摘要:
**基本信息**
以“一般到特殊”几何模型为核心,通过层级概念辨析、性质应用与对称性探究,构建特殊平行四边形的系统化认知与解题体系。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念理解|选择1-5题、填空11-14题|从属关系图表化辨析、定义条件精准匹配|平行四边形→菱形/矩形→正方形的概念生成链,明确特殊化条件|
|性质应用|选择6-10题、填空15-18题|边/角/对角线性质联动、勾股定理计算模型|基础性质+特殊性质的叠加应用,形成“性质→计算→推理”逻辑链|
|对称性|选择1/4题、填空12/14题|轴对称/中心对称特征迁移、折叠问题转化|对称性与图形变换结合,提升几何直观与空间观念|
|综合证明|解答21-26题|几何推理规范表达、多性质综合应用|从基础证明到动态探究,培养推理能力与创新意识|
内容正文:
数学臻选·2026-2027学年北师大版九年级数学上
《第一章特殊的平行四边形第一节认识特殊的平行四边形》提优特训A·B卷
一.特训目标
(
1.
精准理解矩形、菱形、正方形的定义,厘清平行四边形、矩形、菱形、正方形的从属包含关系,能在几何图形中快速辨析四类图形的层级特征,建立一般与特殊的几何模型思维。
2.
熟练掌握三类特殊平行四边形的边、角、对角线独有性质,能结合平行四边形基础性质完成简单边角计算、正误辨析,规范几何推理的逻辑链条。
3.
掌握矩形、菱形、正方形的轴对称、中心对称特征,能利用对称性解决折叠、线段最值类基础提优问题,提升几何图形直观感知能力。
4.
会利用矩形对角线相等、菱形四边相等、正方形边角特殊关系,结合勾股定理完成线段长度、对角线长度的计算,适配基础提优题型的运算要求。
)
二.知识梳理
(
(一)认识特殊的平行四边形(基础概念)
我们已经学习了平行四边形的定义:两组对边分别平行的四边形是平行四边形。 当普通平行四边形的边、角增加特殊限制条件时,就会形成三类特殊平行四边形。
1.菱形:有一组邻边相等的平行四边形。(对边平行+邻边相等)
2.矩形:有一个内角是直角的平行四边形。(对边平行+一个直角)
3.正方形:有一组邻边相等且有一个内角是直角的平行四边形。
【理解】
(1)菱形、矩形、正方形都是平行四边形,因此它们全部具备普通平行四边形的所有性质(对边平行且相等、对角相等、对角线互相平分、中心对称)。
(2)区别:在平行四边形基础上,分别增加了边特殊、角特殊、边和角都特殊的条件。
(二)平行四边形、菱形、矩形、正方形的从属关系
1. 层级逻辑(核心考点)
2. 文字总结关系
(1)平行四边形不一定是菱形、矩形;菱形、矩形一定是平行四边形。
(2)菱形不一定是矩形,矩形不一定是菱形。
(3)正方形一定是菱形、一定是矩形、一定是平行四边形。
(三)菱形、矩形、正方形的对称性(必考知识点)
图形
中心对称
轴对称
对称轴数量
对称轴位置
菱形
是(对角线交点为对称中心)
是
2条
两条对角线所在直线
矩形
是(对角线交点为对称中心)
是
2条
对边中点连线所在直线
正方形
是(对角线交点为对称中心)
是
4条
2条对角线+2组对边中点连线
)
A卷·基础过关
(时间:60分钟 满分:120分)
一、选择题(共30分)
1.(2024—2025观山湖区九上期中)下列图形中,对称轴条数最多的是( )
A.平行四边形 B.菱形 C.矩形 D.正方形
2.(2026云岩区中考一模)下列从属关系正确的是( )
A.正方形⊂矩形⊂平行四边形 B.平行四边形⊂矩形⊂正方形
C.菱形⊂正方形⊂平行四边形 D.矩形⊂菱形⊂平行四边形
3.(2025南明区九上期末)平行四边形添加一个条件变为菱形,该条件是( )
A.对角线相等 B.邻边相等 C.有一个内角为直角 D.对角线互相平分
4.(2026花溪区中考二模)既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A.普通平行四边形 B.任意三角形 C.菱形 D.等腰梯形
5.(2025·江苏连云港·中考真题)平行四边形ABCD中,添加下列条件不能判定它为矩形的是( )
A.∠A=90° B.AC=BD C.AB=BC D.三个内角为直角
6.如图,在矩形中,点E在边上,,连接,若,,则的长为( )
A. B.10 C. D.
7.如图,在菱形中,过点作垂直于,交于点,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
8.按如图方式,将矩形木板截去一个直角三角形木板,若,则的大小为( )
A. B. C. D.
9.如图,菱形的周长是16,,则对角线的长是( )
A.16 B.10 C.8 D.4
10.如图,菱形盒子底部有一面平面镜,从点处射入一道平行于的光线,入射光线经过镜面反射后恰好经过点(法线与平面镜垂直,反射角等于入射角),若,则的度数为( )
A. B. C. D.
二.填空题(共30分)
11.(2025乌当区九上期中)正方形既是特殊的矩形,又是特殊的______。
12.(2026清镇市中考三模)矩形的对称轴共有______条。
13.(2024开阳县九上期末)对角线互相垂直且相等的平行四边形一定是______。
14.(2026修文县一模)菱形绕对角线交点至少旋转______°可以与自身重合。
15.如图,将两张长为9,宽为3的矩形纸条交叉,使重叠部分是一个菱形,容易知道当两张纸条垂直时,菱形的面积有最小值9,那么菱形面积的最大值是________.
16.如图,在矩形ABCD中,∠ABC的角平分线BE交AD于点E,连接EC,EC恰好平分∠BED,若AB=2,则DE的长为 .
17.如图,点E是正方形内一点,是等边三角形,连接并延长交边于点,则
18.两个正方形按如图所示位置摆放,若,则_______.
19.如图,是一个正方形花园,是一条小路,现准备继续修建两条观光小路和,若小路长为15米,则小路长为_______米.
20.如图,将矩形纸片沿对角线折叠,使得点B落在点E处,交于点F,若平分,,则的长为________.
三.解答题(共60分)
21.(2025观山湖九上期中)
(1) 写出平行四边形、菱形、矩形、正方形之间的包含关系;
(2) 分别说出四种四边形的对称性。
22.(2026云岩区中考一模)已知四边形ABCD是平行四边形。
(1) 添加条件AB=AD,求证:ABCD为菱形;
(2) 再添加条件∠ABC=90°,判断四边形形状;
(3) 说出此时图形的对称轴数量。
23.(2025·四川泸州·期中)已知平行四边形ABCD,对角线AC、BD交于点O。
(1)若∠ABC=90°,求证:四边形ABCD是矩形;
(2)在(1)的条件下,若AB=6,BC=8,求AC的长;
(3)若AC⊥BD,判断四边形ABCD的形状。
24.如图,已知在菱形ABCD中,F为边BC的中点,DF与对角线AC交于M,过M作ME⊥CD于E,∠1=∠2.
(1)若CE=1,求BC的长;
(2)求证:AM=DF+ME.
25.如图,四边形是平行四边形,延长至点E,使,连接、和,且.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,求点A和点C之间的距离
26.如图,四边形是正方形,E为对角线上一点,连接.
(1)求证:;
(2)当时,求四边形的面积.
B卷·强化提优
(时间:60分钟 满分:120分)
一.选择题(共30分)
1.把一张矩形纸片按如图方式折叠,使顶点和顶点重合,折痕为.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
2.如图,在矩形中,若,则间的距离为( )
A. B. C. D.
3.如图,在菱形中,,则的度数为( )
A. B. C. D.
4.如图,在正方形中,是上的一点,且,则的度数是( )
A. B. C. D.
5.如图,在正方形中,点在对角线的延长线上,且满足,连接,则( )
A. B. C. D.
6.如图,在矩形中,,,,则的坐标为( )
A. B. C. D.
7.在矩形中,、相交于点O,若,则的长为( ).
A.4 B.6 C.8 D.10
8.如图,在正方形中,是对角线上一点,的延长线交于点,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.16°
9.如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,E是AB的中点,连接EO,若EO=2,则菱形ABCD的周长为( )
A.8 B.12 C.16 D.20
10.如图,将正方形纸片折叠,使点落在边上的点处,点落在点处,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
二.填空题(共30分)
11.(2025清镇市期末)在平行四边形、矩形、菱形、正方形中,只有两条对称轴的图形是矩形和______。
12.(2025乌当区期中)正方形绕中心最小旋转______度能与自身重合。
13.(2024修文县期末)矩形邻边之比为3:4,该图形有______条对称轴。
14.如图,矩形中,点E在的延长线上,且,,则___
15.如图,正方形的周长为8个单位,在该正方形的4个顶点处分别标上0,2,4,6,先让正方形上表示数字6的点与数轴上表﹣3的点重合,再将数轴按顺时针方向环绕在该正方形上,则数轴上表示2025的点与正方形上的数字对应的是______.
16.(2025·无锡·期末)有一个角是直角的菱形是____。
17.如图,AC是菱形ABCD的对角线,P是AC上一个动点,过点P分别作AB、BC的垂线,垂足分别是F和E.若菱形ABCD的周长是12cm,面积是6cm2,则PE+PF的值是_______.
18.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AC=4,AB=3,M为BC边上的一动点,ME⊥AB于点E,MF⊥AC于点F,N为EF的中点,则MN的最小值为 .
19.如图, 在正方形中,,将绕点B顺时针旋转得到,此时与交于点E,则的长为 .
20.如图,已知点的坐标为,菱形的对角线交于坐标原点,则点的坐标为______.
三.解答题(共60分)
21.(2026云岩区中考三模,3小问)
(1) 画出平行四边形、矩形、菱形、正方形的包含结构图;
(2) 写出矩形与菱形所有共同性质;
(3) 写出正方形独有的对称特征。
22.如图,▱ABCD的对角线AC,BD交于点O,分别以点B,C为圆心, AC, BD长为半径画弧,两弧交于点P,连接BP,CP.
(1)试判断四边形BPCO的形状,并说明理由;
(2)请说明当▱ABCD的对角线满足什么条件时,四边形BPCO是正方形?
23.如图,在菱形ABCD中,E为对角线BD上一点,且AE=DE,连接CE.
(1)求证:DE=CE.
(2)当EA⊥AB于点A,AE=ED=1时,求菱形的边长.
24.如图,点A在∠MON的边ON上,AB⊥OM于B,AE=OB,DE⊥ON于E,AD=AO,DC⊥OM于C.
(1)求证:四边形ABCD是矩形;
(2)若DE=3,OE=9,求AD的长.
25.在正方形ABCD中,点P是线段CB延长线上一点,连接AP,将线段PA绕点P顺时针旋转90°,得到线段PE,连接CE.过点E作EF⊥BC于F.
(1)在图1中补全图形;
(2)①求证:EF=CF.
②猜测CE,CP,CD三条线段的数量关系并证明;
(3)若将线段PA绕点P逆时针旋转90°,其它条件不变,直接写出CE,CP,CD三条线段的数量关系为 .
26.(如图,四边形ABCD是正方形,点O为对角线AC的中点.
(1)问题解决:如图①,连接BO,分别取CB,BO的中点P,Q,连接PQ,则PQ与BO的数量关系是 ,位置关系是 ;
(2)问题探究:如图②,△AO'E是将图①中的△AOB绕点A按顺时针方向旋转45°得到的三角形,连接CE,点P,Q分别为CE,BO'的中点,连接PQ,PB.判断△PQB的形状,并证明你的结论;
(3)拓展延伸:如图③,△AO'E是将图①中的△AOB绕点A按逆时针方向旋转45°得到的三角形,连接BO',点P,Q分别为CE,BO'的中点,连接PQ,PB.若正方形ABCD的边长为1,求△PQB的面积.
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数学臻选·2026-2027学年北师大版九年级数学上
《第一章特殊的平行四边形第一节认识特殊的平行四边形》提优特训A·B卷
一.特训目标
(
1.
精准理解矩形、菱形、正方形的定义,厘清平行四边形、矩形、菱形、正方形的从属包含关系,能在几何图形中快速辨析四类图形的层级特征,建立一般与特殊的几何模型思维。
2.
熟练掌握三类特殊平行四边形的边、角、对角线独有性质,能结合平行四边形基础性质完成简单边角计算、正误辨析,规范几何推理的逻辑链条。
3.
掌握矩形、菱形、正方形的轴对称、中心对称特征,能利用对称性解决折叠、线段最值类基础提优问题,提升几何图形直观感知能力。
4.
会利用矩形对角线相等、菱形四边相等、正方形边角特殊关系,结合勾股定理完成线段长度、对角线长度的计算,适配基础提优题型的运算要求。
)
二.知识梳理
(
(一)认识特殊的平行四边形(基础概念)
我们已经学习了平行四边形的定义:两组对边分别平行的四边形是平行四边形。 当普通平行四边形的边、角增加特殊限制条件时,就会形成三类特殊平行四边形。
1.菱形:有一组邻边相等的平行四边形。(对边平行+邻边相等)
2.矩形:有一个内角是直角的平行四边形。(对边平行+一个直角)
3.正方形:有一组邻边相等且有一个内角是直角的平行四边形。
【理解】
(1)菱形、矩形、正方形都是平行四边形,因此它们全部具备普通平行四边形的所有性质(对边平行且相等、对角相等、对角线互相平分、中心对称)。
(2)区别:在平行四边形基础上,分别增加了边特殊、角特殊、边和角都特殊的条件。
(二)平行四边形、菱形、矩形、正方形的从属关系
1. 层级逻辑(核心考点)
2. 文字总结关系
(1)平行四边形不一定是菱形、矩形;菱形、矩形一定是平行四边形。
(2)菱形不一定是矩形,矩形不一定是菱形。
(3)正方形一定是菱形、一定是矩形、一定是平行四边形。
(三)菱形、矩形、正方形的对称性(必考知识点)
图形
中心对称
轴对称
对称轴数量
对称轴位置
菱形
是(对角线交点为对称中心)
是
2条
两条对角线所在直线
矩形
是(对角线交点为对称中心)
是
2条
对边中点连线所在直线
正方形
是(对角线交点为对称中心)
是
4条
2条对角线+2组对边中点连线
)
A卷·基础过关
(时间:60分钟 满分:120分)
一、选择题(共30分)
1.(2024—2025观山湖区九上期中)下列图形中,对称轴条数最多的是( )
A.平行四边形 B.菱形 C.矩形 D.正方形
【答案】:D
【解析】:普通平行四边形无对称轴;菱形2条对称轴;矩形2条对称轴;正方形有4条对称轴。
2.(2026云岩区中考一模)下列从属关系正确的是( )
A.正方形⊂矩形⊂平行四边形 B.平行四边形⊂矩形⊂正方形
C.菱形⊂正方形⊂平行四边形 D.矩形⊂菱形⊂平行四边形
【答案】:A
【解析】:平行四边形包含矩形与菱形,正方形既是矩形又是菱形,因此正方形属于矩形。
3.(2025南明区九上期末)平行四边形添加一个条件变为菱形,该条件是( )
A.对角线相等 B.邻边相等 C.有一个内角为直角 D.对角线互相平分
【答案】:B
【解析】:一组邻边相等的平行四边形是菱形;A、C是矩形的判定条件。
4.(2026花溪区中考二模)既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A.普通平行四边形 B.任意三角形 C.菱形 D.等腰梯形
【答案】:C
【解析】:平行四边形只是中心对称;等腰梯形只有轴对称;菱形兼具轴对称与中心对称。
5.(2025·江苏连云港·中考真题)平行四边形ABCD中,添加下列条件不能判定它为矩形的是( )
A.∠A=90° B.AC=BD C.AB=BC D.三个内角为直角
【答案】:C
【解析】:AB=BC是邻边相等,判定平行四边形为菱形,其余均可判定为矩形。
6.如图,在矩形中,点E在边上,,连接,若,,则的长为( )
A. B.10 C. D.
【答案】A
【解析】∵ 四边形是矩形∴ ,,,∵ ,,∴ ,∵ ,∴ ,∴ ,
∴ ,∴ .
7.如图,在菱形中,过点作垂直于,交于点,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】∵四边形是菱形,∴,∵,∴,∵是菱形的对角线,
∴平分,∴,∵,∴,
∴.
8.按如图方式,将矩形木板截去一个直角三角形木板,若,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】如图,延长交于点F,∵四边形是矩形,∴,
∴,∵,,∴.
9.如图,菱形的周长是16,,则对角线的长是( )
A.16 B.10 C.8 D.4
【答案】D
【解析】由菱形各边都相等,当菱形的周长是16时,菱形边长为4,∵,,∴为等边三角形,则.
10.如图,菱形盒子底部有一面平面镜,从点处射入一道平行于的光线,入射光线经过镜面反射后恰好经过点(法线与平面镜垂直,反射角等于入射角),若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】∵四边形是菱形,∴,.∵,,
∴,∴.∵,,
∴,∴.
二.填空题(共30分)
11.(2025乌当区九上期中)正方形既是特殊的矩形,又是特殊的______。
【答案】:菱形
【解析】:正方形同时满足矩形、菱形所有性质。
12.(2026清镇市中考三模)矩形的对称轴共有______条。
【答案】:2
【解析】:矩形两条对边中点连线为对称轴。
13.(2024开阳县九上期末)对角线互相垂直且相等的平行四边形一定是______。
【答案】:正方形
【解析】:对角线垂直→菱形,对角线相等→矩形,既是菱形又是矩形的四边形为正方形。
14.(2026修文县一模)菱形绕对角线交点至少旋转______°可以与自身重合。
【答案】:180
【解析】:菱形为中心对称图形,对称中心为对角线交点,旋转180°重合。
15.如图,将两张长为9,宽为3的矩形纸条交叉,使重叠部分是一个菱形,容易知道当两张纸条垂直时,菱形的面积有最小值9,那么菱形面积的最大值是________.
【答案】15
【解析】:如图,此时菱形ABCD的面积最大.设AB=BC=x,则EB=9﹣x,AE=3,在Rt△ABE中,由勾股定理得到:AE2+EB2=AB2,即32+(9﹣x)2=x2,解得 x=5,∴S菱形ABCD=5×3=15,
16.如图,在矩形ABCD中,∠ABC的角平分线BE交AD于点E,连接EC,EC恰好平分∠BED,若AB=2,则DE的长为 .
【答案】2﹣2
【解析】∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠ABC=90°,AD∥BC,∴∠AEB=∠CBE,∵BE平分∠ABC,∴∠ABE=∠CBE=45°,∴∠AEB=∠ABE=45°,∴AB=AE=2,∴BE=2,∵AD∥BC,∴∠DEC=∠BCE,∵EC平分∠BED,∴∠BEC=∠DEC,∴∠BEC=∠BCE,∴BC=BE=2,∴BC=AD=2,∴DE=AD﹣AE=2﹣2.故答案为:2﹣2.
17.如图,点E是正方形内一点,是等边三角形,连接并延长交边于点,则
【答案】75度
【解析】∵四边形是正方形,∴,,∵是等边三角形,∴,∴,∴,∴,∴.故答案为:
18.两个正方形按如图所示位置摆放,若,则_______.
【答案】
【解析】如图,两个正方形,,, ,
,,.
19.如图,是一个正方形花园,是一条小路,现准备继续修建两条观光小路和,若小路长为15米,则小路长为_______米.
【答案】15
【解析】连接,四边形为正方形,∴垂直平分,∴,∵米,∴米.
20.如图,将矩形纸片沿对角线折叠,使得点B落在点E处,交于点F,若平分,,则的长为________.
【答案】
【解析】矩形纸片沿对角线折叠,
,,平分,
,,,
,,,,
在中,,,,
.
三.解答题(共60分)
21.(2025观山湖九上期中)
(1) 写出平行四边形、菱形、矩形、正方形之间的包含关系;
(2) 分别说出四种四边形的对称性。
解:(1) 平行四边形包含矩形、菱形;矩形与菱形的交集为正方形。
(2) 普通平行四边形:仅中心对称;
矩形:轴对称(2条)+中心对称;
菱形:轴对称(2条)+中心对称;
正方形:轴对称(4条)+中心对称。
【解析】:考查四边形从属关系与对称性质,为本节基础概念考点。
22.(2026云岩区中考一模,3小问)已知四边形ABCD是平行四边形。
(1) 添加条件AB=AD,求证:ABCD为菱形;
(2) 再添加条件∠ABC=90°,判断四边形形状;
(3) 说出此时图形的对称轴数量。
解:(1) 一组邻边相等的平行四边形是菱形,得证;
(2) 有直角的菱形是正方形;
(3) 正方形共有4条对称轴。
【解析】:逐步添加条件,从平行四边形依次升级为菱形、正方形,同步考查对称性。
23.(2025·四川泸州·期中)已知平行四边形ABCD,对角线AC、BD交于点O。
(1)若∠ABC=90°,求证:四边形ABCD是矩形;
(2)在(1)的条件下,若AB=6,BC=8,求AC的长;
(3)若AC⊥BD,判断四边形ABCD的形状。
【答案】:(1)证明:有一个角是直角的平行四边形是矩形,故ABCD是矩形;
(2)由勾股定理,AC2=62+82=102 → AC=10;
(3)对角线互相垂直的平行四边形是菱形。
解析:紧扣矩形、菱形的定义判定,结合勾股定理计算对角线长度。
24.如图,已知在菱形ABCD中,F为边BC的中点,DF与对角线AC交于M,过M作ME⊥CD于E,∠1=∠2.
(1)若CE=1,求BC的长;
(2)求证:AM=DF+ME.
解:(1)∵四边形ABCD是菱形,∴AB∥CD,∴∠1=∠ACD,∵∠1=∠2,∴∠ACD=∠2,∴MC=MD,∵ME⊥CD,∴CD=2CE,∵CE=1,∴CD=2,∴BC=CD=2;
(2)证明:如图,∵F为边BC的中点,∴BF=CF=BC,∴CF=CE,在菱形ABCD中,AC平分∠BCD,∴∠ACB=∠ACD,在△CEM和△CFM中,∵,∴△CEM≌△CFM(SAS),
∴ME=MF,延长AB交DF的延长线于点G,∵AB∥CD,∴∠G=∠2,∵∠1=∠2,∴∠1=∠G,
∴AM=MG,在△CDF和△BGF中,∵∴△CDF≌△BGF(AAS),∴GF=DF,由图形可知,GM=GF+MF,∴AM=DF+ME.
25.如图,四边形是平行四边形,延长至点E,使,连接、和,且.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,求点A和点C之间的距离
解:(1)证明:∵四边形是平行四边形,∴,,,∵延长至点E,使,∴,,∴四边形是平行四边形,∵,∴,∴四边形是矩形;
(2)如图,连接,则点A和点C之间的距离即为线段的长度.∵,,
∴,由(1)可得,∴在中.
∵四边形是矩形,∴,∵,,∴,则,由(1)可得,∴在中,
∴点A和点C之间的距离为.
26.如图,四边形是正方形,E为对角线上一点,连接.
(1)求证:;
(2)当时,求四边形的面积.
解:(1)证明:∵四边形是正方形,∴,∵,∴,∴;
(2)过作于点,∵四边形是正方形,∴,∵,∴为等腰直角三角形,∴,∵,∴,∴,∵,,∴四边形的面积.
B卷·强化提优
(时间:60分钟 满分:120分)
一.选择题(共30分)
1.把一张矩形纸片按如图方式折叠,使顶点和顶点重合,折痕为.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】解:由矩形性质知,,由折叠性质知.
2.如图,在矩形中,若,则间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】∵四边形是矩形,∴,,∴间的距离即为线段的长,∵,∴间的距离为.
3.如图,在菱形中,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】四边形是菱形, ,,,.
4.如图,在正方形中,是上的一点,且,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】:在正方形中,平分,.,
.又,.
5.如图,在正方形中,点在对角线的延长线上,且满足,连接,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】∵是正方形的对角线,∴,∵,∴,
∴.
6.如图,在矩形中,,,,则的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】∵四边形是矩形,∴,,∵,,,
∴轴,轴,∴轴,轴,∴点D的横坐标等于点A的横坐标,点D的纵坐标等于点C的纵坐标,∴.
7.在矩形中,、相交于点O,若,则的长为( ).
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】:B
【解析】:∵ 在矩形中,,∴,∴,故选:B
8.如图,在正方形中,是对角线上一点,的延长线交于点,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.16°
【答案】D
【解析】∵四边形ABCD为正方形∴ AB∥CD,AB=CB,∠ABE=∠CBE=45°,∠BCD=90° ∵ BE为公共边∴(SAS)∴ ∠BCE=∠BAE=53°∴ ∠DCE=37°∵ AB∥CD, ∴ ∠DFE=∠BAE=53°∴ ∠CEF=∠DFE-∠DCE=16°故答案为:D.
9.如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,E是AB的中点,连接EO,若EO=2,则菱形ABCD的周长为( )
A.8 B.12 C.16 D.20
【答案】C
【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,AB=BC=CD=DA,在Rt△AOB中,E是AB的中点,∴OE=AB,∵OE=2,∴AB=4,∴菱形ABCD的周长=4AB=16.故选C.
10.如图,将正方形纸片折叠,使点落在边上的点处,点落在点处,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】∵在正方形中,,,∴,∴,
由折叠可得,∵在正方形中,,
∴.故选:C.
二.填空题(共30分)
11.(2025清镇市期末)在平行四边形、矩形、菱形、正方形中,只有两条对称轴的图形是矩形和______。
【答案】:菱形
【解析】:矩形、菱形各2条对称轴,正方形4条,普通平行四边形无对称轴。
12.(2025乌当区期中)正方形绕中心最小旋转______度能与自身重合。
【答案】:90
【解析】:正方形以对角线交点为中心,旋转90°即可与原图重合。
13.(2024修文县期末)矩形邻边之比为3:4,该图形有______条对称轴。
【答案】:2
【解析】:边长比例不改变矩形对称轴数量。
14.如图,矩形中,点E在的延长线上,且,,则___
【答案】:
【解析】:连接,交于点O,如图,四边形矩形,,,,,,,
,,,,,
.
15.如图,正方形的周长为8个单位,在该正方形的4个顶点处分别标上0,2,4,6,先让正方形上表示数字6的点与数轴上表﹣3的点重合,再将数轴按顺时针方向环绕在该正方形上,则数轴上表示2025的点与正方形上的数字对应的是______.
【答案】2
【解析】因为正方形的周长为8个单位长度,所以正方形的边长为2个单位长度.表示2025的点与表示﹣1的点的距离等于2025﹣(﹣1)=2026个单位长度,因为2026÷8=253……2,所以253圈余2个单位长度,所以对应的数字是2.
16.(2025·无锡·期末)有一个角是直角的菱形是____。
【答案】:正方形
【解析】:菱形邻边相等,有一个内角为直角,满足正方形定义。
17.如图,AC是菱形ABCD的对角线,P是AC上一个动点,过点P分别作AB、BC的垂线,垂足分别是F和E.若菱形ABCD的周长是12cm,面积是6cm2,则PE+PF的值是_______.
【答案】:2
【解析】:如图,连接BP,∵菱形ABCD的周长是12cm,面积是6cm2,∴AB=BC==3(cm),S△ABC==3(cm2),∵S△ABC=S△ABP+S△BPC,∴3=AB•PF+BC•PE,∴3=×3×PE+×3×PF=(PE+PF),∴PE+PF=2(cm),
18.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AC=4,AB=3,M为BC边上的一动点,ME⊥AB于点E,MF⊥AC于点F,N为EF的中点,则MN的最小值为 .
【答案】
【解析】过点A作AM⊥BC于点M′,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,∴BC==5,∵AM⊥BC,∴BC×AM=AB×AC,∴AM′===,∵ME⊥AB于E,MF⊥AC于F,∴∠MEA=∠MFA=90°,∴四边形AEMF是矩形,∴AM=EF,AM与EF互相平分,∵N为EF的中点,∴MN=AM,∴当MN最小时,AM最短,此时点M与M′重合,
∴MN=AM′=,故答案为:.
19.如图, 在正方形中,,将绕点B顺时针旋转得到,此时与交于点E,则的长为 .
【答案】
【解析】由题意可得出:,∴,∴,
∵在正方形中,,∴, ∴,∴,
∴在中,故答案为:
20.如图,已知点的坐标为,菱形的对角线交于坐标原点,则点的坐标为______.
【答案】
【解析】四边形为菱形,,,点为坐标原点,点和点关于原点对称,点和点关于原点对称,点的坐标为点坐标为 .
三.解答题(共60分)
21.(2026云岩区中考三模,3小问)
(1) 画出平行四边形、矩形、菱形、正方形的包含结构图;
(2) 写出矩形与菱形所有共同性质;
(3) 写出正方形独有的对称特征。
解:(1) 平行四边形包含矩形、菱形;矩形与菱形相交部分为正方形。
(2) 共同性质:对边平行且相等、对角相等、对角线互相平分、中心对称。
(3) 正方形独有:4条对称轴,对角线既相等又互相垂直。
22.如图,▱ABCD的对角线AC,BD交于点O,分别以点B,C为圆心, AC, BD长为半径画弧,两弧交于点P,连接BP,CP.
(1)试判断四边形BPCO的形状,并说明理由;
(2)请说明当▱ABCD的对角线满足什么条件时,四边形BPCO是正方形?
解:(1)四边形BPCO为平行四边形.
理由:∵四边形ABCD为平行四边形,∴OC=OAAC,OB=ODBD,∵以点B,C为圆心, AC, BD长为半径画弧,两弧交于点P,∴OB=CP,BP=OC,∴四边形BPCO为平行四边形;
(2)当AC⊥BD,AC=BD时,四边形BPCO为正方形.∵AC⊥BD,∴∠BOC=90°,∵AC=BD,OBBD,OCAC,∴OB=OC,∵四边形BPCO为平行四边形,∴四边形BPCO为正方形.
23.如图,在菱形ABCD中,E为对角线BD上一点,且AE=DE,连接CE.
(1)求证:DE=CE.
(2)当EA⊥AB于点A,AE=ED=1时,求菱形的边长.
解:(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,∴∠ABE=∠CBE,AB=CB,在△ABE和△CBE中,,∴△ABE≌△CBE(SAS),∴AE=CE,又∵AE=DE,∴DE=CE.
(2)如图,连接AC交BD于H,∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD,AC⊥BD,BH=DH,AH=CH,∴∠ABD=∠ADB,∵AE═ED=1,∴∠DAE=∠EDA,
∴∠DAE=∠ADE=∠ABD,∵∠DAE+∠ADE+∠BAE+∠ABD=180°,∴∠DAE=∠AD=∠ABD=30°,∴BE=2AE=2,∴BD=BE+DE=3,∴BH=DH=,∵∠ABD=30°,AH⊥BD,∴AB=2AH,BH=AH,∴AH=,AB=2AH=,即菱形的边长为.
24.如图,点A在∠MON的边ON上,AB⊥OM于B,AE=OB,DE⊥ON于E,AD=AO,DC⊥OM于C.
(1)求证:四边形ABCD是矩形;
(2)若DE=3,OE=9,求AD的长.
解:(1)证明:∵AB⊥OM于B,DE⊥ON于E,∴∠ABO=∠DEA=90°.在Rt△ABO与Rt△DEA中,,∴Rt△ABO≌Rt△DEA(HL)∴∠AOB=∠DAE.∴AD∥BC.又∵AB⊥OM,DC⊥OM,∴AB∥DC.∴四边形ABCD是平行四边形,∵∠ABC=90°,∴四边形ABCD是矩形;
(2)由(1)知Rt△ABO≌Rt△DEA,∴AB=DE=3,设AD=x,则OA=x,AE=OE﹣OA=9﹣x.在Rt△DEA中,由AE2+DE2=AD2得:(9﹣x)2+32=x2,解得x=5.∴AD=5.即AD的长为5.
25.在正方形ABCD中,点P是线段CB延长线上一点,连接AP,将线段PA绕点P顺时针旋转90°,得到线段PE,连接CE.过点E作EF⊥BC于F.
(1)在图1中补全图形;
(2)①求证:EF=CF.
②猜测CE,CP,CD三条线段的数量关系并证明;
(3)若将线段PA绕点P逆时针旋转90°,其它条件不变,直接写出CE,CP,CD三条线段的数量关系为 .
解:(1)补全图形如图1所示:
(2)①证明:如图1所示∵线段PA绕点P顺时针旋转90°得到线段PE,∴PA=PE,∠APE=90°,∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABP=∠ABC=90,AB=BC,∵EFBC于F,∴∠PFE=90°=∠ABP,∴∠EPF+∠PEF=90,∠APB+∠EPF=90,∴∠APB=∠PEF,在△APB和△PEF中, ,∴△APB≌△PEF(AAS),∴PB=EF,AB=PF,∵AB=BC,∴BC=PF,∴PB=CF,∴EF=CF; ②结论:CP﹣CD=CE.理由:∵CD=CB,∴CP﹣CD=CP﹣CB=PB=CF,∵EF=CF,∠CFE=90°,∴CF=CE,∴CP﹣CD=CE;
(3)CE=(CD−CP)或CE=(CD+CP)
26.(如图,四边形ABCD是正方形,点O为对角线AC的中点.
(1)问题解决:如图①,连接BO,分别取CB,BO的中点P,Q,连接PQ,则PQ与BO的数量关系是 ,位置关系是 ;
(2)问题探究:如图②,△AO'E是将图①中的△AOB绕点A按顺时针方向旋转45°得到的三角形,连接CE,点P,Q分别为CE,BO'的中点,连接PQ,PB.判断△PQB的形状,并证明你的结论;
(3)拓展延伸:如图③,△AO'E是将图①中的△AOB绕点A按逆时针方向旋转45°得到的三角形,连接BO',点P,Q分别为CE,BO'的中点,连接PQ,PB.若正方形ABCD的边长为1,求△PQB的面积.
解:(1)∵点O为对角线AC的中点,∴BO⊥AC,BO=CO,∵P为BC的中点,Q为BO的中点,∴PQ∥OC,PQOC,∴PQ⊥BO,PQBO;故答案为:PQBO,PQ⊥BO.(2)△PQB的形状是等腰直角三角形.理由如下:连接O'P并延长交BC于点F,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABC=90°,∵将△AOB绕点A按顺时针方向旋转45°得到△AO'E,∴△AO'E是等腰直角三角形,O'E∥BC,O'E=O'A,∴∠O'EP=∠FCP,∠PO'E=∠PFC,又∵点P是CE的中点,∴CP=EP,在△O′PE和△FPC中,∴△O'PE≌△FPC(AAS),∴O'E=FC=O'A,O'P=FP,∴AB﹣O'A=CB﹣FC,∴BO'=BF,∴△O'BF为等腰直角三角形.∴BP⊥O'F,O'P=BP,∴△BPO'也为等腰直角三角形.又∵点Q为O'B的中点,∴PQ⊥O'B,且PQ=BQ,∴△PQB的形状是等腰直角三角形;(3)延长O'E交BC边于点G,连接PG,O'P.∵四边形ABCD是正方形,AC是对角线,∴∠ECG=45°,由旋转得,四边形O'ABG是矩形,∴O'G=AB=BC,∠EGC=90°,∴△EGC为等腰直角三角形.∵点P是CE的中点,∴PC=PG=PE,∠CPG=90°,∠EGP=45°,在△O'GP和△BCP中,,∴△O'GP≌△BCP(SAS),∴∠O'PG=∠BPC,O'P=BP,∴∠O'PG﹣∠GPB=∠BPC﹣∠GPB=90°,∴∠O'PB=90°,∴△O'PB为等腰直角三角形,∵点Q是O'B的中点,∴PQO'B=BQ,PQ⊥O'B,∵AB=1,∴O'A,∴O'B,∴BQ.∴S△PQBBQ•PQ.
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