内容正文:
专题02矩形的性质与判定暑假预习讲义
· 概念认知:熟记矩形定义,理清矩形和平行四边形的包含关系,能对比区分矩形、普通平行四边形、菱形的定义差异。
· 性质识记:梳理矩形边、角、对角线、对称性全部性质,重点掌握矩形独有的四个角为直角、对角线相等两条特殊性质,会用几何符号语言表达性质。
· 判定掌握:熟练记忆三种矩形判定方法,分清两类判定路径:由平行四边形证矩形、由任意四边形证矩形,能区分判定的适用条件。
· 计算应用:掌握矩形周长、面积基础计算,理解矩形对角线平分且相等,结合勾股定理求解对角线、边长相关计算题;掌握直角三角形斜边中线等于斜边一半的推论。
· 逻辑辨析:分清性质与判定的推理方向,性质是已知矩形推导边角、对角线关系,判定是根据边角、对角线条件证明四边形为矩形,规范几何证明书写思路。
· 预习素养:自主标记自学中难懂的证明思路、易混淆判定定理,建立特殊平行四边形对比归纳思维,带着疑问高效听课。
预习必备
知识梳理
1.矩形的基本概念
2.矩形的性质
3.斜边中线定理
4.矩形的判定
5.矩形与平行四边形对比
6.常考几何模型
常考题型
精讲精练
1.矩形性质理解
2.矩形性质求角度
3.矩形性质求线段长
4.矩形性质求面积
5.矩形性质证明
6.求矩形在坐标系中的坐标
7.矩形与折叠问题
8.斜边中线等于斜边一半
9.矩形的判定定理理解
10.添条件使四边形是矩形
11.证明四边形是矩形
12.矩形性质与判定求角度
13.矩形性质与判定求线段长
14.矩形性质与判定求面积
强化题型
解答题7题
知识点01:矩形的基本概念
1.定义
2.从属关系
矩形是特殊的平行四边形,具备平行四边形的一切性质,同时拥有自身独有的特殊性质。
知识点02:矩形的性质
矩形包含平行四边形共有性质和自身独有性质,汇总如下:
分析角度
平行四边形通用性质
矩形独有专属性质
图形特征
边
对边平行、对边相等
邻边相互垂直
角
对角相等,邻角互补
四个内角均为90
对角线
两条对角线互相平分
对角线长度相等
对称性
仅中心对称
轴对称 + 中心对称兼备
知识点03:重要推论(直角三角形斜边中线定理)
矩形的一条对角线可将其分割为两个全等直角三角形,由此得出核心结论:
直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半。
1.由来:矩形对角线互相平分且相等,将矩形沿一条对角线分割,得到两个全等直角三角形,直接推出本结论;
2.几何语言:
在△ABC中,∠ABC=90,点O是斜边AC中点 BO=AC
3.延伸结论:
若直角三角形一边中线等于该边一半,则这个三角形是直角三角形(逆定理,可用于证明直角);
矩形对角线相交后,会形成两对全等的等腰三角形(△AOB、△BOC、△COD、△DOA)均为等腰三角形)。
知识点04:矩形的判定(满足任一条件 ⇒ 矩形)
判定方法
文字语言
几何语言
图示
定义法
有一个角是直角的平行四边形是矩形
在 □ABCD 中,∵∠A=90∘ ∴ 矩形 ABCD
对角线判定
对角线相等的平行四边形是矩形
在 □ABCD 中,∵AC=BD ∴ 矩形 ABCD
角判定
三个角是直角的四边形是矩形
在四边形 ABCD 中,∵∠A=∠B=∠C=90∘
∴ 矩形 ABCD
知识点05:矩形与平行四边形性质、判定对比(易混点对比,强化记忆)
图形
相同性质
独有性质
常用判定区别
平行四边形
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
无
证对边平行 / 相等、对角相等、对角线平分
矩形
具备平行四边形所有性质
四个角为直角、对角线相等、两条对称轴
在平行四边形基础上:证一角为直角 或 对角线相等;或直接证三角为直角
知识点06常考几何模型(经典必考模型,附解题思路)
模型 1:矩形 + 对角线模型
特征:连接矩形两条对角线,得到四个等腰三角形。
考点:线段相等、角度计算、等腰三角形证明、线段求值。
核心思路:利用OA=OB=OC=OD转化线段。
模型 2:直角三角形斜边中线模型
特征:直角 + 斜边中点。
考点:线段倍分关系、角度计算、证明线段相等。
口诀:遇直角、见中点,连线构造斜边中线。
模型 3:矩形 + 折叠模型(期末压轴、填空压轴高频)
特征:矩形沿某条直线折叠,出现全等图形、相等线段、相等角。
解题思路:
(1)折叠前后对应边、对应角相等;
(2)结合矩形直角、勾股定理列方程求解边长;
(3)常结合等腰三角形、平行线性质解题。
模型 4:矩形 + 动点模型
特征:矩形边上有动点,探究线段长度、角度、图形形状变化。
解题思路:以不变应万变,抓住矩形直角、对角线性质、斜边中线定理
错题避雷
1.对角线互相平分是所有平行四边形共性,对角线相等才是矩形独有标志
2.仅有一个直角,无法判定普通四边形为矩形
3.斜边中线定理只适用于直角三角形,普通三角形不适用。
4.判定图形时分清四边形、平行四边形类别,定理不可交叉混用
5.审题分清周长、面积、对角线,公式切勿混用代错
题型1.矩形性质理解
【典例】如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,若AB=8,BC=6,则OD的长为___________.
【答案】5
【分析】由勾股定理求出BD的长,再根据矩形的性质求出OD的长即可.
【详解】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC=6,∠BAD=90°
∵AB=8
∴
∴.
故答案为:5.
【点睛】此题主要考查了矩形.勾股定理,熟练掌握矩形的性质是解答此题的关键.
【跟踪专练1】矩形具有而平行四边形不一定具有的性质是( )
A.两组对边分别平行 B.两组对角分别相等
C.对角线相等 D.对角线互相平分
【答案】C
【分析】利用平行四边形的性质和矩形的性质可求解.
【详解】解:A、∵矩形的两组对边平行,平行四边形的两组对边平行,
∴矩形和平行四边形都具有两组对边分别平行,故此选项不符合题意;
B、∵矩形的四个角相等,都要等于90度,平行四边形的两组对角分别相等,
∴矩形和平行四边形都具有两组对角分别相等,故此选项不符合题意;
C、∵矩形的对角线互相平分且相等,平行四边形的对角线互相平分,
∴矩形具有对角线相等,平行四边形不具有对角线相等,故此选项符合题意;
D、∵矩形的对角线互相平分且相等,平行四边形的对角线互相平分,
∴矩形和平行四边形都具有对角线互相平分,故此选项不符合题意;
故选:C.
【点睛】本题考查了矩形的性质,平行四边形的性质,掌握矩形的性质和平行四边形的性质是解题的关键.
【跟踪专练2】如图,E为矩形中边的延长线上一点,若,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用矩形与直角三角形的性质先求解再证明从而可得答案.
【详解】解: 矩形,
,
故选:
【点睛】本题考查的是矩形的性质,含的直角三角形的性质,勾股定理的应用,等腰直角三角形的判定与性质,利用勾股定理求解解题是关键.
题型2.矩形性质求角度
【典例】如图,在矩形中,对角线、相交于点,于点,,则的大小是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查矩形的知识,解题的关键是掌握矩形的性质,根据题意,则,点是对角线的交点,则,根据等边对等角,则,,再根据,等边三角形的三线合一,即可.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∵,
∴,
故选:C.
【跟踪专练1】如图,直线,矩形的顶点在直线上.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了矩形的性质及平行线的性质,根据矩形的性质得出,再结合平行线的性质即可解决问题.
【详解】解:延长与直线b交于点M,
∵,
∴.
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴.
故选:D.
【跟踪专练2】如图,在矩形中,,相交于点,平分交于点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查矩形的性质、角平分线的定义及等腰三角形的性质,熟练掌握矩形的性质、角平分线的定义及等腰三角形的性质是解题的关键;由题意易得,则有,然后根据角的和差关系可进行求解.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
∵,平分,
∴,
∴,
∴;
故选D.
题型3.矩形性质求线段长
【典例】如图,在矩形中,对角线相交于点O.若,则的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.8
【答案】D
【分析】本题考查了矩形.熟练掌握矩形对角线相等的是解题的关键.
根据矩形的对角线相等及,即得的长.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴.
∵,
∴.
故选:D.
【跟踪专练1】如图,在矩形中,,分别是的中点,,则的长为___________.
【答案】
【分析】本题考查了矩形的性质和勾股定理,熟知这些性质定理是解题的关键.根据矩形的性质求得的长,再根据勾股定理求得的长.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,
∵,分别是的中点,
∴,
∴,
故答案为:.
【跟踪专练2】如图,在矩形中,,相交于点O,于E,若,,则的长为____.
【答案】4
【分析】本题考查了矩形的性质、勾股定理和三角形的中位线的性质,先根据矩形的性质得,点O是的中点,,,再由勾股定理求出,然后由点O是的中点得出是的中位线,所以.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,点O是的中点,,,,
∴,
∵,,
∴是中点,
∵,
∴是的中位线,
∴.
故答案为:4.
【跟踪专练3】如图,在矩形中,,,对角线与交于点O,点E为边上的一个动点,,,垂足分别为点F,G,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查矩形的性质、勾股定理、根据面积等式求线段的长度等知识与方法,作于点,连接,先由矩形的性质证明,再根据勾股定理求得,由三角形的面积公式求出,由即可求出答案.
【详解】解:作于点,连接,
∵四边形是矩形,
,
,
,
,
,
,
,
解得:,
,
,
,
故选:C.
题型4.矩形性质求面积
【典例】在矩形中,若,对角线,则矩形的面积是______.
【答案】
【分析】根据矩形性质,求得,利用面积公式解答即可.
本题考查了矩形的性质,勾股定理,矩形的面积,熟练掌握矩形的性质和勾股定理是解题的关键.
【详解】解:∵矩形,
∴,
∵,对角线,
∴,
∴矩形的面积为:,
故答案为:.
【跟踪专练1】如图,矩形的对角线与相交于点O,,已知,则该矩形的面积是( )
A. B.2 C. D.3
【答案】C
【分析】本题考查了矩形的性质,含的直角三角形,等边三角形的判定与性质等知识.解题的关键在于对知识的灵活运用.
根据矩形的性质可知,,,三角形为等边三角形,进而可求,含的直角三角形中,,再通过矩形面积公式计算求解即可.
【详解】解:由题意知,,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴矩形的面积为:,
故选:C.
【跟踪专练2】如图,矩形的对角线和相交于点O,过点O的直线分别交和于点、,,,则图中阴影部分的面积为_____.
【答案】6
【分析】本题主要考查矩形的性质,全等三角形的判定与性质,首先证明,由此可得出,则可求出答案.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
又
∴,
∴
∴
,
故答案为:6.
【跟踪专练3】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
【分析】本题主要考查矩形的性质、线段的垂直平分线的性质、全等三角形的判定与性质、菱形的判定与性质、勾股定理等知识.掌握菱形的判定与性质是解本题的关键.
由矩形的性质得,则,由垂直平分得,而,即可证明,得,因为,所以,可证明四边形是菱形;由勾股定理得,而,,所以,求得,从而可得答案.
【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5.矩形性质证明
【典例】如图,在矩形中,对角线,相交于点,,且,则为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查矩形,等边三角形的知识,解题的关键是掌握矩形的性质,则,,根据,求出,根据题意,则,求出,得到是等边三角形,即可求出.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴.
故选:C.
【跟踪专练1】如图,在矩形中,点O为对角线、的交点,点E为上一点,连接,并延长交于点F,则图中全等三角形共有( )(不包含直角三角形全等)
A.3对 B.4对 C.5对 D.6对
【答案】B
【分析】本题考查矩形的性质、全等三角形的判定和性质,根据已知及全等三角形的判定方法进行分析,从而得到答案.
【详解】解:四边形为矩形,其矩形的对角线相等且相互平分,
,,,,,
又,,,
∴,,,
∴故图中的全等三角形(不包含直角三角形全等)共有4对.
故选:B.
【跟踪专练2】如图,已知矩形,,平分交于点E,点F、G分别为、的中点,则的长为_________.
【答案】
【分析】本题考查矩形的性质,平行线的性质,角平分线的定义,等腰三角形的判定和性质,勾股定理,三角形中位线定理.正确连接辅助线是解题关键.
连接.由矩形的性质可间接证明得出,从而可求出,再由勾股定理可求出,最后根据三角形中位线定理求解即可.
【详解】解:连接,
∵四边形是矩形,
∴,,,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵点F、G分别为、的中点,
∴,
故答案为:.
题型6.求矩形在坐标系中的坐标
【典例】如图,四边形是矩形,,两点的坐标分别是,,点在第一象限,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据矩形的性质,结合两点的坐标,即可得出结果.
【详解】解:∵,两点的坐标分别是,,
∴,
∵四边形是矩形,
∴轴,轴,,
又∵点在第一象限,
∴.
【跟踪专练1】如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点的坐标分别为,,,则点的坐标为________.
【答案】
【分析】分别过点作轴的垂线,垂足分别为,利用矩形的性质证得求得的长度,再利用等量代换求得的长度,根据点所在象限求得点坐标.
【详解】解:分别过点作轴的垂线,垂足分别为,
,
∵四边形是矩形,是矩形的对角线,
∴,,
在和中,,
∴,
∴,
∵顶点的坐标分别为,,,
∴,
∴,
∴,
∵点在第四象限,
∴点的坐标为.
【跟踪专练2】如图,平面直角坐标系中,矩形顶点A,C坐标分别为,.若直线与矩形有公共点,则k的取值范围为( )
A. B.或 C. D.或
【答案】D
【分析】当直线过矩形的顶点,时,正好有1个公共点,根据待定系数法分别求出k的值,结合图象确定范围即可.
【详解】解:∵矩形顶点A,C坐标分别为,,
∴,
∵,
∴直线过点,
当直线过点时,则,解得,此时正好有1个公共点;
当直线过点时,则,解得,此时正好有1个公共点;
∴若直线与矩形有公共点,则k的取值范围是或.
题型7.矩形与折叠问题
【典例】如图,把一张矩形纸片沿着它的长边对折(为折痕),得到两个全等的小矩形.若小矩形的长与宽的比恰好等于原来矩形的长与宽的比,则小矩形的长与宽的比是_______
【答案】
【分析】本题考查了多边形的全等和性质,算术平方根的计算,熟练掌握算术平方根的计算是解题的关键.根据题意,小矩形的长与宽的比恰好等于原来矩形的长与宽的比,得到,于是得到,开方计算即可.
【详解】解:根据题意,小矩形的长与宽的比恰好等于原来矩形的长与宽的比,得到,
故,
故.
故答案为:.
【跟踪专练1】如图,在矩形中,,,E为上一点,把沿折叠,使点C落在边上的F处,则的长为( )
A. B. C.3 D.
【答案】B
【分析】设,则,由折叠性质可知,,,所以,,在中,根据,即可求解.
【详解】解:设,则,由折叠性质可知,,,
在中,,,
,
,
在中,根据,
即,
解得,
故选:B.
【点睛】本题考查的是矩形与折叠问题,掌握矩形的性质、折叠的性质和勾股定理是解决此题的关键.
【跟踪专练2】如图,矩形纸片中,,,点E为上一点(点E不与B、C重合),将纸片沿翻折得到.点F在上,沿再次折叠纸片,使点C的对应点落在上,若E、、三点在同一直线上,则的长为________.
【答案】或
【分析】本题考查了矩形的性质、折叠的性质、勾股定理、等腰三角形的判定与性质,由矩形的性质可得,,由折叠的性质可得,,,,,证明,得出,再由勾股定理计算即可得解,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:∵四边形为矩形,
∴,,
由折叠的性质可得:,,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:或,
综上所述,的长为或,
故答案为:或.
【跟踪专练3】如图,长方形 中,,,点是边上一点,连接,把沿折叠,使点落在点处,若恰好为直角三角形,则的长为( )
A.1 B.3 C.1或 D.1或3
【答案】C
【分析】本题考查折叠的性质,矩形的性质,勾股定理等知识点.分为两种情况,当和时,将图形画出,利用折叠性质和勾股定理求解即可.
【详解】解:如图,当时,
∵在矩形中,,,,
∴,
由折叠性质可得:,,,则点在上,
∴,
设,则:,
在中,由勾股定理可得:,
解得:,
∴,则,
如图,当时,
∴,
由折叠性质可得:,
∴四边形为正方形,
∴,则,
综上,或1,
故选.C.
题型8.斜边中线等于斜边一半
【典例】如图,在中,为线段的中点,则______.
【答案】5
【分析】本题考查了直角三角形斜边上的中线,勾股定理,先运用勾股定理求出斜边的长度,再根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可得出的长.
【详解】解:在中,,,,
由勾股定理得:,
又∵D为的中点,
∴.
故答案为:5.
【跟踪专练1】如图,在中,,,点是的中点,点是内一点,且,连接并延长,交于点.若,则的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质、直角三角形斜边中线性质以及梯形中位线性质,熟练掌握“平行四边形对边相等、直角三角形斜边中线等于斜边一半、梯形中位线平行于两底且等于两底和的一半”是解题的关键.先利用直角三角形斜边中线性质求出的长度,再结合平行四边形性质与的条件,得出是梯形的中位线,进而求出的长度,最后根据平行四边形对边相等求出.
【详解】解:∵,点是中点,,
∴ .
∵四边形是平行四边形,
∴,又,
∴,
∴是梯形的中位线.
∴,
∵,,
∴,
解得 .
∵四边形是平行四边形,,
∴ .
故选:C .
【跟踪专练2】如图,在中,,为的中点,若为上一点,使得,且,则___________.
【答案】
【分析】本题主要考查了勾股定理,直角三角形的性质,三角形的外角性质,熟练掌握直角三角形的性质,三角形的外角性质是解题的关键,由直角三角形的性质得,进而得,利用三角形的外角性质及得,,再利用勾股定理即可得解.
【详解】解:在中,,为的中点,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∵,,
∴
故答案为:
【跟踪专练3】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.
题型9.矩形的判定定理理解
【典例】如图,李师傅在做门窗时,不仅要测量门窗两组对边的长度是否分别相等,常常还要测量它们的两条对角线是否相等,以确保图形是矩形.其中的道理是( )
A.有三个角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.有一个角是直角的平行四边形是矩形 D.对角线相等的四边形是矩形
【答案】B
【分析】本题考查矩形的判定,掌握矩形的判定定理是解题关键.根据平行四边形的判定定理,两组对边分别相等的四边形是平行四边形,为此要测量两组对边是否相等,根据矩形的判定定理,对角线相等的平行四边形为矩形,所以还要测量它们的两条对角线是否相等;
【详解】解:如图,
∵两组对边的长度分别相等,,,
∴四边形为平行四边形,
又∵测量它们的两条对角线相等,,
∴平行四边形为矩形.
故选择B.
【跟踪专练1】如图,在四边形中,,,,,点从点出发每秒以个单位长度的速度向点运动,则当运动时间为_____秒时,四边形是矩形.
【答案】
【分析】本题考查矩形的判定,由矩形的判定可得出,则可得出答案.确定是解题的关键.
【详解】解:∵点从点出发每秒以个单位长度的速度向点运动,设运动时间为,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
当时,四边形是矩形,
∴,
∴,
故答案为:.
【跟踪专练2】下列对矩形的判定:
(1)对角线相等的四边形是矩形;
(2)对角线互相平分且相等的四边形是矩形
(3)有一个角是直角的四边形是矩形;
(4)有四个角是直角的四边形是矩形;
(5)四个角都相等的四边形是矩形;
(6)对角线相等,且有一个直角的四边形是矩形;
(7)对角线相等且互垂直的四边形是矩形;
(8)一组邻边垂直,一组对边平行且相等的四边形是矩形,正确的有___________.(只填写序号)
【答案】(2)(4)(5)(8)
【分析】本题考查了矩形的判定方法;熟练掌握矩形的判定方法,并能进行推理论证是解决问题的关键.根据矩形的判定方法逐一进行判断即可,由矩形的判定方法得出(2)(4)(5)(8)正确,(1)(3)(6)(7)不正确,即可得出结论.
【详解】∵对角线相等的平行四边形是矩形,∴(1)不正确;
∵对角线互相平分且相等的四边形是矩形,∴(2)正确; (7)不正确
∵有一个角是直角的平行四边形是矩形,∴(3)不正确;
∵有三个角是直角的四边形是矩形,∴(4)正确;
∵四边形的内角和等于360°,∴四个角都相等的四边是矩形,∴(5)正确;(6)不正确;
∵一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,
∴一组邻边垂直,一组对边平行且相等的四边形是矩形,∴(8)正确;
故答案为:(2)(4)(5)(8).
题型10.添条件使四边形是矩形
【典例】如图,的对角线、相交于点,请你添加一个条件使成为矩形,这个条件可以是_____(写出一个即可)
【答案】(答案不唯一)
【分析】根据矩形和平行四边形的关系即可解答.
【详解】解:对角线相等的平行四边形是矩形,即;
有一个角是直角的平行四边形是矩形,即,…….
【跟踪专练1】中,延长至D使得,延长至E使得,当满足条件____________时,四边形是矩形.
【答案】
【分析】根据题意作出图形,结合矩形的判定定理即可求得.
【详解】如图,中,延长至D使得,延长至E使得,
当时,四边形是矩形
,
故答案为:
【点睛】本题考查了矩形的性质与判定定理,掌握矩形的性质与判定定理是解题的关键.
【跟踪专练2】在中,、是它的两条对角线,添加下列其中一个条件就能使成为矩形,那么添加的条件是( )
A. B. C. D.平分
【答案】A
【分析】本题考查了矩形的判定,菱形的判断,根据矩形和菱形的判定定理逐项判断即可求解,掌握以上知识点是解题的关键.
【详解】解:、由能判定是矩形,该选项符合题意;
、由能判定是菱形,该选项不合题意;
、由能判定是菱形,该选项不合题意;
、由平分能判定是菱形,该选项不合题意;
故选:.
题型11.证明四边形是矩形
【典例】如图,在中,添加一个条件________,可使是矩形.
【答案】(或)
【分析】本题考查了矩形的判定,平行四边形的性质,根据对角线相等的平行四边形是矩形,进行作答即可.
【详解】解:∵四边形是平行四边形
∴添加一个条件:或,可使是矩形.
故答案为:(或)
【跟踪专练1】如图,四边形中,和是对角线,依据图中所标的角度及线段长度,下列四边形不一定为矩形的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】本题考查了矩形的判定,熟练掌握矩形的判定方法是解题的关键.根据矩形的判定方法逐项判断即可.
【详解】解:A、,,
四边形是平行四边形,
,,,,
即,
,
四边形是矩形;
故A选项不符合题意;
B、观察图形可知,四边形的对角线互相平分且相等,
四边形是矩形;
故B选项不符合题意;
C、观察图形可知,,
四边形是矩形;
故C选项不符合题意;
D、观察图形可知,,故不能判定四边形是矩形,
故D选项符合题意.
故选:D.
【跟踪专练2】在平面直角坐标系中,四边形的四个顶点坐标依次是,则四边形的形状一定为________.
【答案】矩形
【分析】本题考查了坐标与图形性质,矩形的判定.注意矩形判定定理理解.
根据点的坐标特征即可判断的形状.
【详解】解:根据题意,因为、两点横坐标相等,、两点横坐标相等,
所以,轴,轴.
∴.
同理,,
∴四边形是平行四边形;
因为轴,轴
∴,
∴四边形是矩形.
故答案为:矩形.
题型12.矩形性质与判定求角度
【典例】如图,在平行四边形中,对角线、相交于点O,且,,则的度数为 ___________.
【答案】
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质,矩形的判定以及性质,由平行四边形的性质得出,,得出,即可证明四边形是矩形,根据矩形的性质得出,进一步即可求出.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
【跟踪专练1】如图,□ABCD中,O是对角线AC、BD的交点,△ABO是等边三角形,若AC=8cm,则平行四边形ABCD的面积是( )cm2 .
A.16 B.4 C.8 D.16
【答案】D
【分析】根据平行四边形的性质和等边三角形的性质证得AC=BD=8,AB=4,进而证得四边形ABCD为矩形,利用勾股定理求得BC即可求解.
【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AO=OC,BO=OD,
∵△ABO是等边三角形,AC=8cm,
∴AO=OB=AB=4cm,
∴AC=BD,
∴四边形是ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,
∴在Rt△ABC中,BC=,
∴平行四边形ABCD的面积是AB·BC= ×4= (cm2),
故答案为:D.
【点睛】本题考查平行四边形的性质、矩形的判定与性质、勾股定理,熟练掌握矩形的判定与性质是解答的关键.
【跟踪专练2】在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,AE平分交BC于点E,.连接OE,则下面的结论:①是等边三角形;②是等腰三角形;③;④;⑤,其中正确的结论有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【分析】判断出△ABE是等腰直角三角形,根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和求出∠ACB=30°,再判断出△ABO,△DOC是等边三角形,可判断①;根据等边三角形的性质求出OB=AB,再求出OB=BE,可判断②,由直角三角形的性质可得BC=AB,可判断③,由等腰三角形性质求出∠BOE=75°,再根据∠AOE=∠AOB+∠BOE=135°,可判断④;由面积公式可得可判断⑤;即可求解.
【详解】解:∵AE平分∠BAD,
∴∠BAE=∠DAE=45°,
∴∠AEB=45°,
∴△ABE是等腰直角三角形,
∴AB=BE,
∵∠CAE=15°,
∴∠ACE=∠AEB−∠CAE=45°−15°=30°,
∴∠BAO=90°−30°=60°,
∵矩形ABCD中:OA=OB=OC=OD,
∴△ABO是等边三角形,△COD是等边三角形,故①正确;
∴OB=AB,
又∵ AB=BE,
∴OB=BE,
∴△BOE是等腰三角形,故②正确;
在Rt△ABC中
∵∠ACB=30°
∴BC=AB,故③错误;
∵∠OBE=∠ABC−∠ABO=90°−60°=30°=∠ACB,
∴∠BOE=(180°−30°)=75°,
∴∠AOE=∠AOB+∠BOE=60°+75°=135°,故④错误;
∵AO=CO,
∴,故⑤正确;
故选:B.
【点睛】本题考查了矩形的性质,等腰直角三角形的性质,等边三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和的性质,熟记各性质是解题的关键.
题型13.矩形性质与判定求线段长
【典例】如图,在中,,,,D是斜边上的一个动点,过点D分别作于点,于点,连接,则线段长的最小值为_____.
【答案】
【分析】本题考查了矩形的判定与性质,勾股定理等知识,垂线段最短;利用矩形的性质转化为求的最小值是解题的关键.连接,证明四边形是矩形,则,当取得最小值时,取得最小值,此时,利用面积相等即可求得的最小值,从而求解.
【详解】解:连接,如图所示;
∵,,
∴,
∴四边形是矩形,
∴;
当取得最小值时,取得最小值,此时;
∵,,,
∴由勾股定理得:;
∵,
∴,
即的最小值为,
∴的最小值为;
故答案为:.
【跟踪专练1】如图,矩形中,,,点E、F分别是、上的动点,,则的最小值是( )
A. B.12 C. D.16
【答案】A
【分析】连接,作点A关于的对称点G,连接,,根据轴对称的性质可得,,根据矩形的性质可得,,进一步可知四边形是矩形,根据矩形的性质可得,的最小值等于的最小值,即的长度,进一步求的长,即可确定的最小值.
【详解】连接,作点A关于的对称点G,连接,,如图所示:
则,,
在矩形中,,,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∴的最小值等于的最小值,等于的最小值,即的长度,
∵,,
∴,
根据勾股定理,得,
∴的最小值为,
故选:A.
【点睛】本题考查了矩形的判定和性质,涉及轴对称-最短路线问题,熟练掌握矩形的性质是解题的关键.
【跟踪专练2】如图,中,,,,是斜边上一个动点,过点作于,于,连接.在点的运动过程中,的最小值是________.
【答案】
【分析】连接,利用勾股定理可以求出,根据,,可知四边形是矩形,根据矩形的性质可知,根据垂线段最短可知当时,的值最小,即的值最小,利用三角形的面积公式可以求出,即的最小值为.
【详解】解:如下图所示,连接,
,,,
,
,,
,
又,
四边形是矩形,
,
当时,的值最小,即的值最小,
当时,,
,
,
.
题型14.矩形性质与判定求面积
【典例】如图,点P是矩形的对角线上一点,过点P作,分别交、于点E、F,连接、,若,,则图中阴影部分的面积为( )
A.28 B.21 C.14 D.10
【答案】C
【分析】本题考查了矩形的判定和性质,掌握矩形的性质是解题关键.过点作,分别交、于点M、N,由矩形的性质推出,即可求出阴影部分的面积.
【详解】解:如图,过点作,分别交、于点M、N,
则四边形、、、都是矩形,
,,,,,
四边形是矩形,
,
,即,
,
阴影部分的面积为,
故选:C
【跟踪专练1】在中,,,点在内,且,, 分别是的中点,则四边形的面积为____.
【答案】70
【分析】连接并延长交于点P,得到是线段的垂直平分线,根据勾股定理得到是的中位线,四边形为平行四边形,即可得到四边形为矩形,即可得到结果.
【详解】解:连接并延长交于点P,
∵,,
∴是线段的垂直平分线,
∴,,
在中,,,
∴,
在中,,
∴,
∵E、F分别是、的中点,
∴是的中位线,
∴,,
同理,,,,,
∴,,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴,
∴平行四边形为矩形,
∴四边形的面积,
故答案为:70.
【点睛】本题主要考查了四边形综合.掌握矩形的判定定理和性质定理、勾股定理、三角形中位线定理、等腰三角形的性质是解题的关键.
【跟踪专练2】如图,矩形的对角线与相交于点,,,,,则四边形的面积为________.
【答案】
【分析】连接,与交于点F,只要证明四边形是菱形,四边形是平行四边形结合勾股定理即可解决问题.
【详解】解:∵,,
∴四边形是平行四边形.
∴,,
∵矩形的对角线与相交于点O,
∴,,
∴平行四边形是菱形.
连接,则,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴四边形是平行四边形.
∴.
∴四边形的面积为;
故答案为:
【点睛】本题考查矩形的性质、平行四边形的判定和性质、菱形的判定和性质等知识,二次根式的运算,解题的关键是学会添加常用辅助线,利用菱形的性质解决问题.
解答题
1.如图,在矩形中,,相交于点,平分,交于点,若,求的度数.
【答案】
【分析】根据四边形是矩形及平分,可得,从而得出.又由可得,最后得出.
【详解】解:四边形是矩形,平分,
,
.
又,
,
.
故答案为:
【点睛】本题考查了矩形的性质、等腰三角形的性质等知识点,熟练掌握相关性质及定理是解题的关键.
2.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)
【分析】(1)先证四边形是平行四边形,再结合即可;
(2)先用勾股定理的逆定理证明,再根据等面积法得列式计算即可.
【详解】(1)略
(2)解:∵四边形是矩形,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴的面积为,
∴.
3.如图,矩形的对角线,相交于点,以为边,在矩形的外侧作等边三角形,且,,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)先根据两组对边分别平行判定四边形是平行四边形,再结合矩形对角线相等且互相平分的性质,得到邻边相等,从而证明该平行四边形为菱形.
(2)过点作构造直角三角形,设,利用矩形和菱形的性质推出,结合直角三角形的性质表示出、的长度,最后在中用勾股定理求出,进而得到的值.
【详解】(1)解:∵,,
∴四边形是平行四边形.
∵四边形是矩形,
∴,,,,
∴,
∴平行四边形是菱形.
(2)解:如图,过点作于,
设.
∵四边形是菱形,是等边三角形,
∴,.
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴.
在中,,
∴.
由勾股定理,.
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴.
在中,.
∴.
在中,
.
∴.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质、菱形的判定与性质、等边三角形的性质、直角三角形的性质及勾股定理,熟练掌握特殊四边形的性质和勾股定理的应用是解题的关键.
4.课本再现
我们在学习矩形的性质时发现了:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
如图1,在中,,若点D是斜边的中点,则.
定理证明
(1)请完成这个定理的证明.
拓展应用
(2)如图2,已知,点E、F分别为、的中点,,.求的长.
【答案】(1)见解析;(2)
【分析】本题考查了矩形的判定及性质,直角三角形的特征,勾股定理等,熟练掌握和灵活运用相关知识是解题的关键.
(1)延长到E使得,连接,,由矩形的判定方法得四边形为矩形,即可得证;
(2)连接、,由直角三角形的特征得,,由勾股定理得,即可求解;
【详解】(1)如图1,延长到E使得,连接,,
图1
D为中点,
,
四边形为平行四边形,
,
四边形为矩形,
,
;
(2)解:如图2,连接、,
图2
,点E是的中点,,
,
点F是中点,
,,
.
5.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
【分析】本题考查了矩形的判定与性质、平行线的性质、等腰三角形的判定与性质等知识,熟练掌握矩形的判定与性质是解题关键.先证出四边形是矩形,根据矩形的性质可得,再根据平行线的性质可得,根据等腰三角形的性质可得,从而可得,然后证出,根据等腰三角形的判定即可得证.
【详解】证明:∵,,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴平行四边形是矩形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,,
∴,,
∴,
∴.
6.如图,四边形的对角线垂直于点,、分别为、中点,分别过点、作,,和交于点.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,时,求的长.
【答案】(1)
证明:,,
四边形是平行四边形,
又,
,
四边形是矩形;
(2)
【分析】(1)先证四边形是平行四边形,根据题意得到,根据矩形的定义即可判定四边形是矩形;
(2)根据矩形的性质得到,根据三角形中位线定理得到,根据直角三角形的性质得到,根据勾股定理即可得到结论.
【详解】(1)略
(2)解:四边形是矩形,
,
、分别为、中点,
是的中位线,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了矩形的判定和性质,勾股定理,直角三角形的性质,三角形中位线定理,熟练掌握矩形的判定定理是解题的关键.
7.【操作一】如图①,作两条互相垂直的直线m、n交于点O;以点O为圆心、适当长为半径画弧,交直线m于点A、C;再以点O为圆心、另一适当长为半径画弧,交直线n于点B、D;顺次连接 A、B、C、D.求证:四边形是菱形;
【操作二】如图②,取图①中菱形的各边中点E、F、G、H,顺次连接E、F、G、H得到四边形,四边形称为四边形的中点四边形,若,,则四边形的面积为 .
【答案】[操作一]见解析;[操作二]60
【分析】[操作一]根据作图过程得到,,证明四边形是平行四边形,再根据对角线互相垂直,即可证明菱形;
[操作二]根据菱形的性质和勾股定理得到,再根据三角形中位线定理证明出四边形是平行四边形,进一步得到四边形是矩形,从而利用面积公式计算即可.
【详解】解:[操作一]
由作图可知:,,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是菱形;
[操作二]
∵,
∴,
∴,即,
∵E、F分别是,中点,
∴,
同理:,,,,,
∴四边形是平行四边形,
又,
∴,
∴四边形是矩形,
∵,
∴四边形的面积为.
【点睛】本题考查了尺规作图,菱形的判定和性质,三角形中位线定理,矩形的判定和性质,勾股定理,解题的关键是理解中点四边形的定义,依据中位线定理证明矩形.
试卷第1页,共3页
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专题02矩形的性质与判定暑假预习讲义
· 概念认知:熟记矩形定义,理清矩形和平行四边形的包含关系,能对比区分矩形、普通平行四边形、菱形的定义差异。
· 性质识记:梳理矩形边、角、对角线、对称性全部性质,重点掌握矩形独有的四个角为直角、对角线相等两条特殊性质,会用几何符号语言表达性质。
· 判定掌握:熟练记忆三种矩形判定方法,分清两类判定路径:由平行四边形证矩形、由任意四边形证矩形,能区分判定的适用条件。
· 计算应用:掌握矩形周长、面积基础计算,理解矩形对角线平分且相等,结合勾股定理求解对角线、边长相关计算题;掌握直角三角形斜边中线等于斜边一半的推论。
· 逻辑辨析:分清性质与判定的推理方向,性质是已知矩形推导边角、对角线关系,判定是根据边角、对角线条件证明四边形为矩形,规范几何证明书写思路。
· 预习素养:自主标记自学中难懂的证明思路、易混淆判定定理,建立特殊平行四边形对比归纳思维,带着疑问高效听课。
预习必备
知识梳理
1.矩形的基本概念
2.矩形的性质
3.斜边中线定理
4.矩形的判定
5.矩形与平行四边形对比
6.常考几何模型
常考题型
精讲精练
1.矩形性质理解
2.矩形性质求角度
3.矩形性质求线段长
4.矩形性质求面积
5.矩形性质证明
6.求矩形在坐标系中的坐标
7.矩形与折叠问题
8.斜边中线等于斜边一半
9.矩形的判定定理理解
10.添条件使四边形是矩形
11.证明四边形是矩形
12.矩形性质与判定求角度
13.矩形性质与判定求线段长
14.矩形性质与判定求面积
强化题型
解答题7题
知识点01:矩形的基本概念
1.定义
2.从属关系
矩形是特殊的平行四边形,具备平行四边形的一切性质,同时拥有自身独有的特殊性质。
知识点02:矩形的性质
矩形包含平行四边形共有性质和自身独有性质,汇总如下:
分析角度
平行四边形通用性质
矩形独有专属性质
图形特征
边
对边平行、对边相等
邻边相互垂直
角
对角相等,邻角互补
四个内角均为90
对角线
两条对角线互相平分
对角线长度相等
对称性
仅中心对称
轴对称 + 中心对称兼备
知识点03:重要推论(直角三角形斜边中线定理)
矩形的一条对角线可将其分割为两个全等直角三角形,由此得出核心结论:
直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半。
1.由来:矩形对角线互相平分且相等,将矩形沿一条对角线分割,得到两个全等直角三角形,直接推出本结论;
2.几何语言:
在△ABC中,∠ABC=90,点O是斜边AC中点 BO=AC
3.延伸结论:
若直角三角形一边中线等于该边一半,则这个三角形是直角三角形(逆定理,可用于证明直角);
矩形对角线相交后,会形成两对全等的等腰三角形(△AOB、△BOC、△COD、△DOA)均为等腰三角形)。
知识点04:矩形的判定(满足任一条件 ⇒ 矩形)
判定方法
文字语言
几何语言
图示
定义法
有一个角是直角的平行四边形是矩形
在 □ABCD 中,∵∠A=90∘ ∴ 矩形 ABCD
对角线判定
对角线相等的平行四边形是矩形
在 □ABCD 中,∵AC=BD ∴ 矩形 ABCD
角判定
三个角是直角的四边形是矩形
在四边形 ABCD 中,∵∠A=∠B=∠C=90∘
∴ 矩形 ABCD
知识点05:矩形与平行四边形性质、判定对比(易混点对比,强化记忆)
图形
相同性质
独有性质
常用判定区别
平行四边形
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
无
证对边平行 / 相等、对角相等、对角线平分
矩形
具备平行四边形所有性质
四个角为直角、对角线相等、两条对称轴
在平行四边形基础上:证一角为直角 或 对角线相等;或直接证三角为直角
知识点06常考几何模型(经典必考模型,附解题思路)
模型 1:矩形 + 对角线模型
特征:连接矩形两条对角线,得到四个等腰三角形。
考点:线段相等、角度计算、等腰三角形证明、线段求值。
核心思路:利用OA=OB=OC=OD转化线段。
模型 2:直角三角形斜边中线模型
特征:直角 + 斜边中点。
考点:线段倍分关系、角度计算、证明线段相等。
口诀:遇直角、见中点,连线构造斜边中线。
模型 3:矩形 + 折叠模型(期末压轴、填空压轴高频)
特征:矩形沿某条直线折叠,出现全等图形、相等线段、相等角。
解题思路:
(1)折叠前后对应边、对应角相等;
(2)结合矩形直角、勾股定理列方程求解边长;
(3)常结合等腰三角形、平行线性质解题。
模型 4:矩形 + 动点模型
特征:矩形边上有动点,探究线段长度、角度、图形形状变化。
解题思路:以不变应万变,抓住矩形直角、对角线性质、斜边中线定理
错题避雷
1.对角线互相平分是所有平行四边形共性,对角线相等才是矩形独有标志
2.仅有一个直角,无法判定普通四边形为矩形
3.斜边中线定理只适用于直角三角形,普通三角形不适用。
4.判定图形时分清四边形、平行四边形类别,定理不可交叉混用
5.审题分清周长、面积、对角线,公式切勿混用代错
题型1.矩形性质理解
【典例】如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,若AB=8,BC=6,则OD的长为___________.
【跟踪专练1】矩形具有而平行四边形不一定具有的性质是( )
A.两组对边分别平行 B.两组对角分别相等
C.对角线相等 D.对角线互相平分
【跟踪专练2】如图,E为矩形中边的延长线上一点,若,则的长是( )
A. B. C. D.
题型2.矩形性质求角度
【典例】如图,在矩形中,对角线、相交于点,于点,,则的大小是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】如图,直线,矩形的顶点在直线上.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】如图,在矩形中,,相交于点,平分交于点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
题型3.矩形性质求线段长
【典例】如图,在矩形中,对角线相交于点O.若,则的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.8
【跟踪专练1】如图,在矩形中,,分别是的中点,,则的长为___________.
【跟踪专练2】如图,在矩形中,,相交于点O,于E,若,,则的长为____.
【跟踪专练3】如图,在矩形中,,,对角线与交于点O,点E为边上的一个动点,,,垂足分别为点F,G,则的值为( )
A. B. C. D.
题型4.矩形性质求面积
【典例】在矩形中,若,对角线,则矩形的面积是______.
【跟踪专练1】如图,矩形的对角线与相交于点O,,已知,则该矩形的面积是( )
A. B.2 C. D.3
【跟踪专练2】如图,矩形的对角线和相交于点O,过点O的直线分别交和于点、,,,则图中阴影部分的面积为_____.
【跟踪专练3】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5.矩形性质证明
【典例】如图,在矩形中,对角线,相交于点,,且,则为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】如图,在矩形中,点O为对角线、的交点,点E为上一点,连接,并延长交于点F,则图中全等三角形共有( )(不包含直角三角形全等)
A.3对 B.4对 C.5对 D.6对
【跟踪专练2】如图,已知矩形,,平分交于点E,点F、G分别为、的中点,则的长为_________.
题型6.求矩形在坐标系中的坐标
【典例】如图,四边形是矩形,,两点的坐标分别是,,点在第一象限,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点的坐标分别为,,,则点的坐标为________.
【跟踪专练2】如图,平面直角坐标系中,矩形顶点A,C坐标分别为,.若直线与矩形有公共点,则k的取值范围为( )
A. B.或 C. D.或
题型7.矩形与折叠问题
【典例】如图,把一张矩形纸片沿着它的长边对折(为折痕),得到两个全等的小矩形.若小矩形的长与宽的比恰好等于原来矩形的长与宽的比,则小矩形的长与宽的比是_______
【跟踪专练1】如图,在矩形中,,,E为上一点,把沿折叠,使点C落在边上的F处,则的长为( )
A. B. C.3 D.
【跟踪专练2】如图,矩形纸片中,,,点E为上一点(点E不与B、C重合),将纸片沿翻折得到.点F在上,沿再次折叠纸片,使点C的对应点落在上,若E、、三点在同一直线上,则的长为________.
【跟踪专练3】如图,长方形 中,,,点是边上一点,连接,把沿折叠,使点落在点处,若恰好为直角三角形,则的长为( )
A.1 B.3 C.1或 D.1或3
题型8.斜边中线等于斜边一半
【典例】如图,在中,为线段的中点,则______.
【跟踪专练1】如图,在中,,,点是的中点,点是内一点,且,连接并延长,交于点.若,则的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【跟踪专练2】如图,在中,,为的中点,若为上一点,使得,且,则___________.
【跟踪专练3】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
题型9.矩形的判定定理理解
【典例】如图,李师傅在做门窗时,不仅要测量门窗两组对边的长度是否分别相等,常常还要测量它们的两条对角线是否相等,以确保图形是矩形.其中的道理是( )
A.有三个角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.有一个角是直角的平行四边形是矩形 D.对角线相等的四边形是矩形
【跟踪专练1】如图,在四边形中,,,,,点从点出发每秒以个单位长度的速度向点运动,则当运动时间为_____秒时,四边形是矩形.
【跟踪专练2】下列对矩形的判定:
(1)对角线相等的四边形是矩形;
(2)对角线互相平分且相等的四边形是矩形
(3)有一个角是直角的四边形是矩形;
(4)有四个角是直角的四边形是矩形;
(5)四个角都相等的四边形是矩形;
(6)对角线相等,且有一个直角的四边形是矩形;
(7)对角线相等且互垂直的四边形是矩形;
(8)一组邻边垂直,一组对边平行且相等的四边形是矩形,正确的有___________.(只填写序号)
题型10.添条件使四边形是矩形
【典例】如图,的对角线、相交于点,请你添加一个条件使成为矩形,这个条件可以是_____(写出一个即可)
【跟踪专练1】中,延长至D使得,延长至E使得,当满足条件____________时,四边形是矩形.
【跟踪专练2】在中,、是它的两条对角线,添加下列其中一个条件就能使成为矩形,那么添加的条件是( )
A. B. C. D.平分
题型11.证明四边形是矩形
【典例】如图,在中,添加一个条件________,可使是矩形.
【跟踪专练1】如图,四边形中,和是对角线,依据图中所标的角度及线段长度,下列四边形不一定为矩形的是( )
A.B.C.D.
【跟踪专练2】在平面直角坐标系中,四边形的四个顶点坐标依次是,则四边形的形状一定为________.
题型12.矩形性质与判定求角度
【典例】如图,在平行四边形中,对角线、相交于点O,且,,则的度数为 ___________.
【跟踪专练1】如图,□ABCD中,O是对角线AC、BD的交点,△ABO是等边三角形,若AC=8cm,则平行四边形ABCD的面积是( )cm2 .
A.16 B.4 C.8 D.16
【跟踪专练2】在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,AE平分交BC于点E,.连接OE,则下面的结论:①是等边三角形;②是等腰三角形;③;④;⑤,其中正确的结论有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
题型13.矩形性质与判定求线段长
【典例】如图,在中,,,,D是斜边上的一个动点,过点D分别作于点,于点,连接,则线段长的最小值为_____.
【跟踪专练1】如图,矩形中,,,点E、F分别是、上的动点,,则的最小值是( )
A. B.12 C. D.16
【跟踪专练2】如图,中,,,,是斜边上一个动点,过点作于,于,连接.在点的运动过程中,的最小值是________.
题型14.矩形性质与判定求面积
【典例】如图,点P是矩形的对角线上一点,过点P作,分别交、于点E、F,连接、,若,,则图中阴影部分的面积为( )
A.28 B.21 C.14 D.10
【跟踪专练1】在中,,,点在内,且,, 分别是的中点,则四边形的面积为____.
【跟踪专练2】如图,矩形的对角线与相交于点,,,,,则四边形的面积为________.
解答题
1.如图,在矩形中,,相交于点,平分,交于点,若,求的度数.
2.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.
3.如图,矩形的对角线,相交于点,以为边,在矩形的外侧作等边三角形,且,,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)求的值.
4.课本再现
我们在学习矩形的性质时发现了:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
如图1,在中,,若点D是斜边的中点,则.
定理证明
(1)请完成这个定理的证明.
拓展应用
(2)如图2,已知,点E、F分别为、的中点,,.求的长.
5.如图,在四边形中,,,为上一点,且,为上一点,交于点,.求证:.
6.如图,四边形的对角线垂直于点,、分别为、中点,分别过点、作,,和交于点.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,时,求的长.
7.【操作一】如图①,作两条互相垂直的直线m、n交于点O;以点O为圆心、适当长为半径画弧,交直线m于点A、C;再以点O为圆心、另一适当长为半径画弧,交直线n于点B、D;顺次连接 A、B、C、D.求证:四边形是菱形;
【操作二】如图②,取图①中菱形的各边中点E、F、G、H,顺次连接E、F、G、H得到四边形,四边形称为四边形的中点四边形,若,,则四边形的面积为 .
试卷第1页,共3页
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