第二节 矩形、菱形、正方形
考点一
矩形的性质与判定
(5
年
3
考
)
例
1
(2018·
威海中考
)
矩形
ABCD
与
CEFG
如图放置,点
B
,
C
,
E
共线,点
C
,
D
,
G
共线,连接
AF
,取
AF
的中点
H
,连接
GH.
若
BC
=
EF
=
2
,
CD
=
CE
=
1
,则
GH
=
(
)
A
.
1 B. C. D.
【
分析
】
延长
GH
交
AD
于点
P
,先证△
APH≌△FGH
得
AP
=
GF
=
1
,
GH
=
PH
=
PG
,再利用勾股定理得出答案.
【
自主解答
】
如图,延长
GH
交
AD
于点
P.
∵
四边形
ABCD
和四边形
CEFG
都是矩形,
∴∠
ADC
=∠
ADG
=∠
CGF
=
90°
,
AD
=
BC
=
2
,
GF
=
CE
=
1
,
∴
AD∥GF
,∴∠
GFH
=∠
PAH.
又∵
H
是
AF
的中点,∴
AH
=
FH.
在△
APH
和△
FGH
中,
∴△
APH≌△FGH(A
S
A)
,
∴
AP
=
GF
=
1
,
GH
=
PH
=
PG
,∴
PD
=
AD
-
AP
=
1.
∵CG
=
2
,
CD
=
1
,∴
DG
=
1
,
则 故选
C.
矩形的性质应用及判定方法
(1)
矩形性质的应用:从边上看,两组对边分别平行且相等;
从角上看,矩形的四个角都是直角;从对角线上看,对角线互
相平分且相等,同时把矩形分为四个面积相等的等腰三角形.
(2)
矩形的判定方法:若四边形可以证为平行四边形,则还需
证明一个角是直角或对角线相等;若直角较多,可利用“三个
角为直角的四边形是矩形”来证.
1
.
(2018·
枣庄中考
)
如图,在矩形
ABCD
中,点
E
是边
BC
的中
点,
AE⊥BD
,垂足为
F
,则
t
a
n
∠BDE
的值为
( )
A
2
.
(2018·
滨州中考
)
如图,在矩形
ABCD
中,
AB
=
2
,
BC
=
4
,
点
E
,
F
分别在
BC
,
CD
上,若
AE
= ,∠
EAF
=
45°
,则
AF
的
长为
.
3
.如图,在▱
ABCD
中,过点
D
作
DE⊥AB
于点
E
,点
F
在边
CD
上,
DF
=
BE
,连接
AF
,
BF.
(1)
求证:四边形
BFDE
是矩形;
(2)
若
CF
=
3
,
BF
=
4
,
DF
=
5
,求证:
AF
平分∠
DAB.
证明:
(1)∵
四边形
ABCD
是平行四边形,
∴
DC∥AB
,即
DF∥BE.
又∵
DF
=
BE
,∴四边形
BFDE
为平行四边形.
又∵
DE⊥AB
,∴∠
DEB
=
90°
,
∴四边形
BFDE
为矩形.
(2)∵
四边形
BFDE
为矩形,∴∠
BFC
=
90°.
∵CF
=
3
,
BF
=
4
,∴
BC
= =
5.
∵
四边形
ABCD
是平行四边形,∴
AD
=
BC
=
5
,
∴
AD
=
DF
=
5
,∴∠
DAF
=∠
DFA.
又∵
DC∥AB
,∴∠
DFA
=∠
FAB
,
∴∠
DAF
=∠
FAB
,即
AF
平分∠
DAB.
考点二
菱形的性质与判定
(5
年
3
考
)
例
2
(2017·
东营中考
)
如图,在▱
ABCD
中,用直尺和圆规作
∠
BAD
的平分线
AG
交
BC
于点
E.
若
BF
=
8
,
AB
=
5
,则
AE
的长为
(
)
A
.
5 B
.
6 C
.
8 D
.
12
【
分析
】
连接
EF
,先判定四边形
ABEF
的形状,再利用勾股
定理进行解答即可.
【
自主解答
】
如图,连接
EF
,
AE
与
BF
交于点
O.
∵
四边形
ABCD
是平行四边形,且
AG
是∠
BAD
的平分线,
∴∠
FAE
=∠
AEB
,∠
FAE
=∠
EAB
,
∴∠
AEB
=∠
EAB
,∴
AB
=
BE.
∵AB
=
AF
,∴
AF
=
BE
,∴四边形
ABEF
为平行四边形.
又∵
AB
=
BE
,
∴四边形
ABEF
是菱形,
∴
AE⊥BF
,
OB
=
BF
=
4
,
OA
=
AE.
∵AB
=
5
,∴在
Rt
△AOB
中,
AO
=
∴
AE
=
2AO
=
6.
故选
B.
菱形的性质应用及判定方法
(1)
判定一个四边形是菱形时,一是证明四条边相等;二是
先证明它是平行四边形,进而再证明它是菱形.
(2)
运用菱形的性质时,要注意菱形的对角线互相垂直这个
条件;此外,菱形的对角线所在的直线是菱形的对称轴,运
用这一性质可以求出线段和的最小值.
4
.
(2018·
日照中考
)
如图,在四边形
ABCD
中,对角线
AC
,
BD
相交于点
O
,
AO
=
CO
,
BO
=
DO.
添加下列条件,不能判定四
边形
ABCD
是菱形的是
( )
A
.
AB
=
AD B
.
AC
=
BD
C
.
AC⊥BD D
.∠
ABO
=∠
CBO
B
5
.
(2018·
寿光模拟
)
如图,已知菱形
ABCD
的一个内角∠
BAD
=
80°
,对角线
AC
,
BD
相交于点
O
,点
E
在
CD
上,且
DE
=
DO
,
则∠
EOC
=
_____
.
25°
6
.
(2018·
扬州中考
)
如图,在平行四边形
ABCD
中,
DB
=
DA
,
点
F
是
AB
的中点,连接
DF
并延长,交
CB
的延长线于点
E
,连接
AE.
(1)
求证:四边形
AEBD
是菱形;
(2)
若
DC
= ,
tan
∠DCB
=
3
,求菱形
AEBD
的面积.
(1)
证明:∵四边形
ABCD
是平行四边形,
∴
AD∥CE
,∴∠
DAF
=∠
EBF.
∵∠AFD
=∠
EFB
,
AF
=
FB
,
∴△
AFD≌△BFE
,∴
AD
=
EB.
∵AD∥EB
,∴四边形
AEBD
是平行四边形.
∵
BD
=
AD
,∴四边形
AEBD
是菱形.
(2)
解:∵四边形
ABCD
是平行四边形,
∴
CD
=
AB
= ,
AB∥CD
,∴∠
ABE
=∠
DCB
,
∴
tan
∠ABE
=
tan
∠DCB
=
3.
∵
四边形
AEBD
是菱形,∴
AB⊥DE
,
AF
=
FB
,
EF
=
DF
,
∴
tan
∠ABE
= =
3.
∵BF
= ,∴
EF
= ,∴
DE
=
3
,
∴
S
菱形
AEBD
=
·AB·DE
=
· ·3
=
15.
考点三
正方形的性质与判定
(5
年
4
考
)
例
3
(2018·
潍坊中考
)
如图,点
M
是正方形
ABCD
边
CD
上一点,
连接
AM
,作
DE⊥AM
于点
E
,
BF⊥AM
于点
F
,连接
BE.
(1)
求证:
AE
=
BF
;
(2)
已知
AF
=
2
,四边形
ABED
的面积为
24
,求∠
EBF
的正弦值.
【
分析
】
(1)
通过证明△
ABF≌△DAE
得到
AE
=
BF
;
(2)
设
AE
=
x
,则
BF
=
x
,
DE
=
AF
=
2
,利用四边形
ABED
的面积
等于△
ABE
的面积与△
ADE
的面积之和得到
·x·x
+
·x·2
=
24
,解方程求出
x
得到
AE
=
BF
=
6
,则
EF
=
x
-
2
=
4
,然后利用勾股定理计算出
BE
,最后利用正弦的定义求解.
【
自主解答
】
(1)∵
四边形
ABCD
为正方形,
∴
BA
=
AD
,∠
BAD
=
90°.
∵DE⊥AM
于点
E
,
BF⊥AM
于点
F
,
∴∠
AFB
=
90°
,∠
DEA
=
90°.
∵∠ABF
+∠
BAF
=
90°
,∠
EAD
+∠
BAF
=
90°
,
∴∠
ABF
=∠
EAD.
在△
ABF
和△
DAE
中,
∴△
ABF≌△DAE(AA
S
)
,∴
AE
=
BF.
(2)
设
AE
=
x
,则
BF
=
x
,
DE
=
AF
=
2.
∵S
四边形
ABED
=
S
△ABE
+
S
△AED
=
24
,
∴
·x·x
+
·x·2
=
24
,
解得
x
1
=
6
,
x
2
=-
8(
舍去
)
,
∴EF
=
x
-
2
=
4.
在
Rt
△BEF
中,
BE
=
∴
sin
∠EBF
=
判定正方形的方法及其特殊性
(1)
判定一个四边形是正方形,可以先判定四边形为矩形,再
证邻边相等或者对角线互相垂直;或先判定四边形为菱形,
再证有一个角是直角或者对角线相等.
(2)
正方形既是特殊的矩形,又是特殊的菱形,具有它们的所
有性质.
7
.
(2017·
济南中考
)
如图,正方形
ABCD
的对角线
AC
,
BD
相
交于点
O
,
AB
=
3
,
E
为
OC
上一点,
OE
=
1
,连接
BE
,过点
A
作
AF⊥BE
于点
F
,与
BD
交于点
G
,则
BF
的长是
( )
A
8
.
(2018·
青岛中考
)
已知正方形
ABCD
的边长为
5
,点
E
,
F
分
别在
AD
,
DC
上,
AE
=
DF
=
2
,
BE
与
AF
相交于点
G
,点
H
为
BF
的
中点,连接
GH
,则
GH
的长为
.
9
.
(2015·
潍坊中考
)
如图
1
,点
O
是正方形
ABCD
两对角线的
交点.分别延长
OD
到点
G
,
OC
到点
E
,使
OG
=
2OD
,
OE
=
2OC
,
然后以
OG
,
OE
为邻边作正方形
OEFG
,连接
AG
,
DE.
(1)
求证:
DE⊥AG.
(2)
正方形
ABCD
固定,将正方形
OEFG
绕点
O
逆时针旋转
α
角
(0°