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聚焦矩形

一、利用矩形性质计算线段的长

1、已知:如图 1,矩形的对角线 ACBD相交于点 O,∠ AOB=AB= 5 cm,求 AC的长.

分析:由矩形的对角线互相平分且相等可知 AO= BO,又∠ AOB=,则△ AOB为等边三角形,则 AO= BO= 5 cm,即可求出 AC.

解:∵四边形 ABCD是矩形,

AC= BD, OA= AC, OB= BD,即 OA= OB.

又∵∠ AOB=

∴△ AOB是等边三角形.

AO= AB= 5 (cm),

AC= 2 AO= 2× 5 cm= 10 cm.

点拨:矩形的对角线相等,可以形成两对全等的等腰三角形,就此形成了线段的关系,给计算带来方便;矩形有四个直角,可以使四边形的问题转化为直角三角形的问题(即可以使用勾股定理等)

二、利用矩形性质计算角度的大小

2、已知:如图 2,在矩形 ABCD中,对角线 ACBD相交于 OAEBD,垂足为 E,∠ DAE:∠ BAE= 31,求∠ EAC的度数.

分析:由已知条件可直接求出∠ BAE的度数,这样 RtABE中的另一个锐角∠ ABE的度数也就得到了,由矩形对角线的性质知 OA= OB,则∠ OAB=∠ ABE,而所求的∠ EAC=∠ OAB -BAE.

在矩形 ABCD中∠ BAD=,即∠ DAE+∠ BAE=,

∵∠ DAE:∠ BAE= 31

3BAE:∠ BAE=,即 4BAE=,

∴∠ BAE=.

又∵ AEBD

∴∠ ABE= -BAE=

AC= BD, OA= OC, OB= OD.

OA= OB,

∵∠ OAB=∠ ABE=

∴∠ EAC=∠ OAB -BAE=-=.

归纳总结:矩形的对角线将矩形分成 4个全等的直角三角形,两对全等的等腰三角形,当矩形的两条对角线的夹角为时,则被对角线分成的三角形中有等边三角形,为了便于解题,我们应该熟悉这些基本图形

三、利用矩形性质计算面积的大小

3、如图 3,宽为 50 cm的矩形图案由 10个全等的小长方形拼成,其中一个小长方形的面积为________.

分析:由图形知,这个大矩形的宽由五个小长方形的宽组成,且小长方形的长是宽的 4倍,又因为大矩形的宽为 50 cm,所以小长方形的宽为 10 cm,长为 40 cm,所以小长方形的面积为 10× 40= 400

方法探究:本题主要考查分析图形、解决问题的能力及方程思想,因此本题还可以用数形结合法,借助列方程求解,可设小长方形的长和宽分别为 x, y,则解得然后再求面积

四、利用矩形性质证明

4、已知:如图 4,在矩形 ABCD中,∠ B的平分线交 CDEEFAEBC于点 F.

求证: AE= EF.

分析:矩形的每一个角都是直角,所以∠ 1=∠ BEC=可得: BC= CE= AD.再利用直角三角形两锐角互余及平角的定义可得∠ 2=∠ DAE.于是有△ ADE≌△ ECF.即可证得结论

在矩形 ABCD中,∠ 1=ABC=且∠ C=.

∴∠ 1=∠ BEC,∴ EC= BC= AD.

又∠ D=,∴∠ DAE+∠ 3=.

又∵ EFAE,∴∠ 2+∠ 3=.

∴∠ 2=∠ DAE.

∴△ ADE≌△ ECF (AAS). AE= EF.

说明:矩形的性质可用于直接证明线段相等(矩形的对边相等、对角线相等), 也可间接证明线段相等(如本题就是利用了矩形的四个角都是直角性质作为中介,导出线段相等,为三角形全等创造了必要的条件)

五、利用矩形的判定证明

5、如图 5,在△ ABC中,∠ C=, AC= BC,自 AB上任一点 P,作 PEBCE, PFACF, MAB的中点.

求证:△ MEF是等腰三角形

分析:本题考查矩形的有关知识,以及直角三角形的中线定理,等腰三角形的知识思路比较明显,就是利用中点 M,连结 MC,证明△ CMF≌△ BME(或△ AFM≌△ CEM),由中线定理易证一边相等,只要再能找出其他条件,就可以得到结论,证题时,注意结合图形,灵活运用知识,

连结 CM,∵∠ ACB=, MAB的中点,

CM= MB= MA,∴∠ B=∠ MCB,∠ A=∠ MCA.

又∵ AC= CB,∴∠ A=∠ B=∴∠ MCA==∠ B.

PFAC, P EBC,∴∠ PFC==∠ PEC=∠ ACB.

∴四边形 PECF为矩形.

PE= FCPEAC,∴∠ BPE=∠ A==∠ B.

PE= EB= FC.

∴△ CMF≌△ BME, ME= MF.

∴△ MEF是等腰三角形.

点拨:矩形的判定可由四边形出发,也可由平行四边形出发,本题条件中易证直角,直接从四边形出发思路比较清晰,另外注意结合直角三角形的中线定理,等腰三角形的知识和勾股定理等知识,做到融会贯通