精华：特殊平行四边形知识归纳和题型精讲学生版

八年级平行四边形相关知识归纳和常见题型精讲性质和判定总表矩形定义: 有一个角是直角的平行四边形叫做矩形(通常也叫长方形或正方形).矩形是中心对称图形，对称中心是对角线的交点，矩形也是轴对称图形，对称轴是通过对边中点的直线，有两条对称轴；矩形的性质:(具有平行四边形的一切特征)矩形性质1: 矩形的四个角都是直角．矩形性质2: 矩形的对角线相等且互相平分．如图，在矩形ABCD 中，AC 、BD 相交于点O ，由性质2有AO=BO=CO=DO=21AC=21BD ．因此可以得到直角三角形的一个性质：直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半．矩形的判定方法．矩形判定方法1：对角钱相等的平行四边形是矩形． 矩形判定方法2：有三个角是直角的四边形是矩形． 矩形判定方法3：有一个角是直角的平行四边形是矩形．矩形判定方法4： (4)对角线相等且互相平分的四边形是矩形．例1已知：如图 ，矩形 ABCD ，AB 长8 cm ，对角线比AD 边长4 cm ．求AD 的长及点A 到BD 的距离AE 的长．例2 已知：如图，矩形ABCD 中，E 是BC 上一点，DF ⊥AE 于F ，若AE=BC ． 求证：CE ＝EF ．例3．如图，已知矩形ABCD 中，E 是AD 上的一点，F 是AB 上的一点，EF ⊥EC ，且EF =EC ，DE =4cm ，矩形ABCD 的周长为32cm ，求AE 的长．例4、中，E 为BC 的中点，连接AE 并延长交DC F ．(1)求证：AB=CF ；(2)当BC 与AF 满足什么数量关系时，四边形ABFC 是矩形，并说明理由．FE DC B A菱形定义：有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形．【强调】 菱形（1）是平行四边形；（2）一组邻边相等．菱形的性质性质1 菱形的四条边都相等；性质2 菱形的对角线互相平分，并且每条对角线平分一组对角；菱形的判定菱形判定方法1:对角线互相垂直的平行四边形是菱形．注意此方法包括两个条件：（1）是一个平行四边形；（2）两条对角线互相垂直．菱形判定方法2:四边都相等的四边形是菱形．例1 已知：如图，四边形ABCD 是菱形，F 是AB 上一点，DF 交AC 于E ． 求证：∠AFD=∠CBE ．例2已知：如图ABCD 的对角线AC 的垂直平分线与边AD 、BC 分别交于E 、F ． 求证：四边形AFCE 是菱形．例3、如图，在ABCD 中，O 是对角线AC 的中点，过点O 作AC 的垂线与边AD 、BC 分别交于E 、F ，求证：四边形AFCE 是菱形.ABCDEFO12例4、已知如图，菱形ABCD 中，E 是BC 上一点，AE 、BD 交于M ， 若AB=AE,∠EAD=2∠BAE 。

求证：AM=BE 。

例5． （湖南益阳）如图，在菱形ABCD 中，∠A =60°,AB =4,O 为对角线BD 的中点，过O 点作OE ⊥AB ，垂足为E ．(1)求线段BE 的长．例6、（四川自贡）如图，四边形ABCD 是菱形，DE ⊥AB 交BA 的延长线于E ，DF ⊥BC ，交BC 的延长线于F 。

请你猜想DE 与DF 的大小有什么关系？并证明你的猜想例7、（山东烟台）如图，菱形ABCD 的边长为2，BD=2，E 、F 分别是边AD ，CD 上的两个动点，且满足AE+CF=2.（1）求证：△BDE ≌△BCF ；（2）判断△BEF 的形状，并说明理由；（3）设△BEF 的面积为S ，求S 的取值范围.BM ADCE正方形是在平行四边形的前提下定义的，它包含两层意思：①有一组邻边相等的平行四边形（菱形）②有一个角是直角的平行四边形（矩形）正方形不仅是特殊的平行四边形，并且是特殊的矩形，又是特殊的菱形．正方形定义：有一组邻边相等．．．．．叫做正方形．．．．．．．．的平行四边形．．．．．．并且有一个角是直角正方形是中心对称图形，对称中心是对角线的交点，正方形又是轴对称图形，对称轴是对边中点的连线和对角线所在直线，共有四条对称轴；因为正方形是平行四边形、矩形，又是菱形，所以它的性质是它们性质的综合，正方形的性质总结如下：边：对边平行，四边相等；角：四个角都是直角；对角线：对角线相等，互相垂直平分，每条对角线平分一组对角．注意：正方形的一条对角线把正方形分成两个全等的等腰直角三角形，对角线与边的夹角是45°；正方形的两条对角线把它分成四个全等的等腰直角三角形，这是正方形的特殊性质．正方形具有矩形的性质，同时又具有菱形的性质．正方形的判定方法：•(1)有一个角是直角的菱形是正方形；•(2)有一组邻边相等的矩形是正方形．•注意：1、正方形概念的三个要点：•（1）是平行四边形；•（2）有一个角是直角；•（3）有一组邻边相等．2、要确定一个四边形是正方形，应先确定它是菱形或是矩形，然后再加上相应的条件，确定是正方形.例1 已知：如图，正方形ABCD中，对角线的交点为O，E是OB上的一点，DG⊥AE于G，DG交OA于F．求证：OE=OF．图 5EDCBA 例2 已知：如图，四边形ABCD 是正方形，分别过点A 、C 两点作l 1∥l 2，作BM ⊥l 1于M ，DN ⊥l 1于N ，直线MB 、DN 分别交l 2于Q 、P 点．求证：四边形PQMN 是正方形．例3、（海南）如图，P 是边长为1的正方形ABCD 对角线AC 上一动点（P 与A 、C 不重合），点E 在射线BC 上，且PE=PB . （1）求证：① PE=PD ； ② PE ⊥PD ； （2）设AP =x , △PBE 的面积为y .① 求出y 关于x 的函数关系式，并写出x 的取值范围； ② 当x 取何值时，y 取得最大值，并求出这个最大值.例4．（河南省）如图，梯形ABCD 中，AD ∥BC ，AB=AD=DC ，E 为底边BC 的中点，且DE ∥AB ，试判断△ADE 的形状，并给出证明．例5：（深圳）如图，在梯形ABCD 中，AB ∥DC ， DB 平分∠ADC ，过点A 作AE ∥BD ，交CD 的延长线于点E ，且∠C ＝2∠E ． （1）求证：梯形ABCD 是等腰梯形．（2）若∠BDC ＝30°，AD ＝5，求CD 的长．ABCPDE例题讲解例一.分析：（1）因为矩形四个角都是直角，因此矩形中的计算经常要用到直角三角形的性质，而此题利用方程的思想，解决直角三角形中的计算，这是几何计算题中常用的方法．解：设AD=xcm ，则对角线长（x+4）cm ，在Rt △ABD 中，由勾股定理：222)4(8+=+x x ，解得x=6． 则 AD=6cm ．（2）“直角三角形斜边上的高”是一个基本图形，利用面积公式，可得到两直角边、斜边及斜边上的高的一个基本关系式： AE×DB ＝ AD×AB ，解得 AE ＝ 4.8cm ．例二分析：CE 、EF 分别是BC ，AE 等线段上的一部分，若AF ＝BE ，则问题解决，而证明AF ＝BE ，只要证明△ABE ≌△DFA 即可，在矩形中容易构造全等的直角三角形． 证明：∵ 四边形ABCD 是矩形，∴ ∠B=90°，且AD ∥BC ． ∴ ∠1=∠2． ∵ DF ⊥AE ， ∴ ∠AFD=90°． ∴ ∠B=∠AFD ．又 AD=AE ， ∴ △ABE ≌△DFA （AAS ）． ∴ AF=BE ． ∴ EF=EC ．此题还可以连接DE ，证明△DEF ≌△DEC ，得到EF ＝EC ．菱形 例1 证明：∵ 四边形ABCD 是菱形，∴ CB=CD ， CA 平分∠BCD ． ∴ ∠BCE=∠DCE ．又 CE=CE ， ∴ △BCE ≌△COB （SAS ）． ∴ ∠CBE=∠CDE ．∵ 在菱形ABCD 中，AB ∥CD ， ∴∠AFD=∠FDC ∴ ∠AFD=∠CBE ．例2 证明：∵ 四边形ABCD 是平行四边形， ∴ AE ∥FC ． ∴ ∠1=∠2．又 ∠AOE=∠COF ，AO=CO ， ∴ △AOE ≌△COF ． ∴ EO=FO ．∴ 四边形AFCE 是平行四边形． 又 EF ⊥AC ，∴ AFCE 是菱形(对角线互相垂直的平行四边形是菱形)．例6、解：DE ＝DF证明如下： 连结BD∵四边形ABCD 是菱形∴∠CBD ＝∠ABD(菱形的对角线平分一组对角)∵DF⊥BC，DE⊥AB∴DF＝DE(角平分线上的点到角两边的距离相等)例7 、正方形例1 分析：要证明OE=OF，只需证明△AEO≌△DFO，由于正方形的对角线垂直平分且相等，可以得到∠AOE=∠DOF=90°，AO=DO，再由同角或等角的余角相等可以得到∠EAO=∠FDO，根据ASA可以得到这两个三角形全等，故结论可得．证明：∵四边形ABCD是正方形，∴∠AOE=∠DOF=90°，AO=DO（正方形的对角线垂直平分且相等）．又DG⊥AE，∴∠EAO+∠AEO=∠EDG+∠AEO=90°．∴∠EAO=∠FDO．∴△AEO ≌△DFO．∴OE=OF．例 2 分析：由已知可以证出四边形PQMN是矩形，再证△ABM≌△DAN，证出AM=DN，用同样的方法证AN=DP．即可证出MN=NP．从而得出结论．证明：∵PN⊥l1，QM⊥l1，∴PN∥QM，∠PNM=90°．∵PQ∥NM，∴四边形PQMN是矩形．∵四边形ABCD是正方形∴ ∠BAD=∠ADC=90°，AB=AD=DC （正方形的四条边都相等，四个角都是直角）． ∴ ∠1+∠2=90°． 又 ∠3+∠2=90°， ∴ ∠1=∠3．∴ △ABM ≌△DAN ．∴ AM=DN ． 同理 AN=DP ． ∴ AM+AN=DN+DP 即 MN=PN ．∴ 四边形PQMN 是正方形（有一组邻边相等的矩形是正方形）．例3 （1）证法一：① ∵ 四边形ABCD 是正方形，AC 为对角线， ∴ BC=DC , ∠BCP =∠DCP=45°. ∵ PC =PC ，∴ △PBC ≌△PDC （SAS ）.∴ PB = PD ， ∠PBC =∠PDC . 又∵ PB = PE ，∴ PE =PD .② （i ）当点E 在线段BC 上(E 与B 、C 不重合)时，∵ PB =PE ，∴ ∠PBE =∠PEB ， ∴ ∠PEB =∠PDC ，∴ ∠PEB +∠PEC =∠PDC +∠PEC =180°， ∴ ∠DPE =360°-(∠BCD +∠PDC +∠PEC )=90°，∴ PE ⊥PD . ）（ii ）当点E 与点C 重合时，点P 恰好在AC 中点处，此时，PE ⊥PD . （iii ）当点E 在BC 的延长线上时，如图. ∵ ∠PEC =∠PDC ，∠1=∠2， ∴ ∠DPE =∠DCE =90°， ∴ PE ⊥PD .综合（i ）（ii ）（iii ）, PE ⊥PD .（2）① 过点P 作PF ⊥BC ，垂足为F ，则BF =FE .∵ AP =x ，AC =2，∴ PC =2- x ，PF =FC =x x 221)2(22-=-.BF =FE =1-FC =1-(x 221-)=x 22.∴ S △PBE =BF ·PF =x 22(x 221-)x x 22212+-=.即 x x y 22212+-= (0＜x ＜2).② 41)22(21222122+--=+-=x x x y .∵ 21-=a ＜0，A B CPDEF ABC DPE12H∴ 当22=x 时，y 最大值41=.（1）证法二：① 过点P 作GF ∥AB ，分别交AD 、BC 于G 、F . 如图所示. ∵ 四边形ABCD 是正方形，∴ 四边形ABFG 和四边形GFCD 都是矩形， △AGP 和△PFC 都是等腰直角三角形. ∴ GD=FC =FP ，GP=AG =BF ，∠PGD =∠PFE =90°. 又∵ PB =PE ， ∴ BF =FE ，∴ GP =FE ，∴ △EFP ≌△PGD （SAS ）. ∴ PE =PD . ② ∴ ∠1=∠2.∴ ∠1+∠3=∠2+∠3=90°. ∴ ∠DPE =90°.∴ PE ⊥PD . （2）①∵ AP =x ，∴ BF =PG =x 22，PF =1-x 22.∴ S △PBE =BF ·PF =x 22(x 221-)x x 22212+-=.即 x x y 22212+-= (0＜x ＜2).② 41)22(21222122+--=+-=x x x y .∵ 21-=a ＜0，∴ 当22=x 时，y 最大值41=.(注：用其它方法求解参照以上标准给分.)例4 【解析】△ADE 是等边三角形．理由如下：∵AB=CD ，∴梯形ABCD 为等腰梯形， ∵∠B=∠C ．∴E 为BC 的中点， ∵BE=CE ．在△ABE 和△DCE 中，∵,,AB DC B C BE CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ABE ≌△DCE ． ∵AE=DE ．A B CP DEF G1 2 3∴AD∥BC，DE∥AB，∴四边形ABCD为平行四边形．∴AB=DE∵AB=AD，∴AD=AE=DE．∴△ADE为等边三角形．例5：（1）证明：∵AE∥BD, ∴∠E＝∠BDC∵DB平分∠ADC ∴∠ADC＝2∠BDC又∵∠C＝2∠E∴∠ADC＝∠BCD∴梯形ABCD是等腰梯形（2）解：由第（1）问，得∠C＝2∠E＝2∠BDC＝60°，且BC＝AD＝5 ∵在△BCD中，∠C＝60°, ∠BDC＝30°∴∠DBC＝90°∴DC＝2BC＝10完。