矩形的性质与判定解答题专项练习
1.如图,矩形ABCD中,AC与BD交于点O,BE⊥AC,CF⊥BD,垂足分别为E,F.
求证:BE=CF.
2.已知:如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,E是CD中点,连结OE.过点C作CF∥BD交线段OE的延长线于点F,连结DF.求证:
(1)△ODE≌△FCE;
(2)四边形ODFC是菱形.
3.已知:如图,在矩形ABCD中,点E在边AB上,点F在边BC上,且BE=CF,EF⊥DF,求证:BF=CD.
4.如图,在矩形ABCD中,对角线BD的垂直平分线MN与AD相交于点M,与BC相交于点N,连接BM,DN.
(1)求证:四边形BMDN是菱形;
(2)若AB=4,AD=8,求MD的长.
5.在矩形ABCD中,点E是BC上一点,AE=AD,DF⊥AE,垂足为F;求证:DF=DC.
6.如图,在△ABC中,D是BC边上的一点,E是AD的中点,过A点作BC的平行线交CE的延长线于F,且AF=BD,连接BF.
(1)求证:D是BC的中点.
(2)如果AB=AC,试判断四边形AFBD的形状,并证明你的结论.
7.在△ABC中,D是BC边的中点,E、F分别在AD及其延长线上,CE∥BF,连接BE、CF.
(1)求证:△BDF≌△CDE;
(2)若DE=BC,试判断四边形BFCE是怎样的四边形,并证明你的结论.
8.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.
9.如图,在△ABC中,AB=AC,D为边BC上一点,以AB,BD为邻边作 ABDE,连接AD,EC.
(1)求证:△ADC≌△ECD;
(2)若BD=CD,求证:四边形ADCE是矩形.
10.已知:如图,四边形ABCD的对角线AC、BD交于点O,BE⊥AC于E,DF⊥AC于F,点O既是AC的中点,又是EF的中点.
(1)求证:△BOE≌△DOF;
(2)若OA=BD,则四边形ABCD是什么特殊四边形?说明理由.
11.如图,已知E是 ABCD中BC边的中点,连接AE并延长AE交DC的延长线于点F.
(1)求证:△ABE≌△FCE.
(2)连接AC、BF,若∠AEC=2∠ABC,求证:四边形ABFC为矩形.
12.已知:如图,在△ABC中,D是AC的中点,E是线段BC延长线上一点,过点A作BE的平行线与线段ED的延长线交于点F,连接AE,CF.
(1)求证:AF=CE;
(2)若AC=EF,试判断四边形AFCE是什么样的四边形,并证明你的结论.
13.已知,如图, ABCD中,BE,CF分别是∠ABC和∠BCD的一平分线,BE,CF相交于点O.
(1)求证:BE⊥CF;
(2)试判断AF与DE有何数量关系,并说明理由;
(3)当△BOC为等腰直角三角形时,四边形ABCD是何特殊四边形?
(直接写出答案)
14.如图,△ABC中,AB=AC,AD、AE分别是∠BAC和∠BAC和外角的平分线,BE⊥AE.
(1)求证:DA⊥AE;
(2)试判断AB与DE是否相等?并证明你的结论.
15.如图,在△ABC中,AB=AC,AD平分∠BAC,CE∥AD且CE=AD.
(1)求证:四边形ADCE是矩形;
(2)若△ABC是边长为4的等边三角形,AC,DE相交于点O,在CE上截取CF=CO,连接OF,求线段FC的长及四边形AOFE的面积.
16.如图,O是菱形ABCD对角线AC与BD的交点,CD=5cm,OD=3cm; 过点C作CE∥DB,过点B作BE∥AC,CE与BE相交于点E.
(1)求OC的长;
(2)求证:四边形OBEC为矩形;
(3)求矩形OBEC的面积.
答案
1.如图,矩形ABCD中,AC与BD交于点O,BE⊥AC,CF⊥BD,垂足分别为E,F.
求证:BE=CF.
【解答】证明:∵四边形ABCD为矩形,
∴AC=BD,则BO=CO.
∵BE⊥AC于E,CF⊥BD于F,
∴∠BEO=∠CFO=90°.
又∵∠BOE=∠COF,
∴△BOE≌△COF.
∴BE=CF.
2.已知:如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,E是CD中点,连结OE.过点C作CF∥BD交线段OE的延长线于点F,连结DF.求证:
(1)△ODE≌△FCE;
(2)四边形ODFC是菱形.
【解答】证明:(1)∵CF∥BD,
∴∠ODE=∠FCE,
∵E是CD中点,
∴CE=DE,
在△ODE和△FCE中,
,
∴△ODE≌△FCE(ASA);
(2)∵△ODE≌△FCE,
∴OD=FC,
∵CF∥BD,
∴四边形ODFC是平行四边形,
在矩形ABCD中,OC=OD,
∴四边形ODFC是菱形.
3.已知:如图,在矩形ABCD中,点E在边AB上,点F在边BC上,且BE=CF,EF⊥DF,求证:BF=CD.
【解答】证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=∠C=90°,
∵EF⊥DF,
∴∠EFD=90°,
∴∠EFB+∠CFD=90°,
∵∠EFB+∠BEF=90°,
∴∠BEF=∠CFD,
在△BEF和△CFD中,
,
∴△BEF≌△CFD(ASA),
∴BF=CD.
4.如图,在矩形ABCD中,对角线BD的垂直平分线MN与AD相交于点M,与BC相交于点N,连接BM,DN.
(1)求证:四边形BMDN是菱形;
(2)若AB=4,AD=8,求MD的长.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,∠A=90°,
∴∠MDO=∠NBO,∠DMO=∠BNO,
∵在△DMO和△BNO中,
,
∴△DMO≌△BNO(AAS),
∴OM=ON,
∵OB=OD,
∴四边形BMDN是平行四边形,
∵MN⊥BD,
∴平行四边形BMDN是菱形.
(2)解:∵四边形BMDN是菱形,
∴MB=MD,
设MD长为x,则MB=DM=x,
在Rt△AMB中,BM2=AM2+AB2
即x2=(8﹣x)2+42,
解得:x=5,
所以MD长为5.
5.在矩形ABCD中,点E是BC上一点,AE=AD,DF⊥AE,垂足为F;求证:DF=DC.
【解答】证明:连接DE.(1分)
∵AD=AE,
∴∠AED=∠ADE.(1分)
∵有矩形ABCD,
∴AD∥BC,∠C=90°.(1分)
∴∠ADE=∠DEC,(1分)
∴∠DEC=∠AED.
又∵DF⊥AE,
∴∠DFE=∠C=90°.
∵DE=DE,(1分)
∴△DFE≌△DCE.
∴DF=DC.(1分)
6.如图,在△ABC中,D是BC边上的一点,E是AD的中点,过A点作BC的平行线交CE的延长线于F,且AF=BD,连接BF.
(1)求证:D是BC的中点.
(2)如果AB=AC,试判断四边形AFBD的形状,并证明你的结论.
【解答】(1)证明:∵AF∥BC,
∴∠AFE=∠DCE(1分)
∵E是AD的中点,
∴AE=DE.(2分)
∵∠AEF=∠DEC,
∴△AEF≌△DEC.(3分)
∴AF=DC,
∵AF=BD
∴BD=CD,
∴D是BC的中点;(4分)
(2)四边形AFBD是矩形,(5分)
证明:∵AB=AC,D是BC的中点,
∴AD⊥BC,
∴∠ADB=90°,(6分)
∵AF=BD,AF∥BC,
∴四边形AFBD是平行四边形,(7分)
∴四边形AFBD是矩形.
7.在△ABC中,D是BC边的中点,E、F分别在AD及其延长线上,CE∥BF,连接BE、CF.
(1)求证:△BDF≌△CDE;
(2)若DE=BC,试判断四边形BFCE是怎样的四边形,并证明你的结论.
【解答】(1)证明:∵CE∥BF,
∴∠CED=∠BFD,
∵D是BC边的中点,
∴BD=DC,
在△BDF和△CDE中
,
∴△BDF≌△CDE(AAS);
(2)四边形BFCE是矩形,
证明:∵△BDF≌△CDE,
∴DE=DF,
∵BD=DC,
∴四边形BFCE是平行四边形,
∵BD=CD,DE=BC,
∴BD=DC=DE,
∴∠BEC=90°,
∴平行四边形BFCE是矩形.
8.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.
【解答】证明:①∵CN∥AB,
∴∠DAC=∠NCA,
在△AMD和△CMN中,
∵,
∴△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.
9.如图,在△ABC中,AB=AC,D为边BC上一点,以AB,BD为邻边作 ABDE,连接AD,EC.
(1)求证:△ADC≌△ECD;
(2)若BD=CD,求证:四边形ADCE是矩形.
【解答】证明:(1)∵四边形ABDE是平行四边形(已知),
∴AB∥DE,AB=DE(平行四边形的对边平行且相等);
∴∠B=∠EDC(两直线平行,同位角相等);
又∵AB=AC(已知),
∴AC=DE(等量代换),∠B=∠ACB(等边对等角),
∴∠EDC=∠ACD(等量代换);
∵在△ADC和△ECD中,
,
∴△ADC≌△ECD(SAS);
(2)∵四边形ABDE是平行四边形(已知),
∴BD∥AE,BD=AE(平行四边形的对边平行且相等),
∴AE∥CD;
又∵BD=CD,
∴AE=CD(等量代换),
∴四边形ADCE是平行四边形(对边平行且相等的四边形是平行四边形);
在△ABC中,AB=AC,BD=CD,
∴AD⊥BC(等腰三角形的“三合一”性质),
∴∠ADC=90°,
∴ ADCE是矩形.
10.已知:如图,四边形ABCD的对角线AC、BD交于点O,BE⊥AC于E,DF⊥AC于F,点O既是AC的中点,又是EF的中点.
(1)求证:△BOE≌△DOF;
(2)若OA=BD,则四边形ABCD是什么特殊四边形?说明理由.
【解答】(1)证明:∵BE⊥AC.DF⊥AC,
∴∠BEO=∠DFO=90°,
∵点O是EF的中点,
∴OE=OF,
又∵∠DOF=∠BOE,
∴△BOE≌△DOF(ASA);
(2)解:四边形ABCD是矩形.理由如下:
∵△BOE≌△DOF,
∴OB=OD,
又∵OA=OC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵OA=BD,OA=AC,
∴BD=AC,
∴ ABCD是矩形.
11.如图,已知E是 ABCD中BC边的中点,连接AE并延长AE交DC的延长线于点F.
(1)求证:△ABE≌△FCE.
(2)连接AC、BF,若∠AEC=2∠ABC,求证:四边形ABFC为矩形.
【解答】证明:(1)∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB∥DC,
∴∠ABE=∠ECF,
又∵E为BC的中点,
∴BE=CE,
在△ABE和△FCE中,
∵,
∴△ABE≌△FCE(ASA);
(2)∵△ABE≌△FCE,
∴AB=CF,
又∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB∥CF,
∴四边形ABFC为平行四边形,
∴BE=EC,AE=EF,
又∵∠AEC=2∠ABC,且∠AEC为△ABE的外角,
∴∠AEC=∠ABC+∠EAB,
∴∠ABC=∠EAB,
∴AE=BE,
∴AE+EF=BE+EC,即AF=BC,
则四边形ABFC为矩形.
12.已知:如图,在△ABC中,D是AC的中点,E是线段BC延长线上一点,过点A作BE的平行线与线段ED的延长线交于点F,连接AE,CF.
(1)求证:AF=CE;
(2)若AC=EF,试判断四边形AFCE是什么样的四边形,并证明你的结论.
【解答】(1)证明:在△ADF和△CDE中,
∵AF∥BE,
∴∠FAD=∠ECD.
又∵D是AC的中点,
∴AD=CD.
∵∠ADF=∠CDE,
∴△ADF≌△CDE.
∴AF=CE.
(2)解:若AC=EF,则四边形AFCE是矩形.
证明:由(1)知:AF=CE,AF∥CE,
∴四边形AFCE是平行四边形.
又∵AC=EF,
∴平行四边形AFCE是矩形.
13.已知,如图, ABCD中,BE,CF分别是∠ABC和∠BCD的一平分线,BE,CF相交于点O.
(1)求证:BE⊥CF;
(2)试判断AF与DE有何数量关系,并说明理由;
(3)当△BOC为等腰直角三角形时,四边形ABCD是何特殊四边形?
(直接写出答案)
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形
∴AB∥CD
∴∠ABC+∠BCD=180°(1分)
又∵BE,CF分别是∠ABC,∠BCD的平分线
∴∠EBC+∠FCB=90°
∴∠BOC=90°
故BE⊥CF(3分)
(2)解:AF=DE
理由如下:
∵AD∥BC
∴∠AEB=∠CBE
又∵BE是∠ABC的平分线,
∴∠ABE=∠CBE
∴∠AEB=∠ABE
∴AB=AE
同理CD=DF(5分)
又∵四边形ABCD是平行四边形
∴AB=CD
∴AE=DF
∴AF=DE(6分)
(3)解:当△BOC为等腰直角三角形时四边形ABCD是矩形.(8分)
14.如图,△ABC中,AB=AC,AD、AE分别是∠BAC和∠BAC和外角的平分线,BE⊥AE.
(1)求证:DA⊥AE;
(2)试判断AB与DE是否相等?并证明你的结论.
【解答】(1)证明:∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠BAC,
又∵AE平分∠BAF,
∴∠BAE=∠BAF,
∵∠BAC+∠BAF=180°,
∴∠BAD+∠BAE=(∠BAC+∠BAF)=×180°=90°,
即∠DAE=90°,
故DA⊥AE.
(2)解:AB=DE.理由是:
∵AB=AC,AD平分∠BAC,
∴AD⊥BC,故∠ADB=90°
∵BE⊥AE,
∴∠AEB=90°,∠DAE=90°,
故四边形AEBD是矩形.
∴AB=DE.
15.如图,在△ABC中,AB=AC,AD平分∠BAC,CE∥AD且CE=AD.
(1)求证:四边形ADCE是矩形;
(2)若△ABC是边长为4的等边三角形,AC,DE相交于点O,在CE上截取CF=CO,连接OF,求线段FC的长及四边形AOFE的面积.
【解答】(1)证明:∵CE∥AD且CE=AD,
∴四边形ADCE是平行四边形,
∵在△ABC中,AB=AC,AD平分∠BAC,
∴AD⊥BC(等腰三角形三线合一性质),
∴∠ADC=90°,
∴四边形ADCE是矩形;
(2)解:∵△ABC是等边三角形,边长为4,
∴AC=4,∠DAC=30°,
∴∠ACE=30°,AE=2,CE=2,
∵四边形ADCE为矩形,
∴OC=OA=2,
∵CF=CO,
∴CF=2,
过O作OH⊥CE于H,
∴OH=OC=1,
∴S四边形AOFE=S△AEC﹣S△COF=×2×2﹣×2×1=2﹣1.
16.如图,O是菱形ABCD对角线AC与BD的交点,CD=5cm,OD=3cm; 过点C作CE∥DB,过点B作BE∥AC,CE与BE相交于点E.
(1)求OC的长;
(2)求证:四边形OBEC为矩形;
(3)求矩形OBEC的面积.
【解答】解:(1)∵ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
∴直角△OCD中,OC===4cm;
(2)∵CE∥DB,BE∥AC,
∴四边形OBEC为平行四边形,
又∵AC⊥BD,即∠COB=90°,
∴平行四边形OBEC为矩形;
(3)∵OB=0D,
∴S矩形OBEC=OB OC=4×3=12(cm2).