特殊四边形
考点 1平行四边形的性质判定的理解
例 1、在下列条件中,不能判定四边形为平行四边形的是()
A.一组对边平行,另一组对边相等
B.一组对边平行且相等
C.两组对边分别平行
D.对角线互相平分
分析:平行四边形的判定: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;③两组对角分别相等的四边形是平行四边形;④对角线互相平分的四边形是平行四边形;⑤一组对边平行且相等的四边形是平行四边形
答案: A
考点 2平行四边形的性质运用
例 2、如图,若平行四边形 ABCD的周长为 36 cm,过点 D分别作 AB, BC边上的高 DE, DF,且 DE= 4 cm, DF= 5 cm,平行四边形 ABCD的面积为()
分析:由平行四边形 ABCD的周长为 36 cm,可得 AB+ BC= 18 cm,又由过点 D分别作 AB, BC边上的高 DE, DF,且 DE= 4 cm, DF= 5 cm,由等积法,可得 4 AB= 5 BC.
答案: 40
考点 3平行四边形的判定
例 3、如图,在平行四边形 ABCD中, E是 CD的中点,延长 AE交 BC的延长线于点 F,分别连接 AC, DF,解答下列问题:
( 1)求证:△ ADE≌△ FCE;
( 2)若 DC平分∠ ADF,试确定四边形 ACFD是什么特殊四边形?请说明理由
分析:( 1)由平行四边形的性质和中点的性质,易得∠ DAE=∠ CFE,∠ ADC=∠ ECF, DE= CE,继而证得:△ ADE≌△ FCE.
( 2)由第( 1)问中△ ADE≌△ FCE,易得 AD= CF,又由 AD∥ CF,即可证得四边形 ACFD是平行四边形,再证出 DF= CF,即可得出结论.
证明:( 1)∵四边形 ABCD是平行四边形,
∴ AD∥ BC.
∴∠ DAE=∠ CFE,∠ ADC=∠ ECF.
又∵ E是 DC的中点,∴ DE= CE.
在△ ADE和△ FCE中,
∴△ ADE≌△ FCE( AAS).
( 2)四边形 ACFD是菱形.理由如下:
∵△ ADE≌△ FCE,∴ AD= CF.
又∵ AD∥ CF,
∴四边形 ACFD是平行四边形.
∵ DC平分∠ ADF,∴∠ ADC=∠ CDF,
∴∠ FCD=∠ CDF.
∴ DF= CF,∴四边形 ACFD是菱形
考点 4平行四边形的性质与判定综合运用
例 4、已知△ ABC是边长为 6的等边三角形, D, E分别在边 BC, AC上,且 CD= CE= x,连接 DE并延长至点 F,使 EF= AE,连接 AF, CF.
( 1)求证:△ AEF为等边三角形;
( 2)求证:四边形 ABDF是平行四边形;
( 3)记△ CEF的面积为 S.
①求 S与 x的函数关系式;
②当 S有最大值时,判断 CF与 BC的位置关系,并说明理由.
( 1)证明:∵△ ABC为等边三角形,
∴∠ ACB= 60°.
又∵ CD= CE,∴△ CDE为等边三角形.
∴∠ CED= 60°,∴∠ AEF=∠ CED= 60°.
又∵ AE= EF,∴△ AEF为等边三角形.
( 2)证明:由( 1)得∠ FAC=∠ ACB= 60°,∴ AF∥ BC.
∵∠ CED=∠ CAB= 60°,∴ AB∥ DF.
∴四边形 ABDF为平行四边形.
( 3)①∵ S△ CDE= x 2,
∴ S=
② x==时, S最大,此时 CF⊥ BC.
理由:∵△ CDE为等边三角形,
∴ DE= CD= CE= 3.
∴ E为 DF的中点,∴ EF= DE= 3.
∴ AE= EF= 3.∴ CE= DE= EF= 3.
∴∠ CDE=∠ ECD,∠ ECF=∠ EFC.
∵∠ CDE+∠ ECD+∠ ECF+∠ EFC= 180°,
∴ 2∠ ECD+ 2∠ ECF= 180°.
∴∠ ECD+∠ ECF= 90°,
即∠ DCF= 90°,∴ CF⊥ BC.
考点 5矩形的性质与判定
例 5、( 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.
D.
分析:已知 OM是△ ADC的中位线,再结合已知条件求出 DC的长,再利用勾股定理可求出 AC的长,由直角三角形斜边上中线的性质即可求出 BO的长.
答案: D
变式练习:
1、如图,点 P是矩形 ABCD的边 AD上的一动点,矩形的两条边 AB, BC的长分别是 6和 8,则点 P到矩形的两条对角线的距离之和 PE+ PF是()
A. 4.8
B. 5
C. 6
D. 7.2
分析:首先连接 OP,由矩形的两条边 AB, BC的长分别为 6和 8,可求得 OA= OD= 5及△ AOD的面积,然后由 S△ AOD= S△ AOP+ S△ DOP= OA· PE+ OD· PF求得答案.
答案: A
考点 6菱形的性质与判定
例 6、在菱形 ABCD中, AB= BD.点 E, F分别在 AB, AD上,且 AE= DF.连接 BF与 DE相交于点 G,连接 CG与 BD相交于点 H.下列结论:
① AED≌△ DFB;
② S四边形 BCDG= CG 2;
③ CG= DG+ BG;
④∠ DGB= 120°.
其中正确的结论有( )
A. 1个
B. 4个
C. 3个
D. 2个
分析:①根据 SAS即可证明;②延长 FB到点 M,使 BM= DG,连接 CM.
由△ CDG≌△ CBM可得 S△ CDG= S△ CBM,∠ DCG=∠ BCM, CG= CM,推出∠ GCM=∠ DCB= 60°,推出△ CGM为等边三角形,即可证明;③只要证明△ CDG≌△ CBM即可解决问题;④由△ AED≌△ DFB( SAS),推出∠ ADE=∠ DBF,由∠ DGB=∠ DEB+∠ EBG,∠ DEB=∠ A+∠ ADE即可解决问题.
答案: B.
考点 7正方形的性质与判定
例 7、如图,在正方形 ABCD中,对角线 AC与 BD相交于点 O, E为 BC上一点, CE= 5, F为 DE的中点.若△ CEF的周长为 18,则 OF的长为.
分析:先根据直角三角形的性质求出 DE的长,再由勾股定理得出 CD的长,进而可得出 BE的长,由三角形中位线定理即可得出结论.
答案:
( 2)如图,四边形 ABCD, CEFG都是正方形,点 G在线段 CD上,连接 BG, DE, DE和 FG相交于点 O.设 AB= a, CG= b( a> b).下列结论:
①△ BCG≌△ DCE;
② BG⊥ DE;
③;
④( a- b) 2· S△ EFO= b 2· S△ DGO.
其中结论正确的个数是( )
A. 4
B. 3
C. 2
D. 1
分析:① SAS即可证明;②延长 BG交 DE于点 H,由①可得∠ CDE=∠ CBG,∠ DGH=∠ BGC(对顶角),由等量代换即可证明;③由△ DGO∽△ DCE即可解答;④△ EFO∽△ DGO,等于相似比的平方,即==.
答案: B.
变式练习:
2、在△ ABC中,∠ BAC= 90°, AB= AC,点 D为直线 BC上一动点(点 D不与 B, C重合),以 AD为边在 AD右侧作正方形 ADEF,连接 CF.
( 1)观察猜想
如图 1,当点 D在线段 BC上时,
① BC与 CF的位置关系为:;
② BC, CD, CF之间的数量关系为:___________.(将结论直接写在横线上)
( 2)数学思考
如图 2,当点 D在线段 CB的延长线上时,结论①,②是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请你写出正确结论再给予证明
( 3)拓展延伸
如图 3,当点 D在线段 BC的延长线上时,延长 BA交 CF于点 G,连接 GE.若已知 AB= 2, CD= BC,请求出 GE的长.
解:
( 1)易得;
( 2) CF⊥ BC成立; BC= CD+ CF不成立,数量关系应为 CD= CF+ BC.
证明:在正方形 ADEF中, AD= AF.
∵∠ BAC=∠ DAF= 90°,
∴∠ BAD=∠ CAF.
在△ DAB与△ FAC中,
∴△ DAB≌△ FAC.
∴∠ ABD=∠ ACF, BD= CF.
∵∠ BAC= 90°, AB= AC,
∴∠ ACB=∠ ABC= 45°.
∴∠ ABD= 180°- 45°= 135°.
∴∠ BCF=∠ ACF-∠ ACB= 135°- 45°= 90°.
即∠ BCF= 90°,∴ CF⊥ BC.
∵ CD= DB+ BC, DB= CF,∴ CD= CF+ BC.
( 3)过 A点作 AH⊥ BC于点 H,过点 E作 EM⊥ BD于点 M, EN⊥ CF于点 N.
∵∠ BAC= 90°, AB= AC,
∴ BC= AB= 4,
AH= BC= 2.
∴ CD= BC= 1, CH= BC= 2.
∴ DH= 3, BD= 5.
同( 2)易证得 BC⊥ CF, CF= BD= 5.
∵四边形 ADEF是正方形,
∴ AD= DE,∠ ADE= 90°.
∵ BC⊥ CF, EM⊥ BD, EN⊥ CF,
∴四边形 CMEN是矩形.
∴ NE= CM, EM= CN.
∵∠ AHD=∠ ADE=∠ EMD= 90°,
∴∠ ADH+∠ EDM=∠ EDM+∠ DEM= 90°.
∴∠ ADH=∠ DEM.
在△ ADH与△ DEM中
∴△ ADH≌△ DEM.
∴ EM= DH= 3, DM= AH= 2.
∴ CM= CD+ DM= 3.
∴ CN= EM= 3, EN= CM= 3.
∵∠ ABC= 45°,∴∠ BGC= 45°.
∴△ BCG是等腰直角三角形.
∴ CG= BC= 4.∴ GN= 1.
∴ EG=