内容正文:
数学臻选·2026-2027学年北师大版九年级数学上预习手册1
《第1章特殊的平行四边形第1节认识特殊的平行四边形》预习讲义
一.学习目标
(
1.概念认知:准确区分菱形、矩形、正方形的定义,明确三者都是特殊的平行四边形,掌握特殊平行四边形的本质特征。
2.关系梳理:理清平行四边形、菱形、矩形、正方形四者之间的包含与从属逻辑关系,构建图形分类体系。
3.性质掌握:熟练掌握菱形、矩形、正方形的轴对称、中心对称特性,区分三类图形对称轴数量与对称特点。
4.思维铺垫:理解
“
一般到特殊
”
的几何思想,为后续特殊平行四边形的性质证明、判定、计算题型打好基础。
)
二.重点难点
(
(一)
重点
1.菱形、矩形、正方形的定义及核心特征。
2.平行四边形、菱形、矩形、正方形层级从属关系。
3.三类特殊平行四边形的对称性(轴对称+中心对称)。
(二)
难点
1.精准区分三类特殊平行四边形的异同,避免概念混淆。
2.理解正方形是最特殊的平行四边形,兼具菱形和矩形的所有性质。
3.准确记忆、区分三类图形的对称轴数量与对称规律。
)
三.知识梳理
(一)认识特殊的平行四边形(基础概念)
我们已经学习了平行四边形的定义:两组对边分别平行的四边形是平行四边形。 当普通平行四边形的边、角增加特殊限制条件时,就会形成三类特殊平行四边形。
1.菱形:有一组邻边相等的平行四边形。(对边平行+邻边相等)
2.矩形:有一个内角是直角的平行四边形。(对边平行+一个直角)
3.正方形:有一组邻边相等且有一个内角是直角的平行四边形。
【理解】
(1)菱形、矩形、正方形都是平行四边形,因此它们全部具备普通平行四边形的所有性质(对边平行且相等、对角相等、对角线互相平分、中心对称)。
(2)三者区别:在平行四边形基础上,分别增加了边特殊、角特殊、边和角都特殊的条件。
(二)平行四边形、菱形、矩形、正方形的从属关系
1. 层级逻辑(核心考点)
2. 文字总结关系
(1)平行四边形不一定是菱形、矩形;菱形、矩形一定是平行四边形。
(2)菱形不一定是矩形,矩形不一定是菱形。
(3)正方形一定是菱形、一定是矩形、一定是平行四边形。
(三)菱形、矩形、正方形的对称性(必考知识点)
所有平行四边形都是中心对称图形,无轴对称性;而三类特殊平行四边形既是中心对称图形,又是轴对称图形,对比总结:
图形
中心对称
轴对称
对称轴数量
对称轴位置
菱形
是(对角线交点为对称中心)
是
2条
两条对角线所在直线
矩形
是(对角线交点为对称中心)
是
2条
对边中点连线所在直线
正方形
是(对角线交点为对称中心)
是
4条
2条对角线+2组对边中点连线
【思考】
(1)为什么普通平行四边形不是轴对称图形,而菱形、矩形、正方形是?
(2)正方形对称轴最多的原因是什么?
【总结】(当堂熟记)
1.特殊平行四边形本质:平行四边形+特殊条件
菱形:邻边相等;矩形:一个直角;正方形:邻边相等+一个直角。
2.从属链条:正方形⊂菱形、矩形⊂平行四边形
3.对称性:菱形、矩形各2条对称轴,正方形4条对称轴;三者均为中心对称图形。
四.经典例题
例1.(2024—2025观山湖区九上期中)下列图形中,对称轴条数最多的是( )
A.平行四边形 B.菱形 C.矩形 D.正方形
例2.(2026云岩区中考一模)下列从属关系正确的是( )
A.正方形⊂矩形⊂平行四边形 B.平行四边形⊂矩形⊂正方形
C.菱形⊂正方形⊂平行四边形 D.矩形⊂菱形⊂平行四边形
例3.(2025南明区九上期末)平行四边形添加一个条件变为菱形,该条件是( )
A.对角线相等 B.邻边相等
C.有一个内角为直角 D.对角线互相平分
例4.(2026花溪区中考二模)既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A.普通平行四边形 B.任意三角形 C.菱形 D.等腰梯形
例5.(2025乌当区九上期中)正方形既是特殊的矩形,又是特殊的______。
例6.(2026清镇市中考三模)矩形的对称轴共有______条。
例7.(2024开阳县九上期末)对角线互相垂直且相等的平行四边形一定是______。
例8.(2026修文县一模)菱形绕对角线交点至少旋转______°可以与自身重合。
例9.(2025观山湖九上期中)
(1) 写出平行四边形、菱形、矩形、正方形之间的包含关系;
(2) 分别说出四种四边形的对称性。
例10.(2026云岩区中考一模,3小问)已知四边形ABCD是平行四边形。
(1) 添加条件AB=AD,求证:ABCD为菱形;
(2) 再添加条件∠ABC=90°,判断四边形形状;
(3) 说出此时图形的对称轴数量。
五.夯实基础
(一)选择题
1.(2024清镇市九上期中)下列说法错误的是( )
A.矩形属于平行四边形 B.菱形属于平行四边形
C.正方形不属于矩形 D.正方形属于菱形
2.(2025花溪区九上期末)只有中心对称,没有轴对称的图形是( )
A.菱形 B.矩形 C.一般平行四边形 D.正方形
3.(2025修文县期中)菱形和矩形一定都具有的性质是( )
A.对角线相等 B.对角线互相垂直
C.对角线互相平分 D.四个内角都是直角
4.(2026开阳县三模)下列四边形对称轴最多的是( )
A.矩形 B.菱形 C.正方形 D.平行四边形
5.(2024息烽县九上期末)下列条件可以判定平行四边形为正方形的是( )
A.邻边相等 B.有一个直角 C.邻边相等且有一个内角为直角 D.对角线互相平分
5.如图,已知点的坐标为,菱形的对角线交于坐标原点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
7.在矩形中,、相交于点O,若,则的长为( ).
A.4 B.6 C.8 D.10
8.如图,在正方形中,是对角线上一点,的延长线交于点,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.16°
(二)填空题
9.(2025云岩区期中)菱形的对称轴是______所在直线。
10.(2026南明区一模)矩形绕对角线交点旋转至少______°与原图重合。
11.(2024观山湖区期末)既是矩形又是菱形的四边形是______。
12.(2025清镇市期末)平行四边形、矩形、菱形、正方形中,一定有2条对称轴的图形是矩形与______。
13.(2025乌当区期中)把“平行四边形、菱形、正方形”填入集合:最大集合是平行四边形,子集菱形,菱形的子集是______。
14.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________.
15.如图,在矩形ABCD中,∠ABC的角平分线BE交AD于点E,连接EC,EC恰好平分∠BED,若AB=2,则DE的长为 .
16.如图,点E是正方形内一点,是等边三角形,连接并延长交边于点,则
(三)解答题
17.(2025观山湖九上期末)
(1) 对比普通平行四边形、矩形、菱形、正方形的对称性,完成总结;
(2) 矩形与菱形共有的性质有哪些?
18.如图,已知在菱形ABCD中,F为边BC的中点,DF与对角线AC交于M,过M作ME⊥CD于E,∠1=∠2.
(1)若CE=1,求BC的长;
(2)求证:AM=DF+ME.
19.如图,四边形是平行四边形,延长至点E,使,连接、和,且.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,求点A和点C之间的距离
20.如图,四边形是正方形,E为对角线上一点,连接.
(1)求证:;
(2)当时,求四边形的面积.
六.巩固训练
(一)选择题
1.(2024南明区九上期末)下列包含关系图正确的是( )
A.平行四边形包含矩形,矩形包含正方形
B.正方形包含矩形,矩形包含平行四边形
C.菱形包含平行四边形,平行四边形包含正方形
D.矩形包含菱形,菱形包含正方形
2.(2025花溪区九上期中)菱形具有而矩形不具有的性质是( )
A.对角相等 B.对角线互相垂直 C.对边相等 D.中心对称
3.(2026清镇市中考三模)下列图形中,中心对称图形但不一定是轴对称图形的是( )
A.正方形 B.矩形 C.菱形 D.一般平行四边形
4.(2024开阳县期中)正方形、矩形、菱形都具备的性质是( )
A.对角线相等 B.对角线互相垂直 C.对角线互相平分 D.四条边都相等
5.(2026乌当区一模)矩形沿对称轴折叠,左右两部分能够完全重合,矩形对称轴一共有
( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
6.(2025息烽县期末)把一张矩形纸片对折两次后裁剪,展开得到的四边形一定是( )
A.矩形 B.菱形 C.正方形 D.普通平行四边形
7.如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,E是AB的中点,连接EO,若EO=2,则菱形ABCD的周长为( )
A.8 B.12 C.16 D.20
8.如图,矩形中,点E在的延长线上,且,,则( )
A. B. C. D.
9.如图,正方形的周长为8个单位,在该正方形的4个顶点处分别标上0,2,4,6,先让正方形上表示数字6的点与数轴上表﹣3的点重合,再将数轴按顺时针方向环绕在该正方形上,则数轴上表示2025的点与正方形上的数字对应的是( )
A.0 B.2 C.4 D.6
10.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,则的度数为( )
A. B. C. D.
(二)填空题
11.(2025云岩区九上期末)正方形既是轴对称图形,又是______对称图形。
12.(2026观山湖区中考一模)菱形两条对称轴的位置关系是互相______。
13.(2024花溪区期中)如果一个平行四边形既是矩形又是菱形,那么它一定是______。
14.(2026南明区二模)矩形对角线分成的四个三角形面积______。
15.(2025清镇市期末)在平行四边形、矩形、菱形、正方形中,只有两条对称轴的图形是矩形和______。
16.(2025乌当区期中)正方形绕中心最小旋转______度能与自身重合。
17.(2024修文县期末)矩形邻边之比为3:4,该图形有______条对称轴。
18.如图,AC是菱形ABCD的对角线,P是AC上一个动点,过点P分别作AB、BC的垂线,垂足分别是F和E.若菱形ABCD的周长是12cm,面积是6cm2,则PE+PF的值是_______.
19.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 .
20.如图, 在正方形中,,将绕点B顺时针旋转得到,此时与交于点E,则的长为 .
(三)解答题
21.(2025观山湖九上期中)已知平行四边形ABCD。
(1) 若AC⊥BD,求证:ABCD为菱形;
(2) 若再添加AC=BD,判断四边形形状;
(3) 写出最终图形的对称轴条数。
22.(2026云岩区中考三模,3小问)
(1) 画出平行四边形、矩形、菱形、正方形的包含结构图;
(2) 写出矩形与菱形所有共同性质;
(3) 写出正方形独有的对称特征。
23.(2025南明区九上期末,2小问)
将一张菱形纸片沿其中一条对称轴剪开。
(1) 剪开后得到两个什么样的三角形?
(2) 把两个三角形拼成四边形,可以拼出矩形、菱形,请说明理由。
24.如图,在菱形ABCD中,E为对角线BD上一点,且AE=DE,连接CE.
(1)求证:DE=CE.
(2)当EA⊥AB于点A,AE=ED=1时,求菱形的边长.
25.如图,在平面直角坐标系中,将矩形AOCD沿直线AE折叠(点E在边DC上),折叠后顶点恰好落在边OC上的点F处,若点D的坐标为(10,8).
(1)求CE的长;
(2)写出点E的坐标.
26.在正方形ABCD中,点P是线段CB延长线上一点,连接AP,将线段PA绕点P顺时针旋转90°,得到线段PE,连接CE.过点E作EF⊥BC于F.
(1)在图1中补全图形;
(2)①求证:EF=CF.
②猜测CE,CP,CD三条线段的数量关系并证明;
(3)若将线段PA绕点P逆时针旋转90°,其它条件不变,直接写出CE,CP,CD三条线段的数量关系为 .
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数学臻选·2026-2027学年北师大版九年级数学上预习手册1
《第1章特殊的平行四边形第1节认识特殊的平行四边形》预习讲义
一.学习目标
(
1.概念认知:准确区分菱形、矩形、正方形的定义,明确三者都是特殊的平行四边形,掌握特殊平行四边形的本质特征。
2.关系梳理:理清平行四边形、菱形、矩形、正方形四者之间的包含与从属逻辑关系,构建图形分类体系。
3.性质掌握:熟练掌握菱形、矩形、正方形的轴对称、中心对称特性,区分三类图形对称轴数量与对称特点。
4.思维铺垫:理解
“
一般到特殊
”
的几何思想,为后续特殊平行四边形的性质证明、判定、计算题型打好基础。
)
二.重点难点
(
(一)
重点
1.菱形、矩形、正方形的定义及核心特征。
2.平行四边形、菱形、矩形、正方形层级从属关系。
3.三类特殊平行四边形的对称性(轴对称+中心对称)。
(二)
难点
1.精准区分三类特殊平行四边形的异同,避免概念混淆。
2.理解正方形是最特殊的平行四边形,兼具菱形和矩形的所有性质。
3.准确记忆、区分三类图形的对称轴数量与对称规律。
)
三.知识梳理
(一)认识特殊的平行四边形(基础概念)
我们已经学习了平行四边形的定义:两组对边分别平行的四边形是平行四边形。 当普通平行四边形的边、角增加特殊限制条件时,就会形成三类特殊平行四边形。
1.菱形:有一组邻边相等的平行四边形。(对边平行+邻边相等)
2.矩形:有一个内角是直角的平行四边形。(对边平行+一个直角)
3.正方形:有一组邻边相等且有一个内角是直角的平行四边形。
【理解】
(1)菱形、矩形、正方形都是平行四边形,因此它们全部具备普通平行四边形的所有性质(对边平行且相等、对角相等、对角线互相平分、中心对称)。
(2)三者区别:在平行四边形基础上,分别增加了边特殊、角特殊、边和角都特殊的条件。
(二)平行四边形、菱形、矩形、正方形的从属关系
1. 层级逻辑(核心考点)
2. 文字总结关系
(1)平行四边形不一定是菱形、矩形;菱形、矩形一定是平行四边形。
(2)菱形不一定是矩形,矩形不一定是菱形。
(3)正方形一定是菱形、一定是矩形、一定是平行四边形。
(三)菱形、矩形、正方形的对称性(必考知识点)
所有平行四边形都是中心对称图形,无轴对称性;而三类特殊平行四边形既是中心对称图形,又是轴对称图形,对比总结:
图形
中心对称
轴对称
对称轴数量
对称轴位置
菱形
是(对角线交点为对称中心)
是
2条
两条对角线所在直线
矩形
是(对角线交点为对称中心)
是
2条
对边中点连线所在直线
正方形
是(对角线交点为对称中心)
是
4条
2条对角线+2组对边中点连线
【思考】
(1)为什么普通平行四边形不是轴对称图形,而菱形、矩形、正方形是?
答:普通平行四边形边角无特殊性,折叠后无法重合;三类特殊图形边、角规整,可沿固定直线折叠完全重合。
(2)正方形对称轴最多的原因是什么?
答:正方形同时满足菱形邻边相等、矩形四个直角的特征,集合了两类图形的所有对称轴。
【总结】(当堂熟记)
1.特殊平行四边形本质:平行四边形+特殊条件
菱形:邻边相等;矩形:一个直角;正方形:邻边相等+一个直角。
2.从属链条:正方形⊂菱形、矩形⊂平行四边形
3.对称性:菱形、矩形各2条对称轴,正方形4条对称轴;三者均为中心对称图形。
四.经典例题
例1.(2024—2025观山湖区九上期中)下列图形中,对称轴条数最多的是( )
A.平行四边形 B.菱形 C.矩形 D.正方形
【答案】:D
【解析】:普通平行四边形无对称轴;菱形2条对称轴;矩形2条对称轴;正方形有4条对称轴。
例2.(2026云岩区中考一模)下列从属关系正确的是( )
A.正方形⊂矩形⊂平行四边形 B.平行四边形⊂矩形⊂正方形
C.菱形⊂正方形⊂平行四边形 D.矩形⊂菱形⊂平行四边形
【答案】:A
【解析】:平行四边形包含矩形与菱形,正方形既是矩形又是菱形,因此正方形属于矩形。
例3.(2025南明区九上期末)平行四边形添加一个条件变为菱形,该条件是( )
A.对角线相等 B.邻边相等
C.有一个内角为直角 D.对角线互相平分
【答案】:B
【解析】:一组邻边相等的平行四边形是菱形;A、C是矩形的判定条件。
例4.(2026花溪区中考二模)既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A.普通平行四边形 B.任意三角形 C.菱形 D.等腰梯形
【答案】:C
【解析】:平行四边形只是中心对称;等腰梯形只有轴对称;菱形兼具轴对称与中心对称。
例5.(2025乌当区九上期中)正方形既是特殊的矩形,又是特殊的______。
【答案】:菱形
【解析】:正方形同时满足矩形、菱形所有性质。
例6.(2026清镇市中考三模)矩形的对称轴共有______条。
【答案】:2
【解析】:矩形两条对边中点连线为对称轴。
例7.(2024开阳县九上期末)对角线互相垂直且相等的平行四边形一定是______。
【答案】:正方形
【解析】:对角线垂直→菱形,对角线相等→矩形,既是菱形又是矩形的四边形为正方形。
例8.(2026修文县一模)菱形绕对角线交点至少旋转______°可以与自身重合。
【答案】:180
【解析】:菱形为中心对称图形,对称中心为对角线交点,旋转180°重合。
例9.(2025观山湖九上期中)
(1) 写出平行四边形、菱形、矩形、正方形之间的包含关系;
(2) 分别说出四种四边形的对称性。
解:(1) 平行四边形包含矩形、菱形;矩形与菱形的交集为正方形。
(2) 普通平行四边形:仅中心对称;
矩形:轴对称(2条)+中心对称;
菱形:轴对称(2条)+中心对称;
正方形:轴对称(4条)+中心对称。
【解析】:考查四边形从属关系与对称性质,为本节基础概念考点。
例10.(2026云岩区中考一模,3小问)已知四边形ABCD是平行四边形。
(1) 添加条件AB=AD,求证:ABCD为菱形;
(2) 再添加条件∠ABC=90°,判断四边形形状;
(3) 说出此时图形的对称轴数量。
解:(1) 一组邻边相等的平行四边形是菱形,得证;
(2) 有直角的菱形是正方形;
(3) 正方形共有4条对称轴。
【解析】:逐步添加条件,从平行四边形依次升级为菱形、正方形,同步考查对称性。
五.夯实基础
(一)选择题
1.(2024清镇市九上期中)下列说法错误的是( )
A.矩形属于平行四边形 B.菱形属于平行四边形
C.正方形不属于矩形 D.正方形属于菱形
【答案】:C
【解析】:正方形是特殊矩形。
2.(2025花溪区九上期末)只有中心对称,没有轴对称的图形是( )
A.菱形 B.矩形 C.一般平行四边形 D.正方形
【答案】:C
【解析】:一般平行四边形没有对称轴。
3.(2025修文县期中)菱形和矩形一定都具有的性质是( )
A.对角线相等 B.对角线互相垂直
C.对角线互相平分 D.四个内角都是直角
【答案】:C
【解析】:菱形、矩形都是平行四边形,平行四边形对角线互相平分。
4.(2026开阳县三模)下列四边形对称轴最多的是( )
A.矩形 B.菱形 C.正方形 D.平行四边形
【答案】:C
【解析】:正方形4条对称轴,多于矩形、菱形。
5.(2024息烽县九上期末)下列条件可以判定平行四边形为正方形的是( )
A.邻边相等 B.有一个直角 C.邻边相等且有一个内角为直角 D.对角线互相平分
【答案】:C
【解析】:邻边相等→菱形,有直角→矩形,二者兼备即为正方形。
5.如图,已知点的坐标为,菱形的对角线交于坐标原点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】四边形为菱形,,,点为坐标原点,点和点关于原点对称,点和点关于原点对称,点的坐标为点坐标为 故选:D.
7.在矩形中,、相交于点O,若,则的长为( ).
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】:B
【解析】:∵ 在矩形中,,∴,∴,故选:B
8.如图,在正方形中,是对角线上一点,的延长线交于点,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.16°
【答案】D
【解析】∵四边形ABCD为正方形∴ AB∥CD,AB=CB,∠ABE=∠CBE=45°,∠BCD=90° ∵ BE为公共边∴(SAS)∴ ∠BCE=∠BAE=53°∴ ∠DCE=37°∵ AB∥CD, ∴ ∠DFE=∠BAE=53°∴ ∠CEF=∠DFE-∠DCE=16°故答案为:D.
(二)填空题
9.(2025云岩区期中)菱形的对称轴是______所在直线。
【答案】:对角线
【解析】:两条对角线所在直线为菱形对称轴。
10.(2026南明区一模)矩形绕对角线交点旋转至少______°与原图重合。
【答案】:180
【解析】:矩形是中心对称图形。
11.(2024观山湖区期末)既是矩形又是菱形的四边形是______。
【答案】:正方形
【解析】:正方形定义。
12.(2025清镇市期末)平行四边形、矩形、菱形、正方形中,一定有2条对称轴的图形是矩形与______。
【答案】:菱形
【解析】:矩形、菱形都有2条对称轴。
13.(2025乌当区期中)把“平行四边形、菱形、正方形”填入集合:最大集合是平行四边形,子集菱形,菱形的子集是______。
【答案】:正方形
【解析】:从属关系:正方形⊂菱形⊂平行四边形。
14.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,
15.如图,在矩形ABCD中,∠ABC的角平分线BE交AD于点E,连接EC,EC恰好平分∠BED,若AB=2,则DE的长为 .
【答案】2﹣2
【解析】∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠ABC=90°,AD∥BC,∴∠AEB=∠CBE,∵BE平分∠ABC,∴∠ABE=∠CBE=45°,∴∠AEB=∠ABE=45°,∴AB=AE=2,∴BE=2,∵AD∥BC,∴∠DEC=∠BCE,∵EC平分∠BED,∴∠BEC=∠DEC,∴∠BEC=∠BCE,∴BC=BE=2,∴BC=AD=2,∴DE=AD﹣AE=2﹣2.故答案为:2﹣2.
16.如图,点E是正方形内一点,是等边三角形,连接并延长交边于点,则
【答案】75度
【解析】∵四边形是正方形,∴,,∵是等边三角形,∴,∴,∴,∴,∴.故答案为:
(三)解答题
17.(2025观山湖九上期末)
(1) 对比普通平行四边形、矩形、菱形、正方形的对称性,完成总结;
(2) 矩形与菱形共有的性质有哪些?
解:(1) 平行四边形:仅中心对称;矩形、菱形:轴对称+中心对称(各2条对称轴);正方形:轴对称+中心对称(4条对称轴)。
(2) 共有性质:对边平行且相等、对角相等、对角线互相平分、中心对称。
18.如图,已知在菱形ABCD中,F为边BC的中点,DF与对角线AC交于M,过M作ME⊥CD于E,∠1=∠2.
(1)若CE=1,求BC的长;
(2)求证:AM=DF+ME.
解:(1)∵四边形ABCD是菱形,∴AB∥CD,∴∠1=∠ACD,∵∠1=∠2,∴∠ACD=∠2,∴MC=MD,∵ME⊥CD,∴CD=2CE,∵CE=1,∴CD=2,∴BC=CD=2;
(2)证明:如图,∵F为边BC的中点,∴BF=CF=BC,∴CF=CE,在菱形ABCD中,AC平分∠BCD,∴∠ACB=∠ACD,在△CEM和△CFM中,∵,∴△CEM≌△CFM(SAS),
∴ME=MF,延长AB交DF的延长线于点G,∵AB∥CD,∴∠G=∠2,∵∠1=∠2,∴∠1=∠G,
∴AM=MG,在△CDF和△BGF中,∵∴△CDF≌△BGF(AAS),∴GF=DF,由图形可知,GM=GF+MF,∴AM=DF+ME.
19.如图,四边形是平行四边形,延长至点E,使,连接、和,且.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,求点A和点C之间的距离
解:(1)证明:∵四边形是平行四边形,∴,,,∵延长至点E,使,∴,,∴四边形是平行四边形,∵,∴,∴四边形是矩形;
(2)如图,连接,则点A和点C之间的距离即为线段的长度.∵,,
∴,由(1)可得,∴在中.
∵四边形是矩形,∴,∵,,∴,则,由(1)可得,∴在中,
∴点A和点C之间的距离为.
20.如图,四边形是正方形,E为对角线上一点,连接.
(1)求证:;
(2)当时,求四边形的面积.
解:(1)证明:∵四边形是正方形,∴,∵,∴,∴;
(2)过作于点,∵四边形是正方形,∴,∵,∴为等腰直角三角形,∴,∵,∴,∴,∵,,∴四边形的面积.
六.巩固训练
(一)选择题
1.(2024南明区九上期末)下列包含关系图正确的是( )
A.平行四边形包含矩形,矩形包含正方形
B.正方形包含矩形,矩形包含平行四边形
C.菱形包含平行四边形,平行四边形包含正方形
D.矩形包含菱形,菱形包含正方形
【答案】:A
【解析】:平行四边形分为普通平行四边形、矩形、菱形;正方形属于矩形。
2.(2025花溪区九上期中)菱形具有而矩形不具有的性质是( )
A.对角相等 B.对角线互相垂直 C.对边相等 D.中心对称
【答案】:B
【解析】:菱形对角线互相垂直,矩形对角线不垂直。
3.(2026清镇市中考三模)下列图形中,中心对称图形但不一定是轴对称图形的是( )
A.正方形 B.矩形 C.菱形 D.一般平行四边形
【答案】:D
【解析】:一般平行四边形只有中心对称,没有对称轴。
4.(2024开阳县期中)正方形、矩形、菱形都具备的性质是( )
A.对角线相等 B.对角线互相垂直 C.对角线互相平分 D.四条边都相等
【答案】:C
【解析】:三者都属于平行四边形,平行四边形对角线互相平分。
5. (2026乌当区一模)矩形沿对称轴折叠,左右两部分能够完全重合,矩形对称轴一共有
( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【答案】:B
【解析】:矩形两条对边中点连线为对称轴。
6.(2025息烽县期末)把一张矩形纸片对折两次后裁剪,展开得到的四边形一定是( )
A.矩形 B.菱形 C.正方形 D.普通平行四边形
【答案】:B
【解析】:折叠裁剪后四条边相等,四边相等的四边形为菱形。
7.如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,E是AB的中点,连接EO,若EO=2,则菱形ABCD的周长为( )
A.8 B.12 C.16 D.20
【答案】C
【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,AB=BC=CD=DA,在Rt△AOB中,E是AB的中点,∴OE=AB,∵OE=2,∴AB=4,∴菱形ABCD的周长=4AB=16.故选C.
8.如图,矩形中,点E在的延长线上,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】:C
【解析】:连接,交于点O,如图,四边形矩形,,,,,,,
,,,,,
.故选:C.
9.如图,正方形的周长为8个单位,在该正方形的4个顶点处分别标上0,2,4,6,先让正方形上表示数字6的点与数轴上表﹣3的点重合,再将数轴按顺时针方向环绕在该正方形上,则数轴上表示2025的点与正方形上的数字对应的是( )
A.0 B.2 C.4 D.6
【答案】B
【解析】因为正方形的周长为8个单位长度,所以正方形的边长为2个单位长度.表示2025的点与表示﹣1的点的距离等于2025﹣(﹣1)=2026个单位长度,因为2026÷8=253……2,所以253圈余2个单位长度,所以对应的数字是2.故答案为:B.
10.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,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】∵在正方形中,,,∴,∴,
由折叠可得,∵在正方形中,,
∴.故选:C.
(二)填空题
11.(2025云岩区九上期末)正方形既是轴对称图形,又是______对称图形。
【答案】:中心
【解析】:正方形兼具两种对称性。
12.(2026观山湖区中考一模)菱形两条对称轴的位置关系是互相______。
【答案】:垂直
【解析】:菱形两条对角线互相垂直。
13.(2024花溪区期中)如果一个平行四边形既是矩形又是菱形,那么它一定是______。
【答案】:正方形
【解析】:正方形的定义。
14.(2026南明区二模)矩形对角线分成的四个三角形面积______。
【答案】:相等
【解析】:矩形对角线互相平分且相等,四个三角形等底等高。
15.(2025清镇市期末)在平行四边形、矩形、菱形、正方形中,只有两条对称轴的图形是矩形和______。
【答案】:菱形
【解析】:矩形、菱形各2条对称轴,正方形4条,普通平行四边形无对称轴。
16.(2025乌当区期中)正方形绕中心最小旋转______度能与自身重合。
【答案】:90
【解析】:正方形以对角线交点为中心,旋转90°即可与原图重合。
17.(2024修文县期末)矩形邻边之比为3:4,该图形有______条对称轴。
【答案】:2
【解析】:边长比例不改变矩形对称轴数量。
18.如图,AC是菱形ABCD的对角线,P是AC上一个动点,过点P分别作AB、BC的垂线,垂足分别是F和E.若菱形ABCD的周长是12cm,面积是6cm2,则PE+PF的值是_______.
【答案】:2
【解析】:如图,连接BP,∵菱形ABCD的周长是12cm,面积是6cm2,∴AB=BC==3(cm),S△ABC==3(cm2),∵S△ABC=S△ABP+S△BPC,∴3=AB•PF+BC•PE,∴3=×3×PE+×3×PF=(PE+PF),∴PE+PF=2(cm),
19.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:.
20.如图, 在正方形中,,将绕点B顺时针旋转得到,此时与交于点E,则的长为 .
【答案】
【解析】由题意可得出:,∴,∴,
∵在正方形中,,∴, ∴,∴,
∴在中,故答案为:
(三)解答题
21.(2025观山湖九上期中)已知平行四边形ABCD。
(1) 若AC⊥BD,求证:ABCD为菱形;
(2) 若再添加AC=BD,判断四边形形状;
(3) 写出最终图形的对称轴条数。
解:(1) 对角线互相垂直的平行四边形是菱形;
(2) 对角线相等的菱形是正方形;
(3) 正方形共有4条对称轴。
22.(2026云岩区中考三模,3小问)
(1) 画出平行四边形、矩形、菱形、正方形的包含结构图;
(2) 写出矩形与菱形所有共同性质;
(3) 写出正方形独有的对称特征。
解:(1) 平行四边形包含矩形、菱形;矩形与菱形相交部分为正方形。
(2) 共同性质:对边平行且相等、对角相等、对角线互相平分、中心对称。
(3) 正方形独有:4条对称轴,对角线既相等又互相垂直。
23.(2025南明区九上期末,2小问)
将一张菱形纸片沿其中一条对称轴剪开。
(1) 剪开后得到两个什么样的三角形?
(2) 把两个三角形拼成四边形,可以拼出矩形、菱形,请说明理由。
解:(1) 菱形对角线互相垂直,沿对角线剪开得到两个全等的直角三角形。
(2) 将两条直角边重合拼接:斜边对在一起拼成矩形;直角边对在一起拼成菱形。
24.如图,在菱形ABCD中,E为对角线BD上一点,且AE=DE,连接CE.
(1)求证:DE=CE.
(2)当EA⊥AB于点A,AE=ED=1时,求菱形的边长.
解:(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,∴∠ABE=∠CBE,AB=CB,在△ABE和△CBE中,,∴△ABE≌△CBE(SAS),∴AE=CE,又∵AE=DE,∴DE=CE.
(2)如图,连接AC交BD于H,∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD,AC⊥BD,BH=DH,AH=CH,∴∠ABD=∠ADB,∵AE═ED=1,∴∠DAE=∠EDA,
∴∠DAE=∠ADE=∠ABD,∵∠DAE+∠ADE+∠BAE+∠ABD=180°,∴∠DAE=∠AD=∠ABD=30°,∴BE=2AE=2,∴BD=BE+DE=3,∴BH=DH=,∵∠ABD=30°,AH⊥BD,∴AB=2AH,BH=AH,∴AH=,AB=2AH=,即菱形的边长为.
25.如图,在平面直角坐标系中,将矩形AOCD沿直线AE折叠(点E在边DC上),折叠后顶点恰好落在边OC上的点F处,若点D的坐标为(10,8).
(1)求CE的长;
(2)写出点E的坐标.
解:(1)∵四边形AOCD为矩形,D的坐标为(10,8),∴AD=OC=10,DC=AO=8,
∵矩形沿AE折叠,使D落在BC上的点F处,∴AD=AF=10,DE=EF,在Rt△AOF中,OF==6,∴FC=10﹣6=4,设EC=x,则DE=EF=8﹣x,在Rt△CEF中,EF2=EC2+FC2,即(8﹣x)2=x2+42,解得x=3,即EC的长为3.
(2)∵EC的长为3,∴点E的坐标为(10,3).
26.在正方形ABCD中,点P是线段CB延长线上一点,连接AP,将线段PA绕点P顺时针旋转90°,得到线段PE,连接CE.过点E作EF⊥BC于F.
(1)在图1中补全图形;
(2)①求证:EF=CF.
②猜测CE,CP,CD三条线段的数量关系并证明;
(3)若将线段PA绕点P逆时针旋转90°,其它条件不变,直接写出CE,CP,CD三条线段的数量关系为 .
解:(1)补全图形如图1所示:
(2)①证明:如图1所示∵线段PA绕点P顺时针旋转90°得到线段PE,∴PA=PE,∠APE=90°,∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABP=∠ABC=90,AB=BC,∵EFBC于F,∴∠PFE=90°=∠ABP,∴∠EPF+∠PEF=90,∠APB+∠EPF=90,∴∠APB=∠PEF,在△APB和△PEF中, ,∴△APB≌△PEF(AAS),∴PB=EF,AB=PF,∵AB=BC,∴BC=PF,∴PB=CF,∴EF=CF; ②结论:CP﹣CD=CE.理由:∵CD=CB,∴CP﹣CD=CP﹣CB=PB=CF,∵EF=CF,∠CFE=90°,∴CF=CE,∴CP﹣CD=CE;
(3)CE=(CD−CP)或CE=(CD+CP)
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