矩形是特殊的平行四邊形,它具有一般平行四邊形的所有性質,同時還具有一些獨特的性質,可歸納為三個方面:
(1)從邊看:矩形的對邊平行且相等;
(2)從角看:矩形的四個角都是直角;
(3)從對角線看:矩形的對角線互相平分且相等。
判定一個四邊形是矩形可以從兩個角度進行:一是證明它有三個角為直角;二是先判定它為平行四邊形,再證明它有一個角為直角或兩條對角線相等。
下面我們將給大家具體講解,如何靈活運用矩形的性質與判定來解題,學會後,中考至少能加10分!
類型一:利用矩形的性質與判定求線段的長
例1:(2016揚州)如圖,AC為矩形ABCD的對角線,將邊AB沿AE摺疊,使點B落在AC上的點M處,將邊CD沿CF摺疊,使點D落在AC上的點N處.
(1)求證:四邊形AECF是平行四邊形;
(2)若AB=6,AC=10,求四邊形AECF的面積.
【分析】(1)首先由矩形的性質和摺疊的性質證得AB=CD,AD∥BC,∠ANF=90°,∠CME=90°,易得AN=CM,可得△ANF≌△CME(ASA),由平行四邊形的判定定理可得結論;
(2)由AB=6,AC=10,可得BC=8,設CE=x,則EM=8﹣x,CM=10﹣6=4,在Rt△CEM中,利用勾股定理可解得x,由平行四邊形的面積公式可得結果.
【解答】(1)證明:由摺疊可知,
∴AM=AB,CN=CD,∠FNC=∠D=90°,∠AME=∠B=90°,
∴∠ANF=90°,∠CME=90°,
∵四邊形ABCD為矩形,
∴AB=CD,AD∥BC,
∴AM=CN,
∴AM﹣MN=CN﹣MN,
即AN=CM,
∴AF=CE,
又∵AF∥CE,
∴四邊形AECF是平行四邊形;
(2)解:∵AB=6,AC=10,∴BC=8,
設CE=x,則EM=8﹣x,CM=10﹣6=4,
在Rt△CEM中,
(8﹣x)+4=x,
解得:x=5,
∴四邊形AECF的面積為:ECAB=5×6=30.
【點評】本題主要考查了摺疊的性質、矩形的性質、平行四邊形的判定定理和勾股定理等,綜合運用各定理是解答此題的關鍵.
類型二:利用矩形的性質與判定判斷線段的數量關係
例2:如圖,在△ABC中,∠A=90°,D是AC上的一點,BD=DC,P是BC上的任一點,PE⊥BD,PF⊥AC,E、F為垂足.求證:PE+PF=AB.
【分析】過P作PG⊥AB於G,交BD於O,證出矩形AGPF,推出AG=PF,PG∥AC,根據已知求出∠OBP=∠OPB,推出OB=OP,證△BOG≌△POE,推出BG=PE即可.
【解答】證明:過P作PG⊥AB於G,交BD於O,
∵PF⊥AC,∠A=90°,
∴∠A=∠AGP=∠PFA=90°,
∴四邊形AGPF是矩形,
∴AG=PF,PG∥AC,
∵BD=DC,
∴∠C=∠GPB=∠DBP,
∴OB=OP,
∵PG⊥AB,PE⊥BD,
∴∠BGO=∠PEO=90°,
∴PE=BG,
∵AB=BG+AG,
∴PE+PF=AB.
【點評】本題考查了矩形的性質和判定,全等三角形的性質和判定,垂線,等腰三角形的性質等知識點的運用,關鍵是正確作輔助線,並進一步求出AG=PF,BG=PE,題目綜合性比較強.
類型三:利用矩形的性質與判定求角
例3:如圖,四邊形ABCD中,對角線AC、BD相交於點O,AO=CO,BO=DO,且∠ABC+∠ADC=180°.
(1)求證:四邊形ABCD是矩形.
(2)若∠ADF:∠FDC=3:2,DF⊥AC,則∠BDF的度數是多少?
【分析】(1)先由對角線互相平分證明四邊形ABCD是平行四邊形,再由對角互補得出∠ABC=90°,即可得出結論;
(2)先求出∠FDC=36°,再求出∠DCO=54°,然後求出∠ODC=54°,即可求出∠BDF.
【解答】(1)證明:∵AO=CO,BO=DO
∴四邊形ABCD是平行四邊形,
∴∠ABC=∠ADC,
∵∠ABC+∠ADC=180°,
∴∠ABC=∠ADC=90°,
∴四邊形ABCD是矩形;
(2)解:∵∠ADC=90°,∠ADF:∠FDC=3:2,
∴∠FDC=36°,
∵DF⊥AC,
∴∠DCO=90°﹣36°=54°,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴OC=OD,
∴∠ODC=54°
∴∠BDF=∠ODC﹣∠FDC=18°.
【點評】本題考查了矩形的判定與性質、平行四邊形的判定、等腰三角形的判定與性質;熟練掌握矩形的判定與性質,並能進行推理計算是解決問題的關鍵.