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初中數學重要知識點總結:特殊的平行四邊形

初中數學重要知識點總結:特殊的平行四邊形

  一、特殊的平行四邊形

  1.矩形:

  (1)定義:有一個角是直角的平行四邊形。

  (2)性質:矩形的四個角都是直角;矩形的對角線平分且相等。

  (3)判定定理:

  ①有一個角是直角的平行四邊形叫做矩形。 ②對角線相等的平行四邊形是矩形。 ③有三個角是直角的四邊形是矩形。

  直角三角形的性質:直角三角形中所對的直角邊等於斜邊的一半。

  2.菱形:

  (1)定義 :鄰邊相等的平行四邊形。

  (2)性質:菱形的四條邊都相等;菱形的兩條對角線互相垂直,並且每一條對角線平分一組對角。

  (3)判定定理:

  ①一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形。

  ②對角線互相垂直的平行四邊形是菱形。

  ③四條邊相等的四邊形是菱形。

  (4)面積:

  3.正方形:

  (1)定義:一個角是直角的菱形或鄰邊相等的矩形。

  (2)性質:四條邊都相等,四個角都是直角,對角線互相垂直平分。 正方形既是矩形,又是菱形。

  (3)正方形判定定理:

  ①對角線互相垂直平分且相等的四邊形是正方形;

  ②一組鄰邊相等,一個角為直角的平行四邊形是正方形;

  ③對角線互相垂直的矩形是正方形;

  ④鄰邊相等的矩形是正方形

  ⑤有一個角是直角的菱形是正方形;

  ⑥對角線相等的菱形是正方形。

  二、矩形、菱形、正方形與平行四邊形、四邊形之間的聯絡:

  1.矩形、菱形和正方形都是特殊的平行四邊形,其性質都是在平行四邊形的.基礎上擴充來的。矩形是由平行四邊形增加“一個角為90°”的條件得到的,它在角和對角線方面具有比平行四邊形更多的特性;菱形是由平行四邊形增加“一組鄰邊相等”的條件得到的,它在邊和對角線方面具有比平行四邊形更多的特性;正方形是由平行四邊形增加“一組鄰邊相等”和“一個角為90°”兩個條件得到的,它在邊、角和對角線方面都具有比平行四邊形更多的特性。

  2.矩形、菱形的判定可以根據出發點不同而分成兩類:一類是以四邊形為出發點進行判定,另一類是以平行四邊形為出發點進行判定。而正方形除了上述兩個出發點外,還可以從矩形和菱形出發進行判定。

  三、判定一個四邊形是特殊四邊形的步驟:

  常見考法

  (1)利用菱形、矩形、正方形的性質進行邊、角以及面積等計算;

  (2)靈活運用判定定理證明一個四邊形(或平行四邊形)是菱形、矩形、正方形;

  (3)一些摺疊問題;

  (4)矩形與直角三角形和等腰三角形有著密切聯絡、正方形與等腰直角三角形也有著密切聯絡。所以,以此為背景可以設定許多考題。

  誤區提醒

  (1)平行四邊形的所有性質矩形、菱形、正方形都具有,但矩形、菱形、正方形具有的性質平行四邊形不一定具有,這點易出現混淆;

  (2)矩形、菱形具有的性質正方形都具有,而正方形具有的性質,矩形不一定具有,菱形也不一定具有,這點也易出現混淆;

  (3)不能正確的理解和運用判定定理進行證明,(如在證明菱形時,把四條邊相等的四邊形是菱形誤解成兩組鄰邊相等的四邊形是菱形);(3)再利用對角線長度求菱形的面積時,忘記乘;(3)判定一個四邊形是特殊的平行四邊形的條件不充分。

  【典型例題】(2010天門、潛江、仙桃)正方形ABCD中,點O是對角線DB的中點,點P是DB所在直線上的一個動點,PE⊥BC於E,PF⊥DC於F.

  (1)當點P與點O重合時(如圖①),猜測AP與EF的數量及位置關係,並證明你的結論;

  (2)當點P線上段DB上 (不與點D、O、B重合)時(如圖②),探究(1)中的結論是否成立?若成立,寫出證明過程;若不成立,請說明理由;

  (3)當點P在DB的長延長線上時,請將圖③補充完整,並判斷(1)中的結論是否成立?若成立,直接寫出結論;若不成立,請寫出相應的結論.

  【解析】(1)AP=EF,AP⊥EF,理由如下:

  連線AC,則AC必過點O,延長FO交AB於M;

  ∵OF⊥CD,OE⊥BC,且四邊形ABCD是正方形,

  ∴四邊形OECF是正方形,

  ∴OM=OF=OE=AM,

  ∵∠MAO=∠OFE=45°,∠AMO=∠EOF=90°,

  ∴△AMO≌△FOE,

  ∴AO=EF,且∠AOM=∠OFE=∠FOC=45°,即OC⊥EF,

  故AP=EF,且AP⊥EF.

  (2)題(1)的結論仍然成立,理由如下:

  延長AP交BC於N,延長FP交AB於M;

  ∵PM⊥AB,PE⊥BC,∠MBE=90°,且∠MBP=∠EBP=45°,

  ∴四邊形MBEP是正方形,

  ∴MP=PE,∠AMP=∠FPE=90°;

  又∵AB-BM=AM,BC-BE=EC=PF,且AB=BC,BM=BE,

  ∴AM=PF,

  ∴△AMP≌△FPE,

  ∴AP=EF,∠APM=∠FPN=∠PEF

  ∵∠PEF+∠PFE=90°,∠FPN=∠PEF,

  ∴∠FPN+∠PFE=90°,即AP⊥EF,

  故AP=EF,且AP⊥EF.

  (3)題(1)(2)的結論仍然成立;

  如右圖,延長AB交PF於H,證法與(2)完全相同

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