内容正文:
第六章 特殊平行四边形
1.3 矩形的性质与判定
知识点一 菱形的性质(边角关系)
定义
有的叫做矩形.
性质
符号语言
图示
角
四个角都是
∵四边形ABCD是矩形
∴
对角线
两条对角线
∵四边形ABCD是矩形
∴
具有平行四边形的一切性质:①对边平行;②对角相等;③对角线互相平分
∵四边形ABCD是菱形,∴① ;② ;③
对称性
①是轴对称图形:2条对称轴;②是中心对称图形
即学即练
1.(25-26八年级下·上海虹口·期末)菱形具有且矩形不一定具有的性质是( )
A.四条边都相等 B.四个角都是直角
C.对角线互相平分 D.对称轴互相垂直
2.(2025·四川泸州·中考真题)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
3.(2026·辽宁盘锦·三模)下列图形中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B.C. D.
4.(2026·福建·中考真题)某数学兴趣小组成员把一副三角板按如图所示的方式摆放,其中,,,四边形 恰好为矩形,点E,F分别在 , 上,则等于____________度.
5.(2026·四川宜宾·中考真题)如图,在矩形中,对角线与相交于点,垂直且平分线段,垂足为点.已知,则的长为________.
6.矩形的两邻边分别为和,则其对角线为_____,矩形面积为_____.
7.(2025·辽宁·中考真题)如图,在矩形中,点在边上,,连接,若,,则的长为( )
A.1 B.5 C.2 D.
8.(2025·江苏徐州·中考真题)如图,E,F,G,H分别为矩形各边的中点.若,,则四边形的周长为_______.
9.(2026·四川自贡·中考真题)如图,在矩形中,点,分别为边,上的点,且,连接,.
求证:.
知识点二 矩形的性质(边角关系)
判定定理
符号语言
图示
按角
讨论
已知
四边形
的四边形是矩形
在四边形ABCD中,
∵ ,
∴四边形ABCD是矩形
已知平行四边形
的是矩形
在平行四边形ABCD中,
∵ ,
∴平行四边形ABCD是矩形
按对角线
讨论
已知
四边形
且 的四边形是矩形
在平行四边形ABCD中,
∵ ,
∴▱ABCD是菱形
已知平行四边形
的是矩形
在平行四边形ABCD中,
∵ ,
∴平行四边形ABCD是矩形
即学即练
1.(25-26八年级下·陕西榆林·期末)如图,在中,的平分线和的平分线交于点,以,为邻边作.求证:四边形是矩形.
2.(25-26八年级下·北京·阶段检测)如图,在中,点E,F分别在边上,,与对角线相交于点O.
(1)求证:;
(2)请你添加一个条件:________________,使得平行四边形成为矩形.
3.(2025·云南·中考真题)如图,在中,,是的中点.延长至点,使.连接,记,的周长为,的周长为,四边形的周长为.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,求的长.
题型01 根据矩形的性质计算角度
①遇对角线,找等腰三角形:矩形的对角线相等且互相平分,会生成多个等腰三角形,结合外角定理可快速转换角度。
②灵活使用直角三角形两锐角互余→等角(同角)的余角相等转化角度
误以为矩形对角线平分对角(这是正方形的性质),对角线仅平分对角当且仅当矩形为正方形。
典|例|精|析
1.如图,延长矩形的边至点 ,使,连接.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
变|式|巩|固
1.(25-26八年级下·上海杨浦·期末)在矩形中,点在边上,点关于直线的对称点为点,连接、、,如果四边形是菱形,那么________度.
2.如图,在矩形中,,,点E,F分别在边上,且,,连接,则的度数为______.
题型02 根据矩形的性质计算边长
①构造直角三角形,善用勾股定理。矩形中只要出现对角线或斜线段,立刻寻找所在的直角三角形(Rt△ABC或Rt△BDC)。
②思想预备方法:方程思想、等面积法
典|例|精|析
1.(2026·内蒙古通辽·模拟预测)矩形中,,且.在,上取点,,使,沿剪掉正方形后,剩余的小矩形的宽与长的比值为________.
2.(2024·广东·模拟预测)中国北宋数学家贾宪提出一个定理“从长方形对角线上任一点作两条分别平行于两邻边的 直线,则所容两长方形面积相等(如图①中)”.问题解决:如图②,点 M是矩形的对角线上一点,过点M 作分别交于点.连接,若, 则________.
变|式|巩|固
1.(25-26八年级下·江苏泰州·期末)如图,矩形中,,点在边上,,作矩形,连接,则______.
2.(25-26八年级下·江苏苏州·期末)如图,在矩形中,为对角线,,.点、分别在边,上, 连接,.作点关于的对称点,点关于的对称点、,恰好落在对角线上,连接,,则四边形的周长为_____________.
题型03 根据矩形的性质转化线段·计算面积
除了长×宽,若已知对角线与夹角θ,可用 S = () d²·sinθ(小题可直接用)
计算面积时混淆“对角线乘积的一半”是菱形的公式,切勿套用。
典|例|精|析
1.(24-25八年级下·浙江·阶段检测)如图,,都是矩形,而且点在边上,其中,,则矩形的面积为___________.
2.如图,矩形的面积为,对角线交于点O;以、为邻边作平行四边形,对角线交于点;以、为邻边作平行四边形…;依此类推,则平行四边形的面积为( )
A. B. C. D.
变|式|巩|固
1.(25-26八年级下·海南省直辖县级单位·期中)如图,矩形中,,两条对角线交于点O,且,则矩形的面积是( )
A.16 B.18 C. D.
2.(24-25八年级下·四川南充·阶段检测)如图,在矩形中,对角线的垂直平分线与相交于点,与相交于点,与相交于点,连接、.若,则四边形的面积为( )
A.12 B.16 C.20 D.24
题型04 添加条件判断矩形
1.根据判定定理:①有一个角是直角的平行四边形;② 对角线相等的平行四边形;③ 有三个角是直角的四边形。
2.步骤:有图形的先标注条件,明确已知和未知,结合定理分析所需条件
典|例|精|析
1.(25-26八年级下·福建泉州·期末)若添加一个条件,使得是矩形,则这个条件可以是( ).
A. B. C. D.
2.(25-26八年级下·上海·期中)如图所示,线段的端点在直线上,过线段上的一点作的平行线,分别交和的平分线于点,,连接,,要使四边形为矩形,则可添加下列条件中的( )
A. B. C. D.
变|式|巩|固
1.(24-25八年级下·江苏徐州·期中)如图,在中,为上一点,,.增加下列条件能判定四边形为矩形的是( )
A. B.
C.点在的平分线上 D.点为的中点
2.如图,点是任意四边形中的中点,若四边形是矩形,则四边形需要满足的条件是( )
A. B. C. D.
题型05 根据矩形的性质判断结论
·结论排除法:面对多结论题,盯紧“对角线相等”、“对边平行且相等”、“四个角90°”这三个铁律,排除“邻边相等”(那是菱形)或“对角线垂直”等干扰项。
·举反例
·忽略“四边形”与“平行四边形”的前提差异:
例如,对角线相等的四边形不一定是矩形(也可能是等腰梯形),必须是“平行四边形 + 对角线相等”。
典|例|精|析
1.(25-26九年级下·黑龙江绥化·期末)下列命题中为假命题的是( )
A.有三个角都是直角的四边形是矩形
B.对角线相等的平行四边形是矩形
C.对角线互相平分且相等的四边形是矩形
D.对角线相等的四边形是矩形
2.(24-25八年级下·福建泉州·阶段检测)如图,在矩形中,,的平分线交于点E,,垂足为H,连接并延长,交于点F,交于点O.有下列结论:①;②;③;④.其中正确的是( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
变|式|巩|固
1.(24-25八年级下·江苏徐州·期中)下列说法正确的是( )
A.菱形的四个角都相等
B.矩形的对角线相等
C.对角线相等的四边形是矩形
D.对角线互相垂直的四边形为菱形
2.(24-25八年级下·全国·期中)有一组对角是直角,且另一组对角不相等的四边形叫作准矩形.有下列命题:①直角梯形是准矩形;②准矩形中,夹一个直角的两边的平方和等于夹另一个直角的两边的平方和;③准矩形的对角互补.其中,真命题有( ).
A.①②③ B.② C.③ D.②③
3.(25-26八年级下·江苏泰州·期末)如图是平行四边形剪拼成等面积矩形的示意图,下列关于图形剪拼的说法,正确的是( )
A.平行四边形只能沿从顶点出发的高剪开,才能拼出等面积矩形
B.平行四边形剪拼为等面积矩形时,周长不发生改变
C.任意四边形可以剪拼成等面积矩形
D.任意三角形都可以通过剪拼得到一个等面积矩形,且矩形的一组邻边为原三角形的底的一半和高的一半
题型06 根据矩形的性质进行证明和计算
·解题思路:
①明确已知和所证(求)并在图中标注;②分析条件得出结论;③联系问题进行证明和计算
·涉及知识、方法:①计算配合全等(通常需要先利用矩形性质得出边角相等,再证三角形全等求线段)
②勾股定理解直角三角形+方程思想
典|例|精|析
1.如图,在四边形中,,,为上一点,且,为上一点,交于点,.求证:.
2.(浙江省部分校2026年初中学业水平考试数学)已知:如图,在矩形中,E是上一点,且,于点F.
(1)给出 的证明;
(2)若,求的度数.
变|式|巩|固
1.如图,矩形的对角线、相交于点,点与点关于对称.
(1)连接、,求证:四边形是菱形;
(2)若,,求点、之间的距离.
2.(2026·浙江宁波·二模)如图,在矩形中,是上一点,连结,,过点作于点.
(1)求证:;
(2)连接,交于点,若,,求的长.
3.(25-26八年级下·四川巴中·期中)如图,在矩形中,E、F分别是边、上的点,,连接、,与对角线交于点O,且,.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
题型07 证明一个四边形为矩形
①优先证“平行四边形+直角”或“平行四边形+对角线相等”;
②若图形复杂,直接用“三个直角证四边形”。
·证明过程逻辑跳跃:先证矩形必须从“四边形”或“平行四边形”出发,格式要严谨,不可默认其为平行四边形。
典|例|精|析
1.(25-26八年级下·上海闵行·期末)如图,已知四边形中,,对角线和相交于点,点 、 、 、分别在、、、上,且.证明:四边形是一个矩形.
2.(25-26八年级下·上海杨浦·期末)如图,已知:在中,,点、分别是边、的中点,点在边上,,连接、.
求证:四边形是矩形.
变|式|巩|固
1.(2026·湖北武汉·二模)如图,平行四边形中,对角线相交于点,点是对角线的三等分点,连接.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)不添加辅助线的情况下,添加一个与有关的条件 ,可使四边形是矩形.
2.(2026·贵州黔东南·三模)如图,在中,,E、F分别是、的中点,连接、.
(1)求证:四边形是矩形:
(2)若,,求四边形的面积.
3.如图,在中,于点,延长至点,使,连接,,.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,,求的长.
4.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=∠ADC=90°,对角线AC,BD交于点O,DE平分∠ADC交BC于点E,连接OE.
(1)求证:四边形ABCD是矩形;
(2)若∠BDE=15°,求∠DOE;
题型08 利用矩形性质进行尺规作图
·尺规作矩形:本质是作垂线或垂直平分线
①利用矩形性质作直角(垂直平分线或过点作垂线)和作相等线段(截取对角线)。
②若作矩形顶点:一般先作一个直角,再在两条边上截取已知长度,最后过端点作平行线。
·根据矩形的性质转化为其他基本作图
典|例|精|析
1.(2026·福建·中考真题)如图,四边形是矩形,,点在的延长线上.
(1)求作点 ,使点 在边上,且;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,,,求的长.
变|式|巩|固
1.(2026·宁夏银川·三模)如图,在中,点E,F分别是, 的中点,连接,,是的一个外角.
(1)用尺规完成以下基本作图:作角平分线,交的延长线于点G,连接.(只保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)所作的图形中,若,证明:四边形是矩形.
题型09 以矩形为基本模型的动点问题
·分类讨论矩形存在性:引入时间t,用代数式表示动点形成的线段长度。
·方程思想:利用矩形对边相等或对角线相等建立方程
动点问题中忽略取值范围(0≤t≤边界时间),导致多解或答案超出实际运动时间。
典|例|精|析
1.如图,在矩形中,,点P从点出发向点A运动,运动到点A停止,同时,点Q从点B出发向点C运动,运动到点C停止,点P、Q的速度都是每秒1个单位长度,连接.设点P、Q运动的时间为t秒.
(1)当t为何值时,四边形是矩形;
(2)当时,判断四边形的形状,并说明理由;
(3)求整个运动过程中,线段扫过的面积是多少?
变|式|巩|固
1.(2026·甘肃天水·中考真题)在一次数学兴趣小组活动中,同学们围绕等腰三角形进行探究,下面是部分探究内容,请你思考并解答.
(1)【初步尝试】如图1,在中,,过点作,,连接.点在线段上,满足,求的长.
(2)【类比探究】如图2,在中,,以为对角线的矩形的顶点在上,,分别是线段,上的动点(不含端点),.当时,用等式表示出和的数量关系,并说明理由.
(3)【拓展迁移】如图3,在矩形中,,分别是线段,上的动点(不含端点),.当时,用等式表示出和的数量关系,并说明理由.
题型10 矩形与坐标
·利用平移性质:矩形ABCD中,若A(x₁,y₁),B(x₂,y₁),D(x₁,y₂),则C(x₂,y₂);
·中点坐标公式求对角线交点:在平面直角坐标系中,设两点 A(x1, y1) 和 B(x2, y2),则它们的中点P的坐标为:P;
·勾股定理求任意两点间距离:两点坐标距离公式;
·按对角线对矩形进行分类讨论;
·构造全等的直角三角形转化线段(转化线段)
坐标系中未分类讨论顶点的顺序(顺时针/逆时针)。
典|例|精|析
1.(25-26九年级上·吉林长春·期末)矩形在平面直角坐标系中的位置如图所示,已知顶点A的坐标为,顶点B的坐标为,且,则顶点D的坐标为( )
A. B. C. D.
2.(25-26八年级下·安徽合肥·期末)如图,平面直角坐标系中,矩形的边,分别在轴、轴上,,将矩形沿直线折叠使点与点重合,直线与、、的交点分别为,,.
(1)直接写出点和点的坐标为:________;________;
(2)若点在轴上,点为平面直角坐标系中任意一点,若以、、、为顶点的四边形是菱形,求满足上述条件的点的坐标.
变|式|巩|固
1.(25-26八年级下·河南周口·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点A,C,D的坐标分别为,,,则点B的坐标为( )
A. B. C. D.
2.如图,将矩形纸片放入平面直角坐标系中,边在x轴上且过原点,连接,将矩形纸片沿折叠,使点C恰好落在边 上的点处,若 ,,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
3.(25-26八年级下·江苏无锡·期末)如图,在平面直角坐标系中,四边形是矩形,点的坐标为,点,分别是,的中点,则的长为( )
A. B. C. D.
4.(2026·河南·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,矩形的边在轴上,对角线,交于点,,.将矩形向左平移,当点的对应点落在轴上时,点的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
5.(24-25八年级下·广东珠海·期中)已知点A是第二象限的一点,点P是x轴上一动点,以为边作正方形;
(1)如图1,当点A的坐标为,点P的坐标为时,则点C的坐标为______;
(2)如图2,若点P与原点O重合,与y轴交于点E,连接,点F是线段上一点,连接,,若,①求证;②设的面积为,的面积为,若,求的值(用表示);
(3)如图3,点若A的坐标为,点D的坐标为,在点P的运动过程中,请直接写出的最小值______.
题型11 最值问题
·基本模型:
①三角形三边关系:两边之和大于第三步,两边之差小于第三边。例:将军饮马问题,求PA+PB最小值,找对称点化折为直。
②垂线段最短:求点到边上某点的距离最值,往往转化为求点到直线的垂线段长。
·基本方法:构造全等、利用轴对称的性质转化线段
典|例|精|析
1.(2026·新疆·中考真题)如图,形状为直角三角形的木块,斜靠在竖直的墙上,木块顶点在墙面上滑动,另一顶点在地面上滑动,,,,在同一平面内,若,,则木块顶点到墙角的距离的最大值为____________.
2.(2026·河南平顶山·三模)如图,在矩形中,,,点P是边AD上一点(不与点A,D重合),连接.M,N分别是的中点,连接,则的最小值是( )
A. B.5 C.6 D.7
变|式|巩|固
1.(25-26八年级下·河南鹤壁·阶段检测)如图,在四边形中,,相交于点O,且,动点E从点B开始,在边上运动,与相交于点N,点F是线段的中点.连接,下列结论:
①四边形是矩形;
②若点E是的中点,则;
③当时,线段长度的最大值为1.5;
④当点E在边上,且时,是等边三角形,其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.(2026·四川攀枝花·中考真题)综合探究与应用
【阅读材料】
如图1,两定点A、B在直线l异侧,点P是直线l上任意一点,当点P为线段与直线l的交点时,的值最小,最小值为线段的长.理由:在直线l上另取一点,连结,因为三角形的两边之和大于第三边,所以,即最小值为的长.
【类比应用】
(1)根据阅读材料中的相同道理,类比解决下面的问题:
如图2,两定点A、B在直线l同侧,点P是直线l上任意一点,当点P为线段延长线与直线l的交点时,的值最大,最大值为线段的长.请说明理由.
【拓展提升】
(2)如图3,在矩形中,,为对角线的中点,点H在边上,且,点E在边上,连结,,求的最大值.
题型12 矩形的折叠问题
①基本模型:折痕是轴对称轴:折叠前后对应边相等、对应角相等,折痕垂直平分对应点的连线。
②基本方法:勾股定理+方程思想:将未知线段设为x,利用折叠转移边长,在直角三角形中列勾股方程(这是解决折叠边长的通法)。
③特殊关系:平行出等腰(矩形的对边平行,折叠后常出现角平分线与平行线结合,推导出等腰三角形,简化计算)
①找错折叠前后的对应点,导致相等的边或角配对错误。
②未考虑折叠后顶点的落点位置(可能在边上,也可能在形外),漏掉分类讨论。
典|例|精|析
1.(2026年天津和平区中招考前模拟数学试卷)如图,有一张矩形纸片,,,为上一点,将纸片沿折叠,的对应边恰好经过点,则线段的长为( )
A. B. C. D.
2.(2026·上海·模拟预测)如图,已知矩形纸片,将该矩形纸片的四个角向内折叠,折痕分别为、、、,折叠后点、点落在点处,点、点落在点处,点、在直线上.
(1)现有如下判断:①是的中点;②;③四边形是矩形;④四边形的面积是矩形面积的一半;⑤四边形的周长是矩形周长的一半.
其中正确的是_________________________;(写出所有正确判断的序号)
(2)如果,,求与的长(上述正确结论可直接使用).
3.(2026·四川乐山·中考真题)如图,在矩形中,、,点在线段上(点不与点重合),连结,将沿翻折得到、点的对应点为.
(1)求的长度;
(2)求证:当时,四边形为正方形;
(3)若点在线段上,且,连接、将沿翻折得到、点的对应点为,设点与点之间的距离为,求的取值范围.
变|式|巩|固
1.(天津市南开区2025-2026学年八年级下学期期末数学试题)将矩形按图①的方式折叠得到四边形(如图②所示),四边形恰为菱形,若,则的长是( )
A. B. C. D.
2.(25-26八年级下·江苏苏州·期末)在矩形纸片中,,.
(1)将矩形纸片沿折叠,点A落在点E处(图1),连接.设与相交于点F,求的长;
(2)图(1)中的四边形是怎样的四边形?请说明理由;
(3)将矩形纸片折叠,使点B与点D重合(图2),求折痕的长.
3.(2026·广东广州·三模)综合与探究
【定义】以直角三角形的斜边为直角边向外再作一个直角三角形,且满足两直角三角形的公共边平分所得四边形的一个内角,我们称该四边形为“旋直四边形”,两直角三角形的公共边为“旋直分割线”.
【示例】如图1,在四边形中,,平分,则四边形为“旋直四边形”,为“旋直分割线”.
【概念辨析】
(1)用分别含有或的直角三角形纸板拼出下面3个四边形,其中是“旋直四边形”的有____________(填序号);
【问题解决】
(2)如图1,在“旋直四边形”中,,为“旋直分割线”.求证:;
【拓展应用】
(3)如图2,四边形是矩形,,,与交于点.若,求的值;
4.(25-26八年级下·江苏南京·期末)综合与探究
【问题情境】
如图1,小明将矩形纸片折叠,使点落在射线上,点的对应点记为,折痕与边,分别交于点,.
【活动猜想】
(1)如图2,当点与点重合时,连接,请判断四边形的形状并证明;
【问题解决】
(2)如图3,在矩形纸片中,边,,与交于点.
①请判断与对角线的位置关系,并说明理由;
②当时,直接写出此时的长.
5.(24-25七年级下·重庆·期末)按照国际标准, 系列的纸为长方形.国际标准化组织( )的 标准定义一张 纸的标准尺寸为 厘米 厘米.如图所示,一张 纸边长 厘米, 厘米. 为 上一点,先沿着 折叠, 对应点为,再沿 折叠, 对应点为,即可得到一个简易纸袋形状,如下图所示:
(1)如图,求证: ;
(2)如图 ,当时,作 平分 , 平分,求 的度数;
(3)如图 ,当刚好落在线段 上时,连接,为线段(不与端点重合)上任意一点,过点作 于 ,若 (为常数)为定值,请直接写出的值.
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第六章 特殊平行四边形
1.3 矩形的性质与判定
知识点一 菱形的性质(边角关系)
定义
有一个角是直角的平行四边形叫做矩形.
性质
符号语言
图示
角
四个角都是直角
∵四边形ABCD是矩形
∴∠BAD=∠BCD=∠ABC=∠ADC=90°
对角线
两条对角线互相平分且相等
∵四边形ABCD是矩形
∴AO=CO=BO=DO
具有平行四边形的一切性质:①对边平行;②对角相等;③对角线互相平分
∵四边形ABCD是菱形,∴①AB//CD,AD//BC;②∠ABD=∠ADC,∠BAD=∠BCD;③AO=CO,BO=DO
对称性
①是轴对称图形:2条对称轴;②是中心对称图形
即学即练
1.(25-26八年级下·上海虹口·期末)菱形具有且矩形不一定具有的性质是( )
A.四条边都相等 B.四个角都是直角
C.对角线互相平分 D.对称轴互相垂直
【答案】A
【分析】根据菱形和矩形的性质逐一判断选项即可求解.
【详解】解:、菱形的四条边都相等,矩形的四条边不一定都相等,该选项符合题意;
、矩形的四个角都是直角,菱形的四个角不一定都是直角,该选项不符合题意;
、菱形和矩形的对角线都互相平分,该选项不符合题意;
、菱形和矩形的对称轴都互相垂直,该选项不符合题意.
2.(2025·四川泸州·中考真题)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
【答案】A
【详解】解:A、矩形的对角线相等,而菱形的对角线不一定相等,故本选项符合题意;
B、矩形和菱形对角线都互相平分,故本选项不符合题意;
C、菱形的对角线垂直,矩形的对角线不一定垂直,故本选项不符合题意;
D、矩形和菱形都是对角相等,故本选项不符合题意;
故选:A.
3.(2026·辽宁盘锦·三模)下列图形中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】解:A.等边三角形是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
B.平行四边形不是轴对称图形,是中心对称图形,不符合题意;
C.矩形既是轴对称图形,又是中心对称图形,符合题意;
D.正五边形是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意.
4.(2026·福建·中考真题)某数学兴趣小组成员把一副三角板按如图所示的方式摆放,其中,,,四边形 恰好为矩形,点E,F分别在 , 上,则等于____________度.
【答案】75
【详解】解:∵,四边形为矩形,
∴,
又∵,,
∴,,
∴.
5.(2026·四川宜宾·中考真题)如图,在矩形中,对角线与相交于点,垂直且平分线段,垂足为点.已知,则的长为________.
【答案】10
【详解】解:∵垂直且平分线段,
∴,
∵四边形是矩形,对角线与相交于点,,
∴,
∴.
6.矩形的两邻边分别为和,则其对角线为_____,矩形面积为_____.
【答案】 10 48
【详解】解:矩形的对角线长为,
面积.
故答案为:10;48.
7.(2025·辽宁·中考真题)如图,在矩形中,点在边上,,连接,若,,则的长为( )
A.1 B.5 C.2 D.
【答案】D
【详解】解:∵矩形,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
故选D.
8.(2025·江苏徐州·中考真题)如图,E,F,G,H分别为矩形各边的中点.若,,则四边形的周长为_______.
【答案】
【详解】解:∵矩形,,,
∴,,,
∵E,F,G,H分别是矩形各边的中点,
,.
∴,
同理可得:,
∴四边形的周长为;
故答案为:
9.(2026·四川自贡·中考真题)如图,在矩形中,点,分别为边,上的点,且,连接,.
求证:.
【答案】证明:∵四边形是矩形,
∴,,
∵,
∴
∴
∵,点,分别为边,上的点,
∴
∴四边形是平行四边形,
∴.
知识点二 矩形的性质(边角关系)
判定定理
符号语言
图示
按角
讨论
已知
四边形
有三个角是直角的四边形是矩形
在四边形ABCD中,
∵∠B=∠A=∠D=90°,
∴四边形ABCD是矩形
已知平行四边形
有一个角是直角的平行四边形是矩形
在平行四边形ABCD中,
∵∠ABC=90°,
∴平行四边形ABCD是矩形
按对角线
讨论
已知
四边形
对角线互相平分且相等的四边形是矩形
在平行四边形ABCD中,
∵AC⊥BD,∴▱ABCD是菱形
已知平行四边形
对角线相等的平行四边形是矩形
在平行四边形ABCD中,
∵AC=BD,
∴平行四边形ABCD是矩形
即学即练
1.(25-26八年级下·陕西榆林·期末)如图,在中,的平分线和的平分线交于点,以,为邻边作.求证:四边形是矩形.
【答案】证明:∵四边形是平行四边形,
,
,
∵和分别是和的平分线,
,
,
∵四边形是平行四边形,
∴四边形是矩形.
2.(25-26八年级下·北京·阶段检测)如图,在中,点E,F分别在边上,,与对角线相交于点O.
(1)求证:;
(2)请你添加一个条件:________________,使得平行四边形成为矩形.
【答案】(1)证明:连接,
∵,
∴,
∵点E,F分别在边上,,
∴,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∵与对角线相交于点O,
∴;
(2)(答案不唯一)
3.(2025·云南·中考真题)如图,在中,,是的中点.延长至点,使.连接,记,的周长为,的周长为,四边形的周长为.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,求的长.
【答案】(1)证明:∵是的中点,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是矩形;
(2)解:∵,,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得:,
∵,
∴,
∴的长为10.
题型01 根据矩形的性质计算角度
①遇对角线,找等腰三角形:矩形的对角线相等且互相平分,会生成多个等腰三角形,结合外角定理可快速转换角度。
②灵活使用直角三角形两锐角互余→等角(同角)的余角相等转化角度
误以为矩形对角线平分对角(这是正方形的性质),对角线仅平分对角当且仅当矩形为正方形。
典|例|精|析
1.(25-26八年级下·河南安阳·期末)如图,延长矩形的边至点 ,使,连接.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:如图,连接交于点,
矩形,
,,,,,
,,
,
,
,
.
变|式|巩|固
1.(25-26八年级下·上海杨浦·期末)在矩形中,点在边上,点关于直线的对称点为点,连接、、,如果四边形是菱形,那么________度.
【答案】
【详解】解:如图,取中点,连接,
点关于直线的对称点为点,
,
,
四边形是菱形,
,
,
四边形是矩形,
,
,即是直角三角形,
在中,是中点,
,
又,
,
是等边三角形,
.
2.如图,在矩形中,,,点E,F分别在边上,且,,连接,则的度数为______.
【答案】
【详解】解:连接,
∵矩形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴.
题型02 根据矩形的性质计算边长
①构造直角三角形,善用勾股定理。矩形中只要出现对角线或斜线段,立刻寻找所在的直角三角形(Rt△ABC或Rt△BDC)。
②思想预备方法:方程思想、等面积法
典|例|精|析
1.(2026·内蒙古通辽·模拟预测)矩形中,,且.在,上取点,,使,沿剪掉正方形后,剩余的小矩形的宽与长的比值为________.
【答案】
【详解】解:设,由,得,
∵正方形的边长,
∴剩余小矩形的宽为,
长为,
∴剩余的小矩形的宽与长的比值为.
2.(2024·广东·模拟预测)中国北宋数学家贾宪提出一个定理“从长方形对角线上任一点作两条分别平行于两邻边的 直线,则所容两长方形面积相等(如图①中)”.问题解决:如图②,点 M是矩形的对角线上一点,过点M 作分别交于点.连接,若, 则________.
【答案】
【详解】解:过点作,交于点,如图:
∵四边形是矩形,,,
∴四边形、是矩形,
∴,
∵点 M是矩形的对角线上一点,,,
∴,
∴,即,
∴,
故答案为:.
变|式|巩|固
1.(25-26八年级下·江苏泰州·期末)如图,矩形中,,点在边上,,作矩形,连接,则______.
【答案】
【详解】解:如图,连接,
∵矩形中,,点在边上,,
∴,,,
∴,
∵四边形是矩形,
∴.
2.(25-26八年级下·江苏苏州·期末)如图,在矩形中,为对角线,,.点、分别在边,上, 连接,.作点关于的对称点,点关于的对称点、,恰好落在对角线上,连接,,则四边形的周长为_____________.
【答案】
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,,
∴,
由轴对称的性质可知:,,,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
设,则,
在中,,
∴,
解得,
∴,
过点作于点,如图:
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴,
在中,,
∴四边形的周长:.
题型03 根据矩形的性质转化线段·计算面积
除了长×宽,若已知对角线与夹角θ,可用 S = () d²·sinθ(小题可直接用)
计算面积时混淆“对角线乘积的一半”是菱形的公式,切勿套用。
典|例|精|析
1.(24-25八年级下·浙江·阶段检测)如图,,都是矩形,而且点在边上,其中,,则矩形的面积为___________.
【答案】
【详解】解:∵,,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
故答案为:.
2.如图,矩形的面积为,对角线交于点O;以、为邻边作平行四边形,对角线交于点;以、为邻边作平行四边形…;依此类推,则平行四边形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:矩形面积为,且矩形对角线互相平分,
∴点到的距离是矩形边长的,
∴ 第一个平行四边形(即),底为,高为矩形高的,
∴面积,
同理,下一个平行四边形,点到的距离是点到的距离的,
∴面积,
可得规律:平行四边形的面积为;
∴平行四边形的面积为:当时, .
变|式|巩|固
1.(25-26八年级下·海南省直辖县级单位·期中)如图,矩形中,,两条对角线交于点O,且,则矩形的面积是( )
A.16 B.18 C. D.
【答案】D
【详解】解:根据矩形性质得 ,.
,
是等边三角形,
,
.
由勾股定理得: ,
矩形面积 .
2.(24-25八年级下·四川南充·阶段检测)如图,在矩形中,对角线的垂直平分线与相交于点,与相交于点,与相交于点,连接、.若,则四边形的面积为( )
A.12 B.16 C.20 D.24
【答案】C
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵垂直平分,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是菱形.
∵,,
∴,
∵,
∴,
解得,
∴.
∴四边形的面积为.
故选:C
题型04 添加条件判断矩形
1.根据判定定理:①有一个角是直角的平行四边形;② 对角线相等的平行四边形;③ 有三个角是直角的四边形。
2.步骤:有图形的先标注条件,明确已知和未知,结合定理分析所需条件
典|例|精|析
1.(25-26八年级下·福建泉州·期末)若添加一个条件,使得是矩形,则这个条件可以是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:已知四边形是平行四边形,对各选项逐一判断如下:
选项:平行四边形对边相等,是平行四边形固有性质,添加该条件不能判定是矩形,故选项不符合题意;
选项:根据矩形的判定定理,对角线相等的平行四边形是矩形,因此添加可判定是矩形,故选项符合题意;
选项:对角线互相垂直的平行四边形是菱形,不是矩形,因此添加不能判定是矩形,故选项不符合题意;
选项:一组邻边相等的平行四边形是菱形,不是矩形,因此添加不能判定是矩形,故选项不符合题意.
2.(25-26八年级下·上海·期中)如图所示,线段的端点在直线上,过线段上的一点作的平行线,分别交和的平分线于点,,连接,,要使四边形为矩形,则可添加下列条件中的( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:,
,,
平分,平分,
,,
,,
,,
.
A.无法判断四边形为矩形;
B.已知条件,无法判断四边形为矩形;
C.若添加条件,
,
,即为的中点,
,
四边形是矩形(对角线互相平分且相等的四边形是矩形);
D.无法判断四边形为矩形.
变|式|巩|固
1.(24-25八年级下·江苏徐州·期中)如图,在中,为上一点,,.增加下列条件能判定四边形为矩形的是( )
A. B.
C.点在的平分线上 D.点为的中点
【答案】A
【详解】解:∵,,
∴四边形为平行四边形,
∴当时,四边形为矩形,故A选项符合题意;
当,点在的平分线上,点为的中点时,均不能得到四边形为矩形;故B,C,D选项不符合题意;
故选A.
2.如图,点是任意四边形中的中点,若四边形是矩形,则四边形需要满足的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:∵点E、F、G、H分别是任意四边形中、、、的中点,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
要使四边形是矩形,那么要满足,即要满足,
故选:A.
题型05 根据矩形的性质判断结论
·结论排除法:面对多结论题,盯紧“对角线相等”、“对边平行且相等”、“四个角90°”这三个铁律,排除“邻边相等”(那是菱形)或“对角线垂直”等干扰项。
·举反例
·忽略“四边形”与“平行四边形”的前提差异:
例如,对角线相等的四边形不一定是矩形(也可能是等腰梯形),必须是“平行四边形 + 对角线相等”。
典|例|精|析
1.(25-26九年级下·黑龙江绥化·期末)下列命题中为假命题的是( )
A.有三个角都是直角的四边形是矩形
B.对角线相等的平行四边形是矩形
C.对角线互相平分且相等的四边形是矩形
D.对角线相等的四边形是矩形
【答案】D
【详解】解:A、有三个角都是直角的四边形是矩形,是真命题;
B、对角线相等的平行四边形是矩形,是矩形的判定定理,是真命题;
C、对角线互相平分可得四边形是平行四边形,结合对角线相等,可判定该四边形是矩形,是真命题;
D、等腰梯形的对角线相等,但它不是矩形,因此对角线相等的四边形不一定是矩形,原命题是假命题,故选项D符合题意.
2.(24-25八年级下·福建泉州·阶段检测)如图,在矩形中,,的平分线交于点E,,垂足为H,连接并延长,交于点F,交于点O.有下列结论:①;②;③;④.其中正确的是( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
【答案】D
【详解】解:∵在矩形中,
∴,,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵在矩形中,,
∴,
∴,
故①正确;
∵,,
,
∴,
∴,,,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
故②正确;
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
故③正确;
∵,
∴.
故④正确;
综上所述,正确的有①②③④.
变|式|巩|固
1.(24-25八年级下·江苏徐州·期中)下列说法正确的是( )
A.菱形的四个角都相等
B.矩形的对角线相等
C.对角线相等的四边形是矩形
D.对角线互相垂直的四边形为菱形
【答案】B
【详解】A、菱形的性质是四条边相等,对角相等,而不是四个角都相等,不符合题意;
B、矩形的对角线相等,符合题意;
C、对角线相等的平行四边形是矩形,不符合题意;
D、对角线互相垂直的平行四边形为菱形,不符合题意.
故选:B.
2.(24-25八年级下·全国·期中)有一组对角是直角,且另一组对角不相等的四边形叫作准矩形.有下列命题:①直角梯形是准矩形;②准矩形中,夹一个直角的两边的平方和等于夹另一个直角的两边的平方和;③准矩形的对角互补.其中,真命题有( ).
A.①②③ B.② C.③ D.②③
【答案】D
【详解】解:①直角梯形并不是对角是直角,故不是准矩形,①错误;
准矩形中,,
,
,
夹一个直角的两边的平方和等于夹另一个直角的两边的平方和,②正确;
准矩形中,,故,
四边形的内角和为,
,故③正确;
故选D.
3.(25-26八年级下·江苏泰州·期末)如图是平行四边形剪拼成等面积矩形的示意图,下列关于图形剪拼的说法,正确的是( )
A.平行四边形只能沿从顶点出发的高剪开,才能拼出等面积矩形
B.平行四边形剪拼为等面积矩形时,周长不发生改变
C.任意四边形可以剪拼成等面积矩形
D.任意三角形都可以通过剪拼得到一个等面积矩形,且矩形的一组邻边为原三角形的底的一半和高的一半
【答案】C
【详解】解:A、如图,
平行四边形可以沿任意一条高剪开,可以拼出等面积矩形,故A不符合题意;
B、平行四边形剪拼为等面积矩形时,周长变小;故B不符合题意;
C、分别取四边中点,连接,分别过作的垂线,垂足分别为,再拼接如下图:
∴任意四边形可以剪拼成等面积矩形,故C符合题意,
D、如图,
任意三角形沿过两边中点且垂直于第三边的直线剪开,可以拼得到一个等面积矩形,但是矩形的一组邻边不为原三角形的底的一半和高的一半,故D不符合题意.
题型06 根据矩形的性质进行证明和计算
·解题思路:
①明确已知和所证(求)并在图中标注;②分析条件得出结论;③联系问题进行证明和计算
·涉及知识、方法:①计算配合全等(通常需要先利用矩形性质得出边角相等,再证三角形全等求线段)
②勾股定理解直角三角形+方程思想
典|例|精|析
1.如图,在四边形中,,,为上一点,且,为上一点,交于点,.求证:.
【答案】证明见解析
【详解】证明:∵,,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴平行四边形是矩形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,,
∴,,
∴,
∴.
2.(浙江省部分校2026年初中学业水平考试数学)已知:如图,在矩形中,E是上一点,且,于点F.
(1)给出 的证明;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)证明:连接,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:∵,且,,,
∴,
∴.
变|式|巩|固
1.如图,矩形的对角线、相交于点,点与点关于对称.
(1)连接、,求证:四边形是菱形;
(2)若,,求点、之间的距离.
【答案】(1)证明:如图,连接交于点,
四边形是矩形,
,,,
,
点与点关于对称.
垂直平分,
,,
,
四边形是菱形.
(2)解:四边形是矩形,
,
由(1)得,又,
是等边三角形,
,
∵四边形是菱形,
,,,
,
,
点、之间的距离为.
2.(2026·浙江宁波·二模)如图,在矩形中,是上一点,连结,,过点作于点.
(1)求证:;
(2)连接,交于点,若,,求的长.
【答案】(1)证明:∵四边形是矩形
∴,,,
,
,
,
,
,
;
(2)解:由(1)得,
设,
,
,
即,
,
在中,,
,
解得,
,
.
3.(25-26八年级下·四川巴中·期中)如图,在矩形中,E、F分别是边、上的点,,连接、,与对角线交于点O,且,.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)证明:∵ 四边形是矩形,
∴,
∴,.
在和 中,
,
∴,
∴.
(2)解:如图,连接,
∵,,
∴ ,即.
设 ,由题得,
∴ , 即,
,
∴ .
∵四边形是矩形,,
∴,,
由得,即是矩形对角线 的中点,
,
∴ ,即.
在中,,即,
解得,即.
∵,
∴,
由勾股定理得:.
题型07 证明一个四边形为矩形
①优先证“平行四边形+直角”或“平行四边形+对角线相等”;
②若图形复杂,直接用“三个直角证四边形”。
·证明过程逻辑跳跃:先证矩形必须从“四边形”或“平行四边形”出发,格式要严谨,不可默认其为平行四边形。
典|例|精|析
1.(25-26八年级下·上海闵行·期末)如图,已知四边形中,,对角线和相交于点,点 、 、 、分别在、、、上,且.证明:四边形是一个矩形.
【答案】证明:∵四边形中,,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵
∴四边形是矩形.
2.(25-26八年级下·上海杨浦·期末)如图,已知:在中,,点、分别是边、的中点,点在边上,,连接、.
求证:四边形是矩形.
【答案】
证明:∵点、分别是边、的中点,
∴是的中位线,
∴,,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是矩形.
变|式|巩|固
1.(2026·湖北武汉·二模)如图,平行四边形中,对角线相交于点,点是对角线的三等分点,连接.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)不添加辅助线的情况下,添加一个与有关的条件 ,可使四边形是矩形.
【答案】(1)证明:∵ 四边形是平行四边形,
∴,,
∵是的三等分点,
∴,
∴,即,
∴ 四边形的对角线、互相平分,
∴四边形是平行四边形;
(2)添加一个条件时,四边形是矩形,
理由如下:
∵点是对角线的三等分点,
∴,
∵,
∴,
由()得:四边形是平行四边形,
∴四边形是矩形.
2.(2026·贵州黔东南·三模)如图,在中,,E、F分别是、的中点,连接、.
(1)求证:四边形是矩形:
(2)若,,求四边形的面积.
【答案】(1)证明:四边形是平行四边形,
,,
、F分别是、的中点,
,,
,
,
四边形是平行四边形,
,
∴是等腰三角形,
∵E为的中点,
,
,
平行四边形是矩形;
(2)解:四边形是平行四边形,
,
在中,,,
是等边三角形,
,
是的中点,
,
由(1)得,
在中,,
矩形的面积为.
3.如图,在中,于点,延长至点,使,连接,,.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,,求的长.
【答案】(1)证明:∵,
∴,即,
在中,且,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∴四边形是矩形;
(2)解:∵四边形是矩形,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴的面积为,
∴.
4.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=∠ADC=90°,对角线AC,BD交于点O,DE平分∠ADC交BC于点E,连接OE.
(1)求证:四边形ABCD是矩形;
(2)若∠BDE=15°,求∠DOE;
【答案】(1)证明见解析;(2).
【详解】证明:(1),
,
,
四边形是矩形;
(2)四边形是矩形,
,
平分,
,
是等腰直角三角形,
,
,
,
是等边三角形,
,
,
,
.
题型08 利用矩形性质进行尺规作图
·尺规作矩形:本质是作垂线或垂直平分线
①利用矩形性质作直角(垂直平分线或过点作垂线)和作相等线段(截取对角线)。
②若作矩形顶点:一般先作一个直角,再在两条边上截取已知长度,最后过端点作平行线。
·根据矩形的性质转化为其他基本作图
典|例|精|析
1.(2026·福建·中考真题)如图,四边形是矩形,,点在的延长线上.
(1)求作点 ,使点 在边上,且;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,,,求的长.
【答案】(1)如图,点即为所求.
(2)
【详解】(1)解:作,的边与的交点即为所求作的点;
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵,
∴,即点即为所求.
(2)解:∵四边形是矩形,,
,.
,
,
,
.
,
,
设,则,
在中,,,
由勾股定理得,
,解得,
即.
变|式|巩|固
1.(2026·宁夏银川·三模)如图,在中,点E,F分别是, 的中点,连接,,是的一个外角.
(1)用尺规完成以下基本作图:作角平分线,交的延长线于点G,连接.(只保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)所作的图形中,若,证明:四边形是矩形.
【答案】(1)如图所示即为所求;
(2)证明:是的角平分线,
.
点E,F分别是 , 的中点,
.
.
.
,
.
∵点E,F分别是, 的中点,
∴,
∴四边形是平行四边形
,,
.
∴四边形是矩形.
题型09 以矩形为基本模型的动点问题
·分类讨论矩形存在性:引入时间t,用代数式表示动点形成的线段长度。
·方程思想:利用矩形对边相等或对角线相等建立方程
动点问题中忽略取值范围(0≤t≤边界时间),导致多解或答案超出实际运动时间。
典|例|精|析
1.如图,在矩形中,,点P从点出发向点A运动,运动到点A停止,同时,点Q从点B出发向点C运动,运动到点C停止,点P、Q的速度都是每秒1个单位长度,连接.设点P、Q运动的时间为t秒.
(1)当t为何值时,四边形是矩形;
(2)当时,判断四边形的形状,并说明理由;
(3)求整个运动过程中,线段扫过的面积是多少?
【答案】(1)8
(2)四边形为菱形,理由见解析
(3)64
【详解】(1)解:∵在矩形中,,
,
由已知可得,
,
在矩形中,,
∴当时,四边形为矩形,
,
解得:,
∴当时,四边形是矩形.
(2)解:四边形为菱形,理由如下:
当时,,
∵四边形是矩形,
∴,
∴四边形是平行四边形,
在中,由勾股定理得,
,
∴四边形为菱形;
(3)解:连接与相交于点,则整个运动当中,线段扫过的面积是的面积的面积,
,
∴整个运动当中,线段扫过的面积.
变|式|巩|固
1.(2026·甘肃天水·中考真题)在一次数学兴趣小组活动中,同学们围绕等腰三角形进行探究,下面是部分探究内容,请你思考并解答.
(1)【初步尝试】如图1,在中,,过点作,,连接.点在线段上,满足,求的长.
(2)【类比探究】如图2,在中,,以为对角线的矩形的顶点在上,,分别是线段,上的动点(不含端点),.当时,用等式表示出和的数量关系,并说明理由.
(3)【拓展迁移】如图3,在矩形中,,分别是线段,上的动点(不含端点),.当时,用等式表示出和的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)
解:∵,
.
,
,
.
,,,
,
.
(2)解:,理由如下:
如图1,连接.
四边形为矩形,
∴,
,,,
∴,
,
∴,
即.
,
,
四边形为矩形,
,,
,
.
(3)解:,理由如下:
如图,延长至点,使得,连接,.
,
.
,
.
由(2)同理可得,,
.
,
,
.
四边形为矩形,
,
,
.
,
.
题型10 矩形与坐标
·利用平移性质:矩形ABCD中,若A(x₁,y₁),B(x₂,y₁),D(x₁,y₂),则C(x₂,y₂);
·中点坐标公式求对角线交点:在平面直角坐标系中,设两点 A(x1, y1) 和 B(x2, y2),则它们的中点P的坐标为:P;
·勾股定理求任意两点间距离:两点坐标距离公式;
·按对角线对矩形进行分类讨论;
·构造全等的直角三角形转化线段(转化线段)
坐标系中未分类讨论顶点的顺序(顺时针/逆时针)。
典|例|精|析
1.(25-26九年级上·吉林长春·期末)矩形在平面直角坐标系中的位置如图所示,已知顶点A的坐标为,顶点B的坐标为,且,则顶点D的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:过点作轴并交轴于点,如下图所示:
∵四边形为矩形,
∴,,
∵,
,
,
∴,
又∵,
∴,
又∵,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
故点的坐标为,
故选:C.
2.(25-26八年级下·安徽合肥·期末)如图,平面直角坐标系中,矩形的边,分别在轴、轴上,,将矩形沿直线折叠使点与点重合,直线与、、的交点分别为,,.
(1)直接写出点和点的坐标为:________;________;
(2)若点在轴上,点为平面直角坐标系中任意一点,若以、、、为顶点的四边形是菱形,求满足上述条件的点的坐标.
【答案】(1),
(2),,,
【详解】(1)解:∵四边形是矩形,
∴,,,
∵,
∴,
∴,,
∴,,
∵将矩形沿直线折叠使点与点重合,
∴是线段的垂直平分线,
如图所示,连接,则,
设,则,
在中,,
∴,
解得:,
∴,
∴.
(2)解:∵,,
∴ ,
①如图所示,当,为菱形的邻边时, ,
∵轴,,
∴轴,
当点在位置,当点在位置时,,
∴;
当点 在位置,当点在位置时, ,
∴;
②如图所示,当,为菱形的邻边时,
由,点得点在轴负半轴上,,
∴;
③如图所示,当,为菱形的邻边时,,,,
设,则,
在中,由勾股定理,得,
∴,
解得:,
∴,
∴;
综上的坐标为:,,,.
变|式|巩|固
1.(25-26八年级下·河南周口·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点A,C,D的坐标分别为,,,则点B的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:如图,连接 交 于点 ,
∵四边形是矩形,
∴与互相平分,
∵,,
∴点 的坐标为,
∵,
∴点 的坐标为,即.
2.如图,将矩形纸片放入平面直角坐标系中,边在x轴上且过原点,连接,将矩形纸片沿折叠,使点C恰好落在边 上的点处,若 ,,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵在矩形纸片中, ,,
∴,,
∴在中,,
∴,
设,则,
∵在中,,
∴,
解得,
∴,
又∵点在第二象限,
∴点的坐标为.
3.(25-26八年级下·江苏无锡·期末)如图,在平面直角坐标系中,四边形是矩形,点的坐标为,点,分别是,的中点,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:连接,
∵四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,分别是,的中点,
∴是的中位线,
∴.
4.(2026·河南·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,矩形的边在轴上,对角线,交于点,,.将矩形向左平移,当点的对应点落在轴上时,点的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:在矩形中,,,
,
,即,
∵将矩形向左平移,当点的对应点落在轴上时,
∴点的对应点坐标,即矩形向左平移2个单位,
∴平移后点的对应点的坐标为.
5.(24-25八年级下·广东珠海·期中)已知点A是第二象限的一点,点P是x轴上一动点,以为边作正方形;
(1)如图1,当点A的坐标为,点P的坐标为时,则点C的坐标为______;
(2)如图2,若点P与原点O重合,与y轴交于点E,连接,点F是线段上一点,连接,,若,①求证;②设的面积为,的面积为,若,求的值(用表示);
(3)如图3,点若A的坐标为,点D的坐标为,在点P的运动过程中,请直接写出的最小值______.
【答案】(1)
(2)①见详解;②
(3)
【分析】(1)过点作轴,过点作轴,证明,得出,即可求解.
(2)①过点作交于点,交于点,根据题意可得,得出四边形是矩形,,证明,再证明,得出,即可得,,证出是等腰直角三角形,根据勾股定理可得.
②根据,得出,根据四边形是矩形,得出,表示出,,得出,根据,得出,结合,根据勾股定理得出,即可得.
(3)如图,连接,过点作轴,根据题意得出轴,,证明,得出,证明是等腰直角三角形,得出,故点C在直线上运动,作点D关于直线的对称点,则,故,当点三点共线时,最小,即最小,过点A作轴于点H,则,根据勾股定理即可得出.
【详解】(1)解:过点作轴,过点作轴,
根据题意可得,
∴,
∴,
∴,
∵点A的坐标为,点P的坐标为,
∴,
∴,
∴点C的坐标为.
(2)解:①过点作交于点,交于点,
根据题意可得,
∴四边形是矩形,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴.
②∵,
,
∵四边形是矩形,
,
,
,
.
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
(3)解:如图,连接,过点作轴,
∵点A的坐标为,点D的坐标为,
∴轴,,
根据题意可得,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
故点C在直线上运动,
作点D关于直线的对称点,
则,
故,
当点三点共线时,最小,即最小,
过点A作轴于点H,
则,
∴,
即的最小值为.
题型11 最值问题
·基本模型:
①三角形三边关系:两边之和大于第三步,两边之差小于第三边。例:将军饮马问题,求PA+PB最小值,找对称点化折为直。
②垂线段最短:求点到边上某点的距离最值,往往转化为求点到直线的垂线段长。
·基本方法:构造全等、利用轴对称的性质转化线段
典|例|精|析
1.(2026·新疆·中考真题)如图,形状为直角三角形的木块,斜靠在竖直的墙上,木块顶点在墙面上滑动,另一顶点在地面上滑动,,,,在同一平面内,若,,则木块顶点到墙角的距离的最大值为____________.
【答案】/
【详解】解:取中点,连接,
∵,
∴,
由题意得,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴的最大值为,
即木块顶点到墙角的距离的最大值为.
2.(2026·河南平顶山·三模)如图,在矩形中,,,点P是边AD上一点(不与点A,D重合),连接.M,N分别是的中点,连接,则的最小值是( )
A. B.5 C.6 D.7
【答案】B
【详解】解:∵,M,N分别是的中点,
∴,.
∴,即当的值最小时,有最小值.
如图,作点C关于直线的对称点,连接,,则,
即当B,P,三点共线时,的值最小,最小值就是的长.
在中,,,
∴.
∴的最小值.
变|式|巩|固
1.(25-26八年级下·河南鹤壁·阶段检测)如图,在四边形中,,相交于点O,且,动点E从点B开始,在边上运动,与相交于点N,点F是线段的中点.连接,下列结论:
①四边形是矩形;
②若点E是的中点,则;
③当时,线段长度的最大值为1.5;
④当点E在边上,且时,是等边三角形,其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】解:,
四边形是平行四边形,,
平行四边形是矩形,故①正确,符合题意;
∵O,F分别是,的中点,点在上,
,
点E是的中点,
,
,
,
四边形是矩形,
,
,故②正确;
当点E与点B重合时,的值最大,
,
的最大值是3,
,即线段长度的最大值是1.5,故③正确,符合题意;
当时,,
,
是等边三角形,
,
,
,
,
不是等边三角形,故④错误,不符合题意.
2.(2026·四川攀枝花·中考真题)综合探究与应用
【阅读材料】
如图1,两定点A、B在直线l异侧,点P是直线l上任意一点,当点P为线段与直线l的交点时,的值最小,最小值为线段的长.理由:在直线l上另取一点,连结,因为三角形的两边之和大于第三边,所以,即最小值为的长.
【类比应用】
(1)根据阅读材料中的相同道理,类比解决下面的问题:
如图2,两定点A、B在直线l同侧,点P是直线l上任意一点,当点P为线段延长线与直线l的交点时,的值最大,最大值为线段的长.请说明理由.
【拓展提升】
(2)如图3,在矩形中,,为对角线的中点,点H在边上,且,点E在边上,连结,,求的最大值.
【答案】(1)解:理由如下:
如图,在直线上另取一点,连结,,
∵三角形的两边之差小于第三边,
∴,
当点为线段延长线与直线的交点时,,
∴对于直线上的任意一点,都有,
∴当点为线段延长线与直线的交点时,的值最大,最大值为线段的长.
(2)解:如图,取的中点,连接,
∵在矩形中,,
∴,
∵,
∴,
∵点为的中点,点为对角线的中点,
∴是的中位线,
∴,
∴,
在中,,
由(1)可知,当点为与延长线的交点时,的值最大,最大值为线段的长,即为.
题型12 矩形的折叠问题
①基本模型:折痕是轴对称轴:折叠前后对应边相等、对应角相等,折痕垂直平分对应点的连线。
②基本方法:勾股定理+方程思想:将未知线段设为x,利用折叠转移边长,在直角三角形中列勾股方程(这是解决折叠边长的通法)。
③特殊关系:平行出等腰(矩形的对边平行,折叠后常出现角平分线与平行线结合,推导出等腰三角形,简化计算)
①找错折叠前后的对应点,导致相等的边或角配对错误。
②未考虑折叠后顶点的落点位置(可能在边上,也可能在形外),漏掉分类讨论。
典|例|精|析
1.(2026年天津和平区中招考前模拟数学试卷)如图,有一张矩形纸片,,,为上一点,将纸片沿折叠,的对应边恰好经过点,则线段的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,.
根据折叠的性质,得,,,,.
∵经过点,
∴.
在中,由勾股定理,得.
∴.
设,则,
∴.
在中,由勾股定理,得,
即.
解得.
∴.
2.(2026·上海·模拟预测)如图,已知矩形纸片,将该矩形纸片的四个角向内折叠,折痕分别为、、、,折叠后点、点落在点处,点、点落在点处,点、在直线上.
(1)现有如下判断:
①是的中点;
②;
③四边形是矩形;
④四边形的面积是矩形面积的一半;
⑤四边形的周长是矩形周长的一半.
其中正确的是_________________________;(写出所有正确判断的序号)
(2)如果,,求与的长(上述正确结论可直接使用).
【答案】(1)①②③④
(2) ,
【分析】(1)根据折叠前后对应边相等可判断①正确;根据折叠的性质和矩形的性质证明,,,即可证出,可判断②正确;根据全等三角形的性质得出,结合,证出,再根据折叠前后对应角相等证出,即可证明四边形是矩形,可判断③正确;根据折叠前后对应图形面积相等可判断④正确;根据折叠的性质和三角形三边关系可判断⑤错误;
(2)由勾股定理求出,证明点三点共线,,由(1)可知,则,得出,求得,在中,根据等面积法求出,即可求出.
【详解】(1)解:在矩形中,,,,
根据折叠可得,,,,
∴,
∵,
∴是中点,①正确;
∵,
∴,
∴,
∵,,,
∴,②正确;
∴,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,③正确;
根据折叠可得,
∴,④正确;
⑤矩形的周长,
矩形的周长,
∴四边形的周长不等于矩形周长的一半,⑤错误;
故正确序号为 ①②③④;
(2)解:∵,,
由(1)可知,
∴由勾股定理得:,
由折叠可得,,,,,
∴点三点共线,,
由(1)可知,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
由(1)可知,是中点,
∴.
3.(2026·四川乐山·中考真题)如图,在矩形中,、,点在线段上(点不与点重合),连结,将沿翻折得到、点的对应点为.
(1)求的长度;
(2)求证:当时,四边形为正方形;
(3)若点在线段上,且,连接、将沿翻折得到、点的对应点为,设点与点之间的距离为,求的取值范围.
【详解】(1)解:沿翻折得到,
∴,
又∵,
∴;
(2)(2)证明:法一:沿翻折得到,
∴,
∴
∴四边形是菱形,
又∵四边形是矩形,
∴,
∴四边形是正方形;
法二:
∵四边形是矩形,
∴.
又∵△沿翻折得到,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是矩形,
又∵,
∴四边形是正方形;
(3)解:①当与重合时,
此时.
②当点与点重合(点与点重合)时,
∵四边形是矩形,、,
∴,,,
∴,
由折叠可得
,,,,,,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴平行四边形是矩形,
∴,
∴.
∴.
变|式|巩|固
1.(天津市南开区2025-2026学年八年级下学期期末数学试题)将矩形按图①的方式折叠得到四边形(如图②所示),四边形恰为菱形,若,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴平分,即,
由折叠的性质得出,
∴
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
在中,,,
∴,
即,
解得.
2.(25-26八年级下·江苏苏州·期末)在矩形纸片中,,.
(1)将矩形纸片沿折叠,点A落在点E处(图1),连接.设与相交于点F,求的长;
(2)图(1)中的四边形是怎样的四边形?请说明理由;
(3)将矩形纸片折叠,使点B与点D重合(图2),求折痕的长.
【详解】(1)解∶由折叠可知,,
又∵,
∴,
∴,故,
又∵,,
设,则,
在中,由勾股定理可得
解得 即的长为
(2)四边形是等腰梯形,理由如下:
由翻折可得,,
由(1)知,
故,即,
∴,,
又∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴四边形是等腰梯形;
(3)解:如图1所示,连接,则被垂直平分,故,,
又由(1)中同理可证,
故,即四边形为菱形,
设,则,
在中,由勾股定理可得 ,
解得
由勾股定理可得,
根据菱形的面积可得 ,
∴ .
3.(2026·广东广州·三模)综合与探究
【定义】以直角三角形的斜边为直角边向外再作一个直角三角形,且满足两直角三角形的公共边平分所得四边形的一个内角,我们称该四边形为“旋直四边形”,两直角三角形的公共边为“旋直分割线”.
【示例】如图1,在四边形中,,平分,则四边形为“旋直四边形”,为“旋直分割线”.
【概念辨析】
(1)用分别含有或的直角三角形纸板拼出下面3个四边形,其中是“旋直四边形”的有____________(填序号);
【问题解决】
(2)如图1,在“旋直四边形”中,,为“旋直分割线”.求证:;
【拓展应用】
(3)如图2,四边形是矩形,,,与交于点.若,求的值;
【详解】(1)解:根据“旋直四边形”的定义,只要②符合题意;
(2)证明:过点作,如图所示:
∵在“旋直四边形”中,,为“旋直分割线”,
∴平分,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,由勾股定理可得,
∴.
(3)解:过点C作于点H,
∵矩形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
设,则,
∴,
∴.
4.(25-26八年级下·江苏南京·期末)综合与探究
【问题情境】
如图1,小明将矩形纸片折叠,使点落在射线上,点的对应点记为,折痕与边,分别交于点,.
【活动猜想】
(1)如图2,当点与点重合时,连接,请判断四边形的形状并证明;
【问题解决】
(2)如图3,在矩形纸片中,边,,与交于点.
①请判断与对角线的位置关系,并说明理由;
②当时,直接写出此时的长.
【答案】(1)四边形是菱形;
证明将矩形纸片折叠,点与点重合,
垂直平分,
,,,
四边形是矩形,
,
,
,
,
,
四边形是菱形;
(2)解:①理由如下:
四边形是矩形,
,,,,
,
在中,由勾股定理得:,
,
,
是等边三角形,
,
,
由折叠得:,,
,
,
,
;
②或
设 与交于点,
当在上时,,则,
由(2)可知,在中,,
∴,,,
∴,
∴,
作,则,
在中,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
;
当在延长线上时,,则,同理可得.
综上所述,或.
5.(24-25七年级下·重庆·期末)按照国际标准, 系列的纸为长方形.国际标准化组织( )的 标准定义一张 纸的标准尺寸为 厘米 厘米.如图所示,一张 纸边长 厘米, 厘米. 为 上一点,先沿着 折叠, 对应点为,再沿 折叠, 对应点为,即可得到一个简易纸袋形状,如下图所示:
(1)如图,求证: ;
(2)如图 ,当时,作 平分 , 平分,求 的度数;
(3)如图 ,当刚好落在线段 上时,连接,为线段(不与端点重合)上任意一点,过点作 于 ,若 (为常数)为定值,请直接写出的值.
【答案】(1)由折叠的性质得:,,
∵四边形是矩形,
∴,
∴ ,
∴ ①;
又∵
∴ ②,
①+②得: ,
在 中, ,
代入得: ,
∴ ;
(2)设 ,则 ,
由折叠性质: ,,且 ,
∴ ,
又∵,
∴ ,
解得 ,
∴ , ,
∵作 平分 , 平分,
∴ ,,
∴ ,
∴ ,
即 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
即 ;
(3)
解:∵厘米 ,厘米,
∴,
设,则,
∵四边形为矩形,
∴ ,,
当刚好落在线段 上时,由折叠的性质可得 ,
, ,
以为原点,为轴,为轴建立平面直角坐标系,
∴ , , , ,
∴ , ,
∵ ,设
∴整理得 ,
把 代入①得
∴ ,
设直线的解析式为 ,
∴解得
∴直线解析式为: ,
设 , ,得 , ,
∴
要使该式为定值,则
∴ .
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