21.3.1 矩形(学生版+含答案) 2025-2026学年数学人教版八年级下册

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21.3.1 矩形(学生版+含答案) 2025-2026学年数学人教版八年级下册

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21.3.1 矩形
第1课时 矩形的定义与性质
知识点1? 矩形的定义
(江苏无锡宜兴市月考)如图,要使平行四边形ABCD成为矩形,需要添加的条件是(B)
A.∠ABD=∠CBD
B.∠ABC=90°
C.AC⊥BD
D.AB=BC
2.在四边形ABCD中,AB=DC,AD=BC,且AB⊥BC,则四边形ABCD是矩形.
知识点2? 矩形的性质
3.(河北保定定州市模拟)如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,若∠AOB=60°,BD=8,则DC长为(B)
A.4 B.4 C.3 D.5
  
4.如图,在矩形OABC中,点B的坐标是(2,4),则AC的长是(D)
A.2 B.4
C.2 D.2
如图,在矩形ABCD中,E是AD的中点,延长CE,BA交于点F,连接AC,DF.
(1)求证:四边形ACDF是平行四边形;
(2)当CF平分∠BCD时,写出BC与CD的数量关系,并说明理由.
(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,∴∠FAE=∠CDE.
∵E是AD的中点,∴AE=DE.
又∵∠FEA=∠CED,
∴△FAE≌△CDE(ASA),∴FA=CD.
又∵FA∥CD,∴四边形ACDF是平行四边形;
(2)BC=2CD.
理由如下:∵四边形ABCD是矩形,∴∠BCD=90°.
∵CF平分∠BCD,∴∠DCE=∠BCD=45°.
∵∠CDE=90°,∴△CDE是等腰直角三角形,
∴CD=DE.
∵E是AD的中点,∴AD=2DE,∴AD=2CD.
∵AD=BC,∴BC=2CD.
知识点3? 直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
如图,嘉嘉利用刻度直尺(单位: cm)测量三角形纸片的尺寸,点B,C分别对应刻度尺上的刻度2和8,D为BC的中点,若∠BAC=90°,则AD的长为(A)
A.3 cm B.4 cm C.5 cm D.6 cm
如图,在△ABC中,CD⊥AB于点D,E是AC的中点.若AD=6,DE=5,求CD的长.
∵在△ABC中,CD⊥AB于点D,E是AC的中点,DE=5,∴DE=AC=5,∴AC=10.
在Rt△ACD中,∠ADC=90°,AD=6,AC=10,
则根据勾股定理,得CD===8.
易错易混点 对矩形的性质理解不透彻
如图,将四根木条用钉子钉成一个矩形框架ABCD,然后向右扭动框架,观察所得四边形的变化.下列判断错误的是(C)
A.四边形ABCD由矩形变为平行四边形
B.对角线BD的长度变大
C.四边形ABCD的面积不变
D.四边形ABCD的周长不变
如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的边AB=6,BC=3.若不改变矩形ABCD的形状和大小,当矩形的顶点A在y轴的正半轴上上下移动时,矩形的另一个顶点B始终在x轴的正半轴上随之左右移动.已知M是边AB的中点,连接OM,DM.下列判断正确的是(A)
结论Ⅰ:在移动过程中,OM的长度不变;
结论Ⅱ:当∠OAB=45°时,四边形OMDA是平行四边形.
A.结论Ⅰ、Ⅱ都对
B.结论Ⅰ、Ⅱ都不对
C.只有结论Ⅰ对
D.只有结论Ⅱ对
10.如图所示,O是矩形ABCD的对角线AC的中点,E为AD的中点.若AB=6,BC=8,则△BOE的周长为(C)
A.10 B.8+2
C.8+2 D.14
   
11.(河北唐山二模)如图,在矩形ABCD中,动点E,F分别从点D,B同时出发,沿DA,BC向终点A,C移动.要使四边形AECF为平行四边形,甲、乙分别给出了一个条件,下列判断正确的是(A)
甲:点E,F的运动速度相同;乙:AF=CE
A.甲、乙都可行
B.甲、乙都不可行
C.甲可行,乙不可行
D.甲不可行,乙可行
如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,∠AOD=110°,M是CD的中点,∠ACD的度数为55°,∠DOM的度数为35°.
(河北邯郸期末)如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,延长BD至点E,延长DB至点F,使BF=DE.
(1)求证:四边形AFCE是平行四边形;
(2)若∠ECA=90°,∠CEF=30°,试判断BD与EF之间的数量关系,并说明理由.
(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴OA=OC,OB=OD.
∵BF=DE.∴OF=OE,∴四边形AFCE是平行四边形;
(2)BD=EF.理由如下:∵四边形ABCD是矩形,
∴OB=OD=AO=CO.
∵∠ACE=90°,∠CEF=30°,
∴OC=OE,∴OD=OE.
∵OF=OE,∴OB=OF,
∴OB+OD=F+E=(OF+OE)=EF,
即BD=EF.
【母题P69例1】如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,∠AOB=60°,AB=4.求矩形ABCD的对角线的长.
∵四边形ABCD是矩形,
∴AC与BD相等且互相平分.∴OA=OB.
又∠AOB=60°,∴△OAB是等边三角形.
∴OA=AB=4.∴AC=BD=2OA=8.
【变式】(河北廊坊三河市期末)如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,DE∥AC交BA的延长线于点E.
(1)求证:DB=DE;
(2)若∠AOB=60°,BD=4,求四边形BCDE 的面积.
(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,AC=BD,AB∥CD.
又DE∥AC,∴四边形ACDE是平行四边形,
∴DE=AC,CD=AE,∴DE=BD;
(2)∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD=4,AO=CO,BO=DO,
∴AO=BO=2.
又∠AOB=60°,∴△AOB是等边三角形,
∴AB=AO=2=CD=AE,
∴AD===2,
∴四边形BCDE的面积=×2×2+2×2=6.
14.(推理能力)如图,用四根木条钉成矩形框ABCD,把边BC固定在地面上,向右边推动矩形框,矩形的形状会发生改变.
观察:线段EB由AB旋转得到,即EB=AB.那么FC=CD,EF=AD;
发现:EF∥AD,请证明这一结论;
计算:已知BC=20,DC=60,若BE恰好经过原矩形DC边的中点H.求BE与CF之间的距离.
观察:CD AD
发现:证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,AB=CD,AD=BC.
∵AB=BE,EF=AD,CF=CD,
∴BE=CF,EF=BC,
∴四边形BEFC是平行四边形,
∴EF∥BC,
∴EF∥AD;
计算:如图,过点C作CG⊥BE于点G,
∵DC=AB=BE=60 (cm),H是CD的中点,
∴CH=DH=30 (cm),
在Rt△BHC中,BH==
=10(cm),
∵CG⊥BE,∴BH·CG=BC·CH,
×10×CG=×20×30,
∴CG=(cm),
∴BE与CF之间的距离为 cm.
第2课时 矩形的判定
知识点1? 有一个角是直角的平行四边形是矩形
1.(甘肃武威中考)如图,在四边形ABCD中,AB∥DC,AD∥BC,在不添加任何辅助线的前提下,要想四边形ABCD成为一个矩形,只需添加的一个条件是∠A=90°(答案不唯一).
  
2.如图,在△ABC中,点D,E,F分别是AB,BC和AC边的中点,请添加一个条件AB⊥BC(答案不唯一),使四边形BEFD为矩形.
3.如图,在 ABCD中,DE⊥AB,垂足为E,点F在CD上,且CF=AE.求证:四边形DEBF是矩形.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=DC,AB∥DC.
∵AE=CF,∴AB-AE=DC-CF,即EB=DF.
又∵AB∥DC,∴四边形DEBF是平行四边形.
∵DE⊥AB,∴∠DEB=90°,∴ DEBF是矩形.
知识点2? 对角线相等的平行四边形是矩形
4.已知在四边形ABCD中,AC=BD,再补充一个条件使得四边形ABCD是矩形,这个条件可以是(C)
A.AC⊥BD
B.∠ABC=90°
C.AC与BD互相平分
D.AB=BC
5.(河北石家庄栾城区期末)四边形ABCD的对角线相交于点O,且OA=OB=OC=OD,∠AOB=60°,则AB∶AC=1∶2.
6.现有一个零件,如图1.嘉嘉和琪琪分析零件所标数据后,嘉嘉认为此零件是矩形,琪琪认为此零件不是矩形,你同意谁的说法,借助图2进行说明.
同意嘉嘉的说法.
理由如下:由图可知OA=OB=OC=OD,
∴四边形ABCD是平行四边形,OA+OC=OB+OD,
即AC=BD,∴四边形ABCD是矩形.
知识点3? 有三个角是直角的四边形是矩形
7.(河北石家庄一模)依据所标数据,下列四边形不一定为矩形的是(A)
8.如图,在 ABCD中,AE⊥BC,CF⊥AD,E,F分别为垂足.
求证:(1)△ABE≌△CDF;
(2)四边形AECF是矩形.
(1)∵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)∵AD∥BC,
∴∠EAF=∠AEB=90°,
∴∠EAF=∠AEC=∠AFC=90°,
∴四边形AECF是矩形.
易错易混点 对矩形的判定掌握不熟练
9.在木艺活动课上,老师拿出了一块平行四边形木板,以下测量方案中,能确定这块木板是矩形的是(A)
A.测量对角线相等
B.测量一组邻边相等
C.测量两组对边相等
D.测量对角线互相垂直
10.(河北石家庄赵县校级二模)在四边形ABCD中,AD∥BC,下列选项中,不能判定四边形ABCD是矩形的是(C)
A.AD=BC且AC=BD
B.AD=BC且∠A=∠B
C.AB=CD且∠A=∠C
D.AB∥CD且AC2=AB2+BC2
11.(河北张家口期末)如图,在锐角△ABC中,延长BC到点D,点O是AC边上的一个动点,过点O作直线MN∥BC,MN分别交∠ACB,∠ACD的平分线于E,F两点,连接AE,AF,在下列结论中:
①OE=OF;
②CE=CF;
③若CE=12,CF=5,则OC的长为6;
④当AO=CO时,四边形AECF是矩形.
其中正确的是(A)
               
A.①④ B.①②
C.①②③ D.②③④
12.(浙江湖州德清县期末)如图,四边形ABCD为平行四边形,延长AD到E,使DE=AD,连接EB,EC,DB,要使四边形DBCE成为矩形,可添加一个条件是CD=BE或∠ADB=90°或CE⊥DE.(只要写出一个条件即可)
13.(河北廊坊期末)在平面直角坐标系中,已知点A(-2,-1)、点B(2,3)、点C(2,-1),在平面直角坐标系中找一点D,使以点A,B,C,D为顶点的四边形为矩形,则BD的长为4,点D的坐标为(-2,3).
14.(江苏镇江句容市期末)如图,在 ABCD中,E是AD的中点,连接BE,BE,CD的延长线相交于点F,连接AF,BD.
(1)求证:四边形ABDF是平行四边形;
(2)若∠BEA+2∠C=180°,求证:四边形ABDF是矩形.
(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,∴∠BAE=∠FDE.
∵点E是AD的中点,∴AE=DE,
在△BEA和△FED中,
∴△BEA≌△FED(ASA),∴AB=DF,
又AB∥DF,∴四边形ABDF是平行四边形;
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠BAE=∠C.
∵∠BEA+∠BAE+∠ABE=180°,∠BEA+2∠C=180°,
∴∠BAE=∠ABE,∴BE=AE.
由(1)知,四边形ABDF是平行四边形,∴BE=BF.
∵AE=AD,∴BF=AD,∴平行四边形ABDF是矩形.
【母题P71练习T2】如图, ABCD的对角线AC,BD相交于点O,△OAB是等边三角形,且AB=2.求 ABCD的面积.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AO=AC,BO=BD,∴AC=2AO,BD=2BO.
∵△OAB是等边三角形,
∴AO=BO,∠BAC=60°,∴AC=BD,
∴四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°,∠ACB=30°,∴AC=2AB=4.
在Rt△ABC中,由勾股定理,可得BC===2,
∴S ABCD=AB·BC=2×2=4.
【变式】(河南南阳月考)在学完矩形的判定后,善于钻研的小壮、小刚和小强同学有自己独到的见解:
已知:如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,对角线AC,BD相交于点O,OA=OC.
小壮说:若OA=OB,则四边形ABCD为矩形;
小刚说:若∠ABC=∠BCD,则四边形ABCD为矩形.
小强说:若∠1=2∠2,则四边形ABCD为矩形.
请对三人的说法任选其一进行判断并证明.
小壮的说法是正确的(三人的观点都正确,可任选其一判断).理由如下:
证明:∵AD∥BC,∴∠DAC=∠2,∠ADB=∠CBD.
又∵OA=OC,∴△AOD≌△COB,∴OD=OB=BD.
又∵OA=OC=AC,∴四边形ABCD为平行四边形.
∵OA=OB,∴AC=BD,∴四边形ABCD是矩形.
若选择小刚:
证明:∵AD∥BC,∴∠DAC=∠2,∠ADB=∠CBD.
又∵OA=OC,∴△AOD≌△COB,∴OD=OB,
∴四边形ABCD为平行四边形,∴AB∥CD,
∴∠ABC+∠BCD=180°.
∵∠ABC=∠BCD,∴2∠ABC=180°,
∴∠ABC=90°,
∴四边形ABCD为矩形;
若选择小强:
证明:∵AD∥BC,∴∠DAC=∠2,∠ADB=∠CBD.
又∵OA=OC,∴△AOD≌△COB,∴OD=OB,
∴四边形ABCD为平行四边形.
∵∠1=∠2+∠OBD,∠1=2∠2,∴∠2=∠OBD,
∴OB=OC,∴OA=OD,∴OA+OC=OB+OD,
∴AC=BD,∴四边形ABCD为矩形.
15.(推理能力)(吉林长春绿园区校级开学)如图,在△ABC中,点O是AC上一个动点,过点O作直线MN∥BC,设MN交∠BCA的平分线于点E,交∠BCA的外角平分线于点F.
(1)求证:OE=OF;
(2)若CE=3,CF=4,则EF的长5;
(3)当点O运动到何处时,四边形AECF是矩形,并证明你的结论.
(1)∵MN∥BC,CE平分∠ACB,CF平分∠ACD,
∴∠BCE=∠ACE=∠OEC,∠OCF=∠FCD=∠OFC,
∴OE=OC,OC=OF,
∴OE=OF;
(2)∵CE平分ACB,CF平分ACD,
∠ACE=∠ACB,∠ACF=∠ACD,
∴∠ECF=∠ACE+∠ACF=(∠ACB+∠ACD)=90°,
EF===5;
(3)当O运动到AC中点时,四边形AECF是矩形,
理由如下:∵AO=CO,OE=OF,
∴四边形AECF是平行四边形.
∵∠ECA+∠ACF=∠BCD,
∴∠ECF=90°,
∴四边形AECF是矩形.21.3.1 矩形
第1课时 矩形的定义与性质
知识点1? 矩形的定义
(江苏无锡宜兴市月考)如图,要使平行四边形ABCD成为矩形,需要添加的条件是( )
A.∠ABD=∠CBD
B.∠ABC=90°
C.AC⊥BD
D.AB=BC
2.在四边形ABCD中,AB=DC,AD=BC,且AB⊥BC,则四边形ABCD是 .
知识点2? 矩形的性质
3.(河北保定定州市模拟)如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,若∠AOB=60°,BD=8,则DC长为( )
A.4 B.4 C.3 D.5
  
4.如图,在矩形OABC中,点B的坐标是(2,4),则AC的长是( )
A.2 B.4
C.2 D.2
如图,在矩形ABCD中,E是AD的中点,延长CE,BA交于点F,连接AC,DF.
(1)求证:四边形ACDF是平行四边形;
(2)当CF平分∠BCD时,写出BC与CD的数量关系,并说明理由.
知识点3? 直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
如图,嘉嘉利用刻度直尺(单位: cm)测量三角形纸片的尺寸,点B,C分别对应刻度尺上的刻度2和8,D为BC的中点,若∠BAC=90°,则AD的长为( )
A.3 cm B.4 cm C.5 cm D.6 cm
如图,在△ABC中,CD⊥AB于点D,E是AC的中点.若AD=6,DE=5,求CD的长.
易错易混点 对矩形的性质理解不透彻
如图,将四根木条用钉子钉成一个矩形框架ABCD,然后向右扭动框架,观察所得四边形的变化.下列判断错误的是( )
A.四边形ABCD由矩形变为平行四边形
B.对角线BD的长度变大
C.四边形ABCD的面积不变
D.四边形ABCD的周长不变
如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的边AB=6,BC=3.若不改变矩形ABCD的形状和大小,当矩形的顶点A在y轴的正半轴上上下移动时,矩形的另一个顶点B始终在x轴的正半轴上随之左右移动.已知M是边AB的中点,连接OM,DM.下列判断正确的是( )
结论Ⅰ:在移动过程中,OM的长度不变;
结论Ⅱ:当∠OAB=45°时,四边形OMDA是平行四边形.
A.结论Ⅰ、Ⅱ都对
B.结论Ⅰ、Ⅱ都不对
C.只有结论Ⅰ对
D.只有结论Ⅱ对
10.如图所示,O是矩形ABCD的对角线AC的中点,E为AD的中点.若AB=6,BC=8,则△BOE的周长为( )
A.10 B.8+2
C.8+2 D.14
   
11.(河北唐山二模)如图,在矩形ABCD中,动点E,F分别从点D,B同时出发,沿DA,BC向终点A,C移动.要使四边形AECF为平行四边形,甲、乙分别给出了一个条件,下列判断正确的是( )
甲:点E,F的运动速度相同;乙:AF=CE
A.甲、乙都可行
B.甲、乙都不可行
C.甲可行,乙不可行
D.甲不可行,乙可行
如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,∠AOD=110°,M是CD的中点,∠ACD的度数为 ,∠DOM的度数为 .
(河北邯郸期末)如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,延长BD至点E,延长DB至点F,使BF=DE.
(1)求证:四边形AFCE是平行四边形;
(2)若∠ECA=90°,∠CEF=30°,试判断BD与EF之间的数量关系,并说明理由.
【母题P69例1】如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,∠AOB=60°,AB=4.求矩形ABCD的对角线的长.
【变式】(河北廊坊三河市期末)如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,DE∥AC交BA的延长线于点E.
(1)求证:DB=DE;
(2)若∠AOB=60°,BD=4,求四边形BCDE 的面积.
14.(推理能力)如图,用四根木条钉成矩形框ABCD,把边BC固定在地面上,向右边推动矩形框,矩形的形状会发生改变.
观察:线段EB由AB旋转得到,即EB=AB.那么FC= ,EF= ;
发现:EF∥AD,请证明这一结论;
计算:已知BC=20,DC=60,若BE恰好经过原矩形DC边的中点H.求BE与CF之间的距离.
第2课时 矩形的判定
知识点1? 有一个角是直角的平行四边形是矩形
1.(甘肃武威中考)如图,在四边形ABCD中,AB∥DC,AD∥BC,在不添加任何辅助线的前提下,要想四边形ABCD成为一个矩形,只需添加的一个条件是 .
  
2.如图,在△ABC中,点D,E,F分别是AB,BC和AC边的中点,请添加一个条件 ,使四边形BEFD为矩形.
3.如图,在 ABCD中,DE⊥AB,垂足为E,点F在CD上,且CF=AE.求证:四边形DEBF是矩形.
知识点2? 对角线相等的平行四边形是矩形
4.已知在四边形ABCD中,AC=BD,再补充一个条件使得四边形ABCD是矩形,这个条件可以是( )
A.AC⊥BD
B.∠ABC=90°
C.AC与BD互相平分
D.AB=BC
5.(河北石家庄栾城区期末)四边形ABCD的对角线相交于点O,且OA=OB=OC=OD,∠AOB=60°,则AB∶AC= .
6.现有一个零件,如图1.嘉嘉和琪琪分析零件所标数据后,嘉嘉认为此零件是矩形,琪琪认为此零件不是矩形,你同意谁的说法,借助图2进行说明.
知识点3? 有三个角是直角的四边形是矩形
7.(河北石家庄一模)依据所标数据,下列四边形不一定为矩形的是( )
8.如图,在 ABCD中,AE⊥BC,CF⊥AD,E,F分别为垂足.
求证:(1)△ABE≌△CDF;
(2)四边形AECF是矩形.
易错易混点 对矩形的判定掌握不熟练
9.在木艺活动课上,老师拿出了一块平行四边形木板,以下测量方案中,能确定这块木板是矩形的是( )
A.测量对角线相等
B.测量一组邻边相等
C.测量两组对边相等
D.测量对角线互相垂直
10.(河北石家庄赵县校级二模)在四边形ABCD中,AD∥BC,下列选项中,不能判定四边形ABCD是矩形的是( )
A.AD=BC且AC=BD
B.AD=BC且∠A=∠B
C.AB=CD且∠A=∠C
D.AB∥CD且AC2=AB2+BC2
11.(河北张家口期末)如图,在锐角△ABC中,延长BC到点D,点O是AC边上的一个动点,过点O作直线MN∥BC,MN分别交∠ACB,∠ACD的平分线于E,F两点,连接AE,AF,在下列结论中:
①OE=OF;
②CE=CF;
③若CE=12,CF=5,则OC的长为6;
④当AO=CO时,四边形AECF是矩形.
其中正确的是( )
               
A.①④ B.①②
C.①②③ D.②③④
12.(浙江湖州德清县期末)如图,四边形ABCD为平行四边形,延长AD到E,使DE=AD,连接EB,EC,DB,要使四边形DBCE成为矩形,可添加一个条件是 .(只要写出一个条件即可)
13.(河北廊坊期末)在平面直角坐标系中,已知点A(-2,-1)、点B(2,3)、点C(2,-1),在平面直角坐标系中找一点D,使以点A,B,C,D为顶点的四边形为矩形,则BD的长为 ,点D的坐标为 .
14.(江苏镇江句容市期末)如图,在 ABCD中,E是AD的中点,连接BE,BE,CD的延长线相交于点F,连接AF,BD.
(1)求证:四边形ABDF是平行四边形;
(2)若∠BEA+2∠C=180°,求证:四边形ABDF是矩形.
【母题P71练习T2】如图, ABCD的对角线AC,BD相交于点O,△OAB是等边三角形,且AB=2.求 ABCD的面积.
【变式】(河南南阳月考)在学完矩形的判定后,善于钻研的小壮、小刚和小强同学有自己独到的见解:
已知:如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,对角线AC,BD相交于点O,OA=OC.
小壮说:若OA=OB,则四边形ABCD为矩形;
小刚说:若∠ABC=∠BCD,则四边形ABCD为矩形.
小强说:若∠1=2∠2,则四边形ABCD为矩形.
请对三人的说法任选其一进行判断并证明.
15.(推理能力)(吉林长春绿园区校级开学)如图,在△ABC中,点O是AC上一个动点,过点O作直线MN∥BC,设MN交∠BCA的平分线于点E,交∠BCA的外角平分线于点F.
(1)求证:OE=OF;
(2)若CE=3,CF=4,则EF的长 ;
(3)当点O运动到何处时,四边形AECF是矩形,并证明你的结论.

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