内容正文:
8.2 特殊的平行四边形(第2课时 矩形的判定)
一、单选题
1.要使变为矩形,可以添加的条件是( )
A. B. C. D.
2.兴趣小组的同学用木棒做了4个相框,下面是他们的测量结果,则不一定是矩形的相框是( )
A. B.
C. D.
3.如图,在中,对角线,相交于点,且,,则的度数为( )
A. B. C. D.
4.如图,把矩形纸片沿对角线折叠,点落在点处.设重叠部分为,那么下列说法错误的是( )
A.是等腰三角形, B.折叠后和一定相等
C.折叠后得到的图形是轴对称图形 D.和一定是全等三角形
5.如图,在中,M是边的中点,且,,若的周长为30,则的长为( )
A.15 B.10 C. D.5
6.如图,四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O.已知下列6个条件:①;②;③;④;⑤;⑥.不能使四边形ABCD成为矩形的组合是( )
A.①②③ B.②③④ C.②⑤⑥ D.④⑤⑥
7.如图,在中,,,,P为边上一动点,于E,于,为的中点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8.如图,在直角三角形中,,,,,动点D在线段上运动(不与端点重合),点D关于边,的对称点分别为E,F,连接,点C在上,则在点D的运动过程中,线段长度的最小值是()
A. B. C.10 D.
9.如图,矩形的顶点在轴的负半轴上,顶点在第二象限内,对角线与的交点为.将矩形沿轴正方向滚动(无滑动),使其一边保持落在轴上,点的对应点分别为,则的坐标为( )
A. B.
C. D.
二、填空题
10.如图,在中,,,当 时,四边形是矩形.
11.矩形中,点在对角线上,过作的平行线交于,交于,连接和,已知,,则图中阴影部分的面积是 .
12.已知点A、B、C的坐标分别是、、,那么以点A、B、C为顶点的矩形的第四个顶点D的坐标是 .
13.四边形ABCD的对角线相交于点O,且,则当OD的长为 时,四边形ABCD是矩形.
14.如图,,内的某一点P到这个角两边的距离之和为6,则图中四边形的周长为 .
15.如图,在长方形纸片ABCD中,将沿对角线BD折叠得,FB和AD相交于点E,将沿BE折叠得.若,则的度数为 .
16.如图,P是矩形的对角线上一点,,,于点E,于点F.连接,,则的最小值为 .
17.如图,矩形中,,,是边的中点,是边上任意一点,连接.把沿着折叠,使点落在处,当为直角三角形时,的长为 .
三、解答题
18.如图,的对角线,交于点,是等边三角形,,求的面积.
19.如图,点、分别在的边、上,连接、,,连接、,请你从以下三个选项:①;②;③中选择一个合适的选项作为补充条件,使得四边形是矩形.
(1)你选择的补充条件是_____(填序号);
(2)根据你选择的补充条件,写出四边形是矩形的证明过程.
20.如图,做如下操作:对折矩形,使与重合,得到折痕,把纸片展平;再一次折叠纸片,使点落在上的点处,得到折痕与交于点,若直线交直线于点.
(1)猜想的度数,并说明理由;
(2)若,,求线段的长.
21.如图,在中,点E是边的中点,连接并延长,交的延长线于点F.连接.
(1)求证:;
(2)当四边形是矩形时,若,求的度数.
22.如图,在四边形中,,,,,,动点从点开始沿边向点以的速度运动;点从点开始沿边向点以的速度运动.点,分别从点,同时出发,当其中一点到达端点时,另外一点也随之停止运动.
(1)设运动时间为,用含的代数式表示线段的长:________,________;
(2)求运动时间为多少秒时,四边形为平行四边形?
(3)当运动时间为多少秒时,四边形为矩形?
23.如图,在中,,AD,AE分别平分和,.
(1)填空:的度数为_______.
(2)试判断AB与DE是否相等,并证明你的结论.
24.一次函数的图象分别交x轴和y轴于点A和点B.
(1)如图1,求的度数;
(2)如图2,在x轴上有一点,点E在线段上,直线交y轴于点D,,求经过C、E两点的一次函数的解析式;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接,点P在直线上,Q是平面内一点,当以O、E、P、Q为顶点的四边形为矩形时,请直接写出点Q的坐标.
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.D
【分析】本题考查了矩形的判定,解答此题的关键是熟练掌握矩形的判定定理.
矩形是有一个角是直角的平行四边形,或对角线相等的平行四边形,添加条件需使平行四边形满足矩形定义.
【详解】解:选项A和B是平行四边形固有性质,不能保证为矩形,不符合题意;
选项C中,表示邻边相等,可证四边形为菱形,但不一定是矩形,不符合题意;
选项D中,对角线相等,可证平行四边形为矩形,符合题意;
故选D.
2.C
【分析】本题主要考查了矩形的判定,根据矩形的判定方法“有三个角是直角的四边形是矩形;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;对角线相等且互相平分的四边形是矩形”即可求解.
【详解】解: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、对角线相等且互相平分的四边形是矩形,故该选项不符合题意;
C、图形中无法判断角是直角,不一定是矩形,符合题意;
D、有三个角是直角的四边形是矩形,故该选项不符合题意;
故选:C.
3.A
【分析】本题考查了矩形的判定与性质,平行四边形的性质,掌握对角线相等的平行四边形是矩形,矩形的内角为直角是解题的关键.
根据平行四边形对角线相等的性质判定为矩形,利用矩形的角为直角,结合已知角度计算的度数.
【详解】解:∵在中,对角线,
∴四边形是矩形,
.
,
.
故选:A.
4.B
【分析】利用矩形的性质、折叠的性质、等腰三角形的判定、全等三角形的判定以及轴对称图形的定义,逐一分析每个选项的正确性,从而找出错误的说法.
【详解】解:A、∵四边形是矩形,
∴,.
由折叠的性质可知,
∴.
∴.
∴是等腰三角形,不符合题意.
B、折叠后,和 不一定相等.
只有当时,和才相等,一般情况下不成立,符合题意.
C、折叠后得到的图形关于对角线所在的直线对称,因此是轴对称图形,不符合题意.
D、∵四边形是矩形,
∴,
由折叠的性质可知,,
∴,
∵
∴,不符合题意.
故选:B.
【点睛】本题考查了矩形的性质、折叠的性质、等腰三角形的判定、全等三角形的判定以及轴对称图形,解题关键是熟练掌握折叠前后对应边相等、对应角相等的性质,并结合矩形的性质进行推理判断.
5.D
【分析】先证明,根据平行四边形的性质,得,再证明,得到矩形,解答即可.
本题考查了平行四边形的性质,等腰三角形性质,三角形全等的判定和性质,矩形的判定和性质,熟练掌握性质是解题的关键.
【详解】解:∵,,
∴,
∵在中,M是边的中点,
∴,,
∴,,
在和中,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∵的周长为30,
∴,
解得,
故选:D.
6.C
【分析】本题考查了平行四边形与矩形的判定,掌握矩形的判定需先证平行四边形,再结合对角线相等或有一个角是直角是解题的关键.
对每个选项,先判断能否证明四边形为平行四边形,再看能否进一步判定为矩形,从而找出不能判定的组合.
【详解】解:A、∵,,
∴四边形是平行四边形.
∵,
∴四边形是矩形,不符合题意.
B、∵,,,
∴,
∴,
,
,
,
∴.
∵,,
∴四边形是平行四边形.
∵,
∴四边形是矩形,不符合题意.
C、,
∴四边形是平行四边形,
平行四边形的对边相等,可得到,
即当时,不能得出四边形是矩形,符合题意.
D、∵,,
∴四边形是平行四边形.
又∵,
∴四边形是矩形,符合题意.
故选:C.
7.C
【分析】此题主要考查了矩形的判定与性质、勾股定理、垂线段最短以及直角三角形斜边上的中线性质,用勾股定理解三角形等知识,熟练掌握矩形的判定与性质是解题的关键.证四边形是矩形,得,再由垂线段最短和三角形面积求出的长,即可解决问题.
【详解】解:如图,连接,
,,,
,
,,
,
四边形是矩形,
,
是的中点,
,
根据垂线段最短可知,当时,最短,则也最短,
此时,,
,
即最短时,,
的最小值,
故选:C.
8.A
【分析】本题主要考查了轴对称的性质,矩形的判定与性质,直角三角形斜边中线的性质等知识,熟知轴对称的性质是解题的关键.
根据题意得出四边形为矩形,再由轴对称的性质得出点C为的中点,据此得出,最后由时,取得最小值即可解决问题.
【详解】解:连接,
点D关于边,的对称点分别为E,F,
,,,
又,
,,
四边形为矩形,
,
,
,
当时,取得最小值,
由面积法可知,,
的最小值为.
故选:A.
9.D
【分析】本题主要考查了矩形的性质、旋转的性质、点的坐标规律问题,先求出的坐标为,的坐标为,的坐标为,的坐标为,根据此规律写出的坐标即可.
【详解】解:矩形的顶点,顶点,
的坐标为,
的坐标为,
的坐标为,
的坐标为,
的坐标为,
的坐标为.
故选:D.
10.10
【分析】本题考查了矩形的判定,解题的关键是掌握矩形的判定方法.
根据有一个角是直角的平行四边形是矩形,证出即可.
【详解】解:当时,
,
,
四边形是矩形,
故答案为:10.
11.8
【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,
∴,,,
∵过作的平行线交于,交于,
∴,,
∴,,
,
∴,
∴,
∴,
∴四边形,四边形,四边形,四边形都是矩形,
∴,,,,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:8.
12.
【分析】本题考查了矩形的判定与性质、坐标与图形性质,熟练掌握矩形的判定与性质是解题的关键.以为对角线确定点D的位置,据此可得.
【详解】解:点A、B、C的坐标分别是、、,
∴,,,
如图所示,
当为对角线时,以点A、B、C为顶点的四边形是矩形,,
∴点D的坐标为,
故答案为:.
13.2.5
【分析】本题考查了矩形的判定,能正确运用知识点进行推理是解此题的关键.
根据矩形的判定定理进行求解即可.
【详解】解:当时,四边形是矩形.
理由如下:,且,
,
即,
四边形是平行四边形,
又,,
,
四边形是矩形.
故当时,四边形是矩形.
故答案为:.
14.12
【分析】本题考查了矩形的判定与性质,解题关键是通过直角条件判定四边形为矩形,再利用矩形对边相等的性质,将周长转化为已知距离和的倍.
先判断四边形的形状,再结合矩形性质与已知条件求解周长。观察图形中各角均为直角,可确定四边形为矩形;利用矩形对边相等的性质,结合点到角两边距离之和的条件,进而计算周长.
【详解】解:∵,,,
∴.
∴四边形是矩形.
∴,.
,
.
∴四边形周长
.
故答案为:.
15./22度
【分析】本题考查了折叠的性质、一元一次方程的应用,利用数形结合的思想是解题的关键.
设,根据折叠可得,,依据,
进而求解.
【详解】解:设,
则,
∵,
∴,
由折叠可得,
∵,
∴,
∴解得,
∴.
故答案为: .
16.
【分析】本题考查的知识点是矩形的判定与性质、勾股定理、最短路径问题,解题关键是熟练掌握矩形的判定与性质.
连接,根据矩形的性质得到,的最小值即为的最小值,当,,三点共线时,的值最小,且为的长度,根据勾股定理得到,于是得到结论.
【详解】解:连接,
四边形是矩形,
,
,,
∴,
四边形是矩形,
,
的最小值即为的最小值,
当,,三点共线时,的值最小,且为的长度,
四边形是矩形,,,
,
的最小值为.
故答案为:.
17.1或
【分析】本题考查了勾股定理、矩形与折叠综合问题,分类讨论:当时,当时,利用勾股定理及矩形与折叠的性质即可求解,熟练掌握基础知识,利用分类讨论思想解决问题是解题的关键.
【详解】解:是边的中点,
,
当时,如下图:
,,
矩形沿折叠,使点B落在点处,
,
在矩形中,,
,
,
;
当时,如下图:
矩形沿折叠,使点B落在点处,
,
,
∴点E,点,点C三点共线,
在中,,
,
,
,
,
解得,
综上所述,或,
故答案为:或1.
18.
【分析】本题考查了矩形的性质与判定,等边三角形的性质,勾股定理的应用;先根据平行四边形的性质得到,,再根据等边三角形的性质得到,然后判断是矩形,再根据勾股定理求出长,利用举行的面积计算解答即可.
【详解】解:∵是平行四边形,
∴,,
又∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴平行四边形是矩形,
∴,
∴,
∴的面积为.
19.(1)②或③
(2)选择②或③,证明见解析
【分析】()根据矩形的判定定理选择条件即可;
()先证明四边形是平行四边形,进而根据矩形的判定定理即可求证;
本题考查了矩形的判定,掌握矩形的判定定理是解题的关键.
【详解】(1)解:选择的补充条件是②或③,
故答案为:②或③;
(2)解:选择②,证明如下:
∵四边形是平行四边形,
,即,
∵,
∴四边形是平行四边形,
,
,
∴四边形是矩形;
选择③,证明如下:
∵四边形是平行四边形,
,即,
∵,
∴四边形是平行四边形,
,
∴四边形是矩形.
20.(1),理由见解析;
(2).
【分析】本题考查了矩形与折叠,勾股定理,角直角三角形性质,等边三角形的判定与性质等知识点.
(1)连接,根据两次对折得到为等边三角形,即可求解;
(2)在中,由角直角三角形性质以及勾股定理得到,由折叠得,证明,则在中,,设,,再由勾股定理建立方程求解.
【详解】(1)解:,理由如下:
连接,由对折矩形可知:
,
,
由第二次折叠可知:,
,
为等边三角形,
,
;
(2)解:在中,,
,
∵矩形,
∴,,,
∵沿着对折,
,
∴四边形是平行四边形,
,
,,
,
,
,
在中,,设,
,
,
解得(舍去负值),
即,故.
21.(1)见解析
(2)
【分析】本题考查矩形与平行四边形的性质,全等三角形的判定,熟练掌握全等三角形的判定定理和矩形的性质是解题的关键,
(1)根据平行四边形的性质得到,从而得,再利用全等三角形的判定定理即可证得;
(2)根据矩形的性质得到,即可推出,再根据平行四边形的性质即可求得的度数.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,即,
∴,
∵点E是的中点,
∴,
在和中,
,
∴;
(2)解:∵四边形是矩形,
∴,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵四边形为平行四边形,
∴.
22.(1),
(2)运动时间为时,四边形为平行四边形
(3)运动时间为时,四边形为矩形
【分析】此题考查了正方形,菱形,平行四边形的判定与性质以及矩形的判定与性质.
(1)根据题意速度乘以时间即可得出,,进而即可求得;
(2)由在四边形中,,可得当时,四边形是平行四边形,即可得方程:,解此方程即可求得答案;
(3)由在四边形中,,,可得当时,四边形是矩形,即可得方程:,解此方程即可求得答案.
【详解】(1)解:由题意知,,则,
故答案为:,
(2)由题意可得:,,
,
,
设当运动时间为秒时,此时四边形为平行四边形.
由得,,
解得:,
当运动时间为秒时,四边形为平行四边形.
(3),
,
设当运动时间为秒时,四边形为平行四边形.
由得:,
解得:,
又
平行四边形为矩形.
当运动时间为秒时,四边形为矩形.
23.(1)
(2)相等.证明见解析
【分析】(1)根据角平分线的性质,及可求出;
(2)先通过角平分线和邻补角的定义得到,通过得到,通过三线合一得到,然后根据三个角为直角的四边形为矩形证明四边形是矩形,最后根据矩形的对角线相等得到.
【详解】(1)解:.
,分别平分和,
,,
.
(2)解:相等.
理由如下:,分别平分和,
,,
.
,
.
,平分,
,
,
∴四边形是矩形,
.
【点睛】本题考查的是角平分线,等腰三角形的性质及矩形的判定定理,掌握上述知识是解题的关键.
24.(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)先求出点的坐标,得到,再根据,利用三角形内角和定理即可求解;
(2)设,根据,可得点是点中点,由点D的横坐标为,求出e的值,可得点E的坐标,再利用待定系数法即可求解;
(3)由(2)可求出,易得,求出,则,由(1)知,求出,分当为以 O、E、P、Q为顶点构成的矩形的边时,当为以 O、E、P、Q为顶点构成的矩形的对角线时,两种情况讨论,根据矩形的性质即可求解.
【详解】(1)解:将代入,则,
令,解得:,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:设,
∵,,
∴点是点中点,
∵点D在y轴上,即点D的横坐标为,
∴,
解得:,则,
∴,
设直线的解析式为,
则,
解得:,
∴直线的解析式为;
(3)解:由(2)知直线的解析式为,
将代入,则,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
由(1)知,
∴,
∴,
如图,当为以 O、E、P、Q为顶点构成的矩形的对角线时,则点Q在直线上,
设,
由(2)知,
∴,
解得:,
则,
∴;
如图,当为以 O、E、P、Q为顶点构成的矩形的边时,
设,
在中,,
∴,即,
∴,则,
∴,
,
解得:,
∴;
综上,点Q的坐标为或.
【点睛】此题是一次函数综合题,主要考查了待定系数法,一次函数与坐标轴的交点问题,矩形的性质,等腰三角形的判定和性质,解题的关键是得出的函数关系式.
答案第1页,共2页
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