内容正文:
专题04矩形性质与判定专项训练
题型01.矩形的性质及应用
题型02.求矩形在坐标系中的坐标
题型03.矩形与折叠问题
题型04.证明四边形是矩形
题型05.添条件使四边形是矩形
题型06.由矩形的性质与判定求角度
题型07.由矩形的性质与判定求线段长
题型08.由矩形的性质与判定求面积
题型09.矩形与动点问题
题型10.矩形与最值问题
题型11.矩形的存在性问题
题型12.矩形与多结论问题的判断
题型13.矩形与规律探究
解答题6题
知识点01.矩形的定义
知识点02:矩形的性质(必考)
矩形既是中心对称图形,又是轴对称图形(有 2 条对称轴)。
文字语言
几何语言
对边平行且相等
在矩形 ABCD 中:AB∥CD,AD∥BC;AB=CD,AD=BC
四个角都是直角
∠A=∠B=∠C=∠D=90∘
互相平分且相等
对角线交于 O:OA=OC,OB=OD;AC=BD
中心对称 + 轴对称
中心对称图形,有 2 条对称轴
知识点03:矩形的判定(满足任一条件 ⇒ 矩形)
判定方法
文字语言
几何语言
定义法
有一个角是直角的平行四边形是矩形
在 □ABCD 中,∵∠A=90∘ ∴ 矩形 ABCD
对角线判定
对角线相等的平行四边形是矩形
在 □ABCD 中,∵AC=BD ∴ 矩形 ABCD
角判定
三个角是直角的四边形是矩形
在四边形 ABCD 中,∵∠A=∠B=∠C=90∘
∴ 矩形 ABCD
知识点04.常用衍生结论(解题神器!)
直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半。
高频易错点
1.混淆性质:误认矩形对角线垂直(仅菱形 / 正方形有),忽略矩形对角线相等且平分核心特征。
2.判定缺条件:证矩形时,只证 “一个直角 / 对角线相等”,未先证是平行四边形(除 “三个直角的四边形” 外,其余判定均需先证平行四边形)。
3.概念模糊:分不清矩形与菱形 / 正方形的区别,忘记正方形是特殊的矩形(矩形 + 邻边相等 = 正方形)。
4.结合定理漏用:矩形对角线相交形成的三角形,未用 “直角三角形斜边中线定理”(对角线交点到各顶点距离相等)。
5.折叠问题易错:未找准折叠前后的全等边 / 角,忽略矩形对边相等、邻边垂直的基础性质。
题型01.矩形的性质及应用
1.如图,矩形的对角线、,以点为圆心,长为半径作弧,交于点,再分别以点、为圆心,大于长为半径作弧,两弧交点为,作射线与交点为,若,则_______.
【答案】
【分析】本题考查尺规作图——作垂线及矩形的性质,正确得出是的垂直平分线是解题关键.由作图可知,,是的垂直平分线,根据矩形的性质得出,,,即可得答案.
【详解】解:如图,连接,
由作图可知,,是的垂直平分线,
∵四边形是矩形,,
∴,,,
∴.
故答案为:
2.若矩形的对角线长为,两条对角线的一个交角为,则该矩形的边长为___和____.
【答案】
【分析】根据等边三角形的判定,勾股定理和矩形的性质可求得答案.
【详解】解:如图,
四边形是矩形,
,,,
,
,
是等边三角形,
,
矩形,
,,
在中,由勾股定理得:
3.在矩形中,对角线和相交于点,,,则该矩形的面积为______.
【答案】
【分析】本题考查矩形的性质,勾股定理,根据含30度角的直角三角形的性质,结合勾股定理求出的长,再利用面积公式进行计算即可.
【详解】解:∵矩形,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴矩形的面积为;
故答案为:.
4.如图,在矩形中,点在边上,点是的中点,,,则的长为______.
【答案】
【分析】由矩形的性质得,,,而,所以,则,所以,则,于是得到问题的答案.
【详解】解:∵四边形是矩形,,,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∵点是的中点,
∴,
故答案为:.
【点睛】此题重点考查矩形的性质、勾股定理、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半等知识,正确地求出的长是解题的关键.
5.如图,矩形的对角线、相交于点.若,则四边形的周长为( )
A.4 B.8 C.12 D.16
【答案】B
【分析】本题考查了菱形的判定与性质,以及矩形的性质,证明四边形是菱形是解题的关键.
先证明四边形是平行四边形,再根据矩形的性质得出,然后证明四边形是菱形,即可求出周长.
【详解】解:∵,
∴四边形是平行四边形,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴四边形是菱形,
∴,
∴四边形的周长;
故选B.
6.如图,点是矩形的对角线上一点,过点作,分别交,于,,连接,,若,,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】过点作构造矩形,利用矩形对角线平分所在矩形面积的性质,证明两个阴影三角形面积相等,算出单个阴影三角形面积进而求得阴影总面积.
【详解】解:如图,过点作,交于点,交于点,
则四边形、四边形、四边形、四边形为矩形,,
,,,
,
,
,,
,
.
7.如图,矩形中,过对角线的中点作的垂线交于点,交于点,是上一动点,若,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】连接,由四边形为矩形,则,,故有,然后证明,则,从而得垂直平分,得到,要使有最小值,则需三点共线,最后通过勾股定理即可求解.
【详解】解:如图,连接,
∵四边形为矩形,
∴,,
∴,
∵为中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵垂直平分,
∴,
∴要使有最小值,则需三点共线,
如图,
∵矩形中, ,,
∴,
∴,
∵过对角线的中点作的垂线交于点,交于点,
∴垂直平分,
∴
∴,
∴的最小值为,
故选:B.
【点睛】本题考查了垂直平分线性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,矩形的性质,平行线的性质,两点之间线段最短等知识,掌握知识点的应用是解题的关键.
8.如图,矩形的对角线和相交于点,平分交于点,如果,那么的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据矩形性质得出,,,,根据等腰三角形的判定得出,证明为等边三角形,得出,根据等腰三角形的性质得出即可.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,,,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴.
题型02.求矩形在坐标系中的坐标
9.在平面直角坐标系中,一个长方形三个顶点的坐标为,,,则第四个顶点的坐标为__________.
【答案】
【分析】由矩形的对边平行即可求得第四个点的坐标;
【详解】点和的横坐标相等,
点和的纵坐标相等,
要使这四个点构成矩形,则第四个点的横坐标与相等,纵坐标与相等,
∴第四个顶点的坐标为;
故答案是.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,准确判断是解题的关键.
10.如图,矩形中,,,的平分线交于点,为线段上一动点,点为的中点,则线段长的最大值是 ________________ .
【答案】
【分析】本题主要考查了矩形的性质,二次函数的性质,两点距离公式等知识.首先建立平面直角坐标系,根据是的平分线,可知点的坐标是,利用待定系数法求出直线的解析式为,设点的坐标是,因为点是的中点,所以点的坐标可以表示为,根据平面直角坐标系中两点之间的距离公式可知,根据的取值范围可知当时,的长度最大,最大长度是.
【详解】解:如下图所示,以点为原点,所在直线为轴 ,建立平面直角坐标系,
,,
点的坐标是,点的坐标是,点的坐标是,
是的平分线,
,
,
点的坐标是,
设直线的解析式为,
可得:,
解得:,
直线的解析式为,
设点的坐标是,
点是的中点,
点的坐标是,
,
,
当时,最大,
最大值.
故答案为:
11.如图,矩形的三个顶点的坐标分别为.若直线平分矩形的周长,则b的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】连接相交于点E,根据四边形是矩形,可得点E是的中点,即可求出,再将代入即可求出b的值.
【详解】解:连接相交于点E,如下图所示,
∵,
∴轴,
∵四边形是矩形,相交于点E,
∴,点E是的中点,
∴,即,
∵直线平分矩形的周长,
∴直线经过点,
∴,解得,
故选:A.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质和一次函数,求出点E的坐标是解题的关键.
题型03.矩形与折叠问题
12.如图,把一张长方形纸条沿折叠,若,则的度数为________.
【答案】/70度
【分析】本题主要考查平行线的性质、矩形的翻折和几何中角度的计算;根据矩形对边平行,而两直线平行,内错角相等,可以得到和,又,由翻折性质知,代入的值即可;
熟练掌握“两直线平行,内错角相等”和翻折前后的对应角相等是解题的关键.
【详解】在矩形中,,
,
由翻折得:,
,
则;
故答案为:.
13.如图,折叠长方形的一边,使点落在边上的点处,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先利用勾股定理求出值,则即可求得;
【详解】解:由折叠可知:
∵矩形中,
∴
∴
故选:B .
14.小明同学手中有一张矩形纸片,,,他进行了如下操作:第一步,如图①,将矩形纸片对折,使与重合,得到折痕,将纸片展平.第二步,如图②,再一次折叠纸片,把沿折叠得到,交折痕于点,则线段的长为___________.
【答案】
【分析】根据矩形的性质和折叠的性质推出,进而得出,设,则,根据勾股定理可得:,列出方程求解即可.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
由折叠可得:,,,,
∴四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
设,则,
在中,根据勾股定理可得:,
即,
解得:,
即.
15.如图,在矩形纸片中,,,为边的中点,点在边上,连接,将沿翻折,点的对应点为,连接.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】连接,延长交的延长线于H,根据折叠的性质及矩形的性质,证明,进而得到为直角三角形,设,则,,证明为等腰三角形,求出,即可解答.
【详解】解:如图,连接,延长交的延长线于H,
∵矩形中,,,E为边的中点,
∴,,
∴,,
∵将沿翻折,点D的对应点为,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴为直角三角形,
设,则,,
∴,,
∴,
∴为等腰三角形,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
【点睛】本题考查矩形的性质,全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质与判定,勾股定理,折叠的性质,掌握这些性质定理是解题的关键.
题型04.证明四边形是矩形
16.下列说法正确的是( )
A.有一个角是直角的四边形是矩形 B.两条对角线互相垂直的四边形是菱形
C.两条对角线相等的矩形是正方形 D.两条对角线相等的菱形是正方形
【答案】D
【分析】根据矩形、正方形、菱形的判定方法一一判断即可;
【详解】解:A、有三个角是直角的四边形是矩形,故选项说法错误;
B、两条对角线互相平分且垂直的四边形是菱形,故选项说法错误;
C、两条对角线相等的菱形是正方形,故选项说法错误;
D、两条对角线相等的菱形是正方形,故选项说法正确;
故选:D.
【点睛】本题考查矩形、正方形、菱形的判定方法,属于中考常考题型.
17.如图,在中,添加一个条件________,可使是矩形.
【答案】(或)
【分析】本题考查了矩形的判定,平行四边形的性质,根据对角线相等的平行四边形是矩形,进行作答即可.
【详解】解:∵四边形是平行四边形
∴添加一个条件:或,可使是矩形.
故答案为:(或)
18.如图,在中,点、、分别在边、、上,且,.则下列说法中正确的有___________.
①四边形是平行四边形:
②如果,那么四边形是矩形;
③如果,则的最小值为
④如果是的平分线,那么四边形是菱形.
【答案】
【分析】本题考查了平行四边形、矩形和菱形的判定,勾股定理,角平分线的性质等知识,根据平行四边形的判定可判断①,根据矩形的判定可判断②,由题意可知当时,最小,由勾股定理求出,再根据三角形面积公式求出,可判断③,由,得到,由是的平分线,得到,从而得到,得出,再根据菱形的判定可判断④,掌握相关知识是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴四边形是平行四边形,故①符合题意;
又∵,
∴四边形是矩形,故②符合题意;
如图:
∵
∴四边形是矩形,
当时,最小,
∵,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∴的最小值为,故③不符合题意;
∵,
∴,
∵是的平分线,
∴,
∴,
∴,
又∵四边形是平行四边形,
∴四边形是菱形,故④符合题意;
综上,符合题意的有,
故答案为:.
19.在平行四边形中,O为的中点,点E,点M为边上任意两个不重合的动点(不与端点重合),的延长线分别与边交于点F,点N.下面四个判断:
①四边形是平行四边形;
②四边形是平行四边形;
③若平行四边形是矩形(正方形除外),则至少存在一个四边形是正方形;
④对于任意的平行四边形,存在无数个四边形ENFM是矩形.
其中,正确的个数有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【分析】由“”可证可得,可证四边形是平行四边形,可得AM与BF不一定相等,故①错误,②正确,由正方形的判定和性质和矩形的判定可判断③错误,④正确即可解答.
【详解】解:如图:连接,
∵四边形是平行四边形,O为的中点,
∴也经过点O,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
同理可得:,
∴四边形是平行四边形,
∴AM与BF不一定相等,故①错误,②正确;
若四边形是矩形,
当时,则,
又∵四边形是平行四边形,
∴四边形是正方形,故③正确,
当时,则,
又∵四边形是平行四边形,
∴四边形是矩形,故④正确,
综上,②③④正确,共3个.
故选B.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质、正方形的判定和性质、全等三角形的判定和性质等知识点,证明四边形是平行四边形是解题的关键.
题型05.添条件使四边形是矩形
20.数学课上,老师提出如下问题:如图,四边形是平行四边形,请同学们添加个条件使是矩形.小彤添加的条件是:.则小彤判定是矩形的依据是( )
A.矩形的四个角都是直角 B.矩形的对角线相等
C.有三个角是直角的四边形是矩形 D.对角线相等的平行四边形是矩形
【答案】D
【分析】根据矩形的判定方法进行解答即可.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴添加的条件可以根据对角线相等的平行四边形是矩形说明是矩形,故D正确.
故选:D.
【点睛】本题主要考查了矩形的判定,解题的关键是熟练掌握对角线相等的平行四边形是矩形.
21.如图,四边形是平行四边形,下列说法正确的是( )
A.当时,四边形是菱形
B.当时,四边形是正方形
C.当时,四边形是矩形
D.当时,四边形是矩形
【答案】D
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴A.当时,四边形是矩形,不一定是菱形,原说法错误;
B.当时,四边形是菱形,不一定是正方形,原说法错误;
C.当时,四边形是菱形,不一定是矩形,原说法错误;
D.当时,四边形是矩形,说法正确.
22.小英在复习几种特殊平行四边形关系时整理如图,(1)(2)(3)(4)处需要添加条件,则下列条件添加错误的是( )
A.(1)处可填 B.(2)处可填
C.(3)处可填 D.(4)处可填
【答案】D
【分析】本题主要考查了矩形的判定,正方形的判定和菱形的判定,熟练掌握特殊四边形的关系是解题的关键.
根据正方形、矩形、菱形的判定定理判断即可.
【详解】解:A、有一个角是直角的平行四边形是矩形,
(1)处可填是正确的,故该选项不符合题意;
B、一组邻边相等的矩形是正方形,
(2)处可填是正确的,故该选项不符合题意;
C、一组邻边相等的平行四边形是菱形,
(3)处可填是正确的,故该选项不符合题意;
D、有一个角是直角的菱形是正方形,
无法判定两角是不是直角,故该选项符合题意;
故选:D.
题型06.由矩形的性质与判定求角度
23.如图,在中,为边上一点,以为边作矩形.若,,则的大小为______度.
【答案】60
【分析】想办法求出,利用平行四边形的性质即可解决问题.
【详解】解:四边形是矩形,
,
,
,
,
四边形是平行四边形,
故答案为:60.
【点睛】本题考查矩形的性质、平行四边形的性质、三角形内角和定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用转化的思想思考问题.
24.如图,正方形ABCD中,点E是BC上一点,连接DE,将沿DE翻折得到,GD交BC于点F,连接CG,若,则_____.
【答案】
【分析】根据直角三角形斜边中线的性质得出,,由折叠的性质得,,利用辅助线构造矩形并由其性质得出,再由等量代换得出,最后由特殊直角三角形的性质得出结论.
【详解】解:如图,过点作直线于点,过点作直线于点K,
正方形ABCD中,,,
,.
由沿DE翻折得到,
,
,,
,,,
,,
∴四边形是矩形.
,
∴,,
.
.
故答案为:.
【点睛】本题考查正方形—翻折问题.具体考查正方形的性质,折叠的性质,全等三角形的性质,特殊直角三角形的性质,矩形的判定和性质等的综合运用能力.灵活添加辅助线是解本题的关键.
25.如图,在中,,,把绕点A逆时针旋转得到,点D与点B对应,点D恰好落在上,过E作交的延长线于点F,连接并延长交于点G,连接交于点H.下列结论:①;②;③;④.其中正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】A
【分析】连接,可证四边形是矩形,,即可判断①③;根据①③的结论可推出垂直平分,进而可得是等腰直角三角形,从而可判断②;证明,推出,设,推出,,判断④即可.
【详解】解:连接,如图所示:
∵,,
∴
由题意得:
∴
∴
∴
∵,
∴
∴四边形是矩形,
∴,,
∴
∵
∴
∴
∴
∴
∴
∴点是的中点
即:,故①正确;
∵,
∴
∵
∴
∴
同理可证
∴,故③正确;
∵
∴垂直平分
∴
∵
∴是等腰直角三角形
∴
∵
∴,故②正确;
∵,
∴,
∴,
∴,
设,
则:,
∴,
∴,
∴;故④正确;
故选:A.
【点睛】本题综合考查了矩形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、斜中半定理等知识点,综合性较强,需要学生具备扎实的几何基础.
题型07.由矩形的性质与判定求线段长
26.如图,在中,D是斜边的中点,作于点E,于点F,连接.若,,则的长为( )
A.4 B.5 C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理、直角三角形的性质、矩形的判定与性质,由勾股定理得出,连接,由直角三角形的性质得出,再证明四边形为矩形,即可得出答案.
【详解】解:在 中,,
,
如图,连接,
∵是斜边的中点,
,
,
,
∴四边形为矩形,
,
故选:D.
27.如图,正方形的周长为,是对角线上任意一点,于点,于点,则四边形的周长是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了正方形的性质的运用,矩形的性质的运用及矩形的周长的计算方法的运用.由正方形的周长为,得,又由矩形,得与是等腰直角三角形,继而求得答案.
【详解】解:四边形是正方形,
,,
正方形的周长为,
,
∵,
∴四边形是矩形,
,
与是等腰直角三角形,
,,
矩形的周长是:.
故选:B.
28.在矩形中,为对角线上与,不重合的一个动点,过点作垂足为,垂足为,连接,若,则的最小值为________.
【答案】
【分析】本题考查矩形的判定与性质、垂线段最短的性质、勾股定理的应用.关键是通过矩形的性质将的长度转化为的长度,将求最小值的问题转化为求点到直线的最短距离,再利用面积法求解该垂线段长度.
【详解】解:连接,
∵四边形是矩形,
∴,,,
由勾股定理得;
∵,,,
∴四边形是矩形,
∴;
根据垂线段最短的性质,当时,的长度最小,此时的长度即为点到的距离;
设点到的距离为,
∵,又,
∴,解得,
∴的最小值为;
故答案为:.
题型08.由矩形的性质与判定求面积
29.如图所示,矩形的对角线和相交于点,过点的直线分别交和于点、,,,则图中阴影部分的面积为______.
【答案】
【分析】本题主要考查全等三角形的应用,运用已知条件证明与面积相等,则将阴影部分面积转化为求的面积即可,解答本题的关键在于证明两个三角形全等.
【详解】解:∵四边形为矩形,
∴,
(两直线平行内错角相等),
在与中,
∴()
∴
.
故答案为:.
30.如图,菱形 的面积为,O为对角线 ,的交点,点E,F,G分别为 ,,的中点,连接 ,,则四边形 的面积为________.
【答案】3
【分析】本题主要考查了菱形的性质的运用,关键是掌握菱形的两条对角线互相垂直平分.
连接,依据菱形的性质以及等腰三角形的性质,即可得到都是直角,即可得到四边形是矩形;再根据菱形的面积即可得到矩形的面积.
【详解】解:如图所示,连接,
∵四边形是菱形,
∴,
又 ∵是的中点,
∴,
又 ∵分别是的中点,
∴,
∴四边形是矩形,
∵菱形的面积为,
∴,即,
∴四边形的面积.
故答案为:3.
31.如图,在中,、分别为边、的中点,是对角线,,交的延长线于点,连接,.有下列结论:①;②四边形是菱形;③四边形是矩形;④.其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】此题重点考查平行线的性质、平行四边形的判定与性质、菱形的判定与性质、矩形的判定与性质、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半等知识,推导出,且,是解题的关键.
连接,由平行四边形的性质得,,,而、分别为边、的中点,则,,则四边形是平行四边形,所以,可判断①正确;由,得,则,所以四边形是菱形,可判断②正确;由,交的延长线于点,得,则四边形是平行四边形,而,所以四边形是矩形,可判断③正确;设,,则,求得,则,所以,则四边形:::,可判断④错误,于是得到问题的答案.
【详解】解:连接,
四边形是平行四边形,
,,,
、分别为边、的中点,
,,,
,
四边形是平行四边形,
,
故①正确;
,
,
,
四边形是菱形,
故②正确;
,交的延长线于点,
,
四边形是平行四边形,
,
四边形是矩形,
故③正确;
设,,则,
,,
,
,,
∴,
故④错误,
故选:C.
32.如图,在中,,以的各边为边分别作正方形,正方形与正方形.延长,分别交,于点,,连结,.图中两块阴影部分面积分别记为,,若,四边形,则四边形的面积为( )
A.5 B.6 C.8 D.9
【答案】B
【分析】结合题意,根据正方形面积比,计算得,从而得;根据勾股定理性质,计算得;再根据勾股定理计算,得;结合,通过计算得;通过证明,得,结合矩形和四边形、的面积关系计算,即可得到答案.
【详解】解:∵
∴
∵四边形与四边形是正方形
∴
∴
∵
∴
∵,
∴
∵四边形+梯形
∴
∴
∴
∵,
∴,即
∵四边形与四边形是正方形
∴,
∴
∴
∴
∴四边形
∵
∴四边形是矩形
∴矩形四边形四边形四边形
∴四边形矩形
故选:B.
【点睛】本题考查了矩形、正方形、勾股定理、全等三角形、平方根、二次根式的知识;解题的关键是熟练掌握矩形、正方形、勾股定理、全等三角形的性质,从而完成求解.
题型09.矩形与动点问题
33.如图,在中,,,,P为边上一动点,于E,于F,M为的中点,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】B
【分析】先求证四边形是矩形,再根据直线外一点到直线上任一点的距离,垂线段最短,利用三角形面积求得最短时的长,然后即可求出的最小值.
【详解】解:连接,如图所示:
∵,,,
∴,
∵于E,于F,
∴四边形是矩形,
∴,与互相平分,
∵M是的中点,
∴M为的中点,
∴,
根据直线外一点到直线上任一点的距离,垂线段最短,
即时,最短,同样也最短,
∴当时,,
∴最短时,,
∴当最短时,.
34.如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点A、C的坐标分别为,,D是的中点,点P在线段上运动,当是腰长为5的等腰三角形时,点P的坐标为______.
【答案】 或 或
【分析】先求出,,然后根据题意分情况讨论:当时,当时,当时,分别利用勾股定理求解即可.
【详解】解:∵矩形的顶点、的坐标分别为,,
∴.
∵D是OA的中点,
∴.
过作于,则
①当时,如图1所示:
由勾股定理得:,
;
②当时,如图1所示:
由勾股定理得:,
∴,这与矛盾,此种情况不存在;
③当时,如图2所示:
由勾股定理得:,
,
;
如图3所示:
由勾股定理得:,
,
;
综上,点的坐标为 或 或.
35.如图,在矩形纸片中,,,点E是的中点,点F是边上的一个动点,将沿所在直线翻折,得到,则长度的最小值是______.
【答案】
【分析】连接,由已知易得,,由此在中易得,由折叠的性质可知,这样由三角形三边之间的关系可知,当落在上时,最短.
【详解】如下图,连接,
∵点是的中点,,
∴,
∵在矩形中,,
∴,
∵点是由点沿折叠得到的,
∴,
∴由三角形三边之间的关系可知:当落在上时,最短,
此时,.
36.在矩形中,,是中点,连接,,点是射线上一动点(不与点,重合),过点作交直线于点.
(1)如图1,若点是中点,猜想与的数量关系:______
(2)若是线段上任意一点,其他条件不变(1)中的猜想还成立吗?若成立,请给予证明,若不成立请说明理由.
(3)若点是射线上一点,,,则______.(请直接写出的长)
【答案】(1)
(2)(1)中的猜想还成立.证明见解析
(3)或10
【分析】(1)取的中点H,连接,由边的关系得出,再根据角的关系得出,,利用证明,由全等三角形的性质即可得出.
(2)在上取一点M,使,连接,同(1)证明,利用全等三角形的性质得出.
(3)分两种情况,当F点在E点左侧时和当F点在E点右侧时,画出图形,分别求解即可.
【详解】(1)解∶取的中点H,连接,
∵,E是中点
∴,
∵F是中点,H是的中点,
∴,
∴,
∴,
∵, ,
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
在和中,
∴,
∴.
(2)解:成立,
证明如下∶在上取一点M,使,连接,
∵,E是中点,
∴,
∵,
∴, ,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
在和中,
∴,
∴;
(3)解:①当F点在E点左侧时,
由(2)知,,
∵,,
∴,
∴,即.
当点F在E点右侧时,延长至N使,连接,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
∴,
∴,.
∴,
∵,,
∴,
∴;
综上:的值为或10.
题型10.矩形与最值问题
37.如图,在直角三角形中,,,,点是边上一点(不与点,重合),作于点,于点,若点是的中点,则的最小值是______.
【答案】
【分析】连接,根据矩形的判定与性质可得,由点是的中点可得,当时,取得最小值,利用勾股定理求出的长,再利用等面积法求出的最小值,进而可得的最小值.
【详解】解:如图,连接,
,,,
四边形是矩形,
,
点是的中点,
,
当时,取得最小值,此时也取得最小值,
在中,,,
,
,
,
的最小值为
38.如图,在矩形中,,点在边上,点是矩形内一点,,则的最小值是( ).
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】B
【分析】如图:过F作交于G,于H,先根据直角三角形30度角的性质可知,即,得的长是的最小值,再根据矩形的性质以及已知条件即可解答.
【详解】解:如图:过F作交于G,于H,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∵点E是边上一点,
∴,即的最小值是,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,即的最小值是6.
39.如图,点是矩形内部一个动点,满足为上一点且,当时,则的最小值为_____.
【答案】
【分析】在上截取,先证,得到,从而得出,当且仅当C、E、G三点共线时取等,再根据题干条件求解即可.
【详解】解:如图,在上截取,连接,,
在和中,
,
,
,
,当且仅当C、E、G三点共线时取等,
,且,
,
,
四边形是矩形,,
在中,,
即,
的最小值为.
40.如图,在矩形中,E是上的点,点F在对角线上,.
(1)如图①,若点F为中点,连接,写一个与相等的角______;
(2)如图②,若点E为中点,连接,若.判断线段与线段的关系,并说明理由;
(3)若,是否存在点F,使得最小,若存在,画出点F的位置,并求其最小值,若不存在,说明理由.
【答案】(1)(或)
(2)且;理由见解析
(3)存在;画图见解析;最小值为3
【分析】(1)根据矩形的性质,得出,根据平行线的性质得出;根据直角三角形的性质得出,根据等腰三角形的性质得出;
(2)根据平行线的性质得出,根据直角三角形的性质得出,,根据勾股定理得出,,根据,得出;
(3)作点B关于的对称点,过点作于点E,交于点F,交于点G,根据轴对称可知,,,得出,根据两点之间线段最短,且垂线段最短,得出此时最小,即最小,再求出最小值即可.
【详解】(1)解:∵四边形为矩形,
∴,,
∴;
∵在中,点F为中点,
∴,
∴;
∴与相等的角为或;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,,
∵点E为中点,
∴,
∴,
∴.
(3)解:作点B关于的对称点,过点作于点E,交于点F,交于点G,如图所示:
根据轴对称可知:,,,
∴,
∵两点之间线段最短,且垂线段最短,
∴此时最小,即最小,
∵,
∴,
∵矩形中,
∴四边形为矩形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴的最小值为3.
【点睛】本题主要考查了矩形的判定和性质,直角三角形的性质,勾股定理,等腰三角形的判定和性质,垂线段最短,解题的关键是熟练掌握相关的判定和性质.
题型11.矩形的存在性问题
41.如图,在矩形ABCD中,,,点P从点A向点D以1cm/s的速度运动,点Q以3cm/s的速度从点C出发,在B,C两点之间做往返运动.两点同时出发,点P到达点D停止运动(同时点Q也停止运动).这段时间内,当运动时间为________________________时,以P,Q,C,D四点为顶点可以组成矩形.
【答案】3s或6s或9s
【分析】本题考查了矩形的性质,熟练掌握矩形的性质是解题的关键;
根据矩形的性质,当以P、Q、C、D四点为顶点的四边形是矩形时,需满足,分情况讨论点Q的运动状态来建立方程.
【详解】解:根据题意可知,当点P到达点D时,
点Q的运动轨迹为.
∵四边形ABCD是矩形,
∴,,
∴.
若,则四边形PQCD是矩形.
设运动时间为ts.由题意,得.
分三种情况讨论:
①当时,,
∴,
解得;
②当时,,
∴,
解得;
③当时,,
∴,
解得.
综上所述,当运动时间为3s或6s或9s时,以P,Q,C,D四点为顶点可以组成矩形.
42.如图,在中,对角线,相交于点,点,每秒运动1个单位长度,分别从点,出发,沿,方向运动.若,,则经过__________后,四边形是矩形.
【答案】2或10
【分析】设运动的时间为,则,由平行四边形的性质得或,再根据列方程或,求出的值即可.
【详解】解:设运动的时间为.
四边形是平行四边形,,,
,.
由题意可知,,
或,
四边形是平行四边形,
当时,四边形是矩形,
,即或,
或.
故经过或后,四边形是矩形.
【点睛】此题重点考查平行四边形的性质、矩形的判定、动点问题的求解等知识与方法,正确地用代数式表示、的长是解题的关键.
43.如图,在中,,分别是边和的中点,,在对角线上,且,连接,.
(1)求证:;
(2)连接,,当与满足怎样的数量关系时,四边形是矩形?请证明你的结论.
【答案】(1)见解析
(2)当时,四边形是矩形,证明见解析
【分析】本题考查了矩形的判定,全等三角形的判定和性质,平行四边形的性质,三角形中位线性质,熟练掌握矩形的判定、平行四边形的性质、三角形中位线性质是解题的关键.
(1)根据平行四边形的性质得到,求得,得到,根据全等三角形的判定定理得到结论;
(2)由(1)知,,根据全等三角形的性质得到,求得,得到,当时,求得,推出,于是得到四边形是矩形.
【详解】(1)证明:∵
∴,
∴,
∵E,F分别是边和的中点,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴.
(2)解:当时,四边形是矩形.
证明:连接交于O,如图,
由(1)知,,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵
∴
∴,
∴,
∵,
∴,
当时,即,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是矩形.
题型12.矩形与多结论问题的判断
44.如图,在矩形中,,的平分线交于点,于点,连接并延长交于点,连接交于点,下列结论:;;;;,其中正确的有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】C
【分析】①根据角平分线的定义可得,可得出是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质可得,从而得到,然后利用“角角边”证明和全等,根据全等三角形对应边相等可得,再根据等腰三角形两底角相等求出,根据平角等于求出,从而判断出①正确;
②求出,,然后根据等角对等边可得,判断出②正确;
③求出,,然后利用“角边角”证明和全等,根据全等三角形对应边相等可得,判断出③正确;
④利用全等三角形的性质得到,利用矩形的性质和证明,证明得到,然后结合,可得,判断出④正确;
⑤判断出不是等边三角形,从而得到,即,得到⑤错误.
【详解】解:∵在矩形中,平分,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∵,
∴
又∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,故①正确;
又∵,
∴,
又∵(对顶角相等),
∴,
∴.
∵,
,
∴,
∴,
∴,故②正确;
∵,
∴.
在和中,
,
∴,
∴,,故③正确;
∵在矩形中,,且,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,所以④正确;
∵,,
∴不是等边三角形,
∴,
又∵,
∴,故⑤错误;
综上所述:结论正确的是①②③④,共4个.
45.如图,在矩形中,的平分线交于点,交的延长线于点,取的中点,连接,,,,下列结论:
①;②;③;④若,则.其中正确的结论有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】先求出,判断出是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质可得,,从而得到;再求出是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质可得,再求出,然后利用“边角边”证明,得到,由,得到,;由于,得到;由是等腰直角三角形得到,求得,过作于,求得,进而得出答案.
【详解】解:∵四边形为矩形,
∴,,,
∵平分,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∵,
∴,
故①符合题意;
∵,,
∴是等腰直角三角形,
∵点为的中点,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴.
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
故②不符合题意;
∵,
∴,
故③符合题意;
∵,
∴设,,
∵,
∵,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
过作于,如图:
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故④符合题意;
故选:C.
【点睛】本题考查了勾股定理,矩形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质;熟练掌握矩形的性质,证明三角形全等和等腰直角三角形是解决问题的关键.
46.如图,在矩形中,,的平分线交于点E,于点H,连接并延长交于点F,连接交于点O,则下列结论中错误的是( )
A.平分 B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理,矩形的性质,全等三角形的判定与性质,角平分线的定义,等腰三角形的判定与性质等知识;根据角平分线的定义可得,可得出是等腰直角三角形,证出,证明,可得,求出,从而判断出选项A正确;求出,,然后根据等角对等边可得,判断出选项B正确;求出,,证明,可得,判断出选项C正确;根据全等三角形对应边相等可得,根据,,整理得,判断出选项D错误.
【详解】解:在矩形中,平分,
,
是等腰直角三角形,
∴
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
,
平分,
故选项A正确,不符合题意;
,,
,
,
,,
,
,
,
,
故选项B正确;不符合题意;
,
,
又,,
在和中,
,
,
,,
故选C正确,不符合题意;
∵,,
∴,
∵,
∴,
故选项D错误,符合题意.
故选:D.
47.如图,在矩形中,,的平分线交于点E,于点H,连接并延长交于点F,连接交于点O,有下列结论:①平分;②;③;④.其中正确的结论有_________个.
【答案】3
【分析】本题主要考查了矩形的性质、全等三角形的判定与性质、角平分线的定义、等腰三角形的判定与性质等知识点,熟练掌握矩形的性质和等腰三角形的判定与性质是解题的关键.
根据角平分线的定义可得,可得出是等腰直角三角形,证出,证明可得,求出,从而判断出①正确;求出,,然后根据等角对等边可得,判断出②正确;求出,证明可得,判断出③正确;判断出不是等边三角形,从而得到,即得到④错误.
【详解】解:∵在矩形中,平分,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴平分,故①正确;
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,故②正确;
∵,
∴,
又∵,
在和中,
,
∴,
∴,故③正确;
∵,
∴不是等边三角形,
∴,即,故④错误;
∴①②③是正确的.
故答案为:3.
题型13.矩形与规律探究
48.如图,矩形的各边分别平行于x轴或y轴,物体甲和物体乙由点同时出发,沿矩形的边作环绕运动,物体甲按逆时针方向以1个单位/秒匀速运动,物体乙按顺时针方向以2个单位/秒匀速运动,则两个物体运动后的第2022次相遇地点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出矩形的周长,求出两物体每次相遇所需的时间,进而得到相应的规律,进行求解即可.
【详解】解:由图可知,矩形长为,宽为,矩形的周长为,
∴每次相遇需要的时间为:秒,
∵物体甲按逆时针方向以1个单位/秒匀速运动,
∴每次相遇,甲走的路程为个单位长度,
∴第3次相遇时,两个物体回到起点,即每经过3次相遇,两个物体回到起点,
∵,
∴两个物体运动后的第2022次相遇回到起点.
49.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.
【答案】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.
50.如图,矩形的面积为,对角线交于点;以、为邻边作平行四边形,对角线交于点;以、为邻边作平行四边形;…;依此类推,则平行四边形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了矩形的性质、平行四边形的性质以及面积的计算,由矩形的性质和面积公式得出:平行四边形的面积,平行四边形的面积,…,根据规律代入计算,即可得出结论.
【详解】解:设矩形的面积为,
根据题意得:平行四边形的面积矩形的面积,
平行四边形的面积平行四边形的面积,…,
∴平行四边形的面积,
∴平行四边形的面积,
∴平行四边形的面积为,
故选:B.
51.如图,矩形的面积为,它的两条对角线交于点,以,为邻边作平行四边形,平行四边形的对角线交于点,同样以,为邻边作平行四边形……依此类推,则平行四边形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题综合考查了矩形及平行四边形的性质,审清题意、找出面积之间的关系是解答本题的关键.
根据矩形和平行四边形的性质得到平行四边形的面积,据此即可求解.
【详解】解:如图,分别交于,连接,
∵矩形,
∴,,
∵平行四边形,
∴,,
∴,
∴,
又∵矩形的宽和平行四边形的底相等,平行四边形的高为,
∴平行四边形的面积,
同理:∵,,平行四边形,
∴,,
∴,
∴,
∴ 平行四边形的面积是平行四边形的的面积的一半,
∴平行四边形的面积,
以此类推,可得的面积为 ,
故选:B.
解答题
52.如图,在矩形中,两条对角线相交于点,,,求:
(1)求的度数;
(2)求矩形的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据矩形的性质得到,再根据等腰三角形的性质与三角形内角和定理求出角度即可;
(2)借助角所对直角边是斜边的一半得到,再根据勾股定理求出的长度,进而求出面积.
【详解】(1)解:因为四边形是矩形,根据矩形性质,
对角线,且对角线互相平分,
即,
,
在中,,
,
.
(2)在中,,
根据直角三角形中,斜边是角对边的2倍,
,
根据勾股定理可得,
故矩形面积为.
【点睛】本题考查了矩形的性质、等腰三角形的性质、三角形内角和定理,含角的直角三角形性质,勾股定理,熟练掌握矩形的性质是解题的关键.
53.已知,如图,为坐标原点,四边形为矩形,,,点是的中点,动点在射线上以每秒个单位长的速度运动.设动点的运动时间为秒.
(1)点在运动过程中,______;(用含的代数式表示);
(2)当为何值时,以、、、为顶点的四边形为平行四边形;
(3)在线段上有一点,且,当四边形的周长最小,求的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据速度时间距离即可得解;
(2)根据矩形的性质可得,, ,从而可得,,从而由平行四边形的性质得到,建立方程即可得解;
(3)先证明四边形是平行四边形, 得到,从而可判断出四边形周长最小,得出最小,即可确定出点的位置,再用三角形的中位线得出,进而求出,即可得出结论.
【详解】(1)解:动点在射线上以每秒个单位长的速度运动,动点的运动时间为秒,
;
(2)解:四边形为矩形,,,
,, ,
点是的中点,
,
,
,
以、、、为顶点的四边形为平行四边形, ,
,
,
;
(3)解:由(2)知,,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,
四边形的周长为,
当最小时,四边形的周长最小,
如图,作点关于的对称点,连接交于,
, ,
,
,,
,
,
,
是的中位线,
,
,
.
54.已知:如图,是矩形的两条对角线,相交于点O,,.
(1)求矩形对角线的长.
(2)求矩形的面积.
【答案】(1)5
(2)
【分析】(1)根据矩形性质得出,由,得,再根据含30度角的直角三角形的性质即可得;
(2)由勾股定理求出,再根据矩形的面积公式即可求得答案.
【详解】(1)解:∵四边形是矩形,
∴
∵,
∴,
∵,
∴
∴;
(2)解:由(1)知,,
∵,
∴.
则矩形的面积是:.
55.如图1,在平面直角坐标系中,四边形是矩形,且顶点位于原点,顶点、分别位于轴、轴上.若满足.
(1)求点的坐标;
(2)取的中点,连接,将沿翻折得到,连接并延长交轴于点.求证:点为的中点;
(3)如图2,在(2)的条件下,点位于线段上,且.点为平面内一动点,且满足,连接.请你直接写出线段长度的最大值__________.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】(1)根据已知条件,算术平方根的非负性以及偶次幂的非负性求得的值,即可求解;
(2)证明,得到(),则,即可求解;
(3)当点、、三点共线时,的长度最大,进而求解.
【详解】(1)解:∵满足即.
∴,
∴,即
(2)与关于所在直线对称,
,,
连接,
,
,,
设,,
在中,,即,
,
;
,,
,
同理,
,
,,
(),
,
点为的中点;
(3)取的中点,连接,.
,
∴
,点是的中点,
∴,
∵,则,
当点、、三点共线时,的长度最大,
则的最大值.
故答案为.
【点睛】本题考查了坐标与图形,全等三角形的性质与判定,矩形的性质,轴对称的性质,直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半,勾股定理,熟练掌握以上知识是解题的关键.
56.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.
【答案】(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,
∴.
57.综合与探究.
【问题背景】
(1)数学活动课上,老师提出了一个问题:如图1,点E为的边上一点,连接,,请探究的面积与面积的关系?“领航”学习小组在数学活动中发现:的面积等于面积的2倍.请你写出完整的解答过程.
【尝试应用】
(2)如图2,长方形中,点E为边上一点,点F为右侧一点,,若,,,求的长;
【深入思考】
(3)如图3,中,点E为边上一点,点F为边上一点,连接,交于点G,连接,若,证明:平分.
【答案】(1)见解析;(2)12;(3)见解析
【分析】(1)如图,过点作于点,根据得出结论;
(2)过点作于点,连接,先证明四边形是矩形,得出,求出,设,则,根据勾股定理求出结论;
(3)连接,过点作于点,作于点,证明即可证明结论.
【详解】解:(1)如图,过点E作于点F,
∴,,
∴;
(2)如图,过点D作于点G,连接,
∵,
∴四边形是矩形.
∴.
∵,,
∴,
∴.
∴.
∵四边形是矩形,
∴,,,
设,则,
∴.
∴.
∴.
∴,
∴,
∴;
(3)如图,连接,,过点A作于点M,作于点N,
由(1)知,
∴,即,
∵,
∴,
∴点A在的平分线上,即平分.
试卷第1页,共3页
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专题04矩形性质与判定专项训练
题型01.矩形的性质及应用
题型02.求矩形在坐标系中的坐标
题型03.矩形与折叠问题
题型04.证明四边形是矩形
题型05.添条件使四边形是矩形
题型06.由矩形的性质与判定求角度
题型07.由矩形的性质与判定求线段长
题型08.由矩形的性质与判定求面积
题型09.矩形与动点问题
题型10.矩形与最值问题
题型11.矩形的存在性问题
题型12.矩形与多结论问题的判断
题型13.矩形与规律探究
解答题6题
知识点01.矩形的定义
知识点02:矩形的性质(必考)
矩形既是中心对称图形,又是轴对称图形(有 2 条对称轴)。
文字语言
几何语言
对边平行且相等
在矩形 ABCD 中:AB∥CD,AD∥BC;AB=CD,AD=BC
四个角都是直角
∠A=∠B=∠C=∠D=90∘
互相平分且相等
对角线交于 O:OA=OC,OB=OD;AC=BD
中心对称 + 轴对称
中心对称图形,有 2 条对称轴
知识点03:矩形的判定(满足任一条件 ⇒ 矩形)
判定方法
文字语言
几何语言
定义法
有一个角是直角的平行四边形是矩形
在 □ABCD 中,∵∠A=90∘ ∴ 矩形 ABCD
对角线判定
对角线相等的平行四边形是矩形
在 □ABCD 中,∵AC=BD ∴ 矩形 ABCD
角判定
三个角是直角的四边形是矩形
在四边形 ABCD 中,∵∠A=∠B=∠C=90∘
∴ 矩形 ABCD
知识点04.常用衍生结论(解题神器!)
直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半。
高频易错点
1.混淆性质:误认矩形对角线垂直(仅菱形 / 正方形有),忽略矩形对角线相等且平分核心特征。
2.判定缺条件:证矩形时,只证 “一个直角 / 对角线相等”,未先证是平行四边形(除 “三个直角的四边形” 外,其余判定均需先证平行四边形)。
3.概念模糊:分不清矩形与菱形 / 正方形的区别,忘记正方形是特殊的矩形(矩形 + 邻边相等 = 正方形)。
4.结合定理漏用:矩形对角线相交形成的三角形,未用 “直角三角形斜边中线定理”(对角线交点到各顶点距离相等)。
5.折叠问题易错:未找准折叠前后的全等边 / 角,忽略矩形对边相等、邻边垂直的基础性质。
题型01.矩形的性质及应用
1.如图,矩形的对角线、,以点为圆心,长为半径作弧,交于点,再分别以点、为圆心,大于长为半径作弧,两弧交点为,作射线与交点为,若,则_______.
2.若矩形的对角线长为,两条对角线的一个交角为,则该矩形的边长为___和____.
3.在矩形中,对角线和相交于点,,,则该矩形的面积为______.
4.如图,在矩形中,点在边上,点是的中点,,,则的长为______.
5.如图,矩形的对角线、相交于点.若,则四边形的周长为( )
A.4 B.8 C.12 D.16
6.如图,点是矩形的对角线上一点,过点作,分别交,于,,连接,,若,,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
7.如图,矩形中,过对角线的中点作的垂线交于点,交于点,是上一动点,若,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8.如图,矩形的对角线和相交于点,平分交于点,如果,那么的度数为( )
A. B. C. D.
题型02.求矩形在坐标系中的坐标
9.在平面直角坐标系中,一个长方形三个顶点的坐标为,,,则第四个顶点的坐标为__________.
10.如图,矩形中,,,的平分线交于点,为线段上一动点,点为的中点,则线段长的最大值是 ________________ .
11.如图,矩形的三个顶点的坐标分别为.若直线平分矩形的周长,则b的值为( )
A. B. C. D.
题型03.矩形与折叠问题
12.如图,把一张长方形纸条沿折叠,若,则的度数为________.
13.如图,折叠长方形的一边,使点落在边上的点处,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
14.小明同学手中有一张矩形纸片,,,他进行了如下操作:第一步,如图①,将矩形纸片对折,使与重合,得到折痕,将纸片展平.第二步,如图②,再一次折叠纸片,把沿折叠得到,交折痕于点,则线段的长为___________.
15.如图,在矩形纸片中,,,为边的中点,点在边上,连接,将沿翻折,点的对应点为,连接.若,则( )
A. B. C. D.
题型04.证明四边形是矩形
16.下列说法正确的是( )
A.有一个角是直角的四边形是矩形 B.两条对角线互相垂直的四边形是菱形
C.两条对角线相等的矩形是正方形 D.两条对角线相等的菱形是正方形
17.如图,在中,添加一个条件________,可使是矩形.
18.如图,在中,点、、分别在边、、上,且,.则下列说法中正确的有___________.
①四边形是平行四边形:
②如果,那么四边形是矩形;
③如果,则的最小值为
④如果是的平分线,那么四边形是菱形.
19.在平行四边形中,O为的中点,点E,点M为边上任意两个不重合的动点(不与端点重合),的延长线分别与边交于点F,点N.下面四个判断:
①四边形是平行四边形;
②四边形是平行四边形;
③若平行四边形是矩形(正方形除外),则至少存在一个四边形是正方形;
④对于任意的平行四边形,存在无数个四边形ENFM是矩形.
其中,正确的个数有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
题型05.添条件使四边形是矩形
20.数学课上,老师提出如下问题:如图,四边形是平行四边形,请同学们添加个条件使是矩形.小彤添加的条件是:.则小彤判定是矩形的依据是( )
A.矩形的四个角都是直角 B.矩形的对角线相等
C.有三个角是直角的四边形是矩形 D.对角线相等的平行四边形是矩形
21.如图,四边形是平行四边形,下列说法正确的是( )
A.当时,四边形是菱形
B.当时,四边形是正方形
C.当时,四边形是矩形
D.当时,四边形是矩形
22.小英在复习几种特殊平行四边形关系时整理如图,(1)(2)(3)(4)处需要添加条件,则下列条件添加错误的是( )
A.(1)处可填 B.(2)处可填
C.(3)处可填 D.(4)处可填
题型06.由矩形的性质与判定求角度
23.如图,在中,为边上一点,以为边作矩形.若,,则的大小为______度.
24.如图,正方形ABCD中,点E是BC上一点,连接DE,将沿DE翻折得到,GD交BC于点F,连接CG,若,则_____.
25.如图,在中,,,把绕点A逆时针旋转得到,点D与点B对应,点D恰好落在上,过E作交的延长线于点F,连接并延长交于点G,连接交于点H.下列结论:①;②;③;④.其中正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
题型07.由矩形的性质与判定求线段长
26.如图,在中,D是斜边的中点,作于点E,于点F,连接.若,,则的长为( )
A.4 B.5 C. D.
27.如图,正方形的周长为,是对角线上任意一点,于点,于点,则四边形的周长是( )
A. B. C. D.
28.在矩形中,为对角线上与,不重合的一个动点,过点作垂足为,垂足为,连接,若,则的最小值为________.
题型08.由矩形的性质与判定求面积
29.如图所示,矩形的对角线和相交于点,过点的直线分别交和于点、,,,则图中阴影部分的面积为______.
30.如图,菱形 的面积为,O为对角线 ,的交点,点E,F,G分别为 ,,的中点,连接 ,,则四边形 的面积为________.
31.如图,在中,、分别为边、的中点,是对角线,,交的延长线于点,连接,.有下列结论:①;②四边形是菱形;③四边形是矩形;④.其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
32.如图,在中,,以的各边为边分别作正方形,正方形与正方形.延长,分别交,于点,,连结,.图中两块阴影部分面积分别记为,,若,四边形,则四边形的面积为( )
A.5 B.6 C.8 D.9
题型09.矩形与动点问题
33.如图,在中,,,,P为边上一动点,于E,于F,M为的中点,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
34.如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点A、C的坐标分别为,,D是的中点,点P在线段上运动,当是腰长为5的等腰三角形时,点P的坐标为______.
35.如图,在矩形纸片中,,,点E是的中点,点F是边上的一个动点,将沿所在直线翻折,得到,则长度的最小值是______.
36.在矩形中,,是中点,连接,,点是射线上一动点(不与点,重合),过点作交直线于点.
(1)如图1,若点是中点,猜想与的数量关系:______
(2)若是线段上任意一点,其他条件不变(1)中的猜想还成立吗?若成立,请给予证明,若不成立请说明理由.
(3)若点是射线上一点,,,则______.(请直接写出的长)
题型10.矩形与最值问题
37.如图,在直角三角形中,,,,点是边上一点(不与点,重合),作于点,于点,若点是的中点,则的最小值是______.
38.如图,在矩形中,,点在边上,点是矩形内一点,,则的最小值是( ).
A.4 B.6 C.8 D.10
39.如图,点是矩形内部一个动点,满足为上一点且,当时,则的最小值为_____.
40.如图,在矩形中,E是上的点,点F在对角线上,.
(1)如图①,若点F为中点,连接,写一个与相等的角______;
(2)如图②,若点E为中点,连接,若.判断线段与线段的关系,并说明理由;
(3)若,是否存在点F,使得最小,若存在,画出点F的位置,并求其最小值,若不存在,说明理由.
题型11.矩形的存在性问题
41.如图,在矩形ABCD中,,,点P从点A向点D以1cm/s的速度运动,点Q以3cm/s的速度从点C出发,在B,C两点之间做往返运动.两点同时出发,点P到达点D停止运动(同时点Q也停止运动).这段时间内,当运动时间为________________________时,以P,Q,C,D四点为顶点可以组成矩形.
42.如图,在中,对角线,相交于点,点,每秒运动1个单位长度,分别从点,出发,沿,方向运动.若,,则经过__________后,四边形是矩形.
43.如图,在中,,分别是边和的中点,,在对角线上,且,连接,.
(1)求证:;
(2)连接,,当与满足怎样的数量关系时,四边形是矩形?请证明你的结论.
题型12.矩形与多结论问题的判断
44.如图,在矩形中,,的平分线交于点,于点,连接并延长交于点,连接交于点,下列结论:;;;;,其中正确的有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
45.如图,在矩形中,的平分线交于点,交的延长线于点,取的中点,连接,,,,下列结论:
①;②;③;④若,则.其中正确的结论有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
46.如图,在矩形中,,的平分线交于点E,于点H,连接并延长交于点F,连接交于点O,则下列结论中错误的是( )
A.平分 B.
C. D.
47.如图,在矩形中,,的平分线交于点E,于点H,连接并延长交于点F,连接交于点O,有下列结论:①平分;②;③;④.其中正确的结论有_________个.
题型13.矩形与规律探究
48.如图,矩形的各边分别平行于x轴或y轴,物体甲和物体乙由点同时出发,沿矩形的边作环绕运动,物体甲按逆时针方向以1个单位/秒匀速运动,物体乙按顺时针方向以2个单位/秒匀速运动,则两个物体运动后的第2022次相遇地点的坐标是( )
A. B. C. D.
49.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.
50.如图,矩形的面积为,对角线交于点;以、为邻边作平行四边形,对角线交于点;以、为邻边作平行四边形;…;依此类推,则平行四边形的面积为( )
A. B. C. D.
51.如图,矩形的面积为,它的两条对角线交于点,以,为邻边作平行四边形,平行四边形的对角线交于点,同样以,为邻边作平行四边形……依此类推,则平行四边形的面积为( )
A. B. C. D.
解答题
52.如图,在矩形中,两条对角线相交于点,,,求:
(1)求的度数;
(2)求矩形的面积.
53.已知,如图,为坐标原点,四边形为矩形,,,点是的中点,动点在射线上以每秒个单位长的速度运动.设动点的运动时间为秒.
(1)点在运动过程中,______;(用含的代数式表示);
(2)当为何值时,以、、、为顶点的四边形为平行四边形;
(3)在线段上有一点,且,当四边形的周长最小,求的坐标.
54.已知:如图,是矩形的两条对角线,相交于点O,,.
(1)求矩形对角线的长.
(2)求矩形的面积.
55.如图1,在平面直角坐标系中,四边形是矩形,且顶点位于原点,顶点、分别位于轴、轴上.若满足.
(1)求点的坐标;
(2)取的中点,连接,将沿翻折得到,连接并延长交轴于点.求证:点为的中点;
(3)如图2,在(2)的条件下,点位于线段上,且.点为平面内一动点,且满足,连接.请你直接写出线段长度的最大值__________.
56.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.
57.综合与探究.
【问题背景】
(1)数学活动课上,老师提出了一个问题:如图1,点E为的边上一点,连接,,请探究的面积与面积的关系?“领航”学习小组在数学活动中发现:的面积等于面积的2倍.请你写出完整的解答过程.
【尝试应用】
(2)如图2,长方形中,点E为边上一点,点F为右侧一点,,若,,,求的长;
【深入思考】
(3)如图3,中,点E为边上一点,点F为边上一点,连接,交于点G,连接,若,证明:平分.
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