内容正文:
2026-2027学年度北师大数学九年级上册课时同步训川练
第一章特殊平行四边形全章综合训练
课时目标
1.
能系统梳理平行四边形、菱形、矩形、正方形的定义、性质和判定定理,厘清四类图
形的从属关系和区别,准确辨析各类易混判定条件。
2.
能综合运用特殊平行四边形的性质进行角度、线段、面积的计算,并能结合全等三角
形、等腰三角形、勾股定理等知识解决较复杂的几何综合题。
3
能运用特殊平行四边形的判定和性质解决中点四边形、动点、折叠等典型动态问题,
规范书写几何证明过程,提升逻辑推理和综合运用能力。
课时目录
知识点01:特殊平行四边形概念与关系的综合辨析
知识点02:菱形、矩形、正方形性质的综合应用
知识点03:菱形、矩形、正方形判定的综合应用
知识点04:特殊平行四边形中的角度、线段、面积计算综合
知识点05:特殊平行四边形与全等三角形、等腰三角形的综合
知识点06:中点四边形问题
1/26
知识点07:特殊平行四边形中的动点问题
知识点08:特殊平行四边形中的折叠与对称问题
知识点O9:特殊平行四边形判定与性质的说理与证明题
知识点01:特殊平行四边形概念与送系的综合辨析
四类图形的从属关系:平行四边形是最一般的特殊四边形,菱形和矩形是特殊的平行四边
形,正方形是特殊的菱形和矩形。
辨析要点:
平行四边形→菱形:增加“一组邻边相等”或“对角线互相垂直”;
平行四边形→矩形:增加“一个角是直角”或“对角线相等”;
菱形→正方形:增加“一个角是直角”或“对角线相等”;
矩形→正方形:增加“一组邻边相等”或“对角线互相垂直”。
易错点:缺少“平行四边形”前提直接判定(如“对角线垂直的四边形是菱形”错误):
混淆判定条件(如将“对角线垂直”误认为可单独判定正方形)。
1.(25-26八年级下·宁夏吴忠·期末)下列说法中,错误的是()
A.正方形的对角线互相平分
B.对角线互相平分的四边形是平行四边形
C.菱形的对角线互相垂直
D,对角线互相垂直的四边形是菱形
2.(25-26八年级下·浙江绍兴期末)下列说法中,正确的是()
A.对角线互相垂直且平分的四边形是菱形
B.三个角是直角的平行四边形是正方形
C.对边相等的平行四边形是菱形
D.四边相等的四边形是矩形
3.(25-26八年级下·重庆巴南期末)下列说法正确的是()
A.四个角相等的四边形是矩形
B.对角线互相垂直的四边形是平行四边形
C.对角线相等的平行四边形是正方形D.对角线互相平分的四边形是菱形
2/26
4.(25-26七年级下·上海宝山期末)下列说法中,正确的是()
A.如果两个角相等,那么这两个角是对顶角
B.直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
C.等腰三角形一边上的高也是这一边上的中线
D,经过一点有且只有一条直线与已知直线平行
知识点02:菱形、矩形、正方形性质的综金应里
三类图形性质对比:
边:菱形四边相等,矩形对边相等,正方形四边相等:
角:菱形对角相等,矩形四角均为直角,正方形四角均为直角:
对角线:菱形垂直平分且平分对角,矩形相等且平分,正方形垂直相等且平分对角。
综合应用时,正方形可同时调用菱形和矩形的所有性质。
5.(25-26八年级下·福建福州期末)如图,在矩形ABCD中(AD>AB)·
B
(I)尺规作图:在矩形ABCD的边AD上找一点E,使EB平分∠AEC(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(I)的条件下,连接CE,BE,若AB=6,CE=5AE,求AE的长,
6.(25-26八年级下·安徽阜阳·期末)如图,四边形ABCD是矩形,把矩形沿对角线AC折叠,点B落在点
E处,CE与AD相交于点O.
B
(1)求证:△AOE≌△COD
(2)若OD=1.AB=V5
求440C
的面积.
7.(25-26八年级下·湖南株洲期末)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,过点D作
DE∥AC且DE=OC,连接CE,OE.
3/26
(1)求证:OE=CD:
(2)若菱形ABCD的边长为4,∠ABC=60°,求四边形OCED的面积.
8.(25-26八年级下·浙江宁波期末)如图,在矩形ABCD中,点E,F分别在边BC,AD上,且
DF=BE,连结CF,AE,
(I)求证:四边形AECF是平行四边形;
(2)若AD=6,CD=4,四边形AECF为菱形,求菱形AECF的面积.
知识点03:菱形矩形正方形判定的综合应里
判定选择策略:
题目己给出平行四边形背景时,优先用定义判定(菱形加邻边相等,矩形加一个直角):
题目给出多个角度条件时,用矩形判定(三个角为直角):
题目给出多条边长条件时,用菱形判定(四边相等);
题目涉及对角线时,用对角线特征判定(菱形垂直,矩形相等,正方形垂直且相等)。
综合题型:如图,在ABCD中,AC⊥BD,AC=BD,求证四边形ABCD是正方形。解:
由·ABCD中AC=BD→矩形;由ABCD中AC⊥BD→菱形;故~ABCD是正方形。
B
9.(25-26八年级下·山西临汾期末)如图,在口ABCD中,CE1AD于点E,CD=AE,∠ADC的平分线
交BC于F,连接AF.
4/26
E
B
求证:四边形AFCE为矩形
10.(25-26八年级下·陕西安康期末)如图,四边形ABCD是平行四边形,点E、F分别在CB、AD的延
长线上,且BE=DF,连接AE、CF,AE=AF,求证:四边形AECF是菱形.
D F
11.(2026河南平顶山三模)如图,在矩形ABCD中.
B
DL
(I)尺规作图:在边CD,BC上分别作点E,F,使AE=AB,BF=EF.
Q)在(1)的条件下,若AB=10,BC=8,求CF的长。
12.(25-26八年级下·天津北辰·期末)已知四边形ABCD是边长为6cm的正方形,P,Q是正方形边上
的两个动点,点P从点A出发,以2cms的速度沿A→B→C方向运动,点O同时从点D出发以
1cm的速度沿D→C方向运动.设点P运动的时间为
s(0<t<6)
D→Q
D
o C
D
》
B
A》
图1
图2
5/26
I)如图1,点P在AB边上,P№,AC相交于点O,当PO,AC互相平分时,求t的值:
②)如图2,点P在BC边上,AP,BO相交于点H,当AP⊥BO时,求t的值.
知识点04:特殊平行四边形中的鱼度、线段面积计算综合
角度计算:利用“平行四边形邻角互补、菱形平分对角、矩形四角90°、正方形四角90°”
求解。
线段计算:利用“菱形四边相等、矩形对角线相等、正方形对角线=边长×V2”及勾股定
理求解。
1
面积计算:平行四边形S=h:姜形5244
S-
;矩形S=ab:正方形
。综合题
常需通过设未知数,利用方程思想求解。
13.(25-26八年级下安徽合肥期末)如图1,正方形ABCD中,点E是BC延长线上一点,连接DE,过
点B作BF⊥DE于点F,交CD于点G
D
D
图1
图2
图3
(I)求证:CG=CE:
(2)如图2,连接FC、BD.若BF平分∠DBE,求∠CFE的度数:
DF
③)如图3,若G为DC中点,请直接写出EF的值.
14.(25-26八年级下江苏南京期末)如图,在口ABCD中,AE平分∠BAD交BC于点E,CF平分
∠BCD交AD于点F,分别作△ABE、△CDF的中线BG、DH,连接EH,FG.
D
6/26
(I)求证:四边形FGEH是平行四边形:
AB
②)若∠GEH=60°,当BC时,四边形FGEH是菱形.
15.(25-26八年级下·贵州毕节期末)数形思维社团在开展社团活动中,对多边形内两条互相垂直的线段
进行了深入研究,并提出了以下问题:如图,在ABCD中,∠ACD=90°,AB=3,AC=4,E是
BC中点,将△ABE沿AE翻折,使点B落在点F处,连接CF,EF和BF,BF交AE于点O.
(I)求证:△BFC为直角三角形;
(2)求CF的长度.
16.(25-26八年级下·陕西榆林·期末)【问题提出】
A
D
F
A
D
⊙
图1
图2
(I)如图1,在正方形ABCD中,E是AB上一点,F是AD延长线上一点,且DF=BE.求证:
CE=CF
(2)【问题解决】如图2,有一块边长为7km的正方形绿地ABCD,凉亭E、F(大小忽略不计)分别
在边AB,AD上,CE,C
是两条观光小径.已知∠BCF=45°
,小径CT的长度为
65km
求凉享E
到绿地边BC的距离BE.
知识点05:特殊平行四边形与全等三角形。等腰三角形的综合
特殊平行四边形的性质为证明三角形全等提供了丰富的条件(如对边相等、对角线平分、
四角为直角等)。
典型题型:如图,菱形ABCD中,E、F分别为BC、CD上的点,且∠EAF=∠2BAD,
7/26
求证AE=AF。解题思路:连接AC,由菱形性质知∠BAD=2∠BAC,∠EAF=2∠BAD
=∠BAC,故∠BAE=∠CAF;又AB=AC(菱形四边相等),∠B=∠ACP(菱形对角
相等),故△ABE≌△ACF(ASA),得AE=AF。
A
B
此类题目核心是利用特殊平行四边形性质构造全等三角形。
17.(25:26七年级下天津河东期末)如图1,在平面直角坐标系中,
A0,a),C(c,0).且
Va-4+(c-8)2=0
,过1,C两点分别作”轴,》轴的平行线交于B点。
A
B
A
B
E
F
图1
图2
(1)请直接写出点A和点C的坐标.
(②)P,Q为两动点,P,Q同时出发,其中点P从B点出发,以每秒3个单位长度的速度沿着
B→C→O
CO
运动,到达点时停止运动;点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿着线段
向O点运动,到达O点时停止运动:设运动时间为,问:当点P在线段CO上时,取何值时,三角
形PQB的面积为2?
3)如图2,连接1C,点
D(m,)在线段4C上,点F在'轴负半轴上,连接DF交轴于E点,记三
角形DCE的面积为9,记三角形E0F的面积为,者=,直接写出F点的坐标为
18.(25-26八年级下·四川眉山期末)综合与实践
8/26
【问题情境】下面是某校数学社团在一次数学活动中的探究过程
【操作实践】如图1,作△ABC,分别以AB,AC为边向外作正方形ABDE和正方形ACFG,连接
EG,取BC边的中点M,连接MA并延长交EG于点H
E
H
G
D
M
图2
图3
【初步猜想】
(I)通过初步观察、测量,猜想AH与EG的位置关系为
【特例证明】
(②)如图2,当△ABC为等腰三角形,AB=AC时,试证明上述猜想结论的正确性;
3)如图3,当△ABC为直角三角形,∠BAC=90°时,试证明上述猜想结论的正确性;
【推理论证】
4)如图1,当△ABC为一般三角形时,上述结论是否依然成立?请证明
19.(25-26八年级下山东德州期末)定义:将纸片折叠,若折叠后的图形恰能拼合成一个无缝隙、无重
叠的矩形,这样的矩形称为完美矩形,
B
B F
D
图1
图2
图3
I)操作发现:将平行四边形纸片ABCD按图1所示折叠成完美矩形AEFG(折痕分别为AE,GF),
若平行四边形ABCD的面积为30,BC=6,则EF=
AE=
(②)类比探究:将三角形纸片△ABC按图2所示折叠成完美矩形EFGH(折痕分别为EF,HG,EH
),若
DE=25 DH=5 FG=5
5,求△1BC的面积:
(3)拓展延伸:将平行四边形纸片ABCD按图3所示折叠成完美矩形EFGH(折痕分别为EF,FG,
GH,HE).若EF:EH=3:4,AD=I0,求完美矩形EFGH的面积
20.(24-25八年级下广东广州期中)△ABC的三边为a,b,C,定义:若其中两边平方和等于第三边
9/26
平方的n倍(a2+b2=nc2,n为正整数),那么这个三角形叫做“n阶非凡三角形”.例如:当
n=3时,某三角形三边长分别是5,2和3,因为(+3=12=3x2,所以这个三角形是“3阶非
凡三角形”.
①房8C是”阶非几三角形”,三边长为25,4,25
,则”=
(2②)若△ABC是“2阶非凡三角形”(n=2),且AB=2,BC=4,则AC的长为
③)如图,在菱形1BCD中,AC交BD于点O,B=6,且△MBD是“3阶非凡三角形(=3》,求
AC的值.
知识点06:中点四边形问题
顺次连接四边形各边中点所得的四边形叫做中点四边形。
核心结论:
任意四边形的中点四边形都是平行四边形:
平行四边形的中点四边形仍是平行四边形:
菱形的中点四边形是矩形(因为菱形对角线互相垂直,中点四边形各边平行于对角线,故
邻边垂直):
矩形的中点四边形是菱形(因为矩形对角线相等,中点四边形各边等于对角线的一半,故
四边相等):
正方形的中点四边形仍是正方形(因为正方形对角线垂直且相等,中点四边形邻边垂直且
四边相等)。
10126
解题关键:利用三角形中位线定理(中点连线平行于第三边且等于第三边的一半)证明中
点四边形的形状。
21.(25-26八年级下福建福州期末)某学校计划将一块草坪改造成花坛,如图,矩形草坪ABCD,
AB=20m AD=10m E F G H
分别是边B,BC,CDDA,
的中点,顺次连接各中点得
到的四边形EFGH,将其用篱笆围起来作为花坛,则四边形花坛EFGH的周长为()
D
F
B
A.30m
B.12V5m
C.16v5m
D.20v5m
22.(25-26八年级下黑龙江鸡西期末)如图,在正方形ABCD中,E,F分别是AB,BC的中点,连
接DE,AF交于点G,连接CG,EF,DF.下列结论:①△ADE≌△BAF;②DG:DE=4:5:
③依次连接AE,EF,DF,AD的中点P,O,M,N,则四边形MNPO为正方形:④
2LADE+∠BCG=90°.其中结论正确的序号有()
G
A.①②③
B.①③④
C.②③④
D.①②③④
11/26
23.(25-26八年级下·河北承德期末)数学活动:我们已经知道:对于任意一个四边形,连接它的四边的
中点所构成的四边形是平行四边形,如图1:
图
活动一:
(1)请你连接矩形和菱形四边的中点,猜想所构成的四边形的形状:
D
D
0
A
B
矩形
菱形
矩形的中点四边形的形状是:
菱形的中点四边形的形状是:
活动二:
(2)猜想,在一个什么样的四边形中,顺次连接其各边中点,可以得到一个正方形.小明的猜想是正方
形,小红说不仅仅是正方形,请你画出小红所说的四边形,并描述其特点.
24.(25-26八年级下·湖南邵阳期末)我们不妨约定:若凸四边形对角线相等,叫做“矩基四边形”;若
凸四边形对角线垂直,叫做“正交四边形”·
B
图1
图2
(1)判断下列说法的正确性,正确的请在横线处打“√”,错误的打“×”
①矩形一定是“矩基四边形”:
②平行四边形一定不是“正交四边形”:
③顺次连接“矩基四边形”各边中点所得的四边形是“正交四边形”:
(2)如图1,在四边形ABCD中,∠DAB=∠ABC,AD、BC的垂直平分线恰好交于AB边上一点P,
12126
连接AC、BD、DP、CP,求证:四边形ABCD是“矩基四边形”.
3)如图2,在正方形ABCD中,点E、点M分别在边DC、BC上,点F在CB的延长线上,且四边
形AFME是“正交四边形”,对角线EF、AM相交于点H,EF与边AB交于点N.
①若BF=DE,BN=2,CE=6,求BM的长:
②连接MN,若点M是BC的中点,且正方形边长为8,请直接写出MN+AE的最小值.
知识点07:特殊平行四边形纯的动点问题
动点问题通常涉及点在线段上运动,需要判断在何种位置时点构成的图形是特殊平行四边
形。
典型题型:在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,P为BC上一动点,连接AP,当P运动到
何处时,△ABP为等腰三角形?
解题思路:设BP=x,则AP=VAB+x=V36+x。△ABP为等腰三角形分三种情况:
AB=BP→x=6;
AB=AP→VAB+x=V36+x2=6→无解:
BP=AP→VAB2+x=V36+x→解得x=3V2。
故当BP=6或3√2时,△ABP为等腰三角形。此类题目需分类讨论,结合勾股定理或特殊
平行四边形性质列方程求解。
25.(25-26八年级下·陕西咸阳期末)如图,E,F是正方形ABCD的边AD上两个动点,满足AE=DF,
连接CF交BD于点G,连接BE交AG于点H.若正方形的边长为2,则线段DH长度的最小值是
()
13126
5-1
1-5
A.2
B.2
c.√5-1
D.1-5
26.(25-26八年级下江苏准安·期末)已知,如图,在矩形ABCD中,菱形EFGH的三个顶点E,G,
H分别在矩形ABCD的边AB,CD,DA上,其中H为定点,E、G为动点,连接CF.当点G从D
点移动到C点的过程中,△FCG的面积()
G
D
H
A.逐渐增大B.逐渐减小
C.不变
D.先增大,再减小
27.(25-26八年级下河南新乡期末)在四边形ABCD中,AD‖BC,∠A=90°,AD=24,BC=36,
AB=5.
P
D
图1
图2
(I)如图1,点P从点A出发,沿AD方向以每秒1个单位长度的速度向点D运动,运动到点D即停止.
点Q同时从点C出发,沿C→B→C以每秒3个单位长度的速度做往返运动,当点Q返回点C时停止
运动,连接PQ.设点Q的运动时间为s.
①CD的长为
②当四边形ABQP是矩形时,求t的值:
(2)如图2,点F是AD上一动点,点E是BC边上的一点,且BE=20,连接BF,FE,若在直线EF
14126
左侧存在一点M,使以点F,B,E,M为顶点的四边形是菱形,直接写出BM的长
28.(25-26八年级下湖北荆门期末)如图,在平面直角坐标系中,直线'=+b与轴交于点
A(6,0)
与'轴交于点B,与直线)=-交于点C(2,)
B
B
备用图
(1)求直线AB的解析式:
2)若点T为直线y=-x上的一个动点,设点T的横坐标为m,△BTC的面积为S.求S关于m的函数
关系式:
(3)若点D从A出发以2个单位/秒的速度沿x轴向右运动,同时点E从O出发以1个单位/秒的速度沿x
轴向左运动,过点D作x轴的垂线,交直线AB于点G,过点E作x轴的垂线,交直线OC于点F.设
运动时间为t秒.
①判断四边形DEFG的形状(点D,E重合时除外),并证明你的结论:
②是否存在时间t,使得四边形DEFG为正方形?若存在,直接写出符合条件的t值;若不存在,请说
明理由,
几知识点08:特殊平行四边形中的折叠与对称问题
折叠问题利用轴对称性质:折叠前后重合的边相等、重合的角相等、折痕为对称轴(垂直
平分对应点连线),。
典型题型:如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=6,将矩形沿EF折叠,使点C与点A重
合,求折痕EF的长度。
15126
解题思路:由折叠知AE=CE,设AE=x,则EC=x,EB=6一x,在Rt△ABE中,AB?十
13
BE2=AE2→16+(6-x)2=x2→x=
3;由对称性知F垂直平分AC,AC=
2x AB.BC
1
=√42+62=213,故EF=
AC(面积法:菱形AECF面积=2ACEF=AB·BC)
2×4×6-24=24W13
→EF=213V313。
解题关键:找出折叠前后的等量关系,构造直角三角形用勾股定理求解。
29.(25-26八年级下吉林长春期末)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点E是边AD上的一点,
将△CDE沿CE折叠,恰好使点D落在对角线AC上的点D'处,则AE的长为()
E
D
D'
5
A.2
B.2
C.2
D.3
30.(24-25八年级上山东青岛·阶段检测)如图.在正方形纸片ABCD中,E是CD的中点,将正方形纸
片折叠,点B落在线段AE上的点G处,折痕为AF,若AD=4.
D
1)求GE的长:
(2)求FC的长.
31.(25-26八年级下辽宁抚顺期末)在正方形ABCD中,点E为CD边上一点,连接AE,将△AED沿
AE翻折得到△AEF,连接BF并延长交CD于点G.
16126
B
图1
图2
图3
(I)如图1,若AF=BF,求证:FG=EG;
EF
2)如图2,若F为BG的中点,求AE的值:
B)如图3,连接CF,若CF⊥BG,AB=6,直接写出DE的长.
32.(2026四川达州模拟预测)已知正方形ABCD的边长为6,点E为BC上一点,连接AE.
图1
图2
图3
(I)如图1,过点B作BG⊥AE于点H,交CD于点G,连接AG,EG,若点E为BC中点,求四边形
ABEG的面积;
(②)如图2,点F,R分别在正方形ABCD的边AB,CD上,把正方形沿直线FR翻折,使得BC的对应
边8C恰好经过点4,过点4作10LFR于点0,连接R,若O1=而,求线段4R的长:
B)如图3,点Q是边DC上的一个动点,DQ=BE,过点Q作QP⊥AE于点P,连接BP,试求线段
BP
PECO
的最小值,且直接写出此时四边形
的面积.
知识点09:特殊平行四边形判定当性质的说理与证明题
综合证明题通常要求先判定图形形状,再利用性质求解。
典型题型:如图,在△ABC中,∠ACB=90°,D、E分别为AB、AC的中点,连接DE并
延长至F,使EF=DE,连接CF。求证:四边形ADFC是菱形。
17126
B
解题思路:
先证ADFC:由D、E为中点知DEAC且DE=2AC(中位线定理),又EF=DE,故
DF=AC且DFIAC,得ADFC:
再证菱形:由∠ACB=90°及DEAC知∠DEC=90°,故DF垂直平分AC,即~ADFC对角
线垂直,故为菱形。
此类题目答题规范:先写“己知、求证”,再分步证明,每步注明理由,最后得出结论。
33.(25-26八年级下山东临沂期末)如图,在口ABCD中,点O为线段AD的中点,连接B0并延长交
CD的延长线于点E,连接AE,BD,∠BDC=90°
B
D
C
(I)求证:四边形ABDE是矩形:
Q连接0C.若4B=4,BD=27,求
OC
,求
的长
34.(2026吉林中考真题)如图,在矩形ABCD中,AB=6cm,AD=3cm.动点P从点A出发,沿折
线4B-BC以1cm/s的速度向终点C运动.在运动过程中,连接DP.设点P的运动时间为
(s)(t>0)
DP扫过的图形面积为
S(cm2)
18126
(备用图)
(I)求S关于的函数解析式,并写出自变量t的取值范围.
5
②)当Dp扫过的图形面积S(cm)由矩形ABCD面积的4扩大到矩形ABCD面积的6时,点p运动了多
长时间?
35.(25-26八年级下·福建泉州期末)如图1,在正方形ABCD中,AB=6,点P为线段BC上一个动点,
连接AP,线段AP的垂直平分线交AP,对角线BD于点E,,F,连接BE.
E
E
P
图1
图2
备用图
(I)若∠BAE=15°,求∠BEP的度数:
(2)如图2,连接AF,PF.
BP 1 DF
①若PC2,求BF的值:
S,△AEF
②设△ABE的面积为,
的面积为
,△BEF的面积为3,请从以下结论中选择一个正确的并
证明:
8+5为定值,S+5为定值,(i)3+8为定值。
36.(25-26八年级下·河南安阳期末)我们定义:对角线互相垂直且相等的四边形叫做“神奇四边形”.
19126
D
D
M
H
B
B
P
OE
图1
图2
图3
()我们学过下列四边形:①平行四边形:②矩形;③菱形;④正方形,其中是“神奇四边形”的是
(填序号)
(2)如图1,在正方形ABCD中,E为BC上一点,连接AE,过点B作BG⊥AE于点H,交CD于点G,
连接AG,EG
①求证:四边形ABEG是“神奇四边形”;
②如图2,点M,N,P,Q分别是AB,AG,GE,EB的中点,试判断四边形MNPO是不是“神
奇四边形”,并说明理由;
3)如图3,点F,R分别在正方形ABCD的边AB,CD上,把正方形沿直线FR翻折,使得BC的对
应边B'C恰好经过点A,过点A作AO⊥FR于点O,连接BO.若AB=2,正方形的边长为6,则线
段BO长为
课时训练
一、选择题
1.(25-26八年级下·新疆塔城期末)如图,在平行四边形ABCD中,下列说法错误的是()
D
B
A.AC⊥BD,AC=BD
B.AB=DC.AD=BC C.OA=OC.OB=OD D.
ABCD AD‖BC
2.(25-26八年级下·湖南郴州期末)下列四个命题是假命题的是()
A,如果一个多边形的每个外角都是45°,那么其内角和为1080°
20126
B.菱形的对角线互相垂直
C.角平分线上的点到角两边的距离相等
D.对角线相等的四边形是矩形
3.(25-26八年级下福建龙岩期末)如图①,在平面直角坐标系中,矩形ABCD在第一象限,且AB‖y
轴.直线my=-x沿x轴正方向平移,被矩形ABCD截得的线段EF的长度I与平移的距离a之间的函
数图象如图②,则矩形ABCD的面积为()
1个
D
0146
图①
图②
A.18
B.15
C.12
D.10
4.(25-26八年级下·福建福州期末)如图,菱形ABCD的对角线交于点O,AB=4,AC=6,
DE⊥BC于点E,则OE的长为()
D
0
B
A.3
B V5
D.5
5.(25-26八年级下广东中山期末)如图,一技术人员用刻度尺(单位:cm)测量某三角形部件的尺寸.
已知∠ACB=90°,点D为边AB的中点,点A,B对应的刻度分别为2,8,则CD的长为()
A
0123456789
A.2.5cm
B.3cm
C.4cm
D.6cm
6.(25-26八年级下·安徽阜阳期末)如图,图中阴影部分是一个正方形,则这个正方形的面积是()
21126
15cm
17cm
A.64 cm2
B 8cm2
C.32 cm2
D.2v2cm2
7.(25-26九年级下·山东烟台期末)四边形ABCD是平行四边形,下列说法错误的是()
D
B
A.当AC=BD时,四边形ABCD是矩形
B.当AC⊥BD时,四边形ABCD是菱形
C.当∠BAD=90°时,四边形ABCD是矩形
D.当AC平分∠BAD时,四边形ABCD是正方形
8.(25-26八年级下·重庆秀山期末)如图,在边长为8的正方形ABCD中,点E,F分别为AD,AB边
上的点,过点A作CE的垂线,交CE的延长线于点G,交CF的延长线于点M,连接GF,若DE=2,
AM=CE,则GF的长为()
G
M
8v7
A.√73
B.7
C.5
D.9
二、填空题
9.(25-26八年级下福建泉州期末)已知菱形ABCD的两条对角线AC、BD的长分别为8和6,则这个
菱形的面积为
10.(25-26八年级下新疆乌鲁木齐期中)如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的边AD在x轴上,
顶点A,B的坐标分别为(一1,0,(0,2),顶点C的坐标为
22126
B
11.(25-26八年级下·甘肃平凉期末)如图,四边形ABCD是菱形,∠DAB=120°,AB=6,AE⊥BC于
点E,则AE的长为一
B
E
12.(25-26八年级下·北京石景山期末)如图,在四边形ABCD中,AC⊥BD,垂足为O,B0=DO.
只需添加一个条件即可证明四边形ABCD是菱形,这个条件可以是
一(写出一个即可)·
D
13.(25-26八年级下山东菏泽期末)如图,菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,∠BAD=60°,
AC=6,AH平分∠BAC,CE⊥AH于点E,点P是直线AB上的一个动点,则OP+PE的最小值是
D
A
B
P
14.(24-25八年级下四川南充期中)如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=3,点Q在对角线AC上,
且AQ=AD,连接DQ并延长,与边BC交于点P,则线段CP=一
23126
B
15.(25-26八年级下陕西延安期末)如图,在菱形ABCD中,点E是BC边上的一点,连接AE,
EH⊥AB于点H,将△ABE沿AE所在直线折叠得到△AFE,AF与CD相交于点G,AG恰好垂直平
分CD,若BE=4,则AE的长为
16.(25-26八年级下河北唐山期末)正方
NM,M,gNM,M,O.NM,M,0.,按如图所示的
方式放置,点X,心,N,,在直线=>0)上,点4,,4.,,在轴上,
已知点2(6,2),点2的横坐标是
⅓
g
N
92
MM函
M士
三、解答题
5-1
17.(25-26八年级下广东江门期末)宽与长的比是2(约为0.618)的矩形叫做黄金矩形,黄金矩
形给予我们以协调、匀称的美感,如图1,己知黄金矩形纸片
ABCD AD=5+1
,长
24126
B
E
图1
图2
(I)求AB的长:
2)如图2,将图1中的黄金矩形ABCD裁剪掉一个以AB为边的正方形ABEF,得到新的矩形DCEF,
求证:矩形DCEF是黄金矩形:
3)在图2中,连接AE,求点D到线段AE的距离.
AD
18。(25-26八年级下云南昭通期末)如图,在矩形ABCD中,Bk,E为CD边的中点,连接4B,
延长AE交BC的延长线于F点,在BC边上取一点G,连接AG,使AF为∠DAG的角平分线.
O
E
B
B
GC
备用图
(I)求证:△ADE≌aFCE;
2)若k=1,CE=2,求CG的值:
3)若点G将BC边分成2:3的两部分,请求出k的值.
19.(25-26八年级下·江苏南京·期末)完成下列各题:
(1
(2)
(1)如图(1),将两个宽度相等的矩形纸条叠放在一起,得到四边形ABCD.试判断四边形ABCD的
形状,并说明理由.
②尼知点M,N,直线,的位安如图2)所示,且
412
2.一个菱形的一组对边分别落在”,
25126
上,另一组对边分别经过M,N.求作满足条件的一个菱形.要求:
①用直尺和圆规作图;
②保留作图的痕迹,写出必要的文字说明.
20.(25-26八年级下·福建泉州期末)项目式学习任务:四边形的变身术
项目背景:华师大版八下数学教材139页呈现了“四边形的变身术”示意图,好学的泉小伍同学继续
进行探究。
教材回顾:一个平行四边形总可以剪开拼成一个矩形.剪拼前后图形的面积不变,
M
D
HⅢ
E
图①
图②
图③
(I)任务1:【基础探究】如图①,四边形ABCD为梯形,ABI‖CD,E、F是边AD、BC上的中点.
经过剪拼,易证aDEM≌,ACFQ≌
NPO
,可证四边形
为矩形
(②)任务2:【进阶探究】如图②,取四边形ABCD四边中点E、F、G、H,连接对边中点,将四边
形分为I、Ⅱ、Ⅲ、V四个部分,如图操作,作Ⅱ、V的中心对称图形,并将Ⅲ平移,拼成四边形
MNP2,判断四边形MNPO形状,并说明理由.
3)任务3:【应用拓展】如图③,取四边形ABCD四边中点E、F、G、H,连接EF,过点G作
GP⊥EF于点P,过点H作HR⊥EF于点R,若四边形ABCD的面积为48,EF=8,直接写出GP
的长
26126
2026-2027学年度北师大数学九年级上册课时同步训练
第一章 特殊平行四边形 全章综合训练
▌课时目标
1. 能系统梳理平行四边形、菱形、矩形、正方形的定义、性质和判定定理,厘清四类图形的从属关系和区别,准确辨析各类易混判定条件。
2. 能综合运用特殊平行四边形的性质进行角度、线段、面积的计算,并能结合全等三角形、等腰三角形、勾股定理等知识解决较复杂的几何综合题。
3. 能运用特殊平行四边形的判定和性质解决中点四边形、动点、折叠等典型动态问题,规范书写几何证明过程,提升逻辑推理和综合运用能力。
▌课时目录
知识点01:特殊平行四边形概念与关系的综合辨析
知识点02:菱形、矩形、正方形性质的综合应用
知识点03:菱形、矩形、正方形判定的综合应用
知识点04:特殊平行四边形中的角度、线段、面积计算综合
知识点05:特殊平行四边形与全等三角形、等腰三角形的综合
知识点06:中点四边形问题
知识点07:特殊平行四边形中的动点问题
知识点08:特殊平行四边形中的折叠与对称问题
知识点09:特殊平行四边形判定与性质的说理与证明题
▌知识点01:特殊平行四边形概念与关系的综合辨析
四类图形的从属关系:平行四边形是最一般的特殊四边形,菱形和矩形是特殊的平行四边形,正方形是特殊的菱形和矩形。
辨析要点:
平行四边形→菱形:增加“一组邻边相等”或“对角线互相垂直”;
平行四边形→矩形:增加“一个角是直角”或“对角线相等”;
菱形→正方形:增加“一个角是直角”或“对角线相等”;
矩形→正方形:增加“一组邻边相等”或“对角线互相垂直”。
易错点:缺少“平行四边形”前提直接判定(如“对角线垂直的四边形是菱形”错误);混淆判定条件(如将“对角线垂直”误认为可单独判定正方形)。
1.(25-26八年级下·宁夏吴忠·期末)下列说法中,错误的是( )
A.正方形的对角线互相平分
B.对角线互相平分的四边形是平行四边形
C.菱形的对角线互相垂直
D.对角线互相垂直的四边形是菱形
【答案】D
【分析】本题考查特殊四边形的性质与判定定理,逐一判断各选项的说法正误,即可找出错误选项.
【详解】解:A、正方形属于特殊的平行四边形,平行四边形的对角线互相平分,故此选项说法正确;
B、“对角线互相平分的四边形是平行四边形”是平行四边形的判定定理,故此选项说法正确;
C、菱形的性质之一就是对角线互相垂直平分,故此选项说法正确;
D、对角线互相垂直且平分的四边形才是菱形,仅对角线互相垂直的四边形不一定是菱形,故此选项说法错误.
2.(25-26八年级下·浙江绍兴·期末)下列说法中,正确的是( )
A.对角线互相垂直且平分的四边形是菱形
B.三个角是直角的平行四边形是正方形
C.对边相等的平行四边形是菱形
D.四边相等的四边形是矩形
【答案】A
【详解】解:A.对角线互相垂直且平分的四边形是菱形,符合菱形的判定定理,说法正确;
B.三个角是直角的平行四边形是矩形,不是正方形,正方形是邻边相等的矩形,说法错误;
C.平行四边形本身对边相等,邻边相等的平行四边形才是菱形,说法错误;
D.四边相等的四边形是菱形,不是矩形,说法错误.
3.(25-26八年级下·重庆巴南·期末)下列说法正确的是( )
A.四个角相等的四边形是矩形 B.对角线互相垂直的四边形是平行四边形
C.对角线相等的平行四边形是正方形 D.对角线互相平分的四边形是菱形
【答案】A
【分析】根据平行四边形、特殊四边形的判定定理逐项判断即可.
【详解】解:∵四边形内角和为,四个角相等的四边形每个内角都为,四个角都是直角的四边形是矩形,∴A正确;
对角线互相平分的四边形才是平行四边形,∴B错误;
对角线相等的平行四边形是矩形,不是正方形,∴C错误;
对角线互相平分的四边形是平行四边形,不是菱形,∴D错误.
4.(25-26七年级下·上海宝山·期末)下列说法中,正确的是( )
A.如果两个角相等,那么这两个角是对顶角
B.直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
C.等腰三角形一边上的高也是这一边上的中线
D.经过一点有且只有一条直线与已知直线平行
【答案】B
【详解】解:相等的角不一定是对顶角,例如两直线平行的同位角相等,但不是对顶角,故A错误;
根据直角三角形的性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,故B正确;
等腰三角形只有底边上的高同时是这边上的中线,腰上的高不满足该结论,故C错误;
经过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行,若点在已知直线上,无法作出与已知直线平行的直线,故D错误.
▌知识点02:菱形、矩形、正方形性质的综合应用
三类图形性质对比:
1. 边:菱形四边相等,矩形对边相等,正方形四边相等;
2. 角:菱形对角相等,矩形四角均为直角,正方形四角均为直角;
3. 对角线:菱形垂直平分且平分对角,矩形相等且平分,正方形垂直相等且平分对角。
综合应用时,正方形可同时调用菱形和矩形的所有性质。
5.(25-26八年级下·福建福州·期末)如图,在矩形中().
(1)尺规作图:在矩形的边上找一点E,使平分(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)的条件下,连接,,若,,求的长.
【答案】(1)如图,点E即为所求;
(2)2
【分析】(1)以C为圆心,的长为半径画弧交于E,点E即为所求;
(2)设,则,在中,利用勾股定理解答即可.
【详解】(1)理由∶由作法得:,
∴,
∵四边形为矩形,
∴,
∴,
∴,即平分;
(2)解:设,
∵,
∴,
由作法得:,
∵四边形为矩形,,
∴,
∴,
在中,,
∴,
解得:(负值舍去),
即.
6.(25-26八年级下·安徽阜阳·期末)如图,四边形是矩形,把矩形沿对角线折叠,点落在点处,与相交于点.
(1)求证:
(2)若,,求的面积.
【答案】(1)证明:∵四边形是矩形,
∴,,
矩形沿对角线折叠点落在点处,
∴,,
∴,,
在和中,
∴.
(2)
【分析】(1)根据矩形的对边相等可得,,再根据翻折的性质可得,,然后求出,,再利用“角角边”证明即可;
(2)根据全等三角形对应边相等可得,勾股定理求出,然后利用三角形的面积公式列式计算即可得解.
【详解】(1)略
(2)解:,,
∴由勾股定理得,
∵,
,
∴的面积.
7.(25-26八年级下·湖南株洲·期末)如图,菱形的对角线,相交于点,过点作且,连接,.
(1)求证:;
(2)若菱形的边长为,,求四边形的面积.
【答案】(1)证明:为菱形,
,
,
四边形是平行四边形.
,
∴,
平行四边形是矩形;
;
(2)
【分析】(1)根据菱形性质得出,证明四边形是平行四边形.根据,证明平行四边形是矩形,即可证明结论;
(2)先证明为等边三角形,得出,,根据勾股定理得出,最后根据矩形面积公式求出结果即可.
【详解】(1)略
(2)解:∵在菱形中,,,
为等边三角形,
,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴四边形的面积.
8.(25-26八年级下·浙江宁波·期末)如图,在矩形中,点,分别在边,上,且,连结,.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,,四边形为菱形,求菱形的面积.
【答案】(1)证明:因为四边形是矩形,
,,
,
,
即,
又,
,
四边形是平行四边形;
(2)
【分析】(1)先根据矩形的性质得到,,再由可得,即可证明四边形是平行四边形;
(2)设,则,在中,根据勾股定理得,解方程得到,最后根据菱形的面积公式即可求出菱形的面积.
【详解】(1)略
(2)解:四边形为菱形,
,
设,则,
在矩形中,,,,
在中,根据勾股定理得,,
即,
解得,
,
菱形的面积.
▌知识点03:菱形、矩形、正方形判定的综合应用
判定选择策略:
1. 题目已给出平行四边形背景时,优先用定义判定(菱形加邻边相等,矩形加一个直角);
2. 题目给出多个角度条件时,用矩形判定(三个角为直角);
3. 题目给出多条边长条件时,用菱形判定(四边相等);
4. 题目涉及对角线时,用对角线特征判定(菱形垂直,矩形相等,正方形垂直且相等)。
综合题型:如图,在▱ABCD中,AC⊥BD,AC=BD,求证四边形ABCD是正方形。解:由▱ABCD中AC=BD→矩形;由▱ABCD中AC⊥BD→菱形;故▱ABCD是正方形。
9.(25-26八年级下·山西临汾·期末)如图,在中,于点,,的平分线交于,连接.
求证:四边形为矩形
【答案】∵,
∴,
.
平分,
.
.
.
∵,
,
又,
四边形是平行四边形.
,
.
四边形是矩形.
【分析】先证明四边形是平行四边形,再结合,利用有一个角是直角的平行四边形是矩形即可证明结论.
【详解】略
10.(25-26八年级下·陕西安康·期末)如图,四边形是平行四边形,点E、F分别在、的延长线上,且,连接、,,求证:四边形是菱形.
【答案】证明:四边形是平行四边形,
,;
,
,即,
四边形是平行四边形;
,
∴四边形是菱形.
【分析】根据平行四边形的性质得到,;证明,则可证明四边形是平行四边形;再由,即可证明四边形是菱形.
【详解】略
11.(2026·河南平顶山·三模)如图,在矩形中.
(1)尺规作图:在边上分别作点E,F,使,.
(2)在(1)的条件下,若,,求的长.
【答案】(1)如图,即为所求,
(2)3
【分析】(1)以点A为圆心,为半径画弧交于点E,作的角平分线交于点F即可;
(2)连接,由作图和矩形的性质得到,,在中由勾股定理求出.得到.设,则.在中,由勾股定理求出,即可求出的长.
【详解】(1)略
(2)解:如图,连接,
∵,,
∴在中,.
∴.
设,则.
在中,由勾股定理,得,
解得.
∴.
12.(25-26八年级下·天津北辰·期末)已知四边形是边长为的正方形,,是正方形边上的两个动点,点从点出发,以的速度沿方向运动,点同时从点出发以的速度沿方向运动.设点运动的时间为.
(1)如图1,点在边上,,相交于点,当,互相平分时,求的值;
(2)如图2,点在边上,,相交于点,当时,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)对角线互相平分的四边形是平行四边形,因此四边形为平行四边形,得,分别用表示两条线段长度,列方程求解.
(2)在上,先确定范围;由,利用正方形直角及互余角证明,得对应边相等,,用表示、列方程求解.
【详解】(1)解:互相平分,
四边形是平行四边形,
.
由题意:点在上,;,正方形边长,
.
,
解得:.
(2)解:点在边上,,速度,走完用时,
故.
则,,
.
四边形是正方形,
,,
.
,
,
,
,
在和中:
,
,
,
,
解得:.
▌知识点04:特殊平行四边形中的角度、线段、面积计算综合
1. 角度计算:利用“平行四边形邻角互补、菱形平分对角、矩形四角90°、正方形四角90°”求解。
2.
线段计算:利用“菱形四边相等、矩形对角线相等、正方形对角线=边长×”及勾股定理求解。
3.
面积计算:平行四边形S=ah;菱形;矩形S=ab;正方形。综合题常需通过设未知数,利用方程思想求解。
13.(25-26八年级下·安徽合肥·期末)如图1,正方形中,点E是延长线上一点,连接,过点B作于点F,交于点G.
(1)求证:;
(2)如图2,连接、.若平分,求的度数;
(3)如图3,若为中点,请直接写出的值.
【答案】(1)证明:∵四边形是正方形,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
(2)
(3)
【分析】(1)证出即可得证;
(2)先求出的度数,再得出,进而可得,然后根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得,则,利用三角形的内角和定理求解即可;
(3)设,则,先求出的长,再利用的面积公式求出的长,然后求出的长,由此即可得.
【详解】(1)证明:略.
(2)解:∵四边形是正方形,
∴,,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴(等腰三角形的三线合一),
∴在中,,
∴,
∴.
(3)解:∵四边形是正方形,
∴,,
∵为中点,
∴,
设,则,
在中,,
∵,,
∴,
∴,
由(1)已证:,
∴,
∴,
∴.
14.(25-26八年级下·江苏南京·期末)如图,在中,平分交于点,平分交于点,分别作、的中线、,连接,.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,当时,四边形是菱形.
【答案】(1)证明:四边形是平行四边形
平分,平分
,
在和中
,
,
、分别是、的中线
、分别是的中点
,
,
,
,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形;
(2)当时,四边形是菱形.
【分析】(1)根据平行四边形的性质,得到,根据角平分线,推导出 ,得到,继而推导出,得到,进而推导出,,则四边形是平行四边形,即可解答;
(2)设,则,,推导出当四边形是菱形时,,证明出是等边三角形,得到,
,继而推导出是等边三角形,求出,,得到当时,四边形是菱形,即可解答.
【详解】(1)略
(2)解:设,则,
,
当四边形是菱形时,
,即,
,
,
是等边三角形,
,
是等边三角形,
,
,
,
∴当时,四边形是菱形.
15.(25-26八年级下·贵州毕节·期末)数形思维社团在开展社团活动中,对多边形内两条互相垂直的线段进行了深入研究,并提出了以下问题:如图,在中,,,,是中点,将沿翻折,使点落在点处,连接,和,交于点.
(1)求证:为直角三角形;
(2)求的长度.
【答案】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
,
为中点,
.
由折叠的性质得:,
∴,
,.
,
,
为直角三角形.
(2)
【详解】(1)(1)由平行四边形的性质得,由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得,由折叠的性质得,由等边对等角得,,再根据三角形内角和定理即可求解;
(2)由勾股定理得,则,由折叠的性质得,,根据等面积法求出的长,再根据勾股定理即可求解.
(2)解:∵,
∴,
由折叠的性质得:,,
∵,
又,
,解得,
,
在中,.
16.(25-26八年级下·陕西榆林·期末)【问题提出】
(1)如图1,在正方形中,是上一点,是延长线上一点,且.求证:.
(2)【问题解决】如图2,有一块边长为的正方形绿地,凉亭、(大小忽略不计)分别在边,上,,是两条观光小径.已知,小径的长度为求凉亭到绿地边的距离.
【答案】(1)证明:∵四边形是正方形,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
(2)
【分析】(1)利用三角形全等对应边相等即可.
(2)利用三角形全等对应边相等得到边相等,再利用勾股定理计算边长即可.
【详解】(1)略
(2)解:如图,连接,延长至点,使.
∵四边形为正方形,
∴,,
∵,
∴,
∴.,
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵,,
∴,
∴.
在中,,根据勾股定理得
∴.
∴,,
设,则,
,
在中,,
∴,解得,
故凉亭到绿地边的距离为.
▌知识点05:特殊平行四边形与全等三角形、等腰三角形的综合
特殊平行四边形的性质为证明三角形全等提供了丰富的条件(如对边相等、对角线平分、四角为直角等)。
典型题型:如图,菱形ABCD中,E、F分别为BC、CD上的点,且∠EAF=∠BAD,求证AE=AF。解题思路:连接AC,由菱形性质知∠BAD=2∠BAC,∠EAF=∠BAD=∠BAC,故∠BAE=∠CAF;又AB=AC(菱形四边相等),∠B=∠ACF(菱形对角相等),故△ABE≌△ACF(ASA),得AE=AF。
此类题目核心是利用特殊平行四边形性质构造全等三角形。
17.(25-26七年级下·天津河东·期末)如图1,在平面直角坐标系中,,,且,过,两点分别作轴,轴的平行线交于点.
(1)请直接写出点和点的坐标.
(2),为两动点,,同时出发,其中点从点出发,以每秒3个单位长度的速度沿着运动,到达点时停止运动;点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿着线段向点运动,到达点时停止运动;设运动时间为,问:当点在线段上时,取何值时,三角形的面积为?
(3)如图2,连接,点在线段上,点在轴负半轴上,连接交轴于点,记三角形的面积为,记三角形的面积为,若,直接写出点的坐标为________.
【答案】(1),
(2)当在上时,取或或时,,,三点构成的三角形面积为
(3)
【分析】(1)根据,则求解即可.
(2)根据题意,得,,得到根据三角形得,当点到达点,点的横坐标为,点的横坐标为,得到,求解即可;
(3)连接,过点作轴,轴,表示各个三角形的面积,建立等式求解即可.
【详解】(1)解:,
,
解得,
故,;
(2)解:根据题意,得四边形是矩形,,;
,,
,
点P的运动最长时间为,点Q的运动最长时间为,
点运动的时间,点运动的时间,
①当在上时(没到端点时),,即时
,,
或;
②时,此时点已到达点,
∴点的横坐标为,点的横坐标为,
,
;
当在上时,取或或时,,,三点构成的三角形面积为;
(3)解:连接,过点作轴于点G,轴于点H,
.
,
,
,
,
;
18.(25-26八年级下·四川眉山·期末)综合与实践
【问题情境】下面是某校数学社团在一次数学活动中的探究过程.
【操作实践】如图1,作,分别以,为边向外作正方形和正方形,连接,取边的中点,连接并延长交于点.
【初步猜想】
(1)通过初步观察、测量,猜想与的位置关系为________;
【特例证明】
(2)如图2,当为等腰三角形,时,试证明上述猜想结论的正确性;
(3)如图3,当为直角三角形,°时,试证明上述猜想结论的正确性;
【推理论证】
(4)如图1,当为一般三角形时,上述结论是否依然成立?请证明.
【答案】(1)
(2)证明:∵,M是边的中点,
∴,
∵正方形和正方形,
∴,,,,
∴,,,
∴,
∴;
(3)证明:正方形和正方形,
∴,,,,
又,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,M是边的中点,
∴,
∴,
又,
∴,
∴,
∴
(4)解:成立,
理由:延长至N,使,连接,
∵M是中点,
∴,
又,
∴,
∴,,
∵,
∴,
又,
∴,
又,,
∴,
∴,
又,
∴,
∴,
∴.
【分析】(1)观察图形,经过测量即可判断;
(2)根据三线合一的性质得出,根据正方形的性质,余角的性质可得出,,然后根据三线合一的性质即可得证;
(3)证明,得出,根据直角三角形斜边上中线的性质得出,根据等边对等角得出,结合,得出,即可得证;
(4)延长至N,使,连接,证明,得出,,导角得出,证明,得出,结合,得出,即可得证.
【详解】(1)解:观察图形,经过测量判断;
(2)略
(3)略
(4)略
19.(25-26八年级下·山东德州·期末)定义:将纸片折叠,若折叠后的图形恰能拼合成一个无缝隙、无重叠的矩形,这样的矩形称为完美矩形.
(1)操作发现:将平行四边形纸片按图1所示折叠成完美矩形(折痕分别为,),若平行四边形的面积为30,,则________,________;
(2)类比探究:将三角形纸片按图2所示折叠成完美矩形(折痕分别为,,),若,,,求的面积;
(3)拓展延伸:将平行四边形纸片按图3所示折叠成完美矩形(折痕分别为,,,).若,,求完美矩形的面积.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)根据折叠的性质,得到,,根据平行四边形的性质,求出的长即可;
(2)根据折叠的性质得出,设,则,利用勾股定理求出,然后利用三角形的中线平分面积进行求解即可;
(3)连接,易得四边形是平行四边形,得到,设,,勾股定理求出,再根据矩形的面积公式进行求解即可.
【详解】(1)解:∵折叠,
∴,
∵矩形,
∴,
∵平行四边形的面积为30,,
∴,
∴;
(2)解:∵折叠,
∴,
设,则,
∵矩形,
∴,
∴,
∴,即,
解得,
∴,
∴,,
∵,
∴,,
∴;
(3)解:连接,
由折叠可知:为的中点,为的中点,
∴,
∵平行四边形,
∴,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∵四边形为矩形,
∴,,
∴,
∵,
∴设,,则,
∴
∴解得
∴四边形的面积为.
20.(24-25八年级下·广东广州·期中)的三边为,,,定义:若其中两边平方和等于第三边平方的倍(,为正整数),那么这个三角形叫做“阶非凡三角形”.例如:当时,某三角形三边长分别是,2和3,因为,所以这个三角形是“3阶非凡三角形”.
(1)若是“阶非凡三角形”,三边长为,4,,则______.
(2)若是“2阶非凡三角形”(),且,,则的长为______.
(3)如图,在菱形中,交于点,,且是“3阶非凡三角形”,求的值.
【答案】(1)2或3
(2)或
(3)或
【分析】本题主要考查了菱形的性质,勾股定理,二次根式的乘法计算,正确理解“阶非凡三角形”的定义是解题的关键;
(1)先求出的值,再根据“阶非凡三角形”的定义求解即可;
(2)先求出的值,再分,和三种情况,讨论求解即可;
(3)根据菱形的性质可得,,根据题意可得或或,据此求解即可.
【详解】(1)解:,
∵,
∴,,
∴是“阶非凡三角形”或“阶非凡三角形”,即或;
(2)解:∵,,
∴,
∵是“2阶非凡三角形”(),
∴当时,则,
∴或(舍去),
∵,
∴,
∴符合题意;
当时,则,
∴或,
∵,
∴,
∴符合题意;
当时,则,此时不符合题意;
综上所述,或;
(3)解:∵四边形是菱形,
∴,,
∵是“3阶非凡三角形”,
∴或或,
∴或,
∴或(舍去)或或(舍去),
当时,则,则,
∴;
当时,则,则,
∴;
综上所述,的长为或.
▌知识点06:中点四边形问题
顺次连接四边形各边中点所得的四边形叫做中点四边形。
核心结论:
1. 任意四边形的中点四边形都是平行四边形;
2. 平行四边形的中点四边形仍是平行四边形;
3. 菱形的中点四边形是矩形(因为菱形对角线互相垂直,中点四边形各边平行于对角线,故邻边垂直);
4. 矩形的中点四边形是菱形(因为矩形对角线相等,中点四边形各边等于对角线的一半,故四边相等);
5. 正方形的中点四边形仍是正方形(因为正方形对角线垂直且相等,中点四边形邻边垂直且四边相等)。
解题关键:利用三角形中位线定理(中点连线平行于第三边且等于第三边的一半)证明中点四边形的形状。
21.(25-26八年级下·福建福州·期末)某学校计划将一块草坪改造成花坛,如图,矩形草坪,,,,,,分别是边,,,的中点,顺次连接各中点得到的四边形,将其用篱笆围起来作为花坛,则四边形花坛的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先由矩形的性质得,,,再由中点的定义及勾股定理求四边形的边长,即可得四边形花坛的周长.
【详解】解:∵矩形草坪,,,
∴,,,
∵,,,分别是边,,,的中点,
∴,,,,
由勾股定理得,
∴四边形花坛的周长为.
22.(25-26八年级下·黑龙江鸡西·期末)如图,在正方形中,,分别是,的中点,连接,交于点,连接,,.下列结论:①;②;③依次连接,,,的中点,,,,则四边形为正方形;④.其中结论正确的序号有( )
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②③④
【答案】D
【分析】根据正方形的性质和全等三角形的判定得到,可判断①;根据全等三角形的性质得出,进而得到,设正方形的边长为,利用勾股定理表示出的长,可判断②;根据中点四边形的性质,结合,利用正方形的判定可判断③;延长和交于点H,通过证明,得到,利用斜边中线定理得到,则有,再利用角的和差和等量代换可判断④,即可得出答案.
【详解】解:正方形,
,
,分别是,的中点,
,
,
在和中,
,
,故①正确;
,
,
,
,
,即,
设正方形的边长为,则,
在中,由勾股定理可得,
,
,
,
在中,由勾股定理可得,
,故②正确;
如图,
根据题意可知:,
,
,
四边形是菱形,
,
,
菱形是正方形,故③正确;
延长和交于点H,
在和中,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,故④正确;
综上所述,说法正确的有.
23.(25-26八年级下·河北承德·期末)数学活动:我们已经知道:对于任意一个四边形,连接它的四边的中点所构成的四边形是平行四边形,如图1:
活动一:
(1)请你连接矩形和菱形四边的中点,猜想所构成的四边形的形状;
矩形的中点四边形的形状是:________________;
菱形的中点四边形的形状是:________________;
活动二:
(2)猜想,在一个什么样的四边形中,顺次连接其各边中点,可以得到一个正方形.小明的猜想是正方形,小红说不仅仅是正方形,请你画出小红所说的四边形,并描述其特点.
【答案】(1)菱形;矩形
(2)如图,四边形中,对角线相等且互相垂直.
【分析】(1)矩形的中点四边形:顺次连接各边中点,利用三角形的中位线定理得出,同理得到,,,结合矩形的性质和菱形的判定推出四边形是菱形;
菱形的中点四边形:顺次连接各边中点,根据菱形和三角形中位线的性质,得四边形为平行四边形,且,再根据矩形的判定方法,即可得到答案;
(2)根据三角形中位线定理得到所得四边形的对边都平行且相等,那么其为平行四边形,再根据邻边互相垂直且相等,可得四边形是正方形.
【详解】(1)解:矩形的中点四边形:如图,矩形,顺次连接各边中点,
矩形,
,
在中,分别为的中点,
,
同理可得,,,,
,
四边形是菱形,
矩形各边中点构成的四边形是菱形;
菱形的中点四边形:如图,菱形,顺次连接菱形四边中点
∵菱形
∴
∵、、、分别为、、、中点
∴,,,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴,
∴,
∴四边形为矩形;
(2)解:图略,
证明:顺次连接各边中点,
由三角形中位线定理可得,,,,,
四边形是平行四边形,
∵,
∴,
四边形是正方形.
24.(25-26八年级下·湖南邵阳·期末)我们不妨约定:若凸四边形对角线相等,叫做“矩基四边形”;若凸四边形对角线垂直,叫做“正交四边形”.
(1)判断下列说法的正确性,正确的请在横线处打“√”,错误的打“×”.
①矩形一定是“矩基四边形”:___________
②平行四边形一定不是“正交四边形”:___________
③顺次连接“矩基四边形”各边中点所得的四边形是“正交四边形”:___________
(2)如图1,在四边形中,,、的垂直平分线恰好交于边上一点,连接、、、,求证:四边形是“矩基四边形”.
(3)如图2,在正方形中,点、点分别在边、上,点在的延长线上,且四边形是“正交四边形”,对角线、相交于点,与边交于点.
①若,,,求的长;
②连接,若点是的中点,且正方形边长为8,请直接写出的最小值.
【答案】(1)①√;②×;③√
(2)证明:如图所示:
∵是的垂直平分线,是的垂直平分线,
∴,,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∴(),
∴,即四边形是“矩基四边形”;
(3)①;②
【分析】(1)①根据矩形的性质判断即可;②根据平行四边形的性质判断即可;③根据中位线定理得到,证明四边形是菱形,再根据菱形的性质进而判断即可;
(2)根据垂直平分线的性质得到,,根据等边对等角得到,,根据三角形外角的性质得到,,可知,证明,得到,即可得到四边形是“矩基四边形”;
(3)①证明,,进一步利用全等三角形的性质求解即可;
②过点E作,过点M作,结合,可得A,E,K三点共线时,的值最小,作交于点G,证明,可得,再进一步求解即可.
【详解】(1)解:①∵矩形的对角线相等,
∴矩形一定是“矩基四边形”: √
②∵平行四边形的对角线不一定垂直;
∴平行四边形一定不是“正交四边形”说法错误: ×
③如图,∵矩基四边形,
∴,
∵是边中点,
∴是中位线,
∴,,
同理可得,,,,
∴,
∴四边形是菱形,
∴四边形的对角线互相垂直,
∴四边形是正交四边形,
∴顺次连接“矩基四边形”各边中点所得的四边形是“正交四边形”: √
(2)略
(3)解:①在正方形中,,,
∴,
∴,
在和中,,
∴,
∴,,
∴,
∵四边形是“正交四边形”,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∵,,,
∴,,
∴,
∴;
②解:过点E作,过点M作,
∴四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∵,
∴当A,E,K三点共线时,的值最小,
∵四边形是“正交四边形”,
∴,即,
作交于点G,
则,
∴四边形为矩形,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∵正方形边长为,为的中点,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴的最小值为.
▌知识点07:特殊平行四边形中的动点问题
动点问题通常涉及点在线段上运动,需要判断在何种位置时点构成的图形是特殊平行四边形。
典型题型:在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,P为BC上一动点,连接AP,当P运动到何处时,△ABP为等腰三角形?
解题思路:设BP=x,则AP=。△ABP为等腰三角形分三种情况:
1. AB=BP→x=6;
2.
AB=AP→=6→无解;
3.
BP=AP→→解得x=。
故当BP=6或时,△ABP为等腰三角形。此类题目需分类讨论,结合勾股定理或特殊平行四边形性质列方程求解。
25.(25-26八年级下·陕西咸阳·期末)如图,,是正方形的边上两个动点,满足.连接交于点,连接交于点.若正方形的边长为,则线段长度的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先通过正方形性质证明两组三角形全等,推导出确定动点的运动轨迹,再取中点构造定长线段,结合勾股定理与三角形三边关系,进而求出线段长度的最小值.
【详解】解:四边形是正方形,是对角线,
,,,
在和中,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
在中,,
即是直角三角形,,
取的中点,连接、,
在中,是斜边的中点,
,
正方形边长为,即,
,
是中点,
,
又,,
,
在中,根据三角形三边关系:两边之差小于第三边,即,
当且仅当三点共线时,等号成立,此时取得最小值,
.
26.(25-26八年级下·江苏淮安·期末)已知,如图,在矩形中,菱形的三个顶点,,分别在矩形的边,,上,其中为定点,、为动点,连接.当点从点移动到点的过程中,的面积( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.不变 D.先增大,再减小
【答案】B
【分析】过点作交的延长线于点,通过证明得出为定值,再根据三角形面积公式结合的变化情况即可求解.
【详解】解:如图,过点 作 交 的延长线于点,连接,
四边形 是矩形,
,
,
四边形 是菱形,
,,
,
,
,
在 和 中,
,
,
为定点, 为定值,即 的高 不变,
,
当点 从 点移动到 点的过程中, 逐渐减小,
的面积逐渐减小.
27.(25-26八年级下·河南新乡·期末)在四边形中,,,,,.
(1)如图1,点从点出发,沿方向以每秒1个单位长度的速度向点运动,运动到点即停止.点同时从点出发,沿以每秒3个单位长度的速度做往返运动,当点返回点时停止运动,连接.设点的运动时间为.
①的长为__________;
②当四边形是矩形时,求的值;
(2)如图2,点是上一动点,点是边上的一点,且,连接,,若在直线左侧存在一点,使以点,,,为顶点的四边形是菱形,直接写出的长.
【答案】(1)①13;②t的值为9或18
(2)的长为20或
【分析】(1)①由 ,,过点 作 于 ,则四边形 为矩形,可得 ,,,故 ,由勾股定理得 .
② 四边形 中,,若为矩形,则.分点 从 向 运动和从 返回 两种情况列方程计算即可.
(2)过作,得,分三种情况讨论:①为菱形对角线时,由菱形对角线垂直平分得,由勾股定理得;②为菱形边且为邻边时,;③ 为边且为邻边时,不符合题意,舍去.
【详解】(1)解:① 如图,过点 作 于 ,
,,
,且,即,
四边形为矩形,
,,
在中,
.
②由题意可得,点 从 出发,沿 运动,速度为每秒3个单位长度,,
则 从 到 用时 秒,再返回 又用 秒,总时间 秒.
,
若四边形 是矩形,则,
当点从向运动,即时,
,
由 ,可得,解得,符合题意.
当点从返回运动,即时,
,
由 得,,解得,符合题意.
综上, 或 .
(2)解:过点 作 于点 .
四边形为矩形,
,
当为菱形的对角线时,
如图, 设的中点为,
,
,
由,可知,点与点重合,即,
在中,由勾股定理:
,
,
此时点在直线左侧,符合题意.
如图,当为菱形的边,且为邻边时,
,
在中,由勾股定理:
,
,
点在线段上,即点在边上,点在直线左侧,符合题意.
如图,当为边,为邻边,
此时对应点落在直线右侧,不符合题意.
综上,的长为或.
28.(25-26八年级下·湖北荆门·期末)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,与直线交于点.
(1)求直线的解析式;
(2)若点为直线上的一个动点,设点的横坐标为,的面积为.求关于的函数关系式;
(3)若点从出发以2个单位/秒的速度沿轴向右运动,同时点从出发以1个单位/秒的速度沿轴向左运动,过点作轴的垂线,交直线于点,过点作轴的垂线,交直线于点.设运动时间为秒.
①判断四边形的形状(点,重合时除外),并证明你的结论;
②是否存在时间,使得四边形为正方形?若存在,直接写出符合条件的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)①四边形为矩形.证明如下:
由题意知:点的坐标为,点的坐标为.
轴,轴,
∴轴,,
.
同理:.
且,
,.
.
又,
∴四边形为平行四边形.
而,
∴四边形为矩形.
②存在时间,使得四边形为正方形,或
【分析】(1)先把点坐标代入求出,得到点完整坐标,再将、两点坐标代入,解二元一次方程组得到和,即可得到直线的解析式.
(2)先求出点的坐标,再用表示出点的坐标;可通过割补法或者底乘高的方式计算的面积,根据点相对于点的位置分类讨论,得到关于的函数关系式.
(3)①先根据运动速度和时间,写出、的坐标,再分别代入对应的直线解析式求出、的坐标;因为和都垂直于轴,所以,再计算和的长度,判断是否相等,即可确定四边形形状。②先计算的长度,因为正方形邻边相等,所以令,列方程求解.
【详解】(1)解:(1)将代入,
得.
.
∴将,代入,
得,
解得,
∴直线的解析式为.
(2)解:在中,当时,,
,
∴.
.
由题意可知.
当时,如图
.
当时,如图
.
当时,如图
.
综上,.
(3)解:①略
②存在时间,使得四边形为正方形,或.理由:
且,
当时,矩形为正方形,
∵点的坐标为,点的坐标为.
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,或
解得或.
▌知识点08:特殊平行四边形中的折叠与对称问题
折叠问题利用轴对称性质:折叠前后重合的边相等、重合的角相等、折痕为对称轴(垂直平分对应点连线)。
典型题型:如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=6,将矩形沿EF折叠,使点C与点A重合,求折痕EF的长度。
解题思路:由折叠知AE=CE,设AE=x,则EC=x,EB=6-x,在Rt△ABE中,AB²+BE²=AE²→16+(6-x)²=x²→x=;由对称性知EF垂直平分AC,AC=,故EF=(面积法:菱形AECF面积=AC·EF=AB·BC)→EF=。
解题关键:找出折叠前后的等量关系,构造直角三角形用勾股定理求解。
29.(25-26八年级下·吉林长春·期末)如图,在矩形中,,,点是边上的一点,将沿折叠,恰好使点落在对角线上的点处,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先根据矩形的性质可得,由勾股定理解得;由折叠的性质可得,进而可得,;设,则,利用勾股定理解得的值,即可获得答案.
【详解】解:∵四边形为矩形,,,
∴,
∴,
∵将沿折叠,恰好使点落在对角线上的点处,
∴,
∴,,
设,则,
在中,,
即,解得,
∴.
30.(24-25八年级上·山东青岛·阶段检测)如图.在正方形纸片中,是的中点,将正方形纸片折叠,点落在线段上的点处,折痕为.若.
(1)求的长;
(2)求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先根据正方形边长和E是中点,用勾股定理计算的长度,再结合折叠性质得,那么,即可求解的长.
(2)设的长为x,那么,由折叠性质得,同时,所以.在中用含x的式子表示,在中也用含x的式子表示,列方程求解x,即可得到的长.
【详解】(1)解:∵正方形边长,.
∴,
∵是中点,
∴.
在中,由勾股定理得: .
由折叠性质可知,,
∴.
(2)解:设,由折叠性质得,
∴.
由折叠得,
∴,是直角三角形.
在中,由勾股定理得:;
在中,,由勾股定理得:
∴,
代入,,,:
得 ,
展开化简得: ,
解得,
即,
∴ .
31.(25-26八年级下·辽宁抚顺·期末)在正方形中,点为边上一点,连接,将沿翻折得到,连接BF并延长交于点.
(1)如图1,若,求证:;
(2)如图2,若为的中点,求的值;
(3)如图3,连接,若,,直接写出的长.
【答案】(1)证明:如图1,
∵四边形是正方形,
∴,,
根据折叠性质得:,,,,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,,
,
∴,
∴,
∴.
(2)
(3)
【分析】(1)根据四边形是正方形,结合折叠性质证明是等边三角形,根据等边三角形性质求出,,,进一步求出等于30度,即可得,再根据等角对等边即可证明.
(2)根据四边形是正方形,即可得,,结合直角三角形斜边中线的性质得,可证明,即可得,再根据折叠性质即可证明是等边三角形,根据等边三角形性质求出,再根据30度角的直角三角形性质即可得的值.
(3)延长交于,连接交于,根据折叠性质、结合四边形是正方形,即可证明,根据全等性质得,再根据,结合余角性质得,根据等角对等边得,结合已知条件得,设,用的代数式表示出、、,在直角三角形中,根据勾股定理列方程,解出即可得的长.
【详解】(1)略.
(2)解:如图2,
连接,,
∵为的中点,是直角三角形,
∴,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
根据折叠性质得:,,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴.
∴的值为.
(3)解:如图3,
延长交于,连接交于,则:,
根据折叠性质得:,,,
,
∵四边形是正方形,,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴是的中点,
∴,
设,则,,,
在直角三角形中,根据勾股定理得:,
∴,解得:,
∴,
∴的长为.
【点睛】本题考查正方形性质、折叠性质、勾股定理、30度直角三角形性质、全等三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质等知识点,充分理解题意,作出正确的辅助线、灵活运用几何知识是解题的关键.
32.(2026·四川达州·模拟预测)已知正方形的边长为6,点E为上一点,连接.
(1)如图1,过点B作于点H,交于点G,连接,,若点E为中点,求四边形的面积;
(2)如图2,点F,R分别在正方形的边,上,把正方形沿直线翻折,使得的对应边恰好经过点A,过点A作于点O,连接,若,求线段的长;
(3)如图3,点Q是边上的一个动点,,过点Q作于点P,连接,试求线段的最小值,且直接写出此时四边形的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)最小值,四边形的面积为
【分析】(1)利用证直角三角形全等得到等长线段,将四边形面积分为与的面积之和求解;
(2)利用翻折性质得等线段,构造矩形通过证三角形全等转化线段长,设未知数结合勾股定理求出,再利用两次勾股定理分别计算线段长最终可得到;
(3)延长线段构造全等三角形推出点为中点,利用两点之间线段最短得到最小值,再作垂线利用勾股定理求出线段长,从而得出直角三角形面积,借助全等三角形面积相等进行等量代换,用正方形总面积减去面积即可得到四边形面积.
【详解】(1)解:正方形的边长为6,点E为中点,
,
,
四边形为正方形,
,,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
四边形的面积,
,
,
,
,
;
(2)解:如图,延长,交于点H,过点F作于点M,
四边形为正方形,
,
,
四边形与四边形为矩形,
,,
,,
把正方形沿直线翻折,使得的对应边恰好经过点A,,
,,,,
,,
在和中,
,
,
,
,
,
设,则,
,
,
,解得,
.
,
,
;
(3)解:如图,延长,交的延长线于点N,连接,,
四边形为正方形,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,即D为的中点,
,
,
,
当点B,P,D在一条直线上时,取得最小值,此时,
如图,当取得最小值时,过点P作于点K,
四边形为正方形,
,
,
,,
,
解得或(舍去),
,
,
,
,
,
正方形的面积四边形的面积,
四边形的面积正方形的面积.
▌知识点09:特殊平行四边形判定与性质的说理与证明题
综合证明题通常要求先判定图形形状,再利用性质求解。
典型题型:如图,在△ABC中,∠ACB=90°,D、E分别为AB、AC的中点,连接DE并延长至F,使EF=DE,连接CF。求证:四边形ADFC是菱形。
解题思路:
1.
先证▱ADFC:由D、E为中点知DE∥AC且DE=AC(中位线定理),又EF=DE,故DF=AC且DF∥AC,得▱ADFC;
2. 再证菱形:由∠ACB=90°及DE∥AC知∠DEC=90°,故DF垂直平分AC,即▱ADFC对角线垂直,故为菱形。
此类题目答题规范:先写“已知、求证”,再分步证明,每步注明理由,最后得出结论。
33.(25-26八年级下·山东临沂·期末)如图,在中,点为线段的中点,连接并延长交的延长线于点,连接,,.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)连接.若,,求的长.
【答案】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,即,
∴,
∵点为线段的中点,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∴平行四边形是矩形;
(2)
【分析】(1)证,得,再证四边形是平行四边形,然后证,即可得出结论;
(2)过点作于点,由矩形的性质得,,再由等腰三角形的性质得,则为△的中位线,得,然后由平行四边形的性质得,进而由勾股定理即可得出结论.
【详解】(1)略
(2)解:如图,过点作于点,
四边形是矩形,
,,
,
,
为的中位线,
,
四边形是平行四边形,
,
,
在中,由勾股定理得.
34.(2026·吉林·中考真题)如图,在矩形中,,.动点从点出发,沿折线以的速度向终点运动.在运动过程中,连接.设点的运动时间为,扫过的图形面积为.
(1)求关于的函数解析式,并写出自变量的取值范围.
(2)当扫过的图形面积由矩形面积的扩大到矩形面积的时,点运动了多长时间?
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)分和两种情况建立函数关系式即可;
(2)分别求出矩形面积的和矩形面积的,然后分别代入和求出对应的时间,再求解时间差即可.
【详解】(1)解:∵四边形是矩形,
∴,,
当时,;
当时,扫过的图形为四边形,此时
∴
∴;
(2)解:由题意得,,
当时,则,解得;
当时,则,解得
∴点运动了.
35.(25-26八年级下·福建泉州·期末)如图1,在正方形中,,点为线段上一个动点,连接,线段的垂直平分线交,对角线于点,,连接.
(1)若,求的度数;
(2)如图2,连接,.
①若,求的值;
②设的面积为,的面积为,的面积为,请从以下结论中选择一个正确的并证明;
(i)为定值;(ii)为定值;(iii)为定值.
【答案】(1)
(2)①;
②(iii)为定值正确;
证明:过点E作交于点N,
由(1)得,
设,
,
,
过点F作交于点R,过点F作交于点M,过点E作交于点T,
易得四边形为正方形,四边形为矩形,
∴,
∴
,
∴(iii)为定值正确.
【分析】(1)利用正方形的性质,直角三角形斜边中线定理以及三角形外角定理即可求解;
(2)①连接,过点F作交于点M,证明,通过条件得出,最后利用等腰直角三角形的性质求出线段长度即可;
②过点E作交于点N,过点F作交于点R,过点E作交于点T,根据条件求出相关线段的长度,易得四边形为正方形,四边形为矩形,然后根据进行计算即可.
【详解】(1)解:∵是线段的垂直平分线,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,
∴在中,,
∴,
∴;
(2)①连接,过点 F 作交于点M,
在正方形中,,
又∵,
∴ ,
∴,
∵是线段的垂直平分线,
∴,
∴,
∴,
∵,且,
,
∴,
在等腰和等腰中,,
∴,
;
②略
36.(25-26八年级下·河南安阳·期末)我们定义:对角线互相垂直且相等的四边形叫做“神奇四边形”.
(1)我们学过下列四边形:①平行四边形;②矩形;③菱形;④正方形,其中是“神奇四边形”的是________(填序号)
(2)如图1,在正方形中,为上一点,连接,过点作于点,交于点,连接,.
①求证:四边形是“神奇四边形”;
②如图2,点,,,分别是,,,的中点,试判断四边形是不是“神奇四边形”,并说明理由;
(3)如图3,点,分别在正方形的边,上,把正方形沿直线翻折,使得的对应边恰好经过点,过点作于点,连接.若,正方形的边长为6,则线段长为________.
【答案】(1)④
(2)①四边形是“神奇四边形”,理由如下:
∵四边形是正方形,
∴,,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形是“神奇四边形”.
②四边形是“神奇四边形”,理由如下:
∵点,,,分别是,,,的中点,
∴,,,,
∴四边形是平行四边形,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
由①可得,,
∴,
∴四边形是正方形,
∴,且,
∴四边形是“神奇四边形”.
(3)
【分析】(1)根据平行四边形的性质、矩形的性质、菱形的性质及正方形的性质进行判断即可;
(2)①根据正方形的性质可得,,利用等量代换可得,证得,可得,即可得证;
②根据三角形中位线定理可得,,,,从而证得四边形是平行四边形,再根据平行线的性质和等量代换可得,由①可得,,可得,证得四边形是正方形,再根据正方形的性质即可得证;
(3)延长交于点,由勾股定理求出的长,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边上的一半,即可求解.
【详解】(1)解:∵平行四边形的对角线既不互相垂直,也不相等;矩形的对角线相等,但不垂直;菱形的对角线相互垂直,但不相等;正方形的对角线互相垂直且相等,
∴正方形是“神奇四边形”.
(2)略
(3)
解:延长交于点,
由折叠的性质得,,,,,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,,
∴在中,为斜边上的中线,
.
▌课时训练
一、选择题
1.(25-26八年级下·新疆塔城·期末)如图,在平行四边形中,下列说法错误的是( )
A., B., C., D.,
【答案】A
【分析】根据平行四边形的性质:对边平行且相等、对角线互相平分,逐一判断各选项即可得出答案.
【详解】解:四边形是平行四边形,
,(平行四边形对边相等),
故B选项说法正确
∴,(平行四边形对边平行),故D选项说法正确,
,(平行四边形对角线互相平分),
故C选项说法正确,
而是菱形的性质,是矩形的性质,一般的平行四边形不具备这两个性质,故A选项说法错误.
2.(25-26八年级下·湖南郴州·期末)下列四个命题是假命题的是( )
A.如果一个多边形的每个外角都是,那么其内角和为
B.菱形的对角线互相垂直
C.角平分线上的点到角两边的距离相等
D.对角线相等的四边形是矩形
【答案】D
【详解】对选项A,∵任意多边形外角和为,该多边形每个外角为,∴边数,∴内角和为,A是真命题;
对选项B,根据菱形的性质,可得菱形的对角线互相垂直,B是真命题;
对选项C,根据角平分线的性质,可得角平分线上的点到角两边的距离相等,C是真命题;
对选项D,对角线相等的四边形不一定是矩形,例如等腰梯形对角线相等,但不是矩形,只有对角线相等的平行四边形才是矩形,因此D是假命题.
3.(25-26八年级下·福建龙岩·期末)如图①,在平面直角坐标系中,矩形在第一象限,且轴.直线沿x轴正方向平移,被矩形截得的线段的长度l与平移的距离a之间的函数图象如图②,则矩形的面积为( )
A.18 B.15 C.12 D.10
【答案】B
【分析】根据图象折线中各个点的位置,判断出与矩形顶点的关系,求出矩形的长和宽,再计算面积.
【详解】解:由图可知,当时,直线m过点.
当时,直线经过点.
当时,直线经过点.
当时,直线经过点.
故当在上移动时,,,
当在上移动时,,
∵直线是二、四象限夹角的平分线,
又∵直线沿x轴正方向平移,
∴直线过点B时与y轴的夹角为,
∵轴,
∴此时,
∵矩形中,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴矩形的面积为:.
4.(25-26八年级下·福建福州·期末)如图,菱形的对角线交于点,,,于点,则的长为( )
A.3 B. C. D.5
【答案】C
【分析】根据菱形的性质求出和,以及,利用勾股定理求出长度,最后再利用直角三角形斜边上中线是斜边一半求出长度.
【详解】解:为菱形,
,,,
,
,
在中,.
,,
是的中线,
.
5.(25-26八年级下·广东中山·期末)如图,一技术人员用刻度尺(单位:)测量某三角形部件的尺寸.已知,点D为边的中点,点A,B对应的刻度分别为2,8,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据直角三角形斜边上的中线的性质解答.
【详解】解:∵点A,B对应的刻度分别为2,8,
,
在中,,点D为边的中点,
∴.
6.(25-26八年级下·安徽阜阳·期末)如图,图中阴影部分是一个正方形,则这个正方形的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据勾股定理求出正方形的边长,进而可知正方形的面积.
【详解】解:由图可知正方形的边长,
∴这个正方形的面积是.
7.(25-26九年级下·山东烟台·期末)四边形是平行四边形,下列说法错误的是( )
A.当时,四边形是矩形
B.当时,四边形是菱形
C.当时,四边形是矩形
D.当平分时,四边形是正方形
【答案】D
【分析】根据矩形、菱形的判定方法即可判断.
【详解】解:A选项:,四边形是平行四边形,
平行四边形是矩形(对角线相等的平行四边形是矩形),该选项正确,故不符合题意;
B选项:,四边形是平行四边形,
平行四边形是菱形(对角线互相垂直的平行四边形是菱形),该选项正确,故不符合题意;
C选项:,四边形是平行四边形,
平行四边形是矩形(有一个角是直角的平行四边形是矩形),该选项正确,故不符合题意;
D选项:∵四边形是平行四边形,
∴,
∴.
平分,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形,不能判定四边形是正方形,该选项错误,故符合题意.
8.(25-26八年级下·重庆秀山·期末)如图,在边长为8的正方形中,点,分别为,边上的点,过点作的垂线,交的延长线于点,交的延长线于点,连接.若,,则的长为( )
A. B. C. D.9
【答案】A
【分析】过作于,证明,可得,,再证,有,,最后由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得答案.
【详解】解:过作于,如图:
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴,,
∵,
∴.
二、填空题
9.(25-26八年级下·福建泉州·期末)已知菱形的两条对角线、的长分别为8和6,则这个菱形的面积为__________.
【答案】24
【分析】根据菱形的面积等于对角线乘积的一半计算即可.
【详解】解:菱形的对角线、的长分别为和,
这个菱形的面积是.
10.(25-26八年级下·新疆乌鲁木齐·期中)如图,在平面直角坐标系中,菱形的边在轴上,顶点的坐标分别为,顶点的坐标为________.
【答案】
【分析】勾股定理求出的长,根据菱形的性质得到的长,进而求出点坐标即可.
【详解】解:∵顶点的坐标分别为,
∴,
∴,
∵菱形的边在轴上,
∴,轴,
∴.
11.(25-26八年级下·甘肃平凉·期末)如图,四边形是菱形,,,于点,则的长为_____.
【答案】
【分析】连接,由菱形的性质可得,,则为等边三角形,再由等边三角形的性质并结合勾股定理计算即可得出结果.
【详解】解:如图,连接,
∵四边形是菱形,,,
∴,,
∴为等边三角形,
∵,
∴,
∴.
12.(25-26八年级下·北京石景山·期末)如图,在四边形中,,垂足为O,.只需添加一个条件即可证明四边形是菱形,这个条件可以是____________(写出一个即可).
【答案】(或或或或等)
【分析】根据菱形的判定定理,对角线互相垂直平分的四边形是菱形,进行添加条件.
【详解】解:(或)
理由如下:∵,,,
∴四边形是菱形(对角线互相垂直平分的四边形是菱形);
理由如下:∵,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴四边形是菱形(对角线互相垂直平分的四边形是菱形);
理由同上;
理由如下:
∵,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴四边形是菱形(对角线互相垂直平分的四边形是菱形);
13.(25-26八年级下·山东菏泽·期末)如图,菱形中,对角线,相交于点,,,平分,于点,点是直线上的一个动点,则的最小值是______________.
【答案】
【分析】作点O关于的对称点F,连接交于G,连接交直线于P,连接,则,,即的最小值是的长.利用菱形的性质与直角三角形的性质,求出,长,再证明是直角三角形,然后由勾股定理求出长即可.
【详解】解:如图,作点O关于的对称点F,连接交于G,连接交直线于P,连接,则,
此时,,即的最小值是的长.
∵四边形是菱形,
∴,,
∵点O与点F关于对称,
∴,,
∴在中,,
∴.
∵,,
∴.
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴在中,.
∴的最小值是.
14.(24-25八年级下·四川南充·期中)如图,在矩形中,,,点在对角线上,且,连接并延长,与边交于点,则线段_______.
【答案】
【分析】由矩形得到,,,从而根据勾股定理求出,根据,得到的长,且,根据平行线的性质及对顶角相等可得出,从而根据等角对等边即可求解.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,,
∴,
∵,
∴,.
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴.
15.(25-26八年级下·陕西延安·期末)如图,在菱形中,点是边上的一点,连接,于点,将沿所在直线折叠得到,与相交于点,恰好垂直平分,若,则的长为________.
【答案】
【分析】连接,由四边形是菱形,则,又垂直平分,所以,,则有,故是等边三角形,是等边三角形,得,再由直角三角形性质可得,由勾股定理得,由折叠性质可知,所以,最后通过勾股定理即可求解.
【详解】解:如图,连接,
∵四边形是菱形,
∴,
∵垂直平分,
∴,,
∴,
∴是等边三角形,是等边三角形,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
由折叠性质可知,,
∴,
∴.
16.(25-26八年级下·河北唐山·期末)正方形,,,…,按如图所示的方式放置,点,,,….在直线上,点,,,,…,在轴上,已知点,点的横坐标是_________.
【答案】
【分析】先求出,从而得到直线的解析式为,结合正方形的性质依次计算出,,,总结规律可得,最后求出点的横坐标即可.
【详解】解:∵,
∴,,
∵四边形是正方形,
∴,
∴点的坐标为,
将点代入,得,
∴直线的解析式为,
将代入,得,
∴点的坐标为,
∵四边形是正方形,
∴,
∴点的坐标为,
将代入,得,
∴点的坐标为,
∵四边形是正方形,
∴,
∴点的坐标为,
同理,点的坐标为,点的坐标为,
∴点的坐标为,
∴点的横坐标为.
三、解答题
17.(25-26八年级下·广东江门·期末)宽与长的比是(约为)的矩形叫做黄金矩形,黄金矩形给予我们以协调、匀称的美感,如图1,已知黄金矩形纸片,长.
(1)求的长;
(2)如图2,将图1中的黄金矩形裁剪掉一个以为边的正方形,得到新的矩形,求证:矩形是黄金矩形;
(3)在图2中,连接,求点到线段的距离.
【答案】(1)
(2)证明:∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
∴矩形是黄金矩形;
(3)
【分析】(1)由题意得,,据此计算即可;
(2)根据正方形的性质得到,则可得到,证明,即可证明矩形是黄金矩形;
(3)连接,设点D到线段的距离为h,求出;由勾股定理得,根据,求出h的值即可得到答案.
【详解】(1)解:由题意得,,
∵,
∴;
(2)略
(3)解:如图2所示,连接,
设点D到线段的距离为h,
由正方形的性质可得,
∴;
在中,由勾股定理得,
∵,
∴,
∴点D到线段的距离为.
18.(25-26八年级下·云南昭通·期末)如图,在矩形中,,为边的中点,连接,延长交的延长线于点,在边上取一点,连接,使为的角平分线.
(1)求证:;
(2)若,,求的值;
(3)若点将边分成的两部分,请求出的值.
【答案】(1)证明:四边形为矩形,
,,
,
.
为边的中点,
.
在和中,
,
∴.
(2)
(3)或
【分析】(1)根据矩形的性质、全等三角形的判定定理,即可得证;
(2)根据矩形的性质、全等三角形的性质、角平分线的定义、等角对等边、正方形的判定与性质,以及勾股定理,进行解答即可;
(3)结合题意分情况讨论,再利用勾股定理,列方程解答即可.
【详解】(1)略
(2)解:,
,.
为的角平分线,
.
由(1)可知,,,,
,
,
,
是以为底边的等腰三角形.
,
,
矩形为正方形,
.
,
,
.
设,则,,
在中,,
,
解得,即.
(3)解:①当时,
设,则,,.
,
.
由(2)可知,,
,
在中,,
,
整理得,,
解得,(舍去负值);
②当时,
设,则,,,
.
,
.
,
在中,,
,
整理得,,
解得(舍去负值).
综上,或.
19.(25-26八年级下·江苏南京·期末)完成下列各题:
(1)如图(1),将两个宽度相等的矩形纸条叠放在一起,得到四边形.试判断四边形的形状,并说明理由.
(2)已知点,,直线,的位置如图(2)所示,且.一个菱形的一组对边分别落在,上,另一组对边分别经过,.求作满足条件的一个菱形.要求:
①用直尺和圆规作图;
②保留作图的痕迹,写出必要的文字说明.
【答案】(1)解:四边形是菱形,理由如下:如图,过点C作于点H,于点G,
∵两个纸条为两个宽度相等的矩形,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
,
∴平行四边形是菱形.
(2)
解:如图,
在上取一点,利用尺规作图作,连接,以为直径作圆,以为圆心,长度为半径,作弧交圆于点,作直线,交于点,利用尺规作图,过点作的平行线,交于点,则为所求菱形.
【分析】(1)证明四边形是平行四边形,根据面积法可得,即可证明四边形是菱形;
(2)在上取一点,利用尺规作图作,连接,以为直径作圆,以为圆心,长度为半径,作弧交圆于点,作直线,交于点,利用尺规作图,过点作的平行线,交于点,则为所求菱形.
【详解】(1)略
(2)解:作图略,
由作图可得的长度为之间的距离且,
,
,
,
,
,,
四边形为平行四边形,
之间的距离等于之间的距离,
根据(1)中原理可得平行四边形为菱形.
20.(25-26八年级下·福建泉州·期末)项目式学习任务:四边形的变身术
项目背景:华师大版八下数学教材139页呈现了“四边形的变身术”示意图,好学的泉小伍同学继续进行探究.
教材回顾:一个平行四边形总可以剪开拼成一个矩形.剪拼前后图形的面积不变.
(1)任务1:【基础探究】如图①,四边形为梯形,,、是边、上的中点.经过剪拼,易证_,_,可证四边形为矩形.
(2)任务2:【进阶探究】如图②,取四边形四边中点、、、,连接对边中点,将四边形分为、、、四个部分,如图操作,作、的中心对称图形,并将平移,拼成四边形,判断四边形形状,并说明理由.
(3)任务3:【应用拓展】如图③,取四边形四边中点、、、,连接,过点作于点,过点作于点,若四边形的面积为,,直接写出的长_.
【答案】(1),
(2)解:是平行四边形,理由如下:
如图,连接,,,,,
则,,,,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∴,,
根据旋转和平移可得点,,三点共线,,,三点共线,且,,,,
,,
∴,
,,
∴,
∴是平行四边形.
(3)
【分析】(1)根据证明、即可;
(2)连接,,,,,根据三角形的中位线定理得到是平行四边形,进而得到,,然后根据旋转和平移得到,,即可得到结论;
(3)连接,,,,连接交于点,可得是平行四边形,然后证明,即可得到,,然后把四边形绕点旋转,把四边形绕点旋转,平移四边形,得到四边形,证明是矩形,根据矩形的性质解答即可.
【详解】(1)解:根据剪拼可知,,
、是边、上的中点,
,,
在和中,
,
,
在和中,
,
.
(2)略
(3)解:如图,连接,,,,连接交于点,
把四边形绕点旋转,把四边形绕点旋转,平移四边形至四边形,得到四边形,
由(2)可得是平行四边形,
∴,,
又∵,,
∴,
∵在和中,
∴,
∴,,
∴,,即,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴是矩形,
∴,
即,
解得.
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