18.2 特殊的平行四边形
18.2.1 矩形
第1课时 矩形的性质
01 基础题
知识点1 矩形的性质
1.下列性质中,矩形具有但平行四边形不一定具有的是(C)
A.对边相等 B.对角相等
C.对角线相等 D.对边平行
2.如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,以下说法错误的是(D)
A.∠ABC=90° B.AC=BD
C.OA=OB D.OA=AD
第2题图 第3题图
3.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(C)
A.8 B.6 C.4 D.2
4.如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,∠ACB=30°,则∠AOB的大小为(B)
A.30° B.60° C.90° D.120°
第4题图 第5题图
5.(2017·怀化)如图,在矩形ABCD中, 对角线AC,BD相交于点O,∠AOB=60°,AC=6 cm,则AB的长是(A)
A.3 cm B.6 cm
C.10 cm D.12 cm
6.如果矩形的一边长为6,一条对角线的长为10,那么这个矩形的另一边长是8.
7.如图,已知矩形的对角线AC与BD相交于点O,若AO=1,则BD=2.
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第7题图 第8题图
8.(2016·昆明)如图,E,F,G,H分别是矩形ABCD各边的中点,AB=6,BC=8,则四边形EFGH的面积是24.
9.(2016·岳阳)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.
证明:∵四边形ABCD为矩形,
∴∠B=∠C=90°.
∴∠BFE+∠BEF=90°.
∵EF⊥DF,∴∠DFE=90°.∴∠BFE+∠CFD=90°.
∴∠BEF=∠CFD.
在△BEF和△CFD中,
∴△BEF≌△CFD(ASA).∴BF=CD.
知识点2 直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
10.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10 cm,D为AB的中点,则CD=5cm.
第10题图 第11题图
11.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D,E,F分别是AB,BC,CA的中点,若CD=5 cm,则EF=5cm.
12.如图,D,E,F分别是△ABC各边的中点,AH是高,如果ED=5 cm,求HF的长.
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解:由题意得:DE是△ABC的中位线,
∴DE=AC.
∵HF是Rt△AHC的斜边AC的中线,
∴HF=AC.
∴HF=DE=5 cm.
02 中档题
13.(2016·荆门)如图,在矩形ABCD中(AD>AB),点E是BC上一点,且DE=DA,AF⊥DE,垂足为点F.在下列结论中,不一定正确的是(B)
A.△AFD≌△DCE B.AF=AD
C.AB=AF D.BE=AD-DF
第13题图 第14题图
14.(2016·绵阳)如图,▱ABCD的周长是26 cm,对角线AC与BD交于点O,AC⊥AB,E是BC中点,△AOD的周长比△AOB的周长多3 cm,则AE的长度为(B)
A.3 cm B.4 cm C.5 cm D.8 cm
15.如图,已知在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AE⊥BD于点E,若∠DAE∶∠BAE=3∶1,则∠EAC的度数是(C)
A.18° B.36°
C.45° D.72°
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第15题图 第16题图
16.(2016·宜宾)如图,点P是矩形ABCD的边AD上的一动点,矩形的两条边AB,BC的长分别是6和8,则点P到矩形的两条对角线AC和BD的距离之和是(A)
A.4.8 B.5
C.6 D.7.2
17.(2017·广西四市同城)如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,点E,F在BD上,BE=DF.
(1)求证:AE=CF;
(2)若AB=6,∠COD=60°,求矩形ABCD的面积.
解:(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴OA=OC,OB=OD,AC=BD,∠ABC=90°.
∵BE=DF,∴OE=OF.
在△AOE和△COF中,
∴△AOE≌△COF(SAS).
∴AE=CF.
(2)∵OA=OC,OB=OD,AC=BD,∴OA=OB.
∵∠AOB=∠COD=60°,
∴△AOB是等边三角形.
∴OA=AB=6.∴AC=2OA=12.
在Rt△ABC中,BC==6,
∴S矩形ABCD=AB·BC=6×6=36.
30
18.如图,矩形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,延长CB到点E,使BE=BC,连接AE.求证:
(1)四边形ADBE是平行四边形;
(2)若AB=4,OB=,求四边形ADBE的周长.
证明:(1)∵四边形ABCD为矩形,
∴AD∥BC,AD=BC.
又∵BE=BC,且点C,B,E在一条直线上,
∴AD∥BE,AD=BE.
∴四边形ADBE是平行四边形.
(2)∵四边形ABCD为矩形,
∴∠BAD=90°,OB=OD.
∴BD=2OB=5.
在Rt△BAD中,AD==3.
又∵四边形ADBE为平行四边形,
∴BE=AD=3,AE=BD=5.
03 综合题
19.如图,将长8 cm,宽4 cm的矩形纸片ABCD折叠,使点A与点C重合,则折痕EF的长为2cm.
30
习题解析
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第2课时 矩形的判定
01 基础题
知识点1 有一个角是直角的平行四边形是矩形
1.下列说法正确的是(D)
A.有一组对角是直角的四边形一定是矩形
B.有一组邻角是直角的四边形一定是矩形
C.对角线互相平分的四边形是矩形
D.对角互补的平行四边形是矩形
2.如图,在△ABC中,AB=AC,AD是BC边上的中线,四边形ADBE是平行四边形,求证:四边形ADBE是矩形.
解:∵AB=AC,AD是BC边上的中线,
∴AD⊥BC.
∴∠ADB=90°.
又∵四边形ADBE是平行四边形,
∴四边形ADBE是矩形.
3.(2016·内江)如图所示,△ABC中,D是BC边上一点,E是AD的中点,过点A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)若AB=AC,试判断四边形AFBD的形状,并证明你的结论.
解:(1)证明:∵AF∥BC,
∴∠AFC=∠FCB.
又∵∠AEF=∠DEC,AE=DE,
30
∴△AEF≌△DEC(AAS).∴AF=DC.
又∵AF=BD,∴BD=DC,即D是BC的中点.
(2)四边形AFBD是矩形.
证明:∵AF∥BC,AF=BD,
∴四边形AFBD是平行四边形.
∵AB=AC,D是BC的中点,
∴AD⊥BC,即∠ADB=90°.
∴四边形AFBD是矩形.
知识点2 对角线相等的平行四边形是矩形
4.能判断四边形是矩形的条件是(C)
A.两条对角线互相平分
B.两条对角线相等
C.两条对角线互相平分且相等
D.两条对角线互相垂直
5.如图,四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,AD∥BC,AC=BD.试添加一个条件答案不唯一,如:AB∥CD,使四边形ABCD为矩形.
6.如图,矩形ABCD的对角线相交于点O,点E,F,G,H分别是AO,BO,CO,DO的中点,请问四边形EFGH是矩形吗?请说明理由.
解:四边形EFGH是矩形.
理由:
∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD,AO=CO,BO=DO.
∴AO=CO=BO=DO.
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∵点E,F,G,H分别是AO,BO,CO,DO的中点,
∴EO=FO=GO=HO.∴OE=OG,OF=OH.
∴四边形EFGH是平行四边形.
又∵EO+GO=FO+HO,即EG=FH,
∴四边形EFGH是矩形.
知识点3 有三个角是直角的四边形是矩形
7.已知O为四边形ABCD对角线的交点,下列条件能使四边形ABCD成为矩形的是(D)
A.OA=OC,OB=OD
B.AC=BD
C.AC⊥BD
D.∠ABC=∠BCD=∠CDA=90°
8.已知:如图,在▱ABCD中,AF,BH,CH,DF分别是∠BAD,∠ABC,∠BCD,∠ADC的平分线.求证:四边形EFGH为矩形.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠DAB+∠ADC
=180°.
∵AF,DF分别平分∠DAB,∠ADC,
∴∠FAD=∠BAF=∠DAB,
∠ADF=∠CDF=∠ADC.
∴∠FAD+∠ADF=90°.∴∠AFD=90°.
同理可得:∠BHC=∠HEF=90°.
∴四边形EFGH是矩形.
02 中档题
9.以下条件不能判定四边形ABCD是矩形的是(D)
A.AB=CD,AD=BC,∠A=90°
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B.OA=OB=OC=OD
C.AB=CD,AB∥CD,AC=BD
D.AB=CD,AB∥CD,OA=OC,OB=OD
10.(2016·菏泽)在▱ABCD中,AB=3,BC=4,当▱ABCD的面积最大时,下列结论:①AC=5;②∠A+∠C=180°;③AC⊥BD;④AC=BD,正确的有(B)
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
11.如图,△ABC中,AC的垂直平分线分别交AC,AB于点D,F,BE⊥DF交DF的延长线于点E,已知∠A=30°,BC=2,AF=BF,则四边形BCDE的面积是(A)
A.2 B.3
C.4 D.4
第11题图 第12题图
12.如图,在四边形ABCD中,对角线AC⊥BD,垂足为O,点E,F,G,H分别为边AD,AB,BC,CD的中点.若AC=8,BD=6,则四边形EFGH的面积为12.
13.如图,四边形ABCD中,AB∥DC,∠B=90°,F为DC上一点,且FC=AB,E为AD上一点,EC交AF于点G.
(1)求证:四边形ABCF是矩形;
(2)若ED=EC,求证:EA=EG.
证明:(1)∵AB∥DC,FC=AB,
∴四边形ABCF是平行四边形.
又∵∠B=90°,
∴四边形ABCF是矩形.
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(2)∵四边形ABCF是矩形,
∴∠AFC=∠AFD=90°.
∴∠DAF=90°-∠D,∠CGF=90°-∠ECD.
∵ED=EC,∴∠D=∠ECD.
∴∠DAF=∠CGF.
又∵∠EGA=∠CGF,
∴∠DAF=∠EGA.
∴EA=EG.
14.如图,将▱ABCD的边AB延长至点E,使AB=BE,连接BD,DE,EC,DE交BC于点O.
(1)求证:△ABD≌△BEC;
(2)若∠BOD=2∠A,求证:四边形BECD是矩形.
证明:(1)∵在▱ABCD中,AD=BC,AB=CD,AD∥CB,
∴∠A=∠EBC.
在△ABD和△BEC中,
∴△ABD≌△BEC(SAS).
(2)∵在▱ABCD中,AB∥ CD,且AB=BE,
BE CD.∴四边形BECD为平行四边形.
∴OB=BC,OE=ED.
∵∠BOD=2∠A=2∠EBC,
且∠BOD=∠EBC+∠BEO,
∴∠EBC=∠BEO.∴OB=OE.∴BC=ED.
∴四边形BECD是矩形.
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03 综合题
15.如图,在△ABC中,点O是边AC上一个动点,过O作直线MN∥BC.设MN交∠ACB的平分线于点E,交∠ACB的外角平分线于点F.
(1)求证:OE=OF;
(2)若CE=12,CF=5,求OC的长;
(3)当点O在边AC上运动到什么位置时,四边形AECF是矩形?并说明理由.
视频讲解
解:(1)证明:∵CF平分∠ACD,且MN∥BD,
∴∠ACF=∠FCD=∠CFO.
∴OF=OC.
同理可证:OC=OE.
∴OE=OF.
(2)由(1),知∠OCF=∠OFC,∠OCE=∠OEC,
∴∠OCF+∠OCE=∠OFC+∠OEC.
∵(∠OCF+∠OCE)+(∠OFC+∠OEC)=180°,
∴∠ECF=∠OCF+∠OCE=90°.
∴EF===13.
又∵OE=OF,
∴OC=EF=.
(3)当点O移动到AC中点时,四边形AECF为矩形.
理由:连接AE,AF.
当点O移动到AC中点时,OA=OC,
又∵OE=OF,
∴四边形AECF为平行四边形.
又∵∠ECF=90°,
∴四边形AECF为矩形.
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18.2.2 菱形
第1课时 菱形的性质
01 基础题
知识点1 菱形的性质
1.(2016·莆田)菱形具有而一般平行四边形不具有的性质是(D)
A.对边相等 B.对角相等
C.对角线互相平分 D.对角线互相垂直
2.如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,下列说法错误的是(B)
A.∠ADB=∠CDB B.AC=BD
C.AC⊥BD D.AB=AD
第2题图 第3题图
3.如图,已知菱形ABCD的边长等于2,∠DAB=60°,则对角线BD的长为(C)
A.1 B.
C.2 D.2
4.菱形的两条对角线长分别是6和8,则此菱形的边长是(D)
A.10 B.8 C.6 D.5
5.如图,菱形ABCD中,E,F分别是AB,AC的中点,若EF=2,则菱形ABCD的周长是16.
6.如图,在菱形ABCD中,E,F分别是BC,CD的中点,连接AE,AF.AE和AF有什么样的数量关系?说明理由.
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解:AE=AF.
理由:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,∠B=∠D,BC=CD.
又∵E,F分别为BC,CD的中点,
∴BE=BC,DF=CD.
∴BE=DF.
∴△ABE≌△ADF(SAS).
∴AE=AF.
知识点2 菱形的面积
7. (2016·宁夏)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,E,F分别是AD,CD边的中点,连接EF.若EF=,BD=2,则菱形ABCD的面积为(A)
A.2 B. C.6 D.8
第7题图 第8题图
8.(2017·宜宾)如图,在菱形ABCD中,若AC=6,BD=8,则菱形ABCD的面积是24.
9.如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,且∠ACD=30°,BD=4,求菱形ABCD的面积.
解:∵四边形ABCD是菱形,BD=4,
∴OA=OC=AC,OB=OD=BD=2,AC⊥BD.
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∵在Rt△OCD中,∠OCD=30°,
∴CD=2OD=4,
OC===2.
∴AC=2OC=4.
∴S菱形ABCD=AC·BD=×4×4=8.
02 中档题
10.如图,已知某广场菱形花坛ABCD的周长是24米,∠BAD=60°,则花坛对角线AC的长等于(A)
A.6米 B.6米 C.3米 D.3米
第10题图 第11题图
11.如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,E为AD边的中点,菱形ABCD的周长为28,则OE的长等于(A)
A.3.5 B.4
C.7 D.14
12.如图,在菱形ABCD中,M,N分别在AB,CD上,且AM=CN,MN与AC交于点O,连接BO.若∠DAC=28°,则∠OBC的度数为(C)
习题解析
A.28°
B.52°
C.62°
D.72°
13.(2017·南充)已知菱形的周长为4,两条对角线的和为6,则菱形的面积为(D)
30
A.2 B.
C.3 D.4
14.(2017·东营)如图,已知菱形ABCD的周长为16,面积为8,E为AB的中点,若P为对角线BD上一动点,则EP+AP的最小值为2.
15.如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,AB=4,O为对角线BD的中点,过O点作OE⊥AB,垂足为E.
(1)求∠ABD的度数;
(2)求线段BE的长.
解:(1)∵在菱形ABCD中,AB=AD,∠A=60°,
∴△ABD为等边三角形.
∴∠ABD=60°.
(2)由(1)可知BD=AB=4,
又∵O为BD的中点,∴OB=2.
又∵OE⊥AB,∠ABD=60°,
∴∠BOE=30°.
∴BE=OB=1.
16.(2016·苏州)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,过点D作对角线BD的垂线交BA的延长线于点E.
(1)求证:四边形ACDE是平行四边形;
(2)若AC=8,BD=6,求△ADE的周长.
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解:(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB∥CD,AC⊥BD.
∴AE∥CD.
又∵DE⊥BD,
∴DE∥AC.
又∵AE∥CD,
∴四边形ACDE是平行四边形.
(2)∵四边形ABCD是菱形,AC=8,BD=6,
∴AO=4,DO=3,AD=CD==5.
∵四边形ACDE是平行四边形,
∴AE=CD=5,DE=AC=8.
∴C△ADE=AD+AE+DE=5+5+8=18.
03 综合题
17.在菱形ABCD中,∠B=60°,点E在边BC上,点F在边CD上.
(1)如图1,若E是BC的中点,∠AEF=60°,求证:BE=DF;
(2)如图2,若∠EAF=60°,求证:△AEF是等边三角形.
证明:(1)连接AC,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD.
∵∠B=60°,∴△ABC是等边三角形.
∵E是BC的中点,∴AE⊥BC.
30
∵∠AEF=60°,∴∠FEC=90°-60°=30°.
又∵∠C=180°-∠B=120°,∴∠EFC=30°.
∴∠FEC=∠EFC.∴CE=CF.
又∵BC=CD,
∴BC-CE=CD-CF,即BE=DF.
(2)连接AC,由(1),得△ABC是等边三角形,
∴AB=AC.
∵∠BAE+∠EAC=60°,
∠EAF=∠CAF+∠EAC=60°,
∴∠BAE=∠CAF.
∵四边形ABCD是菱形,∠B=60°,
∴∠ACF=∠BCD=60°=∠B.
∴△ABE≌△ACF.∴AE=AF.
又∵∠EAF=60°,
∴△AEF是等边三角形.
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第2课时 菱形的判定
01 基础题
知识点1 有一组邻边相等的平行四边形是菱形
1.如图,若要使▱ABCD成为菱形,则可添加的条件是(C)
A.AB=CD B.AD=BC
C.AB=BC D.AC=BD
第1题图 第2题图
2.如图,将△ABC沿BC方向平移得到△DCE,连接AD,下列条件中能够判定四边形ACED为菱形的是(B)
A.AB=BC B.AC=BC
C.∠B=60° D.∠ACB=60°
3.如图,在△ABC中,AD是∠BAC的平分线,DE∥AC交AB于E,DF∥AB交AC于F,求证:四边形AEDF是菱形.
证明:∵DE∥AC,DF∥AB,
∴四边形AEDF为平行四边形.
∴∠FAD=∠EDA.
∵AD是∠BAC的平分线,
∴∠EAD=∠FAD.
∴∠EDA=∠EAD.∴AE=ED.
∴四边形AEDF是菱形.
知识点2 对角线互相垂直的平行四边形是菱形
4.如图,四边形ABCD的对角线互相垂直,且满足AO=CO,请你添加一个适当的条件BO
30
=DO(答案不唯一),使四边形ABCD成为菱形.(只需添加一个即可)
5.(2017·岳阳)求证:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
小红同学根据题意画出了图形,并写出了已知和求证的一部分,请你补全已知和求证,并写出证明过程.
已知:如图,在▱ABCD中,对角线AC,BD交于点O,AC⊥BD.
求证: 四边形ABCD是菱形.
证明:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴BO=DO.
∵AC⊥BD,
∴AC垂直平分BD.
∴AB=AD.
∴四边形ABCD为菱形.
知识点3 四条边相等的四边形是菱形
6.(2016·大庆)下列说法正确的是(D)
A.对角线互相垂直的四边形是菱形
B.矩形的对角线互相垂直
C.一组对边平行的四边形是平行四边形
D.四边相等的四边形是菱形
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7.(2017·宁夏)在△ABC中,M是AC边上的一点,连接BM.将△ABC沿AC翻折,使点B落在点D处,当DM∥AB时,求证:四边形ABMD是菱形.
证明:∵AB∥DM,
∴∠BAM=∠AMD.
由折叠性质得:∠CAB=∠CAD,AB=AD,BM=DM.
∴∠DAM=∠AMD.
∴DA=DM=AB=BM.
∴四边形ABMD是菱形.
02 中档题
8.(2017·聊城)如图,△ABC中,DE∥BC,EF∥AB,要判定四边形DBFE是菱形,还需要添加的条件是(D)
A.AB=AC
B.AD=BD
C.BE⊥AC
D.BE平分∠ABC
9.如图,小聪在作线段AB的垂直平分线时,他是这样操作的:分别以点A和点B为圆心,大于
30
AB的长为半径画弧,两弧相交于点C,D,则直线CD即为所求.根据他的作图方法可知四边形ADBC一定是(B)
A.矩形 B.菱形
C.一般的四边形 D.平行四边形
第9题图 第10题图
10.(2016·兰州)如图,矩形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,CE∥BD,DE∥AC,AD=2,DE=2,则四边形OCED的面积为(A)
A.2 B.4
C.4 D.8
11.(2016·沈阳)如图,△ABC≌△ABD,点E在边AB上,CE∥BD,连接DE. 求证:
(1)∠CEB=∠CBE;
(2)四边形BCED是菱形.
证明:(1)∵△ABC≌△ABD,
∴∠ABC=∠ABD.
∵CE∥BD,∴∠CEB=∠ABD.
∴∠CEB=∠CBE.
(2)∵△ABC≌△ABD,∴BC=BD.
由(1)得∠CEB=∠CBE,∴CE=CB.∴CE=BD.
又∵CE∥BD,∴四边形BCED是平行四边形.
又∵BC=BD,∴四边形BCED是菱形.
12.(2016·聊城)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,点E是AC的中点,AC=2AB,∠BAC
30
的平分线AD交BC于点D,作AF∥BC,连接DE并延长交AF于点F,连接FC.求证:四边形ADCF是菱形.
证明:∵AF∥CD,
∴∠AFE=∠CDE.
在△AFE和△CDE中,
∴△AFE≌△CDE(AAS).∴AF=CD.
∵AF∥CD,
∴四边形ADCF是平行四边形.
∵点E是AC的中点,AC=2AB,∴AE=AB.
∵AD平分∠BAC,∴∠EAD=∠BAD.
又∵AD=AD,∴△AED≌△ABD(SAS).
∴∠AED=∠B=90°,即DF⊥AC.
∴四边形ADCF是菱形.
03 综合题
13.如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AB≠CD,BD=AC.
(1)求证:AD=BC;
(2)若E,F,G,H分别是AB,CD,AC,BD的中点,求证:线段EF与线段GH互相垂直平分.
证明:(1)延长DC至K,使CK=AB.连接BK.
∵AB CK,
∴四边形ABKC是平行四边形.
30
∴AC BK.∴∠ACD=∠K.
∵BD=AC,AC=BK,
∴BD=BK.∴∠BDC=∠K.
∴∠ACD=∠BDC.
在△ACD和△BDC中,
∴△ACD≌△BDC(SAS).
∴AD=BC.
(2)分别连接EH,HF,FG和GE.
∵E,H分别是AB,BD的中点,
∴EH为△ABD的中位线.
∴EH=AD.
同理:GF=AD,EG=BC,HF=BC.
又由(1)知AD=BC,∴EH=HF=FG=GE.
∴四边形EHFG是菱形.
∴线段EF与线段GH互相垂直平分.
30
18.2.3 正方形
01 基础题
知识点1 正方形的性质
1.平行四边形、矩形、菱形、正方形都具有的性质是(A)
A.对角线互相平分
B.对角线互相垂直
C.对角线相等
D.对角线互相垂直平分且相等
2.如图,正方形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,OA=3,则此正方形的面积为(C)
A.3 B.12
C.18 D.36
第2题图 第3题图
3.如图,菱形ABCD中,∠B=60°,AB=4,则以AC为边长的正方形ACEF的周长为(C)
A.14 B.15
C.16 D.17
4.如图,有一▱ABCD与一正方形CEFG,其中E点在AD上.若∠ECD=35°,∠AEF=15°,则∠B的度数为(C)
A.50°
B.55°
C.70°
D.75°
5.(2016·龙岩)如图,将正方形纸片按如图折叠,AM为折痕,点B落在对角线AC上的点E处,
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则∠CME=45°.
第5题图 第6题图
6.如图,在正方形ABCD中,以AB为边在正方形内作等边△ABE,连接DE,CE,则∠CED的度数为150°.
7.(2016·哈尔滨中考改编)已知,如图,在正方形ABCD中,点E在边CD上,AQ⊥BE于点Q,DP⊥AQ于点P.求证:AP=BQ.
证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠DAB=90°.
∴∠BAQ+∠DAP=90°.
∵DP⊥AQ,
∴∠APD=90°.∴∠ADP+∠DAP=90°.
∴∠ADP=∠BAQ.
∵AQ⊥BE,∴∠BQA=90°.
在△DAP和△ABQ中,
∴△DAP≌△ABQ(AAS).∴AP=BQ.
知识点2 正方形的判定
8.已知在四边形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(D)
A.∠D=90° B.AB=CD
C.AD=BC D.BC=CD
9.两条对角线相等且互相垂直平分的四边形是(D)
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A.平行四边形 B.矩形
C.菱形 D.正方形
10.如图,菱形ABCD 的对角线AC,BD 相交于点O,分别延长OA,OC 到点E,F,使AE =CF,依次连接B,F,D,E各点.
(1)求证:△BAE≌△BCF;
(2)若∠ABC =50°,则当∠EBA =20° 时,四边形BFDE 是正方形.
证明:∵在菱形ABCD 中,BA=BC,
∴∠BAC=∠BCA.∴∠BAE=∠BCF.
在△BAE和△BCF 中,
∴△BAE≌△BCF(SAS).
02 中档题
11.(2016·台州)小红用次数最少的对折方法验证了一条四边形丝巾的形状是正方形,她对折了(B)
A.1次 B.2次
C.3次 D.4次
12.(2017·兰州)在▱ABCD中,对角线AC与DB相交于点O.要使四边形ABCD是正方形,还需添加一组条件.下面给出了四组条件:①AB⊥AD,且AB=AD;②AB=BD,且AB⊥BD;③OB=OC,且OB⊥OC;④AB=AD,且AC=BD.其中正确的序号是①③④.
13.如图,正方形ABCD的面积为5,正方形BEFG面积为4,那么△GCE的面积是-2.
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14.已知,如图,四边形ABCD是正方形,E,F分别是AB和AD延长线上的点,且BE=DF.
(1)求证:CE=CF;
(2)求∠CEF的度数.
解:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴DC=BC,∠B=∠ADC=90°.
在△CDF和△CBE中,
∴△CDF≌△CBE(ASA).
∴CE=CF.
(2)∵△CDF≌△CBE,
∴∠DCF=∠BCE.
∴∠ECF=∠DCB=90°.
∵CF=CE,
∴∠CEF=45°.
15.如图,在△ABC中,AB=AC,AD是△ABC的角平分线,点O为AB的中点,连接DO并延长到点E,使OE=OD,连接AE,BE.
(1)求证:四边形AEBD是矩形;
(2)当△ABC满足什么条件时,矩形AEBD是正方形?并说明理由.
解:(1)证明:∵点O为AB的中点,
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∴OA=OB.
又∵OE=OD,
∴四边形AEBD是平行四边形.
∵AB=AC,AD是△ABC的角平分线,
∴AD⊥BC,即∠ADB=90°.
∴四边形AEBD是矩形.
(2)当∠BAC=90°时,矩形AEBD是正方形.理由:
∵AB=AC,AD是△ABC的角平分线,
∴BD=CD.
又∵∠BAC=90°,∴AD=BD.
∴矩形AEBD是正方形.
03 综合题
16.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,过点C的直线MN∥AB,D为AB边上一点,过点D作DE⊥BC,交直线MN于E,垂足为F,连接CD,BE.
(1)求证:CE=AD;
(2)当D为AB中点时,四边形BECD是什么特殊四边形?说明你的理由;
(3)若D为AB中点,则当∠A的大小满足什么条件时,四边形BECD是正方形?请说明你的理由.
解:(1)证明:∵DE⊥BC,
∴∠DFB=90°.
又∵∠ACB=90°,
∴∠ACB=∠DFB.
∴AC∥DE.
又∵MN∥AB,即CE∥AD,
∴四边形ADEC是平行四边形.
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∴CE=AD.
(2)四边形BECD是菱形.理由:
∵D为AB中点,∴AD=BD.
又由(1)得CE=AD,∴BD=CE.
又∵BD∥CE,∴四边形BECD是平行四边形.
又∵DE⊥BC,
∴四边形BECD是菱形.
(3)当∠A=45°时,四边形BECD是正方形.理由:
∵∠ACB=90°,∠A=45°,
∴∠ABC=∠A=45°.∴AC=BC.
又∵D为AB中点,∴CD⊥AB,即∠CDB=90°.
又∵四边形BECD是菱形,
∴四边形BECD是正方形.
∴当∠A=45°时,四边形BECD是正方形.
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