考綱要求:
1.了解四邊形的不穩(wěn)定性;理解平行四邊形、矩形、 菱形、正方形的概念,以及它們之間的關系.
2.能利用平行四邊形、矩形、 菱形、正方形的性質定理與判定定理解決有關簡単問題.
3.運用平行四邊形、矩形、 菱形、正方形的有關內容解決有關問題.
基礎知識回顧:
1.平行四邊形的性質
平行四邊形的邊:平行四邊形的對邊平行且對邊相等.
平行四邊形的角:平行四邊形的對角相等,鄰角互補.
平行四邊形的對角線:平行四邊形的對角線互相平分.
平行四邊形的對稱性:平行四邊形是中心對稱圖形.
平行四邊形的周長:一組鄰邊之和的倍.
平行四邊形的面積:底乘以高.
2.平行四邊形的判定
兩組對邊分別平行的四邊形是平行四邊形.
兩組對邊分別相等的四邊形是平行四邊形.
兩條對角線互相平分的四邊形是平行四邊形.
兩組對角分別相等的四邊形是平行四邊形
一組對邊平行且相等的四邊形是平行四邊形.
3.矩形的性質
矩形是特殊的平行四邊形,它具有平行四邊形的所有性質,還具有自己獨特的性質:
① 邊的性質:對邊平行且相等.
② 角的性質:四個角都是直角.
③ 對角線性質:對角線互相平分且相等.
④ 對稱性:矩形是中心對稱圖形,也是軸對稱圖形.
直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半.
直角三角形中,角所對的邊等于斜邊的一半.
4.矩形的判定
判定①:有一個角是直角的平行四邊形是矩形.
判定②:對角線相等的平行四邊形是矩形.
判定③:有三個角是直角的四邊形是矩形.
5.菱形的性質
菱形是特殊的平行四邊形,它具有平行四邊形的所有性質,還具有自己獨特的性質:
① 邊的性質:對邊平行且四邊相等.
② 角的性質:鄰角互補,對角相等.
③ 對角線性質:對角線互相垂直平分且每條對角線平分一組對角.
④ 對稱性:菱形是中心對稱圖形,也是軸對稱圖形.
菱形的面積等于底乘以高,等于對角線乘積的一半.
6.菱形的判定
判定①:一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形.
判定②:對角線互相垂直的平行四邊形是菱形.
判定③:四邊相等的四邊形是菱形.
7.三角形的中位線
定理:三角形的中位線平行第三邊且長度等于第三邊的一半.
應用舉例:
招數(shù)一、特殊四邊形的性質、判定的綜合應用
【例1】請閱讀下列材料:
問題:如圖,在正方形和平行四邊形中,點,,在同一條直線上,是線段的中點,連接,.
探究:當與的夾角為多少度時,平行四邊形是正方形?
小聰同學的思路是:首先可以說明四邊形是矩形;然后延長交于點,構造全等三角形,經過推理可以探索出問題的答案.
請你參考小聰同學的思路,探究并解決這個問題.
(1)求證:四邊形是矩形;
(2)與的夾角為________度時,四邊形是正方形.說明理由:
【答案】(1)詳見解析;(2)90.
【解析】(1)∵正方形ABCD中,∠ABC=90°,
∴∠EBG=90°,
∴?BEFG是矩形;
(2)90°;
理由:延長GP交DC于點H,
招數(shù)二、四邊形與函數(shù)的綜合
【例2】長方形ABCD位于平面直角坐標系中平行移動.
(1)如圖1,若AB⊥x軸且點A的坐標(﹣4,4),點C的坐標為(﹣1,﹣2),在邊AB上有動點P,過點P作直線PQ交BC邊于點Q,并使得BP=2BQ.
①當S△BPQ=S長方形ABCD時,求P點的坐標.
②在直線CD上是否存在一點M,使得△MPQ是以PQ為直角邊的等腰直角三角形?若存在,求出M點坐標:若不存在,請說明理由.
(2)如圖2,若AB⊥x軸且A、B關于x軸對稱,連接BD、OB、OD,且OB平分∠CBD,求證:BO⊥DO.
【答案】(1)①點P(﹣4,1),②點M坐標為(﹣1,)或(﹣1,﹣1);(2)見解析.
②如圖,若∠MPQ=90°,過點M作MN⊥AB于點N,
∵MN⊥AB,∠ABC=∠BCD=90°
∴四邊形BCMN是矩形
∴MN=BC=3,BN=CM,
∵MN⊥AB,∠MPQ=90°,
∴∠BPQ+∠BQP=90°,∠NPM+∠BPQ=90°,
∴∠BQP=∠MPN,且PQ=PM,∠ABC=∠PNM=90°,
∴△PMN≌△QPB(AAS)∴PB=MN=3,BQ=PN,
∵PB=2BQ∴BQ==PN ∴MC=BN=BP+PN=
∴點M坐標(﹣1,)
如圖,若∠PQM=90°,
(2)設BD與x軸的交點為E,連接AE,
∵A、B關于x軸對稱,
∴AE=BE,∴∠ABE=∠BAE,
∵∠BAD=90°,∴∠ABE+∠ADB=90°,∠BAE+∠EAD=90°,
∴∠ADB=∠EAD,∴AE=DE,
∴AE=DE=BE,
∵AB⊥x軸,AB⊥BC,∴BC∥x軸,
∴∠EOB=∠OBC,
招數(shù)三、四邊形的動點問題
【例3】如圖,在四邊形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AB=8cm,AD=24cm,BC=26cm,點P從A點出發(fā),以1cm/s的速度向點D運動;點Q從點C同時出發(fā),以3cm/s的速度向點B運動。
(1)從運動開始,經過多少時間點P、Q、C、D為邊得四邊形是平行四邊形?
(2)從運動開始,經過多少時間點A、B、Q、P為邊得四邊形是矩形?
【解析】【試題分析】(1)根據(jù)對邊平行且相等的四邊形是平行四邊形求解;
(2)根據(jù)有一個角是直角的平行四邊形是矩形.
即當t=6.5s時,四邊形ABQP是矩形。
招數(shù)四、四邊形中的分類討論
【例4】如圖,矩形ABCD的邊BC與x軸重合,B、C對應的橫坐標是一元二次方程的兩根,E是AD與y軸的交點,其縱坐標為2,過A、C作直線交y軸于F.
(1)求直線AF的解析式.
(2)M是BC上一點,其橫坐標為2,在坐標軸上,你能否找到一點P,使?若能,求出點P的坐標;若不能,請說明理由.
(3)點Q是x軸上一動點,連接AQ,Q在運動過程中AQ+是否存在最小值?若存在,請求出AQ+最小值及Q的坐標;若不存在,請說明理由.

【答案】(1)(2)點的坐標為或或或.
當點P在軸上時:設點

解得:或
∴此時點的坐標為或
當點P在軸正半軸上時:點
∵=S梯形ABOP--=7.

解得:
此時點的坐標為.
當點P在軸負半軸上時:點
作點A關于軸的對稱點過點作于點M,交軸于點Q,點即為所求.
招數(shù)五、四邊形中的幾何變換問題
【例5】如圖1,放置的一副三角尺,將含45°角的三角尺斜邊中點O為旋轉中心,逆時針旋轉30°得到如圖2,連接OB、OD、AD.
(1)求證:△AOB≌△AOD;
(2)試判定四邊形ABOD是什么四邊形,并說明理由.
【解析】
(1)證明:根據(jù)題意得:∠BAC=60°,∠ABC=∠EDF=90°,EF=AC.
∵O為AC的中點,∴OB=AC=OA,OD=EF=AC=OB,OD⊥EF,∴△AOB是等邊三角形,∴∠AOB=60°,AB=OB=OA,由旋轉的性質得:∠AOE=30°,∴∠AOD=90°﹣30°=60°.
在△AOB和△AOD中,∵OA=OA,∠AOB=∠AOD=60°,OB=OD,∴△AOB≌△AOD(SAS);
(2)解:四邊形ABOD是菱形.理由如下:
∵△AOB≌△AOD,∴AB=AD,∴AB=AD=OB=OD,∴四邊形ABOD是菱形.
【例6】在菱形ABCD中,∠BAD=α,E為對角線AC上的一點(不與A,C重合),將射線EB繞點E順時針旋轉β角之后,所得射線與直線AD交于F點.試探究線段EB與EF的數(shù)量關系.
(1)如圖1,當α=β=90°時,EB與EF的數(shù)量關系為 .
(2)如圖2,當α=60°,β=120°時.
①依題意補全圖形;
②探究(1)的結論是否成立.若成立,請給出證明;若不成立,請舉出反例說明;
(3)在此基礎上對一般的圖形進行了探究,設∠ABE=γ,若旋轉后所得的線段EF與EB的數(shù)量關系滿足(1)中的結論,請直接寫出角α,β,γ滿足的關系: .
【答案】(1)EB=EF;(2)①見解析;②結論依然成立EB=EF,證明見解析;(3)α+β=180°或°.
故答案為:EB=EF;
(2)①補全圖形如圖2所示:
②結論依然成立EB=EF.理由如下:
證法1:如圖3.
證法2:如圖4,連接ED.
(3)α+β=180°或°.
方法、規(guī)律歸納:
1. 解決平行四邊形的判定和性質綜合應用問題時.熟練掌握性質定理和判定定理是解題的關鍵.在判定一個四邊形是平行四邊形時,可通過已知條件選擇合適的判定定理進行證明,若有對角線時,通??紤]利用“對角線互相平分的四邊形是平行四邊形”來證明,而沒有對角線時,通常不利用此判定定理,注意,定義也是判定平行四邊形的常用定理.
2.解決和平行四邊形有關的計算和說理問題,關鍵是根據(jù)圖形的特點結合平行四邊形的性質以及平行線的有關性質進行分析.有的問題還需要將平行四邊形問題轉化為特殊三角形的問題,借助勾股定理解決.
3.運用矩形性質計算的一般思路:根據(jù)矩形的四個角都是直角,一條對角線將矩形分成兩個直角三角形,用勾股定理或三角函數(shù)求線段的長是常用的思路,又因為矩形對角線相等且互相平分,故可借助對角線的關系得到全等三角形.矩形的兩條對角線把矩形分成四個等腰三角形,可據(jù)此建立能夠得到線段或角度的等量關系.
4.與菱形有關的計算常涉及下面幾種:
(1)求長度(線段長或者周長)時,應注意使用等腰三角形的性質:若菱形中存在一個頂角為60°,則菱形被另外兩點連接的對角線所割的兩個三角形為等邊三角形,故在計算時,可借助等邊三角形的性質,同時也應注意使用勾股定理、直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半、含特殊角的直角三角形等進行計算;
(2)求面積時,可利用菱形的兩條對角線互相垂直,面積等于對角線之積的一半進行計算.
5.動點運動探索問題,需要根據(jù)點的運動找出不變量或變化規(guī)律,再結合諸如全等或四邊形的判定方法解決問題.
實戰(zhàn)演練:
1. 如圖,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=2,BC=5,點D是BC邊上一點且CD=1,點P是線段DB上一動點,連接AP,以AP為斜邊在AP的下方作等腰Rt△AOP.當P從點D出發(fā)運動至點B停止時,點O的運動路徑長為_____.
【答案】2
【解析】
解:過O點作OE⊥CA于E,OF⊥BC于F,連接CO,如圖,
∵AE=PF,即AC-CE=CF-CP,
而CE=CF,∴CE=(AC+CP),
∴OC=CE=(AC+CP),
當AC=2,CP=CD=1時,OC=×(2+1)=,
當AC=2,CP=CB=5時,OC=×(2+5)=,
∴當P從點D出發(fā)運動至點B停止時,點O的運動路徑長=-=2.
故答案為2.
2.如圖,菱形ABCD的對角線相交于點上一動點P從點C出發(fā),沿CA方向以的速度向A運動,設點P運動時間為當t等于( )時, 是直角三角形.
A. B. 4s C. 或 D. 4s或
【答案】D
3. 如圖,在△ABC中,AB=6,AC=8,BC=10,P為邊BC上一動點(且點P不與點B、C重合),PE⊥AB于E,PF⊥AC于F,M為EF中點.設AM的長為x,則x的取值范圍是( )
A.4≥x>2.4 B.4≥x≥2.4 C.4>x>2.4 D.4>x≥2.4
【答案】D
【解析】
∵∠BAC=90°,M為EF中點,∴AM=EF=AP,
當AP⊥BC時,AP值最小,
此時S△BAC=×6×8=×10×AP,
AP=4.8,
即AP的范圍是AP≥4.8,
∴2AM≥4.8,
∴AM的范圍是AM≥2.4(即x≥2.4).
∵P為邊BC上一動點,當P和C重合時,AM=4,
∵P和B、C不重合,
∴x<4,
綜上所述,x的取值范圍是:2.4≤x<4.
故選:D.
4..如圖,△ABC中,點O是AC邊上的一個動點,過點O作直線MN∥BC,設MN交∠BCA的平分線于點E,交∠BCA的外角平分線于點F.
(1)判斷OE與OF的大小關系?并說明理由?
(2)當點O運動何處時,四邊形AECF是矩形?并說出你的理由.
【解析】試題分析:
(2)由(1)得,OC=OE=OF,所以當OA=OC時,對角線AC與EF互相平分且相等,而對角線相等的平行四邊形是矩形,則當點O運動到AC的中點時,四邊形AECF是矩形.
5. 如圖,已知中,,把繞點沿順時針方向旋轉得到,連接,交于點.
求證:;
若,,當四邊形是菱形時,求的長.
【答案】(1)證明見解析;(2).
【解析】
由旋轉的性質得:,且,
∴,,,
∴,即,
在和中,
,
∴;
6.在矩形紙片ABCD中,AD=8,AB=6,E是邊BC上的點,將紙片沿AE折疊,使點B落在點F處,連接FC,當△EFC為直角三角形時,BE的長為______.
【答案】3或6.
7.如圖所示,在⊙O中,直徑MN=10,正方形ABCD的四個頂點分別在PM以及⊙O的半徑OM,OP上,并且∠POM=45°,則AB的長為_______.
【答案】
∵∠POM=45°,
∴∠CDO=45°,∴CD=CO,∴BO=BC+CO=BC+CD,∴BO=2AB.
∵MN=10,∴AO=5.
在Rt△ABO中,AB2+BO2=AO2,即AB2+(2AB)2=52,
∴AB=.
8. 在 中,點為邊上一點,點為中點,連接,交于點,且;
(1)如圖1,若,,求的值;
(2)如圖2,若平分,且,過點作交于點且,求證:.
【答案】(1) (2)證明見解析
【解析】
在中,,,
由勾股定理得:.
在△中,,
,
則,
且,

,
在△與△中
△ △

,
,

9. 如圖,正方形ABCO的邊OA、OC在坐標軸上,點B坐標為(6,6),將正方形ABCO繞點C逆時針旋轉角度α(0°<α<90°),得到正方形CDEF,ED交線段AB于點G,ED的延長線交線段OA于點H,連結CH、CG.
(1)求證:CG平分∠DCB;
(2)在正方形ABCO繞點C逆時針旋轉的過程中,求線段HG、OH、BG之間的數(shù)量關系;
(3)連結BD、DA、AE、EB,在旋轉的過程中,四邊形AEBD是否能在點G滿足一定的條件下成為矩形?若能,試求出直線DE的解析式;若不能,請說明理由.
【答案】(1)見解析;(2) HG=OH+BG;(3)能成矩形,y.
(2)由(1)證得:Rt△CDG≌Rt△CBG,∴BG=DG.
在Rt△CHO和Rt△CHD中,∵,
∴Rt△CHO≌Rt△CHD(HL),∴OH=HD,∴HG=HD+DG=OH+BG.
設H點的坐標為(x,0),則HO=x,∴HD=x,DG=3.
在Rt△HGA中,HG=x+3,GA=3,HA=6﹣x,
由勾股定理得:(x+3)2=32+(6﹣x)2,解得:x=2,∴H點的坐標為(2,0).
設直線DE的解析式為:y=kx+b(k≠0),
將點H(2,0)、G(6,3)代入y=kx+b中,得:,解得:,
∴直線DE的解析式為:y.
故四邊形AEBD能為矩形,此時直線DE的解析式為:y.
10. .問題情境:
在綜合實踐課上,張老師讓同學們以“矩形的折疊”為主題開展數(shù)學活動,張老師拿著一張矩形紙片ABCD,其中AB=acm, AD=bcm, 如圖1,先沿對角線BD折疊,點C落在點E的位置,BE交AD于點F.
操作發(fā)現(xiàn):
(1)“奮進”小組發(fā)現(xiàn)與BF的長度一定相等的線段是哪一條;
(2)如圖2.“雄鷹”小組將圖1再折疊一次,使點D與點A重合,得到折痕GH,GH交AD于點M,發(fā)現(xiàn)△DGH是等腰三角形,請你證明這個結論;
實踐探究:
(3)“創(chuàng)新”小組將自己準備的矩形紙片按照(2)中“雄鷹”小組的作法操作,發(fā)現(xiàn)點E和點G重合,,如圖3,試探究“創(chuàng)新”小組準備的矩形紙片中a與b滿足的數(shù)量關系;
(4)”愛心”小組在其他小組的基礎上提出問題:當a與b滿足什么關系時,點G是DE的中點?請你直接出a與b滿足的關系.

【答案】(1)BF=DF,(2)△DGH是等腰三角形,(3)b=(4)a=b
【解析】
解:(1)BF=DF,
由折疊可知:AB=DE,∠A=∠E,∠AFB=∠EFD,
∴△AFB≌△EFD(AAS)
∴BF=DF,
(3)由題可知,點H為對角線BD上的中點,EH=ED,
在Rt△BED中,BD=2EH(斜邊中線等于斜邊一半)
∵AB=acm, AD=bcm,
∴EH=ED=AB= a,BD=
∴=a,整理得:b=

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