第2话:特殊的平行四边形
课堂思维碰撞
第一层: 矩形
知识导入
知识点 典型范例
矩形:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形.也就是长方形. 矩形的性质: (1)矩形是特殊的平行四边形,它具有平行四边形的所有性质; (2)矩形的四个角都是直角; (3)矩形的对角线相等. 矩形的特殊性质:①AC=BD ②∠DAB=∠ABC=∠BCD=∠ADC=90°
矩形的判定: (1)有一个角是直角的平行四边形叫做矩形; (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. 矩形的判定: 四边形ABCD是平行四边形,一个角为90°; 四边形ABCD是平行四边形,AC=BD 任意三个角等于90°的四边形
斜边中线定理: 直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半. 在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D为斜边AB的中点,则CD=
重要模型: 结论:
夯实基础
例1 矩形的性质
(1)如图,矩形中,则下列结论:
①是等边三角形②③④⑤.
其中正确的有( )
A.①②③ B.①②③④ C.②③④⑤ D.①②③④⑤
(2)如图,将矩形绕A点顺时针旋转90°得到矩形AFGH, 连接BG,E为BG中点,连接AE,已知AC=4,BC=3,则AE=________.
(3)如图,矩形中,是两对角线的交点,,垂足为.若,则的长为________.
(4)如图,是矩形对角线交点,平分,,则的度数等于( )
A. B. C. D.
【答案】(1)D(2)(3)3(4)B
能力提升
例2 矩形模型
(1)如图,已知矩形中,对角线、相交于点,,垂足为,,则=______.
(2)如图所示,矩形内一点到、、的长分别是2、3、4,则 的长为______.
(3)已知,如图,在矩形中,是边上的动点,于,于,如果, ,那么PE+PF=______
【答案】(1);(2);(3)
例3 矩形的判定
(1)如图所示,四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,下列判断中,不能判断四边形ABCD是矩形的是( )
A.AB=CD,AD=BC,∠BAD=90°
B.OA=OB=OC=OD
C.ABCD且AB=CD,AC=BD
D.ABCD且AB=CD,OA=OC,OB=OD
【答案】D
(2)如图,将平行四边形的边延长到点,使,连接交于点.
若,连接.求证:四边形是矩形.
【答案】∵,,∴四边形是平行四边形,
∵四边形是平行四边形,∴,
又∵,∴,∴,∴,
又∵AE=2AF,BC=2BF,∴AE=BC
∴平行四边形是矩形.
第二层: 菱形
知识导入
序号 知识点 典型范例
1 菱形的性质: (1)菱形是特殊的平行四边形,它具有平行四边形的所有性质; (2)菱形的四条边都相等; (3)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. (4)菱形是轴对称图形,两条对角线所在直线都是它的对称轴. 菱形的特殊性质: AB=BC=CD=AD AC⊥BD
2 菱形的判定: (1)有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形; (2)对角线互相垂直的平行四边形是菱形; (3)四条边相等的四边形是菱形. 菱形的判定: 四边形ABCD是平行四边形,邻边相等; 四边形ABCD是平行四边形,AC⊥BD AB=BC=CD=AD的四边形
夯实基础
例4
(1) 如图,已知菱形的两条对角线相交于点O,若,,则菱形的周长是( )
A.24 B.16 C. D.
(2)菱形周长为,一条对角线长为,则其菱形的高为 .
(3)如图,把菱形沿折叠,使点落在上的点处,若,则的大小为( )
A. B. C. D.
(4)如图,在菱形ABCD中,E、F分别是AB、BC上一点,∠A=∠EDF=60°,有下列结论:①AE=BF,②△DEF 是等边三角形,③△BEF是等腰三角形,④∠ADE=∠BEF,其中正确的是( )
A.①② B.②③④ C.①②③④ D.①②④
(5)如图,在菱形中,,的垂直平分线交对角线于点,点为垂足,连结,则( )
A. B. C. D.
(6)已知菱形的两条对角线长分别为6和8,分别是边的中点,是对角线上一点,则的最小值_______.
【答案】(1)C;(2);(3)B;(4)D;(5)D;(6)
能力提升
例5 菱形的判定
(1)已知:如图,平行四边形的对角线、相交于点,且,,,①求证:平行四边形是菱形;
②求菱形的面积.
【答案】①∵在中,,,
∴
∴是直角三角形,
∴平行四边形是菱形.
②∵平行四边形是菱形,∴,
∴.即菱形的面积为.
(2)如图,中,,是的平分线,交于,是边上的高,交于,于,求证:四边形是菱形.
证明:∵∠ACB=90°,AD是∠CAB的平分线,DE⊥AB,
∴DC=DE,∠CAD=∠EAD,∠CDF+∠CAD=90°,
∵CH是AB边上的高,
∴CH⊥AB,
∴CH∥DE,∠AFH+∠EAD=90°,
∴∠CDF=∠AFH,
∵∠CFD=∠AFH,
∴∠CDF=∠CFD,
∴CF=DC,
∴CF=DE,
∴四边形CDEF是平行四边形,
∴四边形CDEF是菱形.
第三层: 正方形
知识点 典型范例
正方形的性质: (1)四条边都相等; (2)四个角都是直角; (3)对角线相等,且互相垂直平分,每条对角线平分一组对角. 注意:正方形具有矩形的所有性质,又具有菱形的所有性质. 正方形的性质: AB=BC=CD=AD ∠DAB=∠ABC=∠BCD=∠ADC=90° AC⊥BD且AC=BD, ∠DAC=∠BAC,∠DCA=∠BCA, ∠ADB=∠CDB,∠ABD=∠CBD
正方形的判定: (1)对角线互相垂直且相等的平行四 边形是正方形; (2)有一组邻边相等的矩形是正方形; (3)对角线互相垂直的矩形是正方形; (4)有一个角是直角的菱形是正方形; (5)对角线相等的菱形是正方形; (6)对角线互相垂直平分且相等的四 边形是正方形. 正方形的判定: 四边形ABCD是平行四边形,AC⊥BD且AC=BD, 四边形ABCD是矩形,邻边相等 四边形ABCD是矩形,AC⊥BD 四边形ABCD是菱形,有一个角是90° 四边形ABCD是菱形,AC=BD, AC⊥BD且AC=BD且OA=OC,OB=OD
能力提升
例6 正方形的性质
(1)如图,在正方形ABCD中,E是对角线BD上任意一点,过E作EF⊥BC于F,作EG⊥CD于G,若正方形ABCD的周长为m,则四边形EFCG的周长为
(2)已知正方形,以AB为边构造等边,那么
(3)如图,P为边长为2的正方形ABCD的对角线BD上任一点,过点P作PE⊥BC于点E,PF⊥CD于点F,连接EF.给出以下4个结论:①AP=EF;②AP⊥EF;③EF最短长度为;④若∠BAP=30°,则EF的长度为2.其中结论正确的有( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
【答案】(1)(2)15°或75°(3)A
例7 如图,在四边形中,,对角线平分,是上一点,过点作,,垂足分别为.
⑴求证:;
⑵若,求证:四边形是正方形.
【答案】证明:⑴∵平分,
∴.
又∵,,
∴.
∴.
⑵∵,,
∴.
又∵,
∴四边形是矩形.
∵,,,
∴.
∴四边形是正方形.
课后创新培养
课后作业
练1 (1)如图,,矩形的顶点在直线上,则________度.
(2) 矩形的对角线、交于,如果的周长比的周长大,则边的长是________.
【答案】(1)30 (2)10cm
练2 如图,平行四边形中,、、、分别是、、、的平分线,与交于,与交于,证明:四边形是矩形.
【答案】∵四边形为平行四边形
∴,
∵、分别是、的平分线
∴
∴
同理
∴四边形是矩形.
练3 (1) 菱形周长为,一条对角线长为,则其面积为 .
(2) 如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,DE⊥AB,DF⊥BC,则△DEF的周长为_______
(3) 如图,在菱形中,,,点是对角线上的一个动点,点是边上的中点,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.4
【答案】(1)60cm2;(2);(3)B
练4 如图,已知中,,四边形是平行四边形,为的中点.求证:四边形是菱形.
【答案】四边形是平行四边形,在与中
,,
,,
四边形是平行四边形
四边形是菱形
练5 四边形是正方形,延长至,使,连结交于,那么的度数为________.
【答案】112.5°
练6 下列说法不正确的是( )
A.有一个角是直角的菱形是正方形 B.两条对角线相等的菱形是正方形
C.对角线互相垂直的矩形是正方形 D.四条边都相等的四边形是正方形
【答案】D
10
9