第一章特殊平行四边形拔高复习
一 特殊平行四边形知识汇总
矩形
1.定义:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形
2.性质:(1)矩形的四个角都是直角
(2)矩形的对角线相等
(3)具备平行四边形的性质
3.判定:(1)有一个角是直角的平行四边形是矩形(定义)
(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
菱形
1.定义:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形
2.性质:(1)菱形的四条边都相等
(2)菱形的对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角
(3)具备平行四边形的性质
3.判定:(1)一组邻边相等的平行四边形是菱形
(2)对角线互相垂直的平行四边形是菱形
(3)四边相等的四边形是菱形
正方形
1.定义:有一组邻边相等且有一个角是直角的平行四边形是正方形
2.性质: (1)边:两组对边分别平行;四条边都相等;相邻边互相垂直
(2)内角:四个角都是90°;
(3)对角线:对角线互相垂直;对角线相等且互相平分;每条对角线平分一组 对角;
(4)对称性:既是中心对称图形,又是轴对称图形(有四条对称轴)。
(5)形状:正方形也属于长方形的一种。
(6)正方形具有平行四边形、菱形、矩形的一切性质。
3.判定: (1)对角线相等的菱形是正方形。
(2)有一个角为直角的菱形是正方形。
(3)对角线互相垂直的矩形是正方形。
(4)一组邻边相等的矩形是正方形。
(5)一组邻边相等且有一个角是直角的平行四边形是正方形。
(6)对角线互相垂直且相等的平行四边形是正方形。
(7)对角线互相垂直,平分且相等的四边形是正方形。
(8)一组邻边相等,有三个角是直角的四边形是正方形。
(9)既是菱形又是矩形的四边形是正方形。
1
二 专题整合与拔高
专题一特殊四边形的综合应用
1、(2013•白银)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的延长线于点F,且AF=BD,连接BF.
(1)BD与CD有什么数量关系,并说明理由;
(2)当△ABC满足什么条件时,四边形AFBD是矩形?并说明理由.
2
2、(13年山东青岛、21)已知:如图,在矩形ABCD中,M、N分别是边AD、BC的中点,E、F分别是线段BM、CM的中点
(1)求证:△ABM≌△DCM (2)判断四边形MENF是什么特殊四边形,并证明你的结论;
(3)当AD:AB=____________时,四边形MENF是正方形(只写结论,不需证明)
解析:
(1)因为四边形ABCD是矩形,所以,∠A=∠D=90°,DAB=DC,又MA=MD,
所以,△ABM≌△DCM
(2)四边形MENF是菱形; 理由:因为CE=EM,CN=
NB,
所以,FN∥MB,同理可得:EN∥MC,
所以,四边形MENF为平行四边形, N又△ABM≌△DCM
(3)2:1
3.(2012珠海,18,7分)如图,把正方形ABCD绕点C按顺时针方向旋转45°得到正方形
A’B’CD’(此时,点B’落在对角线AC上,点A’落在CD的延长线上),A’B’交AD于点E,连结
AA’、CE.
求证:(1)△ADA’ ≌△CDE;
(2)直线CE是线段AA’的垂直平分线.
【解析】(1)由题设可得AD=DC, ∠ADA′=∠CDE=90°, DA′=DE.
∴△ADA′≌△CDE.
(2)证CE是∠ACA′的角平分线,由等腰三角形的“三线合一”可得CE是线段AA’的垂直
平分线.
【答案】(1)由正方形的性质及旋转,得AD=DC,∠ADC=90°,AC=A′C,∠DA′E=45°,
∠ADA′=∠CDE=90°,
∴∠DEA′=∠DA′E=45°. ∴DA′=
DE.
3
∴△ADA′≌△CDE.
(2)由正方形的性质及旋转,得CD=CB′, ∠CB′E=∠CDE=90°,CE=CE,
∴Rt△CB′E≌Rt△CDE.∵AC=A′C,∴直线CE是线段AA’的垂直平分线.
【点评】本题要求综合应用正方形的性质,旋转变换,三角形全等的判定,等腰三角形的“三线
合一”, 线段垂直平分线的判定等知识解决问题,是一道证线段垂直平分线的典型范例.
第18题图
D'
专题二构造特殊四边形解决问题
1.如图,Rt△ABC中,∠C=90°
,以斜边AB为边向外作正方形ABDE,且正方形对角线交于点
O,连接OC,已知AC=5,OC=6
,则另一直角边BC的长为 7 .
4
求证:AE=CE.
考点:全等三角形的判定与性质;矩形的判定与性质.
专题:证明题.
分析:过点B作BF⊥CE于F,根据同角的余角相等求出∠BCF=∠D,再利用“角角边”证明△BCF和△CDE全等,根据全等三角形对应边相等可得BF=CE,再证明四边形AEFB是矩形,根据矩形的对边相等可得AE=BF,从而得证,
解答:证明:如图,过点B作BF⊥CE于F,
∵CE⊥AD,
∴∠D+∠DCE=90°,
∵∠BCD=90°,
∴∠BCF+∠DCE=90°,
∴∠BCF=∠D,
在△BCF和△CDE中,,
5
∴△BCF≌△CDE(AAS),
∴BF=CE,
又∵∠A=90°,CE⊥AD,BF⊥CE,
∴四边形AEFB是矩形,
∴AE=BF,
∴AE=CE.
点评:本题考查了全等三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,难度中等,作辅助线构造出全等三角形与矩形是解题的关键.
专题三特殊四边形中的动态与变换
1、(2013•内江)已知菱形ABCD的两条对角线分别为6和8,M、N分别是边BC、CD的中点,P是对角线BD上一点,则PM+PN的最小值= 5 .
6
2.(2014•襄阳,第12题3分)如图,在矩形ABCD中,点E,F分别在边AB,BC上,且AE=AB,将矩形沿直线EF折叠,点B恰好落在AD边上的点P处,连接BP交EF于点Q,对于下列结论:①EF=2BE;②PF=2PE;③FQ=4EQ;④△
PBF是等边三角形.其中正确的是( )
7
3. (2014•扬州,第23题,10分)如图,已知Rt△ABC中,∠ABC=90°,先把△ABC绕点B顺时针旋转90°至△DBE后,再把△ABC沿射线平移至△FEG,DF、FG相交于点H.
(1)判断线段DE、FG的位置关系,并说明理由;
8
(2)连结CG,求证:四边形CBEG是正方形.
(第5题图)
9
4.(2012河南省)18.(9分)如图,在菱形ABCD中,AB=2,∠DAB=60°,点E是AD边的中点,点M是AB边上一动点(不与点A重合),延长ME交射线CD于点N,连接MD、AN。
(1)求证:四边形AMDN是平行四边形;
(2)填空:①当AM的值为_____时,四边形AMDN是矩形;
②当AM的值为_______时,四边形AMDN是菱形。
D N
第18题 C
专题四方法与技巧
数形结合
1.如图(1)
所示,在正方形ABCD中,M是AB的中点,E是AB延长线上一点,MN⊥DM,且交∠CBE的平分线于点N.
10
(1)求证:MD=MN.
(2)若将上述条件中“M是AB的中点”改为“M是AB上任意一点”,其余条件不变,如图(2)所示,则结论“MD=MN”还成立吗?若成立,给出证明;若不成立,请说明理由.
2.如图,在边长为3的正方形ABCD中,点E是BC边上的点,BE=1,∠AEP=90°,且EP交正方形外角的平分线CP于点P,交边CD于点F, (1)求证:AE=EP;
(2)在AB边上是否存在点M,使得四边形DMEP是平行四边形? 若存在,请给予证明;若不存在,请说明理由.
分类讨论
1.(2014•孝感,第9题3分)如图,正方形OABC的两边OA、OC分别在x轴、y轴上,点D(5,
3)在边AB上,以C为中心,把△CDB旋转90°,则旋转后点D的对应点D′的坐标是( )
2.(2011河南省)22. (10分)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,BC
C=30°.点D从点C出发沿CA方向以每秒2个单位长的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向以每秒1个单位长的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D、E运动的时间是t秒(t>0).过点D作DF⊥BC于点F,连接DE、EF.
(1)求证:AE=DF;
(2)四边形AEFD能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t值;如果不能,说明理由. (3)当t为何值时,△DEF为直角三角形?请说明理由.
类比、从特殊到一般思想
1、(2013济宁)如图1,在正方形ABCD中,E、F分别是边AD、DC上的点,且AF⊥BE. (1)求证:AF=BE;
(2)如图2,在正方形ABCD中,M、N、P、Q分别是边AB、BC、CD、DA上的点,且MP⊥NQ.MP与NQ是否相等?并说明理由.
考点:正方形的性质;全等三角形的判定与性质. 专题:证明题. 分析:(1)根据正方形的性质可得AB=AD,∠BAE=∠D=90°,再根据同角的余角相等求出∠ABE=∠DAF,然后利用“角边角”证明△ABE和△DAF全等,再根据全等三角形的证明即可;
(2)过点A作AF∥MP交CD于F,过点B作BE∥NQ交AD于E,然后与(1)相同. 解答:(1)证明:在正方形ABCD中,AB=AD,∠BAE=∠D=90°, ∴∠DAF+∠BAF=90°, ∵AF⊥BE,
∴∠ABE+∠BAF=90°, ∴∠ABE=∠DAF,
∵在△ABE和△DAF中,
,
∴△ABE≌△DAF(ASA),
∴AF=BE;
(2)解:MP与NQ相等.
理由如下:如图,过点A作AF∥MP交CD于F,过点B作BE∥NQ交AD于E, 则与(1)的情况完全相同.
点评:本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,主要利用了正方形的四条边都相等,每一个角都是直角的性质,同角的余角相等的性质,利用三角形全等证明相等的边是常用的方法之一,要熟练掌握并灵活运用.
2、(2013•绥化)已知,在△ABC中,∠BAC=90°,∠ABC=45°,点D为直线BC上一动点(点D不与点B,C重合).以AD为边做正方形ADEF,连接CF (1)如图1,当点D在线段BC上时.求证CF+CD=BC;
(2)如图2,当点D在线段BC的延长线上时,其他条件不变,请直接写出CF,BC,CD三条线段之间的关系;
(3)如图3,当点D在线段BC的反向延长线上时,且点A,F分别在直线BC的两侧,其他条件不变;
①请直接写出CF,BC,CD三条线段之间的关系;
②若正方形ADEF的边长为2,对角线AE,DF相交于点O,连接OC.求OC的长度.
3、(2011·牡丹江中考)已知:正方形ABCD中,MAN45,MAN绕点A顺时针旋转,它的两边分别交CB,DC(或它们的延长线)于点M,N.
当MAN绕点A旋转到BMDN时(如图1),易证BMDNMN.
(1)当MAN绕点A旋转到BMDN时(如图2),线段BM,DN和MN之间有怎样的数量关系?写出猜想,并加以证明.
(2)当MAN绕点A旋转到如图3的位置时,线段BM,DN和MN之间又有怎样的数量关系?请直接写出你的猜想
方程思想
1.如图,四边形ABCD为矩形纸片,把纸片ABCD折叠,使点B恰好落在CD边的中点E处,折痕为AF.若CD=6,则AF等于(
)
A.3 B.3 C.42 D.8 2、(2013达州)如图,折叠矩形纸片ABCD,使B点落在AD上一点E处,折痕的两端点分
别在AB、BC上(含端点),且AB=6,BC=10。设AE=x,则x 的取值范围是 . 答案:2≤x≤6
解析:如图,设AG=y,则BG=6-y,在Rt△GAE中,
x2+y2=(6-y)2,
即x(0y),当y=0时,x取最大值为6;当y=时,x取最小值2,故有2≤x≤
6
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第一章特殊平行四边形拔高复习
一 特殊平行四边形知识汇总
矩形
1.定义:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形
2.性质:(1)矩形的四个角都是直角
(2)矩形的对角线相等
(3)具备平行四边形的性质
3.判定:(1)有一个角是直角的平行四边形是矩形(定义)
(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
菱形
1.定义:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形
2.性质:(1)菱形的四条边都相等
(2)菱形的对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角
(3)具备平行四边形的性质
3.判定:(1)一组邻边相等的平行四边形是菱形
(2)对角线互相垂直的平行四边形是菱形
(3)四边相等的四边形是菱形
正方形
1.定义:有一组邻边相等且有一个角是直角的平行四边形是正方形
2.性质: (1)边:两组对边分别平行;四条边都相等;相邻边互相垂直
(2)内角:四个角都是90°;
(3)对角线:对角线互相垂直;对角线相等且互相平分;每条对角线平分一组 对角;
(4)对称性:既是中心对称图形,又是轴对称图形(有四条对称轴)。
(5)形状:正方形也属于长方形的一种。
(6)正方形具有平行四边形、菱形、矩形的一切性质。
3.判定: (1)对角线相等的菱形是正方形。
(2)有一个角为直角的菱形是正方形。
(3)对角线互相垂直的矩形是正方形。
(4)一组邻边相等的矩形是正方形。
(5)一组邻边相等且有一个角是直角的平行四边形是正方形。
(6)对角线互相垂直且相等的平行四边形是正方形。
(7)对角线互相垂直,平分且相等的四边形是正方形。
(8)一组邻边相等,有三个角是直角的四边形是正方形。
(9)既是菱形又是矩形的四边形是正方形。
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二 专题整合与拔高
专题一特殊四边形的综合应用
1、(2013•白银)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的延长线于点F,且AF=BD,连接BF.
(1)BD与CD有什么数量关系,并说明理由;
(2)当△ABC满足什么条件时,四边形AFBD是矩形?并说明理由.
2
2、(13年山东青岛、21)已知:如图,在矩形ABCD中,M、N分别是边AD、BC的中点,E、F分别是线段BM、CM的中点
(1)求证:△ABM≌△DCM (2)判断四边形MENF是什么特殊四边形,并证明你的结论;
(3)当AD:AB=____________时,四边形MENF是正方形(只写结论,不需证明)
解析:
(1)因为四边形ABCD是矩形,所以,∠A=∠D=90°,DAB=DC,又MA=MD,
所以,△ABM≌△DCM
(2)四边形MENF是菱形; 理由:因为CE=EM,CN=
NB,
所以,FN∥MB,同理可得:EN∥MC,
所以,四边形MENF为平行四边形, N又△ABM≌△DCM
(3)2:1
3.(2012珠海,18,7分)如图,把正方形ABCD绕点C按顺时针方向旋转45°得到正方形
A’B’CD’(此时,点B’落在对角线AC上,点A’落在CD的延长线上),A’B’交AD于点E,连结
AA’、CE.
求证:(1)△ADA’ ≌△CDE;
(2)直线CE是线段AA’的垂直平分线.
【解析】(1)由题设可得AD=DC, ∠ADA′=∠CDE=90°, DA′=DE.
∴△ADA′≌△CDE.
(2)证CE是∠ACA′的角平分线,由等腰三角形的“三线合一”可得CE是线段AA’的垂直
平分线.
【答案】(1)由正方形的性质及旋转,得AD=DC,∠ADC=90°,AC=A′C,∠DA′E=45°,
∠ADA′=∠CDE=90°,
∴∠DEA′=∠DA′E=45°. ∴DA′=
DE.
3
∴△ADA′≌△CDE.
(2)由正方形的性质及旋转,得CD=CB′, ∠CB′E=∠CDE=90°,CE=CE,
∴Rt△CB′E≌Rt△CDE.∵AC=A′C,∴直线CE是线段AA’的垂直平分线.
【点评】本题要求综合应用正方形的性质,旋转变换,三角形全等的判定,等腰三角形的“三线
合一”, 线段垂直平分线的判定等知识解决问题,是一道证线段垂直平分线的典型范例.
第18题图
D'
专题二构造特殊四边形解决问题
1.如图,Rt△ABC中,∠C=90°
,以斜边AB为边向外作正方形ABDE,且正方形对角线交于点
O,连接OC,已知AC=5,OC=6
,则另一直角边BC的长为 7 .
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求证:AE=CE.
考点:全等三角形的判定与性质;矩形的判定与性质.
专题:证明题.
分析:过点B作BF⊥CE于F,根据同角的余角相等求出∠BCF=∠D,再利用“角角边”证明△BCF和△CDE全等,根据全等三角形对应边相等可得BF=CE,再证明四边形AEFB是矩形,根据矩形的对边相等可得AE=BF,从而得证,
解答:证明:如图,过点B作BF⊥CE于F,
∵CE⊥AD,
∴∠D+∠DCE=90°,
∵∠BCD=90°,
∴∠BCF+∠DCE=90°,
∴∠BCF=∠D,
在△BCF和△CDE中,,
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∴△BCF≌△CDE(AAS),
∴BF=CE,
又∵∠A=90°,CE⊥AD,BF⊥CE,
∴四边形AEFB是矩形,
∴AE=BF,
∴AE=CE.
点评:本题考查了全等三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,难度中等,作辅助线构造出全等三角形与矩形是解题的关键.
专题三特殊四边形中的动态与变换
1、(2013•内江)已知菱形ABCD的两条对角线分别为6和8,M、N分别是边BC、CD的中点,P是对角线BD上一点,则PM+PN的最小值= 5 .
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2.(2014•襄阳,第12题3分)如图,在矩形ABCD中,点E,F分别在边AB,BC上,且AE=AB,将矩形沿直线EF折叠,点B恰好落在AD边上的点P处,连接BP交EF于点Q,对于下列结论:①EF=2BE;②PF=2PE;③FQ=4EQ;④△
PBF是等边三角形.其中正确的是( )
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3. (2014•扬州,第23题,10分)如图,已知Rt△ABC中,∠ABC=90°,先把△ABC绕点B顺时针旋转90°至△DBE后,再把△ABC沿射线平移至△FEG,DF、FG相交于点H.
(1)判断线段DE、FG的位置关系,并说明理由;
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(2)连结CG,求证:四边形CBEG是正方形.
(第5题图)
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4.(2012河南省)18.(9分)如图,在菱形ABCD中,AB=2,∠DAB=60°,点E是AD边的中点,点M是AB边上一动点(不与点A重合),延长ME交射线CD于点N,连接MD、AN。
(1)求证:四边形AMDN是平行四边形;
(2)填空:①当AM的值为_____时,四边形AMDN是矩形;
②当AM的值为_______时,四边形AMDN是菱形。
D N
第18题 C
专题四方法与技巧
数形结合
1.如图(1)
所示,在正方形ABCD中,M是AB的中点,E是AB延长线上一点,MN⊥DM,且交∠CBE的平分线于点N.
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(1)求证:MD=MN.
(2)若将上述条件中“M是AB的中点”改为“M是AB上任意一点”,其余条件不变,如图(2)所示,则结论“MD=MN”还成立吗?若成立,给出证明;若不成立,请说明理由.
2.如图,在边长为3的正方形ABCD中,点E是BC边上的点,BE=1,∠AEP=90°,且EP交正方形外角的平分线CP于点P,交边CD于点F, (1)求证:AE=EP;
(2)在AB边上是否存在点M,使得四边形DMEP是平行四边形? 若存在,请给予证明;若不存在,请说明理由.
分类讨论
1.(2014•孝感,第9题3分)如图,正方形OABC的两边OA、OC分别在x轴、y轴上,点D(5,
3)在边AB上,以C为中心,把△CDB旋转90°,则旋转后点D的对应点D′的坐标是( )
2.(2011河南省)22. (10分)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,BC
C=30°.点D从点C出发沿CA方向以每秒2个单位长的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向以每秒1个单位长的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D、E运动的时间是t秒(t>0).过点D作DF⊥BC于点F,连接DE、EF.
(1)求证:AE=DF;
(2)四边形AEFD能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t值;如果不能,说明理由. (3)当t为何值时,△DEF为直角三角形?请说明理由.
类比、从特殊到一般思想
1、(2013济宁)如图1,在正方形ABCD中,E、F分别是边AD、DC上的点,且AF⊥BE. (1)求证:AF=BE;
(2)如图2,在正方形ABCD中,M、N、P、Q分别是边AB、BC、CD、DA上的点,且MP⊥NQ.MP与NQ是否相等?并说明理由.
考点:正方形的性质;全等三角形的判定与性质. 专题:证明题. 分析:(1)根据正方形的性质可得AB=AD,∠BAE=∠D=90°,再根据同角的余角相等求出∠ABE=∠DAF,然后利用“角边角”证明△ABE和△DAF全等,再根据全等三角形的证明即可;
(2)过点A作AF∥MP交CD于F,过点B作BE∥NQ交AD于E,然后与(1)相同. 解答:(1)证明:在正方形ABCD中,AB=AD,∠BAE=∠D=90°, ∴∠DAF+∠BAF=90°, ∵AF⊥BE,
∴∠ABE+∠BAF=90°, ∴∠ABE=∠DAF,
∵在△ABE和△DAF中,
,
∴△ABE≌△DAF(ASA),
∴AF=BE;
(2)解:MP与NQ相等.
理由如下:如图,过点A作AF∥MP交CD于F,过点B作BE∥NQ交AD于E, 则与(1)的情况完全相同.
点评:本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,主要利用了正方形的四条边都相等,每一个角都是直角的性质,同角的余角相等的性质,利用三角形全等证明相等的边是常用的方法之一,要熟练掌握并灵活运用.
2、(2013•绥化)已知,在△ABC中,∠BAC=90°,∠ABC=45°,点D为直线BC上一动点(点D不与点B,C重合).以AD为边做正方形ADEF,连接CF (1)如图1,当点D在线段BC上时.求证CF+CD=BC;
(2)如图2,当点D在线段BC的延长线上时,其他条件不变,请直接写出CF,BC,CD三条线段之间的关系;
(3)如图3,当点D在线段BC的反向延长线上时,且点A,F分别在直线BC的两侧,其他条件不变;
①请直接写出CF,BC,CD三条线段之间的关系;
②若正方形ADEF的边长为2,对角线AE,DF相交于点O,连接OC.求OC的长度.
3、(2011·牡丹江中考)已知:正方形ABCD中,MAN45,MAN绕点A顺时针旋转,它的两边分别交CB,DC(或它们的延长线)于点M,N.
当MAN绕点A旋转到BMDN时(如图1),易证BMDNMN.
(1)当MAN绕点A旋转到BMDN时(如图2),线段BM,DN和MN之间有怎样的数量关系?写出猜想,并加以证明.
(2)当MAN绕点A旋转到如图3的位置时,线段BM,DN和MN之间又有怎样的数量关系?请直接写出你的猜想
方程思想
1.如图,四边形ABCD为矩形纸片,把纸片ABCD折叠,使点B恰好落在CD边的中点E处,折痕为AF.若CD=6,则AF等于(
)
A.3 B.3 C.42 D.8 2、(2013达州)如图,折叠矩形纸片ABCD,使B点落在AD上一点E处,折痕的两端点分
别在AB、BC上(含端点),且AB=6,BC=10。设AE=x,则x 的取值范围是 . 答案:2≤x≤6
解析:如图,设AG=y,则BG=6-y,在Rt△GAE中,
x2+y2=(6-y)2,
即x(0y),当y=0时,x取最大值为6;当y=时,x取最小值2,故有2≤x≤
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