《特殊平行四边形》全章复习与巩固(基础)知识讲解
【学习目标】
1. 掌握平行四边形、矩形、菱形、正方形的概念, 了解它们之间的关系.
2. 探索并掌握平行四边形、矩形、菱形、正方形的有关性质和常用判别方法, 并能运用这些知识进行有关的证明和计算. 【知识网络】
【要点梳理】
要点一、平行四边形
1.定义:两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形. 2.性质:(1)对边平行且相等; (2)对角相等;邻角互补; (3)对角线互相平分; (4)中心对称图形. 3.面积:S平行四边形底高
4.判定:边:(1)两组对边分别平行的四边形是平行四边形; (2)两组对边分别相等的四边形是平行四边形; (3)一组对边平行且相等的四边形是平行四边形. 角:(4)两组对角分别相等的四边形是平行四边形; (5)任意两组邻角分别互补的四边形是平行四边形. 边与角:(6)一组对边平行,一组对角相等的四边形是平行四边形; 对角线:(7)对角线互相平分的四边形是平行四边形. 要点诠释:平行线的性质: (1)平行线间的距离都相等;
(2)等底等高的平行四边形面积相等. 要点二、菱形
1. 定义:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形. 2.性质:(1)具有平行四边形的一切性质;
(2)四条边相等;
(3)两条对角线互相平分且垂直,并且每一条对角线平分一组对角;
(4)中心对称图形,轴对称图形. 3.面积:S菱形=底高=对角线对角线
24.判定:(1)一组邻边相等的平行四边形是菱形;
(2)对角线互相垂直的平行四边形是菱形; (3)四边相等的四边形是菱形.
要点三、矩形
1.定义:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形. 2.性质:(1)具有平行四边形的所有性质;
(2)四个角都是直角;
(3)对角线互相平分且相等;
(4)中心对称图形,轴对称图形.
3.面积:S矩形=长宽
4.判定:(1) 有一个角是直角的平行四边形是矩形. (2)对角线相等的平行四边形是矩形. (3)有三个角是直角的四边形是矩形. 要点诠释:由矩形得直角三角形的性质:
(1)直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半;
(2)直角三角形中,30度角所对应的直角边等于斜边的一半. 要点四、正方形
1. 定义:四条边都相等,四个角都是直角的四边形叫做正方形. 2.性质:(1)对边平行;
(2)四个角都是直角;
(3)四条边都相等;
(4)对角线互相垂直平分且相等,对角线平分对角;
(5) 两条对角线把正方形分成四个全等的等腰直角三角形; (6)中心对称图形,轴对称图形.
3.面积:S正方形=边长×边长=
1×对角线×对角线 24.判定:(1)有一个角是直角的菱形是正方形;
(2)一组邻边相等的矩形是正方形; (3)对角线相等的菱形是正方形; (4)对角线互相垂直的矩形是正方形;
(5)对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形; (6)四条边都相等,四个角都是直角的四边形是正方形.
【典型例题】
类型一、平行四边形
1、如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠B>∠A,点D为边AB的中点,DE∥BC交AC于点E,CF∥AB交DE的延长线于点F.
(1)求证:DE=EF; (2)连结CD,过点D作DC的垂线交CF的延长线于点G,求证:∠B=∠A+∠DGC. 【思路点拨】(1)首先证明四边形DBCF为平行四边形,可得DF=BC,再证明DE=11BC,进而得到EF=CB,即可证出DE=EF; 22(2)首先画出图形,首先根据平行线的性质可得∠ADG=∠G,再证明∠B=∠DCB,∠A=∠DCA,然后再推出∠1=∠DCB=∠B,再由∠A+∠ADG=∠1可得∠A+∠G=∠B. 【答案与解析】 证明:(1)∵DE∥BC,CF∥AB, ∴四边形DBCF为平行四边形, ∴DF=BC,
∵D为边AB的中点,DE∥BC, ∴DE=111BC,∴EF=DF-DE=BC-CB=CB, 222∴DE=EF; (2)∵DB∥CF, ∴∠ADG=∠G,
∵∠ACB=90°,D为边AB的中点, ∴CD=DB=AD,
∴∠B=∠DCB,∠A=∠DCA, ∵DG⊥DC,
∴∠DCA+∠1=90°, ∵∠DCB+∠DCA=90°, ∴∠1=∠DCB=∠B, ∵∠A+∠ADG=∠1, ∴∠A+∠G=∠B.
【总结升华】此题主要考查了平行四边形的判定与性质,以及直角三角形的性质,关键是找出∠ADG=∠G,∠1=∠B.掌握在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半.
类型二、菱形
2、(2019•广安)如图,四边形ABCD是菱形,CE⊥AB交AB的延长线于点E,CF⊥AD交AD的延长线于点F,求证:DF=BE.
【思路点拨】 连接AC,根据菱形的性质可得AC平分∠DAE,CD=BC,再根据角平分线的性质可得CE=FC,然后利用HL证明Rt△CDF≌Rt△CBE,即可得出DF=BE. 【答案与解析】 证明:连接AC,
∵四边形ABCD是菱形, ∴AC平分∠DAE,CD=BC, ∵CE⊥AB,CF⊥AD,
∴CE=FC,∠CFD=∠CEB=90°. 在Rt△CDF与Rt△CBE中,
,
∴Rt△CDF≌Rt△CBE(HL), ∴DF=BE.
【总结升华】此题考查了菱形的性质,角平分线的性质,关键是掌握菱形的两条对角线互相
垂直,并且每一条对角线平分一组对角;角平分线的性质:角的平分线上的点到角的两边的距离相等.同时考查了全等三角形的判定与性质.
举一反三:
【变式】用两张等宽的纸带交叉重叠地放在一起,重合的四边形ABCD是菱形吗?如果是菱
形请给出证明,如果不是菱形请说明理由.
【答案】四边形ABCD是菱形;
证明:由AD∥BC,AB∥CD得四边形ABCD是平行四边形,
过A,C两点分别作AE⊥BC于E,CF⊥AB于F. ∴∠CFB=∠AEB=90°.
∵AE=CF(纸带的宽度相等)∠ABE=∠CBF, ∴Rt△ABE≌Rt△CBF, ∴AB=BC,
∴四边形ABCD是菱形.
类型三、矩形
3、已知:如图,D是△ABC的边AB上一点,CN∥AB,DN交AC于点M,MA=MC.①求证:CD=AN;②若∠AMD=2∠MCD,求证:四边形ADCN是矩形.
【思路点拨】①根据两直线平行,内错角相等求出∠DAC=∠NCA,然后利用“角边角”证明△AMD和△CMN全等,根据全等三角形对应边相等可得AD=CN,然后判定四边形ADCN是平行四边形,再根据平行四边形的对边相等即可得证;②根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和推出∠MCD=∠MDC,再根据等角对等边可得MD=MC,然后证明AC=DN,再根据对角线相等的平行四边形是矩形即可得证. 【答案与解析】 证明:①∵CN∥AB,
∴∠DAC=∠NCA, 在△AMD和△CMN中,
DACNCA∵MAMC, AMDCMN∴△AMD≌△CMN(ASA), ∴AD=CN, 又∵AD∥CN,
∴四边形ADCN是平行四边形, ∴CD=AN;
②∵∠AMD=2∠MCD ,∠AMD=∠MCD+∠MDC, ∴∠MCD=∠MDC, ∴MD=MC,
由①知四边形ADCN是平行四边形, ∴MD=MN=MA=MC, ∴AC=DN,
∴四边形ADCN是矩形.
【总结升华】要判定一个四边形是矩形,通常先判定它是平行四边形,再根据平行四边形构成矩形的条件,判定有一个角是直角或对角线相等.
4、如图所示,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8.将矩形ABCD沿CE折叠后,使点D恰好落在对角线AC上的点F处,求EF的长.
【思路点拨】要求EF的长,可以考虑把EF放入Rt△AEF中,由折叠可知CD=CF,DE=EF,易得AC=10,所以AF=4,AE=8-EF,然后在Rt△AEF中利用勾股定理求出EF的值.
【答案与解析】 解:设EF=x,
由折叠可得:DE=EF=x,CF=CD=6, 又∵ 在Rt△ADC中,AC628210. ∴ AF=AC-CF=4,AE=AD-DE=8-x. 在Rt△AEF中,AE2AF2EF2, 即(8x)242x2,
解得:x=3 ∴ EF=3 【总结升华】在矩形折叠问题中往往根据折叠找出相等的量,然后把未知边放在合适的直角三角形中,再利用勾股定理进行求解. 举一反三: 【变式】把一张矩形纸片(矩形ABCD)按如图方式折叠,使顶点B和点D重合,折痕为EF.若
AB = 3cm,BC = 5cm,则重叠部分△DEF的面积是__________cm2.
【答案】5.1.
提示:由题意可知BF=DF,设FC=x,DF=5-x,在Rt△DFC中,DC2FC2DF2,
解得x=
811,BF=DE=3.4,则S△DEF=DEAB=×3.4×3=5.1. 522类型四、正方形
5、如图,一个含45°的三角板HBE的两条直角边与正方形ABCD的两邻边重合,过E 点作EF⊥AE交∠DCE的角平分线于F点,试探究线段AE与EF的数量关系,并说明
理由.
【思路点拨】AE=EF.根据正方形的性质推出AB=BC,∠BAD=∠HAD=∠DCE=90°,推出∠HAE=∠CEF,根据△HEB是以∠B为直角的等腰直角三角形,得到BH=BE,∠H=45°,HA=CE,根据CF平分∠DCE推出∠H=∠FCE,根据ASA证△HAE≌△CEF即可得到答案. 【答案与解析】 探究:AE=EF
证明:∵△BHE为等腰直角三角形, ∴∠H=∠HEB=45°,BH=BE.
又∵CF平分∠DCE,四边形ABCD为正方形, ∴∠FCE=
1∠DCE=45°, 2 ∴∠H=∠FCE.
由正方形ABCD知∠B=90°,∠HAE=90°+∠DAE=90°+∠AEB, 而AE⊥EF,∴∠FEC=90°+∠AEB, ∴∠HAE=∠FEC.
由正方形ABCD知AB=BC,∴BH-AB=BE-BC, ∴HA=CE,
∴△AHE≌△ECF (ASA), ∴AE=EF. 【总结升华】充分利用正方形的性质和题目中的已知条件,通过证明全等三角形来证明线段相等.
举一反三: 【变式】(2018•黄冈)如图,在正方形ABCD中,点F为CD上一点,BF与AC交于点E.若∠CBF=20°,则∠AED等于 .
【答案】 65°。
类型五、综合应用
6、如图所示,E、F、G、H分别是四边形ABCD各边中点,连接EF、FG、GH、HE,则四边形EFGH为________形.
(1)当四边形满足________条件时,四边形EFGH是菱形. (2)当四边形满足________条件时,四边形EFGH是矩形. (3)当四边形满足________条件时,四边形EFGH是正方形. 在横线上填上合适的条件,并说明你所填条件的合理性. 【思路点拨】本题是以平行四边形为前提,加上对角线的特殊条件来判定特殊的平行四边形,加上邻边相等为菱形,加上对角线互相垂直为矩形,综合得到正方形. 【答案与解析】四边形EFGH为平行四边形; 解:(1)AC=BD,
理由:如图①,四边形ABCD的对角线AC=BD,
此时四边形EFGH为平行四边形,且EH=
11BD,HG=AC,得EH=GH, 22故四边形EFGH为菱形.
(2)AC⊥BD,
理由:如图②,四边形ABCD的对角线互相垂直, 此时四边形EFGH为平行四边形.
易得GH⊥BD,即GH⊥EH,故四边形EFGH为矩形. (3)AC=BD且AC⊥BD,
理由:如图③,四边形ABCD的对角线相等且互相垂直, 综合(1)(2)可得四边形EFGH为正方形.
【总结升华】本题主要考查对三角形的中位线定理,平行四边形的判定,矩形的判定,菱形的性质等知识点的理解和掌握,熟练掌握各定理是解决此题的关键. 举一反三:
【变式】已知,在四边形ABCD中,ABC90,若添加一个条件即可判定该四边形是正方形,那么这个条件可以是____________. 【答案】AB=BC或 BC=CD或 CD=DA或DA=AB(答案不唯一)
《特殊平行四边形》全章复习与巩固(基础)巩固练习
【巩固练习】
一.选择题 1. 如图,□ABCD中,AB=3cm,AD=4cm,DE平分∠ADC交BC边于点E,则BE的长等于( ). A.2cm B.1cm C.1.5cm D.3cm
2.矩形、菱形、正方形都具有的性质是( ).
A.每一条对角线平分一组对角 B.对角线相等
C.对角线互相平分 D.对角线互相垂直
3.如图所示,将一张矩形纸ABCD沿着GF折叠(F在BC边上,不与B,C重合),使得C点落在矩形ABCD的内部点E处,FH平分∠BFE,则∠GFH的度数α满足( ).
A.90°<α<180° B.α=90°
C.0°<α<90° D.α随着折痕位置的变化而变化
4.(2018•武进区一模)如图,在正方形ABCD中,AD=5,点E、F是正方形ABCD内的两点,且AE=FC=3,BE=DF=4,则EF的长为( )
A.
32 B.232 C. D.2
575.正方形具备而菱形不具备的性质是( )
A. 对角线相等; B. 对角线互相垂直;
C. 每条对角线平分一组对角; D. 对角线互相平分.
6.如图是一张矩形纸片ABCD,AD=10cm,若将纸片沿DE折叠,使DC落在DA上,点C的对应点为点F,若BE=6cm,则CD=( ).
A.4cm B.6cm C.8cm D.10cm
7. 矩形对角线相交成钝角120°,短边长为2.8cm,则对角线的长为( ).
A.2.8cm B.1.4cm C.5.6cm D.11.2cm
8. 如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,E为AB的中点,且OE=a,则菱形ABCD的周长为( ).
A.16a B.12a C.8a D.4a
二.填空题
9.如图,若口ABCD与口EBCF关于B,C所在直线对称,∠ABE=90°,则∠F=______.
10.矩形的两条对角线所夹的锐角为60,较短的边长为12,则对角线长为__________. 11.如图,菱形ABCD的边长为2,∠ABC=45°,则点D的坐标为______.
12.如图,矩形ABCD的两条对角线交于点O,过点O作AC的垂线EF,分别交AD,BC于点E,F,连接CE,已知△CDE的周长为24 cm,则矩形ABCD的周长是 cm.
13.如图, 有一块边长为4的正方形塑料模板ABCD,将一块足够大的直角三角形的直角顶点落在点A,两条直角边分别与CD交于点F,与CB的延长线交于点E,则四边形AECF的面积是 _________.
14.已知菱形ABCD的面积是12cm2,对角线AC=4cm,则菱形的边长是______cm. 15. (2019•扬州)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,E为AD的中点,若OE=3,则菱形ABCD的周长为 .
16.(2018春•昆明校级期中)如图,将两条宽度都为3的纸条重叠在一起,使∠ABC=60°,则四边形ABCD的面积为 .
三.解答题
17. (2019•吉林)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,且DE∥AC,AE∥BD.求证:四边形AODE是矩形.
18.(2018春•无棣县期中)如图,在△ABC中,AB=AC,AD是△ABC的角平分线,作AE∥BC,CE∥AD,AE、CE交于点E. (1)证明:四边形ADCE是矩形.
(2)若DE交AC于点O,证明:OD∠AB且OD=AB.
19.如图,在矩形ABCD中,点E在BC上,AE=AD,DF⊥AE于F,连接DE.证明:DF=DC.
20. 已知:如图,在正方形ABCD中,点E、F分别在BC和CD上,AE = AF.
(1)求证:BE = DF;
(2)连接AC交EF于点O,延长OC至点M,使OM = OA,连接EM、FM.判断四边形
AEMF是什么特殊四边形?并证明你的结论.
【答案与解析】
一.选择题 1.【答案】B; 2.【答案】C;
【解析】它们都是特殊的平行四边形,所以共有的性质就是平行四边形具有的性质. 3.【答案】B;
【解析】由△GCF≌△GEF得∠GFC=∠EFG,又有∠EFH=∠BFH,
所以∠GFH=
4.【答案】D; 5.【答案】A; 6.【答案】A; 【解析】由折叠知
,四边形
为正方形,
1×180°=90°,所以α=90°. 2CD=CE=BC-BE=10-6=4(cm).
7.【答案】C; 8.【答案】C;
【解析】OE=a,则AD=2a,菱形周长为4×2a=8a. 二.填空题 9.【答案】45; 10.【答案】24; 11.【答案】(22,2).;
【解析】过D作DH⊥OC于H,则CH=DH=2,所以D的坐标为(22,2). 12.【答案】48; 13.【答案】16;
【解析】证△ABE≌△ADF,四边形AECF的面积为正方形ABCD的面积. 14.【答案】13;
【解析】设BD=x,
14x12,x6,所以边长=223213. 215.【答案】24.
【解析】∵四边形ABCD为菱形, ∴AC⊥BD,AB=BC=CD=DA, ∴△AOD为直角三角形.
∵OE=3,且点E为线段AD的中点, ∴AD=2OE=6.
C菱形ABCD=4AD=4×6=24. 故答案为:24. 16.【答案】6.
【解析】∠纸条的对边平行,即AB∠CD,AD∠BC,
∠四边形ABCD是平行四边形, ∠两张纸条的宽度都是3,
∠S四边形ABCD=AB×3=BC×3, ∠AB=BC,
∠平行四边形ABCD是菱形,即四边形ABCD是菱形. 如图,过A作AE∠BC,垂足为E, ∠∠ABC=60°,
∠∠BAE=90°﹣60°=30°, ∠AB=2BE,
在∠ABE中,AB2=BE2+AE2, 即AB2=AB2+32, 解得AB=2
,
×3=6
.
∠S四边形ABCD=BC•AE=2故答案是:6.
三.解答题 17.【解析】
证明:∵四边形ABCD为菱形, ∴AC⊥BD, ∴∠AOD=90°,
∵DE∥AC,AE∥BD,
∴四边形AODE为平行四边形, ∴四边形AODE是矩形. 18.【解析】 证明:(1)∠AB=AC,AD是∠ABC的角平分线, ∠AD∠BC,且BD=CD, ∠AE∠BC,CE∠AD,
∠四边形ADCE是平行四边形, ∠四边形ADCE是矩形;
(2)∠四边形ADCE是矩形, ∠OA=OC,
∠OD是∠ABC的中位线, ∴OD∴AB且OD=
12AB. 19.【解析】
证明:∵DF⊥AE于F,
∴∠DFE=90°
在矩形ABCD中,∠C=90°, ∴∠DFE=∠C,
在矩形ABCD中,AD∥BC ∴∠ADE=∠DEC, ∵AE=AD,
∴∠ADE=∠AED, ∴∠AED=∠DEC, 又∵DE是公共边, ∴△DFE≌△DCE, ∴DF=DC.
20.【解析】证明:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠B=∠D=90°. ∵AE = AF,
∴Rt△ABE≌Rt△ADF. ∴BE=DF.
(2)四边形AEMF是菱形.
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BCA =∠DCA=45°,BC=DC.∵BE=DF,
∴BC-BE=DC-DF. 即CE=CF. ∴OE=OF.
∵OM=OA,
∴四边形AEMF是平行四边形. ∵AE=AF,
∴平行四边形AEMF是菱形.
A
D F
O
B
E
C
M
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