第5章特殊平行四边形5.1矩形(第1课时)矩形的性质例1如图,已知矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,E,F是对角线BD上的两点,且BF=DE.(1)按边分类,△AOB是三角形;(2)猜想线段AE,CF的大小关系,并证明你的猜想.分析:(1)由矩形的性质可得OA=OB=OC=OD;(2)若猜想AE=CF,则可以证明这两条线段所在的两个三角形全等,即△ADE≌△CBF,也可以证明AE,CF所在的四边形AECF是平行四边形.解:(1)等腰(2)AE=CF证明:如图,连结AF,CE.由四边形ABCD是矩形,得OA=OC,OB=OD.∵DE=BF,∴OE=OF.∴四边形AECF是平行四边形,∴AE=CF.注意点:证明两条线段相等的方法有很多,通常的思路是:(1)当两条线段位于一个三角形中时,可以借助于“等角对等边”来证明;(2)两条线段不在一个三角形中时,可以借助于两三角形全等来证明;(3)当两条线段是一个四边形的两条对边时,可以借助于证明这个四边形是平行四边形来证明等.变式:如图,在矩形ABCD中,AC,BD相交于O,AE平分∠BAD,交BC于E,若∠CAE=15°,求∠BOE的度数.答案:∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=∠BAD=90°,AC=BD,AO=CO=AC,BO=DO=BD.∴AO=BO.∵AE平分∠BAD,∴∠BAE=∠BAD=45°.又∵∠CAE=15°,∴∠BAO=∠BAE+∠CAE=60°.∴△AOB是等边三角形,∴OB=AB,∠ABO=60°.∴∠OBE=∠ABC-∠ABO=90°-60°=30°.212121∵∠BEA=90°-∠BAE=45°=∠BAE,∴AB=BE.∴OB=BE.∴∠BOE===75°.2∠OBE180203180与矩形有关的折叠问题例2如图,把矩形纸片ABCD沿EF折叠,使点B落在边AD上的点B′处,点A落在点A′处.(1)求证:B′E=BF;(2)设AE=a,AB=b,BF=c,试猜想a,b,c之间的一种关系,并给予说明.分析:(1)可由∠B′FE=∠BFE=∠B′EF,得B′E=B′F=BF;(2)由于B′E=BF=c,A′B′=AB=b,A′E=AE=a,故由勾股定理可求得a,b,c之间的关系.证明:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∴∠BFE=∠B′EF.由题意可得∠B′FE=∠BFE,B′F=BF,∴∠B′FE=∠B′EF,∴B′E=B′F=BF.(2)a2+b2=c2.理由:∵∠A′=∠A=90°,∴B′E2=A′B′2+A′E2.由(1)可知B′E=BF=c,由已知可知A′B′=AB=b,A′E=AE=a,∴a2+b2=c2.注意点:图中折叠矩形,则△B′FE是一个等腰三角形,这一结论在解决折叠问题时有很重要的作用.矩形的综合问题例3如图,在矩形ABCD中,E、F分别是边AB、CD上的点,AE=CF,连结EF、BF,EF与对角线AC交于点O,且BE=BF,∠BEF=2∠BAC.(1)求证:OE=OF;(2)若BC=2,求AB的长.3分析:(1)根据矩形的对边平行可得AB∥CD,再根据两直线平行,内错角相等求出∠BAC=∠FCO,然后利用“角角边”证明△AOE和△COF全等,再根据全等三角形即可得证;(2)连结OB,根据等腰三角形三线合一的性质可得BO⊥EF,再根据矩形的性质可得OA=OB,根据等边对等角的性质可得∠BAC=∠ABO,再根据三角形的内角和定理列式求出∠ABO=30°,即∠BAC=30°,根据直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半求出AC,再利用勾股定理列式计算即可求出AB.证明:(1)在矩形ABCD中,AB∥CD∴∠BAC=∠FCO,在△AOE和△COF中,∴△AOE≌△COF(AAS),∴OE=OF;(2)如图,连结OB,∵BE=BF,OE=OF,∴BO⊥EF,∴在Rt△BEO中,∠BEF+∠ABO=90°,由直角三角形斜边上的中线等于斜边上的一半可知:OA=OB=OC,∴∠BAC=∠ABO,又∵∠BEF=2∠BAC,即2∠BAC+∠BAC=90°,解得∠BAC=30°,∵BC=2,∴AC=2BC=4,∴AB==6.AE=CF,∠BAC=∠FCO,∠AOE=∠COF,3322223234BCAC注意点:本题要结合基本图形,运用了矩形的性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形三线合一的性质,直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半;作辅助线并求出∠BAC=30°是解题的关键.例1如图,把一张矩形纸片ABCD沿EF折叠后,点C,D分别落在C′,D′的位置上,EC′交AD于点G.已知∠EFG=58°,那么∠BEG=.错答:由于AD∥BC,所以∠CEF=∠EFG=58°.再根据折叠,得∠BEG=∠GEF==61°.正答:∠BEG=180°-2×58°=64°.2CEF∠180错因:矩形的折叠问题是中考的常见题型,要注意折叠后的图形与原图的折叠部分关于折叠线成轴对称.此解法折叠对应的两个角∠CEF=∠FEG找错了,造成错误,由于矩形纸片ABCD沿EF折叠,所以∠CEF=∠FEG.而AD∥BC,所以∠CEF=∠EFG=58°,所以∠BEG=180°-2×58°=64°.故填64°.例2在矩形ABCD中,已知AB=a,对角线AC与BD相交所成的锐角为60°.试求矩形对角线的长.错答:如图1,在矩形ABCD中,∠AOB=60°,根据矩形的对角线相等且互相平分,得到OB=OC.∴∠ACB=30°,AC=2AB=2a.正答:(1)当AB边是矩形中较短边时,如错解,求得对角线AC的长为2a.(2)当AB边是矩形中较长边时,如图2,在矩形ABCD中,∠AOD=60°.根据矩形的对角线相等且互相平分,得到OA=OB=OD=AD.故AD为BD的一半.设AD=x,则有x2+a2=(2x)2.解得x=a,∴BD=2AD=a.∴矩形对角线的长为2a或a.错因:由于题设中没有指明AB边是较短边,还是较长边,故需按所有可能情况分类讨论.33332332