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- 2021-11-11 发布
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第二十讲
矩形、菱形、正方形
考点一 矩形的性质与判定
【
主干必备
】
性质
除具有平行四边形的性质外
,
还有
:
1.
矩形的四个角都是
__________
2.
矩形的对角线
__________
3.
既是
_____________
图形
,
又是轴对称图形
判定
1.
有一个角是
_________
的平行四边形
2.
对角线
_________
的平行四边形
3.
有三个角是
_________
的四边形
直角
相等
中心对称
直角
相等
直角
【
微点警示
】
(1)
矩形的分割
:
矩形被对角线所
分成的四个三角形都是等腰三角
形
,
它们相对的两个全等
,
它们的
面积都相等
.
(2)
判定的思路
:
若起点是四边形
,
需加上三个角是直角才得到矩形
;
若起点是平行四边形
,
加上一个角是直角或对角线相等便得到矩形
.
【
核心突破
】
例
1(2019·
青岛中考
)
如图
,
在
▱
ABCD
中
,
对角线
AC
与
BD
相交于点
O,
点
E,F
分别为
OB,OD
的中点
,
延长
AE
至
G,
使
EG=AE,
连接
CG.
(1)
求证
:△ABE≌△CDF.
(2)
当
AB
与
AC
满足什么数量关系时
,
四边形
EGCF
是矩形
?
请说明理由
.
【
思路点拨
】
(1)
由平行四边形的性质得出
AB=CD,
AB∥CD,OB=OD,OA=OC,
由平行线的性质得出∠
ABE=
∠CDF,
证出
BE=DF,
由
SAS
证明△
ABE≌△CDF
即可
.
(2)
证出
AB=OA,
由等腰三角形的性质得出
AG⊥OB,
∠OEG=90°,
同理
:CF⊥OD,
得出
EG∥CF,
由三角形中位线定理得出
OE∥CG,
所以
EF∥CG,
得出四边形
EGCF
是平行四边形
,
即可得出结论
.
【
自主解答
】
略
【
明
·
技法
】
矩形判定方法的选择技巧
(1)
若易证得四边形是平行四边形
,
则再证一角为直角或对角线相等
,
即可证得其是矩形
.
(2)
三个角是直角的四边形是矩形
.
(3)
有两条对角线相等的四边形不一定是矩形
,
必须加上“平行四边形”这个条件
,
它才是矩形
.
(4)
对角线相等且互相平分的四边形是矩形
.
【
题组过关
】
1.(2019·
临沂中考
)
如图
,
在平行四边形
ABCD
中
,M,N
是
BD
上两点
,BM=DN,
连接
AM,MC,CN,NA,
添加一个条件
,
使
四边形
AMCN
是矩形
,
这个条件是
(
)
A
A.OM= AC
B.MB=MO
C.BD⊥AC D.∠AMB=∠CND
2.
如图
,
延长矩形
ABCD
的边
BC
至点
E,
使
CE=CA,
连接
AE,
如果∠
ACB=40°,
则∠
E
的值是
(
)
A.18°
B.19°
C.20°
D.40°
C
3.(2019·
昆明西山区模拟
)
如图
,
在矩形
ABCD
中
,
对角
线
AC,BD
相交于点
O,∠AOB=60°,AC=4 cm,
则矩形
ABCD
的面积为 世纪金榜导学号
(
)
B
A.12 cm
2
B.4 cm
2
C.8 cm
2
D.6 cm
2
4.(2019·
甘肃中考
)
如图
,
在矩形
ABCD
中
,AB=10,
AD=6,E
为
BC
上一点
,
把△
CDE
沿
DE
折叠
,
使点
C
落在
AB
边
上的
F
处
,
则
CE
的长为
______.
5.(2019·
怀化中考
)
已知
:
如图
,
在
▱
ABCD
中
,AE⊥BC,
CF⊥AD,E,F
分别为垂足
.
世纪金榜导学号
(1)
求证
:△ABE≌△CDF.
(2)
求证
:
四边形
AECF
是矩形
.
【
证明
】
(1)∵
四边形
ABCD
是平行四边形
,∴∠B=∠D,AB=CD,AD∥BC,
∵AE⊥BC,CF⊥AD,∴∠AEB=∠AEC=∠CFD=∠AFC=90°,
在△
ABE
和△
CDF
中
,
∴△ABE≌△CDF(AAS).
(2)∵AD∥BC,∴∠EAF=∠AEB=90°,∴∠EAF=∠AEC=
∠AFC=90°,∴
四边形
AECF
是矩形
.
考点二 菱形的性质与判定
【
主干必备
】
性质
除具有平行四边形的性质外
,
还有
:
1.
菱形的四条边都
__________
2.
菱形的两条对角线互相
_________,
并且每一条
对角线平分
______________
3.
菱形的面积等于两条对角线乘积的
__________
4.
既是
_____________
图形
,
又是轴对称图形
相等
垂直
一组对角
一半
中心对称
判定
1.
有一组邻边
_________
的平行四边形
2.
对角线互相
_________
的平行四边形
3.
四条边都
_________
的四边形
相等
垂直
相等
【
微点警示
】
(1)
菱形的分割
:
菱形被对角线所分成的四个三角形都是直角三角形
,
它们四个都全等
.
(2)
判定的思路
:
若起点是四边形
,
需加上四条边都相等才得到菱形
;
若起点是平行四边形
,
加上一组邻边相等或对角线互相垂直便得到菱形
.
【
核心突破
】
例
2(2019·
兰州中考
)
如图
,AC=8,
分别以
A,C
为圆心
,
以长度
5
为半径作弧
,
两条弧分别相交于点
B
和
D.
依次连接
A,B,C,D,
连接
BD
交
AC
于点
O.
(1)
判断四边形
ABCD
的形状并说明理由
.
(2)
求
BD
的长
.
【
思路点拨
】
(1)
利用作法得到四边相等
,
从而可判断四边形
ABCD
的形状
.
(2)
根据菱形的性质得
OA=OC=4,OB=OD,AC⊥BD,
然后利用勾股定理计算出
OB,
从而得到
BD
的长
.
【
自主解答
】
略
【
明
·
技法
】
菱形判定方法的选择
(1)
若四边形
(
或可证
)
为平行四边形
,
则再证一组邻边相等或对角线互相垂直
.
(2)
若相等的边较多
(
或容易证出
)
时
,
可证四条边相等
.
【
题组过关
】
1.(2019·
天津中考
)
如图
,
四边形
ABCD
为菱形
,A,B
两点
的坐标分别是
(2,0),(0,1),
点
C,D
在坐标轴上
,
则菱形
ABCD
的周长等于
(
)
C
A.
B.4
C.4
D.20
2.
如图
,
四边形
ABCD
为平行四边形
,
延长
AD
到
E,
使
DE=AD,
连接
EB,EC,DB,
添加一个条件能使四边形
DBCE
成为菱形
的是
(
)
B
A.AB=BE B.AB⊥BE
C.∠ADB=90° D.CE⊥DE
3.(2019·
北部湾中考
)
如图
,
在菱形
ABCD
中
,
对角线
AC,BD
交于点
O,
过点
A
作
AH⊥BC
于点
H,
已知
BO=4,
S
菱形
ABCD
=24,
则
AH=______.
世纪金榜导学号
4.(
生活情境题
)
如图
,
把两张宽度都是
3 cm
的纸条交错
地叠在一起
,
相交成角
α.
则重叠部分的面积为
__________.
世纪金榜导学号
5.(2019·
枣庄中考
)
如图
,BD
是菱形
ABCD
的对角线
,∠CBD=75°,
(1)
请用尺规作图法
,
作
AB
的垂直平分线
EF,
垂足为
E,
交
AD
于
F.(
不要求写作法
,
保留作图痕迹
)
(2)
在
(1)
的条件下
,
连接
BF,
求∠
DBF
的度数
.
【
解析
】
(1)
略
(2)∵
四边形
ABCD
是菱形
,∴∠ABD=∠DBC=
∠ABC=75°,DC∥AB,∠A=∠C.
∴∠ABC=150°,∠ABC+∠C=180°,∴∠C=∠A=30°,
∵EF
垂直平分线段
AB,∴AF=FB,∴∠A=∠FBA=30°,
∴∠DBF=∠ABD-∠FBE=45°.
考点三 正方形的性质与判定
【
主干必备
】
性质
1.
正方形的四条边都
_________.
2.
正方形的四个角都是
_________.
3.
正方形的两条对角线
_________
且互相
_____________,
每一条对角线平分一组对角
.
4.
既是
_________________,
又是轴对称图形
.
相等
直角
相等
垂直平分
中心对称图形
判定
1.
有一组邻边
_________
并且有一个角是
_________
的平行四边形
2.
有一组邻边
_________
的矩形
3.
有一个角是
_________
的菱形
4.
对角线相等且垂直的平行四边形
相等
直角
相等
直角
【
微点警示
】
(1)
正方形的分割
:
正方形被对角线所分成的四个三角形都是等腰直角三角形
,
它们四个都全等
.
(2)
判定的思路
:
若起点是平行四边形
,
需加上邻边相等和一个直角
,
或者加上对角线相等且垂直才得到正方形
;
若起点是矩形
,
加上一组邻边相等便得到正方形
;
若起点是菱形
,
加上一个直角便得到正方形
.
【
核心突破
】
例
3
【
原型题
】
(2018·
聊城中考
)
如图
,
正方形
ABCD
中
,E
是
BC
上的一点
,
连接
AE,
过点
B
作
BH⊥AE,
垂足为点
H,
延长
BH
交
CD
于点
F,
连接
AF.
(1)
求证
:AE=BF.
(2)
若正方形边长是
5,BE=2,
求
AF
的长
.
【
思路点拨
】
(1)
利用正方形的性质证明△
ABE≌△BCF,
进而得到对应边
AE=BF.
(2)
借助△
ABE≌△BCF,
求出
DF
的值
,
然后在
Rt△ADF
中使用勾股定理求得
AF
的值
.
【
自主解答
】
(1)∵
四边形
ABCD
是正方形
,∴AB=BC,∠ABC=∠C=90°,
∵
作
BH⊥AE,
垂足为点
H,∴∠BAE=∠CBF.
在△
ABE
和△
BCF
中
,
∴△ABE≌△BCF(ASA),∴AE=BF.
(2)
略
【
变形题
1】
(
变换结论
)
如图
,
正方形
ABCD
中
,E
是
BC
上的一点
,
连接
AE,
过
B
点作
BH⊥AE,
垂足为点
H,
延长
BH
交
CD
于点
F,
连接
AF.
若正方形边长是
5,BE=2,
求
FH
的长
.
【
解析
】
在
Rt△ABE
中
,∵AB=5,BE=2,
∴AE=
∵S
△ABE
=
∴BH=
∵BF=AE=
∴FH=BF-BH=
【
变形题
2】
(
变换条件、结论
)
如图
,
正方形
ABCD
中
,E
是
BC
上的一点
,
连接
AE,
过
B
点作
BH⊥AE,
垂足为点
H,
延长
BH
交
CD
于点
F,
连接
BD,
交
AE
于点
N,
连接
AC,
分别交
BD,BF
于点
O,M,
连接
HO,
求证
:HO
平分∠
AHF.
略
【
明
·
技法
】
正方形判定及性质的应用技巧
(1)
判定的两种思路
:
证明一个四边形是正方形
,
可以先判定为矩形
,
再证邻边相等或对角线互相垂直
;
或先判定为菱形
,
再证一个角是直角或对角线相等
.
(2)
性质的兼容并蓄
:
正方形既是特殊的矩形又是特殊的菱形
,
具有它们所有的性质
.
(3)
易得全等三角形
:
正方形被两条对角线分割为四个全等的等腰直角三角形
,
在正方形中对称画出分割线
,
很容易得到另外的全等三角形
.
【
题组过关
】
1. (2019·
枣庄中考
)
如图
,
点
E
是正方形
ABCD
的边
DC
上
一点
,
把△
ADE
绕点
A
顺时针旋转
90°
到△
ABF
的位置
.
若
四边形
AECF
的面积为
20,DE=2,
则
AE
的长为
(
)
D
A.4
B.2
C.6
D.2
2.(
易错警示题
)
满足下列条件的四边形是正方形的是
(
)
A.
对角线互相垂直平分的平行四边形
B.
对角线互相平分且相等的矩形
C.
对角线互相垂直平分的菱形
D.
对角线互相垂直平分且相等的四边形
D
3.
如图
,
在边长为
3
的正方形
ABCD
中
,
点
E
是
BC
边上的
点
,EC=2,∠AEP=90°,
且
EP
交正方形外角的平分线
CP
于
点
P,
则
PC
的长为
______
.
4.(2019·
滁州模拟
)
如图
,
在正方形
ABCD
中
,AC,BD
相交
于点
O,E,F
分别为
BC,CD
上的两点
,BE=CF,AE,BF
分别交
BD,AC
于
M,N
两点
,
连接
OE,OF.
下列结论
:①AE=BF;
②AE⊥BF;③CE+CF= BD;
④S
四边形
OECF
= S
正方形
ABCD
,
其中正确的序号是
_____________.
世纪金榜导学号
①②③④
5.(2019·
河北模拟
)
如图
,
点
E
是正方形
ABCD
对角线
AC
上一点
,EF⊥AB,EG⊥BC,
垂足分别为
F,G,
若正方形
ABCD
的周长是
40 cm.
世纪金榜导学号
(1)
求证
:
四边形
BFEG
是矩形
.
(2)
求四边形
EFBG
的周长
.
(3)
当
AF
的长为多少时
,
四边形
BFEG
是正方形
?
略