《第十八章 平行四边形》知识串讲 热考题型(解析版).docx
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- 第十八章 平行四边形
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1、八年级下册数学第十八章 平行四边形本章知识综合运用四个图形的性质和判定一、平行四边形定义:两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形.性质:平行四边形的对边平行,对边相等,对角相等,对角线互相平分判定:边:(1)两组对边分别平行的四边形是平行四边形.(2)两组对边分别相等的四边形是平行四边形.(3)一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.角:两组对角分别相等的四边形是平行四边形.对角线:对角线互相平分的四边形是平行四边形.二、矩形定义:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形. 性质:矩形具有平行四边形的一切性质.矩形的四个角都是直角;矩形的对角线相等.判定:有一个角是直角的平行四边形是矩形;对角线相等
2、的平行四边形是矩形;有三个角是直角的四边形是矩形;矩形是轴对称图形,有两条对称轴.三、菱形定义:有一组邻边相等的平行的四边形叫做菱形. 性质:菱形具有平行四边形的一切性质.菱形的四条边都相等.菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角.菱形是轴对称图形,有两条对称轴.判定:有一组邻边相等的平行的四边形叫做菱形. 对角线互相垂直的平行四边形是菱形.四条边相等四边形是菱形.四、正方形定义:四条边都相等,四个角都是直角的四边形叫做正方形. 性质:具有矩形、菱形、平行四边形的一切性质.边:四条边相等,邻边垂直,对边平行;角:四个角都是直角;对角线:对角线相等,互相垂直平分,每条对角线平分一
3、组对角;正方形式轴对称图形,有四条对称轴;判定:有一组邻边相等的矩形是正方形.有一个角是直角的菱形是正方形.对角线相等的菱形是正方形.对角线垂直的矩形是正方形.两个性质定理1、三角形的中位线定理定义:连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线.性质定理:三角形的中位线平行于三角形的第三边且等于第三边的一半.2、直角三角形的性质:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.题型一 平行四边形的性质与判定【例题1】(2022云冈区二模)如图,四边形ABCD是平行四边形AEBD于点E,CFBD于点F,连接AF和CE(1)证明:四边形AECF是平行四边形;(2)已知BD6,DF2,BC5,求CE的长【分析】
4、(1)根据垂直的定义得出AEFCFE90,利用内错角相等两直线平行可得AECF,再根据平行四边形的性质证明ABECDF,根据全等三角形对应边相等可得AECF,然后根据有一组对边平行且相等的四边形是平行四边形即可证明;(2)在RtBCF中,由勾股定理求得CF的长度;继而在RtCEF中,由勾股定理CE的长度即可【解答】(1)证明:AEBD于点E,CFBD于点F,AEFCFE90,AECF(内错角相等,两直线平行),在平行四边形ABCD中,ABCD,ABCD,ABECDF,在ABE与CDF中,ABE=CDFAEB=CFD=90AB=CD,ABECDF(AAS),AECF,四边形AECF是平行四边形(
5、有一组对边平行且相等的四边形是平行四边形);(2)解:DF2,BFBDDF624在RtBCF中,由勾股定理得CF=BC2BF2=5242=3由(1)可知ABECDF,BEDF2EFBFBE2在RtCEF中,由勾股定理得CE=EF2+CF2=22+32=13【点评】本题考查了平行四边形的性质与判定,全等三角形的判定与性质,利用三角形全等证明得到AECF是解题的关键解题技巧提炼平行四边形对应边相等,对应角相等,对角线互相平分及它的判定,是我们证明直线的平行、线段相等、角相等的重要方法,若要证明两直线平行和两线段相等、两角相等,可考虑将要证的直线、线段、角、分别置于一个四边形的对边或对角的位置上,通
6、过证明四边形是平行四边形达到上述目的.【变式1-1】如图,四边形ABCD是平行四边形,O是对角线AC与BD的交点,ABAC,若AB8,AC12,则BD的长是()A18B19C20D21【分析】由四边形ABCD是平行四边形,根据平行四边形的对角线互相平分,可得OA的长,然后由ABAC,AB8,AC12,根据勾股定理可求得OB的长,继而求得答案【解答】解:四边形ABCD是平行四边形,AC12,OA=12AC6,BD2OB,ABAC,AB8,OB=OA2+AB2=62+82=10,BD2OB20故选:C【点评】本题考查了平行四边形的性质,勾股定理,掌握平行四边形的性质是解题的关键【变式1-2】如图,
7、在ABCD中,DF平分ADC,交AB于点F,CE平分BCD,交AB于点E,AD6,AB7,则EF长为()A4B5C6D7【分析】首先根据平行四边形的性质可得CDAB,再根据角平分线的性质可得ECBDCE,然后证明BCBE,ADAF,进而可得AEBF,进而求解【解答】解:四边形ABCD是平行四边形,ADBC6,ABDC7,DCEBEC,CE平分BCD交AB于E,DF平分ADC,交AB于点F,ECBDCE,ADFCDB,CDAB,CDBEFD,DCEBEC,ADFEFD,BCEBEC,AFAD6,BEBC6,AEBF761,EFABAEBF7115故选:B【点评】本题考查平行四边形的性质,等腰三角
8、形的判定和性质等知识,解题的关键是熟练掌握这些知识的应用,属于常见题,中考常考题型【变式1-3】如图,平行四边形ABCD中,E为BC边上一点,ABAE,AE平分DAB,EAC25,则AED的度数为()A55B65C75D85【分析】先求出BAEBBAE60ADCDAE,由“SAS”可证ADCDAE,可求解【解答】解:ABAE,BAEB,四边形ABCD是平行四边形,ADBC,ABCDAE,BADC,DAEAEB,AE平分DAB,DAEBAE,BAEBBAE,B+AEB+BAE180,BAEBBAE60ADCDAE,EAC25,BAC85,ABCD,ACDBAC85,在ADC和DAE中,AD=DA
9、ADC=DAECD=AE,ADCDAE(SAS),AEDACD85,故选:D【点评】本题考查了平行四边形的性质,全等三角形的判定和性质,角平分线的性质,证明三角形全等是解题的关键【变式1-4】(2021春嘉兴期中)如图,已知在ABCD中,E,F是对角线BD上的两点,则以下条件不能判断四边形AECF为平行四边形的是()ABEDFBAFBD,CEBDCBAEDCFDAFCE【分析】连接AC与BD相交于O,根据平行四边形的对角线互相平分可得OAOC,OBOD,再根据对角线互相平分的四边形是平行四边形,只要证明得到OEOF即可,然后根据各选项的条件分析判断即可得解【解答】解:如图,连接AC与BD相交于
10、O,在ABCD中,OAOC,OBOD,要使四边形AECF为平行四边形,只需证明得到OEOF即可;A、若BEDF,则OBBEODDF,即OEOF,故本选项错误;B、若AFBD,CEBD,则可以利用“角角边”证明ADF和CBE全等,从而得到DFBE,然后同A,故本选项错误;C、BAEDCF能够利用“角角边”证明ABE和CDF全等,从而得到DFBE,然后同A,故本选项错误;D、AFCE无法证明得到OEOF,故本选项正确故选:D【点评】本题考查了平行四边形的判定与性质,熟练掌握平行四边形的判定方法是解题的关键【变式1-5】如图,平行四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,AE平分BAD,分别交BC
11、,BD于点E、P连接OE,ADC60,AB=12BC1,则下列结论:CAD30;BD23;S平行四边形ABCDABAC;AD4OE其中结论正确的个数是()A1个B2个C3个D4个【分析】先根据角平分线和平行得:BAEBEA,则ABBE1,由有一个角是60度的等腰三角形是等边三角形得:ABE是等边三角形,由外角的性质和等腰三角形的性质得:ACE30,最后由平行线的性质可作判断;先根据三角形中位线定理得:OE=12AB=12,OEAB,根据勾股定理计算OC=12(12)2=32和OD的长,可得BD的长;因为BAC90,根据平行四边形的面积公式可作判断;根据三角形中位线定理可作判断【解答】解:AE平
12、分BAD,BAEDAE,四边形ABCD是平行四边形,ADBC,ABCADC60,DAEBEA,BAEBEA,ABBE1,ABE是等边三角形,AEBE1,BC2,EC1,AEEC,EACACE,AEBEAC+ACE60,ACE30,ADBC,CADACE30,故正确;BEEC,OAOC,OE=12AB=12,OEAB,EOCBAC60+3090,RtEOC中,OC=12(12)2=32,四边形ABCD是平行四边形,BCDBAD120,ACB30,ACD90,RtOCD中,OD=12+(32)2=72,BD2OD=7,故错误;由知:BAC90,S平行四边形ABCDABAC,故正确;由知:OE是AB
13、C的中位线,OE=12AB,AB=12BC,OE=12BC=14AD,故正确;故选:C【点评】本题考查了平行四边形的性质、等腰三角形的性质、直角三角形30度角的性质、三角形面积和平行四边形面积的计算;熟练掌握平行四边形的性质,证明ABE是等边三角形是解决问题的关键系【变式1-6】(2022嘉定区二模)如图,在四边形ABCD中,AC是对角线,ACAD,点E在边BC上,ABAE,BAECAD,联结DE(1)求证:BCDE;(2)当ACBC时,求证:四边形ABCD是平行四边形【分析】(1)证ABCAED(SAS),即可得到结论;(2)证BCADDE,则EADAED,再证AEBB,则EADAEB,得A
14、DBC,然后由平行四边形的判定即可得出结论【解答】证明:(1)BAECAD,BAE+EACCAD+EAC,即BACEAD在ABC与AED中,AB=AEBAC=EADAC=ADABCAED(SAS)BCDE;(2)由(1)可知,ABCAED,BAED,BCDE,ACAD,ACBC,BCADDE,EADAED,BEAD,ABAE,AEBB,EADAEB,ADBC,四边形ABCD是平行四边形【点评】本题考查了平行四边形的判定、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质、平行线的判定等知识,熟练掌握平行四边形的判定,证明三角形全等是解题关键【变式1-7】(2022秋招远市期末)如图,四边形ABCD为平行
15、四边形,E为AD上的一点,连接EB并延长,使BFBE,连接EC并延长,使CGCE,连接FGH为FG的中点,连接DH(1)求证:四边形AFHD为平行四边形;(2)若CBCE,BAE80,DCE30,求CBE的度数【分析】(1)由平行四边形的性质得出ADBC,ADBC;证明BC是EFG的中位线,得出BCFG,BC=12FG,证出ADFH,ADFH,由平行四边形的判定方法即可得出结论;(2)由平行四边形的性质得出BCE50,再由等腰三角形的性质得出CBECEB,根据三角形内角和定理即可得出结果【解答】(1)证明:四边形ABCD是平行四边形,ADBC,ADBC,BAEBCD,BFBE,CGCE,BC是
16、EFG的中位线,BCFG,BC=12FG,H为FG的中点,FH=12FG,BCFH,BCFH,ADFH,ADFH,四边形AFHD是平行四边形;(2)解:BAE80,BCD80,DCE30,BCE803050,CBCE,CBECEB=12(18050)65【点评】本题考查了平行四边形的判定与性质、三角形中位线定理、等腰三角形的性质以及三角形内角和定理;熟练掌握平行四边形的性质,并能进行推理计算是解决问题的关键【变式1-8】(2022春蓬江区校级月考)如图,在平行四边形ABCD中,点E是CD边的中点,连接AE并延长交BC的延长线于点F,连接BE,BEAF(1)求证:ADEFCE;(2)求证:AE平
17、分DAB;(3)若DAB60,AB4,求平行四边形ABCD的面积【分析】(1)由平行四边形的性质,根据AAS可判定ADEFCE;(2)根据全等三角形的性质可得AEFE,根据BEAF利用线段垂直平分线的性质可得BABF,进而可得结论;(3)结合(1)根据DAB60,AB4,利用30度角的直角三角形可得AE和BE的长,根据ADEFCE,可得ADE的面积FCE的面积,所以ABCD的面积ABF的面积2ABE的面积,即可得结论【解答】(1)证明:四边形ABCD是平行四边形,ADBC,DAEEFC,点E是CD边的中点,DECE,在ADE和FCE中,DAE=EFCDEA=CEFDE=CE,ADEFCE(AA
18、S);(2)证明:ADEFCE,AEFE,BEAF,BABF,BAFBFA,DAEBFA,DAEBAF,AE平分DAB;(3)解:DAB60,AB4,DAEBAF30,BEAF,BE=12AB2,AE=3BE23,ADEFCE,ADE的面积FCE的面积,ABCD的面积ABF的面积2ABE的面积212AEBE23243【点评】本题考查了平行四边形的性质,全等三角形的判定与性质,解决本题的关键是掌握平行四边形的性质,全等三角形的判定与性质题型二 三角形的中位线定理【例题2】(2022秋二道区校级期末)如图,在ABC中,ABBC13,BD平分ABC交AC于点D,点F在BC上,且BF5,连接AF,E为
19、AF的中点,连接DE,则DE的长为()A3B4C5D6【分析】根据等腰三角形的三线合一得到ADDC,根据三角形中位线定理计算得到答案【解答】解:BC13,BF5,FCBCBF1358,ABBC,BD平分ABC,ADDC,AEEF,DE是AFC的中位线,DE=12FC=1284故选:B【点评】本题考查的是三角形中位线定理、等腰三角形的性质,掌握三角形中位线等于第三边的一半是解题的关键解题技巧提炼运用中位线定理求线段长或推理证明题的方法:当题中出现有三角形的中点时,联想到三角形中位线定理,应用定理证明两直线的位置关系或线段之间的关系.有时需要添加辅助线构造.【变式2-1】如图,在ABC中,ABC9
20、0,AB8,BC6若DE是ABC的中位线,延长DE交ABC的外角ACM的平分线于点F,则线段DF的长为()A7B8C9D10【分析】根据三角形中位线定理求出DE,得到DFBM,再证明ECEF=12AC,由此即可解决问题【解答】解:在RTABC中,ABC90,AB8,BC6,AC=AB2+BC2=82+62=10,DE是ABC的中位线,DFBM,DE=12BC3,EFCFCM,FCEFCM,EFCECF,ECEF=12AC5,DFDE+EF3+58故选:B【点评】本题考查三角形中位线定理、等腰三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是灵活应用三角形中位线定理,掌握等腰三角形的判定和性质,属
21、于中考常考题型【变式2-2】(2022秋封丘县校级期末)如图,在ABC中,AE平分BAC,D是BC的中点AEBE,AB5,AC3,则DE的长为()A1B32C2D52【分析】连接BE并延长交AC的延长线于点F,易证明ABF是等腰三角形,则得AF的长,点E是BF的中点,求得CF的长,从而DE是中位线,即可求得DE的长【解答】解:连接BE并延长交AC的延长线于点F,如图,AEBE,AEBAEF90,AE平分BAC,BAEFAE,ABEAFE,ABF是等腰三角形,AFAB5,点E是BF的中点,CFAFAC532,DE是BCF的中位线,DE=12CF=1故选:A【点评】本题考查了等腰三角形的判定与性质
22、,三角形中位线的性质定理,关键是作辅助线得到等腰三角形【变式2-3】如图,D是ABC内一点,BDCD,AD7,BD4,CD3,E、F、G、H分别是AB、BD、CD、AC的中点,则四边形EFGH的周长为()A12B14C24D21【分析】利用勾股定理列式求出BC的长,再根据三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半求出EHFG=12BC,EFGH=12AD,然后代入数据进行计算即可得解【解答】解:BDCD,BD4,CD3,BC=BD2+CD2=42+32=5,E、F、G、H分别是AB、AC、CD、BD的中点,EHFG=12BC,EFGH=12AD,四边形EFGH的周长EH+GH+FG+EFA
23、D+BC,又AD7,四边形EFGH的周长7+512故选:A【点评】本题考查了三角形的中位线定理,勾股定理的应用,熟记三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半是解题的关键【变式2-4】(2022春宁都县期末)如图,AC、BD是四边形ABCD的对角线,E、F分别为AD、BC的中点,G、H分别为BD、AC的中点请你判断EF与GH的关系,并证明你的结论【分析】连接EG、GF、FH、EH,根据三角形中位线定理得到EG=12AB,EGAB,FH=12AB,FHAB,进而得到EGFH,EGFH,证明四边形EGFH为平行四边形,根据平行四边形的性质证明结论【解答】解:EF与GH互相平分,理由如下:连接E
24、G、GF、FH、EH,E、F分别为AD、BC的中点,G、H分别为BD、AC的中点,EG是ADB的中位线,FH是ACB的中位线,EG=12AB,EGAB,FH=12AB,FHAB,EGFH,EGFH,四边形EGFH为平行四边形,EF与GH互相平分【点评】本题考查的是三角形中位线定理、平行四边形的判定和性质,掌握三角形中位线等于第三边的一半是解题的关键【变式2-5】(2022秋郸城县期中)如图,在四边形ABCD中,E,F分别是AD,BC的中点(1)若AB10,CD24,ABD30,BDC120,求EF的长(2)若BDCABD90,求证:AB2+CD24EF2【分析】(1)取BD的中点P,连接EP、
25、FP,由三角形中位线定理得PEAB,且PE5,PFCD,且PF12,再证EPF90,然后由勾股定理即可得出结论;(2)由三角形中位线定理得PEAB,且PE=12AB,PFCD,且PF=12CD,再证EPF90,然后由勾股定理即可得出结论【解答】(1)解:如图,取BD的中点P,连接EP、FP,E,F分别是AD、BC的中点,AB10,CD24,PE是ABD的中位线,PF是BCD的中位线,PEAB,且PE=12AB=5,PFCD,且PF=12CD=12,EPDABD30,DPF180BDC18012060,EPFEPD+DPF90,在RtEPF中,由勾股定理得:EF=EP2+PF2=52+122=1
26、3,即EF的长为13;(2)证明:由(1)可知,PE是ABD的中位线,PF是BCD的中位线,PEAB,且PE=12AB,PFCD,且PF=12CD,EPDABD,DPF180BDCBDCABD90,BDC90+ABD,EPFEPD+DPFABD+180BDCABD+180(90+ABD)90,PE2+PF2=(12AB)2+(12CD)2=EF2,AB2+CD24EF2【点评】本题考查了三角形中位线定理、勾股定理以及平行线的性质等知识,熟练掌握三角形中位线定理和勾股定理是解题的关键题型三 矩形的性质与判定【例题3】如图,在矩形ABCD中,AB4,BC8,对角线AC的垂直平分线分别交AD、AC于
27、点E、O,连接CE,则CE的长为()A6B7C5D5.6【分析】根据线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等的性质可得AECE,设CEx,表示出ED的长度,然后在RtCDE中,利用勾股定理列式计算即可得解【解答】解:四边形ABCD是矩形,CDAB4,ADBC8,EO是AC的垂直平分线,AECE,设CEx,则EDADAE8x,在RtCDE中,CE2CD2+ED2,即x242+(8x)2,解得:x5,即CE的长为5故选:C【点评】本题考查了矩形的性质、勾股定理、线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等的性质;熟练掌握勾股定理,把相应的边转化为同一个直角三角形的边是解题的关键解题技巧提炼1、矩形
28、中有直角,所以对于线段长度的问题常用到勾股定理;2、矩形的判定一定要先明确前提条件,若前提是平行四边形,则找一个角是直角或对角线相等;若前提是四边形,则需证明有三个角是直角.3、矩形的性质与判定综合应用时要分清条件和结论,灵活选用方法是解题的关键.【变式3-1】(2021秋泗县期末)如图,在矩形ABCD,对角线AC与BD相交于点O,EOAC于点O,交BC于点E,若ABE的周长为8,AB3,则AD的长为()A2B5.5C5D4【分析】由矩形的性质可得AOCO,由线段垂直平分线的性质可得AEEC,即可求解【解答】解:四边形ABCD是矩形,AOCO,BCAD,EOAC,AEEC,ABE的周长为8,A
29、B+AE+BE8,3+BC8,BC5,ADBC5故选:C【点评】本题考查了矩形的性质,线段垂直平分线的性质,掌握矩形的性质是本题的关键【变式3-2】如图,四边形ABCD为平行四边形,延长AD到E,使DEAD,连接EB,EC,DB,添加一个条件,不能使四边形DBCE成为矩形的是()AABBEBBEDCCADB90DCEDE【分析】先证明四边形BCDE为平行四边形,再根据矩形的判定进行解答【解答】解:四边形ABCD为平行四边形,ADBC,ADBC,又ADDE,DEBC,且DEBC,四边形BCED为平行四边形,A、ABBE,DEAD,BDAE,DBCE为矩形,故本选项错误;B、对角线互相垂直的平行四
30、边形为菱形,不一定为矩形,故本选项正确;C、ADB90,EDB90,DBCE为矩形,故本选项错误;D、CEDE,CED90,DBCE为矩形,故本选项错误故选:B【点评】本题考查了平行四边形的判定和性质、矩形的判定,首先判定四边形BCDE为平行四边形是解题的关键【变式3-3】(2022定安县一模)如图,在矩形ABCD中,E,F分别是边AB,CD上的点,AECF,连接EF,BF,EF与对角线AC交于点O,且BEBF,BEF2BAC,FC2,则AB的长为()A83B8C43D6【分析】连接OB,根据等腰三角形三线合一的性质可得BOEF,再根据矩形的性质可得OAOB,根据等边对等角的性质可得BACAB
31、O,再根据三角形的内角和定理列式求出ABO30,即BAC30,根据直角三角形30角所对的直角边等于斜边的一半求出AC,再利用勾股定理列式计算即可求出AB【解答】解:如图,连接BO,四边形ABCD是矩形,DCAB,DCB90FCOEAO,在AOE和COF中,AOE=FOCFCO=EAOAE=CF,AOECOF,OEOF,OAOC,BFBE,BOEF,BOF90,FEB2CABCAB+AOE,EAOEOA,EAEOOFFC2,在RTBFO和RTBFC中,BF=BFFO=FC,RTBFORTBFC,BOBC,在RTABC中,AOOC,BOAOOCBC,BOC是等边三角形,BCO60,BAC30,FE
32、B2CAB60,BEBF,BEF是等边三角形,EBEF4,ABAE+EB2+46故选:D【点评】本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形三线合一的性质,直角三角形30角所对的直角边等于斜边的一半,综合题,但难度不大,(2)作辅助线并求出BAC30是解题的关键【变式3-4】(2022春鹿城区校级期中)如图,在矩形ABCD中,点E为AD的中点,延长BE,CD交于点F,连接AF,BD(1)求证:四边形ABDF为平行四边形(2)若BE为ABC的角平分线,AB5,求四边形ABDF的周长【分析】(1)由“AAS”可证ABEDFE,可得ABDF,由平行四边形的判定可得结论;(2)由角平分线的
33、性质可得ABECBE45,可求AD10,由勾股定理可求BD的长,即可求解【解答】(1)证明:四边形ABCD是矩形,ABCD,ABCBAD90,ABEDFE,点E为AD的中点,AEDE,在ABE和DFE中,ABE=DFEAEB=DEFAB=DF,ABEDFE(AAS),ABDF,四边形ABDF为平行四边形;(2)解:BE平分ABC,ABECBE45,AEBABE45,ABAE5,AD10,BD=AD2+AB2=25+100=55,四边形ABDF的周长2(AB+BD)10+105【点评】本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,平行四边形的性质等知识,掌握矩形的性质是解题的关键【变式
34、3-5】如图,在ABC中,ABAC,点D、E分别是线段BC、AD的中点,过点A作BC的平行线交BE的延长线于点F,连接CF(1)求证:BDEFAE;(2)求证:四边形ADCF为矩形【分析】(1)根据平行线的性质得到AFEDBE,根据线段中点的定义得到AEDE,根据全等三角形的判定定理即可得到结论;(2)根据全等三角形的性质得到AFBD,推出四边形ADCF是平行四边形,根据等腰三角形的性质得到ADC90,于是得到结论【解答】证明:(1)AFBC,AFEDBE,E是线段AD的中点,AEDE,AEFDEB,BDEFAE(AAS);(2)BDEFAE,AFBD,D是线段BC的中点,BDCD,AFCD,
35、AFCD,四边形ADCF是平行四边形,ABAC,ADBC,ADC90,四边形ADCF为矩形【点评】本题考查了矩形的判定,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,正确的识别图形是解题的关键【变式3-6】如图,在ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,点E,F分别为OB,OD的中点,延长AE至G,使EGAE,连接CG(1)求证:ABECDF;(2)当AB与AC满足什么数量关系时,四边形EGCF是矩形?请说明理由【分析】(1)由平行四边形的性质得出ABCD,ABCD,OBOD,OAOC,由平行线的性质得出ABECDF,证出BEDF,由SAS证明ABECDF即可;(2)证出ABOA,由等腰三角形的性
36、质得出AGOB,OEG90,同理:CFOD,得出EGCF,证出EGCF,得出四边形EGCF是平行四边形,即可得出结论【解答】(1)证明:四边形ABCD是平行四边形,ABCD,ABCD,OBOD,OAOC,ABECDF,点E,F分别为OB,OD的中点,BE=12OB,DF=12OD,BEDF,在ABE和CDF中,AB=CDABE=CDFBE=DF,ABECDF(SAS);(2)解:当AC2AB时,四边形EGCF是矩形;理由如下:AC2OA,AC2AB,ABOA,E是OB的中点,AGOB,OEG90,同理:CFOD,AGCF,EGCF,由(1)得:ABECDF,AECF,EGAE,EGCF,四边形
37、EGCF是平行四边形,OEG90,四边形EGCF是矩形【点评】本题考查了矩形的判定、平行四边形的性质和判定、全等三角形的判定、三角形中位线定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型题型四 直角三角形斜边上的中线的性质【例题4】(2022春交城县期中)如图,ABC中,ABAC,点D在BC的延长线上,连接AD,点E,F分别是BC,AD的中点,若EF3,则AD的长为()A3B33C6D32【分析】由等腰三角形的性质得出AED90,利用直角三角形斜边中线的性质解决问题即可【解答】解:连接AE,ABAC,E为BC的中点,AEBC,AED90,F为AD的中点,EF=12AD,EF3
38、,AD6故选:C【点评】本题考查了直角三角形斜边中线的性质,等腰三角形的性质,证出AED90是解题的关键解题技巧提炼在直角三角形中,遇到斜边的中点常作斜边的中线,从而利用直角三角形斜边中线的性质解决问题.【变式4-1】(2022春蓬莱市期末)如图,在四边形ABCD中,ABCD,E为BC上的一点,F为AD的中点,且BAE35,CDE55,ADE30,AE3,则EF的长为()A2B3C4D6【分析】由平行线的性质可求得EAD+ADE90,即可得AED90,根据直角三角形的性质可证得EFAE,即可求解【解答】解:ABCD,BAD+ADC180,BAE35,CDE55,EAD+ADE90,AED90,
39、F是AD的中点,ADE30,EF=12AD,AE=12AD,EFAE3故选:B【点评】本题主要考查平行线的性质,直角三角形的性质,证明EFAE是解题的关键【变式4-2】(2022春青县期末)如图,在RtABC中,ACB90,AB8,CDAB于点D,ACD3BCD,E是斜边AB的中点,则DE的长是()A6B5C4D22【分析】由直角三角形的性质可得AECEBE4,通过角的数量关系可求DCEDEC,即可求解【解答】解:ACB90,AB8,E是斜边AB的中点,AECEBE4,EACECA,DEC2ECA,CDAB,CDBACB90,A+B90B+BCD,BCDA,BCDAACE,ACD3BCD,AC
40、D3ACE,DCE2ACE,DCEDEC,CDDE,又DECD,CE=2DE4,DE22,故选:D【点评】本题考查了直角三角形的性质,等腰直角三角形的性质,证明DCEDEC是解题的关键【变式4-3】(2022秋西安月考)如图,在ABC中,ABAC4,CAB30,以AC为斜边作RtADC使ADC90,CADCAB,E、F分别是BC、AC的中点,连接EF、DE、DF,则DE的长为 【分析】根据已知可得CAD30,再在RtACD中,利用直角三角形斜边上的中线性质可得DFAF2,从而利用等腰三角形的性质可得CADADF30,然后再利用三角形的外角性质可得DFC60,再利用三角形的中位线定理可得EF=1
41、2AB2,EFAB,从而利用平行线的性质可得EFCBAC30,进而可得EFD90,最后在RtDFE中,利用勾股定理进行计算即可解答【解答】解:CADCAB,CAB30,CAD30,ADC90,点F是AC的中点,AC4,DFAF=12AC2,CADADF30,DFCCAD+ADF60,E、F分别是BC、AC的中点,EF=12AB2,EFAB,EFCBAC30,EFDEFC+CFD90,在RtDFE中,DE=DF2+EF2=22+22=22,故答案为:22【点评】本题考查了三角形的中位线定理,直角三角形斜边上的中线,等腰三角形的性质,熟练掌握三角形的中位线定理,以及直角三角形斜边上的中线性质是解题
42、的关键【变式4-4】(2022秋新民市期中)如图,在四边形ABCD中,ABCADC90,M,N分别是AC,BD的中点(1)求证:MNBD;(2)若DAC64,BAC56,求DMB的度数【分析】(1)根据直角三角形的性质得到BM=12AC,DM=12AC,根据等腰三角形的三线合一证明即可;(2)根据直角三角形的性质得到BMAM,DMAM,根据等腰三角形的性质、三角形内角和定理计算,得到答案【解答】(1)证明:ABCADC90,M是AC的中点,BM=12AC,DM=12AC,BMDM,又N是BD的中点,MNBD;(2)ABCADC90,M是 AC的中点,BMAM,DMAM,ABMBAC56,ADM
43、DAC64,DMB360562642120【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【变式4-5】(2022秋江都区校级月考)如图,已知锐角ABC中,CD、BE分别是AB、AC边上的高,M、N分别是线段BC、DE的中点(1)求证:MNDE;(2)若ABC70,ACB50,连结DM、ME,求DME的度数;(3)猜想DME与A之间的关系,并证明你的猜想【分析】(1)连接DM,ME,根据直角三角形的性质得到DM=12BC,ME=12BC,得到DMME,根据等腰直角三角形的性质证明;(2)根据三角形内角和定理、等腰三角形性质、平角
44、的定义求解即可;(3)根据三角形内角和定理、等腰三角形的性质求解即可【解答】(1)证明:如图,连接DM,ME,CD、BE分别是AB、AC边上的高,M是BC的中点,DM=12BC,ME=12BC,DMME,又N为DE中点,MNDE;(2)解:在ABC中,ABC+ACB180A,ABC70,ACB50,180A120,DMMEBMMC,BMD+CME(1802ABC)+(1802ACB)3602(ABC+ACB)120,DME180(BMD+CME)60;(3)解:DME1802A,理由如下:在ABC中,ABC+ACB180A,DMMEBMMC,BMD+CME(1802ABC)+(1802ACB)
45、3602(ABC+ACB)3602(180A)2A,DME1802A【点评】此题考查了直角三角形斜边上的中线、等腰三角形的判定与性质,熟记直角三角形斜边上的中线、等腰三角形的判定与性质是解题的关键题型五 菱形的性质与判定【例题5】(2022秋青羊区校级月考)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,BD6,AC8,直线OEAB交CD于点F,则EF的长为 【分析】由菱形的性质得OB=12BD=3,OA=12AC=4,ACBD,再由勾股定理得AB5,然后由菱形面积公式得S菱形ABCD=12ACBD=ABEF,即可解决问题【解答】解:四边形ABCD是菱形,BD6,AC8,OB=12BD=3
46、,OA=12AC=4,ACBD,AB=OA2+OB2=42+32=5,EFAB,S菱形ABCD=12ACBD=ABEF,即1268=5EF,EF4.8,故答案为:4.8【点评】本题考查了菱形的性质以及勾股定理等知识,熟练掌握菱形的性质是解题的关键解题技巧提炼菱形的判定可以确定菱形的存在,再利用菱形的性质,可以得出线段或角的对应关系.【变式5-1】(2022春夏邑县期中)如图,在RtABC中,ACB90,AC4,BC3,D为斜边AB上一点,以CD、CB为边作平行四边形CDEB,当AD 时,平行四边形CDEB为菱形【分析】根据勾股定理求得AB5,再由菱形的性质得ODOB,CDCB,然后由勾股定理求
47、出OB的长,即可得出答案【解答】解:如图,连接CE交AB于点ORtABC中,ACB90,AC4,BC3,AB=AC2+BC2=42+32=5若平行四边形CDEB为菱形,则CEBD,ODOB,CDCBSACB=12ABOC=12ACBC,OC=125在RtBOC中,根据勾股定理得,OB=BC2OC2=32(125)2=95,ADAB2OB=75故答案为:75【点评】本题考查了菱形的判定与性质,平行四边形的性质,勾股定理,三角形的面积等知识,熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键【变式5-2】(2022玉树市校级一模)如图,菱形ABCD中,A60,AD4,P是AB边一个动点,E、F分别是DP、BP的
48、中点,则线段EF的长为 【分析】连接BD首先证明ADB是等边三角形,可得BD4,再根据三角形的中位线定理即可解决问题【解答】解:如图连结BD,四边形ABCD是菱形,ADAB4,A60,ABD是等边三角形,BDAD4,点E,F分别是DP,BP的中点,EF为PBD的中位线,EF=12BD2,故答案为:2【点评】本题考查菱形的性质、三角形的中位线定理、等边三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,本题的突破点是证明ADB是等边三角形【变式5-3】(2022秋永春县期中)如图,平行四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,BD2AD,E,F,G分别是OC,OD,AB的中点下列结论正确
49、的是 (填序号)EGEF;EFGGBE;EA平分GEF;FB平分EFG;四边形BEFG是菱形【分析】由中点的性质可得出EFCD,且EF=12CDBG,结合平行即可证得结论成立,由BD2BC得出BOBC,即而得出BEAC,由中线的性质可知GPBE,且GP=12BE,AOEO,通过证APGEPG得出AGEGEF得出成立,再证GPEFPE得出成立,此题得解【解答】解:令GF和AC的交点为点P,如图所示:E、F分别是OC、OD的中点,EFCD,且EF=12CD,四边形ABCD为平行四边形,ABCD,且ABCD,FEGBGE(两直线平行,内错角相等),点G为AB的中点,BG=12AB=12CDFE,在E
50、FG和GBE中,BG=FEFEG=BGEGE=EG,EFGGBE(SAS),即成立,EGFGEB,GFBE(内错角相等,两直线平行),BD2BC,点O为平行四边形对角线交点,BO=12BDBC,E为OC中点,BEOC,GPAC,APGEPG90GPBE,G为AB中点,P为AE中点,即APPE,且GP=12BE,在APG和EGP中,AP=EPAPG=EPGGP=GP,APGEPG(SAS),AGEG=12AB,EGEF,即成立,EFBG,GFBE,四边形BGFE为平行四边形,GFBE,GP=12BE=12GF,GPFP,GFAC,GPEFPE90在GPE和FPE中,GP=FPGPE=FPEEP=
51、EP,GPEFPE(SAS),GEPFEP,EA平分GEF,即成立故答案为:【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质、中位线定理以及平行线的性质定理,解题的关键是利用中位线,寻找等量关系,借助于证明全等三角形找到边角相等【变式5-4】(2022春五华区校级期中)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)证明:四边形ACDE是平行四边形;(2)若AC24,BD10,求ADE的周长【分析】(1)先根据菱形的性质得出ABCD,ACBD,再证明DEAC,然后根据平行四边形的定义证明即可;(2)先根据菱形的性质以及勾股定理得出ADCD13,再由
52、平行四边形的性质得出AECD13,DEAC24,进而求出ADE的周长【解答】(1)证明:四边形ABCD是菱形,ABCD,ACBD,DEBD,DEAC,四边形ACDE是平行四边形;(2)解:四边形ABCD是菱形,AC24,BD10,AO=12AC12,DO=12BD5,ACBD,AOD90,CDAD=AO2+DO2=122+52=13,由(1)得:四边形ACDE是平行四边形,AECD13,DEAC24,ADE的周长AD+AE+DE13+13+2450【点评】此题考查了菱形的性质、平行四边形的判定与性质、勾股定理等知识,熟练掌握菱形的性质和平行四边形的判定与性质是解题的关键【变式5-5】(2022
53、武威模拟)如图,在四边形ABCD中,ABCD,点E是对角线AC上一点,ADCABC(1)求证:四边形ABCD是平行四边形;(2)分别过点E,B作EFAB,BFAC,当FCE和DCE满足怎么样的数量关系时,四边形EFCD是菱形?请说明理由【分析】(1)由平行线的在得ABC+BCD180再证ADC+BCD180,则ADBC,然后由平行四边形的判定即可得出结论;(2)先证四边形ABFE是平行四边形,得ABEF,ABEF,再证CDEF,CDEF,则四边形EFCD是平行四边形,然后证EFFC,即可得出结论【解答】(1)证明:ABCD,ABC+BCD180ADCABC,ADC+BCD180,ADBC,又A
54、BCD,四边形ABCD是平行四边形;(2)解:FCEDCE时,四边形EFCD是菱形,理由如下:EFAB,BFAE,四边形ABFE是平行四边形,ABEF,ABEF,四边形ABCD是平行四边形,ABCD,ABCD,CDEF,CDEF,四边形EFCD是平行四边形,CDEF,FECDCE,又FCEDCE,FECFCE,EFFC,平行四边形EFCD是菱形【点评】本题考查了菱形的判定、平行四边形的判定与性质、平行线的判定与性质以及等腰三角形的判定等知识,熟练掌握平行四边形的判定与性质是解题的关键【变式5-6】(2022春莱芜区期中)如图所示,在菱形ABCD中,AB4,BAD120,AEF为正三角形,点E、
55、F分别在菱形的边BC、CD上滑动,且点E、F不与点B、C、D重合(1)证明:不论点E、F在边BC、CD上如何滑动,总有BECF;(2)当点E、F在边BC、CD上滑动时,四边形AECF的面积是否发生变化?如果不变,求出四边形AECF的面积;如果变化,请说明理由【分析】(1)先求证ABAC,进而求证ABC、ACD为等边三角形,得460,ACAB进而求证ABEACF,即可求得BECF;(2)根据ABEACF可得SABESACF,故根据S四边形AECFSAEC+SACFSAEC+SABESABC即可解题【解答】(1)证明:连接AC,如图所示,菱形ABCD,BAD120,BACDAC60,1+EAC60
56、,3+EAC60,13,BAD120,BCAD,ABCBACACB60,ABC、ACD为等边三角形,460,ACAB,在ABE和ACF中, 1=3AB=ACABC=4,ABEACF(ASA)BECF;(2)解:四边形AECF的面积不变理由:由(1)得ABEACF,则SABESACF,故S四边形AECFSAEC+SACFSAEC+SABESABC是定值,作AHBC于H点,则BH2,S四边形AECFSABC=12BCAH=12BCAB2BH2=43【点评】本题考查了菱形的性质、全等三角形判定与性质及三角形面积的计算,求证ABEACF是解题的关键,有一定难度题型六 正方形的性质与判定【例题6】(20
57、22春衡山县期末)如图,在矩形ABCD中,有以下结论:AOB是等腰三角形;SABOSADO;ACBD;ACBD;当ABD45时,矩形ABCD会变成正方形正确的结论是 【分析】根据矩形的性质和正方形的性质,可以判断各个小题是否成立,从而可以解答本题【解答】解:四边形ABCD是矩形,ACBD,AOCO,BODO,故正确;AOBO,AOB是等腰三角形,故正确;设点A到BD的距离为h,则SABO=BO2=DO2=SADO,故正确;四边形ABCD是矩形,ACBD,但是AC不一定和BD垂直,故错误;BAD90,当ABD45时,ADB45,ABAD,矩形ABCD是正方形,故正确;故答案为:【点评】本题考查正
58、方形的判定、矩形的性质,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答解题技巧提炼正方形具有所有特殊平行四边形的性质,正方形的判定可以确定正方形的存在,再利用正方的性质,可以得出线段或角的对应关系从而解决问题.【变式6-1】(2022南海区一模)如图,四边形ABCD是边长为5的正方形,CEB和CFD都是直角且点C,E,F三点共线,BE2,则阴影部分的面积是 【分析】根据正方形的性质和全等三角形的判定和性质得出CFBE,ECDF,进而利用三角形面积公式解答即可【解答】解:四边形ABCD是正方形,BCCD,BCD90,CEBCFD90,BCE+DCF90,BCE+EBC90,EBCDCF,在BE
59、C与CFD中,BEC=DFC=90EBC=FCDBC=CD,BECCFD(AAS),CFBE,ECDF,BC5,BE2,EC=BC2BE2=5222=21,阴影部分的面积=12ECDF=122121=212,故答案为:212【点评】此题考查正方形的性质,关键是根据正方形的性质和全等三角形的判定和性质得出CFBE,ECDF解答【变式6-2】(2022秋桐柏县期末)如图,正方形ABCD的边长为6,点E,F分别在DC,BC上,BFCE4,连接AE、DF,AE与DF相交于点G,连接AF,取AF的中点H,连接HG,则HG的长为 13【分析】先证明ADEDCF,进而得AGF90,用勾股定理求得AF,便可得
60、GH【解答】解:四边形ABCD为正方形,ADEC90,ADDCBC,BFCE,CFDE,在ADE和DCF中,AD=CDADE=CDE=CF,ADEDCF(SAS),DAECDF,DAE+DEA90,CDF+DEA90,AGFDGE90,点H为AF的中点,GH=12AF,AB6,BF4,AF=AB2+BF2=62+42=213,GH=13,故答案为:13【点评】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,直角三角形两锐角互余等知识,掌握三角形全等的判定方法与正方形的性质是解题的关键【变式6-3】(2022秋零陵区期末)如图,E、F分别是正方形ABCD的边CD、AD上的点,且CEDF,AE、B
61、F相交于点O,下列结论:AEBF;AEBF; AOOE;SAOBS四边形DEOF,其中正确的有()ABCD【分析】根据正方形的性质可得BAFD90,ABADCD,然后求出AFDE,再利用“边角边”证明ABF和DAE全等,根据全等三角形对应边相等可得AEBF,从而判定出正确;再根据全等三角形对应角相等可得ABFDAE,然后证明ABF+BAO90,再得到AOB90,从而得出AEBF,判断正确;假设AOOE,根据线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等的性质可得ABBE,再根据直角三角形斜边大于直角边可得BEBC,即BEAB,从而判断错误;根据全等三角形的面积相等可得SABFSADE,然后都减去A
62、OF的面积,即可得解,从而判断正确【解答】解:四边形ABCD是正方形,BAFD90,ABADCD,CEDF,ADDFCDCE,即AFDE,在ABF和DAE中,AB=ADBAF=DAF=DE,ABFDAE(SAS),AEBF,故正确;ABFDAE,DAE+BAO90,ABF+BAO90,在ABO中,AOB180(ABF+BAO)1809090,AEBF,故正确;假设AOOE,如图,连接BE,AEBF(已证),ABBE(线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等),在RtBCE中,BEBC,ABBC,这与正方形的边长ABBC相矛盾,所以,假设不成立,AOOE,故错误;ABFDAE,SABFSDAE
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