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18.2.2矩形的判定分层作业(解析版)_初中数学人教版_八年级数学下册_保存转存之后查看(1)_8下-初中数学人教版(2026春新版持续更新)_旧版-可参考_06习题试卷_1同步练习

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文档信息

文档格式
docx
文档大小
1.666 MB
文档页数
23 页
上传时间
2026-03-25 23:40:31

文档内容

人教版初中数学八年级下册 18.2.2 矩形的判定 同步练习 夯实基础篇 一、单选题: 1.下列给出的判定中不能判定一个四边形是矩形的是( ) A.有三个角是直角 B.对角线互相平分且相等 C.对角线互相垂直且相等 D.一组对边平行且相等,一个角是直角 【答案】C 【分析】利用矩形的判定方法即可对各选项进行判断,得到符合题意的选项. 【详解】解:A、有三个角是直角的四边形是矩形,该选项说法正确,不合题意; B、对角线互相平分且相等的四边形是矩形,该选项说法正确,不合题意; C、对角线互相平分且相等的四边形是矩形,该选项原说法错误,符合题意; D、一组对边平行且相等,一个角是直角的四边形是矩形,该选项说法正确,不合题意; 故选:C. 【点睛】此题考查了矩形的判定,矩形的判定方法有:有一个角是直角的平行四边形是矩 形;三个角都是直角的四边形是矩形;对角线相等的平行四边形是矩形,熟练掌握矩形的 判定方法是解本题的关键. 2.如图,四边形 是平行四边形,添加下列条件,能判定这个四边形是矩形的是 ( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】由矩形的判定和平行四边形的性质分别对各个选项进行判断即可; 【详解】解:A、 四边形 是平行四边形, , , , 平行四边形 是矩形,故选项A符合题意; B、 四边形ABCD是平行四边形, , , , , 选项B不能判定这个平行四边形为矩形,故选项B不符合题意; C、 四边形 是平行四边形, ,平行四边形 是菱形,故选项C不符合题意; D、 四边形 是平行四边形, , 平行四边形 是菱形,故选项D不符合题意; 故选:A. 【点睛】本题考查了矩形的判定、菱形的判定、平行四边形的性质等知识,熟练掌握矩形 的判定是解题的关键. 3.如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,过点O作 交AD于E,若 ,则AE的长为( ) A.3 B.4 C.5 D. 【答案】C 【分析】根据矩形ABCD,得到AD=BC=8,∠ADC=90°,OA=OC,从而得证 AOE≌ COE,AE=CE,设AE=x,则EC=x,DE=8-x,利用勾股定理计算即可. 【详解】如图,连接EC, △ △ ∵ 矩形ABCD, , , ∴AD=BC=8,AB=CD=4,∠ADC=90°,OA=OC, ∵ ,∴∠AOE=∠COE=90°, ∵OE=OE, ∴ AOE≌ COE,AE=CE, 设AE=x,则EC=x,DE=8-x, △ △ 在Rt△DEC中, , ∴ , ∴x=5, ∴AE=5,故选C. 【点睛】本题考查了矩形的性质,三角形全等的判定和性质,勾股定理,熟练掌握矩形的 性质,三角形全等,勾股定理是解题的关键. 4.如图,平行四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O, AOB是等边三角形,OE BD交BC于点E,CD=2,则CE的长为( ) A.1 B. C. D. 【答案】D 【分析】先根据等边三角形的性质、平行四边形的性质、矩形的判定证出平行四边形 是矩形,再根据矩形的性质可得 ,然后利用勾股定理可得 , ,最后根据线段和差即可得. 【详解】解: 四边形 是平行四边形, , , 是等边三角形, , , 平行四边形 是矩形, , , , , 设 ,则 , 在 中, ,即 , 解得 或 (不符题意,舍去), , , 故选:D. 【点睛】本题考查了等边三角形的性质、平行四边形的性质、矩形的判定与性质、勾股定理等知识点,熟练掌握矩形的判定与性质是解题关键. 5.如图,在四边形 中,对角线 ,垂足为 ,点 、 、 、 分别为边 、 、 、 的中点.若 , ,则四边形 的面积为( ) A.48 B.24 C.32 D.12 【答案】D 【分析】有一个角是直角的平行四边形是矩形.利用中位线定理可得出四边形EFGH矩形, 根据矩形的面积公式解答即可. 【详解】解:∵点E、F分别为四边形ABCD的边AD、AB的中点, ∴EF BD,且EF= BD=3. 同理求得EH AC GF,且EH=GF= AC=4, 又∵AC⊥BD, ∴EF GH,FG HE且EF⊥FG. 四边形EFGH是矩形. ∴四边形EFGH的面积=EF•EH=3×4=12,即四边形EFGH的面积是12. 故选:D. 【点睛】本题考查的是中点四边形.解题时,利用了矩形的判定以及矩形的性质,矩形的 判定定理有: (1)有一个角是直角的平行四边形是矩形; (2)有三个角是直角的四边形是矩形; (3)对角线互相平分且相等的四边形是矩形. 6.如图,在四边形ABCD中,点E,F,G,H分别是AD,BD,BC,CA的中点,若四边 形EFGH是矩形,则四边形ABCD需满足的条件是( ) A. B. C. D. 【答案】A【分析】利用三角形中位线定理可得四边形EFGH是平行四边形,当 ,利用 , 可得 即可证明四边形EFGH是矩形. 【详解】解:∵点E,F,G,H分别是AD,BD,BC,CA的中点, ∴ ,且 , 且 , ∴四边形EFGH是平行四边形, ∵四边形EFGH是矩形, ∴ ,即 , ∵ , , ∴ , 故选:A. 【点睛】本题考查矩形的判定定理,三角形中位线的定义和性质,关键是利用三角形中位 线定理证明四边形EFGH是平行四边形,再利用 推出 . 7.如图,在直角三角形 中, , , ,点M是边 上一点 (不与点A,B重合),作 于点E, 于点F,则 的最小值是( ) A.2 B.2.4 C.2.5 D.2.6 【答案】B 【分析】根据题意可证四边形ECFM是矩形,得EF=CM,再由垂线段最短得CM最短进而 可得EF最短,最后进行计算即可. 【详解】连接CM, ∵ME AC,MF BC, ∴ MEC= MFC=90°, ∵ C=90°,∴四边形ECFM是矩形, ∴EF=CM, 当CM AB时,CM最短,如下图: 当CM AB, , ∴ , ∵在Rt ABC中, = , ∴ , ∴CM=2.4, ∴CM的最小值是2.4, ∴EF=CM=2.4, ∴EF的最小值是2.4. 故选:B. 【点睛】本题考查了矩形的性质和判定、垂线段最短定理和勾股定理,解决此题的关键是 要找到CM最短时的情况. 二、填空题: 8.如图,平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,欲使四边形ABCD变成矩形, 则还需添加______.(写出一个合适的条件即可) 【答案】AC=BD(答案不唯一) 【分析】根据矩形的判定条件求解即可. 【详解】解:添加条件AC=BD,利用如下: ∵四边形ABCD是平行四边形,∴OA=OC,OB=OD, 又∵AC=BD, ∴平行四边形ABCD是矩形, 故答案为:AC=BD(答案不唯一). 【点睛】本题主要考查了矩形的判定,熟知矩形的判定条件是解题的关键. 9.一个木匠要制作矩形的踏板.他在一个对边平行的长木板上分别沿与长边垂直的方向锯 两次,就能得到矩形踏板.理由是______. 【答案】三个角都是直角的四边形是矩形(或:“有一个角是直角的平行四边形是矩 形”) 【分析】使用矩形的判定定理,有三个角是直角的四边形是矩形 【详解】因为木板的对边平行,在进行两次锯开时都是沿着垂直于对边的方向,所以会出 现4个直角,有三个角是直角的四边形是矩形. 故答案是三个角是直角的四边形是矩形. 【点睛】本题考查矩形的判定,需要熟记矩形的判定定理并灵活运用. 10.如图,顺次连接四边形ABCD各边中点得四边形EFGH,要使四边形EFGH为矩形, AC与BD应满足的的条件是___________. 【答案】 【分析】连接 ,先根据三角形中位线定理、平行四边形的判定可得四边形 为平行四边形,再根据矩形的判定即可得. 【详解】解:如图,连接 ,分别为 的中点, , , 四边形 为平行四边形, 要使平行四边形 为矩形,则 , , 故答案为: . 【点睛】本题考查了三角形中位线定理、平行四边形的判定、矩形的判定,熟练掌握三角 形中位线定理是解题关键. 11.如图, , 、 、 、 分别为角平分线,则四边形 是 __________. 【答案】矩形 【分析】首先根据角平分线的性质证明∠MPQ+∠NPQ=90°,再证明四边形PMQN是平行 四边形,然后根据有一个角是直角的平行四边形是矩形进行判定. 【详解】解:∵PM、PN分别平分∠APQ,∠BPQ, ∴∠MPQ= ∠APQ,∠NPQ= ∠BPQ, ∵∠APQ+∠BPQ=180°, ∴∠MPQ+∠NPQ=90°,即∠NPM=90°, ∵AB∥CD, ∴∠APQ=∠PQD, ∵QN平分∠PQD, ∴∠PQN= ∠PQD, ∴∠MPQ=∠NQP, ∴PM∥QN,同理QM∥PN, ∴四边形PMQN是平行四边形, ∵∠NPM=90°, ∴四边形PMQN是矩形. 故答案为:矩形. 【点睛】此题主要考查了矩形的判定和平行线的性质,解题关键是根据角平分线和平行线 的性质得出90°角和平行四边形. 12.如图,矩形ABCD中,BE⊥AC于点E,若∠ACB=23°,则∠DBE=_______度. 【答案】44 【分析】由矩形的性质可知∠OBC=∠ACB=23°,则可求得∠AOB度数,由直角三角形的性 质可得∠DBE的度数. 【详解】解:∵四边形ABCD是矩形 ∴AC=BD,OA=OC,OB=OD, ∴OB=OC, ∴∠ACB=∠OBC=23° , ∵∠AOB=∠ACB+∠OBC=46°,且BE⊥AC , ∴∠DBE=44° . 故答案为:44 【点睛】本题主要考查矩形的性质,等腰三角形的性质,利用矩形的对角线相等且平分求 得∠OBC的度数是解题的关键. 13.如图,在面积为36的四边形ABCD中,∠ADC=∠ABC=90°,AD=CD,DP⊥AB于点 P,则DP的长是_____ 【答案】6 【分析】作DE⊥BC,交BC延长线于E,如图,则四边形BEDP为矩形,再利用等角的余 角相等得到∠ADP=∠CDE,则可利用“AAS”证明△ADP≌△CDE,得到DP=DE,S ADP=S CDE,所以四边形BEDP为正方形,S ABCD=S BEDP,根据正方形的 四边形 正方形 面积公式得到DP2=36,易得DP=6. △ △ 【详解】 如图,作DE⊥BC,交BC延长线于E, ∵DP⊥AB,ABC=90°, ∴四边形BEDP为矩形, ∴∠PDE=90°,即∠CDE+∠PDC=90°, ∵∠ADC=90°,即∠ADP+∠PDC=90°, ∴∠ADP=∠CDE, 在△ADP和△CDE中 , ∴△ADP≌△CDE, ∴DP=DE,S ADP=S CDE, ∴四边形BEDP为正方形,S ABCD=S BEDP, △ △ 四边形 正方形 ∴DP2=36, ∴DP=6. 故答案为6. 【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质:全等三角形的判定是结合全等三角形的性 质证明线段和角相等的重要工具.在判定三角形全等时,关键是选择恰当的判定条件.也 考查了正方形和矩形的性质.本题的关键的作辅助线构造两个全等的三角形. 三、解答题: 14.如图,在 中, , 平分 交 于点D,分别过点A、D作 、 , 与 相交于点E,连接 . (1)求证: ; (2)求证:四边形 是矩形.【答案】(1)见解析 (2)见解析 【分析】(1)根据 、 证明四边形 为平行四边形,即可得出答案; (2)由等腰三角形的性质得出 , ,得出 , ,先证 出四边形 是平行四边形.再证明四边形 是矩形即可. 【详解】(1)证明:∵ 、 , ∴四边形 是平行四边形, ∴ ; (2)证明:∵ , 平分 , ∴ , , ∵ , ∴ , ∵ , ∴四边形 是平行四边形, ∵ , ∴ ∴四边形 是矩形. 【点睛】本题主要考查了平行四边形的判定与性质、矩形的判定、等腰三角形的性质;熟 练掌握平行四边形的判定与性质,由等腰三角形的性质得出 , ,是解决 问题的关键. 15.如图,四边形 是平行四边形,过点 作 于点 ,点 在边 上, ,连接 , . (1)求证:四边形 是矩形. (2)若 是 的平分线.若 , ,求 的长. 【答案】(1)见解析 (2) 【分析】(1)先证出四边形 是平行四边形,再根据矩形的判定即可证得; (2)根据勾股定理求出 长,可证得 ,即可得出答案. 【详解】(1)证明: 四边形 是平行四边形, , , ,,即 , 四边形 是平行四边形, , , 四边形 是矩形; (2)解: 四边形 是矩形, , , 四边形 是平行四边形, , 是 的平分线, , , , , , . 【点睛】本题考查了平行四边形的性质,矩形的性质和判定,角平分线的定义,等角对等 边,能综合运用定理进行推理是解此题的关键. 16.如图,在四边形 中,AD BC, .对角线 交于点 平分 交 于点 ,连接 . (1)求证:四边形 是矩形; (2)若 , = ,求△ 的面积. 【答案】(1)证明见解析 (2) 【分析】(1)先根据平行线的性质可得 ,从而可得 ,再根据矩形的判定即可得证; (2)先根据含 角的直角三角形的性质、勾股定理可得 ,再根据矩形的性质 可得 ,根据角平分线的定义和直角三角形的性质可得 ,然后根据等腰三角形的判定可得 ,从而可得 ,最后利用三角形的 面积公式即可得. (1) 证明: , , ∵ , , ∴四边形 是矩形. (2) 解:在 中, , , 由(1)已证:四边形 是矩形, , 平分 , , , , , 则 的面积为 . 【点睛】本题考查了矩形的判定与性质、勾股定理、等腰三角形的判定等知识点,熟练掌 握矩形的判定与性质是解题关键. 17.如图,在 中,对角线AC,BD相交于点O, 于点E, 于点 F,且 . (1)求证:四边形ABCD是矩形. (2)若 ,求 的度数. 【答案】(1)见解析 (2)10°【分析】(1)证△AEO≌△DFO(AAS),得出OA=OD,则AC=BD,即可得出四边形 ABCD是矩形. (2)由矩形的性质得出∠ABC=∠BAD=90°,OA=OB,则∠OAB=∠OBA,求出 ∠BAE=40°,则∠OBA=∠OAB=50°,即可得出答案. (1) ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴ , , ∵ 于点E, 于点F, ∴ , 又∵ , ∴ , ∴ , ∴ , ∴四边形ABCD是矩形; (2) 由(1)得:四边形ABCD是矩形, ∴ , , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∴ . 【点睛】本题考查了矩形的判定与性质、平行四边形的性质、全等三角形的判定与性质、 等腰三角形的性质等知识;熟练掌握矩形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键. 能力提升篇 一、单选题: 1.如图,点 是 中斜边 不与 , 重合 上一动点,分别作 于点 , 作 于点 ,点 是 的中点,若 , ,当点 在 上运动时, 则 的最小值是( )A. B. C. D. 【答案】B 【分析】证明四边形BMPN是矩形,得BP=MN,由勾股定理求出AC=15,当BP⊥AC时, BP最小,然后由面积法求出BP最小值,即可解决问题. 【详解】解:连接 ,如图所示: , 于点 , 于点 , 四边形 是矩形, , , 与 互相平分, 点 是 的中点, , 当 时, 最小 ∵ , , , 故选:B. 【点睛】本题主要考查矩形的判定与性质,垂线段最短,勾股定理及面积法等知识,熟练 掌握矩形的判定与性质是解题的关键. 2.如图,在 中, ,M为 的中点,H为 上一点,过点C作 ,交 的延长线于点 ,若 , ,则四边形 周长的最小值 是( ) A.28 B.26 C.22 D.18 【答案】A【分析】通过证明 可得 ,可得四边形 的周长即为 ,进而可确定当 时,四边形 的周长有最小值,通过证明四 边形 为矩形可得 的长,进而可求解. 【详解】解: , , 是 的中点, , 在 和 中, , , , , , , 四边形 的周长 , 当 最小时,即 时四边形 的周长有最小值, , , , 四边形 为矩形, , 四边形 的周长最小值为 , 故选:A. 【点睛】本题主要考查轴对称 最短路径问题,全等三角形的判定与性质,确定 的值 是解题的关键. 3.在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,AE平分 交BC于点E, .连接OE,则下面的结论:① 是等边三角形;② 是等腰三角形; ③ ;④ ;⑤ ,其中正确的结论有( ) A.2个 B.3个 C.4个 D.5个 【答案】B 【分析】判断出 ABE是等腰直角三角形,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∠ACB=30°,再判断出 ABO, DOC是等边三角形,可判断①;根据等边 三角形的性质求出OB=AB,再求出OB=BE,可判断②,由直角三角形的性质可得BC= △ △ AB,可判断③,由等腰三角形性质求出∠BOE=75°,再根据∠AOE=∠AOB+∠BOE =135°,可判断④;由面积公式可得 可判断⑤;即可求解. 【详解】解:∵AE平分∠BAD, ∴∠BAE=∠DAE=45°, ∴∠AEB=45°, ∴△ABE是等腰直角三角形, ∴AB=BE, ∵∠CAE=15°, ∴∠ACE=∠AEB−∠CAE=45°−15°=30°, ∴∠BAO=90°−30°=60°, ∵矩形ABCD中:OA=OB=OC=OD, ∴△ABO是等边三角形, COD是等边三角形,故①正确; ∴OB=AB, △ 又∵ AB=BE, ∴OB=BE, ∴△BOE是等腰三角形,故②正确; 在Rt ABC中 ∵∠ACB=30° △ ∴BC= AB,故③错误; ∵∠OBE=∠ABC−∠ABO=90°−60°=30°=∠ACB, ∴∠BOE= (180°−30°)=75°, ∴∠AOE=∠AOB+∠BOE=60°+75°=135°,故④错误; ∵AO=CO, ∴ ,故⑤正确; 故选:B. 【点睛】本题考查了矩形的性质,等腰直角三角形的性质,等边三角形的判定与性质,等 腰三角形的性质,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 是解题的关键. 二、填空题: 4.如图,在平行四边形 中, , , ,点 在边 上,且 ,点 在线段 上,点 在线段 的延长线上,且 ,连接 交 于点 ,过点 作 于 ,则 ___________.【答案】 【分析】过点M作MH BC交CP于H,根据平行线的性质可得∠MHP=∠BCP,∠NCF =∠MHF,根据等边对等角可得∠BCP=∠BPC,然后求出∠BPC=∠MHP,根据等角对 等边可得PM=MH,根据等腰三角形三线合一的性质可得PE=EH,利用“角角边”证明 和 全等,根据全等三角形对应边相等可得CF=FH,从而求出EF= CP,利 用勾股定理列式求出AP,然后可得PD,再次利用勾股定理列式计算即可求出CP,从而得 解. 【详解】解:如图,过点M作MH BC交CP于H, 则∠MHP=∠BCP,∠NCF=∠MHF, ∵BP=BC, ∴∠BCP=∠BPC, ∴∠BPC=∠MHP, ∴PM=MH, ∵PM=CN, ∴CN=MH, ∵ME⊥CP, ∴PE=EH, 在 和 中, , ∴ (AAS), ∴CF=FH, ∴EF=EH+FH= CP, ∵在平行四边形ABCD中,AD=10, , ∴BC=AD=10,平行四边形ABCD是矩形,∴BP=BC=10, 在Rt 中,AP= , ∴PD=AD−AP=10−6=4, ∵在矩形ABCD中,∠D=90°, ∴在Rt 中,CP= , ∴EF= CP= , 故答案为: . 【点睛】本题考查了平行四边形的性质,矩形的判定和性质,全等三角形的判定和性质, 等腰三角形的判定和性质,勾股定理等知识,熟记各性质并作辅助线构造出全等三角形和 等腰三角形是解题的关键. 5.如图,在矩形ABCD中, , ,点P从点A向点D以每秒1cm的速 度运动,Q以每秒4cm的速度从点C出发,在B、C两点之间做往返运动,两点同时出发, 点P到达点D为止(同时点Q也停止),这段时间内,当运动时间为______时,P、Q、C、 D四点组成矩形. 【答案】2.4s或4s或7.2s 【分析】根据已知可知:点Q将由 根据矩形的性质得到AD∥BC, 设过了t秒,当AP=BQ时,P、Q、C、D四点组成矩形,在点Q由 的过程中,则 PA=t,BQ=12-4t,求得t=2.4(s),在点Q由 的过程中,t=4(t-3),求得t=4 (s),在点Q再由 中,t=12-4(t-6),求得t=7.2(s),在点Q再由 的过程 中,t=4(t-9),t=13(s),故此舍去,从而得到结论. 【详解】解:根据已知可知:点Q由 在点Q第一次到达点B过程中, ∵四边形ABCD是矩形, ∴AD∥BC, 若 , 则四边形APQB是矩形,则以P、Q、C、D四点为顶点组成矩形. 设过了t秒,则PA=t,BQ=12-4t, ∴t=12-4t, ∴t=2.4(s), 在点Q由 的过程中, 设过了t秒,则PA=t,BQ=4(t-3),t=4(t-3), 解得:t=4(s), 在点Q再由 过程中, 设过了t秒,则PA=t,BQ=12-4(t-6), t=12-4(t-6), 解得:t=7.2(s), 在点Q再由 的过程中, 设过了t秒,则PA=t,BQ=4(t-9), t=4(t-9), 解得:t=13(s)>12(s),故此舍去. 故答案为:2.4s或4s或7.2s; 【点睛】本题考查了矩形的性质与判定,此题属于动点型题目.解题时要注意数形结合与 方程思想的应用. 三、解答题: 6.如图,在平行四边形 中,过点D作 于点E,点F在边 上, , 连接 . (1)求证:四边形 是矩形. (2)已知 是 的平分线,若 ,则□ 的面积为______. 【答案】(1)见解析 (2) 【分析】(1)先证明四边形 是平行四边形,再证明平行四边形 是矩形. (2)根据边角的关系,得到 ,再根据S行四边形 进行计算. 【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: ∵ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ , , ∵四边形 是平行四边形, ∴ , ∴ , ∵ 平分 , ∴ , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∴ . 【点睛】本题主要考查平行四边形及矩形判定,角平分线的性质,勾股定理及平行四边形 面积计算,能够熟练运用平行四边形的性质是解题关键. 7.如图,在 中, ,D是AC的中点, ,动点 P以每秒1个单位长度的速度从点B出发向点A移动,连接PD并延长交CE于点F,设点 P移动的时间为t秒. (1)求AB与CE之间的距离; (2)当t为何值时,四边形PBCF为平行四边形; (3)当 时,求t的值.【答案】(1)2.4 (2)t为 时,四边形PBCF为平行四边形 (3) 【分析】(1)根据勾股定理,可得 的长,根据面积的不同表示方法,可得答案; (2)根据两组对边分别平行的四边形是平行四边形,可得答案; (3)根据已知条件判定 ,即可得出 ,进而得到四边形 为 平行四边形,依据 ,即可得到四边形 为矩形.再根据勾股定理即可得到 的长,进而得出 . (1) 解:在 中, , , . 如图,过 作 于 ,则由 , 得 . , 与 之间的距离为2.4. (2) , 当 时,四边形 是平行四边形. 为 的中点, 为 的中点. . (3) , , . 为 的中点, , . ,四边形 为平行四边形. , . . 四边形 为矩形. . 在 中, , , . . 【点睛】此题考查了平行四边形的判定与性质、矩形的判定与性质以及勾股定理的运用, 熟练掌握平行四边形的判定与性质是解本题的关键.