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文档简介
第23讲特殊平行四边形-矩形
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知识点1:矩形的性质
知识点2:矩形的判定
M知识梳理一.
知识点1:矩形的性质
(1)性质:矩形是特殊的平行四边形,它具有平行四边形的所有性质,还具有自己独特的
性质:
①边的性质:对边平行且相等.
②角的性质:四个角都是直角.
③对角线性质:对角线互相平分且相等.
④对称性:矩形是中心对称图形,也是轴对称图形.
宜角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
直角三角形中,30。角所对的边等于斜边的一半.
点评:这两条直角三角形的性质在教材上是应用矩形的对角线推得,用三角形知识也可推
得.
知识点2;矩形的判定
判定①:有一个角是直角的平行四边形是矩形.
判定②:对角线相等的平行四边形是矩形.
判定③:有三个角是直角的四边形是矩形.
FT题型精讲「.寺
【题型01利用矩形的性质求角度】
【典例1】(2025•江苏无锡,二模)如图,矩形/1BCD的对角线力C、BD交于点0,若
LDOC=120°,贝IJ4ABO等于()
DC
A.15°B.20°C.25°D.30°
【答案】D
【分析】本题考查了矩形的性质、等边对等角,熟练掌握矩形的性质是解题的关键.根
据矩形的性质即可求解.
【详解】解:•,•矩形4BCD,
二OA=OB,
♦••乙408=4。0。=120。,
180。-4/。8180。―120。
LABO=22=30°.
故选:D.
【变式1】(24-25九年级上•山西晋中•期末)如图,四边形48CD是矩形,对角线AC,BD相
交于点0,过点。作8。的垂线交BC于点凡若4。89二28。,则,尸。C的度数为()
A.24°B.28°C.34°D.36°
【答案】C
【分析1本题考查了矩形的性质,等边对等角,三角形内角和性质,先由矩形的性质得
BO=OC,则NOCB=乙OBF=28。/8。(?=124°,再结合过点。作80的垂线交BCF点
F,得出48。F=90。,最后进行角的运算,即可作答.
【详解】解:•.•四边形ABC0是矩形,
:.BO=qBD==OC,
Z.OCB=Z.OBF=28°,/BOC=180°-28°-28°=124°,
•••过点。作8D的垂线交BC于点F,
:'乙BOF=90°,
.%Z.FOC=124°-90°=34°,
故选:C.
【变式2】(2025•辽宁辽阳•一模)如图,在矩形A8C。的边BC上方作等边三角形E8G连接
AE,DE,若AABE是以BE为底边的等腰三角形,则4以4。的度数为()
E
A.15°B.20°C.30°D.45°
【答案】C
【分析】本题考查了矩形的性质,等腰三角形的性质,等边三角形的性质,三角形内角
和性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先由矩形的性质以及等边三角形的性质
得乙4BE=30。,结合△4BE是以BE为底边的等腰三角形,得乙4E8=乙/lBE=30。,运
用三角形内角和性质得120。,即可作答.
【详解】解:••・在矩形A8CD的边8c上方作等边三角形E8C,
=/.ABC=90%乙EBC=60°,
则乙48E=30°,
•••△ABE是以BE为底边的等腰三角形,
:.£.AEB=Z.ABE=30°,
^UBAE=180°-30°-30°=120°,
:/EAD=NB4E-90°=30°,
故选:C.
【变式3】(23-24九年级上•重庆沙坪坝•月考)在矩形48co中,对角线4C,8。相交于点
【答案】B
【分析】此题考查矩形的性质.根据矩形的性质得出。4=。。,进而利用角平分线的定
义和等腰三角形的性质解答即可.
【详解】解:•••四边形A8CD是矩形,
.•"A。=90。,OA=O。,
•.NBHO的角平分线交BC于点E,
'.Z.EAD=-^Z-BAD=TX90°=45°,
,:(AOB=a,
:.^AOD=180。一4408=180。-a,
,-OA=OD,
-Z.OAE=Z.EAD-Z.OAD=45°—za.
故选:B.
【题型02利用矩形的性质求线段长】
【典例2】(2025•陕西西安•一模)如图,在矩形48CD中,对角线AC,8。相交于点。,点E为
边BC的中点,连接OE,交力C于点心连接OE,若OF=2cm,则AC的长是()
A.12cmB.15cmC.10cmD.9cm
【答案】A
【分析1本题考查矩形的性质,相似三角形的判定和性质,三角形的中位线定理,先根
据矩形的性质得到0E是△BCD的中位线,即可得到0EIICD,若另,即可得到
△OEFCDF,根据对应边成比例求出FC的长解答即可.
【详解】解:必3。。是矩形,
:.BO=。0,AC=2OC,
乂•••点E是BC的中点,
•••0E是△BCD的中位线,
OE1
'-0EIICD,cD=2f
'-Z.OED=乙CDE,Z-EOC=乙OCD,
△OEFCDF,
OFOEI
:,~FC=而=不
-FC=20F=4cm,
••.OC=FC+OF=6cm,
-AC=2OC=12cm,
故选:A.
【变式1】(2025•辽宁•中考真题)如图,在矩形中,点E在边4。上,BE=BC,连接
CE,若48=3,4E=4,贝1JCE的长为()
A.1B.5C.272D.x/10
【答案】D
【分析】本题考查矩形的性质,勾股定理,熟练掌握矩形的性质,勾股定理,是解题的
关键,勾股定理求出BE的长,进而得到BC的长,推出力。的长,进而求出£)£的长,再利
用勾股定理求出CE的长即可.
【详解】解:•••矩形曲C。,
:.Z.A=ZD=90°,AD=BC,CD=AB=3,
:.BE=yiAE2+AB2=5,
•BC=BE=5,
•••/ID=5,
:.DE=AD-AE=1,
:.CE=JCD2+DE2=x/lO:
故选D.
【变式2】(2025•四川・中考真题)如图,在矩形4BG)中,对角线4C,BO相交于点O
,/-AOB=60°,AB=4,则4c的长为.
【答案】8
【分析】本题考查了矩形的性质,等边三角形的判定与性质,熟记性质并判断△力08是
等边三角形是解题的关键.
根据矩形的对角线互相平分且相等,可知。力=OB=OC=OD,然后由N力。8=60。可
得△力OB为等边三角形,然后可求得力C=24&进而即可求解
【详解】•••四边形ABCD为矩形,
•••。4=OC.OB=OD,且4c=BD,
•■OA=OB,
又"AOB=60°,
.♦・△40B为等边三角形,
■■OA=AB=4,
■■AC=2OA=8.
故答案为:8.
【变式3】(2025•江苏徐州•中考真题)如图,E,F,G,"分别为矩形ABC。各边的中
点.若48=3,FC=4,则四边形"GH的周长为.
【答案】10
【分析】本题考查的是矩形的性质,勾股定理的应用,先证明
3工
/.A=/.B=Z,C=/.D=90°,AH=DH=BF=CF=2,AE=BE=DG=CG=个再
进一步利用勾股定理计算即可.
【详解】解:•.•矩形/BCD,AB=3,BC=4,
•-AB=CD=3»AD=BC=4,Z.A=Z.B=Z.C=Z.D=90°,
•・•£F,G,〃分别是矩形A8CD各边的中点,
3
AH=DH=BF=CF=2,AE=BE=DG=CG=《.
:.EH=+力”2==I,
5
同理可得:E/7=FG=HG=g,
••.四边形的周长为4xf=10;
故答案为:10
【题型03利用矩形的性质求面积】
【典例3】(2025・湖北•中考真题)一个矩形相邻两边的长分别为2,〃?,则这个矩形的面积
是.
【答案】2m
【分析】该题考查了列代数式,根据矩形的性质求面积,根据矩形的面积是长X宽即可
解答.
【详解】解:根据题意可得矩形的面积是2m,
故答案为:2m.
【变式1】(2025•陕西咸阳•三模)如图,矩形48C0的对角线4。、BO相交于点。,点M为。。
的中点,连接/“,若/8=4,BC=6,则△/。”的面积为()
【答案】A
【分析】此题考查了矩形的性质,三角形中线的性质,首先求出矩形A8CD的面积为
4x6=24,得到So。。=[s%形A8CD=6,进而求解即可.
【详解】•••矩形ABC。,AB=4tBC=6,
矩形ABCO的面枳为4x6=24,
•'•5△4。。=矩形48CD=6,
•••点M为。。的中点,
'SaAOM=5s△A。。=3.
故选:A.
【变式2】(2025•浙江宁波•一模)已知矩形4BCD的顶点B,C在半径为5的半圆。上,顶点
4。在直径EF上.若EO=2,则矩形力BCD的面积等于()
DO
A.22B.23C.24D.25
【答案】C
【分析】本题主要考查了矩形的性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质,圆的有关
概念,掌握矩形的性质和勾股定理是解题的关键.
连接。GOB,可由勾股定理求得CD=JCO?一。=%再证明RtZXCOO三Rt/XRAO,
则40=。。=3,那么710=6,即可求解矩形面积.
【详解】解:连接。&。8,则0C=0E=5,
DOA
•;ED=2,
••・00=3.
•.,矩形/BCD.
:/CDO=Z.BAO=90°,CD=AB,
:.CD=y/cO2-DO2=4
-0C=0B,
•••Rt△CDO=Rt△BAO,
>'AO=DO=3,
•-AD=6.
.JUI'BC。的面积为4X6=24,
故选:C.
【变式3】(2024•山东聊城•二模)如图,在矩形ABC。中、AE1BD,垂足为E,
/.DAE=2LBAE,若B£=2,则矩形A8C0的面积为
【答案】16西
【分析】本题考查矩形的性质,锐角三角函数,根据矩形的性质和CDAE=2N8AE,得
BE
4BAE=30°,继而得到/ABE=90°-^BAE=60°,然后在Rt△48E中,得48=—LUS乙〃TLJZEZt
=4,在&△ABO中,得40=48•tan乙4BE=4百,即可得解.掌握矩形的性质及锐
角三角函数的定义是解题的关键.
【详解】解:•••在矩形A8C。中,Z.DAE=2Z.BAE,
:.LBAD=90°,
.•.90。=Z.BAD=/.BAE+4DAE=Z.BAE+2/.BAE,
:.Z.BAE=30°,
••.BE=2,4E180即44E8=90。,
:.^.ABE=90°—4BAE=90°-30°=60%
'RS4BE中,48=益互诉=益薪=1=4,
2
在Rt△ABDl[',AD=AB-tanz.ABE=4xtan600=4百,
•••S审形.BCD=ABAD=4x4x/3=16百,
矩形48CD的面积为16百,
故答案为:16百.
【题型04求矩形在坐标系中的坐标】
【典例4】(2025•河南洛阳•一模)如图,在平面直角坐标系中,矩形ABC。的边。C,04分
别在x轴,y轴上,点E在边BC上,将该矩形沿AE折叠,点B恰好落在边0C上的点尸
处.若。力=8,5=4,则点E的坐标是.
【答案】(T0,3)
【分析】本题主要考查了矩形的性质,折叠的性质和勾股定理,相似三角形的性质与判
定,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
根据题意BE=EF,由勾股定理可以得到EC,进而证明〜AFOA得F0的长度,
即可求得E点坐标.
【详解】解:•.•四边形ABC。是矩形,
;.BC=AO=8,乙ECF==Z.AOF=90°
设CE=Q,则BE=EF=8-a,
在Rt△ECF中,EF2=EC2+CF2
••.(8-a)2=424-a2
解得:a=3
••.EC=3
••・折叠,
.•"凡4=90°
.-.zFFC=90°-Z/1FO=Z.FAO
乂乙ECF=Z.AOF=90。
△ECFFOA
EC££3_4
,'FO=而3而=8
:.FO=6
••.CO=CF+FO=44-6=10
10,3),
故答案为:(TO,3).
【变式1】(2023•河南商丘•二模)如图,在平面直角坐标系%Oy中,四边形。力8c为矩形,
点4。分别在y轴、T轴卜,口点双4,3),。为动8。上一点,将N/?沿40所在百■线翻折.
当点8的对应点夕恰好落在对角线4c上时,点。的坐标为(
B.(4卷)D.I/)
A.(2J
【答案】B
【分析】本题考查了折叠的性质,矩形的性质,勾股定理,坐标与图形.根据点的坐标
得出A8=0C=4,40=BC=3,根据勾股定理求得4C,设B0=夕。=,则
CD=3-x.在RtZ\B'CD中,由勾股定理,建立方程,解方程,即可求解.
【详解】解:依题意,AB=0C=4,A0=BC=3,
•••AC=5
由折叠的性质,可知BD=B'D,AB1=AB=4,
•••B'C=5—4=1.
设BO=B'O=x,则CO=3—%.在Rt2\B'CD中,由勾股定理,
得/+仔=(3一%产,
解得欠=1
45
:.CD=3——=—
•・•点。的坐标为(4,§,
故选B.
【变式2】(2024•河南驻马店•一模)如图所示,矩形HBOC的顶点0为坐标原点,BC=2,
对角线。力在第二象限的角平分线上.若矩形从图示位置开始绕点。以每秒45。的速度顺
时针旋转,则第202s秒时,点4的对应坐标为()
Ay
A.(2,0)B.(0,2)C.(V2,V2)D.(-V2-V2)
【答案】B
【分析】本题考查旋转变换,矩形的性质等知识,解题的关键是明确题意,发现点A的
变化特点,利用数形结合的思想解答,每秒旋转45。,则8次一个循环,
2025+8=253……1,第2025秒时,点S的对应点4202s落在y轴正半轴上,由此可得
到点力的坐标.
【详解】解:•.•四初形/80C是矩形.
•••OA=BC=2,
•••每秒旋转45。,8次一个循环,2025+8=253……1,
第2025秒时,点4的对应点为025落在y轴正半轴上,
•••点42025的坐标为(0,2).
故选:B.
【变式3](2022•辽宁铁岭•一模〉如图,点D是矩形ASC。的对称中心,点4(6,0),1(0,4),
经过点。的反比例函数的图象交ABF点儿则点P的坐标为.
【答案】(6,1)
【分析】先求得D点的坐标,然后根据待定系数法求得反比例函数的解析式,把汇=6
代入解析式即可求得点P的坐标.
【详解】解:•.•点。是矩形48co的对称中心,
•••点0是矩形048c的对角线4C.的中点,
又・・・A(6,0),以0,4),
八点。的坐标为(3,2).
••反比例函数y=:的图象经过点D,
•••k=3x2=6,
6
•••y=7
把%=6代入得,y=1=l,
•••点P的坐标为(6,1).
故答案为:(6,1).
【点睛】本题考查了反比例函数图象上点的坐标特任,矩形的性质,待定系数法求反比
例函数的解析式,求得点。的坐标是解题的关键.
【题型05根据矩形的性质证明】
【典例5】(2026•陕西宝鸡•一模)如图,在矩形8CEF中,延长CE至点4使得EA=EC,
连接48交EF于点0.求证:点。是EF的中点.
【答案】见解析
【分析】本题考查了矩形的性质,全等三角形的性质与判定,根据矩形的性质得出
Z.AEO=Z.BFO,结合已知条件得出£71=8四进而证明△40E三△8。/(AAS),根据
全等三角形的性质,却可得证.
【详解】证明:•四边形BCE尸是矩形,
/.EC=BF,Z-AEO=Z,CEO=/.BFO=90%
•・•EA=EC,
•••EA=BF,
在RtUOE和RtZ\80户3
乙AEO=^BFO,Z.A0E=Z.BOF,EA=BF,
.•.△40EW4F0F(AAS),
OE=OF,即点。是Er的中点.
【变式1】(2026•广东中山•模拟预测)如图,8。是矩形力雨。的对角线,IB=4,
AD=8.
⑴请用尺规作图法,作80的垂直平分线,垂足为G,分别交4。、BC于点E、F;(不要
求写作法,保留作图痕迹);
⑵在(1)的条件下,连接BE、。尸,求四边形BEDF•的周长.
【答案】(1)见解析;
(2)四边形BEDF的周长:20.
【分析】本题考查作垂直平分线,线段的垂直平分线的性质,矩形的性质等知识,解题
的关键是熟练掌握基本知识.
(1)作线段BD的垂直平分线即可解决问题:
(2)先根据垂直平分线的性质得到BE=BF=DF,设BE=DE=%,
BF=DF=y,再结价矩形的性质和勾股定理求出与y,即可求出四边形BED尸的周长.
【详解】(1)如图所示,E尸为所求作的直线,
•••“垂直平分于点G,交力。、BC于点、E、F,
••,BE=DE,BF=DF,
•••矩形48G9,AB=4,AD=8,
.-.z/1=ZC=90°,AB=CD=4,AD=BC=8.
,•,设BE=DE=x,BF=FD=y,
--AE=8—x,FC=8-y.
•.•在中,44=90°,
:.AB2+AE2=BE2,即4?+(8—%)2=/,
解得:x=5,
:.BE=DE=5.
•.•在RtaOCF中,Z-C=90°,
:.CD2+FC2=DF2,即42+(8-y)2=y2,
解得:y=5,
:.BF=DF=5,
菱形BEDF的周长为=BE+DE+BF+0F=20.
【变式2】(2025•贵州黔东南•二模)如图,在矩形力BCD中,点E在BC边上,AE=AD,
DFA.AE,垂足为少.
⑴求证:BE=AF;
⑵若乙/。。=30。,AB=8,求AD的长.
【答案】(1)见解析
(2)16
【分析】本题考查了矩形的性质、全等三角形的判定与性质以及含30。角的直角三角形
的性质.解题的关键是熟练运用矩形的性质推导角的关系,结合全等三角形的判定定理
证明三角形全等,再利用特殊角度的直角三角形性质求解边长.
(1)利用矩形对边平行和四个角为直角的性质,得到角相等的条件,结合垂直的定义
和已知边相等,通过AAS证明三角形全等,进而得出线段相等;
(2)根据全等三角形的性质得到对应边相等,结合已知角度求出相关角的度数,再利
用含30。角的直角三角形中斜边是直角边两倍的性质计算AD的长.
【详解】⑴证明:•.•四边形A8CD是矩形,
.-.AD||BE,48=90°.
Z.DAF=Z-AEB.
又MFIAE,
乙AFD=LB=90°.
vAE=AD,
••.△Ar“wZ\E84(AAS).
:.BE=AF.
(2)解:由(1)可得△力F。三△EB4
:.AB=DF=8.
又•:乙FDC=30°,
LADF=Z.ADC-Z.FDC=60°.
二Z.DAF=90°-z.ADF=30°.
.'.AD=2DF=16.
【变式3】(2025•海南海口•模拟预测)如图,矩形/BCD的对角线力C,相交于点。,过
点C作BD的平行线交AB的延长线于点£
⑴求证:AC=CE.
⑵若力B=B。,CE=4,求48的长.
【答案】(1)见解析
(2)/18=2
【分析】本题考查了平行四边形的判定、矩形的相关性质.直角三角形30度角的性质,
熟记掌握矩形的性质是解答本题的关键.
(1)由矩形的性质得4811CD,AC=BD,证明四边形BOCE是平行四边形得80=C£
等量代换可得结论成立;
(2)由矩形的性质可得04=08,乙4BC=90。,证明△力BO为等边三角形得
乙。48=WBA=60。,求得N4CB=30。,I耳利用直角三角形30度角的性质即可求解.
【详解】(1)证明:•••四边形ABCD是矩形,
.'.AB||CD,AC=BD,
BE||CD.
vBD||CE,
四边形8DCE是平行四边形,
:.BD=CE,
AC=CE.
(2)解:♦.•四边形4BC。是矩形,
0A=0B,乙48c=90。,
AB=OB
•••△480为等边三角形,RUO/li?=Z.OBA=60°.
Z.ACR=30°
•••CE=4,
:.AC=CE=4.
•.•在RtZXABC中,Z.ACB=30°,AC=4,
.'.AB=2.
【题型06添加一个条件使四边形是矩形】
【典例6】(2025•上海虹口•二模)已知四边形48CD是平行四边形,对角线HC,8。相交于
点、O,下列条件中,不能判定四边形ABCO是矩形的是()
A.AC=BDB.OA=OB
C.Z.DAC=Z.BACD./.ABC=Z-BAD
【答案】C
【分析】本题考查了添加一个条件是矩形,添加一个条件是菱形,平行四边形的性质,
解题关键是掌握上述判定与性质.
根据添加一个条件是矩形,添加一个条件是菱形,平行四边形的性质,对四个条件逐一
分析,再作判断.
【详解】解:四边形A8CD是平行四边形,
添加AC=BD,根据对角线相等的平行四边形是矩形,
可判定四边形A8C.。是矩形,故A不符合:
添加OA=OB,可得AC=8。,
根据对角线相等的平行四边形是矩形,
可判定四边形H8CD是矩形,故B不符合;
添加NZX4C=^BAC,可得出四边形/BCO是菱形,
不能判定四边形力BCD是矩形,故C符合;
•••四边形H8CD是平行四边形,
:.Z.ABC+LBAD=180°,
添力I"48C=/.BAD,可得出4力8c=4BAD=90°,
根据一个角是直角的平行四边形是矩形,
可判定四边形718CD是矩形,故D不符合,
故选:C.
【变式1](2025•河南周口二.模)如图所示.线段力/?的端点〃在直线MN卜.过线段.48卜
的一点。作MN的平行线,分别交和/ABN的平分线于点C,D,连接力C,AD,
要使四边形力为矩形,则可添加下列条件中的()
A.CD=ABB.CO=OD
C.Z.ACB=90°D.AC=AD
【答案】A
【分析】本题主要考查矩形的判定;根据矩形的判定条件进行解答即可.
【详解】解:添加条件为:CD=AB,理由如下:
•.♦CDIIMN,
••.8C平分乙4BM,
:/OBC=乙CBM,
:-Z.OCB=乙OBC,
-'-OC=OB,
同理可证:OB=OD,
-OB=OD=OC,
-CD=AB,
•OB=OD=OC=OAi
四边形ACBD是平行四边形,
-CD=AB,
・••平行四边形4CBD是矩形.
故选:A.
【变式2】(2025•福建福州•三模)如图,己知在四边形4BOD中,对角线交于点O,
且OA=OCQB=OD,要使四边形4BCD是矩形,添加一个条件可以是()
A.AD=ABB.AC=BDC.AB=CDD.ACLBD
【答案】B
【分析】本题考查了矩形的判定,根据对角线互相平分且相等的四边形是矩形,添加条
件即可.
【详解】解:•.0A=0C,08=0D,AC=BD,
•••四边形48co是矩形,
故选:B.
【变式2】(2024•广东佛山•三模)如图,在中,AC,80是两条对角线,如果添如
一个条件,可推出048CD是矩形,那么这个条件匕以是()
A.AB=CDB.AC=BDC.AC1BDD.ABLBD
【答案】B
【分析】此题考查矩形的判定.根据矩形的判定方法“对角线相等的平行四边形是矩形〃
解答即可.
【详解】解;•.•四边形A8CD是平行四边形,
添加47=BD,
•••□48CD是矩形,
故选:B.
【题型07证明四边形是矩形】
【典例7](23-24八年级下•内蒙古通辽•月考)如图,在平行四边形/1BCO中,过点D作。E1/8
于点E,点F在边C上,CF=AE,连接力凡BF.
⑴求证:四边形EBFD是矩形:
(2)若A£=3,DE=4,DF=5,求证:力「平分4DAB.
【答案】(1)见解析
⑵见解析
【分析】本题考查了平行四边形的性质,矩形的判定,勾股定理,等腰三角形的判定及
性质,综合运用相关知识是解题的关键.
⑴根据平行四边形的性质得出DCII力&即DFIIBE,根据平行四边形的判定得出四
边形DE3F为平行四边形,根据矩形的判定得出即可;
(2)根据矩形的性质求出4OEB=90。,根据勾股定理求出4D,求出4。=。凡准出
Z.DAF=Z.DFA,求出r=4凡48,即可得出答案.
【详解】(1)•.•四边形ABCD为平行四边形,
.'.CD=AB,DCWAB.即。FIIBE,
又rCF=AE,
:.CD-CF=AB-AE,
••.DF=BE,
.•.四边形。E8F为平行四边形,
又••・£)£1J.AB,
;/DEB=90°,
•••四边形DEBF为矩形;
(2)•.•四边形DE8F为矩形,
•/DEB=90°,
-AE=3,DE=4,DF=5,
"0=y/AE2+DE2=V32+42=5.
•AD=DF=5,
•^.DAF=Z.DFA,
-ABWCD,
;ZFAB=Z.DFA,
•ZFAB=Z.DAF,
•••-F平分/D4B.
【变式1】(2025・湖北•一模)如图,在四边形力BCD中,乙A==90。,点。是边48的中
点、,乙ADO=^BCO.求证:四边形A8CD是矩形.
【答案】见解析
【分析】本题考查矩形的判定,掌握矩形的判断方法是解题的关键.
先根据条件证明△A0D三△BOC,再证明四边形4BC。是平行四边形,最后根据平行四
边形与矩形的关系进行证明即可.
【详解】证明:,点。是边AB的中点,
••-0/1=OB.
,-/.A=Z.B,Z.ADO=乙BCO,
△40D三△BOC(AAS).
:-AD=BC.
,.Zi4=LB=90°,
.••Zi4+=180°.
"DIIBC.
.•.四边形AB。。是平行四边形.
=90°,
二平行四边形A8CD是矩形.
【变式2](2025•甘肃酒泉•二模)如图,点4B,C,D在同一条直线上,AB=BC,
△力EC三△8FD,连接BE,CF,EF.
⑴求证:BE=CF;
⑵当=时,求证四边形BCTE是矩形.
【答案】⑴详见解析
⑵详见解析
【分析】本题主要考查全等三角形的性质与判定、平行四边形的判定、矩形的判定,掌
握这些性质定理是解题关键.
(1)利用全等三角形的性质得到对应边和对应角相等,进而证明△4BE三4BCF,
从而得出8E=CF;
(2)先根据全等和角的关系证明四边形BC/E是平行四边形,再证明有一个角是直角,
进而判定为矩形.
【详解】(1)证明:•••△AEC空△BFD,
.-.AE=BF,LEAB=LFBC.
-AB=BC,
.-.△/lfiF=AFCF(SAS),
BE=CF:
(2)解:•••△ABEWABCF,
•••BE=CF,
,:RAEC^ABFD,
•••AC=BD,Z-ACE=ZD,
-AB=BC,
:.AB-BC—CD,
vZ71=ZD,
Z.A=Z.ACE=乙DBF=ND,
AE=CE,BF=DF,
.-.BELAD,CFLAD,
:.BEWCF,
•••四边形3CFE是矩形
【题型08矩形的性质与判定综合】
【典例8】(2025•浙江•模拟预测)如图所示,在平行四力形ABCD中,P是4B边上一点(不
与4,8重合),CP=CD,过点P作PQ1CP交力。边于点0,连结CQ,Z.BPC=Z-AQP.
⑴求证:四边形4BCD是矩形.
(2)当月P=3,4。=9时,求CQ的长.
【答案】⑴见解析
(2)5710
【分析】本题考查直角三角形全等的判定,勾股定理,矩形的判定,相似三角形的判定
和性质,综合应用上述知识点是解题的关键.
(1)根据PQ1CP,4BPC=〃QP,通过导角证明4QP/+N力QP=90。,进而得出
〃=90。,结合四边形ABCD为平行四边形,可得四边形A8CD是矩形.
(2)先证RtZXCDQ三RtZXCPQ得DQ=PQ.^AQ=x,则DQ=PQ=9-x,在RtaAPQ
中,由/IQ?+4p2=pQ?得至[JAQ=%由△力得PC=15,在Rt^CPQ中
得到CQ=5V10.
【详解】(1)证明:•,PQJLCP,
..“PC=90。.
:.Z.QPA+Z.BPC=90°.
,:Z-BPC=N4QP,
.-.Z.QPA+/.AQP=90°.
山=90°.
又•.•四边形为BCD为平行四边形,
四边形是矩形.
(2)解:•••四边形A8CD是矩形,
:.乙。==48=90°,BC=AD=9,
在Rt△C0Q和Rt△CPQ中,
[CQ=CQ
\CD=CP,
Rt△COQ三RtZXCPQ(HL),
/.DQ=PQ.
设4Q=x,则。Q=PQ=9-x,
在Rt△力PQ中,由勾股定理得HQ2+AP2=pQ2,
x2+32=(9—x)2,
解得力Q=%=4,
DQ=PQ=9-4=5.
v乙A==90°,乙BPC=Z-AQP,
:*△AQP~Z\8PC,
AP_QP,,,3__5_
'BC-PC,I、吗―PC,
••・PC=15.
在Rt△CPQ中,CQ=y/cp2+QP2=V152+52=5^10.
【变式1】(23-24八年级下•重庆南川・期中)如图,平行四边形力BCD中,对角线AC,AELBD
于点E,。尸12。于点£AE=DF
⑴求证:四边形4BCD是矩形.
⑵若NBAE=\LEAD,求N40E的度数.
【答案】⑴见解析
(2)60°
【分析】本题主要考查了全等三角形的证明,矩形的判定与性质,三角形内角和定理,
通过比值换算,求出角的度数,再通过二角形内角和计算是解题的关键.
(1)要证明平行四边形ABCD是矩形,证明△AEOmZiDFO求得力0=。。即可.
()首先根据矩形的性质和=土"。得到
2NBAE=90°x!30°,AO=BO,
则N0A8=2ABE,然后利用三角形内角和定理求解即可.
【详解】(1)证明:-AELBD,DFLAC,
Z-AEO=乙DFO=90°,
在△AEO和△。尸。中,
(Z.AEO=乙DFO
Z.AOE=Z.DOF
AE=DF
•••△4E0WZ\DF0(AAS),
•••AO=DO,
•••四边形48co是平行四边形,
•••AO=CO=DO=B。,
AAC-BD,
.••四边形4BCD是矩形;
(2)解:由(1)得:四边形ABCD是矩形,
:.Z.BAE=90°X1=30°,AO=FO,
•••Z.OAB=乙ABE,
在直角三角形ABE中,4ABE=90°—/BAE=60°=WAB.
•••/-AOE=180°-£OAB-^ABE=60°.
【变式2】(2023•广东梅州•一模)如图,四边形48G)中,对角线力C,8。相交于点。,
AO=OC,BO=OD,B.Z.AOB=2/-OAD.
⑴求证:四边形/18CD是矩形;
(2)若=6:7,求立力。。的度数.
【答案】⑴见解析
(2)27°
【分析】(1)先判断四边形48。。是平行四边形,继而根据已知条件推导出力。=8。,
然后根据对角线相等的平行四边形是矩形即可得证;
(2)由矩形的性质得到力BIICO,再由平行线的性质得到乙480=/C。。,然后由一:角
形的内角和求出乙48。=63。,再根据直角三角形的两锐角互余,即可求解.
【详解】(1)证明:-AO=0C,BO=0D,
四边形ABCD是平行四边形,
,:jA0B=Z.DA0+LAD0=2^.0AD,
Z.DA0=乙ADO,
:.AO—DO,
AC=BD,
•••平行四功形是矩形:
(2)解:•••四边形力BCD是矩形,
.-.ABWCD,LBAD=90°,
•••Z.ABO=乙CD0,
vZ.AOB:Z.ODC=6:7,
:.Z.AOB.Z.ABO=6:7,
•••Z-BAO-.Z.AOB:^.ABO=7:6:7,
••・4480=180°X776+7=63°,
v乙BAD=90°,
•••Z.ADO=90°-63°=27°.
【点睛】本题考查了矩形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、等腰三角形的判定
等知识,熟练掌握矩形的判定与性质,证明AC=BD是解题的关键.
【变式3】(25-26九年级上•湖南邵阳•期末)如图,四边形”CD的对角线4c与BD相交于点
0,ABWCD,ADWBC,AB1BC.
4Kq-----71。
BC
⑴求证:△480三4。0。:
(2)若A8=l,AC=2,求△A8。的周长.
【答案】⑴见解析
⑵△48。的周长是3
【分析】本题考查了全等三角形的判定,平行四边形的判定和性质,掌握相关图形的判
定方法是解决问题的关键;
(1)先判定四边形4BCD是平行四边形,由平行四边形对角线互相平分得出0A=。&
OB=0D,再由两边及夹角对应相等的两个三角形全等得出结论:
(2)由力B1BC可得平行四边形4BC0是矩形.由此得出AC=8。=2,进而得出
0A=0B=\fiiC=1,由此求出三角形周长.
【详解】(1)证明:在四边形力BCD中,ABIICD,ADIIBC,
.••四边形?18C0是平行四边形.
••.04=OC,OB=0D.
又“AOB=乙COD,
.••△4B0wZkCT50(SAS).
(2)解:•MB1BC,四边形力BCD是平行四边形.
•••平行四边形力BCD是矩形.
MC=BD=2.即。,4=OB=\AC=1.
'-AB+04+08=1+1+1=3,
即△48。的周长是3.
B随堂检测
1.(25-26九年级上•山东青岛・期末)如图,在矩形力BCD中,对角线力C与相交于点。,力8=3,
BC=4,则0C的长为()
B.2.5
【答案】B
【分析】本题考直了矩形的性质和勾股定埋,解题的关键是利用矩形对角线相等且互相
平分的性质,结合勾股定理求出对角线长度,进而得到线段。。的长.
先在Rt△力BC中,由勾股定理求出对角线4?的长度;再根据矩形对角线互相平分的性
质,得到OC=》C,从而计算出0C的长.
【详解】解:•.•四边形4BCD是矩形,
.,■/.ABC=90。,OC=\AC.
在Rt△48c中,AC=y)AB2+BC2=732+42=V9+16=V25=5,
-OC=1x5=2.5.
故选:B.
2.(2024・西藏那曲•一模)如图所示,将矩形纸片力BCD折叠,使点。与点B重合,点C落在
点C'处,折痕为E凡若乙48E=20°,那么NEFC'的度数为()
A.115°B,120°C.125°D.130°
【答案】C
【分析】由已知条件易得乙4EB=70。,由此可得NDEB=110。,结合折叠的性质可得
乙DEF=55。,则由4。IIBC可得NEFC=125°,再由折叠的性质即可得到NEF。'=125°.
【详解】解:•.•乙4=90°,乙48E=20°,
Z.AEB=70°,
LDEB-1800-7。"-110°,
•.•点。沿E尸折登后与点8重合,
•%LDEF=乙BEF=\LDEB=55°,
•.•在矩形4BCD中,AD||BC,
•••乙DEF+乙EFC=180°,
ALEFC=180°-55°=125°
由折叠的性质可得"FC'=LEFC=125°.
故选:C.
【点睛】本题考查了矩形折叠的问题,熟悉“矩形的四个内角都是直角〃和“折叠的性质〃
是正确解答本题的关键.
3.(25-26九年级上•广东深圳•期末)如图,把两个全等的矩形"CD和矩形CEFG拼成如图
所示的图案,点。在CG上,已知矩形的长BC为3,宽A8为2,则力尸的长为()
【答案】C
【分析】本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和
性质等,由全等图形的性质可证△4BC三△CEF(SAS),即得到4;=C凡
乙84c=乙ECF,进而可得△4CF是等腰直角三角形,再利用勾股定理求出AC即可求解,
熟练掌握知识点是解题的关键.
【详解】解:•.•矩形4BCD和矩形CEFG全等,
=CE,N9=NE=90。,BC=EF,
•••△4BC三△CEF(SAS),
••.AC=C尸,Z.BAC=£.ECF,
-Z.BAC+Z.ACB=90°,
••ZECF+ZAC8=90°,
:.^ACF=90°,
;•△HCr是等腰直角三角形,
,-AB-2,BC—3,
"C=JAB2+BC2=V22+32=V13.
"F=V2AC=V2xV13=>/26,
故选:C.
4.(2025•四川成都•模拟预测)如图,在矩形ABCD中,对角线4c和BD相交于点。,则下列
结论一定正确的是()
A.Z.ABD=乙CBDB.CD=COC.AC=BD
D.AC±BD
【答案】C
【分析】本题考查了矩形的性质,解题的关键是熟练掌握矩形的对角线相等.
根据矩形的性质求解即可.
【详解】解:•.•四边形4BCD是矩形,
.^AC=BD,故C符合题意,
而A、B、D根据矩形的性质均不能证明,故小符合题意
故选:C.
5.(2026・湖北•模拟预测)在学习了《平行四边形》这一章节后,小侯针对几种特殊的平行
四边形的关系画出了如图草图,他让同桌小润在箭头处填写了它们之间转换的条件,其
中填写正确的是()
A.①:中心对称B.(3):充边相等
C.②:有一组邻边相等D.©:对角线互相平分
【答案】C
【分析】本题考查了矩形的判定方法,菱形的判定方法,正方形的判定方法.
根据矩形的判定方法,菱形的判定方法,正方形的判定方法逐一分析即可.
【详解】解:A.①:中心对称是平行四边形的固有性质,无法判断其为矩形;
B.(3):对边相等是矩形的固有性质,无法判断其为正方形;
C.@:有一组邻边相等的平行四边形是菱形,填写正确;
D.④:对角线匕相平分是菱形的固有性质,无法判断其为正方形;
故选:C.
6.如图,AC,3。是四边形48CD的两条对角线,顺次连接四边形力BCD各边中力、得到四边
C.ABKDD.AC=BD
【答案】B
【分析】本题考查中点四边形,涉及三角形中位线的判定与性质、平行四边形的判定与
性质、矩形的判定等知识,熟记三角形中位线的判定与性质、平行四边形的判定与性质、
矩形的判定等知识是解决问题的关键.
先由中点四边形相关条件,由三角形中位线的判定与性质得到EHII80,口
FG||BD,且FG=/。:GH||AC,且GH=FE||AC,且FE=进而判定四
边形EFGH为平行四边形,再由矩形的判定定理即可确定答案.
【详解】解::4C、80是四边形的两条对角线,E、F、G、〃是四边形4BCD各
边的中点,
•••E”是△48D的中位线,”是△C8D的中位线,HG是△ACD的中位线,尸E是△4CB
的中位线,
则E,||B。,且EH=;BD;FGIIBD,=GH\\AC,且G"=g/lC;FE\\AC,
RFE=\AC.
AEH||FG,且EH=FG,
四边形EFGH为平行四边形,
当4C1BD时,EH1HG,
•••四边形EFGH为平行四边形,
・•・四边形EFG〃为矩形,
综上所述,要使四边形EH7H为矩形,应添加的条件是力
故选:B.
7.(2025•云南昭通・模拟预测)如图,匚MBCD的对角线AC,相交于点。,△是等
【答案】A
【分析】本题考查了等边三角形的性质,平行四边形的性质,勾股定理,矩形的判定与
性质,由等边三角形的性质得力8=。4=。8=4,乙BAC=60。,由四边形ABCO是平
行四边形,则O4=0C,OB=0D,从而得AC=3D=8,证明四边形ABC。是矩形,
然后通过勾股定理求出BC=4百即可,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:•・•△HOB是等功二角
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