内容正文:
专题02矩形的性质与判定精讲学案
课堂核心立意
本节课基于平行四边形的知识,学习矩形的性质与判定。矩形是角特殊的平行四边形,既有平行四边形的全部特点,又拥有四个角是直角、对角线相等的独有性质。会运用性质进行角度、线段、面积计算和证明,掌握直角三角形斜边中线重要模型,分清矩形、菱形的区别,规范判定的书写步骤,为后续学习正方形打好基础,提升几何推理能力。
一、矩形基础定义
有一个角是直角的平行四边形叫做矩形。矩形是特殊的平行四边形,具备平行四边形所有性质:对边平行且相等,对角相等,对角线互相平分。
二、矩形核心必考性质(证明可直接使用)
1. 边:对边平行且相等,邻边互相垂直。
2. 角:四个角都是直角。
3. 对角线(重难点):对角线互相平分且相等;对角线把矩形分成全等的直角三角形和等腰三角形。
重要推论:直角三角形斜边中线等于斜边的一半(高频考点)
4. 对称性:既是中心对称图形,又是轴对称图形,有2条对称轴(对边中点连线,对角线不是对称轴)。
5. 面积:矩形面积 = 长 × 宽。
三、矩形标准化判定(分清两种前提,避免扣分)
1. 定义法(已知是平行四边形):有一个角是直角的平行四边形是矩形。
2. 角判定(普通四边形):三个角是直角的四边形是矩形。
3. 对角线判定
①已知是平行四边形:对角线相等的平行四边形是矩形;
②普通四边形:对角线相等且互相平分的四边形是矩形。
⚠️备课提示:只说“对角线相等”不能判定普通四边形是矩形,缺少互相平分条件会直接扣分。
1. 判定跳步:仅凭对角线相等就判定四边形是矩形,漏掉“互相平分”;
2. 遗忘斜边中线模型,对角线相关计算题不会做;
3. 性质记混:矩形对角线相等不垂直;菱形对角线垂直不相等;
4. 误认为对角线是矩形的对称轴;
5. 证明时没有先证平行四边形,直接用一个直角判定矩形。
题型
考察方向
难度
题型一
矩形性质理解
★★★
题型二
利用矩形的性质求角度
★★★
题型三
根据矩形的性质求线段长
★★★★
题型四
根据矩形的性质求面积
★★★
题型五
利用矩形的性质证明
★★★★
题型六
求矩形在坐标系中的坐标
★★★★
题型七
矩形与折叠问题
★★★★★
题型八
斜边的中线等于斜边的一半
★★★★★
题型九
矩形的判定定理理解
★★★
题型十
添一条件使四边形是矩形
★★★★
题型十一
证明四边形是矩形
★★★★★
题型十二
根据矩形的性质与判定求角度
★★★★
题型十三
根据矩形的性质与判定求线段长
★★★★★
题型十四
根据矩形的性质与判定求面积
★★★★
拔高题
8题
星级说明:★基础★★中档★★★拔高
题型一:矩形性质理解
解题思路:①分清矩形兼具平行四边形全部性质,独有四个角为直角、对角线相等;②区分矩形的对称轴(对边中点连线,对角线不是对称轴);③选择题辨析易错点:对角线相等≠四边形就是矩形;对角线不一定互相垂直;④注意和菱形性质做对比区分。
1.下列选项中,矩形具有菱形不一定具有的性质是( )
A.四边相等 B.对角线互相垂直
C.对角线相等 D.每条对角线平分一组对角
2.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___________.
3.八年级某班同学要在广场上布置一个矩形的花坛,计划用红花摆成两条对角线,如果一条对角线用了盆红花(对角线交点处不重复放),则还需要从花房运来红花多少盆( )
A. B. C. D.
题型二:利用矩形的性质求角度
解题思路:①矩形四个内角均为90°,利用直角、两锐角互余;②对角线相等且平分,得到等腰三角形,用等边对等角;③结合三角形内角和、外角定理推导;④注意角的等量代换。
4.已知矩形的一条对角线与一边的夹角是,则两条对角线所夹锐角的度数为( )
A. B. C. D.
5.如图所示,含角的三角尺放置在矩形纸片的内部,三角尺的三个顶点恰好在矩形的边上,若,则________.
6.如图,点在矩形的边的延长线上,连接,,,若,则的度数是()
A. B. C. D.
题型三:根据矩形的性质求线段长
解题思路:①对边相等,对角线互相平分且相等;②对角线分出直角、等腰三角形;③运用勾股定理计算边长、对角线;④可结合斜边中线推论进行线段转化。
7.如图,在矩形中,,,点 E 是的中点,连接,则的长度为( )
A.5 B.4 C.3 D.
8.如图,在矩形中,于点E,,若,则______.
9.如图,在矩形中,对角线、相交于点.若,,则长是( )
A.2 B.3 C. D.4
题型四:根据矩形的性质求面积
解题思路:①基础公式:矩形面积=长×宽;②若给出对角线,一般先求出长与宽,再代入公式;③图形分割类,用割补法,利用三角形面积求和或者求差;④不要直接用对角线乘积求矩形面积(该公式只用于菱形)。
10.如图,矩形的对角线、相交于点,点为的中点,连接,若,,则的面积为( )
A.3 B.4 C.6 D.2
11.如图,在矩形中,,以点B为圆心,的长为半径画弧,交边于点E.若,则矩形的面积为_____.
12.如图,点是矩形的对角线上一点,过点作,分别交,于,,连接,,若,,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
题型五:利用矩形的性质证明
解题思路:①由矩形直接得到直角、边相等、对角线相等平分等条件;②证线段相等:利用矩形性质或者全等三角形;③证角相等:利用直角、等腰三角形、全等对应角;④证明步骤不跳关键条件,每一步写出推理依据。
13.如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点,的坐标分别为,点是的中点,点在上运动,当时,点的坐标是( )
A. B. C. D.
14.两张全等的矩形纸片按如图方式交叉叠放在一起,若,,则图中重叠(阴影)部分的面积为______.
15.如图,矩形中,对角线、相交于点,已知,,,则的长为( )
A. B. C. D.
题型六:求矩形在坐标系中的坐标
解题思路:①矩形邻边垂直,对应横、纵坐标分别平行坐标轴;②利用边长,向右/左改变横坐标,向上/下改变纵坐标;③已知两点,借助矩形对边相等、直角特性求出剩余点坐标;④遇对角线,利用对角线中点坐标相同解题。
16.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.
17.如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,连接,若将绕点顺时针旋转,得到,则点的坐标为_______.
18.如图,将面积为的矩形放在平面直角坐标系中,若顶点、的坐标分别为、,则顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
题型七:矩形与折叠问题
解题思路:①折叠核心:对应边相等、对应角相等;②设未知线段为x,其余线段用含x代数式表达;③折叠后图中出现直角,构造直角三角形,列勾股定理方程求解;④结合矩形直角、对边相等进行边角转换;⑤留意部分题目有多解。
19.如图,把矩形沿 翻折, 点恰好落在边的处且, 则是( )
A. B. C. D.
20.如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点A,C在坐标轴上,点,将沿着折叠,点B恰好落在边的点F处,则点E的坐标为( )
A. B. C. D.
21.如图,在矩形中,,在和上分别有点,连接.点关于的对称点为,点关于的对称点为,若刚好落在对角线上,则的长为___________.
题型八:斜边的中线等于斜边的一半
解题思路:①只要出现直角三角形,找到斜边中点,就可得到中线长度是斜边一半;②矩形对角线互相平分且相等,就是这个定理的来源;③看到直角+斜边中点,直接用模型得到线段等量;④逆用:三角形一边中线等于这条边一半,则该三角形为直角三角形。
22.如图、两段公路,互相垂直,公路的中点与点被湖隔开,若测得的长为,则,两点间的距离为( )
A. B. C. D.
23.如图,菱形的对角线交于点,,,于点,则的长为( )
A.3 B. C. D.5
24.如图,菱形的面积为30,对角线,相交于点O,过点D作于点H,连接,若,则的长为_____________.
题型九:矩形的判定定理理解
解题思路:①记清三类判定,区分已知是平行四边形还是普通四边形;②平行四边形:加一个直角 / 对角线相等得到矩形;③普通四边形:证三个直角 / 对角线相等且互相平分;④排除错误说法:对角线相等的四边形不一定是矩形。
25.要判断一个四边形门框是否为矩形.在下面拟定的四个方案中,正确的方案是( )
A.测量对角线是否互相平分 B.测量两组对边是否分别相等
C.测量对角线是否互相垂直 D.测量其中三个角是否是直角
26.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.
27.如图,,为的正方形网格中的两个格点.四个顶点都是格点的矩形称作格点矩形,在此图中以,为顶点的格点矩形共可以画出_________个.
题型十:添一条件使四边形是矩形
解题思路:①先看题干已经给出的图形:分清是平行四边形还是普通四边形;②已知是平行四边形:添加一个内角为直角 或者 对角线相等;③普通四边形:添加三个角为直角,或对角线相等且互相平分;④只填一个充分条件。
28.要使成为矩形,需添加的条件是( )
A. B. C. D.
29.如图,四边形的对角线,交于点,,.请添加一个条件,使它成为矩形,这个条件可以是_________.(写出一个即可)
30.在平行四边形中,下列条件中不能判定它是矩形的是( )
A. B.
C. D.(为对角线交点)
题型十一:证明四边形是矩形
解题思路:①路径1:先证平行四边形,再证有一个直角或者对角线相等;②路径2:直接证四边形有三个角是直角;③路径3:证对角线相等且互相平分;④禁止跳步,只写对角线相等不能判定普通四边形为矩形;⑤推理链条完整,书写规范。
31.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.
32.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________.
33.如图,中,,,动点E以每秒2个单位长度的速度由点B向点D运动,同时动点F以相同速度由点D向点B运动,设两点运动时间为t秒,当四边形为矩形时,t的值为( )
A.2秒 B.2秒或1秒 C.4秒 D.2秒或4秒
题型十二:根据矩形的性质与判定求角度
解题思路:①做题顺序:先判定是矩形,再使用矩形性质;②判定完成后,利用四角90°、对角线产生等腰三角形;③结合斜边中线、三角形内角和、外角进行角度计算;不可默认图形就是矩形。
34.如图,在平行四边形中,对角线、相交于点O,且,,则的度数为 ___________.
35.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
36.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
题型十三:根据矩形的性质与判定求线段长
解题思路:①先完成矩形判定,获取四个直角、对角线相等平分条件;②图形中提取直角三角形,使用勾股定理、斜边中线模型;③多个图形嵌套时传递相等边长;④结合全等三角形完成线段代换。
37.如图,在中,,,,点为斜边上一动点,过点作于点,于点,连接,则线段的最小值为( )
A. B. C. D.
38.综合实践活动课上,小亮将一张面积为,其中一边为的锐角三角形纸片(如图),经过两刀裁剪,拼成了一个无缝隙、无重叠的矩形(如图),则矩形的周长为______.
39.如图,是等腰直角三角形,,,点是上的一个动点(点与点、不重合),过点分别作于点,于点,连接,则线段的最小值为( )
A. B. C.4 D.
题型十四:根据矩形的性质与判定求面积
解题思路:①先判定图形为矩形,再用面积=长×宽;②先求出矩形的相邻两条边长,再代入公式;③嵌套、重叠图形,采用割补法;④不要误用菱形面积公式(对角线乘积一半)计算矩形面积。
40.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
41.如图,矩形的对角线与相交于点,,,,,则四边形的面积为________.
42.如图,以钝角三角形的最长边为边向外作矩形,连结,设,,的面积分别为,若要求出的值,只需知道( )
A.的面积 B.的面积 C.的面积 D.矩形的面积
解答题
1.如图,在中,,对角线与交于点,分别过点作的平行线交于点.求证四边形是菱形.
2.如图,四边形为矩形,和的角平分线分别交边,于点,,过点作于点,连接,过点作的垂线交于点,连接.
(1)求证:四边形为平行四边形;
(2)若,,求的面积;
(3)连接,若,求的度数.
3.如图,矩形位于平面直角坐标系中,O为原点,点A,C在坐标轴上,点B的坐标为,点P从原点O出发,以每秒2个单位长度的速度沿折线运动,点Q从点C出发,以每秒1个单位长度的速度沿边运动,当点P到达点B时,运动停止,设运动时间为t.
(1)当时,求直线的解析式.
(2)当t为何值时,直线平分矩形的面积.
(3)在运动过程中,当是等腰三角形时,求t的值.
4.如图,在矩形中,点,在上,,,的延长线相交于点.
(1)求证:;
(2)求证:是等腰三角形.
5.综合与实践:
【回归教材】人教版八下教材有“利用矩形的性质研究直角三角形的一个性质”,如图1所示.
【知识运用】
(1)在矩形中,,,点为中点,连接.
①如图2,若点在上,,则的长为 ;
②如图3,若将沿翻折,点的对应点为点,连接并延长,交于点,求的长;
【思维拓展】
(2)如图4,在菱形中,,,,,三点在上,,,过点作直线,的垂线段,垂足分别为,,连接.当点在之间运动(包括端点)时,求的长的取值范围.
6.如图,在中,平分.已知交的延长线于点,交延长线于点.
(1)证明:四边形为矩形;
(2)若,,求的面积.
7.如图,菱形的对角线,相交于点O,E是的中点,点F,G在上,,.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,求的长.
8.如图,四边形是平行四边形,交于点,,且,.
(1)求证:四边形是矩形.
(2)若,,求四边形的面积.
(3)求证:四边形是菱形.
试卷第1页,共3页
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专题02矩形的性质与判定精讲学案
课堂核心立意
本节课基于平行四边形的知识,学习矩形的性质与判定。矩形是角特殊的平行四边形,既有平行四边形的全部特点,又拥有四个角是直角、对角线相等的独有性质。会运用性质进行角度、线段、面积计算和证明,掌握直角三角形斜边中线重要模型,分清矩形、菱形的区别,规范判定的书写步骤,为后续学习正方形打好基础,提升几何推理能力。
一、矩形基础定义
有一个角是直角的平行四边形叫做矩形。矩形是特殊的平行四边形,具备平行四边形所有性质:对边平行且相等,对角相等,对角线互相平分。
二、矩形核心必考性质(证明可直接使用)
1. 边:对边平行且相等,邻边互相垂直。
2. 角:四个角都是直角。
3. 对角线(重难点):对角线互相平分且相等;对角线把矩形分成全等的直角三角形和等腰三角形。
重要推论:直角三角形斜边中线等于斜边的一半(高频考点)
4. 对称性:既是中心对称图形,又是轴对称图形,有2条对称轴(对边中点连线,对角线不是对称轴)。
5. 面积:矩形面积 = 长 × 宽。
三、矩形标准化判定(分清两种前提,避免扣分)
1. 定义法(已知是平行四边形):有一个角是直角的平行四边形是矩形。
2. 角判定(普通四边形):三个角是直角的四边形是矩形。
3. 对角线判定
①已知是平行四边形:对角线相等的平行四边形是矩形;
②普通四边形:对角线相等且互相平分的四边形是矩形。
⚠️备课提示:只说“对角线相等”不能判定普通四边形是矩形,缺少互相平分条件会直接扣分。
1. 判定跳步:仅凭对角线相等就判定四边形是矩形,漏掉“互相平分”;
2. 遗忘斜边中线模型,对角线相关计算题不会做;
3. 性质记混:矩形对角线相等不垂直;菱形对角线垂直不相等;
4. 误认为对角线是矩形的对称轴;
5. 证明时没有先证平行四边形,直接用一个直角判定矩形。
题型
考察方向
难度
题型一
矩形性质理解
★★★
题型二
利用矩形的性质求角度
★★★
题型三
根据矩形的性质求线段长
★★★★
题型四
根据矩形的性质求面积
★★★
题型五
利用矩形的性质证明
★★★★
题型六
求矩形在坐标系中的坐标
★★★★
题型七
矩形与折叠问题
★★★★★
题型八
斜边的中线等于斜边的一半
★★★★★
题型九
矩形的判定定理理解
★★★
题型十
添一条件使四边形是矩形
★★★★
题型十一
证明四边形是矩形
★★★★★
题型十二
根据矩形的性质与判定求角度
★★★★
题型十三
根据矩形的性质与判定求线段长
★★★★★
题型十四
根据矩形的性质与判定求面积
★★★★
拔高题
8题
星级说明:★基础★★中档★★★拔高
题型一:矩形性质理解
解题思路:①分清矩形兼具平行四边形全部性质,独有四个角为直角、对角线相等;②区分矩形的对称轴(对边中点连线,对角线不是对称轴);③选择题辨析易错点:对角线相等≠四边形就是矩形;对角线不一定互相垂直;④注意和菱形性质做对比区分。
1.下列选项中,矩形具有菱形不一定具有的性质是( )
A.四边相等 B.对角线互相垂直
C.对角线相等 D.每条对角线平分一组对角
【答案】C
【分析】根据菱形和矩形的性质判断即可.
【详解】解:选项:菱形四边相等,矩形四边不一定相等;
选项:菱形对角线互相垂直,矩形对角线不一定互相垂直;
选项:矩形的对角线相等,菱形的对角线不一定相等;
选项:菱形的每条对角线平分一组对角,矩形的对角线不一定平分对角.
2.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.
3.八年级某班同学要在广场上布置一个矩形的花坛,计划用红花摆成两条对角线,如果一条对角线用了盆红花(对角线交点处不重复放),则还需要从花房运来红花多少盆( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据矩形的对角线相等,可知两条对角线所需花盆数量相同,再根据对角线交点处不重复放,据此计算即可.
【详解】解:∵矩形的对角线相等,
∴两条对角线上摆放的红花盆数相同.
∵一条对角线用了盆红花,且对角线交点处不重复放,
∴另一条对角线也需要49盆红花,但交点处已有一盆,
∴还需要运来的红花盆数为(盆).
题型二:利用矩形的性质求角度
解题思路:①矩形四个内角均为90°,利用直角、两锐角互余;②对角线相等且平分,得到等腰三角形,用等边对等角;③结合三角形内角和、外角定理推导;④注意角的等量代换。
4.已知矩形的一条对角线与一边的夹角是,则两条对角线所夹锐角的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】作出相对应的图形,根据矩形对角线相等且互相平分,利用三角形外角的定义求解即可.
【详解】解:设矩形为,对角线与交于点,如图,
已知对角线与边的夹角为,即,
∵四边形是矩形,矩形对角线相等且互相平分,
∴,
∴,
∵是的外角,且是两条对角线所夹的角,
∴,
即两条对角线所夹锐角的度数为.
5.如图所示,含角的三角尺放置在矩形纸片的内部,三角尺的三个顶点恰好在矩形的边上,若,则________.
【答案】
【分析】根据长方形的性质可得,,利用直角三角形的两个锐角互余求出,从而求出,然后根据平行线的性质可得,从而求出结论.
【详解】解:∵四边形为矩形,
∴,,
∵,
∴.
由三角尺可知:,
∴,
∵,
∴,
∴.
6.如图,点在矩形的边的延长线上,连接,,,若,则的度数是()
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】连接交于点,由矩形性质得,,结合已知可得,利用等腰三角形性质求出,进而求得.
【详解】解:连接交于点,
∵四边形是矩形,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
题型三:根据矩形的性质求线段长
解题思路:①对边相等,对角线互相平分且相等;②对角线分出直角、等腰三角形;③运用勾股定理计算边长、对角线;④可结合斜边中线推论进行线段转化。
7.如图,在矩形中,,,点 E 是的中点,连接,则的长度为( )
A.5 B.4 C.3 D.
【答案】A
【分析】由于点E为中点,故,在中,利用勾股定理求即可.
【详解】解:如图,
四边形为矩形,
,
为中点,,
,
在中,,,
.
8.如图,在矩形中,于点E,,若,则______.
【答案】/厘米
【分析】连接,交于点,设,则,,根据矩形的性质,可得,从而可得点是的中点,进而垂直平分,最后根据垂直平分线的性质,得,则.
【详解】解:连接,交于点,
设,则,,
矩形,
和相等且互相平分,
,
,,
点是的中点,
,
垂直平分,
,
,
,
.
9.如图,在矩形中,对角线、相交于点.若,,则长是( )
A.2 B.3 C. D.4
【答案】B
【分析】先证明是等边三角形,得出,,再根据勾股定理求出结论即可.
【详解】解:在矩形中,,
,
,
是等边三角形,
,
,
在中,.
题型四:根据矩形的性质求面积
解题思路:①基础公式:矩形面积=长×宽;②若给出对角线,一般先求出长与宽,再代入公式;③图形分割类,用割补法,利用三角形面积求和或者求差;④不要直接用对角线乘积求矩形面积(该公式只用于菱形)。
10.如图,矩形的对角线、相交于点,点为的中点,连接,若,,则的面积为( )
A.3 B.4 C.6 D.2
【答案】A
【分析】此题考查了矩形的性质,三角形中线的性质,熟练掌握以上知识点是关键.首先求出,因为矩形的对角线、互相平分,则为中点,所以,因为点为的中点,所以,进而求解即可.
【详解】解:由条件可知,
∵矩形的对角线、互相平分,
∴为中点,
∴,
点为的中点,
.
故选:A.
11.如图,在矩形中,,以点B为圆心,的长为半径画弧,交边于点E.若,则矩形的面积为_____.
【答案】60
【分析】连接,则,设,由矩形的性质可得,,利用勾股定理得到,则,进而可得,解方程求出的值,再根据矩形的面积公式可得答案.
【详解】解:如图所示,连接,则,
∵,
∴可设,
∵四边形是矩形,
∴,,
在中,由勾股定理得,
∴,
∵,
∴,
解得或(负数舍去),
∴,
∴矩形的面积.
12.如图,点是矩形的对角线上一点,过点作,分别交,于,,连接,,若,,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】作于,交于,根据矩形的性质可得即可求解.
【详解】解:作于,交于,
则有四边形,四边形,四边形,四边形都是矩形,
,,,,,
,
,
,
故选:C.
题型五:利用矩形的性质证明
解题思路:①由矩形直接得到直角、边相等、对角线相等平分等条件;②证线段相等:利用矩形性质或者全等三角形;③证角相等:利用直角、等腰三角形、全等对应角;④证明步骤不跳关键条件,每一步写出推理依据。
13.如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点,的坐标分别为,点是的中点,点在上运动,当时,点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】此题主要考查了坐标与图形的性质,矩形的性质,等腰三角形的性质,由点是的中点,可得出点的坐标,当,由等腰三角形的性质即可得出点的坐标
【详解】解:过点作于点,
∵矩形的顶点的坐标分别为,,点是的中点,
∴点
∵,,
∴,
即点
∴点,
故选:A
14.两张全等的矩形纸片按如图方式交叉叠放在一起,若,,则图中重叠(阴影)部分的面积为______.
【答案】15
【分析】先证四边形是菱形,再根据全等,得到.在中,根据勾股定理求出的长度,即可解决问题.
【详解】解:设交于点交于点,
∵四边形是矩形,四边形是矩形,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵四边形和四边形是全等的矩形,
,
在和中,
,
,
,
∴平行四边形是菱形,
,
,
设,
在中,,
,
解得:,
∴菱形的面积:.
故答案为:15.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定与性质,菱形的判定与性质,矩形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理等知识,运用勾股定理求解线段的长度是解题的关键.
15.如图,矩形中,对角线、相交于点,已知,,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】连接,由矩形的性质得到,因此是的垂直平分线,得到,设,在中根据勾股定理构造方程,求解即可.
【详解】如图,连接,
∵四边形是矩形,对角线、相交于点,
∴,,
∵,
∴垂直平分,
∴,
设,则,
∵在中,,
∴,
解得,
∴.
题型六:求矩形在坐标系中的坐标
解题思路:①矩形邻边垂直,对应横、纵坐标分别平行坐标轴;②利用边长,向右/左改变横坐标,向上/下改变纵坐标;③已知两点,借助矩形对边相等、直角特性求出剩余点坐标;④遇对角线,利用对角线中点坐标相同解题。
16.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,
∴.
17.如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,连接,若将绕点顺时针旋转,得到,则点的坐标为_______.
【答案】
【分析】作轴于点,由旋转的性质可得,,进而求解.
【详解】解:过作轴于点,
由旋转可得,轴,
四边形为矩形,
,,
,
点坐标为.
18.如图,将面积为的矩形放在平面直角坐标系中,若顶点、的坐标分别为、,则顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先作轴,利用、坐标算出长,结合矩形面积与三角形面积公式求出,得到点横坐标;再根据矩形性质得、,结合直角证明,推出,最后结合点纵坐标减去,求出点纵坐标.
【详解】解:过点作轴,垂足为.
点,点,两点均在轴上,
.
四边形是矩形,,矩形对角线将矩形分成面积相等的两部分,
.
轴,以为底,为底边对应的高,
.
将,代入得:
,
解得.
为点到轴的水平距离,由图可知点在轴右侧,横坐标为正数,
点的横坐标为.
四边形是矩形,
,,.
.
轴,轴轴,
.
在与中:
.
.
,原点,
,
.
轴,是垂足,
点与点纵坐标相等.
,线段,结合图形可知垂足在点的正下方,
点的纵坐标,
点的纵坐标为.
综上,点的坐标为.
题型七:矩形与折叠问题
解题思路:①折叠核心:对应边相等、对应角相等;②设未知线段为x,其余线段用含x代数式表达;③折叠后图中出现直角,构造直角三角形,列勾股定理方程求解;④结合矩形直角、对边相等进行边角转换;⑤留意部分题目有多解。
19.如图,把矩形沿 翻折, 点恰好落在边的处且, 则是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了折叠的性质,平行线的性质,根据可得,根据折叠的性质,即可求解.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵折叠,
∴
故选:A.
20.如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点A,C在坐标轴上,点,将沿着折叠,点B恰好落在边的点F处,则点E的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,则,根据题意求得,,在中,由勾股定理求解即可.
【详解】解:∵,四边形是矩形
∴,,
设,则,
由折叠可得,,,
在中,,
∴,
在中,由勾股定理得,
解得,,
∴点E的坐标为.
21.如图,在矩形中,,在和上分别有点,连接.点关于的对称点为,点关于的对称点为,若刚好落在对角线上,则的长为___________.
【答案】
【分析】连接,根据矩形的性质,利用勾股定理得到,根据图形对称的性质得到,,设,根据勾股定理解得,得到,设,同理得到,继而根据勾股定理得到.
【详解】解:连接,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵点关于的对称点为,点关于的对称点为,
∴,,,,
∴,,,
设,则,
∵,
∴,
∴,解得,
∴,
设,则,
在中,,
∴,
∴,解得,
∴,
∵在中,,
∴.
题型八:斜边的中线等于斜边的一半
解题思路:①只要出现直角三角形,找到斜边中点,就可得到中线长度是斜边一半;②矩形对角线互相平分且相等,就是这个定理的来源;③看到直角+斜边中点,直接用模型得到线段等量;④逆用:三角形一边中线等于这条边一半,则该三角形为直角三角形。
22.如图、两段公路,互相垂直,公路的中点与点被湖隔开,若测得的长为,则,两点间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:由题意可得,
是的中点,,
,两点间的距离为,
故选:C.
23.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,
.
24.如图,菱形的面积为30,对角线,相交于点O,过点D作于点H,连接,若,则的长为_____________.
【答案】
【分析】由菱形的对角线互相平分得到,,再由菱形的面积等于其对角线乘积的一半可得的长,最后根据直角三角形的性质可得答案.
【详解】解:∵菱形的对角线,相交于点O,
∴,,
∵菱形的面积为30,
∴,
∴,
∵,
∴.
题型九:矩形的判定定理理解
解题思路:①记清三类判定,区分已知是平行四边形还是普通四边形;②平行四边形:加一个直角 / 对角线相等得到矩形;③普通四边形:证三个直角 / 对角线相等且互相平分;④排除错误说法:对角线相等的四边形不一定是矩形。
25.要判断一个四边形门框是否为矩形.在下面拟定的四个方案中,正确的方案是( )
A.测量对角线是否互相平分 B.测量两组对边是否分别相等
C.测量对角线是否互相垂直 D.测量其中三个角是否是直角
【答案】D
【分析】本题主要考查了矩形的判定,解题的关键是熟记矩形的判定定理,并会灵活运用.
根据矩形的判定定理判断即可.
【详解】解:选项A:对角线互相平分得到该四边形是平行四边形,不一定是矩形,故A错误,不符合题意;
选项B:两组对边分别相等得到该四边形是平行四边形,不一定是矩形,故B错误,不符合题意;
选项C:对角线是否互相垂直不能判定四边形为矩形,故C错误,不符合题意;
选项D:根据四边形内角和定理,三个角是直角,则另一个角也是直角,即四个角均为直角,可判定四边形为矩形,故D正确,符合题意;
故选D.
26.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:.
27.如图,,为的正方形网格中的两个格点.四个顶点都是格点的矩形称作格点矩形,在此图中以,为顶点的格点矩形共可以画出_________个.
【答案】
【分析】根据网格特点、矩形的判定画出相应的图形即可.
【详解】如图所示,共可以画出以下个以,为顶点的格点矩形.
题型十:添一条件使四边形是矩形
解题思路:①先看题干已经给出的图形:分清是平行四边形还是普通四边形;②已知是平行四边形:添加一个内角为直角 或者 对角线相等;③普通四边形:添加三个角为直角,或对角线相等且互相平分;④只填一个充分条件。
28.要使成为矩形,需添加的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据矩形的判定定理和菱形的判定定理逐项分析即可得出结果.
【详解】解:A、添加,能使成为矩形,故符合题意;
B、添加,能使成为菱形,故不符合题意;
C、添加,能使成为菱形,故不符合题意;
D、添加,能使,这是平行四边形本身具有的性质,故不符合题意.
29.如图,四边形的对角线,交于点,,.请添加一个条件,使它成为矩形,这个条件可以是_________.(写出一个即可)
【答案】或(合理即可)
【详解】解:∵,,
∴四边形是平行四边形,
由矩形的判定,添加或(合理即可).
30.在平行四边形中,下列条件中不能判定它是矩形的是( )
A. B.
C. D.(为对角线交点)
【答案】C
【详解】解:A选项,对角线相等的平行四边形是矩形,由可以判定平行四边形是矩形,不符合题意;
B选项,有一个角是直角的平行四边形是矩形,由可以判定平行四边形是矩形,不符合题意;
C选项,邻边相等的平行四边形无法判定是矩形,符合题意;
D选项,平行四边形对角线互相平分,为对角线交点,,,,,对角线相等的平行四边形是矩形,可以判定平行四边形是矩形,不符合题意.
题型十一:证明四边形是矩形
解题思路:①路径1:先证平行四边形,再证有一个直角或者对角线相等;②路径2:直接证四边形有三个角是直角;③路径3:证对角线相等且互相平分;④禁止跳步,只写对角线相等不能判定普通四边形为矩形;⑤推理链条完整,书写规范。
31.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.
32.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.
33.如图,中,,,动点E以每秒2个单位长度的速度由点B向点D运动,同时动点F以相同速度由点D向点B运动,设两点运动时间为t秒,当四边形为矩形时,t的值为( )
A.2秒 B.2秒或1秒 C.4秒 D.2秒或4秒
【答案】D
【分析】根据平行四边形的性质可知对角线互相平分,结合动点运动速度相同可得,从而判定四边形始终为平行四边形.若四边形为矩形,则需对角线相等,即.根据在上的位置关系(相遇前或相遇后),分两种情况列方程求解即可.
【详解】解:如图,
四边形是平行四边形,
,.
点、的速度相同,
,
,
即.
,,
四边形是平行四边形.
若四边形为矩形,则需.
分两种情况讨论:
情况一:当点、在相遇前时,,
令,
解得;
情况二:当点、在相遇后时,,
令,
解得;
综上所述,当或时,四边形为矩形.
题型十二:根据矩形的性质与判定求角度
解题思路:①做题顺序:先判定是矩形,再使用矩形性质;②判定完成后,利用四角90°、对角线产生等腰三角形;③结合斜边中线、三角形内角和、外角进行角度计算;不可默认图形就是矩形。
34.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:.
35.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.
36.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.
题型十三:根据矩形的性质与判定求线段长
解题思路:①先完成矩形判定,获取四个直角、对角线相等平分条件;②图形中提取直角三角形,使用勾股定理、斜边中线模型;③多个图形嵌套时传递相等边长;④结合全等三角形完成线段代换。
37.如图,在中,,,,点为斜边上一动点,过点作于点,于点,连接,则线段的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了勾股定理、矩形的判定与性质、垂线段最短等知识点,熟练掌握矩形的判定与性质是解题关键.先根据勾股定理可得,连接,根据矩形的判定与性质可得,再根据垂线段最短可得当时,取得最小值,然后利用三角形的面积公式求解即可得.
【详解】解:,,,
,
如图,连接,
,
四边形是矩形,
,
由垂线段最短可知,当时,取得最小值,
此时,
,
即线段的最小值为,
故选:A.
38.综合实践活动课上,小亮将一张面积为,其中一边为的锐角三角形纸片(如图),经过两刀裁剪,拼成了一个无缝隙、无重叠的矩形(如图),则矩形的周长为______.
【答案】
【分析】当点G,H分别是的中点时,可以拼成了一个无缝隙、无重叠的矩形,从而,则;延长交于K,则四边形是矩形,,再由三角形面积求出高,从而得,即可求得结果.
【详解】解:如图,当点G,H分别是的中点时,可以拼成一个无缝隙、无重叠的矩形,
∴,,
∴,;
∴;
延长交于K,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴,
∴矩形的周长为.
39.如图,是等腰直角三角形,,,点是上的一个动点(点与点、不重合),过点分别作于点,于点,连接,则线段的最小值为( )
A. B. C.4 D.
【答案】A
【分析】连接,根据矩形的判定与性质得出,根据垂线段最短可知当时最小,利用等腰直角三角形的性质求出的长即可.
【详解】解:如图,连接,
,,,
,
四边形是矩形,
,
根据垂线段最短可知,当时,线段最短,即最小,
是等腰直角三角形,,
,
,,
,
线段的最小值为.
题型十四:根据矩形的性质与判定求面积
解题思路:①先判定图形为矩形,再用面积=长×宽;②先求出矩形的相邻两条边长,再代入公式;③嵌套、重叠图形,采用割补法;④不要误用菱形面积公式(对角线乘积一半)计算矩形面积。
40.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
41.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.
42.如图,以钝角三角形的最长边为边向外作矩形,连结,设,,的面积分别为,若要求出的值,只需知道( )
A.的面积 B.的面积 C.的面积 D.矩形的面积
【答案】C
【分析】过点作,交的延长线于点,的延长线于点,易得:,利用矩形的性质和三角形的面积公式,可得,再根据,得到,即可得出结论.
【详解】解:过点作,交的延长线于点,的延长线于点,
∵矩形,
∴,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,
∴,
∴,
又,
∴,
∴只需要知道的面积即可求出的值;
故选C.
【点睛】本题考查矩形的性质,求三角形的面积.解题的关键是得到
解答题
1.如图,在中,,对角线与交于点,分别过点作的平行线交于点.求证四边形是菱形.
【答案】证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴ 四边形是矩形,
∴
,
∴
∵过点作的平行线交于点.
∴,,
∴四边形是平行四边形.
∵,
∴ 四边形是菱形.
【分析】先结合平行四边形的性质以及,得出,即可证明四边形是矩形,得出,又因为,,得出四边形是平行四边形,结合一组邻边相等的平行四边形是菱形.
【详解】略
2.如图,四边形为矩形,和的角平分线分别交边,于点,,过点作于点,连接,过点作的垂线交于点,连接.
(1)求证:四边形为平行四边形;
(2)若,,求的面积;
(3)连接,若,求的度数.
【答案】(1)证明:∵四边形为矩形,
∴,,
∵和的角平分线分别交边,于点,,
∴,
∴,
∴,
∴四边形为平行四边形;
(2);
(3).
【分析】(1)根据矩形的性质得到,,根据角平分线的定义得到,可知,得到,即可证明四边形为平行四边形;
(2)作交于点K,根据三角形内角和定理求出,得到,根据三线合一得到,根据勾股定理得到,结合直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到,可知,根据勾股定理得到,证明,根据勾股定理得到,设,根据三角形内角和定理及等角对等边得到,可知,,代入求出x的值,即可求出的面积;
(3)连接,在上取点M,使,连接,证明,得到,,,可知,即,根据三角形内角和定理求出,可知,根据平行四边形的性质得到,证明,得到,进而可知,延长至N,使,即,证明垂直平分,得到,进而得到是等边三角形,得到,根据三线合一求出,根据角的和差计算即可.
【详解】(1)略;
(2)解:如图,作交于点K,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵过点作的垂线交于点,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,∵,,
∴,
∴,
∴,,
∴,
解得:,
∴,
∴;
(3)解:如图,连接,在上取点M,使,连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
即,
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
如图,延长至N,使,即,
∵,
∴,
即垂直平分,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴.
3.如图,矩形位于平面直角坐标系中,O为原点,点A,C在坐标轴上,点B的坐标为,点P从原点O出发,以每秒2个单位长度的速度沿折线运动,点Q从点C出发,以每秒1个单位长度的速度沿边运动,当点P到达点B时,运动停止,设运动时间为t.
(1)当时,求直线的解析式.
(2)当t为何值时,直线平分矩形的面积.
(3)在运动过程中,当是等腰三角形时,求t的值.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)当时,写出 P、Q坐标,因为两点确定一条直线,所以用待定系数法求直线的解析式.
(2)因为过矩形中心的直线平分矩形面积,所以点P在边上,用t的式子表示 P、Q的坐标,根据梯形面积公式和矩形面积公式列方程,求解t的值.
(3)分P在段、P在段两种情况,每种情况再分、、三类等腰情况分别求解.
【详解】(1)解:四边形为矩形,,
,.
当时,可得,,
∴,
,,
设直线的解析式为,
则,
解得,
直线的解析式为.
(2)解:∵过矩形中心的直线平分矩形面积,
∴当直线平分矩形的面积时,点P在边上,
,,
∵
∴,
解得.
(3)解:当P在上时,
∵,
∴只能,
则,
解得;
当在上时,
∵,,
若,即点P在的垂直平分线上,
得,
解得;
∵, , ,,
∴不存在 , 的情况.
综上,当或时,是等腰三角形.
4.如图,在矩形中,点,在上,,,的延长线相交于点.
(1)求证:;
(2)求证:是等腰三角形.
【答案】(1)证明:四边形是矩形,
,,
在和中,
,,,
;
(2)证明:由(1)知,,
,
四边形是矩形,
,
,,
,
是等腰三角形.
【分析】(1)由矩形的性质,可证得和对应的边角边相等,即可得证;
(2)由可证得对应角相等,再根据等角的余角相等,即可证得结论.
【详解】(1)略
(2)略
5.综合与实践:
【回归教材】人教版八下教材有“利用矩形的性质研究直角三角形的一个性质”,如图1所示.
【知识运用】
(1)在矩形中,,,点为中点,连接.
①如图2,若点在上,,则的长为 ;
②如图3,若将沿翻折,点的对应点为点,连接并延长,交于点,求的长;
【思维拓展】
(2)如图4,在菱形中,,,,,三点在上,,,过点作直线,的垂线段,垂足分别为,,连接.当点在之间运动(包括端点)时,求的长的取值范围.
【答案】(1)①2,②3
(2)
【分析】(1)①先通过勾股定理计算的长度,根据直角三角形斜边中线性质,,再用减得到的长即可;
②根据翻折的性质可得对应边、对应角相等,进而得到,再证得四边形是平行四边形,推导角的关系得到即可求解;
(2)根据菱形的性质先求出的长度,建立平面直角坐标系,表示出、和,再结合的角度,建立和的函数关系,根据在上的运动范围,确定的取值范围,进而得到的取值范围.
【详解】(1)①∵四边形为矩形,是中点,,,
∴,
由勾股定理得,
,是中点,
∴,
;
② 由折叠性质得:,,
是中点,
,
,
又,,
,即,
∴,
,
又,
四边形是平行四边形,
,
,
;
(2)如图所示,以为原点,所在的直线为轴,过点且垂直的直线为轴,建立平面直角坐标系,
过作于,连接,取其中点,连接,过作于,
∴
∵四边形为菱形,,
∴,,,
∵,
∴,,
∴,
∴,,
∴,
设,
,
∴在中, ,,
同理,在中,,
坐标为,
由勾股定理得: ,
∵,为的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
又∵,
∴,,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴
在之间,,,
∴,,
∴
时,,即,
∴
时,,
∴的取值范围为: .
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,菱形的性质,翻折的性质,勾股定理,直角三角形的性质,平面直角坐标系中点的坐标,熟练掌握相关知识点是解决本题的关键.
6.如图,在中,平分.已知交的延长线于点,交延长线于点.
(1)证明:四边形为矩形;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1)证明:在平行四边形中,.
∵点,分别在,的延长线上,
∴.
又∵,
∴四边形是平行四边形.
∵,即,
∴平行四边形是矩形;
(2).
【分析】(1)根据平行四边形的性质得到,证明四边形是平行四边形,根据可知平行四边形是矩形;
(2)根据平行四边形的性质得到,可知,根据平分得到,即,根据等角对等边得到,求出,根据的性质得到,根据勾股定理计算即可.
【详解】(1)略;
(2)解:在平行四边形中,,
∴,
∵平分,
∴,即,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
在矩形中,,
∵,
∴平行四边形的面积为.
7.如图,菱形的对角线,相交于点O,E是的中点,点F,G在上,,.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明:四边形是菱形,
,,
是的中点,
是的中位线,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,
,
四边形是矩形.
(2)
【分析】(1)根据菱形的性质得,,再由三角形中位线定理得,得四边形是平行四边形,然后证明即可得出结论.
(2)由三角形的中位线定理得,再由矩形的性质得,,,然后由勾股定理求出的长,即可得出的长,结合勾股定理进而求得.
【详解】(1)略
(2)解:四边形是菱形,
,
由(1)得:,四边形是矩形,
,,,
是的中点,
,
在中,由勾股定理得:
,
,
四边形是矩形,,
,
,
,
四边形是菱形,
.
8.如图,四边形是平行四边形,交于点,,且,.
(1)求证:四边形是矩形.
(2)若,,求四边形的面积.
(3)求证:四边形是菱形.
【答案】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵,
∴,
∴,即,
∴四边形是矩形.
(2)
(3)证明:∵,,
∴四边形是平行四边形,
由(1)已证:四边形是矩形,
∴,
∴四边形是菱形.
【分析】(1)得出,进而得出即可得证;
(2)先求出,再求出的长,进而求出的长即可;
(3)先得出四边形是平行四边形,再得出即可得证.
【详解】(1)略.
(2)解:∵,,
∴,
由(1)已证:四边形是矩形,
∴,
∵,
∴在中,,
∴,
∴四边形的面积为.
(3)略.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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