内容正文:
拔尖特训·数学(浙教版)八年级下
专题特训)八
特殊四边形的性质与判定的
灵活应用
>“答案与解析”见P44
类型一矩形的性质与判定
类型二菱形的性质与判定
1.如图,以钝角三角形ABC的最长边BC为
3.如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,若在
边向外作矩形BCDE,连结AE,AD,设
重合部分构成的四边形ABCD中,AB=3,
△AED,△ABE,△ACD的面积分别为S,
AC=2,则四边形ABCD的面积为
S1,S2.若要求出S一S1一S2的值,只需知道
A.△ABE的面积
B.△ACD的面积
(第3题)
C.△ABC的面积
4.如图,在四边形ABCD中,E为边BC的中
D.矩形BCDE的面积
点,连结BD,交AE于点F,连结CF,AB=
(第1题)
2.如图,在□ABCD中,点E,F分别在边BC,
CD,AD=BC,AF=CF.
AD上,BE=DF,AC=EF.
(1)判断四边形ABCD的形状,并给出证明.
(1)求证:四边形AECF是矩形
(2)已知三角形两条中线的交点叫作三角形
的重心,重心到顶点的距离与重心到该顶点
(2)若AE=BE,AB=√2,AE:EC=1:2,
对边中点的距离之比为2:1.请利用重心的
求BC的长
知识解决下面的问题:若AB=5,CF=3,求
四边形ABCD的面积.
(第2题)》
E
(第4题)
98
第5章特殊平行四边形
类型三正方形的性质与判定
类型四矩形、菱形、正方形的综合应用
5.★如图①,在正方形ABCD中,E,F,G,H分
6.新考法·探究题如图,在△ABC中
别为边AB,BC,CD,DA上的点,HA=
O是边AC上一动点,过点O作直
EB=FC=GD,连结EG,FH交于点O.
线MN∥BC,设MN交∠ACB的
(1)连结EF,FG,GH,HE,得到如图②
平分线于点E,交∠ACD的平分线于点F,
所示的图形,试判断四边形EFGH的形状,
连结AE,AF,BE
并证明。
(1)探究OE与OF的数量关系,并说明
(2)先将正方形ABCD沿线段EG,HF剪
理由。
开,再把得到的四个四边形按如图③所示的
(2)当点O运动到何处,△ABC满足什么条
方式拼接成一个四边形.若正方形ABCD的
件时,四边形AECF是正方形?请说明
边长为3cm,HA=EB=FC=GD=1cm,
理由
则图③中涂色部分的面积为
cm2.
(3)当点O在边AC上运动时,四边形
D
BCFE可能是菱形吗?请说明理由,
E B
B
②
(第6题)
③
(第5题)
99FC=号BC=E,AE=2AB=E.
所以DM=√2.所以AM=AD
DM=√2.所以在Rt△MAE中,
EM=√AM2+AE2=
√(2)2+(2)2=2.因为G是CE
的中点,H是CM的中点,所以
GH-7EM-1.
10.(1)因为四边形ABCD是正
方形,
所以∠ADC=90.
因为GE⊥CD,
所以∠GEC=∠ADC=90°.
所以ADGE
所以∠DAG=∠EGH.
(2)AH⊥EF
理由:连结CG,交EF于点O.
因为四边形ABCD是正方形,
所以∠ECF=90°,∠ADB
∠CDB=45°,AD=CD.
在△ADG和△CDG中,
DG-DG.
∠ADG=∠CDG,
AD-CD,
所以△ADG≌△CDG.
所以∠DAG=∠DCG
由(1),得∠DAG=∠EGH,
所以∠EGH=∠DCG.
因为GE⊥CD,GF⊥BC,
所以∠GEC=∠GFC=90°=∠FCF
所以四边形ECFG为矩形,
所以F=CG,0E=号m,0C
2cc
所以OE=OC
所以∠OEC=∠OCE=∠EGH.
因为∠GC=90,即∠OC+∠GEH=90,
所以∠GH+∠GEH=90°,即∠GHE=90.
所以AH⊥EF
11.(1)FG-CE:FG//CE.
解析:设DE与CF交于点M.因为四
边形ABCD是正方形,所以BC=CD,
∠ABC=∠DCE=90°.在△CBF和
BF=CE,
△DCE中,{∠CBF=∠DCE,所以
BC=CD,
△CBF≌△DCE.所以∠BCF=
∠CDE,CF=DE.因为∠BCF+
∠DCM=90°,所以∠CDE+
∠DCM=90°.所以∠CMD=90°.所
以CF⊥DE.因为EG⊥DE,所以
EG∥CF.因为EG=DE,CF=DE,
所以EG=CF.所以四边形EGFC是
平行四边形.所以FG=CE,FGCE.
(2)(1)中的结论仍然成立
如图,过点G作GH⊥CB,交CB的
延长线于点H.
因为四边形ABCD是正方形,
所以∠ABC=∠BCD=90°.
因为EG⊥DE,
所以∠GEH+∠DEC=90°」
因为GH⊥CB,
所以∠GHE=90°
所以∠GEH+∠HGE=90°.
所以∠DEC=∠HGE.
在△HGE和△CED中,
∠GHE=∠ECD=90°,
∠HGE=∠CED,
EG-DE,
所以△HGE≌△CED.
所以GH=CE,HE=CD.
因为CE=BF,
所以GH=BF
因为∠GHE=∠ABC=90°,
所以GHBF.
所以四边形GHBF是平行四边形
所以FG=BH,FGCH」
所以FGCE.
因为四边形ABCD是正方形,
所以CD=BC.
所以HE=BC.
所以HE+EB=BC十EB,
即BH=CE.
所以FG=CE.
(3)(1)中的结论仍然成立.
因为四边形ABCD是正方形
所以BC-CD,∠ABC=∠DCB=9O°.
所以∠CBF=∠DCE=90.
在△CBF和△DCE中,
BF=CE,
∠CBF=∠DCE,
BC=CD,
所以△CBF≌△DCE.
44
所以∠BCF=∠CDE,CF=DE.
因为EG=DE,
所以CF=EG.
因为DE⊥EG,
所以∠DEC+∠CEG=90.
因为∠CDE+∠DEC=90°,
所以∠CDE=∠CEG.
所以∠BCF=∠CEG
所以CFEG.
所以四边形CEGF是平行四边形
所以FGCE,FG=CE.
(第11题)
专题特训八特殊四边形的
性质与判定的灵活应用
1.C解析:过点A作AH⊥DE于
点H,交BC于点F.因为四边形
BCDE是矩形,所以BC=DE,BE=
CD,BE∥CD,∠EBF=∠BEH=
90°.因为AH⊥DE,所以∠EHF=
90°,所以四边形BFHE是矩形.所以
FH=BE=CD,BE∥FH∥CD.所以
△ABE的边BE上的高等于EH的
长,△ACD的边CD上的高等于DH
的长.所以S-S,-S,=3DE·
1
AH-2BE·EH-2CD·DH=
2DE·AH-是FH·E阴
2FH·DH=3DE·AH
FH·(EH+DH)=专DE·
AH-专FH·DE=DEAH
FH)=专DEAF=专BC.AF
S△AC.所以只需知道△ABC的面积
就可求出S-S,-S,的值.
2.(1)因为四边形ABCD是平行四
边形,
所以AD=BC,AD∥BC.
因为BE=DF,
所以AD一DF=BC一BE.
所以AF=EC.
所以四边形AECF是平行四边形
因为AC=EF,
所以四边形AECF是矩形
(2)因为四边形AECF是矩形,
所以∠AEC=∠AEB=90°.
因为AE=BE,AB2=(W2)2=2,
所以△ABE是等腰直角三角形,
AE2+BE2=AB2=2.
所以2AE2=2BE2=2.
所以AE=BE=1.
因为AE:EC=1:2,
所以EC=2AE=2.
所以BC=BE+EC=1+2=3.
3.42解析:如图,连结BD,交AC
于点O,过点A分别作AE⊥CD于点
E,AF⊥BC于点F.因为两张纸条的
宽度相同,所以AE=AF.因为AB∥
CD,AD∥BC,所以四边形ABCD是
平行四边形.因为SaAD=CD·
AE=BC·AF,AE=AF,所以CD=
BC,所以四边形ABCD是菱形.所以
AO-7 AC-1,BD=2B0,AC
BD.所以∠AOB=90°.所以BO=
√AB2-AO=√32-1=2√2.
所以BD=2BO=4√2.所以四边形
ABCD的面积=7AC·BD=号
2X4√2=4√2
(第3题)
4.(1)四边形ABCD是菱形.
连结AC,交BD于点O.
因为AB=CD,AD=BC
所以四边形ABCD是平行四边形:
所以OA=OC.
在△OAF和△OCF中,
OA=OC,
AF=CF,
OF=OF.
所以△OAF≌△OCF
所以∠AOF=∠COF.
因为∠AOP+∠COF=180°,
所以∠A0F=∠00F=2×180=90
所以AC⊥BD
所以四边形ABCD是菱形.
(2)因为E为边BC的中点,O为AC
的中点,
所以点F为△ABC的重心
所以BF=2OF.
设OF=x,OA=y,则BF=2x,
OB=3x,OC=y.
因为四边形ABCD是菱形,
所以AB=BC=5.
因为∠AOB=90,
所以OF2+OC2=CF2,OB2+
OC2=BC2
所以x2+y2=32①,(3.x)2+y2=
52②.
所以由②-①,得8.x2=16,解得x=
√2(负值舍去)
把x=√2代人①,得2十y2=9,解得
y=√7(负值舍去).
所以AC=2OA=2y=2√7,BD=
2OB=6.x=6√2
所以S国边彩AD=2AC·BD=之×
2√7×62=614」
5.(1)四边形EFGH是正方形
因为四边形ABCD是正方形,
所以∠A=∠B=∠C=∠D=90°,
AB=BC=CD=DA」
又因为HA=EB=FC=GD,
所以AE=BF=CG=DH.
所以易证△AEH≌△BFE≌
△CGF≌△DHG.
所以EH=FE=GF=HG.
所以四边形EFGH是菱形
因为△AEH2△DHG,
所以∠AEH=∠DHG
因为∠AEH+∠AHE=90°,
所以∠DHG+∠AHE=90°
所以∠GHE=90°.
所以四边形EFGH是正方形
(2)1.解析:类比“赵爽弦图”,易知
涂色部分为正方形,且正方形的边长
为GC-G=(3-1)-1=1(cm),
所以涂色部分的面积为1cm.
45
方法归纳
正方形中的“十字架”模型
在正方形中,如果取对边上的
点连成的两条线段互相垂直,那么
这两条线段一定相等,这种结构称
为正方形中的“十字架”模型,该模
型的前提条件一定是取正方形对
边上的点.正方形中的“十字架”模
型与全等知识相结合,可以得出角
相等或线段相等的结论,为解题提
供有利的条件依据
6.(1)OE=OF
理由:因为CE,CF分别是∠ACB,
∠ACD的平分线,
所以∠ACE=∠ECB,∠OCF=∠DCF.
因为MN∥BC,
所以∠NEC=∠CB,∠OFC=∠DCF.
所以∠NEC=∠ACE,∠OFC=∠QCF.
所以OE=OC,OF=OC.
所以OE=OF.
(2)当点O运动到AC的中点处,
△ABC是直角三角形,其中∠ACB
为直角时,四边形AECF是正方形.
理由:当点O运动到AC的中点处时,
OA=OC.
又因为OE=OF,
所以四边形AECF是平行四边形
由(1),得C=OF
所以OA=0C=OE=OF.
所以AC=EF
所以四边形AECF是矩形.
因为MN∥BC,∠ACB=90°,
所以∠AOE=90.
所以AC⊥EF.
所以四边形AECF是正方形
(3)不可能。
理由:如图,连结BF,交CE于点G
因为CE平分∠ACB,CF平分∠ACD,
所以∠BP=)∠ACB+2∠ACD
2(ZACB+∠ACD)=90
若四边形BCFE是菱形,
则BF⊥EC.
所以∠FGC=90°.
因为在△GFC中,不可能存在两个角
为90°,
所以四边形BCFE不可能是菱形
E
M/
D
(第6题)
专题特训九利用特殊四边
形的性质解决折叠问题
1.B解析:如图,连结AN.由题意
得EF垂直平分AB,∠ABM=
∠NBM,所以AN=BN.由折叠的性
质,得AB=BN.所以AN=AB=
BN.所以△ABN为等边三角形.所
以∠ABN=60°.所以∠ABM=
∠NBM=2∠ABN=30°.
(第1题)
2¥
解析:在矩形纸片ABCD中,
BC=AD=17,AB=CD=8,B=
∠C=∠ADC=90°.因为矩形纸片
ABCD沿AE折叠,BC的对应边
BC'恰好经过点D,所以AB=AB'
8,BC=B'C'=17,CE=C'E,/B'=
∠B=90°,∠C'=∠C=90°.所以
B'D=√AD2-BA=√17-8=
15.所以C'D=B'C'-BD=17
15=2.因为CE=CE=CD-DE
8-DE,DE=C'D+CE,所以
DE-公+(8DEF解得DE-子
3.(1)因为四边形ABCD是矩形,
所以∠A=∠ADC=∠B=∠C=
90°,AB=CD.
由折叠的性质,得AB=PD,∠A=
∠P=90°,∠B=∠PDF=90°.
所以PD=CD,∠P=∠C=
∠PDF=∠ADC=90°.
所以∠PDF-∠EDF=∠ADC
∠EDF,即∠PDE=∠CDF.
在△PDE和△CDF中,
l∠P=∠C,
PD-=CD,
∠PDE=∠CDF,
所以△PDE≌△CDF
(2)如图,过点E作EG⊥BC于点G,
则∠EGF=90°.
所以易得四边形CDEG为矩形
所以EG=CD=4cm.
在Rt△EGF中,由勾股定理,得
FG=√/52-42=3(cm).
设CF=xcm
由折叠的性质及(1)知,AE=PE,
△PDE≌△CDF,
所以PE=CF=AE=xcm
因为易得四边形ABGE为矩形,
所以BG=AE=xcm.
所以由折叠的性质,得DF=BF=
(x+3)cm.
在Rt△CDF中,由勾股定理,得
DF2=CD2+CF2,即(x+3)2=42+
x2,解得x=6
所以BG=CF=
6 cm.
所以BC=BG+GF+CF=
6
+3+
716
6
-3(cm).
B'-
第3题)
一方法归纳
解决矩形折叠问题的方法
(1)由折叠的性质知,折叠前
后的对应部分能够完全重合,且对
应线段相等、对应角相等
(2)这类问题往往可以通过折
叠的性质将对应线段或对应角转
换到同一个直角三角形中,利用勾
股定理来求解】
4.(1)因为四边形ABCD是矩形
所以∠B=90°
因为AB=4,BC=3,
所以在Rt△ABC中,由勾股定理,得
AC=√AB2+BC=√4+3=5.
由折叠知,FC=BC=3,∠EFC=
∠B=90°,BE=FE.
46
所以∠AFE=90°,AF=AC一FC=
5-3=2.
设AE=x,则FE=BE=4一x.
在Rt△AFE中,由勾股定理,得
AF2+FE2=AE2,即22+(4-x)2=
x2,解得x=之
5
所以AE的长为号.
(2)因为四边形ABCD为矩形,
所以AD=BC,DC∥AB.
所以∠DCE=∠BEC.
由折叠知,FC=BC,∠BEC=∠FEC,
所以FC=AD,∠DCE=∠FEC.
又因为点D,F,E在同一条直线上,
所以CD=DE.
因为∠EFC=∠B=90,
所以∠DFC=90°.
所以∠DFC=∠DAE=90°.
在Rt△CDF和Rt△DEA中,
CD=DE,
FC=AD,
所以Rt△CDF≌Rt△DEA.
所以FD=AE.
因为DF=2,
所以AE=2.
5.D解析:因为四边形ABCD为菱
形,所以AD=CD.所以∠ACD=
∠CAD.根据折叠的性质可知,
∠M=∠D.因为CM=CN,所以
∠M=∠CNM.因为∠ACD=
∠M+∠CNM,所以∠ACD=2∠D.
所以∠ACD=∠CAD=2∠D.因为
∠ACD+∠CAD+∠D=180°,所以
2∠D+2∠D+∠D=180°,即
5∠D=180°.所以∠D=36.
6.3.5解析:因为O为菱形ABCD
的对角线的交点,所以AB∥CD,
(XC-AC-3.OB-OD-BD-
4,∠COD=90°.在Rt△COD中,
CD=√OC2+OD2=/32+42=5.
因为AB∥CD,所以∠EBO=
∠FDO.在△OBE和△ODF中,
∠EBO=∠FDO,
OB=OD,
所以△OBE≌
∠BOE=∠DOF,
△ODF.所以BE=DF.由折叠的性