内容正文:
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专题1.7
矩形的判定
内容概览
教学目标,教学重难点
知识点]矩形的判定
知识清单
知识点2矩形的判定与性质
题型!添一个条件使四边形是矩形
矩形的判定
题型2证明四边形是矩形
题型3根据矩形的性质与判定求角度
题型精讲
题型4根据矩形的性质与判定求线段长
题型5根据矩形的性质与判定求面积
题型6矩形中的动点问题
强化训练
教学目标、教学重难点
1.理解矩形的判定定理,包括有一个角是直角的平行四边形是矩形、对角线
相等的平行四边形是矩形、三个角是直角的四边形是矩形,明确各定理的适
用条件。
教学目标
2.能区分矩形判定定理与性质定理的区别与联系,根据已知条件选择合适的
判定方法,完成矩形的判定推理。
3.经历判定定理的探究过程,体会特殊与一般的几何思想,提升分析图形特
征、解决几何问题的逻辑推理能力。
1.重点
(1)掌握矩形的三类判定定理,清晰梳理各定理的推导依据,能准确区分不
教学重难点
同判定方法的适用场景,构建判定定理的知识体系。
(2)熟练运用矩形判定定理进行几何证明与计算,针对平行四边形加特殊条
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件、普通四边形加条件两类情况,规范书写推理步骤,解决实际问题。
2.难点
(1)理解矩形判定定理的推导逻辑,其是对角线相等的平行四边形是矩形
的证明过程,建立判定定理与平行四边形性质的关联。
(2)综合运用矩形判定与性质解决复杂几何问题,比如结合三角形全等、勾
股定理等知识进行多步推理,突破判定方法选择与辅助线构造的难点。
知识清单
知识点01矩形的判定
矩形的判定
(1)矩形的判定
①矩形的定义:有一个角是直角的平行四边形是矩形;
②有三个角是直角的四边形是矩形
③对角线相等的平行四边形是矩形(或“对角线互相平分且相等的四边形是矩形”)
(2)①
证明一个四边形是矩形,若题设条件与这个四边形的对角线有关,通常证这个四边形的对角线相等.
②题设中出现多个直角或垂直时,常采用“三个角是直角的四边形是矩形”来判定矩形.
【即学即练1】1.如图,在
$$\parallelogram A B C D$$
中,当时,
$$\parallelogram A B C D$$
是矩形(填一个条件即可).
A
D
B
C
2.如图所示,在
ABC
中,
AB=AC,AD
是中线,AN是
ABC
的外角
∠CAM
(的平分线,
CE⊥AN,
,垂
足为E.
M
A
E
-N
B
D
C
(1)求证:四边形
ADCE
是矩形;
(2)连接BE,若
AC=10,BC=12,
,求BE的长.
知识点02矩形的判定与性质
矩形的判定与性质
(1)关于矩形,应从平行四边形的内角的变化上认识其特殊性:一个内角是直角的平行四边形,进一步研
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究其特有的性质:是轴对称图形、内角都是直角、对角线相等.同时平行四边形的性质矩形也都具有。
在处理许多几何问题中,若能灵活运用矩形的这些性质,则可以简捷地解决与角、线段等有关的问题,
(2)下面的结论对于证题也是有用的:①△OAB、△OBC都是等腰三角形;②∠OAB=∠OBA,∠OCB=
∠OBC;③点O到三个顶点的距离都相等.
A
B
【即学即练2】1.如图,AC⊥AB,BD⊥AB,若AB=8,AC=5,BD=1,连接CD,则CD的长为()
A▣
D
A.10
B.12
C.14
D.16
2.如图,点P是矩形ABCD的对角线AC上的一点,过点P作EF∥BC,分别交AB、CD于E,F,连接
PB,PD,若AE=1,PF=3,则图中阴影部分的面积是
D
B
题型精讲
题型01添一个条件使四边形是矩形
【典例1】(25-26九年级上·陕西榆林·月考)在口ABCD中,连接AC,BD,再添加一个条件,可以判定
口ABCD为矩形的是()
A.AC⊥BD
B.∠ABC=90°
C.AB=BC
D.ZABC=ZADC
【变式1】(25-26九年级上·甘肃甘南期中)如图,四边形ABCD是平行四边形,添加下列条件,不能判
定四边形ABCD是矩形的是()
A.A0=BO
B.AC=BD
C.AB2+BC2=AC2
D.AB=BO
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【变式2】(25-26九年级上江西九江月考)如图,在四边形ABCD中,A0=C0,,B0=D0,要使四边
形ABCD是矩形,可添加的条件为一·(写出一个即可)
B
D
【变式3】(2024八年级下·全国.专题练习)如图,在口ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点E,F在
AC上,且AE=CF,添加一个适当的条件,使四边形BEDF是矩形,这个条件可以是一,(填一个条
件即可)
D
B
题型02证明四边形是矩形
【典例2】(25-26九年级上陕西榆林期中)如图,在口ABCD中,延长CD至点E,延长DC至点F,且
DE=CF,BE=AF,求证:ABCD是矩形.
E
D
C
【变式1】(25-26八年级下·全国·课后作业)如图,在ABC中,AB=AC,AD平分∠BAC,过点A作
AN∥BC,过点C作CE⊥AN,垂足为E.求证:四边形ADCE是矩形.
B
【变式2】(25-26八年级上江苏淮安·月考)如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠BAC的平分线交BC
于点D,过点D作DE∥AC交AB于点E,F为AC上一点,且CF=AE,连接EF.
D
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(I)求证:AE=DE;
(2)求证:四边形CDEF为矩形
【变式3】(25-26八年级下·全国·周测)如图,在口ABCD中,AC⊥BC,过点D作DEAC,交BC的延
长线于点E,M为AB的中点,连接CM.
A
(I)求证:四边形ADEC是矩形;
(2)若CM=13,且AC=24,求四边形ADEB的面积.
题型03根据矩形的性质与判定求角度
【典例3】(23-24九年级上江西抚州·期中)两个矩形的位置如图所示,若∠1=120°,则∠2的度数为()
2
A.30°
B.15°
C.60°
D.45
【变式1】(2024八年级下·全国.专题练习)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,
且0A=0D,∠OAD=50°,则∠0AB的度数为
D
A
B
【变式2】(23-24八年级上·吉林长春期末)如图,在口ABCD中,E为边BC上一点,以AE为边作矩形
AEFG.若∠BAE=40°,∠CEF=10°,则∠D的大小为度.
G
A
D
B
E
【变式3】(24-25八年级下,广东广州期中)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC和BD交于点0,
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且OC=OD.∠DBA=65°,求∠ADB的度数.
D
65N
A
题型04根据矩形的性质与判定求线段长
【典例4】(24-25八年级下·河南洛阳·期末)如图,在平行四边形ABCD中,AB=8,BC=6,AC=10,
则BD=()
O
A.9
B.10
C.11
D.12
【变式1】(24-25八年级下·新疆吐鲁番期末)如图,在R1aABC中,D是斜边AB的中点,作DE1AC于
点E,DF⊥BC于点F,连接EF.若AC=5,BC=I2,则EF的长为()
D
B
A.4
B.5
c.5.5
D.6.5
【变式2】(25-26九年级上黑龙江哈尔滨·月考)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6cm,
BC=8cm,D是AB上一点,DE⊥AC于点E.DF⊥BC于点F,连接EF,则EF的最小值为
cm
D
E
B
F
【变式3】(23-24八年级下·陕西渭南·期末)如图,在ABC中,∠ABC=90°,0为AC的中点,连接BO
并延长至D使OD=OB,连接AD、CD.
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D
0
B
E
C
(I)求证:四边形ABCD为矩形;
(2)若LA0B=60°,E为BC的中点,连接OE,OE=2.求对角线AC的长.
题型05根据矩形的性质与判定求面积
【典例5】(25-26七年级上山东泰安期中)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点D,E,F分别是三
边的中点,AB=8cm,AC=6cm,则四边形ADFE的面积是()
D
A.6cm2
B.12cm2
C.24cm2
D.48cm2
【变式1】(24-25八年级下·内蒙古通辽·期末)矩形ABCD中,点M在对角线AC上,过M作AB的平行
线交AD于E,交BC于F,连接DM和BM,己知DE=3,ME=8,则图中阴影部分的面积是()
D
B
A.20
B.24
C.28
D.36
【变式2】(23-24八年级下·全国·期末)如图,点G在矩形ABCD的对角线AC上,且不与A,C重合,过
点G分别作边AB,BC平行线交两组对边于点E,F和点M,N,则图中阴影部分S,S2面积之间的关系
是
y
E
0
S
B
F
【变式3】(24-25九年级上·广东深圳期中)如图,矩形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,CE∥BD
,DE∥AC,AD=2√5,DE=3,则四边形OCED的面积为
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题型06矩形中的动点问题
【典例6】(2025黑龙江大庆·中考真题)如图,在矩形ABCD中,AB=20cm,动点P从点A开始沿AB边
以1cm/s的速度向点B运动,动点H从点B开始沿BA边以2cm/s的速度向点A运动,动点Q从点C开始
沿CD边以4cm/s的速度向点D运动.点P,点H和点Q同时出发,当其中一点到达终点时,另两点也随
之停止运动.设动点的运动时间为s,当QP=QH时,t的值为()
D
A→P
H←-B
A.5
B.4
c.10
D.
20
3
7
【变式1】(23-24八年级下·江苏苏州月考)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,D是斜
边AB上一动点,DE⊥CA,DF⊥CB,垂足分别为E、F.连接EF,则点D在运动过程中,EF的最小
值为()
E
F
D
B
A.2
B.2.4
C.2.5
D.3
【变式2】(23-24八年级下·全国·假期作业)如图,在矩形ABCD中,AB=24cm,BC=8cm,点P从A开
始沿AB边以4cm/s的速度向终点B移动,点Q从C开始沿CD边以2cm/s的速度向终点D移动,如果点
P,Q分别从A,C同时出发,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动.设运动时间为s.则t=s
时,四边形QPBC为矩形
0
←0
【变式3】(24-25八年级上·广东东莞月考)如图所示,在矩形ABCD中,AB=6厘米,BC=12厘米,点
P沿AB边从点A开始向点B以1厘米/秒的速度移动,点Q沿BC从点B开始向点C以2厘米/秒的速度移动,
P、Q同时出发,用t(秒)表示移动的时间(0≤1≤6).如果当移动的时间在0<1<6,那么四边形PBQD
的面积与矩形ABCD的面积关系的规律是,
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A
D
B
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一、单选题
1.(25-26八年级上·云南昆明期末)下列说法不正确的是()
A.矩形是平行四边形
B.平行四边形是矩形
C.有一个角是直角的平行四边形是矩形D.平行四边形具有的性质矩形都具有
2.(24-25八年级下·全国·期中)如图,点P是矩形ABCD的对角线AC上一点,过点P作EF∥BC,分
别交AB,CD于点E、F,连接PB、PD,若AE=2,PF=9,则图中阴影面积为()
D
F
A.16
B.18
C.22
D.24
3.(2025山东东营中考真题)如图,点O是ABC边AC的中点,连接BO并延长至点D,使OD=B0,
添加下列选项中的一个条件,不能判定四边形ABCD为矩形的是()
A.AB=BC
B.∠ABC=90°
C.∠ABD=∠ACDD.OB=OC
4.(24-25八年级下·湖北武汉·月考)如图,将矩形纸片ABCD折叠,使点B与点D重合,若AB=9,
BC=3,则折痕EF的长度为()
B
A.5
B.2W3
C.√o
D.3v10
2
5.(24-25八年级下.江苏淮安·月考)如图,在ABC中,AB=3cm,AC=4cm,BC=5cm,P是边BC上
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的动点,PD⊥AB,PE⊥AC,垂足分别为D、E,线段DE的最小值是()Cm.
A
B
A.1
B.2
C.2.4
D.4.8
二、填空题
6.(25-26九年级上河南信阳·开学考试)如下图,在平行四边形ABCD中,增加一个条件后,平行四边形
ABCD就成为矩形,这个条件可以是
A
B
7.(24-25八年级下·广东佛山期中)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD=12cm,
BC=I5cm,点P从点A出发,以1cm/s的速度向点D运动,点Q从点C同时出发,以2cm/s的速度向B点
运动.规定其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动.从运动开始,经过
秒时,
PO=CD
D
0
8.(24-25八年级下江苏宿迁·期末)如图,点M是矩形ABCD的对角线AC上一点,过点M作EF∥BC
分别交AB,CD于点E、F,连接BM,DM.若CF=4,EM=3,DF=2,则MF=
M
B
9.(22-23八年级下广西钦州期中)如图,点D,E,F分别是Rt△ABC的中点,∠C=90°,EF=3,
DE=5,则BC的长为一
B
10.(25-26九年级上上海·月考)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠ACB=90°,BC=3,AC=4.按以
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专题1.7 矩形的判定
教学目标
1. 理解矩形的判定定理,包括有一个角是直角的平行四边形是矩形、对角线相等的平行四边形是矩形、三个角是直角的四边形是矩形,明确各定理的适用条件。
2. 能区分矩形判定定理与性质定理的区别与联系,根据已知条件选择合适的判定方法,完成矩形的判定推理。
3. 经历判定定理的探究过程,体会特殊与一般的几何思想,提升分析图形特征、解决几何问题的逻辑推理能力。
教学重难点
1.重点
(1)掌握矩形的三类判定定理,清晰梳理各定理的推导依据,能准确区分不同判定方法的适用场景,构建判定定理的知识体系。
(2)熟练运用矩形判定定理进行几何证明与计算,针对平行四边形加特殊条件、普通四边形加条件两类情况,规范书写推理步骤,解决实际问题。
2.难点
(1)理解矩形判定定理的推导逻辑,尤其是对角线相等的平行四边形是矩形的证明过程,建立判定定理与平行四边形性质的关联。
(2)综合运用矩形判定与性质解决复杂几何问题,比如结合三角形全等、勾股定理等知识进行多步推理,突破判定方法选择与辅助线构造的难点。
知识点01 矩形的判定
矩形的判定
(1)矩形的判定:
①矩形的定义:有一个角是直角的平行四边形是矩形;
②有三个角是直角的四边形是矩形;
③对角线相等的平行四边形是矩形(或“对角线互相平分且相等的四边形是矩形”)
(2)①证明一个四边形是矩形,若题设条件与这个四边形的对角线有关,通常证这个四边形的对角线相等.
②题设中出现多个直角或垂直时,常采用“三个角是直角的四边形是矩形”来判定矩形.
【即学即练1】1.如图,在中,当 时,是矩形(填一个条件即可).
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题考查了矩形的判定定理,根据对角线相等的平行四边形为矩形得出答案即可,熟练掌握矩形的判定定理是解此题的关键.
【详解】解:在中,当时,是矩形,
故答案为:(答案不唯一).
2.如图所示,在中,,是中线,是的外角的平分线,,垂足为E.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)连接,若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了三线合一,矩形的判定和性质,勾股定理.
(1)根据等腰三角形三线合一得到,,,根据角平分线的定义得到,可知,根据垂线的定义得到,可证四边形是矩形;
(2)根据勾股定理得到,根据矩形的性质得到,,根据勾股定理计算即可.
【详解】(1)证明:∵,是中线,
∴,,,
又∵平分,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴四边形是矩形;
(2)解:∵,为中线.
∴,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴.
知识点02 矩形的判定与性质
矩形的判定与性质
(1)关于矩形,应从平行四边形的内角的变化上认识其特殊性:一个内角是直角的平行四边形,进一步研究其特有的性质:是轴对称图形、内角都是直角、对角线相等.同时平行四边形的性质矩形也都具有.
在处理许多几何问题中,若能灵活运用矩形的这些性质,则可以简捷地解决与角、线段等有关的问题.
(2)下面的结论对于证题也是有用的:①△OAB、△OBC都是等腰三角形;②∠OAB=∠OBA,∠OCB=∠OBC;③点O到三个顶点的距离都相等.
【即学即练2】1.如图,,,若,,,连接,则的长为( )
A.10 B.12 C.14 D.16
【答案】A
【分析】此题考查了矩形的性质和判定,勾股定理,解题的关键是掌握以上知识点.
如图所示,过点D作交延长线于点E,证明出四边形是矩形,得到,,,然后利用勾股定理求解即可.
【详解】解:如图所示,过点D作交延长线于点E
∵,,
∴四边形是矩形
∴,,
∴
∴.
故选:A.
2.如图,点P是矩形的对角线上的一点,过点P作,分别交于E,F,连接.若,则图中阴影部分的面积是 .
【答案】3
【分析】本题考查了矩形的判定与性质,利用矩形的对角线平分矩形的面积是解题的关键;作于M,交于N;则得四边形,四边形,四边形,四边形都是矩形,由矩形的对角线平分矩形的面积,得,由此即可求解.
【详解】解:如图,作于M,交于N;
则有四边形,四边形,四边形,四边形都是矩形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:3.
题型01 添一个条件使四边形是矩形
【典例1】(25-26九年级上·陕西榆林·月考)在中,连接,再添加一个条件,可以判定为矩形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了矩形的判定定理和平行四边形的性质,熟练掌握“有一个角是直角的平行四边形是矩形”是解题的关键.
根据矩形的判定定理,结合平行四边形的性质,逐一分析各选项是否能判定平行四边形为矩形.
【详解】解:选项A:
∵ ,四边形是平行四边形,
∴ 平行四边形是菱形(对角线互相垂直的平行四边形是菱形),不能判定为矩形;
选项B:
∵ ,四边形是平行四边形,
∴ 平行四边形是矩形(有一个角是直角的平行四边形是矩形);
选项C:
∵ ,四边形是平行四边形,
∴ 平行四边形是菱形(邻边相等的平行四边形是菱形),不能判定为矩形;
选项D:
∵ 平行四边形中本身就有(平行四边形对角相等),
∴ 此条件不能判定为矩形.
故选:B.
【变式1】(25-26九年级上·甘肃甘南·期中)如图,四边形是平行四边形,添加下列条件,不能判定四边形是矩形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了平行四边形添加条件判定矩形,熟练掌握矩形的判定方法是解题关键.根据对角线相等或有一个角是直角的平行四边形是矩形,结合添加各选项的条件逐一判别即得.
【详解】解:A、,
∵四边形是平行四边形,对角线相交于,
∴, ,
∵,
∴,
∴,
∴平行四边形为矩形,
故A能判定,该选项不符合题意;
B、,
∴平行四边形为矩形,
故B能判定,该选项不符合题意;
C、
∴是直角三角形, ,
∴平行四边形为矩形,故C能判定,该选项不符合题意;
D、添加, 不能判定或,
∴平行四边形不一定是矩形,故D不能判定,该选项符合题意.
故选: D.
【变式2】(25-26九年级上·江西九江·月考)如图,在四边形中,,,要使四边形是矩形,可添加的条件为 .(写出一个即可)
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题考查的知识点是矩形的判定、平行四边形的判定,解题关键是熟练掌握矩形的判定.
由题意可证四边形是平行四边形,再添加其中一个角是即可证四边形是矩形.
【详解】解:可添加的条件为:,
在四边形中,,,
四边形是平行四边形,
,
平行四边形是矩形.
故答案为:(答案不唯一).
【变式3】(2024八年级下·全国·专题练习)如图,在中,对角线相交于点,点在上,且,添加一个适当的条件,使四边形是矩形,这个条件可以是 .(填一个条件即可)
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题考查平行四边形的判定与性质、矩形的判定等知识,熟记平行四边形的判定与性质、矩形的判定是解决问题的关键.先由平行四边形性质,结合题意得到,,进而判定四边形是平行四边形,再由矩形的判定定理:①对角线相等的平行四边形是矩形;②有一个内角是的平行四边形是矩形;分别考虑添加条件即可得到答案.
【详解】解:在中,对角线相交于点,则,,
,
,
在四边形中,,,则四边形是平行四边形,
①当时,四边形是矩形,
在此情况下可转化为或者,均可使四边形是矩形;
②当或或或时,四边形是矩形,
在此情况下可转化为或或或,均可使四边形是矩形;
故答案为:(答案不唯一).
题型02 证明四边形是矩形
【典例2】(25-26九年级上·陕西榆林·期中)如图,在中,延长至点E,延长至点F,且.求证:是矩形.
【答案】见解析.
【分析】此题重点考查平行四边形的性质、全等三角形的判定与性质、平行线的性质、矩形的判定等知识,证明是解题的关键.
由平行四边形的性质得,由,推导出,而,可根据“”证明,得,因为,所以,即可证明是矩形.
【详解】证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵
∴,
∴,
∴,
∴是矩形.
【变式1】(25-26八年级下·全国·课后作业)如图,在中,,平分,过点作,过点作,垂足为.求证:四边形是矩形.
【答案】见解析
【分析】本题考查了矩形的判定、等腰三角形的性质以及平行线的性质等知识,熟练掌握矩形的判定是解题的关键.
由等腰三角形的性质得,则,再由平行线的性质得,进而证明,然后由矩形的判定即可得出结论.
【详解】证明:,平分,
,
.
,
.
又,
,
四边形是矩形.
【变式2】(25-26八年级上·江苏淮安·月考)如图所示,在中,的平分线交于点D,过点D作交于点E,F为上一点,且,连接.
(1)求证:;
(2)求证:四边形为矩形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)由角平分线的性质及平行线的性质即可证明;
(2)由(1)所证及,得,再由及,即可证明结论成立.
【详解】(1)证明:∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)证明:由(1)知,,
∵,
∴,
∵
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴四边形为矩形.
【点睛】本题考查了角平分线的性质,平行线的性质,等角对等边,矩形的判定,熟练掌握这些知识是关键.
【变式3】(25-26八年级下·全国·周测)如图,在中,,过点作,交的延长线于点,为的中点,连接.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,且,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)360
【分析】(1)根据平行四边形的性质得到,推出四边形是平行四边形,根据垂直的定义得到,于是得到结论;
(2)由直角三角形斜边上的中线性质得,再由勾股定理得到,然后利用矩形和三角形的面积公式计算求解.
【详解】(1)证明:四边形是平行四边形,
.
,
四边形是平行四边形.
,
,
四边形是矩形.
(2)解:,
.
为的中点,
.
,
.
四边形是平行四边形,
,
.
【点睛】本题考查了矩形的判定和性质,平行四边形的判定与性质,直角三角形斜边上的中线性质以及勾股定理等知识,熟练掌握矩形的判定与性质是解题的关键.
题型03 根据矩形的性质与判定求角度
【典例3】(23-24九年级上·江西抚州·期中)两个矩形的位置如图所示,若则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由补角的定义可得,由题意可得,,则有,即可得解.
【详解】解:如图,
由题意得:,
∵,
∴,
∴.
故选:C.
【点睛】本题主要考查矩形的性质,余角与补角,解答的关键是明确互余的两角之和为90°,互补的两角之和为180°
【变式1】(2024八年级下·全国·专题练习)如图,在平行四边形中,对角线、相交于点O,且,,则的度数为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质,矩形的判定以及性质,由平行四边形的性质得出,,得出,即可证明四边形是矩形,根据矩形的性质得出,进一步即可求出.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
【变式2】(23-24八年级上·吉林长春·期末)如图,在中,为边上一点,以为边作矩形.若,,则的大小为 度.
【答案】60
【分析】想办法求出,利用平行四边形的性质即可解决问题.
【详解】解:四边形是矩形,
,
,
,
,
四边形是平行四边形,
故答案为:60.
【点睛】本题考查矩形的性质、平行四边形的性质、三角形内角和定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用转化的思想思考问题.
【变式3】(24-25八年级下·广东广州·期中)如图,在平行四边形中,对角线和交于点,且.,求的度数.
【答案】
【分析】本题考查平行四边形的性质、矩形的判定和性质等知识.
首先证明四边形是矩形,利用矩形的性质即可解决问题.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∴.
题型04 根据矩形的性质与判定求线段长
【典例4】(24-25八年级下·河南洛阳·期末)如图,在平行四边形中,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查勾股定理的逆定理,矩形的判定和性质,解题的关键是掌握相关知识解决问题.
由,,,根据勾股定理逆定理可得,证明四边形是矩形,再由矩形的对角线相等可求出.
【详解】解:,,,
,
,
四边形是平行四边形,
四边形是矩形,
.
故选:.
【变式1】(24-25八年级下·新疆吐鲁番·期末)如图,在中,D是斜边的中点,作于点E,于点F,连接.若,,则的长为( )
A.4 B.5 C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理、直角三角形的性质、矩形的判定与性质,由勾股定理得出,连接,由直角三角形的性质得出,再证明四边形为矩形,即可得出答案.
【详解】解:在 中,,
,
如图,连接,
∵是斜边的中点,
,
,
,
∴四边形为矩形,
,
故选:D.
【变式2】(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·月考)如图,在中,,,,是上一点,于点.于点,连接,则的最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查了矩形的判定与性质,垂线段最短的性质,勾股定理.连接,利用勾股定理列式求出,判断出四边形是矩形,根据矩形的对角线相等可得,再根据垂线段最短可得时,线段的值最小,然后根据三角形的面积公式列出方程求解即可.
【详解】解:如图,连接.
∵,,,
∴,
∵,,
∴四边形是矩形,
∴,
由垂线段最短可得时,线段的值最小,
此时,,
即,
解得,
∴线段的最小值为.
故答案为:.
【变式3】(23-24八年级下·陕西渭南·期末)如图,在中,,为的中点,连接并延长至使,连接、.
(1)求证:四边形为矩形;
(2)若,E为的中点,连接,.求对角线的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了平行四边形的判定、矩形的判定、三角形中位线的判定与性质、等边三角形的判定与性质等,熟记相关定理是解题的关键.
(1)先根据中点性质可得,再证四边形为平行四边形,又,即可证明四边形为矩形;
(2)根据中位线性质得,根据矩形的性质和,可证为等边三角形,可得,继而可得对角线.
【详解】(1)证明:为的中点,
.
又,
四边形是平行四边形,
又,
四边形是矩形.
(2)解:,点是的中点,
.
四边形是矩形,
,
,
是等边三角形,
,
.
题型05 根据矩形的性质与判定求面积
【典例5】(25-26七年级上·山东泰安·期中)如图,在中,,点D,E,F分别是三边的中点,,,则四边形的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了与三角形中位线有关的求解问题,根据矩形的性质与判定求线段长,解题关键是掌握上述知识点并能熟练运用求解.
先证明四边形是矩形,再根据矩形面积公式求解即可.
【详解】解:∵在中,点D,E,F分别是三边的中点,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
又,
∴四边形是矩形,
∵,,
∴,,
∴四边形的面积是(),
故选:B.
【变式1】(24-25八年级下·内蒙古通辽·期末)矩形中,点M在对角线上,过M作的平行线交于E,交于F,连接和,已知,,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了矩形的判定与性质、三角形的面积,解题的关键是证明.
根据矩形的性质和三角形面积关系可证明,即可求解.
【详解】解:过M作于P,交于Q,如图所示:
∵四边形是矩形,
∴,,,
∴,,
∴,,
,
∴,
∴,
∴,
∴四边形,四边形,四边形,四边形都是矩形,
∴,,,,,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
故选:B.
【变式2】(23-24八年级下·全国·期末)如图,点G在矩形的对角线上,且不与A,C重合,过点G分别作边平行线交两组对边于点E,F和点 M,N,则图中阴影部分,面积之间的关系是 .
【答案】
【分析】本题考查了矩形的性质与判定,掌握矩形的性质与判定是解题的关键.由矩形的性质找出,结合对边互相平行即可证出四边形和四边形都是矩形,再根据矩形的性质可得出三对三角形的面积相等,由此即可得结果.
【详解】解:∵四边形为矩形,
∴.
又∵,
∴四边形和四边形都是矩形.
,
,即,
故答案为:.
【变式3】(24-25九年级上·广东深圳·期中)如图,矩形的对角线与相交于点,,,,,则四边形的面积为 .
【答案】
【分析】连接,与交于点F,只要证明四边形是菱形,四边形是平行四边形结合勾股定理即可解决问题.
【详解】解:∵,,
∴四边形是平行四边形.
∴,,
∵矩形的对角线与相交于点O,
∴,,
∴平行四边形是菱形.
连接,则,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴四边形是平行四边形.
∴.
∴四边形的面积为;
故答案为:
【点睛】本题考查矩形的性质、平行四边形的判定和性质、菱形的判定和性质等知识,二次根式的运算,解题的关键是学会添加常用辅助线,利用菱形的性质解决问题.
题型06 矩形中的动点问题
【典例6】(2025·黑龙江大庆·中考真题)如图,在矩形中,,动点P从点A开始沿边以的速度向点B运动,动点H从点B开始沿边以的速度向点A运动,动点Q从点C开始沿边以的速度向点D运动.点P,点H和点Q同时出发,当其中一点到达终点时,另两点也随之停止运动.设动点的运动时间为,当时,t的值为( )
A. B.4 C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了矩形的判定和性质,等腰三角形的性质.由题意得,,,求得,根据等腰三角形的性质得到,再利用,列式计算即可求解.
【详解】解:作于点,如图,
∵矩形,
∴四边形是矩形,
∴,
由题意得,,,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
解得,
故选:D.
【变式1】(23-24八年级下·江苏苏州·月考)如图,在中,,,,D是斜边上一动点,,,垂足分别为E、F.连接,则点 D在运动过程中,的最小值为( )
A.2 B.2.4 C.2.5 D.3
【答案】B
【分析】本题考查矩形的判定与性质、勾股定理、垂线段最短,连接,根据矩形的判定与性质可得,即当最小时,最小,此时,利用勾股定理求得,再利用的面积公式求解即可.
【详解】解:连接,
∵,,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∴当最小时,最小,此时,
∵,,,
∴,
∵,
∴,
即的最小值为2.4,
故选:B.
【变式2】(23-24八年级下·全国·假期作业)如图,在矩形中,,点从开始沿边以的速度向终点移动,点从开始沿边以的速度向终点移动,如果点分别从同时出发,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动.设运动时间为.则 时,四边形为矩形.
【答案】4
【分析】本题考查了矩形的性质和判定的应用,主要考查学生的理解能力和运用定理进行推理的能力,题目比较典型,难度适中.求出,,,由已知推出,,推出时,四边形是矩形,得出方程,求解即可.
【详解】解:根据题意得:,,,
∵四边形是矩形,
∴,,
即,
∴当时,四边形是平行四边形,
∵,
∴当时,四边形是矩形,
即,
解得:.
故答案为:4.
【变式3】(24-25八年级上·广东东莞·月考)如图所示,在矩形中,厘米,厘米,点沿边从点开始向点以厘米/秒的速度移动,点沿从点开始向点以厘米/秒的速度移动,、同时出发,用(秒)表示移动的时间.如果当移动的时间在,那么四边形的面积与矩形的面积关系的规律是 .
【答案】当时,四边形的面积总是矩形的面积一半
【分析】本题主要考查了几何图形中的动点问题,矩形的性质,三角形的面积公式,熟练掌握以上知识点并灵活运用,用表示出相应线段的长度是解题的关键.由题意可得:,,推出,,再分别求出矩形、、的面积,进而求出四边形的面积,即可得出答案.
【详解】解:由题意可知,,,,
,,,,
,,
,
,
当时,四边形的面积总是矩形的面积一半,
故答案为:当时,四边形的面积总是矩形的面积一半.
一、单选题
1.(25-26八年级上·云南昆明·期末)下列说法不正确的是( )
A.矩形是平行四边形 B.平行四边形是矩形
C.有一个角是直角的平行四边形是矩形 D.平行四边形具有的性质矩形都具有
【答案】B
【分析】本题考查矩形与平行四边形的区别与联系,矩形是特殊的平行四边形,但平行四边形不一定是矩形.
【详解】解:A选项:矩形是有一个角是直角的平行四边形,
故A选项正确;
B选项:平行四边形的内角不一定是直角,
平行四边形不一定是矩形,
故B选项错误;
C选项:矩形的定义是:有一个角是直角的平行四边形是矩形,
故C选项正确;
D选项:矩形是特殊的平行四边形,
矩形具有平行四边形的所有性质,
故D选项正确.
故选:B.
2.(24-25八年级下·全国·期中)如图,点P是矩形的对角线上一点,过点P作,分别交,于点E、F,连接、,若,,则图中阴影面积为( )
A.16 B.18 C.22 D.24
【答案】B
【分析】本题考查了矩形的判定与性质,过点P作于,延长交于,证明四边形、均为矩形,由矩形的性质可得,,,求出,即可得解,熟练掌握矩形的判定与性质是解此题的关键.
【详解】解:过点P作于,延长交于,
∵四边形为矩形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴四边形、均为矩形,
由矩形的性质可得,,,
∴,即,
∴,即,
∵,,
∴,
即图中阴影面积为.
故选:B.
3.(2025·山东东营·中考真题)如图,点O是边的中点,连接并延长至点D,使,添加下列选项中的一个条件,不能判定四边形为矩形的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了矩形的判定,先根据题意得出四边形是平行四边形,然后根据矩形的判定定理一一判定即可得出答案.
【详解】解:∵点O是边的中点,
∴,
又,
∴四边形是平行四边形,
.若,则四边形是菱形,无法得出四边形为矩形,故该选项符合题意;
.若,则四边形为矩形,故该选项不符合题意;
.∵四边形是平行四边形,∴,又,,∴,∴,
∴,∴则四边形为矩形,故该选项不符合题意;
.若,∴,
∴,∴则四边形为矩形,故该选项不符合题意;
故选:A.
4.(24-25八年级下·湖北武汉·月考)如图,将矩形纸片折叠,使点B与点D重合,若,,则折痕的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了折叠问题,矩形的判定和性质,等角对等边,勾股定理;
过作于,设,根据勾股定理求出,进而得出的长,再证明,四边形是矩形,求出的长,再在中运用勾股定理即可得到的长.
【详解】解:过作于,在矩形中,,
设,则,
在中,,
,
解得,
,
,
∵在矩形中,,
∴,
由折叠可知,
,
,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,,
,
∴在中,,
故选:C.
5.(24-25八年级下·江苏淮安·月考)如图,在中,,P是边上的动点,,垂足分别为D、E,线段的最小值是( ).
A.1 B.2 C.2.4 D.4.8
【答案】C
【分析】本题考查了勾股定理的逆定理,矩形的判定与性质,垂线段最短等知识,利用矩形的性质是解题的关键;连接,先由勾股定理的逆定理可得;再由得四边形是矩形,则;当时,最短,从而线段取得最小值,利用面积相等即可求解.
【详解】解:如图,连接,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
当时,最短,从而线段最短,
∵,
∴,
故的最小值为.
故选:C.
二、填空题
6.(25-26九年级上·河南信阳·开学考试)如下图,在平行四边形中,增加一个条件后,平行四边形就成为矩形,这个条件可以是
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题考查矩形的判定.需要知道及矩形的判定定理,比如有一个角是直角的平行四边形是矩形,对角线相等的平行四边形是矩形.本题从这两个判定角度去考虑添加条件.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
若,
根据有一个角是直角的平行四边形是矩形,此时平行四边形就成为矩形,
故答案为:.
7.(24-25八年级下·广东佛山·期中)如图,在四边形中,,,,点从点出发,以的速度向点运动,点从点同时出发,以的速度向点运动.规定其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动.从运动开始,经过 秒时,.
【答案】4或6
【分析】此题考查了平行四边形的性质,矩形的性质与判定,全等三角形的性质与判定.根据题意可分两种情况,一种情况是:四边形为平行四边形,一种情况是:四边形为等腰梯形,据此讨论求解即可.
【详解】解:设运动时间为t秒,
根据题意得:,,则,
若要,分为两种情况:
①当四边形为平行四边形时,此时有,
∴,
解得:;
②当四边形为等腰梯形时,分别过点P和点D作的垂线,垂足分别为E、F,则四边形和四边形都是矩形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得:,
即当或时,,
故答案为:4或6.
8.(24-25八年级下·江苏宿迁·期末)如图,点是矩形的对角线上一点,过点作分别交,于点、,连接,.若,,,则 .
【答案】
【分析】本题考查了矩形的判定和性质,熟练掌握矩形的性质是解题的关键.过点作于,交于,得出四边形、四边形、四边形、四边形都是矩形,根据矩形的性质得出,,,推得,根据矩形的面积公式即可求解.
【详解】解:过点作于,交于,如图,
则四边形、四边形、四边形、四边形都是矩形,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∵,,,
故,
解得,
故答案为:.
9.(22-23八年级下·广西钦州·期中)如图,点D,E,F分别是的中点,,,,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了三角形的中位线,矩形的判定及性质,勾股定理;由三角形的中位线得,,,由矩形的判定方法得边形是矩形,由勾股定理得,即可求解;掌握三角形的中位线,矩形的判定及性质,能熟练利用勾股定理求解是解题的关键.
【详解】解:点D,E,F分别是的中点,
,,,
四边形是平行四边形,
,
四边形是矩形,
,
,
;
故答案:.
10.(25-26九年级上·上海·月考)如图,在四边形中,.按以下步骤作图:①以点为圆心,的长为半径作弧,交于点;②分别以点G,C为圆心,大于的长为半径作弧,两弧交于点,作射线.若点在射线上,则线段的长度为 .
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理,等腰三角形的判定,矩形的判定与性质,正确作出辅助线是解答本题的关键.过点D作的垂线,交的延长线于点H,先根据勾股定理求出的长,再证明,证明四边形是矩形得,,然后根据勾股定理求解即可.
【详解】解:过点D作的垂线,交的延长线于点H,如图,
在中,,
由勾股定理可知.
由作图过程可知射线平分,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,,
∴,
在中,.
故答案为:.
三、解答题
11.(25-26九年级上·陕西西安·期中)如图,在中,,为边上的中线,点E为中点,过点A作,交的延长线于点F ,连接.
求证:四边形为矩形.
【答案】见详解
【分析】本题考查了等腰三角形的三线合一,平行四边形的判定与性质,矩形的性质,全等三角形的判定与性质,先结合点E为中点,,证明,再根据,为边上的中线,得出,,证明四边形为平行四边形,根据有一个角是直角的平行四边形是矩形,得出四边形为矩形.
【详解】解:∵点E为中点,
∴,
∵,
∴
∵,
∴,
∴,
∵,为边上的中线,
∴,,
∴,,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴四边形为矩形.
12.(25-26九年级上·广东深圳·期末)如图,四边形的对角线垂直于点,、分别为、中点,分别过点、作,,和交于点.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,时,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)先证四边形是平行四边形,根据题意得到,根据矩形的定义即可判定四边形是矩形;
(2)根据矩形的性质得到,根据三角形中位线定理得到,根据直角三角形的性质得到,根据勾股定理即可得到结论.
【详解】(1)证明:,,
四边形是平行四边形,
又,
,
四边形是矩形;
(2)解:四边形是矩形,
,
、分别为、中点,
是的中位线,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了矩形的判定和性质,勾股定理,直角三角形的性质,三角形中位线定理,熟练掌握矩形的判定定理是解题的关键.
13.(25-26九年级上·江西九江·月考)如图,在平行四边形中,对角线、相交于点,交的延长线于点,.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查平行四边形的判定和性质,矩形的判定和性质,含角的直角三角形的性质,熟练掌握对角线相等的平行四边形是矩形,以及所对的直角边是斜边的一半,是解题的关键.
(1)根据平行四边形的性质得到,结合已知即可证明;
(2)先利用四边形是平行四边形,得到,进而得到,证得矩形,有,且,利用的直角三角形求出,,再利用面积公式进行求解.
【详解】(1)证明:∵四边形为平行四边形,
,即,
,
∴四边形是平行四边形;
(2)解:由(1)得四边形是平行四边形,则,
,
,
∵四边形为平行四边形,
∴平行四边形是矩形,
,
,且,
,
,
在中,由勾股定理得,
.
14.(24-25八年级下·黑龙江齐齐哈尔·月考)如图,在四边形中,,,且,,,若动点P从A点出发,以每秒的速度沿线段向点D运动;动点Q从C点出发以每秒的速度沿向B点运动,当P点到达D点时,动点P、Q同时停止运动,设点P、Q同时出发,并运动了t秒,回答下列问题:
(1)______;
(2)若四边形成为平行四边形,求t的值.
(3)当______时,?
【答案】(1)18
(2)
(3)或
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质,勾股定理,矩形的性质与判定,等腰梯形的性质,熟知相关知识是解题的关键.
(1)作于E,则四边形为矩形.在直角中,已知的长,根据勾股定理可以计算的长度,根据即可求出的长度;
(2)根据平行四边形的性质可得,据此列出关于t的方程,解方程即可得到答案;
(3)分两种情况:当时,四边形是平行四边形;当梯形是等腰梯形时,,可建立方程求解即可得出结论.
【详解】(1)解:如图,过D点作于E, 则
∵,,
∴ ,
∴四边形矩形,
∴,
在中,∵,
∴,
∴;
故答案为:18;
(2)解:由题意得,,
∴,
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴,
解得;
(3)解:①当时,如图,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
解得;
②如图,当梯形是等腰梯形时,,
过点P作 于点F,则 ,
∴四边形是矩形,
∴ ,,
∴,
∴;
综上所述,当t为或时,.
15.(25-26九年级上·江西九江·期中)课本再现
思考:我们知道,矩形的对角线相等.反过来,对角线相等的平行四边形是矩形吗?可以发现并证明矩形的一个判定定理:对角线相等的平行四边形是矩形.
定理证明
(1)为了证明该定理,小聪同学画出了图形(图1),并写出了“已知”和“求证”,请你从矩形的定义出发完成证明过程.
已知:在平行四边形中,对角线,交点为O.
求证:四边形是矩形.
应用定理
(2)如图2,在中,O为的中点,延长交的延长线于点E,连接,
,.求证:四边形是矩形.(用“课本再现”中的矩形判定定理证明).
【答案】(1)证明见解析;(2)见解析
【详解】本题主要考查了矩形的判定和性质,全等三角形的判定和性质:
(1)证明,可得,再结合,可得,即可求证;
(2)证明∴,可得,可得到四边形是平行四边形,再由,可得,即可求证.
(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,,
在与中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四边形是矩形
(2)证明:∵O为的中点,
∴.
∵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.
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