文档内容
专题 02 矩形的判定与性质重难点题型专训(13 大题型+15 道提优训
练)
题型一 矩形的性质理解
题型二 利用矩形的性质求角度
题型三 根据矩形的性质求线段长
题型四 根据矩形的性质求面积
题型五 利用矩形的性质证明
题型六 求矩形在坐标系中的坐标
题型七 矩形与折叠问题
题型八 矩形的判定定理理解
题型九 添一个条件使四边形是矩形
题型十 证明四边形是矩形
题型十一 根据矩形的性质与判定求角度
题型十二 根据矩形的性质与判定求线段长
题型十三 根据矩形的性质与判定求面积
知识点1:矩形的概念与性质
1. 概念:有一个角是直角的平行四边形是矩形。
2. 性质:(1)矩形的对边平行且相等;
(2)矩形的四个角都是直角;
(3)矩形的对角线相等。
知识点2:直角三角形斜边上的中线
直角三角形斜边上的中线 等于斜边的一半
知识点3:矩形的判定
(1)有一个角是直角的平行四边形是矩形;
(2)对角线相等的平行四边形是矩形;
(3)有三各直角的四边形是矩形。【经典例题一 矩形的性质理解】
【例1】(2024·上海·模拟预测)下列关于矩形的说法有误的数量是( )
(1)矩形的对角线交点到四个顶点的距离相等
(2)矩形的对角线交点到四条边的距离不相等
(3)过矩形对角线交点,向四边作高与四边交点,则四个交点连成的图形是菱形
(4)矩形对角线互相垂直是随机事件,概率为
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题主要考查了矩形的性质,掌握矩形的性质是解题的关键.
根据矩形的性质逐项判断即可.
【详解】解:(1)矩形的对角线相等且相互平分,即矩形的对角线交点到四个顶点的距离相等,则(1)
正确;
(2)矩形对角线的交点到四条边的距离不一定相等,故(2)错误;
(3)过矩形对角线交点,向四边作高与四边交点,则四个交点连成的图形是菱形,说法正确;
(4)矩形对角线互相垂直是随机事件,但概率小于 ,故(4)错误.
综上,正确的有2个.
故选:B.
1.(2024·上海·模拟预测)下列关于矩形的说法有误的数量是( )
(1)矩形的对角线交点到四个顶点的距离相等
(2)矩形的对角线交点到四条边的距离不相等
(3)过矩形对角线交点,向四边作高与四边交点,则四个交点连成的图形是菱形
(4)矩形对角线互相垂直是随机事件,概率为
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题主要考查了矩形的性质,掌握矩形的性质是解题的关键.
根据矩形的性质逐项判断即可.
【详解】解:(1)矩形的对角线相等且相互平分,即矩形的对角线交点到四个顶点的距离相等,则(1)正确;
(2)矩形对角线的交点到四条边的距离不一定相等,故(2)错误;
(3)过矩形对角线交点,向四边作高与四边交点,则四个交点连成的图形是菱形,说法正确;
(4)矩形对角线互相垂直是随机事件,但概率小于 ,故(4)错误.
综上,正确的有2个.
故选:B.
2.(24-25八年级上·山东济南·期中)学习了勾股定理后,小明绘制了一幅“赵爽弦图”,如图①所示,
已知他绘制的图①的大正方形的面积是20,且图中四个全等的直角三角形与中间的小正方形恰好能拼成如
图②所示的矩形 ,则 的长为 .
【答案】10
【分析】本题考查了勾股定理,设直角三角形的较长直角边长度为 ,较短直角边长度为 ,则中间的小
正方形长度为 ,根据图形得 ,再根据两图形的面积相等即可求出 的值,根据 即可求
解,注意利用图形之间的关系进行求解是解题的关键.
【详解】解:如图,设直角三角形的较长直角边长度为 ,较短直角边长度为 ,则中间的小正方形长度
为 ,
由图2可得,小正方形的边长为 ,
,即 ,
围成的矩形长为: ,
围成的矩形面积为: ,
矩形的面积与大正方形的面积相等,
,
解得 或 (舍去),
,
故答案为:10.
3.(24-25八年级上·江西景德镇·阶段练习)如图,这是一张矩形纸片 ,其中 ,,E是 边上的一点,且 ,点P以 的速度从点A开始沿 的方向
运动一周停止,当 是以 为腰的等腰三角形时,点P运动的时间t为 s.
【答案】 或3或6
【分析】本题主要考查了矩形的性质,等腰三角形的性质,分三种情况进行讨论:当 时,
当 时,当 时,分别画出图形,求出点P运动的时间即可.
【详解】解:∵四边形 为矩形,
∴ , , ,
如图1,当 时,
所以 .
如图2,当 时,过点E作 于点F,
∵ ,
∴四边形 为长方形,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,所以 .
如图3,当 时,此时点 与点C重合,
所以点 运动的距离 ,
所以 .
综上所述,当 是以 为腰的等腰三角形时,点P运动的时间t为 或 或 .
故答案为: 或3或6.
【经典例题二 利用矩形的性质求角度】
【例2】(24-25九年级上·辽宁辽阳·期末)如图,延长矩形 的边 至点E,使 ,连接 ,
若 ,则 的度数是( )A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了矩形的性质,等腰三角形的性质,平行线的性质,熟记矩形的性质并灵活运用是解题
的关键.矩形的性质:①平行四边形的性质矩形都具有; ②角:矩形的四个角都是直角; ③边:邻边垂
直; ④对角线:矩形的对角线相等.
连接 ,由矩形性质可得 、 ,知 ,而 ,可得
度数.
【详解】解:连接 ,交 于点 ,
四边形 是矩形,
, , , ,
,
,
,
,
又 ,
,
,
,
,即 .
故选:A.
1.(2025八年级下·全国·专题练习)如图,在矩形 中,对角线 , 相交于点O, ,且
,则 为 .【答案】 /30度
【分析】本题考查矩形的性质,等边三角形的判定与性质,解题的关键是掌握矩形的性质.
则 , ,根据 ,求出 ,根据题意,则 ,求出
,得到 是等边三角形,即可求出 .
【详解】解:∵在矩形 中,对角线 , 相交于点O, ,
∴ , , , ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 是等边三角形,
∴ , ,
∵ ,
∴ .
故答案为: .
2.(24-25九年级上·四川成都·期中)如图,四边形 是矩形,分别以点A和点C为圆心,大于
长为半径作弧,两弧交于点M,N;作直线 分别交 于点E,F,连接 ,若 ,
则 .
【答案】 /34度
【分析】本题主要考查作图—基本作图、线段垂直平分线的性质、矩形的性质、等角对等边等知识点,熟
练掌握线段垂直平分线的性质、矩形的性质是解答本题的关键.由作图过程可知,直线 为线段 的垂直平分线,可得 ,则 .结合矩形
的性质可得 ,再根据 即可解答.
【详解】解:由作图过程可知,直线 为线段 的垂直平分线,
∴ ,
∴ .
∵四边形 是矩形,
∴ ,
∴ ,
∴ .
故答案为: .
3.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)已知:如图, 的对角线 、 相交于点O,E、F是
上的两点,且 .
(1)求证:四边形 是平行四边形.
(2)若四边形 是矩形, ,求 的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查的是平行四边形的判定与性质,矩形的性质,熟记特殊四边形的性质是解本题的关键;
(1)先证明 , ,再证明 ,从而可得结论;
(2)证明 ,再进一步利用等腰三角形的性质与内角和定理可得答案.
【详解】(1)证明:在 中,
, ,
∵ ,
∴ ,
即 ,
∴四边形 是平行四边形.
(2)∵四边形 是矩形
∴ ,
∴ ,∵ ,
∴ ,
∴ ;
【经典例题三 根据矩形的性质求线段长】
【例3】(24-25九年级上·重庆铜梁·期末)如图,矩形 中, ,点E是 边上一点,连接 ,
,将 绕点B逆时针旋转 得到 , 恰好落在直线 上,连接 ,则 的
长为 ( )
A. B. C. D.3
【答案】A
【分析】本题考查了旋转的性质,矩形的性质,直角三角形的性质,勾股定理.先求得 ,再求
得 , ,由旋转的性质得 , ,据此求解即可.
【详解】解:作 交 的延长线于点 ,
∵矩形 ,
∴ , , ,
由旋转的性质得 , ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,∵ ,
∴ , ,
在 中, , ,
∴ , ,
由旋转的性质得 ,
∴ , ,
∴ ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
故选:A.
1.(2025八年级下·全国·专题练习)如图,在矩形 中, , ,E为 上一点,
,M为 的中点.动点P,Q从E出发,分别向点B,C运动,且 .若 和 交于点
F,连接 ,则 的最小值为 .
【答案】 /
【分析】本题考查了中位线的应用,矩形的性质,勾股定理,熟练掌握以上知识是解题的关键.
要求 的最小值,因为 是定点,所以需要先找到点 的运动轨迹,当 两点在 点重合时, 在点,当 两点分别到 时, 在对角线交点 处,所以 的运动轨迹就是线段 ,当
时最短,进而再用等面积计算即可得解.
【详解】解:当 和 在 点重合时, 在点 处,当 两点分别到 时, 在对角线交点 处,
所以 的运动轨迹就是线段 ,
∴当 时, 最小,
∵ 是 中点, 是 中点,
∴ ,且 , ,
∵ ,
∴ ,
在 中, ,
∵ ,
∴根据等面积得 .
即 的最小值为 ,
故答案为: .
2.(2025八年级下·全国·专题练习)如图,矩形 的对角线 相交于点O,过点O作
交 于点E,若 ,则 的长为 .【答案】
【分析】本题题重点考查矩形的性质、线段的垂直平分线的性质、勾股定理等知识,正确地作出辅助线是
解题的关键.
连接 ,由矩形的性质得 ,因为 交 于
点E,所以 垂直平分 ,则 ,由勾股定理得 ,求得 ,于是得到
问题的答案.
【详解】解:连接CE,
∵矩形 的对角线 相交于点O, ,
∴ ,
∵ 交 于点E,
∴ 垂直平分 ,
∴ ,
∵ ,且 ,
∴ ,
解得: ,
故答案为: .
3.(2025八年级下·全国·专题练习)如图,在 中, 于点E,延长 至点F,使 ,
连接 , 与 交于点O.
(1)求证:四边形 为矩形;(2)若 , , ,求 的长.
【答案】(1)见解析
(2)2.4
【分析】本题考查矩形的判定和性质,平行四边形的性质,勾股定理的逆定理,关键是由平行四边形的性
质推出 ,由勾股定理的逆定理判定 是直角三角形,
(1)由平行四边形的性质推出 , ,得到 ,判定四边形 是平行四边形,
而 ,即可证明四边形 是矩形.
(2)由勾股定理的逆定理判定 是直角三角形,由三角形面积公式得到 ,即可求出
.
【详解】(1)证明:∵四边形 是平行四边形,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴四边形 是平行四边形,
∵ ,
∴ ,
∴四边形 是矩形.
(2)解:由(1)知:四边形 是矩形,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ 是直角三角形,
∴ 的面积 ,
∴ ,
∴ .
【经典例题四 根据矩形的性质求面积】
【例4】(23-24九年级上·全国·单元测试)如图,点 是矩形 的对角线 上一点,过点 作,分别交 , 于 , ,连接 , .若 , ,则图中阴影部分的面积为
( )
A.10 B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查矩形的性质、三角形的面积等知识,由矩形的性质可证明 ,即可求解.
【详解】解:作 于 ,交 于 .
则有四边形 ,四边形 ,四边形 ,四边形 都是矩形,
, , , , ,
,
,
故选:C.
1.(24-25八年级下·江苏南通·阶段练习)如图,在矩形 中,对角线 、 相交于点 , 为边
上任意一点(不与点 、 重合),过点 作 , ,垂足分别为 、 ,若 ,
,则 .【答案】
【分析】本题考查矩形的性质、勾股定理,连接 ,由勾股定理得出 ,由矩形的性质得出
, , ,由
可求得答案.掌握矩形的性质是解题的关键.
【详解】解:如图,连接 ,
∵四边形 是矩形,
∴ , , , ,
∴ ,
∴ , , ,
∵ ,
∴ ,
∴ .
故答案为: .2.(24-25九年级上·广东深圳·阶段练习)如图,将四根木条用钉子钉成一个矩形框架 ,然后向右
拉框架,观察所得四边形的变化,下列结论中:①四边形 由矩形变为平行四边形;②变形前后对角
线 的长度不变;③四边形 的面积不变;④四边形 的周长不变.正确的有 .
(填序号)
【答案】①④
【分析】本题考查矩形的性质和平行四边形的判定和性质,由题意可知向右扭动矩形框架 ,四边形
变成平行四边形,四边形的四条边不变,故周长不变,但是 边上的高减小,故面积变小,可得结论.
熟悉矩形的矩形、平行四边形的判定和性质是解题的关键.
【详解】解:如图,设 交 于点 ,连接 ,
∵四边形 是矩形,
∴ , , ,
∵向右扭动矩形框架 得四边形 ,
∴ , , ,
∴四边形 是平行四边形,故结论①正确;
在 和 中,
∵ , , ,
∴ 和 不全等,
∴ ,
∴变形前后对角线 的长度改变,故结论②不正确;
∵矩形 的面积为 ,平行四边形 的面积为 , ,
∴ ,
∴四边形 的面积变小,故结论③不正确;
∵矩形 的周长为 ,
平行四边形 的周长为: ,
∴四边形 的周长不变,故结论④正确;
∴正确的有①④.故答案为:①④.
3.(24-25八年级下·江苏连云港·阶段练习)(1)如图1,点 为矩形 对角线 的中点,过点 作
,分别交 、 于点 、 .若 , , 的面积为 , 的面积为 ,
则 ________;
(2)如图2,点 为矩形 对角线 上一点,过点 作 ,分别交 、 于点 、 .若
, , 的面积为 , 的面积为 ,求 的值.
(3)如图3,点 为 内一点(点 不在 上),过点 作 , ,与各边分别相
交于点 、 、 、 .设四边形 的面积为 ,四边形 的面积为 (其中 ),求
的面积(用含 、 的代数式表示).
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质与判定,矩形的性质,解题的关键在于能够熟练掌握平行四边
形的性质与判定条件.
(1)过 点作 ,根据 从而得到,进而得到 与 的关系,从而求出结果;
(2)同(1)的方法进行求解即可;
(3)根据平行四边形的性质得出 , ,可得
,再由 的关系,即可求解.
【详解】(1)如图,过 点作 ,
依题意,四边形 都是矩形;
∵
又∵
∴
∴ ;
(2)如图,过 点作 ,
∵
又∵
∴∴ ;
(3)解: 点 为平行四边形 内一点, , ,
四边形 ,四边形 都是平行四边形,
, .
∵四边形 的面积为 ,四边形 的面积为 (其中 ),
,
.
【经典例题五 利用矩形的性质证明】
【例5】(24-25八年级上·山东青岛·期末)如图,在矩形 中, , ,E为 上一点,
把 沿 折叠,使点C落在 边上的F处,则 的长为( )
A.2 B.7 C.18 D.
【答案】D
【分析】此题重点考查矩形的性质、翻折变换的性质、勾股定理等知识,求得 ,并且根据勾股定
理正确地列出方程是解题的关键.
由矩形的性质得 , , ,由折叠得 , ,则
,所以 ,由勾股定理得 ,求得 ,即
可解答.
【详解】解: 四边形 是矩形, , ,
, , ,把 沿 折叠,点C落在 边上的F处,
, ,
, ,
,
,
,
解得: ,
故选:D.
1.(2025八年级下·全国·专题练习)如图,已知矩形 中,点 , 分别是 , 上的点,
,且 .
(1)求证: ;
(2)若 ,求 的值.
【答案】(1)见解析;
(2) .
【分析】本题考查了矩形的性质、全等三角形的判定和性质、直角三角形的性质,解决本题的关键是证明
,根据全等三角形的性质求解即可.
根据矩形的性质可得 ,根据 可证 ,利用 可证
,根据全等三角形的性质可证结论成立;
根据 ,可得 ,又因为 ,可得: ,即可得出答案.
【详解】(1)证明: 四边形 是矩形,,
,
,
,
,
在 与 中,
,
,
;
(2)解: ,
,
,
,
.
2.(24-25八年级下·重庆大足·阶段练习)如图,在矩形 中,E在 延长线上,连接 ,F在
上,连接 、 , 且 .
(1)如果 , ,求 的长;
(2)如果 ,求证: .
【答案】(1)8
(2)见解析【分析】(1)求出 , ,证明出 是等边三角形,即可得到 ;
(2)如图所示,连接 ,求出 ,然后证明出 ,得到 ,进而
求解即可.
【详解】(1)∵矩形 ,
∴
∵ ,
∴ ,
∵
∴ 是等边三角形,
∴ ;
(2)如图所示,连接 ,
∵矩形 , ,
∴ ,
∴
又∵
∴
∴
∴
∵
∴
∵矩形
∴
在 和 中∴
∴
∵ ,
∴
∴
∴
∴ .
【点睛】此题考查了矩形的性质,全等三角形的性质和判定,等边三角形的性质和判定等知识,解题的关
键是掌握以上知识点.
3.(24-25九年级上·江西九江·期末)课本再现
我们在学习矩形的性质时发现了:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
如图1,在 中, ,若点D是斜边 的中点,则 .
定理证明
(1)请完成这个定理的证明.
拓展应用
(2)如图2,已知 ,点E、F分别为 、 的中点, , .求 的
长.
【答案】(1)见解析;(2)
【分析】本题考查了矩形的判定及性质,直角三角形的特征,勾股定理等,熟练掌握和灵活运用相关知识
是解题的关键.(1)延长 到E使得 ,连接 , ,由矩形的判定方法得四边形 为矩形,即可得证;
(2)连接 、 ,由直角三角形的特征得 , ,由勾股定理得
,即可求解;
【详解】(1)如图1,延长 到E使得 ,连接 , ,
图1
D为 中点,
,
四边形 为平行四边形,
,
四边形 为矩形,
,
;
(2)解:如图2,连接 、 ,
图2
,点E是 的中点, ,
,
点F是 中点,
, ,.
【经典例题六 求矩形在坐标系中的坐标】
【例6】(23-24八年级下·云南昆明·期中)如图,在平面直角坐标系中,矩形 的顶点 , 的坐标
分别为 ,点 是 的中点,点 在 上运动,当 时,点 的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】此题主要考查了坐标与图形的性质,矩形的性质,等腰三角形的性质,由点 是 的中点,可得
出点 的坐标,当 ,由等腰三角形的性质即可得出点 的坐标
【详解】解:过点 作 于点 ,
矩形 的顶点 的坐标分别为 ,点 是 的中点,
点
, ,
,
即点
点 ,
故选:A1.(2023·河南商丘·二模)如图,在平面直角坐标系 中,四边形 为矩形,点 , 分别在 轴、
轴上,且点 , 为边 上一点,将 沿 所在直线翻折,当点 的对应点 恰好落在对角
线 上时,点 的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了折叠的性质,矩形的性质,勾股定理,坐标与图形.根据点的坐标得出
,根据勾股定理求得 ,设 ,则 .在 中,由
勾股定理,建立方程,解方程,即可求解.
【详解】解:依题意, ,
由折叠的性质,可知 , ,
.
设 ,则 .在 中,由勾股定理,
得 ,
解得 .
点 的坐标为 ,故选B.
2.(23-24八年级下·安徽黄山·期末)如图,四边形 是矩形,其中点 和点 分别在 轴和 轴上,
连接 ,点 的坐标为 , 的平分线与 轴相交于点 ,则 点的坐标为 .
【答案】
【分析】利用勾股定理求出 ,作 于点E,如图,根据角平分线的性质可得 ,证
明 ,推出 ,得到 ,设 ,利用勾股定理构建方程求
解即可.
【详解】解:∵四边形 是矩形,点 的坐标为 ,
∴ ,
∴ ,
作 于点E,如图,
∵ 是 的平分线,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
设 ,则 ,
在直角三角形 中,根据勾股定理可得: ,
即 ,解得 ,∴ 点的坐标为 ;
故答案为: .
【点睛】本题考查了矩形的性质、角平分线的性质、全等三角形的判定和性质以及勾股定理等知识,熟练
掌握相关图形的性质定理、构建方程是解题的关键.
3.(23-24七年级下·福建福州·期中)如图,长方形 中,O为平而直角坐标系的原点,
,点B在第一象限,D是长方形边上的一个动点,设 ,且 ,连接 .
(1)长方形 的周长为 .
(2)若点D在长方形的边 上,且线段 把长方形 的周长分成 两部分,求点D坐标;
(3)若点D在长方形的边 上,将线段 向下平移3个单位长度,得到对应线段 (F为点D的对应
点),连接 ,求三角形 的面积(可用含m的式子表示).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)已知 长度,即可求出周长;
(2)由题意得: ,根据此式可求出 的长度,即可得出答案;(3)画出图形,根据 即可求出.
【详解】(1)解:长方形 的周长为: ;
(2)解:由题意得: ,
设 ,则 ,
∴ ,
解得: ,
∴ ;
(3)解:如图,
由题意得: , ,
∴ , , ,
∴ ;
【点睛】本题考查四边形综合问题,熟练使用面积转化的方法表示三角形的面积是解题关键.
【经典例题七 矩形与折叠问题】
【例7】(24-25九年级上·广东佛山·期末)如图,矩形 中,点 分别在边 上,连接
,将 和 分别沿 折叠,使点 恰好落在 上的同一个点,记为点 ,若,则 的长度为( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了矩形的折叠、勾股定理等知识.在矩形 中, ,
,根据折叠的性质得到 设 ,则 由勾股定
理得到, ,列方程即可求出答案.
【详解】解:在矩形 中, ,
根据折叠的性质得到
设 ,则
由勾股定理得到, ,
即
解得
即 的长度为 ,
故选:D
1.(24-25八年级下·宁夏石嘴山·阶段练习)如图,在长方形 中, , ,点 是 上一
点,翻折 ,得 ,点 落在 上,求 的长度. .【答案】 /
【分析】本题考查矩形的性质、折叠的性质、勾股定理,由折叠得出 , ,根据勾股
定理可求出 ,进而求出 ,将问题转化到 中,设未知数,列方程解答即可.
【详解】解:由折叠得: , ,
在 中, ,
∴ ,
在 中,设 ,则 ,
由勾股定理得: ,
解得:
∴ 的长度为 .
故答案为: .
2.(2025八年级下·全国·专题练习)如图,将长方形纸片 沿 折叠,使点 落在 边上点 处,
点 的对应点为 ,连接 交边 于点 ,连接 ,若 , , 点为 的中点,则线
段 的长为 .
【答案】
【分析】连接 ,勾股定理求得 ,进而证明 ,设 , ,根据 ,以
及 三边关系建立方程组,解方程组求解即可.
【详解】如图,连接 ,∵折叠
∴ , ,
∵四边形 是长方形, , ,
, ,
设
则
∵ 是 的中点,
∴
在 中,
在 ,
∴
即
解得
∴ ,
又∵
∴
∴
∴
∵
∴
设 ,
在 中即 ①
又
∴ ②
由①可得 ③
将②代入③得 ④
② ④得
解得
即
∴
故答案为: .
【点睛】本题考查了勾股定理,折叠问题,因式分解,三角形全等的性质与判定,解二元一次方程组,掌
握折叠的性质是解题的关键.
3.(24-25八年级下·河南焦作·阶段练习)综合与实践
折叠问题是初中数学中的一个几何题型.折叠前后图形的大小和形状不发生改变,对应边相等,对应角相等,
折痕是对应点连线的垂直平分线,我们可以用一张纸演示折叠辅助解决问题.
问题情境
如图1,在长方形纸片 中, , , ,点 是线段 上
的动点,连接 , 是由 沿 翻折所得到的图形.
(1)如图2,连接 ,当点 落在 上时, 的长为________________.
深入探究
(2)如图3,点 是 的中点,连接 .当点 落在 上时,求 的长.拓展应用
(3)如图4,点 是 的中点,连接 , .
① 的最小值为________________;
②当 是以 为腰的等腰三角形时,请直接写出 的长.
【答案】(1)4;(2) ;(3)① ;② 或6
【分析】本题主要考查矩形的性质,全等三角形的判定和性质,折叠的性质,勾股定理,熟练掌握折叠的
性质是解题的关键.
(1)根据折叠的性质得到 ,再根据勾股定理求出 ,即可求出答案;
(2)连接 ,设 ,根据折叠的性质得到 , ,由勾股定
理得到 ,再利用勾股定理得到 ,即可求出答案;
(3)①根据两点之间,线段最短,当点 落在 上时, 的值最小,根据折叠的性质得到
, ,由勾股定理得到 ,即可得到答案;
②分当 时,当 时,两种情况进行讨论.
【详解】解:(1) 是由 沿 翻折所得到的图形,
,
,
,
,
,
;
故答案为: ;
(2)连接 ,设 ,是由 沿 翻折所得到的图形,
,
, ,
,
,
点 是 的中点, ,
,
,
,
,
,
,
在 中, ,
在 中, ,
,
解得 ,
;
(3)①根据两点之间,线段最短,当点 落在 上时, 的值最小,
设 ,
是由 沿 翻折所得到的图形,,
, ,
,
,
点 是 的中点, ,
,
,
,
;
②当 时,
是由 沿 翻折所得到的图形,
,
,
设 ,
,
,
在 中, ,
,
解得 ,
;
当 时,点 在 上时,
,
, ,
,
,
,
,;
综上所述, 的长为 或6.
【经典例题八 矩形的判定定理理解】
【例8】(24-25九年级下·江苏扬州·阶段练习)在数学活动课上,老师让同学们判断一个四边形门框是不
是矩形.下面是某合作学习小组的 位同学拟订的方案,其中正确的是( )
A.测量对角线是否互相平分 B.测量两组对边是否分别相等
C.测量其中三个角是否都为直角 D.测量一组对角是否都为直角
【答案】C
【分析】本题考查了矩形的判定,根据矩形的判定方法逐一判断即可求解,掌握矩形的判定方法是解题的
关键.
【详解】解: 、根据对角线互相平分只能得出四边形是平行四边形,故本选项错误;
、根据两组对边分别相等,只能得出四边形是平行四边形,故本选项错误;
、由三个角为直角得到另外一个角也为直角,故可得到四边形为矩形,故本选项正确;
、根据一组对角是直角不能确定其余两角为直角,故本选项错误;
故选: .
1.(2024·广西贵港·二模)请阅读下列材料,完成相应的任务.
×年×月×日星期日
只用卷尺也能判断矩形
今天,我在一本数学课外丛书上看到这样一个有趣的问题,工人师傅在做门窗或矩形零
件时,他是这样做的:首先利用卷尺(有刻度)测量两组对边的长度是否分别相等;其
次利用卷尺测量该门窗的两条对角线是否相等,以确保图形是矩形.我有如下思考:工人师傅的做法究竟是依据什么原理得到四边形是矩形?已知在四边形 中,
, , .
求证:四边形 是矩形.
证明:…….
任务:
(1)上述做法是依据了矩形的一个判定定理:________________;
(2)补全材料中的证明过程;
(3)利用卷尺(有刻度)能否用另外一种方法判定四边形是矩形?(写出简要的测量方法)
【答案】(1)对角线相等的平行四边形是矩形
(2)见解析
(3)见解析
【分析】本题考查矩形的判定,熟练掌握矩形的判定定理是解题的关键.
(1)根据“对角线相等的平行四边形是矩形”可得答案;
(2)先根据对边相等证明四边形 是平行四边形,再根据对角线相等证明四边形 是矩形;
(3)先测量对边是否相等,再测量出对角线,利用勾股定理的逆定理判断是否是直角三角形,即可判定
是否为矩形.
【详解】(1)解:上述做法是依据了矩形的一个判定定理:对角线相等的平行四边形是矩形,
故答案为:对角线相等的平行四边形是矩形;
(2)解:补全后的证明过程如下:
证明: , ,
四边形 是平行四边形,
又 ,
四边形 是矩形;
(3)解:利用卷尺测量两组对边是否相等,确定它的形状是平行四边形;
然后测量一条对角线的长度,当两条邻边长度的平方和等于对角线长度的平方时,根据勾股定理的逆定理
可确定一个角为直角,
根据“有一个角是直角的平行四边形是矩形”可判定该四边形是矩形.
2.(23-24八年级下·江西赣州·期中)从平行四边形和矩形的学习中我们可以知道,给一般四边形的线和角添加条件,会得到特殊的四边形.比如一般四边形添加“两组对边分别相等”的条件,可以得到平行四
边形;平行四边形添加“对角线相等”的条件又可以得到矩形.类似的,小开在探究平行四边形折叠问题
时观察到:
(1)对任意 ,都可以在 上取一点 ,将 沿着 连线折叠,使得点 对应点 落在对角线
上如图①,由折叠可知, ______ ;但为使点 恰好与点 重合, 与 要满足一个特殊的
数量关系,请你直接写出这一数量关系.
(2)当点 恰好与点 重合时,若平行四边形 是矩形( ), 是一个特殊的角度,如
图③,请你求出这个角度.
(3)当点 恰好与点 重合时,如图②,求证: .
【答案】(1) ,
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据对称性及平行四边形对角线相互平分即可得到答案;
(2)由(1)中结论,结合矩形对角线相等,且相互平分即可得到答案;
(3)延长 交 于 ,连接 ,如图所示,利用平行四边形性质,结合三角形全等的判定与性质得
到四边形 是平行四边形,再由平行线性质及折叠性质得到 是等腰三角形,恒等变形即可得到
答案.
【详解】(1)解:有对称性质可知 ;
,
根据对称性知 ,则为使点 恰好与点 重合,即 ,
与 要满足一个特殊的数量关系是 ;
故答案为: ;
(2)解:当点 恰好与点 重合时,由(1)知 ,若平行四边形 是矩形( ),则 ,
,即 ,
为等边三角形,即 ;
(3)证明:延长 交 于 ,连接 ,如图所示:
在 中, , ,则 ,
在 和 中,
,
, ,
四边形 是平行四边形,
,则 , ,
由折叠性质可知, , ,
,即 是等腰三角形,
,即 .
【点睛】本题考查四边形综合,涉及折叠性质、平行四边形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、全
等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质等知识,熟练掌握折叠性质及相关几何判定与性质是解
决问题的关键.
3.(23-24八年级下·江苏苏州·阶段练习)如图,四边形 是平行四边形, 为 上任意一点.(1)如图①,只用无刻度的直尺在 边上作出点 ,使直线 平分平行四边形 的面积;
(2)如图②,用无刻度直尺和圆规作出矩形 ,使得点 、 、 分别在边 、 、 上(不写
作法,只保留作图痕迹).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】
本题考查作图,平行四边形的性质,矩形的判定和性质等知识,
(1)连接 , 交于点 ,连接 ,延长 交 于点 ,点 即为所求作.
(2)连接 , 交于点 ,连接 ,延长 交 于点 ,以 为圆心 为半径作弧交 于点
,延长 交 于点 ,连接 , , , ,四边形 即为所求.
【详解】(1)解:如图,点 ,四边形 即为所求作.
(2)如图,四边形 即为所求作.
理由:∵四边形 是平行四边形,
∴ , ,
∴ ,
又 ,
∴ ,
∴ ,
同理: ,可得 ,
四边形 是平行四边形,
,
,四边形 是矩形.
【经典例题九 添一个条件使四边形是矩形】
【例9】(24-25九年级上·河北保定·期中)如图,四边形 的对角线 交于点O.根据图中所标
示的数据,再添加下列一个条件,其中能使四边形 为矩形的条件有( )个
① ;② ;③ .
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【分析】本题考查了直角三角形的性质和矩形的判定,添加 或 ,根据对角线互相平分且
相等的四边形是矩形即可判断.
【详解】解:由题意,得 , ,
∴ ,
添加 ,
则 ,
∴四边形 为平行四边形,
又 ,
∴平行四边形 为矩形;
添加 ,
则 ,
∴ , ,
∴四边形 为平行四边形,
又 ,
∴平行四边形 为矩形;
故选:C.1.(2024·湖北武汉·模拟预测)如图,在 中,E为 的中点,连接 并延长交 的延长线于
点F,连接 .
(1)求证: ;
(2)请添加一个条件,使得四边形 为矩形.(不需要证明)
【答案】(1)见解析;
(2) (答案不唯一).
【分析】本题考查了矩形的判定、平行四边形的判定与性质以及全等三角形的判定与性质等知识,熟练掌
握矩形的判定,证明三角形全等是解题的关键.
(1)由平行四边形的性质得 ,则 ,再证明 ,即可得出结
论;
(2)先证明四边形 是平行四边形,再由矩形的判定即可得出结论.
【详解】(1)证明:∵四边形 是平行四边形,
∴ ,
∴ ,
∵E为 的中点,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ;
(2)解:添加 (答案不唯一),理由如下:由(1)可知, , ,
∴四边形 是平行四边形,
又∵ ,
∴平行四边形 为矩形.
2.(2024·湖北武汉·模拟预测)如图,在 中,对角线 , 相交于点 , , 在对角线
上,且
(1)求证: ;
(2)连接 , ,请添加一个条件,使四边形 为矩形(不需要证明
【答案】(1)见解析
(2)当 时或当 时,四边形BEDF为矩形
【分析】本题考查平行四边形的性质和判定、全等三角形的判定和性质、矩形的判定,解答本题的关键是
明确题意,找出所求问题需要的条件.
(1)根据平行四边形的性质和平行线的性质,利用 可以证明 和 全等,从而可以得到
;
(2)根据(1)可知: ,从而可以得到 , ,故四边形 为平行四边
形,然后根据矩形的判定,即可写出添加的条件.
【详解】(1)证明: 四边形 是平行四边形,
,
,
, ,
在 和 中,
,
,
;(2)解:当 时,四边形 为矩形,
理由:由( )知: ,则 , ,
故四边形 为平行四边形,
当 时,四边形 为矩形;
当 时,四边形 为矩形,
理由:由( )知: ,则 , ,
故四边形 为平行四边形,
当 时,四边形 为矩形.
由上可得,当 时或当 时,四边形 为矩形.
3.(24-25九年级上·山东青岛·阶段练习)如图,在平行四边形 中,对角线 与 相交于点 ,
点 , 分别为 , 的中点.
(1)求证: ;
(2)延长 至 ,使 ,连接 ,延长 交 于点 .当 与 满足什么数量关系时,四边
形 是矩形?请说明理由;
【答案】(1)证明见解析
(2)当 时,四边形 是矩形;理由见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定、平行四边形的判定与性质、矩形的判定、三角形中位线定理,熟
练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)根据平行四边形的性质可得 ,再利用 证明 即可;
(2)根据平行四边形的性质与判定可得四边形 是平行四边形,结合 ,即可得证.
【详解】(1)证明:∵四边形 是平行四边形,
∴ , , ,
∴ .
∵点E,F分别为 , 的中点,
∴ ,
∴ .在 和 中,
,
∴ ;
(2)解:当 时,四边形 是矩形;理由如下:
∵四边形 是平行四边形,
∴ .
∴ .
又∵ ,
∴ .
∵E是 的中点,
∴ ,
∴ .
同理可得 ,
∴ ,
∴ .
∵ , .
∴ 是 的中位线,
∴ ,
∴ ,
∴四边形 是平行四边形.
∵ ,
∴四边形 是矩形
【经典例题十 证明四边形是矩形】
【例10】(24-25九年级上·广东广州·开学考试)如图,在平行四边形 中,E,F分别在 上,
.(1)求证:四边形 是平行四边形;
(2)连接 ,当 满足 时,四边形 是矩形.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了矩形的判定、平行四边形的判定与性质等知识点,熟练掌握平行四边形的判定与
性质是解题的关键.
(1)首先根据平行四边形的性质可得 ,再结合 即可证明结论;
(2)根据运用平行四边形判定矩形即可解答.
【详解】(1)证明∶ ∵四边形 是平行四边形,
∴ ,
∵ ,
∴四边形 是平行四边形.
(2)解:当 时, 四边形 是矩形,
∵ ,四边形 是平行四边形,
∴四边形 是矩形.
故答案为: .
1.(2025八年级下·全国·专题练习)在平行四边形 中,对角线 , 相交于点O, ,
点E是 的中点,连接 ,过点C作 ,交 的延长线于点F.
(1)求证:四边形 是矩形;
(2)若 , ,求四边形 的面积.【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了矩形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、三角形中位线定理、勾股定理等知识,
熟练掌握矩形的判定与性质是解题的关键.
(1)证 是 的中位线,得 ,再证明 ,则四边形 是平行四边形,由
,即可得出结论;
(2)根据勾股定理得出 ,进而利用矩形的面积公式解答即可.
【详解】(1)证明:∵四边形 是平行四边形,
∴ ,
∵点E是 的中点,
∴ 是 的中位线,
∴ ,即 ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,即 ,
∴四边形 是平行四边形,
∵ ,
∴四边形 是矩形;
(2)解:∵ , ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴矩形 的面积 .
2.(2025八年级下·全国·专题练习)如图, 中, , 平分 , ,
.(1)求证:四边形 是矩形;
(2)作 于F,若 , ,求 的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了矩形的性质和判定,等腰三角形的性质,勾股定理,解答本题的关键是熟练掌握
勾股定理.
(1)根据等腰三角形的性质得 ,再根据平行线的性质得 ,然后根据 ,
可得 ,即可得出结论;
(2)根据等腰三角形的性质求出 ,再根据勾股定理得 ,然后根据矩形的性质得
, ,最后根据三角形的面积相等得出答案.
【详解】(1)证明:∵ 中, , 平分 ,
∴ , ,
∵ , ,
∴ , ,
∴四边形 是矩形;
(2)解:∵ , 平分 , , ,
∴ .
在直角三角形 中,由勾股定理得: .
∵四边形 是矩形,
∴ , .
∵ ,∴ .
3.(2025八年级下·全国·专题练习)如图,在平行四边形 中,对角线 与 相交于点 ,点 、
分别为 、 的中点,延长 至 ,使 ,连接 .
(1)求证: ≌ ;
(2)当 时,四边形 是矩形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了平行四边形的性质、矩形的判定、中位线定理、等腰三角形的性质、全等三角形的判
定,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)由平行四边形的性质得出 , , , ,由平行线的性质得出
,证出 ,进而证明即可;
(2)证出 ,由等腰三角形的性质得出 ,同理: ,得出 ,由三角形
中位线定理得出 , ,得出四边形 是平行四边形,即可得出结论.
【详解】(1)证明:∵四边形 是平行四边形,
∴ , , , ,
∴ ,
∵点 、 分别为 、 的中点,
∴ , ,
∴ ,
在 和 中,
,
∴(2)证明:∵ , ,
∴ ,
∵ 是 的中点,
∴ ,
∴ ,
同理: ,
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ 是 的中位线,
∴ ,
∴ ,
∴四边形 是平行四边形,
∵ ,
∴四边形 是矩形.
【经典例题十一 根据矩形的性质与判定求角度】
【例11】(2024·重庆铜梁·一模)如图,在正方形 中,点 是对角线 上一点, ,
,垂足分别为 , ,连接 .若 ,则 一定等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查正方形,矩形的性质及应用,解题的关键是掌握正方形的对称性和矩形的判定定理和性
质定理.连接 交 于 ,可知 ,根据四边形 是正方形, , ,
可得四边形 是矩形,故 ,从而 ,即得 ,故
.【详解】解:连接 交 于 ,如图:
由正方形的对称性可知, ,
四边形 是正方形, , ,
四边形 是矩形,
,
,
,
;
故选:A.
1.(24-25九年级上·陕西渭南·期中)如图,点E是 对角线 上的点(不与A,C重合),连接
,过点E作 交 于点F.连接 交 于点G, , .
(1)求证: 是矩形;
(2)若点E为 的中点,求 的度数.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)先由平行四边形的性质得到 ,则 ,由等边对等角得到 ,则
可证明 ,进而可证明平行四边形 是矩形;
(2)由矩形的性质得到 ,则可证明 是等边三角形,得到 ,
则 .
【详解】(1)证明:∵四边形 是平行四边形,∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴平行四边形 是矩形;
(2)解:∵四边形 是矩形,点E为 的中点,
∴ ,
∴ ,
∴ 是等边三角形,
∴ ,
∴ .
【点睛】本题主要考查了矩形的性质与判定,等边三角形的性质与判定,等腰三角形的性质与判定,平行
四边形的性质等等,熟知矩形的性质与判定定理是解题的关键:
2.(24-25九年级上·全国·期中)如图, 为 中的一条射线,点P在边 上, 于H,交
于点Q, 交 于点M, 于点D, 交 于点R,连接 交 于点S.
(1)求证:四边形 为矩形;
(2)若 ,试探究 与 的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2) ,见解析【分析】(1)根据垂直于同一直线的两直线平行可得 ,再根据平行于同一直线的两直线平行可
得 ,然后求出四边形 是平行四边形,再求出 ,根据有一个角是直角的平行四
边形是矩形证明即可;
(2)根据矩形的对角线互相平分可得 ,然后求出 ,根据等边对等角的性质可得
,再根据两直线平行,同位角相等可得 ,根据三角形的一个外角等于与它不
相邻的两个内角的和求出 ,然后整理即可得解.
【详解】(1)证明:∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴四边形 是平行四边形,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴四边形 为矩形;
(2)解: .理由如下:
∵四边形 为矩形,
∴ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,∴ ,
即 .
【点睛】本题考查了矩形的判定与性质,等边对等角的性质,两直线平行,同位角相等的性质,三角形的
一个外角等于与它不相邻的两个内角的和的性质,熟记各性质并准确识图是解题的关键.
3.(24-25九年级上·辽宁沈阳·阶段练习)如图,四边形 中,对角线 , 相交于点O,
, ,且 .
(1)求证:四边形 是矩形;
(2)过点B作 于点E,若 ,求 的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查矩形的判定与性质,等边对等角,综合运用相关知识是解题的关键.
(1)由 , ,得到四边形 是平行四边形,进而 ,结合
,可得 ,得证结论;
(2)由 , ,得到 , ,根据
可求出 ,根据矩形的性质得到 ,进而得到 ,最后根据角的
和差即可求解.
【详解】(1)证明:∵ , ,
∴四边形 是平行四边形,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ 是矩形.
(2)解:∵ , ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,∵在矩形 中, , , ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
【经典例题十二 根据矩形的性质与判定求线段长】
【例12】(2024八年级下·浙江温州·竞赛)如图所示, 是矩形 内一点,已知 , ,
,则 的值为( )
A. B.8 C. D.9
【答案】A
【分析】本题主要考查了矩形的判定与性质,勾股定理,运用勾股定理进行等效代换是解题的关键.
作 于E, 于F,并延长 交 于M,利用矩形的性质与勾股定理得出:
,从而可求解.
【详解】解:作 于E, 于F,并延长 交 于M,如图,
∵矩形
∴ , , , , ,
∵ , ,∴
∴
∴四边形 、四边形 、四边形 都是矩形,
∴ , , ,
由勾股定理,得: , , , ,
∴
,
∴ .
故选:A.
1.(24-25九年级上·福建漳州·期中)如图,将矩形 的四个角向内翻折后,恰好拼成一个无缝隙无
重叠的四边形 ,则矩形 的周长为( )
A. B. C. D.8
【答案】C
【分析】由翻折的规律证明四边形 是矩形及 ,再由矩形的性质结合已知条件求出 的
长度,即可求出 的长度,由折叠性质证明 ,求得 ,最后由矩形的周长公式求得周
长便可.本题考查了翻折变换,矩形的判定与性质,掌握翻折变换的性质,矩形的判定与性质,勾股定理,等积法是解决问题的关键.
【详解】解:如图所示,
∵将矩形 的四个角向内翻折后,恰好拼成一个无缝隙无重叠的四边形 ,
∴
∴
∵ ,
∴
同理, ,
∴四边形 是矩形,
∵ ,
∴ ,
∵
∴ ,
∴
由折叠知,
∴
∴
∵
∴ ,
∴矩形 的周长
故选:C.2.(24-25九年级上·江苏连云港·期末)如图,矩形 中, , ,点E、F分别为 、
边上的动点,且 ,M为 的中点,直线 分别交边 、 于点G、H,连接 、
,则 的最小值为 .
【答案】9
【分析】本题考查了轴对称-最短路线问题.先推导出点 是以 为圆心,以 为半径的圆弧上的点,得到
当 共线时, 的值最小,利用勾股定理计算,从而得出
的最小值.
【详解】解:连接 ,
∵矩形 ,直线 ,
∴ ,
∴四边形 是矩形,
∴ ,
∵ ,M为 的中点,
∴ ,
∴点 是以 为圆心,以 为半径的圆弧上的点,
作 关于 的对称点 ,连接 , ,∵ ,
∴当 共线时, 的值最小,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 的最小值为9,
故答案为:9.
3.(24-25八年级上·江苏镇江·期中)如图,已知 中, .
(1)尺规作图:按下列要求完成作图(保留作图痕迹,请标明字母)
①作线段AB的垂直平分线 ,交AB于点O;
②连接 并延长,在 的延长线上截取 ,使得 ;
③连接 、DB.
(2)若 , ,则 ________.
【答案】(1)见详解
(2)24
【分析】本题考查作图-复杂作图,线段垂直平分线的性质,矩形的判定与性质,解题的关键是理解题意,
灵活运用所学知识解决问题.
(1)根据所给作图步骤作图即可.
(2)由题意可得四边形 为矩形,可得 .再根据 可得答
案.
【详解】(1)解:如图所示.(2)解:∵直线 为线段 的垂直平分线,
,
∵ ,
∴四边形 为平行四边形.
∵ ,
∴四边形 为矩形.
∴ .
由勾股定理得, .
故答案为:24.
【经典例题十三 根据矩形的性质与判定求面积】
【例13】(24-25九年级上·山西·期中)如图,在四边形 中,点E,F,G,H分别为边 , ,
和 的中点,顺次连接 , , 和 得到四边形 .若 , , ,
则四边形 的面积等于( )
A.36 B.32 C.24 D.20
【答案】C
【分析】此题考查了矩形的性质和判定,三角形中位线的性质和判定,解题的关键是掌握以上知识点.
首先证明出 是 的中位线,得到 , ,同理得到 , ,然后证明出四边形 是矩形,然后根据矩形的性质求解即可.
【详解】解:∵点E,F,分别为边 , 的中点,
∴ 是 的中位线
∴ ,
同理可得, 是 的中位线
∴ ,
∵
∴
∵点G,H分别为边 和 的中点,
∴ 是 的中位线
∴ ,
∴ ,
∴四边形 是平行四边形
又∵
∴四边形 是矩形
∴四边形 的面积等于 .
故选:C.
1.(24-25八年级下·天津和平·期中)如图,点P是矩形 的对角线 上一点,过点P作 ,
分别交 , 于E、F,连接 、 .若 , ,则图中阴影部分的面积为( )
A.10 B.12 C.16 D.18
【答案】B
【分析】本题考查矩形的判定与性质,熟练掌握矩形的性质是解题的关键.
作 于M,交 于N.则有四边形 ,四边形 ,四边形 都是矩形,根据矩形的性质得到 , , , , ,从而得出
,即可求解.
【详解】解:作 于M,交 于N.
则有四边形 ,四边形 ,四边形 都是矩形,
∴ , , , , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
故选:B.
2.(23-24八年级下·四川绵阳·期末)如图,P是正方形 对角线 上的一点,直线m,n经过点P
且 ,若四边形 与四边形 的面积分别是 , ,那么四边形 与四边形
的面积之和是 .
【答案】
【分析】此题考查了矩形的判定和性质、正方形的判定和性质、全等三角形的判定和性质,过点P作
于点M, 的延长线与 相交于点R,过点P作 于点N, 的延长线与 相交于点S,证明四边形 的面积 正方形 的面积 , ,得到
,四边形 的面积 正方形 的面积 , ,则
,则四边形 与四边形 的面积之和 矩形 和矩形 的
面积之和,即可得到答案.
【详解】解:过点P作 于点M, 的延长线与 相交于点R,过点P作 于点N,
的延长线与 相交于点S,
∵P是正方形 对角线 上的一点,
∴ , ,
∴四边形 、 都是矩形, , ,
∴ ,
∴四边形 是正方形,
∴
∵直线m,n经过点P且 ,
∴
∴ ,
∵ ,
∴
∴ ,
∴四边形 的面积 正方形 的面积∴ ,
同理可证, 是正方形, ,
则四边形 的面积 正方形 的面积 , ,
∴四边形 与四边形 的面积之和 矩形 和矩形 的面积之和,即四边形 与四
边形 的面积之和
故答案为:
3.(2023·贵州六盘水·一模)如图,在 中,E为 的中点,连接 并延长交 的延长线于点
F,连接 .
(1)求证: ;
(2)若 ,求四边形 的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)12
【分析】本题考查了平行四边形的判定与性质、矩形的判定、全等三角形的判定与性质、勾股定理,熟练
掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)由平行四边形的性质得出 ,从而得到 ,利用 即可证明结论;
(2)由全等三角形的性质得出 ,从而证明出四边形 是平行四边形,由等腰三角形的性质
得出 ,推出四边形 是矩形,由勾股定理得 ,即可得解.
【详解】(1)证明:∵四边形 是平行四边形,
∴ ,
∴ ,
∵E为 中点,
∴ ,
在 和 中,,
∴ .
(2)解:∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴四边形 是平行四边形,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴四边形 是矩形,
∴ ,
∵ , ,
根据勾股定理得 ,
∴矩形 的面积为 .
1.(24-25八年级下·全国·课后作业)如图,在 中, ,D为边 上一动点,
E为平面上任意一点,若以点B、C、D、E为顶点的四边形为平行四边形,则 的长最小为( )
A.12 B.10 C.9.6 D.7.2
【答案】C【分析】本题考查平行四边形的性质,矩形的性质,勾股定理等知识,当 是平行四边形 的对角
线,且 时, 的长最小, 和 交于M,作 于H,连接 ,由勾股定理,三角
形的面积公式求出 的长,即可解决问题.
【详解】解:当 是平行四边形 的对角线,且 时, 的长最小, 和 交于M,作
于H,连接 ,
在平行四边形 中, , ,
∴ ,
∴ ,
∵ 的面积 ,
∴ ,
∴ ,
∵四边形 是矩形,
∴ .
∴ 长的最小值是9.6.
故选:C.
2.(24-25八年级下·全国·课后作业)如图,在矩形 中, , ,动点P从点B出发,沿
着 向点D移动,若过点P作 ,垂足分别为E、F,连接 ,则 的长最小为
( )A. B. C.5 D.7
【答案】B
【分析】本题考查了矩形的判定与性质、垂线段最短及面积法求直角三角形斜边上的高,需要熟练掌握并
灵活运用.连接 、 ,依据 , , ,可得四边形 为矩形,借助矩形
的对角线相等,将求 的最小值转化成 的最小值,再结合垂线段最短,将问题转化成求 斜边
上的高,利用面积法即可得解.
【详解】解:如图,连接 、 ,
, ,
.
四边形 是矩形,
.
四边形 为矩形.
.
要求 的最小值就是要求 的最小值.
点 从 点沿着 往 点移动,
当 时, 取最小值.
在 中,
, , ,
.
,
.
的长度最小为: .
故选:B.
3.(24-25九年级下·浙江杭州·阶段练习)已知:如图,在矩形 中,点 为 上一点, 平分,点 为 的中点, ,则 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了矩形的性质,角平分线的定义,勾股定理,等腰三角形的判定,掌握知识点的应用是
解题的关键.
由矩形的性质得 , , , ,又 ,则
,故有 ,同理 ,设 , ,所以
, ,然后用勾股定理即可求解.
【详解】解:∵四边形 是矩形,
∴ , , , ,
∴ ,
∵ 平分 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵点 为 的中点,
∴ ,
设 , ,
∴ , ,
由勾股定理得: ,
∴ ,∴ ,
∴ ,
∴由勾股定理得: ,
∴ ,
故选: .
4.(24-25九年级下·辽宁丹东·开学考试)如图,在矩形 中,对角线 相关于点 为边
上的任意一点(不与点 重合),过点 作 ,垂足分别为 ,若 ,
则 的值为( )
A. B. C.5 D.6
【答案】A
【分析】此题考查了矩形的性质、勾股定理.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合
思想的应用,运用面积关系是本题的关键.连接 .由勾股定理得出 ,可求得 ,由
矩形的性质得出 , ,由
,求得答案.
【详解】解:连接 ,如图:
∵四边形 是矩形,
∴ ,∴ , ,
∴ , , ,
∴ ,
∴ ;
故选:A.
5.(24-25九年级下·四川内江·开学考试)如图, 中, , , ,线段 长
是5,且两个端点 、 分别在边 , 上滑动,点 、 分别是 、 的中点,求 的最小值
( )
A.2 B. C.3 D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了直角三角形斜边上的中线性质、勾股定理,最短距离等知识,连接 、 ,
由勾股定理求得 ,再由直角三角形斜边上的中线性质得出 ,当 在同一
直线上时, 取最小值,即可得出答案,熟练掌握其性质得出 三点在同一直线上时, 取
最小值是解决此题的关键.
【详解】解:如图,连接 ,
在 中, ,
由勾股定理得: ,
,点 、 分别是 、 的中点,, ,
当 在同一直线上时, 取最小值,
的最小值为: ,
故选: .
6.(24-25八年级下·全国·课后作业)如图,在矩形 中,对角线 相交于点 ,
,则 .
【答案】
【分析】本题考查了矩形的性质,等边三角形的判定和性质,由矩形的性质可得 ,进而可得
为等边三角形,即得 ,据此即可求解,掌握矩形的性质是解题的关键.
【详解】解:∵四边形 是矩形,
∴ , , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ 为等边三角形,
∴ ,
∴ ,
故答案为: .
7.(2024九年级上·全国·专题练习)如图,在矩形 中, ,点E在 上, .若 平
分 ,则 的长为 .
【答案】5
【分析】本题考查了矩形的性质,角平分线的性质,勾股定理,由矩形的性质可得 ,由角平分线和平行线的性质可证 ,由勾股定理可求解.
【详解】解:∵ 平分 ,
∴ ,
∵四边形 是矩形,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
故答案为:5.
8.(24-25九年级上·湖北孝感·期末)如图,有一张矩形纸片 , , ,点E是
的中点.连接 ,将纸片沿直线 折叠,使点B落在点 ,连接 ,则(1) ,(2)
的长为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了矩形、折叠的性质、三角形的内角和定理、勾股定理等知识点,灵活运用相关知
识成为解题的关键.
通过折叠和点E是 的中点可得 ,则 、 易得 ;
在 运用勾股定理可得 ,进而得到 ,然后在 中运用勾股定理求得
即可.
【详解】解:如图:设 与 相交于点O,∵将纸片沿直线 折叠,使点B落在点 ,连接 ,点E是 的中点,
∴ ,
∴ , ,
又∵ 三内角之和为 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
解得: ;
在 中,由 可得: ,
∵ ,
∴ ,解得: ,
∵将纸片沿直线 折叠,使点B落在点 ,连接 ,
∴点 是点B关于直线 的对称点,
∴ 垂直平分 ,
∴ ,
在 中, .
故答案为: .
9.(24-25八年级上·江苏南京·期末)如图, 是 斜边 上的中线, 与 关于直线
对称.连接 ,若 ,则 .【答案】70
【分析】本题考查了轴对称的性质,直角三角形的性质,证明 ,求出 ,推出
,推出 可得结论.
【详解】解:∵ 是 斜边 上的中线,
∴ ,
∴ ,
∵ 与 关于直线 对称, .
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
故答案为:70.
10.(24-25九年级上·江西吉安·期末)如图所示是一张矩形纸片 ,已知 为边 上
的一点, ,点 在矩形 的一边上.要使 是等腰三角形,则 的底边长为 .
【答案】 或 或5
【分析】本题主要考查等腰三角形的性质、勾股定理、分类思想,解题的关键是灵活运用等腰三角形的性
质并分三种情况进行解答.分情况讨论:①当 时,则 是等腰直角三角形,得出底边
即可;②当 时,求出 ,由勾股定理求出 ,再由勾股定理求出等边即可;③当 时,底边 ;即可得出结论.
【详解】解:如图所示:
①当 时,
∵ ,
∴ 是等腰直角三角形,
∴底边 ;
②当 时,
∵ , ,
∴ ,
∴底边 ;
③当 时,底边 ;
综上所述:等腰三角形 的对边长为 或 或 ;
故答案为: 或 或
【点睛】
11.(23-24九年级下·辽宁鞍山·期中)已知:如图,点 为矩形 的边 上一点,连接 ,将矩形
的一部分 沿 翻折 得 ,且点 落在 的延长线上.
(1)求证: ;(2)若 , ,求折痕 的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查矩形中的折叠问题,勾股定理:
(1)根据折叠的性质,平行线的性质,推出 ,即可得出结果;
(2)根据折叠的性质,结合勾股定理进行求解即可.
【详解】(1)证明:由翻折可知
∵四边形 是矩形,
∴
∴ ,
∴ ,
∴ ;
(2)解:∵四边形 是矩形,
∴ , ,
∴
在 中,
∵
∴
∴在 中, .
12.(24-25九年级上·陕西西安·期末)如图,在 中,点E,F分别在边 , 上, ,(1)求证:四边形 是矩形.
(2)连接 ,若 , , 平分 ,求矩形 的面积
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题是四边形综合题,主要考查了平行四边形的性质,矩形的性质和判定,勾股定理含30度直角
三角形的性质等知识,灵活掌握相关知识是解决问题的关键.
(1)根据平行四边形的性质得到 , ,求得 ,根据矩形的判定定理即可得到结
论;
(2)由角平分线的定义得到 , 中,根据直角三角形的性质和勾股定理求得
, ,在 中,根据勾股定理和直角三角形的性质求出 ,得到 ,根据矩形的
面积公式即可求得答案.
【详解】(1)证明:∵四边形 是平行四边形,
∴ , ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴四边形 为平行四边形,
又∵ ,
∴四边形 是矩形;
(2)解:∵ , 平分 ,
∴ ,
在 中, , , ,∴ ,
∴ ,
∵四边形 是矩形,
∴ , ,
在 中, , , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴矩形 的面积 .
13.(24-25八年级下·全国·课后作业)如图,过矩形 的顶点C作 ,交 的延长线于点
E,矩形 的对角线 相交于点O.
(1)证明 ;
(2)若 ,求矩形 的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了矩形的性质,勾股定理,平行四边形的性质与判定,等边对等角:
(1)根据矩形的性质得到 ,证明四边形 是平行四边形,可推出 ,则由
等边对等角即可证明结论;
(2)利用矩形对角线互相平分求出 的长,进而利用勾股定理求出 的长,再根据矩形面积计算公式
求解即可.
【详解】(1)证明:∵四边形 是矩形,
∴ ,又∵ ,
∴四边形 是平行四边形,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
(2)解:∵四边形 是矩形,
∴ ,
∴ ,
∴ .
14.(24-25九年级下·山东济宁·阶段练习)如图,已知矩形 ( ).
(1)请用直尺和圆规按下列步骤作图,保留作图痕迹:
①以点 为圆心,以 的长为半径画弧交边 于点 ,连接 , ;
②作 的平分线交 于点 .
(2)在(1)中所作出的图形中若 , ,求 的长.
【答案】(1)图见解析
(2)
【分析】本题考查尺规作图—作线段和角平分线,矩形的性质,勾股定理:
(1)根据要求作图即可;
(2)证明 ,得到 ,在 中,勾股定理求出 的长,设 ,
在 中,利用勾股定理求出 的值,再在 中,利用勾股定理求出 的长即可.
【详解】(1)解:由题意,作图如下:(2)解:由作图可知: ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵矩形 ,
∴ , ,
在 中, ,
∴ ,
设 ,则: ,
在 中,由勾股定理,得: ,
解得: ,
∴ ,
在 中, .
15.(24-25九年级下·江苏盐城·阶段练习)如图,已知 和 的边 、 在同一条直线上,
, , .
(1)求证: ;
(2)已知 , ,连接 、 、 ,当 ___________时,四边形 是矩形.【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)求出 ,然后由 证明 即可;
(2)由勾股定理得 ,证明 ,可得 ,当 时,
,可得 ,则四边形 是平行四边形,进而证明平行四
边形 是矩形,然后由三角形面积求出 的长即可.
【详解】(1)证明: ,
∴ ,
在 和 中, ,
;
(2)解: , , ,
,
由(1)可知, ,
,
在 和 中,
,
,
, ,
∴当 时, ,
∴ ,
四边形 是平行四边形,
,
平行四边形 是矩形,
此时 ,,
∴当 时,四边形 是矩形.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质、矩形的判定、平行四边形的判定和性质、勾股定理以及三
角形面积公式等知识,熟练掌握矩形的判定和全等三角形的判定与性质是解题的关键.