专题18 平行四边形单元考点讲析(原卷版+解析版)

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专题18 平行四边形单元考点讲析(原卷版+解析版)

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2024年数学中考一轮单元复习考点讲析与达标检测(人教版通用)
第一部分 29个单元的基础知识与例题解析
专题18 平行四边形单元考点讲析
(
课标要求
)
(1)理解平行四边形、矩形、菱形、正方形、梯形的概念,以及它 们之间的关系;了解四边形的不稳定性。
(2)探索并证明平行四边形的性质定理:平行四边形的对边相等、对角相等、对角线互相平分。探索并证明平行四边形的判定定理:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形;两组对边分别相等的四边形是平行四边形;对角线互相平分的四边形是平行四边形。
(3)理解两条平行线之间距离的概念,能度量两条平行线之间的距离。
(4)探索并证明矩形、菱形的性质定理:矩形的四个角都是直角,对角线相等;菱形的四条边相等,对角线互相垂直。
(5)探索并证明矩形、菱形的判定定理:三个角是直角的四边形是矩形,对角线相等的 平行四边形是矩形;四边相等的四边形是菱形,对角线互相垂直的平行四边形是菱形。正方形既是矩形,又是菱形;理解矩形、菱形、正方形之间的包含关系。
注意:本标准中多边形指凸多边形。
(6)探索并证明三角形的中位线定理。
(
知识
点梳理
)
知识1.几种特殊四边形的定义
(1)平行四边形定义: 有两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形。
(2)矩形的定义:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形。
(3)菱形的定义 :邻边相等的平行四边形叫做菱形。
(4)正方形定义:一个角是直角的菱形或邻边相等的矩形叫做正方形。
知识2. 几种特殊四边形的性质
知识3. 几种特殊四边形的常用判定方法
知识4. 平行四边形、矩形、菱形、正方形之间的关系
知识5. 三角形的中位线定理
三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.
注意:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半. (
方法总结
)
平行四边形中常用辅助线的添法
平行四边形(包括矩形、正方形、菱形)的两组对边、对角和对角线都具有某些相同性质,所以在添辅助线方法上也有共同之处,目的都是造就线段的平行、垂直,构成三角形的全等、相似,把平行四边形问题转化成常见的三角形、正方形等问题处理,其常用方法有下列几种,举例简解如下:
(1)连对角线或平移对角线;
(2)过顶点作对边的垂线构造直角三角形;
(3)连接对角线交点与一边中点,或过对角线交点作一边的平行线,构造线段平行或中位线;
(4)连接顶点与对边上一点的线段或延长这条线段,构造三角形相似或等积三角形;
(5)过顶点作对角线的垂线,构成线段平行或三角形全等。
(
例题解析
)
考点1. 涉及平行四边形的真假命题问题
【例题1】(2023湖南常德)下列命题正确的是( )
A. 正方形的对角线相等且互相平分 B. 对角互补的四边形是平行四边形
C. 矩形的对角线互相垂直 D. 一组邻边相等的四边形是菱形
考点2.平行四边形的性质与判定问题
【例题2】(2023浙江台州)如图,点在线段上(点C在点之间),分别以为边向同侧作等边三角形与等边三角形,边长分别为.与交于点H,延长交于点G,长为c.
(1)若四边形的周长与的周长相等,则之间的等量关系为________.
(2)若四边形的面积与的面积相等,则a,b,c之间的等量关系为________.
【变式训练1】(2023湖南怀化)如图,矩形中,过对角线的中点作的垂线,分别交,于点,.
(1)证明:;
(2)连接、,证明:四边形是菱形.
【变式训练2】 (2023福建)如图,在平行四边形ABCD中,为的中点,过点且分别交于点.若,则的长为___________.
【变式训练3】(2023湖南郴州) 如图,四边形是平行四边形.
(1)尺规作图;作对角线的垂直平分线(保留作图痕迹);
(2)若直线分别交,于,两点,求证:四边形是菱形
考点3. 三角形的中位线问题
【例题3】(2023湖南株洲)如图所示,在中,点D、E分别为的中点,点H在线段上,连接,点G、F分别为的中点.
(1)求证:四边形为平行四边形
(2),求线段的长度.
考点4. 特殊平行四边形的性质与判定问题
【例题4】(2023甘肃兰州) 如图,在矩形中,点E为延长线上一点,F为的中点,以B为圆心,长为半径的圆弧过与的交点G,连接.若,,则( )
A. 2 B. 2.5 C. 3 D. 3.5
考点5. 解题思想方法问题
【例题5】(2023甘肃兰州)综合与实践
【思考尝试】
(1)数学活动课上,老师出示了一个问题:如图1,在矩形ABCD中,E是边上一点,于点F,,,.试猜想四边形的形状,并说明理由;
【实践探究】
(2)小睿受此问题启发,逆向思考并提出新的问题:如图2,在正方形中,E是边上一点,于点F,于点H,交于点G,可以用等式表示线段,,的数量关系,请你思考并解答这个问题;
【拓展迁移】
(3)小博深入研究小睿提出的这个问题,发现并提出新的探究点:如图3,在正方形中,E是边上一点,于点H,点M在上,且,连接,,可以用等式表示线段,的数量关系,请你思考并解答这个问题.
【变式训练】(2023广东省)综合运用
如图1,在平面直角坐标系中,正方形的顶点A在轴的正半轴上,如图2,将正方形绕点逆时针旋转,旋转角为,交直线于点,交轴于点.
(1)当旋转角为多少度时,;(直接写出结果,不要求写解答过程)
(2)若点,求的长;
(3)如图3,对角线交轴于点,交直线于点,连接,将与的面积分别记为与,设,,求关于的函数表达式.
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2024年数学中考一轮单元复习考点讲析与达标检测(人教版通用)
第一部分 29个单元的基础知识与例题解析
专题18 平行四边形单元考点讲析
(
课标要求
)
(1)理解平行四边形、矩形、菱形、正方形、梯形的概念,以及它 们之间的关系;了解四边形的不稳定性。
(2)探索并证明平行四边形的性质定理:平行四边形的对边相等、对角相等、对角线互相平分。探索并证明平行四边形的判定定理:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形;两组对边分别相等的四边形是平行四边形;对角线互相平分的四边形是平行四边形。
(3)理解两条平行线之间距离的概念,能度量两条平行线之间的距离。
(4)探索并证明矩形、菱形的性质定理:矩形的四个角都是直角,对角线相等;菱形的四条边相等,对角线互相垂直。
(5)探索并证明矩形、菱形的判定定理:三个角是直角的四边形是矩形,对角线相等的 平行四边形是矩形;四边相等的四边形是菱形,对角线互相垂直的平行四边形是菱形。正方形既是矩形,又是菱形;理解矩形、菱形、正方形之间的包含关系。
注意:本标准中多边形指凸多边形。
(6)探索并证明三角形的中位线定理。
(
知识
点梳理
)
知识1.几种特殊四边形的定义
(1)平行四边形定义: 有两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形。
(2)矩形的定义:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形。
(3)菱形的定义 :邻边相等的平行四边形叫做菱形。
(4)正方形定义:一个角是直角的菱形或邻边相等的矩形叫做正方形。
知识2. 几种特殊四边形的性质
知识3. 几种特殊四边形的常用判定方法
知识4. 平行四边形、矩形、菱形、正方形之间的关系
知识5. 三角形的中位线定理
三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.
注意:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半. (
方法总结
)
平行四边形中常用辅助线的添法
平行四边形(包括矩形、正方形、菱形)的两组对边、对角和对角线都具有某些相同性质,所以在添辅助线方法上也有共同之处,目的都是造就线段的平行、垂直,构成三角形的全等、相似,把平行四边形问题转化成常见的三角形、正方形等问题处理,其常用方法有下列几种,举例简解如下:
(1)连对角线或平移对角线;
(2)过顶点作对边的垂线构造直角三角形;
(3)连接对角线交点与一边中点,或过对角线交点作一边的平行线,构造线段平行或中位线;
(4)连接顶点与对边上一点的线段或延长这条线段,构造三角形相似或等积三角形;
(5)过顶点作对角线的垂线,构成线段平行或三角形全等。
(
例题解析
)
考点1. 涉及平行四边形的真假命题问题
【例题1】(2023湖南常德)下列命题正确的是( )
A. 正方形的对角线相等且互相平分 B. 对角互补的四边形是平行四边形
C. 矩形的对角线互相垂直 D. 一组邻边相等的四边形是菱形
【答案】A
【解析】根据正方形、平行四边形、矩形、菱形的各自性质和构成条件进行判断即可.
A、正方形的对角线相等且互相垂直平分,描述正确;
B、对角互补的四边形不一定是平行四边形,只是内接于圆,描述错误;
C、矩形的对角线不一定垂直,但相等,描述错误;
D、一组邻边相等的平行四边形才构成菱形,描述错误.
故选:A.
【点睛】本题考查平行四边形、矩形、菱形、正方形的性质和判定,解题的关键是熟悉掌握各类特殊四边形的判定和性质.
考点2.平行四边形的性质与判定问题
【例题2】(2023浙江台州)如图,点在线段上(点C在点之间),分别以为边向同侧作等边三角形与等边三角形,边长分别为.与交于点H,延长交于点G,长为c.
(1)若四边形的周长与的周长相等,则之间的等量关系为________.
(2)若四边形的面积与的面积相等,则a,b,c之间的等量关系为________.
【答案】 ①. ②.
【解析】由题意可得:为等边三角形,四边形为平行四边形,,(1)分别求得四边形的周长与的周长,根据题意,求解即可;(2)分别求得四边形的面积与的面积,根据题意,求解即可.
【详解】等边三角形与等边三角形中,,
∴和为等边三角形,,
∴,四边形为平行四边形,
又∵等边三角形与等边三角形
∴,,,
∴,
(1)平行四边形的周长为:,
的周长为:
由题意可得:
即:;
(2)过点作,过点作,如下图:
在中,,,,

则平行四边形的面积为
在中,,,,

则的面积为:
由题意可得:
化简可得:
故答案为:;
【点睛】此题考查了平行四边形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,解直角三角形,解题的关键是熟练掌握并灵活利用等边三角形的性质求得对应线段的长度.
【变式训练1】(2023湖南怀化)如图,矩形中,过对角线的中点作的垂线,分别交,于点,.
(1)证明:;
(2)连接、,证明:四边形是菱形.
【答案】(1)见解析 (2)见解析
【解析】【分析】(1)根据矩形的性质得出,则,根据是的中点,可得,即可证明;
(2)根据可得,进而可得四边形是平行四边形,根据对角线互相垂直的四边形是菱形,即可得证.
【详解】(1)证明:如图所示,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵是的中点,
∴,
在与中

∴;
(2)∵
∴,
又∵
∴四边形是平行四边形,

∴四边形是菱形.
【点睛】本题考查了矩形的性质,全等三角形的性质与判定,菱形的判定,熟练掌握特殊四边形的性质与判定是解题的关键.
【变式训练2】 (2023福建)如图,在平行四边形ABCD中,为的中点,过点且分别交于点.若,则的长为___________.
【答案】10
【解析】由平行四边形的性质可得即,再结合可得可得,最进一步说明即可解答.
∵中,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即.
故答案:10.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质、全等三角形的判定与性质等知识点,证明三角形全等是解答本题的关键.
【变式训练3】(2023湖南郴州) 如图,四边形是平行四边形.
(1)尺规作图;作对角线的垂直平分线(保留作图痕迹);
(2)若直线分别交,于,两点,求证:四边形是菱形
【答案】(1)见解析 (2)见解析
【解析】【分析】(1)根据垂直平分线的作图方法进行作图即可;
(2)设与交于点,证明,得到,得到四边形为平行四边形,根据,即可得证.
【详解】(1)如图所示,即为所求;
(2)∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
如图:设与交于点,
∵是的垂直平分线,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴四边形为菱形.
【点睛】本题考查基本作图—作垂线,平行四边形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,菱形的判定.熟练掌握菱形的判定定理,是解题的关键.
考点3. 三角形的中位线问题
【例题3】(2023湖南株洲)如图所示,在中,点D、E分别为的中点,点H在线段上,连接,点G、F分别为的中点.
(1)求证:四边形为平行四边形
(2),求线段的长度.
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】【分析】(1)由三角形中位线定理得到,,得到,即可证明四边形为平行四边形;
(2)由四边形为平行四边形得到,由得到,由勾股定理即可得到线段的长度.
【详解】(1)∵点D、E分别为的中点,
∴,
∵点G、F分别为、的中点.
∴,
∴,
∴四边形为平行四边形;
(2)∵四边形为平行四边形,
∴,

∴,
∵,
∴.
【点睛】此题考查了中位线定理、平行四边形的判定和性质、勾股定理等知识,证明四边形为平行四边形和利用勾股定理计算是解题的关键.
考点4. 特殊平行四边形的性质与判定问题
【例题4】(2023甘肃兰州) 如图,在矩形中,点E为延长线上一点,F为的中点,以B为圆心,长为半径的圆弧过与的交点G,连接.若,,则( )
A. 2 B. 2.5 C. 3 D. 3.5
【答案】C
【解析】利用直角三角形斜边中线的性质求得,在中,利用勾股定理即可求解.
∵矩形中,
∴,
∵F为的中点,,
∴,
在中,,
故选:C.
【点睛】本题考查了矩形的性质,直角三角形斜边中线的性质,勾股定理,掌握“直角三角形斜边中线的长等于斜边的一半”是解题的关键.
考点5. 解题思想方法问题
【例题5】(2023甘肃兰州)综合与实践
【思考尝试】
(1)数学活动课上,老师出示了一个问题:如图1,在矩形ABCD中,E是边上一点,于点F,,,.试猜想四边形的形状,并说明理由;
【实践探究】
(2)小睿受此问题启发,逆向思考并提出新的问题:如图2,在正方形中,E是边上一点,于点F,于点H,交于点G,可以用等式表示线段,,的数量关系,请你思考并解答这个问题;
【拓展迁移】
(3)小博深入研究小睿提出的这个问题,发现并提出新的探究点:如图3,在正方形中,E是边上一点,于点H,点M在上,且,连接,,可以用等式表示线段,的数量关系,请你思考并解答这个问题.
【答案】(1)四边形是正方形,证明见解析;(2);(3),证明见解析;
【解析】【分析】(1)证明,可得,从而可得结论;
(2)证明四边形是矩形,可得,同理可得:,证明,,,证明四边形是正方形,可得,从而可得结论;
(3)如图,连接,证明,,,,可得,再证明,可得,证明,可得,从而可得答案.
【详解】解:(1)∵,,,
∴,,
∵矩形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴矩形是正方形.
(2)∵,,,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
同理可得:,
∵正方形,
∴,
∴,
∴,,
∴四边形是正方形,
∴,
∴.
(3)如图,连接,
∵,正方形,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查的是矩形的判定与性质,正方形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,作出合适的辅助线,构建相似三角形是解本题的关键.
【变式训练】(2023广东省)综合运用
如图1,在平面直角坐标系中,正方形的顶点A在轴的正半轴上,如图2,将正方形绕点逆时针旋转,旋转角为,交直线于点,交轴于点.
(1)当旋转角为多少度时,;(直接写出结果,不要求写解答过程)
(2)若点,求的长;
(3)如图3,对角线交轴于点,交直线于点,连接,将与的面积分别记为与,设,,求关于的函数表达式.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】【分析】(1)根据正方形的性质及直角三角形全等的判定及性质得出,再由题意得出,即可求解;
(2)过点A作轴,根据勾股定理及点的坐标得出,再由相似三角形的判定和性质求解即可;
(3)根据正方形的性质及四点共圆条件得出O、C、F、N四点共圆,再由圆周角定理及等腰直角三角形的判定和性质得出,,过点N作于点G,交于点Q,利用全等三角形及矩形的判定和性质得出,结合图形分别表示出,,得出,再由等腰直角三角形的性质即可求解.
【详解】(1)∵正方形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵交直线于点,
∴,
∴,
即;
(2)过点A作轴,如图所示:
∵,
∴,
∴,
∵正方形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴即,
∴;
(3)∵正方形,
∴,
∵直线,
∴,
∴,
∴O、C、F、N四点共圆,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,,
过点N作于点G,交于点Q,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,

∴,
∵,,
∴四边形为矩形,
∴,
∴,

∴,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,

【点睛】题目主要考查全等三角形、相似三角形及特殊四边形的判定和性质,四点共圆的性质,理解题意,作出辅助线,综合运用这些知识点是解题关键.
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