内容正文:
专题02 矩形的性质和判定(九大题型)
【题型1 利用矩形的性质求角度】........................................................................................1
【题型2 根据矩形的性质求线段长】....................................................................................4
【题型3 根据矩形的性质求面积】........................................................................................9
【题型4 矩形与折叠问题】....................................................................................................12
【题型5 添一条件使四边形是矩形】...................................................................................16
【题型6 矩形的判定】..........................................................................................................18
【题型7 矩形的性质与判定综合】.......................................................................................19
【题型8 矩形中最小值问题】..............................................................................................26
【题型9 矩形中动点问题】..................................................................................................34
【题型1 利用矩形的性质求角度】
1.如图,矩形中,对角线,相交于点O,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查矩形性质,等腰三角形的判定与性质,三角形的外角性质,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
根据矩形性质可得,然后根据三角形的外角的性质即可解决问题.
【详解】解:矩形中,对角线相交于点O,
,,
,
,
,
故选:D.
2.如图,四边形是矩形,对角线相交于点O,过点O作的垂线交于点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查矩形的性质,等边对等角,根据矩形的性质,得到,等边对等角求出的度数,对顶角结合角的和差关系求出的度数即可.
【详解】解:∵四边形是矩形,对角线相交于点O,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
故选D.
3.如图,,矩形的顶点在直线上,则( ).
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,解题的关键是正确作出辅助线.
根据矩形的性质和平行线的性质即可得的度数.
【详解】解:如图,作,
则,
∵四边形为矩形,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
故选:.
4.如图,矩形中,点E在上,平分,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由角平分线的性质和等腰三角形的性质可得,由角的数量关系可求解.本题考查了矩形的性质,角平分线的性质,等腰三角形的性质,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
【详解】解:∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵四边形是矩形,
∴
∵,
∴,
∴,
故选:C.
5.如图,在矩形中,是对角线,,分别以点A和点C为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于M,N两点,作直线,交于点E,连接,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了矩形的性质,等边对等角,线段垂直平分线的性质及其尺规作图,由矩形的性质可得,则可求出,由作图方法可知,垂直平分,则,由等边对等角即可得到答案.
【详解】解;∵四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
由作图方法可知,垂直平分,
∴,
∴,
故选:B.
【题型2 根据矩形的性质求线段长】
1.如图,四边形是矩形,对角线和相交于点O,若,则的长为( )
A.6 B.5 C.4 D.2
【答案】B
【分析】本题考查矩形的性质.
根据矩形的性质,即可得的长.
【详解】解:∵四边形是矩形,对角线和相交于点O,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴的长为.
故选:B.
2.如图所示,在矩形中,点的坐标是,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了矩形的性质以及勾股定理,过点作轴的垂线交于点,连接.根据矩形的性质,的长度即为的长度,根据勾股定理求解即可.
【详解】解:过点作轴的垂线交于点,连接.
点的坐标是,
,
,
矩形,
∴,
故选:C.
3.如图,在矩形中,,点在边上,连接,以为边向右上方作正方形,作于点,若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了正方形性质、矩形性质、全等三角形的判定和性质.根据正方形的性质可得,再根据,进而可得,结合已知条件,利用“”即可证明, 由全等三角形的性质可得,据此求解即可.
【详解】解: ∵四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,
,
∴.
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
故选:B.
4.如图,已知四边形是矩形,,点在上,.若平分,则的长为( )
A.9 B.12 C. D.10
【答案】D
【分析】本题考查了矩形的性质,等角对等边,勾股定理的运用,掌握矩形的性质,等腰三角形的判定和性质是关键.
根据矩形的性质,角平分线的定义得到,设,则,在中,由勾股定理得到,由此列式求解即可.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,则,
在中,,即,
解得,,
∴,
∴,
故选:D .
5.如图,点是矩形的边上的一个动点,矩形的两条边,那么点到矩形的两条对角线的距离和等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了矩形的性质,勾股定理求线段长的运用,如图所示,连接,根据矩形的性质,勾股定理得到,,,,根据,即可求解.
【详解】解:如图所示,连接,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
故选:B .
6.文化广场有一块矩形的草坪如图所示,有少数人为了避开拐角走“捷径”,在草坪内走出了一条“路”,却踩伤了花草!青青绿草地,悠悠关我心,足下留“青”!已知,,则走路比走路少了 .
【答案】
【分析】本题考查的知识点是矩形性质、勾股定理的应用,解题关键是正确应用勾股定理.
在中,直接利用勾股定理得出的长,再利用进而得出答案.
【详解】解:草坪是矩形的,
,
在中,,,
由勾股定理得:,
.
故答案为:.
【题型3 根据矩形的性质求面积】
1.如图,已知矩形的长为,宽为,则图中阴影部分的面积为 .
【答案】
【分析】本题考查了中心对称.根据中心对称的性质可知,图中阴影部分的面积即是长方形面积的一半,据此求解即可.
【详解】解:根据题意观察图形可知,长方形的面积,
再根据中心对称的性质得:
图中阴影部分的面积即是长方形面积的一半,
则图中阴影部分的面积.
故答案为:.
2.如图,矩形的对角线交于点O,,,则矩形的面积是 .
【答案】
【分析】本题考查了矩形的性质,勾股定理等知识.根据矩形的性质得到对角线、相等且互相平分,进而判断出是等边三角形,从而求出,,根据勾股定理求出,即可求出矩形的面积是.
【详解】解:∵四边形为矩形,
∴对角线、相等且互相平分,,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴在中,,
∴矩形的面积是.
故答案为:
3.如图,在矩形中,对角线、交于点O,直线过点O,且分别交边、于点E、F.若矩形的面积是10,则图中阴影部分的面积是 .
【答案】2.5
【分析】只要证明,可得,即可解决问题.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
在与中
∴,
,
∴,
故答案为:2.5.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,全等三角形的判定与性质,证得是解决本题的关键.
4.如图,在矩形中,,,分别交、于点、,在上任取两点、,那么图中阴影部分的面积是 .
【答案】6
【分析】本题主要考查的是矩形的性质、三角形的面积公式,用矩形的面积减去和的面积求解即可.将阴影部分的面积转化为求解是解题的关键.
【详解】解:四边形为矩形,
,
,
,
四边形为矩形,
是三角形中上的高,是三角形中边上的高,
.
故答案为:6.
5.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以此类推,则平行四边形的面积为 .
【答案】
【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S,
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 ,
故答案为:.
【题型4 矩形与折叠问题】
1.把一张矩形纸片 按如下图方式折叠,使顶点B 和顶点D重合,折痕为 .若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了折叠问题,由题意得,;根据,即可求解.
【详解】解:∵,,
∴;
∴;
由折叠可知:,
∴
故选:B.
2.如图,将一张长方形纸片先沿短边对折,再沿长边对折,最后在字母x处打一个洞,将纸片展开后所得图象为( )
A.B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了轴对称图形,.结合空间思维,分析折叠的过程及打孔的位置,易知展开的形状是解题的关键.
【详解】解:当将一张长方形纸片先沿短边对折,再沿长边对折时,所打的四个洞分别以两折痕为对称轴,且四个洞靠近短折痕,远离长折痕,
故选:A.
3.把一张长方形纸片按如图方式折叠,使顶点B和点D重合,折痕为.若,2,则的长为( )
A.3 B.4 C.4.8 D.5
【答案】D
【分析】根据长方形的性质得出,,由折叠的性质可得:,设,则,根据勾股定理得出:,解方程即可得出答案.
【详解】解:∵长方形中,,
∴,,
由折叠的性质可得:,
设,则,
根据勾股定理得出:,
解得:,即,
故选:D.
【点睛】本题考查折叠的性质,勾股定理,掌握折叠的性质是解题的关键.
4.如图,把矩形纸片纸沿对角线折叠,设重叠部分为,那么下列说法错误的是( )
A.是等腰三角形 B.
C.折叠后得到的图形是轴对称图形 D.
【答案】B
【分析】根据矩形的性质得到,,再由对顶角相等得到,可推出,根据等腰三角形的性质即可得到结论,即可判断A、C、D,无法判断和是否相等.
【详解】∵四边形是矩形,
∴,,
在和中,
∴,
∴是等腰三角形,
∴折叠后得到的图形是轴对称图形
无法判断和是否相等,
故其中正确的是A、C、D,
故选:B.
【点睛】本题考查了翻折变换及其应用问题,灵活运用翻折变换的性质,找出图中隐含的等量关系,借助矩形的性质、全等三角形的判定和性质是解决本题的关键.
5.如图,将矩形沿对角线翻折,点落在点处,交于点.若,则图中阴影部分的面积为( )
A.12 B.10 C.8 D.20
【答案】B
【分析】本题主要考查了矩形的性质,翻折的性质,等角对等边,勾股定理等知识点,解题的关键是熟练掌握以上性质并灵活应用.
利用矩形的性质和翻折的性质得出,假设,则,利用勾股定理列出方程求解,利用三角形的面积公式即可求解.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
,
由翻折的性质可得,
,
,
假设,则,在中,由勾股定理得,
,
即,
解得,
,
的面积为,
故选:B.
【题型5 添一条件使四边形是矩形】
1.数学课上,老师提出如下问题:如图,四边形是平行四边形,请同学们添加个条件使是矩形.小彤添加的条件是:.则小彤判定是矩形的依据是( )
A.矩形的四个角都是直角 B.矩形的对角线相等
C.有三个角是直角的四边形是矩形 D.对角线相等的平行四边形是矩形
【答案】D
【分析】根据矩形的判定方法进行解答即可.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴添加的条件可以根据对角线相等的平行四边形是矩形说明是矩形,故D正确.
故选:D.
【点睛】本题主要考查了矩形的判定,解题的关键是熟练掌握对角线相等的平行四边形是矩形.
2.如图,在平行四边形ABCD中,在不添加任何辅助线的情况下,添加以下哪个条件,能使平行四边形ABCD是矩形( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据有一个角是直角的平行四边形是矩形.
【详解】∵四边形ABCD是平行四边形;且AD⊥AB
∴四边形ABCD是矩形
故选A
【点睛】本题考查矩形的判定,掌握有一个角是直角的平行四边形是矩形的概念是解题关键.
3.如图,两个完全相同的三角尺和在直线上滑动,要使四边形为矩形,还需添加的一个条件是 (写出一个即可).
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题考查添加条件使四边形为矩形,先根据题意,推出,得到四边形为平行四边形,再根据对角线相等的平行四边形为矩形,添加条件即可.
【详解】解:∵两个完全相同的三角尺和,
∴,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∴当时,四边形为矩形;
故答案为:(答案不唯一)
【题型6 矩形的判定】
1.如图,与关于点成中心对称,延长至点,使得,连接、、,,求证:四边形是矩形.
【答案】证明见解析
【分析】本题主要考查了矩形的判定,等腰三角形的性质,
先说明四边形是平行四边形,再根据等腰三角形的性质可得答案.
【详解】证明:∵与关于点C成中心对称,
∴,
∴四边形是平行四边形.
∵,且,
∴,
即,
∴四边形是矩形.
2.如图,在中,对角线相交于点O,且.求证:四边形是矩形.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质,矩形的判定,解题的关键是掌握以上性质和判定定理.
根据平行四边形的性质得出对角线互相平分,根据条件得出对角线相等,然后可得结论.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∴平行四边形是矩形.
3.已知:如图,在中,,是的平分线,是外角的平分线,,垂足为点E.求证:四边形为矩形;
【答案】见解析
【分析】本题主要考查角平分线的定义、等腰三角形的性质及矩形的判定,熟练掌握角平分线的定义、等腰三角形的性质及矩形的判定定理是解题的关键;根据三个角是直角的四边形是矩形即可证明
【详解】证明:∵,是的平分线,
∴.
∴,
∵是外角的平分线,
∴.
又∵,
∴,
∵,
∴.
∴四边形为矩形.
【题型7 矩形的性质与判定综合】
1.如图,在中,,D是的中点,过点A作,且,连接.
(1)求证:四边形是矩形:
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)4
【分析】(1)由,D是的中点,得到,再证明四边形是平行四边形,即可得出结论;
(2)根据等腰三角形性质,由,得,根据勾股定理求出,再根据矩形性质求出的长.
【详解】(1)证明:,D为的中点,
,
,
,
∵,
四边形是平行四边形,
,
四边形是矩形.
(2)解:,
,
为的中点,,
∴,
,
四边形是矩形,
∴.
【点睛】本题考查了矩形的判定与性质、等腰三角形性质、勾股定理等知识,熟记矩形性质与判定及等腰三角形性质是解题关键.
2.如图,中,点O是边上一个动点,过O作直线.设交的平分线于点E.交的外角平分线于点F.
(1)求证:;
(2)当点O在边上运动到什么位置时,四边形是矩形?并说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)点O在中点时,理由见解析
【分析】本题考查平行线的性质,等腰三角形的判定,矩形的判定,掌握等腰三角形和矩形的判定方法是解题关键.
(1)根据平行线的性质和角平分线的性质,得到相等角,利用等角对等边得到线段的相等关系即可;
(2)一个四边形是矩形的前提是该四边形是平行四边形,利用对角线互相平分的四边形是平行四边形,确定点O的位置,再通过角平分线的性质得到直角即可证明.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
又是的平分线,
∴,
∴,
∴,
同理,可得,
∴;
(2)解:当点O为的中点时,四边形是矩形,
理由:当点O为的中点时,,
又由(1),得,
∴四边形是平行四边形,
∵是的平分线,是的平分线,
∴,,
∴,
∴四边形是矩形.
3.如图,在中,与相交于点,是等边三角形,,求的周长.
【答案】
【分析】由的对角线、交于,是等边三角形,,证得是矩形,然后由勾股定理即可求得的长.
【详解】解:是等边三角形,,
,
四边形是平行四边形,
,
▱是矩形,
,
,
的周长为.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质,平行四边形的性质,矩形的性质与判定,勾股定理,熟练掌握以上知识是解题的关键.
4.如图,在中,,D是的中点,过点A作,且,连接.
(1)求证:四边形是矩形:
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)3
【分析】(1)由,D是的中点,得到,再证明四边形是平行四边形,即可得出结论;
(2)根据等腰三角形性质,由,得,根据勾股定理求出,再根据矩形性质求出的长.
【详解】(1)证明:,D为的中点,
,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,
四边形是矩形.
(2)解:,
,
为的中点,,
,
,
四边形是矩形,
,
的长是3.
【点睛】本题考查了矩形的判定与性质、等腰三角形性质、勾股定理等知识,熟记矩形性质与判定及等腰三角形性质是解题关键.
5.如图,在四边形中,,,对角线、交于点,平分交于点,连接.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,求矩形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由平行线的性质易证,得出,即可得出结论;
(2)由矩形和角平分线的性质得出,则,再推出,证明是等边三角形,求出,求出的长即可求解.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四边形是矩形;
(2)解:∵四边形是矩形,平分,
∴,即,
又∵,
∴,
又∵矩形的对角线互相平分且相等,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴,
∴矩形的面积.
【点睛】本题考查了矩形的判定与性质、平行线的性质、角平分线的性质、等边三角形的判定与性质、三角形内角和定理等知识,熟练掌握以上知识点及运用数形结合思想是解题的关键.
6.如图,在平行四边形中,过点D作于点E,,连接.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若平分,,,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)80
【分析】本题考查了平行四边形的性质,矩形的判定,等腰三角形的性质,解题的关键是掌握平行四边形对边平行且相等,有一个角是直角的平行四边形是矩形.
(1)根据平行四边形的性质得出,,则,通过证明四边形是平行四边形,结合,即可求证;
(2)根据题意推出,则,根据勾股定理得出,最后根据矩形的面积公式,即可解答.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,,
又∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∴四边形是矩形.
(2)解:∵平分,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴矩形的面积是:.
【题型8 矩形中最小值问题】
1.如图,在中,,是边上的一点,作垂直垂直,垂足分别为,则的最小值是( )
A.2 B.2.2 C.2.4 D.2.5
【答案】C
【分析】先判断四边形是矩形,连接,如图所示,由矩形性质得到,求的最小值就是求的最小值,由垂线段最短得到当时,线段最小,在中,由勾股定理求出,再由等面积法列式求线段长即可得到答案.
【详解】解:在中,,,,
,
则四边形是矩形,
连接,如图所示:
,
则求的最小值就是求的最小值,
是定点、是线段上的一个动点,
垂线段最短可知,当时,线段最小,
在中,,则由勾股定理可得,
则由可得,,解得,
故选:C.
【点睛】本题考查求线段长,涉及矩形的判定与性质、垂线段最短求最值、勾股定理、等面积法求线段长等知识,熟练掌握矩形的判定与性质、垂线段最短求最值、勾股定理、等面积法求线段长是解决问题的关键.
2.如图,在矩形中,,,为线段上一动点,于点,于点,则的最小值为( )
A.2.4 B.2.5 C.3 D.5
【答案】A
【分析】本题主要考查了矩形的判定与性质、勾股定理、垂线段最短以及三角形面积等知识,掌握矩形的判定与性质是解题的关键.连接,首先根据勾股定理解得的值,证明四边形是矩形,可得,当时,最小,则最小,然后由面积法求出的长,即可获得答案.
【详解】解:如图,连接,
∵四边形为矩形,,,
∴,,,
∴
∵,,
∴,
则四边形是矩形,
∴,
当时,最小,则最小,
此时,
即,
解得,
∴的最小值为2.4.
故选:A.
3.如图,在矩形中,,点F,E分别是,上的动点,满足,则的最小值为 .
【答案】
【分析】过点A作,使,连接、,过点Q作,交的延长线于H,证明,由全等三角形的性质可得,进而可得,故当点C、Q、F在同一直线上时,的值最小,即线段的长度,证明四边形为矩形,再利用勾股定理求解即可.
【详解】解:过点A作,使,连接、,过点Q作,交的延长线于H,如图所示:
∵矩形,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
根据“两点之间线段最短”得:,
∴的最小值为线段的长,
即的最小值为线段的长,
∵,,,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得:,
∴的最小值为.
故答案为:.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,线段最短问题,矩形的判定和性质,勾股定理等知识,作辅助线构造全等三角形是解题关键.
4.如图,在矩形中,,,点E是边的中点,点F是边上任意一点,将线段绕点E顺时针旋转,点F旋转到点G,则的最小值为 .
【答案】
【分析】过点作于,的延长线交于点,过点作于,可证四边形是矩形,得到,进而证明,得到,,即可知点在边上移动时,点在射线上移动,又可证明四边形是矩形,得到,,作点关于的对称点,连接,可得,可知最小值为线段的长,再根据勾股定理即可求解.
【详解】解:如图,过点作于,的延长线交于点,过点作于,则,
∵四边形是矩形,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
又由旋转可得,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴点在射线上移动,
∵点是边的中点,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,,
即,
作点关于的对称点,连接,如图,则,,
∴,
由两点之间线段最短可知,当点共线时,的值最小,最小值为线段的长,
∵,,
∴
故答案为:.
【点睛】本题考查了旋转的性质,矩形的判定和性质,轴对称的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理等知识点,解题的关键是求出动点的轨迹.
5.已知如图,直角梯形中,,,,,点P在上移动,则当取最小值时,中边上的高为 .
【答案】
【分析】此题考查了梯形一般辅助线的作法、勾股定理、三角形的面积计算等知识点.要求中边上的高,根据三角形的面积,由勾股定理即可得解.
【详解】解:过点D作于E,
,,
∴四边形是矩形,
,
,
,
,
延长到,使得,连接交于P,此时最小,
,
,
,
,
,
在中,由面积公式可得中边上的高.
故答案为:.
6.如图,已知,,,点,分别是边上的动点,满足.连接,则的最小值为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、矩形的判定与性质、勾股定理、两点之间线段最短等知识,正确作出辅助线是解题关键.过点作,且使,连接,过点作,交延长线于点,证明,由全等三角形的性质可得,进而可得,故当点在同一直线上时,的值最小,即线段的长度,然后求解即可.
【详解】解:如下图,过点作,且使,连接,过点作,交延长线于点,
∵,,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴,
∴当点在同一直线上时,的值最小,即线段的长度,
∵,,,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,,
∴,
∴当取最小值时,
可有,
∴的最小值为.
故答案为:.
【题型9 矩形中动点问题】
1.如图,在四边形中,,,,,动点从开始沿边向点以的速度运动,动点从点开始沿向点以的速度运动,,分别从点,同时出发,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动,运动的时间为秒.
(1)为何值时,四边形为矩形?
(2)为何值时,四边形为平行四边形?
【答案】(1)当秒时,四边形为矩形
(2)当秒时,四边形为平行四边形
【分析】(1)根据,矩形的判定和性质,得,求出,即可;
(2)根据平行四边形的判定和性质,得,求出,即可.
【详解】(1)∵,
∴,
当时,四边形为平行四边形,
∵,
∴平行四边形为矩形,
∵动点从开始沿边向点以的速度运动,动点从点开始沿向点以的速度运动,
∴,,
∴,
∴,
解得:,
∴当秒时,四边形为矩形.
(2)∵,
∴,
当时,四边形为平行四边形,
∴,
∴,
解得:,
∴当秒时,四边形为平行四边形.
【点睛】本题考查动点与几何的综合,矩形和平行四边形的知识,解题的关键是掌握矩形和平行四边形的判定和性质.
2.如图,在四边形中,,,,,.点从点出发,以秒的速度向点运动;同时点从点出发,以秒的速度向点运动.规定其中一个动点到达终点时另一个动点也随之停止运动.设点运动的时间为秒.
(1)直接写出边的长为_____;
(2)当四边形是矩形时,求的值;
(3)在点运动过程中,当是等腰三角形时,求的值;
【答案】(1);
(2);
(3)的值为或3或;
【分析】本题考查了矩形的判定与性质,勾股定理,等腰三角形的判定与性质,注意分情况讨论等腰三角形的三种情形是解题的关键.
(1)过点B作于点H,证明四边形是矩形,求得,,再根据勾股定理求解即可;
(2)根据列方程求解即可;
(3)分,,三种情况讨论,分别列方程求解即可.
【详解】(1)解:过点B作于点H,
,,
,
四边形是矩形,
,,
,
在中,.
故答案为:.
(2)解:,,,
当四边形是矩形时,,
,
解得;
(3)解:当时,
,
,
,
;
当时,;
当时,,,
在中,,
,
解得;
综上所述,当是等腰三角形时,t的值为3或或;
3.如图,在矩形中,,动点,分别从点,同时发出,点以的速度向点运动,到点停止运动,点以速度向点运动,到点停止运动,设运动时间为.
(1)当为何值时,四边形是矩形?并说明理由.
(2)连接,当为何值时,?
【答案】(1),理由见解析
(2)
【分析】本题是动点问题,考查了矩形的判定与性质,等腰三角形的性质;
(1)由题意知,,则,则当时,四边形是矩形,从而求得t的值;
(2)过Q作于E,则;再证明四边形是矩形,则;由可得到关于t的方程,解方程即可求得t的值.
【详解】(1)解:当为时,四边形是矩形,
理由:由题意,可知,,
在矩形中,,,
∴,
当时,四边形是矩形,
即,
解得,
∴当为时,四边形是矩形;
(2)解:由题意,可知,,
则,
如图,过点作于点,则,
∵,
∴,
在矩形中,,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
解得,
∴为时,.
4.在四边形中,,,,,,P,Q同时沿着四边形的边逆时针运动,点P从点D出发,以的速度运动,点Q从点B出发,以的速度运动,设运动时间为t秒.
(1)______;
(2)若点Q运动到点C时就停止,点P也随之停止运动,用含t的代数式表示四边形的面积;
(3)若其中一个动点回到其出发点时,另一个动点也随之停止运动,则当_____时,以点P、Q与点A、B、C、D中的任意两个点为顶点的四边形为平行四边形.
【答案】(1)20
(2)或
(3)当或或或时,以点、与点、、、中的任意两个点为顶点的四边形为平行四边形
【分析】(1)过点D作交于点E,证出四边形为矩形,得出,,根据勾股定理即可求出.
(2)若点Q运动到点C时就停止,点P也随之停止运动,分为当点P在上运动,即时,运用求解,和当点P在上运动,即时,运用即可求解;
(3)分为①当时,②当时,③当时,④当时,分别画图求解即可计算;
【详解】(1)解:过点D作交于点E,
∵,,
∴,
则四边形为矩形,
∴,
∴,
∴.
故答案为:20.
(2)若点Q运动到点C时就停止,点P也随之停止运动,
如图1,当点P在上运动,即时,
则,
;
如图2,当点P在上运动,即时,
则,
;
综上,或;
(3)如图,①当时,,
此时,四边形是平行四边形;
②当时,,
此时,四边形为平行四边形;
③当时,四边形是平行四边形,
,
此时;
④当时,,
此时,四边形为平行四边形;
综上所述,当或或或时,以点、与点、、、中的任意两个点为顶点的四边形为平行四边形.
【点睛】此题是四边形综合题,主要考查了平行四边形的性质,矩形的性质和判定,勾股定理等知识;本题综合性强,解本题的关键是分类讨论的思想解决问题,是一道中考常考题.
1.如图,矩形中,对角线交于点,若,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查矩形对角线的性质、等腰三角形的性质、直角三角形的性质,勾股定理.由矩形对角线互相平分的性质,得到是等腰三角形,根据等边对等角求出的度数,最后根据直角三角形的性质和勾股定理即可求解.
【详解】解:在矩形中,,,
在中,
故答案为:.
2.如图,在矩形中,对角线、交于点,过点作于点,且,若,则的长为 .
【答案】12
【分析】本题考查了矩形的性质、垂直平分线的性质,熟练掌握相关知识点是解题的关键.根据矩形的性质得到,由得到,推出垂直平分,得到,即可求出的长.
【详解】解:四边形是矩形,
,
,
,
,即,
垂直平分,
,
.
故答案为:12.
3.如图,把一张矩形纸片沿对折,使点C落在E处,与相交于点O,若,则的长为 .
【答案】5
【分析】本题考查了图形翻折变换的性质,勾股定理.根据矩形的性质以及折叠的性质可得到,设,则,在中,利用勾股定理求出x的值,即可求解.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,,
∴,
由折叠的性质得:,,
∴,
∴,
设,则,
在中,,
∴,
解得:,
∴.
故答案为:5.
4.如图,点在正方形的对角线上,于点,于点,连接,若,则的长为
【答案】
【分析】本题考查了正方形的性质、矩形的判定与性质、全等三角形的判定与性质,连接,先证明得到,再证明四边形是矩形即可求证.
【详解】解:连接,如图,
∵四边形是正方形,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∵,,,
∴四边形是矩形,
∴,
故答案为:.
5.如图,在矩形中,,点P和点Q分别从点B和点D同时出发,按逆时针方向沿矩形的边运动.点P和点Q的速度分别为和,则最快 s后,四边形为矩形.
【答案】5
【分析】本题主要考查矩形的判定和性质,掌握其判定方法和性质的运用是关键,根据题意,只需,即,由此即可求解.
【详解】解:四边形为矩形,
,
设最快后,四边形为矩形,
要使四边形为矩形,
只需,即,
解得,
故最快后,四边形为矩形,
故答案为:.
1
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专题02 矩形的性质和判定(九大题型)
【题型1 利用矩形的性质求角度】........................................................................................1
【题型2 根据矩形的性质求线段长】....................................................................................2
【题型3 根据矩形的性质求面积】........................................................................................4
【题型4 矩形与折叠问题】....................................................................................................5
【题型5 添一条件使四边形是矩形】...................................................................................6
【题型6 矩形的判定】..........................................................................................................7
【题型7 矩形的性质与判定综合】.......................................................................................8
【题型8 矩形中最小值问题】..............................................................................................10
【题型9 矩形中动点问题】..................................................................................................11
【题型1 利用矩形的性质求角度】
1.如图,矩形中,对角线,相交于点O,,则等于( )
A. B. C. D.
2.如图,四边形是矩形,对角线相交于点O,过点O作的垂线交于点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.如图,,矩形的顶点在直线上,则( ).
A. B. C. D.
4.如图,矩形中,点E在上,平分,,则的度数为( )
A. B. C. D.
5.如图,在矩形中,是对角线,,分别以点A和点C为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于M,N两点,作直线,交于点E,连接,则的度数是( )
A. B. C. D.
【题型2 根据矩形的性质求线段长】
1.如图,四边形是矩形,对角线和相交于点O,若,则的长为( )
A.6 B.5 C.4 D.2
2.如图所示,在矩形中,点的坐标是,则的长是( )
A. B. C. D.
3.如图,在矩形中,,点在边上,连接,以为边向右上方作正方形,作于点,若,则等于( )
A. B. C. D.
4.如图,已知四边形是矩形,,点在上,.若平分,则的长为( )
A.9 B.12 C. D.10
5.如图,点是矩形的边上的一个动点,矩形的两条边,那么点到矩形的两条对角线的距离和等于( )
A. B. C. D.
6.文化广场有一块矩形的草坪如图所示,有少数人为了避开拐角走“捷径”,在草坪内走出了一条“路”,却踩伤了花草!青青绿草地,悠悠关我心,足下留“青”!已知,,则走路比走路少了 .
【题型3 根据矩形的性质求面积】
1.如图,已知矩形的长为,宽为,则图中阴影部分的面积为 .
2.如图,矩形的对角线交于点O,,,则矩形的面积是 .
3.如图,在矩形中,对角线、交于点O,直线过点O,且分别交边、于点E、F.若矩形的面积是10,则图中阴影部分的面积是 .
4.如图,在矩形中,,,分别交、于点、,在上任取两点、,那么图中阴影部分的面积是 .
5.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以此类推,则平行四边形的面积为 .
【题型4 矩形与折叠问题】
1.把一张矩形纸片 按如下图方式折叠,使顶点B 和顶点D重合,折痕为 .若,则的度数是( )
A. B. C. D.
2.如图,将一张长方形纸片先沿短边对折,再沿长边对折,最后在字母x处打一个洞,将纸片展开后所得图象为( )
A.B. C. D.
3.把一张长方形纸片按如图方式折叠,使顶点B和点D重合,折痕为.若,2,则的长为( )
A.3 B.4 C.4.8 D.5
4.如图,把矩形纸片纸沿对角线折叠,设重叠部分为,那么下列说法错误的是( )
A.是等腰三角形 B.
C.折叠后得到的图形是轴对称图形 D.
5.如图,将矩形沿对角线翻折,点落在点处,交于点.若,则图中阴影部分的面积为( )
A.12 B.10 C.8 D.20
【题型5 添一条件使四边形是矩形】
1.数学课上,老师提出如下问题:如图,四边形是平行四边形,请同学们添加个条件使是矩形.小彤添加的条件是:.则小彤判定是矩形的依据是( )
A.矩形的四个角都是直角 B.矩形的对角线相等
C.有三个角是直角的四边形是矩形 D.对角线相等的平行四边形是矩形
2.如图,在平行四边形ABCD中,在不添加任何辅助线的情况下,添加以下哪个条件,能使平行四边形ABCD是矩形( )
A. B. C. D.
3.如图,两个完全相同的三角尺和在直线上滑动,要使四边形为矩形,还需添加的一个条件是 (写出一个即可).
【题型6 矩形的判定】
1.如图,与关于点成中心对称,延长至点,使得,连接、、,,求证:四边形是矩形.
2.如图,在中,对角线相交于点O,且.求证:四边形是矩形.
3.已知:如图,在中,,是的平分线,是外角的平分线,,垂足为点E.求证:四边形为矩形;
【题型7 矩形的性质与判定综合】
1.如图,在中,,D是的中点,过点A作,且,连接.
(1)求证:四边形是矩形:
(2)若,,求的长.
2.如图,中,点O是边上一个动点,过O作直线.设交的平分线于点E.交的外角平分线于点F.
(1)求证:;
(2)当点O在边上运动到什么位置时,四边形是矩形?并说明理由.
3.如图,在中,与相交于点,是等边三角形,,求的周长.
4.如图,在中,,D是的中点,过点A作,且,连接.
(1)求证:四边形是矩形:
(2)若,,求的长.
5.如图,在四边形中,,,对角线、交于点,平分交于点,连接.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,求矩形的面积.
6.如图,在平行四边形中,过点D作于点E,,连接.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若平分,,,求四边形的面积.
【题型8 矩形中最小值问题】
1.如图,在中,,是边上的一点,作垂直垂直,垂足分别为,则的最小值是( )
A.2 B.2.2 C.2.4 D.2.5
2.如图,在矩形中,,,为线段上一动点,于点,于点,则的最小值为( )
A.2.4 B.2.5 C.3 D.5
3.如图,在矩形中,,点F,E分别是,上的动点,满足,则的最小值为 .
4.如图,在矩形中,,,点E是边的中点,点F是边上任意一点,将线段绕点E顺时针旋转,点F旋转到点G,则的最小值为 .
5.已知如图,直角梯形中,,,,,点P在上移动,则当取最小值时,中边上的高为 .
6.如图,已知,,,点,分别是边上的动点,满足.连接,则的最小值为 .
【题型9 矩形中动点问题】
1.如图,在四边形中,,,,,动点从开始沿边向点以的速度运动,动点从点开始沿向点以的速度运动,,分别从点,同时出发,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动,运动的时间为秒.
(1)为何值时,四边形为矩形?
(2)为何值时,四边形为平行四边形?
2.如图,在四边形中,,,,,.点从点出发,以秒的速度向点运动;同时点从点出发,以秒的速度向点运动.规定其中一个动点到达终点时另一个动点也随之停止运动.设点运动的时间为秒.
(1)直接写出边的长为_____;
(2)当四边形是矩形时,求的值;
(3)在点运动过程中,当是等腰三角形时,求的值;
3.如图,在矩形中,,动点,分别从点,同时发出,点以的速度向点运动,到点停止运动,点以速度向点运动,到点停止运动,设运动时间为.
(1)当为何值时,四边形是矩形?并说明理由.
(2)连接,当为何值时,?
4.在四边形中,,,,,,P,Q同时沿着四边形的边逆时针运动,点P从点D出发,以的速度运动,点Q从点B出发,以的速度运动,设运动时间为t秒.
(1)______;
(2)若点Q运动到点C时就停止,点P也随之停止运动,用含t的代数式表示四边形的面积;
(3)若其中一个动点回到其出发点时,另一个动点也随之停止运动,则当_____时,以点P、Q与点A、B、C、D中的任意两个点为顶点的四边形为平行四边形.
1.如图,矩形中,对角线交于点,若,则的长为 .
2.如图,在矩形中,对角线、交于点,过点作于点,且,若,则的长为 .
3.如图,把一张矩形纸片沿对折,使点C落在E处,与相交于点O,若,则的长为 .
4.如图,点在正方形的对角线上,于点,于点,连接,若,则的长为
5.如图,在矩形中,,点P和点Q分别从点B和点D同时出发,按逆时针方向沿矩形的边运动.点P和点Q的速度分别为和,则最快 s后,四边形为矩形.
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