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数 学
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第一部分 知识梳理
第五章 四 边 形
第20课时 菱形、矩形、正方形、梯形
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目 录
CONTENTS
01
课前循环练
02
课标解读
03
知识梳理
04
重点突破
05
中考演练
06
命题预测
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课前循环练
1. (广东真题)在下列交通标志中,既是轴对称图形,又是中心
对称图形的是( C )
2. (广东真题)一个不透明的布袋里装有7个只有颜色不同的球,
其中3个红球,4个白球,从布袋中随机摸出一个球,摸出的球是
红球的概率是( B )
A. B. C. D.
C
B
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3. (广东真题)如图5-20-1,在▱ABCD中,对角线AC,BD
交于点O,下列式子中一定成立的是( B )
A. AC⊥BD B. OA=OC
C. AC=BD D. AO=OD
图5-20-1
B
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4. (广东真题)方程x2=2x的解是 .
5. (广东真题)如图5-20-2,在⊙O中,已知半径为5,弦AB
的长为8,那么圆心O到AB的距离为 .
x1=0,x2=2
3
图5-20-2
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课标解读
内容 课标要求
菱形、
矩形、
正方
形、
梯形 ①理解平行四边形、矩形、菱形、正方形、梯形的概
念,以及它们之间的关系
②探索并证明矩形、菱形的性质定理:矩形的四个角都
是直角,对角线相等;菱形的四条边相等,对角线互相
垂直.探索并证明矩形、菱形的判定定理:三个角是直
角的四边形是矩形,对角线相等的平行四边形是矩形;
四边相等的四边形是菱形,对角线互相垂直的平行四边
形是菱形.正方形既是矩形,又是菱形;理解矩形、菱
形、正方形之间的包含关系
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知识梳理
对接教材 人教:八下第十八章 平行四边形(18.2 特殊的平
行四边形)
北师:九上第一章 特殊平行四边形
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1. 矩形的概念
有一个角是 的平行四边形叫做矩形
直角
例1. 在四边形 ABCD 中,AB∥DC,AD∥BC,如果添加一个条
件,即可推出该四边形是矩形,那么这个条件可以是( A )
A. ∠D=90° B. AB=CD
C. AD=BC D. BC=CD
A
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2. 矩形的性质
(1)具有平行四边形的所有性质.
(2)矩形的四个角都是 .
(3)矩形的对角线 .
(4)矩形既是中心对称图形,也是轴对称图形,有 条对
称轴
直角
相等
2
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例2. 如图5-20-3,矩形 ABCD 的两条对角线相交于点 O,
∠AOD=60°,AD=2,则 AC 的长是( B )
图5-20-3
A. 2
B. 4
C. 2
D. 4
B
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3. 矩形的判定
(1)有一个角是直角的平行四边形是矩形.
(2)对角线 的平行四边形是矩形.
(3)有三个角是 的四边形是矩形
相等
直角
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例3. 如图5-20-4,在▱ABCD 中,对角线 AC 和 BD 相交于点
O,则下面条件能判定四边形 ABCD 是矩形的是( A )
图5-20-4
A. AC=BD
B. AC⊥BD
C. OA=OC
D. AB=AD
A
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4. 菱形的概念
有一组邻边 的平行四边形叫做菱形
相等
例4. 下面四个定义中不正确的是 ( B )
A. 有一个角是直角的平行四边形叫做矩形
B. 有一组邻边相等的四边形叫做菱形
C. 有一组邻边相等,并且有一个角是直角的平行四边形叫做正
方形
D. 有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形
B
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5. 菱形的性质
(1)具有平行四边形的所有性质.
(2)菱形的四条边都 .
(3)菱形的对角线互相 ,每条对角线平分一组对角.
(4)菱形既是中心对称图形,也是轴对称图形,有 条对
称轴
相等
垂直
2
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例5. 在菱形 ABCD 中,AC,BD 为对角线,下列说法一定正确的
是 ( B )
A. AC=BD
B. AC⊥BD
C. ∠ABD=∠BAC
D. ∠BAC+∠CAD=90°
B
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6. 菱形的判定
(1)有一组邻边相等的平行四边形是菱形.
(2)四条边 的四边形是菱形.
(3)对角线互相 的平行四边形是菱形
相等
垂直
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例6. 如图5-20-5,下列选项:① AC⊥BD;② BA⊥AD;③
AB=BC;④ AC=BD. 能证明▱ABCD是菱形的条件有
( D )
图5-20-5
D
A. ①②③
B. ②③
C. ③④
D. ①③
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7. 正方形的概念
有一组邻边 ,并且有一个角是 的平行四边形叫
做正方形
相等
直角
例7. 在四边形ABCD中,AB∥CD,∠B=∠D,∠A=90°,如果添加一个条件,即可推出该四边形是正方形,那么这个条件可以是
( C )
A. ∠D=90° B. AB=CD
C. BC=CD D. AC=BD
C
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8. 正方形的性质
正方形具有矩形和菱形的性质:
(1)边:四条边都 ,对边平行.
(2)角:四个角都是 .
(3)对角线:对角线相等且 ,每条对角线
一组对角.
(4)正方形既是中心对称图形,也是轴对称图形,有 条对
称轴
相等
直角
互相垂直平分
平
分
4
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例8. 如图5-20-6,四边形 ABCD 是正方形,对角线 AC,BD 交
于点 O. 下列结论:① OA=OB;② ∠ACB=45°;③ AC⊥BD;
④正方形 ABCD 有4条对称轴. 上述结论正确的有( A )
图5-20-6
A
A. ①②③④
B. ①②③
C. ②③④
D. ①③④
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9. 正方形的判定
(1)有一组邻边 的矩形是正方形.
(2)对角线互相 的矩形是正方形.
(3)有一个角是 的菱形是正方形.
(4)对角线 的菱形是正方形
相等
垂直
直角
相等
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例9. (1)在矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,要使该矩
形成为正方形,可添加的一个条件是
;
(2)在菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,要使该菱
形成为正方形,可添加的一个条件是
.
AB=AD(答案不唯
一)
AC=BD(答案不唯
一)
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10. 平行四边形、矩形、菱形与正方形的关系
(1)从边、角分析:
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10. (2)从对角线分析:
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例10. 如图5-20-7,已知▱ABCD的对角线AC与BD相交于点
O,请你添加两个适当的条件:
,使▱ABCD变为正方形.
图5-20-7
AB=BC,∠ABC=90°(答案
不唯一)
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11. 梯形的概念
只有一组对边 的四边形叫做梯形.其中有一个角是直角
的梯形叫做 梯形,两腰相等的梯形叫做 梯形
平行
直角
等腰
例11. 如图5-20-8,在梯形ABCD中,AD∥BC,AD=3,
AB=CD=4,∠A=120°,则下底BC的长为 .
图5-20-8
7
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重点突破
1. (2025∙广东节选)如图5-20-9,CD是Rt△ABC斜边AB上
的中线,过点A,C分别作AE∥DC,CE∥AB,AE与CE相交于
点E. 现有以下命题:
命题1:若连接BE交CA于点F,则S△CFB=2S△CEF;
命题2:若连接ED,则ED⊥AC.
先判断真假,再证明或举反例.
【考点突破】特殊平行四边形的判定与性质 得分点分析
图5-20-9
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解:命题1是真命题. 1分(判断得1分)
证明:如图5-20-10,连接DE,交AC于点O,连接BE,交AC
于点F.
∵CD是Rt△ABC斜边AB上的中线,
∴CD=DA=DB= AB..………… 2分(利用斜边上的中线定理得1分)
∵AE∥DC,CE∥AB,∴四边形ADCE是平行四边形..………… 3分(利用平行四边形的判定得1分)
∵DA=DC,∴四边形ADCE是菱形.
图5-20-10
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∴AC⊥DE,且OA=OC,OE=OD..………… 4分(利用菱形的判定及性质得1分)
∵O为AC的中点,D为AB的中点,∴DO是△ABC的中位线..………… 5分(利用中位线的判定得1分)
∴OD= BC..………… 6分(利用中位线的性质得1分)
∴S△CFB= CF∙BC,S△CEF= CF∙OE,则S△CFB=2S△CEF..………… 7分
(利用等量代换得1分)
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命题2是真命题. .…………8分(判断得1分)
证明:∵CD是Rt△ABC斜边AB上的中线,
∴CD=DA=DB= AB. .…………(已证,同上得分)
∵AE∥DC,CE∥AB,
∴四边形ADCE是平行四边形. .…………(已证,同上得分)
∵DA=DC,∴四边形ADCE是菱形. .…………(已证,同上得分)
∴AC⊥DE..………… 9分(利用菱形的性质得1分)
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温馨提示:此类考题常见于广东省中考数学试卷的第19小题,分
值一般为9分,答题时要注意书写格式,分步书写,慢做会求全
对,评卷老师是分步给分的哦!
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【易错点突破】没掌握特殊平行四边形的判定方法
2. 如图5-20-11,在▱ABCD中,对角线AC,BD交于点E,
CF∥BE,BF∥CE. 当BC平分∠EBF时,求证:▱ABCD为矩
形.
图5-20-11
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小洁的证明过程如下:
∵CF∥BE,BF∥CE,∴四边形BECF为平行四边形.
又∵BC平分∠EBF,∴∠EBC=∠FBC.
∴▱BECF为矩形.
∴∠BEC=90°. ∴BD⊥AC.
∴▱ABCD为矩形.
判断以上小洁的证明过程是否正确?若不正确,请写出正确的证
明过程.
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解:小洁的证明过程不正确.
正确的证明过程如下:
∵BF∥CE,∴∠ACB=∠CBF.
又∵BC平分∠EBF,∴∠DBC=∠CBF.
∴∠ACB=∠DBC. ∴BE=CE.
又∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AC=2CE,BD=2BE.
∴AC=BD.
∴▱ABCD是矩形.
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【生长式突破】知识生长→综合创新
3. (中考创新,原创题)如图5-20-12①,将矩形纸片ABCD沿
对角线AC剪开,得到△ABC和△ACD,并且测得AB=3 cm,
BC=4 cm.
图5-20-12
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考点种子:基本概念
(1)将这两张三角形纸片按图5-20-12②的方式摆放,连接
BD,则AC与BD的位置关系是 ;
AC⊥BD
图5-20-12
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考点生长:矩形的判定与性质
(2)如图5-20-12③,将图5-20-12②中的△A′C′D纸片沿
射线CA方向平移,连接BC′,BA′,直至BC′∥A′D.
①判断四边形A′BC′D的形状,并说明理由;
②求平移的距离AC′;
图5-20-12
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解:①四边形A′BC′D是矩形.
理由:如图5-20-12①,在矩形ABCD中,∠D=90°,
AD=BC,AD∥BC,
∴∠ACB=∠CAD.
∴在图5-20-12③中,BC=A′D,∠ACB=∠C′A′D,
∠D=90°.
∵BC′∥A′D,∴∠C′A′D=∠A′C′B.
∴∠A′C′B=∠ACB. ∴BC′=BC.
∴BC′=A′D. ∴四边形A′BC′D是平行四边形.
又∵∠D=90°,∴四边形A′BC′D是矩形.
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②如答图5-20-1,过点B作BH⊥AC于点H.
在Rt△ABC中,AB=3 cm,BC=4 cm,
∴AC= = =5(cm).
∵S△ABC= AB∙BC= AC∙BH,
∴BH= = = (cm).
在Rt△ABH中,AH= = = (cm).
在Rt△C′BH中,BC′=BC=4 cm,∴C′H=
= = (cm).
∴AC′= C′H-AH= - = (cm).
答图5-20-1
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考点成树:综合创新
(3)如图5-20-13①,将图5-20-12①中的△ACD以点A为旋
转中心,按逆时针方向旋转,使B,A,D三点在同一条直线
上,得到△AC′D,连接CC′,取CC′的中点F,连接AF并延长至
点G,使FG=AF,连接CG,C′G.
图5-20-13
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①判断四边形ACGC′的形状,并说明理由;
②如图5-20-13②,将图5-20-13①中△ABC沿着BD方向平
移,使点B与点A重合,此时点A平移至点A′,A′C与BC′交于点
P,连接CC′,求tan∠C′CP的值.
图5-20-13
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解:①四边形ACGC′是正方形.
理由:∵F为CC′的中点,∴C′F=CF.
又∵FG=AF,∴四边形ACGC′是平行四边形.
又∵AC=AC′,∴四边形ACGC′是菱形.
∵∠AC′D=∠BAC,∠AC′D+∠DAC′=90°,
∴∠BAC+∠DAC′=90°.
∴∠CAC′=180°-(∠BAC+∠DAC′)=90°.
∴四边形ACGC′是正方形.
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②由题意,得A′A= C′D=3 cm,AD=4 cm,A′C=AC′=5 cm,
A′C⊥AC′.
在Rt△ADC′中, sin ∠DAC′= = , cos ∠DAC′= = .
在Rt△A′AP中,A′P= A′A∙ sin ∠DAC′= cm,AP= A′A∙ cos
∠DAC′= cm.
∴C′P=AC′-AP=5- = (cm),CP=A′C-A′P=5- = (cm).
在Rt△C′PC中,tan∠C′CP= = .
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中考演练
1. (2025∙广东题10)如图5-20-14,在矩形ABCD中,E,F
是BC边上的三等分点,连接DE,AF相交于点G,连接CG. 若
AB=8,BC=12,则tan∠GCF的值是( B )
A. B. C. D.
图5-20-14
B
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2. (2022∙广东题13)菱形的边长为5,则它的周长是 .
3. (2024∙广东题15)如图5-20-15,菱形ABCD的面积为24,
E是AB的中点,F是BC上的动点. 若△BEF的面积为4,则图中
阴影部分的面积为 .
20
10
图5-20-15
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1. (2025∙德阳)如图5-20-16,要使平行四边形ABCD是矩
形,需要增加的一个条件可以是( D )
A. AB∥CD B. AB=BC
C. ∠B=∠D D. AC=BD
图5-20-16
D
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2. (2025∙湖南)如图5-20-17,在四边形ABCD中,对角线AC
与BD互相垂直平分,AB=3,则四边形ABCD的周长为
( C )
A. 6 B. 9 C. 12 D. 18
C
图5-20-17
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3. (2025∙贵州)如图5-20-18,小红想将一张矩形纸片沿
AD,BC剪下后得到一个▱ABCD,若∠1=70°,则∠2的度数是
( B )
A. 20° B. 70°
C. 80° D. 110°
B
图5-20-18
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4. (2025∙广州)如图5-20-19,菱形ABCD的面积为10,E,
F,G,H分别为AB,BC,CD,DA的中点,则四边形EFGH
的面积为( B )
A. B. 5 C. 4 D. 8
B
图5-20-19
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5. (2025∙兰州)如图5-20-20,四边形ABCD是矩形,对角线
AC,BD相交于点O,点E,F分别在边AB,BC上,连接EF交
对角线BD于点P. 若P为EF的中点,∠ADB=35°,则∠DPE的
度数为( C )
A. 95° B. 100°
C. 110° D. 145°
图5-20-20
C
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6. (2025∙青海)如图5-20-21,在菱形ABCD中,BD=6,E,
F分别为AB,BC的中点,且EF=2,则菱形ABCD的面积
为 .
12
图5-20-21
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7. (2025∙乐山)如图5-20-22,在▱ABCD中,对角线AC与
BD相交于点O. 小乐同学欲添加两个条件使得四边形ABCD是正
方形,现有三个条件可供选择:①AC⊥BD;②AC=BD;③
∠ADC=90°. 则正确的组合是 . (只需填一种
组合即可)
①②或①③
图5-20-22
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8. (2025∙凉山州)如图5-20-23,四边形ABCD是菱形,对角
线AC,BD相交于点O,E是边CD的中点,过点E作EF⊥BD于
点F,EG⊥AC于点G. 若AC=12,BD=16,则FG的长
为 .
5
图5-20-23
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9. (2024∙宿迁)如图5-20-24,在四边形ABCD中,AD∥BC,
且AD=DC= BC,E是BC的中点. 下面是甲、乙两名同学得到
的结论:
图5-20-24
甲:若连接AE,则四边形ADCE是菱形.
乙:若连接AC,则△ABC是直角三角形.
请选择一名同学的结论给予证明.
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解:选择甲.
证明如下:如答图5-20-2,连接AE.
∵E是BC的中点,∴EC= BC.
∵AD= BC,∴AD=EC.
∵AD∥BC,∴四边形ADCE是平行四边形.
∵AD=DC,∴四边形ADCE是菱形.
答图5-20-2
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选择乙.
证明如下:如答图5-20-2,连接AC.
同上证明可得AE=CE=BE,∴∠EAC=∠ECA,∠EAB=∠B.
∵∠EAC+∠ECA+∠EAB+∠B=180°,
∴2∠EAC+2∠EAB=180°.
∴∠EAC+∠EAB=90°,即∠BAC=90°.
∴△ABC是直角三角形.
答图5-20-2
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10. (2025∙北京)如图5-20-25,在△ABC中,D,E分别为
AB,AC的中点,DF⊥BC,垂足为F,点G在DE的延长线上,
DG=FC.
(1)求证:四边形DFCG是矩形;
(1)证明:∵D,E分别为AB,AC的中点,
∴DE是△ABC的中位线. ∴DE∥BC.
∵DG=FC,∴四边形DFCG是平行四边形.
又∵DF⊥BC,∴∠DFC=90°. ∴平行四边形
DFCG是矩形.
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(2)若∠B=45°,DF=3,DG=5,求BC和AC的长.
(2)解:∵DF⊥BC,∴∠DFB=90°.
∵∠B=45°,∴△BDF是等腰直角三角
形. ∴BF=DF=3.
∵FC=DG=5,∴BC=BF+FC=3+5=8.
由(1)可知DE是△ABC的中位线,四边形
DFCG是矩形,
∴DE= BC=4,CG=DF=3,∠G=90°.
∴EG=DG-DE=5-4=1.
∴CE= = = .
∵E为AC的中点,∴AC=2CE=2 .
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命题预测
2025∙广州)宽与长的比是 (约为0.618)的矩形叫做黄金
矩形. 现有一张黄金矩形纸片ABCD,AD= +1. 如图5-20-
26①,折叠纸片ABCD,使点B落在AD上的点E处,折痕为AF,
连接EF,然后将纸片展开.
(1)求AB的长;
(1)解:∵AD= +1,矩形ABCD是黄金矩形,
∴ = . ∴AB= ×( +1)=2.
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(2)求证:四边形CDEF是黄金矩形;
(2)证明:由折叠,可得AB=AE,∠B=∠AEF.
又∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAE=∠B=∠C=∠D=90°,AB=CD=2,AD=BC= +1.
∴∠BAE=∠B=∠AEF=90°. ∴四边形ABFE是矩形.
∵AB=AE,∴四边形ABFE是正方形. ∴AB=BF=EF=AE=2.
∴DE=CF= +1-2= -1.
∵∠C=∠D=∠DEF=90°,∴四边形CFED是矩形. ∴ = .
∴四边形CDEF是黄金矩形.
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(3)如图5-20-26②,G为AE的中点,连接FG,折叠纸片
ABCD,点B落在FG上的点H处,折痕为FP,过点P作PQ⊥EF
于点Q. 四边形BFQP是否为黄金矩形?如果是,请证明;如果
不是,请说明理由.
图5-20-26
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(3)解:四边形BPQF是黄金矩形.
证明如下:
∵PQ⊥EF,四边形ABFE是正方形,
∴∠B=∠BFQ=∠PQF=90°.
∴四边形BFQP是矩形.
由(2)可知AB=BF=AE=EF=2.
∵G为AE的中点,∴AG=EG=1. ∴FG= =
= .
答图5-20-3
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如答图5-20-3,连接PG.
由折叠,可得FH=FB=2,BP=PH,∠PHF=∠B=90°.
设BP=PH=x,则AP=2-x.
∵S△APG+S△PBF+S△PGF=S梯形ABFG,
∴ ×1×(2-x)+ ×2x
+ × x= ×(1+2)×2.
解得x= -1. ∴BP= -1. ∴ = .
∴四边形BFQP是黄金矩形.
答图5-20-3
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命题解读:根据最新课程标准和近三年广东中考命题动向,预测
2026年可能会更加注重菱形、矩形、正方形与其他几何图形的综
合考查,如与三角形、平行四边形、圆等结合,要求学生具备较
强的综合运用能力和空间想象能力;也可能会注重开放式试题的
考查,要求学会从不同角度思考问题,如通过添加辅助线等方式
构造特殊图形等.
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谢 谢 !
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