8.2特殊的平行四边形(第1课时 矩形的性质)同步练习
一、单选题
1.矩形的对称轴的条数为( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
2.如图,矩形的对角线交于点O,则是的( )
A.角平分线 B.中线 C.高线 D.中位线
3.如图,直线,矩形的顶点、分别在直线、上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
4.下列结论中,矩形具有而平行四边形不一定具有的性质是( )
A.对边平行且相等 B.对角线互相平分
C.对角线相等 D.对角相等
5.如图,在矩形中,对角线与相交于点O,若,,则的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.
6.下列说法不正确的是( )
A.矩形是平行四边形 B.平行四边形是矩形
C.有一个角是直角的平行四边形是矩形 D.平行四边形具有的性质矩形都具有
7.如图,在矩形中,对角线,交于点,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.所在直线为矩形的对称轴
8.如图,在矩形中,,,对角线与交于点O,点E为边上的一个动点,,,垂足分别为点F,G,则的值为( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.如图,在平面直角坐标系中,四边形为矩形,点的坐标为,点的坐标为,点在轴上.直线经过点且平分矩形的周长,则直线的解析式为 .
10.如图,矩形的对角线和相交于点O,过点O的直线分别交和于点、,,,则图中阴影部分的面积为 .
11.如图,矩形中,,,在数轴上,且点A表示的数为,若以点A为圆心,对角线的长为半径作弧交数轴的正半轴于点M,则点M表示的实数为 .
12.如图,将矩形绕点B按逆时针方向旋转一定角度后得到矩形,若,则的度数是 .
13.如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,,,则的度数为 .
14.在矩形中,点E是的中点,连接,,点F是上一点,且平分交于点G,平分,则 .
15.如图,在矩形ABCD中,,,点P从点A向点D以1cm/s的速度运动,点Q以3cm/s的速度从点C出发,在B,C两点之间做往返运动.两点同时出发,点P到达点D停止运动(同时点Q也停止运动).这段时间内,当运动时间为 时,以P,Q,C,D四点为顶点可以组成矩形.
三、解答题
16.如图,四边形是矩形,.求证:四边形是平行四边形.
17.如图,矩形中,,.
(1)利用尺规在边上求作点,使得(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)的条件下,连结,过点作,垂足为,求的长.
18.图①、图②、图③均是的正方形网格,每个小正方形的边长为1,每个小正方形的顶点叫格点,的顶点均在格点上,只用无刻度的直尺按下列要求画图,保留作图痕迹.
(1)在图①中作边的中线.
(2)在图②中作边的高线.
(3)在图③中作的角平分线.
19.如图,在矩形中,点在上,平分.
(1)求证:△BEC是等腰三角形.
(2)若,,求的长.
20.学习了矩形之后,小明进行了拓展性研究,他发现:矩形对角线将矩形分成了四个小三角形,选择其中一组相对的三角形,作一组互为内错角的锐角的角平分线与所对的对角线相交,将这两个交点分别与另一条对角线的端点相连,所形成的四边形是平行四边形.探究过程如下:
(1)用直尺和圆规,作的角平分线交于点F,连接、(保留作图痕迹,不写结论);
(2)已知:在矩形中,点O是对角线,的交点,平分,平分.
求证:四边形是平行四边形.
证明:四边形是矩形,
,,
,
平分,
① ,
平分,
,
②
,
在△DFO与中,
,
④ ,
四边形是平行四边形.
21.如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,矩形的顶点,,将矩形的一个角沿直线折叠,使得点落在对角线上的点E处,折痕与x轴交于点D.
(1)线段的长度为_____;
(2)求直线所对应的函数表达式;
(3)求点E的坐标;
(4)若点Q在线段上,在线段上是否存在点P,使以点D,E,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
参考答案
1.B
【分析】本题主要考查了找轴对称图形的对称轴,矩形的性质,矩形是轴对称图形,其对称轴为对边中点的连线所在的直线,据此可得答案.
【详解】解:矩形的对称轴有两条,是通过对边中点的两条直线,
故选:B.
2.B
【分析】本题考查了矩形的性质.根据矩形的性质“对角线互相平分”即可求解.
【详解】解:四边形是矩形,
对角线互相平分,
即,
是的中线.
故选:B.
3.B
【分析】本题主要考查了利用平行线的性质求角度,准确计算是解题的关键.
根据四边形是矩形,可得到,可得到,再根据得到,即可得解.
【详解】四边形是矩形,
,
,
,
,
,
.
故选.
4.C
【分析】本题考查矩形的性质,矩形具有平行四边形的性质,又具有自己的特性,要注意矩形具备而一般平行四边形不具备的性质.如,矩形的对角线相等.
矩形的对角线互相平分且相等,而平行四边形的对角线互相平分,不一定相等.
【详解】解:A. 对边平行且相等, B. 对角线互相平分,D. 对角相等,
均是矩形和平行四边形都具有的性质.
C.对角线相等是矩形具有,而平行四边形不一定具有的性质.
故选:C.
5.C
【分析】本题考查了矩形的性质,勾股定理.根据矩形得到,,,再由勾股定理求出,即可求解.
【详解】解:∵四边形是矩形,对角线与交于点O,
∴,,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
6.B
【分析】本题考查矩形与平行四边形的区别与联系,矩形是特殊的平行四边形,但平行四边形不一定是矩形.
【详解】解:A选项:矩形是有一个角是直角的平行四边形,
故A选项正确;
B选项:平行四边形的内角不一定是直角,
平行四边形不一定是矩形,
故B选项错误;
C选项:矩形的定义是:有一个角是直角的平行四边形是矩形,
故C选项正确;
D选项:矩形是特殊的平行四边形,
矩形具有平行四边形的所有性质,
故D选项正确.
故选:B.
7.B
【分析】本题考查矩形的性质,解题的关键是掌握相关知识.
根据矩形的性质对每个选项进行逐一分析判断.
【详解】解:A、矩形的对角线不一定平分一组对角.在矩形中,只有当矩形为正方形时,对角线才会平分,即,故该选项错误,不符合题意;
B、矩形的对角线相等且互相平分,所以,故选项说法正确,符合题意;
C、矩形的对角线相等且互相平分,所以,只有当的内角中有一个角为,可得到是等边三角形,才能得到,故该选项错误,不符合题意;
D、矩形是轴对称图形,但是所在直线不是矩形的对称轴,故该选项错误,不符合题意;
故选:B.
8.C
【分析】本题主要考查矩形的性质、勾股定理、根据面积等式求线段的长度等知识与方法,作于点,连接,先由矩形的性质证明,再根据勾股定理求得,由三角形的面积公式求出,由即可求出答案.
【详解】解:作于点,连接,
∵四边形是矩形,
,
,
,
,
,
,
,
解得:,
,
,
,
故选:C.
9.
【分析】此题考查了待定系数法求一次函数解析式和矩形的性质等知识.先求出矩形的对称中心为,根据过矩形对称中心的直线平分矩形的周长,再利用待定系数法求出直线的解析式即可.
【详解】解:∵四边形是矩形,点的坐标为,点的坐标为,点在轴上.
∴矩形的对称中心为,
设直线的解析式为,把和代入得到,
解得
∴直线的解析式为,
故答案为:
10.6
【分析】本题主要考查矩形的性质,全等三角形的判定与性质,首先证明,由此可得出,则可求出答案.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
又
∴,
∴
∴
,
故答案为:6.
11./
【分析】本题考查了勾股定理,实数与数轴,矩形的性质,根据勾股定理求出的长是解题的关键.由矩形的性质得出的长,再根据勾股定理求出的长,即可推出结果.
【详解】解:如图,四边形是矩形,
,
在中,由勾股定理得,
,
以点为圆心,对角线的长为半径作弧,交数轴的正半轴于点,
,
点表示,
点所表示的数为:.
故答案为:.
12.
【分析】本题考查了矩形的性质,旋转的性质,角的和差运算,掌握旋转的性质是解题的关键.根据旋转的性质得到,再根据角的和与差运算即可解答.
【详解】解:∵将矩形绕点B按逆时针方向旋转一定角度后得到矩形,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
13.102.5°
【分析】本题主要考查矩形的性质,熟练掌握矩形的对角线相等是解决此题的关键.
由四边形是矩形,得出,由,进而得到,根据得到,进而得到.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴
故答案为:.
14.
【分析】本题考查矩形的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,角平分线的定义等知识,正确掌握相关知识是解题的关键.
延长,相交于点,根据矩形的性质和,易证,得,则,根据角平分线,可得,,再利用,易证,得,,从而,得是等腰三角形,进而得,根据角之间的关系求出的度数,最后利用三角形内角和计算即可求解.
【详解】解:如图,延长,相交于点,
矩形,
,,,
点E是的中点,
,
(),
,则,
平分,
,
,
,则
平分,
在和中,
,
,
,
,
,即是等腰三角形,
,
,
,
,
.
故答案为:.
15.3s或6s或9s
【分析】本题考查了矩形的性质,熟练掌握矩形的性质是解题的关键;
根据矩形的性质,当以P、Q、C、D四点为顶点的四边形是矩形时,需满足,分情况讨论点Q的运动状态来建立方程.
【详解】解:根据题意可知,当点P到达点D时,
点Q的运动轨迹为.
∵四边形ABCD是矩形,
∴,,
∴.
若,则四边形PQCD是矩形.
设运动时间为ts.由题意,得.
分三种情况讨论:
①当时,,
∴,
解得;
②当时,,
∴,
解得;
③当时,,
∴,
解得.
综上所述,当运动时间为3s或6s或9s时,以P,Q,C,D四点为顶点可以组成矩形.
16.见解析
【分析】本题考查了平行四边形的判定和性质.根据矩形的性质得到,进而得到,,即可证明四边形是平行四边形.
【详解】证明:∵四边形是矩形,
∴
∴
∴
∵
∴
∴
∴四边形是平行四边形.
17.(1)见解析
(2)1
【分析】本题考查矩形的性质,勾股定理,平行线的性质,全等三角形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握勾股定理.
(1)以点为圆心,长为半径画弧,与相交,交点即为所求;
(2)由矩形的性质和平行线的性质,可证三角形全等,根据全等的性质,可得线段的长度,从而可得线段的长.
【详解】(1)解:如图,点为所求,
证明:以点为圆心,长为半径画弧,交于点,连接,则,
∵,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
又∵,
∴,
∴.
(2)解:由(1)作图知,,
在矩形中有,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
18.(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】(1)取格点和,连接交于点,利用矩形的性质知点为中点,连接,则为边的中线;
(2)取格点I,连接交于点,得到,推出,得到,则为边的高;
(3)取格点,得到,连接,利用矩形的性质找到的中点,连接交于点,利用等腰三角形的性质得到是的角平分线.
【详解】(1)解:如图,为边的中线;
(2)解:如图,为边的高;
(3)解:如图,是的角平分线;
【点睛】此题考查了等腰三角形的判定和性质,勾股定理,矩形的性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握相关知识是解答本题的关键.
19.(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据矩形的性质,可以得到,从而可以得到,根据角平分线的定义,可以得到,进而得到,然后根据等角对等边即可证明结论;
(2)根据矩形的性质得到是等腰直角三角形,然后根据勾股定理可以求得的长,再根据(1)中得到的,即可得到的长.
【详解】(1)证明:四边形为矩形,
,
.
平分,
,
,
,
是等腰三角形.
(2)解:四边形是矩形,
.
,,
是等腰直角三角形,
,
.
由(1)知,
.
【点睛】本题考查矩形的性质、勾股定理、等腰三角形的判定与性质、角平分线的定义,解答本题的关键是明确题意,熟练掌握等腰三角形的判定.
20.(1)见解析
(2);;;
【分析】本题考查了角平分线的尺规作图,矩形的性质,平行四边形的判定,全等三角形的判定与性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先作出作的角平分线交于点F,
(2)结合平行四边形的性质得,,根据角平分线的定义得,,证明,得到,即可证明.
【详解】(1)解:依题意,点F如图所示:
(2)解:证明:四边形是矩形,
,,
,
平分,
①,
平分,
,
②
,
在与中,
,
④,
四边形是平行四边形.
故答案为:;;;.
21.(1)10
(2)
(3)
(4)存在,
【分析】(1)由矩形的性质可得出点的坐标及,的长,利用勾股定理可求出的长;
(2)设,则,,,利用勾股定理可求出值,进而可得出点的坐标,再根据点,的坐标,利用待定系数法可求出直线所对应的函数表达式;
(3)过点作轴于点,由,可得出,利用面积法可求出的长,在中,利用勾股定理可求出的长,进而可得出点的坐标;
(4)根据,求出直线的解析式,根据点的纵坐标求出其横坐标即可.
【详解】(1)解:由题意,得:点的坐标为,,,
,
故答案为:10;
(2)解:设,则,,,
∵,
∴
∴,即,
∴,
∴,
∴点D的坐标为.
设直线所对应的函数表达式为,
将,代入,
得:,
解得:,
∴直线所对应的函数表达式为;
(3)解:过点E作轴于点F,如图所示.
∵,
∴
∴,
∴,
在中,,
∴点E的坐标为.
(4)解:存在,
如图所示,由,设直线的解析式为:,
把代入得:,
解得:,
∴直线的解析式为:,
令,则,
解得:,
∴存在,点P的坐标为:.
【点睛】本题考查了矩形的性质、勾股定理、待定系数法求一次函数解析式、一次函数图象上点的坐标特征以及平行四边形的性质,解题的关键是灵活运用性质解决问题.