初中北师大版第一章 特殊平行四边形2 矩形的性质与判定课后复习题
展开一、单选题
1.下列说法不正确的是( )
A.对角线互相垂直平分的四边形是矩形B.菱形的对角线互相垂直
C.矩形的对角线相等D.对角线互相平分的四边形是平行四边形
2.矩形具有而菱形不具有的性质是( )
A.对角线互相平分B.对角线相等
C.对角线垂直D.每一条对角线平分一组对角
3.矩形具有而菱形不一定具有的性质是( )
A.对角线互相垂直B.对角线相等
C.对角线互相平分D.对角相等
4.菱形具有而矩形不一定具有的性质是( )
A.内角和为 B.对角线互相平分
C.对边平行且相等 D.每条对角线平分一组对角
5.如图,在矩形中,E、F为AC上一点,,,连接、,若,则的度数为( )
A.B.C.D.
6.将矩形绕点旋转到如图位置,若,则的度数为( )
A.B.C.D.
7.如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,矩形的顶点,点为矩形内一点,且满足,则的最小值是( )
A.B.C.16D.12
8.如图,点E是矩形ABCD边AD上一动点,连接BE,以BE边作矩形BEFG,使得FG始终经过点C.若矩形ABCD的面积为,矩形BEFG的面积为,则与的大小关系是( )
A.B.C.D.不确定
9.如图,在坐标系中,满足将O﹣A﹣B﹣C﹣D﹣E﹣O所围成的面积平分的直线有( )
A.1条B.2条C.3条D.无数条
10.如图,点P是矩形的对角线上一动点,过点P作的垂线,分别交边于点E,F,连接.则下列结论不成立的是( )
A.四边形的面积是定值B.的值不变
C.的值不变D.
11.如图,矩形的对角线交于点O,以点O为原点建立平面直角坐标系,AC所在直线为y轴,,,则点C的坐标为( )
A.B.C.D.
12.依据图所标数据,则四边形一定是( )
A.正方形B.矩形C.菱形D.四个角均不为的平行四边形
13.关于原命题“矩形的两条对角线相等”和它的逆命题“对角线相等的四边形是矩形”,下列说法正确的是( )
A.原命题逆命题都正确B.原命题逆命题都错误
C.原命题错误逆命题正确D.原命题正确逆命题错误
14.下列命题中,( )
①底边和顶角对应相等的两个等腰三角形全等
②对角线相等的四边形是矩形
A.①正确②正确B.①正确②错误C.①错误②正确D.①错误②错误
15.数学课上,老师提出如下问题:如图,四边形是平行四边形,请同学们添加个条件使是矩形.小彤添加的条件是:.则小彤判定是矩形的依据是( )
A.矩形的四个角都是直角B.矩形的对角线相等
C.有三个角是直角的四边形是矩形D.对角线相等的平行四边形是矩形
16.如图,中,,,是中位线,沿裁剪将分为两块后拼接成特殊的四边形,那么不能拼成的图形是( )
A.正方形B.矩形C.菱形D.等腰梯形
17.如图,在平面直角坐标系中,已知线段在y轴上,点,原点O是线段的中点,将线段绕点O逆时针旋转得到线段,连接形成四边形,分别交x轴于E、F两点,则四边形的面积为( )
A.4B.C.D.
18.如图,以钝角三角形的最长边为边向外作矩形,连结,设,,的面积分别为,若要求出的值,只需知道( )
A.△ABE的面积B.△ACD的面积
C.△ABC的面积D.矩形的面积
二、解答题
19.如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点、分别在轴与轴上,点的坐标为.
(1)当,时,若一次函数的图象平分矩形面积,求的值;
(2)若为矩形内部一点,且的面积与的面积相等,求证:点在上.
20.如图,长方形中,点、的坐标分别为、 ,点为中点;
(1)尺规作图:请作出的角平分线,交于点(不写作法,保留作图痕迹);
(2)求直线的函数表达式;
(3)在线段上是否存在一点P使最小,若存在求出此时的最小值;若不存在请说明理由.
21.如图,在矩形中,与交于点O,点E为上一点.
(1)与的周长之差为________;
(2)连接,若平分,则的面积为________;
(3)连接,当时,
①若,则的度数为________;
②求的长.
22.中线是三角形中的重要线段之一,在利用中线解决几何问题时,常常采用“倍长中线法”添加辅助线.具体做法是:延长三角形某条边上的中线,使延长部分与中线相等,然后连接相应的顶点,借助于图形的关系和性质展开求解或证明.
请结合下图完成直角三角形的性质:“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”的证明.
已知:如图,在中,,是斜边上的中线.求证:.
证明:延长至点,使,连结、.
23.如图,平面直角坐标系中,,.F为矩形对角线的中点,过点F的直线分别与交于点D、E.
(1)求证:;
(2)设,△ADF的面积为S,
①求S与m的函数关系式;
②当时,求S的值;
(3)若点P在坐标轴上,平面内存在点Q,使以P、Q、A、C为顶点的四边形是矩形,请直接写出点Q的坐标.
24.在如图所示平面直角坐标系中,矩形ABCD,BC、AB分别平行于x轴和y轴,点A坐标(1,3),点C坐标(4,1);函数的图像为G;
(1)点B坐标是 ,点D坐标是 ;
(2)当函数的图像G经过点D时,
①求m的值;
②此时图像G与直线y=a有两个交点时,求a的取值范围;
(3)当函数的图像G与矩形ABCD只有一个交点时,直接写出M的取值范围.
25.综合与实践
在学习完特殊的平行四边形之后,老师在数学活动课上展示了下面一道与平行四边形有关的折叠题:
【问题情境】
如图1,将矩形纸片沿直线折叠,使得点与点重合,点落在点的位置,连接,线段交于点.
【独立思考】
(1)①与的关系为______;②是______三角形(按边分类).
【实践探究】
(2)请判断四边形的形状,并说明理由.
【拓展延伸】
(3)如图2,在矩形纸片中,,,小明将矩形纸片沿直线折叠,点落在点的位置,交于点,请你求出线段的长.
26.一个木匠要制作矩形的踏板,他在一个对边平行的长木板上分别沿与长边垂直的方向锯了两次,就能得到矩形踏板.为什么?
27.数学实验课上,老师让同学们准备了两张全等的等腰三角形纸片,△ABC和△DEF,,.
(1)如图1,将边与边重合,两个三角形在直线两侧,沿直线移动至图示位置,连接、,判断四边形的形状并说明理由.
(2)如图2,点C与点F重合,保持不动,绕着点C旋转,当时,保持不动,将沿射线方向平移,若,,设平移的距离为a.
①当时,连接、,判断四边形的形状并说明理由.
②在平移过程中,当四边形是正方形时,求出a的值.
28.如图所示,工人师傅将门砌到一定高度时,质检员要测一下门的四个角是否都为直角,请你帮质检员想一个检测的办法,并说明理由.
三、填空
29.矩形中,相邻两边、长度分别为和,∠的平分线与相交于,则线段长度为 .
30.在学习完勾股定理后,小芳被“弦图”深深地吸引了,她也设计了一个类似“弦图”的图案(如图),主体是一个菱形,把菱形分割成四个两两全等的直角三角形和一个矩形,这四个直角三角形中有两个是等腰直角三角形,另两个三角形的两直角边分别是和,那么中间的矩形的面积是 .
31.如图,已知等腰,,,为边上的高,将绕点A顺时针旋转90°得到(点D的对应点为点E,点C的对应点为点F).连接,点M为的中点,点P为直线上一动点,将沿翻折,使点F的对应点G恰好落在直线上,则的长为 .
32.如图,A点坐标为,为轴负半轴上一个动点,以为直角顶点,为腰作等腰按逆时针排列,若点在第四象限,过作轴于点,则的值为 .
参考答案:
1.A
【分析】根据菱形、矩形、平行四边形的性质和判定定理,判断即可.
【详解】解:A. 对角线互相垂直平分的四边形是菱形,故符合题意;
B. 菱形的对角线互相垂直,故不符合题意;
C. 矩形的对角线相等,故不符合题意;
D. 对角线互相平分的四边形是平行四边形,故不符合题意;
故选:A.
2.B
【分析】根据矩形的性质和菱形的性质可直接得出答案.
【详解】解:结合选项可知,矩形具有而菱形不具有的性质是对角线相等,
故选:B.
总结本题考查了菱形和矩形的性质,熟记相关图形的性质是解本题的关键.
3.B
【分析】根据矩形和菱形都是特殊的平行四边形,所以平行四边形所具有的性质,矩形和菱形都具有,故可得出答案.
【详解】解:矩形和菱形是平行四边形,
C、D是二者都具有的性质,A是菱形具有的性质,
对角线相等是矩形具有而菱形不一定具有的性质.
故选B.
4.D
【分析】根据菱形和矩形的性质进行解答即可.
【详解】解:A、菱形和矩形的内角和都等于,故选项A不符合题意;
B、对角线互相平分是矩形、菱形都具有的性质,故选项B不符合题意;
C、菱形的对边平行且相等,矩形的对边平行且相等,故选项C不符合题意;
D、菱形每条对角线平分一组对角,矩形的对角线相等,不一定每条对角线平分一组对角,故选项D符合题意;
故选:D.
5.B
【分析】先证明,即可得出,再根据矩形的性质得出,最后根据等边对等角即可求解.
【详解】解:∵,
∴,即,
∵四边形为矩形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:B.
6.A
【分析】由旋转的性质有,根据同角的余角相等则可求出答案.
【详解】解:由旋转的性质有,
∴,
∴,
故选:A.
7.A
【分析】过点P作交于点,先利用面积求出,再根据将军饮马问题作点关于的对称点,连接,则长即为的最小值,解勾股定理即可求出答案.
【详解】解:过点P作交于点,
∵,
∴,
即,
作点关于的对称点,连接,则长即为的最小值;
则,
∴,
故选A.
8.B
【分析】连接CE,根据矩形ABCD和矩形BEFG都与三角形CBE同底等高,进而可以解决问题.
【详解】解:如图,连接CE,
∵矩形ABCD的面积为,矩形BEFG的面积为,
∴=2S△CBE,=2S△CBE,
则=.
故选:B.
9.D
【分析】把图形利用割补法得到矩形,然后作矩形的对角线找出中心,然后作出直线即可得解.
【详解】解:如图:
平分直线可以如图,可做出无数条,
故选:D.
10.C
【分析】过点C作,交的延长线于点G,可得四边形是平行四边形,,推出,即可判断结论A;由,可判断结论B;利用勾股定理即可判断结论D;根据选择题有唯一选项即可得出答案.
【详解】解:过点C作,交的延长线于点G,
∵四边形是矩形,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴,即,
∴四边形的面积是定值,故A正确;
∵,
∴的值不变,故B正确;
∵,
∴,故D正确;
∴的值不变不成立,
故选:C.
11.A
【分析】根据矩形的性质可证是等边三角形,得,进而可得点C的坐标.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴点C的坐标为,
故选:A.
12.B
【分析】根据已知得线段、相等且平分,即可判断出为矩形.
【详解】解: ∵线段、相等且平分,
∴四边形为矩形.
故选:B.
13.D
【分析】先判断原命题正确,再判断原命题的逆命题错误即可得出结论.
【详解】解:原命题“矩形的两条对角线相等”正确;
逆命题“对角线相等的四边形是矩形”,也有可能是等腰梯形,故错误;
所以,原命题正确逆命题错误,
故选:D
14.B
【分析】根据等腰三角形的性质、三角形内角和定理、三角形全等的判定定理判断①;根据矩形的判定定理判断②.
【详解】解:①当两个等腰三角形的顶角对应相等时,它们的底角也对应相等,
∴底边和顶角对应相等的两个等腰三角形全等,说法正确;
②对角线相等的平行四边形是矩形,故本小题说法错误;
故选:B.
15.D
【分析】根据矩形的判定方法进行解答即可.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴添加的条件可以根据对角线相等的平行四边形是矩形说明是矩形,故D正确.
故选:D.
16.A
【分析】首先拼出各种类型的图形,如图,再根据四边形的判定判断是否是正方形、菱形、等腰梯形,矩形即可.
【详解】解:A.不论如何放置都不能判断所得的四边形是正方形,故本选项错误;
B.如图(1)所得的四边形是矩形;故本选项正确;
C.如图(3)所得的四边形是平行四边形,
垂直平分,
,又,
是等边三角形,
,
即平行四边形是菱形,
故本选项正确;
D.如图(2),所得的四边形是等腰梯形,
故本选项正确;
故选:A.
17.B
【分析】先证明四边形是矩形,是等边三角形,作于点G,求得,再根据四边形的面积为即可求解.
【详解】解:由旋转的性质知,,,
∴四边形是矩形,是等边三角形,
∴,
作于点G,
∴,
∵点,
∴,
∴,,
∴,
∵经过点,
∴四边形的面积为,
故选:B.
18.C
【分析】过点作,交的延长线于点,的延长线于点,易得:,利用矩形的性质和三角形的面积公式,可得,再根据,得到,即可得出结论.
【详解】解:过点作,交的延长线于点,的延长线于点,
∵矩形,
∴,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,
∴,
∴,
又,
∴,
∴只需要知道的面积即可求出的值;
故选C.
19.(1)
(2)见解析
【分析】(1)连接,,交于点,则点为矩形的对称中心,依题意,一次函数的图象经过点,,则,代入解析式,即可求解;
(2)设,则点到轴的距离为,到轴的距离为,根据点的坐标为,得出,,根据的面积与的面积相等,得出,根据解析式为:,将代入,得出,即可得证.
【详解】(1)解:如图所示,连接,,交于点,则点为矩形的对称中心,
一次函数的图象平分矩形面积,
一次函数的图象经过点,
点的坐标为,
当,时,,
,
把,代入,可得,
解得;
(2)设,则点到轴的距离为,到轴的距离为,
点的坐标为,
,,
又的面积与的面积相等,
,即,
由题可得,解析式为:,
把代入,得,
点在上.
20.(1)见解析
(2)
(3)存在;
【分析】(1)根据尺规作角平分线的步骤作图即可;
(2)先求出点、点的坐标,然后用待定系数法求函数的表达式即可;
(3)作点关于直线的对称点;连接,交于点;此时三点共线,的值最小;
【详解】(1)解:作图如下:
(2)解:如图,作直线;
∵平分
∴
在矩形中,
∴
∴是等腰直角三角形,
∵点的坐标为
∴
∴
∵点为中点
∴
设直线的函数表达式为:
将、代入得:
解得:
∴直线的函数表达式为:
(3)解:存在;
如图,作点关于直线的对称点;连接,交于点;
则
∴
故当三点共线时,的值最小
此时
∵平分,点的坐标为
∴点的坐标为
∵
∴
即:的最小值为
21.(1)2
(2)6
(3)①10°;②
【分析】(1)由矩形的性质得,,进而即可求解;
(2)先推出是等腰直角三角形,从而得,进而即可求解;
(3)①先求出,再利用三角形外角的性质求解即可;②连接,设的长为x.利用勾股定理列出方程求解即可.
【详解】(1)解:∵在矩形中,与交于点O,
∴,
∴与的周长之差=,
故答案为2;
(2)解:若平分,则,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∴的面积=,
故答案为:6;
(3)当时,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:10°
解:连接,设的长为x.
∵矩形中,,又,
∴.
又∵,
∴在中,根据勾股定理得
解得
∴的长为.
22.见解析
【分析】延长至点,使,连结、,得出,根据是斜边上的中线,得出,进而推出四边形是平行四边形,由,得出四边形是矩形,进而得出,即可得出结论.
【详解】证明:延长至点,使,连结、,
则,
∵是斜边上的中线,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∴.
23.(1)见解析
(2)①;②5.
(3)点Q坐标为或或.
【分析】(1)根据证明,再运用全等三角形的性质即可证明结论;
(2)①先证四边形是平行四边形,所以的面积是平行四边形AECD面积的,而,从而可求的面积,可得到S与m的函数关系式;②当时,四边形是菱形,所以,从而可列方程解出m的值,再代入S与m的关系式即可解答;
(3)点P在x轴或y轴或原点时三种情况讨论,可设点P坐标为或,根据勾股定理列方程求出p的值,得到点P坐标,再根据点平移坐标变化规律得到点Q的坐标.
【详解】(1)解:如图:
∵四边形是矩形,
∴ ,
∴,
∵F是中点,
∴,
在和中,
∴,
∴.
(2)解:①∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵,.
∴,
∵,
∴,
∴,
∴
∴S与m的函数关系式为;
②当时,则四边形是菱形
∴,
∵
∴,解得:,
∴.
(3)解:①如图:点P在x轴上,
设点P标为,则
∵四边形是矩形
∴
∴
∴ ,解得:
∴
∵平移得到
∴平移规律是横坐标减10,纵坐标减4,
∴点平移得到;
②如图:点P在y轴上,设点P标为,则
∵
∴ ,解得:
∵平移后得到
∴平移规律是横坐标减8,纵坐标减16.
∴平移后得到;
③当点P原点重合时,则点Q点B重合,此时点Q坐标为.
综上所述,点Q坐标为或或.
24.(1)(1,1);(4,3);(2)①m=-1;②;(3)或
【分析】(1)根据矩形的性质可以得到AB=CD,AD=BC,AB∥CD,AD∥BC,再根据A、C的坐标即可求解;
(2)①根据图像G经过D(4,3),把D点坐标代入函数解析式求解即可;
②利用①求得的结果画出函数G的图像,利用数形结合的思想求解即可;
(3)当m的值在变化的时候,我们可以看作把函数图像G进行上下平移,利用数形结合的思想求解即可.
【详解】解:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,AD=BC,AB∥CD,AD∥BC,
又∵A(1,3),C(4,1),
∴B(1,1),D(4,3);
(2)①∵函数经过点D(4,3),
∴,
解得;
②由①得,
∴函数的解析式为,
∵函数的图像G与有两个交点,
∴由函数图像可知;
(3)∵函数的解析式为
∴当m的值在变化的时候,我们可以看作把函数图像G进行上下平移,
如图所示的函数图像,
当m减小时,函数向下平移,的图像向上平移,
由函数图像可知,当函数刚好经过C点时,此时其与矩形ABCD有唯一交点,与矩形也有唯一交点,此时有解得;当m的值继续变小时,此时函数与矩形没有交点,函数与矩形有唯一交点,当m减小到使得函数刚好没交点时,此时的临界点坐标为(2,3)即,解得,
∴当m在减小的时,时此时函数的图像G与矩形有唯一交点;
同理当m增大时,函数向上平移,的图像向下平移,
∴时此时函数的图像G与矩形有唯一交点;
∴综上所述:当或函数的图像G与矩形有唯一交点;
25.(1)①全等;②等腰;(2)四边形是菱形,理由见解析;(3)
【分析】(1)①根据矩形,折叠的性质可证即可求解;②根据矩形的性质可证即可求解;
(2)根据矩形,折叠的性质,菱形的判定方法即可求证;
(3)根据矩形、折叠的性质可得是等腰三角形,设,在中,,,,根据勾股定理可求出的值,由此即可求解.
【详解】解:(1)①全等;②等腰,理由如下,
①∵四边形是矩形,
∴,
∵折叠,点与点重合,
∴,,且,
∴,
故答案为:全等;
②∵四边形是矩形,
∴,,
∵是折痕,点与点重合,
∴,即,,
∴,且,
在中,
,
∴,
∴,
∴是等腰三角形,
故答案为:等腰.
(2)四边形AFCE是菱形,理由如下:
四边形是矩形,
,
,
矩形沿折叠,点与点重合,
垂直平分,
,,
在和中,,
,
,
,
∴四边形是平行四边形.
,
∴平行四边形是菱形.
(3)四边形是矩形,
,,且,
∴,
由翻折的性质可知,,,
,
,
,
,即是等腰三角形,
设,
在中,,,,
∴,即,解得,
,
.
26.能.理由见解析
【分析】根据这一个角为直角的平行四边形,即矩形判断即可.
【详解】能,如图,
依题意,,,
,
四边形是平行四边形,
,
,
四边形是矩形.
27.(1)平行四边形,理由见解析
(2)①矩形,理由见解析;②或
【分析】(1)证明,即可求解;
(2)①证明四边形是平行四边形和,即可求解;②由,得到,则,,进而求解.
【详解】(1)解:由题意得:,,
,
,
四边形为平行四边形;
(2)①且,
四边形是平行四边形,
,
且,,
,即,
四边形是矩形;
②如图,过点作,过点作于点,于点,
,
,
,
,
则,,
四边形是正方形,
平移后,
则或.
28.先测量,,,,,的长度,若,,,则门的四个角都是直角,理由见解析
【分析】利用对角线相等的平行四边形是矩形即可得到答案.
【详解】解:,,
四边形是平行四边形,
当时,平行四边形为矩形,
这种做法的依据是对角线相等的平行四边形为矩形.
29.10
【分析】根据矩形的性质和角平分线的定义进行解答即可;
【详解】∵矩形
的角平分线与相交于点E
故答案为 10.
30./
【分析】由题意可知,,,从而由勾股定理可求出.再根据等腰直角三角形的性质可求出,进而可求出,,最后根据矩形的面积公式即可求出中间矩形的面积.
【详解】如图,
由题意可知,,,
∴,
∴.
∵,即,
∴,
∴
∴,,
∴中间的矩形的面积是.
故答案为:.
31.2或4
【分析】由旋转的性质可得,,,,由三角形中位线定理可得,,,由折叠的性质可得,由勾股定理求解.
【详解】解:如图,取的中点H,连接,并延长交直线于N,
∵,,,
∴,
∴,
∵将绕点A顺时针旋转90°得到,
∴,,,,
∴,,
∴,
∵点M为的中点,点H为直线的中点,
∴,,,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∵点M为的中点,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵将沿翻折,
∴,
∴,
当点G在线段上时,,
当点G在线段上时,,
故答案为:2或4.
32.
【分析】如图:作于,先证可得,再说明,然后证明四边形是矩形得到,最后根据即可解答.
【详解】解:如图:作于,
是等腰直角三角形,
,,
,
,
,
,
,
的坐标是,
,
,
,
四边形是矩形,
,
.
故答案为:.
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