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2020年中考数学必考34个考点专题20:矩形含答案

来源:帮我找美食网
专题 20 矩形

专题知识回顾

1.矩形的定义:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形。

2.矩形的性质:(1)矩形的四个角都是直角; (2)矩形的对角线平分且相等。

3.矩形判定定理:

(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。

4.矩形的面积:S 矩形=长×宽=ab

专题典型题考法及解析

【例题 1】(2019 广西桂林)将矩形 ABCD 按如图所示的方式折叠,BE ,EG ,FG 为折痕,若顶点 A ,C ,

D 都落在点 O 处,且点 B , O , G 在同一条直线上,同时点 E , O , F 在另一条直线上,

则 )

AD

的值为 ( AB

6 A.

5

B. 2

3 C.

2

D. 3

【答案】B

【解析】由折叠可得, AE OE DE , CG OG DG ,

E , G 分别为 AD , CD 的中点,

设 CD 2a , AD 2b ,则 AB 2a OB , DG OG CG a , BG 3a , BC AD 2b , Q C 90,

RtBCG 中, CG 2

BC 2 BG 2 ,

即 a2

(2b)2 2a 2 ,

(3a)2 ,

b2

b

即 b 2a , 2 ,a

AD

的值为 2

AB

【例题 2】(2019 贵州省安顺市) 如图,在 △RtABC 中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,点 D 为斜边 BC 上的一个动点,过 D 分别作 DM⊥AB 于点 M,作 DN⊥AC 于点 N,连接 MN,则线段 MN 的最小值为

.

A

M

N

B

D

C

【答案】12

5

【解析】连接 AD,即可证明四边形 AMDN 是矩形;由矩形 AMDN 得出 MN=AD,再由三角形的面积关系求出 AD 的最小值,即可得出结果.

连接 AD,如图所示:

A

M

N

B

D

C

∵DM⊥AB,DN⊥AC,∴∠AMD=∠AND=90°,

又∵∠BAC=90°,∴四边形 AMDN 是矩形;∴MN=AD, ∵∠BAC=90°,AB=3,AC=4,∴BC=5,

当 AD⊥BC 时,AD 最短,

此时△ABC 的面积= 1 2 BC•AD= 1

2AB•AC,

∴AD 的最小值=AB AC 12

BC 5, 12

∴线段 MN 的最小值为

5

专题典型训练题

一、选择题

1.(2019•广东广州)如图,矩形 ABCD 中,对角线 AC 的垂直平分线 EF 分别交 BC,AD 于点 E,F,若 BE =3,AF=5,则 AC 的长为(

A.4

B.4 C.10 D.8

【答案】A

【解析】连接 AE,由线段垂直平分线的性质得出 OA=OC,AE=CE,证 △明AOF≌△COE 得出 AF=CE

=5,得出 AE=CE=5,BC=BE+CE=8,由勾股定理求出 AB= 即可.

=4,再由勾股定理求出 AC

连接 AE,如图:

∵EF 是 AC 的垂直平分线,

∴OA=OC,AE=CE,

∵四边形 ABCD 是矩形,

∴∠B=90°,AD∥BC,

∴∠OAF=∠OCE,

在△AOF 和△COE 中,

∴△AOF≌△COE(ASA),

∴AF=CE=5,

∴AE=CE=5,BC=BE+CE=3+5=8,

∴AB=

=4,

∴AC=

= =4 ;

故选:A.

2.(2019•贵州省铜仁市)如图为矩形 ABCD,一条直线将该矩形分割成两个多边形,若这两个多边形的内角

和分别为 a 和 b,则 a+b 不可能是( )

A.360°

B.540° C.630° D.720°

【答案】C.

【解答】一条直线将该矩形 ABCD 分割成两个多边形,每一个多边形的内角和都是 180°的

倍数,都能被 180 整除,分析四个答案,

只有 630 不能被 180 整除,所以 a+b 不可能是 630°.

3.(2019•山东泰安)如图,矩形 ABCD 中,AB=4,AD=2,E 为 AB 的中点,F 为 EC 上一动点,P 为 DF 中点,连接 PB,则 PB 的最小值是(

A.2

B.4 C. D.

【答案】D

【解析】根据中位线定理可得出点点 P 的运动轨迹是线段 P1P2,再根据垂线段最短可得当 BP⊥P1P2 时,PB 取得最小值;由矩形的性质以及已知的数据即可知 BP1⊥P1P2,故 BP 的最小值为 BP1 的长,由勾股定理求解 即可.

如图:

当点 F 与点 C 重合时,点 P 在 P1 处,CP1=DP1, 当点 F 与点 E 重合时,点 P 在 P2 处,EP2=DP2, ∴P1P2∥CE 且 P1P2= CE

当点 F 在 EC 上除点 C、E 的位置处时,有 DP=FP 由中位线定理可知:P1P∥CE 且 P1P= CF

∴点 P 的运动轨迹是线段 P1P2,

∴当 BP⊥P1P2 时,PB 取得最小值

∵矩形 ABCD 中,AB=4,AD=2,E 为 AB 的中点,

∴△CBE △、ADE △、BCP1 为等腰直角三角形,CP1=2

∴∠ADE=∠CDE=∠CP1B=45°,∠DEC=90°

∴∠DP2P1=90°

∴∠DP1P2=45°

∴∠P2P1B=90°,即 BP1⊥P1P2,

∴BP 的最小值为 BP1 的长

在等腰直角 BCP1 中,CP1=BC=2

∴BP1=2

∴PB 的最小值是 2

4.(2019 湖北荆州)如图,矩形 ABCD 的顶点 A,B,C 分别落在∠MON 的边 OM,ON 上,若 OA=OC,要

求只用无刻度的直尺作∠MON 的平分线.小明的作法如下:连接AC,BD 交于点 E,作射线 OE,则射线 OE

平分∠MON.有以下几条几何性质:①矩形的四个角都是直角,②矩形的对角线互相平分,③等腰三角形 的“三线合一”.小明的作法依据是(

A.①②

B.①③ C.②③ D.①②③

【答案】C

【解析】∵四边形 ABCD 为矩形,

∴AE=CE,

而 OA=OC,

∴OE 为∠AOC 的平分线.

二、填空题

5.(2019 重庆)如图,在矩形 ABCD 中, AB 3 , AD 2 ,以点 A 为圆心,AD 长为半径画弧,交 AB 于点 E,图中阴影部分的面积是___________(结果保留 ).

D C

A

【答案】 6

E

B

【解析】 S阴

90

2 3- • • 22

360

6-

6.(2019湖南娄底)如图,要使平行四边形 ABCD 是矩形,则应添加的条件是 即可).

(添加一个条件

【答案】∠ABC=90°或 AC=BD.

【解析】解:根据矩形的判定定理:对角线相等的平行四边形是矩形,有一个角是直角的平行四边形是矩形; 故添加条件:∠ABC=90°或 AC=BD.

故答案为:∠ABC=90°或 AC=BD.

7.(2019 黑龙江省龙东地区)如图,矩形 ABCD 中,AB=4,BC=6,点 P 是矩形 ABCD 内一动点,且 S

1 ,则 PC+PD 的最小值是= S ________. △PCD 2

△PAB

A

D

P

B

C

【答案】 4 5 .

1 【解析】结合已知条件,根据S △PAB=

2

△S可判断出点 P 在平行于 AB,与 AB 的距离为 2、与 CD 的距离

PCD

为 4 的直线上,再根据“将军饮马问题”的解法解之即可.

1 1

过点 P 作直线 l∥AB,作点 D 关于直线 l 的对称点 D ,连接 CD ,∵矩形 ABCD 中,AB=4,BC=6,∴CD=4,DD 1=8,

在 R△tCDD 中,由勾股定理得 CD = 4 5 ,∴PC+PD 的最小值是 4 5 .

1

1

8.(2019 内蒙古通辽)如图,在矩形 ABCD 中,AD=8,对角线 AC 与 BD 相交于点 O,AE⊥BD,垂足为点 E,且 AE 平分∠BAC,则 AB 的长为

【答案】

【解答】∵四边形 ABCD 是矩形

∴AO=CO=BO=DO,

∵AE 平分∠BAO

∴∠BAE=∠EAO,且 AE=AE,∠AEB=∠AEO,

∴△ABE≌△AOE(ASA)

∴AO=AB,且 AO=OB

∴AO=AB=BO=DO,

∴BD=2AB,

2 2, ∵AD2 +AB =BD 2 2, ∴64+AB =4AB

∴AB=

9.(2019•湖北省咸宁市)如图,先有一张矩形纸片 ABCD,AB=4,BC=8,点 M,N 分别在矩形的边 AD,

BC 上,将矩形纸片沿直线 MN 折叠,使点 C 落在矩形的边 AD 上,记为点 P,点 D 落在 G 处,连接 PC,交 MN 于点 Q,连接 CM.下列结论:

①CQ=CD;

②四边形 CMPN 是菱形;

③P,A 重合时,MN=2

④PQM 的面积 S 的取值范围是 3≤S≤5. △

其中正确的是 (把正确结论的序号都填上).

【答案】②③.

【解析】先判断出四边形 CFHE 是平行四边形,再根据翻折的性质可得 CN=NP,然后根据邻边相等的平行

四边形是菱形证明,判断出②正确;假设CQ=CD,得 △RtCMQ≌△CMD,进而得∠DCM=∠QCM=∠BCP

=30°,这个不一定成立,判断①错误;点 P 与点 A 重合时,设 BN=x,表示出 AN=NC=8﹣x,利用勾股定

理列出方程求解得 x 的值,进而用勾股定理求得 MN,判断出③正确;当 MN 过 D 点时,求得四边形 CMPN 的最小面积,进而得 S 的最小值,当 P 与 A 重合时,S 的值最大,求得最大值便可.

如图 1,

∵PM∥CN,

∴∠PMN=∠MNC,

∵∠MNC=∠PNM,∴∠PMN=∠PNM,∴PM=PN, ∵NC=NP,∴PM=CN,

∵MP∥CN,

∴四边形 CNPM 是平行四边形,

∵CN=NP,∴四边形 CNPM 是菱形,故②正确; ∴CP⊥MN,∠BCP=∠MCP,

∴∠MQC=∠D=90°,

∵CP=CP,

若 CQ=CD,则 △RtCMQ≌△CMD,

∴∠DCM=∠QCM=∠BCP=30°,这个不一定成立, 故①错误;

点 P 与点 A 重合时,如图 2,

设 BN=x,则 AN=NC=8﹣x,

即 4 2+x2 =(8﹣x)2 ,

在 △RtABN 中,AB2+BN2=AN2 ,

解得 x=3,

∴CN=8﹣3=5,AC=

∴MN=2QN=2

故③正确;

当 MN 过点 D 时,如图 3,

此时,CN 最短,四边形 CMPN 的面积最小,则 S 最小为 S=

当 P 点与 A 点重合时,CN 最长,四边形 CMPN 的面积最大,则 S 最大为 S=

∴4≤S≤5,故④错误.故答案为:②③.

10.(2019·贵州贵阳)如图,在矩形 ABCD 中,AB=4,∠DCA=30°,点 F 是对角线 AC 上的一个动点,连接

DF,以 DF 为斜边作∠DFE=30°的直角三角形 DEF,使点 E 和点 A 位于 DF 两侧,点 F 从点 A 到点 C 的运 动过程中,点 E 的运动路径长是

【答案】

【解析】E 的运动路径是 EE'的长; ∵AB=4,∠DCA=30°,

∴BC=

当 F 与 A 点重合时,

在 △RtADE'中,AD=

,∠DAE'=30°,∠ADE'=60°,

∴DE'=

,∠CDE'=30°,

当 F 与 C 重合时,∠EDC=60°,

∴∠EDE'=90°,∠DEE'=30°, 在 △RtDEE'中,EE'=

.

11.(2019•山东潍坊)如图,在矩形 ABCD 中,AD=2.将∠A 向内翻折,点 A 落在 BC 上,记为 A′,折痕为 DE.若将∠B 沿 EA′向内翻折,点 B 恰好落在 DE 上,记为 B′,则 AB=

【答案】 .

【解析】利用矩形的性质,证明∠ADE=∠A'DE=∠A'DC=30°,∠C=∠A'B'D=90°,推出D△B△ 'A'≌△DCA',

CD=B'D,设 AB=DC=x,在 △RtADE 中,通过勾股定理可求出 AB 的长度. ∵四边形 ABCD 为矩形,

∴∠ADC=∠C=∠B=90°,AB=DC,

由翻折知 △,AED≌△A△ 'ED △,A'BE≌△A'B'E,∠A'B'E=∠B=∠A'B'D=90°, ∴∠AED=∠A'ED,∠A'EB=∠A'EB',BE=B'E,

∴∠AED=∠A'ED=∠A'EB= ×180°=60°,

∴∠ADE=90°﹣∠AED=30°,∠A'DE=90°﹣∠A'EB=30°,

∴∠ADE=∠A'DE=∠A'DC=30°,

又∵∠C=∠A'B'D=90°,DA'=DA',

∴D△B△

'A'≌△DCA'(AAS),

∴DC=DB',

在 △RtAED 中,

∠ADE=30°,AD=2,

∴AE=

= ,

设 AB=DC=x,则 BE=B'E=x﹣

∵AE2+AD2=DE2 ,

∴(

)2+22=(x+x﹣ )2 ,

解得,x 1=

(负值舍去),x2 =

12.(2019 北京市)在矩形 ABCD 中,M,N,P,Q 分别为边 AB,BC,CD,于任意矩形 ABCD,下面四个结论中,

①存在无数个四边形 MNPQ 是平行四边形;

②存在无数个四边形 MNPQ 是矩形;

③存在无数个四边形 MNPQ 是菱形;

④至少存在一个四边形 MNPQ 是正方形.

所有正确结论的序号是_______.

【答案】①②③

【解析】如图,O 为矩形 ABCD 对角线的交点,

DA 上的点(不与端点重合).对

①图中任过点 O 的两条线段 PM,QN,则四边形 MNPQ 是平行四边形;显然有无数个.本结论正确.

②图中任过点 O 的两条相等的线段 PM,QN,则四边形 MNPQ 是矩形;显然有无数个.本结论正确.

③图中任过点 O 的两条垂直的线段 PM,QN,则四边形 MNPQ 是菱形;显然有无数个.本结论正确.

④图中过点 O 的两条相等且垂直的线段 PM,QN,则四边形 MNPQ 是正方形;显然有一个.本结论错误. 故填:①② ③.

13.(2019 辽宁本溪)如图,BD 是矩形 ABCD 的对角线,在 BA 和 BD 上分别截取 BE,BF,使 BE=BF;分

1

别以 E,F 为圆心,以大于 EF 的长为半径作弧,两弧在∴ABD 内交于点 G,作射线 BG 交 AD 于点 P,若

2

AP=3,则点 P 到 BD 的距离为

.

【答案】3.

【解析】过点 P 作 PQ∴BD,垂足为 Q, 根据题意可得 BP 平分∴ABD.

∴四边形 ABCD 为矩形, ∴∴A=90°,

∴PA=PQ. ∴PA=3,

∴PQ=3,

故答案为 3.

14.(2019 辽宁抚顺)在矩形 ABCD 中,AB=6,AD=3,E 是 AB 边上一点,AE=2,F 是直线 CD 上一动点,

将△AEF 沿直线 EF 折叠,点 A 的对应点为点 A',当点 E、A'、C 三点在一条直线上时,DF 的长度为 .

【答案】1 或 11;

【解析】在旋转过程中 A 有两次和 E,C 在一条直线上,第一次在利用平行的性质证出 CF=CE,即可求解;

如图 1:

将△AEF 沿直线 EF 折叠,点 A 的对应点为点 A',

∴∠AEF=∠EA'F,AE=A'E,

∵AB∥CD,

∴∠AEF=∠CFE,

∴CF=CE,

∵AB=6,AD=3,AE=2,

∴CF=CE=6﹣DF,A'E=2,BE=4,BC=3,

∴EC=5,

∴6﹣DF=5,

∴DF=1;

如图 2:

由折叠∠FEA'=∠FEA,

∵AB∥CD,

∴∠CFE=∠CEF,

∴CF=CE,

∴CF=5,

∴DF=11;

故答案为 1 或 11;

EC 线段上,第二次在 CE 线段的延长线上,

三、解答题

15.(2019 湖南怀化)已知:如图,在 ABCD 中,AE⊥BC,CF⊥AD,E,F 分别为垂足. (1)求证:△ABE≌△CDF;

(2)求证:四边形 AECF 是矩形.

【答案】(1)见解析;(2)见解析.

【解析】(1)证明:∵四边形 ABCD 是平行四边形, ∴∠B=∠D,AB=CD,AD∥BC,

∵AE⊥BC,CF⊥AD,

∴∠AEB=∠AEC=∠CFD=∠AFC=90°,

在△ABE 和△CDF 中,

∴△ABE≌△CDF(AAS);

(2)证明:∵AD∥BC,

∴∠EAF=∠AEB=90°,

∴∠EAF=∠AEC=∠AFC=90°,

∴四边形 AECF 是矩形.

16.(2019 湖南郴州)如图 1,矩形 ABCD 中,点 E 为 AB 边上的动点(不与 A,B 重合),

1 延长 EA 1 直线 DC 于点 F,再把∠BEF 折叠, 把△ADE 沿 DE 翻折,点 A 的对应点为 A ,交使点 B 的对应点 B 1落在 EF 上,折痕 EH 交直线 BC 于点 H.

(1)求证:△A△ 1 DE∽△B1△ EH;

(2)如图 2,直线 MN 是矩形 ABCD 的对称轴,若点 A 恰1 好落在直线 MN 上,试判断△DEF 的形状,并说 明理由;

(3)如图 3,在(2)的条件下,点 G 为△DEF 内一点,且∠DGF=150°,试探究 DG,EG,FG 的数量关系.

【答案】(1)见解析;(2)△DEF 是等边三角形,理由见解析;(3)DG2+GF2 =GE2 .

1 1= 90°,∠AED=∠ A 【解析】解:(1)证明:由折叠的性质可知:∠DAE=∠DA E=90°,∠EBH=∠EB HED,∠BEH=∠B EH,

1

1

∴∠DEA 1+ ∠HEB 1= 90°.

又∵∠HEB 1+= ∠EHB 1 90°,

∴∠DEA 1=, ∠EHB 1

∴△A△ 1 DE∽△B1△ EH;

(2)结论:△DEF 是等边三角形;

理由如下:

∵直线 MN 是矩形 ABCD 的对称轴,

∴点 A 1 是 EF 的中点,即 A 1 E=A 1F ,

∴△A△ 1 DE≌△A1△ DF(SAS),

∴DE=DF,∠FDA 1=, ∠EDA 1

又∵△ADE≌△A△ 1 DE,∠ADF=90°.

∴∠ADE=∠EDA 1== ∠FDA 1 30°,

∴∠EDF=60°,

∴△DEF 是等边三角形;

(3)DG,EG,FG 的数量关系是 DG2+GF2=GE2,

理由如下:由(2)可知△DEF 是等边三角形; △将DGE 逆时针旋转 60° △到DG'F 位置,如解图(1), ∴G'F=GE,DG'=DG,∠GDG'=60°,

∴△DGG'是等边三角形,

∴GG'=DG,∠DGG'=60°,

∵∠DGF=150°,

∴∠G'GF=90°,

∴G'G2+GF2=G'F2 , ∴DG2+GF2=GE2 ,

17.(2019 湖南益阳)如图,在平面直角坐标系 xOy 中,矩形 ABCD 的边 AB=4,BC=6.若

不改变矩形 ABCD 的形状和大小,当矩形顶点 A 在 x 轴的正半轴上左右移动时,矩形的另 一个顶点 D 始终在 y 轴的正半轴上随之上下移动.

(1)当∠OAD=30°时,求点 C 的坐标;

(2)设 AD 的中点为 M,连接 OM、MC,当四边形 OMCD 的面积为

时,求 OA 的长;

(3)当点 A 移动到某一位置时,点 C 到点 O 的距离有最大值,请直接写出最大值,并求此时 cos∠OAD 的 值.

【答案】(1)(2,3+2

);(2)OA=3 ;

(3)当 O、M、C 三点在同一直线时,OC 有最大值 8,cos∠OAD= 【解析】解:(1)如图 1,过点 C 作 CE⊥y 轴于点 E,

∵矩形 ABCD 中,CD⊥AD,

∴∠CDE+∠ADO=90°,

又∵∠OAD+∠ADO=90°,

∴∠CDE=∠OAD=30°,

∴在 △RtCED 中,CE= CD=2,DE= 在 Rt△OAD 中,∠OAD=30°,

=2 ,

∴OD= AD=3,

∴点 C 的坐标为(2,3+2

);

(2)∵M 为 AD 的中点,

∴DM=3,S △DCM=6,

又 S 四边形 OMCD=

∴S △ODM= ,

∴S △OAD=9,

1

设 OA=x、OD=y,则 x2+y2 =36, xy=9,

2

∴x 2+y2=2xy,即 x=y,

将 x=y 代入 x2+y2=36 得 x2 =18,

解得 x=3

(负值舍去), ;

∴OA=3

(3)OC 的最大值为 8,

如图 2,M 为 AD 的中点,

∴OM=3,CM=

=5,

∴OC≤OM+CM=8,

当 O、M、C 三点在同一直线时,OC 有最大值 8,

连接 OC,则此时 OC 与 AD 的交点为 M,过点 O 作 ON⊥AD,垂足为 N, ∵∠CDM=∠ONM=90°,∠CMD=∠OMN,

∴△CMD∽△OMN,

= = ,即

= ,

= ,

解得 MN= ,ON=

∴AN=AM﹣MN= ,

在 Rt△OAN 中,OA=

∴cos∠OAD=

18.(2019•湖北省鄂州市)如图,矩形 ABCD 中,AB=8,AD=6,点 O 是对角线 BD 的中点,过点 O 的直线 分别交 AB、CD 边于点 E、F.

(1)求证:四边形 DEBF 是平行四边形;

(2)当 DE=DF 时,求 EF 的长.

【答案】见解析。

【解析】根据矩形的性质得到 AB∥CD,由平行线的性质得到∠DFO=∠BEO,根据全等三角形的性质得到

DF=BE,于是得到四边形 BEDF 是平行四边形;推出四边形 BEDF 是菱形,得到 DE=BE,EF⊥BD,OE= OF,设 AE=x,则 DE=BE=8﹣x 根据勾股定理即可得到结论.

(1)证明:∵四边形 ABCD 是矩形,

∴AB∥CD,

∴∠DFO=∠BEO,

又因为∠DOF=∠BOE,OD=OB,

∴△DOF≌△BOE(ASA),

∴DF=BE,

又因为 DF∥BE,

∴四边形 BEDF 是平行四边形;

(2)解:∵DE=DF,四边形 BEDF 是平行四边形

∴四边形 BEDF 是菱形,

∴DE=BE,EF⊥BD,OE=OF,

设 AE=x,则 DE=BE=8﹣x

在 △RtADE 中,根据勾股定理,有 AE +AD =DE

2=( 2, ∴x 2 +6 8﹣x)

2 2 2

解之得:x= ,

∴DE=8﹣ =

在 △RtABD 中,根据勾股定理,有 AB2 +AD2 =BD2

∴BD=

BD=5,

∴OD=

2 ﹣OD2 在 △RtDOE 中,根据勾股定理,有 DE =OE2 ,

∴OE=

∴EF=2OE=

19. (2019 黑龙江大庆)如图在矩形 ABCD 中,AB=3,BC=4,M,N 在对角线 AC 上,且 AM=CN,E,F 分别是 AD,BC 的中点.

(1)求证 △:ABM≌△CDN;

(2)点 G 是对角线 AC 上的点,∠EGF=90°,求 AG 的长.

【答案】见解析。

【解析】(1)在矩形 ABCD 中,AB∥CD,所以∠BAM=∠DCN,

又因为 AB=CD,AM=CN,

所以△ABM≌△CDN(SAS);

(2)以 EF 为直径作圆,交 AC 于点 G ,G连EG F1==1 ,2 接 EG ,FG1 ,EG1 ,FG2 ,则∠2 ∠EG F2 90°,

1 3

因为 EF=AB=3,所以 G 1 H=G H2 = EF= ,

2 2

在 Rt△ABC 中,AC=

AB 2

BC 2 =5,

1 5

所以 AH= AC= , 2 2

所以 AG 1= 1,AG 2= 4.

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