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第五章特殊平行四邊形(七類題型突破)重要題型題型一矩形的性質(zhì)【例1】.(2023?拱墅區(qū)期末)如圖,矩形ABCD的兩條對(duì)角線相交于點(diǎn)O,∠AOB=120°,AD=4,點(diǎn)E是BC的中點(diǎn),連接OE,則OE的長(zhǎng)是()A. B.2 C. D.4【例2】.(2023秋?拱墅區(qū)期末)如圖,一副三角板擺放在長(zhǎng)方形包裝袋中.點(diǎn)A,E,B在長(zhǎng)方形的一邊上,點(diǎn)C,D在其對(duì)邊上.直角三角形ABC和等腰直角三角形ADE的()A.斜邊相等 B.直角的角平分線相等C.斜邊上的高相等 D.一個(gè)銳角相等【例3】.如圖,矩形ABCD的對(duì)角線AC,BD相交于點(diǎn)O.若∠AOB=60°,則=()A. B. C. D.【例4】.如圖,在矩形ABCD中,AB=2,AD=4,E為CD的中點(diǎn),連結(jié)AE并延長(zhǎng),交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,點(diǎn)P為BC上一點(diǎn),當(dāng)∠PAE=∠DAE時(shí),則AP的長(zhǎng)度為()A. B. C.4 D.【例5】.(2023秋?椒江區(qū)校級(jí)期中)如圖,在長(zhǎng)方形ABCD中,AB=CD=8cm,BC=12cm,點(diǎn)M從點(diǎn)B出發(fā),以2cm/s的速度沿BC向點(diǎn)C運(yùn)動(dòng),設(shè)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒.(1)當(dāng)t為何值時(shí),△ABM≌△DCM?(2)當(dāng)點(diǎn)M從點(diǎn)B開始運(yùn)動(dòng),同時(shí),點(diǎn)N從點(diǎn)C出發(fā),以acm/s的速度沿CD向點(diǎn)D運(yùn)動(dòng),是否存在a,使得△ABM與△MNC全等?若存在,請(qǐng)求出a的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.鞏固訓(xùn)練1.(2023秋?揭陽(yáng)期末)如圖,矩形ABCD的對(duì)角線AC,BD相交于點(diǎn)O,過點(diǎn)O作OE⊥BD,交BC于點(diǎn)E,若,CE=1,則BE的長(zhǎng)為.2.(2023秋?鼓樓區(qū)校級(jí)期末)如圖,長(zhǎng)方形兩邊長(zhǎng)AB=2,AD=1,兩頂點(diǎn)A、B分別在y軸的正半軸和x軸的正半軸上運(yùn)動(dòng),則頂點(diǎn)D到原點(diǎn)O的距離最大值是.3.(2023春?南潯區(qū)期末)如圖,已知在矩形ABCD中,E是邊BC的中點(diǎn).連接AE并延長(zhǎng),與DC的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)F.連接AC和BF.(1)求證:四邊形ABFC是平行四邊形;(2)若AB=3,BF=5,求AF的長(zhǎng).4.根據(jù)以下素材,完成探索任務(wù):如何故剪出符合要求的矩形紙片?素材1如圖1,△ABC是腰長(zhǎng)為60cm的等腰直角三角形卡紙,甲,乙、丙三名同學(xué)分別用這樣的卡紙?jiān)噲D裁剪出不一樣的矩形紙片,并使長(zhǎng)方形的四個(gè)頂點(diǎn)都在△ABC的邊上.素材2甲同學(xué)按圖2的方式裁剪,想裁出面積為800cm2的矩形紙片,乙同學(xué)按圖3的方式裁剪,想裁出兩邊長(zhǎng)之比為1:2的矩形紙片,丙同學(xué)想裁出面積最大的矩形紙片.任務(wù)1計(jì)算矩形紙片的邊長(zhǎng)請(qǐng)幫甲同學(xué)計(jì)算此矩形紙片的兩邊長(zhǎng)任務(wù)2計(jì)算矩形紙片的面積請(qǐng)求出符合乙同學(xué)裁剪方案的矩形紙片的面積任務(wù)3計(jì)算矩形紙片的最大面積請(qǐng)幫丙同學(xué)計(jì)算出面積最大的矩形紙片的面積題型二矩形的判定【例1】.(2023春?鄞州區(qū)期末)如圖,在?ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn)分別是AB,CD的中點(diǎn),點(diǎn)M,N在對(duì)角線AC上,AM=CN,則下列說(shuō)法正確的是()A.若∠AME=90°,則四邊形ENFM是矩形B.若MN=2AM,則四邊形ENFM是矩形C.若ME=MF,則四邊形ENFM是矩形D.若MN=AD,則四邊形ENFM是矩形【例2】.(2023秋?白銀期末)如圖,建筑公司驗(yàn)收門框時(shí)要求是矩形.在?ABCD中,對(duì)角線AC,BD相交于點(diǎn)O,下列驗(yàn)算方法錯(cuò)誤的是()A.AD⊥DC B.OA=OB C.AC=BD D.OA=OC【例3】.(2023?新疆二模)如圖,在平行四邊形ABCD中,M、N是BD上兩點(diǎn),BM=DN,連接AM、MC、CN、NA,添加一個(gè)條件,使四邊形AMCN是矩形,這個(gè)條件是()A.MB=MO B.OM=AC C.BD⊥AC D.∠AMB=∠CND【例4】.(2023春?寧波期末)如圖,將?ABCD的邊DC延長(zhǎng)到點(diǎn)E,使CE=DC,連接AE,交BC于點(diǎn)F,連接AC、BE.(1)求證:四邊形ABEC是平行四邊形;(2)若AE=AD,求證:四邊形ABEC是矩形.鞏固訓(xùn)練1.要判斷一個(gè)四邊形是否為矩形,下面是4位同學(xué)擬定的方案,其中正確的是()A.測(cè)量?jī)山M對(duì)邊是否分別相等 B.測(cè)量?jī)蓷l對(duì)角線是否互相垂直平分C.測(cè)量其中三個(gè)內(nèi)角是否都為直角 D.測(cè)量?jī)蓷l對(duì)角線是否相等2.(2022?恩施州)如圖,在四邊形ABCD中,∠A=∠B=90°,AD=10cm,BC=8cm,點(diǎn)P從點(diǎn)D出發(fā),以1cm/s的速度向點(diǎn)A運(yùn)動(dòng),點(diǎn)M從點(diǎn)B同時(shí)出發(fā),以相同的速度向點(diǎn)C運(yùn)動(dòng),當(dāng)其中一個(gè)動(dòng)點(diǎn)到達(dá)端點(diǎn)時(shí),兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)同時(shí)停止運(yùn)動(dòng).設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t(單位:s),下列結(jié)論正確的是()A.當(dāng)t=4s時(shí),四邊形ABMP為矩形B.當(dāng)t=5s時(shí),四邊形CDPM為平行四邊形C.當(dāng)CD=PM時(shí),t=4sD.當(dāng)CD=PM時(shí),t=4s或6s3.一種燕尾夾如圖①所示,圖②是在閉合狀態(tài)時(shí)的示意圖,圖③是在打開狀態(tài)時(shí)的示意圖(數(shù)據(jù)如圖,單位:mm).則在圖③時(shí),點(diǎn)B,D之間的距離為mm.4.如圖,在平行四邊形ABCD中,BM,DN分別是∠ABD和∠CDB的角平分線.(1)求證:△ABM≌△CDN;(2)當(dāng)AB與BD滿足什么數(shù)量關(guān)系時(shí),四邊形BNDM是矩形?請(qǐng)說(shuō)明理由.5.如圖,過△ABC邊AC的中點(diǎn)O,作OE⊥AC,交AB于點(diǎn)E,過點(diǎn)A作AD∥BC,與BO的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)D,連接CD,CE,若CE平分∠ACB,CE⊥BO于點(diǎn)F.(1)求證:△OBC是等腰三角形;(2)求證:四邊形ABCD是矩形.題型三矩形的判定與性質(zhì)的綜合【例1】.(2023春?海曙區(qū)期末)如圖,在矩形ABCD中,對(duì)角線AC,BD交于點(diǎn)O,點(diǎn)P為邊AD上一點(diǎn),過P分別作PE⊥AC,PF⊥BD,垂足為點(diǎn)E,F(xiàn),過A作AH⊥BD,垂足為點(diǎn)H,若知道△APE與△DPF的周長(zhǎng)和,則一定能求出()A.△BOC的周長(zhǎng) B.△ADH的周長(zhǎng)C.△ABC的周長(zhǎng) D.四邊形APFH的周長(zhǎng)【例2】.(2023春?柯橋區(qū)期中)如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,P為邊BC上一動(dòng)點(diǎn),PE⊥AB于E,PF⊥AC于F,M為EF的中點(diǎn),則PM的最小值為()A.2.5 B.2.4 C.1.2 D.1.3【例3】.中國(guó)古代數(shù)學(xué)家劉徽在《九章算術(shù)注》中,給出了證明三角形面積公式的出入相補(bǔ)法.如圖,在△ABC中,分別取AB、AC的中點(diǎn)D、E,連結(jié)DE,過點(diǎn)A作AF⊥DE于點(diǎn)F,將△ABC分割后拼接成矩形BCHG.若DE=3,AF=2,則矩形BCHG的面積為.【例4】.(2023?淳安縣一模)如圖,矩形ABCD中,AD=6,AB=8,M為線段BD上一動(dòng)點(diǎn),MP⊥CD于點(diǎn)P,MQ⊥BC于點(diǎn)Q,則PQ的最小值是()A. B.3 C. D.【例5】.如圖,矩形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,E、F是對(duì)角線AC上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),分別從A、C同時(shí)出發(fā),相向而行,速度均為2cm/s,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t(0≤t≤5)秒,若G、H分別是AB、DC的中點(diǎn),且t≠2.5,當(dāng)E、G、F、H為頂點(diǎn)的四邊形為矩形時(shí),t的值為.【例6】.(2023?舟山三模)如圖,在?ABCD中,∠ACB=90°,過點(diǎn)D作DE⊥BC交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,連接AE交CD于點(diǎn)F.(1)求證:四邊形ACED是矩形;(2)連接BF,若∠ABC=60°,CE=2,求BF的長(zhǎng).鞏固訓(xùn)練1.(2023?杭州二模)如圖在四邊形ABCD中,AB∥CD且∠C=90°,AD=AB,CD=4,AC=8,則=.2.(2022秋?洞頭區(qū)期中)如圖,△ABC中,AB=AC,AD為BC上的高線,E為AB邊上一點(diǎn),EF⊥BC于點(diǎn)F,交CA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)G.已知EF=2,EG=3.則AD的長(zhǎng)為.3.將一張矩形紙片(不是正方形),先沿一條直線剪掉一個(gè)直角三角形,在剩下的紙片中,再沿一條直線剪掉一個(gè)直角三角形,剩下的是如圖所示的四邊形紙片ABCD,其中∠A=∠C=90°,∠B=45°,BC=6,AD=4,則這張矩形紙片的較長(zhǎng)邊不可能是()A.6 B. C. D.84.(2023秋?黃巖區(qū)期末)如圖,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,點(diǎn)P在CB的延長(zhǎng)線上,點(diǎn)Q在直線AP上,連接BQ,DQ,若∠ADQ+∠BAQ=180°,則BQ的最大值為.5.如圖,在矩形ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn)分別是邊AB,BC的中點(diǎn),連接EC,F(xiàn)D,點(diǎn)G,H分別是EC,F(xiàn)D的中點(diǎn),連接GH,若AB=4,BC=6,則GH的長(zhǎng)度為.6.(1)判斷如圖5×5方格內(nèi)四邊形ABCD是不是矩形,請(qǐng)說(shuō)明理由.(2)以DE為一邊作一個(gè)矩形,要求另外兩個(gè)頂點(diǎn)也在方格頂點(diǎn)上.7.(2023春?慈溪市期末)如圖,在?ABCD中,O為線段AD的中點(diǎn),延長(zhǎng)BO交CD的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,連接AE,BD,∠BDC=90°.(1)求證:四邊形ABDE是矩形;(2)連接OC,若AB=2,,求OC的長(zhǎng).題型四菱形的性質(zhì)【例1】.(2023?南湖區(qū)模擬)如圖,在菱形ABCD中,∠C=80°,則∠ABD的度數(shù)為()A.80° B.70° C.60° D.50°【例2】.(2023春?臨邑縣期末)如圖,在菱形ABCD中,AC=16,BD=12,E是CD邊上一動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)E分別作EF⊥OC于點(diǎn)F,EF⊥OC于點(diǎn)G,連接FG,則FG的最小值為()A.4 B.4.8 C.5 D.6【例3】.(2023春?黃巖區(qū)期末)如圖,四邊形ABCD是菱形,對(duì)角線AC與BD相交于點(diǎn)O,DH⊥BC于點(diǎn)H.若AC=8,BD=6,則DH的長(zhǎng)度為()A. B. C. D.4【例4】.如圖,菱形ABCD的頂點(diǎn)A,B分別在y軸正半軸,x軸正半軸上,點(diǎn)C的橫坐標(biāo)為10,點(diǎn)D的縱坐標(biāo)為8,若直線AC平行x軸,則菱形ABCD的邊長(zhǎng)值為()A.9 B. C.6 D.3【例5】.(2023?紹興)如圖,在菱形ABCD中,∠DAB=40°,連接AC,以點(diǎn)A為圓心,AC長(zhǎng)為半徑作弧,交直線AD于點(diǎn)E,連接CE,則∠AEC的度數(shù)是.【例6】.如圖,將邊長(zhǎng)為6的正方形ABCD沿其對(duì)角線AC剪開,再把△ABC沿著AD方向平移,得到△A′B′C′,當(dāng)兩個(gè)三角形重疊部分為菱形時(shí),則AA′為.【例7】.(2022?樂山)已知菱形ABCD的兩條對(duì)角線AC、BD的長(zhǎng)分別是8cm和6cm.則菱形的面積為cm2.【例8】.(2023?浙江)如圖,在菱形ABCD中,AE⊥BC于點(diǎn)E,AF⊥CD于點(diǎn)F,連結(jié)EF.(1)求證:AE=AF;(2)若∠B=60°,求∠AEF的度數(shù).【例9】.(2023春?乾安縣期末)如圖,已知菱形ABCD的對(duì)角線相交于點(diǎn)O,延長(zhǎng)AB至點(diǎn)E,使BE=AB,連接CE.(1)求證:BD=EC;(2)若∠E=50°,求∠BAO的大小.鞏固訓(xùn)練1.(2023秋?龍華區(qū)期中)如圖,用七支長(zhǎng)度相同的鉛筆,排成一個(gè)菱形ABCD和一個(gè)等邊△DEF,使得點(diǎn)E,F(xiàn)分別在AB和BC上,那么∠B的度數(shù)為()A.105° B.100° C.95° D.80°2.(2023?龍灣區(qū)開學(xué))圖1是第63屆國(guó)際數(shù)學(xué)奧林匹克競(jìng)賽會(huì)標(biāo),圖2是其主體的中間部分圖案,它是一個(gè)軸對(duì)稱圖形.已知AE∥CD,DE∥AB,作菱形CHFG,使點(diǎn)H,F(xiàn),G分別在CD,AB,BC上,且點(diǎn)E在FH上.若BG=GC=4,則整個(gè)圖形的面積為()A. B.20 C. D.253.(2023?鄭州模擬)如圖,菱形ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn),G分別為AB,AD,CD的中點(diǎn),EF=4,F(xiàn)G=3,則菱形ABCD的周長(zhǎng)為()A.12 B.16 C.18 D.204.(2023春?錢塘區(qū)期末)如圖,在菱形ABCD中,點(diǎn)E是邊AD的中點(diǎn),點(diǎn)F在邊AB上,若AF=2,∠A=60°,∠BFC=2∠DCE,則菱形的邊長(zhǎng)為.5.如圖,四邊形ABCD為菱形,點(diǎn)F在菱形對(duì)角線BD的延長(zhǎng)線上,點(diǎn)E在邊AB上,線段EF與AD交于點(diǎn)G,EF⊥AB且EF=AB,其中FG=4,BE=3,則線段AG的長(zhǎng)為.6.(2022?西寧)如圖,四邊形ABCD是菱形,AE⊥BC于點(diǎn)E,AF⊥CD于點(diǎn)F.(1)求證:△ABE≌△ADF;(2)若AE=4,CF=2,求菱形的邊長(zhǎng).7.如圖,在Rt△ABC中,∠B=90°,∠C=30°,AB=3,作菱形ADEF,使點(diǎn)D,E,F(xiàn)分別在AB,BC,AC上.點(diǎn)P在線段DF上,點(diǎn)R在線段CE上,且ER=PD,PQ∥BC交AC于點(diǎn)Q.(1)求菱形ADEF的邊長(zhǎng);(2)求證:四邊形CQPR是平行四邊形;(3)當(dāng)?CQPR的鄰邊之比為:2時(shí),求PD的長(zhǎng).題型五菱形的判定【例1】.如圖,四邊形ABCD的對(duì)角線AC,BD相交于點(diǎn)O,OA=OC,且AB∥CD,則添加下列一個(gè)條件能判定四邊形ABCD是菱形的是()A.AC=BD B.∠ADB=∠CDBC.∠ABC=∠DCB D.AD=BC【例2】.(2023?武安市三模)已知如圖,在?ABCD中,AD>AB,∠ABC為銳角,將△ABC沿對(duì)角線AC邊平移,得到△A′B′C′,連接AB′和C′D,若使四邊形AB′C′D是菱形,需添加一個(gè)條件,現(xiàn)有三種添加方案,甲方案:AB′=DC′;乙方案:B′D⊥AC′;丙方案:∠A′C′B′=∠A′C′D;其中正確的方案是()A.甲、乙、丙 B.只有乙、丙 C.只有甲、乙 D.只有甲【例3】.(2023春?江北區(qū)期末)根據(jù)如圖平行四邊形中所標(biāo)注的角的度數(shù)、邊的長(zhǎng)度,一定能判定其為菱形的是() A B C D【例4】.如圖,在?ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在BC,AD上,且BE=DF.(1)求證:四邊形AECF是平行四邊形;(2)請(qǐng)從以下三個(gè)條件:①AC⊥AB,②AE平分∠BAC,③DF=EC中,選擇兩個(gè)合適的作為已知條件,使四邊形AECF為菱形,并加以證明.【例5】.如圖,在?ABCD中,點(diǎn)E、F分別是AD、BC的中點(diǎn),分別連接BE、DF、BD.(1)求證:△AEB≌△CFD;(2)當(dāng)△ABD滿足什么條件時(shí),四邊形EBFD是菱形,請(qǐng)說(shuō)明理由.鞏固訓(xùn)練1.(2023?烏蘭浩特市校級(jí)模擬)已知四邊形ABCD中,AC⊥BD,再補(bǔ)充一個(gè)條件使得四邊形ABCD為菱形,這個(gè)條件可以是()A.AC=BD B.AB=BCC.AC與BD互相平分 D.∠ABC=90°2.(2022春?金鄉(xiāng)縣期末)如圖,平行四邊形ABCD中,對(duì)角線AC,BD交于點(diǎn)O,BD=2AD,E,F(xiàn),G分別是OC,OD,AB的中點(diǎn).下列結(jié)論正確的是()①EG=EF;②△EFG≌△GBE; ③FB平分∠EFG;④EA平分∠GEF; ⑤四邊形BEFG是菱形.A.③⑤ B.①②④ C.①②③④ D.①②③④⑤3.(2023春?江北區(qū)期末)已知:如圖1,在平行四邊形ABCD中,連結(jié)BD,∠DBC=90°,點(diǎn)E,F(xiàn)分別為DC,BC的中點(diǎn),連結(jié)EF并延長(zhǎng)交AB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)G.(1)如圖1,若BC=3,BD=4,求四邊形BGED的周長(zhǎng);(2)如圖2,連結(jié)BE,CG.求證:四邊形BGCE是菱形.4.(2023?盤錦一模)如圖,兩個(gè)全等的矩形紙片重疊在一起,矩形的長(zhǎng)和寬分別是8和6,則重疊部分的四邊形周長(zhǎng)是.5.(2023秋?江北區(qū)校級(jí)月考)如圖,BD是△ABC的角平分線,點(diǎn)E、F分別在BC、AB上,且DE∥AB,∠DEF=∠A,EF與BD相交于點(diǎn)M,以下結(jié)論:①△BDE是等腰三角形;②四邊形AFED是菱形;③BE=AF;④若AF:BF=4:5,則△DEM的面積:△BAD的面積=16:81.以上結(jié)論正確的是()A.①②③④ B.①③④ C.①③ D.③④6.(2023?官渡區(qū)一模)如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,D是BC中點(diǎn),連接AD.分別過點(diǎn)A,點(diǎn)C作AE∥BC,CE∥DA,交點(diǎn)為E.(1)求證:四邊形AECD是菱形;(2)若∠B=60°,AB=6,求四邊形AECD的面積.7.(2023?霞山區(qū)校級(jí)一模)如圖,菱形AECF的對(duì)角線AC和EF交于點(diǎn)O,分別延長(zhǎng)OE、OF至點(diǎn)B、點(diǎn)D,且BE=DF,連接AB,AD,CB,CD.(1)求證:四邊形ABCD是菱形;(2)若BD=8,AC=4,BE=3,求.題型六菱形的判定與性質(zhì)的綜合【例1】.(2023?蓮都區(qū)一模)如圖,在菱形ABCD中,AE⊥BC,AF⊥CD,垂足分別為E,F(xiàn),連結(jié)EF,則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是()A.∠BAE=∠DAF B.CE=CFC.AE=AF D.BD=2EF【例2】.(2023?龍灣區(qū)模擬)如圖,在菱形ABCD中,∠BAD=60°,AC與BD交于點(diǎn)O,E為CD延長(zhǎng)線上的一點(diǎn),且CD=DE,連接BE分別交AC、AD于點(diǎn)F、G,連接OG,則下列結(jié)論:①;②與△DEG全等的三角形共有5個(gè);③四邊形ODEG與四邊形OBAG面積相等;④由點(diǎn)A、B、D、E構(gòu)成的四邊形是菱形.其中一定成立的是()A.①③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④【例3】.(2024?溫州開學(xué))如圖,在四邊形ABCD中,AB∥DC,AB=AD,對(duì)角線AC、BD交于點(diǎn)O,AC平分∠BAD,過點(diǎn)C作CE⊥AB交AB延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,連接OE.(1)求證:四邊形ABCD是菱形;(2)若,∠ADC=120°,求四邊形ABCD的面積.鞏固訓(xùn)練1.(2024?義烏市模擬)如圖,在等腰△ABC中,AB=BC,BO平分∠ABC,過點(diǎn)A作AD∥BC交BO的延長(zhǎng)線于D,連接CD,過點(diǎn)D作DE⊥BD交BC的延長(zhǎng)線于E.(1)判斷四邊形ABCD的形狀,并說(shuō)明理由;(2)若AB=3,∠ABE=120°,求DE的長(zhǎng).題型七正方形的判定與性質(zhì)的綜合【例1】.(2023春?張店區(qū)期末)菱形,矩形,正方形都具有的性質(zhì)是()A.四條邊相等,四個(gè)角相等 B.對(duì)角線相等C.對(duì)角線互相垂直 D.對(duì)角線互相平分【例2】.(2024?拱墅區(qū)校級(jí)模擬)如圖,點(diǎn)E是正方形ABCD對(duì)角線BD上一點(diǎn),點(diǎn)F在BC上且EF=EC,連接AE,AF,若∠ECF=α,∠AFB=β,則()A.β﹣α=15° B.α+β=135° C.2β﹣α=90° D.2α+β=180°【例3】.(2022秋?武義縣期末)如圖,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為10,AG=CH=8,BG=DH=6,連結(jié)GH,則線段GH的長(zhǎng)為()A. B. C. D.【例4】.如圖,在正方形ABCD中,對(duì)角線AC,BD交于點(diǎn)O,E是邊BC的中點(diǎn),連結(jié)AE,DE,分別交BD,AC于點(diǎn)P,Q,過點(diǎn)P作PF⊥AE交CB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F.下列結(jié)論:①AE=AO;②AP=FP;③若△CQD的面積為8,則正方形ABCD的面積為36;④CE?EF=EQ?DE.其中結(jié)論正確的個(gè)數(shù)是()A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)【例5】.(2023秋?寶安區(qū)校級(jí)月考)如圖,已知邊長(zhǎng)為6的正方形ABCD,E為AD的中點(diǎn),P為CE的三等分點(diǎn),則△BDP的面積是()A.8 B.9 C.10 D.12【例6】.(2023春?臨清市期末)下列說(shuō)法中,正確的是()A.有一個(gè)角是直角的平行四邊形是正方形B.對(duì)角線相等的四邊形是矩形C.對(duì)角線互相垂直平分的四邊形是菱形D.一組對(duì)邊平行,另一組對(duì)邊相等的四邊形是平行四邊形【例7】.(2023春?下城區(qū)校級(jí)月考)在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)A(2,1),B(4,0),若以AB為邊構(gòu)造正方形ABCD,則點(diǎn)D的坐標(biāo)為.【例8】.如圖,分別以Rt△ACB的直角邊AC和斜邊AB為邊向外作正方形ACFG和正方形ABDE,連接CE,BG,GE.已知AC=4,AB=5,則GE的長(zhǎng)為.【例9】.(2024?鹿城區(qū)校級(jí)開學(xué))如圖,正方形ABCD中,E為BC邊上的點(diǎn),連結(jié)AE,作AE的垂直平分線交AB于G,交CD于F,連結(jié)GE.已知.(1)若正方形的邊長(zhǎng)為4,求BG的長(zhǎng).(2)求證:.【例10】.(2023?西湖區(qū)校級(jí)二模)如圖,已知正方形ABCD,AB=4,點(diǎn)M在邊CD上,射線AM交BD于點(diǎn)E,交射線BC于點(diǎn)F,過點(diǎn)C作CP⊥CE,交AF于點(diǎn)P.(1)求證:△ADE≌△CDE.(2)判斷△CPF的形狀,并說(shuō)明理由.(3)作DM的中點(diǎn)N,連結(jié)PN,若PN=3,求CF的長(zhǎng).鞏固訓(xùn)練1.(2023?重慶)如圖,在正方形ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在BC,CD上,連接AE,AF,EF,∠EAF=45°.若∠BAE=α,則∠FEC一定等于()A.2α B.90°﹣2α C.45°﹣α D.90°﹣α2.如圖,在正方形ABCD中,點(diǎn)E,N,P,G分別在邊AB,BC,CD,DA上,點(diǎn)M,F(xiàn),Q都在對(duì)角線BD上,且四邊形MNPQ和AEFG均為正方形,則的值等于()A. B. C. D.3.如圖,平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)C位于第一象限,點(diǎn)B位于第四象限,四邊形OABC是邊長(zhǎng)為1的正方形,OC與x軸正半軸的夾角為15°,則點(diǎn)B的縱坐標(biāo)為()A.﹣2 B.﹣ C.﹣ D.﹣4.(2023春?諸暨市期末)如圖,E,F(xiàn)是正方形ABCD的對(duì)角線AC上的兩點(diǎn),AC=8,AE=CF=2,則四邊形BEDF的面積是.5.(2023春?鶴山市期末)如圖,點(diǎn)B、C分別在兩條直線y=2x和y=kx上,點(diǎn)A、D是x軸上兩點(diǎn),已知四邊形ABCD是正方形,則k值為.6.(2023春?路橋區(qū)期末)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD平分∠ACB,過點(diǎn)D分別作DE⊥BC,DF⊥AC,垂足分別為點(diǎn)E,F(xiàn).(1)求證:四邊形DECF為正方形;(2)若AC=6cm,BC=8cm,求四邊形DECF的邊長(zhǎng).7.(2023?臨安區(qū)校級(jí)模擬)如圖,四邊形ABCD是正方形,點(diǎn)E是平面內(nèi)異于點(diǎn)A的任意一點(diǎn),以線段AE為邊作正方形AEFG,連接EB,GD.(1)如圖1,判斷EB與GD位置關(guān)系,并證明你的結(jié)論;(2)如圖2,若點(diǎn)E在線段DG上,∠DAE=15°,AG=4,求BE的長(zhǎng).
第五章特殊平行四邊形(七類題型突破)重要題型題型一矩形的性質(zhì)【例1】.(2023?拱墅區(qū)期末)如圖,矩形ABCD的兩條對(duì)角線相交于點(diǎn)O,∠AOB=120°,AD=4,點(diǎn)E是BC的中點(diǎn),連接OE,則OE的長(zhǎng)是()A. B.2 C. D.4【分析】求出AB的長(zhǎng),由三角形中位線定理求出OE的長(zhǎng)即可.【解答】解:∵四邊形ABCD是矩形,∴OA=OC,OB=OD,BC=AD=4,∠ABC=90°,∵∠AOB=120°,∴∠BOC=60°,∴△BOC是等邊三角形,∴∠BCO=60°,∴AB=BC=4,∵點(diǎn)E是BC的中點(diǎn),∴OE=AB=2;故選:C.【例2】.(2023秋?拱墅區(qū)期末)如圖,一副三角板擺放在長(zhǎng)方形包裝袋中.點(diǎn)A,E,B在長(zhǎng)方形的一邊上,點(diǎn)C,D在其對(duì)邊上.直角三角形ABC和等腰直角三角形ADE的()A.斜邊相等 B.直角的角平分線相等C.斜邊上的高相等 D.一個(gè)銳角相等【分析】根據(jù)圖可判斷A;根據(jù)角平分線的定義可判斷B;根據(jù)平行線的距離可判斷C;根據(jù)一副三角板的度數(shù)可判斷D.【解答】解:由圖可知:直角三角形ABC和等腰直角三角形ADE的斜邊不相等,故A不正確,不符合題意;如圖,過點(diǎn)D作DF平分∠ADE交AB于F,過點(diǎn)C作CG平分∠ACB交AB于G,∵∠ADE=∠ACB=90°,∴∠ADF=∠EDF=∠ACG=∠BCG=45°,∴∠DFE=90°,∠CGB=180°﹣45°﹣60°=75°,∵一副三角板擺放在長(zhǎng)方形包裝袋中,∴CD∥AB,∴DF≠DG,∴直角三角形ABC和等腰直角三角形ADE的直角的角平分線不相等,故B不正確,不符合題意;Rt△ABC中,兩個(gè)銳角分別是30°,60°,Rt△ADB,兩個(gè)銳角分別是45°,45°,故D不正確,不符合題意;∵CD∥AB,∴直角三角形ABC和等腰直角三角形ADE的斜邊上的高相等;故C正確,符合題意;故選:C.【例3】.如圖,矩形ABCD的對(duì)角線AC,BD相交于點(diǎn)O.若∠AOB=60°,則=()A. B. C. D.【分析】先證△ABO是等邊三角形,可得∠BAO=60°,由直角三角形的性質(zhì)可求解.【解答】解:∵四邊形ABCD是矩形,∴AO=BO=CO=DO,∵∠AOB=60°,∴△ABO是等邊三角形,∴∠BAO=60°,∴∠ACB=30°,∴BC=AB,∴=,故選:D.【例4】.如圖,在矩形ABCD中,AB=2,AD=4,E為CD的中點(diǎn),連結(jié)AE并延長(zhǎng),交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,點(diǎn)P為BC上一點(diǎn),當(dāng)∠PAE=∠DAE時(shí),則AP的長(zhǎng)度為()A. B. C.4 D.【分析】根據(jù)矩形的性質(zhì)結(jié)合等角對(duì)等邊,進(jìn)而得出CF的長(zhǎng),再利用勾股定理得出AP的長(zhǎng).【解答】解:∵AD∥BC,∴∠DAE=∠F,又∵∠PAE=∠DAE,∴∠PAE=∠F,∴PA=PF,在△ADE和△FCE中,,∴△ADE≌△FCE(AAS),∴CF=AD=4,設(shè)CP=x,PA=PF=x+4,BP=4﹣x,在直角△ABP中,22+(4﹣x)2=(x+4)2,解得:x=,∴AP的長(zhǎng)為.故選:A.【例5】.(2023秋?椒江區(qū)校級(jí)期中)如圖,在長(zhǎng)方形ABCD中,AB=CD=8cm,BC=12cm,點(diǎn)M從點(diǎn)B出發(fā),以2cm/s的速度沿BC向點(diǎn)C運(yùn)動(dòng),設(shè)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒.(1)當(dāng)t為何值時(shí),△ABM≌△DCM?(2)當(dāng)點(diǎn)M從點(diǎn)B開始運(yùn)動(dòng),同時(shí),點(diǎn)N從點(diǎn)C出發(fā),以acm/s的速度沿CD向點(diǎn)D運(yùn)動(dòng),是否存在a,使得△ABM與△MNC全等?若存在,請(qǐng)求出a的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【分析】(1)當(dāng)△ABM≌△DCM時(shí),,據(jù)此可解;(2)分情況討論,找出對(duì)應(yīng)邊,根據(jù)對(duì)應(yīng)邊相等列出方程,即可求解.【解答】解:(1)當(dāng)△ABM≌△DCM時(shí),則,∵BM=2t,BC=12,∴2t=6,解得t=3;(2)如圖,當(dāng)△ABM≌△NCM,則,∴2t=6,解得t=3.∴CN=3a=8,解得a=;如圖,當(dāng)△ABM≌△MCN時(shí),則BM=CN,AB=MC=8,∴BM=2t=12﹣8=4,解得t=2,∴CN=2a=4,解得a=2;綜上可知,當(dāng)a=或2時(shí),△ABM與△MNC全等.鞏固訓(xùn)練1.(2023秋?揭陽(yáng)期末)如圖,矩形ABCD的對(duì)角線AC,BD相交于點(diǎn)O,過點(diǎn)O作OE⊥BD,交BC于點(diǎn)E,若,CE=1,則BE的長(zhǎng)為.【分析】利用矩形的性質(zhì)先求得,∠EBO=∠ACB,再證明△BOE∽△CBA,即可得解.【解答】解:∵四邊形ABCD是矩形,∴OA=OC,OB=OD,AC=BD,∠ABC=90°,∴,∴,∠EBO=∠ACB,∵OE⊥BD,∴∠BOE=∠CBA=90°,∴△BOE∽△CBA,∴即,解得BE=2或BE=﹣3(舍去),故答案為:2.2.(2023秋?鼓樓區(qū)校級(jí)期末)如圖,長(zhǎng)方形兩邊長(zhǎng)AB=2,AD=1,兩頂點(diǎn)A、B分別在y軸的正半軸和x軸的正半軸上運(yùn)動(dòng),則頂點(diǎn)D到原點(diǎn)O的距離最大值是.【分析】取AB的中點(diǎn)E,連接OD、OE、DE,根據(jù)直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半可得OE=AB,利用勾股定理列式求出DE,然后根據(jù)三角形任意兩邊之和大于第三邊可得OD過點(diǎn)E時(shí)最大.【解答】解:如圖:取線段AB的中點(diǎn)E,連接OE,DE,OD,∵AB=4,點(diǎn)E是AB的中點(diǎn),∠AOB=90°,∴AE=BE=1=OE,∵四邊形ABCD是矩形,∴AD=BC=1,∠DAB=90°,∴DE==,∵OD≤OE+DE,∴當(dāng)點(diǎn)D,點(diǎn)E,點(diǎn)O共線時(shí),OD的長(zhǎng)度最大.∴點(diǎn)D到點(diǎn)O的最大距離=OE+DE=1+,故答案為:1+.3.(2023春?南潯區(qū)期末)如圖,已知在矩形ABCD中,E是邊BC的中點(diǎn).連接AE并延長(zhǎng),與DC的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)F.連接AC和BF.(1)求證:四邊形ABFC是平行四邊形;(2)若AB=3,BF=5,求AF的長(zhǎng).【分析】(1)由“AAS”可證△ABE≌△FCE,可得AB=CF,由平行四邊形的判定可得結(jié)論;(2)由勾股定理可求BC的長(zhǎng),AF的長(zhǎng).【解答】(1)證明:∵四邊形ABCD是矩形,∴AB∥CD,∴∠BAE=∠CFE,∠ABE=∠BCF,又∵E是邊BC的中點(diǎn),∴BE=CE,∴△ABE≌△FCE(AAS),∴AB=CF,又∵AB∥CF,∴四邊形ABFC是平行四邊形;(2)解:∵AB=CF=3,BF=5,∴BC===4,∴AD=BC=4,又∵DF=CD+CF=6,∴AF===2.4.根據(jù)以下素材,完成探索任務(wù):如何故剪出符合要求的矩形紙片?素材1如圖1,△ABC是腰長(zhǎng)為60cm的等腰直角三角形卡紙,甲,乙、丙三名同學(xué)分別用這樣的卡紙?jiān)噲D裁剪出不一樣的矩形紙片,并使長(zhǎng)方形的四個(gè)頂點(diǎn)都在△ABC的邊上.素材2甲同學(xué)按圖2的方式裁剪,想裁出面積為800cm2的矩形紙片,乙同學(xué)按圖3的方式裁剪,想裁出兩邊長(zhǎng)之比為1:2的矩形紙片,丙同學(xué)想裁出面積最大的矩形紙片.任務(wù)1計(jì)算矩形紙片的邊長(zhǎng)請(qǐng)幫甲同學(xué)計(jì)算此矩形紙片的兩邊長(zhǎng)任務(wù)2計(jì)算矩形紙片的面積請(qǐng)求出符合乙同學(xué)裁剪方案的矩形紙片的面積任務(wù)3計(jì)算矩形紙片的最大面積請(qǐng)幫丙同學(xué)計(jì)算出面積最大的矩形紙片的面積【分析】任務(wù)1:證明△CFE為等腰直角三角形,得出EF=CF,設(shè)AF=xcm,則EF=CF=(60﹣x)cm,得出x(60﹣x)=800,解得:x1=20,x2=40,得出甲同學(xué)所裁出的矩形紙片的兩邊長(zhǎng)為20cm和40cm;任務(wù)2:分兩種情況討論:當(dāng)MQ:PQ=1:2時(shí),當(dāng)MQ:PQ=2:1時(shí),先分別求出矩形的邊長(zhǎng),再求出矩形的面積即可;任務(wù)3:分兩種情況:按照?qǐng)D1方式裁剪時(shí),按照?qǐng)D2方式裁剪時(shí),分別求出能夠裁剪出的矩形的最大面積,然后比較即可.【解答】解:任務(wù)1:∵△ABC是等腰直角三角形,∴∠B=∠C=45°,∵四邊形ADEF為矩形,∴AD=EF,DE=AF,∠AFE=90°,∴∠CFE=180°﹣90°=90°,∴△CFE為等腰直角三角形,∴EF=CF,設(shè)AF=xcm,則EF=CF=(60﹣x)cm,∴x(60﹣x)=800,解得:x1=20,x2=40,當(dāng)AF=20cm時(shí),EF=60﹣20=40(cm),當(dāng)AF=40cm時(shí),EF=60﹣40=20(cm),即甲同學(xué)所裁出的矩形紙片的兩邊長(zhǎng)為20cm和40cm;任務(wù)2:當(dāng)MQ:PQ=1:2時(shí),設(shè)MQ=NP=xcm,則PQ=2xcm,∵△ABC為等腰直角三角形,∴,∠B=∠C=45°,∵四邊形MNPQ為矩形,∴∠MQP=∠NPQ=90°,∴∠MQB=∠CPN=180°﹣90°=90°,∴△MBQ和△CPN為等腰直角三角形,∴BQ=MQ,CP=NP,∴BQ=CP=MQ=x,∴,解得:,即,,即此時(shí)矩形面積為;當(dāng)MQ:PQ=2:1時(shí),設(shè)MQ=NP=2xcm,則PQ=xcm,∵四邊形MNPQ為矩形,∴∠MQB=∠CPN=180°﹣90°=90°,∴BQ=MQ,CP=NP,∴BQ=CP=MQ=2xcm,∴,解得:,即,,即此時(shí)矩形面積為;綜上分析可知,符合乙同學(xué)裁剪方案的矩形紙片的面積為900cm2或576cm2.任務(wù)3:當(dāng)按照?qǐng)D2方式裁剪時(shí),設(shè)矩形的面積為ycm2,AF=xcm(0<x<60cm),則EF=CF=(60﹣x)cm,根據(jù)題意得:y=x(60﹣x)=﹣x2+60x=﹣(x﹣30)2+900,∴當(dāng)x=30時(shí),y最大,最大值為900當(dāng)按照?qǐng)D3方式裁剪時(shí),設(shè)矩形的面積為Scm2,MQ=tcm(0<t<30cm),則BQ=CP=MQ=tcm,∴,根據(jù)題意得:,∴當(dāng)時(shí),S最大,且最大值為900,即此時(shí)矩形的最大面積為900cm2;綜上分析可知,矩形紙片的最大面積為900cm2.題型二矩形的判定【例1】.(2023春?鄞州區(qū)期末)如圖,在?ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn)分別是AB,CD的中點(diǎn),點(diǎn)M,N在對(duì)角線AC上,AM=CN,則下列說(shuō)法正確的是()A.若∠AME=90°,則四邊形ENFM是矩形B.若MN=2AM,則四邊形ENFM是矩形C.若ME=MF,則四邊形ENFM是矩形D.若MN=AD,則四邊形ENFM是矩形【分析】取AC的中點(diǎn)O,連接EO、FO,證出OF∥BC,OE=OF,則E,O,F(xiàn)三點(diǎn)共線,證明四邊形ENFM是平行四邊形,由矩形的判定可得出結(jié)論.【解答】解:如圖,取AC的中點(diǎn)O,連接EO、FO,∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴AD∥BC,AD=BC,∵點(diǎn)E,F(xiàn)分別是AB,CD的中點(diǎn),∴OE是△ABC的中位線,OF是△ADC的中位線,∴OE∥BC,,OF∥AD,,∴OF∥BC,OE=OF,∴E,O,F(xiàn)三點(diǎn)共線,又∵AM=CN,AO=CO,∴AO﹣AM=CO﹣CN,即MO=NO,∴四邊形ENFM是平行四邊形,A選項(xiàng),∠AME=90°不能推出四邊形有90°內(nèi)角,故不能證明矩形;B、C、D選項(xiàng),只有D選項(xiàng)能由MN=AD、AD=EF,得到MN=EF,根據(jù)對(duì)角線相等的平行四形是矩形得出結(jié)論.故選:D.【例2】.(2023秋?白銀期末)如圖,建筑公司驗(yàn)收門框時(shí)要求是矩形.在?ABCD中,對(duì)角線AC,BD相交于點(diǎn)O,下列驗(yàn)算方法錯(cuò)誤的是()A.AD⊥DC B.OA=OB C.AC=BD D.OA=OC【分析】由矩形的判定方法分別對(duì)各個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行判斷即可.【解答】解:A、∵AD⊥DC,∴∠ADC=90°,∴?ABCD是矩形,故選項(xiàng)A不符合題意;B、∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴OA=OC,OB=OD,∵OA=OB,∴AC=BD,∴?ABCD是矩形,故選項(xiàng)B不符合題意;C、∵AC=BD,∴?ABCD是矩形,故選項(xiàng)C不符合題意;D、∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴OA=OC,不能判定?ABCD是矩形,故選項(xiàng)D符合題意;故選:D.【例3】.(2023?新疆二模)如圖,在平行四邊形ABCD中,M、N是BD上兩點(diǎn),BM=DN,連接AM、MC、CN、NA,添加一個(gè)條件,使四邊形AMCN是矩形,這個(gè)條件是()A.MB=MO B.OM=AC C.BD⊥AC D.∠AMB=∠CND【分析】由平行四邊形的性質(zhì)可知,OA=OC,OB=OD,再證OM=ON,則四邊形AMCN是平行四邊形,然后證MN=AC,即可得出結(jié)論.【解答】解:添加一個(gè)條件,使四邊形AMCN是矩形,這個(gè)條件是OM=AC,理由如下:∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴OA=OC,OB=OD,∵對(duì)角線BD上的兩點(diǎn)M、N滿足BM=DN,∴OB﹣BM=OD﹣DN,即OM=ON,∴四邊形AMCN是平行四邊形,∵OM=AC,∴MN=AC,∴四邊形AMCN是矩形.故選:B.【例4】.(2023春?寧波期末)如圖,將?ABCD的邊DC延長(zhǎng)到點(diǎn)E,使CE=DC,連接AE,交BC于點(diǎn)F,連接AC、BE.(1)求證:四邊形ABEC是平行四邊形;(2)若AE=AD,求證:四邊形ABEC是矩形.【分析】(1)根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)得出AB=CD,AB∥CD,求出AB∥CE,AB=CE,根據(jù)平行四邊形的判定得出即可;(2)根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)得出AD=BC,求出AE=BC,根據(jù)矩形的判定得出即可.【解答】證明:(1)∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴AB=CD,AB∥CD,∵CE=CD,∴AB∥CE,AB=CE,∴四邊形ABEC是平行四邊形;(2)∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴AD=BC,∵AE=AD,∴AE=BC,∵由(1)知:四邊形ABEC是平行四邊形,∴四邊形ABEC是矩形.鞏固訓(xùn)練1.要判斷一個(gè)四邊形是否為矩形,下面是4位同學(xué)擬定的方案,其中正確的是()A.測(cè)量?jī)山M對(duì)邊是否分別相等 B.測(cè)量?jī)蓷l對(duì)角線是否互相垂直平分C.測(cè)量其中三個(gè)內(nèi)角是否都為直角 D.測(cè)量?jī)蓷l對(duì)角線是否相等【分析】根據(jù)矩形的判定和平行四邊形的判定以及菱形的判定分別進(jìn)行判斷,即可得出結(jié)論.【解答】解:矩形的判定定理有①有三個(gè)角是直角的四邊形是矩形,②對(duì)角線互相平分且相等的四邊形是矩形,③有一個(gè)角是直角的平行四邊形是矩形,A、根據(jù)兩組對(duì)邊分別相等,只能得出四邊形是平行四邊形,故本選項(xiàng)錯(cuò)誤;B、根據(jù)對(duì)角線互相垂直平分得出四邊形是菱形,故本選項(xiàng)錯(cuò)誤;C、根據(jù)矩形的判定,可得出此時(shí)四邊形是矩形,故本選項(xiàng)正確;D、根據(jù)對(duì)角線相等不能得出四邊形是矩形,故本選項(xiàng)錯(cuò)誤;故選:C.2.(2022?恩施州)如圖,在四邊形ABCD中,∠A=∠B=90°,AD=10cm,BC=8cm,點(diǎn)P從點(diǎn)D出發(fā),以1cm/s的速度向點(diǎn)A運(yùn)動(dòng),點(diǎn)M從點(diǎn)B同時(shí)出發(fā),以相同的速度向點(diǎn)C運(yùn)動(dòng),當(dāng)其中一個(gè)動(dòng)點(diǎn)到達(dá)端點(diǎn)時(shí),兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)同時(shí)停止運(yùn)動(dòng).設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t(單位:s),下列結(jié)論正確的是()A.當(dāng)t=4s時(shí),四邊形ABMP為矩形B.當(dāng)t=5s時(shí),四邊形CDPM為平行四邊形C.當(dāng)CD=PM時(shí),t=4sD.當(dāng)CD=PM時(shí),t=4s或6s【分析】根據(jù)題意,表示出DP,BM,AP和CM的長(zhǎng),當(dāng)四邊形ABMP為矩形時(shí),根據(jù)AP=BM,列方程求解即可;當(dāng)四邊形CDPM為平行四邊形,根據(jù)DP=CM,列方程求解即可;當(dāng)CD=PM時(shí),分兩種情況:①四邊形CDPM是平行四邊形,②四邊形CDPM是等腰梯形,分別列方程求解即可.【解答】解:根據(jù)題意,可得DP=tcm,BM=tcm,∵AD=10cm,BC=8cm,∴AP=(10﹣t)cm,CM=(8﹣t)cm,當(dāng)四邊形ABMP為矩形時(shí),AP=BM,即10﹣t=t,解得t=5,故A選項(xiàng)不符合題意;當(dāng)四邊形CDPM為平行四邊形,DP=CM,即t=8﹣t,解得t=4,故B選項(xiàng)不符合題意;當(dāng)CD=PM時(shí),分兩種情況:①四邊形CDPM是平行四邊形,此時(shí)CM=PD,即8﹣t=t,解得t=4,②四邊形CDPM是等腰梯形,過點(diǎn)M作MG⊥AD于點(diǎn)G,過點(diǎn)C作CH⊥AD于點(diǎn)H,如圖所示:則∠MGP=∠CHD=90°,∵PM=CD,GM=HC,∴△MGP≌△CHD(HL),∴GP=HD,∵AG=AP+GP=10﹣t+,又∵BM=t,∴10﹣t+=t,解得t=6,綜上,當(dāng)CD=PM時(shí),t=4s或6s,故C選項(xiàng)不符合題意,D選項(xiàng)符合題意,故選:D.3.一種燕尾夾如圖①所示,圖②是在閉合狀態(tài)時(shí)的示意圖,圖③是在打開狀態(tài)時(shí)的示意圖(數(shù)據(jù)如圖,單位:mm).則在圖③時(shí),點(diǎn)B,D之間的距離為mm.【分析】連接BD,先證明四邊形BDFE是矩形,即可得到BD=EF=20.【解答】解:連接BD,如圖,∵EF⊥AB,EF⊥CD,∴∠AEF=∠CFE=90°,∴AB∥CD,∵EB=FD=35mm,∴四邊形BDFE是平行四邊形,∵∠BEF=180°﹣∠AEF=90°,∴四邊形BDFE是矩形,∴BD=EF=20mm.故答案為:20.4.如圖,在平行四邊形ABCD中,BM,DN分別是∠ABD和∠CDB的角平分線.(1)求證:△ABM≌△CDN;(2)當(dāng)AB與BD滿足什么數(shù)量關(guān)系時(shí),四邊形BNDM是矩形?請(qǐng)說(shuō)明理由.【分析】(1)由平行四邊形的性質(zhì)得AB=CD,AD=BC,∠A=∠C,AD∥BC,則∠ABD=∠CDB,再證∠ABM=∠CDN,然后由ASA證明△ABM≌△CDN即可;(2)先證四邊形BNDM是平行四邊形,再由等腰三角形的性質(zhì)得BM⊥AD,則∠BMD=90°,即可得出結(jié)論.【解答】(1)證明:∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴AB=CD,AD=BC,∠A=∠C,AD∥BC,∴∠ABD=∠CDB,∵BM,DN分別是∠ABD和∠CDB的角平分線,∴∠ABM=∠ABD,∠CDN=∠CDB,∴∠ABM=∠CDN,∴△ABM≌△CDN(ASA);(2)解:當(dāng)AB=BD時(shí),四邊形BNDM是矩形,理由如下:由(1)可知,△ABM≌△CDN,∴AM=CN,∴AD﹣AM=BC﹣CN,即DM=BN,∵DM∥BN,∴四邊形BNDM是平行四邊形,又∵AB=BD,BM平分∠ABD,∴BM⊥AD,∴∠BMD=90°,∴平行四邊形BNDM是矩形.5.如圖,過△ABC邊AC的中點(diǎn)O,作OE⊥AC,交AB于點(diǎn)E,過點(diǎn)A作AD∥BC,與BO的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)D,連接CD,CE,若CE平分∠ACB,CE⊥BO于點(diǎn)F.(1)求證:△OBC是等腰三角形;(2)求證:四邊形ABCD是矩形.【分析】(1)根據(jù)角平分線定義得到∠OCE=∠BCE,由垂直的定義得到∠CFO=∠CFB=90°,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)即可得到結(jié)論;(2)根據(jù)平行線的性質(zhì)得到∠DAO=∠BCO,∠ADO=∠CBO,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得到AD=BC,推出四邊形ABCD是平行四邊形,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得到∠EBC=∠EOC=90°,于是得到四邊形ABCD是矩形.【解答】證明:(1)如圖,設(shè)CE與OB交于點(diǎn)F,∵CE平分∠ACB,∴∠OCE=∠BCE,∵BO⊥CE,∴∠CFO=∠CFB=90°,在△OCF與△BCF中,,△OCF≌△BCF(ASA),∴OC=BC;(2)∵點(diǎn)O是AC的中點(diǎn),∴OA=OC,∵AD∥BC,∴∠DAO=∠BCO,∠ADO=∠CBO,在△OAD與△OCB中,,∴△OAD≌△OCB(ASA),∴AD=BC,∵AD∥BC,∴四邊形ABCD是平行四邊形,∵OE⊥AC,∴∠EOC=90°,在△OCE與△BCE中,,∴△OCE≌△BCE(SAS),∴∠EBC=∠EOC=90°,∴四邊形ABCD是矩形.題型三矩形的判定與性質(zhì)的綜合【例1】.(2023春?海曙區(qū)期末)如圖,在矩形ABCD中,對(duì)角線AC,BD交于點(diǎn)O,點(diǎn)P為邊AD上一點(diǎn),過P分別作PE⊥AC,PF⊥BD,垂足為點(diǎn)E,F(xiàn),過A作AH⊥BD,垂足為點(diǎn)H,若知道△APE與△DPF的周長(zhǎng)和,則一定能求出()A.△BOC的周長(zhǎng) B.△ADH的周長(zhǎng)C.△ABC的周長(zhǎng) D.四邊形APFH的周長(zhǎng)【分析】過點(diǎn)P作PG⊥AH于G,連接PO,證出四邊形PFHG為矩形,得出FH=PG,證明△APE≌△PAG(AAS),由全等三角形的性質(zhì)得出AE=PG,證明PE+PF=AH,則可得出答案.【解答】解:過點(diǎn)P作PG⊥AH于G,連接PO,∵PF⊥BD,AH⊥BD,∴四邊形PFHG為矩形,∴FH=PG,∵四邊形ABCD為矩形,∴AC=BD,OA=OC,OB=OD,∴OA=OD,∴∠OAD=∠ODA,∵∠BAH+∠HAD=∠HAD+∠ADO=90°,∴∠BAH=∠ADO,同理∠BAH=∠APG,∴∠APG=∠EAP,∵AP=PA,∠AEP=∠AGP=90°,∴△APE≌△PAG(AAS),∴AE=PG,∴AE=HF,又∵S△APO+S△PDO=S△AOD,∴,∴PE+PF=AH,∴△APE與△DPF的周長(zhǎng)和=AP+PE+AE+PD+PF+DF=AD+AH+PG+DF=AD+AH+HF+DF=AD+AH+HD∴知道△APE與△DPF的周長(zhǎng)和,一定能求出△ADH的周長(zhǎng).故選:B.【例2】.(2023春?柯橋區(qū)期中)如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,P為邊BC上一動(dòng)點(diǎn),PE⊥AB于E,PF⊥AC于F,M為EF的中點(diǎn),則PM的最小值為()A.2.5 B.2.4 C.1.2 D.1.3【分析】證四邊形AFPE是矩形,得EF=AP,再由垂線段最短和三角形面積求出AP的長(zhǎng),即可解決問題.【解答】解:如圖,連接AP,∵∠BAC=90°,AB=3,AC=4,∴BC===5,∵PE⊥AB,PF⊥AC,∴∠AEP=∠AFP=90°,∴四邊形AFPE是矩形,∴EF=AP,∵M(jìn)是EF的中點(diǎn),∴PM=EF=AP,根據(jù)垂線段最短可知,當(dāng)AP⊥BC時(shí),AP最短,則PM也最短,此時(shí),S△ABC=BC?AP=AB?AC,∴AP===2.4,即AP最短時(shí),AP=2.4,∴PM的最小值=AP=1.2,故選:C.【例3】.中國(guó)古代數(shù)學(xué)家劉徽在《九章算術(shù)注》中,給出了證明三角形面積公式的出入相補(bǔ)法.如圖,在△ABC中,分別取AB、AC的中點(diǎn)D、E,連結(jié)DE,過點(diǎn)A作AF⊥DE于點(diǎn)F,將△ABC分割后拼接成矩形BCHG.若DE=3,AF=2,則矩形BCHG的面積為.【分析】根據(jù)圖形的拼剪,求出BC以及BC邊上的高即可解決問題.【解答】解:由題意,BG=CH=AF=2,DG=DF,EF=EH,∴DG+EH=DE=3,∴BC=GH=3+3=6,∴矩形BCHG的面積為:6×2=12.【例4】.(2023?淳安縣一模)如圖,矩形ABCD中,AD=6,AB=8,M為線段BD上一動(dòng)點(diǎn),MP⊥CD于點(diǎn)P,MQ⊥BC于點(diǎn)Q,則PQ的最小值是()A. B.3 C. D.【分析】連接CM,先證四邊形PCQM是矩形,得PQ=CM,再由勾股定理得BD=5,當(dāng)CM⊥BD時(shí),CM最小,則PQ最小,然后由面積法求出CM的長(zhǎng),即可得出結(jié)論.【解答】解:如圖,連接CM,∵M(jìn)P⊥CD于點(diǎn)P,MQ⊥BC于點(diǎn)Q,∴∠CPM=∠CQM=90°,∵四邊形ABCD是矩形,∴BC=AD=6,CD=AB=8,∠BCD=90°,∴四邊形PCQM是矩形,∴PQ=CM,由勾股定理得:BD===10,當(dāng)CM⊥BD時(shí),CM最小,則PQ最小,此時(shí),S△BCD=BD?CM=BC?CD,∴CM===,∴PQ的最小值為,故選:C.【例5】.如圖,矩形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,E、F是對(duì)角線AC上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),分別從A、C同時(shí)出發(fā),相向而行,速度均為2cm/s,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t(0≤t≤5)秒,若G、H分別是AB、DC的中點(diǎn),且t≠2.5,當(dāng)E、G、F、H為頂點(diǎn)的四邊形為矩形時(shí),t的值為.【分析】連接GH,根據(jù)矩形的性質(zhì)和全等三角形的判定和性質(zhì)得出GE=HF,GE=HF,進(jìn)而利用平行四邊形的判定和矩形的判定解答即可.【解答】解:連接GH,∵四邊形ABCD是矩形,∴AB=CD,AB∥CD,∴∠GAE=∠HCE,∵G、H分別是AB、DC的中點(diǎn),∴AG=CH,∵E、F是對(duì)角線AC上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),分別從A、C同時(shí)出發(fā),相向而行,速度均為2cm/s,∴AE=CF,∴AE+EF=CF+EF,即AF=CE,在△AFG與△CEH中,,∴△AFG≌△CEH(SAS),∴GF=HE,在△AGE與△CHF中,,∴△AGE≌△CHF(SAS),∴GE=HF,∴四邊形EGFH是平行四邊形,∴GH=BC=8cm,∴當(dāng)EF=GH=8cm,四邊形EGFH是矩形,分兩種情況:①當(dāng)0≤t≤5時(shí),EF=(10﹣4t)cm,即10﹣4t=8,解得:t=0.5,②當(dāng)5<t≤10時(shí),EF=(4t﹣10)cm,即4t﹣10=8,解得:t=4.5,當(dāng)t=0.5或4.5時(shí),四邊形EGFH是矩形,故答案為:0.5或4.5.【例6】.(2023?舟山三模)如圖,在?ABCD中,∠ACB=90°,過點(diǎn)D作DE⊥BC交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,連接AE交CD于點(diǎn)F.(1)求證:四邊形ACED是矩形;(2)連接BF,若∠ABC=60°,CE=2,求BF的長(zhǎng).【分析】(1)由AC⊥BC,DE⊥BC,得AC∥DE,由四邊形ABCD是平行四邊形,點(diǎn)E在BC的延長(zhǎng)線上,得AD∥CE,則四邊形ACED是平行四邊形,即可由∠ACE=90°,根據(jù)矩形的定義證明四邊形ACED是矩形;(2)由平行四邊形的性質(zhì)和矩形的性質(zhì)得AE=CD=AB,AF=EF,AD=CE=CB=2,因?yàn)椤螦BC=60°,所以△ABC是等邊三角形,則AB=AE=BE=2CE=4,∠AFB=90°,所以AF=AE=2,即可根據(jù)勾股定理求得BF==2.【解答】(1)證明:∵∠ACB=90°,∴AC⊥BC,∵DE⊥BC,∴AC∥DE,∵四邊形ABCD是平行四邊形,點(diǎn)E在BC的延長(zhǎng)線上,∴AD∥CE,∴四邊形ACED是平行四邊形,∵∠ACE=90°,∴四邊形ACED是矩形.(2)解:∵四邊形ACED是矩形,四邊形ABCD是平行四邊形,∴AE=CD=AB,AF=EF,AD=CE=CB=2,∵∠ABC=60°,∴△ABC是等邊三角形,∴BF⊥AE,AB=AE=BE=2CE=2×2=4,∴∠AFB=90°,AF=AE=×4=2,∴BF===2,∴BF的長(zhǎng)是2.鞏固訓(xùn)練1.(2023?杭州二模)如圖在四邊形ABCD中,AB∥CD且∠C=90°,AD=AB,CD=4,AC=8,則=.【分析】過點(diǎn)D作DE∥BC,則可求得四邊形BCDE是矩形,從而有CD=BE,BC=DE,利用勾股定理可得(AB﹣4)2+BC2=AB2,AB2+BC2=AC2,則可求得AB=4,再根據(jù)圖形可得△BCD與△BAD等高,利用三角形的面積公式進(jìn)行求解即可.【解答】解:過點(diǎn)D作DE∥BC,如圖,∵AB∥CD,∴四邊形BCDE是平行四邊形,∵∠BCD=90°,∴四邊形BCDE是矩形,∴CD=BE,BC=DE,∠DEA=90°,∠ABC=90°,∴(AB﹣BE)2+DE2=AD2,AB2+BC2=AC2,∵AD=AB,CD=4,AC=8,∴(AB﹣4)2+BC2=AB2①,AB2+BC2=64②,②﹣①得:8AB﹣16=64﹣AB2,解得:AB=4,AB=﹣4(不符合題意,舍去),∵S△ABD=AB?DE,S△BCD=,∴=.故答案為:.2.(2022秋?洞頭區(qū)期中)如圖,△ABC中,AB=AC,AD為BC上的高線,E為AB邊上一點(diǎn),EF⊥BC于點(diǎn)F,交CA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)G.已知EF=2,EG=3.則AD的長(zhǎng)為.【分析】先根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得出∠BAD=∠CAD,再證明AD∥EF,根據(jù)平行線的性質(zhì)得出∠AEG=∠BAD,∠G=∠CAD,等量代換得出∠AEG=∠G,那么AG=AE.作AH⊥EG于H,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得出EH=HG=EG=,然后證明四邊形ADFH是矩形,即可求出AD=FH=EF+EH=.【解答】解:∵AB=AC,AD為BC邊上的高線,∴∠BAD=∠CAD,∵AD⊥BC,EF⊥BC,∴AD∥EF,∴∠AEG=∠BAD,∠G=∠CAD,∴∠AEG=∠G,∴AG=AE,如圖,作AH⊥EG于H,則EH=HG=EG=×3=,∵∠AHF=∠HFD=∠ADF=90°,∴四邊形ADFH是矩形,∴AD=FH=EF+EH=2+=.故答案為:.3.將一張矩形紙片(不是正方形),先沿一條直線剪掉一個(gè)直角三角形,在剩下的紙片中,再沿一條直線剪掉一個(gè)直角三角形,剩下的是如圖所示的四邊形紙片ABCD,其中∠A=∠C=90°,∠B=45°,BC=6,AD=4,則這張矩形紙片的較長(zhǎng)邊不可能是()A.6 B. C. D.8【分析】分三種情況畫出圖形,求出最長(zhǎng)的直角邊即可.【解答】解:分三種情況討論:①延長(zhǎng)AD,DC,過點(diǎn)B作FB⊥AB,交DC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,過點(diǎn)F作EF⊥BF交AD的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,如圖所示:∵∠A=90°,∴AB⊥AD,∴AB∥EF,AE∥BF,∴四邊形ABFE為平行四邊形,∵∠A=90°,∴四邊形ABFE為矩形,∵∠ABF=90°,∠ABC=45°,∠E=90°,.∴∠CBF=90°﹣45°=45°,∴∠BCF=90°﹣45°=45°,∵∠BFC=90°,∴△BCF為等腰直角三角形,∴BF=,∴AE=BF=,∴DE=,∵∠A=∠C=90°,∠B=45°,∴∠EDF=45°,∴∠EDF=∠EFD,∴FE=DE=6﹣4,∵6﹣4<,此時(shí)較長(zhǎng)的邊為6;②延長(zhǎng)CD,過點(diǎn)B作FB⊥BC,過點(diǎn)A作EF∥BC交CD延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,交BC的垂線于點(diǎn)F,如圖所示:∵∠BCD=90°,∴EC⊥BC,∴CE∥BF,∴四邊形BCEF為平行四邊形,∵∠BCD=90°,∴四邊形BCEF為矩形,∴EF=BC=6,∵∠ADE=45°,∴△ADE為等腰直角三角形,∴AE=,∴AF=EF﹣AE=6﹣2,∵∠ABF=90°﹣45°=45°,∴△ABF為等腰直角三角形,∴AF=BF=6﹣2,∵6>6﹣2,∴此時(shí)較長(zhǎng)的邊為6;③延長(zhǎng)DA,CD,過點(diǎn)B作BE⊥BC,交DA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,過點(diǎn)E作EF∥BC,交CD的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,如圖所示:∵FC⊥BC,BE⊥BC,∴CF∥EB,∵EF∥BC,∴四邊形BCFE為平行四邊形,∵∠C=90°,∴四邊形BCFE為矩形,∴∠F=90°,EF=BC=6,∵∠ADF=180°﹣135°=45°.∴△DEF為等腰三角形,∴DE=EF=6,∴AE=DE﹣AD=6﹣4,∵∠BAE=180°﹣90°=90°,∠ABE=90°﹣45°=45°,∴△ABE為等腰直角三角形,∴BE=AE=(6﹣4)=12﹣4,∵12﹣4>6,此時(shí)較長(zhǎng)的邊為12﹣4,綜上分析可知,矩形紙片(不是正方形)時(shí),較長(zhǎng)的邊為6或6或12﹣4,不可能為8,∴D正確,故選:D.4.(2023秋?黃巖區(qū)期末)如圖,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,點(diǎn)P在CB的延長(zhǎng)線上,點(diǎn)Q在直線AP上,連接BQ,DQ,若∠ADQ+∠BAQ=180°,則BQ的最大值為.【分析】取AD的中點(diǎn)E,連接BE、QE,由矩形的性質(zhì)得∠BAD=90°,AD=BC=4,則AE=2,由勾股定理求得BE=,再證明∠ADQ=∠PAB,可求得∠ADQ+∠DAQ=∠PAB+∠DAQ=90°,則∠AQD=90°,所以QE=AD=2,由BQ≤BE+QE,得BQ≤+2,則BQ的最大值是+2,于是得到問題的答案.【解答】解:取AD的中點(diǎn)E,連接BE、QE,∵四邊形ABCD是矩形,AB=3,BC=4,∴∠BAD=90°,AD=BC=4,∴AE=DE=AD=2,∴BE===,∵∠ADQ+∠BAQ=180°,∠PAB+∠BAQ=180°,∴∠ADQ=∠PAB,∴∠ADQ+∠DAQ=∠PAB+∠DAQ=180°﹣∠BAD=90°,∴∠AQD=90°,∴QE=AD=2,∵BQ≤BE+QE,∴BQ≤+2,∴BQ的最大值是+2,故答案為:+2.5.(2023春?郾城區(qū)期末)如圖,在矩形ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn)分別是邊AB,BC的中點(diǎn),連接EC,F(xiàn)D,點(diǎn)G,H分別是EC,F(xiàn)D的中點(diǎn),連接GH,若AB=4,BC=6,則GH的長(zhǎng)度為.【分析】連接CH并延長(zhǎng)交AD于P,連接PE,根據(jù)矩形的性質(zhì)得到∠A=90°,AD∥BC,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得到PD=CF,根據(jù)勾股定理和三角形的中位線定理即可得到結(jié)論.【解答】解:連接CH并延長(zhǎng)交AD于P,連接PE,∵四邊形ABCD是矩形,∴∠A=90°,AD∥BC,∵E,F(xiàn)分別是邊AB,BC的中點(diǎn),AB=4,BC=6,∴AE=AB=4=2,CF=BC=6=3,∵AD∥BC,∴∠DPH=∠FCH,在△PDH與△CFH中,,∴△PDH≌△CFH(AAS),∴PD=CF=3,CH=PH,∴AP=AD﹣PD=3,∴PE===,∵點(diǎn)G是EC的中點(diǎn),∴GH=EP=故答案為:.6.(1)判斷如圖5×5方格內(nèi)四邊形ABCD是不是矩形,請(qǐng)說(shuō)明理由.(2)以DE為一邊作一個(gè)矩形,要求另外兩個(gè)頂點(diǎn)也在方格頂點(diǎn)上.【分析】(1)由勾股定理求出AB=CD,AD=BC,得出四邊形ABCD是平行四邊形,由勾股定理的逆定理證出∠BAD=90°,即可得出結(jié)論;(2)由(1)中的矩形容易畫出以DE為一邊的矩形.【解答】解:(1)四邊形ABCD是矩形;理由如下:由勾股定理得:AB=CD==,AD=BC==2,∴四邊形ABCD是平行四邊形,∵AB2+AD2=25,BD2=25,∴AB2+AD2=BD2,∴△ABD是直角三角形,∠BAD=90°,∴四邊形ABCD是矩形;(2)如圖2所示,四邊形DEMN即為所求.7.(2023春?慈溪市期末)如圖,在?ABCD中,O為線段AD的中點(diǎn),延長(zhǎng)BO交CD的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,連接AE,BD,∠BDC=90°.(1)求證:四邊形ABDE是矩形;(2)連接OC,若AB=2,,求OC的長(zhǎng).【分析】(1)證△AOB≌△DOE(ASA),得AB=DE,再證四邊形ABDE是平行四邊形,然后證∠BDE=90°,即可得出結(jié)論;(2)過點(diǎn)O作OF⊥DE于點(diǎn)F,由矩形的性質(zhì)得DE=AB=2,OD=OE,再由等腰三角形的性質(zhì)得DF=EF=DE=1,則OF為△BDE的中位線,得,然后由平行四邊形的性質(zhì)得CD=AB=2,進(jìn)而由勾股定理即可得出結(jié)論.【解答】(1)證明:∵O為AD的中點(diǎn),∴AO=DO,∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴AB∥CD,∴∠BAO=∠EDO,又∵∠AOB=∠DOE,∴△AOB≌△DOE(ASA),∴AB=DE,∴四邊形ABDE是平行四邊形,∵∠BDC=90°,∴∠BDE=90°,∴平行四邊形ABDE是矩形;(2)解:如圖,過點(diǎn)O作OF⊥DE于點(diǎn)F,∵四邊形ABDE是矩形,∴DE=AB=2,OD=AD,OB=OE=BE,AD=BE,∴OD=OE,∵OF⊥DE,∴DF=EF=DE=1,∴OF為△BDE的中位線,∴,∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴CD=AB=2,∴CF=CD+DF=3,在Rt△OCF中,由勾股定理得:OC===,即OC的長(zhǎng)為.題型四菱形的性質(zhì)【例1】.(2023?南湖區(qū)模擬)如圖,在菱形ABCD中,∠C=80°,則∠ABD的度數(shù)為()A.80° B.70° C.60° D.50°【分析】根據(jù)菱形的性質(zhì),平行線的性質(zhì)計(jì)算判斷即可.【解答】解:∵菱形ABCD,∴AB∥CD,∠ABD=∠CBD,∴∠C+∠ABD+∠CBD=180°,∵∠C=80°,∴,故選:D.【例2】.(2023春?臨邑縣期末)如圖,在菱形ABCD中,AC=16,BD=12,E是CD邊上一動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)E分別作EF⊥OC于點(diǎn)F,EF⊥OC于點(diǎn)G,連接FG,則FG的最小值為()A.4 B.4.8 C.5 D.6【分析】如圖所示:連接OE,在菱形ABCD中,AC=16,BD=12,得∠COD=90°,CD=10,由EF⊥OC,EF⊥OC,可得四邊形OGEF是矩形,進(jìn)而得出GF=OE,當(dāng)OE⊥AC時(shí),OE最小,即FG的最小值,即可得出.【解答】解:如圖所示:連接OE,在菱形ABCD中,AC=16,BD=12,∴,∵EF⊥OC,EF⊥OC∴四邊形OGEF是矩形,∴GF=OE,∴FG的最小值,即OE最小值,∴當(dāng)OE⊥AC時(shí),OE最小,∵,∴,∴OE=4.8,∴OE最小為4.8,即FG的最小值為4.8,故選:B.【例3】.(2023春?黃巖區(qū)期末)如圖,四邊形ABCD是菱形,對(duì)角線AC與BD相交于點(diǎn)O,DH⊥BC于點(diǎn)H.若AC=8,BD=6,則DH的長(zhǎng)度為()A. B. C. D.4【分析】由菱形的性質(zhì)和勾股定理得BC=5,再由S菱形ABCD=BC?DH=AC?BD,即可解決問題.【解答】解:∵四邊形ABCD是菱形,AC=8,BD=6,∴AC⊥BD,AO=OC=AC=4,OB=OD=BD=3,在Rt△BOC中,由勾股定理得:BC===5,∵DH⊥BC,∴S菱形ABCD=BC?DH=AC?BD,即5DH=×8×6,解得:DH=,故選:C.【例4】.如圖,菱形ABCD的頂點(diǎn)A,B分別在y軸正半軸,x軸正半軸上,點(diǎn)C的橫坐標(biāo)為10,點(diǎn)D的縱坐標(biāo)為8,若直線AC平行x軸,則菱形ABCD的邊長(zhǎng)值為()A.9 B. C.6 D.3【分析】由菱形的性質(zhì)得到AC⊥BD,AM=AC,BM=BD,由點(diǎn)C的橫坐標(biāo)為10,點(diǎn)D的縱坐標(biāo)為8,得到AM=5,BM=4,由勾股定理即可求出AB的長(zhǎng).【解答】解:連接AC,BD交于M,∵四邊形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,AM=AC,BM=BD,∵AC平行x軸,AO⊥OB,∴BD⊥OB,∵點(diǎn)C的橫坐標(biāo)為10,點(diǎn)D的縱坐標(biāo)為8,AC=10,BD=8,∴AM=×10=5,BM=×8=4,∴AB==.∴菱形ABCD的邊長(zhǎng)值為.故選:B.【例5】.(2023?紹興)如圖,在菱形ABCD中,∠DAB=40°,連接AC,以點(diǎn)A為圓心,AC長(zhǎng)為半徑作弧,交直線AD于點(diǎn)E,連接CE,則∠AEC的度數(shù)是.【分析】根據(jù)菱形的性質(zhì)可得∠DAC=20°,再根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)可得∠AEC的度數(shù).【解答】解:以點(diǎn)A為圓心,AC長(zhǎng)為半徑作弧,交直線AD于點(diǎn)E和E′,如圖所示,在菱形ABCD中,∠DAC=∠BAC,∵∠DAB=40°,∴∠DAC=20°,∵AC=AE,∴∠AEC=(180°﹣20°)÷2=80°,∵AE′=AC,∴∠AE′C=∠ACE′=10°,綜上所述,∠AEC的度數(shù)是10°或80°,故答案為:10°或80°.【例6】.如圖,將邊長(zhǎng)為6的正方形ABCD沿其對(duì)角線AC剪開,再把△ABC沿著AD方向平移,得到△A′B′C′,當(dāng)兩個(gè)三角形重疊部分為菱形時(shí),則AA′為.【分析】利用菱形的性質(zhì)結(jié)合正方形的性質(zhì)得出A′D=DF,AA′=A′E,進(jìn)而利用勾股定理得出答案.【解答】解:如圖所示:∵四邊形A′ECF是菱形,∴A′E=EC=FC=A′F,∵邊長(zhǎng)為6的正方形ABCD沿其對(duì)角線AC剪開,再把△ABC沿著AD方向平移,∴∠A=∠ACD=45°,∴AD=DC,則A′D=DF,AA′=A′E,∴設(shè)A′E=x,則A′D=DF=6﹣x,A′F=x,故在Rt△A′DF中,x2=(6﹣x)2+(6﹣x)2,解得:x1=12﹣6,x2=12+6>6(不合題意舍去),故AA′為:12﹣6.故答案為:12﹣6.【例7】.(2022?樂山)已知菱形ABCD的兩條對(duì)角線AC、BD的長(zhǎng)分別是8cm和6cm.則菱形的面積為cm2.【分析】根據(jù)菱形的面積=對(duì)角線乘積的一半,可以計(jì)算出該菱形的面積.【解答】解:∵菱形ABCD的兩條對(duì)角線AC、BD的長(zhǎng)分別是8cm和6cm,∴菱形的面積是=24(cm2),故答案為:24.【例8】.(2023?浙江)如圖,在菱形ABCD中,AE⊥BC于點(diǎn)E,AF⊥CD于點(diǎn)F,連結(jié)EF.(1)求證:AE=AF;(2)若∠B=60°,求∠AEF的度數(shù).【分析】(1)欲證明AE=AF,只需要證得△ABE≌△ADF即可;(2)根據(jù)菱形的鄰角互補(bǔ)和全等三角形的性質(zhì)進(jìn)行推理解答.【解答】(1)證明:∵四邊形ABCD是菱形,∴AB=AD,∠B=∠D.又∵AE⊥BC于點(diǎn)E,AF⊥CD于點(diǎn)F,∴∠AEB=∠AFD=90°,在△ABE與△ADF中,∵.∴△ABE≌△ADF(AAS).∴AE=AF;(2)解:∵四邊形ABCD是菱形,∴∠B+∠BAD=180°.而∠B=60°,∴∠BAD=120°.又∵∠AEB=90°,∠B=60°,∴∠BAE=30°.由(1)知△ABE≌△ADF,∴∠BAE=∠DAF=30°.∴∠EAF=120°﹣30°﹣30°=60°.∴△AEF是等邊三角形.∴∠AEF=60°.【例9】.(2023春?乾安縣期末)如圖,已知菱形ABCD的對(duì)角線相交于點(diǎn)O,延長(zhǎng)AB至點(diǎn)E,使BE=AB,連接CE.(1)求證:BD=EC;(2)若∠E=50°,求∠BAO的大?。痉治觥浚?)根據(jù)菱形的對(duì)邊平行且相等可得AB=CD,AB∥CD,然后證明得到BE=CD,BE∥CD,從而證明四邊形BECD是平行四邊形,再根據(jù)平行四邊形的對(duì)邊相等即可得證;(2)根據(jù)兩直線平行,同位角相等求出∠ABO的度數(shù),再根據(jù)菱形的對(duì)角線互相垂直可得AC⊥BD,然后根據(jù)直角三角形兩銳角互余計(jì)算即可得解.【解答】(1)證明:∵菱形ABCD,∴AB=CD,AB∥CD,又∵BE=AB,∴BE=CD,BE∥CD,∴四邊形BECD是平行四邊形,∴BD=EC;(2)解:∵平行四邊形BECD,∴BD∥CE,∴∠ABO=∠E=50°,又∵菱形ABCD,∴AC⊥BD,∴∠BAO=90°﹣∠ABO=40°.鞏固訓(xùn)練1.(2023秋?龍華區(qū)期中)如圖,用七支長(zhǎng)度相同的鉛筆,排成一個(gè)菱形ABCD和一個(gè)等邊△DEF,使得點(diǎn)E,F(xiàn)分別在AB和BC上,那么∠B的度數(shù)為()A.105° B.100° C.95° D.80°【分析】設(shè)∠A=x°,由菱形、等邊三角形的性質(zhì)推出DA=DE,DF=DC,由等腰三角形的性質(zhì)推出∠ADE=∠CDF=180°﹣2x°,由平行線的性質(zhì)得到∠A+∠ADC=180°,因此x+180﹣2x+180﹣2x+60=180,求出x=80,得到∠A=80°,由AD∥BC,推出∠B+∠A=180°,得到∠B=100°.【解答】解:設(shè)∠A=x°,∵菱形ABCD和等邊△DEF的邊長(zhǎng)相等,∴DA=DE,DF=DC,∴∠DEA=∠A=x°,∠C=∠DFC,∵四邊形ABCD是菱形,∴∠C=∠A=x°,DC∥AB,AD∥BC,∴∠ADE=∠CDF=180°﹣2x°,∵∠A+∠ADC=180°,∴x+180﹣2x+180﹣2x+60=180,∴x=80,∴∠A=80°,∵AD∥BC,∴∠B+∠A=180°,∴∠B=100°.故選:B.2.(2023?龍灣區(qū)開學(xué))圖1是第63屆國(guó)際數(shù)學(xué)奧林匹克競(jìng)賽會(huì)標(biāo),圖2是其主體的中間部分圖案,它是一個(gè)軸對(duì)稱圖形.已知AE∥CD,DE∥AB,作菱形CHFG,使點(diǎn)H,F(xiàn),G分別在CD,AB,BC上,且點(diǎn)E在FH上.若BG=GC=4,則整個(gè)圖形的面積為()A. B.20 C. D.25【分析】依據(jù)題意,根據(jù)對(duì)稱性,BF=CH=4,又BG=GC=4,進(jìn)而可以判斷∠B=∠C=60°,故可△BFG是等邊三角形,菱形CHFG的面積是△BFG是等邊三角形面積的2倍,又由題意,△AFE和△DEH為全等的等邊三角形,從而可以得解.【解答】解:由題意,整個(gè)圖形是軸對(duì)稱圖形,∴BF=CH=4,∠B=∠C,△AFE≌△DHE.又BG=GC=4,∴BF=BG=GF.∴△BFG是等邊三角形.∴∠B=60°.∵AE∥CD,DE∥AB,∴∠A=∠D=∠C=60°.從而,△AFE和△DEH為邊長(zhǎng)是2的全等的等邊三角形,菱形CHFG的面積是△BFG是等邊三角形面積的2倍.∵邊長(zhǎng)為a的等邊三角形的面積為,∴△BFG是等邊三角形的面積==4,菱形CHFG的面積=2×4=8,△AFE的面積和△DEH的面積均為=.∴整個(gè)圖形的面積=4+8+2=14.故選:C.3.(2023?鄭州模擬)如圖,菱形ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn),G分別為AB,AD,CD的中點(diǎn),EF=4,F(xiàn)G=3,則菱形AB
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