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第一章 特殊平行四边形
中考考点综述:
特殊平行四边形即矩形、菱形、正方形,它们是历年中考的必考内容之一,主要出现的题型多样,注重考查学生的基础证明和计算能力,以及灵活运用数学思想方法解决问题的能力。内容主要包括:矩形、菱形、正方形的性质与判定,以及相关计算,了解平行四边形与矩形、菱形、正方形之间的联系,掌握平行四边形是矩形、菱形、正方形的条件。
知识目标
掌握矩形、菱形、正方形等概念,掌握矩形、菱形、正方形的性质和判定,通过定理的证明和应用的教学,使学生逐步学会分别从题设和结论出发,寻找论证思路分析法和综合法。
重难点:
1.矩形、菱形性质及判定的应用
2. 相关知识的综合应用
教学过程
知识点归纳
矩形
菱形
正方形
性
质
边
对边平行且相等
对边平行,四边相等
对边平行,四边相等
角
四个角都是直角
对角相等
四个角都是直角
对角线
互相平分且相等
互相垂直平分,且每条对角线平分一组对角
互相垂直平分且相等,每条对角线平分一组对角
判定
·有三个角是直角;
·是平行四边形且有一个角是直角;
·是平行四边形且两条对角线相等.
·四边相等的四边形;
·是平行四边形且有一组邻边相等;
·是平行四边形且两条对角线互相垂直。
·是矩形,且有一组邻边相等;
·是菱形,且有一个角是直角。
对称性
既是轴对称图形,又是中心对称图形
矩形,菱形和正方形之间的联系如下表所示:
一.菱形
菱形定义:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.
【强调】 菱形(1)是平行四边形;(2)一组邻边相等.
菱形的性质
性质1 菱形的四条边都相等;
性质2 菱形的对角线互相平分,并且每条对角线平分一组对角;
菱形的判定
菱形判定方法1:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
注意此方法包括两个条件:(1)是一个平行四边形;(2)两条对角线互相垂直.
菱形判定方法2:四边都相等的四边形是菱形.
例1 已知:如图,四边形ABCD是菱形,F是AB上一点,DF交AC于E.
求证:∠AFD=∠CBE.
例2已知:如图ABCD的对角线AC的垂直平分线与边AD、BC分别交于E、F.
求证:四边形AFCE是菱形.
例3、如图,在 ABCD中,O是对角线AC的中点,过点O作AC的垂线与边AD、BC分别交于E、F,求证:四边形AFCE是菱形.
例4、已知如图,菱形ABCD中,E是BC上一点,AE 、BD交于M,
若AB=AE,∠EAD=2∠BAE。求证:AM=BE。
例5. 如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,=4,O为对角线BD的中点,过O点作OE⊥AB,垂足为E.
求线段的长.
例6、如图,四边形ABCD是菱形,DE⊥AB交BA的延长线于E,DF⊥BC,交BC的延长线于F。请你猜想DE与DF的大小有什么关系?并证明你的猜想
例7、如图,菱形ABCD的边长为2,BD=2,E、F分别是边AD,CD上的两个动点,且满足AE+CF=2.
(1)求证:△BDE≌△BCF;
(2)判断△BEF的形状,并说明理由;
(3)设△BEF的面积为S,求S的取值范围.
二.矩形
矩形定义:有一角是直角的平行四边形叫做矩形.
【强调】 矩形(1)是平行四边形;(2)一一个角是直角.
矩形的性质
性质1 矩形的四个角都是直角;
性质2 矩形的对角线相等,具有平行四边形的所以性质。;
矩形的判定
矩形判定方法1:对角线相等的平行四边形是矩形.
注意此方法包括两个条件:(1)是一个平行四边形;(2)对角线相等
矩形判定方法2:四个角都是直角的四边形是矩形.
矩形判定方法3:有一个角是直角的平行四边形是矩形。
例1:若矩形的对角线长为8cm,两条对角线的一个交角为600,则该矩形的面积为
例2:菱形具有而矩形不具有的性质是 ( )
A. 对角线互相平分; B.四条边都相等; C.对角相等; D.邻角互补
例3: 已知:如图, □ABCD各角的平分线分别相交于点E,F,G,H,
求证:四边形EFGH是矩形.
三.正方形
正方形是在平行四边形的前提下定义的,它包含两层意思:
①有一组邻边相等的平行四边形 (菱形)
②有一个角是直角的平行四边形 (矩形)
正方形不仅是特殊的平行四边形,并且是特殊的矩形,又是特殊的菱形.
正方形定义:有一组邻边相等并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形.
正方形是中心对称图形,对称中心是对角线的交点,正方形又是轴对称图形,对称轴是对边中点的连线和对角线所在直线,共有四条对称轴;
因为正方形是平行四边形、矩形,又是菱形,所以它的性质是它们性质的综合,正方形的性质总结如下:
边:对边平行,四边相等;
角:四个角都是直角;
对角线:对角线相等,互相垂直平分,每条对角线平分一组对角.
注意:正方形的一条对角线把正方形分成两个全等的等腰直角三角形,对角线与边的夹角是45°;正方形的两条对角线把它分成四个全等的等腰直角三角形,这是正方形的特殊性质.
正方形具有矩形的性质,同时又具有菱形的性质.
正方形的判定方法:
• (1)有一个角是直角的菱形是正方形;
• (2)有一组邻边相等的矩形是正方形.
• 注意:1、正方形概念的三个要点:
• (1)是平行四边形;
• (2)有一个角是直角;
• (3)有一组邻边相等.
2、要确定一个四边形是正方形,应先确定它是菱形或是矩形,然后再加上相应的条件,确定是正方形.
例1 已知:如图,正方形ABCD中,对角线的交点为O,E是OB上的一点,DG⊥AE于G,DG交OA于F.
求证:OE=OF.
例2 已知:如图,四边形ABCD是正方形,分别过点A、C两点作l1∥l2,作BM⊥l1于M,DN⊥l1于N,直线MB、DN分别交l2于Q、P点.
求证:四边形PQMN是正方形.
例3、如图,P是边长为1的正方形ABCD对角线AC上一动点(P与A、C不重合),点E在射线BC上,且PE=PB.
(1)求证:① PE=PD ; ② PE⊥PD;
(2)设AP=x, △PBE的面积为y.
① 求出y关于x的函数关系式,并写出x的取值范围;
② 当x取何值时,y取得最大值,并求出这个最大值.
A
B
C
P
D
E
实战演练:
1.对角线互相垂直平分的四边形是( )
A.平行四边形、菱形 B.矩形、菱形 C.矩形、正方形 D.菱形、正方形
2.顺次连接菱形各边中点所得的四边形一定是( )
A.等腰梯形 B.正方形 C.平行四边形 D.矩形
3.如图,已知四边形ABCD是平行四边形,下列结论中不正确的是( )
A.当AB=BC时,它是菱形 B.当AC⊥BD时,它是菱形
A
F
C
D
B
E
D
C
B
A
C.当∠ABC=900时,它是矩形 D.当AC=BD时,它是正方形
4.如图,在中,点分别在边,,上,且,.下列四个判断中,不正确的是( )
A.四边形是平行四边形 B.如果,那么四边形是矩形
C.如果平分,那么四边形是菱形
D.如果且,那么四边形是菱形
5.如图,四边形为矩形纸片.把纸片折叠,使点恰好落在边的中点处,折痕为.若,则等于( )
A
D
A. B. C. D.
E
C
F
B
6.如图,矩形的周长为,两条对角线相交于点,过点作的垂线,分别交于点,连结,则的周长为( )
A.5cm B.8cm C.9cm D.10cm
7.在右图的方格纸中有一个菱形ABCD(A、B、C、D四点均为格点),
A
若方格纸中每个最小正方形的边长为1,则该菱形的面积为
A
B
C
D
D
B
C
8.如图,在矩形中,对角线交于点,已知,则的长为 .
9.边长为5cm的菱形,一条对角线长是6cm,则另一条对角线的长是 .
10.如图所示,菱形中,对角线相交于点,若再补充一个条件能使菱形成为正方形,则这个条件是 (只填一个条件即可).
B
C
D
A
P
A
D
C
B
O
11.如图,已知P是正方形ABCD对角线BD上一点,且BP = BC,则∠ACP度数是 .
12.如图,矩形中,是与的交点,过点的直线与的延长线分别交于.
(1)求证:;
F
D
O
C
B
E
A
第12题图
(2)当与满足什么关系时,以为顶点的四边形是菱形?证明你的结论.
13.将两块全等的含30°角的三角尺如图1摆放在一起,设较短直角边为1.
图1
图2
图3
图4
(1)四边形ABCD是平行四边形吗?说出你的结论和理由:________________________.
(2)如图2,将Rt△BCD沿射线BD方向平移到Rt△B1C1D1的位置,四边形ABC1D1是平行四边形吗?说出你的结论和理由:_________________________________________.
(3)在Rt△BCD沿射线BD方向平移的过程中,当点B的移动距离为______时,四边形ABC1D1为矩形,其理由是_____________________________________;当点B的移动距离为______时,四边形ABC1D1为菱形,其理由是_______________________________.(图3、图4用于探究)
应用探究:
1.如图,将矩形纸片沿对角线折叠,使点落在处,交于,若,则在不添加任何辅助线的情况下,图中的角(虚线也视为角的边)有( )
A.6个 B.5个 C.4个 D.3个
D
A
C
B
M
2.如图,正方形的面积为1,是的中点,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
3.已知为矩形的对角线,则图中与一定不相等的是( )
B
A
1
D
C
2
1
1
2
B
A
D
C
B
A
C
1
2
D
1
2
B
A
D
C
A. B. C. D.
4.红丝带是关注艾滋病防治问题的国际性标志.将宽为的红丝带交叉成60°角重叠在一起(如图),则重叠四边形的面积为_______
B F C
A H D
E G
5.如图,将矩形纸ABCD的四个角向内折起,恰好拼成一个无缝隙无重叠的四边形EFGH,若EH=3厘米,EF=4厘米,则边AD的长是___________厘米.
6.如图,已知,点在边上,四边形是矩形.请你只用无刻度的直尺在图中画出的平分线(请保留画图痕迹).
A
B
C
D
E
7.如图:矩形纸片ABCD,AB=2,点E在BC上,且AE=EC.若将纸片沿AE折叠,点B恰好落在AC上,则AC的长是 .
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