内容正文:
专题07矩形性质与判定压轴专项训练
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题型01.矩形折叠求线段
题型02.矩形折叠求角度
题型03.矩形折叠算面积
题型04.矩形多结论判断题
题型05.矩形与最值问题
题型06.矩形动点构特殊平行四边形
题型07.矩形动点构特殊三角形
题型08.矩形与勾股定理综合计算
题型09.矩形与坐标系综合
题型10.矩形对角线综合
题型11.矩形与角平分线综合
题型12.矩形性质与判定综合证明
题型13.矩形中点相关综合
题型14.矩形与全等三角形综合
知识01:核心定义(判定 & 性质通用根基)
有一个角是直角的平行四边形是矩形
▶ 双重属性:矩形是特殊平行四边形,兼具平行四边形所有性质 + 直角专属特性,是压轴题中 “平行四边形→矩形” 判定的核心依据。
知识点02:四大核心性质(压轴计算 / 证明必用)
文字语言
几何语言
图示
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03:三种判定方法(压轴证明 “证矩形” 三步走)
判定核心:先定平行四边形,再补矩形条件,或直接证直角,避免遗漏前提(压轴题高频设错点):
知识点04:黄金推论(矩形衍生必考考点)
直角三角形斜边上的中线 = 斜边的一半(含逆定理)
▶ 几何语言:Rt△ABC 中,∠B=90°,D 为 AC 中点→BD=AC=AD=DC;
▶ 逆定理:三角形一边中线等于这边一半→该三角形为直角三角形
▶ 压轴应用:矩形对角线交点连直角顶点、动点问题中找中点造中线,实现线段转化。
知识点05:压轴避坑指南(5 大高频易错点,直接规避失分)
1.混淆性质:矩形对角线仅相等平分,不垂直(垂直是正方形专属);
2.判定缺条件:证矩形时,只证 “对角线相等” 或 “一个直角”,忽略平行四边形前提;
3.斜边中线逆用错:看到 “中线 = 边的一半” 就证直角,未确认中线对应斜边;
4.折叠题易错:未标注折叠后相等边 / 角,导致勾股定理列错方程;
5.角度漏算:忽略矩形对角线形成的等腰三角形特殊角(30°/60°/120°)。
知识点06:压轴解题心法(矩形综合题 “万能思路”)
适配折叠、动点、最值、坐标系综合题,按步骤解题不混乱:
1.见矩形,先标直角:所有角度 / 线段计算,先锁定 90°,利用互余、互补推导角度;
2.遇对角线,必连中点:活用 “对角线相等平分”+“斜边中线定理”,实现线段等量转化;
3.证矩形,分两步走:先证平行四边形(边 / 角 / 对角线),再补 1 个矩形判定条件;
4.求线段,勾股建模:矩形内线段计算,优先构造直角三角形,设未知数列方程(折叠 / 动点题核心);
5.折动点,抓不变量:折叠找 “对称相等”,动点找 “定点 / 定长 / 定角”,结合将军饮马、等腰分类讨论。
题型01.矩形折叠求线段
【典例】矩形中,,,点E是上一点,翻折,得,点落在上,则的值是________.
【答案】
【分析】根据矩形的性质可得,,,由折叠的性质可得,,在中利用勾股定理求出的长,进而求出的长,设,则,在中利用勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴,,,
由折叠的性质可得:,,
在中,,
,
设,则,,
在中,由勾股定理得:,即,
解得:,
.
【跟踪专练1】如图,将矩形沿直线折叠,使点C落在点处,交于点E,,,则的长是______.
【答案】10
【分析】由矩形的性质可得,,即得,由折叠的性质可得,即可得,得到,设,则,在中,由勾股定理构造方程求解即可.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
又由折叠可得,,
∴,
∴,
设,则,
在中,,
∴,
解得,
∴.
【跟踪专练2】将一张长方形纸片按如图所示的方式对折,使点落在上的点处,折痕为,点落在点处,交于点.若,,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查矩形的折叠问题,全等三角形的判定和性质,勾股定理.
先根据勾股定理求出,然后证明,得到,,即可得到,,然后在中,利用解题即可.
【详解】解:在中,,
由折叠可得,,
又∵是矩形,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∴,,
∴,,
设,则,
在中,,即,
解得:,
故选:A.
【跟踪专练3】如图,将矩形纸片折叠,使点D与点B重合,点C落在点处,折痕为.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由矩形的性质可得,由平行线的性质可得,由折叠的性质可得,从而得出,即可得证;
(2)由矩形的性质可得,由折叠的性质可得,设,则,再由勾股定理计算即可得出结果.
【详解】(1)证明:∵四边形为矩形,
∴,
∴,
由折叠的性质可得:,
∴,
∴;
(2)解:∵四边形为矩形,
∴,
由折叠的性质可得,
设,则,
由勾股定理可得:,
∴,
解得:,
∴.
题型02.矩形折叠求角度
【典例】如图,将矩形沿对角线折叠,使点落在处,交于点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据矩形的性质和直角三角形两锐角互余可求出的度数,再由折叠的性质可得的度数.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
由折叠的性质可得.
【跟踪专练1】如图,将一张长方形纸条翻折,是折痕.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由折叠可得,且,根据直线得,最后由对顶角的性质求得.
【详解】解:如图所示:
∵是折痕,
,
,
,
又 ∵,
,
,
又 ∵,
.
【跟踪专练2】如图,在矩形中,对角线和相交于点,,是射线上一点,将沿翻折得,当时,的度数为_____ .
【答案】或
【分析】由题意可分当点在线段上时和当点在线段的延长线上时,然后根据平行线的性质及折叠的性质可进行求解.
【详解】解:如图1,当点在线段上时,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴;
如图2,当点在线段的延长线上时,
∵,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴.
综上所述,的度数为或.
【跟踪专练3】如图,在中,,,,是的中线,将沿折叠,点的对应点为点,连接.
(1)求证:;
(2)求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了直角三角形的性质、等腰三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)由直角三角形的性质可得,由折叠的性质可得,,从而可得,由等边对等角并结合三角形内角和定理得出,从而可得,由平行线的性质可得,再由等边对等角得出,即可得证;
(2)由勾股定理可得,延长和交于点,作于点,由(1)可得,证明,得出,,由折叠的性质可得,从而可得,由等面积法求出,由勾股定理可得,再由等腰三角形的性质得出,即可得出结果.
【详解】(1)证明:∵在中,,是的中线,
∴,
由折叠的性质可得:,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:∵在中,,,,
∴,
如图,延长和交于点,作于点,
由(1)可得:,
∵,,
∴,
∴,,
由折叠的性质可得,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴.
题型03.矩形折叠算面积.
【典例】如图,四边形是矩形,,把矩形沿直线折叠,点落在点处,、交于点,则与的面积之比是()
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用矩形与折叠性质,推导出,设,则,由勾股定理,解得,然后计算两三角形面积并求比值.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,
∴;
由折叠性质可知:
,
∴,,,,
∴,
∴,
设,则,
∴,
在中,,,,
由勾股定理得:
解得,即,
的直角边,,
∴
在中,,
.
【跟踪专练1】如图,在矩形中,,,将矩形沿折叠,点落在点处,则重叠部分的面积为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】C
【分析】本题考查了矩形的性质、折叠的性质、等腰三角形的判定以及勾股定理;解题的关键是由折叠性质得,结合平行线内错角相等推出,从而,设,在中用勾股定理列方程求解.
【详解】解:矩形沿折叠,点落在点处,
,
,
,
,
,
,
设,则,
在中,,
,
,
,
,
,
,
故选:.
【跟踪专练2】如图,把长方形纸片折叠,使其对角顶点C与A重合,折痕,若长方形的长为8,宽为4,则的面积为________.
【答案】10
【分析】设,则,由折叠的性质可知,,根据四边形是矩形,得出,在中,由勾股定理求出,则,根据,得出.结合,,得出,最后利用三角形的面积公式计算即可.
【详解】解:设,则,
由折叠的性质可知,,
∵四边形是矩形,
∴,
在中,由勾股定理得,即,
整理得,
解得.
∴,
,
.
又∵,
,
,
.
【跟踪专练3】已知:如图,矩形.
(1)尺规作图:在边上找一点E,将矩形沿折叠,使点C落在边上F点;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)所作图形中,若,,求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)以点为圆心,以长为半径画弧交于点,连接,作的角平分线,交于点,点即为所求;
(2)由矩形的性质可得,,由折叠的性质可得,由勾股定理可得,再由三角形的面积公式计算即可得出结果.
【详解】(1)解:如图:点即为所求;
(2)解:∵四边形为矩形,
∴,,
由折叠的性质可得,
∴,
∴的面积为.
题型04.矩形多结论判断题
【典例】如图.在矩形中,将矩形沿折叠,点D落在点E处,且与交于F,则下列结论①②③④若,则,正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.①②③④
【答案】B
【分析】利用矩形的性质、折叠的性质、全等三角形的判定与性质及勾股定理,逐一分析各个结论的正确性,再结合选项选择正确答案即可.
【详解】解:在矩形中,,
∵矩形沿翻折,
∴,
∴,
∴,故①正确;
结论②中未给出任何关于角度的特殊条件,无法通过已知条件推导出,
∴②不一定成立,无特殊条件支持,故②错误;
∵矩形沿翻折,
∴,
∴,,
在矩形中,,,
∴,,
在和中,
,
∴,故③正确;
设,则,
由③可知,,
∴,
在中,,,,
∴,
∴,
解得,
∴,故④正确,
综上所述,正确的结论有①③④.
【跟踪专练1】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.
【跟踪专练2】如图,矩形中,,对角线相交于O,过C点作交于E点,H为中点,连接交于G点,交的延长线于F点,下列4个结论:①;②;③;④.正确的有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】利用直角三角形的斜边中线可判断①结论;根据等边对等角和等角的余角相等可判断②结论;利用等腰直角三角形的性质和全等三角形的判定可判断③结论;根据等边对等角的性质,得出,结合三角形外角的性质,得出,再结合等角对等边,可判断④结论.
【详解】解:在中,H为中点,
,
,
,①结论正确;
,
,
,,
,②结论正确;
如图,连接,
,,
,
同理可得,,
,即,
,
不能得出,③结论错误;
,
,
矩形,
,,,
,,
由②可知,,
,
,
,
,
,
,
,④结论正确.
【跟踪专练3】如图,在矩形中,,,点E、F分别是边、上的动点(点E不与A、B重合)且,若点G在五边形内,且满足,.则以下结论正确的有( )个.
①与一定互补;②点G到边,的距离一定相等;③点G到边,的距离不可能相等;④点G到边的距离的最大值为.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】本题主要考查矩形的性质、全等三角形的判定以及三角形内角和定理,关键是对知识的掌握和运用,根据矩形的性质得出,又,由四边形内角和为可判断①;过作,,分别交于,交于,根据同角的补角相等,可以求出,然后证明,可以判断②;由,和②的结论可以判断③;当四边形是正方形时,点到的距离最大,从而可以判断④.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
又∵,四边形内角和是,
∴, 故①正确;
过作,,分别交于,交于,如图所示:
∵,
∴, 即,
在和中,
,
∴,
∴,故②正确;
延长交于,延长交于,
根据题意可知,,从而得到,即分别为点到边的距离,
∵,,
∴,,
∴,,
由②知,则, 即点到边的距离不相等,故③正确;
在直角三角形中,,当点重合时最大,
∵,
∴,故④正确,
故选:D.
题型05.矩形与最值问题
【典例】如图,在中,,D是斜边上的一个动点,过点D分别作于点M,于点N,连接,则线段长的最小值为______.
【答案】/
【分析】根据勾股定理得到,由题意证明四边形是矩形,则当取最小值时,的值最小,当时,的值最小,由等面积法即可求解.
【详解】解:在中,,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
如图所示,连接,
∴,
∴当取最小值时,的值最小,
根据点到直线垂线段最短得到,当时,的值最小,
∵,
∴,
∴线段长的最小值为.
【跟踪专练1】.如图,在矩形中,,,点是上一个动点(点与点,不重合),过点分别作于点,交于点,连接,则的最小值为______.
【答案】
【分析】连接,利用勾股定理求出,判断出四边形是矩形;根据矩形的对角线相等可得,再根据垂线段最短可得时,线段的值最小,然后根据三角形的面积公式列出方程求解即可.
【详解】如图,连接.
.
∵矩形中,,,,
∴,
∵于点E,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
由垂线段最短可得时,线段最短,即的值最小,
此时,,
即,
解得,
∴,
即的最小值为.
【跟踪专练2】如图,在矩形中,分别为上的动点且为的中点,于点于点P,连接.若,则的最小值为( )
A. B. C.5 D.
【答案】D
【分析】本题考查矩形的性质与判定,勾股定理,直角三角形斜边的中线的性质,连接,,,由矩形,得到,,,再根据斜边中点得到,即可得到,最后证明四边形是矩形,得到,当点在上时,最小,即最小.
【详解】解:连接,,,
∵在矩形中,,
∴,,
∴,
∵为的中点,,
∴,,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∴当点在上时,最小,即最小,
故选:D.
【跟踪专练3】【问题呈现】在数学活动课上,李老师给出如下问题:如图1,矩形中,,,过对角线上一点,作的垂线,交边、于点、,求的长.
(1)【问题解决】小明同学是这样思考的:点是的中点,过点作的垂线,交、于点、,发现四边形的形状是__________,得,请你结合小明的思路,求出的长是__________.
(2)【类比分析】小鹏发现小明的思路就是平移线段,构成平行四边形,把替换,使问题得到解决,他突然想起思考多日的题目有了思路:
如图3,在六边形中,满足,,,.求证:;请你完成此题;
(3)【学以致用】
李老师发现两名同学都运用了转化思想,使得问题得到了解决,为了帮助同学更好的感悟转化思想,李老师在【问题呈现】的基础上又提出新的问题,请你解答:
如图4,矩形中,,,点、分别是线段、上的动点,且与互相垂直,则的最小值为__________.
【答案】(1)平行四边形;;
(2)证明见解析;
(3)
【分析】(1)先由、均垂直于且平行于,判定四边形为平行四边形,得到;再证明,结合和推出四边形为菱形;设,在中用勾股定理求出,再通过菱形面积公式求出,进而得到的长.
(2)连接辅助线构造平行四边形,利用平行四边形的性质得到角相等,再结合已知的平行关系,证明,结合的条件,推导出.
(3)由(1)知时为定值,将的最小值转化为求的最小值值;平移构造平行四边形,将转化为,利用两点之间线段最短,将的最小值转化为的长度,再在中用勾股定理求出,最终得到的最小值.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
又∵四边形是矩形,
∴,即,
∴四边形是平行四边形,
∴.
如图,连接,.
∵是的中点,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴平行四边形是菱形,
∴.
设,则,
在中,,由勾股定理得,解得.
在矩形中,由勾股定理得,
∵菱形的面积,
∴,解得,
∴.
(2)解:如图,连接,,延长,交于点.
,,
四边形是平行四边形,
∴,,
∴
∵,
∴,
∴,
同理,可得,
∴,
∴,.
又,
.
(3)解:由(1)可知,在矩形中,时,的长度为定值,
∴,
要求的最小值,只需求的最小值.
如图,平移线段到线段,
,,
四边形是平行四边形,
.
,
根据两点之间线段最短,,
当且仅当,,三点共线时,等号成立.
,,
,即.
在中,,,
∴由勾股定理得.
的最小值为,
∴的最小值为.
题型06.矩形动点构特殊平行四边形
【典例】如图,在四边形中,,,,点P从点D出发,以的速度向点A运动,点M从点B同时出发,以相同的速度向点C运动,当其中一个动点到达端点时,两个动点同时停止运动.设点P的运动时间为t(单位:s),下列结论中:①当时,四边形为矩形;②当时,四边形为平行四边形;③当时,或;④当时,或.正确的是______(填序号)
【答案】④
【分析】用含t的式子表示出,,,的长度,当四边形为矩形时,根据列方程;当四边形为平行四边形时,根据列方程;当时分两种情况:一是四边形为平行四边形,二是四边形为等腰梯形,分别列方程求解即可.
【详解】解:由题意得,,
,
,,
当四边形为矩形时,,
即,
解得,故①错误;
当四边形为平行四边形时,,
即,
解得,故②错误;
当时分两种情况:
当四边形为平行四边形时,;
当四边形为等腰梯形时,过点M作于点G,过点C作于点H,如图所示,
则,
,,
,
,
,
,,
四边形为矩形,
,
,
解得,
综上可得,当时,或,
故③错误,④正确.
综上所述,正确的是④.
【跟踪专练1】如图(1),点F从菱形的顶点A出发,沿以的速度匀速运动到点B,点F运动时,的面积随时间的变化关系图象如图(2),则菱形的面积为________.
(1) (2)
【答案】
【分析】本题主要考查了四边形的动点问题,菱形的性质,勾股定理等知识,设点A到的距离为h,根据动点函数图像求出h, 过点D作交的延长线与点E,则,
利用勾股定理求出,由菱形的性质得出,利用勾股定理求出,最后计算菱形的面积即可.
【详解】解:设点A到的距离为h,
由点F的运动轨迹和速度可知,,且,
解得:,
过点D作交的延长线与点E,
则,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,
∴,
在中,,
即,
解得:,
∴,
故答案为:
【跟踪专练2】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,以相同的速度向点运动,当其中一个动点到达端点时,两个动点同时停止运动,设点的运动时间为(单位:),下列结论①当时,四边形为矩形;②当时,四边形为平行四边形;③当时,或;④当时,或。其中结论正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【分析】根据题意,表示出,,和的长,当四边形为矩形时,根据,列出方程求解即可;当四边形为平行四边形时,根据,列出方程求解即可;当时,分两种情况:四边形是平行四边形时;四边形是等腰梯形,分别列方程求解即可.
【详解】解:根据题意,可得,,
∵,,
∴,,
当四边形为矩形时,,
即,解得,故①不正确;
当四边形为平行四边形时,则,
即,解得,故②不正确;
当时,分两种情况:
当四边形是平行四边形时,则,
即,解得,
当四边形是等腰梯形时,
过点作于点,过点作于点,如图所示,
则,
∵,,
∴,
∴,
∴,
又,,,
∴,
即,
解得,
综上可得,当时,或,
故③错误,④正确,
∴正确的结论有个.
故选:
【点睛】本题考查了矩形的性质和判定,平行四边形的性质和判定,全等三角形的判定和性质,涉及动点问题,用含的代数式表示各线段的长度是解题的关键.
【跟踪专练3】如图,在矩形中,,,,是对角线上的两个动点,分别从点,同时出发相向而行,速度均为每秒1个单位长度.设运动时间为,其中.
(1)若,分别是,的中点,则四边形一定是____________(,相遇时除外).
(2)在(1)的条件下,若四边形为矩形,求的值.
【答案】(1)平行四边形
(2)2或8
【分析】(1)根据矩形的性质结合平行线的性质可得到,,通过中点可证明,进而证明,利用三角形全等可得,,则,即可证明;
(2)分为两种情况,一种是四边形为矩形,另一种是为矩形,利用即可求解.
【详解】(1)解:平行四边形.
由题意得:,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∵,分别是,中点,
∴,,
∴,
在和中,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形;
(2)解:如图①,连接.
,分别是,的中点,四边形是矩形,
四边形是矩形,
.
分以下两种情况讨论:
①如图①,当四边形是矩形时,.
,,,
.
,
,
;
②如图②,当四边形是矩形时,,.
,
,
.
综上所述,四边形为矩形时,的值为2或8.
【点睛】本题考查矩形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,全等三角形的判定与性质等知识点,解题的关键是熟记特殊四边形的判定与性质,在解题中灵活运用.
题型07.矩形动点构特殊三角形
【典例】如图,在矩形中,,,是边上一动点,是边上一动点,且,是边上一动点,连接,,.当以点,,为顶点的三角形是等腰直角三角形时,的长为____________.
【答案】4或6或8
【分析】本题考查了矩形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的分类讨论等知识点,掌握通过构造全等三角形转化线段关系、列方程求解,以及对等腰直角三角形直角顶点的分类讨论方法是解题的关键.
设,则,根据等腰直角三角形直角顶点的不同,分三种情况讨论,通过构造全等三角形,利用矩形性质和全等三角形对应边相等列方程求解的值.
【详解】解:设,则.
①如图①,当,且时,可证得,
.
,
解得.
②如图②,当,且时,过点作于点,
在 和 中,
∴,
,
,
解得.
③如图③,当,且时,过点作于点,
在和中,
,
,,四边形是矩形,
,即,
解得.
综上,的长为或或.
故答案为:或或.
【跟踪专练1】在矩形中,,,点在边上,且,是边上的一个动点,若是直角三角形,则的长为______.
【答案】1或3或
【分析】本题主要考查了相似三角形的判定和性质,矩形的性质,熟练掌握相似三角形的判定和性质,矩形的性质,并利用分类讨论思想解答是解题的关键.
分二种情况讨论:当时和当时,根据相似三角形的判定和性质即可求解.
【详解】解:在矩形中,,,,
如图,当时,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
解得:或;
如图,当时,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
解得:,
∴;
综上所述,的长为1或3或,
故答案为:1或3或.
【跟踪专练2】如图,在矩形中,,,点在边上运动,连接,将沿折叠,点落在点处,当为等腰三角形时,的长为_____.
【答案】或
【分析】本题考查了等腰三角形的定义,矩形与折叠问题,勾股定理;根据为等腰三角形,分三种情况进行讨论:,分别求得的长,并判断是否符合题意.
【详解】解:∵将沿折叠,点落在点处,
∴,
∵矩形中,,,
∴
∴
①如图,当时,
∵
∴
过作,交于,交于,则垂直平分,垂直平分,
在中,
∴,
又∵
∴
设,则,
在中,
∴
解得:
②当时,
∵,
在中,,不合题意,
③当时,如图,过点作于点,交于点,过点作于点,则四边形是矩形,
∴,
∵,
在中,
∴
设,则,,则
在中,,
∴
解得:
综上所述,当为等腰三角形时,的长为或
故答案为:或.
【跟踪专练3】如图,在梯形中,,,,,,点Q从点A出发以的速度向点D运动,点P从点B出发以的速度向点C运动,P、Q两点同时出发,当点P到达点C时,两点同时停止运动.
(1)当t= s时,四边形的面积为;
(2)若以、、、为顶点的四边形是平行四边形,求t的值;
(3)当时,若,当t为何值时,是等腰三角形?
【答案】(1)
(2)
(3)或时,
【分析】(1)用表示、,当点未到达点时,根据条件计算即可;
(2)当点未到达点时,根据平行四边形对边相等列出方程求解即可;
(3)分和两种情况讨论,利用等腰三角形的性质求解即可;
【详解】(1)解:,,点的速度是,点的速度是,
,,
当点未到达点时,,
解得:,
当时,四边形的面积为;
(2)解:当点未到达点时,
四边形是平行四边形,
,
解得:;
以、、、为顶点的四边形是平行四边形时,的值为;
(3)解:如图,若,过作,
则,,,
,,,
,
四边形是矩形,
,即,
解得:;
如图,若,过作,
,
四边形是矩形,
,,
在中,,
,
解得:;
当或时,是等腰三角形.
题型08.矩形与勾股定理综合计算
【典例】如图,在矩形中,,垂直平分于点,则的长为( )
A. B. C.4 D.2
【答案】B
【分析】
本题考查了矩形的性质、线段垂直平分线的性质、勾股定理,先证明是等边三角形,可得,则,利用所对的直角边等于斜边的一半得的长,最后利用勾股定理即可求解.
【详解】
解:∵四边形是矩形,
,,
垂直平分,
,
,
是等边三角形,
,
,
∴,
.
【跟踪专练1】如图,在矩形中,,,平分交于点E,连接,取的中点F,连接,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由矩形的性质可得,,结合平分,可以推出,在中,先使用勾股定理计算出斜边的长,再用直角三角形的性质算出的长.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,,,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∵点F是的中点,
∴是斜边上的中线,
∴.
【跟踪专练2】如图,矩形纸片,,,为边上一点.将沿所在的直线折叠,点恰好落在边上的点处,连接交于点,取的中点,连接,则___________.
【答案】
【分析】连接,求出,利用三角形的中位线定理解决问题即可.
【详解】解:如图所示连接,
由翻折的性质可知,垂直平分线段,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵N是的中点,M是的中点,
∴是的中位线,
∴.
【跟踪专练3】在平行四边形中,过点作于点,点在上且,连接,.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,平分,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)的长为
【分析】(1)由平行四边形的性质得,则,而,则四边形是平行四边形,再由,可推四边形是矩形;
(2)由,,,根据勾股定理可求得,则,再利用角平分线证明,根据等角对等边求出.
【详解】(1)证明:四边形是平行四边形,
,
于点,点在上,
,
,
四边形是平行四边形,
,
四边形是矩形.
(2)解:,,,
,
,
,
平分,
,
,
,
,
的长为5.
题型09.矩形与坐标系综合
【典例】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.
【跟踪专练1】如图,已知矩形的两边分别平行坐标轴,点的坐标为,点的坐标为.则矩形的面积是__________.
【答案】25
【分析】根据矩形的性质,得到轴,轴,进而得到点坐标,求出的长,再利用面积公式进行求解即可.
【详解】解:∵矩形的两边分别平行坐标轴,
∴轴,轴,
∵点B的坐标为,点D的坐标为,
∴,
∴,
∴矩形的面积是.
【跟踪专练2】如图,矩形的顶点O,A,C的坐标分别是,,,与矩形周长相等,的面积是矩形面积的一半,则点D的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了矩形的性质和面积公式,平行四边形的性质和面积公式,勾股定理等知识点,掌握这些是解题的关键.
根据题意可得D点的纵坐标是C点纵坐标的一半,,过D点作轴,交轴于点,用勾股定理求出长即可.
【详解】解:过D点作轴,交轴于点,如图:
与矩形周长相等,,
,
的面积是矩形面积的一半,,
,
由勾股定理得:,
点D的坐标为.
故选:A.
【跟踪专练3】在坐标平面中,O为坐标原点,轴于点轴于点C,连接.
(1)如图1,求的长:
(2)如图2,点D在线段上,连接,求点D的坐标:
(3)如图3,在(2)的条件下,点E在线段上,连接,作线段的垂直平分线交于H、G,点F在上,连接,连接与的周长之比是,求F点坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据轴,轴,可判断四边形是矩形,由点得,,由勾股定理可得;
(2)设,则,求出,根据列方程,求出的值即可.
(3)过点作于点,求出,过点作于点,得出,过点作于点,连接,得,,设,,,得,根据列式求出,得的周长为64,再用的代数式表示出的周长,由与的周长之比是列式为,求出的值即可.
【详解】(1)解:∵轴,轴,,
∴四边形是矩形,
∴,,
∴;
(2)解:设,则,
又,
∴,
∵,
∴,
展开得,
解得:,
经检验,是原方程的解,
∴;
(3)解:如图,过点作于点,
∵,
∴,,
在中,,
∴,
设,则,
∵垂直平分,
∴,
∴,
过点作于点,则是直角三角形,
∵,,
∴,
∴,
过点作于点,连接,则四边形是矩形,
∴,,
设,,,
∴
∴
∵
∴,
∴,
整理得:,
∵,
∴,
∴,,,,
∴,
∴的周长;
过点作于点,则四边形是矩形,
∴,,
∴,
在中,由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,
∴的周长,
∵与的周长之比是,
∴,
整理得,
解得:,
经检验,是原方程的解,
∴,
∴点的坐标为.
题型10.矩形对角线综合
【典例】如图,是矩形的对角线的中点,是边的中点若,,则线段的长为________.
【答案】5
【分析】根据三角形中位线定理得到,再根据勾股定理求出,再根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到答案即可.
【详解】解:矩形,,
,
是矩形的对角线的中点,是边的中点,
,,
∵,
,
在中,,
.
【跟踪专练1】.如图,在矩形中,对角线、相交于点.若,则的大小为___________.
【答案】/120度
【分析】根据矩形的性质易证是等边三角形,得到,即可得解.
【详解】解:矩形,
,
,
,
是等边三角形,
,
.
【跟踪专练2】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,,
,,,
,
,
,,
,
.
【跟踪专练3】如图,矩形的两条对角线、相交于点,,.求矩形边的长?
【答案】
【分析】根据矩形的性质可以证明是等边三角形,根据等边三角形的性质可得,从而可知,利用勾股定理即可求出.
【详解】解:,
,
四边形是矩形,
,,
是等边三角形,
,
,
,
.
题型11.矩形与角平分线综合
【典例】如图,在矩形中,平分交于点,连接,点为的中点,连接,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了矩形的性质,平行线的性质,角平分线的定义,勾股定理,直角三角形的性质.
由矩形的性质、平行线的性质和角平分线的定义得到,利用勾股定理求出,再利用直角三角形的性质即可得到答案.
【详解】解:矩形,
,,,,
,
平分,
,
,
,
,
,
点为的中点,
.
【跟踪专练1】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,
∴,
∴,
∵,
∴.
【跟踪专练2】在矩形中,对角线、相交于点的角平分线交于点,若,则的度数是( )
A. B. C. D..
【答案】B
【分析】本题考查了矩形的性质、角平分线的定义,关键是矩形性质的应用;根据矩形的性质可得,结合,可得的度数,又根据角平分线的定义可得的度数,则可求.
【详解】解:∵矩形中,,,
∴,,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
故选:B .
【跟踪专练3】已知:如图,在中,是的一条角平分线,是外角,的平分线,,垂足为点.
(1)求证:四边形为矩形;
(2)连接,交于点,请判断四边形的形状,并证明;
(3)线段与有怎样的关系?请直接写出你的结论.
【答案】(1)见解析
(2)平行四边形,理由见解析
(3),
【分析】(1)根据三线合一可得,由外角的性质和角平分线的定义得,从而,由得,从而四边形为矩形.
(2)由四边形为矩形,则,结合已知可得,从而四边形是平行四边形;
(3)由四边形为矩形可得F是中点,由四边形是平行四边形可得,从而是的中位线,即可解答.
【详解】(1)证明:在中,是的角平分线,
,,
,
为的外角的平分线,
,
,
,
,
四边形为矩形;
(2)证明:四边形是平行四边形,理由如下:
由(1)知,四边形为矩形,则.
又,
,
四边形是平行四边形;
(3)解:,.理由:
四边形为矩形,
,
,
是的中位线,
∴,.
题型12.矩形性质与判定综合证明
【典例】如图,在中,E,F为对角线上的两点(点在点的上方),.
(1)求证:四边形是平行四边形.
(2)连接,下列条件能判定四边形为矩形的是___________.
A.;B.;C.;D.
【答案】(1)见解析
(2)AC
【分析】(1)根据平行四边形的性质得到、,进而得到,从而得出结论;
(2)根据矩形和菱形的判定定理逐一判断即可.
【详解】(1)证明:连接,与交于点,
四边形是平行四边形,
、,
,
,
,
四边形是平行四边形;
(2)解:由(1)知,四边形是平行四边形,
,
,
平行四边形是矩形,故A符合题意;
,
平行四边形是菱形,故B不符合题意;
,
平行四边形是矩形,故C符合题意;
,
平行四边形是菱形,故D不符合题意;
综上所述,条件能判定四边形为矩形的是AC.
【跟踪专练1】如图,在中,,两点分别在边,上,连接,,,,且.
(1)求证:四边形为矩形;
(2)若平分,且,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)利用平行四边形的性质得到,,,由得到,进而得到,再通过证明得到,最后利用矩形的判定即可证明;
(2)根据角平分线的定义得到,再利用平行线的性质得到,则有,由(1)中的结论可得,,设,在和利用勾股定理建立方程,解方程求出的值即可解答.
【详解】(1)证明:,
,,,
,
,
又,
,
在和中,
,
,
,
,
,
四边形为矩形.
(2)解:,
,,,
平分,
,
,
,
,
,
由(1)中的结论得,,,四边形为矩形,
,,
设,则,
在中,,
在中,,
,
解得:,
的长为.
【跟踪专练2】如图,在平行四边形中,过点D作于点E,,连接.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若平分,,,求四边形的面积.
【答案】(1)见详解
(2)20
【分析】(1)利用平行四边形的性质得出平行的边和相等的边,判定出四边形是平行四边形,再根据矩形的定义即可判定;
(2)利用平行的性质和角平分线的性质得出,然后根据勾股定理求出,即可求出矩形的面积.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
又 ∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∴四边形是矩形;
(2)解:∵平分,
,
,
,
,
,
∴矩形的面积.
题型13.矩形中点相关综合
【典例】如图,在矩形中,是的中点,是上一点,若,求证:是的中点.
【答案】见解析
【分析】由矩形的性质得到,则可证明四边形是平行四边形,得到,再由线段中点的定义可得.
【详解】证明:∵四边形是矩形,
∴,即,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵是的中点,
∴,
∴,
∴是的中点.
【跟踪专练1】在矩形中,点是上的一个动点(点不与端点重合),点为的中点,连接.
(1)如图1.求证:;
(2)如图2,连接,若,直接写出所有等于的一半的角.
【答案】(1)证明见解析
(2),,,
【分析】(1)连接,先得出,,再证明,由此即可得证;
(2)过点作于点,先得出,再证明,则可得,,然后证出,由此即可得.
【详解】(1)证明:如图1,连接,
∵四边形是矩形,
∴,
∵点为的中点,
∴,
∴,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴.
(2)解:如图2,过点作于点,
由(1)已证:,
∴(等腰三角形的三线合一),
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,,
∵,点为的中点,
∴,(等腰三角形的三线合一),
∴,,
又∵,
∴,
∴,
综上,所有等于的一半的角是,,,.
【跟踪专练2】如图,矩形的对角线交于点,为中点,在射线上,且,连接.若,,则的长为多少?
【答案】
【分析】根据矩形的性质,求出的长,证明四边形为矩形,进而得到即可.
【详解】解:∵矩形,
∴,,
∴,
∴,
∵,点为中点,
∴,
又∵,
∴四边形为矩形,
∴.
【跟踪专练3】如图,在矩形中,对角线相交于点,点分别为的中点,连接,求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定与性质,根据矩形的性质得,又点,分别为,的中点,可证,通过“”证明,然后利用全等三角形对应边相等即可证得结论,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】证明:四边形是矩形,
,
,
点分别为的中点,
,
在和中,,
,
.
题型14.矩形与全等三角形综合.
【典例】如图,在矩形中,对角线,相交于点,过点的直线分别交,边于点,,若,则图中阴影部分的面积为_________.
【答案】
【分析】首先根据题意得出矩形的面积,然后结合矩形的性质证明(),得、的面积相等,从而将阴影部分的面积转化为的面积.
【详解】解:四边形是矩形,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
又∵,
∴在和中,
,
∴(),
∴,
∴.
【跟踪专练1】如图,在矩形中,,E为的中点,点F为上一点,当时,则的长度为_______________.
【答案】
【分析】过点E作于点G,连接,根据矩形的性质得到,即、和都是直角三角形,证明,得到,证明,得到,设长为,根据勾股定理求出,即可求出的长度.
【详解】解:过点E作于点G,连接,
∵矩形,
∴,
∴、和都是直角三角形,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵E为的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
设长为,
则,
在中,根据勾股定理得:,即,
∴,
∴.
【跟踪专练2】如图,在矩形ABCD中,的平分线DE交AB于点E,,于点H,连结AH并延长,交CB于点F,连结给出下列结论:;;的面积是矩形ABCD面积的;;其中正确的有( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】①证明是等腰直角三角形得,,由勾股定理得,再根据,即可对该结论进行判断;
②根据,得,进而得,由此即可对该结论进行判断;
③先求出,根据得,由此即可对该结论进行判断;
④证明是等腰直角三角形得,由勾股定理得,进而得,则,继而得,由此即可对该结论进行判断;
⑤根据,,即可依据“”判定和全等,由此即可对该结论进行判断,综上所述即可得出答案.
此题主要考查了矩形的性质,等腰直角三角形的判定与性质,全等三角形的判定,理解矩形的性质,熟练掌握全等三角形的判定,等腰直角三角形的判定与性质,勾股定理是解决问题的关键
【详解】解:①四边形ABCD是矩形,
,,
的平分线DE交AB于点E,
,
,
是等腰直角三角形,
,,
,
,,
,故①正确;
②在中,,,
,
,故②正确;
③,
,
又,
,
,故③不正确;
④,于点H,
是等腰直角三角形,
,
,
,
,
在中,,
,
,故④不正确,
⑤于点H,,
,
,,
,
在和中,
,
≌,故⑤正确,
综上所述:正确的结论有①②⑤.
故选:A
【跟踪专练3】已知:在矩形中,,,点、分别在边、上,.将沿直线翻折得,连接.
(1)如图(1),若点在上,求证:;
(2)如图(2),若,求的面积;
(3)当为等腰三角形时,求线段的长.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)或
【分析】本题考查了矩形的折叠,矩形的性质与判定,全等三角形的性质与判定,勾股定理,掌握折叠的性质是解题的关键;
(1)根据折叠得出,根据已知证明得出,等量代换即可得证;
(2)过点作于点,证明得出,同(1)可得,则,进而根据三角形的面积公式,即可求解;
(3)分三种情况讨论,①当时,如图,过点作于点,则四边形是矩形,设,则,在中,根据勾股定理建立方程,得出方程无解,故此情形不存在;②时,设,则,在中,,根据勾股定理建立方程,得出;③当时,过点作于点,同(1)可得,进而得出,即可求解.
【详解】(1)证明:∵四边形是矩形,
∴,
∵将沿直线翻折得,
∴,,,
又∵,,
∴,
∵点在上,即,
∴,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:如图,过点作于点,
∵,,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∵折叠,
∴,
同(1)可得,
∴,
∴;
(3)解:当为等腰三角形时,分三种情况讨论,
①当时,
∴,
如图,过点作于点,则四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴在上,
设,则,
∵折叠,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
此方程无解,故此情形不存在;
②当时,设,则,
∵折叠,
∴,
在中,,
即,
解得:;
③当时,过点作于点,
∴,
同(1)可得,
∴,
∴;
综上所述,当为等腰三角形时,线段的长为或.
试卷第1页,共3页
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专题07矩形性质与判定压轴专项训练
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题型01.矩形折叠求线段
题型02.矩形折叠求角度
题型03.矩形折叠算面积
题型04.矩形多结论判断题
题型05.矩形与最值问题
题型06.矩形动点构特殊平行四边形
题型07.矩形动点构特殊三角形
题型08.矩形与勾股定理综合计算
题型09.矩形与坐标系综合
题型10.矩形对角线综合
题型11.矩形与角平分线综合
题型12.矩形性质与判定综合证明
题型13.矩形中点相关综合
题型14.矩形与全等三角形综合
知识01:核心定义(判定 & 性质通用根基)
有一个角是直角的平行四边形是矩形
▶ 双重属性:矩形是特殊平行四边形,兼具平行四边形所有性质 + 直角专属特性,是压轴题中 “平行四边形→矩形” 判定的核心依据。
知识点02:四大核心性质(压轴计算 / 证明必用)
文字语言
几何语言
图示
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03:三种判定方法(压轴证明 “证矩形” 三步走)
判定核心:先定平行四边形,再补矩形条件,或直接证直角,避免遗漏前提(压轴题高频设错点):
知识点04:黄金推论(矩形衍生必考考点)
直角三角形斜边上的中线 = 斜边的一半(含逆定理)
▶ 几何语言:Rt△ABC 中,∠B=90°,D 为 AC 中点→BD=AC=AD=DC;
▶ 逆定理:三角形一边中线等于这边一半→该三角形为直角三角形
▶ 压轴应用:矩形对角线交点连直角顶点、动点问题中找中点造中线,实现线段转化。
知识点05:压轴避坑指南(5 大高频易错点,直接规避失分)
1.混淆性质:矩形对角线仅相等平分,不垂直(垂直是正方形专属);
2.判定缺条件:证矩形时,只证 “对角线相等” 或 “一个直角”,忽略平行四边形前提;
3.斜边中线逆用错:看到 “中线 = 边的一半” 就证直角,未确认中线对应斜边;
4.折叠题易错:未标注折叠后相等边 / 角,导致勾股定理列错方程;
5.角度漏算:忽略矩形对角线形成的等腰三角形特殊角(30°/60°/120°)。
知识点06:压轴解题心法(矩形综合题 “万能思路”)
适配折叠、动点、最值、坐标系综合题,按步骤解题不混乱:
1.见矩形,先标直角:所有角度 / 线段计算,先锁定 90°,利用互余、互补推导角度;
2.遇对角线,必连中点:活用 “对角线相等平分”+“斜边中线定理”,实现线段等量转化;
3.证矩形,分两步走:先证平行四边形(边 / 角 / 对角线),再补 1 个矩形判定条件;
4.求线段,勾股建模:矩形内线段计算,优先构造直角三角形,设未知数列方程(折叠 / 动点题核心);
5.折动点,抓不变量:折叠找 “对称相等”,动点找 “定点 / 定长 / 定角”,结合将军饮马、等腰分类讨论。
题型01.矩形折叠求线段
【典例】矩形中,,,点E是上一点,翻折,得,点落在上,则的值是________.
【跟踪专练1】如图,将矩形沿直线折叠,使点C落在点处,交于点E,,,则的长是______.
【跟踪专练2】将一张长方形纸片按如图所示的方式对折,使点落在上的点处,折痕为,点落在点处,交于点.若,,,则的长为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练3】如图,将矩形纸片折叠,使点D与点B重合,点C落在点处,折痕为.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
题型02.矩形折叠求角度
【典例】如图,将矩形沿对角线折叠,使点落在处,交于点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】如图,将一张长方形纸条翻折,是折痕.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】如图,在矩形中,对角线和相交于点,,是射线上一点,将沿翻折得,当时,的度数为_____ .
【跟踪专练3】如图,在中,,,,是的中线,将沿折叠,点的对应点为点,连接.
(1)求证:;
(2)求的长.
题型03.矩形折叠算面积.
【典例】如图,四边形是矩形,,把矩形沿直线折叠,点落在点处,、交于点,则与的面积之比是()
A. B. C. D.
【跟踪专练1】如图,在矩形中,,,将矩形沿折叠,点落在点处,则重叠部分的面积为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【跟踪专练2】如图,把长方形纸片折叠,使其对角顶点C与A重合,折痕,若长方形的长为8,宽为4,则的面积为________.
【跟踪专练3】已知:如图,矩形.
(1)尺规作图:在边上找一点E,将矩形沿折叠,使点C落在边上F点;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)所作图形中,若,,求的面积.
题型04.矩形多结论判断题
【典例】如图.在矩形中,将矩形沿折叠,点D落在点E处,且与交于F,则下列结论①②③④若,则,正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.①②③④
【跟踪专练1】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
【跟踪专练2】如图,矩形中,,对角线相交于O,过C点作交于E点,H为中点,连接交于G点,交的延长线于F点,下列4个结论:①;②;③;④.正确的有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
【跟踪专练3】如图,在矩形中,,,点E、F分别是边、上的动点(点E不与A、B重合)且,若点G在五边形内,且满足,.则以下结论正确的有( )个.
①与一定互补;②点G到边,的距离一定相等;③点G到边,的距离不可能相等;④点G到边的距离的最大值为.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
题型05.矩形与最值问题
【典例】如图,在中,,D是斜边上的一个动点,过点D分别作于点M,于点N,连接,则线段长的最小值为______.
【跟踪专练1】.如图,在矩形中,,,点是上一个动点(点与点,不重合),过点分别作于点,交于点,连接,则的最小值为______.
【跟踪专练2】如图,在矩形中,分别为上的动点且为的中点,于点于点P,连接.若,则的最小值为( )
A. B. C.5 D.
【跟踪专练3】【问题呈现】在数学活动课上,李老师给出如下问题:如图1,矩形中,,,过对角线上一点,作的垂线,交边、于点、,求的长.
(1)【问题解决】小明同学是这样思考的:点是的中点,过点作的垂线,交、于点、,发现四边形的形状是__________,得,请你结合小明的思路,求出的长是__________.
(2)【类比分析】小鹏发现小明的思路就是平移线段,构成平行四边形,把替换,使问题得到解决,他突然想起思考多日的题目有了思路:
如图3,在六边形中,满足,,,.求证:;请你完成此题;
(3)【学以致用】
李老师发现两名同学都运用了转化思想,使得问题得到了解决,为了帮助同学更好的感悟转化思想,李老师在【问题呈现】的基础上又提出新的问题,请你解答:
如图4,矩形中,,,点、分别是线段、上的动点,且与互相垂直,则的最小值为__________.
题型06.矩形动点构特殊平行四边形
【典例】如图,在四边形中,,,,点P从点D出发,以的速度向点A运动,点M从点B同时出发,以相同的速度向点C运动,当其中一个动点到达端点时,两个动点同时停止运动.设点P的运动时间为t(单位:s),下列结论中:①当时,四边形为矩形;②当时,四边形为平行四边形;③当时,或;④当时,或.正确的是______(填序号)
【跟踪专练1】如图(1),点F从菱形的顶点A出发,沿以的速度匀速运动到点B,点F运动时,的面积随时间的变化关系图象如图(2),则菱形的面积为________.
(1) (2)
【跟踪专练2】如图,矩形中,,点H在边上,为边上一个动点,连,以为一边在的右上方作菱形,使点G落在边上,连结.
(1)如图1,当菱形为正方形时,的长为_________;
(2)如图2,在点E的运动过程中,的面积S的取值范围为________.
【跟踪专练3】如图,在矩形中,,,,是对角线上的两个动点,分别从点,同时出发相向而行,速度均为每秒1个单位长度.设运动时间为,其中.
(1)若,分别是,的中点,则四边形一定是____________(,相遇时除外).
(2)在(1)的条件下,若四边形为矩形,求的值.
题型07.矩形动点构特殊三角形
【典例】如图,在矩形中,,,是边上一动点,是边上一动点,且,是边上一动点,连接,,.当以点,,为顶点的三角形是等腰直角三角形时,的长为____________.
【跟踪专练1】在矩形中,,,点在边上,且,是边上的一个动点,若是直角三角形,则的长为______.
【跟踪专练2】如图,在矩形中,,,点在边上运动,连接,将沿折叠,点落在点处,当为等腰三角形时,的长为_____.
【跟踪专练3】如图,在梯形中,,,,,,点Q从点A出发以的速度向点D运动,点P从点B出发以的速度向点C运动,P、Q两点同时出发,当点P到达点C时,两点同时停止运动.
(1)当t= s时,四边形的面积为;
(2)若以、、、为顶点的四边形是平行四边形,求t的值;
(3)当时,若,当t为何值时,是等腰三角形?
题型08.矩形与勾股定理综合计算
【典例】如图,在矩形中,,垂直平分于点,则的长为( )
A. B. C.4 D.2
【跟踪专练1】如图,在矩形中,,,平分交于点E,连接,取的中点F,连接,则的长为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】如图,矩形纸片,,,为边上一点.将沿所在的直线折叠,点恰好落在边上的点处,连接交于点,取的中点,连接,则___________.
【跟踪专练3】在平行四边形中,过点作于点,点在上且,连接,.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,平分,求的长.
题型09.矩形与坐标系综合
【典例】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______.
【跟踪专练1】如图,已知矩形的两边分别平行坐标轴,点的坐标为,点的坐标为.则矩形的面积是__________.
【跟踪专练2】如图,矩形的顶点O,A,C的坐标分别是,,,与矩形周长相等,的面积是矩形面积的一半,则点D的坐标为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练3】在坐标平面中,O为坐标原点,轴于点轴于点C,连接.
(1)如图1,求的长:
(2)如图2,点D在线段上,连接,求点D的坐标:
(3)如图3,在(2)的条件下,点E在线段上,连接,作线段的垂直平分线交于H、G,点F在上,连接,连接与的周长之比是,求F点坐标.
题型10.矩形对角线综合
【典例】如图,是矩形的对角线的中点,是边的中点若,,则线段的长为________.
【跟踪专练1】.如图,在矩形中,对角线、相交于点.若,则的大小为___________.
【跟踪专练2】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.
【跟踪专练3】如图,矩形的两条对角线、相交于点,,.求矩形边的长?
题型11.矩形与角平分线综合
【典例】如图,在矩形中,平分交于点,连接,点为的中点,连接,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】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.
【跟踪专练2】在矩形中,对角线、相交于点的角平分线交于点,若,则的度数是( )
A. B. C. D..
【跟踪专练3】已知:如图,在中,是的一条角平分线,是外角,的平分线,,垂足为点.
(1)求证:四边形为矩形;
(2)连接,交于点,请判断四边形的形状,并证明;
(3)线段与有怎样的关系?请直接写出你的结论.
题型12.矩形性质与判定综合证明
【典例】如图,在中,E,F为对角线上的两点(点在点的上方),.
(1)求证:四边形是平行四边形.
(2)连接,下列条件能判定四边形为矩形的是___________.
A.;B.;C.;D.
【跟踪专练1】如图,在中,,两点分别在边,上,连接,,,,且.
(1)求证:四边形为矩形;
(2)若平分,且,,求的长.
【跟踪专练2】如图,在平行四边形中,过点D作于点E,,连接.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若平分,,,求四边形的面积.
题型13.矩形中点相关综合
【典例】如图,在矩形中,是的中点,是上一点,若,求证:是的中点.
【跟踪专练1】在矩形中,点是上的一个动点(点不与端点重合),点为的中点,连接.
(1)如图1.求证:;
(2)如图2,连接,若,直接写出所有等于的一半的角.
【跟踪专练2】如图,矩形的对角线交于点,为中点,在射线上,且,连接.若,,则的长为多少?
【跟踪专练3】如图,在矩形中,对角线相交于点,点分别为的中点,连接,求证:.
题型14.矩形与全等三角形综合.
【典例】如图,在矩形中,对角线,相交于点,过点的直线分别交,边于点,,若,则图中阴影部分的面积为_________.
【跟踪专练1】如图,在矩形中,,E为的中点,点F为上一点,当时,则的长度为_______________.
【跟踪专练2】如图,在矩形ABCD中,的平分线DE交AB于点E,,于点H,连结AH并延长,交CB于点F,连结给出下列结论:;;的面积是矩形ABCD面积的;;其中正确的有( )
A. B. C. D.
【跟踪专练3】已知:在矩形中,,,点、分别在边、上,.将沿直线翻折得,连接.
(1)如图(1),若点在上,求证:;
(2)如图(2),若,求的面积;
(3)当为等腰三角形时,求线段的长.
试卷第1页,共3页
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