摘要:
**基本信息**
以“定义-性质-判定”逻辑链为核心,通过对比记忆、模型归纳(折叠/动点)和分层训练,系统突破特殊平行四边形高频考点,提升几何直观与逻辑推理素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|考点突破|3道经典例题+选择/填空基础题|性质对比表、判定路径图|从概念辨析到简单计算,构建基础认知链|
|模型应用|折叠/动点中档解答题|折叠勾股方程、最值对称转化|以全等/勾股为工具,实现性质到模型的迁移|
|综合提优|压轴证明/探究题|分类讨论+几何变换|整合中点四边形/折叠等模型,培养综合推理能力|
内容正文:
数学臻选·2025-2026学年苏科版八年级数学下期末提优特训4
《特殊的平行四边形》专题(江苏专版)
一.特训目标
(
1.熟记矩形、菱形、正方形定义、性质、判定定理,区分三者与普通平行四边形性质差异;熟练利用对角线、边角关系进行线段、角度、面积计算,掌握面积两类公式(底乘高/对角线乘积一半);掌握折叠、中点四边形、简单动点三类必考模型的解题方法。
2.经历
“
性质识记
→
判定辨析
→
真题演练
→
模型归纳
”
复习流程,学会用全等、勾股定理解决几何综合题,建立几何模型思维。
3.克服特殊四边形判定混淆易错点,养成规范几何书写步骤的习惯。
4.提升几何直观、逻辑推理、数学运算三大数学核心素养。
)
二.期末考点分析+应对策略
(
(一)高频期末考点(全卷占比12~18分,选择+填空+解答)
1.考点1:性质辨析(选择题必考,3分):矩形、菱形、正方形独有性质区分(对角线相等/垂直、四角直角、四边相等),近三年各地期末选择第3~6题高频考查。
2.考点2:简单计算(填空必考,3分):利用对角线、内角求边长、角度、面积,依托矩形斜边中线、菱形对角线平分内角出题。
3.考点3:判定补充条件(选择/填空):已知平行四边形,添加一个条件判定矩形/菱形;已知四边形添加两个条件判定正方形。
4.考点4:基础证明(简答6分):证明四边形为矩形、菱形,期末必考基础大题。
5.考点5:折叠综合(中档解答8分):矩形/正方形折叠+勾股定理列方程求边长,近三年期末高频中档题。
6.考点6:动点/最值(压轴10分):菱形、正方形边上动点线段最值、存在性问题,期末压轴必考。
(二)应试应对策略
1.性质辨析题:列表对比记忆:矩形(对角线相等、四个直角);菱形(四边相等、对角线垂直平分对角);正方形兼具二者全部性质,做题逐项排除。
2.判定类:牢记判定路径:
(1)矩形:
①
平行四边形+一个直角;
②
平行四边形+对角线相等;
③
三个直角的四边形
(2)菱形:
①
平行四边形+邻边相等;
②
平行四边形+对角线垂直;
③
四边相等四边形
(3)正方形:矩形+邻边相等 / 菱形+一个直角
3.折叠题万能套路:折叠
→
全等
→
对应边相等,设未知数,Rt
△
勾股定理列方程求解。
4.最值题:菱形/正方形最值优先用垂线段最短、对称转化找最短路径。
)
三.经典例题
例1(2023春·江苏无锡·期末)如图,矩形ABCD对角线AC、BD交于O,AE⊥BD于E,∠DAE:∠BAE=2:1,求∠EAC度数。
【答案】:30°
【解析】:∵矩形ABCD,∠DAB=90°,∠DAE:∠BAE=2:1,∴∠BAE=30°,∠DAE=60°
AE⊥BD,Rt△ABE中,∠ABE=60°;矩形OA=OB,△AOB为等边三角形,∠OAB=60°
∴∠EAC=∠OAB−∠BAE=60°−30°=30°。
例2(2022春·江苏泰州·期末)在△ABC中,AD平分∠BAC,O是AD中点,EF⊥AD交AB、AC于E、F,求证:四边形AEDF是菱形。
证明:∵AO=OD,EF⊥AD,AD平分∠BAC,可证△AEO≌△DFO→AE∥DF、AE=DF,∴AEDF是平行四边形;又EF⊥AD,对角线互相垂直的平行四边形是菱形,∴四边形AEDF为菱形。
例3.如图,将正方形纸片折叠,使点落在边上的点处,点落在点处,若,求的度数。
解:∵在正方形中,,,∴,∴,
由折叠可得,∵在正方形中,,
∴.
四.强化基础
(一)选择题
1.(2023春·苏州期末)矩形独有而菱形没有的性质( )
A.对角相等 B.对角线互相平分 C.对角线相等 D.对边平行
【答案】C
【解析】:矩形对角线相等;菱形对角线垂直,其余为共有性质。
2.(2022春·徐州期末)菱形周长20,一条对角线6,则面积( )
A.24 B.30 C.48 D.60
【答案】A
【解析】:边长5,对角线一半3、4,另一条对角线8,S=×6×8=24。
3.(2024春·镇江期末)平行四边形ABCD,补充条件判定菱形( )
A.AB=CD B.AC=BD C.AB=BC D.∠A=∠C
【答案】C
【解析】:一组邻边相等的平行四边形是菱形。
4.(2025春·盐城射阳期末)矩形区别于菱形的独有性质( )
A.对边平行 B.对角线互相平分 C.对角线相等 D.对角相等
【答案】:C
【解析】:矩形对角线相等;菱形对角线互相垂直,A、B、D是平行四边形共有性质。
5.(2025春·苏州吴江区期末)平行四边形ABCD,添加一个条件判定菱形( )
A.AC=BD B.AB=BC C.∠ABC=90° D.AB∥CD
【答案】:B
【解析】:一组邻边相等的平行四边形是菱形;A、C判定矩形。
6.(2025春·徐州铜山区期末)下列命题正确的是( )
A.对角线垂直的四边形是菱形 B.对角线相等四边形是矩形
C.对角线垂直平分且相等是正方形 D.四边相等是正方形
【答案】:C
【解析】:A缺平分;B缺平分;D四边相等是菱形。
7.(2026•预测)如图,已知长方形纸条ABCD,点E、G在AD边上,点F、H在BC边上.将纸条分别沿着EF、GH折叠,如图,当DC恰好落在EA′上时,∠1与∠2的数量关系是( )
A.∠1+∠2=135° B.∠2﹣∠1=15° C.∠1+∠2=90° D.∠2﹣∠1=90°
【答案】A
【解析】:∵将长方形纸条,分别沿着EF,GH折叠,DC恰好落在EA′上,
∴,∠ED′G=90°,∴∠D′EG+∠D′GE=90°,
∴∠A′EA+∠D′GD=180°﹣∠D′EG+180°﹣∠D′GE=360°﹣90°=270°,
∴,故选:A.
8.(2026•预测)如图,在矩形ABCD中,点E是边AD的中点,且AE=4,连接BE,线段BE的垂直平分线MN恰好经过点C,则矩形的边AB的长为( )
A.4 B.4 C.5 D.4
【答案】D
【解析】如图在矩形ABCD中,点E是边AD的中点,且AE=4,连接CE,∴AB=CD,AD=BC,∠D=90°,DE=AE=4,∴AD=2AE=8,∴BC=AD=8,∵MN垂直平分BE,∴CE=BC=8,在Rt△CDE中,由勾股定理得:,∴.故选:D.
9.(2026•预测)如图,点P是正方形ABCD内一点,连接AP,BP,CP,AC.若△APB是等边三角形,则∠ACP的度数为( )
A.75° B.60° C.30° D.15°
【答案】:C
【解析】:∵四边形ABCD是正方形,∴BC=AB,∠CBA=90°,∴∠ACB=45°,
∵△PAB是等边三角形,∴∠PBA=∠APB=60°,PB=AB,∴∠CBP=30°,PB=BC,
∴∠BCP=(180°﹣∠CBP)=75°,∴∠ACP=∠BCP﹣∠ACB=30°.故选:C.
10.(2026•预测)如图,在△ABC中,点D,E,F分别在边BC,AB,CA上,且DE∥CA,DF∥BA.下列四种说法:①四边形AEDF是平行四边形;②如果∠BAC=90°,那么四边形AEDF是矩形
③如果AD平分∠BAC,那么四边形AEDF是菱形;④如果AD⊥BC,且AB=AC,那么四边形AEDF是菱形.其中,正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【解析】∵DE∥CA,DF∥BA,∴四边形AEDF是平行四边形(两组对边分别平行的四边形是平行四边形),选项①正确;若∠BAC=90°,∴平行四边形AEDF为矩形(有一个角是直角的平行四边形是矩形),选项②正确;若AD平分∠BAC,∴∠EAD=∠FAD(角平分线的定义),又DE∥CA,∴∠EDA=∠FAD,∴∠EAD=∠EDA,∴AE=DE,∴平行四边形AEDF为菱形,选项③正确;若AB=AC,AD⊥BC,∴AD平分∠BAC,同理可得平行四边形AEDF为菱形,选项④正确,则其中正确的个数有4个.故选:D.
(二)填空题
11.(2022春·盐城期末)菱形内角60°,边长3,较短对角线长____
【答案】3
【解析】:含60°内角菱形,短对角线与两边构成等边三角形。
12.(2025·淮安淮安区期末)矩形ABCD,对角线交于O,OA=3,则BD=____。
【答案】:6
【解析】:矩形对角线相等且互相平分,BD=2OA=6。
13.(2025·常州武进区期末)菱形有一个内角60°,边长5,较短对角线长____。
【答案】:5
【解析】:60°内角+邻边相等构成等边三角形,短对角线=边长。
14.(2025·扬州江都区期末)顺次连接菱形四边中点得到的四边形是____。
【答案】:矩形
【解析】:菱形对角线垂直,中点四边形各边平行对角线,四个内角直角,为矩形。
15.(2026·预测)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AC=4,AB=3,M为BC边上的一动点,ME⊥AB于点E,MF⊥AC于点F,N为EF的中点,则MN的最小值为 .
【答案】
【解析】过点A作AM⊥BC于点M′,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,∴BC==5,∵AM⊥BC,∴BC×AM=AB×AC,∴AM′===,∵ME⊥AB于E,MF⊥AC于F,∴∠MEA=∠MFA=90°,∴四边形AEMF是矩形,∴AM=EF,AM与EF互相平分,∵N为EF的中点,∴MN=AM,∴当MN最小时,AM最短,此时点M与M′重合,
∴MN=AM′=,故答案为:.
16.(2026·预测)如图,在矩形ABCD中,AB=8,AD=15,点P是AD边上一点,连接BP,将△ABP沿BP折叠,使点A落在点A'处,当△A'DP为直角三角形时,AP的长为 .
【答案】或8
【解析】如图1中,当∠DA′P=90°时,由翻折的性质可知,∠PA′B=∠A=90°,BA=BA′=8,∴∠BA′P+∠DA′P=180°,∴B,A′,D共线,∵∠A=90°,AB=8,AD=15,
∴BD===17,∴DA′=17﹣8=9,设AP=PA′=x,则PD=15﹣x,∵PD2=PA′2+DA′2,∴(15﹣x)2=x2+92,解得x=,∴PA=.如图2中,当∠A′PD=90°时,四边形ABA′P是正方形,此时PA=AD=8.综上所述,满足条件的PA
的值为或8.
17.(2026·预测)如图,在中,以为圆心,长为半径画弧交于,分别以、为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于点,作射线交于点,,,则的长为 .
【答案】8
【解析】如图,设交于点O.由作图可知:,,∵四边形是平行四边形,∴,∴,∴,∴,
∵,∴四边形是平行四边形,∵,∴四边形是菱形,∴,,在中,,∴,∴.故答案为:8.
18.(2026·预测)如图,将两张长为9,宽为3的矩形纸条交叉,使重叠部分是一个菱形,容易知道当两张纸条垂直时,菱形的面积有最小值9,那么菱形面积的最大值是________.
【答案】15
【解析】:如图,此时菱形ABCD的面积最大.设AB=BC=x,则EB=9﹣x,AE=3,在Rt△ABE中,由勾股定理得到:AE2+EB2=AB2,即32+(9﹣x)2=x2,解得 x=5,∴S菱形ABCD=5×3=15,
19.(2026·预测)如图为正三角形ABC与正方形DEFG的重叠情形,其中D、E两点分别在AB、BC上,且BD=BE.若AC=18,GF=6,则F点到AC的距离为 .
【答案】6﹣6.
【解析】如图,过点B作BH⊥AC于H,交GF于K,∵△ABC是等边三角形,∴∠A=∠ABC=60°,∵BD=BE,∴△BDE是等边三角形,∴∠BDE=60°,∴∠A=∠BDE,∴AC∥DE,∵四边形DEFG是正方形,GF=6,∴DE∥GF,∴AC∥DE∥GF,∴KH=18×﹣6×﹣6=9﹣3﹣6=6﹣6,∴F点到AC的距离为6﹣6.故答案为:6﹣6.
20.(2026·预测)如图,E是边长为6的正方形ABCD的边BC的中点,P是边CD上任意一点(不与D重合),连接AP,作点D关于AP的对称点F,则线段EF长的最小值等于 .
【答案】3﹣6
【解析】如图,根据题意可知:∵E是边长为6的正方形ABCD的边BC的中点,∴AD=AB=BC=6,∠ADC=∠B=∠C=90°,CE=BE=3,∴AE===3,以A为圆心,AD为半径画弧交AE于点F,由AD=AF,F运动轨迹为圆弧,∴线段EF长的最小值等于AE﹣AF=3﹣6.故答案为:3﹣6.
(三)解答题
21.如图,在中,,过点D作交的延长线于点E,连接交于点F.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)连接,若,,求的长.
解:(1),,,,四边形是平行四边形,点E在的延长线上,,四边形是平行四边形,,四边形是矩形;
(2)四边形是矩形,四边形是平行四边形,,,,,是等边三角形,,,,,
,的长是.
22.如图,在边长为4的菱形ABCD中,BD=4,E,F分别是AD,CD上的动点(包含端点),且AE+CF=4,连结BE,EF,FB.
(1)求证:BE=BF;
(2)求EF的最大值与最小值.
解:(1)证明:∵四边形ABCD是边长为4的菱形,BD=4,∴△ABD,△CBD都是边长为4的等边三角形,∵AE+CF=4,∴CF=4-AE=AD-AE=DE,又∵BD=BC=4,∠BDE=∠C=60°,∴△BDE≌△BCF(SAS),∴BE=BF
(2)∵△BDE≌△BCF,∴∠EBD=∠FBC,∴∠EBD+∠DBF=∠FBC+∠DBF,∴∠EBF=∠DBC=60°,又∵BE=BF,∴△BEF是等边三角形,∴EF=BE=BF,当动点E运动到点D或点A时,BE最大,最大值为4;当BE⊥AD,即E为AD的中点时,BE最小,最小值为2.∵EF=BE,∴EF的最大值为4,最小值为2
23.如图,E是矩形ABCD的边BC的中点,P是边AD上的一动点,PF⊥AE,PH⊥DE,垂足分别为F,H.
(1)当矩形ABCD的长与宽满足什么条件时,四边形PHEF是矩形?并证明;
(2)在(1)的条件下,动点P运动到什么位置时,矩形PHEF变为正方形?为什么?
解:(1)当矩形ABCD的长是宽的2倍时,四边形PHEF是矩形.
证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC,AB=CD.∵E是BC的中点,∴AB=BE=EC=CD,则△ABE,△DCE均是等腰直角三角形,∴∠AEB=∠DEC=45°,∴∠AED=90°.在四边形PHEF中,∵∠PFE=∠FEH=∠EHP=90°,∴四边形PHEF是矩形.
(2)当点P是AD的中点时,矩形PHEF变为正方形.理由如下:由(1)可得∠BAE=∠CDE=45°,
∴∠FAP=∠HDP=45°.又∵∠AFP=∠DHP=90°,AP=DP,∴Rt△AFP≌Rt△DHP,∴PF=PH,∴矩形PHEF是正方形.
24.定义:我们把三角形被一边中线分成的两个三角形叫做“友好三角形”.
性质:如果两个三角形是“友好三角形”,那么这两个三角形的面积相等.
理解:如图①,在△ABC中,CD是AB边上的中线,那么△ACD和△BCD是“友好三角形”,并且S△ACD=S△BCD.
应用:如图②,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,点E在AD上,点F在BC上,AE=BF,AF与BE交于点O.
(1)求证:△AOB和△AOE是“友好三角形”;
(2)连接OD,若△AOE和△DOE是“友好三角形”,求四边形CDOF的面积.
探究:在△ABC中,∠A=30°,AB=4,点D在线段AB上,连接CD,△ACD和△BCD是“友好三角形”,将△ACD沿CD所在直线翻折,得到△A′CD,若△A′CD与△ABC重合部分的面积等于△ABC面积的,请直接写出△ABC的面积.
解:(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∵AE=BF,∴四边形ABFE是平行四边形,∴OE=OB,∴△AOE和△AOB是友好三角形.[来源:学科网ZXXK]
(2)∵△AOE和△DOE是友好三角形,∴S△AOE=S△DOE,AE=ED=AD=3,
∵△AOB与△AOE是友好三角形,∴S△AOB=S△AOE,∵△AOE≌△FOB,∴S△AOE=S△FOB,∴S△AOD=S△ABF,∴S四边形CDOF=S矩形ABCD﹣2S△ABF=4×6﹣2××4×3=12.探究:解:分为两种情况:①如图1,∵S△ACD=S△BCD.∴AD=BD=AB,∵沿CD折叠A和A′重合,∴AD=A′D=AB=4=2,∵△A′CD与△ABC重合部分的面积等于△ABC面积的,∴S△DOC=S△ABC=S△BDC=S△ADC=S△A′DC,∴DO=OB,A′O=CO,∴四边形A′DCB是平行四边形,∴BC=A′D=2,过B作BM⊥AC于M,∵AB=4,∠BAC=30°,∴BM=AB=2=BC,即C和M重合,∴∠ACB=90°,由勾股定理得:AC==2,∴△ABC的面积是×BC×AC=×2×2=2;②如图2,∵S△ACD=S△BCD.∴AD=BD=AB,∵沿CD折叠A和A′重合,∴AD=A′D=AB=4=2,∵△A′CD与△ABC重合部分的面积等于△ABC面积的,∴S△DOC=S△ABC=S△BDC=S△ADC=S△A′DC,∴DO=OA′,BO=CO,∴四边形A′BDC是平行四边形,∴A′C=BD=2,过C作CQ⊥A′D于Q,∵A′C=2,∠DA′C=∠BAC=30°,∴CQ=A′C=1,∴S△ABC=2S△ADC=2S△A′DC=2××A′D×CQ=2××2×1=2;即△ABC的面积是2或2.
25.已知在Rt△ABC中,∠ACB=90°,现按如下步骤作图:
①分别以A,C为圆心,a为半径(a>AC)作弧,两弧分别交于M,N两点;
②过M,N两点作直线MN交AB于点D,交AC于点E;
③将△ADE绕点E顺时针旋转180°,设点D的像为点F.
(1)请在图中直线标出点F并连接CF;
(2)求证:四边形BCFD是平行四边形;
(3)当∠B为多少度时,四边形BCFD是菱形.
解:(1)如图所示:
(2)∵根据作图可知:MN垂直平分线段AC,∴AE=EC,∵∠AED=∠ACB=90°,∴ED∥CB,∴AD=DB,∴D、E为线段AB和AC的中点,∴DE是△ABC的中位线,∴DE=BC,∵将△ADE绕点E顺时针旋转180°,点D的像为点F,∴EF=ED,∴DF=BC,∵DE∥BC,∴四边形BCFD是平行四边形;
(3)当∠B=60°时,四边形BCFD是菱形;∵∠B=60°,∴BC=AB,∵DB=AB,∴DB=CB,∵四边形BCFD是平行四边形,∴四边形BCFD是菱形.
26.我们学习过正方形,如图,在正方形中,点E,F分别在边,上,且,连接、、.
【特例感知】
(1)试证明:.
(2)如图1,延长到点G,使得,连接,,.图中与的数量关系是_____________.
【结论探索】
(3)如图2,将图1中的绕着点A逆时针旋转,连接并延长到点G,使得,连接,,,此时与还存在(2)中的数量关系吗?判断并说明理由.
【拓展应用】
(4)在(3)的条件下,若,,当是以为直角边的直角三角形时,请求出的长.
解:(1)证明:∵四边形是正方形,∴,,
又∵,∴,在△CDF和中,,
∴,∴.
(2)如图,连接,∵,,∴,∵,∴,在和中,,∴,∴,,∵,∴,∴,
故答案为:;
(3)存在,理由:连接,∵,∴,
∴,在和中,,∴,
∴,,∵,,
∴,在和中,,∴,
∴,∵,∴,∴.
(4)如图,当时,∵,,∴A、E、C在一条直线上,∵,∴,,;如图,当时,
同理可证得:,∴,∴,,∴B、E、F在一条直线上,过点A作,垂足为M,∵,,∴,∴,∴,∴,,
∴,综上所述,的长为或4.
五.提优特训
(一)选择题
1.(2025春·南通海门区期末)矩形对角线夹角60°,短边=5,则对角线长( )
A.5 B.10 C.5 D.10
【答案】:B
【解析】:对角线与短边构成等边三角形,对角线=2×短边=10。
2.(2025春·泰州兴化市期末)下列能判定正方形的条件( )
A.对角线相等的四边形 B.对角线垂直的平行四边形
C.邻边相等的矩形 D.一个直角的平行四边形
【答案】:C
【解析】:矩形+邻边相等→正方形。
3. 如图,在矩形中,点的坐标是,则的长是( )
A. 3 B. C. D. 4
【答案】C
【解析】如图所示,连接CE,OD∵点D的坐标是,∴,∵四边形是矩形,∴,故选:C.
4.如图,矩形沿着直线折叠,使点C落在点处,,,则的长度为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】:B
【解析】:由折叠得,,∵四边形是矩形,∴,,∴,∴,∴,
∴,设,则,在中,由勾股定理得,,解得,,∴.故选:B.
∴;∴的长为或,故选:C.
5.如图,在菱形中,对角线与相交于点,且,,则菱形的高为( )
A.3 B.4 C. D.
【答案】D
【解析】四边形是菱形,,,,,
,,在中,根据勾股定理可得:
,是菱形的高,,
,故选:.
6.边长为a的正六边形内有一边长为a的菱形,该菱形其中一个内角为,则( )
A.3 B.4 C.2 D.1
【答案】C
【解析】如图所示,由图可知,边长为a的正六边形可拆成6个边长为a的等边三角形,图中的菱形有一个角为60°,则该边长为a的菱形可以拆成2个边长为a的等边三角形,
边长为a的等边三角形的底边上的高也是底边的中线,则利用勾股定理可得高为:,边长为a的等边三角形的面积为:,则可知正六边形的面积为:,空白菱形的面积为:,则阴影部分的面积为:,则有,故选:C.
7.如图,在菱形中,,,是边的中点,,分别是,上的动点,连接,,则的最小值是( )
A.6 B. C. D.
【答案】B
【解析】如图,作点关于的对称点,连接,∴,∴,当时,点在上,则取得最小值,
四边形是菱形,点在AD上,,,,由,
得,解得:,即的最小值是;故选:B.
8.如图,正方形ABCD的边长为9,将正方形折叠,使顶点D落在BC边上的点E处,折痕为GH.若BE:EC=2:1,则线段CH的长是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【解析】由题意设CH=xcm,则DH=EH=(9﹣x)cm,∵BE:EC=2:1,∴CE=BC=3cm
∴在Rt△ECH中,EH2=EC2+CH2,即(9﹣x)2=32+x2,解得:x=4,即CH=4cm.故选:C.
9.如图,正方形ABCD的边长为10,AG=CH=8,BG=DH=6,则线段GH的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】如图,延长BG交CH于点E,∵AB=CD=10,BG=DH=6,AG=CH=8,∴AG2+BG2=AB2,∴△ABG和△DCH是直角三角形,在△ABG和△CDH中,,∴△ABG≌△CDH(SSS),∴∠1=∠5,∠2=∠6,∴∠1+∠2=90°,∠5+∠6=90°,又∵∠2+∠3=90°,∠4+∠5=90°,∴∠1=∠3=∠5,∠2=∠4=∠6,在△ABG和△BCE中,,∴△ABG≌△BCE(ASA),∴BE=AG=8,CE=BG=6,∠BEC=∠AGB=90°,∴GE=BE﹣BG=8﹣6=2,同理可得HE=2,在Rt△GHE中,GH===2,故选:A.
10.如图边长为2的正方形EFGH在边长为6的正方形ABCD所在平面上平移,在平移过程中,始终保持EF∥AB.线段CF的中点为M,DH的中点为N,则线段MN的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】将正方形EFGH的位置特殊化,使点H与点A重合,过点M作MO⊥ED与O,则MO是梯形FEDC的中位线,如图:∴EO=OD=4,MO=(EF+CD)=4,∵点N、M分别是AD、FC的中点,∴AN=ND=3,∴ON=OD﹣ND=4﹣3=1.在Rt△MON中,MN2=MO2+ON2,即MN===.故选:C.
(二)填空题
11.(2025春·连云港东海县期末)正方形边长6,E是BC中点,P在AC上,PB+PE最小值=____。
【答案】:3
【解析】:B、D关于AC对称,连接DE,DE2=62+32=45,DE=3。
12.(2025春·淮安涟水县期末)矩形ABCD,AB=5,对角线夹角120°,则BD=____。
【答案】:10
【解析】:夹角120°,短边AB=5,对角线=2×5=10。
13.(2025春·徐州睢宁县期末)菱形面积48,一条对角线长8,则另一条对角线____。
【答案】:12
【解析】:S=d1d2,48=×8×d2→d2=12。
14.如图,在平面直角坐标系xOy中,矩形OABC的顶点A,C的坐标分别是(4,﹣2),(1,2),点B在x轴上,则点B的坐标是 .
【答案】(5,0)
【解析】连接AC,∵点A(4,﹣2),点C(1,2),∴AC==5,∵四边形ABCO是矩形,∴OB=AC=5,∴点B的坐标为(5,0),故答案为:(5,0).
15.如图,在矩形ABCD中,,对角线AC与BD相交于点O,BE⊥AC,垂足为E,且平分∠CBD,则BE的长为 .
【答案】
【解析】∵BE平分∠CBD,∴∠CBE=∠DBE,在△BEO和△BEC中,,∴△BEO≌△BEC(ASA),∴BO=BC,∵四边形ABCD是矩形,∴BO=OC,∴BO=CO=BC,∴△BOC是等边三角形,∴∠ACB=60°,∴∠BAC=30°,∴BE=AB=,故答案为:.
16.如图,在长方形ABCD中,AB=4,BC=10,M为BC的中点,沿过点M的直线翻折,使点B落在边AD上,记折痕为MN,则折痕MN的长为 .
【答案】2或.
【解析】设B点沿过点M的直线翻折后落在AD上的对应点为点B′,①过点M作ME⊥AD交AD于点E,N在AB上,可得四边形ABME为矩形,∴EM=AB=4,AE=BM,∵M为BC中点,BC=10,∴由折叠可得:B′M=BM=BC=×10=5,在Rt△B′EM中,由勾股定理得,B′E===3,∴AB′=AE﹣B′E=5﹣3=2,设AN=x,则NB=AB﹣AN=4﹣x,在Rt△ANB′中,由勾股定理得,AN2+AB′2=x2+22=NB′2=NB2=(4﹣x)2,解得x=,∴NB=AB﹣AN=4﹣=,在Rt△NBM中,由勾股定理得,MN=
==, ②过点M作ME⊥AD交AD于点E,N在AD上,可得,四边形ABME为矩形,∴ME=AB=4,AE=BM,又∵BC=10,M为BC中点,∴由折叠得,B′M=BM=×BC=×10=5,在Rt△EMB′,由勾股定理得,B′E===3,
AB′=AE+B′E=5+3=8,设AN=A′N=y,则EN=AE﹣AN=5﹣y,则NB′=NE+B′E=5﹣y+3=8﹣y,在Rt△A′NB′中,∠NA′B′=90°,由勾股定理得,NA′2+A′B′2=y2+AB2=y2+42=NB′2=(8﹣y)2,y=3,则NE=5﹣y=5﹣3=2,在Rt△NEM中,∠EMN=90°,由勾股定理得,MN===2,综上所述,MN=2或,故答案为:2或.
17.如图,在菱形纸片中,,点是边上的一点,将纸片沿折叠,点落在处,恰好经过的中点,则的度数是__________.
【答案】75°
【解析】连接BD,∵四边形ABCD为菱形,∠A=60°,∴△ABD为等边三角形,∠ADC=120°,∠C=60°,∵P为AB的中点,∴DP为∠ADB的平分线,即∠ADP=∠BDP=30°,∴∠PDC=90°,∴由折叠的性质得到∠CDE=∠PDE=45°,在△DEC中,∠DEC=180°−(∠CDE+∠C)=180°−(45°+60°)=75°.
18.如图,边长为1的菱形ABCD中,∠DAB=60°.连接对角线AC,以AC为边作第二个菱形ACEF,使∠FAC=60°.连接AE,再以AE为边作第三个菱形AEGH使∠HAE=60°…按此规律所作的第n个菱形的边长是 .
【答案】()n﹣1
【解析】连接DB,∵四边形ABCD是菱形,∴AD=AB.AC⊥DB,∵∠DAB=60°,∴△ADB是等边三角形,∴DB=AD=1,∴BM=,∴AM=,∴AC=,同理可得AE=AC=()2,AG=AE=3=()3,按此规律所作的第n个菱形的边长为()n﹣1,
故答案为()n﹣1.
19.如图正方形纸片的边长为,点E是边的中点,将这张正方形纸片折叠,使点C落到边上的点E处,折痕交边于点G,交边于点F.则的值是____.
【答案】
【解析】∵正方形边长为,是中点,∴设,则,由折叠性质得.在中,由勾股定理:,
即,,,.∴,,.
20.如图,在正方形ABCD中,,E,F分别为边AB,BC的中点,连接AF,DE,点N,M分别为AF,DE的中点,连接MN.则MN的长为 .
【答案】1
【解析】连接AM,延长AM交CD于G,连接FG,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=CD=BC=2,AB∥CD,∠C=90°,∴∠AEM=∠GDM,∠EAM=∠DGM,∵M为DE的中点,∴ME=MD,
在△AEM和GDM中,,∴△AEM≌△GDM(AAS),∴AM=MG,AE=DG=AB=CD,
∴CG=CD=,∵点N为AF的中点,∴MN=FG,∵F为BC的中点,∴CF=BC=,
∴FG==2,∴MN=1,故答案为:1.
(三)解答题
21.(1)如图,把一矩形ABCD的纸片,沿EF折叠后,点D、C分别落在D′、C′的位置上,ED′与BC的交点为G,若∠EFG=55°,求∠1、∠2的度数.
(2)如图,把一矩形纸片ABCD,沿EF折叠后,点D和点B重合,点C落在C′位置,若AB=4cm,AD=12cm,求BE的长度.
解:(1)∵在矩形ABCD中,AD∥BC,∴∠DEF=∠EFB,∠1+∠2=180°.又∵∠EFG=55°,由对称性可知∠GEF=∠DEF=55°.∴∠1=180°﹣∠GEF﹣∠DEF=70°.∴∠2=180°﹣∠1=110°.
(2)设DE=xcm,则有DE=BE=x.∵AD=12cm,∴AE=(12﹣x)cm.在Rt△ABE中,BE2=AB2+AE2,即x2=42+(12﹣x)2,x2=16+144﹣24x+x2;24x=160.解得x=,
∴BE的长为cm.
22.邻边不相等的平行四边形纸片,剪去一个菱形,余下一个四边形,称为第一次操作;在余下的四边形纸片中再剪去一个菱形,又余下一个四边形,称为第二次操作;…依此类推,若第n次操作余下的四边形是菱形,则称原平行四边形为n阶准菱形.如图1,平行四边形ABCD中,若AB=1,BC=2,则平行四边形ABCD为1阶准菱形.
(I)判断与推理:
(i)邻边长分别为2和3的平行四边形是 阶准菱形;
(ii)为了剪去一个菱形,进行如下操作:如图2,把平行四边形ABCD沿BE折叠(点E在AD上),使点A落在BC边上的点F,得到四边形ABFE,请证明四边形ABFE是菱形.
(Ⅱ)操作与计算:已知平行四边形ABCD的邻边长分别为l,a(a>1),且是3阶准菱形,请画出平行四边形ABCD及裁剪线的示意图,并在图形下方写出a的值.
解:(I)(i)利用邻边长分别为2和3的平行四边形经过两次操作,所剩四边形是边长为1的菱形,故邻边长分别为2和3的平行四边形是2阶准菱形;故答案为:2;
(ii)由折叠知:∠ABE=∠FBE,AB=BF,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AE∥BF,
∴∠AEB=∠FBE,∴∠AEB=∠ABE,∴AE=AB,∴AE=BF,∴四边形ABFE是平行四边形,
∴四边形ABFE是菱形;(II)如图,必为a>3,且a=4;②如图,必为2<a<3,且a=2.5;③如图,必为<a<2,且a﹣1+(a﹣1)=1,解得a=;④如图,必为1<a<,且3(a﹣1)=1,解得a=.综上所述,a的值分别是:a1=4,a2=,a3=,a4=.
23.【特例感知】如图1,在正方形ABCD中,点E、F分别为AB,AD的中点,CF交于点G.
(1)易证,可知DE、CF的关系为______________;(直接填写结果)
(2)连接BG,若,求BG的长.
【初步探究】如图2,在正方形ABCD中,点E为AB边上一点,分别交AD、BC于F、G,垂足为O,求证:.
【基本应用】如图3,将边长为6的正方形ABCD折叠,使得点A落在边CD的中点M处,折痕为PQ,点P、Q分别在边AD、BC上,求PQ的长.
解:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴∠A=∠ADC=90°,AD=AB=CD,∵点E,F是AB,AD的中点,∴AE=AB,DF=AD,∴AE=DF,在△ADE和△DCF中,,∴△ADE≌△DCF(SAS),∴DE=CF,∠AED=∠DFC,∵∠AED+∠ADE=90°,∴∠ADE+∠DFC=90°,∴∠DGF=90°,
∴DE⊥CF,故答案为:DE=CF,DE⊥CF;;
(2)延长DE交CB的延长线于H,∵,∴,又∵,,∴,∴,∴,又∵,∴;
【初步探究】证明:如图2,过点C作,交AD于H,交DE于N,∵,,
∴四边形FHCG是平行四边形,∴,∵,,∴,
∴,∴,又∵,,∴,∴;
【基本应用】如图3,过点Q作于H,则四边形ABQH中,由翻折变换的性质得,∵,,∴
∵四边形ABCD是正方形,∴,∴,在和中,∴,∴,∵点M是CD的中点,∴,在中,由勾股定理得,,
∴的长为.
24.【问题初现】
(1)如图1,矩形OABC顶点O坐落在平面直角坐标系的原点上,C点的坐标为(0,4),OA=2OC,D是BC边上的点,且D的坐标是(3,4),求线段BD的长.
【问题延伸】
(2)在(1)的情况下,F为AB边上的一点,将△BDF沿直线DF折叠,若B点刚好落在x轴上的E点处,求E点的坐标.
【问题拓展】
(3)如图2,将上述情况变更为任意矩形,设B点坐标为(b,n)、D点坐标为(m,n),在折叠过程中,折痕所在直线DF与y轴交于点G,当CG=AF时,试判断线段OE与CD之间的数量关系,并给出证明.
解:(1)∵C的坐标为(0,4),∴OC=4,∵OA=2OC,∴OA=2×4=8,在矩形OABC中,BC=OA=8,∵D点坐标为(3,4),∴CD=3,∴BD=BC﹣CD=8﹣3=5;
(2)如图1,过D作DH⊥OA于H,则∠DCO=∠COH=∠DHO=90°,∴四边形OHDC是矩形,
∴OH=CD=3,DH=OC=4,由折叠可得,DE=BD=5,在Rt△DHE中,HE===3,∴OE=OH+HE=3+3=6,∴E点坐标为(6,0);
(3)OE=2CD,理由如下:如图2,设直线DF与x轴交于I点,∵B点坐标为(b,n),D点坐标为(m,n),∴CD=m,BC=b,∴BD=BC﹣CD=b﹣m,由折叠的性质可得,DE=BD=b﹣m,∠BDF=∠EDF,∵BC∥x轴,∴∠EID=∠BDF=∠CDG,∴∠EID=∠EDF,∴EI=DE=b﹣m,在△GCD和△FAI中,,∴△GCD≌△FAI(AAS),∴AI=CD=m,
∴AE=EI﹣AI=b﹣m﹣m=b﹣2m,∴OE=OA﹣AE=b﹣(b﹣2m)=2m,∴OE=2CD.
25.借助平移、旋转、轴对称等操作,本学期我们研究了特殊平行四边形的性质.深入探究会发现四边形还有很多神奇之处.
定义:四边形内一点与四个顶点连线形成的四个角中,如果相邻的两个角相等,且其余两个角也相等,那么称这个点为四边形的“分角点”.
【理解发现】
(1)如图①,由定义可知,
∵为四边形的分角点,=,
∴______.
(2)如果一个四边形存在分角点,那么它在四边形的对角线上吗?
(3)一个菱形共有多少个分角点?
【尝试思考】
(1)请按照给出的作法,用尺规作图的方法作出四边形的一个分角点:
作法
图形
1.连接.
2.以所在的直线为对称轴,作点的对称点.
3.作射线,交于点.
为四边形的一个分角点.
(2)
如图②,四边形的顶点都在格点上,请在图②中画出它的一个分角点.
解:理解发现∶
(1)如图①,由定义可知,∵为四边形的分角点,=,∴,故答案为∶;
(2)分角点在四边形的对角线上,理由如下∶如图①,,,∴∴点,,共线,
∴分角点在四边形的对角线上;
(3)如图1,菱形有无数个分角点,理由如下∶∵四边形是菱形,∴.∴.∴∴.即.∴点是四边形的分角点,∵为BD上任意一点,∴菱形有无数个分角点,
尝试思考:
(1)如图2(2)如图3,找出点A关于BD的对称点E,作射线CE,交BD于点T,则点T就是求作的图形.
26.如图,四边形ABCD是正方形,点O为对角线AC的中点.
(1)问题解决:如图①,连接BO,分别取CB,BO的中点P,Q,连接PQ,则PQ与BO的数量关系是 ,位置关系是 ;
(2)问题探究:如图②,△AO'E是将图①中的△AOB绕点A按顺时针方向旋转45°得到的三角形,连接CE,点P,Q分别为CE,BO'的中点,连接PQ,PB.判断△PQB的形状,并证明你的结论;
(3)拓展延伸:如图③,△AO'E是将图①中的△AOB绕点A按逆时针方向旋转45°得到的三角形,连接BO',点P,Q分别为CE,BO'的中点,连接PQ,PB.若正方形ABCD的边长为1,求△PQB的面积.
解:(1)∵点O为对角线AC的中点,∴BO⊥AC,BO=CO,∵P为BC的中点,Q为BO的中点,∴PQ∥OC,PQOC,∴PQ⊥BO,PQBO;故答案为:PQBO,PQ⊥BO.
(2)△PQB的形状是等腰直角三角形.理由如下:连接O'P并延长交BC于点F,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABC=90°,∵将△AOB绕点A按顺时针方向旋转45°得到△AO'E,∴△AO'E是等腰直角三角形,O'E∥BC,O'E=O'A,∴∠O'EP=∠FCP,∠PO'E=∠PFC,又∵点P是CE的中点,∴CP=EP,在△O′PE和△FPC中,∴△O'PE≌△FPC(AAS),∴O'E=FC=O'A,O'P=FP,∴AB﹣O'A=CB﹣FC,∴BO'=BF,∴△O'BF为等腰直角三角形.∴BP⊥O'F,O'P=BP,∴△BPO'也为等腰直角三角形.又∵点Q为O'B的中点,∴PQ⊥O'B,且PQ=BQ,∴△PQB的形状是等腰直角三角形;
(3)延长O'E交BC边于点G,连接PG,O'P.∵四边形ABCD是正方形,AC是对角线,∴∠ECG=45°,由旋转得,四边形O'ABG是矩形,∴O'G=AB=BC,∠EGC=90°,∴△EGC为等腰直角三角形.∵点P是CE的中点,∴PC=PG=PE,∠CPG=90°,∠EGP=45°,在△O'GP和△BCP中,,∴△O'GP≌△BCP(SAS),∴∠O'PG=∠BPC,O'P=BP,∴∠O'PG﹣∠GPB=∠BPC﹣∠GPB=90°,∴∠O'PB=90°,∴△O'PB为等腰直角三角形,∵点Q是O'B的中点,∴PQO'B=BQ,PQ⊥O'B,∵AB=1,∴O'A,∴O'B,∴BQ.∴S△PQBBQ•PQ.
(
1
)
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数学臻选·2025-2026学年苏科版八年级数学下期末提优特训4
《特殊的平行四边形》专题(江苏专版)
一.特训目标
(
1.熟记矩形、菱形、正方形定义、性质、判定定理,区分三者与普通平行四边形性质差异;熟练利用对角线、边角关系进行线段、角度、面积计算,掌握面积两类公式(底乘高/对角线乘积一半);掌握折叠、中点四边形、简单动点三类必考模型的解题方法。
2.经历
“
性质识记
→
判定辨析
→
真题演练
→
模型归纳
”
复习流程,学会用全等、勾股定理解决几何综合题,建立几何模型思维。
3.克服特殊四边形判定混淆易错点,养成规范几何书写步骤的习惯。
4.提升几何直观、逻辑推理、数学运算三大数学核心素养。
)
二.期末考点分析+应对策略
(
(一)高频期末考点(全卷占比12~18分,选择+填空+解答)
1.考点1:性质辨析(选择题必考,3分):矩形、菱形、正方形独有性质区分(对角线相等/垂直、四角直角、四边相等),近三年各地期末选择第3~6题高频考查。
2.考点2:简单计算(填空必考,3分):利用对角线、内角求边长、角度、面积,依托矩形斜边中线、菱形对角线平分内角出题。
3.考点3:判定补充条件(选择/填空):已知平行四边形,添加一个条件判定矩形/菱形;已知四边形添加两个条件判定正方形。
4.考点4:基础证明(简答6分):证明四边形为矩形、菱形,期末必考基础大题。
5.考点5:折叠综合(中档解答8分):矩形/正方形折叠+勾股定理列方程求边长,近三年期末高频中档题。
6.考点6:动点/最值(压轴10分):菱形、正方形边上动点线段最值、存在性问题,期末压轴必考。
(二)应试应对策略
1.性质辨析题:列表对比记忆:矩形(对角线相等、四个直角);菱形(四边相等、对角线垂直平分对角);正方形兼具二者全部性质,做题逐项排除。
2.判定类:牢记判定路径:
(1)矩形:
①
平行四边形+一个直角;
②
平行四边形+对角线相等;
③
三个直角的四边形
(2)菱形:
①
平行四边形+邻边相等;
②
平行四边形+对角线垂直;
③
四边相等四边形
(3)正方形:矩形+邻边相等 / 菱形+一个直角
3.折叠题万能套路:折叠
→
全等
→
对应边相等,设未知数,Rt
△
勾股定理列方程求解。
4.最值题:菱形/正方形最值优先用垂线段最短、对称转化找最短路径。
)
三.经典例题
例1(2023春·江苏无锡·期末)如图,矩形ABCD对角线AC、BD交于O,AE⊥BD于E,∠DAE:∠BAE=2:1,求∠EAC度数。
例2(2022春·江苏泰州·期末)在△ABC中,AD平分∠BAC,O是AD中点,EF⊥AD交AB、AC于E、F,求证:四边形AEDF是菱形。
例3.如图,将正方形纸片折叠,使点落在边上的点处,点落在点处,若,求的度数。
四.强化基础
(一)选择题
1.(2023春·苏州期末)矩形独有而菱形没有的性质( )
A.对角相等 B.对角线互相平分 C.对角线相等 D.对边平行
2.(2022春·徐州期末)菱形周长20,一条对角线6,则面积( )
A.24 B.30 C.48 D.60
3.(2024春·镇江期末)平行四边形ABCD,补充条件判定菱形( )
A.AB=CD B.AC=BD C.AB=BC D.∠A=∠C
4.(2025春·盐城射阳期末)矩形区别于菱形的独有性质( )
A.对边平行 B.对角线互相平分 C.对角线相等 D.对角相等
5.(2025春·苏州吴江区期末)平行四边形ABCD,添加一个条件判定菱形( )
A.AC=BD B.AB=BC C.∠ABC=90° D.AB∥CD
6.(2025春·徐州铜山区期末)下列命题正确的是( )
A.对角线垂直的四边形是菱形 B.对角线相等四边形是矩形
C.对角线垂直平分且相等是正方形 D.四边相等是正方形
7.(2026•预测)如图,已知长方形纸条ABCD,点E、G在AD边上,点F、H在BC边上.将纸条分别沿着EF、GH折叠,如图,当DC恰好落在EA′上时,∠1与∠2的数量关系是( )
A.∠1+∠2=135° B.∠2﹣∠1=15° C.∠1+∠2=90° D.∠2﹣∠1=90°
8.(2026•预测)如图,在矩形ABCD中,点E是边AD的中点,且AE=4,连接BE,线段BE的垂直平分线MN恰好经过点C,则矩形的边AB的长为( )
A.4 B.4 C.5 D.4
9.(2026•预测)如图,点P是正方形ABCD内一点,连接AP,BP,CP,AC.若△APB是等边三角形,则∠ACP的度数为( )
A.75° B.60° C.30° D.15°
10.(2026•预测)如图,在△ABC中,点D,E,F分别在边BC,AB,CA上,且DE∥CA,DF∥BA.下列四种说法:①四边形AEDF是平行四边形;②如果∠BAC=90°,那么四边形AEDF是矩形
③如果AD平分∠BAC,那么四边形AEDF是菱形;④如果AD⊥BC,且AB=AC,那么四边形AEDF是菱形.其中,正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
(二)填空题
11.(2022春·盐城期末)菱形内角60°,边长3,较短对角线长____。
12.(2025·淮安淮安区期末)矩形ABCD,对角线交于O,OA=3,则BD=____。
13.(2025·常州武进区期末)菱形有一个内角60°,边长5,较短对角线长____。
14.(2025·扬州江都区期末)顺次连接菱形四边中点得到的四边形是____。
15.(2026·预测)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AC=4,AB=3,M为BC边上的一动点,ME⊥AB于点E,MF⊥AC于点F,N为EF的中点,则MN的最小值为 .
16.(2026·预测)如图,在矩形ABCD中,AB=8,AD=15,点P是AD边上一点,连接BP,将△ABP沿BP折叠,使点A落在点A'处,当△A'DP为直角三角形时,AP的长为 .
17.(2026·预测)如图,在中,以为圆心,长为半径画弧交于,分别以、为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于点,作射线交于点,,,则的长为 .
18.(2026·预测)如图,将两张长为9,宽为3的矩形纸条交叉,使重叠部分是一个菱形,容易知道当两张纸条垂直时,菱形的面积有最小值9,那么菱形面积的最大值是________.
19.(2026·预测)如图为正三角形ABC与正方形DEFG的重叠情形,其中D、E两点分别在AB、BC上,且BD=BE.若AC=18,GF=6,则F点到AC的距离为 .
20.(2026·预测)如图,E是边长为6的正方形ABCD的边BC的中点,P是边CD上任意一点(不与D重合),连接AP,作点D关于AP的对称点F,则线段EF长的最小值等于 .
(三)解答题
21.如图,在中,,过点D作交的延长线于点E,连接交于点F.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)连接,若,,求的长.
22.如图,在边长为4的菱形ABCD中,BD=4,E,F分别是AD,CD上的动点(包含端点),且AE+CF=4,连结BE,EF,FB.
(1)求证:BE=BF;
(2)求EF的最大值与最小值.
23.如图,E是矩形ABCD的边BC的中点,P是边AD上的一动点,PF⊥AE,PH⊥DE,垂足分别为F,H.
(1)当矩形ABCD的长与宽满足什么条件时,四边形PHEF是矩形?并证明;
(2)在(1)的条件下,动点P运动到什么位置时,矩形PHEF变为正方形?为什么?
24.定义:我们把三角形被一边中线分成的两个三角形叫做“友好三角形”.
性质:如果两个三角形是“友好三角形”,那么这两个三角形的面积相等.
理解:如图①,在△ABC中,CD是AB边上的中线,那么△ACD和△BCD是“友好三角形”,并且S△ACD=S△BCD.
应用:如图②,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,点E在AD上,点F在BC上,AE=BF,AF与BE交于点O.
(1)求证:△AOB和△AOE是“友好三角形”;
(2)连接OD,若△AOE和△DOE是“友好三角形”,求四边形CDOF的面积.
探究:在△ABC中,∠A=30°,AB=4,点D在线段AB上,连接CD,△ACD和△BCD是“友好三角形”,将△ACD沿CD所在直线翻折,得到△A′CD,若△A′CD与△ABC重合部分的面积等于△ABC面积的,请直接写出△ABC的面积.
25.已知在Rt△ABC中,∠ACB=90°,现按如下步骤作图:
①分别以A,C为圆心,a为半径(a>AC)作弧,两弧分别交于M,N两点;
②过M,N两点作直线MN交AB于点D,交AC于点E;
③将△ADE绕点E顺时针旋转180°,设点D的像为点F.
(1)请在图中直线标出点F并连接CF;
(2)求证:四边形BCFD是平行四边形;
(3)当∠B为多少度时,四边形BCFD是菱形.
26.我们学习过正方形,如图,在正方形中,点E,F分别在边,上,且,连接、、.
【特例感知】
(1)试证明:.
(2)如图1,延长到点G,使得,连接,,.图中与的数量关系是_____________.
【结论探索】
(3)如图2,将图1中的绕着点A逆时针旋转,连接并延长到点G,使得,连接,,,此时与还存在(2)中的数量关系吗?判断并说明理由.
【拓展应用】
(4)在(3)的条件下,若,,当是以为直角边的直角三角形时,请求出的长.
五.提优特训
(一)选择题
1.(2025春·南通海门区期末)矩形对角线夹角60°,短边=5,则对角线长( )
A.5 B.10 C.5 D.10
2.(2025春·泰州兴化市期末)下列能判定正方形的条件( )
A.对角线相等的四边形 B.对角线垂直的平行四边形
C.邻边相等的矩形 D.一个直角的平行四边形
3. 如图,在矩形中,点的坐标是,则的长是( )
A. 3 B. C. D. 4
4.如图,矩形沿着直线折叠,使点C落在点处,,,则的长度为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
5.如图,在菱形中,对角线与相交于点,且,,则菱形的高为( )
A.3 B.4 C. D.
6.边长为a的正六边形内有一边长为a的菱形,该菱形其中一个内角为,则( )
A.3 B.4 C.2 D.1
7.如图,在菱形中,,,是边的中点,,分别是,上的动点,连接,,则的最小值是( )
A.6 B. C. D.
8.如图,正方形ABCD的边长为9,将正方形折叠,使顶点D落在BC边上的点E处,折痕为GH.若BE:EC=2:1,则线段CH的长是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
9.如图,正方形ABCD的边长为10,AG=CH=8,BG=DH=6,则线段GH的长为( )
A. B. C. D.
10.如图边长为2的正方形EFGH在边长为6的正方形ABCD所在平面上平移,在平移过程中,始终保持EF∥AB.线段CF的中点为M,DH的中点为N,则线段MN的长为( )
A. B. C. D.
(二)填空题
11.(2025春·连云港东海县期末)正方形边长6,E是BC中点,P在AC上,PB+PE最小值=____。
12.(2025春·淮安涟水县期末)矩形ABCD,AB=5,对角线夹角120°,则BD=____。
13.(2025春·徐州睢宁县期末)菱形面积48,一条对角线长8,则另一条对角线____。
14.如图,在平面直角坐标系xOy中,矩形OABC的顶点A,C的坐标分别是(4,﹣2),(1,2),点B在x轴上,则点B的坐标是 .
15.如图,在矩形ABCD中,,对角线AC与BD相交于点O,BE⊥AC,垂足为E,且平分∠CBD,则BE的长为 .
16.如图,在长方形ABCD中,AB=4,BC=10,M为BC的中点,沿过点M的直线翻折,使点B落在边AD上,记折痕为MN,则折痕MN的长为 .
17.如图,在菱形纸片中,,点是边上的一点,将纸片沿折叠,点落在处,恰好经过的中点,则的度数是__________.
18.如图,边长为1的菱形ABCD中,∠DAB=60°.连接对角线AC,以AC为边作第二个菱形ACEF,使∠FAC=60°.连接AE,再以AE为边作第三个菱形AEGH使∠HAE=60°…按此规律所作的第n个菱形的边长是 .
19.如图正方形纸片的边长为,点E是边的中点,将这张正方形纸片折叠,使点C落到边上的点E处,折痕交边于点G,交边于点F.则的值是____.
20.如图,在正方形ABCD中,,E,F分别为边AB,BC的中点,连接AF,DE,点N,M分别为AF,DE的中点,连接MN.则MN的长为 .
(三)解答题
21.(1)如图,把一矩形ABCD的纸片,沿EF折叠后,点D、C分别落在D′、C′的位置上,ED′与BC的交点为G,若∠EFG=55°,求∠1、∠2的度数.
(2)如图,把一矩形纸片ABCD,沿EF折叠后,点D和点B重合,点C落在C′位置,若AB=4cm,AD=12cm,求BE的长度.
22.邻边不相等的平行四边形纸片,剪去一个菱形,余下一个四边形,称为第一次操作;在余下的四边形纸片中再剪去一个菱形,又余下一个四边形,称为第二次操作;…依此类推,若第n次操作余下的四边形是菱形,则称原平行四边形为n阶准菱形.如图1,平行四边形ABCD中,若AB=1,BC=2,则平行四边形ABCD为1阶准菱形.
(I)判断与推理:
(i)邻边长分别为2和3的平行四边形是 阶准菱形;
(ii)为了剪去一个菱形,进行如下操作:如图2,把平行四边形ABCD沿BE折叠(点E在AD上),使点A落在BC边上的点F,得到四边形ABFE,请证明四边形ABFE是菱形.
(Ⅱ)操作与计算:已知平行四边形ABCD的邻边长分别为l,a(a>1),且是3阶准菱形,请画出平行四边形ABCD及裁剪线的示意图,并在图形下方写出a的值.
23.【特例感知】如图1,在正方形ABCD中,点E、F分别为AB,AD的中点,CF交于点G.
(1)易证,可知DE、CF的关系为______________;(直接填写结果)
(2)连接BG,若,求BG的长.
【初步探究】如图2,在正方形ABCD中,点E为AB边上一点,分别交AD、BC于F、G,垂足为O,求证:.
【基本应用】如图3,将边长为6的正方形ABCD折叠,使得点A落在边CD的中点M处,折痕为PQ,点P、Q分别在边AD、BC上,求PQ的长.
24.【问题初现】
(1)如图1,矩形OABC顶点O坐落在平面直角坐标系的原点上,C点的坐标为(0,4),OA=2OC,D是BC边上的点,且D的坐标是(3,4),求线段BD的长.
【问题延伸】
(2)在(1)的情况下,F为AB边上的一点,将△BDF沿直线DF折叠,若B点刚好落在x轴上的E点处,求E点的坐标.
【问题拓展】
(3)如图2,将上述情况变更为任意矩形,设B点坐标为(b,n)、D点坐标为(m,n),在折叠过程中,折痕所在直线DF与y轴交于点G,当CG=AF时,试判断线段OE与CD之间的数量关系,并给出证明.
25.借助平移、旋转、轴对称等操作,本学期我们研究了特殊平行四边形的性质.深入探究会发现四边形还有很多神奇之处.
定义:四边形内一点与四个顶点连线形成的四个角中,如果相邻的两个角相等,且其余两个角也相等,那么称这个点为四边形的“分角点”.
【理解发现】
(1)如图①,由定义可知,
∵为四边形的分角点,=,
∴______.
(2)如果一个四边形存在分角点,那么它在四边形的对角线上吗?
(3)一个菱形共有多少个分角点?
【尝试思考】
(1)请按照给出的作法,用尺规作图的方法作出四边形的一个分角点:
作法
图形
1.连接.
2.以所在的直线为对称轴,作点的对称点.
3.作射线,交于点.
为四边形的一个分角点.
(2)
如图②,四边形的顶点都在格点上,请在图②中画出它的一个分角点.
26.如图,四边形ABCD是正方形,点O为对角线AC的中点.
(1)问题解决:如图①,连接BO,分别取CB,BO的中点P,Q,连接PQ,则PQ与BO的数量关系是 ,位置关系是 ;
(2)问题探究:如图②,△AO'E是将图①中的△AOB绕点A按顺时针方向旋转45°得到的三角形,连接CE,点P,Q分别为CE,BO'的中点,连接PQ,PB.判断△PQB的形状,并证明你的结论;
(3)拓展延伸:如图③,△AO'E是将图①中的△AOB绕点A按逆时针方向旋转45°得到的三角形,连接BO',点P,Q分别为CE,BO'的中点,连接PQ,PB.若正方形ABCD的边长为1,求△PQB的面积.
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