内容正文:
专题5.5 特殊平行四边形44道压轴题型专训(11大题型)
题型一 求矩形在坐标系中的坐标
题型二 根据矩形的性质和判定解决问题
题型三 判断四边形的形状并证明
题型四 折叠问题
题型五 根据菱形的性质和判定解决问题
题型六 中点四边形
题型七 求正方形重叠部分面积
题型八 根据正方形的性质与判定解决相关问题
题型九 平行四边形的动点问题
题型十 四边形中的线段最值问题
题型十一 四边形其他综合问题
【经典例题一 求矩形在坐标系中的坐标】
1.(25-26八年级下·重庆·月考)如图,已知四边形是矩形,点的坐标为,点为边上一点,连接,现将沿折叠,点落在轴上的点处,直线交轴于点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据矩形的性质和点,得出,,根据折叠的性质可得,,在中,由勾股定理求出 ,则,即点坐标为,求出直线的解析式,令,得,即可求出的坐标.
【详解】解:∵四边形是矩形,点,
∴,,
根据折叠的性质可得,,
在中,由勾股定理得: ,
∴,即点坐标为,
设直线的解析式为,
代入、得: ,解得,
即直线解析式为,
∵是直线与轴的交点,令,得,
∴的坐标为.
2.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图,矩形的顶点和分别落在轴与轴的正半轴上,,.若直线经过矩形对角线的交点,则的值为( )
A.5 B.2 C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了矩形的性质(对角线互相平分)与一次函数的待定系数法,解题关键是先确定对角线交点坐标,再代入直线方程求解参数.
先确定矩形对角线交点的坐标,再将其代入直线方程求解的值.
【详解】解:,,
点的坐标为,点的坐标为,则线段的中点坐标为.
直线经过矩形对角线的交点,即经过线段的中点,
把代入,得,解得.
故答案为:D.
3.(23-24八年级下·江苏苏州·阶段测试)如图,平面直角坐标系中,长方形,点,分别在轴,轴的正半轴上,,,,,分别交,于点,,且,则点坐标为______.
【答案】
【分析】过点作,过点作,并延长交延长线于点,设,根据三角形全等得到,则,求出直线解析式,代入点求出,即可求解.
【详解】解:过点作,过点作,并延长交延长线于点,如下图:
则,∴,
∴
在矩形中,,
∴
∴四边形为矩形
∴,,
∴
∵
∴为等腰直角三角形,
∴
∴,
设,则,
设直线解析式为
由题意可知,代入得,,解得,
又∵点在直线上,∴
解得,即
∴
∴点坐标为
故答案为
【点睛】此题考查了矩形的性质,全等三角形的判定与性质,正比例函数的性质,等腰直角三角形的性质,解题的关键是根据题意,作出合适的辅助线,利用有关性质求解.
4.(25-26八年级下·黑龙江牡丹江·期中)如图,在平面直角坐标系中,的边在x轴上,点A在y轴的正半轴上,线段,满足,且.
(1)请直接写出点D的坐标;
(2)动点P从点D出发,以每秒1个单位长度的速度沿折线向终点B运动,连接,设的面积为S,运动时间为t秒,求S和t之间的关系式,要求写出t的取值范围;
(3)在(2)条件下,当时,过点P作直线l⊥x轴,点M在直线l上,在平面内是否存在点N,使点A,C,M,N为顶点的四边形是以为边的矩形?若存在,直接写出点N的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)点D的坐标为
(2)
(3)当时,,;当时,,
【分析】(1)根据非负数的性质求出,,则,,设,根据勾股定理得出,求出,则,然后根据平行四边形的性质求解即可;
(2)分点P在上,点P在上讨论,根据三角形的面积公式求解即可;
(3)分点P在上,点P在上讨论,根据等边三角形的判定与性质,勾股定理,矩形的性质、平移的性质等知识求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∴,,
∴,,
设,
∵,
∴,
解得,
∴,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴点D的坐标为;
(2)解:当点P在上时,,如图,此时,
∴;
当点P在上时,,如图,此时,
∵,,
∴,
∴;
综上,;
(3)解:取中点E,连接,
则,
∵,,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
当时,,
解得,
∴,
当M在上方时,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴A向右平移1个单位,再向上平移个单位得到,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴C向右平移1个单位,再向上平移个单位得到,
∴;
当M在下方时,
同理可求;
当时,,
解得,
∴,
当M在x轴上方时,过作于H,
则,,
∴,
∴,
∴,
∴A向左平移个单位,再向下平移个单位得到,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴C向左平移个单位,再向下平移个单位得到,
∴,
当M在x轴下方时,
同理可求,
综上,当时,,;当时,,.
【经典例题二 根据矩形的性质和判定解决问题】
1.(25-26八年级下·辽宁阜新·期末)如图,在四边形中,,,,,点E、F分别是、的中点,连接、,则线段的长是( )
A. B. C. D.8
【答案】A
【分析】连接,证明四边形是矩形,再结合直角三角形斜边中线等于斜边一半,得到,进而证明是等边三角形,再证明四边形是平行四边形,得到,根据等边对等角的性质,得出,进而推出,最后利用勾股定理求解即可.
【详解】解:如图,连接,
,点F是的中点,
,
,,
四边形是矩形,
,
E是的中点,
,
,
是等边三角形,
,,
,
,,
四边形是平行四边形,
,
,,
,
,
,
,
,
故选:A.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定和性质,矩形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,直角三角形的斜边中线,等腰三角形的判定和性质,勾股定理等知识,掌握特殊四边形的判定和性质是解题关键.
2.(25-26八年级下·重庆·期中)如图,在四边形中,,相交于点O,且,动点E从点B开始,沿四边形的边运动至点D停止,与相交于点N,点F是线段的中点.连接,下列结论中:①四边形是矩形;②当时,点E是的中点;③当,时,线段长度的最大值为2;其中正确的有( )个
A.3 B.2 C.1 D.0
【答案】B
【分析】由对角线互相平分且相等的四边形是矩形证明四边形是矩形,即可判断①;可证明是中位线,,而点E可以在上,也可以在上,据此可判断②;根据,则有最大值时,有最大值,则点E与点D重合时,的最大值为4,则长度的最大值为2,据此可判断③.
【详解】解:∵,
∴,即,
∴四边形是矩形,故①正确;
当点E在上时,
∵分别是的中点,
∴是中位线,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∴点是的中点;
当点E在上时,同理可得,但此时点不是的中点,故②错误;
由②可知,,
∵点E沿四边形的边运动至点停止,且,
∴的最大值为4,此时点E与点D重合,
∴的最大值为2,故③正确;
综上,正确的有①③,共2个.
3.(25-26八年级下·河北保定·期末)如图,一面长方形墙壁因年久失修,墙上只残留5块形状大小一样的长方形瓷砖(空白部分),其中,,则图中阴影部分的面积为________.
【答案】47
【分析】本题考查了二元一次方程组的实际应用,设每块长方形瓷砖的长为x,宽为y,根据图形可得1个长加上3个宽等于13,一个长加上一个宽等于9,据此建立方程组求解,再求得每块长方形瓷砖的面积后即可得到阴影部分的面积.
【详解】解:设每块长方形瓷砖的长为x,宽为y,
由题意得:,
解得:,
∴图中每块长方形瓷砖的面积为,
∴图中阴影部分的面积为,
故答案为:47.
4.(23-24八年级下·安徽池州·期末)在矩形ABCD中,AB=4,BC=3.若点P是CD上任意一点,如图①,PE⊥BD于点E,PF⊥AC于点F.
(1)猜想PE和PF之间有怎样的数量关系?写出你的理由.
(2)当点P是AD上任意一点时,如图②,猜想PE和PF之间的数量关系
(3)当点P是DC上任意一点时,如图③,猜想PE和PF之间有怎样的数量关系?写出推理过程.
【答案】(1),理由见解析
(2),理由见解析
(3),理由见解析
【分析】(1)连接,设点到的距离为,利用勾股定理求出,由等面积法求出得,由建立等式再化简即可得到;
(2)连接,设点到的距离为,由(1)得,同样利用等面积法,即,即可求解;
(3)连接、,由,建立等式,进行化简整理即可求解.
【详解】(1)解:连接,如图1,
设点到的距离为.
在中,,
由,得.
四边形是矩形,
,
由,得,
,
化简得,
(2)解:,理由见解析,
连接,如下图:
设点到的距离为,
由(1)得,
,
,
,
故答案为:.
(3)解:,理由如下:
连接、,如图.
由,
,
化简得,即.
【点睛】本题考查了矩形的性质,解题的关键是能够根据两种方法表示图形面积,利用等面积法求解.
【经典例题三 判断四边形的形状并证明】
1.(25-26八年级下·江苏连云港·期中)在中,,,的平分线交于点,再分别作其他三个内角的平分线两两相交,构成如图的四边形,则四边形的形状是()
A.任意四边形 B.正方形 C.平行四边形 D.矩形
【答案】D
【分析】由四边形是平行四边形,得,,则有,,根据角平分线定义可得,,所以,则,即,同理,证明四边形是平行四边形,然后通过平行线的性质和角平分线定义可得,则有,从而求解.
【详解】解:如图,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,,
∵平分,平分,
∴,,
∴,
∴,即,
同理,
∴四边形是平行四边形,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是矩形.
2.(2026·八年级下 安徽池州)如图,在平行四边形中,E,F分别为边,的中点,是对角线,下列说法错误的是( )
A.当时,四边形是菱形
B.当时,四边形是菱形
C.当时,四边形是矩形
D.当平分时,四边形是矩形
【答案】A
【分析】根据题意逐一对选项进行分析即可得到本题答案.
【详解】解:∵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,
当时,不能得到,故不能判定四边形是菱形,即 A 选项符合题意,
当时,,
∴四边形是菱形,即 B 选项不符合题意,
当时,,
,
∴四边形是矩形,即C选项不符合题意,
当平分时,如图,延长交于点,
平分,
,
,
,
,
,
,
,
,
∴四边形是矩形,即D选项不符合题意.
3.(25-26八年级下·北京·课后作业)如图,平行四边形中,过A作于M,交于E,过C作于N,交于F,连接,那么:
①;
②四边形是平行四边形;
③当时,四边形是菱形;
④当M、N分别是中点时,四边形是正方形.
则下列结论中正确的有 _______________.
【答案】①②③
【分析】根据全等三角形判定定理,平行四边形判定定理,菱形,矩形,正方形判定定理逐项判定即可.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,故①正确;
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,故②正确;
连接,如图:
当时,四边形是菱形,
∴,即,
∵四边形是平行四边形,
∴四边形是菱形,故③正确;
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
当M、N分别是中点时,不能证明两边相等,如图:
故④错误;
∴正确的有①②③.
4.(25-26八年级下·广东广州·期中)如图,在四边形中,,E、F、G、H分别为、、、的中点,顺次连接E、G、F、H.
(1)猜想四边形是什么特殊的四边形,并说明理由;
(2)当与满足什么关系时,四边形为正方形,并说明理由.
【答案】(1)菱形,理由见解析
(2)当时,四边形为正方形;理由见解析
【分析】(1)根据三角形中位线的性质得到,,,,,进而得到,,即可得四边形是平行四边形,又由得,即可得到四边形是菱形;
(2)根据平行线的性质得到,,根据平角的定义,得到,根据正方形的判定即可得到结论.
【详解】(1)解:四边形是菱形,理由如下:
由条件可知、、分别为、、的中位线,
∴,,,,,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∴平行四边形是菱形;
(2)解:当时,四边形为正方形.理由如下:
由(1)同理可证,
∴,
∵,
∴,
由条件可知,
∴,
∴菱形是正方形.
【经典例题四 折叠问题】
1.(25-26八年级下·山西大同·期中)如图,在矩形中,,,将矩形沿对角线折叠,点C落在点处,交于点E,则的长为( )
A.3 B.4 C. D.
【答案】D
【分析】由题意易得,由折叠的性质可知:,,然后可得,则有,设,则有,由勾股定理可得,进而问题可求解.
【详解】解:∵四边形是矩形,,,
∴,
由折叠的性质可知:,,
∵,
∴,
∴,
设,则有,
∴在中,由勾股定理可得,
解得:.
2.(2026·八年级下 河南周口)如图,正方形中,是边上一点且,是的中点,将沿翻折得到,延长交边于点,作的平分线,交的延长线于点,若、、三点共线,则该正方形的边长为( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】设正方形的边长为,过点作交的延长线于点,得矩形,矩形,证明,得,然后利用勾股定理即可解决问题.
【详解】解:四边形是正方形,设正方形的边长为
,,
如图,过点作交的延长线于点,连接,
则四边形,是矩形,
,,
由折叠可知:,,
,
平分,
,
,
,
是边的中点,
,
由折叠可知:,,
,
,
,
在中,根据勾股定理得:,
,
或(舍去).
∴该正方形的边长为.
3.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)长方形纸条,若,按如图方式折叠,点在同一条直线上.若四边形的面积记为S1,四边形的面积记为S2,则的最大值为________.
【答案】
【分析】本题可先根据折叠的性质得到相关线段和角的关系,得到四边形是平行四边形,进而可知用表示出四边形的面积,再用 表示出,根据函数取值关系求出最值即可;
【详解】解: 由折叠可知,
在矩形中,,
∴,
∴,
∴,
∴,
又,
∴四边形是平行四边形,
由题和折叠可知:,
即,
化简为:
要想最大值,那么取最小值,即最小
∵两平行线之间的垂直距离最短,
∴的最小值为5,
∴的最大值为,
故答案为:25.
4.(25-26八年级下·河北保定·月考)综合与实践
【引入】纸飞机是一种普遍的娱乐活动,下面给出了一种简单的纸飞机的叠法.
【操作】①对折正方形纸片,使与重合,得到折痕,把纸片展平,如图1;②按图2的方式沿、折叠使点、均落在上的点处;
③再按图3的方式沿、折叠,使、均落在上;
④得到图4,、均与点重合;沿折叠,再把两个翅膀打开,即可完成.
【探究】
(1)求图3中的度数;
(2)求图4中的度数.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查折叠的性质和正方形的性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)由折叠的性质和正方形的性质得到进而求出,即可求出的度数;
(2)由折叠的性质可知,先求出,进而求出,最后利用邻补角即可求出的度数.
【详解】(1)解:由折叠可知,
,
,
,
;
(2)解:由折叠知,,
,
,
,
,
.
【经典例题五 根据菱形的性质和判定解决问题】
1.(24-25八年级下·浙江湖州·期末)如图,E,F分别是的边,上的点,连结,,是点B关于的对称点,是点D关于的对称点,已知,都在对角线上,且.记的度数是,的度数是,则与满足的关系式是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】连接、,由垂直平分,垂直平分,得,,则,,由平行四边形的性质得,,则,所以,则,而,可证明四边形是菱形,则,所以,则,由,且,,得,于是得到问题的答案.
【详解】解:连接、,
∵是点B关于的对称点,是点D关于的对称点,
垂直平分,垂直平分,
,,
∵,都在对角线上,
,,
四边形是平行四边形,
,,
,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,
四边形是菱形,
,
,
,
,且,,
,
故选:D.
【点睛】此题重点考查平行四边形的判定与性质、轴对称的性质、菱形的判定与性质、等腰三角形的“三线合一”等知识,正确地添加辅助线是解题的关键.
2.(25-26八年级下·浙江·期中)在中,为对角线的交点,动点沿边匀速运动,运动到点时停止.设点的运动路程为的长为y,y与的函数图象如图所示,则下列两个命题中说法正确的是( )
命题①:为菱形.
命题②:当点运动到中点时,的长为2.
A.①正确,②正确 B.①正确,②错误 C.①错误,②正确 D.①错误,②错误
【答案】A
【分析】根据题意得当P在上时,的最小值是O到的距离的平方;当P在上时,的最小值是O到的距离的平方,且,据此作出图像,证明可得,根据平行四边形的性质结合等腰三角形的性质可得,则为菱形,根据勾股定理求出的值,再在通过面积法表示出,最后通过勾股定理和直角三角形中斜边的中线的性质即可求解.
【详解】解:由函数图象可得,当P在上时,的最小值是O到的距离的平方;当P在上时,的最小值是O到的距离的平方,且,
∴当时,此时,如下图:
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形,故①正确,
∵四边形是菱形,
∴对角线,即.
在中,,,
由勾股定理得:,
∵在菱形中,且,
设,则的面积可表示为:,
∴,
∴,
又由勾股定理,,代入得,
,
,
,
解得(舍去),
∴,
∵是中点,且,
∴,故②正确.
综上所述,命题①和②都正确,
故选A.
【点睛】本题考查了勾股定理的应用、菱形的判定和性质、等腰三角形的性质、平行四边形的性质和全等三角形的判定和性质,作出正确的图形是解决本题的关键.
3.(25-26八年级下·四川成都·期中)如图,已知线段,分别以点为圆心,以为半径画弧,两弧相交于点,连接,则四边形的面积为___________.
【答案】
【分析】本题考查了无刻度直尺作图、勾股定理、菱形的判定与性质等知识点,掌握菱形的判定与性质是解题的关键.
如图:连接,根据作图可知,再根据菱形的性质可得,,,再由勾股定理求出,,再根据菱形的性质求面积即可.
【详解】解:如图:连接,
根据作图可知,,
∴四边形是菱形,
∴,,,
∴,
由勾股定理得:,
∴,
∴四边形的面积为.
故答案为:.
4.(25-26八年级下·重庆·周测)如图,矩形的对角线与相交于点O,,直线是线段的垂直平分线,分别交,于点F,G,连接.
(1)判断四边形的形状,并说明理由;
(2)当时,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了矩形的性质、菱形的判定与性质、等边三角形的判定与性质及勾股定理,解题关键是利用矩形对角线性质、垂直平分线性质推出四边形的边的关系,结合特殊三角形性质与勾股定理计算进而求出面积.
(1)由矩形性质得,结合、是的垂直平分线,证得,再由垂直平分线性质得、,推出,判定四边形是菱形.
(2)由矩形及垂直平分线性质得是等边三角形,推出,结合,用勾股定理求出;再由菱形性质得,结合中角的性质求出,最后用菱形面积公式计算面积.
【详解】(1)解:四边形是菱形,理由如下:
,
,
是线段的垂直平分线,
,
在和中,
,
,
,
又,
,
四边形是菱形.
(2)解:四边形为矩形,
,
是线段的垂直平分线,
,
,
为等边三角形,
,
,
,
在中,,
由勾股定理得:,
即 ,
解得 ,
,
四边形是菱形,
,
在中,
,
,
.
【经典例题六 中点四边形】
1.(25-26八年级下·江苏南京·阶段检测)如图,在四边形中,、、、分别是线段、、、的中点,要使四边形是矩形,需添加的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据三角形中位线定理可得且,且,且,且,易证四边形为平行四边形,再由矩形的判定,即可求解.
【详解】解:、、、分别是线段、、、的中点,
∴在中,为的中位线,
且;同理且,且,且,
则且,且,
∴四边形为平行四边形,
要使四边形是矩形,则需,即,
,,
当时,,此时四边形是矩形.
2.(25-26八年级下·湖北武汉·月考)如图,长方形中,,顺次连接各边中点,得到四边形,顺次连接各边中点,得到四边形,以此类推,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据勾股定理求出,再根据三角形中位线的性质可得,观察图形找出变化规律,即可求解.
【详解】解:如图,连接.
矩形中,,,
,
分别是和的中点,
,
以此类推,,,
……
,
.
3.(25-26八年级下·广东梅州·期中)在四边形中,对角线,若,,则四边形各边中点连线构成的四边形的面积是______.
【答案】12
【分析】本题考查中点四边形,三角形中位线定理,矩形的判定,关键是由三角形中位线定理判定四边形是矩形.
根据三角形中位线定理得到,,,,,,根据矩形的判定和性质计算即可.
【详解】解:,F分别是,的中点,
是的中位线,
,,
同理:,,
,,
四边形是平行四边形,
,G分别是,的中点,
是的中位线,
,,
,,
,
四边形是矩形,
四边形的面积为:,
故答案为:.
4.(25-26八年级下·全国·课后作业)小明数学成绩优秀,他平时善于总结,并把总结出的结果灵活运用到做题中是他成功的经验之一,例如,总结出“依次连接任意一个四边形各边中点所得四边形(即原四边形的中点四边形)一定是平行四边形”后,他想到曾经做过的这样一道题:如图1,点
是线段的中点,分别以和为边在线段的同侧作等边三角形和等边三角形,连接和,他想到了四边形的中点四边形一定是菱形.于是,他又进一步探究:如图2,若是线段上任一点,在的同侧作和,使,,,连接,设点,,,分别是,,,的中点,顺次连接,,,.请你接着往下解决三个问题:
(1)四边形的中点四边形的形状为 ;
(2)当点在线段的上方时,如图3,在的外部作和,其他条件不变,(1)中结论还成立吗?说明理由;
(3)如果(2)中,,其他条件不变,先补全图4,再判断四边形的形状,并说明理由.
【答案】(1)菱形
(2)成立,见解析
(3)四边形是正方形,见解析
【分析】(1)先根据是等边三角形,可得,进而,然后利用三角形中位线定理可得,即四边形是菱形;
(2)先根据是等边三角形,可得,进而,然后利用三角形中位线定理可得,即四边形是菱形;
(3)通过论证,进而得到菱形是正方形.
【详解】(1)解:连接、,
∵是等边三角形,
,,
,
,
,
,
、、、分别是、、、的中点,
、、、分别是、、、的中位线,
、、,,
,
四边形是菱形;
故答案为:菱形;
(2)答:成立,理由:
连接、,
∵是等边三角形
,,
,
,
,
,
、、、分别是、、、的中点,
、、、分别、、、的中位线,
、、,,
,
四边形是菱形.
(3)答:如图,四边形是正方形,理由:
连接、,
(2)中已证,
,
,
,
,
,
.
(2)中已证、分别是、的中位线,
,,
,
(2)中已证四边是菱形,
菱形是正方形.
【经典例题七 求正方形重叠部分面积】
1.(24-25八年级下·河南南阳·期末)如图所示:正方形的对角线相交于点O,点O又是另一个正方形的一个顶点.如果两个正方形的边长相等,若正方形的边长为4,则两个正方形重叠部分的面积为( )
A.16 B.8 C.4 D.1
【答案】C
【分析】本题考查了正方形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,角平分线的性质,等腰三角形的判定和性质,掌握相关知识点是解题关键.过点作,,和的交点为,和的交点为,根据正方形的性质可证,四边形是正方形,得到,再证明,得到,从而得出两个正方形重叠部分的面积,即可得解.
【详解】解:如图,过点作,,和的交点为,和的交点为,
,
四边形和是正方形,
,,,
四边形是矩形,
,,,,
,,
四边形是正方形,
,,
,即,
又,,
,
,
两个正方形重叠部分的面积,
故选:C.
2.(25-26八年级下·北京·期中)已知正方形和正方形边长相等,如图1,点,,,均在直线上,若正方形可沿平移.设长为,两个正方形重叠部分的面积为,关于的函数图象如图2所示.给出下面三个结论:
①正方形的对角线长为;
②当时,重叠面积
③函数图象的最高点的坐标为.
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】D
【分析】由正方形的性质,结合函数图象,分析正方形平移过程中,两个正方形重叠部分的变化,用对角线表示正方形的面积,对各选项进行分析判断即可.
【详解】解: 由图可知,当及时,,
∴两个正方形对角线长之和,
∴正方形的对角线长为,故①正确符合题意;
∵两个正方形边长相同,
∴,
设正方形边长为,则,
解得,
∴正方形的边长为,
当时,重叠部分是对角线长为的正方形,
∴,
当时,取得最大值,此时两正方形重合,
∴,
∴函数图象的最高点坐标为,
∴③正确,符合题意;
当时,重叠部分是对角线长为的正方形,
∴,
当时,,
∴②正确,符合题意.
3.(25-26八年级下·浙江温州·期中)如图,将面积为2和8的两个小正方形放到一个面积为16的大正方形中,两个小正方形的重叠部分(阴影部分)面积为______.
【答案】/
【分析】先求出三个正方形的边长,再将面积为2的小正方形分成阴影部分和剩余空白部分的面积,据此求解即可.
【详解】解:由题意可知,大正方形的边长为,
面积为8的小正方形边长为,面积为2的小正方形边长为,
.
4.(25-26八年级下·江苏南京·期中)阅读下列材料:
小明同学遇到了这样一个问题:如图1,是边长为的正方形内一定点,请在图中画出两条直线(要求其中一条直线必须过点),使它们将正方形的面积分割成面积相等的四个部分.
小明是这样思考的:数学课曾经做过一道类似的题目.如图2,是边长为的正方形的中心,将以点为顶点的直角绕点任意旋转,且直角两边与,相交,与正方形重叠部分(即阴影部分)的面积为一个确定的值,可以类比此问题解决.
(1)请你回答图2中重叠部分(即阴影部分)的面积为______;
(2)请你在图3中,解决原问题(写出必要说明);
(3)如图4.在四边形中,,,点是的中点,如果,,且,那么在边上存在一点,使所在直线将四边形的面积分成相等的两部分,请你画出该直线,(写出必要说明).
【答案】(1)
(2)见解析
(3)见解析
【分析】(1)根据正方形的性质得到、,由余角的性质得到,进而证明,从而得到重叠部分的面积为,据此求解即可;
(2)连接、交于点,作直线,与正方形的边交于点P、H,过点作的垂线,与正方形的边交于点N,F,则直线和直线将正方形的面积分割成面积相等的四个部分;
(3)连接并延长交的延长线于点F,过点F作的平行线,交的延长线于点E,在上取点Q,使,作直线,交直线于点M,则直线将四边形的面积分成相等的两部分.
【详解】(1)解:连接,
是边长为的正方形的中心,
、、,
、,
,
在和中,
,
,
重叠部分的面积为;
(2)解:如图3所示,连接、交于点,作直线,与正方形的边交于点P、H,过点作的垂线,与正方形的边交于点N,F,直线和直线即为所求,
证明:由(1)的结论易证得,
是边长为的正方形的中心,
,
,
同理得:、、,
直线和直线将正方形的面积分割成面积相等的四个部分;
(3)解:如图4所示,连接并延长交的延长线于点F,过点F作的平行线,交的延长线于点E,在上取点Q,使,作直线,交直线于点M,
证明:由作图可知,、、,
,
,
点是的中点,
,
在和中,
,
,
、,
、,
四边形是平行四边形,
点是平行四边形的对角线的交点,
,
,
在和中,
,
,
、,
,
当时,将四边形面积二等分.
【经典例题八 根据正方形的性质与判定解决相关问题】
1.(25-26八年级下·山东德州·期中)如图,四边形和是两个不全等的正方形,连接交于,如果面积为,则面积为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】连接、,由正方形的性质可得,,则,,结合等量代换可得.
【详解】解:如图,连接、,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∴.
2.(25-26八年级下·甘肃酒泉·月考)如图,正方形的边长为,是对角线上一动点,于点,于点,连接,给出四种情况:若为的中点,则四边形是正方形;若为上任意一点,则;点在运动过程中,的值为定值;点在运动过程中,线段的最小值为.其中正确的有( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先证明四边形是矩形,再证明,则四边形是正方形,即可判定正确;连接,由四边形是矩形,得,再证明,得,则,即可判定正确;证明,,从而得,即可判定正确;根据,所以当最小时,最小,所以当时,最小, ,求得,即得线段的最小值为,即可判定正确.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,,,
∵,,
∴,
∴四边形是矩形,, ,
∴,,
∵为的中点,
∴,
∴,
∴四边形是正方形,故正确;
连接,
∵四边形是矩形,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
∴,故正确;
∵,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,即的值为定值,故正确;
∵,
∴当最小时,最小,
∴当时,最小,在中,,
∵,
∴,
∴,
∴线段的最小值为,故正确;
∴正确的有,
故选:.
【点睛】此题考查了正方形的判定与性质,垂线段最短,三角形三边关系,全等三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,熟练掌握正方形的判定与性质、矩形的判定与性质是解题的关键.
3.(23-24·八年级下 江苏南京)如图,在正方形ABCD中,E、F、G、H分别是DA、AB、BC、CD上靠近A、B、C、D的四等分点,I、J、K、L分别是EF、FG、GH、HE上靠近E、F、G、H的四等分点,则 =_____.
【答案】
【分析】先证得△AEF≌△DHE≌△CGH≌△BFG与△FJI≌△EIL≌△HLK≌△GKJ,再设正方形ABCD的边长为a,再根据勾股定理求出IJ,进而得到面积比.
【详解】∵正方形ABCD.
∴AB=AD=CD,∠A=∠D=90°.
∵E、F、H分别是DA、AB、CD上靠近A、B、D的四等分点.
∴AF=AB=AD=ED,AE=AD=DC=DH.
∴△AEF≌△DHE(SAS).
同理可得△AEF≌△DHE≌△CGH≌△BFG.
∴四边形IJKL为正方形.
同理△FJI≌△EIL≌△HLK≌△GKJ.
设正方形ABCD的边长为a,则AE=,AF=,故FE=.
∴IF=FE=,FJ=FG=FE=,故IJ=.
∴.
故填.
【点睛】本题考查全等三角形的性质与证明,正方形的基本性质,熟练掌握基本性质是解题关键.
4.(25-26八年级下·广西贵港·期中)如图1,点为正方形内一点,,将绕点沿顺时针方向旋转,得到(点B的对应点为点D),延长交于点F,连接.
(1)四边形是_____(填:平行四边形、矩形、正方形中最合适的一个);
(2)如图2,若,猜想线段与的数量关系,并证明.
【答案】(1)正方形
(2)猜想,证明见解析
【分析】(1)由旋转的性质可得,再证明,则可证明四边形是正方形;
(2)连接,证明,得到,设,则,则可求出,由旋转的性质可得,则可证明,进一步证明是等腰直角三角形,即可得到.
【详解】(1)解:由旋转的性质可得,
又∵,
∴四边形是矩形,
∵,
∴矩形是正方形;
(2)解:猜想,证明如下:
如图所示,连接,
∵四边形是正方形,
∴;
∵,
∴,
∴,
设,则,
∴
,
∴,
由旋转的性质可得,
∴;
∵四边形是正方形,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴.
【经典例题九 平行四边形的动点问题】
1.(2025·八年级下 浙江绍兴)如图,矩形的边,,E为上一点,且,F为边上的一个动点,连接,若以为边向右侧作等腰直角三角形,,连接,则的最小值为( )
A. B. C.2 D.
【答案】B
【分析】过点G作于H,过点G作,由“”可证,可得,可得点G在平行且到距离为1的直线上运动,则当F与D重合时,有最小值,即可求解.
【详解】解:如图,过点G作于H,过点G作,
∵四边形是矩形,,,
∴,,,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴点G在平行且到距离为1的直线上运动,
∴当F与D重合时,有最小值,此时,
∴的最小值,
故选:B.
【点睛】本题考查了(特殊)平行四边形的动点问题,矩形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,确定点G的运动轨迹是解题关键.
2.(24-25八年级下·安徽六安·期末)如图,在矩形纸片中,,,点E,F分别在边上.将矩形纸片沿直线折叠,使点B落在边上,记为点M,点C落在点N处,连接交于点P,连接.下列结论:①四边形是菱形;②点M与点D重合时,;③面积的最小值是;④中,所有正确结论的序号是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】A
【分析】证明,,可判断①;点M与点D重合时,设,则,在中,根据勾股定理可得,再根据勾股定理以及菱形的性质可得的长,可判断②;根据题意可得当经过点时,最短,此时四边形的面积最小,四边形为正方形,可判断③;无法判断和全等,故无法判断与相等,可判断④.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
∴,,
有折叠的性质得:,,
∴,
∴,
∴四边形是菱形,故①正确;
点M与点D重合时,如图:
设,则,
在中,,
∴,解得:,
∴,
∵,四边形是菱形,
∴,
∴,
∴,故②正确;
如图,当经过点时,最短,此时四边形的面积最小,四边形为正方形,
此时,故③正确;
在和中,,
根据题意找不到其他的条件相等,则无法判断和全等,故无法判断与相等,所以④错误;
故选:A
【点睛】本题考查了矩形的性质,折叠的性质,全等三角形的判定和性质,平行四边形的判定,菱形的判定和性质,勾股定理,掌握以上知识点是解题的关键.
3.(24-25八年级下·天津南开·月考)如图,在四边形中,,,,,,动点从点出发,沿射线以每秒个单位的速度运动,动点同时从点出发,在线段上以每秒个单位的速度向终点运动,当动点到达点时,动点也同时停止运动.设点的运动时间为(秒).以点为顶点的四边形是平行四边形时值为_____秒.
【答案】或
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质,一元一次方程的应用,分两种情况:①当四边形为平行四边形时,②当四边形为平行四边形时,分别结合平行四边形的性质,列出一元一次方程,解方程即可求解.
【详解】解:∵,动点同时从点出发,在线段上以每秒个单位长度的速度向终点运动,
∴运动时间为(秒)
∵,动点从点出发,沿射线以每秒个单位的速度运动,
到达的时间为(秒),
∴当在点以及点的左边时,即时,
则,
当在的右边时,即时,
则,
以点为顶点的四边形是平行四边形时,
①当四边形为平行四边形时,,,
∴,
解得:;
②当四边形为平行四边形时,,,
∴,
解得,
综合上述,当或时,以点为顶点的四边形是平行四边形.
故答案为:或.
4.(25-26八年级下·江苏泰州·阶段检测)在平面直角坐标系中,点是坐标原点,四边形是菱形,点的坐标为,点在轴的负半轴上,直线交轴于点,边交轴于点.
(1)如图①,①直接写出点的坐标 ;②求直线的解析式;
(2)如图②,连接,动点从出发,沿折线以个单位/秒的速度向终点匀速运动,设点 的运动时间为秒,求为何值时,的面积为?
【答案】(1)①;②直线表达式为
(2)当的值为或时,的面积为
【分析】(1)由勾股定理得出的长度,即为菱形的边长,可得点坐标,结合点、的坐标,采用待定系数法求解函数表达式即可;
(2)先根据菱形的性质,证明,即,,由(1)中所求直线表达式得出点的坐标,对点位置进行分类讨论,分别由面积公式或求解出的值即可.
【详解】(1)解:∵点的坐标为,
∴,,
由勾股定理得,
∵四边形是菱形,
∴,
∴点的坐标为,
令直线表达式为,
将点、代入,
得,解得,
∴直线表达式为.
(2)解:∵四边形是菱形,
∴,,,
∴,
∴,,
对于直线.
当时,,
∴,
当点在上运动时,
,,
∴,
当时,即,
解得;
当点在上运动时,
,,
∴,
当时,即,
解得;
综上,当的值为或时,的面积为.
【经典例题十 四边形中的线段最值问题】
1.(25-26八年级下·全国·单元测试)如图,在矩形中,,,P是上一动点,交于点Q,M是上一个动点,交于点N,则的最小值为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】A
【分析】设交于点F,连接,四边形、四边形是矩形,推出,,推出,由,即可解决问题.
【详解】解:设交于点F,连接,
四边形是矩形,,,
四边形、四边形是矩形,
,,
,
,,
的最小值为5,
的最小值为5.
2.(2026·八年级下 安徽阜阳)如图,在中,,是的中点,是上一个动点,过点分别作、,垂足分别为、,与交于点,连接,,,,下列结论错误的是( )
A.的最小值为 B.的最小值为4
C.的最小值为 D.的最小值为6
【答案】D
【分析】由 ,,,得四边形 是矩形,对角线 与 交于中点 ;对选项A,由矩形性质得 ,从而 ,利用点到直线距离最短求 的最小值;对选项B,连接 ,由 , 为 中点,得 为等腰直角三角形,,,;在 中 ,,得 ;同理 ;进而利用 ,, 证明 ,得 ;再利用点到直线距离最短求 的最小值;对选项C, 是 的中点,而 各边中点连成的中位线 平行于 且过 中点,故 在中位线 上;作 关于 的对称点 ,则 ,当 、、 共线时取等,利用 及勾股定理求 ;对选项D,由 得 ,从而 为定值,与 的位置无关.
【详解】解:,,,
四边形 是矩形,
与 互相平分,即 是 的中点,,
,
到直线 的距离最短时,,
此时 ,
的最小值为 ,选项A正确;
如图,连接,则,
在中,,,
,,
,
.
当时,有最小值,
在中,,
最小值为2,则的最小值为4,故选项B正确;
如图2,在中,,
是的中点,
点位于的中位线上.
,
作点关于直线的对称点,则,
当点,,共线时,有最小值,此时,
在中,,故选项C正确;
,
,
,故选项D错误.
3.(25-26八年级下·江苏泰州·期中)如图,在正方形与正方形中,,.连接,为的中点,连接.正方形绕着点旋转过程中,的最小值是_____.
【答案】
【分析】延长至点,使得,连接、,根据中位线的性质得到,将的最小值问题转化为的最小值问题,利用勾股定理可得的长,当点、、三点共线时,且点在线段上时,取最小值,最小值为,即可得解.
【详解】解:如图,延长至点,使得,连接、,
为的中点,为的中点,
是的中位线,
,故要求的最小值,即需求的最小值即可,
四边形是正方形,
,,
,
,为定值,
当点、、三点共线时,且点在线段上时,取最小值,最小值为,
的最小值是.
4.(25-26八年级下·湖北武汉·期中)如图,矩形对角线交于O点,分别过D,C作,的平行线交于点E.
(1)如图1,若,求的大小;
(2)如图2,连接;作于点F,若,,求的长;
(3)如图3,若,连接,在上画点G,在上画点H,使,连,,当的和最小,且最小值为时,直接写出的长.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据矩形的性质,结合,判定四边形是菱形,再根据判定是等边三角形,即可求解;
(2)设,交于点M,根据菱形的性质,勾股定理,菱形的面积表示,求解即可;
(3)将线段绕点E顺时针旋转得到,连接,证明,得到,当C,H,N三点共线时,取得最小值,且最小值为,再结合勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:∵矩形对角线交于O点,分别过D,C作,的平行线交于点E.
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴;
(2)解:连接;设,交于点M,
根据(1)的解答可知,四边形是菱形,
∴,且,,
∴,
∵于点F,
∴,
∴;
(3)解:如图,将线段绕点E顺时针旋转得到,连接,
∵矩形对角线交于O点,分别过D,C作,的平行线交于点E.
∴,,
∴四边形是菱形,
∴,,,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,,
∴,
∵
∴
∴,
∴,
∴当C,H,N三点共线时,取得最小值,且最小值为,
∵的和最小,且最小值为,
∴,
根据勾股定理,得,
∴,
解得(负的舍去),
∴,
∴;
【经典例题十一 四边形其他综合问题】
1.(23-24八年级下·甘肃武威·期中)如图,在中,点D,E,F分别在边,,上,且,.下列四种说法:
①四边形是平行四边形;
②如果,那么四边形是矩形
③如果平分,那么四边形是菱形;
④如果,且,那么四边形是正方形.
其中,正确的有( )
A.①④ B.②③ C.①②③ D.①②③④
【答案】C
【分析】此题考查了平行四边形的定义,菱形、矩形、正方形的判定,先由两组对边分别平行的四边形为平行四边形得出为平行四边形,得出①正确;当,根据推出的平行四边形,利用有一个角为直角的平行四边形为矩形可得出②正确;若平分,得到一对角相等,再根据两直线平行内错角相等又得到一对角相等,等量代换可得,利用等角对等边可得一组邻边相等,根据邻边相等的平行四边形为菱形可得出③正确;由,,根据等腰三角形的三线合一可得平分,同理可得四边形是菱形,但不一定为直角,④不一定正确.
【详解】解:,,
四边形是平行四边形,选项①正确;
若,
平行四边形为矩形,选项②正确;
若平分,
,
又,
,
,
,
平行四边形为菱形,选项③正确;
若,,
平分,
同理可得平行四边形为菱形,但不一定为直角,故菱形不一定为正方形;选项④错误,
则其中正确的是①②③.
故选:C.
2.(23-24八年级下·湖北武汉·月考)如图,P是正方形的边右侧一点,,为锐角,连,的平分线交于Q点,过点B作交延长线于点E,连接,则以下结论:①;②;③;④若点D为中点,,则四边形的面积为,其中正确的结论有( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
【答案】A
【分析】解:①根据题意可得,则,,设,,,根据,即可判断①;过点C作于点H, 先根据,得出,进而推出,再证明,得出,即可判断②;③连接,证明,得出,,则,根据,,得出,则,最后通过,得出,即可判断③;过点E作于点N,易得,进而得出,根据梯形面积公式,求出四边形的面积即可判断④.
【详解】解:①∵四边形为正方形,,
∴,
∴,,
设,
在中,,
在中,,
∴,
故①正确,符合题意;
②过点C作于点H,
∵平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
故②正确,符合题意;
③连接,
∵,
∴,
∴,
∴,则,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,则,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故③正确,符合题意;
④过点E作于点N,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,,
∴点N为中点,则,
∵,
∴,
∵点为中点,
∴,
∴,
∴四边形的面积,
故④不正确,不符合题意,
综上:正确的有①②③,
故选:A.
【点睛】本题是四边形综合题,主要考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,解题的关键是正确画出辅助线,构造全等三角形.
3.(23-24八年级下·四川德阳·期中)如图,将等边沿翻折得,连接交于点,,点为直线上的一个动点,连接,将线段绕点顺时针旋转的角度后得到对应的线段(即),交于点,则下列结论:①;②;③当为线段的中点时,则;④四边形的面积为;⑤连接、,当的长度最小时,的面积为.则说法正确的是______.(只填写序号)
【答案】①②④⑤
【分析】本题是几何变换综合题,考查了全等三角形的判定和性质,菱形的判定和性质,等边三角形的性质等知识,由题意可证四边形是菱形,可得,,可判断①②,由菱形的面积公式可求菱形的面积,可判断④,由“”可证,可得,可判断③,由“”可证,可得,则当上时,有最小值,由全等三角形的性质和面积关系可求的面积,可得判断⑤,即可求解.
【详解】解:将等边沿翻折得,
,,
四边形是菱形,
,,故①②正确;
四边形是菱形,
,
,,
,,
四边形的面积,故④正确;
将线段绕点顺时针旋转的角度后得到对应的线段,
,,
,
当为线段的中点,,
,,,
,
在和中,
,
,
,
,故③错误;
如图,连接,,
,
,
在和中,
,
,
,
当有最小值时,有最小值,
当时,有最小值,
如图,过点作,交的延长线于,过点作于,
,,是等边三角形,
,,
,
,,
,
,,
,
,故⑤正确,
故答案为:①②④⑤.
4.(25-26八年级下·福建泉州·期中)已知,如图点M为的边中点,点D为直线上一个动点(不与点A重合),,连接.
(1)如图1,当点D与M重合时,求证:四边形是平行四边形;
(2)如图2,当时,求证:四边形是矩形;
(3)如图3,延长交边于点H,过点D作于点F,若,且,求证:四边形是正方形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】(1)先判断出,进而判断出,即可得出结论;
(2)过点M作交延长线于点G,先判断出四边形是平行四边形,借助(1)的结论即可得出四边形是平行四边形,结合,即可证明四边形是矩形;
(3)取线段的中点I,连接,过点M作交延长线于点G,先判断出四边形是平行四边形,借助(1)的结论即可证明四边形是平行四边形;再证明四边形是矩形;判断出,,则是等腰直角三角形,进而得出,推出是等腰直角三角形,得到,即可证明.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∵点M为中点,且D与M重合,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形;
(2)证明:如图2,过点M作交延长线于点G,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵,,
∴,
由(1)同理可证:,
∴,
∴,
又,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是矩形;
(3)解:如图3,取线段的中点I,连接,过点M作交于点G,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵,,
∴,
由(1)同理可证:,
∴,
∴,
又,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵,即,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∴四边形是矩形;
∵,
∴是的中位线,
∴,,
∵,且,
∴,,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴四边形是正方形.
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专题5.5 特殊平行四边形44道压轴题型专训(11大题型)
题型一 求矩形在坐标系中的坐标
题型二 根据矩形的性质和判定解决问题
题型三 判断四边形的形状并证明
题型四 折叠问题
题型五 根据菱形的性质和判定解决问题
题型六 中点四边形
题型七 求正方形重叠部分面积
题型八 根据正方形的性质与判定解决相关问题
题型九 平行四边形的动点问题
题型十 四边形中的线段最值问题
题型十一 四边形其他综合问题
【经典例题一 求矩形在坐标系中的坐标】
1.(25-26八年级下·重庆·月考)如图,已知四边形是矩形,点的坐标为,点为边上一点,连接,现将沿折叠,点落在轴上的点处,直线交轴于点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
2.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图,矩形的顶点和分别落在轴与轴的正半轴上,,.若直线经过矩形对角线的交点,则的值为( )
A.5 B.2 C. D.
3.(23-24八年级下·江苏苏州·阶段测试)如图,平面直角坐标系中,长方形,点,分别在轴,轴的正半轴上,,,,,分别交,于点,,且,则点坐标为______.
4.(25-26八年级下·黑龙江牡丹江·期中)如图,在平面直角坐标系中,的边在x轴上,点A在y轴的正半轴上,线段,满足,且.
(1)请直接写出点D的坐标;
(2)动点P从点D出发,以每秒1个单位长度的速度沿折线向终点B运动,连接,设的面积为S,运动时间为t秒,求S和t之间的关系式,要求写出t的取值范围;
(3)在(2)条件下,当时,过点P作直线l⊥x轴,点M在直线l上,在平面内是否存在点N,使点A,C,M,N为顶点的四边形是以为边的矩形?若存在,直接写出点N的坐标;若不存在,说明理由.
【经典例题二 根据矩形的性质和判定解决问题】
1.(25-26八年级下·辽宁阜新·期末)如图,在四边形中,,,,,点E、F分别是、的中点,连接、,则线段的长是( )
A. B. C. D.8
2.(25-26八年级下·重庆·期中)如图,在四边形中,,相交于点O,且,动点E从点B开始,沿四边形的边运动至点D停止,与相交于点N,点F是线段的中点.连接,下列结论中:①四边形是矩形;②当时,点E是的中点;③当,时,线段长度的最大值为2;其中正确的有( )个
A.3 B.2 C.1 D.0
3.(25-26八年级下·河北保定·期末)如图,一面长方形墙壁因年久失修,墙上只残留5块形状大小一样的长方形瓷砖(空白部分),其中,,则图中阴影部分的面积为________.
4.(23-24八年级下·安徽池州·期末)在矩形ABCD中,AB=4,BC=3.若点P是CD上任意一点,如图①,PE⊥BD于点E,PF⊥AC于点F.
(1)猜想PE和PF之间有怎样的数量关系?写出你的理由.
(2)当点P是AD上任意一点时,如图②,猜想PE和PF之间的数量关系
(3)当点P是DC上任意一点时,如图③,猜想PE和PF之间有怎样的数量关系?写出推理过程.
【经典例题三 判断四边形的形状并证明】
1.(25-26八年级下·江苏连云港·期中)在中,,,的平分线交于点,再分别作其他三个内角的平分线两两相交,构成如图的四边形,则四边形的形状是()
A.任意四边形 B.正方形 C.平行四边形 D.矩形
2.(2026·八年级下 安徽池州)如图,在平行四边形中,E,F分别为边,的中点,是对角线,下列说法错误的是( )
A.当时,四边形是菱形
B.当时,四边形是菱形
C.当时,四边形是矩形
D.当平分时,四边形是矩形
3.(25-26八年级下·北京·课后作业)如图,平行四边形中,过A作于M,交于E,过C作于N,交于F,连接,那么:
①;
②四边形是平行四边形;
③当时,四边形是菱形;
④当M、N分别是中点时,四边形是正方形.
则下列结论中正确的有 _______________.
4.(25-26八年级下·广东广州·期中)如图,在四边形中,,E、F、G、H分别为、、、的中点,顺次连接E、G、F、H.
(1)猜想四边形是什么特殊的四边形,并说明理由;
(2)当与满足什么关系时,四边形为正方形,并说明理由.
【经典例题四 折叠问题】
1.(25-26八年级下·山西大同·期中)如图,在矩形中,,,将矩形沿对角线折叠,点C落在点处,交于点E,则的长为( )
A.3 B.4 C. D.
2.(2026·八年级下 河南周口)如图,正方形中,是边上一点且,是的中点,将沿翻折得到,延长交边于点,作的平分线,交的延长线于点,若、、三点共线,则该正方形的边长为( )
A.2 B. C. D.
3.(24-25八年级下·江苏扬州·期末)长方形纸条,若,按如图方式折叠,点在同一条直线上.若四边形的面积记为S1,四边形的面积记为S2,则的最大值为________.
4.(25-26八年级下·河北保定·月考)综合与实践
【引入】纸飞机是一种普遍的娱乐活动,下面给出了一种简单的纸飞机的叠法.
【操作】①对折正方形纸片,使与重合,得到折痕,把纸片展平,如图1;②按图2的方式沿、折叠使点、均落在上的点处;
③再按图3的方式沿、折叠,使、均落在上;
④得到图4,、均与点重合;沿折叠,再把两个翅膀打开,即可完成.
【探究】
(1)求图3中的度数;
(2)求图4中的度数.
【经典例题五 根据菱形的性质和判定解决问题】
1.(24-25八年级下·浙江湖州·期末)如图,E,F分别是的边,上的点,连结,,是点B关于的对称点,是点D关于的对称点,已知,都在对角线上,且.记的度数是,的度数是,则与满足的关系式是( )
A. B.
C. D.
2.(25-26八年级下·浙江·期中)在中,为对角线的交点,动点沿边匀速运动,运动到点时停止.设点的运动路程为的长为y,y与的函数图象如图所示,则下列两个命题中说法正确的是( )
命题①:为菱形.
命题②:当点运动到中点时,的长为2.
A.①正确,②正确 B.①正确,②错误 C.①错误,②正确 D.①错误,②错误
3.(25-26八年级下·四川成都·期中)如图,已知线段,分别以点为圆心,以为半径画弧,两弧相交于点,连接,则四边形的面积为___________.
4.(25-26八年级下·重庆·周测)如图,矩形的对角线与相交于点O,,直线是线段的垂直平分线,分别交,于点F,G,连接.
(1)判断四边形的形状,并说明理由;
(2)当时,求四边形的面积.
【经典例题六 中点四边形】
1.(25-26八年级下·江苏南京·阶段检测)如图,在四边形中,、、、分别是线段、、、的中点,要使四边形是矩形,需添加的条件是( )
A. B. C. D.
2.(25-26八年级下·湖北武汉·月考)如图,长方形中,,顺次连接各边中点,得到四边形,顺次连接各边中点,得到四边形,以此类推,则( )
A. B. C. D.
3.(25-26八年级下·广东梅州·期中)在四边形中,对角线,若,,则四边形各边中点连线构成的四边形的面积是______.
4.(25-26八年级下·全国·课后作业)小明数学成绩优秀,他平时善于总结,并把总结出的结果灵活运用到做题中是他成功的经验之一,例如,总结出“依次连接任意一个四边形各边中点所得四边形(即原四边形的中点四边形)一定是平行四边形”后,他想到曾经做过的这样一道题:如图1,点
是线段的中点,分别以和为边在线段的同侧作等边三角形和等边三角形,连接和,他想到了四边形的中点四边形一定是菱形.于是,他又进一步探究:如图2,若是线段上任一点,在的同侧作和,使,,,连接,设点,,,分别是,,,的中点,顺次连接,,,.请你接着往下解决三个问题:
(1)四边形的中点四边形的形状为 ;
(2)当点在线段的上方时,如图3,在的外部作和,其他条件不变,(1)中结论还成立吗?说明理由;
(3)如果(2)中,,其他条件不变,先补全图4,再判断四边形的形状,并说明理由.
【经典例题七 求正方形重叠部分面积】
1.(24-25八年级下·河南南阳·期末)如图所示:正方形的对角线相交于点O,点O又是另一个正方形的一个顶点.如果两个正方形的边长相等,若正方形的边长为4,则两个正方形重叠部分的面积为( )
A.16 B.8 C.4 D.1
2.(25-26八年级下·北京·期中)已知正方形和正方形边长相等,如图1,点,,,均在直线上,若正方形可沿平移.设长为,两个正方形重叠部分的面积为,关于的函数图象如图2所示.给出下面三个结论:
①正方形的对角线长为;
②当时,重叠面积
③函数图象的最高点的坐标为.
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
3.(25-26八年级下·浙江温州·期中)如图,将面积为2和8的两个小正方形放到一个面积为16的大正方形中,两个小正方形的重叠部分(阴影部分)面积为______.
4.(25-26八年级下·江苏南京·期中)阅读下列材料:
小明同学遇到了这样一个问题:如图1,是边长为的正方形内一定点,请在图中画出两条直线(要求其中一条直线必须过点),使它们将正方形的面积分割成面积相等的四个部分.
小明是这样思考的:数学课曾经做过一道类似的题目.如图2,是边长为的正方形的中心,将以点为顶点的直角绕点任意旋转,且直角两边与,相交,与正方形重叠部分(即阴影部分)的面积为一个确定的值,可以类比此问题解决.
(1)请你回答图2中重叠部分(即阴影部分)的面积为______;
(2)请你在图3中,解决原问题(写出必要说明);
(3)如图4.在四边形中,,,点是的中点,如果,,且,那么在边上存在一点,使所在直线将四边形的面积分成相等的两部分,请你画出该直线,(写出必要说明).
【经典例题八 根据正方形的性质与判定解决相关问题】
1.(25-26八年级下·山东德州·期中)如图,四边形和是两个不全等的正方形,连接交于,如果面积为,则面积为( ).
A. B. C. D.
2.(25-26八年级下·甘肃酒泉·月考)如图,正方形的边长为,是对角线上一动点,于点,于点,连接,给出四种情况:若为的中点,则四边形是正方形;若为上任意一点,则;点在运动过程中,的值为定值;点在运动过程中,线段的最小值为.其中正确的有( )
A. B. C. D.
3.(23-24·八年级下 江苏南京)如图,在正方形ABCD中,E、F、G、H分别是DA、AB、BC、CD上靠近A、B、C、D的四等分点,I、J、K、L分别是EF、FG、GH、HE上靠近E、F、G、H的四等分点,则 =_____.
4.(25-26八年级下·广西贵港·期中)如图1,点为正方形内一点,,将绕点沿顺时针方向旋转,得到(点B的对应点为点D),延长交于点F,连接.
(1)四边形是_____(填:平行四边形、矩形、正方形中最合适的一个);
(2)如图2,若,猜想线段与的数量关系,并证明.
【经典例题九 平行四边形的动点问题】
1.(2025·八年级下 浙江绍兴)如图,矩形的边,,E为上一点,且,F为边上的一个动点,连接,若以为边向右侧作等腰直角三角形,,连接,则的最小值为( )
A. B. C.2 D.
2.(24-25八年级下·安徽六安·期末)如图,在矩形纸片中,,,点E,F分别在边上.将矩形纸片沿直线折叠,使点B落在边上,记为点M,点C落在点N处,连接交于点P,连接.下列结论:①四边形是菱形;②点M与点D重合时,;③面积的最小值是;④中,所有正确结论的序号是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
3.(24-25八年级下·天津南开·月考)如图,在四边形中,,,,,,动点从点出发,沿射线以每秒个单位的速度运动,动点同时从点出发,在线段上以每秒个单位的速度向终点运动,当动点到达点时,动点也同时停止运动.设点的运动时间为(秒).以点为顶点的四边形是平行四边形时值为_____秒.
4.(25-26八年级下·江苏泰州·阶段检测)在平面直角坐标系中,点是坐标原点,四边形是菱形,点的坐标为,点在轴的负半轴上,直线交轴于点,边交轴于点.
(1)如图①,①直接写出点的坐标 ;②求直线的解析式;
(2)如图②,连接,动点从出发,沿折线以个单位/秒的速度向终点匀速运动,设点 的运动时间为秒,求为何值时,的面积为?
【经典例题十 四边形中的线段最值问题】
1.(25-26八年级下·全国·单元测试)如图,在矩形中,,,P是上一动点,交于点Q,M是上一个动点,交于点N,则的最小值为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
2.(2026·八年级下 安徽阜阳)如图,在中,,是的中点,是上一个动点,过点分别作、,垂足分别为、,与交于点,连接,,,,下列结论错误的是( )
A.的最小值为 B.的最小值为4
C.的最小值为 D.的最小值为6
3.(25-26八年级下·江苏泰州·期中)如图,在正方形与正方形中,,.连接,为的中点,连接.正方形绕着点旋转过程中,的最小值是_____.
4.(25-26八年级下·湖北武汉·期中)如图,矩形对角线交于O点,分别过D,C作,的平行线交于点E.
(1)如图1,若,求的大小;
(2)如图2,连接;作于点F,若,,求的长;
(3)如图3,若,连接,在上画点G,在上画点H,使,连,,当的和最小,且最小值为时,直接写出的长.
【经典例题十一 四边形其他综合问题】
1.(23-24八年级下·甘肃武威·期中)如图,在中,点D,E,F分别在边,,上,且,.下列四种说法:
①四边形是平行四边形;
②如果,那么四边形是矩形
③如果平分,那么四边形是菱形;
④如果,且,那么四边形是正方形.
其中,正确的有( )
A.①④ B.②③ C.①②③ D.①②③④
2.(23-24八年级下·湖北武汉·月考)如图,P是正方形的边右侧一点,,为锐角,连,的平分线交于Q点,过点B作交延长线于点E,连接,则以下结论:①;②;③;④若点D为中点,,则四边形的面积为,其中正确的结论有( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
3.(23-24八年级下·四川德阳·期中)如图,将等边沿翻折得,连接交于点,,点为直线上的一个动点,连接,将线段绕点顺时针旋转的角度后得到对应的线段(即),交于点,则下列结论:①;②;③当为线段的中点时,则;④四边形的面积为;⑤连接、,当的长度最小时,的面积为.则说法正确的是______.(只填写序号)
4.(25-26八年级下·福建泉州·期中)已知,如图点M为的边中点,点D为直线上一个动点(不与点A重合),,连接.
(1)如图1,当点D与M重合时,求证:四边形是平行四边形;
(2)如图2,当时,求证:四边形是矩形;
(3)如图3,延长交边于点H,过点D作于点F,若,且,求证:四边形是正方形.
学科网(北京)股份有限公司
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