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18.2特殊的平行四边形
知识点1矩形的定义和性质
考向1矩形的四个角都是直角
例1-1 在矩形ABCD中,AC与BD交于点O,如果∠AOB=60°,则AB:AC= .
【分析】根据矩形对角线的性质可推出△ABO为等边三角形,得出∠OAB=60°,得出∠ACB=30°,得出BCAB,即可得出答案.
【解析】∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD,AOAC,BOBD,
∠AB=90°,∴AO=BO,
又∵∠AOB=60°,∴△AOB是等边三角形,
∴∠OAB=60°,∴∠ACB=30°,
∴BCAB,∴AB:AC=1:;
故答案为:.
【点评】本题考查的是矩形的性质以及等边三角形的判定和性质,熟记矩形的性质,证明△AOB是等边三角形是解题的关键.
练1矩形ABCD的面积为48,一条边AB的长为6,则矩形的对角线BD的值( ).
A. 10 B .8 C. 6 D .12
练2如图,在矩形ABCD中,点E在BC上,且AE平分∠BAC,若BE=4,AC=15,则△AEC的面积为 .
考向2矩形的对角线相等
例1-2 在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,对角线AC、BD相交于点O,则△AOB的周长是 .
【分析】由题意根据勾股定理求出AC=BD=5,即可得到OA=OB=2.5,即可得出结果.
8【解析】∵矩形ABCD中,AB=3,BC=4,∴AC=BD5,∴OA=OB=2.5,
∴△AOB的周长=3+2.5+2.5=8,
故答案为:8.
【点评】本题考查了矩形的性质、勾股定理等知识,熟练掌握矩形的性质是关键.
练3 矩形具有一般平行四边形不具有的性质是( )
A.对边相互平行 B.对角线相等
C.对角线相互平分 D.对角相等
练4 如图,在矩形ABCD中,AB<BC,AC,BD相交于点O,则图中等腰三角形的个数是( )
A.8 B.6
C.4 D.2
练5 矩形的一条对角线长10 cm,且两条对角线的一个夹角为60°,则矩形的宽为______cm.
考向3 直角三角形斜边中线的性质
例1-3如图,在△ABC中,∠BAC=90°,点D在BC延长线上,且ADBC,若∠D=40°,则∠B=( )
A.10° B.20° C.30°D.40°
【分析】取BC的中点E,连接AE,根据直角三角形的性质得到AEBC=BE,根据等腰三角形的性质,三角形外角的性质计算.
B【解析】取BC的中点E,连接AE,
∵∠BAC=90°,点E是BC的中点,
∴AEBC=BE,∴∠B=∠EAB,
∵ADBC,∴AE=AD,
∴∠AED=∠D=40°,∴∠B=20°,
故选:B.
【点评】本题考查的是直角三角形的性质,等腰三角形的性质,掌握在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半是解题的关键.
练6 如图,△ABC中,AB=AC=10,BC=8,AD平分∠BAC交BC于点D,点E为AC的中点,连接DE,则△CDE的周长为( )
A.20 B.12 C.14 D.13
练7 如图,△ABC中,AB=AC=10,BC=8,AD平分∠BAC交BC于点D,点E为AC的中点,连接DE,则△CDE的周长为______.
练8已知,如图,∠ABC=∠ADC=90°,M、N分别是AC、BD的中点.
(1)求证:MN⊥BD;
(2)在边AD上能否找到一点P,使得PB=PD?请说明理由.
考向4利用矩形的性质计算线段的长度和角度
例1-4如图,矩形ABCD中,连接AC,延长BC至点E,使BE=AC,连接DE.若∠BAC=40°,则∠E的度数是( )
A.65oB.60o C.50oD.40°
【分析】连接BD,依据矩形的性质,即可得到∠ABD=40°,∠DBE=50°,再根据AC=BD,AC=BE,即可得出BD=BE,进而得到∠E的度数.
A【解析】如图,连接BD,
∵矩形ABCD中,∠BAC=40°,OA=OB,
∴∠ABD=40°,∠DBE=90°﹣40°=50°,∵AC=BD,AC=BE,∴BD=BE,
∴△BDE中,∠E(180°﹣∠DBE)(180°﹣50°)=65°,故选:A.
【点评】本题主要考查了矩形的性质以及等腰三角形的判定与性质,利用矩形的对角线相等是解决问题的关键.
练9如图,矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AE平分∠BAD交BC于点E,∠CAE=15°,则∠AOE的度数为( )
A.120° B.135°
C.145° D.150°
练10如图,在矩形ABCD中,∠BAD的平分线交BC于点E,交DC的延长线于点F,取EF的中点G,连接CG,BG.
(1)求证:△DCG≌△BEG;
(2)你能求出∠BDG的度数吗?若能,请写出计算过程;若不能,请说明理由.
知识点2 矩形的判定
考向1有一个角是直角的平行四边形是矩形.
例2-1如图,已知MN∥PQ,EF与MN,PQ分别交于A、C两点,过A、C两点作两组内错角的平分线,分别交于点B、D,则四边形ABCD是 .
【分析】首先推出∠BAC=∠DCA,继而推出AB∥CD;推出∠BCA=∠DAC,进而推出AD∥CB,因此四边形ABCD平行四边形,再证明∠ABC=90°,可得平行四边形ABCD是矩形.
矩形【解析】∵MN∥PQ,
∴∠MAC=∠ACQ、∠ACP=∠NAC,
∵AB、CD分别平分∠MAC和∠ACQ,
∴∠BAC∠MAC、∠DCA∠ACQ,
又∵∠MAC=∠ACQ,∴∠BAC=∠DCA,
∴AB∥CD,
∵AD、CB分别平分∠ACP和∠NAC,
∴∠BCA∠ACP、∠DAC∠NAC,又∵∠ACP=∠NAC,∴∠BCA=∠DAC,
∴AD∥CB,又∵AB∥CD,
∴四边形ABCD平行四边形,
∵∠BAC∠MAC,∠ACB∠ACP,
又∵∠MAC+∠ACP=180°,
∴∠BAC+∠ACP=90°,∴∠ABC=90°,
∴平行四边形ABCD是矩形,
故答案为:矩形.
【点评】此题主要考查了矩形的判定,关键是掌握有一个角是直角的平行四边形是矩形,难度不大,重点考查基本定理的应用.
练11如图,在?ABCD中,请添加一个条件: ,使得?ABCD成为矩形.
练12如图所示,在平行四边形ABCD中,∠A=60°,AD=6,且AD⊥BD于点D,点E,F分别是边AB,CD上的动点,且AE=CF.
(1)求证:四边形DEBF是平行四边形;
(2)当BE为何值时,四边形DEBF是矩形?
考向2 对角线相等的平行四边形是矩形.
例2-2 在△ABC中,CO为AB边上的中线,且OCAB,以点O为圆心,OC长为半径画圆,延长CO交⊙O于点D,连结AD,BD,则四边形ADBC是( )
A.正方形B.矩形
C.菱形D.邻边相等的四边形
【分析】根据题意画出图形,根据对角线互相平分的四边形为平行四边形可得四边形ACBD是平行四边形,然后证明AB=CD,再根据对角线相等的平行四边形是矩形可得四边形ADBC为矩形.
B【解析】如图:∵延长CO交⊙O于点D,∴DO=CO,∵CO为AB边上的中线,
∴AO=BO,∴四边形ACBD是平行四边形,
∵OCAB,∴AB=CD,
∴四边形ADBC为矩形,故选:B.
【点评】此题主要考查了矩形的判定,关键是掌握对角线相等的平行四边形是矩形.
练13如图,若要使?ABCD成为矩形,需添加的条件是( )
A.AB=BC B.∠ABD=∠DBC
C.AO=BO D.AC⊥BD
练14如图,在△ABC中,AB=AC,将△ABC绕点C旋转180°得到△FEC,连接AE、BF.当∠ACB为 度时,四边形ABFE为矩形.
练15 如图,AC是?ABCD的对角线,延长BA至点E,使AE=AB,连接DE
(1)求证:四边形ACDE是平行四边形;
(2)连接EC交AD于点O,若∠EOD=2∠B,求证:四边形ACDE是矩形.
考向3 有三个角是直角的四边形是矩形.
例2-3下列命题正确的是( )
A.有一个角是直角的四边形是矩形
B.有三个角是直角的四边形是矩形
C.对角线相等的四边形是矩形
D.对角线互相平分的四边形是矩形
B【解析】A、有一个角是直角的平行四边形是矩形,故此选项不能判定是矩形;
B、有三个角是直角的四边形是矩形,能判定是矩形;
C、对角线相等的平行四边形是矩形,故此选项不能判定是矩形;
D、两条对角线互相平分四边形是平行四边形,故此选项不能判定是矩形.
故选:B.
【点评】此题主要考查了对矩形定义和判定的理解.矩形的判定定理有:(1)有一个角是直角的平行四边形是矩形.(2)有三个角是直角的四边形是矩形.(3)对角线互相平分且相等的四边形是矩形.
练16木工师傅要做一个长方形桌面,做好后量得长为80cm,宽为60cm,对角线为100cm,则这个桌面 (填“合格”或“不合格”).
练17 已知:点D是△ABC边BC上的中点,DE⊥AC,DF⊥AB,垂足分别是点E、F.
(1)若∠B=∠C,BF=CE,求证:△BFD≌△CED.
(2)若∠B+∠C=90°,求证:四边形AEDF是矩形.
18.2特殊的平行四边形
练1A练230练3 B练4 C练5 5练6 C练7 14
练8(1)证明:如图,连接BM、DM.
∵∠ABC=∠ADC=90°,M是AC的中点,
∴BM=DMAC,∵点N是BD的中点,
∴MN⊥BD.
(2)解:能.理由:延长NM交AD于P,
∵MN是线段BD的垂直平分线,∴PD=PB.
练9B
练10(1)证明:∵AE平分∠BAD,
∴∠BAE=45°,∴△ABE是等腰直角三角形,∴AB=BE,∠AEB=45°,∵AB=CD,
∴BE=CD,∵∠CEF=∠AEB=45°,
∠ECF=90°,∴△CEF是等腰直角三角形,
∵点G为EF的中点,
∴CG=EG,∠FCG=45°,
∴∠BEG=∠DCG=135°,
在△DCG和△BEG中,
,∴△DCG≌△BEG(SAS).
(2)解:∵△DCG≌△BEG,
∴∠DGC=∠BGE,
∴∠BGD=∠EGC=90°,∵DG=BG,
∴∠BDG=45°.
练11∠A=90°
练12(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AB∥CD∵AE=CF,
∴DF=BE,∵DF∥BE,
∴四边形DEBF为平行四边形;
②解:当BE=9时,∴四边形DEBF为矩形.理由如下:过点D作DE⊥AB于点E,
∴∠DEA=90°,∵∠A=60°,
∴∠ADE=30°,
在Rt△ADE中,∠ADE=30°,
∴,∵AD⊥DB,
∴∠ADB=90°
在Rt△ADB中,∠A=60°,∠ABD=30°,AB=2AD=12,
∴BE=AB﹣AE=12﹣3=9,
∴当BE=9时,∠DEB=∠DEA=90°,
即平行四边形DEBF是矩形.
练13 C
练14 60
练15 证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD,AB∥CD,
∵AE=AB,∴AE=CD,且AB∥CD,
∴四边形ACDE是平行四边形;
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠B=∠ADC,∵∠EOD=2∠B
∴∠EOD=2∠ADC,
且∠EOD=∠ADC+∠OCD,
∴∠ADC=∠OCD,∴OC=OD,
∵四边形ACDE是平行四边形;
∴AO=DO,EO=CO,且OC=OD,
∴AD=CE,∴四边形ACDE是矩形.
练16合格
练17 (1)∵点D是△ABC边BC上的中点
∴BD=CD
又∵DE⊥AC,DF⊥AB,垂足分别是点E、F∴∠BFD=∠DEC=90°
∵BD=CD,∠BFD=∠DEC,BF=CE
∴△BFD≌△CED(SAS)
(2)∵∠B+∠C=90°,∠A+∠B+∠C=180°∴∠A=90°
∵∠BFD=∠DEC=90°
∴∠A=∠BFD=∠DEC=90°
∴四边形AEDF是矩形
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