?八年級(jí)下冊(cè)數(shù)學(xué)《第十八章 平行四邊形》
18.3 矩形的性質(zhì)與判定

題型一 利用矩形的性質(zhì)求線段長(zhǎng)

【例題1】(2022秋?滕州市校級(jí)期末)如圖,矩形ABCD的對(duì)角線AC=4,∠BOA=120°,則AB的長(zhǎng)是( ?。?br />
A.3 B.2 C.23 D.4
【變式1-1】(2022秋?錦江區(qū)期末)如圖,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8.對(duì)角線AC,BD相交于點(diǎn)O.點(diǎn)E,F(xiàn)分別是AO,AD的中點(diǎn),連接EF,則△AEF的周長(zhǎng)為(  )

A.6 B.7 C.8 D.9
【變式1-2】(2022秋?峰峰礦區(qū)校級(jí)期末)如圖,在矩形ABCD中,點(diǎn)E在AD上,且EC平分∠BED,AB=2,∠ABE=45°,則DE的長(zhǎng)為( ?。?br />
A.22?2 B.22?1 C.3?1 D.22
【變式1-3】(2022春?余干縣期末)已知一矩形的兩邊長(zhǎng)分別為10cm和15cm,其中一個(gè)內(nèi)角的平分線分長(zhǎng)邊為兩部分,這兩部分的長(zhǎng)為(  )
A.6 cm和9 cm B.5 cm和10 cm
C.4 cm和11 cm D.7 cm和8 cm
【變式1-4】(2021?香坊區(qū)模擬)在矩形ABCD中,AB=3,∠ABC的平分線BE交AD所在的直線于點(diǎn)E,若DE=2,則AD的長(zhǎng)為   .
【變式1-5】(2022春?碑林區(qū)校級(jí)期末)如圖,P是矩形ABCD的邊AD上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),矩形的兩條邊AB、BC的長(zhǎng)分別為3和4,那么點(diǎn)P到矩形的兩條對(duì)角線AC和BD的距離之和是( ?。?br />
A.125 B.65 C.245 D.不確定
題型二 利用矩形的性質(zhì)求角度

【例題2】(2022秋?衡南縣期末)如圖,分別在長(zhǎng)方形ABCD的邊DC,BC上取兩點(diǎn)E,F(xiàn),使得AE平分∠DAF,若∠BAF=60°,則∠DAE=( ?。?br /> A.45° B.30° C.15° D.60°
【變式2-1】(2022春?承德縣期末)如圖,在矩形ABCD中,對(duì)角線AC,BD交于點(diǎn)E,DF⊥AC于F點(diǎn),若∠ADF=3∠FDC,則∠DEC的度數(shù)是( ?。?br />
A.30° B.45° C.50° D.55°
【變式2-2】(2022春?撫順期末)如圖,在矩形ABCD中,對(duì)角線AC、BD相交于點(diǎn)O,若DF⊥AC,∠ADF:∠FDC=3:2,則∠BDF=  ?。?br />
【變式2-3】如圖,四邊形ABCD是長(zhǎng)方形,F(xiàn)是DA延長(zhǎng)線上一點(diǎn),CF交AB于點(diǎn)E,G是CF上一點(diǎn),且∠ACG=∠AGC,∠GAF=∠F.若∠ECB=20°,則∠ACD的度數(shù)是  .

【變式2-4】(2022春?洪澤區(qū)校級(jí)月考)如圖,延長(zhǎng)矩形ABCD的邊BC至點(diǎn)E,使CE=BD,連結(jié)AE,如果∠ACB=36°,求∠E的度數(shù).

【變式2-5】(2022秋?薌城區(qū)校級(jí)期中)長(zhǎng)方形ABCD中,AB=12,AD=17,E,F(xiàn)分別在邊BC,CD上,BE=5,DF=7,則∠AEB+∠AFD等于( ?。?br /> A.105° B.120° C.90° D.135°


題型三 利用矩形的性質(zhì)求面積

【例題3】如圖,在長(zhǎng)方形ABCD中,AE平分∠BAD交BC于點(diǎn)E,連接ED,若ED=5,EC=3,則長(zhǎng)方形的面積為( ?。?br />
A.22 B.24 C.26 D.28
【變式3-1】如圖,在矩形ABCD中,對(duì)角線AC與BD相交于點(diǎn)O,∠ACB=30°,BD=4,則矩形ABCD的面積是  .

【變式3-2】(2022?鼓樓區(qū)校級(jí)二模)如圖,點(diǎn)O是矩形ABCD的對(duì)角線BD的中點(diǎn),點(diǎn)E是BC的中點(diǎn),連接OA,OE.若OA=2,OE=1,則矩形ABCD的面積為  ?。?br />

【變式3-3】如圖,△ABC中,AC的垂直平分線分別交AC、AB于點(diǎn)D、F,BE⊥DF交DF的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,已知∠A=30°,BC=2,AF=BF,則四邊形BCDE的面積是( ?。?br />
A.23 B.33 C.4 D.43
【變式3-4】如圖,矩形ABCD的對(duì)角線AC,BD相交于點(diǎn)O,點(diǎn)E,F(xiàn)在BD上,BE=DF.
(1)求證:AE=CF;
(2)若AB=6,∠COD=60°,求矩形ABCD的面積.

題型四 利用矩形的性質(zhì)證明

【例題4】(2022春?江西月考)如圖,矩形ABCD的對(duì)角線AC、BD相交于點(diǎn)O,AE平分∠BAD交BC于點(diǎn)E,連接OE,若∠AOB=60°,求證:△OBE是等腰三角形.


【變式4-1】在矩形ABCD中,點(diǎn)E在BC上,AE=AD,DF⊥AE,垂足為F.
(1)求證:DF=AB;
(2)若∠FDC=30°,且AB=4,求AD.



【變式4-2】(2022春?姜堰區(qū)校級(jí)月考)如圖,在矩形ABCD中,對(duì)角線AC、BD相交于點(diǎn)O,在AB的延長(zhǎng)線上找一點(diǎn)E,連接EC,使得EC=AC.
(1)求證:四邊形BDCE是平行四邊形;
(2)若AB=6,BC=8,求點(diǎn)E到AC的距離.

【變式4-3】(2022?安順模擬)如圖,在矩形ABCD中,對(duì)角線AC的垂直平分線分別與邊AB,CD的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)M,N,與邊AD交于點(diǎn)E,垂足為O.
(1)求證:△AOM≌△CON;
(2)若AD=8,CD=4,求AE的長(zhǎng).


【變式4-4】(2022秋?石阡縣期中)如圖,在矩形ABCD中,O是對(duì)角線AC的中點(diǎn),過點(diǎn)O作EF⊥AC,分別交AD,BC于點(diǎn)E,F(xiàn).
(1)求證:△AOE≌△COF;
(2)若AE+BF=16,求BC的長(zhǎng).

【變式4-5】(2022秋?南岸區(qū)校級(jí)期中)如圖,在矩形ABCD中,∠BAD的平分線交BC于點(diǎn)E,交DC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F.過點(diǎn)C作CG⊥AF于點(diǎn)G,連接DG、BG、CG.
(1)求證:BG=DG;
(2)連接BD,求∠BDG的度數(shù).

題型五 直角三角形斜邊上的中線的性質(zhì)

【例題5】(2022秋?沭陽(yáng)縣期中)如圖,在△ABC中,BD⊥AC于點(diǎn)E,CE⊥AB于點(diǎn)E,點(diǎn)M,N分別是BC,DE的中點(diǎn).
(1)求證:MN⊥DE;
(2)若∠ECB+∠DBC=45°,DE=10,求MN的長(zhǎng).


【變式5-1】(2022?寧南縣模擬)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD為中線,延長(zhǎng)CB至點(diǎn)E,使BE=BC,連結(jié)DE,點(diǎn)F為DE的中點(diǎn),連結(jié)BF.若AB=10,則BF的長(zhǎng)為   ?。?br />

【變式5-2】(2022秋?新田縣期中)如圖,在△ABC中,AB=AC=8cm,AM是BC上的高,MN∥AC,MN交AB于點(diǎn)N,BC=6cm,求△BMN的周長(zhǎng).


【變式5-3】(2021秋?蓮都區(qū)期末)已知:如圖,在△ABC中,∠B=30°,∠ACB=45°,AD是BC邊上的高線,CE是AB邊上的中線.
(1)求證:AE=CD;
(2)求∠ACE的度數(shù).


【變式5-4】(2022秋?大名縣期末)如圖,在△ABC中,∠C=2∠B,D是BC上的一點(diǎn),且AD⊥AB,點(diǎn)E是BD的中點(diǎn),連接AE.
(1)求證:∠AEC=∠C;
(2)求證:BD=2AC;
(3)若AE=6.5,AD=5,求△ABE的周長(zhǎng).




【變式5-5】(2022秋?興化市校級(jí)期末)如圖,在△ABC中,CF⊥AB于點(diǎn)F,BE⊥AC于點(diǎn)E,M為BC的中點(diǎn).
(1)求證:△MEF是等腰三角形;
(2)若∠EBC=30°,BC=10cm,求CE的長(zhǎng)度.




題型六 判斷四邊形是矩形

【例題6】(2021秋?天府新區(qū)期末)已知:如圖,在△ABC中,AB=AC,AD是∠BAC的平分線,AN是△ABC外角∠CAM的平分線,CE⊥AN,垂足為點(diǎn)E.
求證:四邊形ADCE為矩形;

【變式6-1】(2021秋?中牟縣期末)檢查一個(gè)門框是否為矩形,下列方法中正確的是(  )
A.測(cè)量?jī)蓷l對(duì)角線,是否相等
B.測(cè)量?jī)蓷l對(duì)角線,是否互相平分
C.測(cè)量門框的三個(gè)角,是否都是直角
D.測(cè)量?jī)蓷l對(duì)角線,是否互相垂直

【變式6-2】(2021春?新市區(qū)校級(jí)期末)四邊形ABCD的對(duì)角線AC、BD于點(diǎn)O,下列各組條件,不能判定四邊形ABCD是矩形的是( ?。?br /> A.AB=CD,AD=BC,AC=BD
B.∠A=∠C,∠B=∠D,∠A=∠B
C.OA=OC,OB=OD,∠BAD=90°
D.∠A=∠C,∠B+∠C=180°,∠AOB=∠BOC
【變式6-3】已知,如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,D是AB的中點(diǎn),DF、DE分別是△BDC、△ADC的角平分線.求證:四邊形DECF是矩形.






【變式6-4】如圖,MN∥PQ,直線l分別交MN、PQ于點(diǎn)A、C,同旁內(nèi)角的平分線AB、CB相交于點(diǎn)B,AD、CD相交于點(diǎn)D.試證明四邊形ABCD是矩形.




【變式6-5】(2021春?西吉縣期末)已知:如圖,在?ABCD中,AF、BH、CH、DF分別是∠BAD、∠ABC、∠BCD、∠ADC的平分線.求證:四邊形EFGH是矩形.





題型七 判斷平行四邊形是矩形

【例題7】如圖,在平行四邊形ABCD中,AE⊥CD,CF⊥AB,垂足分別為E,F(xiàn).求證:四邊形AFCE是矩形.

【變式7-1】(2022春?南票區(qū)期末)如圖,在△ABC中,AB=BC,BD平分∠ABC.四邊形ABED是平行四邊形,DE交BC于點(diǎn)F,連接CE.
求證:四邊形BECD是矩形.



【變式7-2】如圖,已知在△ABC中,AB=AC,AD是BC邊上的中線,E,G分別是AC,DC的中點(diǎn),F(xiàn)為DE延長(zhǎng)線上的點(diǎn),∠FCA=∠CEG.
(1)求證:AD∥CF;
(2)求證:四邊形ADCF是矩形.





【變式7-3】已知:如圖,平行四邊形ABCD的兩條對(duì)角線相交于點(diǎn)O,BE⊥AC,CF⊥BD,垂足分別為E,F(xiàn).且BE=CF.求證:平行四邊形ABCD是矩形.





【變式7-4】如圖,AC、BD相交于點(diǎn)O,且O是AC、BD的中點(diǎn),點(diǎn)E在四邊形ABCD外,且∠AEC=∠BED=90°,求證:四邊形ABCD是矩形.



【變式7-5】如圖所示,在?ABCD中,AE⊥BD于點(diǎn)E,CF⊥BD于點(diǎn)F,延長(zhǎng)AE至點(diǎn)G,使EG=AE,連接CG.
(1)求證:△ABE≌△CDF;
(2)求證:四邊形EGCF是矩形.


【變式7-6】如圖,在?ABCD中,對(duì)角線AC,BD交于點(diǎn)O,E為AB中點(diǎn),點(diǎn)F在CB的延長(zhǎng)線上,且EF∥BD.
(1)求證:四邊形OBFE是平行四邊形;
(2)當(dāng)線段AD和BD之間滿足什么條件時(shí),四邊形OBFE是矩形?并說明理由.


題型八 利用矩形的性質(zhì)解決折疊問題

【例題8】(2022春?三臺(tái)縣月考)如圖,長(zhǎng)方形ABCD中將△ABF沿AF翻折至△AB'F處,若AB'∥BD,∠1=26°,則∠BAF的度數(shù)為( ?。?br />
A.57° B.58° C.59° D.60°
【變式8-1】(2021秋?金山區(qū)期末)如圖,在長(zhǎng)方形ABCD中,點(diǎn)E在邊DC上,聯(lián)結(jié)AE,將△AED沿折痕AE翻折,使點(diǎn)D落在邊BC上的D1處,如果∠DEA=76°,那么∠D1EC=   度.

【變式8-2】(2021秋?管城區(qū)校級(jí)月考)如圖,在長(zhǎng)方形ABCD中,AB=8cm,AD=6cm,把長(zhǎng)方形沿直線AC折疊,點(diǎn)B落在點(diǎn)E處,AE交CD于點(diǎn)F,則AF的長(zhǎng)為多少?

【變式8-3】如圖,在矩形ABCD中,E是AD的中點(diǎn),將△ABE沿BE折疊后得到△GBE,延長(zhǎng)BG交CD于點(diǎn)F,結(jié)果發(fā)現(xiàn)F點(diǎn)恰好是DC的中點(diǎn),若BC=26,則AB的長(zhǎng) .


【變式8-4】(2022春?工業(yè)園區(qū)校級(jí)期末)已知,如圖,在長(zhǎng)方形ABCD中,AB=8,BC=6,P為AD上一點(diǎn),將△ABP沿BP翻折至△EBP,PE與CD相交于O,且OE=OD,求AP的長(zhǎng).





八年級(jí)下冊(cè)數(shù)學(xué)《第十八章 平行四邊形》
18.3 矩形的性質(zhì)與判定答案

題型一 利用矩形的性質(zhì)求線段長(zhǎng)

【例題1】(2022秋?滕州市校級(jí)期末)如圖,矩形ABCD的對(duì)角線AC=4,∠BOA=120°,則AB的長(zhǎng)是( ?。?br />
A.3 B.2 C.23 D.4
【分析】根據(jù)矩形的對(duì)角線相等且互相平分可得AO=CO=BO=DO=12AC=2,再根據(jù)鄰角互補(bǔ)求出∠AOD的度數(shù),然后得到△AOD是等邊三角形,再根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)即可得解.
【解答】解:在矩形ABCD中,AO=CO=BO=DO=12AC=2,
∵∠AOB=120°,
∴∠AOD=180°﹣120°=60°,
∴△AOD是等邊三角形,
∴AD=AO=2,
∴AB=3AD=23,
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了矩形的性質(zhì),等邊三角形的判定與性質(zhì),判定出△AOD是等邊三角形是解題的關(guān)鍵.

【變式1-1】(2022秋?錦江區(qū)期末)如圖,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8.對(duì)角線AC,BD相交于點(diǎn)O.點(diǎn)E,F(xiàn)分別是AO,AD的中點(diǎn),連接EF,則△AEF的周長(zhǎng)為(  )

A.6 B.7 C.8 D.9
【分析】因?yàn)樗倪呅蜛BCD是矩形,所以AD=BC=8,∠BAD=90°,OB=OD=OA=OC,在Rt△BAD中,可得BD=10,推出OD=OA=OB=5,因?yàn)镋.F分別是AO.AD中點(diǎn),根據(jù)三角形中位線定理即可得到結(jié)論.
【解答】解:∵四邊形ABCD是矩形,
∴AD=BC=8,∠BAD=90°,OB=OD=OA=OC,
在Rt△BAD中,∵BD=AB2+AD2=62+82=10,
∴OD=OA=OB=5,
∵E.F分別是AO,AD中點(diǎn),
∴EF=12OD=52,AE=52,AF=4,
∴△AEF的周長(zhǎng)為9,
故選:D.

【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角形中位線定理、矩形的性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題,屬于基礎(chǔ)題,中考??碱}型.
【變式1-2】(2022秋?峰峰礦區(qū)校級(jí)期末)如圖,在矩形ABCD中,點(diǎn)E在AD上,且EC平分∠BED,AB=2,∠ABE=45°,則DE的長(zhǎng)為( ?。?br />
A.22?2 B.22?1 C.3?1 D.22
【分析】在Rt△ABE中可求得BE的長(zhǎng),由角平分線的定義和平行的性質(zhì)可證得BC=BE,則可求得AD的長(zhǎng),則可求得DE的長(zhǎng).
【解答】解:∵四邊形ABCD為矩形,
∴AD∥BC,AD=BC,∠A=90°,
∵AB=2,∠ABE=45°,
∴AE=AB=2,
∴BE=AB2+AE2=22,
∵AD∥BC,
∴∠DEC=∠ECB,
∵EC平分∠BED,
∴∠BEC=∠DEC,
∴∠BEC=∠ECB,
∴BC=BE=22,
∴AD=22,
∴DE=AD﹣AE=22?2,
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查矩形的性質(zhì),根據(jù)條件證得BC=BE是解題的關(guān)鍵.
【變式1-3】(2022春?余干縣期末)已知一矩形的兩邊長(zhǎng)分別為10cm和15cm,其中一個(gè)內(nèi)角的平分線分長(zhǎng)邊為兩部分,這兩部分的長(zhǎng)為( ?。?br /> A.6 cm和9 cm B.5 cm和10 cm
C.4 cm和11 cm D.7 cm和8 cm
【分析】根據(jù)已知條件以及矩形性質(zhì)證△ABE為等腰三角形得到AB=AE,注意“長(zhǎng)和寬分別為15cm和10cm”說明有2種情況,需要分類討論.
【解答】解:如圖,∵矩形ABCD中,BE是角平分線.
∴∠ABE=∠EBC.
∵AD∥BC.
∴∠AEB=∠EBC.
∴∠AEB=∠ABE
∴AB=AE.
當(dāng)AB=15cm時(shí):則AE=15cm,不滿足題意.
當(dāng)AB=10cm時(shí):AE=10cm,則DE=5cm.
故選:B.

【點(diǎn)評(píng)】此題考查了矩形的性質(zhì)與等腰三角形的判定與性質(zhì).注意出現(xiàn)角平分線,出現(xiàn)平行線時(shí),一般出現(xiàn)等腰三角形,需注意等腰三角形相等邊的不同.
【變式1-4】(2021?香坊區(qū)模擬)在矩形ABCD中,AB=3,∠ABC的平分線BE交AD所在的直線于點(diǎn)E,若DE=2,則AD的長(zhǎng)為   .
【分析】當(dāng)點(diǎn)E在AD上時(shí),根據(jù)平行線的性質(zhì)和角平分線的定義可得AE=AB=3,可得AD的長(zhǎng);當(dāng)點(diǎn)E在AD的延長(zhǎng)線上時(shí),同理可求出AD的長(zhǎng).
【解答】解:如圖1,當(dāng)點(diǎn)E在AD上時(shí),

∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,AD∥BC,
∴∠AEB=∠CBE,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠CBE,
∴∠ABE=∠AEB,
∴AE=AB=3,
∵DE=2,
∴AD=AE+DE=3+2=5;
如圖2,當(dāng)點(diǎn)E在AD的延長(zhǎng)線上時(shí),同理AE=3,

∴AD=AE﹣DE=3﹣2=1.
故答案為:5或1.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了矩形的性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是正確畫出兩種圖形.
【變式1-5】(2022春?碑林區(qū)校級(jí)期末)如圖,P是矩形ABCD的邊AD上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),矩形的兩條邊AB、BC的長(zhǎng)分別為3和4,那么點(diǎn)P到矩形的兩條對(duì)角線AC和BD的距離之和是(  )

A.125 B.65 C.245 D.不確定
【分析】首先連接OP,由矩形的兩條邊AB、BC的長(zhǎng)分別為3和4,可求得OA=OD=2.5,△AOD的面積,然后由S△AOD=S△AOP+S△DOP=12OA?PE+OD?PF求得答案.
【解答】解:連接OP,
∵矩形的兩條邊AB、BC的長(zhǎng)分別為3和4,
∴S矩形ABCD=AB?BC=12,OA=OC,OB=OD,AC=BD=5,
∴OA=OD=2.5,
∴S△ACD=12S矩形ABCD=6,
∴S△AOD=12S△ACD=3,
∵S△AOD=S△AOP+S△DOP=12OA?PE+12OD?PF=12×2.5×PE+12×2.5×PF=54(PE+PF)=3,
解得:PE+PF=125.
故選:A.

【點(diǎn)評(píng)】此題考查了矩形的性質(zhì)以及三角形面積問題.此題難度適中,注意掌握輔助線的作法,注意掌握數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.


題型二 利用矩形的性質(zhì)求角度

【例題2】(2022秋?衡南縣期末)如圖,分別在長(zhǎng)方形ABCD的邊DC,BC上取兩點(diǎn)E,F(xiàn),使得AE平分∠DAF,若∠BAF=60°,則∠DAE=( ?。?br />
A.45° B.30° C.15° D.60°
【分析】長(zhǎng)方形內(nèi)角為90°,已知∠BAF=60°,所以可以得到∠DAF,又因?yàn)锳E平分∠DAF,所以∠DAE便可求出.
【解答】解:在長(zhǎng)方形ABCD中,∠BAD=90°
∵∠BAF=60°
∴∠DAF=90°﹣∠BAF=30°
又AE平分∠DAF
所以∠DAE=12∠DAF=15°
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】運(yùn)用了長(zhǎng)方形的四個(gè)角都是直角以及角平分線的概念即可解決.
【變式2-1】(2022春?承德縣期末)如圖,在矩形ABCD中,對(duì)角線AC,BD交于點(diǎn)E,DF⊥AC于F點(diǎn),若∠ADF=3∠FDC,則∠DEC的度數(shù)是(  )

A.30° B.45° C.50° D.55°
【分析】根據(jù)∠ADC=90°,求出∠CDF和∠ADF,根據(jù)矩形性質(zhì)求出ED=EC,推出∠BDC=∠DCE,求出∠BDC,即可求出答案.
【解答】解:設(shè)∠ADF=3x°,∠FDC=x°,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠ADC=90°,
∴x+3x=90,
x=22.5°,
即∠FDC=x°=22.5°,
∵DF⊥AC,
∴∠DFC=90°,
∴∠DCE=90°﹣22.5°=67.5°,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴AC=2EC,BD=2ED,AC=BD,
∴ED=EC,
∴∠BDC=∠DCE=67.5°,
∴∠BDF=∠BDC﹣∠CDF=67.5°﹣22.5°=45°,
∴∠DEC=90°﹣45°=45°
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了矩形性質(zhì),三角形的內(nèi)角和定理的應(yīng)用,關(guān)鍵是求出∠BDC和∠CDF的度數(shù),注意:矩形的對(duì)角線互相平分且相等.
【變式2-2】(2022春?撫順期末)如圖,在矩形ABCD中,對(duì)角線AC、BD相交于點(diǎn)O,若DF⊥AC,∠ADF:∠FDC=3:2,則∠BDF=  ?。?br />
【分析】根據(jù)∠ADC=90°,求出∠CDF和∠ADF,根據(jù)矩形性質(zhì)求出OD=OC,推出∠BDC=∠DCO,求出∠BDC,即可求出答案.
【解答】解:設(shè)∠ADF=3x°,∠FDC=2x°,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠ADC=90°,
∴2x+3x=90,
x=18°,
即∠FDC=2x°=36°,
∵DF⊥AC,
∴∠DMC=90°,
∴∠DCO=90°﹣36°=54°,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴AC=2OC,BD=2OD,AC=BD,
∴OD=OC,
∴∠BDC=∠DCO=54°,
∴∠BDF=∠BDC﹣∠CDF=54°﹣36°=18°,
故答案為:18°.

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了矩形性質(zhì),三角形的內(nèi)角和定理的應(yīng)用,關(guān)鍵是求出∠BDC和∠CDF的度數(shù),注意:矩形的對(duì)角線互相平分且相等.
【變式2-3】如圖,四邊形ABCD是長(zhǎng)方形,F(xiàn)是DA延長(zhǎng)線上一點(diǎn),CF交AB于點(diǎn)E,G是CF上一點(diǎn),且∠ACG=∠AGC,∠GAF=∠F.若∠ECB=20°,則∠ACD的度數(shù)是  .

【分析】根據(jù)矩形的性質(zhì)得到AD∥BC,∠DCB=90°,根據(jù)平行線的性質(zhì)得到∠F=∠ECB=20°,根據(jù)三角形的外角的性質(zhì)得到∠ACG=∠AGC=∠GAF+∠F=2∠F=40°,于是得到結(jié)論.
【解答】解:∵四邊形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,∠DCB=90°,
∴∠F=∠ECB=20°,
∴∠GAF=∠F=20°,
∴∠ACG=∠AGC=∠GAF+∠F=2∠F=40°,
∴∠ACB=∠ACG+∠ECB=60°,
∴∠ACD=90°﹣60°=30°,
故答案為:30°.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了矩形的性質(zhì),用到的知識(shí)點(diǎn)為:矩形的對(duì)邊平行;兩直線平行,內(nèi)錯(cuò)角相等;三角形的一個(gè)外角等于和它不相鄰的兩個(gè)內(nèi)角的和.
【變式2-4】(2022春?洪澤區(qū)校級(jí)月考)如圖,延長(zhǎng)矩形ABCD的邊BC至點(diǎn)E,使CE=BD,連結(jié)AE,如果∠ACB=36°,求∠E的度數(shù).

【分析】由矩形的性質(zhì)得AC=BD,而CE=BD,則AC=CE,所以∠CAE=∠E,則∠ACB=∠CAE+∠E=2∠E=36°,即可求得∠E=18°.
【解答】解:∵四邊形ABCD是矩形,
∴AC=BD,
∵CE=BD,
∴AC=CE,
∴∠CAE=∠E,
∴∠ACB=∠CAE+∠E=2∠E,
∵∠ACB=36°,
∴2∠E=36°,
∴∠E=18°,
∴∠E的度數(shù)是18°.
【點(diǎn)評(píng)】此題重點(diǎn)考查矩形的性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、三角形的一個(gè)外角等于與它不相鄰的兩個(gè)內(nèi)角的和等知識(shí),證明AC=CE是解題的關(guān)鍵.
【變式2-5】(2022秋?薌城區(qū)校級(jí)期中)長(zhǎng)方形ABCD中,AB=12,AD=17,E,F(xiàn)分別在邊BC,CD上,BE=5,DF=7,則∠AEB+∠AFD等于( ?。?br /> A.105° B.120° C.90° D.135°
【分析】根據(jù)題意畫出圖形,證明△ABE≌△ECF(SAS),可得∠EAB=∠CEF,AE=FE,∠AEB=∠EFC,然后證明△AEF是等腰直角三角形,進(jìn)而可以解決問題.
【解答】解:如圖,連接EF,

在長(zhǎng)方形ABCD中,DC=AB=12,BC=AD=17,
∵BE=5,DF=7,
∴CE=12,CF=5,
∴AB=EC,BE=CF,
∵∠B=∠C=90°,
在△ABE和△ECF中,
AB=EC∠B=∠C=90°BE=CE,
∴△ABE≌△ECF(SAS),
∴∠EAB=∠CEF,AE=FE,∠AEB=∠EFC,
∵∠EAB+∠AEB=90°,
∴∠CEF+∠AEB=90°,
∴∠AEF=90°,
∴△AEF是等腰直角三角形,
∴∠AFE=45°,
∴∠AEB+∠AFD=∠EFC+∠AFD=180°﹣45°=135°.
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了矩形的性質(zhì),解決本題的關(guān)鍵是得到△ABE≌△ECF.

題型三 利用矩形的性質(zhì)求面積

【例題3】如圖,在長(zhǎng)方形ABCD中,AE平分∠BAD交BC于點(diǎn)E,連接ED,若ED=5,EC=3,則長(zhǎng)方形的面積為(  )

A.22 B.24 C.26 D.28
【分析】直接利用勾股定理得出DC的長(zhǎng),再利用角平分線的定義以及等腰三角形的性質(zhì)得出BE的長(zhǎng),進(jìn)而得出答案.
【解答】解:∵四邊形ABCD是長(zhǎng)方形,
∴∠B=∠C=90°,AB=DC,
∵ED=5,EC=3,
∴DC=ED2?EC2=52?32=4,
則AB=4,
∵AE平分∠BAD交BC于點(diǎn)E,
∴∠BAE=∠DAE,
∵AD∥BC,
∴∠DAE=∠AEB,
∴∠BAE=∠BEA,
∴AB=BE=4,
∴BC=BE+EC=4+3=7
∴長(zhǎng)方形的面積為:4×7=28.
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了矩形的性質(zhì)以及角平分線的定義,正確得出AB=BE是解題關(guān)鍵.
【變式3-1】如圖,在矩形ABCD中,對(duì)角線AC與BD相交于點(diǎn)O,∠ACB=30°,BD=4,則矩形ABCD的面積是  .

【分析】根據(jù)題意和矩形的性質(zhì),可以得到AC的長(zhǎng),然后根據(jù)直角三角形30°角所對(duì)的直角邊是斜邊的一半和勾股定理,可以得到AB和BC的長(zhǎng),從而可以求得矩形ABCD的面積.
【解答】解:∵四邊形ABCD是矩形,BD=4,
∴AC=BD=4,∠ABC=90°,
∵∠ACB=30°,
∴AB=2,BC=AC2?AB2=42?22=23,
∴矩形ABCD的面積是:2×23=43,
故答案為:43.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查矩形的性質(zhì)、勾股定理,解答本題的關(guān)鍵是明確題意,利用數(shù)形結(jié)合的思想解答.

【變式3-2】(2022?鼓樓區(qū)校級(jí)二模)如圖,點(diǎn)O是矩形ABCD的對(duì)角線BD的中點(diǎn),點(diǎn)E是BC的中點(diǎn),連接OA,OE.若OA=2,OE=1,則矩形ABCD的面積為  ?。?br />
【分析】由三角形中位線定理求出OA=2,由勾股定理求出AD的長(zhǎng),則可得出答案.
【解答】解:∵O為BD的中點(diǎn),E是BC的中點(diǎn),
∴OE=12DC,
∵OE=1,
∴DC=2,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴AB=CD=2,∠BAD=90°,
∵OA=2,
∴BD=2OA=4,
∴AD=BD2?AB2=42?22=23,
∴矩形ABCD的面積=AD?DC=23×2=43.
故答案為:43.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了矩形的性質(zhì),三角形中位線定理,勾股定理,熟練掌握矩形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
【變式3-3】如圖,△ABC中,AC的垂直平分線分別交AC、AB于點(diǎn)D、F,BE⊥DF交DF的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,已知∠A=30°,BC=2,AF=BF,則四邊形BCDE的面積是(  )

A.23 B.33 C.4 D.43
【分析】因?yàn)镈E是AC的垂直的平分線,所以D是AC的中點(diǎn),F(xiàn)是AB的中點(diǎn),所以DF∥BC,所以∠C=90°,所以四邊形BCDE是矩形,因?yàn)椤螦=30°,∠C=90°,BC=2,能求出AB的長(zhǎng),根據(jù)勾股定理求出AC的長(zhǎng),從而求出DC的長(zhǎng),從而求出面積.
【解答】解:∵DE是AC的垂直的平分線,F(xiàn)是AB的中點(diǎn),
∴DF∥BC,
∴∠C=90°,
∴四邊形BCDE是矩形.
∵∠A=30°,∠C=90°,BC=2,
∴AB=4,
∴AC=42?22=23.
∴BE=CD=3.
∴四邊形BCDE的面積為:2×3=23.
故選:A.

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了矩形的判定定理,矩形的面積的求法,以及中位線定理,勾股定理,線段垂直平分線的性質(zhì)等.

【變式3-4】如圖,矩形ABCD的對(duì)角線AC,BD相交于點(diǎn)O,點(diǎn)E,F(xiàn)在BD上,BE=DF.
(1)求證:AE=CF;
(2)若AB=6,∠COD=60°,求矩形ABCD的面積.

【分析】(1)由矩形的性質(zhì)得出OA=OC,OB=OD,AC=BD,∠ABC=90°,證出OE=OF,由SAS證明△AOE≌△COF,即可得出AE=CF;
(2)證出△AOB是等邊三角形,得出OA=AB=6,AC=2OA=12,在Rt△ABC中,由勾股定理求出BC=AC2?AB2=63,即可得出矩形ABCD的面積.
【解答】(1)證明:∵四邊形ABCD是矩形,
∴OA=OC,OB=OD,AC=BD,∠ABC=90°,
∵BE=DF,
∴OE=OF,
在△AOE和△COF中,OA=OC∠AOE=∠COFOE=OF,
∴△AOE≌△COF(SAS),
∴AE=CF;
(2)解:∵OA=OC,OB=OD,AC=BD,
∴OA=OB,
∵∠AOB=∠COD=60°,
∴△AOB是等邊三角形,
∴OA=AB=6,
∴AC=2OA=12,
在Rt△ABC中,BC=AC2?AB2=63,
∴矩形ABCD的面積=AB?BC=6×63=363.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了矩形的性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、等邊三角形的判定與性質(zhì)、勾股定理;熟練掌握矩形的性質(zhì),證明三角形全等和求出BC是解決問題的關(guān)鍵.
題型四 利用矩形的性質(zhì)證明

【例題4】(2022春?江西月考)如圖,矩形ABCD的對(duì)角線AC、BD相交于點(diǎn)O,AE平分∠BAD交BC于點(diǎn)E,連接OE,若∠AOB=60°,求證:△OBE是等腰三角形.

【分析】根據(jù)矩形的性質(zhì)可得△AOB為等邊三角形.然后根據(jù)角平分線可得△ABE是等腰直角三角形,進(jìn)而可以解決問題.
【解答】證明:∵矩形ABCD的對(duì)角線AC,BD相交于點(diǎn)O,
∴OA=OB,
又∵∠AOB=60°,
∴△AOB為等邊三角形.
∴OA=OD=OB=AB=OC,
∵AE平分∠BAD交BC于點(diǎn)E,
∴∠BAE=45°,
∴AB=BE,
∴BE=OB,
∴△OBE是等腰三角形.
【點(diǎn)評(píng)】此題考查矩形的性質(zhì),等腰三角形的判定,等邊三角形的判定與性質(zhì),關(guān)鍵是根據(jù)矩形的性質(zhì)和等腰三角形的判定解答.
【變式4-1】在矩形ABCD中,點(diǎn)E在BC上,AE=AD,DF⊥AE,垂足為F.
(1)求證:DF=AB;
(2)若∠FDC=30°,且AB=4,求AD.

【分析】(1)利用“AAS”證△ADF≌△EAB即可得;
(2)由∠ADF+∠FDC=90°、∠DAF+∠ADF=90°得∠FDC=∠DAF=30°,據(jù)此知AD=2DF,根據(jù)DF=AB可得答案.
【解答】證明:(1)在矩形ABCD中,∵AD∥BC,
∴∠AEB=∠DAF,
又∵DF⊥AE,
∴∠DFA=90°,
∴∠DFA=∠B,
又∵AD=EA,
∴△ADF≌△EAB,
∴DF=AB.
(2)∵∠ADF+∠FDC=90°,∠DAF+∠ADF=90°,
∴∠FDC=∠DAF=30°,
∴AD=2DF,
∵DF=AB,
∴AD=2AB=8.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查矩形的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是掌握矩形的性質(zhì)和全等三角形的判定與性質(zhì)及直角三角形的性質(zhì).
【變式4-2】(2022春?姜堰區(qū)校級(jí)月考)如圖,在矩形ABCD中,對(duì)角線AC、BD相交于點(diǎn)O,在AB的延長(zhǎng)線上找一點(diǎn)E,連接EC,使得EC=AC.
(1)求證:四邊形BDCE是平行四邊形;
(2)若AB=6,BC=8,求點(diǎn)E到AC的距離.

【分析】(1)由矩形的性質(zhì)得∠ABC=90°,DB=AC,AB=DC,由BC⊥AE,EC=AC,得AB=EB,則DB=EC,EB=DC,即可證明四邊形BDCE是平行四邊形;
(2)設(shè)點(diǎn)E到AC的距離是h,由勾股定理求得AC=AB2+BC2=10,再由12×10h=12×12×8=S△AEC求出h的值即可.
【解答】(1)證明:∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,DB=AC,AB=DC,
∴BC⊥AE,
∵EC=AC,
∴DB=EC,AB=EB,
∴EB=DC,
∴四邊形BDCE是平行四邊形.
(2)解:設(shè)點(diǎn)E到AC的距離是h,
∵∠ABC=90°,AB=6,BC=8,
∴AC=AB2+BC2=62+82=10,AE=2AB=12,
∵12AC?h=12AE?BC=S△AEC,
∴12×10h=12×12×8,
解得h=485,
∴點(diǎn)E到AC的距離為485.
【點(diǎn)評(píng)】此題重點(diǎn)考查等腰三角形的性質(zhì)、平行四邊形的判定、矩形的性質(zhì)、勾股定理、根據(jù)面積等式求點(diǎn)到直線的距離等知識(shí)與方法,正確地列出表示△AEC面積的代數(shù)式是解題的關(guān)鍵.
【變式4-3】(2022?安順模擬)如圖,在矩形ABCD中,對(duì)角線AC的垂直平分線分別與邊AB,CD的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)M,N,與邊AD交于點(diǎn)E,垂足為O.
(1)求證:△AOM≌△CON;
(2)若AD=8,CD=4,求AE的長(zhǎng).

【分析】(1)根據(jù)矩形的性質(zhì)得出AB∥CD,求出∠M=∠N,AO=CO,再根據(jù)全等三角形的判定定理AAS推出即可;
(2)根據(jù)矩形的性質(zhì)得出AB=CD=4,根據(jù)線段垂直平分線的性質(zhì)得出AE=CE,再根據(jù)勾股定理求出即可.
【解答】(1)證明:∵四邊形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,
∴∠M=∠N,
∵AC的垂直平分線是MN,
∴AO=CO,
在△AOM和△CON中,
∠AOM=∠CON∠M=∠NAO=CO,
∴△AOM≌△CON(AAS);
(2)解:連接CE,設(shè)AE=x,則DE=8﹣x,

∵AC的垂直平分線是MN,
∴AE=CE=x,
∵四邊形ABCD是矩形,AB=4,
∴DC=AB=4,∠ADC=90°,
由勾股定理得:DE2+DC2=CE2,
∴(8﹣x)2+42=x2,
解得:x=5,
即AE=5.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了矩形的性質(zhì),線段垂直平分線的性質(zhì),全等三角形的判定等知識(shí)點(diǎn),能熟記矩形的性質(zhì)和線段垂直平分線的性質(zhì)是解此題的關(guān)鍵.
【變式4-4】(2022秋?石阡縣期中)如圖,在矩形ABCD中,O是對(duì)角線AC的中點(diǎn),過點(diǎn)O作EF⊥AC,分別交AD,BC于點(diǎn)E,F(xiàn).
(1)求證:△AOE≌△COF;
(2)若AE+BF=16,求BC的長(zhǎng).

【分析】(1)根據(jù)矩形的性質(zhì),由“ASA”可證△AOE≌△COF;
(2)根據(jù)△AOE≌△COF,可得AE=CF,然后利用線段的和差即可解決問題.
【解答】(1)證明:∵四邊形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠DAC=∠BCA,
∵點(diǎn)O是AC的中點(diǎn),
∴AO=CO,
在△AOE和△COF中,
∠DAC=∠ACBAO=CO∠AOE=∠COF,
∴△AOE≌△COF(ASA);
(2)解:∵△AOE≌△COF,
∴AE=CF,
∵AE+BF=16,
∴CF+BF=16,
∴BC=16.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了矩形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),證明三角形全等是解題的關(guān)鍵.
【變式4-5】(2022秋?南岸區(qū)校級(jí)期中)如圖,在矩形ABCD中,∠BAD的平分線交BC于點(diǎn)E,交DC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F.過點(diǎn)C作CG⊥AF于點(diǎn)G,連接DG、BG、CG.
(1)求證:BG=DG;
(2)連接BD,求∠BDG的度數(shù).

【分析】(1)由BF平分∠BAD,得∠DAF=∠BAF=45°,則∠F=∠DAF=45°,可證明DF=DA=BC,由CG⊥AF于點(diǎn)G,得∠GCF=∠F=45°,則∠BCG=∠F=45°,CG=FG,即可證明△BCG≌△DFG,得BG=DG;
(2)由∠CBG=∠FDG,推導(dǎo)出∠GBD+∠BDG=∠CBD+∠CDB=90°,則∠GBD=∠BDG=45°.
【解答】(1)證明:∵四邊形ABCD是矩形,
∴BC=DA,BC∥DA,∠BAD=∠ADC=∠BCD=90°,
∴∠BCF=∠BCD=90°,
∵BF平分∠BAD,
∴∠DAF=∠BAF=45°,
∴∠F=∠DAF=45°,
∴DF=DA,
∴BC=DF,
∵CG⊥AF于點(diǎn)G,
∴∠CGF=90°,
∴∠GCF=∠F=45°,
∴∠BCG=∠F=45°,CG=FG,
在△BCG和△DFG中,
BC=DF∠BCG=∠FCG=FG,
∴△BCG≌△DFG(SAS),
∴BG=DG.
(2)解:∵△BCG≌△DFG,
∴∠CBG=∠FDG,
∴∠GBD+∠BDG=∠CBD+∠CBG+∠BDG=∠CBD+∠FDG+∠BDG=∠CBD+∠CDB=90°,
∵∠GBD=∠BDG,
∴∠BDG=45°,
∴∠BDG的度數(shù)是45.
【點(diǎn)評(píng)】此題重點(diǎn)考查矩形的性質(zhì)、等腰直角三角形的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、直角三角形的兩個(gè)銳角互余等知識(shí),證明△BCG≌△DFG是解題的關(guān)鍵.

題型五 直角三角形斜邊上的中線的性質(zhì)

【例題5】(2022秋?沭陽(yáng)縣期中)如圖,在△ABC中,BD⊥AC于點(diǎn)E,CE⊥AB于點(diǎn)E,點(diǎn)M,N分別是BC,DE的中點(diǎn).
(1)求證:MN⊥DE;
(2)若∠ECB+∠DBC=45°,DE=10,求MN的長(zhǎng).

【分析】(1)根據(jù)直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半可得MD=ME=12BC,再根據(jù)等腰三角形三線合一的性質(zhì)證明即可;
(2)根據(jù)直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半可得MD=ME=BM=CM,進(jìn)而得到∠DBM=∠BDM,∠MEC=∠MCE,由三角形外角定理及∠ECB+∠DBC=45°得到∠EMB+∠DMC=90°,即∠EMD=90°,再根據(jù)直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半即可求得MN.
【解答】(1)證明:連接EM、DM,
∵BD⊥AC,CE⊥AB,
∴∠BDC=∠BEC=90°,
∵在Rt△DBC中和Rt△EBC中,M是BC的中點(diǎn),
∴DM=12BC,EM=12BC,
∴DM=EM,
∵N是DE的中點(diǎn),
∴MN⊥ED;
(2)解:在Rt△DBC中,M是BC的中點(diǎn),
∴DM=12BC=BM,
∴∠DBM=∠BDM,
同理∠MEC=∠MCE,
∵∠ECB+∠DBC=45°,
∴∠EMB+∠DMC=2(∠ECB+∠DBC)=90°,
∴∠EMD=90°,
∵N是DE的中點(diǎn),DE=10,
∴MN=12DE=5.

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了直角三角形斜邊上的中線的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),熟記直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半是解決問題的關(guān)鍵.
【變式5-1】(2022?寧南縣模擬)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD為中線,延長(zhǎng)CB至點(diǎn)E,使BE=BC,連結(jié)DE,點(diǎn)F為DE的中點(diǎn),連結(jié)BF.若AB=10,則BF的長(zhǎng)為    .

【分析】先由直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半求得CD的長(zhǎng)度,結(jié)合題意知線段BF是△CDE的中位線,則BF=12CD.
【解答】解:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,
∵CD為中線,
∴CD=12AB=5.
∵F為DE中點(diǎn),BE=BC,
∴點(diǎn)B是EC的中點(diǎn),
∴BF是△CDE的中位線,
∴BF=12CD=2.5.
故答案為:2.5.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了勾股定理,三角形中位線定理,直角三角形斜邊上的中線,熟知直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半是解題的關(guān)鍵.

【變式5-2】(2022秋?新田縣期中)如圖,在△ABC中,AB=AC=8cm,AM是BC上的高,MN∥AC,MN交AB于點(diǎn)N,BC=6cm,求△BMN的周長(zhǎng).

【分析】先根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得出∠CAM=∠BAM,求出BM,再根據(jù)平行線的性質(zhì)得出∠BAM=∠AMN,進(jìn)而得出MN=AN,最后根據(jù)△BMN=BM+AB求出答案.
【解答】解:在△ABC中,AB=AC,AM是BC上的高,
∴∠CAM=∠BAM,BM=12BC=12×6=3(cm)(三線合一),
∵M(jìn)N∥AC,
∴∠AMN=∠CAM,
∴∠BAM=∠AMN(等量代換),
∴MN=AN(等角對(duì)等邊),
∴△BMN的周長(zhǎng)=BM+BN+MN,
=BM+BN+AN=BM+AB=3+8=11(cm).
答:△BMN的周長(zhǎng)為11cm.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了等腰三角形的性質(zhì)和判定,平行線的性質(zhì)等,將三角形的周長(zhǎng)轉(zhuǎn)化為兩條線段的和是解題的關(guān)鍵.
【變式5-3】(2021秋?蓮都區(qū)期末)已知:如圖,在△ABC中,∠B=30°,∠ACB=45°,AD是BC邊上的高線,CE是AB邊上的中線.
(1)求證:AE=CD;
(2)求∠ACE的度數(shù).

【分析】(1)連接DE,根據(jù)垂直定義可得∠ADC=∠ADB=90°,從而利用直角三角形的兩個(gè)銳角互余可得∠BAD=60°,∠DAC=45°,進(jìn)而可得AD=CD,然后利用直角三角形斜邊上的中線性質(zhì)可得BE=DE=AE,從而可得△AED是等邊三角形,進(jìn)而可得AD=AE,最后利用等量代換即可解答;
(2)利用等腰三角形的性質(zhì)可得∠B=∠EDB=30°,從而可得∠DEC+∠DCE=30°,再利用(1)的結(jié)論可得DE=DC,然后利用等腰三角形的性質(zhì)可得∠DEC=∠DCE=15°,最后利用角的和差關(guān)系進(jìn)行計(jì)算即可解答.
【解答】(1)證明:連接DE,

∵AD⊥BC,
∴∠ADC=∠ADB=90°,
∵∠B=30°,∠ACB=45°,
∴∠BAD=90°﹣∠B=60°,∠DAC=90°﹣∠ACD=45°,
∴∠DAC=∠ACD=45°,
∴AD=CD,
∵點(diǎn)E是AB的中點(diǎn),∠ADB=90°,
∴BE=DE=AE=12AB,
∴△AED是等邊三角形,
∴AD=AE,
∴AE=DC;
(2)解:∵DE=EB,
∴∠B=∠EDB=30°,
∴∠DEC+∠DCE=30°,
∵DE=AD,AD=CD,
∴DE=DC,
∴∠DEC=∠DCE=15°,
∴∠ACE=∠ACD﹣∠DCE=30°,
∴∠ACE的度數(shù)為30°.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了直角三角形斜邊上的中線性質(zhì),等腰三角形的判定與性質(zhì),熟練掌握直角三角形斜邊上的中線性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
【變式5-4】(2022秋?大名縣期末)如圖,在△ABC中,∠C=2∠B,D是BC上的一點(diǎn),且AD⊥AB,點(diǎn)E是BD的中點(diǎn),連接AE.
(1)求證:∠AEC=∠C;
(2)求證:BD=2AC;
(3)若AE=6.5,AD=5,求△ABE的周長(zhǎng).

【分析】(1)根據(jù)直角三角形斜邊上的中線的性質(zhì)得出AE=BE,再由等邊對(duì)等角及三角形外角的性質(zhì)即可證明;
(2)根據(jù)(1)中結(jié)論及直角三角形斜邊上的中線的性質(zhì)即可證明;
(3)根據(jù)直角三角形斜邊上的中線的性質(zhì)及勾股定理即可求解.
【解答】(1)證明:∵AD⊥AB,
∴△ABD為直角三角形.
又∵點(diǎn)E是BD的中點(diǎn),
∴AE=12BD,
又∵BE=12BD,
∴AE=BE,
∴∠B=∠BAE.
又∵∠AEC=∠B+∠BAE,
∴∠AEC=∠B+∠B=2∠B.
又∵∠C=2∠B,
∴∠AEC=∠C.
(2)證明:由(1)可得AE=AC,
又∵AE=12BD,
∴12BD=AC,
∴BD=2AC.
(3)解:在Rt△ABD中,
∵AD=5,BD=2AE=2×6.5=13,
∴AB=BD2?AD2=132?52=12,
∴△ABE的周長(zhǎng)=AB+BE+AE=12+6.5+6.5=25.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是直角三角形斜邊上的中線的性質(zhì),勾股定理解三角形及等腰三角形的性質(zhì)與判定等,理解題意,綜合運(yùn)用這些知識(shí)點(diǎn)是解題關(guān)鍵.
【變式5-5】(2022秋?興化市校級(jí)期末)如圖,在△ABC中,CF⊥AB于點(diǎn)F,BE⊥AC于點(diǎn)E,M為BC的中點(diǎn).
(1)求證:△MEF是等腰三角形;
(2)若∠EBC=30°,BC=10cm,求CE的長(zhǎng)度.

【考點(diǎn)】直角三角形斜邊上的中線;等腰三角形的判定與性質(zhì);含30度角的直角三角形.版權(quán)所有
【分析】(1)利用直角三角形斜邊上的中線的性質(zhì)即可得出結(jié)論.
(2)利用直角三角形中30度角所對(duì)的直角邊等于斜邊的一半即可得出.
【解答】(1)證明:∵CF⊥AB,BE⊥AC,
∴△BFC與△BEC都為直角三角形,
∵M(jìn)為BC的中點(diǎn),
∴FM、EM為斜邊BC的中點(diǎn),
∴EM=12BC,F(xiàn)M=12BC,
∴EM=FM,
∴△MEF是等腰三角形;
(2)在Rt△EBC中,∵∠EBC=30°,
∴CE=12BC=12×10=5(cm).
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了直角三角形斜邊上的中線的性質(zhì),等腰三角形的判定,含30°角的直角三角形的性質(zhì),熟練掌握各性質(zhì)定理是解題的關(guān)鍵.


題型六 判斷四邊形是矩形

【例題6】(2021秋?天府新區(qū)期末)已知:如圖,在△ABC中,AB=AC,AD是∠BAC的平分線,AN是△ABC外角∠CAM的平分線,CE⊥AN,垂足為點(diǎn)E.
求證:四邊形ADCE為矩形;

【分析】根據(jù)三個(gè)角是直角是四邊形是矩形即可證明;
【解答】證明:∵AB=AC,AD是∠BAC的平分線,
∴AD⊥BC,∠BAD=∠CAD.
∴∠ADC=90°,
∵AN為△ABC的外角∠CAM的平分線,
∴∠MAN=∠CAN.
∴∠DAE=90°,
∵CE⊥AN,
∴∠AEC=90°.
∴四邊形ADCE為矩形.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查矩形的判定、等腰三角形的性質(zhì)、角平分線的定義等知識(shí),解題的關(guān)鍵是靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題,屬于中考??碱}型.
【變式6-1】(2021秋?中牟縣期末)檢查一個(gè)門框是否為矩形,下列方法中正確的是( ?。?br /> A.測(cè)量?jī)蓷l對(duì)角線,是否相等
B.測(cè)量?jī)蓷l對(duì)角線,是否互相平分
C.測(cè)量門框的三個(gè)角,是否都是直角
D.測(cè)量?jī)蓷l對(duì)角線,是否互相垂直
【分析】對(duì)角線相等的平行四邊形是矩形或有三個(gè)角是直角的四邊形是矩形的原理即可突破此題.
【解答】解:根據(jù)“三個(gè)角是直角的四邊形是矩形”可以得到測(cè)量門框的三個(gè)角,是否都是直角即可檢驗(yàn)該四邊形是不是矩形,
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】此題考查學(xué)生對(duì)矩形的判定的理解和掌握,要求學(xué)生熟練掌握矩形的判定方法,并學(xué)會(huì)在實(shí)際生活中靈活運(yùn)用,學(xué)以致用.
【變式6-2】(2021春?新市區(qū)校級(jí)期末)四邊形ABCD的對(duì)角線AC、BD于點(diǎn)O,下列各組條件,不能判定四邊形ABCD是矩形的是( ?。?br /> A.AB=CD,AD=BC,AC=BD
B.∠A=∠C,∠B=∠D,∠A=∠B
C.OA=OC,OB=OD,∠BAD=90°
D.∠A=∠C,∠B+∠C=180°,∠AOB=∠BOC
【分析】矩形的判定定理有:
(1)有一個(gè)角是直角的平行四邊形是矩形.
(2)有三個(gè)角是直角的四邊形是矩形.
(3)對(duì)角線互相平分且相等的四邊形是矩形.據(jù)此利用排除法可判斷.
【解答】解;A、AB=CD,AD=BC,可以判定為平行四邊形,又有AC=BD,可判定為矩形,故此選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B、∠A=∠C,∠B=∠D,可以判定為平行四邊形,又有∠A=∠B,可得到∠A=90°,可判定為矩形,故此選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C、OA=OC,OB=OD,可以判定為平行四邊形,又有∠BAD=90°可判定為矩形,故此選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D、A,B,C都錯(cuò)誤,故此選項(xiàng)正確.
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了矩形的判定定理,同學(xué)們一定要熟練掌握矩形的判定方法.
【變式6-3】已知,如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,D是AB的中點(diǎn),DF、DE分別是△BDC、△ADC的角平分線.求證:四邊形DECF是矩形.

【分析】利用等腰△ADC“三合一”的性質(zhì)證得DE⊥AC,同理得DF⊥BC,根據(jù)有三個(gè)角是直角的四邊形是矩形,證四邊形DECF是矩形.
【解答】證明:如圖,
∵∠ACB=90°,D是AB的中點(diǎn),
∴AD=CD,
∵DE是∠ADC的角平分線,
∴DE⊥AC.
∴∠DEC=90°,
同理得∠CFD=90°,
∵∠ACB=90°,
∴四邊形DECF是矩形.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了矩形的判定.此題是根據(jù)矩形的判定:有三個(gè)角是直角的四邊形是矩形推知四邊形DECF是矩形的.

【變式6-4】如圖,MN∥PQ,直線l分別交MN、PQ于點(diǎn)A、C,同旁內(nèi)角的平分線AB、CB相交于點(diǎn)B,AD、CD相交于點(diǎn)D.試證明四邊形ABCD是矩形.

【分析】首先推出∠BAC=∠DCA,繼而推出AB∥CD;推出∠BCA=∠DAC,進(jìn)而推出AD∥CB,因此四邊形ABCD平行四邊形,再證明∠ABC=90°,可得平行四邊形ABCD是矩形.
【解答】證明:∵M(jìn)N∥PQ,
∴∠MAC=∠ACQ、∠ACP=∠NAC,
∵AB、CD分別平分∠MAC和∠ACQ,
∴∠BAC=12∠MAC、∠DCA=12∠ACQ,
又∵∠MAC=∠ACQ,
∴∠BAC=∠DCA,
∴AB∥CD,
∵AD、CB分別平分∠ACP和∠NAC,
∴∠BCA=12∠ACP、∠DAC=12∠NAC,
又∵∠ACP=∠NAC,
∴∠BCA=∠DAC,
∴AD∥CB,
又∵AB∥CD,
∴四邊形ABCD平行四邊形,
∵∠BAC=12∠MAC,∠ACB=12∠ACP,
又∵∠MAC+∠ACP=180°,
∴∠BAC+∠ACB=90°,
∴∠ABC=90°,
∴平行四邊形ABCD是矩形.

【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了矩形的判定,關(guān)鍵是掌握有一個(gè)角是直角的平行四邊形是矩形.
【變式6-5】(2021春?西吉縣期末)已知:如圖,在?ABCD中,AF、BH、CH、DF分別是∠BAD、∠ABC、∠BCD、∠ADC的平分線.求證:四邊形EFGH是矩形.

【分析】由平行四邊形的性質(zhì)和角平分線的性質(zhì)可得∠AFD=∠BHC=∠HGF=∠HEF=90°,由此可證四邊形EFGH為矩形.
【解答】證明:∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD∥BC,
∴∠DAB+∠ABC=180°.
∵AF,BF分別平分∠DAB,∠ABC,
∴∠EAB+∠EBA=12(∠DAB+∠ABC)=12×180°=90°.
∴∠AEB=90°,
同理可得:∠AFD=90°,∠BHC=90°,∠DGC=90°,
∵∠HGF=∠DGC=90°,∠HEF=∠AEB=90°,
∴∠AFD=∠HGF=∠HEF=90°,
∴四邊形EGFH是矩形.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了矩形的判定,平行四邊形的性質(zhì),關(guān)鍵是掌握三個(gè)角是直角的四邊形是矩形.



題型七 判斷平行四邊形是矩形

【例題7】如圖,在平行四邊形ABCD中,AE⊥CD,CF⊥AB,垂足分別為E,F(xiàn).求證:四邊形AFCE是矩形.

【分析】由平行四邊形的性質(zhì)得出∠AFC=∠AEC=90°,則∠FCE=∠EAF=90°,可得出結(jié)論.
【解答】證明:∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AB∥CD,
∵AE⊥CD,CF⊥AB,
∴∠AFC=∠AEC=90°,
∴∠FCE=∠EAF=90°,
∴四邊形AFCE是矩形.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了平行四邊形的性質(zhì)及矩形的判定,熟練掌握矩形的判定定理是解題的關(guān)鍵.

解題技巧提煉
已知四邊形是平行四邊形時(shí),判定矩形的方法只需再證有一個(gè)角為直角(定義法),或再證明對(duì)角線相等.當(dāng)已知對(duì)角線相等時(shí),只需證這個(gè)四邊形是平行四邊形即可.
【變式7-1】(2022春?南票區(qū)期末)如圖,在△ABC中,AB=BC,BD平分∠ABC.四邊形ABED是平行四邊形,DE交BC于點(diǎn)F,連接CE.
求證:四邊形BECD是矩形.

【分析】根據(jù)已知條件易推知四邊形BECD是平行四邊形.結(jié)合等腰△ABC“三線合一”的性質(zhì)證得BD⊥AC,即∠BDC=90°,所以由“有一內(nèi)角為直角的平行四邊形是矩形”得到?BECD是矩形.
【解答】證明:∵AB=BC,BD平分∠ABC,
∴BD⊥AC,AD=CD.
∵四邊形ABED是平行四邊形,
∴BE∥AD,BE=AD,
∴BE=CD,
∴四邊形BECD是平行四邊形.
∵BD⊥AC,
∴∠BDC=90°,
∴?BECD是矩形.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了矩形的判定.矩形的定義:有一個(gè)角是直角的平行四邊形是矩形.
【變式7-2】如圖,已知在△ABC中,AB=AC,AD是BC邊上的中線,E,G分別是AC,DC的中點(diǎn),F(xiàn)為DE延長(zhǎng)線上的點(diǎn),∠FCA=∠CEG.
(1)求證:AD∥CF;
(2)求證:四邊形ADCF是矩形.

【分析】(1)先證EG是△ACD的中位線,得EG∥AD,再由∠FCA=∠CEG證出EG∥CF,即可得出結(jié)論;
(2)先證△ADE≌△CFE(AAS),得AD=CF,則四邊形ADCF是平行四邊形,再由等腰三角形的在得∠ADC=90°,即可得出結(jié)論.
【解答】證明:(1)∵E,G分別是AC,DC的中點(diǎn),
∴EG是△ACD的中位線,
∴EG∥AD,
∵∠FCA=∠CEG,
∴EG∥CF,
∴AD∥CF;
(2)由(1)得:AD∥CF,
∴∠DAE=∠FCE,∠ADE=∠CFE,
∵E是AC的中點(diǎn),
∴AE=CE,
∴△ADE≌△CFE(AAS),
∴AD=CF,
∴四邊形ADCF是平行四邊形,
又∵AB=AC,AD是BC邊上的中線,
∴AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,
∴平行四邊形ADCF是矩形.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了矩形的判定、平行四邊形的判定與性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、三角形中位線定理等知識(shí);熟練掌握矩形的判定和平行四邊形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
【變式7-3】已知:如圖,平行四邊形ABCD的兩條對(duì)角線相交于點(diǎn)O,BE⊥AC,CF⊥BD,垂足分別為E,F(xiàn).且BE=CF.求證:平行四邊形ABCD是矩形.

【分析】由平行四邊形的性質(zhì)得出OB=12BD,OC=12AC,由AAS證明△BEO≌△CFO,得出對(duì)應(yīng)邊相等OB=OC,得出BD=AC,即可得出結(jié)論.
【解答】證明:∵BE⊥AC,CF⊥BD,
∴∠OEB=∠OFC=90°,
∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴OB=12BD,OC=12AC,
在△BEO和△CFO中,
∠OEB=∠OFC∠BOE=∠COFBE=CF,
∴△BEO≌△CFO(AAS),
∴OB=OC,
∴BD=AC,
∴平行四邊形是矩形.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了平行四邊形的性質(zhì)、矩形的判定、全等三角形的判定與性質(zhì);熟練掌握矩形的判定方法,證明三角形全等得出OB=OC是解決問題的關(guān)鍵.

【變式7-4】如圖,AC、BD相交于點(diǎn)O,且O是AC、BD的中點(diǎn),點(diǎn)E在四邊形ABCD外,且∠AEC=∠BED=90°,求證:四邊形ABCD是矩形.

【分析】連接EO,首先根據(jù)O為BD和AC的中點(diǎn),得出四邊形ABCD是平行四邊形,在Rt△AEC中EO=12AC,在Rt△EBD中,EO=12BD,得到AC=BD,可證出結(jié)論.
【解答】證明:連接EO,如圖所示:
∵O是AC、BD的中點(diǎn),
∴AO=CO,BO=DO,
∴四邊形ABCD是平行四邊形,
在Rt△EBD中,
∵O為BD中點(diǎn),
∴EO=12BD,
在Rt△AEC中,∵O為AC中點(diǎn),
∴EO=12AC,
∴AC=BD,
又∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴平行四邊形ABCD是矩形.

【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了矩形的判定、平行四邊形的判定、直角三角形斜邊上的中線性質(zhì),關(guān)鍵是掌握直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半.
【變式7-5】如圖所示,在?ABCD中,AE⊥BD于點(diǎn)E,CF⊥BD于點(diǎn)F,延長(zhǎng)AE至點(diǎn)G,使EG=AE,連接CG.
(1)求證:△ABE≌△CDF;
(2)求證:四邊形EGCF是矩形.

【分析】(1)由AAS證明△ABE≌△CDF即可;
(2)由全等三角形的性質(zhì)得AE=CF,證出EG=CF,則四邊形EGCF是平行四邊形,由∠GEF=90°,即可得出四邊形EGCF是矩形.
【解答】證明:(1)∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AB=CD,AB∥CD,
∴∠ABE=∠CDF,
∵AE⊥BD于點(diǎn)E,CF⊥BD于點(diǎn)F,
∴AE∥CF,∠GEF=∠AEB=∠CFD=90°,
在△ABE和△CDF中,∠ABE=∠CDF∠AEB=∠CFDAB=CD,
∴△ABE≌△CDF(AAS);
(2)由(1)得:△ABE≌△CDF,AE∥CF,
∴AE=CF,
∵EG=AE,
∴EG=CF,
∴四邊形EGCF是平行四邊形,
又∵∠GEF=90°,
∴四邊形EGCF是矩形.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了矩形的判定、平行四邊形的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)等知識(shí);熟練掌握矩形的判定,證明三角形全等是解題的關(guān)鍵.
【變式7-6】如圖,在?ABCD中,對(duì)角線AC,BD交于點(diǎn)O,E為AB中點(diǎn),點(diǎn)F在CB的延長(zhǎng)線上,且EF∥BD.
(1)求證:四邊形OBFE是平行四邊形;
(2)當(dāng)線段AD和BD之間滿足什么條件時(shí),四邊形OBFE是矩形?并說明理由.

【分析】(1)首先證明OE是△ABC的中位線,推出OE∥BC,由EF∥OB,推薦可提出四邊形OBFE是平行四邊形.
(2)當(dāng)AD⊥BD時(shí),四邊形OBFE是矩形. 只要證明∠EOB=90°即可解決問題.
【解答】(1)證明:∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴點(diǎn)O是AC的中點(diǎn).
又∵點(diǎn)E是邊AB的中點(diǎn),
∴OE是△ABC的中位線,
∴OE∥BC,
又∵點(diǎn)F在CB的延長(zhǎng)線上,
∴OE∥BF.
∵EF∥BD,即EF∥OB,
∴四邊形OBFE是平行四邊形.
(2)當(dāng)AD⊥BD時(shí),四邊形OBFE是矩形.
理由:由(1)可知四邊形OBFE是平行四邊形,
又∵AD⊥BD,AD∥BC,且點(diǎn)F在BC的延長(zhǎng)線上,
∴FC⊥BD,
∴∠OBF=90°,
∴四邊形OBFE是矩形.

【點(diǎn)評(píng)】本題考查平行四邊形的性質(zhì)和判定、矩形的判定、三角形的中位線定理等知識(shí),解題的關(guān)鍵是熟練掌握平行四邊形的性質(zhì)和判定,掌握矩形的判定方法,屬于中考??碱}型.


題型八 利用矩形的性質(zhì)解決折疊問題

【例題8】(2022春?三臺(tái)縣月考)如圖,長(zhǎng)方形ABCD中將△ABF沿AF翻折至△AB'F處,若AB'∥BD,∠1=26°,則∠BAF的度數(shù)為( ?。?br />
A.57° B.58° C.59° D.60°
【分析】由矩形的性質(zhì)得∠ABC=90°,AD∥BC,則∠AFB=∠DAF,由翻折得∠B′=∠ABF=90°,∠AFB′=∠AFB,所以∠AFB′=∠DAF,由AB'∥BD,∠B′AM=∠1=26°,則∠AFB′+∠DAF=2∠DAF=∠AMB′=64°,所以∠DAF=32°,即可求得∠BAF=∠B′AF=58°,于是得到問題的答案.
【解答】解:∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,AD∥BC,
∴∠AFB=∠DAF,
由翻折得∠B′=∠ABF=90°,∠AFB′=∠AFB,
∴∠AFB′=∠DAF,
∵AB'∥BD,
∴∠B′AM=∠1=26°,
∴∠AMB′=90°﹣∠B′AM=64°,
∴∠AFB′+∠DAF=2∠DAF=∠AMB′=64°,
∴∠DAF=32°,
∴∠BAF=∠B′AF=∠B′AM+∠DAF=26°+32°=58°,
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】此題重點(diǎn)考查矩形的性質(zhì)、軸對(duì)稱的性質(zhì)、三角形的一個(gè)外角等于與它不相鄰的兩個(gè)內(nèi)角的和等知識(shí),根據(jù)翻折的性質(zhì)和平行線的性質(zhì)證明∠AFB′=∠DAF是解題的關(guān)鍵.
【變式8-1】(2021秋?金山區(qū)期末)如圖,在長(zhǎng)方形ABCD中,點(diǎn)E在邊DC上,聯(lián)結(jié)AE,將△AED沿折痕AE翻折,使點(diǎn)D落在邊BC上的D1處,如果∠DEA=76°,那么∠D1EC=   度.

【分析】利用翻折不變性求出∠DED1即可解決問題;
【解答】解:由翻折不變性可知,
∠AED=∠AED1=76°,
∴∠DED1=152°,
∴∠CED1=180°﹣152°=28°,
故答案為:28.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是圖形翻折變換的性質(zhì)及直角三角形的性質(zhì),熟知折疊是一種對(duì)稱變換,它屬于軸對(duì)稱,折疊前后圖形的形狀和大小不變,位置變化,對(duì)應(yīng)邊和對(duì)應(yīng)角相等是解答此題的關(guān)鍵
【變式8-2】(2021秋?管城區(qū)校級(jí)月考)如圖,在長(zhǎng)方形ABCD中,AB=8cm,AD=6cm,把長(zhǎng)方形沿直線AC折疊,點(diǎn)B落在點(diǎn)E處,AE交CD于點(diǎn)F,則AF的長(zhǎng)為多少?

【分析】首先根據(jù)勾股定理計(jì)算出AC的長(zhǎng),再根據(jù)折疊的方法可得△ABC≌△AEC,△ADF≌△CEF,進(jìn)而可得到可知AE=AB=8cm,CE=BC=AD=6cm,再設(shè)AF=xcm,則EF=DF=(8﹣x)cm,在Rt△ADF中利用勾股定理可得62+(8﹣x)2=x2,再解方程即可.
【解答】解:∵四邊形ABCD是矩形,AB=8cm,AD=6cm,
∴BC=AD=6cm,AB=CD=8cm,
∴AC=AB2+BC2=10cm,
矩形紙片沿直線AC折疊,則△ABC≌△AEC,
可知AE=AB=8cm,CE=BC=AD=6cm,∠E=∠B=∠D=90°,
在△ADF和△CEF中,
∠AFD=∠CFE∠D=∠EAD=CE,
∴△ADF≌△CEF(AAS),
∴DF=EF,
設(shè)AF=xcm,則EF=DF=(8﹣x)cm,
在Rt△ADF中,
AD2+DF2=AF2,
即:62+(8﹣x)2=x2,
解得x=254.
即:AF的長(zhǎng)為254cm.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了翻折變換,矩形的性質(zhì),勾股定理,全等三角形的判定和性質(zhì),利用勾股定理列出方程是本題的關(guān)鍵.
【變式8-3】如圖,在矩形ABCD中,E是AD的中點(diǎn),將△ABE沿BE折疊后得到△GBE,延長(zhǎng)BG交CD于點(diǎn)F,結(jié)果發(fā)現(xiàn)F點(diǎn)恰好是DC的中點(diǎn),若BC=26,則AB的長(zhǎng) .

【分析】連接EF,由折疊性質(zhì)得AE=EG,∠A=∠EGB=90°,BG=AB,則∠EGF=90°,易證EG=DE,由矩形的性質(zhì)得AB=CD,∠C=∠D=90°,推出∠EGF=∠D=90°,由HL證得Rt△EGF≌Rt△EDF,得出FG=FD,求得CF=DF=FG=12CD=12AB,BF=BG+FG=32AB,由勾股定理得出BC2+CF2=BF2,即可得出結(jié)果.
【解答】解:連接EF,如圖所示:
由折疊性質(zhì)得:AE=EG,∠A=∠EGB=90°,BG=AB,
∴∠EGF=90°,
∵點(diǎn)E是AD的中點(diǎn),
∴AE=DE,
∴EG=DE,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴AB=CD,∠C=∠D=90°,
∴∠EGF=∠D=90°,
在Rt△EGF與Rt△EDF中,EG=EDEF=EF,
∴Rt△EGF≌Rt△EDF(HL),
∴FG=FD,
∵F點(diǎn)恰好是DC的中點(diǎn),
∴CF=DF=FG=12CD=12AB,
∴BF=BG+FG=AB+12AB=32AB,
在Rt△BCF中,BC2+CF2=BF2,
即:(26)2+(12AB)2=(32AB)2,
解得:AB=23.
故答案為:23.


【點(diǎn)評(píng)】本題考查了折疊的性質(zhì)、矩形的性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、勾股定理等知識(shí),熟練掌握折疊的性質(zhì),證明三角形全等是解題的關(guān)鍵.

【變式8-4】(2022春?工業(yè)園區(qū)校級(jí)期末)已知,如圖,在長(zhǎng)方形ABCD中,AB=8,BC=6,P為AD上一點(diǎn),將△ABP沿BP翻折至△EBP,PE與CD相交于O,且OE=OD,求AP的長(zhǎng).

【分析】由折疊的性質(zhì)得出EP=AP,∠E=∠A=90°,BE=AB=8,由ASA證明△ODP≌△OEG,得出OP=OG,PD=GE,設(shè)AP=EP=x,則PD=GE=6﹣x,DG=x,根據(jù)勾股定理得出方程,解方程即可.
【解答】解:設(shè)CD與BE交于點(diǎn)G,如圖所示:
∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠D=∠A=∠C=90°,AD=BC=6,CD=AB=8,
由翻折的性質(zhì)得:△ABP≌△EBP,
∴EP=AP,∠E=∠A=90°,BE=AB=8,
在△ODP和△OEG中,∠D=∠EOD=OE∠DOP=∠EOG,
∴△ODP≌△OEG(ASA),
∴OP=OG,PD=GE,
∴DG=EP,
∴AP=EP=DG,
設(shè)AP=EP=x,則PD=GE=6﹣x,DG=x,
∴CG=8﹣x,BG=8﹣(6﹣x)=2+x,
在Rt△BCG中,根據(jù)勾股定理得:BC2+CG2=BG2,
即62+(8﹣x)2=(x+2)2,
解得:x=4.8,
∴AP=4.8.

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了翻折變換的性質(zhì),矩形的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),勾股定理等知識(shí);熟練掌握翻折變換和矩形的性質(zhì),證明三角形全等是解決問題的關(guān)鍵.

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18.1.1 平行四邊形的性質(zhì)

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