1.3.2《矩形的判定》分层作业(基础过关+进阶思维+中考链接)2026-2027学年北师大版数学九年级上册
2026-08-01
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摘要:
**基本信息**
北师大版九年级上册1.3矩形的判定第2课时同步练,通过基础、进阶、中考三层设计,实现从判定方法识别到综合应用的梯度巩固,培养推理意识与几何直观。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础过关题|矩形判定定义、定理及简单应用|以选择、填空、基础证明为主,直接对应7个知识点,如“对角线相等的平行四边形是矩形”的识别与简单推理|
|进阶思维题|判定与性质综合,结合全等、折叠、动点问题|含复杂证明(如“三线合一”证矩形)、动态几何(折叠后直角三角形存在性),培养逻辑推理与空间观念|
|中考链接题|中考常考综合考点|精选各地中考真题,如“平行四边形+等边三角形证矩形”,对接测评要求,发展应用意识|
内容正文:
北师大版九年级上册
第1章 特殊平行四边形
1.3矩形的性质与判定
第2课时 矩形的判定
本节知识点总结
1. 定义判定:有一个角是直角的平行四边形是矩形。
2. 判定定理1:对角线相等的平行四边形是矩形。
3. 判定定理2:有三个角是直角的四边形是矩形。
4. 判定思路:
方法一:先证四边形是平行四边形,再证一个角是直角(或对角线相等)
方法二:直接证明四边形有三个角是直角
5. 对角线相等且互相平分的四边形是矩形(常用推论)。
6. 矩形的判定常与全等三角形、等腰三角形、平行四边形等知识综合应用。
7. 证明矩形的一般步骤:先证平行四边形,再证直角或对角线相等。
分层作业
📅 一、基础过关题
题型01 矩形判定方法的识别与判断
1.(2024秋·江苏南京·单元测)下列条件中,能判定一个四边形是矩形的是( )
A.对角线互相平分的四边形
B.对角线相等且互相平分的四边形
C.对角线互相垂直的四边形
D.对角线互相垂直且平分的四边形
【答案】B
【分析】对角线相等且互相平分的四边形是矩形。A是平行四边形,C无法判定,D是菱形。
【详解】解:
A. 对角线互相平分只能判定是平行四边形,不一定是矩形;
B. 对角线相等且互相平分的四边形是矩形,正确;
C. 对角线互相垂直无法判定特殊平行四边形;
D. 对角线互相垂直且平分的四边形是菱形。
故选:B。
2.(2024-2025九年级上·浙江杭州·期中)下列说法正确的是( )
A.两组对边分别平行的四边形是矩形
B.有一个角是直角的四边形是矩形
C.有三个角是直角的四边形是矩形
D.对角线相等的四边形是矩形
【答案】C
【分析】考查矩形的三种判定方法,注意前提条件。
【详解】解:
A. 错误,是平行四边形;
B. 错误,必须是平行四边形+一个直角才是矩形;
C. 正确,有三个角是直角的四边形是矩形;
D. 错误,必须是平行四边形+对角线相等才是矩形。
故选:C。
3.(2024秋·山东济南·月考)平行四边形ABCD中,添加下列条件能判定它是矩形的是( )
A.AB = BC B.AC = BD
C.AC⊥BD D.AB = CD
【答案】B
【分析】已知是平行四边形,只需添加一个直角或对角线相等即可判定矩形。
【详解】解:已知四边形ABCD是平行四边形,
A. AB = BC可判定是菱形;
B. AC = BD,对角线相等的平行四边形是矩形,正确;
C. AC⊥BD可判定是菱形;
D. AB = CD是平行四边形本身就有的性质。
故选:B。
题型02 利用定义判定矩形(平行四边形+一直角)
4.(2024-2025九年级上·湖北武汉·单元测)在平行四边形ABCD中,∠A = 90°,则四边形ABCD一定是( )
A.矩形 B.菱形 C.正方形 D.梯形
【答案】A
【分析】有一个角是直角的平行四边形是矩形。
【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,且∠A = 90°,
∴根据矩形的定义,有一个角是直角的平行四边形是矩形,
∴四边形ABCD是矩形。
故选:A。
5.(2024秋·湖南长沙·期中)已知平行四边形ABCD,∠A = 90°,AB = 3,BC = 4,则对角线AC = ___5_____。
【答案】5
【分析】先判定是矩形,再用勾股定理求对角线。
【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,且∠A = 90°,
∴四边形ABCD是矩形(定义判定),
∴AC = = = = 5。
故答案为:5。
6.(2024-2025九年级上·河南郑州·月考)如图,在平行四边形ABCD中,∠A = ∠B。求证:四边形ABCD是矩形。
【答案】见详解
【分析】利用平行四边形邻角互补,结合∠A = ∠B,得∠A = 90°。
【详解】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠A + ∠B = 180°(两直线平行,同旁内角互补),
又∵∠A = ∠B,
∴∠A = ∠B = 90°,
∴平行四边形ABCD是矩形(有一个角是直角的平行四边形是矩形)。
题型03 利用对角线相等判定矩形
7.(2024秋·河北石家庄·期末)平行四边形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,且AC = BD,则四边形ABCD是( )
A.矩形 B.菱形 C.正方形 D.无法确定
【答案】A
【分析】对角线相等的平行四边形是矩形。
【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,且AC = BD,
∴根据判定定理,对角线相等的平行四边形是矩形。
故选:A。
8.(2024-2025九年级上·陕西西安·单元测)四边形ABCD中,对角线AC、BD相等且互相平分,则这个四边形是( )
A.平行四边形 B.矩形
C.菱形 D.正方形
【答案】B
【分析】对角线互相平分是平行四边形,再加相等就是矩形。
【详解】解:∵对角线互相平分,∴四边形ABCD是平行四边形,
又∵对角线相等,
∴平行四边形ABCD是矩形。
故选:B。
9.(2024秋·辽宁沈阳·期中)如图,M是平行四边形ABCD边AD的中点,且MB = MC。求证:四边形ABCD是矩形。
【答案】见详解
【分析】先证△ABM ≌ △DCM,得∠A = ∠D,再利用平行四边形邻角互补得∠A = 90°。
【详解】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB = DC,AB∥DC,
∴∠A + ∠D = 180°(两直线平行,同旁内角互补),
∵M是AD中点,∴AM = DM,
在△ABM和△DCM中:
AB = DC,AM = DM,MB = MC,
∴△ABM ≌ △DCM(SSS),
∴∠A = ∠D,
又∵∠A + ∠D = 180°,
∴∠A = ∠D = 90°,
∴平行四边形ABCD是矩形(有一个角是直角的平行四边形是矩形)。
题型04 利用三个角是直角判定矩形
10.(2024秋·重庆渝中·月考)四边形ABCD中,∠A = ∠B = ∠C = 90°,则这个四边形一定是( )
A.平行四边形 B.矩形 C.菱形 D.正方形
【答案】B
【分析】有三个角是直角的四边形是矩形。
【详解】解:根据矩形的判定定理,有三个角是直角的四边形是矩形。
故选:B。
11.(2024-2025九年级上·天津南开·期末)下列条件能判定四边形是矩形的是( )
A.对角线相等 B.对角线互相垂直
C.三个角都是直角 D.四条边都相等
【答案】C
【分析】三个角都是直角直接判定矩形,不需要平行四边形前提。
【详解】解:
A. 对角线相等无法判定;
B. 对角线互相垂直无法判定;
C. 有三个角是直角的四边形是矩形,正确;
D. 四条边都相等是菱形。
故选:C。
12.(2024秋·四川成都·单元测)如图,在△ABC中,AB = AC,D是BC的中点,CE∥AD,AE⊥AD于E。求证:四边形ADCE是矩形。
【答案】见详解
【分析】利用等腰三角形性质和矩形判定可证。
【详解】证明:∵AB=AC,D是BC的中点,
∴AD⊥BC,∠ADC=90°。
∵AE⊥AD,
∴AE∥CD。
∵CE∥AD,
∴四边形ADCE是平行四边形。
∴∠ADC=90°,
∴平行四边形ADCE是矩形,
题型05 矩形判定证明题
13.(2024-2025九年级上·安徽合肥·期中)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,△AOB是等边三角形。求证:平行四边形ABCD是矩形。
【答案】见详解
【分析】由等边三角形得OA = OB,从而AC = BD,对角线相等的平行四边形是矩形。
【详解】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA = OC = ½AC,OB = OD = ½BD,
∵△AOB是等边三角形,
∴OA = OB,
∴AC = BD,
∴平行四边形ABCD是矩形(对角线相等的平行四边形是矩形)。
14.(2024秋·福建福州·月考)如图,平行四边形ABCD中,E、F分别是AD、BC的中点,连接BE、DF,且BE = DF。求证:四边形ABCD是矩形。
【答案】见详解
【分析】先证四边形BEDF是平行四边形,再由BE = DF证是矩形,最后得ABCD是矩形。
【详解】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD = BC,
∵E、F分别是AD、BC的中点,
∴DE = ½AD,BF = ½BC,
∴DE = BF,又DE∥BF,
∴四边形BEDF是平行四边形,
又∵BE = DF,
∴平行四边形BEDF是矩形(对角线相等的平行四边形是矩形),
∴∠ABC = 90°,
∴平行四边形ABCD是矩形(有一个角是直角的平行四边形是矩形)。
15.(2024-2025九年级上·江西南昌·期末)如图,在△ABC中,D是BC边上一点,E是AD的中点,过A作BC的平行线交CE的延长线于F,且AF = BD,连接BF。
(1)求证:BD = CD;
(2)如果AB = AC,试判断四边形AFBD的形状,并证明你的结论。
【答案】(1)见详解;(2)四边形AFBD是矩形
【分析】(1)证△AEF ≌ △DEC,得AF = CD,再由AF = BD得BD = CD;(2)先证是平行四边形,再证直角。
【详解】(1)证明:∵AF∥BC,
∴∠AFE = ∠DCE,
∵E是AD中点,∴AE = DE,
又∵∠AEF = ∠DEC,
∴△AEF ≌ △DEC(AAS),
∴AF = CD,
又∵AF = BD,
∴BD = CD。
(2)四边形AFBD是矩形,证明如下:
∵AF∥BD,AF = BD,
∴四边形AFBD是平行四边形,
∵AB = AC,BD = CD,
∴AD⊥BC(等腰三角形三线合一),
∴∠ADB = 90°,
∴平行四边形AFBD是矩形(有一个角是直角的平行四边形是矩形)。
题型06 矩形性质与判定综合应用
16.(2024秋·北京海淀·单元测)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,OA = OB =3 ,则平行四边形ABCD是( )
A.矩形 B.菱形
C.梯形 D.无法确定
【答案】A
【分析】先由OA=OB得对角线相等,判定是矩形。
【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA = OC,OB = OD,
∵OA = OB = 3,∴AC = BD = 6,
∴平行四边形ABCD是矩形(对角线相等的平行四边形是矩形)。
∴矩形ABCD是正方形。
故选:A。
17.(2024-2025九年级上·上海浦东·期中)已知四边形ABCD是平行四边形,对角线AC、BD交于点O,若AB = 5,AC = 6,BD = 8,则这个平行四边形的面积为___24_____。
【答案】24
【分析】先由对角线和边长用勾股定理逆定理证对角线垂直,得菱形,再算面积。
【详解】解:OA = 3,OB = 4,AB = 5,
∵OA² + OB² = 9 + 16 = 25 = AB²,
∴∠AOB = 90°,∴AC⊥BD,
∴平行四边形ABCD是菱形(对角线垂直的平行四边形是菱形),
面积 = × AC × BD = × 6 × 8 = 24。
故答案为:24。
18.(2024秋·广东深圳·月考)如图,矩形ABCD的对角线AC、BD交于点O,E、F、G、H分别是OA、OB、OC、OD的中点。
(1)求证:四边形EFGH是矩形;
(2)若AB = 6,BC = 8,求四边形EFGH的周长。
【答案】(1)见详解;(2)周长 = 14
【分析】(1)利用中位线证平行四边形,再证对角线相等;(2)用中位线求各边长。
【详解】(1)证明:∵E、F分别是OA、OB的中点,
∴EF是△OAB的中位线,
∴EF∥AB,EF = AB,
同理:GH∥CD,GH = CD,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,AB = CD,
∴EF∥GH,EF = GH,
∴四边形EFGH是平行四边形。
又∵矩形ABCD中,AC = BD,
∴EG = OE + OG = AC,FH = OF + OH = BD,
∴EG = FH,
∴平行四边形EFGH是矩形(对角线相等的平行四边形是矩形)。
(2)解:∵EF = AB = 3,FG = BC = 4,
∴周长 = 2(EF + FG) = 2(3 + 4) = 14。
二、进阶思维题
(一)选择题
1.(2024-2025九年级上·湖北武汉·期末)下列命题中,真命题是( )
A.对角线相等的四边形是矩形
B.对角线互相垂直的四边形是菱形
C.对角线互相平分的四边形是平行四边形
D.对角线互相垂直且相等的四边形是正方形
【答案】C
【分析】考查各种特殊四边形的判定定理,注意前提条件。
【详解】解:
A. 错误,必须是平行四边形+对角线相等才是矩形;
B. 错误,必须是平行四边形+对角线垂直才是菱形;
C. 正确,对角线互相平分的四边形是平行四边形;
D. 错误,必须是平行四边形+对角线垂直且相等才是正方形。
故选:C。
2.(2024秋·湖南长沙·期末)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,下列条件中不能判定平行四边形ABCD是矩形的是( )
A.AC = BD B.∠ABC = 90°
C.AB = AD D.∠BAD = ∠ADC
【答案】C
【分析】AB = AD判定的是菱形,不是矩形。
【详解】解:
A. 对角线相等→矩形;
B. 一个角是直角→矩形;
C. 邻边相等→菱形,不是矩形;
D. ∠BAD = ∠ADC,又∠BAD + ∠ADC = 180°,所以∠BAD = 90°→矩形。
故选:C。
3.(2024-2025九年级上·河南郑州·期末)四边形ABCD的对角线AC、BD交于点O,下列条件中能判定它是矩形的是( )
A.AO = CO,BO = DO B.AO = BO = CO = DO
C.AO = CO,BO = DO,AC⊥BD D.AB = BC,AO = CO
【答案】B
【分析】AO = BO = CO = DO说明对角线相等且互相平分,是矩形。
【详解】解:
A. 对角线互相平分→平行四边形;
B. AO = BO = CO = DO,即AC = BD且互相平分→矩形;
C. 对角线互相平分且垂直→菱形;
D. 条件不足,无法判定。
故选:B。
4.(2024秋·河北唐山·期末)如图,在平行四边形中,、是上两点,,连接、、、,添加一个条件,使四边形是矩形,这个条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】
A
【解析】
由平行四边形的性质可知:,,再证明即可证明四边形是平行四边形.
【解答】
四边形是平行四边形,,,
对角线上的两点、满足,
,即,
四边形是平行四边形,
,
,
四边形是矩形.
故选:.
5.(2024-2025九年级上·陕西西安·期末)如图,在平行四边形ABCD中,E是BC上一点,且AE = DE,BE = CE。下列结论正确的是( )
A.四边形ABCD是矩形 B.四边形ABCD是菱形
C.AE⊥DE D.以上都不对
【答案】A
【分析】证△ABE ≌ △DCE,得∠B = ∠C,再由平行四边形邻角互补得∠B = 90°。
【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB = DC,∠B + ∠C = 180°,
在△ABE和△DCE中:
AB = DC,BE = CE,AE = DE,
∴△ABE ≌ △DCE(SSS),
∴∠B = ∠C,
又∵∠B + ∠C = 180°,
∴∠B = ∠C = 90°,
∴平行四边形ABCD是矩形。
故选:A。
6.(2024秋·辽宁大连·期末)如图,矩形ABCD中,AB = 4,BC = 3,将△BCD沿BD翻折,点C落在点E处,BE交AD于F。则下列说法错误的是( )
A.BF = DF B.△BDF是等腰三角形
C.四边形AEBD是等腰梯形 D.AF = 2
【答案】D
【分析】折叠后∠EBD = ∠CBD = ∠ADB,所以BF = DF,△BDF是等腰三角形。设AF = x,列方程求解。
【详解】解:由折叠:∠EBD = ∠CBD,
∵AD∥BC,∴∠ADB = ∠CBD,
∴∠EBD = ∠ADB,∴BF = DF,
∴△BDF是等腰三角形,A、B正确。
设AF = x,则DF = 4 - x = BF,
在Rt△ABF中:BF² = AB² + AF²,
(4-x)² = 9 + x²,
16 - 8x + x² = 9 + x²,
8x = 7,x = 7/8。
∴AF = 7/8 ≠ 2,D错误。
故选:D。
(二)填空题
7.(2024-2025九年级上·重庆沙坪坝·期末)在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,若AC = 6,BD = 8,AB = 5,则平行四边形ABCD的面积为___24_____。
【答案】24
【分析】由勾股定理逆定理证对角线垂直,得菱形,再算面积。
【详解】解:OA = 3,OB = 4,AB = 5,
∵OA² + OB² = 9 + 16 = 25 = AB²,
∴∠AOB = 90°,∴AC⊥BD,
∴平行四边形ABCD是菱形,
面积 = × AC × BD = × 6 × 8 = 24。
故答案为:24。
8.(2024秋·天津和平·期末)在平行四边形ABCD中,AB = 3,BC = 4,对角线AC = 5,则平行四边形ABCD是___矩_____形,面积为____12____。
【答案】矩;12
【分析】由勾股定理逆定理得∠B = 90°,判定是矩形。
【详解】解:∵AB = 3,BC = 4,AC = 5,
∴AB² + BC² = 9 + 16 = 25 = AC²,
∴∠B = 90°,
又∵四边形ABCD是平行四边形,
∴平行四边形ABCD是矩形(有一个角是直角的平行四边形是矩形),
面积 = 3 × 4 = 12。
故答案为:矩;12。
9.(2024-2025九年级上·四川绵阳·期末)在矩形ABCD中,AB = 6,BC = 8,点P在BC上,BP = 2,则△ABP的面积为___6_____。
【答案】6
【分析】直接用三角形面积公式计算。
【详解】解:S△ABP = × AB × BP = × 6 × 2 = 6。
故答案为:6。
10.(2024秋·山东青岛·期末)如图,在矩形ABCD中,AB = 6,BC = 8,E是AD上一点,将△ABE沿BE折叠,点A落在点F处,当△DEF是直角三角形时,AE的长为____3或6____。
【答案】3或6
【分析】分情况讨论,当∠DFE = 90°时,B、F、D共线,设AE = x列方程。当∠DEF = 90°时,点F在BC上。
【详解】解:(1)当∠DFE = 90°时,B、F、D共线,
设AE = x,则DE = 8 - x,
由折叠:BF = AB = 6,EF = AE = x,∠BFE = 90°,
当∠DFE = 90°时,B、F、D三点共线,
BD = √(6² + 8²) = 10,
DF = BD - BF = 10 - 6 = 4,
在Rt△DEF中:DE² = EF² + DF²,
(8-x)² = x² + 16,
64 - 16x + x² = x² + 16,
16x = 48,x = 3。
∴AE = 3。
(2)当∠DEF = 90°时,点F在BC上,
此时四边形ABF二为正方形,AE=AF=6.
故答案为:3或6。
11.(2024-2025九年级上·江苏苏州·期末)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,BD = 2AD,E、F、G分别是OC、OD、AB的中点。下列结论:① BE⊥AC;② EG = EF;③ GF平分∠AGE;④ EF⊥GE。其中正确的是___①②③_____。
【答案】①②③
【分析】由BD = 2AD得AD = OD,△AOD是等腰三角形,E是OC中点,BE是等腰三角形三线合一。
【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD = BC,AB = CD,OB = OD = ½BD,
∵BD = 2AD,∴AD = OD,
∴△AOD是等腰三角形,
同理△BOC也是等腰三角形,BO = BC,
∵E是OC中点,∴BE⊥OC(等腰三角形三线合一),
即BE⊥AC,①正确。
② ∵E、F分别是OC、OD中点,
∴EF是△OCD的中位线,EF = ½CD = ½AB,
∵G是AB中点,在Rt△ABE中,EG = AB,
∴EG = EF,②正确。
③ ∵EG = AB = AG,∴△AGE是等腰三角形,
又∵EF∥CD∥AB,∴∠EFG = ∠AGF,
∵EG = EF,∴∠EGF = ∠EFG = ∠AGF,
∴GF平分∠AGE,③正确。
④ EF与GE不一定垂直,④错误。
故答案为:①②③。
(三)解答题
12.(2024秋·浙江宁波·期末)如图,在平行四边形ABCD中,E为BC的中点,连接AE并延长交DC的延长线于点F。
(1)求证:AB = CF;
(2)当BC与AF满足什么数量关系时,四边形ABFC是矩形?并说明理由。
【答案】(1)见详解;(2)当BC = AF时,四边形ABFC是矩形
【分析】(1)证△ABE ≌ △FCE;(2)先证是平行四边形,再加对角线相等条件得矩形。
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥DC,∴∠BAE = ∠CFE,
∵E是BC中点,∴BE = CE,
又∵∠AEB = ∠FEC,
∴△ABE ≌ △FCE(AAS),
∴AB = CF。
(2)当BC = AF时,四边形ABFC是矩形。理由如下:
∵AB = CF,AB∥CF,
∴四边形ABFC是平行四边形,
又∵BC = AF,
∴平行四边形ABFC是矩形(对角线相等的平行四边形是矩形)。
13.(2024-2025九年级上·广东广州·期末)如图,在△ABC中,O是AC边上的一个动点,过点O作直线MN∥BC,设MN交∠BCA的平分线于点E,交∠BCA的外角平分线于点F。
(1)求证:OE = OF;
(2)当点O运动到何处时,四边形AECF是矩形?并证明你的结论。
【答案】(1)见详解;(2)当O是AC中点时,四边形AECF是矩形
【分析】(1)利用角平分线和平行线得等角,从而等边;(2)先证平行四边形,再证直角。
【详解】(1)证明:∵CE平分∠BCA,∴∠BCE = ∠OCE,
∵MN∥BC,∴∠BCE = ∠OEC,
∴∠OCE = ∠OEC,∴OE = OC,
同理:OF = OC,
∴OE = OF。
(2)当O是AC中点时,四边形AECF是矩形。证明如下:
∵O是AC中点,∴OA = OC,
又∵OE = OF,
∴四边形AECF是平行四边形(对角线互相平分)。
∵CE平分∠BCA,CF平分∠ACD,
∴∠ACE = ½∠BCA,∠ACF = ½∠ACD,
∴∠ECF = ∠ACE + ∠ACF = ½(∠BCA + ∠ACD) = ½ × 180° = 90°,
∴平行四边形AECF是矩形(有一个角是直角的平行四边形是矩形)。
14.(2024秋·福建福州·期末)如图,在平行四边形ABCD中,AB⊥AC,AB = 1,BC = ,对角线AC、BD交于点O,将直线AC绕点O顺时针旋转,分别交BC、AD于E、F。
(1)求证:△AOF ≌ △COE;
(2)当旋转角为多少度时,四边形ABEF是矩形?并说明理由。
【答案】(1)见详解;(2)当旋转角为90°时,四边形ABEF是矩形
【分析】(1)用ASA证全等;(2)先证平行四边形,再加直角得矩形。
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA = OC,AD∥BC,
∴∠OAF = ∠OCE,
又∵∠AOF = ∠COE,
∴△AOF ≌ △COE(ASA)。
(2)当旋转角为90°时,四边形ABEF是矩形。理由如下:
∵AB⊥AC,∴∠BAC = 90°,
当旋转角为90°时,∠AOF = 90°,即EF⊥AC,
∴AB∥EF(都垂直于AC),
又∵AF∥BE(AD∥BC),
∴四边形ABEF是平行四边形,
又∵∠BAC = 90°,
∴平行四边形ABEF是矩形(有一个角是直角的平行四边形是矩形)。
15.(2024-2025九年级上·北京海淀·期末)如图,在矩形ABCD中,AB = 8,BC = 6,动点P从点A出发,沿A→B→C→D→A的方向在矩形边上运动,速度为每秒2个单位长度,设运动时间为t秒。
(1)当t = 3时,求△APD的面积;
(2)当△APD是等腰直角三角形时,求t的值。
【答案】(1)S = 18;(2)t = 3 或 t = 8
【分析】(1)t=3时P在AB上,AP=6;(2)分P在AB、CD上讨论。
【详解】(1)解:当t = 3时,AP = 2 × 3 = 6,
此时P在AB边上,
S△APD = × AP × AD = × 6 × 6 = 18。
(2)解:△APD是等腰直角三角形,
情况一:P在AB上,∠A = 90°,则AP = AD = 6,
t = 6 ÷ 2 = 3秒。
情况二:P在CD上,∠D = 90°,则DP = AD = 6,
DP = 6,CP = CD - DP = 8 - 6 = 2,
总路程 = AB + BC + CP = 8 + 6 + 2 = 16,
t = 16 ÷ 2 = 8秒。
情况三:P在BC或DA上时,不能构成等腰直角三角形。
综上,t = 3 或 t = 8。
三、中考链接题
1.(2024·四川成都·中考)在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,下列条件中,不能判定平行四边形ABCD是矩形的是( )
A.AC = BD B.∠ABC = 90°
C.AB = AD D.∠BAD = ∠ABC
【答案】C
【分析】AB = AD判定的是菱形,不是矩形。
【详解】解:
A. 对角线相等的平行四边形是矩形;
B. 有一个角是直角的平行四边形是矩形;
C. 邻边相等的平行四边形是菱形,不是矩形;
D. ∠BAD = ∠ABC,又∠BAD + ∠ABC = 180°,所以∠BAD = 90°,是矩形。
故选:C。
2.(2024·江苏苏州·中考)如图,在△ABC中,AB = AC,D为BC的中点,四边形ABDE是平行四边形。求证:四边形ADCE是矩形。
【答案】见详解
【分析】先证四边形ADCE是平行四边形,再证一个角是直角。
【详解】证明:∵四边形ABDE是平行四边形,
∴AE∥BC,AE = BD,
∵D是BC中点,∴BD = CD,
∴AE = CD,又AE∥CD,
∴四边形ADCE是平行四边形。
∵AB = AC,D是BC中点,
∴AD⊥BC(等腰三角形三线合一),
∴∠ADC = 90°,
∴平行四边形ADCE是矩形(有一个角是直角的平行四边形是矩形)。
3.(2024·浙江杭州·中考)下列命题中,是真命题的是( )
A.一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形
B.对角线相等的四边形是矩形
C.对角线互相垂直的四边形是菱形
D.有一个角是直角的平行四边形是矩形
【答案】D
【分析】考查特殊四边形的判定定理。
【详解】解:
A. 错误,可能是等腰梯形;
B. 错误,必须是平行四边形+对角线相等才是矩形;
C. 错误,必须是平行四边形+对角线垂直才是菱形;
D. 正确,有一个角是直角的平行四边形是矩形。
故选:D。
4.(2024·山东济南·中考)如图,在平行四边形ABCD中,E、F分别是AB、CD的中点,连接DE、BF、BD。
(1)求证:△ADE ≌ △CBF;
(2)若AD⊥BD,则四边形DEBF是什么特殊四边形?请证明你的结论。
【答案】(1)见详解;(2)四边形DEBF是菱形
【分析】(1)用SAS证全等;(2)先证平行四边形,再由直角三角形斜边中线得邻边相等。
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD = BC,∠A = ∠C,AB = CD,
∵E、F分别是AB、CD的中点,
∴AE = ½AB,CF = ½CD,
∴AE = CF,
在△ADE和△CBF中:
AD = CB,∠A = ∠C,AE = CF,
∴△ADE ≌ △CBF(SAS)。
(2)四边形DEBF是菱形,证明如下:
∵E是AB中点,AD⊥BD,
∴DE = ½AB = BE(直角三角形斜边中线等于斜边一半),
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,AB = CD,
∵E、F分别是AB、CD的中点,
∴BE = AB,DF = CD,
∴BE = DF,BE∥DF,
∴四边形DEBF是平行四边形,
又∵DE = BE,
∴平行四边形DEBF是菱形(一组邻边相等的平行四边形是菱形)。
5.(2024·湖北武汉·中考)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AB = CD,对角线AC、BD交于点O,且OA = OD。求证:四边形ABCD是矩形。
【答案】见详解
【分析】先证是平行四边形,再由OA = OD得对角线相等,判定矩形。
【详解】证明:∵AB∥CD,AB = CD,
∴四边形ABCD是平行四边形(一组对边平行且相等),
∴OA = OC = AC,OB = OD = BD,
∵OA = OD,∴AC = BD,
∴平行四边形ABCD是矩形(对角线相等的平行四边形是矩形)。
6.(2024·陕西·中考)如图,在平行四边形ABCD中,O是BC的中点,连接DO并延长,交AB的延长线于点E,连接BD、EC。
(1)求证:△BOE ≌ △COD;
(2)若∠BED = 90°,求证:四边形BECD是矩形。
【答案】(1)见详解;(2)见详解
【分析】(1)用AAS证全等;(2)先证平行四边形,再证直角。
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,∴∠OEB = ∠ODC,
∵O是BC中点,∴BO = CO,
又∵∠BOE = ∠COD,
∴△BOE ≌ △COD(AAS)。
(2)证明:由(1)知△BOE ≌ △COD,
∴OE = OD,又BO = CO,
∴四边形BECD是平行四边形(对角线互相平分)。
又∵∠BED = 90°,
∴平行四边形BECD是矩形(有一个角是直角的平行四边形是矩形)。
7.(2024·重庆·中考)如图,在平行四边形ABCD中,AE⊥BC于E,AF⊥CD于F,且BE = DF。
(1)求证:平行四边形ABCD是菱形;
(2)若AB = 5,AC = 6,求平行四边形ABCD的面积。
【答案】(1)见详解;(2)面积 = 24
【分析】(1)证△ABE ≌ △ADF,得AB = AD;(2)用勾股定理求另一条对角线。
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠B = ∠D,
∵AE⊥BC,AF⊥CD,
∴∠AEB = ∠AFD = 90°,
在△ABE和△ADF中:
∠B = ∠D,BE = DF,∠AEB = ∠AFD,
∴△ABE ≌ △ADF(ASA),
∴AB = AD,
∴平行四边形ABCD是菱形(一组邻边相等的平行四边形是菱形)。
(2)解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,OA = AC = 3,
在Rt△AOB中,OB = = = 4,
∴BD = 2OB = 8,
S菱形ABCD = × AC × BD = × 6 × 8 = 24。
8.(2024·广东·中考)如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,E、F分别是AO、AD的中点,连接EF。若AB = 6,BC = 8,则EF的长为( )
A.2.5 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【分析】EF是△AOD的中位线,EF = ½OD = ¼BD。
【详解】解:∵E、F分别是AO、AD的中点,
∴EF是△AOD的中位线,
∴EF = OD,
∵矩形ABCD中,BD = = 10,
∴OD = BD = 5,
∴EF = × 5 = 2.5。
故选:A。
9.(2024·上海·中考)已知四边形ABCD是平行四边形,下列条件中,能判定它是矩形的是( )
A.AB = BC B.AC⊥BD
C.∠ABC = 90° D.AC平分∠BAD
【答案】C
【分析】有一个角是直角的平行四边形是矩形。
【详解】解:
A. AB = BC→菱形;
B. AC⊥BD→菱形;
C. ∠ABC = 90°→矩形;
D. AC平分∠BAD→菱形。
故选:C。
10.(2024·北京·中考)如图,在△ABC中,D是BC边上一点,E是AD的中点,过A作BC的平行线交CE的延长线于F,且AF = BD。
(1)求证:BD = CD;
(2)如果AB = AC,试判断四边形AFBD的形状,并证明你的结论。
【答案】(1)见详解;(2)四边形AFBD是矩形
【分析】(1)证△AEF ≌ △DEC;(2)先证平行四边形,再证直角。
【详解】(1)证明:∵AF∥BC,
∴∠AFE = ∠DCE,
∵E是AD中点,∴AE = DE,
又∵∠AEF = ∠DEC,
∴△AEF ≌ △DEC(AAS),
∴AF = CD,
又∵AF = BD,
∴BD = CD。
(2)四边形AFBD是矩形,证明如下:
∵AF∥BD,AF = BD,
∴四边形AFBD是平行四边形,
∵AB = AC,BD = CD,
∴AD⊥BC(等腰三角形三线合一),
∴∠ADB = 90°,
∴平行四边形AFBD是矩形(有一个角是直角的平行四边形是矩形)。
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北师大版九年级上册
第1章 特殊平行四边形
1.3矩形的性质与判定
第2课时 矩形的判定
本节知识点总结
1. 定义判定:有一个角是直角的平行四边形是矩形。
2. 判定定理1:对角线相等的平行四边形是矩形。
3. 判定定理2:有三个角是直角的四边形是矩形。
4. 判定思路:
方法一:先证四边形是平行四边形,再证一个角是直角(或对角线相等)
方法二:直接证明四边形有三个角是直角
5. 对角线相等且互相平分的四边形是矩形(常用推论)。
6. 矩形的判定常与全等三角形、等腰三角形、平行四边形等知识综合应用。
7. 证明矩形的一般步骤:先证平行四边形,再证直角或对角线相等。
分层作业
📅 一、基础过关题
题型01 矩形判定方法的识别与判断
1.(2024秋·江苏南京·单元测)下列条件中,能判定一个四边形是矩形的是( )
A.对角线互相平分的四边形
B.对角线相等且互相平分的四边形
C.对角线互相垂直的四边形
D.对角线互相垂直且平分的四边形
2.(2024-2025九年级上·浙江杭州·期中)下列说法正确的是( )
A.两组对边分别平行的四边形是矩形
B.有一个角是直角的四边形是矩形
C.有三个角是直角的四边形是矩形
D.对角线相等的四边形是矩形
3.(2024秋·山东济南·月考)平行四边形ABCD中,添加下列条件能判定它是矩形的是( )
A.AB = BC B.AC = BD
C.AC⊥BD D.AB = CD
题型02 利用定义判定矩形(平行四边形+一直角)
4.(2024-2025九年级上·湖北武汉·单元测)在平行四边形ABCD中,∠A = 90°,则四边形ABCD一定是( )
A.矩形 B.菱形 C.正方形 D.梯形
5.(2024秋·湖南长沙·期中)已知平行四边形ABCD,∠A = 90°,AB = 3,BC = 4,则对角线AC = ________。
6.(2024-2025九年级上·河南郑州·月考)如图,在平行四边形ABCD中,∠A = ∠B。求证:四边形ABCD是矩形。
题型03 利用对角线相等判定矩形
7.(2024秋·河北石家庄·期末)平行四边形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,且AC = BD,则四边形ABCD是( )
A.矩形 B.菱形 C.正方形 D.无法确定
8.(2024-2025九年级上·陕西西安·单元测)四边形ABCD中,对角线AC、BD相等且互相平分,则这个四边形是( )
A.平行四边形 B.矩形
C.菱形 D.正方形
9.(2024秋·辽宁沈阳·期中)如图,M是平行四边形ABCD边AD的中点,且MB = MC。求证:四边形ABCD是矩形。
题型04 利用三个角是直角判定矩形
10.(2024秋·重庆渝中·月考)四边形ABCD中,∠A = ∠B = ∠C = 90°,则这个四边形一定是( )
A.平行四边形 B.矩形 C.菱形 D.正方形
11.(2024-2025九年级上·天津南开·期末)下列条件能判定四边形是矩形的是( )
A.对角线相等 B.对角线互相垂直
C.三个角都是直角 D.四条边都相等
12.(2024秋·四川成都·单元测)如图,在△ABC中,AB = AC,D是BC的中点,CE∥AD,AE⊥AD于E。求证:四边形ADCE是矩形。
题型05 矩形判定证明题
13.(2024-2025九年级上·安徽合肥·期中)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,△AOB是等边三角形。求证:平行四边形ABCD是矩形。
14.(2024秋·福建福州·月考)如图,平行四边形ABCD中,E、F分别是AD、BC的中点,连接BE、DF,且BE = DF。求证:四边形ABCD是矩形。
15.(2024-2025九年级上·江西南昌·期末)如图,在△ABC中,D是BC边上一点,E是AD的中点,过A作BC的平行线交CE的延长线于F,且AF = BD,连接BF。
(1)求证:BD = CD;
(2)如果AB = AC,试判断四边形AFBD的形状,并证明你的结论。
题型06 矩形性质与判定综合应用
16.(2024秋·北京海淀·单元测)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,OA = OB =3 ,则平行四边形ABCD是( )
A.矩形 B.菱形
C.梯形 D.无法确定
17.(2024-2025九年级上·上海浦东·期中)已知四边形ABCD是平行四边形,对角线AC、BD交于点O,若AB = 5,AC = 6,BD = 8,则这个平行四边形的面积为________。
18.(2024秋·广东深圳·月考)如图,矩形ABCD的对角线AC、BD交于点O,E、F、G、H分别是OA、OB、OC、OD的中点。
(1)求证:四边形EFGH是矩形;
(2)若AB = 6,BC = 8,求四边形EFGH的周长。
二、进阶思维题
(一)选择题
1.(2024-2025九年级上·湖北武汉·期末)下列命题中,真命题是( )
A.对角线相等的四边形是矩形
B.对角线互相垂直的四边形是菱形
C.对角线互相平分的四边形是平行四边形
D.对角线互相垂直且相等的四边形是正方形
2.(2024秋·湖南长沙·期末)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,下列条件中不能判定平行四边形ABCD是矩形的是( )
A.AC = BD B.∠ABC = 90°
C.AB = AD D.∠BAD = ∠ADC
3.(2024-2025九年级上·河南郑州·期末)四边形ABCD的对角线AC、BD交于点O,下列条件中能判定它是矩形的是( )
A.AO = CO,BO = DO B.AO = BO = CO = DO
C.AO = CO,BO = DO,AC⊥BD D.AB = BC,AO = CO
4.(2024秋·河北唐山·期末)如图,在平行四边形中,、是上两点,,连接、、、,添加一个条件,使四边形是矩形,这个条件是( )
A. B.
C. D.
5.(2024-2025九年级上·陕西西安·期末)如图,在平行四边形ABCD中,E是BC上一点,且AE = DE,BE = CE。下列结论正确的是( )
A.四边形ABCD是矩形 B.四边形ABCD是菱形
C.AE⊥DE D.以上都不对
6.(2024秋·辽宁大连·期末)如图,矩形ABCD中,AB = 4,BC = 3,将△BCD沿BD翻折,点C落在点E处,BE交AD于F。则下列说法错误的是( )
A.BF = DF B.△BDF是等腰三角形
C.四边形AEBD是等腰梯形 D.AF = 2
(二)填空题
7.(2024-2025九年级上·重庆沙坪坝·期末)在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,若AC = 6,BD = 8,AB = 5,则平行四边形ABCD的面积为________。
8.(2024秋·天津和平·期末)在平行四边形ABCD中,AB = 3,BC = 4,对角线AC = 5,则平行四边形ABCD是________形,面积为________。
9.(2024-2025九年级上·四川绵阳·期末)在矩形ABCD中,AB = 6,BC = 8,点P在BC上,BP = 2,则△ABP的面积为________。
10.(2024秋·山东青岛·期末)如图,在矩形ABCD中,AB = 6,BC = 8,E是AD上一点,将△ABE沿BE折叠,点A落在点F处,当△DEF是直角三角形时,AE的长为________。
11.(2024-2025九年级上·江苏苏州·期末)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,BD = 2AD,E、F、G分别是OC、OD、AB的中点。下列结论:① BE⊥AC;② EG = EF;③ GF平分∠AGE;④ EF⊥GE。其中正确的是________。
(三)解答题
12.(2024秋·浙江宁波·期末)如图,在平行四边形ABCD中,E为BC的中点,连接AE并延长交DC的延长线于点F。
(1)求证:AB = CF;
(2)当BC与AF满足什么数量关系时,四边形ABFC是矩形?并说明理由。
13.(2024-2025九年级上·广东广州·期末)如图,在△ABC中,O是AC边上的一个动点,过点O作直线MN∥BC,设MN交∠BCA的平分线于点E,交∠BCA的外角平分线于点F。
(1)求证:OE = OF;
(2)当点O运动到何处时,四边形AECF是矩形?并证明你的结论。
【答案】(1)见详解;(2)当O是AC中点时,四边形AECF是矩形
14.(2024秋·福建福州·期末)如图,在平行四边形ABCD中,AB⊥AC,AB = 1,BC = ,对角线AC、BD交于点O,将直线AC绕点O顺时针旋转,分别交BC、AD于E、F。
(1)求证:△AOF ≌ △COE;
(2)当旋转角为多少度时,四边形ABEF是矩形?并说明理由。
15.(2024-2025九年级上·北京海淀·期末)如图,在矩形ABCD中,AB = 8,BC = 6,动点P从点A出发,沿A→B→C→D→A的方向在矩形边上运动,速度为每秒2个单位长度,设运动时间为t秒。
(1)当t = 3时,求△APD的面积;
(2)当△APD是等腰直角三角形时,求t的值。
三、中考链接题
1.(2024·四川成都·中考)在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,下列条件中,不能判定平行四边形ABCD是矩形的是( )
A.AC = BD B.∠ABC = 90°
C.AB = AD D.∠BAD = ∠ABC
2.(2024·江苏苏州·中考)如图,在△ABC中,AB = AC,D为BC的中点,四边形ABDE是平行四边形。求证:四边形ADCE是矩形。
3.(2024·浙江杭州·中考)下列命题中,是真命题的是( )
A.一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形
B.对角线相等的四边形是矩形
C.对角线互相垂直的四边形是菱形
D.有一个角是直角的平行四边形是矩形
4.(2024·山东济南·中考)如图,在平行四边形ABCD中,E、F分别是AB、CD的中点,连接DE、BF、BD。
(1)求证:△ADE ≌ △CBF;
(2)若AD⊥BD,则四边形DEBF是什么特殊四边形?请证明你的结论。
5.(2024·湖北武汉·中考)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AB = CD,对角线AC、BD交于点O,且OA = OD。求证:四边形ABCD是矩形。
6.(2024·陕西·中考)如图,在平行四边形ABCD中,O是BC的中点,连接DO并延长,交AB的延长线于点E,连接BD、EC。
(1)求证:△BOE ≌ △COD;
(2)若∠BED = 90°,求证:四边形BECD是矩形。
7.(2024·重庆·中考)如图,在平行四边形ABCD中,AE⊥BC于E,AF⊥CD于F,且BE = DF。
(1)求证:平行四边形ABCD是菱形;
(2)若AB = 5,AC = 6,求平行四边形ABCD的面积。
8.(2024·广东·中考)如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,E、F分别是AO、AD的中点,连接EF。若AB = 6,BC = 8,则EF的长为( )
A.2.5 B.3 C.4 D.5
9.(2024·上海·中考)已知四边形ABCD是平行四边形,下列条件中,能判定它是矩形的是( )
A.AB = BC B.AC⊥BD
C.∠ABC = 90° D.AC平分∠BAD
10.(2024·北京·中考)如图,在△ABC中,D是BC边上一点,E是AD的中点,过A作BC的平行线交CE的延长线于F,且AF = BD。
(1)求证:BD = CD;
(2)如果AB = AC,试判断四边形AFBD的形状,并证明你的结论。
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