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专题26 矩形与正方形-中考数学一轮复习精讲+热考题型(解析版)

专题26 矩形与正方形

【知识要点】

知识点一 矩形

矩形的定义:一个角是直角平行四边形叫做矩形。

矩形的性质:

1)矩形具有平行四边形的所有性质;

2)矩形的四个角都是直角
几何描述:∵四边形ABCD是矩形 ∴∠BAD=∠ADC=∠BCD=∠ABC=90°

3对角线相等

几何描述:∵四边形ABCD是矩形 ∴AC=BD

推论

1、在直角三角形中斜边的中线,等于斜边的一半。

2、直角三角形中,30度角所对应的直角边等于斜边的一半。

4)矩形既是中心对称图形,也是轴对称图形。矩形的对称中心是矩形对角线的交点;矩形有两条对称轴,矩形的对称轴是过矩形对边中点的直线;矩形的对称轴过矩形的对称中心。

 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)有三个角是直角的四边形是矩形。

矩形的面积公式:  面积=长×宽

知识点二 正方形

正方形的定义:四条边都相等四个角都是直角四边形叫做正方形.

正方形的性质:

1、正方形具有平行四边形和菱形的所有性质。

2、正方形的四个角都是直角,四条边都相等。

3、正方形对边平行且相等。

4、正方形的对角线互相垂直平分且相等,对角线平分对角;
5、正方形的两条对角线把正方形分成四个全等的等腰直角三角形
6、正方形既是中心对称图形,也是轴对称图形.

正方形的判定:

1)有一个角是直角的菱形是正方形;

2)对角线相等的菱形是正方形;

3)一组邻边相等的矩形是正方形;

4)对角线互相垂直的矩形是正方形;

5)对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形;

6)四条边都相等,四个角都是直角的四边形是正方形.

正方形的面积公式:面积=边长×边长=

对角线×对角线

【考查题型】

考查题型一探索矩形的性质

典例1.(甘肃兰州市·中考真题)如图,矩形ABCD中,

BEDF之间的距离为3,则AE的长是
  

A

                      B
                         C
                         D

【答案】C

【提示】如图,过点D

,垂足为G,则
,首先证明
,由全等三角形的性质可得到
,设
,则
,在
中依据勾股定理列方程求解即可.

【详解】如图所示:过点D

,垂足为G,则

,则

中,
,解得:

故选C

变式1-1.(贵州黔南布依族苗族自治州·中考真题)如图,将矩形纸条

折叠,折痕为
,折叠后点CD分别落在点
处,
交于点G.已知
,则
的度数是(   

A30°                        B45°                        C74°                        D75°

【答案】D

【提示】依据平行线的性质,即可得到

的度数,再根据折叠的性质,即可得出
的度数.

【详解】解:∵矩形纸条

中,

由折叠可得,

故选:D

变式1-2.(贵州毕节市·中考真题)如图,在矩形

中,对角线
相交于点
,点
分别是
的中点,连接
,若
,则
的长是(   

A

                  B
                  C
                  D

【答案】D

【提示】由勾股定理求出BD的长,根据矩形的性质求出OD的长,最后根据三角形中位线定理得出EF的长即可.

【详解】∵四边形ABCD是矩形,

∴∠ABC=90°,AC=BDOA=OC=OD=OB

∴AC=

BD=10cm

∵点

分别是
的中点,

故选:D

变式1-3.(海南中考真题)如图,在矩形

中,
边上,
交于点
,则图中阴影部分的面积为(  )

A

                       B
                        C
                        D

【答案】C

【提示】GGNBCN,交EFQ,同样也垂直于DA,利用相似三角形的性质可求出NGGQ,以及EF的长,再利用三角形的面积公式可求出BCGEFG的面积,用矩形ABCD的面积减去BCG的面积减去EFG的面积,即可求阴影部分面积.

【详解】解:过作GNBCN,交EFQ

∵四边形ABCD是矩形,

AD//BCAD=BC

∴△EFG∽△CBG

EFBC=12

GNGQ=BCEF=21

又∵NQ=CD=6

GN=4GQ=2

SBCG=

×10×4=20

SEFG=

×5×2=5

S矩形BCDA=6×10=60

S阴影=60-20-5=35

故选:C

考查题型二  考查直角三角形斜边中线计算问题

典例2.(江苏盐城市·中考真题)如图,在菱形

中,对角线
相交于点
中点,
.则线段
的长为:( 

A

                       B
                         C
                          D

【答案】B

【提示】

因为菱形的对角线互相垂直且平分,从而有

,又因为HBC中点,借助直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可作答.

【详解】

解:∵四边形ABCD是菱形

∴△BOC是直角三角形

BC=5

HBC中点

故最后答案为

变式2-1.(浙江宁波市·中考真题)如图,在RtABC中,∠ACB90°,CD为中线,延长CB至点E,使BEBC,连结DEFDE中点,连结BF.若AC8BC6,则BF的长为(  )

A2                           B2.5                         C3                           D4

【答案】B

【提示】利用勾股定理求得AB=10;然后由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半求得CD的长度;结合题意知线段BF是△CDE的中位线,则BF=

CD

【详解】

解:∵在RtABC中,∠ACB90°,AC8BC6

AB

10

又∵CD为中线,

CD

AB5

FDE中点,BEBC,即点BEC的中点,

BF是△CDE的中位线,则BF

CD2.5

故选:B

变式2-2(四川阿坝藏族羌族自治州·中考真题)如图,菱形ABCD中,对角线ACBD相交于点OEAB的中点.若菱形ABCD的周长为32,则OE的长为(   

A3                           B4                           C5                           D6

【答案】B

【提示】利用菱形的对边相等以及对角线互相垂直,进而利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得出答案.

【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,
ACBDAB=BC=CD=AD
∴∠AOB=90°
又∵AB+BC+CD+AD=32
AB=8
RtAOB中,OE是斜边上的中线,
OE=

AB=4
故选:B

变式2-3.(黑龙江鹤岗市·中考真题)如图,菱形

的对角线
相交于点
,过点
于点
,连接
,若
,则
的长为(   

A

                         B
                          C
                     D

【答案】A

【提示】根据菱形面积=对角线积的一半可求BD,再根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.

【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,

AO=CO=6BO=DOS菱形ABCD=

=48

BD=8

DHABBO=DO=4

OH=

BD=4

故选:A

考查题型三 证明四边形是矩形

典例3.(四川遂宁市·中考真题)如图,在△ABC中,ABAC,点DE分别是线段BCAD的中点,过点ABC的平行线交BE的延长线于点F,连接CF

1)求证:△BDE≌△FAE

2)求证:四边形ADCF为矩形.

【答案】1)见解析;(2)见解析

【提示】

1)首先根据平行线的性质得到∠AFE=DBE,再根据线段中点的定义得到AE=DE,根据全等三角形的判定定理即可得到结论;

2)根据全等三角形的性质得到AF=BD,推出四边形ADCF是平行四边形,根据等腰三角形的性质得到∠ADC=90°,于是得到结论.

【详解】

1)证明:∵AFBC

∴∠AFE=DBE

E是线段AD的中点,

AE=DE

∵∠AEF=DEB

AAS);

2)证明:∵

AF=BD

D是线段BC的中点,

BD=CD

AF=CD

AFCD

∴四边形ADCF是平行四边形,

AB=AC

∴∠ADC=90°,

∴四边形ADCF为矩形.

变式3-1.(北京中考真题)如图,菱形ABCD的对角线ACBD相交于点OEAD的中点,点FGAB上,EFABOGEF

1)求证:四边形OEFG是矩形;

2)若AD=10EF=4,求OEBG的长.

【答案】(1)见解析;(2)OE=5BG=2.

【提示】

(1)先证明EODAB的中位线,再结合已知条件OGEF,得到四边形OEFG是平行四边形,再由条件EFAB,得到四边形OEFG是矩形;

(2)先求出AE=5,由勾股定理进而得到AF=3,再由中位线定理得到OE=

AB=
AD=5,得到FG=5,最后BG=AB-AF-FG=2

【详解】

解:(1)证明:∵四边形ABCD为菱形,

∴点OBD的中点,

∵点EAD中点,

OEABD的中位线,

OEFG

OGEF,∴四边形OEFG为平行四边形

EFAB,∴平行四边形OEFG为矩形.

(2)∵点EAD的中点,AD=10

AE=

∵∠EFA=90°EF=4

∴在RtAEF中,

∵四边形ABCD为菱形,

AB=AD=10

OE=

AB=5

∵四边形OEFG为矩形,

FG=OE=5

BG=AB-AF-FG=10-3-5=2

故答案为:OE=5BG=2

变式3-2.(山东聊城市·中考真题)如图,已知平行四边形ABCD中,EBC的中点,连接AE并延长,交DC的延长线于点F,且AFAD,连接BF,求证:四边形ABFC是矩形.

【答案】见解析

【提示】先根据平行四边形的性质、平行线的性质得到两角一边对应相等,再根据三角形全等的判定定理与性质可得

,然后根据平行四边形的判定可得四边形ABFC是平行四边形,又根据等量代换可得
,最后根据矩形的判定(对角线相等的平行四边形是矩形)可得四边形ABFC是矩形.

【详解】∵四边形ABCD是平行四边形

EBC的中点

∴四边形ABFC是平行四边形

∴平行四边形ABFC是矩形.

考查题型四 矩形性质与判定的综合

典例4.(河北承德市·九年级二模)如图,在

中,对角线
相交于点
,且
,则
的度数为(   

A35°                        B40°                        C45°                        D55°

【答案】A

【提示】由在

中,对角线
相交于点
,且
可推出
是矩形,可得∠DAB=90°进而可以计算
的度数.

【详解】解:在

AC=BD

∵在

中, AC=BD

是矩形

所以∠DAB=90°

故选A

变式4-1(北京模拟)如图,在矩形ABCD中,AB=2BC=3.若点E是边CD的中点,连接AE,过点BBFAEAE于点F,则BF的长为(  )

A

                  B
                   C
                     D

【答案】B

【提示】根据SABE=

S矩形ABCD=3=
·AE·BF,先求出AE,再求出BF即可.

【详解】如图,连接BE

∵四边形ABCD是矩形,

AB=CD=2BC=AD=3,∠D=90°

RtADE中,AE=

=
=

SABE=

S矩形ABCD=3=
·AE·BF

BF=

故选B

变式4-2如图,在矩形

中,
,过对角线交点
于点
,交
于点
,则
的长是(   )

A1                           B

                         C2                           D

【答案】B

【提示】连接

,由矩形的性质得出
,由线段垂直平分线的性质得出
,设
,则
,在
中,由勾股定理得出方程,解方程即可.

【详解】如图:连接

∵四边形

是矩形,

,则

中,由勾股定理得:

解得:

故选B

变式4-3.(安徽芜湖市模拟)矩形ABCD的边BC上有一动点E,连接AEDE,以AEDE为边作AEDF.在点E从点B移动到点C的过程中,AEDF的面积(    

A先变大后变小        B先变小后变大        C一直变大               D保持不变

【答案】D

【提示】过点EEGADG,证四边形ABEG是矩形,得出EG=AB,平行四边形AEDF的面积=2ADE的面积=2×

AD×EG=AD×AB=矩形ABCD的面积,即可得出结论.

【详解】解:过点EEGADG,如图所示:

则∠AGE=90°
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=BAD=90°
∴四边形ABEG是矩形,
EG=AB
∵四边形AEDF是平行四边形,
∴平行四边形AEDF的面积=2ADE的面积=2×

AD×EG=AD×AB=矩形ABCD的面积,
AEDF的面积保持不变;
故选:D

变式4-4.(石家庄市模拟)如图所示,ABAD于点ACDAD于点D,∠C120°.若线段BCCD的和为12,则四边形ABCD的面积可能是(  )

A24

                   B30
                    C45                         D

【答案】A

【提示】

CCHABH,推出四边形ADCH是矩形,四边形ABCD是直角梯形,求得∠BCH30°,设BCx,则CD12x,得到AH12xBH

xCH
x,根据梯形的面积公式和二次函数的性质即可得到结论.

【详解】

解:过CCHABH

ABADCDAD

∴∠A=∠ADC=∠AHC90°CDAB

∴四边形ADCH是矩形,四边形ABCD是直角梯形,

∴∠DCH90°CDAH

∵∠BCD120°

∴∠BCH30°

BCx,则CD12x

AH12xBH

xCH
x

∴四边形ABCD的面积=

CD+AB·CH
12x+12x+
x×
x

∴四边形ABCD的面积=﹣

x82+24

∴当x8时,四边形ABCD的面积有最大值24

即四边形ABCD的面积可能是24

故选:A

考查题型五 探索正方形的性质

典例5.(湖北恩施土家族苗族自治州·中考真题)如图,正方形

的边长为4,点
上且
为对角线
上一动点,则
周长的最小值为(    ).

A5                           B6                           C7                           D8

【答案】B

【提示】连接EDAC于一点F,连接BF,根据正方形的对称性得到此时

的周长最小,利用勾股定理求出DE即可得到答案.

【详解】连接EDAC于一点F,连接BF

∵四边形ABCD是正方形,

∴点B与点D关于AC对称,

BF=DF

的周长=BF+EF+BE=DE+BE,此时周长最小,

∵正方形

的边长为4

AD=AB=4,∠DAB=90°

∵点

上且

AE=3

DE=

的周长=5+1=6

故选:B.

变式5-1.(天津中考真题)如图,四边形

是正方形,OD两点的坐标分别是
,点C在第一象限,则点C的坐标是(   

A

                   B
                    C
                   D

【答案】D

【提示】利用OD两点的坐标,求出OD的长度,利用正方形的性质求出BBC的长度,进而得出C点的坐标即可.

【详解】解:∵OD两点的坐标分别是

OD6

∵四边形

是正方形,

OBBCOB=BC=6

C点的坐标为:

故选:D

变式5-2.(山东烟台市·中考真题)七巧板是我们祖先的一项创造,被誉为“东方魔板”.在一次数学活动课上,小明用边长为4cm的正方形纸片制作了如图所示的七巧板,并设计了下列四幅作品—“奔跑者”,其中阴影部分的面积为5cm2的是(   

A

B
C
D

【答案】D

【提示】

先求出最小的等腰直角三角形的面积=

×
×421cm2,可得平行四边形面积为2cm2,中等的等腰直角三角形的面积为2cm2,最大的等腰直角三角形的面积为4cm2,再根据阴影部分的组成求出相应的面积即可求解.

【详解】

解:最小的等腰直角三角形的面积=

×
×421cm2),平行四边形面积为2cm2,中等的等腰直角三角形的面积为2cm2,最大的等腰直角三角形的面积为4cm2,则

A、阴影部分的面积为2+24cm2),不符合题意;

B、阴影部分的面积为1+23cm2),不符合题意;

C、阴影部分的面积为4+26cm2),不符合题意;

D、阴影部分的面积为4+15cm2),符合题意;

故选:D

变式5-3.(广东中考真题)如图,在正方形

中,
,点
分别在边
上,
.若将四边形
沿
折叠,点
恰好落在
边上,则
的长度为(    )

A1                           B

                       C
                       D2

【答案】D

【提示】

CDAB得到∠EFD=FEB=60°,由折叠得到∠FEB=FEB’=60°,进而得到∠AEB’=60°,然后在RtAEB’中由30°所对直角边等于斜边一半即可求解.

【详解】

解:∵四边形ABCD是正方形,

CDAB

∴∠EFD=FEB=60°

由折叠前后对应角相等可知:∠FEB=FEB’=60°

∴∠AEB’=180°-FEB-FEB’=60°

∴∠AB’E=30°

AE=x,BE=B’E=2x

AB=AE+BE=3x=3

x=1

BE=2x=2

故选:D

考查题型六 证明四边形是正方形

典例6.(上海中考真题)已知:如图,四边形ABCD中,ADBCAD=CDE是对角线BD上一点,且EA=EC

1)求证:四边形ABCD是菱形;

2)如果BE=BC,且∠CBE:∠BCE=23,求证:四边形ABCD是正方形.

【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.

【提示】

1)首先证得ADE≌△CDE,由全等三角形的性质可得∠ADE=CDE,由ADBC可得∠ADE=CBD,易得∠CDB=CBD,可得BC=CD,易得AD=BC,利用平行线的判定定理可得四边形ABCD为平行四边形,由AD=CD可得四边形ABCD是菱形;

2)由BE=BC可得BEC为等腰三角形,可得∠BCE=BEC,利用三角形的内角和定理可得∠CBE=180×

=45°,易得∠ABE=45°,可得∠ABC=90°,由正方形的判定定理可得四边形ABCD是正方形.

【详解】

1)在ADECDE中,

∴△ADE≌△CDE

∴∠ADE=CDE

ADBC

∴∠ADE=CBD

∴∠CDE=CBD

BC=CD

AD=CD

BC=AD

∴四边形ABCD为平行四边形,

AD=CD

∴四边形ABCD是菱形;

2)∵BE=BC

∴∠BCE=BEC

∵∠CBE:∠BCE=23

∴∠CBE=180×

=45°

∵四边形ABCD是菱形,

∴∠ABE=45°

∴∠ABC=90°

∴四边形ABCD是正方形.

变式6-1.(太仓市模拟)如图,在ABC中,CDAB边上的中线,ECD的中点,过点CAB的平行线交AE的延长线于点F,连接BF

(1) 求证:CFAD

(2) CACB,∠ACB90°,试判断四边形CDBF的形状,并说明理由.

【答案】1)证明见解析;(2)正方形,理由见解析.

【提示】

(1)根据CFAB可得∠CFE=∠DAE,∠FCE=∠ADE,根据E为中点可得CE=DE,则ECFDEA全等,从而得出答案;

(2)根据AD=BD,则CF=BDCFBD得出平行四边形,根据CDAB边上的中线,CA=CB得出∠BDC=90°得出矩形,根据CD为等腰直角ABC斜边上的中线得出CD=BD,即得到正方形.

【详解】

解:(1)CFAB,∴∠CFE=∠DAE,∠FCE=∠ADE,∵ECD的中点,∴CEDE

∴△ECF≌△DEA(AAS)

CFAD

(2)四边形CDBF为正方形,理由为:

ADBD CFBD CFBDCFBD,∴四边形CDBF为平行四边形,

CACBCDAB边上的中线,∴CDAB,即∠BDC90°

∴四边形CDBF为矩形,

∵等腰直角ABC中,CD为斜边上的中线,

CD

AB,即CDBD,则四边形CDBF为正方形.

变式6-2.(山东省青岛模拟)已知:如图,在ABC中,ABACADBC边上的中线,点EAD上一点,过点BBFEC,交AD的延长线于点F,连接BECF

1)求证:BDF≌△CDE

2)当EDBC满足什么数量关系时,四边形BECF是正方形?请说明理由.

【答案】(1)详见解析;(2)当DE

BC时,四边形BECF是正方形.

【提示】

1)根据等腰三角形的性质得到BD=CD,根据全等三角形的判定定理即可得到结论;

2)根据全等三角形的性质得到BF=CEDE=DF,推出四边形BECF是平行四边形,得到四边形BECF是菱形,于是得到结论.

【详解】

1)证明:∵ADBC边上的中线,ABAC

BDCD

BFEC

∴∠DBF=∠DCE

∵∠BDF=∠CDE

∴△BDF≌△CDEASA);

2)解:当DE

BC时,四边形BECF是正方形,

理由:∵△BDF≌△CDE

BFCEDEDF

BFCE

∴四边形BECF是平行四边形,

ABACAD是中线,

∴四边形BECF是菱形,

DE

BCDEDF
EF

EFBC

∴四边形BECF是正方形

考查题型七 正方形性质与判定的综合

典例7.(内蒙古九年级一模)如图,在正方形ABCD中,AD4EF分别是CDBC上的一点,且∠EAF45°,EC1,将△ADE绕点A沿顺时针方向旋转90°后与△ABG重合,连接EF,过点BBMAG,交AF于点M,则以下结论:DE+BFEFBF

AF
中正确的是(  )

A①③④                B②③④                C①②③                D①②④

【答案】C

【提示】

利用全等三角形的性质条件勾股定理求出BFAF的长,再利用相似三角形的性质求出

即可.

【详解】

AGAEFAEFAG45°AFAF

∴△AFE≌△AFGSAS),

EFFG

DEBG

EFFGBG+FBDE+BF,故正确,

BCCDAD4EC1

DE3,设BFx,则EFx+3CF4x

RtECF中,(x+32=(4x2+12

解得x

BF

正确,

∵△AFE≌△AFG

,故错误.

故选C

变式7-1.如图,正方形ABCD的边长为4,点E在对角线BD上,且

EFAB,垂足为F,则EF的长为

A1                           B

                       C
               D

【答案】C

【解析】

提示:在正方形ABCD中,ABD=ADB=45°

∵∠BAE=22.5°∴∠DAE=90°BAE=90°22.5°=67.5°

ADE中,AED=180°-45°-67.5°=67.5°∴∠DAE=ADEAD=DE=4

正方形的边长为4BD=

BE=BDDE=

EFABABD=45°∴△BEF是等腰直角三角形.

EF=

BE=
=
.故选C

变式7-2.(广东深圳市·中考模拟)在直线l上依次摆放着七个正方形(如图所示).已知斜放置的三个正方形的面积分别是123,正放置的四个正方形的面积依次是S1S2S3S4,则S1+S2+S3+S4等于(  )

A4                           B5                           C6                           D14

【答案】A

【解析】

如图,易证ABC≌△CDE,得AB2+DE2=DE2+CD2=CE2,同理FG2+LK2=HL2S1+S2+S3+S4=1+3=4

解:在ABCCDE中,

∴△ABC≌△CDEAB=CDBC=DE

AB2+DE2=DE2+CD2=CE2=3

同理可证FG2+LK2=HL2=1

S1+S2+S3+S4=CE2+HL2=1+3=4

故答案为A

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2021北京北大附中初二(下)期中数学(教师版)
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