第2课时 矩形、菱形、正方形
基础达标训练 1. (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( )
A. AB=AC B. AD=BD C. BE⊥AC D. BE平分∠ABC 2. (2017长沙)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD的长分别为6 cm,8 cm,则这个菱形的周长为( )
A. 5 cm B. 10 cm C. 14 cm D. 20 cm
第1题图 第2题图 第3题图
3. 如图,正方形ABCD的边长为9,将正方形折叠,使顶点D落在BC边上的点E处,折痕为GH.若BE∶EC=2∶1,则线段CH的长是( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 4. 下列说法正确的是( )
A. 对角线相等且互相垂直的四边形是菱形 B. 对角线互相垂直平分的四边形是正方形 C. 对角线互相垂直的四边形是平行四边形 D. 对角线相等且互相平分的四边形是矩形
5. (2017陕西)如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=3.若点E是边CD的中点,连接AE,过点B作BF⊥AE交AE于点F,则BF的长为( )
A. 3102 B. 31010355 C. 5 D. 5
6. 如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=5,点E在AD上,且
EB平分∠AEC,则△ABE的面积为( )
A. 2.4 B. 2 C. 1.8 D. 1.5
第5题图 第6题图
7. (2017西宁)如图,点O是矩形ABCD的对角线AC的中点,OM∥AB交AD于点M,若OM=3,BC=10,则OB的长为( )
A. 5 B. 4 C. 34
2
D. 34
第7题图 第8题图
8. 如图,在矩形ABCD中,连接BD,延长BC至点E,使CE=BD,若∠ADB=30°,则∠E的度数是( )
A. 45° B. 30° C. 20° D. 15°
9. (2017南充)已知菱形的周长为45,两条对角线的和为6,则菱形的面积为( ) A. 2 B. 5 C. 3 D. 4
10. (2017绵阳)如图,矩形ABCD的对角线AC与BD交于点O,过点O作BD的垂线分别交AD,BC于E,F两点,若AC=23,∠AEO=120°,则FC的长度为( ) A. 1 B. 2 C. 2 D. 3
第10题图 第11题图 第13题图
11. 如图,正方形ABCD的边长为2,H在CD的延长线上,四边形CEFH也是正方形,则△DBF的面积为( )
A. 4 B. 2 C. 22 D. 2 12. (2017孝感)如图,四边形ABCD是菱形,AC=24,BD=10,DH⊥AB于点H,则线段BH的长为________.
13. (2017钦州模拟)如图,在正方形ABCD中,连接AC,点E在AB边上,过点E作EF⊥AC交AC于点F,连接EC,若AF=3,△EFC的周长为12,则EC=________.
14. 如图,在矩形ABCD中,AD=2,F是DA延长线上一点,G是CF上一点,且∠ACG=∠AGC,∠GAF=∠F=20°,则AB=________.
第14题图 第15题图
15. (2017徐州)如图,矩形ABCD中,AB=4,AD=3,点Q在对角线AC上,且AQ=AD,连接DQ并延长,与边BC交于点P,则线段AP=________.
16. (2017兰州)在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD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
0
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:________________(写出所有正确的序号).
17. (2017广东省卷)如图所示,已知四边形ABCD、ADEF都是菱形,∠BAD=∠FAD,∠BAD为锐角.
(1)求证:AD⊥BF;
(2)若BF=BC,求∠ADC的度数.
第17题图
18. (源自人教八下第69页)如图,四边形ABCD是正方形,点E是BC反向延长线上的一点,∠AEF=90°,且EF交正方形外角的平分线CM的反向延长线于点F.
求证:AE=EF.
第18题图
19. (2017贵阳)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,点D、E分别是边BC、AB上的中点,连接DE并延长至点F,使EF=2DE,连接CE,AF.
(1)证明:AF=CE;
(2)当∠B=30°时,试判断四边形ACEF的形状并说明理由.
第19题图
20. (源自人教八下第67页)如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,E是CD的中点,连接OE,过点C作CF∥BD交OE的延长线于点F,连接DF.
求证:(1)OD=FC;
(2)四边形ODFC是菱形.
第20题图
21. 如图,在菱形ABCD中,AC,BD相交于点O,延长AB至点E,使BE=AB,连接CE.
(1)求证:四边形BECD是平行四边形;
(2)若∠E=60°,AC=43,求菱形ABCD的面积.
第21题图
22. (2017杭州)如图,在正方形ABCD中,点G在对角线BD上(不与点B,D重合),GE⊥DC于点E,GF⊥BC于点F,连接AG.
(1)写出线段AG,GE,GF长度之间的等量关系,并说明理由; (2)若正方形ABCD的边长为1,∠AGF=105°,求线段BG的长.
第22题图
能力提升拓展
1. (2017满足S△PAB=1安徽)如图,在矩形ABCD中,AB=5,AD=3.动点PS矩形ABCD.则点P到A,B两点距离之和PA+PB的
最小值为( 3
)
A.29 B.34 C.52 D.41
第1题图 第2题图
2. (2017河南)我们知道:四边形具有不稳定性.如图,在平面直角坐标系中,边长为2的正方形ABCD的边AB在x轴上,AB的中点是坐标原点O.固定点A,B,把正方形沿箭头方向推,使点D落在y轴正半轴上点D′处,则点C的对应点C′的坐标为( )
A. (3,1) B. (2,1) C. (1,3) D. (2,3) 3. (2017贵港模拟)如图,在菱形ABCD中,AB=6,∠DAB=60°,点E在BC边上,且CE=2,AE与BD交于点F,连接CF,则下列结论不正确的是( )
A. △ABF≌△CBF B. △ADF∽△EBF C. tan∠EAB=3
3
D. S△EAB=63
第3题图 第4题图 第5题图
4. (2017黔东南州)如图,正方形ABCD中,E为AB中点,FE
⊥AB,AF=2AE,FC交BD于O,则∠DOC的度数为( )
A. 60° B. 67.5° C. 75° D. 54° 5. (2016绵阳)如图,点E,点F分别在菱形ABCD的边AB,上,且AE=DF,BF交DE于点G,延长BF交CD的延长线于H,AFAD=2,则HF若BG
的值为( )
DFA. 23 B. 712 C. 12 D. 512
6. (2017张家界)如图,在正方形ABCD中,AD=23,把边BC
绕点B逆时针旋转30°得到线段BP,连接AP并延长交CD于点E,连接PC,则三角形PCE的面积为________.
1
第6题图 第7题图
7. 如图,点P是正方形ABCD的对角线BD上的一个动点(不与B、D重合),连接AP,过点B作BH⊥AP,垂足为H,连接DH.若正方形的边长为4,则线段DH的最小值是________.
8. 如图,在矩形ABCD中,∠BAD的平分线AE交BC于点E,过点E作EF⊥AD于点F,连接BF交AE于点P,连接PD.
(1)求证:四边形ABEF是正方形;
(2)若AB=4,AD=7,求tan∠ADP的值.
第8题图
9. (2017福建)如图,矩形ABCD中,AB=6,AD=8,P,E分别是线段AC,BC上的点,且四边形PEFD为矩形.
(1)若△PCD是等腰三角形,求AP的长; (2)若AP=2,求CF的长.
第9题图
10. (2017海南)如图,四边形ABCD是边长为1的正方形,点E在AD边上运动,且不与点A和点D重合,连接CE,过点C作CF⊥CE交AB的延长线于点F,EF交BC于点G.
(1)求证:△1CDE≌△CBF; (2)当DE=时,求CG的长;
(3)连接AG2
,在点E运动过程中,四边形CEAG能否为平行四边形?若能,求出此时DE的长;若不能,说明理由.
答案
基础达标训练
1. D 【解析】由题意知,四边形DBFE是平行四边形,要想成为菱形,只要有一组邻边相等即可,由BE平分∠ABC,可知
∠ABE=∠CBE,再由DE∥BC,可得∠DEB=∠CBE,所以 ∠ABE=∠DEB,即BD=DE,故选D.
2. D 【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴AO=CO,BO=DO,
AC⊥BD,AB=BC=CD=AD,∵AC=6,BD=8,∴AO=3,BO=4,在
Rt△AOB中,由勾股定理得AB=5,∴菱形周长为4AB=20 cm.
3. B 【解析】设CH=x,则DH=EH=9-x,∵BE∶EC=2∶1,BC=9,∴CE=1
BC=3,∵在Rt△ECH中,根据勾股定理得EH2=EC23+CH2,即(9-x)2
=32
+x2
,解得x=4,即CH=4.
4. D 【解析】对角线相等且互相垂直的四边形不一定是菱形,故A不正确;对角线互相垂直平分的四边形为菱形,但不一定是正方形,故B不正确;对角线互相垂直的四边形,其对角线不一定互相平分,故不一定是平行四边形,故C不正确;对角线互相平分的四边形为平行四边形,又∵对角线相等,则其为矩形,∴D正确,故选D.
5. B 【解析】如解图,连接BE,∵四边形ABCD是矩形,∴CD=AB=2,AD=BC=3,∠D=90°,∵E是边CD的中点,∴DE=
12
CD=1,在Rt△ADE中,根据勾股定理得AE=AD2+DE2=10,∵S112×33△ABE=2AB·CD=2AE·BF,∴BF=10
=105.
第5题解图
6. D 【解析】∵四边形ABCD是矩形,∴∠D=90°,AD=BC=5,CD=AB=3,AD∥BC,∴∠AEB=∠CBE,∵EB平分
∠AEC,∴∠AEB=∠CEB,∴∠CBE=∠CEB,∴EC=BC=5,在
Rt△CDE中,根据勾股定理得,DE=EC2-CD2=4,∴AE=AD-DE=1,∴S11
△ABE=2AE·AB=2
×1×3=1.5.
7. D 【解析】∵O为AC的中点,OM∥AB,∴OM为△ACD的中位线,∴AB=CD=2OM=6,∴AC=AB2+BC2=234,∴OB=1
2
AC=
34.
8. D 【解析】如解图,连接AC,∵四边形ABCD是矩形,∴∠ACB=∠ADB=30°,AC=BD,∵BD=CE,∴CE=CA,∴∠E=∠CAE,∴∠E=15°.
第8题解图
2
9. D 【解析】由题意得,菱形的边长为45
4=5,设两条对
角线的长分别为m、n,则m+n=6,∵菱形两条对角线互相垂直平分,∴两条对角线将菱形分成四个全等的直角三角形,每个直角三
角形两条直角边的和为111212
2m+2n=3,两边平方得(2m)+(2
n)+
2·1112122
112m·2n=9,而(2m)+(2n)=(5),5+2mn=9,∴2mn=4,即菱形的面积为4.
10. A 【解析】∵∠AEO=120°,∴∠DEO=60°,∵OE⊥BD,∴∠ADO=30°,∵四边形ABCD是矩形,∴AO=OD=OC=OB,∴∠
EAO=∠ADO=30°,∴∠AOE=30°=∠EAO,∴AE=EO,∵AC=23,
∴OD=3,在Rt△DOE中,OE=OD·
tan∠EDO=3·tan30°=1,∴AE=1,∵矩形ABCD关于对角线的交点O中心对称,∴FC=AE=1.
11. D 【解析】如解图,连接CF,∵四边形ABCD与四边形
CEFH都是正方形,∴∠DBC=∠FCE=45°,∴BD∥CF,∴S△BDF=S△BDC=12S12
正方形ABCD=2
×2=2.
第11题解图
12. 50
13 【解析】∵四边形ABCD是菱形,AC=24,BD=10,
∴OC=12,OD=5,AC⊥BD,∴AB=CD=13.在△ABD中,有AO·BD=DH·AB,即12×10=13DH,∴DH=120
13
,在Rt△BDH中,由勾股
定理得BH=BD2-DH2=
102
-(12025013)=13
.
13. 5 【解析】∵四边形ABCD是正方形,∴∠EAF=45°,又∵EF⊥AC,∴∠AFE=90°,∠AEF=45°,∴EF=AF=3,∵
△EFC的周长为12,∴FC=12-3-EC=9-EC,在Rt△EFC中,
EC2=EF2+FC2=9+(9-EC)2,解得EC=5.
14. 6 【解析】由三角形的外角和性质得,∠AGC=∠GAF+∠F=20°+20°=40°,∵∠ACG=∠AGC,∴∠CAG=180°-
∠ACG-∠AGC=180°-2×40°=100°,∴∠CAF=∠CAG+∠
GAF=100°+20°=120°,∴∠BAC=∠CAF-∠BAF=120°-90°
=30°,∴在Rt△ABC中,AC=2BC=2AD=22,由勾股定理得AB=AC2-BC2=(22)2-(2)2
=6.
15. 17 【解析】∵AC=42
+32
=5,AQ=AD=3,∴CQ=2,∠ADQ=∠AQD,∵∠CQP=∠AQD,∴∠ADQ=∠CQP,∵AD∥BC,∴∠ADQ=∠CPQ,∴∠CQP=∠CPQ,∴CP=CQ=2,∴BP=3-2=1,∴AP=AB2+BP2=42
+12
=17.
16. ①③④ 【解析】∵四边形ABCD是平行四边形,AB⊥AD,
∴平行四边形ABCD是矩形,又∵AB=AD,∴矩形ABCD是正方形,故①正确;∵AB⊥BD,∴∠ABD=90°,∵正方形对角线将一组内角平分为两个45°的角,∴四边形ABCD不是正方形,故②不正确;∵四边形ABCD是平行四边形,∴AO=CO,BO=DO,又∵OB=OC,∴
AO=CO=BO=DO,∴四边形ABCD是矩形,又∵OB⊥OC,即对角线互
相垂直,∴矩形ABCD是正方形,故③正确;∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD,AD=BC,若AB=AD,则AB=CD=AD=BC,∴四边形ABCD为菱形,又∵AC=BD,∴菱形ABCD是正方形,故④正确.综上所述,其中正确的序号是①③④.
17. (1)证明:∵四边形ABCD、四边形ADEF都是菱形, ∴AB=AD=AF, ∴△ABF是等腰三角形, 又∵∠BAD=∠FAD, ∴AD⊥BF;
(2)解:由(1)知AB=AD=AF, 又∵AB=BC,BF=BC, ∴AB=AF=BF, ∴△ABF是等边三角形, ∴∠BAF=60°, 又∵∠BAD=∠FAD, ∴∠BAD=30°, 又∵四边形ABCD是菱形,
3
∴∠ADC+∠BAD=180°, ∴∠ADC=180°-∠BAD =150°.
18. 证明:如解图,延长AB,使BG=BE,连接EG.
第18题解图
∵四边形ABCD是正方形, ∴∠ABC=∠BCD=90°,AB=BC,
∴∠AGE=45°,AB+BG=BC+BE,即AG=CE, ∵CM为正方形外角的平分线, ∴∠ECF=45°,
∵∠ABE=90°,∠AEF=90°,
∴∠AEB+∠EAG=90°,∠AEB+∠FEC=90°, ∴∠EAG=∠FEC, 在△EAG和△FEC中,
???EAG=?FEC?AG?CE, ???AGE=?ECF∴△EAG≌△FEC(ASA), ∴AE=EF.
19. (1)证明:∵在△ABC中,点D、E分别是边BC、AB的中点,∴DE是△ABC的中位线,
∴AC=2DE,DE∥AC, ∵EF=2DE, ∴AC=EF,
又∵DE∥AC,即DF∥AC, ∴四边形ACEF是平行四边形, ∴AF=CE;
一题多解:∵在△ABC中,点D、E分别是边BC、AB的中点,∴DE是△ABC的中位线, ∴AC=2DE,DE∥AC, ∴DF∥AC, ∴∠AEF=∠EAC, 在△AEF和△EAC中,
??EF?AC?2DE??AEF=?EAC, ??AE?EA∴△AEF≌△EAC(SAS), ∴AF=CE;
(2)解:当∠B=30°时,四边形ACEF为菱形. 理由:∵点E是Rt△ABC斜边AB的中点, ∴AE=CE=BE, ∵∠B=30°, ∴∠BCE=30°,
∴∠ACE=60°, ∴△ACE是等边三角形, ∴AC=CE,
由(1)知四边形ACEF是平行四边形, ∴四边形ACEF是菱形. 20. 证明:(1)∵CF∥BD, ∴∠DOE=∠CFE, ∵E是CD的中点, ∴DE=CE,
在△ODE和△FCE中,
???DOF=?CFE??DEO=?CEF, ??DE?CE∴△ODE≌△FCE(AAS); ∴OD=FC;
(2)由(1)知OD=FC,且CF∥BD, ∴四边形ODFC是平行四边形, ∵在矩形ABCD中,OC=OD, ∴四边形ODFC是菱形.
21. (1)证明:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=CD,AB∥CD, 又∵BE=AB,
4
∴BE=CD,BE∥CD,
∴四边形BECD是平行四边形; (2)解:∵四边形BECD是平行四边形, ∴DB∥CE,
∵四边形ABCD是菱形, ∴AC⊥BD, ∴AC⊥CE. 在Rt△ACE中,
∵∠E=60°,AC=43,
∴CE=
ACtanE=433
=4, ∵四边形BECD是平行四边形, ∴BD=CE=4,
∴S11
菱形ABCD=2AC·BD=2×43×4=83.
22. 解:(1)AG2=GE2+GF2; 理由:如解图,连接CG, ∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ADG=∠CDG=45°,AD=CD,DG=DG,∴△ADG≌△CDG, ∴AG=CG,
又∵GE⊥DC,GF⊥BC,∠BCD=90°,
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