内容正文:
专题8.9 梯形(举一反三讲义)
【新教材苏科版】
【题型1 梯形的相关定义】 1
【题型2 利用等腰梯形的性质求值】 2
【题型3 利用等腰梯形的性质证明】 3
【题型4 等腰梯形的判定】 4
【题型5 利用梯形的中位线求值】 5
【题型6 利用梯形的中位线证明】 6
【题型7 等腰梯形的判定与性质的综合求值】 8
【题型8 等腰梯形的判定与性质的综合证明】 9
知识点1 梯形的相关概念
1. 梯形的定义:一组对边平行,另一组对边不平行的四边形叫作梯形.
2. 等腰梯形:两腰相等的梯形叫作等腰梯形.如图,在等腰梯形ABCD中,AB=DC.
3. 直角梯形:有一个角是直角的梯形叫作直角梯形.如图,在直角梯形ABCD中,=90°.
4. 梯形面积公式:.
【题型1 梯形的相关定义】
【例1】(25-26八年级下·全国·课前预习)下列说法正确的是( )
A.有一组邻边相等的梯形是等腰梯形
B.有一组对边相等的四边形是等腰梯形
C.有两个相邻的内角相等的梯形是等腰梯形
D.有一个角是直角的梯形是直角梯形
【变式1-1】(24-25七年级上·湖南怀化·开学考试)如图是一个用长的篱笆围成的直角梯形的菜地,其中梯形的高为,靠墙的一边不用篱笆,那么菜地的面积是( ).
【变式1-2】(2025·上海·模拟预测)若以长度分别为、、、的四条线段为边作梯形,则这样的梯形( )
A.能作个 B.能作个 C.能作个 D.不能作
【变式1-3】(24-25七年级上·重庆·开学考试)如图,四边形是直角梯形,上底是,高是,阴影部分的面积是,则梯形的面积为 .
知识点2 等腰梯形的性质
1. 等腰梯形的两腰相等;
2. 等腰梯形的两底角相等;
3. 等腰梯形的对角线相等;
4. 等腰梯形是轴对称图形.
【题型2 利用等腰梯形的性质求值】
【例2】如图,等腰梯形中, ,,则 .
【变式2-1】已知等腰梯形的底角为,上底长为2,上、下底长之比为,那么梯形的面积为( )
A.8 B.4 C.8 D.4
【变式2-2】如图,四边形是等腰梯形,O是坐标原点,A,C的坐标分别是,,则B点坐标是( )
A. B. C. D.无法确定
【变式2-3】如图,在等腰梯形中,,,,与交于点O,,.则此梯形的面积为 .
【题型3 利用等腰梯形的性质证明】
【例3】如图,在等腰梯形中,E为底的中点,连接.求证:.
【变式3-1】已知:如图,在梯形中,,,对角线相交于点,点分别是的中点,连接.
(1)求证:;
(2)连接,如果,求证:四边形是矩形.
【变式3-2】已知:如图,在梯形中,的平分线交延长线于点E,交于点F.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)交点G,如果,求证:.
【变式3-3】(24-25八年级下·上海·月考)如图,在中,,是边的中线,是的中点,连接并延长交于,过点作交于,连接
(1)求证:四边形是等腰梯形;
(2)求证.
知识点3 等腰梯形的判定
1. 两腰相等的梯形是等腰梯形(定义);
2. 同一底上两个角相等的梯形是等腰梯形;
3. 对角线相等的梯形是等腰梯形.
【题型4 等腰梯形的判定】
【例4】如图所示,在梯形中,,作交于点E
(1)求证:四边形是菱形
(2)若,.求证:梯形是等腰梯形
【变式4-1】如图,已知是等边三角形,过点作(),且,连接、.
(1)求证:四边形是等腰梯形;
(2)点在腰上,连接交于点,若,求证:.
【变式4-2】如图,矩形的对角线交于点,点和分别是线段和的中点.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)当时,求证:四边形是等腰梯形.
【变式4-3】(25-26八年级下·全国·周测)梯形上底长为,两条腰的中点连线长为,则梯形两条对角线中点的连线长为( )
A. B. C. D.
知识点4 梯形中位线
1. 定义:连接梯形两腰中点的线段叫梯形中位线.
2. 性质:梯形中位线平行于两底,且等于两底和的一半.如图.
【题型5 利用梯形的中位线求值】
【例5】如图,在中,平分交于点,点,分别是,的中点.若,,则的长为( )
A. B.3 C. D.4
【变式5-1】如图,在直角梯形中,是腰的中点,,,,则
【变式5-2】(24-25八年级下·上海·期中)我们把梯形下底与上底的差叫做梯形的底差,梯形的高与中位线的比值叫做梯形的纵横比.如果一个腰长为13的等腰梯形,底差等于10,面积为108,那么这个等腰梯形的纵横比等于( )
A. B. C. D.
【变式5-3】如图,已知梯形中,, 、分别是、的中点,点在边上,且.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)连接,若平分,求证:四边形是矩形.
【题型6 利用梯形的中位线证明】
【例6】如图1,在矩形中,,分别以为边向外作正方形和正方形,连接交于点N,连接交于点M.
(1)求证:;
(2)连接 ,求的长;
(3)如图2,将正方形绕C点旋转,当F落在边上时(点D旋转到),请直接写出的长为 .
【变式6-1】在中,点P为边中点,直线a绕顶点A旋转,于点M.于点N,连接.
(1)如图1,若点B,P在直线a的异侧,延长交于点 E.求证:;
(2)若直线a绕点A旋转到图2的位置时,点在直线a的同侧,其它条件不变,此时,,求MN的长度.
(3)若过P点作于点G,试探究线段 和的数量关系.
【变式6-2】如图,在四边形中,,.
(1)求证:四边形为平行四边形;
(2)点E为边的中点,连接,过E作交边于点F,连接.
①求证:;
②若,,,求与的值.
【变式6-3】如图,已知在梯形中,,,,.
(1)如果,求证:四边形是等腰梯形;
(2)求的长.
【题型7 等腰梯形的判定与性质的综合求值】
【例7】已知在梯形中,,,,那么等于 度.
【变式7-1】(24-25八年级下·上海浦东新·期末)已知:如图,在梯形中,,平分,过点作平行交线段延长线于点,.
(1)求证:梯形为等腰梯形;
(2)当,,求四边形的面积.
【变式7-2】如图,已知,,点、在射线上(点、不与点重合且点在点的左侧),连接、,为的中点,过点作,交的延长线于点,连接.
(1)求证:四边形是梯形;
(2)如果,当为等腰三角形时,求的长.
【变式7-3】图①、图②、图③均是的正方形网格,每个小正方形的边长均为,每个小正方形的顶点称为格点,的顶点均在格点上.只用无刻度的直尺,在给定的网格中按要求作图,保留适当的作图痕迹,
图① 图② 图③
(1)在图①中,作四边形,使四边形为中心对称图形;
(2)在图②中,作四边形,使四边形为轴对称图形;
(3)在图③中,作四边形,使四边形为轴对称图形.
【题型8 等腰梯形的判定与性质的综合证明】
【例8】(2026八年级下·江苏·专题练习)如图,在梯形中,,延长到点E,使,.
(1)试说明梯形是等腰梯形.
(2)连接,试判断与的数量关系,并说明理由.
【变式8-1】(24-25八年级下·上海崇明·期末)如图,已知在梯形中,是梯形的一条对角线,,将沿着翻折后得到,联结交于点.
(1)求证:;
(2)如果,求证:四边形是等腰梯形.
【变式8-2】已知:如图,梯形中,,,E、F、G、H分别是的中点,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)如果,,且,求四边形的面积.
【变式8-3】(2024·上海嘉定·二模)如图,在梯形中,,,点在四边形内部,,连接、.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)已知点在上,连接,如果,,求证:四边形是平行四边形.
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专题8.9 梯形(举一反三讲义)
【新教材苏科版】
【题型1 梯形的相关定义】 1
【题型2 利用等腰梯形的性质求值】 4
【题型3 利用等腰梯形的性质证明】 7
【题型4 等腰梯形的判定】 12
【题型5 利用梯形的中位线求值】 17
【题型6 利用梯形的中位线证明】 21
【题型7 等腰梯形的判定与性质的综合求值】 30
【题型8 等腰梯形的判定与性质的综合证明】 37
知识点1 梯形的相关概念
1. 梯形的定义:一组对边平行,另一组对边不平行的四边形叫作梯形.
2. 等腰梯形:两腰相等的梯形叫作等腰梯形.如图,在等腰梯形ABCD中,AB=DC.
3. 直角梯形:有一个角是直角的梯形叫作直角梯形.如图,在直角梯形ABCD中,=90°.
4. 梯形面积公式:.
【题型1 梯形的相关定义】
【例1】(25-26八年级下·全国·课前预习)下列说法正确的是( )
A.有一组邻边相等的梯形是等腰梯形
B.有一组对边相等的四边形是等腰梯形
C.有两个相邻的内角相等的梯形是等腰梯形
D.有一个角是直角的梯形是直角梯形
【答案】D
【分析】本题考查了梯形及等腰梯形、直角梯形的判定及性质,解题的关键是熟练掌握其性质及判定方法.根据梯形、等腰梯形、直角梯形的判定定理,逐一分析各选项的正误即可.
【详解】解:∵梯形的定义是一组对边平行,另一组对边不平行的四边形,
∴对各选项分析如下:
A. 有一组邻边相等的梯形不一定是等腰梯形,比如直角梯形中垂直的腰与底边可能相等,故A错误,与题意不符;
B. 有一组对边相等的四边形不一定是等腰梯形,平行四边形也满足一组对边相等,故B错误,与题意不符;
C. 有两个相邻内角相等的梯形不一定是等腰梯形,直角梯形中相邻的两个直角相等,但它不是等腰梯形,故C错误,与题意不符;
D. ∵梯形一组对边平行,若有一个角是直角,则与这个角相邻的同旁内角也为直角,符合直角梯形的定义,故D正确,符合题意;
故选:D.
【变式1-1】(24-25七年级上·湖南怀化·开学考试)如图是一个用长的篱笆围成的直角梯形的菜地,其中梯形的高为,靠墙的一边不用篱笆,那么菜地的面积是( ).
【答案】
【分析】本题考查了梯形面积,由题意可得直角梯形的上底下底,然后通过梯形面积公式即可求解,掌握梯形面积公式是解题的关键.
【详解】解:由题意可得,直角梯形的上底下底,
∴菜地的面积是,
故答案为:.
【变式1-2】(2025·上海·模拟预测)若以长度分别为、、、的四条线段为边作梯形,则这样的梯形( )
A.能作个 B.能作个 C.能作个 D.不能作
【答案】B
【分析】本题考查了梯形的定义,平行四边形的判定与性质,三角形的三边关系.
过梯形一个底的顶点作腰的平行线与另一个底相交,则可得该梯形被分割为一个平行四边形和一个三角形,再根据平行四边形的对边相等,以及三角形的三边关系判断该三角形是否成立即可.
【详解】解:可以作两个梯形
以为上底,为下底,和为腰,
以为上底,为下底,和为腰.
故选B.
【变式1-3】(24-25七年级上·重庆·开学考试)如图,四边形是直角梯形,上底是,高是,阴影部分的面积是,则梯形的面积为 .
【答案】
【分析】本题考查了梯形,三角形的面积公式,解题的关键是找到的面积关系和等高的三角形面积间的关系.
【详解】解:,
,
,
,
,
,
,
,
,
故答案为:.
知识点2 等腰梯形的性质
1. 等腰梯形的两腰相等;
2. 等腰梯形的两底角相等;
3. 等腰梯形的对角线相等;
4. 等腰梯形是轴对称图形.
【题型2 利用等腰梯形的性质求值】
【例2】如图,等腰梯形中, ,,则 .
【答案】3
【分析】本题主要考查了等腰梯形的性质,平行四边形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,解题的关键是掌握以上性质.
过点作,交于点,证明四边形是平行四边形,得出对边相等,证明为等边三角形,得出三条边相等,然后利用线段的和差即可求解.
【详解】解:如图所示,过点作,交于点,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,,
又∵,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
故答案为:3.
【变式2-1】已知等腰梯形的底角为,上底长为2,上、下底长之比为,那么梯形的面积为( )
A.8 B.4 C.8 D.4
【答案】A
【分析】本题主要考查等腰梯形的性质和梯形的面积公式,解决梯形的高是解题的关键.
根据等腰梯形的性质可得,根据含角的直角三角形的性质及勾股定理得到高,再利用梯形的面积公式求解即可.
【详解】如图,在等腰梯形中,,,,,
∵上、下底长之比为,
∴,
,
四边形为矩形,
,
∴,,
,
,
∴梯形的面积.
故选:A.
【变式2-2】如图,四边形是等腰梯形,O是坐标原点,A,C的坐标分别是,,则B点坐标是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】C
【分析】此题考查等腰梯形的性质,根据等腰梯形的腰相等求解即可
【详解】解:四边形是等腰梯形,O是坐标原点,A,C的坐标分别是,,
∴,
∴,
故选∶C.
【变式2-3】如图,在等腰梯形中,,,,与交于点O,,.则此梯形的面积为 .
【答案】
【分析】本题考查的是等腰梯形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,勾股定理的应用,作出合适的辅助线是解本题的关键.过点C作,交的延长线于点E,证明四边形是平行四边形,可得,证明,,,结合勾股定理得,即,再进一步解答即可.
【详解】解:过点C作,交的延长线于点E,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
由勾股定理得,,即,
∴此梯形的面积为;
故答案为:.
【题型3 利用等腰梯形的性质证明】
【例3】如图,在等腰梯形中,E为底的中点,连接.求证:.
【答案】证明见解析.
【分析】本题主要考查等腰梯形的性质及全等三角形的判定.等腰梯形的腰相等,同一底上的两个角相等,容易知道,又,所以容易证明.
【详解】证明∵四边形是等腰梯形,
∴.
∵E为的中点,
∴.
∴.
【变式3-1】已知:如图,在梯形中,,,对角线相交于点,点分别是的中点,连接.
(1)求证:;
(2)连接,如果,求证:四边形是矩形.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【分析】本题主要考查了等腰梯形的性质、等腰三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、矩形的判定等知识,熟练掌握等腰梯形的性质和全等三角形的性质是解题关键.
(1)连接并延长交于点,证明,得到,利用三角形中位线定理证得,即可证明结论成立;
(2)连接并延长交于点,连接并延长交于点,证明,推出,同理,得到,再证明,推出,据此即可证明结论.
【详解】(1)证明:连接并延长交于点,
∵点分别是的中点,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∵点分别是的中点,
∴是的中位线,
∴,
∴;
(2)证明:连接并延长交于点,连接并延长交于点,
∵在梯形中,,,
∴四边形为等腰梯形,,,
∴,
由(1)可知,,又,
∴,
∵,
∴,
由(1)得,
∴,
同理,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
即,
∴,
∵,,
∴四边形为平行四边形,
又∵,
∴四边形是矩形.
【变式3-2】已知:如图,在梯形中,的平分线交延长线于点E,交于点F.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)交点G,如果,求证:.
【答案】(1)详见解析
(2)详见解析
【分析】本题考查的是梯形的性质、菱形的判定和性质,掌握菱形的判定定理是解题的关键.
(1)根据等腰三角形的三线合一得到,根据角平分线的定义、平行线的性质得到,得到,根据菱形的判定定理证明;
(2)连接,根据等腰梯形的性质得到,根据等腰直角三角形的性质求出,根据等腰三角形的性质、三角形内角和定理求出,证明结论.
【详解】(1)证明:∵是的平分线,
,
,
,
,
,
,
,
,
∴四边形为平行四边形,
,
∴平行四边形是菱形;
(2)如图,连接,
在梯形中,,
则梯形等腰梯形,
,
由(1)可知:四边形是菱形,
,
,
,
,
,
,
.
【变式3-3】(24-25八年级下·上海·月考)如图,在中,,是边的中线,是的中点,连接并延长交于,过点作交于,连接
(1)求证:四边形是等腰梯形;
(2)求证.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)利用直角三角形性质得到,结合平行线性质进而得到,证明,利用全等三角形性质证明,即可解题.
(2)如图,延长到,使,交于,连接,根据等腰梯形的性质得出,,即可得出,根据中位线的性质得出,,利用角的和差关系得出,利用证明,得出,根据线段的和差关系即可证明.
【详解】(1)证明: ,是的中点,
,
,
,
,
,
,
,
,
四边形是等腰梯形.
(2)证明:如图,延长到,使,交于,连接,
∵是边的中线,,
∴,
∴,
∵四边形是等腰梯形,
∴,,
∴,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了直角三角形斜边中线的性质,等腰梯形的判定与性质,全等三角形性质和判定,三角形中位线性质,熟练掌握相关知识是解题的关键.
知识点3 等腰梯形的判定
1. 两腰相等的梯形是等腰梯形(定义);
2. 同一底上两个角相等的梯形是等腰梯形;
3. 对角线相等的梯形是等腰梯形.
【题型4 等腰梯形的判定】
【例4】如图所示,在梯形中,,作交于点E
(1)求证:四边形是菱形
(2)若,.求证:梯形是等腰梯形
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了菱形的性质与判定,等腰梯形的判定,三角形内角和定理:
(1)先证明四边形是平行四边形 再由,即可证明四边形是菱形 ;
(2)先利用三角形内角和定理得到,再由菱形的性质得到,进而得到,即可证明梯形是等腰梯形.
【详解】(1)证明:∵,
∴四边形是平行四边形
∵
∴四边形是菱形 ;
(2)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∵四边形是菱形
∴ ,
∴,
∴梯形是等腰梯形.
【变式4-1】如图,已知是等边三角形,过点作(),且,连接、.
(1)求证:四边形是等腰梯形;
(2)点在腰上,连接交于点,若,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据等边三角形和平行线的性质得到,继而得到进行证明即可;
(2)先证明,进而得到≌,从而,由,即可得出结论.
【详解】(1)解:∵是等边三角形,
∴,,
又∵,
∴,
∵
∴
∴
∵()
∴四边形是等腰梯形;
(2)证明:,,
,
,
,
,,
≌,
,
,
.
【点睛】本题考查了全等三角形判定和性质,等腰梯形的判定,等边三角形的性质,掌握全等三角形的判定定理是解题的关键.
【变式4-2】如图,矩形的对角线交于点,点和分别是线段和的中点.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)当时,求证:四边形是等腰梯形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据矩形的性质可得,根据三角形中位线定理可得,,进而推出,,然后根据平行四边形的判定定理可得结论;
(2)证明是等边三角形,求出即可.
【详解】(1)证明:在矩形中,,
∵点和分别是线段和的中点,
∴,,,
∴,,
∴四边形是平行四边形;
(2)证明:由(1)知,
∴四边形是梯形,
∵在矩形中,,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵F是的中点,
∴,
∴,
∴四边形是等腰梯形.
【点睛】本题考查了矩形的性质,三角形中位线定理,平行四边形的判定,等边三角形的判定和性质,等腰梯形的判定,灵活运用相关判定定理和性质定理是解题的关键.
【变式4-3】(25-26八年级下·全国·周测)梯形上底长为,两条腰的中点连线长为,则梯形两条对角线中点的连线长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了梯形中位线性质、三角形中位线定理,找到相应关系的线段是解题的关键,利用图形结合更能直观地得结论.
根据题意作出图形,根据三角形中位线定理和梯形中位线性质,通过等量关系代换可得到连接两条对角线中点的线段长.
【详解】解:根据题意作出如图,
设梯形,其中,为中位线,与对角线交于,
其中,,
∵中位线,
∴、为、的中位线,为的中位线,为的中位线,
∴,,,,
,即,
.
故选:D.
知识点4 梯形中位线
1. 定义:连接梯形两腰中点的线段叫梯形中位线.
2. 性质:梯形中位线平行于两底,且等于两底和的一半.如图.
【题型5 利用梯形的中位线求值】
【例5】如图,在中,平分交于点,点,分别是,的中点.若,,则的长为( )
A. B.3 C. D.4
【答案】C
【分析】根据平行四边形的性质得到,结合角平分线可得,利用等角对等边求出,,最后根据梯形的中位线定理可得结果.
【详解】解:在中,,
则,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵点,分别是,的中点,
∴,
故选C.
【点睛】此题考查平行四边形的性质,梯形的中位线,等角对等边,关键是将平行四边形的性质和角平分线相结合得出.
【变式5-1】如图,在直角梯形中,是腰的中点,,,,则
【答案】
【分析】取的中点,连接,得出是梯形的中位线,进而根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,即可求解.
【详解】如图所示,取的中点,连接,
则是梯形的中位线,
∵,,
∴,
又,
∴,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查了梯形的中位线,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,熟练掌握以上知识是解题的关键.
【变式5-2】(24-25八年级下·上海·期中)我们把梯形下底与上底的差叫做梯形的底差,梯形的高与中位线的比值叫做梯形的纵横比.如果一个腰长为13的等腰梯形,底差等于10,面积为108,那么这个等腰梯形的纵横比等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题考查勾股定理,矩形的判定和性质、梯形中位线定理,正确理解题意确定各线之间的数量及关系是解题的关键.
作于E,于F,根据底差等于10求出,利用勾股定理求出高的长,利用梯形面积公式求出,由此得到梯形中位线的长,即可得到答案.
【详解】解:如图,由题意得:在等腰梯形中,,,
作于E,于F,则,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵梯形面积,
∴,
∴,
∴梯形的中位线,
∴这个等腰梯形的纵横比=,
故选:B.
【变式5-3】如图,已知梯形中,, 、分别是、的中点,点在边上,且.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)连接,若平分,求证:四边形是矩形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)连接EG,根据题意得,,根据,可得四边形是平行四边形,则,,根据是的中点得,可得,,即可得;
(2)连接,将与的交点记为点O,根据平分得,根据得,即可得,,根据四边形是平行四边形得,,可得,即可得.
【详解】(1)证明:如图所示,连接EG,
∵梯形中,, 、分别是、的中点,
∴,,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,,
∵是的中点,
∴,
∴,,
∴四边形是平行四边形;
(2)解:如图所示,连接,将与的交点记为点O,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∴平行四边形是矩形.
【点睛】本题考查了矩形的判定,平行四边形的判定,梯形的中位线定理,平行线的性质,角平分线,解题的关键是掌握这些知识点,添加合适的辅助线.
【题型6 利用梯形的中位线证明】
【例6】如图1,在矩形中,,分别以为边向外作正方形和正方形,连接交于点N,连接交于点M.
(1)求证:;
(2)连接 ,求的长;
(3)如图2,将正方形绕C点旋转,当F落在边上时(点D旋转到),请直接写出的长为 .
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)证明,从而得出结论;
(2)取的中点Q,连接,可得是梯形的中位线,从而得出的长,进而求得的长,进一步得出的长,进而得出结果;
(3)延长,交于R,作于T,可得出,,可得,进而得出结果.
【详解】(1)证明:∵四边形和是正方形 ,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:如图1,
取的中点Q,连接,
由(1)得:,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:如图2,
延长,交于R,作于T,
可得矩形,
∴,
∴,
∵,
∴,
同理(1)可得:,
∴,
∴,
故答案为:.
【点评】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,梯形的中位线定理,勾股定理等知识,解决问题的关键是作辅助线,构造直角三角形.
【变式6-1】在中,点P为边中点,直线a绕顶点A旋转,于点M.于点N,连接.
(1)如图1,若点B,P在直线a的异侧,延长交于点 E.求证:;
(2)若直线a绕点A旋转到图2的位置时,点在直线a的同侧,其它条件不变,此时,,求MN的长度.
(3)若过P点作于点G,试探究线段 和的数量关系.
【答案】(1)见解析
(2)7
(3)或
【分析】(1)由平行线的性质证得,再根据可证△BPM≌△CPE,最后根据全等三角形的性质即可证明结论.
(2)延长与的延长线相交于点E.再证 可得 ,然后求出△MNE的面积即可解答.
(3)分当点在直线a的异侧和同侧两种情形,分别利用三角形中位线定理求解即可.
【详解】(1)证明:∵于点M.于点N
∴,
∴ ,
∴
又∵P为边中点,
∴,
又 ,
,
∴ .
(2)解:如图:延长与的延长线相交于点E
∵于点M.于点N
∴
∴,
∴
∴,
又∵P为中点,
∴
又∵ ,
∴,
∴, ,
∴,
∵,
∴,
∴ ,
∵
∴.
(3)解:①如图1当点B,P在直线a的异侧时,
∵,
∴,
∵,
∴MG=GN,
∴,
∵,
∴;
①如图2:当点B,P在直线a的同侧时,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
综上所述,或.
【点睛】本题属于几何变换综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质、三角形的中位线定理、梯形的中位线定理、三角形的面积等知识点,解题的关键是正确并证明全等三角形.
【变式6-2】如图,在四边形中,,.
(1)求证:四边形为平行四边形;
(2)点E为边的中点,连接,过E作交边于点F,连接.
①求证:;
②若,,,求与的值.
【答案】(1)见解析
(2)①见解析;②;
【分析】(1)根据,,证明即可解答;
(2)①取的中点N,连接,根据梯形中位线的性质可得,再利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可得,故可证明;
②,利用①中结论求得的长,再根据勾股定理求得的长,即可得到和的长,证明,可得,从而可求得的长.
【详解】(1)证明:,
,
,
,
,
四边形为平行四边形,
(2)①证明:如图,取的中点N,连接,
,
四边形是梯形,
是的中点,点E为边的中点,
是梯形的中位线,
,
,
,
;
②解: 四边形为平行四边形,
,,
根据①中结论可得得,
,,
,,
,
,
,
在与中,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定和性质,勾股定理,梯形的中位线性质,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,正确画出辅助线是解题的关键.
【变式6-3】如图,已知在梯形中,,,,.
(1)如果,求证:四边形是等腰梯形;
(2)求的长.
【答案】(1)见解析
(2)20
【分析】(1)证明梯形的两个底角相等即可得到结论;
(2)作 于点 , 于点 ,进一步利用轴对称图形的性质与矩形的判定与性质,勾股定理的应用可得答案.
【详解】(1)解:∵,
,
,
∴,
,
,
,
梯形 是等腰梯形.
(2)解:作 于点 , 于点 ,
梯形 为等腰梯形,
,四边形是矩形;
∴,
在 中,,,,
∴,,
.
【点睛】本题考查的是等腰梯形的判定,轴对称图形的性质,矩形的判定与性质,含30度角的直角三角形的性质,掌握等腰梯形的性质与判定是解本题的关键.
【题型7 等腰梯形的判定与性质的综合求值】
【例7】已知在梯形中,,,,那么等于 度.
【答案】108
【分析】本题考查的是等腰梯形的判定和性质、平行线的性质、三角形内角和定理,用表示出和是解题的关键.
先证明梯形为等腰梯形,得到,进而证明,分别用表示出和,计算即可.
【详解】解:如图,
设,
,
,
,
在梯形中,,
则梯形为等腰梯形,
,
,
,,
,
,
,
,
解得:,
,
故答案为:108.
【变式7-1】(24-25八年级下·上海浦东新·期末)已知:如图,在梯形中,,平分,过点作平行交线段延长线于点,.
(1)求证:梯形为等腰梯形;
(2)当,,求四边形的面积.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】本题考查了等腰梯形的判定,平行线的性质,勾股定理,等腰三角形的判定和性质,掌握知识点的应用是解题的关键.
()根据平行线的性质得到,根据角平分线的定义得到,得到,根据等腰梯形的概念证明;
()过点作于,根据平行四边形的性质求出,根据直角三角形的性质求出,根据梯形面积公式计算,得到答案.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵平分,
∴
∴,
∵,
∴,
∴梯形为等腰梯形;
(2)解:如图,过点作于,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
由勾股定理得,
∴,
则.
【变式7-2】如图,已知,,点、在射线上(点、不与点重合且点在点的左侧),连接、,为的中点,过点作,交的延长线于点,连接.
(1)求证:四边形是梯形;
(2)如果,当为等腰三角形时,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)6或16
【分析】(1)证明,进而证明四边形是平行四边形,得到,进而得到,根据,与相交,得到与不平行,即可证明四边形是梯形;
(2)分,,,三种情况讨论即可.
【详解】(1)证明: ,
,
为的中点,
,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,即,
,与相交,
与不平行,
四边形是梯形;
(2)解: 为等腰三角形,
如图,当时,
为的中点,
,
,,
;
如图,当时,过点F作,垂足为H,
由(1)知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,
,
,
;
如图,当时,
是等边三角形,
,
,
,
,
,
此时,点与点B重合,不符合题意,
综上,当为等腰三角形时,的长为6或16.
【点睛】本题考查梯形的判定,平行四边形的判定与性质,三角形全等的判定与性质,等腰三角形的性质,勾股定理,直角三角形的特征,灵活运用平行四边形的性质是解题的关键.
【变式7-3】图①、图②、图③均是的正方形网格,每个小正方形的边长均为,每个小正方形的顶点称为格点,的顶点均在格点上.只用无刻度的直尺,在给定的网格中按要求作图,保留适当的作图痕迹,
图① 图② 图③
(1)在图①中,作四边形,使四边形为中心对称图形;
(2)在图②中,作四边形,使四边形为轴对称图形;
(3)在图③中,作四边形,使四边形为轴对称图形.
【答案】(1)作图见解析
(2)作图见解析
(3)作图见解析
【分析】(1)取格点点,连接、即可;
(2)取格点点,连接、即可;
(3)取格点点、,连接,取格点点,连接并延长交于点,连接、即可.
【详解】(1)解:取格点点,连接、,
∵在的正方形网格,每个小正方形的边长均为,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∵平行四边形是中心对称图形,
∴四边形即为所作;
(2)取格点点,连接、,
∵在的正方形网格,每个小正方形的边长均为,
∴,,,
∴,
∴四边形是梯形,
∵,,
∴,
∴四边形是等腰梯形,
∵等腰梯形是轴对称图形,
∴四边形即为所作;
(3)取格点点、,连接、、,取格点点,连接并延长交于点,交于点,连接、,连接并延长交于点,
∵在的正方形网格,每个小正方形的边长均为,
∴,,,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵,即点是的中点,
∴点是的中点,
∴垂直平分,
∴,,
∴四边形关于对称,
∴四边形为轴对称图形,
则四边形即为所作.
【点睛】本题考查作图—应用与设计作图,考查了平行四边形的判定和性质,勾股定理,等腰梯形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,过三角形一边的中点平行于三角形的另一边必平分第三边,垂直平分线的性质等知识点.解题的关键是理解题意,学会利用数形结合的思想解决问题.
【题型8 等腰梯形的判定与性质的综合证明】
【例8】(2026八年级下·江苏·专题练习)如图,在梯形中,,延长到点E,使,.
(1)试说明梯形是等腰梯形.
(2)连接,试判断与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2),见解析
【分析】本题考查了等腰梯形的判定和性质,平行线的性质,等腰三角形的判定,全等三角形的性质和判定的应用,注意:有两腰相等的梯形是等腰梯形.
(1)根据平行线的性质求出,根据推出,证,推出即可.
(2)根据等腰梯形性质得出,即可得出答案.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是等腰梯形.
(2)解:,
理由是:连接,
∵四边形是等腰梯形,
∴,
∵,
∴.
【变式8-1】(24-25八年级下·上海崇明·期末)如图,已知在梯形中,是梯形的一条对角线,,将沿着翻折后得到,联结交于点.
(1)求证:;
(2)如果,求证:四边形是等腰梯形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查全等三角形的判定与性质,等腰梯形的判定与性质,熟练掌握相关知识进行证明是解答本题的关键.
(1)证明,利用证明可得;
(2)由知,由折叠得,又,得,由三角形内角和定理得,由,得,故可得,从而可证明四边形是等腰梯形.
【详解】(1)证明:∵梯形是等腰梯形,
∴,
由折叠得,,
∵,
∴,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)证明:由折叠得,
∵,
∴,
又,
∴,
又,
∴,
∵,
∴,四边形是梯形
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是等腰梯形.
【变式8-2】已知:如图,梯形中,,,E、F、G、H分别是的中点,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)如果,,且,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)8
【分析】(1)首先根据三角形中位线的性质得到,,证明出四边形是平行四边形,然后利用,得到,进一步证明出四边形是菱形;
(2)延长交于点M,首先证明出,得到,,,然后得到四边形是正方形,是等腰直角三角形,最后利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)如图所示,连接
∵E、F、G、H分别是的中点,
∴是的中位线,是的中位线,
∴,,,
∴,
∴四边形是平行四边形
∵梯形中,,,
∴四边形是等腰梯形
∴
∵同理可得,是的中位线
∴
∴
∴四边形是菱形;
(2)如图所示,延长交于点M,
∵,,
∴,,
∵
∴,
又∵
∴
∴,
∴,
∵四边形是菱形,
∴四边形是正方形
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形
∴,即
∴.
∴四边形的面积为8.
【点睛】此题考查了梯形的性质,菱形的判定定理,正方形的判定与性质、三角形的中位线性质、全等三角形的判定及性质,熟记各判定定理及性质定理是解题的关键.
【变式8-3】(2024·上海嘉定·二模)如图,在梯形中,,,点在四边形内部,,连接、.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)已知点在上,连接,如果,,求证:四边形是平行四边形.
【答案】(1)证明见详解
(2)证明见详解
【分析】本题考查了等腰三角形的判定与性质,等腰三角形的判定,全等三角形的判定与性质,平行四边形的判定,平行线的性质,熟练掌握知识点是解题的关键.
(1)先证明梯形是等腰梯形,再,即可证明;
(2)先证明,再证明,即可证明.
【详解】(1)证明 ∵,
∴梯形是等腰梯形
∴
∵
∴
∴
∴
∴
即是等腰三角形;
(2)证明:由(1)得
∴
∵
∴
∵四边形是等腰梯形
∴
∴
∴
∵,
∴
∴四边形是平行四边形.
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