(共7张PPT)
第五章 四边形
综合与实践 n阶容正矩形
如果一个矩形可不重叠且不留空隙地被分割为n个正方形,那么称该矩形为“n阶容正矩形”.
(1)图1是一个3阶容正矩形.请再画出一个形状不同的3阶容正矩形,若该矩形的周长为10,求它的边长.
解:如图,矩形ABHE即为所求.
设DE=x.
∵四边形DEFG与四边形GFHC均为正方形,
∴EF=GF=GD=DE=x,FH=CH=GC=GF=x.
∴DC=GD+GC=2x=EH.
∵四边形ABCD为正方形,
∴BC=BA=AD=DC=2x.
∴AE=AD+DE=3x.
∴2(AE+EH)=10,即2(3x+2x)=10.
解得x=1.
∴该3阶容正矩形的边长为2和3.
(2)若要求4阶容正矩形的四个顶点分别为所分割的4个正方形的一个顶点,判断4阶容正矩形按此方式是否可被分割为4个大小不等的正方形,并说明理由.(说明:“大小不等”指两两不全等)
解:4阶容正矩形按此方式不可被分割为4个大小不等的正方形.理由:
设4个正方形边长分别为a,b,c,d.
∵矩形的四个顶点分别为所分割的4个正方形的一个顶点,
∴矩形的一组对边的长为a+b与c+d,另一组对边的长为a+c与b+d.
∵矩形的对边相等,
∴a+b=c+d①且a+c=b+d②.
①-②,得b-c=c-b.
可得b=c.
∴4阶容正矩形按此方式不可被分割为4个大小不等的正方形.
(3)若一个矩形可按图2所示的方式被分割为9个大小不等的正方形,请探究该9阶容正矩形的一个性质定理.
解:(答案不唯一)如图2,按标号顺序将9个正方形的边长依次表示为a1,a2,…,a9.
设a1=x,a2=y.
∵ED=AD+EA=x+y,
∴a3=x+y.
同理可得a4=2x+y,a5=x+2y,a6=3x+y,a7=4x,a8=7x+y,a9=11x+y.(共25张PPT)
第五章 四边形
第30课时 矩形与菱形
人教:八下P52~P58;华师:八下P98~P119;
北师:九上P2~P19.
考点1
矩形的概念、性质与判定重点
概念 有一个角是① 的平行四边形是矩形
性质 (1)边:对边② ;
(2)角:四个角都是③ ;
(3)对角线:对角线④ ;
(4)对称性:既是中心对称图形又是轴对称图形
直角
平行且相等
直角
相等且互相平分
判定 (1)有一个角是⑤ 的平行四边形是矩形;
(2)对角线⑥ 的平行四边形是矩形;
(3)有三个角是⑦ 的四边形是矩形
直角
相等
直角
例1 如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,已知∠BOC=120°,DC=3 cm,则AC的长为( )
A.6 cm
B.3 cm
C.6 cm
D.3 cm
A
变式1 (2025厦门一中模拟)如图,点P为矩形ABCD内一点,PB=PC,
求证:PA=PD.
证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=DC,∠ABC=∠DCB=90°.
∵PB=PC,
∴∠PBC=∠PCB.
∵∠ABP=90°-∠PBC,∠DCP=90°-∠PCB,
∴∠ABP=∠DCP.
∵AB=DC,PB=PC,
∴△ABP≌△DCP(SAS).
∴PA=PD.
例2 如图,在 ABCD中,对角线AC与BD相交于点O.添加下列条件,不能判定四边形ABCD是矩形的为( )
A.AB⊥BC
B.AC=BD
C.∠BAD+∠BCD=180°
D.CD=AD
D
变式2 如图,在 AEFD中,C是EF边上一点,点B在FE的延长线上,且CF=BE,∠B=90°.求证:四边形ABCD是矩形.
证明:∵四边形AEFD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=EF.
∵CF=BE,
∴BE+EC=EC+CF,即BC=EF=AD.
∴四边形ABCD是平行四边形.
∵∠B=90°,
∴四边形ABCD是矩形.
考点2
菱形的概念、性质与判定重点
概念 有一组邻边⑧ 的平行四边形是菱形
性质 (1)边:对边平行,四条边都⑨ ;
(2)角:对角⑩ ;
(3)对角线:两条对角线互相 ,且每条对角线
一组对角(仅人教有);
(4)对称性:既是中心对称图形又是轴对称图形
相等
相等
相等
垂直平分
平分
判定 (1)有一组邻边 的平行四边形是菱形;
(2)对角线 的平行四边形是菱形;
(3)四条边都 的四边形是菱形
面积 S=底×高=×两条对角线的乘积
相等
互相垂直
相等
例3 (2025漳州二检)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E是AD的中点,连接OE,若AC=6,BD=8,则下列结论错误的是( )
A.AB=5
B.OE=
C.菱形的面积为48
D.点A到BC的距离为
C
变式3-1 菱形ABCD的边长为4,有一个内角为60°,则较长的对角线的长为( )
A.4 B.4
C.2 D.2
A
变式3-2 (2025泸州)如图,在菱形ABCD中,E,F分别是边AB,BC上的点,且AE=CF.求证:AF=CE.
证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC.
∵AE=CF,
∴AB-AE=BC-CF,即BE=BF.
在△ABF和△CBE中,
∴△ABF≌△CBE(SAS).
∴AF=CE.
例4 (2025三明二检)若添加一个条件,使得 ABCD是菱形,则这个条件可以是( )
A.AB=CD B.AC=BD
C.AC⊥BD D.AB⊥BC
C
变式4-1 如图,在 ABCD中,E是边AD上一点,将△CDE沿着CE翻折至△CFE.当点F落在边BC上时,求证:四边形CDEF为菱形.
证明:由翻折,得FE=DE,FC=DC,∠FCE=∠DCE.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BC∥AD.∴∠FCE=∠DEC.
∴∠DCE=∠DEC.
∴DC=DE.
∴FE=DE=FC=DC.
∴四边形CDEF为菱形.
变式4-2 如图,在 ABCD中,AD⊥BD,E,F分别为AB,CD的中点,求证:四边形BEDF是菱形.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AB∥CD.
∵E,F分别为AB,CD的中点,
∴AE=BE=AB,DF=CF=CD.
∴BE=DF,BE∥DF.
∴四边形BEDF是平行四边形.
∵AD⊥BD,
∴DE=BE.
∴ BEDF是菱形.
矩形与菱形的综合应用
例5 (2025上海)已知矩形ABCD中,点E在边CD上,F是点E关于直线AD的对称点,连接EF,AF,BE,若四边形ABEF是菱形,则的值为______.
变式5 如图,在矩形ABCD中,按以下步骤作图:①连接BD;②分别以点B,D为圆心,大于BD的长为半径作弧,两弧分别交于点M,N;
③作直线MN交BD于点O,交AD于点E,交BC于点F;④连接BE,DF.若AB=3,AD=9,则下列结论错误的是( )
A.OE=OF
B.△BED为等腰三角形
C.四边形BEDF为菱形
D.tan∠EBF=
D
1.(2023福建,T13)如图,在菱形ABCD中,AB=10,∠B=60°,则AC的长为________.
命题点
矩形、菱形的性质与判定
7年6考
10
2.(2025福建,T14)如图,菱形ABCD的对角线相交于点O,EF过点O且与边AB,CD分别相交于点E,F.若OA=2,OD=1,则△AOE与△DOF的面积之和为_______.
1
3.(2024 福建,T18)如图,在菱形ABCD中,点E,F分别在边BC和CD上,且∠AEB=∠AFD.求证:BE=DF.
证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,∠B=∠D.
在△ABE和△ADF中,
∴△ABE≌△ADF(AAS).
∴BE=DF.
在△ADF和△CBE中,
4.(2019福建,T18)如图,点E,F分别在矩形ABCD的边AB,CD上,且DF=BE.求证:AF=CE.
证明:∵四边形ABCD为矩形,
∴∠B=∠D,AD=BC.
∴△ADF≌△CBE(SAS).
∴AF=CE.(共18张PPT)
第五章 四边形
第31课时 正方形
人教:八下P58~P69;华师:八下P119~P128;
北师:九上P20~P29.
考点1
正方形的概念、性质与判定
概念 有一组邻边① ,并且有一个角是② 的平行四边形
性质 (1)边:四条边③ ;
(2)角:四个角都是④ ;
(3)对角线:对角线互相⑤ 且相等,每条对角线⑥ 一组对角;
(4)对称性:既是⑦ 图形,又是⑧ 图形,有4条对称轴
相等
直角
相等
直角
垂直平分
平分
中心对称
轴对称
判定
相等
直角
垂直
相等
例1 (2025浙江)【问题背景】
如图所示,某兴趣小组需要在正方形纸板ABCD上剪下机翼状纸板(阴影部分),点E在对角线BD上.
【数学理解】
(1)该机翼状纸板由两个全等三角形组成,请写出△ABE≌△CBE的证明过程.
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=CB,∠ABD=∠CBD.
又BE=BE,
∴△ABE≌△CBE(SAS).
(2)若裁剪过程中满足DE=DA,求“机翼角”∠BAE的度数.
解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAD=90°,∠ADB=45°.
∵DE=DA,
∴∠DAE=∠DEA=67.5°.
∴∠BAE=∠BAD-∠DAE=22.5°.
变式1-1 (2025厦门二检)如图,在正方形ABCD中,AB=4,点E在边BC
上,EC=3.若F,G分别是AE,AD的中点,则FG的长为___.
变式1-2 (2025厦门集美区模拟)如图,四边形ABCD是正方形,点E在边CD上,点F在CB的延长线上,且DE=BF,连接AE,AF.
求证:AE⊥AF.
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠BAD=∠D=∠ABC=90°.
∵点F在CB的延长线上,∴∠ABF=90°.
∴∠ABF=∠D.
∵BF=DE,∴△ABF≌△ADE(SAS).
∴∠BAF=∠DAE.
∵∠BAD=90°,∴∠BAE+∠DAE=90°.
∴∠BAE+∠BAF=90°,即∠FAE=90°.
∴AE⊥AF.
例2 已知四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=90°,如果添加一个条件,即可推出该四边形是正方形,那么这个条件可以是( )
A.∠D=90° B.AB=CD
C.AC=BD D.BC=CD
D
变式2 如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,若再补充一个条件能使菱形ABCD成为正方形,则这个条件是___________________
_____.(只填一个条件即可)
AC=BD(答案不唯
一)
顺次连接任意四边形各边中点得到的四边形叫作中点四边形.(图示如下)
考点2
中点四边形
例3 (2024福建,T14)如图,正方形ABCD的面积为4,点E,F,G,H分别为边AB,BC,CD,AD的中点,则四边形EFGH的面积为___.
2
变式3-1 如图,菱形ABCD的两条对角线相交于点O,若AC=8,BD=6,顺次连接菱形ABCD各边中点所围成的四边形的面积是( )
A.10
B.12
C.20
D.24
B
变式3-2 如图,四边形ABCD四条边上的中点分别为E,F,G,H,顺次连接EF,FG,GH,HE,得到四边形EFGH(即四边形ABCD的中点四边形).
(1)如图1,四边形EFGH的形状是_____________,证明你的结论;
平行四边形
证明:如图1,连接BD.
∵点E,H分别是AB,AD的中点,
∴EH∥BD,EH=BD.
同理,FG∥BD,FG=BD.
∴EH∥FG,EH=FG.
∴四边形EFGH是平行四边形.
(2)如图2,请连接四边形ABCD的对角线AC与BD,当AC与BD满足____________________________________条件时,四边形EFGH是正方形,证明你的结论.
互相垂直且相等(或AC⊥BD且AC=BD)
证明:如图2,连接AC,BD.
由(1),可知四边形EFGH是平行四边形.
∵AC⊥BD,
∴EH⊥HG.
∴ EFGH是矩形.
∵AC=BD,∴EH=HG.
∴矩形EFGH是正方形.(共22张PPT)
第五章 四边形
第29课时 平行四边形
人教:八下P40~P51;华师:八下P71~P96;
北师:八下P134~P149.
考点1
平行四边形的概念与性质
概念 两组对边分别① 的四边形叫作平行四边形
性质 (1)边:两组对边分别平行且② ;
(2)角:两组对角分别③ ,邻角互补;
(3)对角线:两条对角线④ ;
(4)对称性:平行四边形是⑤ 对称图形,但不是⑥ 对称图形
平行
相等
相等
互相平分
中心
轴
例1 如图, ABCD的对角线AC,BD相交于点O,EF过点O且与AB,CD分别交于点E,F.
(1)若∠ABC∶∠BAD=1∶2,则∠BCD的度数为
______;
(2)若AC+BD=16,△BCO的周长为14,则AD的长为___;
(3)若 ABCD的周长是20,△ABO的周长比△BCO的周长大2,则AB的长为___;
120°
6
6
(4)若AD=6,点E是AB的中点,则OE=___;
(5)若以点B为原点,BC所在的直线为x轴建立平面直角坐标系,点C的坐标为(5,0),点D的坐标为(8,4),则点A的坐标为______;
3
(3,4)
(6)求证:OE=OF.
证明:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB∥CD,
OA=OC.
∴∠EAO=∠FCO.
在△AOE和△COF中,
∴△AOE≌△COF(ASA).
∴OE=OF.
变式1-1(2025漳州二检)如图,在 ABCD中,点E,F在对角线BD上,且BF=DE.求证:AE=CF.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
AB=CD.
∴∠ABE=∠CDF.
∵BF=DE,
∴BF-EF=DE-EF.
∴BE=DF.
∴△ABE≌△CDF(SAS).
∴AE=CF.
变式1-2 (2025宜宾)如图,点E是平行四边形ABCD边CD的中点,连接AE并延长交BC的延长线于点F,AD=5.求证:△ADE≌△FCE,并求BF的长.
解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BC=AD=5,BC∥AD.
∴∠EFC=∠EAD,∠ECF=∠EDA.
∵点E是平行四边形ABCD边CD的中点,
∴CE=DE.
∴△FCE≌△ADE(AAS).
∴CF=AD=5.
∴BF=BC+CF=5+5=10.
利用平行四边形的性质判定三角形全等,从而得到两条线段相等.
例2 如图,在 ABCD中,BC=8,CD=5,BE平分∠ABC交AD于点E,则DE的长为_______.
3
变式2 如图,在 ABCD中,∠BAD的平分线和∠CDA的平分线交于BC上一点E,若AB=5,DE=8,则AE的长为_______.
6
平行四边形+角平分线→等腰三角形
考点2
平行四边形的判定
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⑦ 的四边形是平行四边形;
(3)一组对边⑧ 的四边形是平行四边形
角 两组对角分别⑨ 的四边形是平行四边形
对角线 两条对角线⑩ 的四边形是平行四边形
相等
平行且相等
相等
互相平分
例3 如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,添加下列条件后仍不能判定四边形ABCD是平行四边形的是( )
A.AD=BC
B.AB∥DC
C.∠A=∠C
D.AB=DC
D
变式3-1 如图,在四边形ABCD中,E,F是对角线AC上的两点.
(1)若AD=BC,请添加一个条件: ,使得四边形ABCD为平行四边形;
AD∥BC(答案不唯一)
(2)在(1)的条件下,若AE=CF,求证:四边形EBFD是平行四边形.
证明:如图,连接BD交AC于点O.
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AO=CO,BO=DO.
又AE=CF,
∴AO-AE=CO-CF,即EO=FO.
∴四边形EBFD是平行四边形.
变式3-2 如图,在四边形ABCD中,AC是对角线,BE⊥AC,垂足为E,DF⊥AC,垂足为F,BE=DF,AE=CF.求证:四边形ABCD是平行四边形.
证明:∵BE⊥AC,DF⊥AC,
∴∠AEB=∠CFD=90°.
在△AEB和△CFD中,
∴△AEB≌△CFD(SAS).
∴AB=CD,∠BAE=∠DCF.
∴AB∥CD.
∴四边形ABCD是平行四边形.
变式3-3 (2025福州联考节选)如图,在四边形ABCD中,∠B=∠D,AB=CD,若AB=AC,求证:四边形ABCD是平行四边形.
证明:∵AB=AC,AB=CD,
∴AB=AC=CD.∠B=∠ACB,∠D=∠CAD.
∵∠B=∠D,
∴∠B=∠D=∠ACB=∠CAD.
∴180°-∠B-∠ACB=180°-∠D-∠CAD,即∠BAC=∠ACD.
∴AB∥CD.
∴四边形ABCD是平行四边形.
平行四边形的判定思路:
(1)已知一组对边相等这组对边平行或另一组对边相等;
(2)已知一组对边平行这组对边相等或另一组对边平行;
(3)已知一组对角相等另一组对角相等;
(4)已知一条对角线的中点对角线互相平分.
1.(2023福建,T12)如图,在 ABCD中,O为BD的中点,EF过点O且分别交AB,CD于点E,F.若AE=10,则CF的长为_____.
命题点
平行四边形的证明与计算
7年4考
10
2.(2019福建,T14)在平面直角坐标系xOy中, OABC的三个顶点分别为O(0,0),A(3,0),B(4,2),则其第四个顶点C的坐标是________.
(1,2)