案】(1)见解析(2)5(3),理由见解析(4)2
【分析】本题主要考查了矩形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,三角形全等的判定和性质,勾股定理,直角三角形的性质,三角形三边关系应用,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握相关的判定和性质.
(1)根据矩形的性质,利用全等三角形的对应边相等,即可求出点;
(2)根据矩形的判定和性质得出相等边和直角,根据三线合一得出,,再利用勾股定理即可求解;
(3)延长,交于点,连接,根据矩形的性质证明,,得出对应边相等,最后利用勾股定理即可得出结论;
(4)过点A作,过点B作,与交于点G,连接交于点O,连接,并延长交的延长线于点H,连接,,,,同(3)的步骤,得出当三点共线时,等号成立,然后进行求解即可.
【详解】解:(1)如图所示,点即为所求,
根据矩形的性质得出,,,可得,即可求解;
(2)四边形为矩形,
,
,
是线段中点,
,,
,
,
,
四边形为矩形,
,
,
,
∴,
由勾股定理得,
故答案为:5;
(3),理由如下:
如图,延长,交于点,连接,
四边形为矩形,
,,,
,,
,
,,
,
即,
,,,
,
,
,
∴由勾股定理得,
即;
(4)如图所示,过点A作,过点B作,与交于点G,连接交于点O,连接,并延长交的延长线于点H,连接,,,,
则,
四边形为矩形,
,,,,
,,
,
,,
,
,
,
根据勾股定理得:,
,
,
,
又,,
,
,
,
,
点为的中点,
,
,且当三点共线时,等号成立,
,
,
,
的最小值为2.
1
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