文档内容
让更多的孩子得到更好的教育
中考总复习:特殊的四边形-知识讲解(基础)
撰稿:赵炜 审稿:杜少波
【考纲要求】
1. 会识别矩形、菱形、正方形以及梯形;
2.掌握矩形、菱形、正方形的概念、判定和性质,会用矩形、菱形、正方形的性质和判定解决问题.
3.掌握梯形的概念以及了解等腰梯形、直角梯形的性质和判定,会用性质和判定解决实际问题.
【知识网络】
【考点梳理】
考点一、几种特殊四边形性质、判定
性 质 判 定
四边形
边 角 对角线
1、有一个角是直角的平行四边形是 中
矩形 对边平行 四个角是直 相等且互相平 矩形; 心、
且相等 角 分 2、有三个角是直角的四边形是矩形; 轴
3、对角线相等的平行四边形是 对
矩形 称
图
形
垂直且互相平 1、有一组邻边相等的平行四边形是 中
菱形 四条边相 对角相等, 分,每一条对角 菱形; 心
等 邻角互补 线平分一组对 2、四条边都相等的四边形是菱形; 对
角 3、对角线互相垂直的平行四边形是 称
菱形 . 图
形
相等、垂直、平 1、邻边相等的矩形是正方形 中
四条边相 四个角是直 分,并且每一条 2、对角线垂直的矩形是正方形 心、
正方形 等 角 对角线平分一 3、有一个角是直角的菱形是正方形 轴
组对角 4、对角线相等的菱形是正方形 对
称
图
形
1、两腰相等的梯形是等腰梯形; 轴
等腰梯形 两底平 同一底上的 相等 2、在同一底上的两个角相等的梯形 对
行,两腰 两个角相等 是等腰梯形; 称
地址:北京市西城区新德街20号4层 电话:010-82025511 传真:010-82079687 第1页 共10页让更多的孩子得到更好的教育
相等 3、对角线相等的梯形是等腰梯形. 图
形
【要点诠释】矩形、菱形、正方形都是特殊的平行四边形,它们具有平行四边形的一切性质.
考点二、梯形
1.解决梯形问题常用的方法:
(1)“平移腰”:把梯形分成一个平行四边形和一个三角形(图1);
(2)“作高”:使两腰在两个直角三角形中(图2);
(3)“平移对角线”:使两条对角线在同一个三角形中(图3);
(4)“延腰”:构造具有公共角的两个三角形(图4);
(5)“等积变形”,连结梯形上底一端点和另一腰中点,并延长与下底延长线交于一点,构成三角形
(图5).
图1 图2 图3 图4 图5
【要点诠释】解决梯形问题的基本思想和方法就是通过添加适当的辅助线,把梯形问题转化为已经熟悉的
平行四边形和三角形问题来解决.在学习时注意它们的作用,掌握这些辅助线的使用对于学好梯形内容
很有帮助.
2.特殊的梯形
1)等腰梯形:两腰相等的梯形叫做等腰梯形.
性质:(1)等腰梯形的同一底边上的两个角相等;等腰梯形的两条对角线相等.
(2)同一底边上的两个角相等的梯形是等腰梯形.
(3)等腰梯形是轴对称图形,它的对称轴是经过两底中点的一条直线.
2)直角梯形:有一个角是直角的梯形叫做直角梯形.
考点三、中点四边形相关问题
1. 中点四边形的概念:把依次连接任意一个四边形各边中点所得的四边形叫做中点四边形.
2. 若中点四边形为矩形,则原四边形满足条件对角线互相垂直;
若中点四边形为菱形,则原四边形满足条件对角线相等;
若中点四边形为正方形,则原四边形满足条件对角线互相垂直且相等.
【要点诠释】中点四边形的形状由原四边形的对角线的位置和数量关系决定.
【典型例题】
类型一、特殊的平行四边形的应用
【高清课堂: 多边形与特殊平行四边形 例2】
1. 在平行四边形ABCD中,AC、BD交于点O,过点O作直线EF、GH,分别交平行四边形的四条边于E、
G、F、H四点,连结EG、GF、FH、HE.
(1)如图①,试判断四边形EGFH的形状,并说明理由;
(2)如图②,当EF⊥GH时,四边形EGFH的形状是 ;
(3)如图③,在(2)的条件下,若AC=BD,四边形EGFH的形状是 ;
(4)如图④,在(3)的条件下,若AC⊥BD,试判断四边形EGFH的形状,并说明理由.
地址:北京市西城区新德街20号4层 电话:010-82025511 传真:010-82079687 第2页 共10页让更多的孩子得到更好的教育
【思路点拨】中点四边形的形状由原四边形的对角线的位置和数量关系决定.
【答案与解析】
(1)四边形EGFH是平行四边形;
证明:∵平行四边形ABCD的对角线AC、BD交于点O,
∴点O是平行四边形ABCD的对称中心;
∴EO=FO,GO=HO;
∴四边形EGFH是平行四边形;
(2)菱形;(提示:菱形的对角线垂直平分)
(3)菱形;(提示:当AC=BD时,对四边形EGFH的形状不会产生影响,故结论同(2))
(4)四边形EGFH是正方形;
证明:∵AC=BD,
∴平行四边形ABCD是矩形;
又∵AC⊥BD,
∴平行四边形ABCD是正方形,
∴∠BOC=90°,∠GBO=∠FCO=45°,OB=OC;
∵EF⊥GH,
∴∠GOF=90°;
∴∠BOG=∠COF;
∴△BOG≌△COF(ASA);
∴OG=OF,∴GH=EF;
由(3)知四边形EGFH是菱形,
又EF=GH,
∴四边形EGFH是正方形.
【总结升华】主要考查了平行四边形、菱形、矩形、正方形的判定和性质以及全等三角形的判定和
性质;熟练掌握各特殊四边形的联系和区别是解答此类题目的关键.
2.动手操作:在一张长12cm、宽5cm的矩形纸片内,要折出一个菱形.小颖同学按照取两组对边中点
的方法折出菱形EFGH(见方案一),小明同学沿矩形的对角线AC折出∠CAE=∠CAD,∠ACF=∠ACB的方法
得到菱形AECF(见方案二).
(1)你能说出小颖、小明所折出的菱形的理由吗?
(2)请你通过计算,比较小颖和小明同学的折法中,哪种菱形面积较大?
地址:北京市西城区新德街20号4层 电话:010-82025511 传真:010-82079687 第3页 共10页让更多的孩子得到更好的教育
【思路点拨】(1)、要证所折图形是菱形,只需证四边相等即可.
(2)、按照图形用面积公式计算S=30和S=35.21,可知方案二小明同学所折的菱形面积较大.
【答案与解析】
(1)小颖的理由:依次连接矩形各边的中点所得到的四边形是菱形,
小明的理由:∵ABCD是矩形,
∴AD∥BC,则∠DAC=∠ACB,
又∵∠CAE=∠CAD,∠ACF=∠ACB,
∴∠CAE=∠CAD=∠ACF=∠ACB,
∴AE=EC=CF=FA,
∴四边形AECF是菱形.
(2)方案一:
S =S -4S =12×5-4× ×6× =30(cm)2,
菱形 矩形 △AEH
方案二:
设BE=x,则CE=12-x,
∴AE= =
由AECF是菱形,则AE2=CE2∴x2+25=(12-x)2,
∴x= ,
S =S -2S =12×5-2× ×5× ≈35.21(cm)2,
菱形 矩形 △ABE
比较可知,方案二小明同学所折的菱形面积较大.
【总结升华】本题考查了矩形的性质和菱形的判定,以及图形面积的计算与比较.
举一反三:
【高清课堂: 多边形与特殊平行四边形 例6】
【变式】如图,点O是矩形ABCD的中心,E是AB上的点,沿CE折叠后,点B恰好与点O重合,若BC=3,则折
痕CE的长为 ( ).
A.2 B. C. D.6
【答案】A.
类型二、梯形的应用
3.如图,点C是线段AB上的一个动点,△ACD和△BCE是在AB同侧的两个等边三角形,DM,EN分别
是△ACD和△BCE的高,点C在线段AB上沿着从点A向点B的方向移动(不与点A,B重合),连接DE,得到
四边形DMNE.这个四边形的面积变化情况为( ).
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.始终不变 D.先增大后变小
地址:北京市西城区新德街20号4层 电话:010-82025511 传真:010-82079687 第4页 共10页让更多的孩子得到更好的教育
【思路点拨】此四边形为直角梯形,AB的长度一定,那么直角梯形的高为AB的长度的一半,上下底的和也
一定,所以面积不变.
【答案】C.
【解析】当点C在线段AB上沿着从点A向点B的方向移动时,
根据等边三角形的性质,等边△ACD和△BCE的高DM和EN的和不会改变,
即DM+EN= MC+ CN= AC+ CB= AB,
而且MN的长度也不会改变,即MN= AC+ CB= AB.
∴四边形DMNE面积= AB2,
∴面积不会改变.故选C.
【总结升华】考查等边三角形的性质和梯形的面积公式.
举一反三:
【变式】如图,梯形ABCD中,AD∥BC,点E在BC上,AE=BE,点F是CD的中点,且AF⊥AB,若AD=2.7,AF=4,
AB=6,则CE的长为( ).
A. B. C. 2.5 D.2.3
【答案】D.
类型三、特殊四边形与其他知识结合的综合运用
4.如图,O是矩形ABCD的对角线的交点,E、F、G、H分别是OA、OB、OC、OD上的点,且AE=BF=CG=DH.
(1)求证:四边形EFGH是矩形;
(2)若E、F、G、H分别是OA、OB、OC、OD的中点,且DG⊥AC,OF=2cm,求矩形ABCD的面积.
地址:北京市西城区新德街20号4层 电话:010-82025511 传真:010-82079687 第5页 共10页让更多的孩子得到更好的教育
【思路点拨】(1)首先证明四边形EFGH是平行四边形,然后再证明HF=EG;
(2)根据题干求出矩形的边长CD和BC,然后根据矩形面积公式求得.
【答案与解析】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴OA=0B=OC=OD,
∵AE=BF=CG=DH,
∴AO-AE=OB-BF=CO-CG=DO-DH,
即:OE=OF=OG=OH,∴四边形EFGH是矩形;
(2)解:∵G是OC的中点,
∴GO=GC,
∵DG⊥AC,
∴∠DGO=∠DGC=90°,
又∵DG=DG,
∴△DGC≌△DGO,
∴CD=OD,
∵F是BO中点,OF=2cm,
∴BO=4cm,
∵四边形ABCD是矩形,
∴DO=BO=4cm,
∴DC=4cm,DB=8cm,
∴CB= =4 ,
∴矩形ABCD的面积=4×4 =16 cm2.
【总结升华】主要考查矩形的判定,首先要判定四边形是平行四边形,然后证明对角线相等.
5.(2012•重庆)已知:如图,在菱形ABCD中,F为边BC的中点,DF与对角线AC交于点M,过M作
ME⊥CD于点E,∠1=∠2.
(1)若CE=1,求BC的长;
(2)求证:AM=DF+ME.
【思路点拨】(1)根据菱形的对边平行可得AB∥CD,再根据两直线平行,内错角相等可得∠1=∠ACD,所以
∠ACD=∠2,根据等角对等边的性质可得CM=DM,再根据等腰三角形三线合一的性质可得CE=DE,然后求出
CD的长度,即为菱形的边长BC的长度;
(2)先利用“边角边”证明△CEM和△CFM全等,根据全等三角形对应边相等可得ME=MF,延长AB交DF于
点G,然后证明∠1=∠G,根据等角对等边的性质可得AM=GM,再利用“角角边”证明△CDF和△BGF全等,
地址:北京市西城区新德街20号4层 电话:010-82025511 传真:010-82079687 第6页 共10页让更多的孩子得到更好的教育
根据全等三角形对应边相等可得GF=DF,最后结合图形GM=GF+MF即可得证.
【答案与解析】
(1)解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB∥CD,
∴∠1=∠ACD,
∵∠1=∠2,
∴∠ACD=∠2,
∴MC=MD,
∵ME⊥CD,
∴CD=2CE,
∵CE=1,
∴CD=2,
∴BC=CD=2;
(2)证明:
如图,∵F为边BC的中点,
∴BF=CF= BC,
∴CF=CE,
在菱形ABCD中,AC平分∠BCD,
∴∠ACB=∠ACD,
在△CEM和△CFM中,
∵ ,
∴△CEM≌△CFM(SAS),
∴ME=MF,
延长AB交DF于点G,
∵AB∥CD,
∴∠G=∠2,
∵∠1=∠2,
∴∠1=∠G,
∴AM=MG,
在△CDF和△BGF中,
∵ ,
地址:北京市西城区新德街20号4层 电话:010-82025511 传真:010-82079687 第7页 共10页让更多的孩子得到更好的教育
∴△CDF≌△BGF(AAS),
∴GF=DF,
由图形可知,GM=GF+MF,
∴AM=DF+ME.
【总结升华】本题考查了菱形的性质,全等三角形的判定与性质,等角对等边的性质,作出辅助线构造出全
等三角形是解题的关键.
6 . 如图,己知ABC的顶点B、C为定点,A为动点(不在直线BC上). 是点B关于直线AC的对称点,
是点C关于直线AB的对称点.连结 、 、 、 .
(1)猜想线段 与 '的数量关系,并证明你的结论;
(2)当点A运动到怎样的位置时,四边形 为菱形?这样的位置有几个?请用语言对这样的位置进
行描述;(不用证明)
(3)当点A在线段BC的垂直平分线 (BC的中点及到BC的距离为 的点除外)上运动时,判断以
点B、C、 、 为顶点的四边形的形状,画出相应的示意图.(不用证明)
【思路点拨】本题考查轴对称的基本性质,综合考查菱形、正方形、等腰梯形的判定.在运动变化过程中,
认识图形之间的内在联系.
【答案与解析】
(1)猜想:BC′=CB′
∵B′是点B关于直线AC的对称点
∴AC垂直平分B B′
∴BC= CB′
同理BC= BC′
∴B C′=C B′
(2)要使BCB′C′是菱形,根据菱形的性质,对角线互相垂直平分
∵B′是点B关于直线AC的对称点,C′是点C关于直线AB的对称点
∴AC垂直平分B B′,AB垂直平分C C′,
∴B B′、C C′应该同时过A点
地址:北京市西城区新德街20号4层 电话:010-82025511 传真:010-82079687 第8页 共10页让更多的孩子得到更好的教育
∴∠BAC=90°
∴只要AB⊥AC即可满足要求,这样的位置有无数个.
(3)如图,当A是BC的中点时,没有形成四边形;
当A到BC的距离为 BC时,
∵ 是BC的垂直平分线,
∴∠ACB=∠ABC=30°,
∴∠BAC=120°,
∴∠BOC=60°,
∴BC=C B′= B′C′=B C′.
∴BC B′C′为菱形,
当BC的中点及到BC的距离为 BC的点除外时,
∵∠BOC= B′O C′,OB=OC O B′=O C′,
∴∠OBC=∠OCB=∠O B′C′=∠O C′B′,
∴BC∥B′C′.
∵B C′不平行C B′,B C′=C B′,
四边形BC B′ C′为等腰梯形.
【总结升华】本题可以很好的培养观察推理能力,按照要求画出图形可以更清楚的解题.
举一反三:
【变式】(2012•襄阳)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,E为BC的中点,BC=2AD,EA=ED=2,AC与ED相交于点
F.
(1)求证:梯形ABCD是等腰梯形;
(2)当AB与AC具有什么位置关系时,四边形AECD是菱形?请说明理由,并求出此时菱形AECD的面积.
【答案】(1)证明:∵AD∥BC,
∴∠DEC=∠EDA,∠BEA=∠EAD,
又∵EA=ED,
∴∠EAD=∠EDA,
∴∠DEC=∠AEB,
又∵EB=EC,
∴△DEC≌△AEB,
∴AB=CD,
∴梯形ABCD是等腰梯形.
(2)当AB⊥AC时,四边形AECD是菱形.
证明:∵AD∥BC,BE=EC=AD,
∴四边形ABED和四边形AECD均为平行四边形.
地址:北京市西城区新德街20号4层 电话:010-82025511 传真:010-82079687 第9页 共10页让更多的孩子得到更好的教育
∴AB=ED,
∵AB⊥AC,
∴AE=BE=EC,
∴四边形AECD是菱形.
过A作AG⊥BE于点G,
∵AE=BE=AB=2,
∴△ABE是等边三角形,
∴∠AEB=60°,
∴AG= ,
∴S =EC•AG=2× =2 .
菱形AECD
地址:北京市西城区新德街20号4层 电话:010-82025511 传真:010-82079687 第10页 共10页