文档内容
第十八章 平行四边形
01 思维导图
目录
【易错题型】.................................................................................................................................................................1
易错题型一 矩形中的折叠问题................................................................................................................................1
易错题型二 菱形中的折叠问题...............................................................................................................................11
易错题型三 正方形中折叠问题..............................................................................................................................18
易错题型四 矩形中的最值问题..............................................................................................................................25
易错题型五 菱形中的最值问题..............................................................................................................................28
易错题型六 正方形中最值问题..............................................................................................................................33
【压轴题型】...............................................................................................................................................................39
压轴题型一 平行四边形中的新定义型问题..........................................................................................................39
压轴题型二 矩形中的新定义型问题......................................................................................................................46
压轴题型三 菱形中的新定义型问题......................................................................................................................55
压轴题型四 正方形中新定义型问题......................................................................................................................61
压轴题型五 中点四边形问题...................................................................................................................................69
02 易错题型
【易错题型】
易错题型一 矩形中的折叠问题
例题:(24-25八年级上·四川成都·期末)如图,在矩形纸片 中, , ,将矩形纸片折叠,
使点B与点D重合,点A折叠至点E处,则 的长为 .
巩固训练
1.(24-25八年级上·甘肃兰州·期中)如图,把一张长方形纸片 折叠起来,使其顶点 与 重合,
折痕为 .若 , ,则 长为 .2.(24-25九年级上·河南平顶山·期中)如图,矩形 , , ,点 为边 上一个动点,
将 沿 折叠得到 ,点 的对应点为 ,当射线 恰好经过 的中点 时, 的长为
.
3.(23-24八年级下·辽宁大连·期中)如图,在矩形 中, , ,E是边 上一点,将
沿 折叠,使点B落在点F处,连接 .当 为直角三角形时, 的长是 .
4.(24-25八年级上·江苏宿迁·期中)在矩形纸片 中, , ,将矩形纸片沿 折叠,点
落在点 处,设 与 相交于点 ,
(1)判断 的形状,并说明理由;
(2)求 的长.
5.(2024·贵州·模拟预测)综合与实践:小红在学习了图形的折叠相关知识后,对矩形的折叠进行了探究,
已知矩形 中, , , 为 上一点,将 沿直线 翻折至 的位置(点 落
在点 处).(1)【动手操作】
当点 落在边CD上时,利用尺规作图,在图①中作出满足条件的图形(即 的位置,不写作法,保
留作图痕迹),此时 ________________;
(2)【问题探究】
如图②, 与CD相交于点 , 与CD相交于点 ,且 ,求证: ;
(3)【拓展延伸】
已知 为射线 上的一个动点,将 沿 翻折,点 恰好落在直线 上的点 处,求 的长.
6.(24-25八年级上·吉林长春·阶段练习)在矩形纸片 中, , .
(1)如图①,将矩形纸片折叠,点 落在对角线 上的点 处,则 的长为
(2)如图②,点 为 上一点,将 沿 翻折至 , 与 相交于点 , 与 相交
于点 、且 ,①证明: .②求 的长
(3)如图③,将矩形纸片 折叠,使顶点B落在 边上的点 处,折痕所在直线同时经过 、
(包括端点 ,请直接写出 的最大值和最小值.
易错题型二 菱形中的折叠问题
例题:(23-24八年级下·全国·单元测试)如图,菱形 中,P为 中点, ,折叠菱形
,使点C落在 所在的直线上,得到经过点D的折痕 ,则 的大小为 .巩固训练
1.(2024·浙江·模拟预测)如图,点E为菱形 中 边上一点,连结 , ,将菱形沿
折叠,点A的对应点F恰好落在 边上,则 的度数为 .
2.(23-24八年级下·江苏南京·期中)如图,菱形纸片 的边长为2,点E在边 上,将纸片沿
折叠,点B落在 处, ,垂足为F.若 ,则 的长是 .
3.(23-24八年级下·河北邢台·期中)如图,在菱形纸片 中, .
(1) .
(2)点E在 边上,将菱形纸片 沿 折叠,点C对应点为点 ,且 是 的垂直平分线,
则 的大小为 .
4.(23-24八年级下·全国·假期作业)如图,将菱形纸片 折叠,使点 恰好落在菱形对角线的交点
处,折痕为 .若菱形的边长为2, ,求 的长.5.(23-24八年级下·辽宁营口·期末)八年一班的数学活动课上,老师发给每名同学一个菱形纸片
,要求同学们沿一条直线折叠,探究图中的结论.
同学们在边 上取点E,连结 ,将这个纸片沿 翻折,点A的对应点为F,如图1所示.
小明发现:当点F落在边 上时, .
小红发现:当点E是 的中点时,连结 .若已知 和 的长,则可求 的长.
问题提出与解决:
同学们根据小明和小红的发现讨论后提出问题,请你回答问题.
问题:在菱形 中, ,点E是边 上一点,将 沿 翻折得到 .
(1)如图2,当点F在边 上时,求证: ;
(2)如图3,当点E是 的中点时,连结 ,若 , ,求 的长.
易错题型三 正方形中折叠问题
例题: (2024·上海浦东新·三模)如图,在正方形 的边 上取一点 ,连接 ,将 沿
翻折,点 恰好与对角线 上的点 重合,连接 ,若 ,则 的面积是 .
巩固训练
1.(23-24八年级下·江苏镇江·期中)如图,在正方形 中, , 是 的中点,将 沿对折至 ,延长 交 于点 ,则 的长是( )
A.4 B. C.3 D.
2.(23-24八年级下·安徽滁州·期末)如图1,正方形 的边长为3,E为 边上一点(不与端点重
合).将 沿 对折至 ,延长 交边 于点G,连接 .
(1) ;
(2)如图2,若E为 的中点,则 .
3.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)如图,点 是正方形 的边 上一动点(点 不与 、 重合),
连接 ,将 沿 翻折,使点 落在点 处.
(1)当 最小时, 的值为 ;
(2)如图 ,连接 并延长,交 的延长线于点 ,在点 的运动过程中, 的大小是否变化,若变
化,请说明理由;若不变,请求 的值;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接 ,试探索 、 、 之间的数量关系.
易错题型四 矩形中的最值问题
例题:(23-24八年级下·江苏淮安·阶段练习)如图,在矩形 中,E为对角线 上与 不重合的
一个动点,过点E作 与点F, 于点G,连接 ,若 ,则 的最小值 .
巩固训练
1.(22-23九年级上·江苏南京·期末)如图,在矩形 中, , ,点E,F分别为 、
边上的动点,且 的长为2,点G为 的中点,点P为 上一动点,则 的最小值为
.
2.(2024·西藏日喀则·二模)如图,矩形 中, , ,点 是矩形 内一动点,且
,则 的最小值为 .
易错题型五 菱形中的最值问题
例题:(23-24八年级下·重庆沙坪坝·期中)如图,菱形 的周长为8, ,E是 的中点,
P是对角线 上的一个动点,则 的最小值是 .
巩固训练
1.(2024九年级下·全国·专题练习)如图,在菱形 中, , 分别是边 , 上的动点,连接, , , 分别为 , 的中点,连接 .若 , ,则 的最小值是
.
2.(2024八年级下·全国·专题练习)如图,菱形 中, , ,点 为 边上任意
一点(不包括端点),连结 ,过点 作 ,交边 于点 ,点 线段 上的一点.
(1)若点 为菱形 对角线的交点, 为 的中位线,求 的值;
(2)当 的值最小时,请确定点 的位置,并求出 的最小值;
(3)当 的值最小,且 的值最小时,在备用图中作出此时点 , 的位置,写作法并写
出 的最小值.
易错题型六 正方形中最值问题
例题:(23-24八年级下·全国·课后作业)如图,在边长为1的正方形 中, 分别是 边
上的点,且 与 相交于点 ,求 的最小值.
巩固训练
1.(2024八年级下·天津·专题练习)如图,在正方形 中, ,点 , 分别为边 , 上动点,且 ,连接 , 交于点 ,连接 ,则线段 长度的最小值为 .
2.(23-24八年级下·广东惠州·期中)如图,在正方形 中, ,点 在 边上,且 ,
点 是对角线 上的动点,则 的最小值是 .
3.(23-24八年级下·福建泉州·期中)某数学小组在一次数学探究活动过程中,经历了如下过程:问题提
出:如图,正方形 中, ,P为对角线 上的一个动点,以P为直角顶点,向右作等腰直角
.
(1) 的最小值为_______,最大值为________;
(2)求证:点M在射线 上;
03 压轴题型
【压轴题型】
压轴题型一 平行四边形中的新定义型问题
例题:(23-24八年级下·北京·期中)定义:至少有一组对边相等的四边形为“等对边四边形”.(1)请写出一个你学过的特殊四边形中是“等对边四边形”的名称;
(2)如图,在 中,点 、 分别在边 、 边上,且满足 ,线段 、
交于点 ,
求证: .
巩固训练
2.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)我们定义:如图 ,在 中,把AB绕点 按顺时针方向旋转
( 得到 ,把 绕点 按逆时针方向旋转 得到 ,连接 ,当 时,我们
称 是 的“旋补三角形”, 边 上的中线AD叫做 的“旋补中线”,点
叫做“旋补中心”.
(1)特例感知:在图 、图 中, 是 的“旋补三角形”,AD是 的“旋补中线”.
①如图 ,当 为等边三角形时,AD与 的数量关系为 ;
②如图 ,当 , 时,则AD长为 ;
(2)精确作图:如图 ,已知在四边形 内部存在点 ,使得 是 的“旋补三角形”(点
的对应点为点 ,点 的对应点为点 ),请用直尺和圆规作出点 (要求:保留作图痕迹,不写作法和
证明)
(3)猜想论证:在图 中,当 为任意三角形时,猜想AD与 的数量关系,并给予证明.3.(23-24八年级下·江西南昌·期中)定义:有两个相邻内角互余的四边形称为邻余四边形.
(1)如图1,在邻余四边形 中, ,则 ________;
(2)如图2,在 中, , , 垂直平分 交 于点 ,垂足为 ,且 ,
, 为 上一点,求证:四边形 是邻余四边形;
(3)如图3、图4,在邻余四边形 中, 为 中点, ,
①如图3,当 时,判断四边形 的形状并证明你的结论;
②如图4,当 , 时,求 的长.
压轴题型二 矩形中的新定义型问题
例题:(23-24九年级上·吉林松原·期末)定义:对多边形进行折叠,若翻折后的图形恰能拼成一个无缝隙、
无重叠的四边形,则这样的四边形称为镶嵌四边形.
(1)如图1,将 纸片沿中位线 折叠,使点 落在 边上的 处,再将纸片分别沿 , 折叠,
使点 和点 都与点 重合,得到双层四边形 ,则双层四边形 为______形.
(2) 纸片按图2的方式折叠,折成双层四边形 为矩形,若 , ,求 的长.
(3)如图3,四边形 纸片满足 , , , , .把该纸片折叠,
得到双层四边形为正方形.请你画出一种折叠的示意图,并直接写出此时 的长.巩固训练
1.(2023·陕西西安·模拟预测)如图①,在矩形 中,点F是矩形边上一动点,将线段 绕点F顺
时针旋转一定的角度,使得 与矩形的边交于点E(含端点),连接 ,把 定义为“转角三角
形”.
(1)由“转角三角形”的定义可知,矩形 的任意一个“转角 ”一定是一个___三角形;
(2)如图②,在矩形 中, , ,当点F与点C重合时,画出这个“转角 ,并求出
点E的坐标;
(3)如图③,在矩形 中, , ,当“转角 面积最大时,求点F的坐标.
2.(22-23八年级下·陕西西安·期末)如图1,在矩形 中,将矩形折叠,使点B落在边 (含端
点)上,落点记为E.这时折痕与边 或者边 (含端点)交于点F,然后展开铺平,则以B、E、F为
顶点的 称为矩形 的“折痕三角形”.
(1)由“折痕三角形”的定义可知,矩形 的任意一个“折痕 ”一定是______三角形.
(2)如图2,在矩形 中, .当点F与点C重合,画出这个“折痕 ”,并求出点E
的坐标.
(3)如图3,在矩形 中, ,当“折痕 ”面积最大的时,求出此时点F的坐标.
3.(23-24八年级下·浙江宁波·期中)定义:对角线互相垂直的四边形叫做“垂美”四边形.
了解性质:如图1:已知四边形 中, .垂足为 ,则有: ;性质应用:(1)如图1,四边形 是垂美四边形,若 , , ,则 ;
性质变式:(2)如图2,图3,P是矩形 所在平面内任意一点,则有以下重要结论:
.请以图3为例将重要结论证明出来.
应用变式:(3)①如图4,在矩形 中,O为对角线交点,P为 中点,则 ;(写出
证明过程)
②如图5,在 中, , ,D是 内一点,且 , ,则 的最小值
是 .
压轴题型三 菱形中的新定义型问题
例题:(22-23八年级下·江苏苏州·期末)定义:如果三角形有两个内角的差为 ,那么称这样的三角形
为“准直角三角形”.
(1)已知 是“准直角三角形”, ,若 ,则 ______ .
(2)如图,在菱形 中, , ,连接 ,若 正好为一个准直角三角形,求菱形的面积.
巩固训练
1.(23-24九年级下·山东威海·期中)【理解新定义】若一个四边形具备一组对角互补和一组邻边相等,
则称该四边形为“补等四边形”.如正方形和筝形,它们都具备这样的特征,所以称为补等四边形.
【解决新问题】
(1)如图Ⅰ,点E,F分别在菱形 的边 上, .四边形 是否为补等
四边形? (填“是”或“否”)
(2)如图Ⅱ,在 中, . 的平分线和边 的中垂线交于点D,中垂线交边 于点G,
连接 .四边形 是否为补等四边形?若是,进行证明;若不是,说明理由.
2.(22-23八年级下·浙江宁波·期末)我们定义:以已知菱形的对角线为边且有一条边与已知菱形的一条
边共线的新菱形称为已知菱形的伴随菱形.如图1,在菱形 中,连接 ,在 的延长线上取点E
使得 ,以 为边作菱形 ,我们称菱形 是菱形 的“伴随菱形”.
(1)如图2,在菱形 中,连接 ,在 的延长线上作 ,作 的平分线 交 的延
长线于点 ,连接 .求证:四边形 为菱形 的“伴随菱形”.
(2)①如图3,菱形 为菱形 的“伴随菱形”,过 作 垂直 于点 ,对角线 相交
于点 .连接 若 ,试判断 与 的数量关系并加以证明.
②在①的条件下请直接写出 的值.
压轴题型四 正方形中新定义型问题
例题:(2024·山东济南·三模)我们定义:对角线互相垂直且相等的四边形叫做“神奇四边形”.(1)在我们学过的下列四边形①平行四边形②矩形③菱形④正方形中,是“神奇四边形”的是 (填序
号);
(2)如图 ,在正方形 中, 为 上一点,连接 ,过点 作 于点 ,交 于点 ,连
.
①判定四边形 是否为“神奇四边形” (填“是”或“否”);
②如图 ,点 分别是 的中点.证明四边形 是“神奇四边形”;
(3)如图 ,点 分别在正方形 的边 上,把正方形沿直线 翻折,使得 的对应边
恰好经过点 ,过点 作 于点 ,若 ,正方形的边长为 ,求线段 的长.
巩固训练
1.(23-24八年级下·浙江湖州·期中)对于四边形给出如下定义:有一组对角相等且有一组邻边相等,则
称这个四边形为奇特四边形.
(1)判断命题“另一组邻边也相等的奇特四边形为平行四边形”是______命题.(真或假)
(2)如图,在正方形 中, 是 边上一点, 是 延长线一点, ,连接 ,取 的中
点 ,连接 并延长交 于点 ,连接 ,探究:四边形 是否是奇特四边形,如果是,证明你
的结论,如果不是,请说明理由.
(3)在(2)的条件下,若四边形 的面积为16,求 的长.
2.(23-24八年级上·山东淄博·期末)定义:若四边形有一组对角互补,一组邻边相等,且相等邻边的夹
角为直角,像这样的图形称为“直角等邻对补”四边形,简称“直等补”四边形.
根据以上定义,解决下列问题:(1)如图①,正方形 中,E是 上的点,将 绕B点旋转,使 与 重合,此时点E的对应
点F在 的延长线上,则四边形 为“直等补”四边形,为什么?
(2)如图②,已知四边形 是“直等补”四边形, , ,过点B作
于点E,作 交 延长线于点F.
①试判断四边形 的形状,证明你的结论,并求出 的长.
②若点M是 边上的动点,求 周长的最小值.
压轴题型五 中点四边形问题
例题:(23-24八年级下·贵州黔东南·期中)我们给出如下定义:把对角线互相垂直的四边形叫做“对角线
垂直四边形”.如图,在四边形 中, ,四边形 就是“对角线垂直四边形”.
(1)下列四边形,一定是“对角线垂直四边形”的是______;
①平行四边形 ②矩形 ③菱形 ④正方形
(2)如图,在“对角线垂直四边形” 中,点 分别是边 的中点,求证:
四边形 是矩形.
巩固训练
1.(24-25九年级上·陕西咸阳·阶段练习)定义:如图1对于一个四边形,我们把依次连结它的各边中点
得到的新四边形叫做原四边形的“中点四边形”,如果原四边形的中点四边形是个正方形,我们把这个原
四边形叫做“中方四边形”.问题解决:
如图2,以锐角 的两边 , 为边长,分别向外侧作正方形 和正方形 ,连接 ,
, .
(1)连接 , ,问 , 的数量关系和位置关系是什么?请说明理由.
(2)四边形 ______“中方四边形”(此空填“是”或“不是”)
拓展应用:
(3)如图3,已知四边形 是“中方四边形”,M,N分别是 , 的中点.试探索 与 的
数量关系,并说明理由.
2.(23-24八年级下·江苏盐城·阶段练习)教材定义:连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线.
定理证明:(1)如图1, 中,点D、E分别是边 、 的中点,连接 .请你猜想中位线
与第三边 的数量关系和位置关系,并证明你的结论.
类比迁移:(2)如图2,梯形 中, ,点E、F分别是腰 、 的中点.类比三角形中
位线,请你猜想梯形的中位线 与两底边 、 的数量关系和位置关系,并证明你的结论.
综合应用:(3)如图3,在梯形 中, ,E、F分别是对角线 、 的中点.若
, ,求 的长.
3.(23-24八年级下·吉林松原·期中)定义:在等腰三角形的外部,以一条腰为斜边作直角三角形,那么
等腰三角形和直角三角形组成一个四边形,我们就称这个四边形是“等对邻直角四边形”.(1)如图①,在四边形 中,若 , ,则四边形 ________“等对邻直角四边
形”;(填“是”或“不是”)
(2)如图②,在“等对邻直角四边形 ”中, , ,E是 的中点,F是 的中
点.试说明: ;
(3)如图③,在(2)的条件下, 平分 , ,四边形 为何种特殊四边形,并说明理
由;
(4)在(3)的条件下,当 ,直接写出四边形 的面积.