18. 通过学习,我们知道矩形、菱形、正方形都是特殊的平行四边形,它们除了具有平行四边形的性质外,还有各自的特殊性质. 根据它们的特殊性质,得到了这些特殊的平行四边形的判定定理. 数学课上,老师给出了一道题: 如图(1)所示,矩形 ABCD 的对角线 AC,BD 交于点 O,过点 D 作 DP//OC,且 DP=OC,连接 CP.
(1)判断四边形 CODP 的形状,并说明理由.
(2)如图(2)所示,若四边形 ABCD 是菱形,(1)中的结论还成立吗?请说明理由.
(3)如图(3)所示,若四边形 ABCD 是正方形,四边形 CODP 是什么特殊的四边形?请说明理由.
(1)判断四边形 CODP 的形状,并说明理由.
(2)如图(2)所示,若四边形 ABCD 是菱形,(1)中的结论还成立吗?请说明理由.
(3)如图(3)所示,若四边形 ABCD 是正方形,四边形 CODP 是什么特殊的四边形?请说明理由.
答案
18.解:(1)四边形CODP是菱形.
理由如下:
∵四边形ABCD是矩形,$\therefore AC=BD$,$OA=OC=\frac{1}{2}AC$,$OB=OD=\frac{1}{2}BD$.$\therefore OC=OD$.
∵$DP// OC$,$DP=OC$,
∴四边形CODP是平行四边形.
∵$OC=OD$,
∴平行四边形CODP是菱形.
(2)(1)中的结论不成立,四边形CODP是矩形.
理由如下:
∵四边形ABCD是菱形,$\therefore AC⊥ BD$.$\therefore ∠DOC=90°$.
∵$DP// OC$,$DP=OC$,
∴四边形CODP是平行四边形.
∵$∠DOC=90°$,
∴平行四边形CODP是矩形.
(3)四边形CODP是正方形.
理由如下:
∵四边形ABCD是正方形,$\therefore AC⊥ BD$,$AC=BD$,$OA=OC=\frac{1}{2}AC$,$OB=OD=\frac{1}{2}BD$.
$\therefore ∠DOC=90°$,$OD=OC$.
∵$DP// OC$,$DP=OC$,
∴四边形CODP是平行四边形.
∵$∠DOC=90°$,$OD=OC$,
∴平行四边形CODP是正方形.
理由如下:
∵四边形ABCD是矩形,$\therefore AC=BD$,$OA=OC=\frac{1}{2}AC$,$OB=OD=\frac{1}{2}BD$.$\therefore OC=OD$.
∵$DP// OC$,$DP=OC$,
∴四边形CODP是平行四边形.
∵$OC=OD$,
∴平行四边形CODP是菱形.
(2)(1)中的结论不成立,四边形CODP是矩形.
理由如下:
∵四边形ABCD是菱形,$\therefore AC⊥ BD$.$\therefore ∠DOC=90°$.
∵$DP// OC$,$DP=OC$,
∴四边形CODP是平行四边形.
∵$∠DOC=90°$,
∴平行四边形CODP是矩形.
(3)四边形CODP是正方形.
理由如下:
∵四边形ABCD是正方形,$\therefore AC⊥ BD$,$AC=BD$,$OA=OC=\frac{1}{2}AC$,$OB=OD=\frac{1}{2}BD$.
$\therefore ∠DOC=90°$,$OD=OC$.
∵$DP// OC$,$DP=OC$,
∴四边形CODP是平行四边形.
∵$∠DOC=90°$,$OD=OC$,
∴平行四边形CODP是正方形.
解析
【分析】
解决本题遵循通用的两步解题思路:第一步,三小问均可先根据已知条件"$DP// OC$且$DP=OC$",利用"一组对边平行且相等的四边形是平行四边形",先判定四边形$CODP$是平行四边形,这是共通的基础步骤;第二步,结合原特殊平行四边形(矩形、菱形、正方形)的对角线性质,推导平行四边形$CODP$的边或角的特殊属性:若得到邻边相等则判定为菱形,若得到内角为直角则判定为矩形,若同时满足邻边相等且有直角则判定为正方形,逐问推导即可。
【解析】
(1) 四边形$CODP$是菱形,理由如下:
∵四边形$ABCD$是矩形,$\therefore AC=BD$,$OA=OC=\frac{1}{2}AC$,$OB=OD=\frac{1}{2}BD$,$\therefore OC=OD$。
∵$DP// OC$,$DP=OC$,
∴四边形$CODP$是平行四边形。
∵$OC=OD$,
∴平行四边形$CODP$是菱形。
(2) (1)中的结论不成立,四边形$CODP$是矩形,理由如下:
∵四边形$ABCD$是菱形,$\therefore AC⊥ BD$,$\therefore ∠ DOC=90°$。
∵$DP// OC$,$DP=OC$,
∴四边形$CODP$是平行四边形。
∵$∠ DOC=90°$,
∴平行四边形$CODP$是矩形。
(3) 四边形$CODP$是正方形,理由如下:
∵四边形$ABCD$是正方形,$\therefore AC⊥ BD$,$AC=BD$,$OA=OC=\frac{1}{2}AC$,$OB=OD=\frac{1}{2}BD$,
$\therefore ∠ DOC=90°$,$OD=OC$。
∵$DP// OC$,$DP=OC$,
∴四边形$CODP$是平行四边形。
∵$∠ DOC=90°$,$OD=OC$,
∴平行四边形$CODP$是正方形。
【答案】
(1) 四边形$CODP$是菱形;
(2) (1)中结论不成立,四边形$CODP$是矩形;
(3) 四边形$CODP$是正方形。
【知识点】
平行四边形的判定、特殊平行四边形的性质、特殊平行四边形的判定
【点评】
本题属于特殊平行四边形性质与判定的综合基础题,逻辑层次清晰,解题时先抓住通用条件判定出平行四边形,再结合原图形的对角线特征推导附加判定条件,能很好地检验学生对特殊四边形相关定理的掌握和灵活应用能力。
【难度系数】
0.8
解决本题遵循通用的两步解题思路:第一步,三小问均可先根据已知条件"$DP// OC$且$DP=OC$",利用"一组对边平行且相等的四边形是平行四边形",先判定四边形$CODP$是平行四边形,这是共通的基础步骤;第二步,结合原特殊平行四边形(矩形、菱形、正方形)的对角线性质,推导平行四边形$CODP$的边或角的特殊属性:若得到邻边相等则判定为菱形,若得到内角为直角则判定为矩形,若同时满足邻边相等且有直角则判定为正方形,逐问推导即可。
【解析】
(1) 四边形$CODP$是菱形,理由如下:
∵四边形$ABCD$是矩形,$\therefore AC=BD$,$OA=OC=\frac{1}{2}AC$,$OB=OD=\frac{1}{2}BD$,$\therefore OC=OD$。
∵$DP// OC$,$DP=OC$,
∴四边形$CODP$是平行四边形。
∵$OC=OD$,
∴平行四边形$CODP$是菱形。
(2) (1)中的结论不成立,四边形$CODP$是矩形,理由如下:
∵四边形$ABCD$是菱形,$\therefore AC⊥ BD$,$\therefore ∠ DOC=90°$。
∵$DP// OC$,$DP=OC$,
∴四边形$CODP$是平行四边形。
∵$∠ DOC=90°$,
∴平行四边形$CODP$是矩形。
(3) 四边形$CODP$是正方形,理由如下:
∵四边形$ABCD$是正方形,$\therefore AC⊥ BD$,$AC=BD$,$OA=OC=\frac{1}{2}AC$,$OB=OD=\frac{1}{2}BD$,
$\therefore ∠ DOC=90°$,$OD=OC$。
∵$DP// OC$,$DP=OC$,
∴四边形$CODP$是平行四边形。
∵$∠ DOC=90°$,$OD=OC$,
∴平行四边形$CODP$是正方形。
【答案】
(1) 四边形$CODP$是菱形;
(2) (1)中结论不成立,四边形$CODP$是矩形;
(3) 四边形$CODP$是正方形。
【知识点】
平行四边形的判定、特殊平行四边形的性质、特殊平行四边形的判定
【点评】
本题属于特殊平行四边形性质与判定的综合基础题,逻辑层次清晰,解题时先抓住通用条件判定出平行四边形,再结合原图形的对角线特征推导附加判定条件,能很好地检验学生对特殊四边形相关定理的掌握和灵活应用能力。
【难度系数】
0.8
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