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矩形判定定理和判定方法(平面直角坐标系中矩形存在性问题)


一、判定方法

矩形的判定定理有3条:①对角线相等的平行四边形是矩形;②有一个角是直角的平行四边形是矩形;③3个角是直角的四边形是矩形。

判定③对应在坐标系中就是使用勾股定理,这样的计算过程比较复杂,因此判定③不做为选择的方法。

矩形的存在性问题的题型往往是“两定点+一个半动点+一个全动点”以边和对角线进行分类讨论当两定点所在线段为矩形的对角线时,往往利用判定①画出图形,利用矩形对角线得对角线互相平分且相等来做当两定点所在线段为矩形的一边时,往往利用判定②画出图形,利用勾股定理或锐角三角比解决问题我们的解题思路是“先Rt再平四”,即选择半动点构造直角三角形,利用平行四边形的对称性求出全动点坐标。

二、具体分析


分析:(1)直线l的解析式为:y=2x+2,B(0,2),C(1,4).

(2)矩形的两定点为A、C,以AC为边或对角线进行分类讨论,构造Rt▲PAC,先求出点P的坐标,再利用平行四边形对称性求出点Q坐标。值得注意的是,本题中的矩形限定了情况,因此通过画图,排除不符合题意得情况。

思考:若以A、P、C、Q四个点为顶点的四边形是矩形,如何求P、Q坐标?

再补充上AC为边的情况即可。

其实矩形的存在性问题就是直角三角形的存在性问题,先通过对称或勾股定理或相似三角形确定半动点的坐标,再根据平行四边形的对称性求出第四点的坐标。

一、判定方法

正方形由于其特殊性(四个角是直角及四边相等),往往通过构造一线三等角模型,利用三角形全等求出点坐标。常见的题型也是“两个顶点+一个半动点+一个全动点”。

二、构造模型

如左图,▲ABC为等腰直角三角形,利用平行四边形的对称性,可以求出第四点坐标;如右图,▲AED为等腰直角三角形,利用平行四边形的对称性,可以求出第四点坐标。因此,正方形的存在性问题就是利用构造的全等三角形求出点的坐标。

三、具体分析

题型1:已知正方形,求相应点的坐标

题型2:已知两定点+一半动点+一全动点,解决正方形的存在性问题。

分析:(1)本题的关键要发现BE⊥BC;(2)以▲OCB为目标三角形构造一线三等角模型,本题只要求E点坐标,F点坐标可以通过平行四边形的对称性求得。

分析:(1)角平分线和平行线必出现等腰三角形。证明EB=OB,BF=OB,即可得证。(2)对角线互相平分且相等的四边形是矩形。因为(1)已经证明了EB=BF=OB,只要满足OB=BA,即可证明EOFA为矩形,因此OB:OA=1:2;(3)由于AEOF为正方形,因此OA与EF垂直。对角线EF,已经与x轴平行,因此另一条对角线OA必然与x轴垂直。即A在y轴上,因此A(0,4),B(0,2)。

其实矩形的存在性问题就是等腰直角三角形的存在性问题,先通过一线三等角模型确定半动点的坐标,再根据平行四边形的对称性求出第四点的坐标。

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