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清單01特殊平行四邊形(11個(gè)考點(diǎn)梳理+題型解讀+提升訓(xùn)練)【清單01】平行四邊形的性質(zhì)邊的性質(zhì):兩組對(duì)邊分別平行且相等,如下圖:AD∥BC,AD=BC,AB∥CD,AB=CD;角的性質(zhì):兩組對(duì)角分別相等,如圖:∠A=∠C,∠B=∠D對(duì)角線的性質(zhì):對(duì)角線互相平分。如圖:AO=CO,BO=DO【清單02】平行四邊形的判定與邊有關(guān)的判定:兩組對(duì)邊分別平行的四邊形是平行四邊形兩組對(duì)邊分別相等的四邊形是平行四邊形一組對(duì)邊平行且相等的四邊形是平行四邊形與角有關(guān)的判定:兩組對(duì)角分別相等的四邊形是平行四邊形與對(duì)角線有關(guān)的判定:對(duì)角線互相平分的四邊形是平行四邊形【清單03】三角形的中位線三角形中位線:在△ABC中,D,E分別是AC,AC的中點(diǎn),連接DE.像DE這樣,連接三角形_兩邊中點(diǎn)的線段叫做三角形的中位線.B中位線定理:三角形的中位線平行于三角形的第三邊,并且等于第三邊的二分之一。【清單04】平行線之間的距離與平行四邊形的綜合定義:兩條平行線中,一條直線上任意一點(diǎn)到另一條直線的距離,叫做這兩條平行線之間的距離性質(zhì):平行線之間距離處處相等【清單05】菱形的性質(zhì)菱形的定義:一組鄰邊相等的平行四邊形叫做菱形?!庑蔚男再|(zhì):(1)具有平行四邊形的性質(zhì)且四條邊都相等(3)兩條對(duì)角線互相垂直平分,每一條對(duì)角線平分一組對(duì)角。注意:菱形是軸對(duì)稱圖形,每條對(duì)角線所在的直線都是對(duì)稱軸?!厩鍐?6】菱形的面積菱形的面積等于兩條對(duì)角線長(zhǎng)的乘積的一半【清單07】菱形的判定※菱形的判別方法:一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形。對(duì)角線互相垂直的平行四邊形是菱形。四條邊都相等的四邊形是菱形。【清單08】矩形的性質(zhì)※矩形的定義:有一個(gè)角是直角的平行四邊形叫矩形。矩形是特殊的平行四邊形。※矩形的性質(zhì):(1)具有平行四邊形的性質(zhì)(2)對(duì)角線相等(3)四個(gè)角都是直角?!厩鍐?9】直角三角形斜邊上的中線※推論:直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半?!厩鍐?0】矩形的判定※矩形的判定:(1)有一個(gè)內(nèi)角是直角的平行四邊形叫矩形(根據(jù)定義)。(2)對(duì)角線相等的平行四邊形是矩形。(3)四個(gè)角都相等的四邊形是矩形?!厩鍐?1】正方形的概念與性質(zhì)正方形的定義:一組鄰邊相等的矩形叫做正方形?!叫蔚男再|(zhì):正方形具有平行四邊形、矩形、菱形的一切性質(zhì)。(正方形是軸對(duì)稱圖形,有兩條對(duì)稱軸)【清單12】正方形的判定※正方形常用的判定:有一個(gè)內(nèi)角是直角的菱形是正方形;鄰邊相等的矩形是正方形;對(duì)角線相等的菱形是正方形;對(duì)角線互相垂直的矩形是正方形。注意:正方形、矩形、菱形和平行邊形四者之間的關(guān)系(如圖3所示):【考點(diǎn)題型一】菱形的性質(zhì)【典例1】如圖,在菱形ABCD中,對(duì)角線AC與BD相交于點(diǎn)O,且AC=8,BD=6,則菱形ABCD的高DH為(
)A.3 B.4 C.125 D.【變式1-1】如圖,在菱形ABCD中,已知∠ABO=26°,則∠BAD的度數(shù)為(
)A.98° B.128° C.120° D.118°【變式1-2】已知菱形的邊長(zhǎng)為3,較短的一條對(duì)角線的長(zhǎng)為2,則該菱形面積為(
)A.22 B.25 C.42【變式1-3】如圖,在菱形ABCD中,∠A=60°,AD=2,P是AB邊上的一點(diǎn),E,?F分別是DP,?BP的中點(diǎn),則線段【考點(diǎn)題型二】菱形的性質(zhì)與判定綜合運(yùn)用
【典例2】如圖,在?ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在邊BC,AD上,AC與EF交于點(diǎn)O,且EF垂直平分AC,連接AE,CF.(1)求證:四邊形AECF是菱形;(2)若AC⊥AB,∠B=30°,AE=12,求四邊形AECF的面積.【變式2-1】如圖,在菱形ABCD中,對(duì)角線AC,BD交于點(diǎn)O,過點(diǎn)C作CE∥BD,且BD=2CE,連接(1)求證:四邊形OCED是矩形.(2)若AO=3,四邊形ABCD的面積是183,連接OE,求OE【變式2-2】如圖,四邊形ABCD是平行四邊形,對(duì)角線AC、BD相交于點(diǎn)O,點(diǎn)E、F分別在AB、AD上,AE=AF,連接EF,且AC⊥EF.(1)求證:四邊形ABCD是菱形;(2)連接OE,若點(diǎn)E是AB的中點(diǎn),OE=5,OA=12【變式2-3】如圖,△ABC中,∠ACB=90°,EF垂直平分BC,垂足為D,交AB于點(diǎn)F,CE∥AB,連接(1)求證:四邊形CFBE是菱形;(2)若AB=10,BC=8,求DF的長(zhǎng).
【考點(diǎn)題型三】菱形中最小問題
【典例3】如圖,在菱形ABCD中,AC=6,BD=62,E是BC邊的中點(diǎn),P,M分別是AC,AB上的動(dòng)點(diǎn),連接PE,PM,則PE+PM的最小值是(
A.6 B.26 C.33 【變式3-1】如圖,已知菱形ABCD的周長(zhǎng)為16,面積為83,E為AB的中點(diǎn),若P為對(duì)角線BD上一動(dòng)點(diǎn),則EP+AP的最小值為(
A.2 B.23 C.4 D.【變式3-2】如圖,在菱形ABCD中,E、F分別是邊CD、BC上的動(dòng)點(diǎn),連接AE、EF,G、H分別為AE、EF的中點(diǎn),連接GH.若∠B=45°,BC=23,則GH的最小值為(
A.3 B.32 C.6 D.【變式3-3】如圖,點(diǎn)P是菱形ABCD對(duì)角線AC上一動(dòng)點(diǎn),AB=1,∠BAC=30°,點(diǎn)M是邊AB的中點(diǎn),過點(diǎn)M作MN∥AC交BC于點(diǎn)N,則△MPN周長(zhǎng)的最小值是(
)A.3+1 B.3?1 C.32【考點(diǎn)題型四】矩形的性質(zhì)【典例4】如圖,在矩形ABCD中,對(duì)角線BD的垂直平分線MN分別交AD,BC于點(diǎn)M,N.若AM=1,BN=2,則BD的長(zhǎng)為(
)A.23 B.3 C.25 【變式4-1】如圖,在矩形ABCD中,AC,BD交于點(diǎn)O,M,N分別為BC,OC的中點(diǎn).若∠ACB=30°,AB=12,則MN的長(zhǎng)為()A.12 B.8 C.6 D.4【變式4-2】如圖,矩形ABCD的兩條對(duì)角線相交于點(diǎn)O,∠AOD=120°,AO=4,則AD的長(zhǎng)是(
).A.4 B.23 C.3 D.【變式4-3】如圖,點(diǎn)P是矩形ABCD的AD邊上一動(dòng)點(diǎn),AB、BC長(zhǎng)分別為15和20,那么點(diǎn)P到矩形兩條對(duì)角線AC和BD的距離之和是(
)A.26 B.12 C.24 D.不能確定【考點(diǎn)題型五】直角三角形斜邊上的中線
【典例5】在Rt△ABC中,∠ACB=90°,點(diǎn)D為AB邊的中點(diǎn),連接CD,若AB=10,則CD的長(zhǎng)為(
A.3 B.5 C.6 D.8【變式5-1】如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于點(diǎn)D,∠BCD=20°,E是斜邊AB的中點(diǎn),則∠DCE的度數(shù)為(
A.30° B.50° C.45° D.40°【變式5-2】如圖,在△ABC中,點(diǎn)D在BC邊上,E,F(xiàn)分別是線段AC,BD的中點(diǎn).若AB=AD,EF=3,則AC=(
)A.5 B.6 C.33 【變式5-3】如圖,四邊形ABCD是菱形,對(duì)角線AC、BD相交于點(diǎn)O,DH⊥BC于點(diǎn)H,連接OH,∠BAD=56°,則∠DHO的度數(shù)是(
)A.38° B.34° C.28° D.24°【考點(diǎn)題型六】矩形的性質(zhì)與判定綜合運(yùn)用【典例6】如圖,平行四邊形ABCD中,P是AB邊上的一點(diǎn)(不與點(diǎn)A,B重合),CP=CD,過點(diǎn)P作PQ⊥CP,交AD于點(diǎn)Q,連接CQ.(1)若CQ平分∠DCP,求證:四邊形ABCD是矩形;(2)在(1)的條件下,當(dāng)AP=2,CB=4時(shí),求CD的長(zhǎng).【變式6-1】如圖,四邊形ABCD的對(duì)角線相交于點(diǎn)O,AB=CD,AB∥CD.若四邊形EBOA是菱形;(1)求證:四邊形ABCD是矩形.(2)若∠E=60°,AB=2,求四邊形ABCD的面積.【變式6-2】如圖,在平行四邊形ABCD中,AE⊥BC于點(diǎn)E,延長(zhǎng)BC至點(diǎn)F,使CF=BE,連接DF,AF與DE交于點(diǎn)O.(1)求證:四邊形AEFD為矩形.(2)若AB=6,OE=4,BF=10,求DF的長(zhǎng).【變式6-3】如圖,矩形ABCD的對(duì)角線相交于O,點(diǎn)E是CF的中點(diǎn),DF∥AC交CE延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,連接
(1)求證:四邊形AODF是菱形;(2)若∠AOB=60°,∠AFC=90°,AB=1,求CF的長(zhǎng).【考點(diǎn)題型七】矩形形中最小值問題
【典例7】如圖,矩形ABCD中,AB=6,BC=3,若AC、AB上各取一點(diǎn)M、N,使BM+MN的值最小,求這個(gè)最小值(
)A.5 B.33 C.245 【變式7-1】如下圖,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,D是AB上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)D分別作DE⊥AC于點(diǎn)E,DF⊥CB于點(diǎn)F,連接EF,則線段EF的最小值是(
A.5 B.2.5 C.2.4 D.4.8【變式7-2】如圖,在菱形ABCD中,若AC?BD=2,S菱形ABCD=24,E是CD邊上一動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)E分別作EF⊥OC于點(diǎn)F,EG⊥OD于點(diǎn)G,連接FG,則FGA.2.4 B.4.8 C.3 D.4【變式7-3】如圖,矩形ABCD中,AB=2,AD=3,點(diǎn)E、F分別AD、DC邊上的動(dòng)點(diǎn),且EF=2,點(diǎn)G為EF的中點(diǎn),點(diǎn)P為BC上一動(dòng)點(diǎn),則DG=;PA+PG的最小值為.【考點(diǎn)題型八】矩形中折疊問題【典例8】在長(zhǎng)方形紙片ABCD中,點(diǎn)E是邊CD上的一點(diǎn),將△AED沿AE所在的直線折疊,使點(diǎn)D落在點(diǎn)F處.??(1)如圖1,若點(diǎn)F落在對(duì)角線AC上,且∠BAC=54°,求∠DAE的度數(shù).(2)如圖2,若點(diǎn)F落在邊BC上,且AB=6,AD=10,求CE的長(zhǎng).(3)如圖3,若點(diǎn)E是CD的中點(diǎn),AF的延長(zhǎng)線交BC于點(diǎn)G,且AB=6,AD=10,求CG的長(zhǎng).【變式8-1】如圖,將矩形ABCD沿對(duì)角線BD折疊,點(diǎn)C的對(duì)應(yīng)點(diǎn)是點(diǎn)E,BC的對(duì)應(yīng)邊BE交AD于點(diǎn)F.(1)求證:△BFD是等腰三角形;(2)若AB=3,BC=5,求AF的長(zhǎng).【變式8-2】如圖,將長(zhǎng)方形紙片ABCD沿對(duì)角線AC翻折,點(diǎn)B落在點(diǎn)B′處,B′C交AD(1)求證:AE=CE;(2)若AB=8,BC=12,求DE的長(zhǎng).【變式8-3】把一張矩形ABCD紙片按如圖方式折疊,使點(diǎn)A與點(diǎn)E重合,點(diǎn)C與點(diǎn)F重合(E、F兩點(diǎn)均在BD上),折痕分別為BH,DG.(1)求證:四邊形BGDH為平行四邊形;(2)若AB=6,BC=8,求線段FG的長(zhǎng).【考點(diǎn)題型九】正方形的性質(zhì)【典例9】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,正方形OABC的頂點(diǎn)O,B的坐標(biāo)分別是0,0,4,0,則頂點(diǎn)C的坐標(biāo)是()A.2,?22 B.22,?22 C.【變式9-1】如圖,四邊形ABCD是正方形,延長(zhǎng)BC到點(diǎn)E,使CE=AC,連結(jié)AE交CD于點(diǎn)F,則∠AFC等于(
)度.A.112.5 B.125 C.135 D.150【變式9-2】如圖,E是正方形ABCD內(nèi)一點(diǎn),AE⊥BE于E,若AE=6,BE=8,則陰影部分的面積為(
)A.48 B.76 C.78 D.84【變式9-3】如圖,正方形ABCD和正方形EFGO的邊長(zhǎng)都是2,正方形EFGO繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)時(shí),兩個(gè)正方形重疊部分的面積是(
)A.1 B.2 C.3 D.4【考點(diǎn)題型十】正方形的性質(zhì)與判定綜合運(yùn)用
【典例10】如圖,在正方形ABCD中,E是邊BC上的一動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)E作EF⊥EA交CD于點(diǎn)G,且EF=EA,連接CF.(1)求證:∠BAE=∠CEF;(2)求∠ECF的度數(shù).【變式10-1】如圖,已知正方形紙片ABCD的邊長(zhǎng)為9,BE=3,將△ABE沿AE對(duì)折至△AGE,延長(zhǎng)EG交CD于點(diǎn)F,連接AF,且AF平分∠DAG.(1)證明:△AGF≌△ADF;(2)求線段EF的長(zhǎng).【變式10-2】如圖,在正方形ABCD中,點(diǎn)M是對(duì)角線BD上的一點(diǎn),連接AM,過點(diǎn)M作MN⊥AM,交CD于點(diǎn)N,以AM、MN為鄰邊作矩形AMNP.(1)求證:矩形AMNP是正方形.(2)若點(diǎn)N為CD的中點(diǎn),且AD=8,求正方形AMNP的面積.【變式10-3】如圖,四邊形ABCD、DEFG都是正方形,連接AE、CG.求證:
(1)AE=CG;(2)AE⊥CG.【考點(diǎn)題型十一】正方形中最小值問題【典例12】如圖,正方形ABCD邊長(zhǎng)為2,E是BC中點(diǎn),點(diǎn)P是BD上任一點(diǎn),則PE+PC的最小值是(
)A.5 B.2 C.3 D.2【變式12-1】如圖,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為4,E、F分別為邊AB和BC上的動(dòng)點(diǎn),且始終滿足AE=BF,連接DE,DF,則DE+DF的最小值為(
)A.45 B.5 C.42【變式12-2】如圖,在邊長(zhǎng)為3的正方形ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn)分別是邊BC,CD上的動(dòng)點(diǎn),且BE=CF,連接BF,DE,則BF+DE的最小值為(
)A.45 B.35 C.25【變式12-2】如圖所示,正方形ABCD的面積為36,△ABE是等邊三角形,點(diǎn)E在正方形ABCD內(nèi),在對(duì)角線AC上有一動(dòng)點(diǎn)P,使PD+PE的最小值為(
)A.9 B.4.5 C.6 D.6
清單01特殊平行四邊形(11個(gè)考點(diǎn)梳理+題型解讀+提升訓(xùn)練)【清單01】平行四邊形的性質(zhì)邊的性質(zhì):兩組對(duì)邊分別平行且相等,如下圖:AD∥BC,AD=BC,AB∥CD,AB=CD;角的性質(zhì):兩組對(duì)角分別相等,如圖:∠A=∠C,∠B=∠D對(duì)角線的性質(zhì):對(duì)角線互相平分。如圖:AO=CO,BO=DO【清單02】平行四邊形的判定與邊有關(guān)的判定:兩組對(duì)邊分別平行的四邊形是平行四邊形兩組對(duì)邊分別相等的四邊形是平行四邊形一組對(duì)邊平行且相等的四邊形是平行四邊形與角有關(guān)的判定:兩組對(duì)角分別相等的四邊形是平行四邊形與對(duì)角線有關(guān)的判定:對(duì)角線互相平分的四邊形是平行四邊形【清單03】三角形的中位線三角形中位線:在△ABC中,D,E分別是AC,AC的中點(diǎn),連接DE.像DE這樣,連接三角形_兩邊中點(diǎn)的線段叫做三角形的中位線.B中位線定理:三角形的中位線平行于三角形的第三邊,并且等于第三邊的二分之一?!厩鍐?4】平行線之間的距離與平行四邊形的綜合定義:兩條平行線中,一條直線上任意一點(diǎn)到另一條直線的距離,叫做這兩條平行線之間的距離性質(zhì):平行線之間距離處處相等【清單05】菱形的性質(zhì)菱形的定義:一組鄰邊相等的平行四邊形叫做菱形?!庑蔚男再|(zhì):(1)具有平行四邊形的性質(zhì)且四條邊都相等(3)兩條對(duì)角線互相垂直平分,每一條對(duì)角線平分一組對(duì)角。注意:菱形是軸對(duì)稱圖形,每條對(duì)角線所在的直線都是對(duì)稱軸?!厩鍐?6】菱形的面積菱形的面積等于兩條對(duì)角線長(zhǎng)的乘積的一半【清單07】菱形的判定※菱形的判別方法:一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形。對(duì)角線互相垂直的平行四邊形是菱形。四條邊都相等的四邊形是菱形?!厩鍐?8】矩形的性質(zhì)※矩形的定義:有一個(gè)角是直角的平行四邊形叫矩形。矩形是特殊的平行四邊形。※矩形的性質(zhì):(1)具有平行四邊形的性質(zhì)(2)對(duì)角線相等(3)四個(gè)角都是直角?!厩鍐?9】直角三角形斜邊上的中線※推論:直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半。【清單10】矩形的判定※矩形的判定:(1)有一個(gè)內(nèi)角是直角的平行四邊形叫矩形(根據(jù)定義)。(2)對(duì)角線相等的平行四邊形是矩形。(3)四個(gè)角都相等的四邊形是矩形?!厩鍐?1】正方形的概念與性質(zhì)正方形的定義:一組鄰邊相等的矩形叫做正方形?!叫蔚男再|(zhì):正方形具有平行四邊形、矩形、菱形的一切性質(zhì)。(正方形是軸對(duì)稱圖形,有兩條對(duì)稱軸)【清單12】正方形的判定※正方形常用的判定:有一個(gè)內(nèi)角是直角的菱形是正方形;鄰邊相等的矩形是正方形;對(duì)角線相等的菱形是正方形;對(duì)角線互相垂直的矩形是正方形。注意:正方形、矩形、菱形和平行邊形四者之間的關(guān)系(如圖3所示):【考點(diǎn)題型一】菱形的性質(zhì)【典例1】如圖,在菱形ABCD中,對(duì)角線AC與BD相交于點(diǎn)O,且AC=8,BD=6,則菱形ABCD的高DH為(
)A.3 B.4 C.125 D.【答案】D【分析】由菱形的性質(zhì)可得AC⊥BD,OA=OC=12AC=4,OB=OD=12BD=3,由垂線的性質(zhì)可得∠AOB=90°,在Rt△AOB【詳解】解:∵四邊形ABCD是菱形,AC=8,BD=6,∴AC⊥BD,OA=OC=1OB=OD=1∴∠AOB=90°,在Rt△AOBAB=O∵DH是菱形ABCD的高,∴S∴DH=1故選:D.【點(diǎn)睛】本題主要考查了菱形的性質(zhì),垂線的性質(zhì),勾股定理,利用菱形的性質(zhì)求面積,等式的性質(zhì)2等知識(shí)點(diǎn),熟練掌握菱形的性質(zhì)與菱形面積的計(jì)算方法是解題的關(guān)鍵.【變式1-1】如圖,在菱形ABCD中,已知∠ABO=26°,則∠BAD的度數(shù)為(
)A.98° B.128° C.120° D.118°【答案】B【分析】本題主要考查了菱形的性質(zhì),根據(jù)菱形的對(duì)角線平分一組對(duì)角得到∠ABC的度數(shù),再根據(jù)菱形對(duì)邊平行即可得到答案.【詳解】解:∵在菱形ABCD中,已知∠ABO=26°,∴∠ABC=2∠ABO=52°,∴∠BAD=180°?∠AHC=128°,故選:B.【變式1-2】已知菱形的邊長(zhǎng)為3,較短的一條對(duì)角線的長(zhǎng)為2,則該菱形面積為(
)A.22 B.25 C.42【答案】C【分析】本題考查菱形的面積公式,涉及菱形的性質(zhì)、勾股定理求線段長(zhǎng)等知識(shí),熟練掌握菱形性質(zhì)是解決問題的關(guān)鍵.已知菱形的邊長(zhǎng)為3,較短的一條對(duì)角線的長(zhǎng)為2,作出圖形,由菱形對(duì)角線相互垂直,利用勾股定理可知另一條對(duì)角線長(zhǎng)為42【詳解】解:根據(jù)題意,作圖如下:∴AC⊥BD,∵菱形的邊長(zhǎng)為3,較短的一條對(duì)角線的長(zhǎng)為2,∴OB=OD=1在Rt△AOD中,∠AOD=90°,OD=1,AD=3,則OA=∴BD=2,∴菱形的面積為12故選:C.【變式1-3】如圖,在菱形ABCD中,∠A=60°,AD=2,P是AB邊上的一點(diǎn),E,?F分別是DP,?BP的中點(diǎn),則線段【答案】1【分析】本題考查菱形的性質(zhì)、三角形的中位線定理、等邊三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,突破點(diǎn)是證明△ADB是等邊三角形.如圖連接BD,首先證明△ADB是等邊三角形,可得BD=2,再根據(jù)三角形的中位線定理即可解決問題.【詳解】解:如圖,連接BD.∵四邊形ABCD是菱形,∴AD=AB=2,∵∠A=60°,∴△ABD是等邊三角形,∴BD=AD=AB=2,∵E,F(xiàn)分別是DP,BP的中點(diǎn),∴EF是△BPD的中位線,∴EF=1故答案為:1.【考點(diǎn)題型二】菱形的性質(zhì)與判定綜合運(yùn)用
【典例2】如圖,在?ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在邊BC,AD上,AC與EF交于點(diǎn)O,且EF垂直平分AC,連接AE,CF.(1)求證:四邊形AECF是菱形;(2)若AC⊥AB,∠B=30°,AE=12,求四邊形AECF的面積.【答案】(1)詳見解析(2)723【分析】(1)證明△AOF≌△COEASA得OE=OF,再證明四邊形AECF(2)由菱形的性質(zhì)得CE=AE=12,再證明∠CEO=∠B=30°,則OC=12CE=6,AC=2OC=12,然后由勾股定理得OE=6【詳解】(1)∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴AD∥BC,∴∠OAF=∠OCE,∵EF垂直平分AC,∴OA=OC,EF⊥AC,在△AOF和△COE中,∠OAF=∠OCEOA=OC∴△AOF≌△COEASA∴OE=OF,∴四邊形AECF是平行四邊形,又∵EF⊥AC,∴平行四邊形AECF是菱形;(2)由(1)可知,OE=OF,四邊形AECF是菱形,∴CE=AE=12,∵AC⊥AB,EF⊥AC,∴∠COE=90°,EF∥AB,∴∠CEO=∠B=30°,∴OC=1∴AC=2OC=12,OE=C∴EF=2OE=123∴菱形AECF的面積=1【點(diǎn)晴】本題主要考查了菱形的判定與性質(zhì)、平行四邊形的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、含30°角的直角三角形的性質(zhì)以及勾股定理等知識(shí),熟練掌握菱形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.【變式2-1】如圖,在菱形ABCD中,對(duì)角線AC,BD交于點(diǎn)O,過點(diǎn)C作CE∥BD,且BD=2CE,連接(1)求證:四邊形OCED是矩形.(2)若AO=3,四邊形ABCD的面積是183,連接OE,求OE【答案】(1)見解析(2)6【分析】本題考查了菱形的性質(zhì),矩形的判定與性質(zhì)勾股定理.(1)由菱形的性質(zhì)得BD=2OD,AC⊥BD,證明OD=CE可證四邊形OCED是平行四邊形,進(jìn)而可證四邊形OCED是矩形;(2)連接OE,由四邊形ABCD的面積是183求出BD=63,由勾股定理得CD=6,進(jìn)而可得【詳解】(1)證明:∵四邊形ABCD是菱形∴BD=2OD,AC⊥BD即∠COD=90°∵BD=2CE∴OD=CE∵CE∥BD即CE∥OD∴四邊形OCED是平行四邊形∵∠COD=90°∴?OCED是矩形(2)解:連接OE∵四邊形OCED是矩形∴OE=CD在菱形ABCD中,AC=2OA=2OC=6,OD=∵∴∴BD=6∴OD=3∴CD=∴OE=6.【變式2-2】如圖,四邊形ABCD是平行四邊形,對(duì)角線AC、BD相交于點(diǎn)O,點(diǎn)E、F分別在AB、AD上,AE=AF,連接EF,且AC⊥EF.(1)求證:四邊形ABCD是菱形;(2)連接OE,若點(diǎn)E是AB的中點(diǎn),OE=5,OA=12【答案】(1)見詳解(2)四邊形ABCD的周長(zhǎng)和面積分別是85和【分析】(1)由平行四邊形的性質(zhì)得∠CAD=∠ACB,再證∠BAC=∠DAC,得△ABC為等腰三角形即可得出結(jié)論;(2)由菱形的性質(zhì)得OA=OC,OB=OD=BD=2,AC⊥BD,由直角三角形斜邊上的中線性質(zhì)得OE=1本題考查了菱形的性質(zhì)、平行四邊形的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì)、菱形的面積、勾股定理等知識(shí),熟練掌握菱形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.【詳解】(1)證明:∵AE=AF,∴∠AEF=∠AFE,∵AC⊥EF,∴∠BAC=∠DAC,∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴∠CAD=∠ACB,∴∠BAC=∠BCA,∴△ABC為等腰三角形,∴BA=BC,∴四邊形ABCD是菱形;(2)解:∵四邊形ABCD是菱形,∴OA=OC,OB=OD=12BD∴∠AOB=90°,∵E為AB的中點(diǎn),∴OE=1∵OE=5,OA=∴AB=2OE=25,OB=2OA∵OA∴5OA∴OA=2(負(fù)值已經(jīng)舍去),∴AC=2OA=4,BD=2OB=4OA=8,∴四邊形ABCD的面積=1∴四邊形ABCD的周長(zhǎng)=4AB=85∴四邊形ABCD的周長(zhǎng)和面積分別是85和16【變式2-3】如圖,△ABC中,∠ACB=90°,EF垂直平分BC,垂足為D,交AB于點(diǎn)F,CE∥AB,連接(1)求證:四邊形CFBE是菱形;(2)若AB=10,BC=8,求DF的長(zhǎng).【答案】(1)證明見解析;(2)3.【分析】(1)證明△CDE≌△BDFASA得到DE=DF,即得四邊形CFBE是平行四邊形,進(jìn)而由EF⊥BC(2)由勾股定理可得AC=AB2?BC2=6【詳解】(1)證明:∵CE∥∴∠DCE=∠DBF,∴EF垂直平分BC,∴CD=BD,在△CDE和△BDF中,∠DCE=∠DBFCD=BD∴△CDE≌△BDFASA∴DE=DF,∴四邊形CFBE是平行四邊形,又∵EF⊥BC,∴平行四邊形CFBE是菱形;(2)解:∵∠ACB=90°,∴AC=AB2∵EF⊥BC,∴AC∥又∵CE∥∴四邊形ACEF是平行四邊形,∴EF=AC=6,由(1)可知,DF=DE,∴DF=1【點(diǎn)睛】本題考查了線段垂直平分線的性質(zhì),平行線的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),平行四邊形的判定和性質(zhì),菱形的判定,勾股定理,掌握以上知識(shí)點(diǎn)是解題的關(guān)鍵.
【考點(diǎn)題型三】菱形中最小問題
【典例3】如圖,在菱形ABCD中,AC=6,BD=62,E是BC邊的中點(diǎn),P,M分別是AC,AB上的動(dòng)點(diǎn),連接PE,PM,則PE+PM的最小值是(
A.6 B.26 C.33 【答案】B【分析】本題考查了軸對(duì)稱—最短路徑問題,涉及到菱形的性質(zhì)、勾股定理等,作點(diǎn)M關(guān)于AC的對(duì)稱點(diǎn)M′,連接PM',M'E,則PM'=PM,PE+PM=PM【詳解】解:如圖,作點(diǎn)M關(guān)于AC的對(duì)稱點(diǎn)M′,連接M∴PM∴PE+PM=PM當(dāng)M'E⊥BC時(shí),點(diǎn)P在M'∵四邊形ABCD是菱形,∴點(diǎn)M′在AD∵AC=6,BD=62∴AB=AD=3由S菱形得12解得:EM即PE+PM的最小值是26故選:B.【變式3-1】如圖,已知菱形ABCD的周長(zhǎng)為16,面積為83,E為AB的中點(diǎn),若P為對(duì)角線BD上一動(dòng)點(diǎn),則EP+AP的最小值為(
A.2 B.23 C.4 D.【答案】B【分析】本題考查軸對(duì)稱-最短問題、菱形的性質(zhì)等知識(shí),作CE′⊥AB于E′,交BD于P′,連接AC、AP′,首先證明E與E′重合,因?yàn)锳、C關(guān)于BD對(duì)稱,所以當(dāng)P與P′【詳解】解:如圖,作CE′⊥AB于E′,交BD于P′∵已知菱形ABCD的周長(zhǎng)為16,面積為83∴AB=BC=4,AB?CE∴CE在Rt△BCE′∵BE=EA=2,∴E與E′∵四邊形ABCD是菱形,∴BD垂直平分AC,∴A、C關(guān)于BD對(duì)稱,∴當(dāng)P與P′重合時(shí),P′A+故選:B.【變式3-2】如圖,在菱形ABCD中,E、F分別是邊CD、BC上的動(dòng)點(diǎn),連接AE、EF,G、H分別為AE、EF的中點(diǎn),連接GH.若∠B=45°,BC=23,則GH的最小值為(
A.3 B.32 C.6 D.【答案】D【分析】本題考查了菱形的性質(zhì)、三角形的中位線定理、等腰直角三角形的判定與性質(zhì)、垂線段最短等知識(shí),連接AF,利用三角形中位線定理,可知GH=12AF,當(dāng)AF⊥BC時(shí),AF【詳解】解∶過A作AK⊥BC于K,在菱形ABCD中,∠B=45°,BC=23∴∠BAK=45°=∠B,AB=BC=23∴AK=BK,∴AK∴AK=6∵G、H分別為AE、EF的中點(diǎn),∴GH=1∴當(dāng)F和K重合時(shí),AF最小,GH也最小,∴GH的最小值為62故選∶D.【變式3-3】如圖,點(diǎn)P是菱形ABCD對(duì)角線AC上一動(dòng)點(diǎn),AB=1,∠BAC=30°,點(diǎn)M是邊AB的中點(diǎn),過點(diǎn)M作MN∥AC交BC于點(diǎn)N,則△MPN周長(zhǎng)的最小值是(
)A.3+1 B.3?1 C.32【答案】D【分析】根據(jù)四邊形ABCD是菱形,AB=1,∠BAC=30°,算出AO,再根據(jù)點(diǎn)M是邊AB的中點(diǎn),MN∥AC,得出MN=AO=32,N是BC邊上的中點(diǎn),作點(diǎn)M關(guān)于AC的對(duì)稱點(diǎn)M′,連接M′N交AC于P,此時(shí)MP+NP=M′P+NP≥M′N,得出當(dāng)M′,P,N三點(diǎn)共線時(shí),MP+NP有最小值,最小值為M′N的長(zhǎng).,再證明四邊形【詳解】解:如圖,連接BD交AC于點(diǎn)O,∵四邊形ABCD是菱形,AB=1,∠BAC=30°,∴AB=CD=AD=BC=1,BD⊥AC,∴OB=1∵點(diǎn)M是邊AB的中點(diǎn),MN∥AC,∴MN是△ABC的中位線,∴MN=12AC=AO=32作點(diǎn)M關(guān)于AC的對(duì)稱點(diǎn)M′,連接M′N交AC于P,此時(shí)MP+NP=M′P+NP≥M′N,當(dāng)∵菱形ABCD關(guān)于AC對(duì)稱,M是AB邊上的中點(diǎn),∴M′是AD又∵N是BC邊上的中點(diǎn),∴AM∴四邊形ABNM∴M′∴MP+NP=M即MP+NP的最小值為1,∵△MPN周長(zhǎng)=MN+MP+NP,則△MPN周長(zhǎng)的最小值是=MN+M故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查的是軸對(duì)稱-最短路線問題及菱形的性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì)和判定,勾股定理,三角形中位線定理,直角三角形的性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn),熟知兩點(diǎn)之間線段最短的知識(shí)是解答此題的關(guān)鍵.【考點(diǎn)題型四】矩形的性質(zhì)【典例4】如圖,在矩形ABCD中,對(duì)角線BD的垂直平分線MN分別交AD,BC于點(diǎn)M,N.若AM=1,BN=2,則BD的長(zhǎng)為(
)A.23 B.3 C.25 【答案】A【分析】根據(jù)矩形的性質(zhì),垂直平分線的性質(zhì)可證△BEN≌△DEMASA,可得AD=3,DM=BN=BM=2,運(yùn)用勾股定理可得AB的值,在直角△ABD中,運(yùn)用勾股定理即可求解【詳解】解:如圖所示,連接BM,設(shè)BD,MN交于點(diǎn)E,∵四邊形ABCD矩形,∴∠A=90°,AD∥BC,∴∠EBN=∠EDM,∵M(jìn)N垂直平分BD,∴∠BEN=∠DEM=90°,EB=ED,BM=DM,在△BEN和△DEM中,∠EBN=∠EDMEB=ED∴△BEN≌△DEMASA∴DM=BN=2,∴BM=2,AD=AM+MD=1+2=3,在Rt△ABM中,AB=在Rt△ABD中,BD=故選:A.【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的性質(zhì),垂直平分線的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),勾股定理的綜合運(yùn)用,掌握矩形的性質(zhì),垂直平分線的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.【變式4-1】如圖,在矩形ABCD中,AC,BD交于點(diǎn)O,M,N分別為BC,OC的中點(diǎn).若∠ACB=30°,AB=12,則MN的長(zhǎng)為()A.12 B.8 C.6 D.4【答案】C【分析】本題主要考查了矩形的性質(zhì),等邊三角形的判定與性質(zhì),三角形中位線定理,解題的關(guān)鍵是找到線段間的倍分關(guān)系.根據(jù)矩形的性質(zhì)和含30°的直角三角形的性質(zhì)得出AC=BD=24,進(jìn)而求出BD=2BO,再依據(jù)中位線的性質(zhì)推知MN=1【詳解】解:在矩形ABCD中,AC,BD交于點(diǎn)O,若∠ACB=30°,AB=12,∴BD=AC=2AB=2×12=24,∴BD=2BO,即2BO=24,∴BO=12,又∵M(jìn)、N分別為BC、OC的中點(diǎn),∴MN是△CBO的中位線,∴MN=1故選:C.【變式4-2】如圖,矩形ABCD的兩條對(duì)角線相交于點(diǎn)O,∠AOD=120°,AO=4,則AD的長(zhǎng)是(
).A.4 B.23 C.3 D.【答案】D【分析】本題考查矩形的性質(zhì),等邊三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,證明△AOB為等邊三角形是解題關(guān)鍵.根據(jù)矩形的性質(zhì)結(jié)合題意可證明△AOB為等邊三角形,即得出AB=AO=4,再根據(jù)勾股定理求解即可.【詳解】解:∵四邊形ABCD為矩形,∴AO=BO=4,∠BAD=90°,∴BD=2BO=8.∵∠AOD=120°,∴∠AOB=180°?∠AOD=60°,∴△AOB為等邊三角形,∴AB=AO=4,∴AD=B故選D.【變式4-3】如圖,點(diǎn)P是矩形ABCD的AD邊上一動(dòng)點(diǎn),AB、BC長(zhǎng)分別為15和20,那么點(diǎn)P到矩形兩條對(duì)角線AC和BD的距離之和是(
)A.26 B.12 C.24 D.不能確定【答案】B【分析】此題考查了矩形的性質(zhì)、勾股定理、三角形面積.熟練掌握矩形的性質(zhì)和勾股定理是解題的關(guān)鍵.由矩形ABCD可得:S△AOD=14S矩形ABCD,又由AB=15,BC=20,可求得AC【詳解】解:連接OP,如圖所示:∵四邊形ABCD是矩形,∴AC=BD,OA=OC=12AC,OB=OD=S△AOD∴OA=OD=1∵AB=15,BC=20,∴AC=AB2∴OA=OD=1∴S∴PE+PF=12.∴點(diǎn)P到矩形的兩條對(duì)角線AC和BD的距離之和是12.故選:B.【考點(diǎn)題型五】直角三角形斜邊上的中線
【典例5】在Rt△ABC中,∠ACB=90°,點(diǎn)D為AB邊的中點(diǎn),連接CD,若AB=10,則CD的長(zhǎng)為(
A.3 B.5 C.6 D.8【答案】B【分析】本題考查了直角三角形的斜邊中線,掌握直角三角形斜邊中線等于斜邊一半是解題關(guān)鍵.由題意得,CD=12AB【詳解】解:在△ABC中,∠ACB=90°,點(diǎn)D為AB的中點(diǎn),∴CD=12∵AB=10,∴CD=5,故選:B.【變式5-1】如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于點(diǎn)D,∠BCD=20°,E是斜邊AB的中點(diǎn),則∠DCE的度數(shù)為(
A.30° B.50° C.45° D.40°【答案】B【分析】本題考查了斜中半定理:直角三角形中,斜邊上的中線等于斜邊的一半,由題意得CE=12AB=BE【詳解】解:∵CD⊥AB,∠BCD=20°,∴∠B=70°;∵E是斜邊AB的中點(diǎn),∴CE=1∴∠ECB=∠B=70°,∴∠DCE=∠BCE?∠BCD=50°,故選:B【變式5-2】如圖,在△ABC中,點(diǎn)D在BC邊上,E,F(xiàn)分別是線段AC,BD的中點(diǎn).若AB=AD,EF=3,則AC=(
)A.5 B.6 C.33 【答案】B【分析】本題考查了等腰三角形的性質(zhì)和直角三角形斜邊上的中線性質(zhì),根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)求出AF⊥BC,根據(jù)直角三角形斜邊上的中線得出EF=AC,代入求出答案即可,能熟記直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半是解此題的關(guān)鍵.【詳解】解:連接AF,∵AB=AD,F(xiàn)為BD的中點(diǎn),∴AF⊥BD,即∠AFC=90°,∵E為AC的中點(diǎn),∴EF=1∵EF=3,∴AC=6,故選B.【變式5-3】如圖,四邊形ABCD是菱形,對(duì)角線AC、BD相交于點(diǎn)O,DH⊥BC于點(diǎn)H,連接OH,∠BAD=56°,則∠DHO的度數(shù)是(
)A.38° B.34° C.28° D.24°【答案】C【分析】本題考查了菱形的性質(zhì)、直角三角形的性質(zhì).首先根據(jù)菱形的一組鄰角互補(bǔ)可以求出∠ABC=124°,再根據(jù)菱形的對(duì)角線互相平分且每組對(duì)角線平分一組對(duì)角可得∠DBH=∠ABD=12∠ABC=62°、OB=OD,所以可得∠BDH=28°,根據(jù)直角三角形的斜邊等于斜邊的一半可得HO=DO【詳解】解:如下圖所示,∵四邊形ABCD是菱形,∴∠BAD+∠ABC=180°,∵∠BAD=56°,∵∠ABC=124°,∵BD是菱形ABCD的對(duì)角線,∴∠DBH=∠ABD=1∵DH⊥BC,∴∠DHB=90°,在Rt△DBH中,∠BDH=90°?∠DBH=90°?62°=28°∵OB=OD,∴點(diǎn)O是BD的中點(diǎn),∴HO=DO,∴∠DHO=∠BDO=28°.故選:C.【考點(diǎn)題型六】矩形的性質(zhì)與判定綜合運(yùn)用【典例6】如圖,平行四邊形ABCD中,P是AB邊上的一點(diǎn)(不與點(diǎn)A,B重合),CP=CD,過點(diǎn)P作PQ⊥CP,交AD于點(diǎn)Q,連接CQ.(1)若CQ平分∠DCP,求證:四邊形ABCD是矩形;(2)在(1)的條件下,當(dāng)AP=2,CB=4時(shí),求CD的長(zhǎng).【答案】(1)證明見解析(2)CD=5【分析】本題考查矩形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),勾股定理:(1)證明△CPQ≌△CDQ,進(jìn)而得到∠CDQ=90°,即可得證;(2)設(shè)CD=x,根據(jù)矩形的性質(zhì),得到AB=CD=x,進(jìn)而得到BP=AB?AP=x?2,在Rt△CBP中,利用勾股定理求出x【詳解】(1)證明:∵CQ平分∠DCP,∴∠DCQ=∠PCQ,∵CP=CD,CQ=CQ,∴△CPQ≌△CDQ,∴∠CDQ=∠CPQ,∵PQ⊥CP,∴∠CDQ=∠CPQ=90°,∴平行四邊形ABCD為矩形;(2)由(1)知平行四邊形ABCD為矩形,∴∠B=90°,CD=AB,設(shè)CD=AB=x,則:CP=CD=x,BP=AB?AP=x?2,在Rt△CBP中,由勾股定理,得:x解得:x=5,∴CD=5.【變式6-1】如圖,四邊形ABCD的對(duì)角線相交于點(diǎn)O,AB=CD,AB∥CD.若四邊形EBOA是菱形;(1)求證:四邊形ABCD是矩形.(2)若∠E=60°,AB=2,求四邊形ABCD的面積.【答案】(1)見解析(2)4【分析】(1)由題意易得四邊形ABCD是平行四邊形,OA=OB,則有AC=BD,然后問題可求證;(2)由題意易得∠AOB=∠E=60°,AO=BO,則有AO=AB=2,然后可得AC=2AO=4,∠ABC=90°,進(jìn)而根據(jù)勾股定理可進(jìn)行求解.【詳解】(1)證明:∵四邊形EBOA是菱形,∴OA=OB,∵AB=CD,AB∥CD,∴四邊形ABCD是平行四邊形,∴OA=OC=12AC∴AC=BD,∴平行四邊形ABCD是矩形;(2)解:∵四邊形EBOA是菱形,∴∠AOB=∠E=60°,AO=BO,∴△AOB是等邊三角形,∴AO=AB=2,∵四邊形ABCD是矩形,∴AC=2AO=4,∠ABC=90°,∴BC=A∴S矩形【點(diǎn)睛】本題主要考查菱形的性質(zhì)、矩形的性質(zhì)與判定、等邊三角形的性質(zhì)與判定及勾股定理,熟練掌握菱形的性質(zhì)、矩形的性質(zhì)與判定、等邊三角形的性質(zhì)與判定及勾股定理是解題的關(guān)鍵【變式6-2】如圖,在平行四邊形ABCD中,AE⊥BC于點(diǎn)E,延長(zhǎng)BC至點(diǎn)F,使CF=BE,連接DF,AF與DE交于點(diǎn)O.(1)求證:四邊形AEFD為矩形.(2)若AB=6,OE=4,BF=10,求DF的長(zhǎng).【答案】(1)證明見解析;(2)DF=24【分析】(1)根據(jù)線段的和差關(guān)系可得BC=EF,根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)可得AD∥BC,AD=BC,即可得出AD=EF,AD∥EF,可證明四邊形(2)根據(jù)矩形的性質(zhì)可得AF=DE=8,可得△BAF為直角三角形,利用“面積法”可求出AE的長(zhǎng),即可得答案;本題考查了矩形的判定與性質(zhì)、平行四邊形的判定與性質(zhì)、勾股定理的逆定理以及三角形面積等知識(shí),熟練掌握矩形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.【詳解】(1)證明:∵CF=BE,∴BE+EC=CF+EC,∴BC=EF,∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴AD=BC,AD∥∴AD=EF,AD∥∴四邊形AEFD是平行四邊形,∵AE⊥BC,∴∠AEF=90°,∴四邊形AEFD為矩形;(2)解:由(1)得:四邊形AEFD為矩形,∴AE=DF,OE=OD=12DE=4∴AF=DE=8,∵AB=6,BF=10,∴AB∴∠BAF=90°,∴S△BAF∴12∴AE=24∴DF=AE=24【變式6-3】如圖,矩形ABCD的對(duì)角線相交于O,點(diǎn)E是CF的中點(diǎn),DF∥AC交CE延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,連接
(1)求證:四邊形AODF是菱形;(2)若∠AOB=60°,∠AFC=90°,AB=1,求CF的長(zhǎng).【答案】(1)見解析(2)3【分析】(1)由AAS可判定△DEF≌△OEC,由全等三角形的性質(zhì)得DF=OC,結(jié)合矩形的性質(zhì)得OA=OD=DF,由平行四邊形的判定方法得四邊形AODF是平行四邊形,再由矩形的判定方法,即可得證;(2)由等邊三角形的判定方法得△AOB是等邊三角形,由等邊三角形的性質(zhì)得OA=AB=1,由菱形的性質(zhì)得AF=OA=1,AF∥BD,由含30度角的直角三角形的性質(zhì)及勾股定理得CF=3【詳解】(1)證明:∵DF∥AC,∴∠DFE=∠OCE,∠EDF=∠EOC,∵點(diǎn)E是CF的中點(diǎn),∴FE=CE,在△DEF和△OEC中∠DFE=∠OCE∠EDF=∠EOC∴△DEF≌△OEC(AAS),∴DF=OC,∵四邊形ABCD是矩形,∴OA=OC,OB=OD,AC=BD,AC=BD,∴OA=OD=DF,∵DF∥OA,∴四邊形AODF是平行四邊形.∴平行四邊形AODF是菱形.(2)解:由(1),得OA=OB,∵∠AOB=60°,∴△AOB是等邊三角形,∴OA=AB=1.∵四邊形AODF是菱形,∴AF=OA=1,AF∥BD,∴∠FAC=∠AOB=60°.∵∠AFC=90°,∴∠ACF=30°,∴AC=2AF,∵CF∵CF∴CF=3【點(diǎn)睛】本題考查了菱形的判定及性質(zhì),矩形的性質(zhì),平行四邊形的判定及性質(zhì),全等三角形的判定及性質(zhì),等邊三角形的判定及性質(zhì)、含30度角的直角三角形的性質(zhì)、勾股定理等,掌握菱形的判定及性質(zhì),矩形的性質(zhì),平行四邊形的判定及性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.【考點(diǎn)題型七】矩形形中最小值問題
【典例7】如圖,矩形ABCD中,AB=6,BC=3,若AC、AB上各取一點(diǎn)M、N,使BM+MN的值最小,求這個(gè)最小值(
)A.5 B.33 C.245 【答案】C【分析】本題考查了矩形的性質(zhì),軸對(duì)稱最短路徑,勾股定理,掌握矩形的性質(zhì),找到點(diǎn)B關(guān)于AC的對(duì)稱點(diǎn)B',結(jié)合三角形三邊數(shù)量關(guān)系,垂線段最短知識(shí)的運(yùn)用是解題的關(guān)鍵根據(jù)題意,過點(diǎn)B關(guān)于AC的對(duì)稱點(diǎn)B',連接BB'交AC于點(diǎn)F,連接B'N,B'M,作B'E⊥AB于點(diǎn)E,交AC,AB于點(diǎn)M',N',根據(jù)三角形三邊數(shù)量關(guān)系可得,B'M+MN≥B'N,根據(jù)點(diǎn)到直線垂線段最短可得,B'【詳解】解:如圖所示,過點(diǎn)B關(guān)于AC的對(duì)稱點(diǎn)B',連接BB'交AC于點(diǎn)F,連接B'N,B'M,作∵對(duì)稱,∴BF=B∴BM+MN=B根據(jù)三角形三邊數(shù)量關(guān)系可得,B'根據(jù)點(diǎn)到直線垂線段最短可得,B'∴當(dāng)點(diǎn)M,N在垂線B'E上,即點(diǎn)M于點(diǎn)M',點(diǎn)N于點(diǎn)N∵四邊形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°,∴AC=A∵S△ABC∴BF=AB·BC∴BB在Rt△ABF中,AF=∵S△AB∴B'故選:C.【變式7-1】如下圖,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,D是AB上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)D分別作DE⊥AC于點(diǎn)E,DF⊥CB于點(diǎn)F,連接EF,則線段EF的最小值是(
A.5 B.2.5 C.2.4 D.4.8【答案】D【分析】本題考查了矩形的判定和性質(zhì),垂線段最短,勾股定理,連接CD,由題意可得四邊形CEDF是矩形,得到EF=CD,可知當(dāng)CD⊥AB時(shí),CD的值最小,利用勾股定理和三角形的面積求出CD的最小值即可求解,掌握矩形的判定和性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.【詳解】解:連接CD,∵DE⊥AC,DF⊥CB,∴∠DEC=∠DFC=∠ACB=90°,∴四邊形CEDF是矩形,∴EF=CD,當(dāng)CD⊥AB時(shí),可知CD的值最小,此時(shí)12∵∠ACB=90°,AC=6,BC=8,∴AB=6∴12解得CD=4.8,∴線段EF的最小值是4.8,故選:D.【變式7-2】如圖,在菱形ABCD中,若AC?BD=2,S菱形ABCD=24,E是CD邊上一動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)E分別作EF⊥OC于點(diǎn)F,EG⊥OD于點(diǎn)G,連接FG,則FGA.2.4 B.4.8 C.3 D.4【答案】A【分析】連接OE,利用菱形的性質(zhì)證明四邊形GEFO為矩形,得到FG=OE,進(jìn)而得到當(dāng)OE⊥DC時(shí),OE的值最小,即FG的值最小,利用菱形的性質(zhì)和勾股定理分別算出OD、OC、DC,再利用面積法求解,即可解題.【詳解】解:連接OE,∵四邊形ABCD為菱形,∴AC⊥BD,∵EF⊥OC,EG⊥OD,∴四邊形GEFO為矩形,∴FG=OE,當(dāng)OE⊥DC時(shí),OE的值最小,即FG的值最小,∵AC?BD=2,S菱形∴12AC?BD=24解得AC=8,BD=6,∴OD=3,OC=4,∴DC=O∴1即5OE=12,解得OE=12∴FG的最小值為2.4,故選:A.【點(diǎn)睛】本題考查了菱形的性質(zhì),矩形的性質(zhì)和判定,勾股定理,垂線段最短,解題的關(guān)鍵在于利用矩形性質(zhì)和垂線段最短找出FG取最小值的情況.【變式7-3】如圖,矩形ABCD中,AB=2,AD=3,點(diǎn)E、F分別AD、DC邊上的動(dòng)點(diǎn),且EF=2,點(diǎn)G為EF的中點(diǎn),點(diǎn)P為BC上一動(dòng)點(diǎn),則DG=;PA+PG的最小值為.【答案】14【分析】此題考查矩形的性質(zhì),勾股定理,軸對(duì)稱最短路徑問題,先利用直角三角形斜邊中線的性質(zhì)得到DG=1,作A關(guān)于BC的對(duì)稱點(diǎn)A′,連接A′D,交BC于P,當(dāng)點(diǎn)A′,P,G,D共線時(shí),PA+PG的值最小,最小值為A′【詳解】解:∵四邊形ABCD是矩形,∴∠BAC=∠D=90°∵EF=2,點(diǎn)G為EF的中點(diǎn),∴DG=1,作A關(guān)于BC的對(duì)稱點(diǎn)A′,連接A′D,交BC于P,當(dāng)點(diǎn)A′,P,G,D共線時(shí),
∵AB=2,AD=3,∴AA∴A′∴A′∴PA+PG的最小值為4;故答案為:1,4.,【考點(diǎn)題型八】矩形中折疊問題【典例8】在長(zhǎng)方形紙片ABCD中,點(diǎn)E是邊CD上的一點(diǎn),將△AED沿AE所在的直線折疊,使點(diǎn)D落在點(diǎn)F處.??(1)如圖1,若點(diǎn)F落在對(duì)角線AC上,且∠BAC=54°,求∠DAE的度數(shù).(2)如圖2,若點(diǎn)F落在邊BC上,且AB=6,AD=10,求CE的長(zhǎng).(3)如圖3,若點(diǎn)E是CD的中點(diǎn),AF的延長(zhǎng)線交BC于點(diǎn)G,且AB=6,AD=10,求CG的長(zhǎng).【答案】(1)∠DAE=18°(2)8(3)0.9【分析】(1)根據(jù)矩形的性質(zhì)得∠DAC=36°,根據(jù)折疊的性質(zhì)的∠DAE=18°;(2)根據(jù)矩形的性質(zhì)得∠B=∠C=90°,BC=AD=10,CD=AB=6,由折疊的性質(zhì)得:AF=AD=10,EF=ED,根據(jù)勾股定理得BF=8,則CF=2,設(shè)CE=x,則EF=ED=6?x,根據(jù)勾股定理可得22+x2=6?x2(3)連接EG,由題意可得DE=CE,由折疊的性質(zhì)得:AF=AD=10,∠AFE=∠D=90°,F(xiàn)E=DE,則∠EFG=90°=∠C,通過證明Rt△CEG≌Rt△FEGHL,則CG=FG,設(shè)CG=FG=y,則AG=AF+FG=10+y,BG=BC?CG=10?y,在Rt△ABG中,由勾股定理得:6【詳解】(1)解:∵四邊形ABCD是矩形,∴∠DAB=90°,∴∠DAC=90°?∠BAC=90°?54°=36°,∵△AED沿AE所在的直線折疊,使點(diǎn)D落在點(diǎn)F處,∴∠DAE=∠EAC=1(2)解:∵四邊形ABCD是矩形,∴∠B=∠C=90°,BC=AD=10,CD=AB=6,由折疊的性質(zhì)得:AF=AD=10,EF=ED,∴BF=A∴CF=BC?BF=10?8=2,設(shè)CE=x,則EF=ED=6?x,在Rt△CEF中,由勾股定理得:2解得:x=8即CE的長(zhǎng)為83(3)解:連接EG,如圖所示:∵點(diǎn)E是CD的中點(diǎn),∴DE=CE,由折疊的性質(zhì)得:AF=AD=10,∠AFE=∠D=90°,F(xiàn)E=DE,∴∠EFG=90°=∠C,在Rt△CEG和RtEG=EGCE=FE∴Rt∴CG=FG,設(shè)CG=FG=y,則AG=AF+FG=10+y,在Rt△ABG中,由勾股定理得:6解得:y=0.9,即CG的長(zhǎng)為0.9.【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的性質(zhì),折疊的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,解題的關(guān)鍵是掌握并靈活運(yùn)用這些知識(shí)點(diǎn).【變式8-1】如圖,將矩形ABCD沿對(duì)角線BD折疊,點(diǎn)C的對(duì)應(yīng)點(diǎn)是點(diǎn)E,BC的對(duì)應(yīng)邊BE交AD于點(diǎn)F.(1)求證:△BFD是等腰三角形;(2)若AB=3,BC=5,求AF的長(zhǎng).【答案】(1)詳見解析(2)AF=【分析】(1)根據(jù)矩形的性質(zhì)得到AD∥BC,根據(jù)平行線的性質(zhì)得到∠ADB=∠CBD,根據(jù)折疊的性質(zhì)得到∠DBC=∠DBF,根據(jù)等腰三角形的判定定理得到結(jié)論;(2)根據(jù)折疊的性質(zhì)我們可得出CD=DE=AB=3,∠E=∠C=∠A=90°,BE=BC=5,證明△ABF≌△EDFAAS,設(shè)BF=x【詳解】(1)∵四邊形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∴∠ADB=∠CBD,∵將矩形ABCD沿對(duì)角線BD折疊,∴∠DBC=∠DBF,∴∠DBF=∠BDF,∴△BFD是等腰三角形;(2)∵四邊形ABCD是矩形,∴AB=CD,AD=BC,∠A=∠C=90°,∵將矩形ABCD沿對(duì)角線BD折疊,∴CD=DE=AB=3,∠E=∠C=∠A=90°,BE=BC=5,在△ABF與△EDF中,∠AFB=∠EFD∠A=∠E=90°∴△ABF≌△EDFAAS∴AF=EF,設(shè)BF=x,則AF=FE=5?x,在Rt△AFB中,B即x2解得x=17∴AF=5?17【點(diǎn)晴】本題主要考查了翻折變換(折疊問題),矩形的性質(zhì),勾股定理,等腰三角形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn),熟知圖形翻折不變性的性質(zhì)是解答此題的關(guān)鍵.【變式8-2】如圖,將長(zhǎng)方形紙片ABCD沿對(duì)角線AC翻折,點(diǎn)B落在點(diǎn)B′處,B′C交AD(1)求證:AE=CE;(2)若AB=8,BC=12,求DE的長(zhǎng).【答案】(1)見解析(2)DE=10【分析】本題考查矩形與折疊,勾股定理.(1)證明△AEB(2)設(shè)DE=x,在Rt△DCE中,利用勾股定理求出x【詳解】(1)證明:∵四邊形ABCD是矩形,∴AB=CD,∵將矩形ABCD沿對(duì)角線AC翻折,點(diǎn)B落在點(diǎn)B′∴∠B∴AB在△AEB′與∠B∴△AEB∴AE=CE;(2)解:∵△AEB∴AE=CE,設(shè)DE=x,則AE=CE=12?x,在Rt△DCE中,D∴x2∴x=10∴DE=10【變式8-3】把一張矩形ABCD紙片按如圖方式折疊,使點(diǎn)A與點(diǎn)E重合,點(diǎn)C與點(diǎn)F重合(E、F兩點(diǎn)均在BD上),折痕分別為BH,DG.(1)求證:四邊形BGDH為平行四邊形;(2)若AB=6,BC=8,求線段FG的長(zhǎng).【答案】(1)見解析(2)3【分析】本題主要考查了與矩形有關(guān)的折疊問題,平行四邊形的證明及勾股定理,準(zhǔn)確分析計(jì)算是解題的關(guān)鍵.(1)根據(jù)矩形的性質(zhì)和折疊的性質(zhì)證明即可;(2)由折疊可得FG=CG,DF=DC=6,∠DFG=∠C=90°,在根據(jù)勾股定理計(jì)算即可;【詳解】(1)證明:∵四邊形ABCD為矩形,∴AB∥∴∠ABD=∠CDB,又由折疊可得:∠ABH=∠DBH,∠CDG=∠BDG,∴∠ABH=1∴∠DBH=∠BDG,∴BH∥∵AD∥∴四邊形BGDH為平行四邊形;(2)解:由折疊可得FG=CG,DF=DC=6,∠DFG=∠C=90°,在Rt△BCD∵BD∴BD=8∴BF=10?6=4,設(shè)FG=CG=x,則BG=8?x,在Rt△BGF∵BF42解得:x=3,即FG=3.【考點(diǎn)題型九】正方形的性質(zhì)【典例9】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,正方形OABC的頂點(diǎn)O,B的坐標(biāo)分別是0,0,4,0,則頂點(diǎn)C的坐標(biāo)是()A.2,?22 B.22,?22 C.【答案】C【分析】本題結(jié)合坐標(biāo)系考查了正方形的性質(zhì),關(guān)鍵靈活運(yùn)用正方形的性質(zhì)進(jìn)行線段計(jì)算,得出點(diǎn)的坐標(biāo).根據(jù)AC、OB的互相垂直平分,且OB=4=AC,即有OD=DB=DA=DC=2,問題得解.【詳解】解:連接AC,交OB于點(diǎn)D,∵B4,∴OB=4,∵四邊形OABC是正方形,∴AC、OB的互相垂直平分,且OB=4=AC,∴OD=DB=DA=DC=2,OD⊥DC,∴C點(diǎn)坐標(biāo)2,故選:B.【變式9-1】如圖,四邊形ABCD是正方形,延長(zhǎng)BC到點(diǎn)E,使CE=AC,連結(jié)AE交CD于點(diǎn)F,則∠AFC等于(
)度.A.112.5 B.125 C.135 D.150【答案】A【分析】本題考查了正方形的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理和外角的性質(zhì).解題的關(guān)鍵是掌握以上知識(shí)點(diǎn).首先根據(jù)正方形的性質(zhì)得到∠BCA=∠FCA=12∠BCD=45°【詳解】∵四邊形ABCD是正方形∴∠BCD=90°∴∠BCA=∠FCA=∵CE=AC∴∠E=∠CAE=∴∠AFC=180°?∠CAF?∠ACF=112.5°.故選:A.【變式9-2】如圖,E是正方形ABCD內(nèi)一點(diǎn),AE⊥BE于E,若AE=6,BE=8,則陰影部分的面積為(
)A.48 B.76 C.78 D.84【答案】B【分析】此題重點(diǎn)考查正方形的性質(zhì)、勾股定理的應(yīng)用、三角形及正方形的面積公式等知識(shí)與方法,先由∠AEB=90°,AE=6,BE=8,根據(jù)勾股定理求得AB=10,再分別求出正方形ABCD的面積和△AEB的面積,即可由S陰影【詳解】解:∵∠AEB=90°,AE=6,BE=8,∴AB=A∵四邊形ABCD是正方形,∴S∵S∴S∴陰影部分的面積是76,故選:B.【變式9-3】如圖,正方形ABCD和正方形EFGO的邊長(zhǎng)都是2,正方形EFGO繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)時(shí),兩個(gè)正方形重疊部分的面積是(
)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】A【分析】本題考查了正方形的性質(zhì),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),全等三角形的性質(zhì)和判定等知識(shí),根據(jù)正方形的性質(zhì)得出OB=OC,∠OBA=∠OCB=45°,∠BOC=∠EOG=90°,推出∠BON=∠MOC,證出△OBN≌【詳解】解:如圖,設(shè)AB與OE交點(diǎn)N,BC與OG交點(diǎn)M,∵四邊形ABCD和四邊形EFGO都是正方形,∴OB=OC,∠OBA=∠OCB=45°,∠BOC=∠EOG=90°,∴∠BON=∠MOC.在△OBN與△OCM中,∠OBN=∠OCMOB=OC∴△OBN≌∴S∴S故選:A.【考點(diǎn)題型十】正方形的性質(zhì)與判定綜合運(yùn)用
【典例10】如圖,在正方形ABCD中,E是邊BC上的一動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)E作EF⊥EA交CD于點(diǎn)G,且EF=EA,連接CF.(1)求證:∠BAE=∠CEF;(2)求∠ECF的度數(shù).【答案】(1)見解析(2)135°【分析】此題屬于四邊形綜合題,考查了全等三角形的判定與性質(zhì),正方形的性質(zhì).(1)根據(jù)正方形的性質(zhì)和等角的余角相等即可得結(jié)論;(2)在AB上截取BP=BE,連接EP,證明△APE≌△ECFSAS,可得∠ECF=∠APE=180°?∠BPE=135°【詳解】(1)證明:∵EF⊥EA,EF=EA,∴∠AEB+∠CEF=90°,在正方形ABCD中,∠B=90°,∴∠BAE+∠AEB=90°,∴∠BAE=∠CEF;(2)解:如圖,在AB上截取BP=BE,連接EP,在正方形ABCD中,∠B=90°,AB=BC,∴AP=EC,∠BPE=45°,∴∠APE=180°?∠BPE=135°,∵AP=EC,∠PAE=∠CEF,AE=EF,∴△APE≌△ECFSAS∴∠ECF=∠APE=180°?∠BPE=135°.【變式10-1】如圖,已知正方形紙片ABCD的邊長(zhǎng)為9,BE=3,將△ABE沿AE對(duì)折至△AGE,延長(zhǎng)EG交CD于點(diǎn)F,連接AF,且AF平分∠DAG.(1)證明:△AGF≌△ADF;(2)求線段EF的長(zhǎng).【答案】(1)見解析(2)15【分析】此題主要考查了正方形的性質(zhì),勾股定理的綜合應(yīng)用以及翻折變換的性質(zhì),根據(jù)翻折變換的性質(zhì)得出對(duì)應(yīng)線段相等是解題關(guān)鍵.(1)利用翻折變換對(duì)應(yīng)邊關(guān)系得出AB=AG,BE=GE,∠B=∠AGE=90°,利用HL定理得出Rt△AGF≌(2)結(jié)合(1)設(shè)DF=GF=x,則CF=9?x,EF=x+3,利用勾股定理得出CE2+C【詳解】(1)證明:在正方形ABCD中,AD=AB=BC=CD=9,∠D=∠B=∠BCD=90°,∵將△ABE沿AE對(duì)折至△AGE,∴AB=AG,BE=GE,∠B=∠AGE=90°,∴AD=AG,∠D=∠AGF=90°,又∵AF=AF,在Rt△AGF和RtAF=AFAD=AG∴Rt△AGF≌(2)由(1)可知,Rt△AGF≌Rt△ADF∴DF=GF,CE=BC?BE=6,設(shè)DF=GF=x,則CF=9?x,EF=x+3,∴在Rt△CEF中,CE2解得x=9∴EF=3+9【變式10-2】如圖,在正方形ABCD中,點(diǎn)M是對(duì)角線BD上的一點(diǎn),連接AM,過點(diǎn)M作MN⊥AM,交CD于點(diǎn)N,以AM、MN為鄰邊作矩形AMNP.(1)求證:矩形AMNP是正方形.(2)若點(diǎn)N為CD的中點(diǎn),且AD=8,求正方形AMNP的面積.【答案】(1)見解析(2)40【分析】本題考查正方形的性質(zhì)和判定,矩形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì):(1)過點(diǎn)M作ME⊥AD于點(diǎn)E,MF⊥CD于點(diǎn)F,先證ME=MF,四邊形EMFD是矩形,進(jìn)而得出∠AME=∠NMF,再證△AME≌△NMFASA,推出AM=NM,即可證明四邊形AMNP(2)先用勾股定理解Rt△ADN求出AN【詳解】(1)解:如圖,過點(diǎn)M作ME⊥AD于點(diǎn)E,MF⊥CD于點(diǎn)F,∵四邊形
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