内容正文:
第8章 四边形
核心知识点
常考考点
高频易错点
1.中心对称与中心对称图形
1.识别中心对称图形与轴对称图形;
2.利用中心对称的性质作图、求坐标;
3.旋转的性质及与中心对称的结合应用
1.混淆中心对称图形与轴对称图形的判定条件;
2.忽略旋转的三要素(旋转中心、方向、角度);
3.中心对称作图时,未找准对应点的位置
2.平行四边形的性质与判定
1.平行四边形边、角、对角线的性质应用;
2.平行四边形的多种判定方法选择;
3.平行四边形与三角形的综合计算
1.判定平行四边形时,忽略一组对边平行且相等的“且”条件;
2.误用性质,认为平行四边形对角线相等/平分一组对角;
3.计算时未结合三角形三边关系验证结果
3.矩形的性质与判定
1.矩形边、角、对角线的特殊性质;
2.矩形的判定(直角+平行四边形/对角线相等+平行四边形);
3.矩形中直角三角形、等腰三角形的计算
1.判定矩形时,直接由“对角线相等”判定,忽略平行四边形前提;
2.忘记矩形对角线互相平分且相等的双重性质;
3.未利用矩形对角线的性质转化为等腰三角形解题
4.菱形的性质与判定
1.菱形边、角、对角线的特殊性质;
2.菱形的判定(邻边相等+平行四边形/对角线垂直+平行四边形);
3.菱形的面积计算(底×高/对角线乘积的一半)
1.混淆菱形与矩形的对角线性质,认为菱形对角线相等;
2.计算菱形面积时,误用对角线之和的一半;
3.判定菱形时,未验证平行四边形的前提条件
5.正方形的性质与判定
1.正方形的边、角、对角线的极致性质;
2.正方形的多路径判定(矩形+菱形/平行四边形+直角+邻边相等);
3.正方形与旋转、对称的综合应用
1.判定正方形时,步骤缺失,直接由“直角+邻边相等”判定;
2.忽略正方形对角线相等、垂直、平分且平分对角的四重性质;
3.未结合正方形的对称性简化计算
6.三角形中位线定理
1.三角形中位线的性质(平行于第三边且等于其一半);
2.中位线定理在四边形中的应用;
3.中点四边形的形状判定
1.混淆三角形中位线与中线的概念;
2.应用定理时,忽略“中点连线”的前提;
3.判定中点四边形时,未结合原四边形对角线的特征
7.特殊四边形的面积计算
1.平行四边形、矩形、菱形、正方形的面积公式应用;
2.割补法求不规则四边形的面积;
3.面积与线段、角度的综合计算
1.菱形面积计算时,遗漏对角线乘积的一半的公式;
2.割补法解题时,未保证割补前后面积相等;
3.忽略特殊四边形的高的对应关系,底高不匹配
【易错题型】
【题型1】特殊四边形的判定与性质混淆
1.易错点总结
-判定类:判定矩形/菱形/正方形时,忽略平行四边形的前提条件,如直接由“对角线相等”判定矩形;
-性质类:混淆菱形与矩形的对角线性质,误记菱形对角线相等、矩形对角线垂直;
-计算类:菱形面积计算误用对角线之和的一半,未掌握“对角线乘积的一半”公式;
-概念类:混淆三角形中位线与中线,中点四边形形状判定未结合原四边形对角线特征。
2.纠错技巧
-判定三步法:①先判断是否为平行四边形;②再找矩形(直角/对角线相等)、菱形(邻边相等/对角线垂直)的特殊条件;③正方形需同时满足矩形+菱形条件;
-性质对比法:用表格梳理平行四边形、矩形、菱形、正方形的边、角、对角线性质,强化记忆;
-公式牢记:菱形面积=底×高=对角线乘积的一半,正方形面积=边长²=对角线乘积的一半;
-中位线判定:抓住“两边中点的连线”,中点四边形形状由原四边形对角线的位置/数量关系决定。
【例题1】.(25-26九年级下·陕西西安·期中)在菱形中,.若菱形的周长为8,则此菱形的高为( )
A. B.4 C.1 D.2
【变式题1-1】.(2026·河南许昌·一模)如图,折叠正方形的一边,使点落在上的点处,折痕交于点.若,则的周长为( )
A. B. C. D.
【变式题1-2】.(2026·陕西延安·二模)如图,正方形的顶点与正方形的边均在直线上,于点,若,则正方形的周长为( )
A. B. C. D.
【变式题1-3】.(25-26九年级下·云南昆明·月考)如图,在Rt中,,D是AB的中点,F是CD的中点,过点C作交BF延长线于点E.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,菱形的面积为,求的长.
【基础题型】
【题型2】中心对称图形与轴对称图形的识别
1.考点总结
-核心:根据中心对称图形(绕中心旋转180°与自身重合)、轴对称图形(沿对称轴折叠后重合)的定义识别;
-常考:结合传统文化、生活图标、几何图形考查双重图形的识别;
-关键:找准对称中心或对称轴。
2.解题技巧
-定义验证法:①中心对称图形:找一点,旋转180°后各顶点与原图重合;②轴对称图形:找一条直线,折叠后两边完全重合;
-特征记忆法:常见中心对称图形(平行四边形、矩形、菱形、正方形),常见双重图形(矩形、菱形、正方形、圆);
-细节关注:带有奇数个对称轴的图形一般不是中心对称图形。
【例题2】.(2026·浙江·二模)如图,菱形中,对角线,相交于点P,与关于点D成中心对称.若,,则___________.
【变式题2-1】.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图,已知与关于点成中心对称,过点作直线分别交,于点,,给出下列结论:①点与点、点与点分别是关于点的对称点;②直线必经过点;③四边形与四边形的面积相等;④与关于点成中心对称.其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式题2-2】.(2026·江西吉安·一模)如图,一次函数与反比例函数的图象交于点,与y轴交于点B,轴,的面积是面积的3倍.
(1)求一次函数和反比例函数的解析式.
(2)若点A关于原点的对称点是点,请判断点是否在反比例函数图象上.若将一次函数图象向上平移,使其经过点,求平移的距离.
【变式题2-3】.(25-26九年级上·广东广州·期末)如图,在平面直角坐标系中,矩形的对角线、相交于原点O.若点A的坐标是,则点C的坐标是________.
【题型3】平行四边形的性质基础应用
1.考点总结
-核心:平行四边形对边相等且平行、对角相等、对角线互相平分的性质;
-常考:求边长、角度、对角线长度,结合方程进行简单计算;
-关键:利用性质将未知量转化为已知量。
2.解题技巧
-边的计算:利用对边相等,设未知数建立方程,如、;
-角的计算:利用对角相等、邻角互补,如,;
-对角线计算:利用互相平分,如、,结合线段和差求解。
【例题3】.(25-26八年级下·湖北襄阳·月考)中,的平分线把边分成4和6两部分,则的周长是______.
【变式题3-1】.(2026·山西吕梁·一模)如图,在中,对角线,相交于点,.若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【变式题3-2】.(2026·广西南宁·二模)如图,的对角线相交于点,点是的中点,连接.
(1)尺规作图:作的中点;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)连接,证明:.
【变式题3-3】.(25-26九年级下·江西九江·期中)在中,是的中点,的延长线交的延长线于点,连接.
(1)求证:平分;
(2)求证:
【题型4】三角形中位线定理的直接应用
1.考点总结
-核心:三角形中位线平行于第三边,且等于第三边的一半;
-常考:求线段长度、证明线线平行,结合中点判定中位线;
-关键:找准三角形的两边中点。
2.解题技巧
-长度计算:找到中位线对应的第三边,直接套用;
-平行证明:利用中位线的平行性,证明两直线平行,替代平行线的判定定理;
-中点找法:题目中出现“中点”“中点连线”,优先考虑中位线定理。
【例题4】.(2026·山东青岛·一模)如图,点E为的对角线上一点,,,连接并延长至点F,使得,连接,则为( )
A. B.3 C. D.4
【变式题4-1】.(25-26九年级下·江苏南京·月考)如图,在平行四边形中,和相交于点O,E、F、G分别是、、的中点,连接,,则的周长为 __________________ .
【变式题4-2】.(25-26八年级下·全国·课后作业)如下图,D,E,F分别为的边AC,AB,BC的中点,连接,BD与EF相交于点O.
(1)求证:.
(2)若,试判断线段BD与EF的数量关系,并说明理由.
【变式题4-3】.(25-26八年级上·山东淄博·期末)已知:如图1,在中,,点是的中点,求证:.
下面是两位同学添加辅助线的方法,请你选择一位同学的方法进行证明.
小刚:如图2,延长到点,使得,连接,.
小红:如图3,取的中点,连接.
∴.
【题型5】特殊四边形的面积基础计算
1.考点总结
-核心:平行四边形(底×高)、矩形(长×宽)、菱形(底×高/对角线乘积的一半)、正方形(边长²)的面积公式;
-常考:直接代入公式计算,结合高、对角线求面积;
-关键:底高对应、牢记菱形特殊面积公式。
2.解题技巧
-公式匹配:根据四边形类型选择对应公式,菱形优先看是否给对角线;
-底高对应:平行四边形/矩形/菱形的高需与所选底互相垂直;
-特殊转化:正方形的对角线相等,面积也可按“对角线乘积的一半”计算。
【例题5】.(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.
【变式题5-1】.(2026九年级上·四川·专题练习)如图,在中,,为的中线.,,连接.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)连接,若,,求四边形的面积.
【变式题5-2】.(25-26八年级上·山东烟台·期末)如图,平行四边形中,是对角线上一点,且.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求四边形的面积.
【变式题5-3】.(24-25八年级下·山东聊城·期末)如图1,在矩形纸片中,,,折叠纸片使B点落在边上的点E处,折痕为.过点E作交于F,连接.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)当点E在边上移动时,折痕的端点P、Q也随之移动.
①当点Q与点C重合时(如图2),求菱形的边长;
②若限定P、Q分别在边、上移动,试求出菱形的面积最大值.
【提升题型】
【题型6】平行四边形的判定与性质综合应用
1.考点总结
-核心:平行四边形的五种判定方法(定义、两组对边相等、一组对边平行且相等、对角线互相平分、两组对角相等)与性质的结合;
-常考:先判定平行四边形,再利用性质求线段/角度,或先利用性质找条件,再判定;
-关键:根据已知条件选择最优判定方法。
2.解题技巧
-判定方法选择:①给边的条件:优先用“一组对边平行且相等”或“两组对边相等”;②给对角线的条件:用“对角线互相平分”;③给角的条件:用“两组对角相等”;
-性质逆用:由平行四边形的性质得到的边、角、对角线关系,可作为判定的条件;
-步骤规范:先写判定依据,再得出平行四边形结论,最后用性质解题。
【例题6】.(24-25八年级下·江苏宿迁·月考)如图,,在的延长线上,在上,, ,已知,则的长是______.
【变式题6-1】.(25-26九年级下·重庆·月考)如图,四边形是平行四边形,对角线,交于点O,过点C作,交于点E.
(1)尺规作图:过点A作,交于点F,连接,:(不写作法,保留作图痕迹)
(2)求证:四边形为平行四边形.
证明:∵四边形为平行四边形,对角线交于点O,
∴①________.
∵,,
∴②________,
在和中,
∴,
∴④________,
又∵,
∴四边形为平行四边形.
【变式题6-2】.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图,在中,,分别平分,,,分别是,的中点.求证:四边形是平行四边形.
【变式题6-3】.(25-26八年级下·全国·课前预习)如图,四边形是平行四边形,对角线,相交于点,分别延长,,,至点,,,,使点,,,分别是,,,的中点,连接.若,.
(1)求证:四边形为平行四边形;
(2)四边形的周长为___________.
【题型7】矩形/菱形的判定与简单计算
1.考点总结
-核心:矩形(平行四边形+直角/对角线相等)、菱形(平行四边形+邻边相等/对角线垂直)的判定,及特殊性质应用;
-常考:结合三角形全等、勾股定理求边长、对角线、角度;
-关键:抓住“平行四边形+特殊条件”的判定逻辑。
2.解题技巧
-矩形解题:①利用四个角都是直角,构造直角三角形用勾股定理;②利用对角线相等且平分,得到等腰三角形;
-菱形解题:①利用四条边相等,转化线段长度;②利用对角线垂直平分,构造直角三角形求线段;
-判定优先:先证明为平行四边形,再补充特殊条件,避免判定步骤缺失。
【例题7】.(2026·湖北十堰·一模)已知:如图,点为矩形内一点,,求证:.
【变式题7-1】.(25-26九年级下·河南周口·月考)如图,在矩形中,,,点E是边上的一点,将沿折叠,使点B落在F处,连接.
(1)求证:;
(2)当时,求的长.
【变式题7-2】.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图,在中,,是边上的中线,点E在的延长线上,连接,过点C作交的延长线于点F,连接,.求证:四边形是菱形.
【变式题7-3】.(2026·河南三门峡·一模)李老师在数学活动课上展示了一道与折叠有关的探究题,请你解答.
如图,在中,,将沿翻折得到,点的对应点为点.
(1)如图1,若,则四边形的形状为___________.
(2)当与不平行时,过点作的平行线,交射线于点,过点作的平行线,交射线于点.
①猜想线段与的数量关系,并仅就图2的情形说明理由.
②若,请直接写出线段的长.
【题型8】中点四边形的形状判定
1.考点总结
-核心:由任意四边形各边中点组成的四边形为平行四边形,其特殊形状由原四边形对角线的关系决定;
-常考:根据原四边形(平行四边形、矩形、菱形、正方形、对角线垂直/相等的四边形)判定中点四边形形状;
-关键:牢记中点四边形与原四边形对角线的关联。
2.解题技巧
-基础结论:任意四边形的中点四边形是平行四边形(三角形中位线定理);
-特殊结论:①原四边形对角线相等→中点四边形为矩形;②原四边形对角线垂直→中点四边形为菱形;③原四边形对角线相等且垂直→中点四边形为正方形;
-反向判定:由中点四边形形状,反推原四边形对角线的特征。
【例题8】.(25-26八年级上·全国·期中)如图1,在长方形中,,,点从点出发,以的速度沿向点运动,设点的运动时间为秒,且.
(1)________(用含的代数式表示);
(2)如图2,当点从点开始运动的同时,点从点出发,以的速度沿向点运动,是否存在这样的值,使得以、、为顶点的三角形与以、、为顶点的三角形全等?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【变式题8-1】.(25-26九年级上·安徽宿州·月考)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?
(4)若点运动的速度为,直接写出:当为多少时,四边形为正方形?当为多少时,四边形为菱形?
【变式题8-2】.(25-26九年级上·广东梅州·月考)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,当点到达点时,点也停止运动,设点,运动的时间为.
(1)在整个运动过程中是否存在值,使得四边形是菱形?若存在,请求出t值;若不存在,请说明理由.
(2)从运动开始,当取何值时,四边形是矩形?
(3)在整个运动过程中是否存在t值,使得四边形是正方形?若存在,请求出值;若不存在,请说明理由.
∵,,过作于,则四边形是矩形,
∴,.,
又∵,
∴,
根据勾股定理,,
∵四边形是菱形,
∴,
∴,
∴,
此时,,
而,
∴四边形不可能是菱形;
∴当时,四边形是矩形,
即,
解得:,
当时,四边形是矩形;
【变式题8-3】.(25-26九年级上·河南郑州·月考)【问题呈现】
如图1,的顶点在正方形两条对角线的交点处,,将绕点P旋转,旋转过程中,的两边分别与正方形的边和交于点E、F(点F与点C,D不重合).探索线段之间的数量关系.
(1)【问题初探】
爱动脑筋的小悦发现,通过证明两个三角形全等,可以得到结论.请你写出线段之间的数量关系________;
(2)【问题引申】
如图2,将图1中的正方形改为的菱形,,其他条件不变,请你帮小悦得出此时线段之间的数量关系,并说明理由:
(3)【问题解决】
如图3,在(2)的条件下,当菱形的边长为16,点P运动至与A点距离恰好为14的位置,且旋转至时,请直接写出的长度________.
【培优题型】
【题型9】正方形的多路径判定与综合应用
1.考点总结
-核心:正方形的多路径判定(矩形+菱形/平行四边形+直角+邻边相等/菱形+直角/矩形+邻边相等),及边、角、对角线的极致性质应用;
-常考:结合旋转、全等、勾股定理进行综合计算与证明,探究线段、角度的数量关系;
-关键:抓住正方形既是矩形又是菱形的双重特征。
2.解题技巧
-判定路径选择:①已知平行四边形:补直角+邻边相等;②已知矩形:补邻边相等/对角线垂直;③已知菱形:补直角/对角线相等;
-性质综合应用:利用对角线相等、垂直、平分且平分对角,构造等腰直角三角形,结合勾股定理计算;
-旋转结合:正方形的旋转对称性,常将线段旋转90°构造全等三角形。
【例题9】.(25-26八年级下·江苏苏州·月考)已知:如图,在中,,、的平分线相交于点,,,垂足分别为、.求证:四边形是正方形.
【变式题9-1】.(25-26九年级下·浙江杭州·月考)如图,在正方形中,对角线上有一点P,连接,.
(1)求证:.
(2)将线段绕点P逆时针旋转,使点D落在的延长线上点Q处,求的度数.
【变式题9-2】.(25-26九年级下·安徽安庆·月考)如图,在正方形中,E为上一点(不与端点重合),延长至点F使,连结,过点F作于点G,连结,,.
(1)求证:四边形为平行四边形.
(2)若,,求的长.
(3)当点E在上任意运动时(不与端点重合),求的值.
【变式题9-3】.(2026年河北省石家庄高新区中考数学一模试卷)【综合与实践】数学实践课上,同学们开展“将正方形裁拼成面积相等的矩形的问题探究”.
题目:“如何将一张边长为的正方形裁拼成面积相等的矩形?”
【理论支持】嘉嘉给出的裁剪作图理论是:“如图1,在边上截取点E(点E不与点B,C重合),连接,过点E作的垂线m,交于点M,过点A作的平行线交直线m于点F,过点D作的垂线,交的延长线于点G,四边形即为与正方形面积相等的矩形.”
(1)求证:四边形为矩形;
(2)试说明矩形的面积和正方形的面积相等;
(3)【动手操作】淇淇按照嘉嘉的示意图,将正方形裁剪成、、四边形三部分,在拼接过程中发现拼接到或的位置都未能全部填满,于是,她把放到图2所示的的位置,然后在截取,过点K作于点J,并裁剪出,将其拼到的位置,恰好无缝拼接,然后将四边形拼到四边形的位置,恰好拼接成一个完整的矩形.求证:;
(4)如图3,规定:两条邻边的长度比为的矩形为“开心矩形”,若拼出的矩形为“开心矩形”,求的长.
【题型10】特殊四边形的尺规作图与探究
1.考点总结
-核心:利用尺规作图作平行四边形、矩形、菱形、正方形,结合作图步骤进行证明与探究;
-常考:根据作图步骤补全图形、写证明依据,探究作图的合理性;
-关键:结合特殊四边形的判定定理理解作图步骤。
2.解题技巧
-作图依据:①作平行四边形:利用“对角线互相平分”,作中点找对应点;②作矩形:先作平行四边形,再作直角;③作菱形:先作平行四边形,再作邻边相等;
-证明步骤:结合作图的尺规操作(如作垂直、作等长线段),对应特殊四边形的判定定理;
-探究分析:判断作图方法的合理性,关键看是否能保证判定定理的条件成立。
【例题10】.(2023年浙江省台州市部分校中考模拟考试(四)数学试题)如图,是由边长为1的正方形构成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,的顶点均在格点上,仅用无刻度的直尺在给定的网格中按要求画图.(画图过程中起辅助作用的用虚线表示,画图结果用实线表示)
(1)在外部找一格点D,使得.
(2)连接.
①求证:.
②探究和的数量关系,并说明理由.
【变式题10-1】.(2026·甘肃平凉·一模)在中国古代,数学被称为“算术”或“九章之学”,而几何知识常用于天文、测地、建筑、乃至器物制作中.古人用“矩”、“规”巧妙地构建出各类精妙图形.在这样的背景下,匠人们常以尺规作图解决实际问题,体现“法天则地”的智慧精神.
如今,借助尺规来完成一道几何构造题:如图,在四边形中,,.在、边上分别确定点E、F,使得四边形是菱形.作法如下:
①连接;
②作线段的垂直平分线,交于点F,交于点E;
③连接、.
则四边形即为菱形.
(1)请你依据以上步骤,用尺规作图的方法在图中作出菱形(保留作图痕迹,不写作法);
(2)若,,求四边形的周长.
【变式题10-2】.(2026·北京海淀·模拟预测)已知:中,,直线上取一点,连接,线段绕点逆时针旋转,得到线段,连接交直线于.
(1)喜欢思考问题的小捷同学,想探索图中线段和线段的数量关系.于是他画了图1所示当在边上时的图形,并通过测量得到了线段与的数量关系.你认为小捷的猜想是___________(填“”,“”或“”);
(2)当在边的延长线上时请你根据题目要求补全图2,并找出与相等的角___________;
(3)如图3,当在边的反向延长线上时,写出的数量关系(用等式表示),并证明.
【变式题10-3】.(25-26九年级下·甘肃兰州·月考)请仔细阅读下面的材料,并完成相应的任务.
数学兴趣课上,老师和同学们共同探讨了下面的问题:
题目:已知正方形,利用尺规作一个正方形,使点E,F,G,H分别在,,,边上.
勤学小组展示了他们讨论并优化后的成果如图1.作法如下:
①作线段的垂直平分线分别交,于点H,F;
②作或或的垂直平分线分别交,于点E,G,连接 ,则四边形是所求的正方形.
任务:
(1)如图1,勤学小组作法的第一步中,用尺规作出线段垂直平分线作法的依据是____________;
(2)如图2,作线段的垂直平分线分别交,于点H,F;请在图2中,用不同于图1的方法作出满足条件的正方形;(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
(3)如图3,点E是边上的一点,请你在图3中作出满足条件的正方形.(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
同步练习
一、单选题
1.如图,在中,,若,则的周长为( )
A.12 B.24 C.30 D.36
2.如图,点A,B分别在x轴,y轴正半轴上滑动,点C,D分别在x轴,y轴负半轴上滑动,四边形,都是矩形,若,,则( )
A.9 B.11 C.13 D.15
3.如图,在矩形中,点在上,将矩形沿折叠,使点落在顶点处.若刚好是等边三角形,则的值为( )
A. B. C. D.
二、填空题
4.如图,菱形的对角线,相交于点,过点C作于点E,连接OE,若,,则菱形的面积为________________.
5.在矩形中,,,点P是折线上的动点(不与A,B两点重合),当为等腰三角形时,此时的长为________________.
6.如图,有一张矩形纸片,将矩形纸片沿折叠,使点落在边上的点处,再将纸片沿折叠,使点落在的中点处,则_____.
三、解答题
7.如图,在中,点E,F分别在,的延长线上,且.连接,交于点H,连接.求证:四边形是平行四边形.
8.解答下列各题:
(1)如图,在正方形和正方形中,点在线段上,点在的延长线上,连接、.判断线段与线段之间的数量关系,并说明理由;
(2)如图,在正方形和正方形中,连接、.判断线段与线段之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图,若四边形与四边形都为菱形,且,连接、.猜想线段与线段的数量关系及与线段所在直线所夹锐角的度数,并说明理由.
9.如图,在四边形中,,于点E,于点F,,求证:四边形是矩形.
10.如图,在菱形中,E,F分别是边,上的点,且.求证:.
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第8章 四边形
核心知识点
常考考点
高频易错点
1.中心对称与中心对称图形
1.识别中心对称图形与轴对称图形;
2.利用中心对称的性质作图、求坐标;
3.旋转的性质及与中心对称的结合应用
1.混淆中心对称图形与轴对称图形的判定条件;
2.忽略旋转的三要素(旋转中心、方向、角度);
3.中心对称作图时,未找准对应点的位置
2.平行四边形的性质与判定
1.平行四边形边、角、对角线的性质应用;
2.平行四边形的多种判定方法选择;
3.平行四边形与三角形的综合计算
1.判定平行四边形时,忽略一组对边平行且相等的“且”条件;
2.误用性质,认为平行四边形对角线相等/平分一组对角;
3.计算时未结合三角形三边关系验证结果
3.矩形的性质与判定
1.矩形边、角、对角线的特殊性质;
2.矩形的判定(直角+平行四边形/对角线相等+平行四边形);
3.矩形中直角三角形、等腰三角形的计算
1.判定矩形时,直接由“对角线相等”判定,忽略平行四边形前提;
2.忘记矩形对角线互相平分且相等的双重性质;
3.未利用矩形对角线的性质转化为等腰三角形解题
4.菱形的性质与判定
1.菱形边、角、对角线的特殊性质;
2.菱形的判定(邻边相等+平行四边形/对角线垂直+平行四边形);
3.菱形的面积计算(底×高/对角线乘积的一半)
1.混淆菱形与矩形的对角线性质,认为菱形对角线相等;
2.计算菱形面积时,误用对角线之和的一半;
3.判定菱形时,未验证平行四边形的前提条件
5.正方形的性质与判定
1.正方形的边、角、对角线的极致性质;
2.正方形的多路径判定(矩形+菱形/平行四边形+直角+邻边相等);
3.正方形与旋转、对称的综合应用
1.判定正方形时,步骤缺失,直接由“直角+邻边相等”判定;
2.忽略正方形对角线相等、垂直、平分且平分对角的四重性质;
3.未结合正方形的对称性简化计算
6.三角形中位线定理
1.三角形中位线的性质(平行于第三边且等于其一半);
2.中位线定理在四边形中的应用;
3.中点四边形的形状判定
1.混淆三角形中位线与中线的概念;
2.应用定理时,忽略“中点连线”的前提;
3.判定中点四边形时,未结合原四边形对角线的特征
7.特殊四边形的面积计算
1.平行四边形、矩形、菱形、正方形的面积公式应用;
2.割补法求不规则四边形的面积;
3.面积与线段、角度的综合计算
1.菱形面积计算时,遗漏对角线乘积的一半的公式;
2.割补法解题时,未保证割补前后面积相等;
3.忽略特殊四边形的高的对应关系,底高不匹配
【易错题型】
【题型1】特殊四边形的判定与性质混淆
1.易错点总结
-判定类:判定矩形/菱形/正方形时,忽略平行四边形的前提条件,如直接由“对角线相等”判定矩形;
-性质类:混淆菱形与矩形的对角线性质,误记菱形对角线相等、矩形对角线垂直;
-计算类:菱形面积计算误用对角线之和的一半,未掌握“对角线乘积的一半”公式;
-概念类:混淆三角形中位线与中线,中点四边形形状判定未结合原四边形对角线特征。
2.纠错技巧
-判定三步法:①先判断是否为平行四边形;②再找矩形(直角/对角线相等)、菱形(邻边相等/对角线垂直)的特殊条件;③正方形需同时满足矩形+菱形条件;
-性质对比法:用表格梳理平行四边形、矩形、菱形、正方形的边、角、对角线性质,强化记忆;
-公式牢记:菱形面积=底×高=对角线乘积的一半,正方形面积=边长²=对角线乘积的一半;
-中位线判定:抓住“两边中点的连线”,中点四边形形状由原四边形对角线的位置/数量关系决定。
【例题1】.(25-26九年级下·陕西西安·期中)在菱形中,.若菱形的周长为8,则此菱形的高为( )
A. B.4 C.1 D.2
【答案】C
【分析】根据菱形的性质求出其内角的度数,再结合菱形周长求出边长,最后利用含角的直角三角形的性质求出菱形的高即可.
【详解】解:因为四边形是菱形,可知,
所以,
又已知,
设,则,
可列方程,
即,解得,
所以.
由于菱形的周长为,
设菱形的边长为,则,解得,
过点作于点,如图
则的长即为菱形的高,
在中,,,
可得 .
则此菱形的高为1.
【变式题1-1】.(2026·河南许昌·一模)如图,折叠正方形的一边,使点落在上的点处,折痕交于点.若,则的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据正方形边长得出、对角线;再由折叠性质得,进而算出;最后将的周长转化为,代入数值计算得周长为.
【详解】解:∵已知正方形中,,
∴,
根据勾股定理,对角线
由折叠可知:,
∴,且,
的周长
因为,
所以,
因此周长.
【变式题1-2】.(2026·陕西延安·二模)如图,正方形的顶点与正方形的边均在直线上,于点,若,则正方形的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据正方形的性质得到,,推出,证明得到,即可求解.
【详解】解:正方形的顶点与正方形的边均在直线上,
,,
,
,
于点,
,
在和中,
,
,
,
正方形的周长为.
【变式题1-3】.(25-26九年级下·云南昆明·月考)如图,在Rt中,,D是AB的中点,F是CD的中点,过点C作交BF延长线于点E.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,菱形的面积为,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)先根据“角角边”证明,可得,再根据直角三角形的斜边中线等于斜边的一半得,然后说明四边形是平行四边形,最后根据“一组邻边相等的平行四边形是菱形”得出答案;
(2)连接,根据菱形的性质说明四边形是平行四边形,可得,再根据菱形的面积是求出,然后根据勾股定理得出答案.
【详解】(1)证明:∵,
∴.
∵点F是的中点,
∴,
∴,
∴.
在中,点D是的中点,
∴,
∴.
∵,
∴四边形是平行四边形.
∵,
∴四边形是菱形;
(2)解:连接,
∵四边形是菱形,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴.
∵菱形的面积是,
∴,
解得.
根据勾股定理,得.
【基础题型】
【题型2】中心对称图形与轴对称图形的识别
1.考点总结
-核心:根据中心对称图形(绕中心旋转180°与自身重合)、轴对称图形(沿对称轴折叠后重合)的定义识别;
-常考:结合传统文化、生活图标、几何图形考查双重图形的识别;
-关键:找准对称中心或对称轴。
2.解题技巧
-定义验证法:①中心对称图形:找一点,旋转180°后各顶点与原图重合;②轴对称图形:找一条直线,折叠后两边完全重合;
-特征记忆法:常见中心对称图形(平行四边形、矩形、菱形、正方形),常见双重图形(矩形、菱形、正方形、圆);
-细节关注:带有奇数个对称轴的图形一般不是中心对称图形。
【例题2】.(2026·浙江·二模)如图,菱形中,对角线,相交于点P,与关于点D成中心对称.若,,则___________.
【答案】25
【分析】利用菱形的性质得到与互相垂直平分,从而求得的长和的长,再由与关于点D成中心对称,得到,从而求得的值,利用勾股定理即可得出的长.
【详解】解:在菱形中,与互相垂直平分,
∴,,
又∵与关于点D成中心对称,
∴,
∴,,,
∴,
在中,.
【变式题2-1】.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图,已知与关于点成中心对称,过点作直线分别交,于点,,给出下列结论:①点与点、点与点分别是关于点的对称点;②直线必经过点;③四边形与四边形的面积相等;④与关于点成中心对称.其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】根据与关于点中心对称得到,,,即可得到,即可得到答案;
【详解】解:∵与关于点中心对称,
∴,,,
在与中,
∵,
∴,
∴点和点是关于中心的对称点,
∴与成中心对称,
∵点和点是关于中心的对称点,
∴直线必经过点,
∴四边形与四边形也关于点对称,
∴,
综上,正确的是①②③④.
【变式题2-2】.(2026·江西吉安·一模)如图,一次函数与反比例函数的图象交于点,与y轴交于点B,轴,的面积是面积的3倍.
(1)求一次函数和反比例函数的解析式.
(2)若点A关于原点的对称点是点,请判断点是否在反比例函数图象上.若将一次函数图象向上平移,使其经过点,求平移的距离.
【答案】(1)一次函数的解析式为:,反比例函数的解析式为:.
(2)平移的距离为.
【分析】(1)先求解,结合三角形的面积可得,再进一步求解函数解析式即可.
(2)先求解,进一步代入解析式判断,设平移后的解析式为,进一步求解即可.
【详解】(1)解:∵一次函数,
当,则,
∴,
∵轴,的面积是面积的3倍.
∴,
∴,,
把代入,得:
∴,,
解得:,
一次函数的解析式为:,反比例函数的解析式为:.
(2)解:∵点关于原点的对称点是点,
∴,
∵反比例函数的解析式为:.
当时,,
∴在反比例函数的图象上.
设平移后的解析式为,
∴,
解得:,
∴平移的距离为.
【变式题2-3】.(25-26九年级上·广东广州·期末)如图,在平面直角坐标系中,矩形的对角线、相交于原点O.若点A的坐标是,则点C的坐标是________.
【答案】
【分析】本题考查矩形的性质,坐标与图形,轴对称图形.根据矩形性质:点A和点C关于原点对称,得点C的坐标.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
∴点A和点C关于原点对称,
∵点A的坐标是,
∴点C的坐标为,
故答案为:.
【题型3】平行四边形的性质基础应用
1.考点总结
-核心:平行四边形对边相等且平行、对角相等、对角线互相平分的性质;
-常考:求边长、角度、对角线长度,结合方程进行简单计算;
-关键:利用性质将未知量转化为已知量。
2.解题技巧
-边的计算:利用对边相等,设未知数建立方程,如、;
-角的计算:利用对角相等、邻角互补,如,;
-对角线计算:利用互相平分,如、,结合线段和差求解。
【例题3】.(25-26八年级下·湖北襄阳·月考)中,的平分线把边分成4和6两部分,则的周长是______.
【答案】32或28
【分析】根据题意,分类讨论:当时;当时,结合图形分析即可求解.
【详解】解:的平分线把边分成4和6两部分,
当时,如图所示,则,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,,,
∴,
则,
∴,
∴平行四边形的周长为;
当时,
同理,,,
∴平行四边形的周长为;
综上所述,的周长为:32或28 .
【变式题3-1】.(2026·山西吕梁·一模)如图,在中,对角线,相交于点,.若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先利用勾股定理求出,再由平行四边形对角线互相平分得,接着在中利用勾股定理求得,最后由即可得出.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
在中
,
∴.
【变式题3-2】.(2026·广西南宁·二模)如图,的对角线相交于点,点是的中点,连接.
(1)尺规作图:作的中点;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)连接,证明:.
【答案】(1)作图见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)分别以点B,O为圆心,以为半径画弧,两弧交于点M,N,作直线交于点F,则点F即为所求作;
(2)先根据平行四边形的对角线互相平分得出,即可得出,再根据“边角边”证明,然后根据全等三角形的对应边相等得出答案.
【详解】(1)解:如图所示,点F即为所求作;
(2)证明:如图所示,
∵四边形是平行四边形,
∴.
∵点E是的中点,点F是的中点,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
【变式题3-3】.(25-26九年级下·江西九江·期中)在中,是的中点,的延长线交的延长线于点,连接.
(1)求证:平分;
(2)求证:
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)利用平行四边形的对边平行的性质推出,再利用已知条件得到,得到,进而得到,由此得到结论平分;
(2)根据平行四边形的对边平行的性质推出,,结合,证明,得到,由(1)知,得到,由此,即可得到
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵是的中点,
∴,
∴,
∴,
∴平分;
(2)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,,
∵E是的中点,
∴,
∴,
∴,
由(1)知,
∴,
∴,
∴
【题型4】三角形中位线定理的直接应用
1.考点总结
-核心:三角形中位线平行于第三边,且等于第三边的一半;
-常考:求线段长度、证明线线平行,结合中点判定中位线;
-关键:找准三角形的两边中点。
2.解题技巧
-长度计算:找到中位线对应的第三边,直接套用;
-平行证明:利用中位线的平行性,证明两直线平行,替代平行线的判定定理;
-中点找法:题目中出现“中点”“中点连线”,优先考虑中位线定理。
【例题4】.(2026·山东青岛·一模)如图,点E为的对角线上一点,,,连接并延长至点F,使得,连接,则为( )
A. B.3 C. D.4
【答案】B
【分析】连接交于点,根据平行四边形的性质和三角形中位线定理即可求解.
【详解】解:如图,连接交于点,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∵,,
∴是的中位线,
∴.
【变式题4-1】.(25-26九年级下·江苏南京·月考)如图,在平行四边形中,和相交于点O,E、F、G分别是、、的中点,连接,,则的周长为 __________________ .
【答案】
【分析】由为平行四边形得到,结合已知条件得到,进而得到与均为等腰三角形,结合为中点得到,为斜边上的中线求出;过点作于,求出,再证明四边形为平行四边形得到,最后将、、相加即可求解.
【详解】解:点、分别为和的中点,
是的中位线,
;
四边形为平行四边形,
,,
又,
,
与均为等腰三角形,
又 ∵为的中点,连接,
,
,
又为的中点,
∴;
过点作于,连接,如图所示:
∴,
,
在中,由勾股定理得,
为中点,为中点,
为的中位线,
,即,且,
四边形为平行四边形,
,
.
【变式题4-2】.(25-26八年级下·全国·课后作业)如下图,D,E,F分别为的边AC,AB,BC的中点,连接,BD与EF相交于点O.
(1)求证:.
(2)若,试判断线段BD与EF的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2),理由见解析
【分析】本题考查了三角形中位线定理、平行四边形的判定与性质、直角三角形斜边中线定理,掌握三角形中位线平行且等于第三边的一半,平行四边形对角线互相平分,直角三角形斜边中线等于斜边的一半是解题的关键.
(1)要证明,先利用三角形中位线定理,结合中点条件得到,从而判定四边形为平行四边形;再根据平行四边形对角线互相平分的性质,推出为的中点,即.
(2)判断与的数量关系,先在中,利用直角三角形斜边中线等于斜边的一半得到;再结合三角形中位线定理,得到,从而推出.
【详解】(1)证明:∵分别是的中点,
∴为的中位线,
∴,,
∴四边形EBFD是平行四边形,
∴.
(2)解:.理由如下:
∵是的中点,,
∴.
∵分别是的中点,
∴,
∴.
【变式题4-3】.(25-26八年级上·山东淄博·期末)已知:如图1,在中,,点是的中点,求证:.
下面是两位同学添加辅助线的方法,请你选择一位同学的方法进行证明.
小刚:如图2,延长到点,使得,连接,.
小红:如图3,取的中点,连接.
【答案】见解析
【分析】本题考查了矩形的判定与性质、三角形中位线定理,若选择小刚的方法:延长到点,使得,连接,,证明四边形是矩形,得出,再结合即可得证;若选取小红的方法:取的中点,连接,证明是的中位线,得出,再证明是的垂直平分线,得出,结合,即可得证,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】证明:若选择小刚的方法:
如图2,延长到点,使得,连接,,
∵点是的中点,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,
∴;
若选取小红的方法:
如图3,取的中点,连接,
∵点是的中点,
∴是的中位线,
∴,
∴,
∴是的垂直平分线,
∴,
∵,
∴.
【题型5】特殊四边形的面积基础计算
1.考点总结
-核心:平行四边形(底×高)、矩形(长×宽)、菱形(底×高/对角线乘积的一半)、正方形(边长²)的面积公式;
-常考:直接代入公式计算,结合高、对角线求面积;
-关键:底高对应、牢记菱形特殊面积公式。
2.解题技巧
-公式匹配:根据四边形类型选择对应公式,菱形优先看是否给对角线;
-底高对应:平行四边形/矩形/菱形的高需与所选底互相垂直;
-特殊转化:正方形的对角线相等,面积也可按“对角线乘积的一半”计算。
【例题5】.(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,
.
【变式题5-1】.(2026九年级上·四川·专题练习)如图,在中,,为的中线.,,连接.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)连接,若,,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了菱形的判定与性质,直角三角形的性质,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)由题意可得四边形为平行四边形,再由直角三角形的性质得出,即可得证;
(2)设交于点,由(1)可得,四边形为菱形,,由菱形的性质可得,,,证明为等边三角形得出 ,求出,由菱形的性质可得,最后由计算即可得出结果.
【详解】(1)证明:∵,,
∴四边形为平行四边形,
∵,为的中线.
∴,
∴平行四边形为菱形;
(2)解:如图,设交于点,
,
由(1)可得,四边形为菱形,,
∴,,,
∴,
∵,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∵四边形为菱形,
∴,
∴.
【变式题5-2】.(25-26八年级上·山东烟台·期末)如图,平行四边形中,是对角线上一点,且.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求四边形的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查菱形的判定与性质,平行四边形的性质,菱形的面积,勾股定理;
(1)连接与交于点,证明,得到,即,则平行四边形是菱形;
(2)先求出,再勾股定理求出,则,再根据菱形的面积是代入求值即可.
【详解】(1)解:连接与交于点,
∵平行四边形,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
∴平行四边形是菱形;
(2)解:∵,平行四边形是菱形,
∴,
∴,即,
∴菱形的面积是.
【变式题5-3】.(24-25八年级下·山东聊城·期末)如图1,在矩形纸片中,,,折叠纸片使B点落在边上的点E处,折痕为.过点E作交于F,连接.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)当点E在边上移动时,折痕的端点P、Q也随之移动.
①当点Q与点C重合时(如图2),求菱形的边长;
②若限定P、Q分别在边、上移动,试求出菱形的面积最大值.
【答案】(1)见解析
(2) ;36
【分析】(1)由折叠的性质得出,,,由平行线的性质得出,证出,得出,因此,即可得出结论;
(2)①根据矩形的性质和勾股定理求得的长,在中求得,即可求得菱形的边长;②当点Q与点C重合时,点E离点A最近,由①知,此时;当点P与点A重合时,点E离点A最远,此时四边形为正方形,,即可得出答案.
【详解】(1)证明:∵折叠纸片使B点落在边上的E处,折痕为,
∴点B与点E关于对称,
∴,,,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴四边形为菱形;
(2)①∵四边形是矩形,
∴,,,
∵点B与点E关于对称,
∴,
在中, ,
∴,
在中,,,
∴,解得: ,
∴菱形的边长为;
②当点Q与点C重合时,点E离点A最近,
由①知,此时,,
那么,
当点P与点A重合时,点E离点A最远,此时四边形为正方形,如图,
则,
那么,
∴菱形的面积范围为,即最大值为36.
【点睛】本题考查了矩形的性质、折叠的性质、菱形的判定和性质、平行线的性质、等腰三角形的判定、勾股定理、正方形的性质等知识,找到临界点是解题的关键.
【提升题型】
【题型6】平行四边形的判定与性质综合应用
1.考点总结
-核心:平行四边形的五种判定方法(定义、两组对边相等、一组对边平行且相等、对角线互相平分、两组对角相等)与性质的结合;
-常考:先判定平行四边形,再利用性质求线段/角度,或先利用性质找条件,再判定;
-关键:根据已知条件选择最优判定方法。
2.解题技巧
-判定方法选择:①给边的条件:优先用“一组对边平行且相等”或“两组对边相等”;②给对角线的条件:用“对角线互相平分”;③给角的条件:用“两组对角相等”;
-性质逆用:由平行四边形的性质得到的边、角、对角线关系,可作为判定的条件;
-步骤规范:先写判定依据,再得出平行四边形结论,最后用性质解题。
【例题6】.(24-25八年级下·江苏宿迁·月考)如图,,在的延长线上,在上,, ,已知,则的长是______.
【答案】
【分析】证明,,推出,再证明是等腰直角三角形可得结论.
【详解】解:四边形是平行四边形,
,,
,
,
,
,
,
,
,,
四边形是平行四边形,
,
,
.
【变式题6-1】.(25-26九年级下·重庆·月考)如图,四边形是平行四边形,对角线,交于点O,过点C作,交于点E.
(1)尺规作图:过点A作,交于点F,连接,:(不写作法,保留作图痕迹)
(2)求证:四边形为平行四边形.
证明:∵四边形为平行四边形,对角线交于点O,
∴①________.
∵,,
∴②________,
在和中,
∴,
∴④________,
又∵,
∴四边形为平行四边形.
【答案】(1)见解析
(2),,,
【分析】(1)利用基本作图,过A点作的垂线即可;
(2)先根据平行四边形的性质得到,再证明,接着证明得到,然后根据平行四边形的判定方法可判断四边形为平行四边形.
【详解】(1)解:如图,即为所作.
(2)证明:∵四边形为平行四边形,对角线交于点O,
∴①.
∵,,
∴②,
在和中
,
∴,
∴④,
又∵,
∴四边形为平行四边形.
【变式题6-2】.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图,在中,,分别平分,,,分别是,的中点.求证:四边形是平行四边形.
【答案】证明见解析
【分析】先借助平行四边形的性质和角平分线定义证得,再证出四边形是平行四边形得到,最后结合中点推出与平行且相等,以此判定四边形为平行四边形.
【详解】证明:四边形是平行四边形,
∴,,
.
∵平分,平分,
∴,,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴.
∵是的中点,是的中点,
∴,,
∴,
∴四边形是平行四边形.
【变式题6-3】.(25-26八年级下·全国·课前预习)如图,四边形是平行四边形,对角线,相交于点,分别延长,,,至点,,,,使点,,,分别是,,,的中点,连接.若,.
(1)求证:四边形为平行四边形;
(2)四边形的周长为___________.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了平行四边形的判定与性质,三角形中位线定理.
(1)根据平行四边形的性质可得,,由点,,,分别是,,,的中点,可得,,,,进而得到,,即可证明;
(2)根据平行四边形的性质求解即可.
【详解】(1)证明: 的对角线,相交于点,
,,
点,,,分别是,,,的中点,
,,,,
,,
四边形是平行四边形;
(2)解:∵,,
∴四边形的周长为,
故答案为:.
【题型7】矩形/菱形的判定与简单计算
1.考点总结
-核心:矩形(平行四边形+直角/对角线相等)、菱形(平行四边形+邻边相等/对角线垂直)的判定,及特殊性质应用;
-常考:结合三角形全等、勾股定理求边长、对角线、角度;
-关键:抓住“平行四边形+特殊条件”的判定逻辑。
2.解题技巧
-矩形解题:①利用四个角都是直角,构造直角三角形用勾股定理;②利用对角线相等且平分,得到等腰三角形;
-菱形解题:①利用四条边相等,转化线段长度;②利用对角线垂直平分,构造直角三角形求线段;
-判定优先:先证明为平行四边形,再补充特殊条件,避免判定步骤缺失。
【例题7】.(2026·湖北十堰·一模)已知:如图,点为矩形内一点,,求证:.
【答案】见解析
【分析】根据矩形的性质、全等三角形的判定和性质、等腰三角形的性质等知识,证明即可.
【详解】证明:∵四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴.
【变式题7-1】.(25-26九年级下·河南周口·月考)如图,在矩形中,,,点E是边上的一点,将沿折叠,使点B落在F处,连接.
(1)求证:;
(2)当时,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由折叠的性质求解;
(2)由折叠得,,,然后结合平行线的性质得到,推出,进而求解.
【详解】(1)解:由折叠得,;
(2)解:由折叠得,,
∵
∴,
∴
∴
∴
∵
∴.
【变式题7-2】.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图,在中,,是边上的中线,点E在的延长线上,连接,过点C作交的延长线于点F,连接,.求证:四边形是菱形.
【答案】见解析
【分析】根据三线合一的性质可得出垂直平分,根据线段垂直平分线的性质得出,根据证明,得出,然后根据菱形的判定即可得证.
【详解】证明:是边上的中线,
垂直平分,
,
,
,
,
,
,
,
四边形是菱形.
【变式题7-3】.(2026·河南三门峡·一模)李老师在数学活动课上展示了一道与折叠有关的探究题,请你解答.
如图,在中,,将沿翻折得到,点的对应点为点.
(1)如图1,若,则四边形的形状为___________.
(2)当与不平行时,过点作的平行线,交射线于点,过点作的平行线,交射线于点.
①猜想线段与的数量关系,并仅就图2的情形说明理由.
②若,请直接写出线段的长.
【答案】(1)菱形
(2)①,理由见解析;②或
【分析】(1)证明为等边三角形即可得到结论;
(2)①证明四边形为平行四边形,由折叠,可知,,推出,进而求解;
②过点作于点,过点作交的延长线于点,分类讨论当点在线段的延长线上和当点在线段上时,设,则,结合 求解即可.
【详解】(1)解:由题意知,,,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
即为等边三角形,
∴,
∴四边形为菱形;
(2)解:①;理由如下:
∵,,
∴四边形为平行四边形,
∴,,
由折叠,可知,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
②如图,过点作于点,过点作交的延长线于点,
∵,
∴,
同理,
∴,
则四边形为矩形,
∴;
当点在线段的延长线上时,如图3,
由①知,
在和中,
∴ ,
∴,
设,则,
∴.
由折叠,得,
∴,
由勾股定理, ,
∴,
解得(负值舍去),
∴;
当点在线段上时,如图4,
同理可证, ,
∴,
设,则,,,,
同理有 ,
∴,
解得(负值舍去),
∴;
综上所述,的长为或.
【题型8】中点四边形的形状判定
1.考点总结
-核心:由任意四边形各边中点组成的四边形为平行四边形,其特殊形状由原四边形对角线的关系决定;
-常考:根据原四边形(平行四边形、矩形、菱形、正方形、对角线垂直/相等的四边形)判定中点四边形形状;
-关键:牢记中点四边形与原四边形对角线的关联。
2.解题技巧
-基础结论:任意四边形的中点四边形是平行四边形(三角形中位线定理);
-特殊结论:①原四边形对角线相等→中点四边形为矩形;②原四边形对角线垂直→中点四边形为菱形;③原四边形对角线相等且垂直→中点四边形为正方形;
-反向判定:由中点四边形形状,反推原四边形对角线的特征。
【例题8】.(25-26八年级上·全国·期中)如图1,在长方形中,,,点从点出发,以的速度沿向点运动,设点的运动时间为秒,且.
(1)________(用含的代数式表示);
(2)如图2,当点从点开始运动的同时,点从点出发,以的速度沿向点运动,是否存在这样的值,使得以、、为顶点的三角形与以、、为顶点的三角形全等?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,或2
【分析】本题考查列代数式、矩形上的动点问题:
(1)求出即可表示出的长度;
(2)分两种情况讨论:和时,根据全等的性质得边长相等,从而可求v的值.
【详解】(1)解:,则,
故答案为:;
(2)解:存在.
分两种情况讨论:
①当,时,.
∵,
∴.
∴,即.
解得.
∵,,
∴.
②当,时,.
∵,
∴,即.
解得.
∵,即,解得.
综上所述,当或2时,与全等.
【变式题8-1】.(25-26九年级上·安徽宿州·月考)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?
(4)若点运动的速度为,直接写出:当为多少时,四边形为正方形?当为多少时,四边形为菱形?
【答案】(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
(4)当为时,四边形为正方形,当为时,四边形为菱形
【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.
(4)根据四边形为正方形,可得,进而求得,再根据,建立方程,求得;当四边形为菱形,过点作于点,根据勾股定理求得的长,进而求得,从而求得,根据,建立方程求得的值,即可求解.
【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.
(4)解:点运动的速度为,则
∵四边形为正方形
∴
∴,则
解得:
∴当为时,四边形为正方形,
如图,过点作于点,
∴四边形是矩形,
∴,
∴
∴,
∴当四边形为菱形时,
∴
∴
解得:
∴当为时,四边形为菱形;
综上所述,当为时,四边形为正方形,当为时,四边形为菱形
【变式题8-2】.(25-26九年级上·广东梅州·月考)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,当点到达点时,点也停止运动,设点,运动的时间为.
(1)在整个运动过程中是否存在值,使得四边形是菱形?若存在,请求出t值;若不存在,请说明理由.
(2)从运动开始,当取何值时,四边形是矩形?
(3)在整个运动过程中是否存在t值,使得四边形是正方形?若存在,请求出值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)不存在,使为菱形
(2)
(3)不存在,使为正方形
【分析】本题考查四边形中的动点问题,解题的关键是熟练掌握平行四边形、菱形、矩形和正方形的判定和性质,确定动点的位置
()利用菱形的判定和性质进行求解即可;
()利用矩形的判定和性质进行求解即可;
()利用正方形的判定和性质进行求解即可.
【详解】(1)解:不存在,理由:
∵,,过作于,则四边形是矩形,
∴,.,
又∵,
∴,
根据勾股定理,,
∵四边形是菱形,
∴,
∴,
∴,
此时,,
而,
∴四边形不可能是菱形;
(2)如图,∵,;
∴当时,四边形是矩形,
即,
解得:,
当时,四边形是矩形;
(3)由当时,四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴矩形不能是正方形,
即不存在时间,使四边形是正方形
【变式题8-3】.(25-26九年级上·河南郑州·月考)【问题呈现】
如图1,的顶点在正方形两条对角线的交点处,,将绕点P旋转,旋转过程中,的两边分别与正方形的边和交于点E、F(点F与点C,D不重合).探索线段之间的数量关系.
(1)【问题初探】
爱动脑筋的小悦发现,通过证明两个三角形全等,可以得到结论.请你写出线段之间的数量关系________;
(2)【问题引申】
如图2,将图1中的正方形改为的菱形,,其他条件不变,请你帮小悦得出此时线段之间的数量关系,并说明理由:
(3)【问题解决】
如图3,在(2)的条件下,当菱形的边长为16,点P运动至与A点距离恰好为14的位置,且旋转至时,请直接写出的长度________.
【答案】(1)
(2)
(3)8或4
【分析】(1)根据正方形的性质可得,,证明,得到,即可求解;
(2)取的中点,连接,根据菱形的性质可得是等边三角形,可证明,得到,即可证明;
(3)分两种情况:当点靠近点时,;当点靠近点时;过点作于,连接,作交于,结合(2),根据勾股定理和等边三角形的性质求解即可.
【详解】(1)解:如图1中,
正方形的对角线,交于点,
,,
,
,
在和中
,
,
,
;
故答案为:
(2)解:结论变为,理由如下:
如图2中,取的中点T,连接,
四边形为的菱形,
,,,
是等边三角形,
,,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
故答案为:;
(3)解:如图3﹣1中,当点P靠近点B时,过点A作于H,连接,作交于G.
是等边三角形,,,
,,
在中,,
,
由(2)可知,,
;
如图中,当点靠近点时,同法可得,,
,
,
综上所述,满足条件的的值为8或4;
故答案为:8或4.
【点睛】本题属于四边形综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,正方形及菱形的性质,等腰三角形的性质,解答本题的关键是设计三角形全等,巧妙地借助两个三角形全等,寻找所求线段与线段之间的等量关系.
【培优题型】
【题型9】正方形的多路径判定与综合应用
1.考点总结
-核心:正方形的多路径判定(矩形+菱形/平行四边形+直角+邻边相等/菱形+直角/矩形+邻边相等),及边、角、对角线的极致性质应用;
-常考:结合旋转、全等、勾股定理进行综合计算与证明,探究线段、角度的数量关系;
-关键:抓住正方形既是矩形又是菱形的双重特征。
2.解题技巧
-判定路径选择:①已知平行四边形:补直角+邻边相等;②已知矩形:补邻边相等/对角线垂直;③已知菱形:补直角/对角线相等;
-性质综合应用:利用对角线相等、垂直、平分且平分对角,构造等腰直角三角形,结合勾股定理计算;
-旋转结合:正方形的旋转对称性,常将线段旋转90°构造全等三角形。
【例题9】.(25-26八年级下·江苏苏州·月考)已知:如图,在中,,、的平分线相交于点,,,垂足分别为、.求证:四边形是正方形.
【答案】见解析
【分析】先根据三个直角证明四边形是矩形,再利用角平分线的性质证明邻边相等,从而根据有一组邻边相等的矩形是正方形完成证明.
【详解】解:∵,,,
∴,
∴四边形是矩形.
过点作于点,
∵平分,,,
∴.
∵平分,,,
∴.
∴,
∴矩形是正方形.
【变式题9-1】.(25-26九年级下·浙江杭州·月考)如图,在正方形中,对角线上有一点P,连接,.
(1)求证:.
(2)将线段绕点P逆时针旋转,使点D落在的延长线上点Q处,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查正方形的性质、旋转的性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质,熟练掌握相关性质是解题的关键.
(1)根据正方形的性质得到、,证得,根据全等三角形的性质得到;
(2)设交于点M,由全等三角形的性质结合等腰三角形的性质易得到,进而得到,从而求出的度数.
【详解】(1)解:四边形是正方形,为对角线
、
;
(2)解:设交于点M,
、,
,
,
,
,
、,
,
.
【变式题9-2】.(25-26九年级下·安徽安庆·月考)如图,在正方形中,E为上一点(不与端点重合),延长至点F使,连结,过点F作于点G,连结,,.
(1)求证:四边形为平行四边形.
(2)若,,求的长.
(3)当点E在上任意运动时(不与端点重合),求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)证明一组对边平行且相等,即可证明.
(2)先得到是等腰直角三角形,由此可求解的长度,再根据求解即可.
(3)先由边角边证明和全等,由此可得,,再由边角边证明和全等,由此可得,,再得是等腰直角三角形,由勾股定理求解与的长度关系可求.
【详解】(1)证明:∵四边形是正方形,
∴,,
∵,
∴,
即,
∴,,
∴四边形为平行四边形.
(2)解:∵四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:连接,,如图所示:
∵四边形是正方形,是对角线,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
又∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴是等腰三角形,
∵,,
∴,
∴是等腰直角三角形,
在中,由勾股定理得:,
∴.
【变式题9-3】.(2026年河北省石家庄高新区中考数学一模试卷)【综合与实践】数学实践课上,同学们开展“将正方形裁拼成面积相等的矩形的问题探究”.
题目:“如何将一张边长为的正方形裁拼成面积相等的矩形?”
【理论支持】嘉嘉给出的裁剪作图理论是:“如图1,在边上截取点E(点E不与点B,C重合),连接,过点E作的垂线m,交于点M,过点A作的平行线交直线m于点F,过点D作的垂线,交的延长线于点G,四边形即为与正方形面积相等的矩形.”
(1)求证:四边形为矩形;
(2)试说明矩形的面积和正方形的面积相等;
(3)【动手操作】淇淇按照嘉嘉的示意图,将正方形裁剪成、、四边形三部分,在拼接过程中发现拼接到或的位置都未能全部填满,于是,她把放到图2所示的的位置,然后在截取,过点K作于点J,并裁剪出,将其拼到的位置,恰好无缝拼接,然后将四边形拼到四边形的位置,恰好拼接成一个完整的矩形.求证:;
(4)如图3,规定:两条邻边的长度比为的矩形为“开心矩形”,若拼出的矩形为“开心矩形”,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
(4)
【分析】(1)根据,证明,即可证明四边形为矩形;
(2)先证明,继而得到,从而得到比例式
,故,根据证明即可;
(3)先证明,再证明,,然后根据角角边定理证明即可;
(4)如图3,规定:两条邻边的长度比为的矩形为“开心矩形”,若拼出的矩形为“开心矩形”,求的长.
【详解】(1)证明: ,,
,
,
四边形为矩形.
(2)证明:四边形是正方形,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
(3)证明:四边形是正方形,四边形为矩形.
,
,
,
,
,
,
在和中,
∵,
∴.
(4)解:,,
,
,
拼出的矩形为“开心矩形”,
或,
当时,
,
解得,
;
当时,
,
解得,
此时斜边小于直角边,不成立,舍去;
故的长为.
【题型10】特殊四边形的尺规作图与探究
1.考点总结
-核心:利用尺规作图作平行四边形、矩形、菱形、正方形,结合作图步骤进行证明与探究;
-常考:根据作图步骤补全图形、写证明依据,探究作图的合理性;
-关键:结合特殊四边形的判定定理理解作图步骤。
2.解题技巧
-作图依据:①作平行四边形:利用“对角线互相平分”,作中点找对应点;②作矩形:先作平行四边形,再作直角;③作菱形:先作平行四边形,再作邻边相等;
-证明步骤:结合作图的尺规操作(如作垂直、作等长线段),对应特殊四边形的判定定理;
-探究分析:判断作图方法的合理性,关键看是否能保证判定定理的条件成立。
【例题10】.(2023年浙江省台州市部分校中考模拟考试(四)数学试题)如图,是由边长为1的正方形构成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,的顶点均在格点上,仅用无刻度的直尺在给定的网格中按要求画图.(画图过程中起辅助作用的用虚线表示,画图结果用实线表示)
(1)在外部找一格点D,使得.
(2)连接.
①求证:.
②探究和的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)①见解析;②,见解析
【分析】(1)由可知,直角边长分别为和的直角三角形的斜边长为,即可确定点;
(2)①取中点,连接,利用勾股定理可得,则四边形为菱形,即可得证;②利用勾股定理及其逆定理可得是直角三角形,,由直角三角形斜边中线等于斜边一半可得,再结合等边对等角得出,则,最后再根据菱形对角相等求解即可.
【详解】(1)解:点如图所示;
(2)解:①取中点,连接,
由题意图形可知,,
∴四边形为菱形,
∴;
②,理由如下:
∵,,
∴,
∴是直角三角形,,
∵为中线,
∴,
∴
∴
∵四边形为菱形,
∴
∴
【变式题10-1】.(2026·甘肃平凉·一模)在中国古代,数学被称为“算术”或“九章之学”,而几何知识常用于天文、测地、建筑、乃至器物制作中.古人用“矩”、“规”巧妙地构建出各类精妙图形.在这样的背景下,匠人们常以尺规作图解决实际问题,体现“法天则地”的智慧精神.
如今,借助尺规来完成一道几何构造题:如图,在四边形中,,.在、边上分别确定点E、F,使得四边形是菱形.作法如下:
①连接;
②作线段的垂直平分线,交于点F,交于点E;
③连接、.
则四边形即为菱形.
(1)请你依据以上步骤,用尺规作图的方法在图中作出菱形(保留作图痕迹,不写作法);
(2)若,,求四边形的周长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据题干所给方法作图即可;
(2)由题意知四边形为菱形,设,则,再结合勾股定理计算即可得出结果.
【详解】(1)解:菱形如图所示.(作法不唯一)
(2)解:由题意知,四边形为菱形,
设,则,
在中,由勾股定理可得,即,
解得,
∴四边形的周长.
【变式题10-2】.(2026·北京海淀·模拟预测)已知:中,,直线上取一点,连接,线段绕点逆时针旋转,得到线段,连接交直线于.
(1)喜欢思考问题的小捷同学,想探索图中线段和线段的数量关系.于是他画了图1所示当在边上时的图形,并通过测量得到了线段与的数量关系.你认为小捷的猜想是___________(填“”,“”或“”);
(2)当在边的延长线上时请你根据题目要求补全图2,并找出与相等的角___________;
(3)如图3,当在边的反向延长线上时,写出的数量关系(用等式表示),并证明.
【答案】(1)
(2)见解析;
(3),见解析
【分析】(1)作,再根据“同角的余角相等”得,然后根据“角角边”证明,可得,最后根据“角角边”证明,可得答案;
(2)根据同角的余角相等解答即可;
(3)作,交延长线于点,再根据“角角边”证明,可得,进而得出,然后作,交的延长线于,即可说明四边形是矩形,接下来可得,然后根据勾股定理得,最后整理得出答案.
【详解】(1)解:.
过点作,于点E,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴;
(2)解:补全的图2如下:
与相等的角是.
∵
∴.
∵,
∴,
∴;
(3),证明如下:
如图3,过作,交延长线于点,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
过点作,交的延长线于,
,
四边形是矩形,
,
,
,
.
【变式题10-3】.(25-26九年级下·甘肃兰州·月考)请仔细阅读下面的材料,并完成相应的任务.
数学兴趣课上,老师和同学们共同探讨了下面的问题:
题目:已知正方形,利用尺规作一个正方形,使点E,F,G,H分别在,,,边上.
勤学小组展示了他们讨论并优化后的成果如图1.作法如下:
①作线段的垂直平分线分别交,于点H,F;
②作或或的垂直平分线分别交,于点E,G,连接 ,则四边形是所求的正方形.
任务:
(1)如图1,勤学小组作法的第一步中,用尺规作出线段垂直平分线作法的依据是____________;
(2)如图2,作线段的垂直平分线分别交,于点H,F;请在图2中,用不同于图1的方法作出满足条件的正方形;(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
(3)如图3,点E是边上的一点,请你在图3中作出满足条件的正方形.(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)
【答案】(1)到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上
(2)见解析
(3)见解析
【分析】(1)根据线段垂直平分线的判定方法可得结论;
(2)分别以点A和点D为圆心,长为半径画弧,分别交、于点、,连接、、、,则四边形是正方形;
(3)分别截取,连接、、、,则四边形是正方形.
【详解】(1)解:用尺规作出线段垂直平分线作法的依据是:到一条线段两个端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.
(2)解:如图,
所以正方形即为所求.
由作图可得,
∴,
,
∴四个是全等的等腰直角三角形,
∴,
∴四边形是菱形,
∵,
∴四边形是正方形,
(3)解:如图,
所以,正方形即为所求.
∵,
又∵,
∴,
∴四个是全等的直角三角形,
∴,,
∴四边形是菱形,
∵,
∴
∴,
∴四边形是正方形.
同步练习
一、单选题
1.如图,在中,,若,则的周长为( )
A.12 B.24 C.30 D.36
【答案】B
【分析】可证明是菱形,得到,据此可得答案.
【详解】解:∵在中,,
∴是菱形,
∴,
∴的周长.
2.如图,点A,B分别在x轴,y轴正半轴上滑动,点C,D分别在x轴,y轴负半轴上滑动,四边形,都是矩形,若,,则( )
A.9 B.11 C.13 D.15
【答案】C
【分析】根据勾股定理可表示与,再根据矩形的性质可得对边相等,再结合,,求解即可.
【详解】解:∵四边形,都是矩形,
∴,,
在中,,
在中,,
∴,
∵,,
∴.
3.如图,在矩形中,点在上,将矩形沿折叠,使点落在顶点处.若刚好是等边三角形,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设等边三角形的边长为a,根据矩形性质,等边三角形性质和折叠性质得,得,,得,即得答案.
【详解】解:∵在矩形中,,刚好是等边三角形,设边长为a,
∴,
∴,
∴,
∴,
由折叠知,,
∴,
∴ ,
即.
故选:B.
二、填空题
4.如图,菱形的对角线,相交于点,过点C作于点E,连接OE,若,,则菱形的面积为________________.
【答案】24
【分析】根据菱形的性质得到,,利用直角三角形斜边中线的性质得到,再利用菱形面积公式计算即可.
【详解】解:四边形是菱形、,
、,,
,
,
,
菱形的面积为.
5.在矩形中,,,点P是折线上的动点(不与A,B两点重合),当为等腰三角形时,此时的长为________________.
【答案】或或2
【分析】根据等腰三角形的定义分三种情况讨论,分别根据矩形的性质和勾股定理求解即可.
【详解】解:如图,当点P在上,时,
∵四边形是矩形
∴
∴;
如图,当点P在上,时,
∵四边形是矩形
∴,,,
∴
∴
∴;
如图,当点P在上,时,
∴;
综上所述,当为等腰三角形时,此时的长为或或2.
6.如图,有一张矩形纸片,将矩形纸片沿折叠,使点落在边上的点处,再将纸片沿折叠,使点落在的中点处,则_____.
【答案】
【分析】由折叠性质得四边形为正方形,设,则,为中点,则.过点作于点,由等腰直角得,在中得,故,进而即可求解.
【详解】解:∵四边形为矩形,
∴,,,
由题意得,,,,
∴,
∴四边形是正方形,
∴,
设,
在中,
,
∵是的中点,
∴,
如图,过点作于点,
在正方形中,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
,
,
解得,
由题意得,,
在中,
,
∵,且,
∴,
∴.
【点睛】本题以矩形两次折叠为背景,融合正方形、等腰直角三角形与勾股定理,通过设参数转化线段关系,体现了数形结合与转化化归的核心数学思想.
三、解答题
7.如图,在中,点E,F分别在,的延长线上,且.连接,交于点H,连接.求证:四边形是平行四边形.
【答案】见解析
【分析】由平行四边形的性质得到,,则可证明,据此可证明结论.
【详解】证明:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵,
∴,即,
又∵,
∴四边形是平行四边形.
8.解答下列各题:
(1)如图,在正方形和正方形中,点在线段上,点在的延长线上,连接、.判断线段与线段之间的数量关系,并说明理由;
(2)如图,在正方形和正方形中,连接、.判断线段与线段之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图,若四边形与四边形都为菱形,且,连接、.猜想线段与线段的数量关系及与线段所在直线所夹锐角的度数,并说明理由.
【答案】(1),理由见解析;
(2),理由见解析;
(3),与所在直线所夹锐角的度数为,理由见解析.
【分析】(1)由正方形和正方形证得,即可求得;
(2)由正方形和正方形证得,即可求得;
(3)由菱形和菱形证得,可求得,,延长交的延长线于点,交于点,再求出即可.
【详解】(1)解:,理由:
四边形和四边形是正方形,
,,,
,
;
(2)解:,理由:
四边形和四边形是正方形,
,,,
,
,
在和中,
,
,
;
(3)解:,与所在直线所夹锐角的度数为,理由:
四边形和四边形是菱形,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
如图,延长交的延长线于点,交于点,
,,,
,
与所在直线所夹锐角的度数为.
9.如图,在四边形中,,于点E,于点F,,求证:四边形是矩形.
【答案】见解析
【分析】证明,得到,再根据,,得到,即可得证.
【详解】证明:∵,,
∴,,
又∵,,
∴,
∴,
又∵,,
∴四边形是矩形.
10.如图,在菱形中,E,F分别是边,上的点,且.求证:.
【答案】见解析
【详解】∵四边形是菱形,
∴.
∵,
∴,即.
在和中,
∴.
∴.
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