内容正文:
专题03 四边形(期末复习讲义)
内 容 导 航
明·期末考清 把握命题趋势,明确备考路径
记·必备知识 梳理核心脉络,扫除知识盲区
破·重难题型 题型分类突破,方法技巧精讲
题型01 平行四边形性质与判定证明 题型05 中点四边形
题型02 矩形性质与判定综合 题型06 四边形折叠综合
题型03 菱形的性质与判定综合 题型07 四边形动点存在性问题
题型04 正方形边性质与判定综合 题型08 梯形性质与判定
过·分层验收 阶梯实战演练,验收复习成效
核心考点
复习目标
考情规律
平行四边形定义、性质与判定
1.能默写五种判定定理;
2.借助边角、对角线条件完成平行四边形证明;
3.熟练完成边长、角度、周长与面积计算
基础必考,小题常设;证明题为必考大题;易错:误用一组对边平行、另一组对边相等判定平行四边形
矩形性质判定、直角三角形斜边中线
1.辨析矩形独有性质;
2.灵活选用三种判定方法;
3.熟练运用斜边中线定理进行线段换算
高频综合考点,常搭配直角三角形出题;
易错:仅证明一个直角直接判定矩形
菱形性质判定、菱形面积
1.牢记四边相等、对角线互相垂直平分特征;
2.掌握两种面积计算公式
3.合理选用判定定理
填空、计算题高频;
易错:混淆矩形与菱形对角线性质
正方形性质与判定
1.整合矩形、菱形全部性质,理清三类正方形判定推导路径
小压轴高频考点;
易错:判定条件缺失直接判定正方形
中点四边形模型
1.依托原四边形对角线相等、垂直关系快速判定中点四边形形状
填空压轴热点;
梯形
1.掌握梯形、直角梯形、等腰梯形的定义、性质与判定;
2.熟练运用梯形面积公式计算,能结合辅助线、勾股定理完成边角求解与简单证明
期末基础必考内容,多见于选择、填空和简单证明;
易错:判定梯形忽略“另一组对边不平行”,混淆等腰梯形与矩形的对角线相等性质
折叠、动点四边形综合
1.结合全等、勾股定理处理折叠求边长、动点存在性问题
期末解答压轴
知识点01 平行四边形
1.定义:两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形。
2.性质:对边平行且相等;对角相等,邻角互补;对角线互相平分;中心对称图形。
3.五大判定:①两组对边分别平行;②两组对边分别相等;③一组对边平行且相等;④两组对角分别相等;⑤对角线互相平分。
·易错点:一组对边平行,另一组对边相等无法判定平行四边形,等腰梯形可作为反例。
知识点02 矩形
1.特殊性质:四个内角均为直角,对角线相等且互相平分,兼具轴对称、中心对称性。
2.重要推论:直角三角形斜边中线长度等于斜边的一半。
3.判定方法:①平行四边形加一个直角;②平行四边形加对角线相等;③四边形中有三个内角是直角。
·易错点:对角线相等的普通四边形不是矩形,等腰梯形对角线相等。
知识点03 菱形
1.特殊性质:四条边长全部相等,对角线互相垂直平分且平分一组内角。
2.面积公式:底×高对角线乘积。
3.判定:①平行四边形加一组邻边相等;②平行四边形加对角线互相垂直;③四条边全相等的四边形。
·易错点:仅对角线垂直不能判定菱形,筝形对角线垂直但不是菱形。
知识点04 正方形
1.性质:同时具备矩形与菱形全部性质,四边相等、四角为直角,对角线相等垂直平分,四条对称轴+中心对称。
2.判定路径:平行四边形叠加邻边相等与直角;矩形添加一组邻边相等;菱形添加一个直角。
·易错点:缺少任一限定条件,不可直接判定正方形。
知识点05 中点四边形
1.原四边形对角线无特殊关系→中点四边形:平行四边形
2.原四边形对角线相等→中点四边形:菱形
3.原四边形对角线互相垂直→中点四边形:矩形
4.原四边形对角线相等且垂直→中点四边形:正方形
·易错点:中点四边形只看对角线,与原四边形形状、边长、内角无任何关系。
知识点06 梯形
1.梯形基础定义:一组对边平行,另一组对边不平行的四边形叫做梯形。平行的一组对边为梯形的底(上底、下底),不平行的一组对边为腰,两底之间的垂线段为梯形的高。
2.梯形分类
①普通梯形:仅有一组对边平行,腰不相等、底角无特殊关系;
②直角梯形:有一个角是直角的梯形,一组腰与底边垂直,兼具梯形和直角图形特征;
③等腰梯形:两腰相等的梯形,是梯形中考试核心特殊图形,为轴对称图形。
3.等腰梯形性质
①边角性质:同一底上的两个内角相等,同一腰上的两个内角互补;
②对角线性质:等腰梯形的两条对角线相等;
③对称性:是轴对称图形,对称轴为上下底中点的连线所在直线,无中心对称性。
4.等腰梯形判定方法
①定义判定:两腰相等的梯形是等腰梯形;
②角判定:同一底上两个角相等的梯形是等腰梯形;
③对角线判定:对角线相等的梯形是等腰梯形。
5.梯形面积公式:,适用于所有梯形。
·易错点:①梯形判定关键:必须满足一组对边平行,另一组对边不平行,两组对边均平行为平行四边形,不属于梯形;
②等腰梯形对角线相等,但对角线相等的四边形不一定是等腰梯形(矩形对角线也相等),必须限定是梯形;
③等腰梯形只有轴对称性,无中心对称性,区别于平行四边形、矩形、菱形。
题型一 平行四边形性质与判定证明
解|题|技|巧
(1)优先利用一组对边平行且相等证平行四边形;
(2)出现对角线条件选用对角线互相平分判定;
(3)边角条件选用对边相等或平行判定。
【典例1】如图,四边形是平行四边形,在边上截取线段,使,分别以点,为圆心,以大于的长为半径画弧,两弧在平行四边形内交于点,连接并延长交边于点.若,,则平行四边形的周长是( )
A.28 B.24 C.14 D.12
【变式1】(25-26八年级上·山东淄博·期末)如图,在中,,连接,过点作,交射线于点,过点作延长线于点.若,则的长为_____.
【变式2】(25-26八年级上·山东潍坊·期末)如图,点E、F分别为线段上的点,且,,连接,分别交于点G、H,连接,.
(1)证明:;
(2)证明:四边形为平行四边形.
【变式3】(25-26八年级上·重庆·期末)如图,在中,对角线与相交于点O,过点A作于E,过点C作于点F.
(1)求证:;
(2)若,,,则的长度为__________.
题型二 矩形性质与判定综合
解|题|技|巧
(1)遇对角线优先用:对角线相等平分,出现斜边中线直接套定理;
(2)计算题:常勾股定理求边长、对角线;
(3)证明题:先证平行四边形,再补直角 / 对角线相等。
【典例1】(25-26九年级上·四川达州·期末)如图,在中,,于点D,过点A作且,连接,,与交于点E.
(1)求证:.
(2)求证:四边形是矩形.
【变式1】(25-26九年级上·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
【变式2】(25-26九年级上·陕西榆林·期末)如图,在四边形中,对角线与相交于点,点是、的中点,点在四边形外,连接,且,.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,求矩形的面积
【变式3】(25-26八年级上·山东泰安·期末)如图,在矩形中,点在上,,,垂足为点.
(1)求证:;
(2)若,且,求.
题型三 菱形的性质与判定综合
解|题|技|巧
(1)看到对角线→垂直,立刻出现四个直角小三角形,勾股算边长;
(2)求面积:给对角线长直接用乘积一半,给边长 + 高用底 × 高;
(3)角平分线条件:菱形对角线平分内角,出现角分线优先证菱形。
【典例1】.(25-26九年级上·陕西铜川·期末)如图,在菱形中,点是对角线上的一点,,连接,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【变式1】(25-26九年级上·广东河源·期末)如图,在矩形中,对角线的垂直平分线分别交,于点E,F,连接,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)如果,求的度数.
【典例2】(25-26八年级上·山东东营·期末)如图,菱形的对角线交于点O,且,则菱形的高的长是( )
A. B. C.5 D.以上都不对
【变式1】(25-26九年级上·云南昆明·期末)如图,在中,,点是的中点,连接,过点作,且,在上取一点,使,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)连接,相交于点,若,四边形的面积为120,求的周长.
【变式2】(25-26九年级上·河北保定·期末)如图,在四边形中,,,对角线交于点平分,过点作,交的延长线于点,连接.
(1)求证:四边形是菱形.
(2)若,求四边形的面积.
题型四 正方形边性质与判定综合
解|题|技|巧
(1)出现对角线,必有45° 角,等腰直角三角形遍地;
(2)证明套路二选一:先证菱形,再加直角;先证矩形,再加邻边相等。
【典例1】(25-26九年级上·广东深圳·期末)如图,正方形的边长为2,点分别在边上,连接,已知.
(1)求证:;
(2)求的长.
【变式1】(25-26九年级上·陕西汉中·期末)如图,四边形是正方形,是等边三角形,连接,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26九年级上·山西运城·期末)在正方形中,对角线,交于点,延长至点,使,连接,点为的中点,连接.若,则的长为_____________.
【变式3】(25-26九年级上·广东深圳·期末)如图,E,F是正方形的对角线上的两点.
(1)请从下列条件:①;②;③;④中选择一个能证明四边形是菱形的条件,并写出完整证明过程.
我选择条件_____________(填序号),证明如下.
(2)若正方形和菱形的面积分别为10,6,求的值.
题型五 中点四边形
解|题|技|巧
只看原四边形对角线的数量、位置关系,与原四边形边长无关。
【典例1】(25-26八年级上·福建福州·期末)若顺次连接某四边形四边中点所得的四边形是矩形,则原四边形可能是( )
A.平行四边形 B.矩形 C.菱形 D.梯形
【变式1】(25-26八年级上·江苏盐城·期末)将连接四边形对边中点的线段称为“中对线”.如图,四边形的对角线,且两条对角线的夹角为,则该四边形较短的“中对线”的长为______.
【变式2】(25-26八年级上·江苏南通·期末)求证:顺次连接四边形各边的中点,所得的四边形是平行四边形.
(答题要求:根据题意画出图形,写出“已知”,“求证”,再进行证明)
【变式3】(25-26八年级上·山东淄博·期末)综合与实践:顺次连接任意一个四边形的中点得到一个新四边形,我们称这个新四边形为原四边形的中点四边形.数学小组通过作图、测量,猜想:原四边形的对角线对中点四边形的形状有着决定性作用,以下从对角线的数量关系和位置关系两个方面展开探究.
原四边形对角线关系
中点四边形形状
不相等,不垂直
平行四边形
①
②
③
④
⑤
⑥
(1)探究一:如图1,在四边形中,,,,分别是各边的中点,求证:中点四边形是平行四边形;
(2)探究二:由图2,从作图、测量结果得出猜想I:原四边形对角线①________时,中点四边形的形状是②________;由图3,从作图、测量结果得出猜想II:原四边形对角线③________时,中点四边形的形状是④________;由图4,从作图、测量结果得出猜想III:原四边形对角线⑤________时,中点四边形的形状是⑥________;
(3)探究三:由图4,在猜想III成立的条件下,若,求的最小值.
题型六 四边形折叠综合
解|题|技|巧
(1)根据折叠性质锁定全等,确定相等边、相等角;
(2)设未知边长,依托直角构造勾股方程;
(3)结合特殊四边形性质列式求解。
【典例1】(25-26八年级上·山西运城·期末)中国古代数学著作《周髀算经》中记载了“勾广三,股修四,径隅五”.如图,在平面直角坐标系中,为矩形,其中顶点O为原点,边在x轴(射线)上,边在y轴上.已知.现将纸片沿过点B的直线折叠,使顶点A落在射线上的点E处,F在上,折痕为,则线段的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【变式1】(25-26九年级上·福建莆田·期末)如图,、分别是正方形纸片边、上的两点,连接,并将纸片沿着折叠,点、恰好重合于点.点是线段上一点,连接,且.若,则线段的长为_________.
【变式2】(25-26八年级上·辽宁沈阳·期末)正方形的边长为,点是边上一点不与端点重合,将沿所在直线对折至,延长交边于点,连接,可得,连接.
(1) ;
(2)如图1,若,点为边的中点,求的面积;
(3)如图2,若,判断与是否平行?并说明理由;
(4)请直接写出 用含的式子表示.
题型七 四边形动点存在性问题
解|题|技|巧
(1)设运动参数,用参数表示各线段长度;
(2)根据特殊四边形判定条件列等式;
(3)分类讨论,舍去不符合实际的取值。
【典例1】(25-26八年级上·山东威海·期末)如图,在平面直角坐标系中,直线分别交轴,轴于点,点,直线交直线于点,交轴于点.在坐标平面内是否存在点,使以,,,为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式1】(25-26九年级上·江西景德镇·期末)如图,已知四边形为正方形,,点E为对角线上一动点,连接,过点E作,交于点F,以为邻边作矩形,连接.
(1)求证:矩形是正方形.
(2)探究:的值是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.
(3)直接写出的最小值.
【变式2】(25-26九年级上·重庆巫山·期末)如图,已知矩形的边长为,,,分别在边,上,且,点P是矩形边上的一个动点,点P从B出发,经过点C,到达D点停止.记P点走过的路程为,四边形AEPF的面积为
(1)请写出关于x的函数关系式及自变量x的取值范围
(2)在坐标系中画出的函数图象,并写出该函数的一条性质
(3)已知直线,结合函数图象,直接写出当时x的取值范围(近似值保留1位小数,误差不超过0.2)
【变式3】(25-26八年级上·四川达州·期末)在平面直角坐标系中,四边形为正方形,,,为线段上一点,且.
(1)求直线的函数解析式;
(2)作点关于轴的对称点,点为直线上一动点,在射线上是否存在点,使以为斜边的等腰直角三角形,若存在,请求出点坐标,若不存在,请说明理由;
(3)在正方形的边上有一点,若,请直接写出点的坐标.
题型八 梯形性质与判定
解|题|技|巧
(1)判定梯形:先证一组对边平行,再证另一组对边不平行;
(2)判定等腰梯形:优先用同一底角相等、两腰相等、对角线相等三种方法;
(3)梯形计算优先使用面积公式,可通过作高构造直角三角形结合勾股定理求解边长、高。
【典例1】如图,等腰梯形中,,,交于点,下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.平分
【变式1】已知:如图,在梯形中,,平分,过点作平行交线段延长线于点,.
(1)求证:梯形为等腰梯形;
(2)当,,求四边形的面积.
【变式2】如图,已知在梯形中,是梯形的一条对角线,,将沿着翻折后得到,联结交于点.
(1)求证:;
(2)如果,求证:四边形是等腰梯形.
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(25-26八年级上·山东淄博·期末)如图,在中,,则的度数是( )
A. B. C. D.
2.(25-26八年级上·江苏泰州·期末)中国结作为中国传统手工艺品,寓意是团圆、平安、幸福,承载着人们对美好生活的祈盼.小敏家有一个菱形中国结装饰.测得,,则该菱形的面积是__________.
3.(25-26九年级上·江苏盐城·期末)如图,在平行四边形中,,,垂足分别为E,F,且.
(1)求证:;
(2)求证:.
4.(25-26九年级上·四川成都·期末)如图,在中,,,点是外一点连接,,将沿折叠使点落在边上的点处,连接,若.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)连接,,若,求四边形的面积.
期末重难突破练(测试时间:20分钟)
1.(25-26九年级下·天津·期末)如图,在正方形中,分别以点A和B为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧相交于点E和F,作直线,交于K,再以点A为圆心,以的长为半径作弧交直线于点G(点G在正方形内部).若正方形的边长,则的长为( )
A.1 B. C. D.
2.(25-26八年级上·山东日照·期末)如图,在平行四边形中,点M为边上一点,,点E,点F分别是,中点,若,则的长为___________.
3.(25-26九年级上·河南周口·期末)如图,在矩形中,,,点E是边上的一点,连接,将沿折叠,使点B落在点处,连接.
(1)若点 恰好落在上,求的长;
(2)若,判断的形状,并说明理由.
4.(25-26九年级上·广东深圳·期末)如图,在四边形中,,,对角线交于点O.
(1)下列条件:①;②;③.请选择条件:______(填写序号),使得四边形为菱形,并说明理由;
(2)尺规作图:已知,请在上求作一点P,使得.(保留作图痕迹,不写作法)
5.(25-26八年级下·江苏南通·期末)如图,点O为矩形的对称中心,.点E、F、G分别在边上.点E从点B出发向点A运动,速度为,点F从点B出发向点C运动,速度为,点G从点C出发向点D运动,速度为.当点E到达点A(即点E与点A重合)时,三个点随之停止运动.在运动过程中,关于直线的对称图形是,设点E、F、G运动的时间为t(单位:s).
(1)四边形 (填“能”或“不能”)是正方形;
(2)若M、N分别是的中点,连接,问:当t为何值时,四边形是平行四边形?
(3)是否存在实数t,使得点与点O重合?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
期末综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(2025·山东德州·中考真题)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.
2.(2025·辽宁·中考真题)如图,在菱形中,对角线与相交于点,点在线段上,,点在线段上,,连接,点为的中点,连接,则的长为___________.
3.(2025·陕西·中考真题)如图,在正方形中,点,分别在边,上,且.求证:.
4.(2025·青海西宁·中考真题)如图,点E是正方形的边的中点,连接,将沿所在直线折叠,点C落在点F处,连接并延长交于点G,连接.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
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专题03 四边形(期末复习讲义)
内 容 导 航
明·期末考清 把握命题趋势,明确备考路径
记·必备知识 梳理核心脉络,扫除知识盲区
破·重难题型 题型分类突破,方法技巧精讲
题型01 平行四边形性质与判定证明 题型05 中点四边形
题型02 矩形性质与判定综合 题型06 四边形折叠综合
题型03 菱形的性质与判定综合 题型07 四边形动点存在性问题
题型04 正方形边性质与判定综合 题型08 梯形性质与判定
过·分层验收 阶梯实战演练,验收复习成效
核心考点
复习目标
考情规律
平行四边形定义、性质与判定
1.能默写五种判定定理;
2.借助边角、对角线条件完成平行四边形证明;
3.熟练完成边长、角度、周长与面积计算
基础必考,小题常设;证明题为必考大题;易错:误用一组对边平行、另一组对边相等判定平行四边形
矩形性质判定、直角三角形斜边中线
1.辨析矩形独有性质;
2.灵活选用三种判定方法;
3.熟练运用斜边中线定理进行线段换算
高频综合考点,常搭配直角三角形出题;
易错:仅证明一个直角直接判定矩形
菱形性质判定、菱形面积
1.牢记四边相等、对角线互相垂直平分特征;
2.掌握两种面积计算公式
3.合理选用判定定理
填空、计算题高频;
易错:混淆矩形与菱形对角线性质
正方形性质与判定
1.整合矩形、菱形全部性质,理清三类正方形判定推导路径
小压轴高频考点;
易错:判定条件缺失直接判定正方形
中点四边形模型
1.依托原四边形对角线相等、垂直关系快速判定中点四边形形状
填空压轴热点;
梯形
1.掌握梯形、直角梯形、等腰梯形的定义、性质与判定;
2.熟练运用梯形面积公式计算,能结合辅助线、勾股定理完成边角求解与简单证明
期末基础必考内容,多见于选择、填空和简单证明;
易错:判定梯形忽略“另一组对边不平行”,混淆等腰梯形与矩形的对角线相等性质
折叠、动点四边形综合
1.结合全等、勾股定理处理折叠求边长、动点存在性问题
期末解答压轴
知识点01 平行四边形
1.定义:两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形。
2.性质:对边平行且相等;对角相等,邻角互补;对角线互相平分;中心对称图形。
3.五大判定:①两组对边分别平行;②两组对边分别相等;③一组对边平行且相等;④两组对角分别相等;⑤对角线互相平分。
·易错点:一组对边平行,另一组对边相等无法判定平行四边形,等腰梯形可作为反例。
知识点02 矩形
1.特殊性质:四个内角均为直角,对角线相等且互相平分,兼具轴对称、中心对称性。
2.重要推论:直角三角形斜边中线长度等于斜边的一半。
3.判定方法:①平行四边形加一个直角;②平行四边形加对角线相等;③四边形中有三个内角是直角。
·易错点:对角线相等的普通四边形不是矩形,等腰梯形对角线相等。
知识点03 菱形
1.特殊性质:四条边长全部相等,对角线互相垂直平分且平分一组内角。
2.面积公式:底×高对角线乘积。
3.判定:①平行四边形加一组邻边相等;②平行四边形加对角线互相垂直;③四条边全相等的四边形。
·易错点:仅对角线垂直不能判定菱形,筝形对角线垂直但不是菱形。
知识点04 正方形
1.性质:同时具备矩形与菱形全部性质,四边相等、四角为直角,对角线相等垂直平分,四条对称轴+中心对称。
2.判定路径:平行四边形叠加邻边相等与直角;矩形添加一组邻边相等;菱形添加一个直角。
·易错点:缺少任一限定条件,不可直接判定正方形。
知识点05 中点四边形
1.原四边形对角线无特殊关系→中点四边形:平行四边形
2.原四边形对角线相等→中点四边形:菱形
3.原四边形对角线互相垂直→中点四边形:矩形
4.原四边形对角线相等且垂直→中点四边形:正方形
·易错点:中点四边形只看对角线,与原四边形形状、边长、内角无任何关系。
知识点06 梯形
1.梯形基础定义:一组对边平行,另一组对边不平行的四边形叫做梯形。平行的一组对边为梯形的底(上底、下底),不平行的一组对边为腰,两底之间的垂线段为梯形的高。
2.梯形分类
①普通梯形:仅有一组对边平行,腰不相等、底角无特殊关系;
②直角梯形:有一个角是直角的梯形,一组腰与底边垂直,兼具梯形和直角图形特征;
③等腰梯形:两腰相等的梯形,是梯形中考试核心特殊图形,为轴对称图形。
3.等腰梯形性质
①边角性质:同一底上的两个内角相等,同一腰上的两个内角互补;
②对角线性质:等腰梯形的两条对角线相等;
③对称性:是轴对称图形,对称轴为上下底中点的连线所在直线,无中心对称性。
4.等腰梯形判定方法
①定义判定:两腰相等的梯形是等腰梯形;
②角判定:同一底上两个角相等的梯形是等腰梯形;
③对角线判定:对角线相等的梯形是等腰梯形。
5.梯形面积公式:,适用于所有梯形。
·易错点:①梯形判定关键:必须满足一组对边平行,另一组对边不平行,两组对边均平行为平行四边形,不属于梯形;
②等腰梯形对角线相等,但对角线相等的四边形不一定是等腰梯形(矩形对角线也相等),必须限定是梯形;
③等腰梯形只有轴对称性,无中心对称性,区别于平行四边形、矩形、菱形。
题型一 平行四边形性质与判定证明
解|题|技|巧
(1)优先利用一组对边平行且相等证平行四边形;
(2)出现对角线条件选用对角线互相平分判定;
(3)边角条件选用对边相等或平行判定。
【典例1】如图,四边形是平行四边形,在边上截取线段,使,分别以点,为圆心,以大于的长为半径画弧,两弧在平行四边形内交于点,连接并延长交边于点.若,,则平行四边形的周长是( )
A.28 B.24 C.14 D.12
【答案】B
【分析】根据题意可得,平分,即,由题意可得,则,则,即可求解.
【详解】解:由题意可得,平分,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∴平行四边形的周长为.
【变式1】(25-26八年级上·山东淄博·期末)如图,在中,,连接,过点作,交射线于点,过点作延长线于点.若,则的长为_____.
【答案】
【分析】此题考查平行四边形的判定与性质,熟练掌握平行四边形的判定与性质是解题的关键.
根据平行四边形的性质得出,,进而利用平行四边形的判定得出四边形是平行四边形,进而解答即可.
【详解】解:四边形是平行四边形,
,,
,
四边形是平行四边形,
,
,
,
,
,
,
∴,
,
由勾股定理可得,,
故答案为:.
【变式2】(25-26八年级上·山东潍坊·期末)如图,点E、F分别为线段上的点,且,,连接,分别交于点G、H,连接,.
(1)证明:;
(2)证明:四边形为平行四边形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查全等三角形的判定与性质,直线平行的判定与性质,平行四边形的判定,掌握相关定理与性质是解题的关键.
(1)由,得到,接着证明即可得到;
(2)根据题意可得,即,再证明,得到,进而根据对边平行且相等的四边形为平行四边形即可求解.
【详解】(1)证明:,
,
在和中,
,
,
;
(2)证明:,,
,
,
,
,即,
在和中,
,
,
,
又,
所以四边形为平行四边形.
【变式3】(25-26八年级上·重庆·期末)如图,在中,对角线与相交于点O,过点A作于E,过点C作于点F.
(1)求证:;
(2)若,,,则的长度为__________.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据平行四边形的性质证明即可;
(2)先在中由勾股定理求解,然后由面积法求解,最后在中运用勾股定理求解即可.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵在中,,,
∴,,
∵,
∴在中,,
∵
∴,即
∴,
∴在中,.
题型二 矩形性质与判定综合
解|题|技|巧
(1)遇对角线优先用:对角线相等平分,出现斜边中线直接套定理;
(2)计算题:常勾股定理求边长、对角线;
(3)证明题:先证平行四边形,再补直角 / 对角线相等。
【典例1】(25-26九年级上·四川达州·期末)如图,在中,,于点D,过点A作且,连接,,与交于点E.
(1)求证:.
(2)求证:四边形是矩形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)先根据等腰三角形三线合一的性质得,再根据,由平行线的性质得,即可证明,由全等三角形的性质即可得出结论;
(2)证出四边形是平行四边形,再由得,则可得出结论.
【详解】(1)证明:∵在中,,于点D,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)证明:∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∴四边形是矩形.
【变式1】(25-26九年级上·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.
【变式2】(25-26九年级上·陕西榆林·期末)如图,在四边形中,对角线与相交于点,点是、的中点,点在四边形外,连接,且,.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,求矩形的面积
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】此题主要考查了矩形的性质和判定、等腰三角形的性质、勾股定理、直角三角形斜边上的中线性质,关键是掌握直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
(1)首先根据为和的中点,得出四边形是平行四边形,在中,结合,得到,可证出结论.
(2)根据矩形性质求出,求出,根据直角三角形的性质求出即可.
【详解】(1)证明:∵是、的中点,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∵,
∴,
又 ∵四边形是平行四边形,
∴平行四边形是矩形.
(2)解:∵四边形是矩形,
∴,
∵,
,
∵四边形是矩形,
,
,
,
.
【变式3】(25-26八年级上·山东泰安·期末)如图,在矩形中,点在上,,,垂足为点.
(1)求证:;
(2)若,且,求.
【答案】(1)见解析
(2)10
【分析】本题主要考查矩形的性质、全等三角形的判定与性质、直角三角形的性质等知识点,灵活运用相关性质定理成为解题的关键.
(1)先利用“”证,然后根据全等三角形的性质即可证明结论;
(2)由得 ,即可得到 结合即可解答.
【详解】(1)证明: ∵四边形是矩形,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴.
(2)解:,
∴,
,
,
.
题型三 菱形的性质与判定综合
解|题|技|巧
(1)看到对角线→垂直,立刻出现四个直角小三角形,勾股算边长;
(2)求面积:给对角线长直接用乘积一半,给边长 + 高用底 × 高;
(3)角平分线条件:菱形对角线平分内角,出现角分线优先证菱形。
【典例1】.(25-26九年级上·陕西铜川·期末)如图,在菱形中,点是对角线上的一点,,连接,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查菱形的性质,等腰三角形的性质,掌握以上性质是解题的关键.根据菱形的性质得到,,,,由,得到,从而根据“等边对等角”得到,根据角的和差即可求解.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,,,
∴,
∴在菱形中,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
故选:A.
【变式1】(25-26九年级上·广东河源·期末)如图,在矩形中,对角线的垂直平分线分别交,于点E,F,连接,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)如果,求的度数.
【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、全等三角形的判定与性质、线段的垂直平分线的性质.
(1)根据矩形的性质得到,,证明,进而证明四边形是平行四边形,根据线段的垂直平分线的性质得到,即可证明四边形是菱形;
(2)根据矩形的性质得到,进而求出,根据菱形的性质即可求出的度数.
【详解】(1)证明:∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵垂直平分线段,
∴,
∴四边形是菱形;
(2)解:∵四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
由(1)得四边形是菱形,
∴,
∴.
【典例2】(25-26八年级上·山东东营·期末)如图,菱形的对角线交于点O,且,则菱形的高的长是( )
A. B. C.5 D.以上都不对
【答案】A
【分析】利用菱形的性质和勾股定理求出的长,再根据等积法求出的长即可.
【详解】解:∵菱形的对角线交于点O,
∴,,
∴,
∵是菱形的高,
∴,即:,
∴.
【变式1】(25-26九年级上·云南昆明·期末)如图,在中,,点是的中点,连接,过点作,且,在上取一点,使,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)连接,相交于点,若,四边形的面积为120,求的周长.
【答案】(1)见解析
(2)30
【分析】此题考查了菱形的判定和性质、勾股定理、直角三角形的性质等知识,熟练掌握是解题关键.
(1)证明四边形是平行四边形,再证明,即可得到结论;
(2)根据菱形的性质得出,再由面积得出,利用勾股定理求解即可得到答案.
【详解】(1)证明:,
∴四边形是平行四边形,
,点D是的中点,
,
,点D是的中点,
,
,
四边形是菱形;
(2)解:,由(1)知,
由(1)知四边形是菱形,
,
∵四边形的面积为120,
∴,
,
在中,
,
,
(负值舍去),
,
∴的周长为.
【变式2】(25-26九年级上·河北保定·期末)如图,在四边形中,,,对角线交于点平分,过点作,交的延长线于点,连接.
(1)求证:四边形是菱形.
(2)若,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析;
(2)4
【分析】本题主要考查了菱形的判定和性质、直角三角形斜边的中线等于斜边的一半等知识,熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键.
(1)先证,再证四边形是平行四边形,然后由菱形的判定即可得出结论;
(2)由菱形的性质求出,,然后利用菱形的面积公式即可解决问题.
【详解】(1)解:证明:,
.
为的平分线,
,
,
.
,
.
,
四边形是平行四边形.
,
平行四边形是菱形.
(2)解:四边形是菱形,
.
,
.
,
,
菱形的面积为.
故答案为:4.
题型四 正方形边性质与判定综合
解|题|技|巧
(1)出现对角线,必有45° 角,等腰直角三角形遍地;
(2)证明套路二选一:先证菱形,再加直角;先证矩形,再加邻边相等。
【典例1】(25-26九年级上·广东深圳·期末)如图,正方形的边长为2,点分别在边上,连接,已知.
(1)求证:;
(2)求的长.
【答案】(1)见解析;
(2)的长为.
【分析】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,掌握知识点的应用是解题的关键.
()由四边形是正方形,得,,然后证明,所以,再通过线段的和与差即可求证;
()由四边形是正方形,得,,通过勾股定理,所以,则有,最后再由勾股定理得.
【详解】(1)解:∵四边形是正方形,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴,即;
(2)解:∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴的长为.
【变式1】(25-26九年级上·陕西汉中·期末)如图,四边形是正方形,是等边三角形,连接,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了正方形,等边三角形的性质,等边对等角,熟练掌握以上知识是解题的关键.
首先由正方形的性质得到,,,然后由等边三角形的性质得到,,推出,,然后利用等腰三角形的性质求出,进而求解即可.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴
∴.
故选:D.
【变式2】(25-26九年级上·山西运城·期末)在正方形中,对角线,交于点,延长至点,使,连接,点为的中点,连接.若,则的长为_____________.
【答案】
【分析】本题考查了正方形的性质,勾股定理,斜边上的中线等于斜边的一半,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先理解题意,运用正方形的性质证明,,又因为点为的中点,得出,再根据勾股定理得,代入数值计算,即可作答.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∵点为的中点,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【变式3】(25-26九年级上·广东深圳·期末)如图,E,F是正方形的对角线上的两点.
(1)请从下列条件:①;②;③;④中选择一个能证明四边形是菱形的条件,并写出完整证明过程.
我选择条件_____________(填序号),证明如下.
(2)若正方形和菱形的面积分别为10,6,求的值.
【答案】(1)答案不唯一,见解析
(2)
【分析】本题主要考查正方形的性质,菱形的性质与判定,正方形和菱形的面积,熟练掌握以上知识点是做题的关键.
(1)根据正方形的性质和菱形的判定定理即可证明;
(2)根据正方形和菱形的面积即可求值.
【详解】(1)解:我选择条件①,证明如下:
如图,连接交于点,
四边形为正方形,
,,.
,
,
即.
,
四边形为平行四边形.
又 ,即,
四边形是菱形;
我选择条件②,证明如下:
如图,连接交于点,
四边形为正方形,
,,,
.
,,
,
.
又 ,
四边形为平行四边形,
又 ,即,
四边形是菱形;
我选择条件④,证明如下:
如图,连接交于点,
四边形为正方形,
,,,,,
,,,
,
,
,
即.
又 ,
四边形为平行四边形.
又 ,即,
四边形是菱形.
(2)解:如图,连接交于点,
正方形的面积为10,
正方形的边长为,
对角线,
.
菱形的面积为6,
,
,
,
,
.
答:的值为.
题型五 中点四边形
解|题|技|巧
只看原四边形对角线的数量、位置关系,与原四边形边长无关。
【典例1】(25-26八年级上·福建福州·期末)若顺次连接某四边形四边中点所得的四边形是矩形,则原四边形可能是( )
A.平行四边形 B.矩形 C.菱形 D.梯形
【答案】C
【分析】本题考查了中点四边形,顺次连接四边形四边中点所得四边形是平行四边形,当它是矩形时,根据中位线性质,原四边形的对角线互相垂直,对于平行四边形,对角线垂直的平行四边形是菱形,因此原四边形一定是菱形,据此进行分析,即可作答.
【详解】解:设这个原四边形为四边形,其中点四边形为矩形,
∵四边形是矩形,
∴,
∵分别为各边中点,
∴(中位线性质),
∴
则
∴,
结合四个选项,平行四边形的对角线不一定互相垂直,故A选项不符合题意;
矩形的对角线不一定互相垂直,故B选项不符合题意;
菱形的对角线一定互相垂直,
当原四边形是平行四边形,则对角线垂直的平行四边形是菱形,
梯形的对角线不一定互相垂直,故D选项不符合题意;
故选:C.
【变式1】(25-26八年级上·江苏盐城·期末)将连接四边形对边中点的线段称为“中对线”.如图,四边形的对角线,且两条对角线的夹角为,则该四边形较短的“中对线”的长为______.
【答案】3
【分析】此题考查的是三角形的中位线定理,根据三角形中位线定理可得菱形,然后根据菱形的性质及等边三角形的性质可得答案.
【详解】解:如图,取四边的中点,依次连接起来,设与交点M,
∴是的中位线,
,,
同理, ,,,
,,
四边形是菱形,
,,
,
,
,
为等边三角形,
,
较短的“中对线”长度为.
故答案为:.
【变式2】(25-26八年级上·江苏南通·期末)求证:顺次连接四边形各边的中点,所得的四边形是平行四边形.
(答题要求:根据题意画出图形,写出“已知”,“求证”,再进行证明)
【答案】见解析
【分析】本题考查了三角形中位线定理,平行四边形的判定与性质,连接,由三角形中位线定理得出,且,同理,,且,从而得出,,即可得证,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】已知:如图,四边形中,E,F,G,H分别是边,,,的中点.
求证:四边形是平行四边形.
证明:连接,
∵是边的中点,是边的中点,
∴,,
∴,且,
同理,,且,
∴,,
四边形是平行四边形.
【变式3】(25-26八年级上·山东淄博·期末)综合与实践:顺次连接任意一个四边形的中点得到一个新四边形,我们称这个新四边形为原四边形的中点四边形.数学小组通过作图、测量,猜想:原四边形的对角线对中点四边形的形状有着决定性作用,以下从对角线的数量关系和位置关系两个方面展开探究.
原四边形对角线关系
中点四边形形状
不相等,不垂直
平行四边形
①
②
③
④
⑤
⑥
(1)探究一:如图1,在四边形中,,,,分别是各边的中点,求证:中点四边形是平行四边形;
(2)探究二:由图2,从作图、测量结果得出猜想I:原四边形对角线①________时,中点四边形的形状是②________;由图3,从作图、测量结果得出猜想II:原四边形对角线③________时,中点四边形的形状是④________;由图4,从作图、测量结果得出猜想III:原四边形对角线⑤________时,中点四边形的形状是⑥________;
(3)探究三:由图4,在猜想III成立的条件下,若,求的最小值.
【答案】(1)见解析
(2)相等,菱形,垂直,矩形,相等且垂直,正方形,证明见解析
(3)
【分析】(1)由题意可得是的中位线,为的中位线,由三角形中位线定理可得,,,,从而得出,,即可得证;
(2)根据菱形、矩形、正方形的判定与性质即可得出结果;
(3)连接、、,由(2)可得,四边形为正方形,,由勾股定理可得,由直角三角形的性质可得,,表示出,从而可得当点、、三点共线时,的长最小,即可得出结果.
【详解】(1)证明:∵,,,分别是各边的中点,
∴是的中位线,为的中位线,
∴,,,,
∴,,
∴中点四边形是平行四边形;
(2)解:由图2,从作图、测量结果得出猜想I:原四边形对角线相等时,中点四边形的形状是菱形;
,
证明:∵,,,分别是各边的中点,
∴是的中位线,为的中位线,是的中位线,是的中位线,
∴,,,,
∴,,
∵对角线,
∴,
∴四边形为菱形;
由图3,从作图、测量结果得出猜想II:原四边形对角线垂直时,中点四边形的形状是矩形;
,
证明:∵,,,分别是各边的中点,
∴是的中位线,为的中位线,是的中位线,
∴,,,,,,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∵对角线,
∴,
∴四边形是矩形;
由图4,从作图、测量结果得出猜想III:原四边形对角线垂直且相等时,中点四边形的形状是正方形;
,
证明:∵,,,分别是各边的中点,
∴是的中位线,为的中位线,是的中位线,是的中位线,
∴,,,,
∴,,
∵对角线,
∴,
∴四边形为菱形,
∵对角线,
∴,
∴四边形为正方形;
(3)解:如图:连接、、,
,
由(2)可得:,四边形为正方形,,
∴,
由直角三角形的性质可得,,
∴,
∴当点、、三点共线时,的长最小,为.
【点睛】本题考查了三角形中位线定理、平行四边形的判定定理、正方形的判定定理、矩形的判定定理、菱形的判定定理、勾股定理、直角三角形的性质等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
题型六 四边形折叠综合
解|题|技|巧
(1)根据折叠性质锁定全等,确定相等边、相等角;
(2)设未知边长,依托直角构造勾股方程;
(3)结合特殊四边形性质列式求解。
【典例1】(25-26八年级上·山西运城·期末)中国古代数学著作《周髀算经》中记载了“勾广三,股修四,径隅五”.如图,在平面直角坐标系中,为矩形,其中顶点O为原点,边在x轴(射线)上,边在y轴上.已知.现将纸片沿过点B的直线折叠,使顶点A落在射线上的点E处,F在上,折痕为,则线段的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】本题考查折叠的性质、矩形的性质及勾股定理,熟练掌握以上知识点是解题的关键.先根据矩形顶点坐标及勾股定理求出长,进而得到长,设,则,利用勾股定理得,解方程后即可得出答案.
【详解】解:矩形的边在x轴上,且,
,,
由折叠性质得,,
在中
设,则,
,即,
解得:,
,
故选:B.
【变式1】(25-26九年级上·福建莆田·期末)如图,、分别是正方形纸片边、上的两点,连接,并将纸片沿着折叠,点、恰好重合于点.点是线段上一点,连接,且.若,则线段的长为_________.
【答案】
【分析】利用折叠的性质得到线段与角的等量关系,先通过勾股定理列方程求出的长度,再依次求出、的长度,结合的条件判定为等腰直角三角形,进而求出的长度,接着用面积法求出边上的高,再通过勾股定理求出、的长度,最后在直角三角形中利用勾股定理求出的长度.
【详解】解:∵四边形是正方形,,
∴,.
∵纸片沿、折叠,点、重合于点,
∴,,
∴,,,,,
∴,且、、三点共线.
设,则,,,
在中,由勾股定理得,
即,
解得,即.
在中,由勾股定理得.
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴,即,
解得.
在中,由勾股定理得.
过点作于点,
∵,
∴,解得.
在中,由勾股定理得.
∴.
在中,由勾股定理得.
【变式2】(25-26八年级上·辽宁沈阳·期末)正方形的边长为,点是边上一点不与端点重合,将沿所在直线对折至,延长交边于点,连接,可得,连接.
(1) ;
(2)如图1,若,点为边的中点,求的面积;
(3)如图2,若,判断与是否平行?并说明理由;
(4)请直接写出 用含的式子表示.
【答案】(1)
(2)
(3)与平行,理由见解析
(4)
【分析】本题考查正方形半角模型以及勾股定理和面积的应用,解题关键是能够熟练运用这些知识去解题.
(1)通过证明,,进而得到答案;
(2)设,结合,利用勾股定理解直角三角形得到的值,再通过相似即可得到答案;
(3)通过勾股定理得到为中点,得到,通过倒角得到答案;
(4)利用正方形的面积与三角形面积与五边形的面积的关系,即可得到答案.
【详解】(1)解:如图1,四边形是正方形,
,,
将沿直线翻折,得到,
,,,,
,
在和中,,
,
,
,
,
,
;
故答案为:.
(2)作,垂足为点,如图,
设,则,
为中点,
,
由(1)知,,
在中,由勾股定理得,
,
,
整理得:,
解得:,
,,
,
,
;
(3)与平行,理由如下,
设,则,如图,
,
,
在中,由勾股定理得,
,
整理得:,
∴
,
,
由折叠可知,,
又,
,
,
,
;
(4)设,,则,,如图,
在中,由勾股定理得,
,
∴,
整理得:,①
由 ,②
∴把①代入②得,
,
∵,
∴
,
∵,
∴,
故答案为:.
题型七 四边形动点存在性问题
解|题|技|巧
(1)设运动参数,用参数表示各线段长度;
(2)根据特殊四边形判定条件列等式;
(3)分类讨论,舍去不符合实际的取值。
【典例1】(25-26八年级上·山东威海·期末)如图,在平面直角坐标系中,直线分别交轴,轴于点,点,直线交直线于点,交轴于点.在坐标平面内是否存在点,使以,,,为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】存在点,使以、、、为顶点的四边形为平行四边形,点的坐标为或或
【分析】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征、以及平行四边形的性质,关键是利用平行四边形对角线互相平分求点的坐标;分别以为对角线这三种情况,求出点的坐标.
【详解】解:对于直线,当时,,
∴,
解方程组得,
∴,
对于直线,当时,,
∴,
∴,,.
设,
若使以、、、为顶点的四边形为平行四边形,分三种情况讨论:
①当为对角线时,记为点,
∵四边形为平行四边形,
∴,
解得,
的坐标为;
②当为对角线时,记为点,
∵四边形为平行四边形,
∴,
解得:,
∴点的坐标为;
③当为对角线时,记为点,
∵四边形为平行四边形,
∴,
解得:,
∴点的坐标为;
综上所述,存在点,使以、、、为顶点的四边形为平行四边形,点的坐标为或或.
【变式1】(25-26九年级上·江西景德镇·期末)如图,已知四边形为正方形,,点E为对角线上一动点,连接,过点E作,交于点F,以为邻边作矩形,连接.
(1)求证:矩形是正方形.
(2)探究:的值是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.
(3)直接写出的最小值.
【答案】(1)见解析
(2)是定值,6
(3)
【分析】本题考查了正方形的判定和性质,矩形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,正确作出辅助线是解题的关键.
()过作于点,过作于点,可证四边形是正方形,得,进而证明,得到,即可求证;
()证明,可得,即得,即可求解;
(3)由矩形为正方形,得到,根据垂线段最短可知,当时,取得最小值,最小值为,此时,有最小值,即可解答.
【详解】(1)证明:如图,过作于点,过作于点,
∵四边形为正方形,
∴,
∵,,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∵是正方形对角线的一点,
∴,
,
∴,
∴四边形是正方形,
∴,
∵四边形为矩形,
∴,
∴,
即,
在和中,
,
∴,
∴,
∴矩形为正方形;
(2)解:是定值,定值为,理由如下:
∵矩形为正方形,
∴,,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
即,
在和中,,
∴,
∴,
∴,
∴是定值,定值为.
(3)解:∵矩形为正方形,
∴,
由垂线段最短可知,当时,取得最小值,最小值为,
此时,有最小值,
由(2)知,
∴的最小值为.
【变式2】(25-26九年级上·重庆巫山·期末)如图,已知矩形的边长为,,,分别在边,上,且,点P是矩形边上的一个动点,点P从B出发,经过点C,到达D点停止.记P点走过的路程为,四边形AEPF的面积为
(1)请写出关于x的函数关系式及自变量x的取值范围
(2)在坐标系中画出的函数图象,并写出该函数的一条性质
(3)已知直线,结合函数图象,直接写出当时x的取值范围(近似值保留1位小数,误差不超过0.2)
【答案】(1)
(2)图见解析;当时,随的增大而增大,当时,随的增大而减小(答案不唯一)
(3)
【分析】本题是一次函数与几何综合题,涉及到矩形的性质、一次函数的图象与性质、画函数图象等.
(1)当点在上运动时,;当点在上运动时,,再利用面积公式即可求解;
(2)根据(1)中的函数解析式画出的函数图象,再写出该函数的一条性质即可;
(3)结合函数图象即可求解.
【详解】(1)解:∵矩形,
∴,,,
当点在上运动时,即,如图,
则
;
当点在上运动时,即,如图:
则
;
综上,;
(2)解:画出的函数图象如下:
性质:当时,随的增大而增大,当时,随的增大而减小(答案不唯一);
(3)解:当时,
令,则,
解得;
当时,
令,则,
解得;
观察图象得,当时,,
∴当时x的取值范围为.
【变式3】(25-26八年级上·四川达州·期末)在平面直角坐标系中,四边形为正方形,,,为线段上一点,且.
(1)求直线的函数解析式;
(2)作点关于轴的对称点,点为直线上一动点,在射线上是否存在点,使以为斜边的等腰直角三角形,若存在,请求出点坐标,若不存在,请说明理由;
(3)在正方形的边上有一点,若,请直接写出点的坐标.
【答案】(1)
(2)存在,点坐标为
(3)点坐标为或
【分析】(1)首先确定点,点坐标,然后利用待定系数法求解即可;
(2)设,当时,过点作于点,过点作于点,,,,,结合全等三角形的性质和建立方程即可求解;
(3)分点在上、点在上、点在上和点在上四种情况,分别讨论,即可获得答案.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵四边形为正方形,
∴,,
∴,
∵点在轴正半轴上,且,
即
∴,
设直线的函数解析式为,
将点,代入,
可得,解得,
∴直线的函数解析式为;
(2)解:设,如图,
当时,此时,过点作于点,过点作于点,
则,,,,,
∴,
∴,
又∵,
即
∴,
∴,,
∵,
∴,解得,
∴,
∴;
(3)解:当点在上时,如图,
设,则,,
∵,,
若,
则有,解得,
即;
当点在上时,如图,
设,则,,
∴,,
若,
则有,解得,不合题意,舍去;
当点在上时,如下图,
设,则,,
∴,,
若,则有,解得,
即;
当点在上时,如下图,
此时,而,故不符合题意,舍去.
综上所述,点坐标为或.
【点睛】本题主要考查了待定系数法求一次函数解析式、正方形的性质、坐标与图形、等腰三角形的性质、全等三角形的判定与性质、一次函数综合应用等知识,综合性强,运用数形结合和分类讨论的思想分析问题是解题关键.
题型八 梯形性质与判定
解|题|技|巧
(1)判定梯形:先证一组对边平行,再证另一组对边不平行;
(2)判定等腰梯形:优先用同一底角相等、两腰相等、对角线相等三种方法;
(3)梯形计算优先使用面积公式,可通过作高构造直角三角形结合勾股定理求解边长、高。
【典例1】如图,等腰梯形中,,,交于点,下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.平分
【答案】D
【分析】本题考查了等腰梯形,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定等知识点,熟练掌握等腰梯形的性质是解题的关键.
过点分别作的垂线,垂足为点,证明,再证明,最后证明即可.
【详解】解:过点分别作的垂线,垂足为点,
∵,
∴,
∵四边形是等腰梯形,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴
∴,,
∴,
∴
∴,
∴,
故A、B、C正确,不符合题意,D不能证明,
故D不符合题意,
故选:D.
【变式1】已知:如图,在梯形中,,平分,过点作平行交线段延长线于点,.
(1)求证:梯形为等腰梯形;
(2)当,,求四边形的面积.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】本题考查了等腰梯形的判定,平行线的性质,勾股定理,等腰三角形的判定和性质,掌握知识点的应用是解题的关键.
()根据平行线的性质得到,根据角平分线的定义得到,得到,根据等腰梯形的概念证明;
()过点作于,根据平行四边形的性质求出,根据直角三角形的性质求出,根据梯形面积公式计算,得到答案.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵平分,
∴
∴,
∵,
∴,
∴梯形为等腰梯形;
(2)解:如图,过点作于,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
由勾股定理得,
∴,
则.
【变式2】如图,已知在梯形中,是梯形的一条对角线,,将沿着翻折后得到,联结交于点.
(1)求证:;
(2)如果,求证:四边形是等腰梯形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查全等三角形的判定与性质,等腰梯形的判定与性质,熟练掌握相关知识进行证明是解答本题的关键.
(1)证明,利用证明可得;
(2)由知,由折叠得,又,得,由三角形内角和定理得,由,得,故可得,从而可证明四边形是等腰梯形.
【详解】(1)证明:∵梯形是等腰梯形,
∴,
由折叠得,,
∵,
∴,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)证明:由折叠得,
∵,
∴,
又,
∴,
又,
∴,
∵,
∴,四边形是梯形
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是等腰梯形.
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(25-26八年级上·山东淄博·期末)如图,在中,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用平行四边形“对角相等”的性质,得出,再根据“邻角互补”的性质,计算出.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵,
∴,,
∴.
2.(25-26八年级上·江苏泰州·期末)中国结作为中国传统手工艺品,寓意是团圆、平安、幸福,承载着人们对美好生活的祈盼.小敏家有一个菱形中国结装饰.测得,,则该菱形的面积是__________.
【答案】24
【分析】本题主要考查了菱形的性质,勾股定理,菱形的面积,解题的关键是掌握以上性质.
根据菱形的性质得出直角三角形以及对角线的数量关系,利用勾股定理求出对角线长度,然后利用菱形面积公式求解即可.
【详解】解:如图所示,交于点,
∵四边形是菱形,
∴,,
由勾股定理得,
∴,
∴该菱形的面积是
故答案为:24.
3.(25-26九年级上·江苏盐城·期末)如图,在平行四边形中,,,垂足分别为E,F,且.
(1)求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了菱形的判定、平行四边形的性质、全等三角形的判定和性质等知识;熟练掌握菱形的判定和平行四边形的性质,证明是解题的关键.
(1)由证明即可;
(2)由全等三角形的性质得,根据平行四边形的性质得出,即可得出结论.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
∵,,
∴.
又∵,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴.
4.(25-26九年级上·四川成都·期末)如图,在中,,,点是外一点连接,,将沿折叠使点落在边上的点处,连接,若.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)连接,,若,求四边形的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)连接,设交于点,证,即可得出结论;
(2)由菱形的性质得,再求出,则,然后由三角形面积关系得四边形的面积,即可得出结论.
【详解】(1)证明:如图1,连接,设交于点,
由折叠的性质得:,,
,,
,
是等边三角形,
,,
,
,
,
,
是等边三角形,
,
,
四边形是菱形;
(2)解:如图2,
由(1)可知,四边形是菱形,
,
,,
,
,
,
四边形的面积 .
【点睛】本题考查了菱形的判定与性质、含角的直角三角形的性质、折叠的性质、等边三角形的判定与性质以及勾股定理等知识,熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键.
期末重难突破练(测试时间:20分钟)
1.(25-26九年级下·天津·期末)如图,在正方形中,分别以点A和B为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧相交于点E和F,作直线,交于K,再以点A为圆心,以的长为半径作弧交直线于点G(点G在正方形内部).若正方形的边长,则的长为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据作图可知垂直平分,,设交于点,勾股定理求出的长,再利用线段的和差关系进行求解即可.
【详解】解:设交于点,
由作图可知:垂直平分,,
∵正方形,,
∴,,,
∴四边形为矩形,,
∴,
∴.
2.(25-26八年级上·山东日照·期末)如图,在平行四边形中,点M为边上一点,,点E,点F分别是,中点,若,则的长为___________.
【答案】
【分析】本题考查平行四边形的性质和中位线定理,熟练掌握中位线定理是解题的关键.
根据线段之间的关系,求出,再根据平行四边形的性质,求出,最后利用中位线定理即可求解.
【详解】解: ,,
,则,
平行四边形,
,
点E,点F分别是,中点,即是的中位线,
.
故答案为:.
3.(25-26九年级上·河南周口·期末)如图,在矩形中,,,点E是边上的一点,连接,将沿折叠,使点B落在点处,连接.
(1)若点 恰好落在上,求的长;
(2)若,判断的形状,并说明理由.
【答案】(1)
(2)直角三角形,理由见解析
【分析】本题考查矩形的性质,勾股定理,折叠问题:
(1)先根据勾股定理得出,由折叠得: ,根据折叠的性质得出,,,设,则 ,,在 中,由勾股定理得:,求解即可得出答案;
(2)先求出,,由折叠得: ,,根据,得出在上,得出四边形是正方形,得出,即可得出答案.
【详解】(1)解: 如下图,
在矩形中, ,,,
,
由折叠得: ,
,,,
,,
设,则 ,,
在 中,由勾股定理得:,
,
解得:
;
(2)是直角三角形,理由如下:
,,
,,
由折叠得: ,,
,
在上,如图所示,
四边形是正方形,
,
是直角三角形.
4.(25-26九年级上·广东深圳·期末)如图,在四边形中,,,对角线交于点O.
(1)下列条件:①;②;③.请选择条件:______(填写序号),使得四边形为菱形,并说明理由;
(2)尺规作图:已知,请在上求作一点P,使得.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】(1)①或③,理由见解析;
(2)见解析.
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,菱形的判定,以及直角三角形斜边中线的性质.
(1)若选①,证明得,从而,可得四边形是菱形;若选③,证明得,从而,可得四边形是菱形;
(2)作线段的垂直平分线与交于点P,则点P即为所求.
【详解】(1)解:可选择①或③.若选①:.
理由:∵,,
∴是的垂直平分线.即,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形;
若选③:.
理由:∵,,
∴是的垂直平分线,即,
∴,
在和中,,
∴
∴,
∴,
∴四边形是菱形;
(2)解:如图,点P即为所求.
连接,
∵,,
∴是的垂直平分线.即,
∴,
∵是的中线,
∴.
5.(25-26八年级下·江苏南通·期末)如图,点O为矩形的对称中心,.点E、F、G分别在边上.点E从点B出发向点A运动,速度为,点F从点B出发向点C运动,速度为,点G从点C出发向点D运动,速度为.当点E到达点A(即点E与点A重合)时,三个点随之停止运动.在运动过程中,关于直线的对称图形是,设点E、F、G运动的时间为t(单位:s).
(1)四边形 (填“能”或“不能”)是正方形;
(2)若M、N分别是的中点,连接,问:当t为何值时,四边形是平行四边形?
(3)是否存在实数t,使得点与点O重合?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)不能
(2)
(3)存在实数t,使得点与点O重合;t
【分析】(1)根据得出结论;
(2)连接,证明平行四边形是矩形,则,当时,四边形是平行四边形,根据列方程求出结论;
(3)连接交于点H,连接,求出,当点与点O重合时,,最后根据列方程求出结论;
【详解】(1)解:由题意得,
∵,
∴四边形不能是正方形;
(2)解:如图1,连接,
在矩形中,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴平行四边形是矩形,
∴,
∵M、N分别是的中点,
∴,,
∴,
当时,四边形是平行四边形,
此时,即,
解得;
(3)解:存在实数t,使得点与点O重合;理由如下:
如图2,连接交于点H,连接,
∵点O为矩形的对称中心,.
∴,
∴,
∵关于直线的对称图形是,
∴是线段的垂直平分线,
∴,
当点与点O重合时,,
在中,,
∴,
∵,
∴,即,
解得.
期末综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(2025·山东德州·中考真题)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.
2.(2025·辽宁·中考真题)如图,在菱形中,对角线与相交于点,点在线段上,,点在线段上,,连接,点为的中点,连接,则的长为___________.
【答案】
【分析】本题考查菱形的性质,勾股定理,三角形中位线的性质等.由菱形对角线互相垂直且平分,可得,,取中点H,连接,则,,再用勾股定理解即可.
【详解】解:在菱形中,对角线与相交于点,
,,
,
,
如图,取中点H,连接,
点为的中点,点H为的中点,
,,
,
,
,
,
故答案为:.
3.(2025·陕西·中考真题)如图,在正方形中,点,分别在边,上,且.求证:.
【答案】证明见解析
【分析】本题考查正方形的性质和全等三角形的判定与性质,运用全等转化思想.解题关键是利用正方形的边和角的性质证明三角形全等,进而通过线段的和差关系推导结论;易错点是对正方形性质理解不全面,或全等三角形的对应关系判断错误.
先根据正方形性质得出,,结合已知,证明,得到.再由正方形中,通过,推出.
【详解】证明:四边形是正方形,
.
,
,
,
,即.
4.(2025·青海西宁·中考真题)如图,点E是正方形的边的中点,连接,将沿所在直线折叠,点C落在点F处,连接并延长交于点G,连接.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查轴对称的性质,正方形的性质,全等三角形的判定及性质,勾股定理,掌握相关知识是解题的关键.
(1)由正方形的性质与折叠可得,与都是直角三角形,根据 “”即可证明;
(2)由中点的定义得到,由折叠得到,设,则,,在中,根据勾股定理构造方程,求解即可.
【详解】(1)证明:∵四边形是正方形
∴,,
由折叠可得,,
∴,,
∴在和中
∴;
(2)解:∵,点E是的中点,
∴,
由折叠得到,
∵ ,
∴
设,则,
∵在中,,
∴
解得
∴.
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