内容正文:
第4节 正方形
核心知识 夯实
典型例题 研析
中考真题 体验
核心知识 夯实
知识要点
1.正方形的判定
(1)有一组邻边_________并且有一个角是_________的平行四边形(定义);
(2)一组邻边_________的矩形;
(3)一个角是_________的菱形;
(4)对角线相等且垂直的平行四边形.
相等
直角
相等
直角
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1.下列命题为真命题的是( )
A.四边相等的四边形是正方形
B.有一组邻边相等的矩形是正方形
C.对角线相等的四边形是正方形
D.对角线互相垂直且平分的四边形是正方形
对点练习
B
‹#›
2.正方形的性质
(1)正方形的四个角都是_________;
(2)正方形的四条边都_________;
(3)正方形的两条对角线_________且互相_____________,每一条对角线平分一组对角;
(4)既是_________对称图形,又是轴对称图形.
知识要点
直角
相等
相等
垂直平分
中心
‹#›
2.(1)正方形具有而矩形不一定具有的性质是( )
A.四个角都相等 B.对角线互相平分
C.对角线相等 D.对角线互相垂直
对点练习
D
‹#›
(2)正方形具有而菱形不一定具有的性质是( )
A.对角线互相垂直 B.对角线相等
C.对边相等 D.邻边相等
B
‹#›
典型例题 研析
【考点1】正方形的性质
例1 (2025·广安中考)如图,E,F是正方形ABCD的对角线BD上的两点,BD=10,DE=BF,连接AE,AF,CE,CF.
(1)求证:△ADE≌△CBF.
(2)若四边形AECF的周长为4,求EF的长.
‹#›
【解析】(1)∵四边形ABCD为正方形,
∴AD=BC,BC∥AD,
∴∠ADE=∠CBF,
在△ADE和△CBF中,
,
∴△ADE≌△CBF(SAS).
‹#›
(2)连接AC交BD于点O,如图所示:
∵四边形ABCD为正方形,BD=10,∴BD垂直平分AC,OA=OC=OB=OD=BD=5,
∴AF=CF,AE=CE,由(1)可知:△ADE≌△CBF,
∴AE=CF,∴AF=CF=AE=CE,
∴四边形AECF是菱形,∴OF=OE,∴EF=2OF,
∵四边形AECF的周长为4AF=4,∴AF=,
在Rt△AOF中,由勾股定理得:OF===3,
∴EF=2OF=6.
‹#›
变式1-1 (2024·重庆中考B卷)如图,在边长为4的正方形ABCD中,点E是BC上一点,点F是CD延长线上一点,连接AE,AF,AM平分∠EAF交CD于点M.若BE=DF=1,则DM的长度为( )
A.2 B. C. D.
D
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变式1-2 如图,在边长为2的正方形ABCD中,E,F分别是BC,CD上的动点,M,N分别是EF,AF的中点,则MN的最大值为______.
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名师点金
特殊四边形性质的区别
矩形 菱形 正方形
边 对边相等 四边相等 四边相等
角 四角相等 对角相等 四角相等
对角线 相等
且平分 垂直且平分 垂直、相等
且平分
‹#›
【考点2】正方形的判定
例2 如图,▱ABCD的对角线AC,BD交于点O,分别以点B,C为圆心,AC,BD长为半径画弧,两弧交于点P,连接BP,CP.
(1)试判断四边形BPCO的形状,并说明理由;
(2)请说明当▱ABCD的对角线满足什么条件时,四边形BPCO是正方形.
‹#›
【解析】(1)四边形BPCO为平行四边形.
理由:∵四边形ABCD为平行四边形,∴OC=OA=AC,OB=OD=BD,
∵以点B,C为圆心,AC,BD长为半径画弧,两弧交于点P,∴OB=CP,BP=OC,
∴四边形BPCO为平行四边形;
(2)当AC⊥BD,AC=BD时,四边形BPCO为正方形.∵AC⊥BD,∴∠BOC=90°,
∵AC=BD,OB=BD,OC=AC,∴OB=OC,
∵四边形BPCO为平行四边形,
∴四边形BPCO为正方形.
‹#›
变式2 如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E,F在对角线BD上,且BE=DF,OE=OA.求证:四边形AECF是正方形.
‹#›
【证明】∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,OA=OC,OB=OD,
∵BE=DF,
∴OE=OF,
∴四边形AECF是菱形;
∵OE=OA=OF,∠AOE=∠AOF=90°,
∴△AOE与△AOF为等腰直角三角形,
∴∠OAE=∠OAF=45°,
∴∠EAF=90°,
∴菱形AECF是正方形.
‹#›
中考真题 体验
1.(2023·攀枝花中考)如图,已知正方形ABCD的边长为3,点P是对角线BD上的一点,PF⊥AD于点F,PE⊥AB于点E,连接PC,当PE∶PF=1∶2时,则PC=( )
A. B.2 C. D.
C
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2.(2025·陕西中考)如图,正方形ABCD的边长为4,点E为AB的中点,点F在AD上,EF⊥EC,则△CEF的面积为( )
A.10 B.8 C.5 D.4
C
‹#›
3.(2024·呼伦贝尔、兴安盟中考)如图,边长为2的正方形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,E是BC边上一点,F是BD上一点,连接DE,EF.若△DEF与△DEC关于直线DE对称,则△BEF的周长是( )
A.2 B.2+ C.4-2 D.
A
‹#›
4.(2025·湖北中考)如图,折叠正方形ABCD的一边BC,使点C落在BD上的点F处,折痕BE交AC于点G.若DE=2,则CG的长是( )
A. B.2 C.+1 D.2-1
B
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5.(2024·龙东中考)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,请添加一个条件_______________________,使得菱形ABCD为正方形.
AC=BD(答案不唯一)
‹#›
6.(2025·内江中考)如图,在平面直角坐标系中,正方形ABCD的边AB在x轴上,点B的坐标为(1,0),点E在边CD上.将△ADE沿AE折叠,点D落在点F处.若点F的坐标为(0,3),则点E的坐标为___________.
(-1.5,5)
‹#›
7.(2025·长沙中考)如图,正方形ABCD中,点E,F分别在AB,CD上,且BE=DF.
(1)求证:四边形AECF是平行四边形;
(2)连接EF,若BC=12,BE=5,求EF的长.
‹#›
【解析】(1)在正方形ABCD中,AB=CD,AB∥CD,
∵BE=DF,
∴AB-BE=CD-DF,
∴AE=CF,
又∵AB∥CD,
∴四边形AECF是平行四边形.
‹#›
(2)过点E作EH⊥CD于点H,如图所示:
∴∠EHC=∠EHF=90°,
∵四边形ABCD是正方形,BC=12,
∴AB=BC=CD=AD=12,∠B=∠BCD=90°,
∴∠EHC=∠B=∠BCD=90°,
∴四边形EBCH是矩形,
∴EH=BC=12,CH=BE=5,
∴DH=CD-CH=12-5=7,
∵BE=DF=5,∴HF=DH-DF=7-5=2,
在Rt△EFH中,由勾股定理得:EF===2.
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本课结束
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$第2节 矩形
核心知识 夯实
典型例题 研析
中考真题 体验
核心知识 夯实
知识要点
1.矩形的判定
(1)有一个角是_________的平行四边形(定义);
(2)对角线_________的平行四边形;
(3)有三个角是_________的四边形.
直角
相等
直角
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1.下列条件中,不能判定平行四边形ABCD是矩形的是( )
A.∠A=∠C B.∠A=∠B
C.AC=BD D.AB⊥BC
对点练习
A
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2.矩形的性质
除具有平行四边形的性质外,还有:
(1)矩形的四个角都是_________;
(2)矩形的对角线_________;
(3)既是_____________图形,又是轴对称图形.
知识要点
直角
相等
中心对称
‹#›
2.下列语句中,不属于矩形性质的是( )
A.两条对角线互相平分
B.两条对角线相等
C.四个内角都是直角
D.两条对角线互相垂直
对点练习
D
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典型例题 研析
【考点2】矩形的判定
例1 (2024·长春中考)如图,在四边形ABCD中,∠A=∠B=90°,O是边AB的中点,∠AOD=∠BOC.求证:四边形ABCD是矩形.
‹#›
【证明】由题可知,
∵O是边AB的中点,∴OA=OB,在△AOD和△BOC中,
,
∴△AOD≌△BOC(ASA),∴DA=CB,∵∠A=∠B=90°,
∴DA∥CB,∴四边形ABCD是平行四边形,
又∵∠A=90°,∴四边形ABCD是矩形.
‹#›
变式1-1 (2025·北京中考)如图,在△ABC中,D,E分别为AB,AC的中点,DF⊥BC,垂足为F,点G在DE的延长线上,DG=FC.
(1)求证:四边形DFCG是矩形;
(2)若∠B=45°,DF=3,DG=5,求BC和AC的长.
‹#›
【解析】(1)∵D,E分别为AB,AC的中点,
∴DE是△ABC的中位线,
∴DE∥BC,即DG∥CF,
∵DG=FC,
∴四边形DFCG是平行四边形,
又∵DF⊥BC,
∴平行四边形DFCG是矩形.
‹#›
(2)∵DG=5,∴CF=DG=5;∵DF⊥BC,∴∠DFB=90°,
在Rt△BDF中,∠B=45°,DF=3,∴BD===3,
BF===3,∴BC=BF+CF=8.
∵点D为AB的中点,∴AB=2BD=6.
如图所示,过点A作AH⊥BC于点H,
在Rt△ABH中,AH=AB·sin B=6·sin 45°=6,BH=AB·cos B=6·cos 45°=6,
∴CH=BC-BH=2,在Rt△AHC中,
由勾股定理得AC===2.
‹#›
变式1-2 (2025·云南中考)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,O是AC的中点.延长BO至点D,使OD=OB.连接AD,CD.记AB=a,BC=b,△AOB的周长为l1,△BOC的周长为l2,四边形ABCD的周长为l3.
(1)求证:四边形ABCD是矩形;
(2)若l2-l1=2,l3=28,求AC的长.
‹#›
【解析】(1)∵O是AC的中点,∴OA=OC,
∵OB=OD,∴四边形ABCD是平行四边形,
∵∠ABC=90°,∴平行四边形ABCD是矩形.
(2)∵△AOB的周长为l1,△BOC的周长为l2,四边形ABCD的周长为l3,
∴l1=AB+OA+OB,l2=BC+OC+OB,l3=2(AB+BC),
∵OA=OC,AB=a,BC=b,
∴l2-l1=BC-AB=b-a=2,l3=2(a+b)=28,
∴,∴,
∴AB=6,BC=8,∴AC==10.
‹#›
名师点金
矩形判定思路
(1)条件中有一个角是直角,判定该四边形是平行四边形;
(2)四边形中有两个角是直角,找第三个为直角也可判定;
(3)条件中有对角线相等,判定该四边形为平行四边形.
注意:(1)除了上述几种常用的判定方法外,还有“对角线相等且互相平分的四边形是矩形”“两邻角相等的平行四边形是矩形”等.
(2)对角线相等的四边形不一定是矩形(如等腰梯形).
‹#›
【考点2】矩形的性质与计算
例2 (2025·烟台中考)如图,BD是矩形ABCD的对角线,请按以下要求解决问题:
(1)利用尺规作△BED,使△BED与△BCD关于直线BD成轴对称(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)的条件下,若BE交AD于点F,AB=1,BC=2,求AF的长.
‹#›
【解析】(1)如图,△BED即为所求作的三角形.
由作图可得:DE=DC,BE=BC,BD=BD,∴△BCD≌△BED(SSS),
∴△BED即为所求作的三角形;
(2)∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC=2,AB=CD=1,AD∥BC,∠A=90°,
∴∠ADB=∠CBD,∵∠EBD=∠CBD,
∴∠FBD=∠FDB,∴FB=FD,
设AF=x,则DF=2-x,
在Rt△ABF中,由勾股定理得AB2+AF2=BF2,即12+x2=(2-x)2,
解得:x=,∴AF=.
‹#›
中考真题 体验
1.(2025·泸州中考)矩形具有而菱形不具有的性质是( )
A.对角线相等 B.对角线互相平分
C.对角线互相垂直 D.对角相等
A
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2.(2025·德阳中考)如图,要使平行四边形ABCD是矩形,需要增加的一个条件可以是( )
A.AB∥CD B.AB=BC C.∠B=∠D D.AC=BD
D
‹#›
3.(2025·绥化中考)一个矩形的一条对角线长为10,两条对角线的一个交角为60°,则这个矩形的面积是( )
A.25 B.25 C.25 D.50
B
‹#›
4.(2025·辽宁中考)如图,在矩形ABCD中,点E在边AD上,BE=BC,连接CE,若AB=3,AE=4,则CE的长为( )
A.1 B.5 C.2 D.
D
‹#›
5.(2023·内江中考)出入相补原理是我国古代数学的重要成就之一,最早是由三国时期数学家刘徽创建.“将一个几何图形,任意切成多块小图形,几何图形的总面积保持不变,等于所分割成的小图形的面积之和”是该原理的重要内容之一,如图,在矩形ABCD中,AB=5,AD=12,对角线AC与BD交于点O,点E为BC边上的一个动点,EF⊥AC,EG⊥BD,垂足分别为点F,G,则EF+EG=___ .
‹#›
6.(2025·内江中考)如图,在矩形ABCD中,AB=8,AD=6,点E,F分别是边AD,CD上的动点,连接BE,EF,点G为BE的中点,点H为EF的中点,连接GH,则GH的最大值是 ____.
5
‹#›
7.(2025·青海中考)如图,在△ABC中,点O,D分别是边AB,BC的中点,过点A作AE∥BC交DO的延长线于点E,连接AD,BE.
(1)求证:四边形AEBD是平行四边形;
(2)若AB=AC,试判断四边形AEBD的形状,并证明.
‹#›
【解析】(1)∵点O是AB的中点,
∴OA=OB.∵AE∥BC,
∴∠EAO=∠DBO,∠AEO=∠BDO,
在△AEO和△BDO中,
,
∴△AEO≌△BDO(AAS),
∴AE=BD,∵AE∥BD,
∴四边形AEBD是平行四边形.
‹#›
(2)四边形AEBD是矩形.证明如下:
∵AB=AC,点D是BC的中点,
∴AD⊥BC,即∠ADB=90°,
∵由(1)得四边形AEBD是平行四边形,
∴▱AEBD是矩形.
‹#›
本课结束
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$第二十讲 四边形
第1节 平行四边形
核心知识 夯实
典型例题 研析
中考真题 体验
核心知识 夯实
知识要点
1.平行四边形的概念及性质
(1)概念:两组对边分别 _____ 的四边形.
(2)性质
边:对边_______________;角:对角_________;对角线:对角线______________
平行
平行且相等
相等
互相平分
‹#›
1.在▱ABCD中(如图),连接AC,已知∠BAC=40°,∠ACB=80°,则∠BCD=( )
A.80° B.100° C.120° D.140°
对点练习
C
‹#›
2.平行四边形的判定
(1)边:①两组对边分别_________的四边形;
②两组对边分别_________的四边形;
③一组对边_______________的四边形.
(2)角:两组对角分别_________的四边形.
(3)对角线:对角线_____________的四边形.
知识要点
平行
相等
平行且相等
相等
互相平分
‹#›
2.下列不能判断一个四边形是平行四边形的是( )
A.一组对边平行且相等的四边形
B.两组对边分别相等的四边形
C.对角线互相平分的四边形
D.一组对边相等,且另一组对边平行的四边形
对点练习
D
‹#›
3.两条平行线之间的距离
(1)如果两条直线平行,那么一条直线上所有的点到另一条直线的距离都_________.
(2)两条平行线中,一条直线上任意一点到另一条直线的_________,叫做两条平行线之间的距离.
知识要点
相等
距离
‹#›
对点练习
3.如图,AD,CE是△ABC的高,过点A作AF∥BC,则下列线段的长可表示图中两条平行线之间的距离的是( )
A.AB B.AD C.CE D.AC
B
‹#›
4.三角形的中位线
(1)定义:连接三角形两边_________的线段叫做三角形的中位线.
(2)性质: 三角形的中位线_________于三角形的第三边,且等于第三边的_________.
知识要点
中点
平行
一半
‹#›
4.如图,在△ABC中,点D,E分别为AB,AC的中点,若DE=2,则BC的长为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
对点练习
D
‹#›
典型例题 研析
【考点1】平行四边形的判定
例1 (2024·武汉中考)如图,在▱ABCD中,点E,F分别在边BC,AD上,AF=CE.
(1)求证:△ABE≌△CDF;
(2)连接EF.请添加一个与线段相关的条件,使四边形ABEF是平行四边形.(不需要说明理由)
‹#›
【解析】(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AD=BC,∠B=∠D.
∵AF=CE,
∴AD-AF=BC-CE,
∴DF=BE,
在△ABE与△CDF中,
,
∴△ABE≌△CDF(SAS);
‹#›
(2)添加BE=CE(答案不唯一).
∵AF=CE,BE=CE,
∴AF=BE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴四边形ABEF是平行四边形.
‹#›
变式1-1 如图,四边形ABCD中,AD∥BC,∠A=∠C,BD为对角线.
(1)证明:四边形ABCD是平行四边形;
(2)已知AD>AB,请用无刻度的直尺和圆规作菱形BEDF,顶点E,F分别在边BC,AD上(保留作图痕迹,不要求写作法).
‹#›
【解析】(1)∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBD,∠A=∠C,
∴180°-(∠ADB+∠A)=180°-(∠CBD+∠C),
即∠ABD=∠CDB,
∴AB∥CD,
∴四边形ABCD是平行四边形;
(2)如图,四边形BEDF就是所求作的菱形.
‹#›
变式1-2 (2024·北京中考)如图,在四边形ABCD中,E是AB的中点,DB,CE交于点F,DF=FB,AF∥DC.
(1)求证:四边形AFCD为平行四边形;
(2)若∠EFB=90°,tan∠FEB=3,EF=1,求BC的长.
‹#›
【解析】(1)∵E是AB的中点,
∴AE=BE,
∵DF=BF,
∴EF是△ABD的中位线,
∴EF∥AD,
∴CF∥AD,
∵AF∥DC,
∴四边形AFCD为平行四边形;
‹#›
(2)由(1)知,EF是△ABD的中位线,∴AD=2EF=2,
∵∠EFB=90°,tan∠FEB=3,∴BF=3EF=3,
∵DF=FB,∴DF=BF=3,
∵AD∥CE,∴∠ADF=∠EFB=90°,
∴AF==,
∵四边形AFCD为平行四边形,
∴CD=AF=,
∵DF=BF,CE⊥BD,
∴BC=CD=.
‹#›
【考点2】平行四边形的性质
例2 (2024·吉林中考)如图,在▱ABCD中,点O是AB的中点,连接CO并延长,交DA的延长线于点E.求证:AE=BC.
‹#›
【证明】∵点O是AB的中点,
∴AO=OB,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠E=∠BCO,
又∠AOE=∠BOC,
∴△AOE≌△BOC(AAS),
∴AE=BC.
‹#›
变式2-1
(2025·新疆中考)如图,在▱ABCD中.∠BCD的平分线交AB于点E,若AD=2,则BE= ____.
2
‹#›
变式2-2 (2025·宜宾中考)如图,点E是平行四边形ABCD边CD的中点,连接AE并延长交BC的延长线于点F,AD=5.求证:△ADE≌△FCE,并求BF的长.
‹#›
【解析】∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BC∥AD,BC=AD=5,∴∠D=∠FCE,
∵E是CD的中点,∴DE=CE,
在△ADE和△FCE中,
,
∴△ADE≌△FCE(ASA),
∴FC=AD=5,
∴BF=BC+FC=5+5=10.
‹#›
名师点金
利用平行四边形的性质进行相关计算
(1)进行角度和线段之间的转化:
①由对边平行可得相等的角,进而可得相似三角形;
②由对边相等、对角线互相平分可得相等的边;
③当有角平分线时可得等腰三角形,进而可得等角、等边.
(2)找出所求线段或角所在的直角三角形,根据直角三角形的性质和勾股定理求解;若三角形为任意三角形,可以通过证两个三角形全等或相似利用其性质进行求解.
‹#›
【考点3】三角形的中位线
例3 如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=5,点D在AC上,且AD=2,点E是AB上的动点,连接DE,点F,G分别是BC和DE的中点,连接AG,FG,当AG=FG时,线段DE长为( )
A. B. C. D.4
A
‹#›
变式3-1 (2025·湖南中考)如图,在△ABC中,BC=6,点E是AC的中点,分别以点A,B为圆心,以大于AB的长为半径画弧,两弧相交于点M,N,直线MN交AB于点D,连接DE,则DE的长是______.
3
‹#›
变式3-2 (2024·凉山州中考)如图,四边形ABCD各边中点分别是E,F,G,H,若对角线AC=24,BD=18,则四边形EFGH的周长是_______.
42
‹#›
名师点金
三角形的中位线定理的应用
(1)定理为证明平行关系提供了新的工具,为证明一条线段是另一条线段的2倍或一半提供了一个新的途径.
(2)遇到一个中点时,要想到构造中位线,利用三角形中位线解决问题.
(3)在应用三角形中位线定理解决问题时,应找出符合条件的基本图形.
‹#›
中考真题 体验
1.(2025·贵州中考)如图,小红想将一张矩形纸片沿AD,BC剪下后得到一个▱ABCD,若∠1=70°,则∠2的度数是( )
A.20° B.70° C.80° D.110°
B
‹#›
2.(2025·山西中考)如图,在平行四边形ABCD中,点O是对角线AC的中点,点E是边AD的中点,连接OE.下列两条线段的数量关系中一定成立的是( )
A.OE=AD B.OE=BC C.OE=AB D.OE=AC
C
‹#›
3.(2025·湖北中考)如图,平行四边形ABCD的对角线交点在原点.若A(-1,2),则点C的坐标是( )
A.(2,-1) B.(-2,1) C.(1,-2) D.(-1,-2)
C
‹#›
4.(2025·河北中考)平行四边形的一组邻边长分别为3,4,一条对角线长为n.若n为整数,则n的值可以为_________________.(写出一个即可)
2(答案不唯一)
‹#›
5.(2025·山东中考)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=6,BC=8.点P为边AC上异于A的一点,以PA,PB为邻边作▱PAQB,则线段PQ的最小值是________.
4.8
‹#›
6.(2024·泸州中考)如图,在▱ABCD中,E,F是对角线BD上的点,且DE=BF.求证:∠1=∠2.
‹#›
【证明】∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,∴∠ADE=∠CBF.
在△ADE和△CBF中,,
∴△ADE≌△CBF(SAS),
∴∠1=∠2.
‹#›
7.(2024·湖南中考)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,点E在边AB上,_______ .
请从“①∠B=∠AED;②AE=BE,AE=CD”这两组条件中任选一组作为已知条件,填在横线上(填序号),再解决下列问题:
(1)求证:四边形BCDE为平行四边形;
(2)若AD⊥AB,AD=8,BC=10,求线段AE的长.
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【解析】(1)选择①,∵∠B=∠AED,
∴BC∥DE,∵AB∥CD,∴四边形BCDE为平行四边形;
选择②,∵AE=BE,AE=CD,
∴BE=CD,∵AB∥CD,∴四边形BCDE为平行四边形;
答案:①或②
(2)由(1)可知,四边形BCDE为平行四边形,
∴DE=BC=10,∵AD⊥AB,∴∠A=90°,
∴AE===6,
即线段AE的长为6.
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本课结束
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$第3节 菱形
核心知识 夯实
典型例题 研析
中考真题 体验
核心知识 夯实
知识要点
1.菱形的判定
(1)有一组邻边_________的平行四边形(定义);
(2)对角线互相_________的平行四边形;
(3)四条边都_________的四边形.
相等
垂直
相等
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1.如图,要使平行四边形ABCD为菱形,还需添加的一个条件是_______________________.(写出一个即可)
对点练习
AB=AD(答案不唯一)
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2.菱形的性质
除具有平行四边形的性质外,还有:
(1)菱形的四条边都_________;
(2)菱形的两条对角线互相_________,并且每一条对角线平分_____________;
(3)菱形的面积等于两条对角线乘积的_________;
(4)既是_____________图形,又是轴对称图形.
知识要点
相等
垂直
一组对角
一半
中心对称
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2.(1)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=80°,则∠BDA的度数为( )
A.40° B.50° C.80° D.100°
(2)已知菱形两条对角线的长分别为5 cm和8 cm,则这个菱形的面积是 ___ cm2.
对点练习
A
20
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典型例题 研析
【考点1】菱形的判定
例1 (2025·扬州中考)如图,在▱ABCD中,对角线AC的垂直平分线与边AD,BC分别相交于点E,F.
(1)求证:四边形AFCE是菱形;
(2)若AB=3,BC=5,CE平分∠ACD,求DE的长.
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【解析】(1)∵EF是AC的垂直平分线,
∴EA=EC,FA=FC,OA=OC,∠AOE=∠COF=90°,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AB∥CD,∴∠OAE=∠OCF.
在△OAE和△OCF中,
,
∴△OAE≌△OCF(ASA),∴EA=FC,∴EA=EC=FA=FC,
∴四边形AFCE是菱形.
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(2)方法一:∵四边形ABCD是平行四边形,AB=3,BC=5,
∴CD=AB=3,∠D=∠B,
∵四边形AFCE是菱形,
∴∠ACB=∠ACE,∵CE平分∠ACD,
∴∠ACE=∠ECD,
∴∠ACB=∠ECD,
∴△CED∽△CAB,
∴=,即=,∴DE=.
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方法二:过点B作BP⊥AC于点P,在PC上截取PQ=PA,连接BQ,如图所示:
设PA=x,∠ACB=α,∵四边形ABCD是平行四边形,且AB=3,BC=5,
∴AD=BC=5,AB∥CD,OA=OC=AC.∵四边形AFCE是菱形,
∴∠ACB=∠ACE=α,AE=CF,EF⊥AC,∵CE平分∠ACD,
∴∠ACE=∠DCE=α,∴∠ACD=2α,∵AB∥CD,∴∠BAC=∠ACD=2α,
∵BP⊥AC,PQ=PA=x,∴BP是AQ的垂直平分线,∴BQ=AB=3,
∴∠BQA=∠BAC=2α,∵∠BQA是△QBC的一个外角,∴∠BQA=∠QBC+∠ACB,
∴2α=∠QBC+α,∴∠QBC=α,∴∠QBC=∠ACB=α,∴BQ=CQ=3,
∴CP=CQ+PQ=3+x.
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在Rt△ABP和Rt△CBP中,由勾股定理得:BP2=AB2-AP2=BC2-CP2,
∴32-x2=52-(3+x)2,解得:x=,∴AP=x=,CP=3+x=,∴AC=AP+PC=+=,
∴OC=AC=,∴BP===.∵EF⊥AC,BP⊥AC,∴EF∥BP,∴△OCF∽△PCB,∴=,∴PC·OF=OC·PB,∴OF=×,∴OF=,
在Rt△OCF中,由勾股定理得:CF===,
∴AE=CF=,∴DE=AD-AE=5-=.
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变式1-1 (2025·长春中考)如图,▱ABCD的对角线AC,BD相交于点O,AB=5,OA=4,OB=3.求证:▱ABCD是菱形.
【证明】∵AB=5,OA=4,OB=3,
∴OB2+OA2=32+42=25,AB2=52=25,
∴OB2+OA2=AB2,
∴∠AOB=90°,∴AC⊥BD,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴▱ABCD是菱形.
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变式1-2 (2025·贵州中考)如图,在▱ABCD中,E为对角线AC上的中点,连接BE,且BE⊥AC,垂足为E.延长BC至F,使CF=CE,连接EF,FD,且EF交CD于点G.
求证:▱ABCD是菱形;
若BE=EF,EC=4,求△DCF的面积.
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【解析】(1)∵E为对角线AC上的中点,且BE⊥AC,∴BE垂直平分AC,∴BA=BC,
∵四边形ABCD是平行四边形,∴▱ABCD是菱形;
(2)如图,∵BE=EF,CE=CF=4,∴∠3=∠2=∠1,设∠3=∠2=∠1=α
∴∠4=∠1+∠2=2α,∵BE⊥AC,∴∠3+∠4=90°,∴α+2α=90°,
解得α=30°,∴∠4=60°,∵BE⊥AC,∴BC=2CE=2×4=8,∵BC=BA,∴△ABC为等边三角形,∴∠ABC=∠BAC=60°,∵四边形ABCD是菱形,∴AB∥CD,CD=BC=8,
∴∠FCG=∠ABC,∠ECG=∠BAC,∴∠FCG=∠ECG.∵CF=CE=4,∴CG⊥EF,
∵∠2=30°,∴CG=CF=2,∴FG==2,
∴S△DCF=CD·FG=×8×2=8.
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变式1-3 如图,四边形ABCD是平行四边形.
(1)尺规作图:作对角线AC的垂直平分线MN(保留作图痕迹);
(2)若直线MN分别交AD,BC于E,F两点,求证:四边形AFCE是菱形.
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【解析】(1)如图,直线MN即为所求;
(2)设AC与EF交于点O.由作图可知,EF垂直平分线段AC,
∴OA=OC,∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AE∥CF,∴∠OAE=∠OCF,
∵∠AOE=∠COF,
∴△AOE≌△COF(ASA),
∴AE=CF,
∴四边形AFCE是平行四边形,
∵AC⊥EF,
∴四边形AFCE是菱形.
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名师点金
菱形判定思路
(1)用边来判定:
①先说明四边形是平行四边形,再说明有一组邻边相等;
②说明四边形的四条边都相等.
(2)用对角线进行判定:
①先说明四边形是平行四边形,再说明四边形的对角线互相垂直;
②说明四边形的对角线互相垂直平分.
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【考点2】菱形的性质与计算
例2 如图,在菱形ABCD中,AE⊥BC于点E,AF⊥CD于点F,连接EF.
(1)求证:AE=AF;
(2)若∠B=60°,求∠AEF的度数.
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【解析】(1)∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD,∠B=∠D.
又∵AE⊥BC于点E,AF⊥CD于点F,∴∠AEB=∠AFD=90°,在△ABE与△ADF中,
∵,∴△ABE≌△ADF(AAS),∴AE=AF;
(2)∵四边形ABCD是菱形,∴∠B+∠BAD=180°,而∠B=60°,
∴∠BAD=120°.又∵∠AEB=90°,∴∠BAE=30°,由(1)知△ABE≌△ADF,
∴∠BAE=∠DAF=30°,
∴∠EAF=120°-30°-30°=60°,
∴△AEF是等边三角形,∴∠AEF=60°.
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变式2-1 如图,在菱形ABCD中,AB=1,∠DAB=60°,则AC的长为( )
A. B.1 C. D.
D
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变式2-2 (2025·云南中考)如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O.若AC=6,BD=5,则菱形ABCD的面积是_______.
15
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变式2-3 (2024·广安中考)如图,菱形ABCD中,点E,F分别是AB,BC边上的点,BE=BF,求证:∠DEF=∠DFE.
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【证明】∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,∠A=∠C,
∵BE=BF,∴AE=CF,
在△DAE和△DCF 中,,
∴△DAE≌△DCF(SAS),
∴DE=DF,∴∠DEF=∠DFE.
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变式2-4 (2025·泸州中考)如图,在菱形ABCD中,E,F分别是边AB,BC上的点,且AE=CF.求证:AF=CE.
【证明】∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,∵AE=CF,∴AB-AE=BC-CF,即BE=BF,
在△ABF和△CBE中,,
∴△ABF≌△CBE(SAS),∴AF=CE.
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名师点金
菱形计算中的常见解答技巧
(1)菱形是轴对称图形,它有两条对称轴,对角线所在的直线就是它的对称轴.
(2)利用菱形的性质可以证明线段相等、角相等,它的对角线互相垂直且把菱形分成四个全等的直角三角形,由此可与勾股定理联系,得到对角线和边之间的关系.
(3)菱形的面积等于两条对角线乘积的一半.
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中考真题 体验
1.(2025·内江中考)按如下步骤作四边形ABCD:(1)画∠EAF;(2)以点A为圆心,1个单位长为半径画弧,分别交AE,AF于点B,D;(3)分别以点B和点D为圆心,1个单位长为半径画弧,两弧交于点C;(4)连接BC,DC,BD.若∠A=40°,则∠BDC的度数是( )
A.64° B.66° C.68° D.70°
D
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2.(2024·通辽中考)如图,▱ABCD的对角线AC,BD交于点O,以下条件不能证明▱ABCD是菱形的是( )
A.∠BAC=∠BCA
B.∠ABD=∠CBD
C.OA2+OB2=AD2
D.AD2+OA2=OD2
D
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3.(2025·河南中考)如图,在菱形ABCD中,∠B=45°,AB=6,点E在边BC上,连接AE,将△ABE沿AE折叠,若点B落在BC延长线上的点F处,则CF的长为( )
A.2 B.6-3 C.2 D.6-6
D
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4.(2025·龙东中考)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,请添加一个条件_______________________,使平行四边形ABCD为菱形.
AB=AD(答案不唯一)
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5.(2025·兰州中考)如图,在菱形ABCD中,AE⊥BC,垂足为E,交BD于点F,BE=CE.若AB=4,则AF=______.
4
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6.(2024·福建中考)如图,在菱形ABCD中,点E,F分别在边BC和CD上,且∠AEB=∠AFD.求证:BE=DF.
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【证明】∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,∠B=∠D.
在△ABE和△ADF 中,
∴△ABE≌△ADF(AAS),
∴BE=DF.
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7.(2025·遂宁中考)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,点E,F在对角线BD上,BE=EF=FD,且AF⊥AB,CE⊥CD.
(1)求证:△ABF≌△CDE;
(2)连接AE,CF,若∠ABD=30°,请判断四边形AECF的形状,并说明理由.
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【解析】(1)∵AB∥CD,
∴∠ABF=∠CDE,∵AF⊥AB,CE⊥CD,
∴∠BAF=∠DCE=90°,
∵BE=EF=FD,
∴BE+EF=FD+EF,即BF=DE,
在△ABF和△CDE中,
,
∴△ABF≌△CDE(AAS).
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(2)四边形AECF是菱形.理由如下:
如图所示:∵∠ABD=30°,AB∥CD,
∴∠CDB=∠ABD=30°,∵BE=EF,∠BAF=90°,
∴AE是Rt△ABF斜边BF上的中线,
∴AE=BF,在Rt△ABF中,∠ABD=30°,
∴AF=BF,∴AE=AF=BF,
同理可得CE=CF=DE,∵BF=DE,
∴AE=AF=CE=CF,
∴四边形AECF是菱形.
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本课结束
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