第二节 矩形、菱形、正方形
【回顾与思考】
【例题经典】
会用“阶梯型”思路判定特殊平行四边形
例1.(2005年黄冈市)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=60°,DE垂直平分BC,垂足为D,交AB于点E,又点F在DE的延长线上,且AF=CE.求证:四边形ACEF为菱形.
【分析】欲证四边形ACEF为菱形,可先证四边形ACEF为平行四边形,然后再证ACEF为菱形,当然,也可证四条边相等,直接证四边形为菱形.
矩形、菱形的综合应用
例2.(2006年青岛市)如图,在ABCD中,E、F分别为边AB、CD的中点,BD是对角线,AG∥DB交CB的延长线于G.
(1)求证:△ADE≌△CBF;
(2)若四边形BEDF是菱形,则四边形AGBD是什么特殊四边形?并证明你的结论.
【解析】(1)∵四边形ABCD是平行四边形
∴∠1=∠C,AD=CB,AB=CD.
∵点E、F分别是AB、CD的中点,
∴AE=AB,CF=CD.
∴AE=CF.
∴△ADE≌△CBF.
(2)当四边形BEDF是菱形时,四边形AGBD是矩形.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC.
∵AG∥BD,
∴四边形AGBD是平行四边形.
∵四边形BEDF是菱形,
∴DE=BE.
∵AE=BE,
∴AE=BE=DE.
∴∠1=∠2,∠3=∠4.
∵∠1+∠2+∠3+∠4=180°,
∴2∠2+2∠3=180°.
∴∠2+∠3=90°.
即∠ADB=90°,
∴四边形AGBD是矩形.
会解决与特殊平行四边形有关的动手操作问题
例3.(2005年吉林省)如图,在矩形纸片ABCD中,AB=3,BC=6,沿EF折叠后,点C落在AB边上的点P处,点D落在点Q处,AD与PQ相交于点H,∠BPE=30°.
(1)求BE、QF的长.(2)求四边形PEFH的面积.
【分析】折叠型试题是近年中考试题的热点,要想解好此类题,考生必须有想像力,抓住折叠的角与边不发生变化,必要时需要考生剪一个四边形实际折叠一下帮助理解.
【考点精练】
一、基础训练
1.如图1,在菱形ABCD中,已知AB=10,AC=16,那么菱形ABCD的面积为________.
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2.(2006年黄冈市)如图2,将边长为8cm的正方形ABCD的四边沿直线L向右滚动(不滑动),当正方形滚动两周时,正方形的顶点A所经过的路线的长是________cm.
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3.用两个全等的直角三角形拼下列图形:①平行四边形;②矩形;③菱形;④正方形;⑤等腰三角形;⑥等边三角形;一定可以拼成的是________(只填序号).
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4.如图3,点E、F是菱形ABCD的边BC、CD上的点,请你添加一个条件(不得另外添加辅助线和字母),使AE=AF,你添加的条件是________.
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5.(2006年烟台市)如图4,先将一矩形ABCD置于直角坐标系中,使点A与坐标系的原点重合,边AB、AD分别落在x轴、y轴上(如图①所示),再将此矩形在坐标平面内按逆时针方向绕原点旋转30°(如图②所示),若AB=4,BC=3,则图①和图②中,点B的坐标为_________,点C的坐标为________.
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6.(2006年广安市)正方形具有而菱形不一定具有的性质是( ) A.对角线相等
B.对角线互相垂直平分 C.对角线平分一组对角 D.四条边相等
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7.如图5,在菱形ABCD中,E、F分别是AB,AC的中点,如果EF=2,那么菱形ABCD的周长是( ) A.4 B.8 C.12 D.16
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8.(2006年江阴市)已知如图6,则不含阴影部分的矩形的个数是( ) A.15 B.24 C.25 D.16
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9.(2006年潍坊市)如图7,边长为1的正方形ABCD绕点A逆时针旋转30°到正方形AB′C′D′,图中阴影部分的面积为( )
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(7)
(8)
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10.(2006年淄博市)将一矩形纸片按如图8方式折叠,BC、BD为折痕,折叠后A′B与E′B在同一条直线上,则∠CBD的度数(
) A.大于90° B.等于90° C.小于90° D.不能确定
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二、能力提升 11.如图,矩形ABCD中,M是AD的中点. (1)求证:△ABM≌△DCM; (2)请你探索,当矩形ABCD的一组邻边满足何种数量关系时,有BM⊥CM成立,说明你的理由.
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12.(2006年泉州市)如图,在矩形ABCD中,E、F分别是BC、AD上的点,且BE=DF. 求证:△ABE≌△CDF.
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13.(2006年沪州市)如图,在矩形ABCD中,点E是BC上一点,AE=AD,DF⊥AE,垂足为F.线段DF与图中哪一条线段相等?先将你的猜想出的结论填写在下面的横线上,然后再加以证明. 即DF=________.(写出一线段即可)
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14.已知:如图,平行四边形ABCD的对角线AC的垂直平分线与边AD、BC分别相交于E、F,求证:四边形AFCE是菱形.
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三、应用与探究 15.(2006年河南省)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=2,BC=3.D是BC边上一点,直线DE⊥BC于D,交AB于E,CF∥AB交直线DF于F.设CD=x. (1)当x取何值时,四边形EACF是菱形?请说明理由; (2)当x取何值时,四边形EACD的面积等于2?
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答案: 例题经典
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例3.(1)BE=2,QF=1 (2)7 考点精练
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5.B(4,0),(2,2),C(4,3),()
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11.(1)略 (2)AB=AD时,BM⊥CM
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14.证△AOE≌△COF.即得AEFC.四边形AFCE是平行四边形. 又AC⊥EF,∴四边形AFCE是菱形
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15.解:(1)∵∠ACB=90°, ∴AC⊥BC.又∵DE⊥BC,∴EF∥AC. 又∵AE∥CF,∴四边形EACF是平行四边形. 当CF=AC时,四边形ACFE是菱形.
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此时,CF=AC=2,BD=3-x,tan∠B=,ED=BD?tan∠B=(3-x),
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∴DF=EF-ED=2-(3-x)=x. 在Rt△CDF中,CD2+DF2=CF2,
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即当x=时,四边形ACFE是菱形
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∵x=3+>BC=3,
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∴x=3+舍去,
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∴当x=3-时,梯形EACD的面积等于2.
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