北师大版九年级数学上学期期末培优训练第一章:特殊的平行四边形(含答案)
北师大新版九年级数学上学期第一章:特殊的平行四边形 单元培优卷 含解析

第一章特殊的平行四边形一.选择题(共6小题)1.如图,矩形ABCD中,BC>AB,对角线AC、BD交于O点,且AC=10,过B点作BE⊥AC 于E点,若BE=4,则AD的长等于()A.8 B.10 C.3D.42.如图,矩形ABCD中,BH⊥AC,DE∥BH交CB的延长线于点E,交AB于点G,P是DE上一点,∠BPD=∠BCD,且G为PF的中点.则①AF=CH;②AC=3FH;③BE=BG;④若AE=,则FG=3,以上结论正确的个数是()A.1 B.2 C.3 D.43.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=6,点E是边BC上一动点,B关于AE的对称点为B′,过B′作B′F⊥DC于F,连接DB′,若△DB′F为等腰直角三角形,则BE的长是()A.6 B.3 C.3D.6﹣64.如图,已知E,F分别为正方形ABCD的边AB,BC的中点,AF与DE交于点M,O为BD 的中点,则下列结论:①∠AME=90°,②∠BAF=∠EDB,③AM=MF,④ME+MF=MB.其中正确结论的有()A.4个B.3个C.2个D.1个5.如图,以△ABC的各边为边,在边BC的同侧分别作三个正方形ABDI,BCFE,ACHG,对于四边形ADEG的形状,某班学生在一次数学活动课中,通过动手实践,探索出如下结论,其中错误的是()A.若△ABC为任意三角形,则四边形ADEG是平行四边形B.若∠BAC=90°,则四边形ADEG是矩形C.若AC=AB,则四边形ADEG是菱形D.若∠BAC=135°且AC=AB,则四边形ADEG是正方形6.如图是以KL所在的直线为对称轴的轴对称图形,六边形EFGHLK的各个内角相等,记四边形HCH′L、四边形EKE′A、△BGF的周长分别为C1、C2、C3,且C1=2C2=4C3,已知FG=LK,EF=6,则AB的长是()A.9.5 B.10 C.10.5 D.11二.填空题(共7小题)7.已知菱形ABCD的周长为52cm,对角线AC=10cm,则BD=cm.8.如图,在菱形ABCD中,∠B=60°,对角线AC平分角∠BAD,点P是△ABC内一点,连接PA、PB、PC,若PA=6,PB=8,PC=10,则菱形ABCD的面积等于.9.如图,菱形ABCD和菱形BEFG的边长分别是5和2,∠A=60°,连结DF,则DF的长为.10.如果从一个四边形一边上的点到对边的视角是直角,那么称该点为直角点.例如,如图的四边形ABCD中,点M在CD边上,连结AM、BM,∠AMB=90°,则点M为直角点.若点E、F分别为矩形ABCD边AB、CD上的直角点,且AB=5,BC=,则线段EF的长为.11.在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点E、F分别在BC与CD上,且∠EAF=45°(1)如图甲,若EA=EF,则EF=;(2)如图乙,若CE=CF,则EF=.12.在矩形ABCD中,AB=2,BC=6,直线EF经过对角线BD的中点O分别交边AD、BC与点E、F,点G、H分别是OB、OD的中点,当四边形EGFH为矩形时,则BF的长.13.如图,已知矩形ABCD,AB=8,AD=4,E为CD边上一点,CE=5,点P从B点出发,以每秒1个单位的速度沿着BA边向终点A运动,连接PE,设点P运动的时间为t秒,则当t的值为时,△PAE是以PE为腰的等腰三角形.三.解答题(共9小题)14.四边形ABCD是菱形,AC=16,DB=12,DH⊥AB于点H,求DH的长.15.菱形ABCD中,点P为CD上一点,连接BP.(1)如图1,若BP⊥CD,菱形ABCD边长为10,PD=4,连接AP,求AP的长.(2)如图2,连接对角线AC、BD相交于点O,点N为BP的中点,过P作PM⊥AC于M,连接ON、MN.试判断△MON的形状,并说明理由.16.菱形ABCD中,对角线AC和BD相交于O,已知AC=8,BD=6,求AB边上的高.17.如图,在▱ABCD中,E、F分别为边AB、CD的中点,BD是对角线,过点A作AG∥DB交CB的延长线于点.(1)求证:△ADE≌△CBF;(2)若∠G=90°,求证:四边形DEBF是菱形.18.如图,在四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AO=CO,BO=DO,且∠ABC+∠ADC=180°.(1)求证:四边形ABCD是矩形;(2)若∠ADF:∠FDC=3:2,DF⊥AC,求∠BDF的度数.19.在△ABC中,AD⊥BC于点D,点E为AC边的中点,过点A作AF∥BC,交DE的延长线于点F,连接CF.(1)如图1,求证:四边形ADCF是矩形;(2)如图2,当AB=AC时,取AB的中点G,连接DG、EG,在不添加任何辅助线和字母的条件下,请直接写出图中所有的平行四边形(不包括矩形ADCF).20.在四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,过点O的两条直线分别交边AB、CD、AD、BC于点E、F、G、H.【感知】如图①,若四边形ABCD是正方形,且AG=BE=CH=DF,则S四边形AEOG=S;正方形ABCD【拓展】如图②,若四边形ABCD是矩形,且S四边形AEOG=S矩形ABCD,设AB=a,AD=b,BE=m,求AG的长(用含a、b、m的代数式表示);【探究】如图③,若四边形ABCD是平行四边形,且AB=3,AD=5,BE=1,试确定F、G、H的位置,使直线EF、GH把四边形ABCD的面积四等分.21.如图,在▱ABCD中,∠BAD的平分线交BC于点E,交DC的延长线于F,以EC、EF为邻边作▱ECFG.(1)证明▱ECFG是菱形;(2)若∠ABC=120°,连结BC、CG,求∠BDG的度数;(3)若∠ABC=90°,AB=6,AD=8,M是EF的中点,求DM的长.22.已知,矩形ABCD中,AB=4cm,BC=8cm,AC的垂直平分线EF分别交AD、BC于点E、F,垂足为O.(1)如图1,连接AF、CE.求证:四边形AFCE为菱形.(2)如图1,求AF的长.(3)如图2,动点P、Q分别从A、C两点同时出发,沿△AFB和△CDE各边匀速运动一周.即点P自A→F→B→A停止,点Q自C→D→E→C停止.在运动过程中,点P的速度为每秒1cm,设运动时间为t秒.①问在运动的过程中,以A、P、C、Q四点为顶点的四边形有可能是矩形吗?若有可能,请求出运动时间t和点Q的速度;若不可能,请说明理由.②若点Q的速度为每秒0.8cm,当A、P、C、Q四点为顶点的四边形是平行四边形时,求t的值.参考答案与试题解析一.选择题(共6小题)1.如图,矩形ABCD中,BC>AB,对角线AC、BD交于O点,且AC=10,过B点作BE⊥AC 于E点,若BE=4,则AD的长等于()A.8 B.10 C.3D.4【分析】根据矩形的性质得出∠BAD=90°,设AD=BC=a,AB=DC=b,求出a2+b2=102,ab=40,解方程组求出a即可.【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,∴∠BAD=90°,设AD=BC=a,AB=DC=b,∵AC=10,BE⊥AC,BE=4,∴a2+b2=102,又∵S矩形ABCD=2S△ABC∴ab=2××10×4=40,∵BC>AB,解得:a=4,b=2,即AD=4,故选:D.2.如图,矩形ABCD中,BH⊥AC,DE∥BH交CB的延长线于点E,交AB于点G,P是DE上一点,∠BPD=∠BCD,且G为PF的中点.则①AF=CH;②AC=3FH;③BE=BG;④若AE=,则FG=3,以上结论正确的个数是()A.1 B.2 C.3 D.4【分析】①利用矩形的性质,证明△AFD与△CHB全等,即可推出结论①正确;②先证明四边形PBHF为矩形,推出PB=FH,再证明△AFG与△BPG全等,推出AF=FH =CH,即可②正确;③假设结论成立,可推出∠BAC=45°,BA=BC,故矩形ABCD必为正方形,不符合题意,故③错误;④先证明△EPB与△BHC全等,推出EB=BC,AB垂直平分EC,求出AC的长度,再证△ABH与△BCH相似,求出BH的长度,最后证△AFG与△AHB相似,即可求出GF的长度为2,故④错误.【解答】解:①∵四边形ABCD为矩形,∴AD=BC,AD∥BC,∠BCD=∠ABC=90°,∴∠DAF=∠BCH,∵BH⊥AC,∴∠BHC=∠BHA=90°,∴△AFD≌△CHB(AAS),∴AF=CH.故①正确;②由①知,∠PFH=∠BHF=90°,∵∠BPD=∠BCD=90°,∴∠BPD=∠PFH=∠BHF=90°,∴四边形PBHF为矩形,∴PB=FH,PB∥FH,∵∠AFG=∠BPG=90°,FG=PG,∠AGF=∠BGP,∴△AFG≌△BPG(ASA),∴BP=AF,∴AF=FH,由①知,AF=CH,∴AF=FH=CH,∴AC=3FH,故②正确;③假设BE=BG,∵∠EBG=90°,∴∠E=∠BGE=45°,在Rt△EFC中,∠FCB=90°﹣45°=45°,∴∠BAC=45°,∴BA=BC,∴矩形ABCD必为正方形,不符合题意,故③错误;④∵DE∥BH,∴∠PEB=∠HBC,由②知,四边形PBFH为矩形,PB=FH=CH,∴∠EPB=∠BHC=90°,∴△EPB≌△BHC(AAS),∴EB=BC,∵∠ABC=90°,∴AB垂直平分EC,∴AC=AE=6,由②知,AF=FH=HC,∴AF=FH=HC=AC=2,∴AH=4,∵∠BHC=∠AHB=90°,∴∠BAH+∠ABH=90°,∠ABH+∠HBC=90°,∴∠BAH=∠HBC,∴△ABH∽△BCH,∴=,即=,∴BH=4,∵DE∥BH,∴△AFG∽△AHB,∴=,即=,∴CF=2,故④错误,故选:B.3.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=6,点E是边BC上一动点,B关于AE的对称点为B′,过B′作B′F⊥DC于F,连接DB′,若△DB′F为等腰直角三角形,则BE的长是()A.6 B.3 C.3D.6﹣6【分析】如图作B′H⊥AD于H交BC于M.首先证明四边形DFB′H是正方形,设边长为x,则AH=6﹣x,HB′=x,在Rt△AHB′中,根据AB′2=AH2+HB′2,构建方程求出x,再利用相似三角形的性质解决问题即可;【解答】解:如图作B′H⊥AD于H交BC于M.∵∠B′HD=∠HDF=∠DFB′=90°,∴四边形DFB′H是矩形,∵FD=FB′,∴四边形DFB′H是正方形,设边长为x,则AH=6﹣x,HB′=x,在Rt△AHB′中,∵AB′2=AH2+HB′2,∴62=(6﹣x)2+x2,解得x=3,∴B′M=CF=6﹣3,∵△AHB′∽△B′ME,∴=,∴=,∴EB′=6﹣6,∴BE=B′E=6﹣6,故选:D.4.如图,已知E,F分别为正方形ABCD的边AB,BC的中点,AF与DE交于点M,O为BD 的中点,则下列结论:①∠AME=90°,②∠BAF=∠EDB,③AM=MF,④ME+MF=MB.其中正确结论的有()A.4个B.3个C.2个D.1个【分析】根据正方形的性质可得AB=BC=AD,∠ABC=∠BAD=90°,再根据中点定义求出AE=BF,然后利用“边角边”证明△ABF和△DAE全等,根据全等三角形对应角相等可得∠BAF=∠ADE,然后求出∠ADE+∠DAF=∠BAD=90°,从而求出∠AMD=90°,再根据邻补角的定义可得∠AME=90°,得出①正确;根据中线的定义判断出∠ADE≠∠EDB,然后求出∠BAF≠∠EDB,判断出②错误;设正方形ABCD的边长为2a,利用勾股定理列式求出AF,再根据似三角形对应边成比例求出AM,然后求出MF,消掉a即可得到AM=MF,判断出③正确;如图,过点M作MN⊥AB于N,于是得到==,得到NB =AB﹣AN=2a﹣a=a,根据勾股定理得到BM==a,于是得到结论.【解答】解:在正方形ABCD中,AB=BC=AD,∠ABC=∠BAD=90°,∵E、F分别为边AB,BC的中点,∴AE=BF=BC,在△ABF和△DAE中,,∴△ABF≌△DAE(SAS),∴∠BAF=∠ADE,∵∠BAF+∠DAF=∠BAD=90°,∴∠ADE+∠DAF=∠BAD=90°,∴∠AMD=180°﹣(∠ADE+∠DAF)=180°﹣90°=90°,∴∠AME=180°﹣∠AMD=180°﹣90°=90°,故①正确;∵DE是△ABD的中线,∴∠ADE≠∠EDB,∴∠BAF≠∠EDB,故②错误;设正方形ABCD的边长为2a,则BF=a,在Rt△ABF中,AF==a,∵∠BAF=∠MAE,∠ABC=∠AME=90°,∴△AME∽△ABF,∴=,即=,解得:AM=a,∴MF=AF﹣AM=a﹣a=a,∴AM=MF,故③正确;设正方形ABCD的边长为2a,则BF=a,在Rt△ABF中,AF==a,∵∠BAF=∠MAE,∠ABC=∠AME=90°,∴△AME∽△ABF,∴=,即=,解得:AM=a,∴MF=AF﹣AM=a﹣a=a,∴AM=MF,故③正确;如图,过点M作MN⊥AB于N,则==,即==,解得MN=a,AN=a,∴NB=AB﹣AN=2a﹣a=a,根据勾股定理,BM==a,∵ME+MF=a+a=a,MB=a=a,∴ME+MF=MB.综上所述,正确的结论有①③④共3个.故选:B.5.如图,以△ABC的各边为边,在边BC的同侧分别作三个正方形ABDI,BCFE,ACHG,对于四边形ADEG的形状,某班学生在一次数学活动课中,通过动手实践,探索出如下结论,其中错误的是()A.若△ABC为任意三角形,则四边形ADEG是平行四边形B.若∠BAC=90°,则四边形ADEG是矩形C.若AC=AB,则四边形ADEG是菱形D.若∠BAC=135°且AC=AB,则四边形ADEG是正方形【分析】根据全等三角形的判定定理SAS证得△BDE≌△BAC,由△BDE≌△BAC,可得全等三角形的对应边DE=AG.然后利用正方形对角线的性质、周角的定义推知∠EDA+∠DAG =180°,易证ED∥GA,即可判断A;求出∠DAG=135°,根据矩形的判定即可判断B;然后由周角的定义求得∠BAC=135°;根据AD=AC=和菱形的判定即可判断C;根据正方形的判定即可判断D.【解答】解:A、∵四边形ABDI、四边形BCFE、四边形ACHG都是正方形,∴AC=AG,AB=BD,BC=BE,∠GAC=∠EBC=∠DBA=90°.∴∠ABC=∠EBD(同为∠EBA的余角).在△BDE和△BAC中,,∴△BDE≌△BAC(SAS),∴DE=AC=AG,∠BAC=∠BDE.∵AD是正方形ABDI的对角线,∴∠BDA=∠BAD=45°.∵∠EDA=∠BDE﹣∠BDA=∠BDE﹣45°,∠DAG=360°﹣∠GAC﹣∠BAC﹣∠BAD=360°﹣90°﹣∠BAC﹣45°=225°﹣∠BAC,∴∠EDA+∠DAG=∠BDE﹣45°+225°﹣∠BAC=180°,∴DE∥AG,∴四边形ADEG是平行四边形(一组对边平行且相等),正确,故本选项不符合题意;B、∵四边形ABDI和四边形ACHG是正方形,∴∠DAI=45°,∠GAC=90°,∵∠BAC=90°,∴∠DAG=360°﹣45°﹣90°﹣90°=135°,∵四边形ADEG是平行四边形,∴四边形ADEG不是矩形,错误,故本选项符合题意;C、∵四边形ADEG是平行四边形,∴若要四边形ADEG是菱形,则需AD=AG,即AD=AC.∵AD=AB,∴当AB=AD,即AB=AC时,四边形ADEG是菱形,正确,故本选项不符合题意;D、∵当∠BAC=135°时,∠DAG=360°﹣45°﹣90°﹣135°=90°,即平行四边形ADEG是平行四边形,∵当AB=AD,即AB=AC时,四边形ADEG是菱形,∴四边形ADEG是正方形,即当∠BAC=135°且AC=AB时,四边形ADEG是正方形,正确,故本选项不符合题意;故选:B.6.如图是以KL所在的直线为对称轴的轴对称图形,六边形EFGHLK的各个内角相等,记四边形HCH′L、四边形EKE′A、△BGF的周长分别为C1、C2、C3,且C1=2C2=4C3,已知FG=LK,EF=6,则AB的长是()A.9.5 B.10 C.10.5 D.11【分析】根据六边形EFGHLK的各个内角相等,即可得出△BFG,△AEK,△CHL都是等边三角形,由轴对称可得,四边形HCH′L、四边形EKE′A都是菱形,再根据C1=2C2=4C3,FG=LK,EF=6,即可得到AB=BF+EF+AE=11.【解答】解:∵六边形EFGHLK的各个内角相等,∴该六边形的每个内角为120°,每个外角都是60°,∴△BFG,△AEK,△CHL都是等边三角形,∴∠B=∠BAC=∠ACB=60°,BF=FG,AE=AK,CL=HL,∴△ABC是等边三角形,∴AB=AC,即BF+FE+AE=AK+KL+CL,又∵BF=FG=KL,∴EF=CL=6=CH,由轴对称可得,四边形HCH′L、四边形EKE′A都是菱形,∵C1=2C2,∴AE=CH=3,又∵2C2=4C3,∴C3=C2=×12=6,∴BF=×6=2,∴AB=BF+EF+AE=2+6+3=11,故选:C.二.填空题(共7小题)7.已知菱形ABCD的周长为52cm,对角线AC=10cm,则BD=24 cm.【分析】根据菱形的性质得出AC⊥BD,BD=2DO,AO=OC=AC=5cm,AD=AB=BC=CD =13cm,根据勾股定理求出OD即可.【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,BD=2DO,AO=OC=AC==5cm,∵菱形ABCD的周长为52cm,∴AD=AB=BC=CD=×52cm=13cm,在Rt△AOD中,由勾股定理得:AD2=AO2+0D2,即OD==12(cm),∴BD=2OD=24cm,故答案为:24.8.如图,在菱形ABCD中,∠B=60°,对角线AC平分角∠BAD,点P是△ABC内一点,连接PA、PB、PC,若PA=6,PB=8,PC=10,则菱形ABCD的面积等于50.【分析】将线段AP绕点A顺时针旋转60°得到线段AM,连接PM,想办法证明∠APH=30°,利用勾股定理求出AB的平方即可解决问题.【解答】解:将线段AP绕点A顺时针旋转60°得到线段AM,连接PM,作AH⊥BP于H.∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC,∵∠ABC=60°,∴△ABC是等边三角形,∵AM=AP,∠MAP=60°,∴△AMP是等边三角形,∵∠MAP=∠BAC,∴∠MAB=∠PAC,∴△MAB≌△PAC,∴BM=PC=10,∵PM2+PB2=100,BM2=100,∴PM2+PB2=BM2,∴∠MPB=90°,∵∠APM=60°,∴∠APB=150°,∠APH=30°,∴AH=PA=3,PH=3,BH=8+3,∴AB2=AH2+BH2=100+48,∴菱形ABCD的面积=2•△ABC的面积=2××AB2=50+72,故答案为50+72.9.如图,菱形ABCD和菱形BEFG的边长分别是5和2,∠A=60°,连结DF,则DF的长为.【分析】延长FG交AD于点M,过点D作DH⊥AB交AB于点H,交GF的延长线于点N,由菱形的性质和勾股定理再结合已知条件可求出NF,DN的长,在直角三角形DNF中,再利用勾股定理即可求出DF的长.【解答】解:延长FG交AD于点M,过点D作DH⊥AB交AB于点H,交GF的延长线于点N,∵四边形ABCD和四边形BEFG都是菱形,∴GF∥BE,EF∥AM,∴四边形AMFE是平行四边形,∴AM=EF=2,MF=AE=AB+BE=5+2=7,∴DM=AD﹣AM=5﹣2=3,∵∠A=60°,∴∠DAH=30°,∴MN=DM=,∴DN==,NF=MF﹣MN=,在Rt△DNF中,DF==,故答案为:.10.如果从一个四边形一边上的点到对边的视角是直角,那么称该点为直角点.例如,如图的四边形ABCD中,点M在CD边上,连结AM、BM,∠AMB=90°,则点M为直角点.若点E、F分别为矩形ABCD边AB、CD上的直角点,且AB=5,BC=,则线段EF的长为或.【分析】作FH⊥AB于点H,利用已知得出△ADF∽△FCB,进而得出=,求得构造的直角三角形的两条直角边即可得出答案.【解答】解:作FH⊥AB于点H,连接EF.∵∠AFB=90°,∴∠AFD+∠BFC=90°,∵∠AMD+∠DAM=90°,∴∠DAF=∠BFC又∵∠D=∠C,∴△ADF∽△FCB,∴=,即=,∴FC=2或3.∵点F,E分别为矩形ABCD边CD,AB上的直角点,∴AE=FC,∴当FC=2时,AE=2,EH=1,∴EF2=FH2+EH2=()2+12=7,∴EF=.当FC=3时,此时点E与点H重合,即EF=BC=,综上,EF=或.故答案为:或.11.在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点E、F分别在BC与CD上,且∠EAF=45°(1)如图甲,若EA=EF,则EF=;(2)如图乙,若CE=CF,则EF=7﹣4..【分析】(1)已知EA=EF,∠EAF=45°,由三角形的内角和得∠AEF=90°,∠AEB+∠FEC=90°,又因∠BAE+∠AEB=90°,等量代换得∠BAE=∠CEF,从而证明△ABE≌△ECF;EF的长可由勾股定理求出.(2)作辅助线FM和EN,已知△CEF,构建两个等腰△DEM,△BEN可求出线段DF,AM,FC,BE和AN的长;证明△ANE∽△FMA,再由两个三角形相似的性质求出相似比,解出x 的值,由勾股定理(或三角函数)求出EF的长.【解答】解:(1)如图甲所示:∵EA=EF,∴△AEF是等腰直角形,∠EAF=∠EFA,∵∠EAF=45°,∴∠EFA=45°,又∵在△AEF中,∠EAF+∠EFA+∠AEF=180°,∴∠AEF=180°﹣45°﹣45°=90°,又∵∠AEB+∠AEF+∠FEC=180°,∴∠AEB+∠FEC=90°,又∵△ABE中,∠B+∠BAE+∠AEB=180°,∠B=90°,∴∠BAE+∠AEB=90°,∴∠BAE=∠CEF,在△ABE和△ECF中,∴△ABE≌△ECF(AAS)∴AB=EC,BE=CF,又∵AB=3,BC=4,∴EC=3,CF=1,在Rt△CEF中,由勾股定理得:==故答案为.(2)如图乙所示:作DM=DF,BN=BE,分别交AD,AB于点M和点N,设MD=x,∵四边形ABCDA是矩形,∴∠B=∠D=90°,∴∠BNE=45°,∠DMF=90°,又∵∠BNE+∠ENA=180°,∠FMD+∠FMA=180°,∴∠ENA=135°,∠FMA=135°,又∵∠EAF=45°,∠BAD=∠BAE+∠EAF+∠FAD=90°,∴∠BAE+∠FAD=45°,∵∠BAE+∠NEA=45°,在△ANE和△FMA中,∴△ANE∽△FMA(AA)∴;又∵MD=x,∴DF=x,∵CE=CF,AB=3,BC=4,∴FC=EC=3﹣x,BE=AB=x+1,AN=2﹣x,∴,解得:2﹣4,或﹣2﹣4(舍去),∴FC=3﹣()=7﹣2,∴EF=FC=(7﹣2)=7﹣4.故答案为7﹣4.12.在矩形ABCD中,AB=2,BC=6,直线EF经过对角线BD的中点O分别交边AD、BC与点E、F,点G、H分别是OB、OD的中点,当四边形EGFH为矩形时,则BF的长或.【分析】根据矩形ABCD中,AB=2,BC=6,可求出对角线的长,再由点G、H分别是OB、OD的中点,可得GH=BD,从而求出GH的长,若四边形EGFH为矩形时,EF=GH,可求EF的长,通过作辅助线,构造直角三角形,由勾股定理可求出MF的长,最后通过设未知数,列方程求出BF的长.【解答】解:如图:过点E作EM⊥BC,垂直为M,矩形ABCD中,AB=2,BC=6,∴AB=EM=CD=2,AD=BC=6,∠A=90°,OB=OD,在Rt△ABD中,BD=,又∵点G、H分别是OB、OD的中点,∴GH=BD=,当四边形EGFH为矩形时,GH=EF=,在Rt△EMF中,FM==,易证△BOF≌△DOE(AAS),∴BF=DE,∴AE=FC,设BF=x,则FC=6﹣x,由题意得:x﹣(6﹣x)=,或(6﹣x)﹣x=,∴x=或x=,故答案为:或.13.如图,已知矩形ABCD,AB=8,AD=4,E为CD边上一点,CE=5,点P从B点出发,以每秒1个单位的速度沿着BA边向终点A运动,连接PE,设点P运动的时间为t秒,则当t的值为2或时,△PAE是以PE为腰的等腰三角形.【分析】根据矩形的性质得出CD=AB=8,BC=AD=4,求出AP=8﹣t,DE=3,由勾股定理求出AE=5,PE2=EF2+PF2=42+(5﹣t)2,分为两种情况:①当AE=PE时,②当AP =PE时,求出即可.【解答】解:根据题意得:BP=t,∵四边形ABCD是矩形,AB=8,AD=4,∴CD=AB=8,BC=AD=4,∴AP=8﹣t,DE=DC﹣CE=8﹣5=3,由勾股定理得:AE==5,过E作EF⊥AB于F,则∠EFA=∠EFB=90°,∵∠C=∠B=90°,∴四边形BCEF是矩形,∴BF=CE=5,BC=EF=4,∴PF=5﹣t,由勾股定理得:PE2=EF2+PF2=42+(5﹣t)2,①当AE=PE时,52=42+(5﹣t)2,解得:t=2,t=8,∵t=8不符合题意,舍去;②当AP=PE时,(8﹣t)2=42+(5﹣t)2,解得:t=,即当t的值为2或时,△PAE是以PE为腰的等腰三角形,故答案为:2或.三.解答题(共9小题)14.四边形ABCD是菱形,AC=16,DB=12,DH⊥AB于点H,求DH的长.【分析】先根据菱形的性质得OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,再利用勾股定理计算出AB=10,然后根据菱形的面积公式得到•AC•BD=DH•AB,再解关于DH的方程即可.【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∴OA=OC=8,OB=OD=6,AC⊥BD,在Rt△AOB中,AB==10,∵S菱形ABCD=•AC•BD,S菱形ABCD=DH•AB,∴DH•10=×12×16,∴DH=.15.菱形ABCD中,点P为CD上一点,连接BP.(1)如图1,若BP⊥CD,菱形ABCD边长为10,PD=4,连接AP,求AP的长.(2)如图2,连接对角线AC、BD相交于点O,点N为BP的中点,过P作PM⊥AC于M,连接ON、MN.试判断△MON的形状,并说明理由.【分析】(1)在RT△BCP中利用勾股定理求出PB,在RT△ABP中利用勾股定理求出PA 即可.(2)如图2中,延长PM交BC于E.先证明PD=BE,再利用三角形中位线定理证明MN =BE,ON=PD即可.【解答】解:(1)如图1中,∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=AD=10,AB∥CD∵PD=4,∴PC=6,∵PB⊥CD,∴PB⊥AB,∴∠CPB=∠ABP=90°,在RT△PCB中,∵∠CPB=90°PC=6,BC=10,∴PB===8,在RT△ABP中,∵∠ABP=90°,AB=10,PB=8,∴PA===2.(2)△OMN是等腰三角形.理由:如图2中,延长PM交BC于E.∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,CB=CD,∵PE⊥AC,∴PE∥BD,∴=,∴CP=CE,∴PD=BE,∵CP=CE,CM⊥PE,∴PM=ME,∵PN=NB,∴MN=BE,∵BO=OD,BN=NP,∴ON=PD,∴ON=MN,∴△OMN是等腰三角形.16.菱形ABCD中,对角线AC和BD相交于O,已知AC=8,BD=6,求AB边上的高.【分析】首先利用菱形的性质得出AB的长,再利用菱形面积求法得出DE的长.【解答】解:∵菱形ABCD中,对角线AC和BD相交于O,AC=8,BD=6,∴AO=4,BO=3,∠AOB=90°,∴AB=5,∴×6×8=DE×AB,解得:DE=,即AB边上的高为:.17.如图,在▱ABCD中,E、F分别为边AB、CD的中点,BD是对角线,过点A作AG∥DB交CB的延长线于点.(1)求证:△ADE≌△CBF;(2)若∠G=90°,求证:四边形DEBF是菱形.【分析】(1)根据已知条件证明AE=CF,从而根据SAS可证明两三角形全等;(2)先证明DE=BE,再根据邻边相等的平行四边形是菱形,从而得出结论.【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD,AD=BC,∠A=∠C,∵点E、F分别是AB、CD的中点,∴AE=AB,CF=CD,∴AE=CF,在△ADE和△CBF中,∵,∴△ADE≌△CBF(SAS);(2)∵∠G=90°,AG∥BD,AD∥BG,∴四边形AGBD是矩形,∴∠ADB=90°,在Rt△ADB中∵E为AB的中点,∴AE=BE=DE,∵DF∥BE,DF=BE,∴四边形DEBF是平行四边形,∴四边形DEBF是菱形.18.如图,在四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AO=CO,BO=DO,且∠ABC+∠ADC =180°.(1)求证:四边形ABCD是矩形;(2)若∠ADF:∠FDC=3:2,DF⊥AC,求∠BDF的度数.【分析】(1)根据平行四边形的判定得出四边形ABCD是平行四边形,求出∠ABC=90°,根据矩形的判定得出即可;(2)求出∠FDC的度数,根据三角形内角和定理求出∠DCO,根据矩形的性质得出OD=OC,求出∠CDO,即可求出答案.【解答】(1)证明:∵AO=CO,BO=DO,∴四边形ABCD是平行四边形,∴∠ABC=∠ADC,∵∠ABC+∠ADC=180°,∴∠ABC=∠ADC=90°,∴四边形ABCD是矩形;(2)解:∵∠ADC=90°,∠ADF:∠FDC=3:2,∴∠FDC=36°,∵DF⊥AC,∴∠DCO=90°﹣36°=54°,∵四边形ABCD是矩形,∴CO=OD,∴∠ODC=∠DCO=54°,∴∠BDF=∠ODC﹣∠FDC=18°.19.在△ABC中,AD⊥BC于点D,点E为AC边的中点,过点A作AF∥BC,交DE的延长线于点F,连接CF.(1)如图1,求证:四边形ADCF是矩形;(2)如图2,当AB=AC时,取AB的中点G,连接DG、EG,在不添加任何辅助线和字母的条件下,请直接写出图中所有的平行四边形(不包括矩形ADCF).【分析】(1)由△AEF≌△CED,推出EF=DE,又AE=EC,推出四边形ADCF是平行四边形,只要证明∠ADC=90°,即可推出四边形ADCF是矩形.(2)四边形ABDF、四边形AGEF、四边形GBDE、四边形AGDE、四边形GDCE都是平行四边形.【解答】(1)证明:∵AF∥BC,∴∠AFE=∠EDC,∵E是AC中点,∴AE=EC,在△AEF和△CED中,,∴△AEF≌△CED,∴EF=DE,∵AE=EC,∴四边形ADCF是平行四边形,∵AD⊥BC,∴∠ADC=90°,∴四边形ADCF是矩形.(2)∵线段DG、线段GE、线段DE都是△ABC的中位线,又AF∥BC,∴AB∥DE,DG∥AC,EG∥BC,∴四边形ABDF、四边形AGEF、四边形GBDE、四边形AGDE、四边形GDCE都是平行四边形.20.在四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,过点O的两条直线分别交边AB、CD、AD、BC于点E、F、G、H.【感知】如图①,若四边形ABCD是正方形,且AG=BE=CH=DF,则S四边形AEOG=S;正方形ABCD【拓展】如图②,若四边形ABCD是矩形,且S四边形AEOG=S矩形ABCD,设AB=a,AD=b,BE=m,求AG的长(用含a、b、m的代数式表示);【探究】如图③,若四边形ABCD是平行四边形,且AB=3,AD=5,BE=1,试确定F、G、H的位置,使直线EF、GH把四边形ABCD的面积四等分.【分析】【感知】如图①,根据正方形的性质和全等三角形的性质即可得到结论;【拓展】如图②,过O作ON⊥AD于N,OM⊥AB于M,根据图形的面积得到mb=AG•a,于是得到结论;【探究】如图③,过O作KL⊥AB,PQ⊥AD,则KL=2OK,PQ=2OQ,根据平行四边形的面积公式得到=,根据三角形的面积公式列方程即可得到结论.【解答】解:【感知】如图①,∵四边形ABCD是正方形,∴∠OAG=∠OBE=45°,OA=OB,在△AOG与△BOE中,,∴△AOG≌△BOE,∴S四边形AEOG=S△AOB=S正方形ABCD;故答案为:;【拓展】如图②,过O作ON⊥AD于N,OM⊥AB于M,∵S△AOB=S矩形ABCD,S四边形AEOG=S矩形ABCD,∴S△AOB=S四边形AEOG,∵S△AOB=S△BOE+S△AOE,S四边形AEOG=S△AOG+S△AOE,∴S△BOE=S△AOG,∵S△BOE=BE•OM=m b=mb,S△AOG=AG•ON=AG•a=AG•a,∴mb=AG•a,∴AG=;【探究】如图③,过O作KL⊥AB,PQ⊥AD,则KL=2OK,PQ=2OQ,∵S平行四边形ABCD=AB•KL=AD•PQ,∴3×2OK=5×2OQ,∴=,∵S△AOB=S平行四边形ABCD,S四边形AEOG=S平行四边形ABCD,∴S△AOB=S四边形AEOG,∴S△BOE=S△AOG,∵S△BOE=BE•OK=×1×OK,S△AOG=AG•OQ,∴×1×OK=AG•OQ,∴=AG=,∴当AG=CH=,BE=DF=1时,直线EF、GH把四边形ABCD的面积四等分.21.如图,在▱ABCD中,∠BAD的平分线交BC于点E,交DC的延长线于F,以EC、EF为邻边作▱ECFG.(1)证明▱ECFG是菱形;(2)若∠ABC=120°,连结BC、CG,求∠BDG的度数;(3)若∠ABC=90°,AB=6,AD=8,M是EF的中点,求DM的长.【分析】(1)平行四边形的性质可得AD∥BC,AB∥CD,再根据平行线的性质证明∠CEF =∠CFE,根据等角对等边可得CE=CF,再有条件四边形ECFG是平行四边形,可得四边形ECFG为菱形,即可解决问题;(2)先判断出∠BEG=120°=∠DCG,再判断出AB=BE,进而得出BE=CD,即可判断出△BEG≌△DCG(SAS),再判断出∠CGE=60°,进而得出△BDG是等边三角形,即可得出结论;(3)首先证明四边形ECFG为正方形,再证明△BME≌△DMC可得DM=BM,∠DMC=∠BME,再根据∠BMD=∠BME+∠EMD=∠DMC+∠EMD=90°可得到△BDM是等腰直角三角形,由等腰直角三角形的性质即可得到结论.【解答】解:(1)证明:,∵AF平分∠BAD,∴∠BAF=∠DAF,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AB∥CD,∴∠DAF=∠CEF,∠BAF=∠CFE,∴∠CEF=∠CFE,∴CE=CF,又∵四边形ECFG是平行四边形,∴四边形ECFG为菱形;(2)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥DC,AB=DC,AD∥BC,∵∠ABC=120°,∴∠BCD=60°,∠BCF=120°由(1)知,四边形CEGF是菱形,∴CE=GE,∠BCG=∠BCF=60°,∴CG=GE=CE,∠DCG=120°,∵EG∥DF,∴∠BEG=120°=∠DCG,∵AE是∠BAD的平分线,∴∠DAE=∠BAE,∵AD∥BC,∴∠DAE=∠AEB,∴∠BAE=∠AEB,∴AB=BE,∴BE=CD,∴△BEG≌△DCG(SAS),∴BG=DG,∠BGE=∠DGC,∴∠BGD=∠CGE,∵CG=GE=CE,∴△CEG是等边三角形,∴∠CGE=60°,∴∠BGD=60°,∵BG=DG,∴△BDG是等边三角形,∴∠BDG=60°;(3)如图2中,连接BM,MC,∵∠ABC=90°,四边形ABCD是平行四边形,∴四边形ABCD是矩形,又由(1)可知四边形ECFG为菱形,∠ECF=90°,∴四边形ECFG为正方形.∵∠BAF=∠DAF,∴BE=AB=DC,∵M为EF中点,∴∠CEM=∠ECM=45°,∴∠BEM=∠DCM=135°,在△BME和△DMC中,∵,∴△BME≌△DMC(SAS),∴MB=MD,∠DMC=∠BME.∴∠BMD=∠BME+∠EMD=∠DMC+∠EMD=90°,∴△BMD是等腰直角三角形.∵AB=6,AD=8,∴BD=10,∴DM=BD=5.22.已知,矩形ABCD中,AB=4cm,BC=8cm,AC的垂直平分线EF分别交AD、BC于点E、F,垂足为O.(1)如图1,连接AF、CE.求证:四边形AFCE为菱形.(2)如图1,求AF的长.(3)如图2,动点P、Q分别从A、C两点同时出发,沿△AFB和△CDE各边匀速运动一周.即点P自A→F→B→A停止,点Q自C→D→E→C停止.在运动过程中,点P的速度为每秒1cm,设运动时间为t秒.①问在运动的过程中,以A、P、C、Q四点为顶点的四边形有可能是矩形吗?若有可能,请求出运动时间t和点Q的速度;若不可能,请说明理由.②若点Q的速度为每秒0.8cm,当A、P、C、Q四点为顶点的四边形是平行四边形时,求t的值.【分析】(1)证△AEO≌△CFO,推出OE=OF,根据平行四边形和菱形的判定推出即可;(2)设AF=CF=a,根据勾股定理得出关于a的方程,求出即可;(3)①只有当P运动到B点,Q运动到D点时,以A、P、C、Q四点为顶点的四边形有可能是矩形,求出时间t,即可求出答案;②分为三种情况,P在AF上,P在BF上,P 在AB上,根据平行四边形的性质求出即可.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∴∠AEO=∠CFO,∵AC的垂直平分线EF,∴AO=OC,AC⊥EF,在△AEO和△CFO中∵,∴△AEO≌△CFO(AAS),∴OE=OF,∵OA=OC,∴四边形AECF是平行四边形,∵AC⊥EF,∴平行四边形AECF是菱形;(2)解:设AF=acm,∵四边形AECF是菱形,∴AF=CF=acm,∵BC=8cm,∴BF=(8﹣a)cm,在Rt△ABF中,由勾股定理得:42+(8﹣a)2=a2,a=5,即AF=5cm;(3)解:①在运动过程中,以A、P、C、Q四点为顶点的四边形有可能是矩形,只有当P运动到B点,Q运动到D点时,以A、P、C、Q四点为顶点的四边形有可能是矩形,P点运动的时间是:(5+3)÷1=8,Q的速度是:4÷8=0.5,即Q的速度是0.5cm/s;②分为三种情况:第一、P在AF上,∵P的速度是1cm/s,而Q的速度是0.8cm/s,∴Q只能在CD上,此时当A、P、C、Q四点为顶点的四边形不是平行四边形;第二、当P在BF上时,Q在CD或DE上,只有当Q在DE上时,当A、P、C、Q四点为顶点的四边形才有可能是平行四边形,如图,∵AQ=8﹣(0.8t﹣4),CP=5+(t﹣5),∴8﹣(0.8t﹣4)=5+(t﹣5),t=,第三情况:当P在AB上时,Q在DE或CE上,此时当A、P、C、Q四点为顶点的四边形不是平行四边形;即t=.。
新北师大版九年级数学上册第一章《特殊的平行四边形》章末练习题含答案解析 (2)

一、选择题1.两个完全一样的直角三角形,不能拼成的图形是( )A.等腰三角形B.梯形C.平行四边形D.长方形2.如图,在直角∠O的内部有一滑动杆AB,当端点A沿直线AO向下滑动时,端点B会随之自动地沿直线OB向左滑动,如果滑动杆从图中AB处滑动到AʹBʹ处,那么滑动杆的中点C所经过的路径是( )A.直线的一部分B.圆的一部分C.双曲线的一部分D.抛物线的一部分3.正方形、矩形、菱形都具有的特征是( )A.对角线互相平分B.对角线相等C.对角线互相垂直D.对角线平分一组对角4.下面哪个特征是矩形、菱形、正方形所共有的( )A.对角线互相垂直B.对角线相等C.对角线互相平分D.对角线相等且平分5.如图,菱形ABCD中,AC与BD交于点O,∠ADC=120∘,AD=2,则BD的长为( )A.√3B.2√3C.1D.26.正方形的对称轴有( )A.4条B.3条C.2条D.1条7.下列判断中,正确的是( )A.四边相等的四边形是正方形B.四角相等的四边形是正方形C.对角线互相垂直的平行四边形是正方形D.对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形8.如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,且∠AOD=120∘,AC=6,则图中长度为3的线段有( )A.2条B.4条C.5条D.6条9.如图,矩形ABCD的对角线AC和BD相交于点O,过点O的直线分别交AD和BC于点E,F,AB=2,BC=3,则图中阴影部分的面积为( )A.3B.4C.5D.610.菱形和矩形一定都具有的性质是( )A.对角线相等B.对角线互相垂直C.对角线互相平分且相等D.对角线互相平分二、填空题11.如图,图中有两个正方形,它们的边长分别是12厘米和8厘米,那么阴影部分的面积是平方厘米.12.直角三角形斜边上的中线为6,则这它的斜边是.13.如图,在矩形ABCD中,若将矩形折叠,使B点和D点重合,那么折痕EF分矩形面积之比为.14.如图,在矩形ABCD中,BC=20cm,点P和点Q分别从点B和点D出发,按逆时针方向沿矩形ABCD的边运动,点P和点Q的速度分别为3cm/s和2cm/s,则最快s后,四边形ABPQ成为矩形.15.如图,矩形ABCD的对角线AC与BD相交点O,AC=10,P,Q分别为AO,AD的中点,则PQ的长度为.16.对角线互相垂直平分的四边形是.17.如图△ABC中,∠ACB=90∘,AC=BC=√2,△DCE中,∠DCE=90∘,DC=CE=1,点D在线段AC上,点E在段BC的延长线上,将△DCE绕点C旋转45∘得到△DʹCEʹ,则AEʹ=.三、解答题18.如图,正方形ABCD,将边BC绕点B逆时针旋转60∘,得到线段BE,连接AE,CE.(1) 求∠BAE的度数;(2) 连接BD,延长AE交BD于点F.①求证:DF=EF;②直接用等式表示线段AB,CF,EF的数量关系.19.矩形ABCD中,AB=4,BC=3,点E为AB的中点,将矩形ABCD沿CE折叠,使得点B落到点F的位置.(1) 求证:AF∥CE;(2) 求AF的长度.20.我们在课堂教学在倡导:关注学习进程,重视数学表达.所以我们在课堂练习中不但要求同学们知道如何解题,还要同学们能够表述为什么这样做.以下摘自课堂片段.在数学课上老师提出如下(尺规作图)问题:过已知直线l外一点A,作直线l的平行线.小马同学给大家分享了他的作法如下:(1)在直线l上任取一点B,以点B为圆心,AB长为半径作弧,交直线l于点C;(2)分别以A,C为圆心,以AB长为半径作弧,两弧相交于点D(D不在直线l上);(3)作直线AD.如图AD为所求的过A且和直线l平行的直线.请你审视小马的作法,如果该方法正确,那么请你按照小马的步骤操作一遍,并说明小马如此作图的主要依据;如果该方法不正确,那么请帮小马改正.21.在正方形ABCD中,对角线BD所在的直线上有两点E,F满足BE=DF,连接AE,AF,CE,CF,如图所示.(1) 求证:△ABE≌△ADF;(2) 试判断四边形AECF的形状,并说明理由.22.图1,图2均为正方形网格,每个小正方形的边长均为1,各个小正方形的顶点叫做格点,请在下面的网格中按要求分别画图,使得每个图形的顶点均在格点上.(1) 以AB为一边,画一个成中心对称的四边形ABCD,使其面积等于20.(2) 以EG为对角线,画一个成轴对称的四边形EFGH,使其面积等于20.并直接写出这个四边形的周长.23.如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,且AC=8,BD=6,现有两动点M,N分别从A,C同时出发,点M沿线段AB向终点B运动,点N沿折线C−D−A向终点A运动,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为t(秒).(1) 填空:AB=;菱形ABCD的面积S=;菱形的高ℎ=.(2) 若点M的速度为每秒1个单位,点N的速度为每秒2个单位,连接AN,MN.当0<t<2.5时,是否存在t的值,使△AMN为等腰直角三角形?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.),当t=4(3) 若点M的速度为每秒1个单位,点N的速度为每秒a个单位(其中a<52时在平面内存在点E使得以A,M,N,E为顶点的四边形为菱形,请求出所有满足条件的a的值.24.如图,已知Rt△ABC中,∠ACB=90∘,∠B=15∘,边AB的垂直平分线交边BC于点E,垂足为点D,取线段BE的中点F,连接DF.求证:AC=DF.(说明:此题的证明过程需要批注理由)25.如图,矩形OABC顶点A(8,0),C(0,6),直线y=kx−1分别交BA,OA于点D,E,且D为BA中点.(1) 求k的值及此时△EAD的面积.(2) 现向矩形内随机投飞镖,求飞镖落在△EAD内的概率.(若投在边框上则重投)答案一、选择题1. 【答案】B【知识点】图形的分割与拼接2. 【答案】B【知识点】直角三角形斜边的中线3. 【答案】A【解析】A.三者均具有此性质,故正确;B.菱形不具有此性质,故不正确;C.矩形不具有此性质,故不正确;D.矩形不具有此性质,故不正确.【知识点】矩形的性质、菱形的性质、正方形的性质4. 【答案】C【知识点】正方形的性质5. 【答案】D【解析】∵四边形ABCD是菱形,∠ADC=60∘,∴AD=AB,∠ADB=∠CDB=12∴△ABD是等边三角形,∴BD=AD=2.【知识点】菱形的性质6. 【答案】A【知识点】正方形的性质7. 【答案】D【知识点】正方形的性质8. 【答案】D【知识点】矩形的性质、等边三角形的判定9. 【答案】A【知识点】矩形的性质10. 【答案】D【解析】菱形和矩形一定都具有的性质是对角线互相平分.【知识点】矩形的性质、菱形的性质二、填空题11. 【答案】66.24【解析】S=12×12×8+14×3.14×82−12×8×8.【知识点】正方形的性质、圆的面积12. 【答案】12【解析】根据直角三角形,斜边中线定理:斜边中线等于斜边一半,∵中线=6,∴斜边为12.【知识点】直角三角形斜边的中线13. 【答案】1:1【知识点】矩形的性质、角边角14. 【答案】4【知识点】矩形的性质15. 【答案】2.5【解析】∵四边形ABCD是矩形,∴AC=BD=10,BO=DO=12BD,∴OD=12BD=5,∵点P,Q是AO,AD的中点,∴PQ是△AOD的中位线,∴PQ=12DO=2.5.【知识点】矩形的性质、三角形的中位线16. 【答案】菱形【知识点】菱形的性质17. 【答案】1或√5【解析】如图1中,当将△DCE绕点C向左旋转45∘得到△DʹCEʹ时,∵△ABC中,∠ACB=90∘,AC=BC=√2,△DCE中,∠DCE=90∘,DC=EC=1,∴ 点 Dʹ 落在 AB 的中点 Dʹ,易证四边形 ADʹCEʹ 是正方形, ∴AEʹ=1,如图 2 中,当将 △DCE 绕点 C 向右旋转 45∘ 得到 △DʹCEʹ 时, 作 EʹH ⊥AC 交 AC 的延长线于 H . 在 Rt △ACEʹ 中, ∵AH =3√22,EʹH =√22, ∴AEʹ=√(3√22)2+(√22)2=√5.【知识点】勾股定理、旋转及其性质、正方形的判定三、解答题 18. 【答案】(1) ∵AB =BE , ∴∠BAE =∠BEA .∵∠ABE =90∘−60∘=30∘, ∴∠BAE =75∘.(2) ① ∴∠DAF =15∘.连接 CF .由正方形的对称性可知,∠DAF =∠DCF =15∘. ∵∠BCD =90∘,∠BCE =60∘, ∴∠DCF =∠ECF =∠DAF =15∘. ∵BC =EC ,CF =CF , ∴△DCF ≌△ECF . ∴DF =EF .②过 C 作 CO 垂直 BD 交于 O ,由题意求得 ∠OCF =30∘,设 OF =x ,CF =2x ,OB =OC =OD =√3x ,EF =DF =OD −OF =√3x −x ,则 BC =AB =√6x ,有 √2AB =2√3x =2(√3x −x)+2x 即有 √2AB =2EF +CF .【知识点】旋转及其性质、正方形的性质、全等三角形的性质与判定、勾股定理19. 【答案】(1) 因为折叠,所以 ∠BEC =∠FEC ,EF =AE , 因为点 E 为 AB 的中点,所以EF=AE,所以∠EAF=∠EFA,因为∠BEF=∠EAF+∠EFA=∠BEC+∠FEC,所以2∠EAF=2∠BEC,所以∠EAF=∠BEC,所以CE∥AF.(2) 过点E作EG⊥AF于点F,因为四边形ABCD是矩形,所以∠B=90∘,因为BC=3,AE=BE=12AB=2,所以CE=√BE2+BC2=√13,因为∠BEC=∠EAF,∠B=∠EGA=90∘,所以△BCE≌△GEA,所以AECE =AGBE,所以AG=√13=4√1313,因为AE=EF,EG⊥AF,所以AF=2AG=8√1313.【知识点】轴对称的性质、相似三角形的性质与判定、勾股定理、矩形的性质、等腰三角形的性质20. 【答案】小马的方法是正确的.因为四边都相等的四边形是菱形,而菱形的对边当然互相平行.【知识点】菱形的概念、菱形的性质21. 【答案】(1) ∵正方形ABCD,∴AB=AD,∠ABE=∠ADF=135∘,在△ABE和△ADF中,{AB=AD,∠ABE=∠ADF, BE=DF,∴△ABE≌△ADF(SAS).(2) 四边形AECF为菱形.证明:连接AC,∵△ABE≌△ADF,∴AE=AF,∴EF垂直平分AC,∴EA=EC,FA=FC,∴EA=EC=FA=FC,∴四边形AECF是菱形.【知识点】菱形的判定、全等三角形的判定22. 【答案】(1) 如图1所示,平行四边形ABCD即为所求;(2) 如图2所示,正方形EFGH即为所求.【知识点】轴对称图形、正方形的性质、坐标平面内图形的面积、中心对称及其性质23. 【答案】(1) 5;24;245(2) 当0<t<2.5时,M在边AB上,N在边CD上,当∠AMN=90∘时,如图1所示,由(1)知:MN=245,当AM=t=245时,AM=MN,所以此种情况不成立,∴当0<t<2.5时,不存在t的值,使△AMN为等腰直角三角形.(3) 当t=4时,AM=4,①如图2,四边形AMEN为菱形,∴AN=AM=4,∴ND+CD=10−4=6,∴4a=6,a=32.②如图3,AENM为菱形,EM交AN于点R,作DP垂直BC于P,∵菱形面积为24,∴DP=4.8,∴CP=75,∵∠MAR=∠BCD,∴∠AMR=∠PDC,∴sin∠AMR=sin∠PDC,∴ARAM =CPCD,∴AR=1.12,∴AN=2.24,∴a=(ND+CD)÷4=(10−2.24)÷4=1.94,③如图4,AEMN为菱形,EN交AM于点T,作BS垂直CD于S,∴BT=NS=5−2=3,∵BS=4.8,∴CS=1.4,∴CN=NS+CS=1.4+3=4.4,∴a=CN÷4=4.4÷4=1.1;综上所述,a的取值有1.5或1.94或1.4.【解析】(1) ∵四边形ABCD是菱形,AC与BD交于点O,AC=8,BD=6,∴AO=CO=4,BO=DO=3,AC⊥BD,∴AB=5,设菱形的高为ℎ,×8×6=AB×ℎ=24,则菱形ABCD的面积为12∴ℎ=24,5.故答案为:5,24,245【知识点】正弦、菱形的判定、勾股定理、菱形的性质、等腰直角三角形24. 【答案】连接AE,∵DE是AB的垂直平分线(已知),∴AE=BE,∠EDB=90∘(线段垂直平分线的性质),∴∠EAB=∠EBA=15∘,(等边对等角),∴∠AEC=30∘(三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和),Rt△EDB中,∵F是BE的中点(已知),BE(直角三角形斜边中线等于斜边的一半),∴DF=12Rt△ACE中,∵∠AEC=30∘(已知),AE(直角三角形30∘角所对的直角边是斜边的一半),∴AC=12∴AC=DF(等量代换).【知识点】垂直平分线的性质、直角三角形斜边的中线、30度所对的直角边等于斜边的一半25. 【答案】(1) ∵矩形OABC顶点A(8,0),C(0,6),∴B(8,6),∵D为BA中点,∴D(8,3),AD=3,把点D(8,3)代入y=kx−1得k=12,令y=0,得x=2,∴E(2,0),∴OE=2,AE=6,∴S△EAD=12×6×3=9.(2) 由(1)得S矩形AOCB=6×8=48,∴P=948=316.【知识点】矩形的性质、公式求概率、一次函数的图象与性质。
2021-2022学年北师大版九年级数学上册《第1章特殊的平行四边形》期末综合复习训练(附答案)

2021-2022学年北师大版九年级数学上册《第1章特殊的平行四边形》期末综合复习训练(附答案)1.如图,矩形ABCD中,对角线AC、BD交于点O.若∠AOB=50°,则∠OAD的度数为()A.25°B.30°C.35°D.15°2.下列说法正确的是()A.对角线互相垂直平分的四边形是菱形B.对角线相等的四边形是矩形C.对角线相等且互相垂直的四边形是正方形D.一组对边相等且一组对角相等的四边形是平行四边形3.如图,在菱形ABCD中,AB=5、AC=8,则该菱形的面积为()A.40B.20C.48D.244.要使▱ABCD成为矩形,需要添加的条件是()A.AB=BC B.AC⊥BD C.∠ABC=90°D.∠ABD=∠CBD 5.如图,已知四边形ABCD是平行四边形,下列说法正确的是()A.若AB=AD,则▱ABCD是矩形B.若AB=AD,则▱ABCD是正方形C.若AB⊥BC,则▱ABCD是矩形D.若AC⊥BD,则▱ABCD是正方形6.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,且AC=8,BD=6,过点O作OH上AB于点H,则OH的长为()A.3B.4C.D.7.如图,在长方形ABCD中,AE平分∠BAD交BC于点E,连接ED,若ED=5,EC=3,则长方形的周长为()A.20B.22C.24D.268.如图,矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,AE平分∠BAD交BC于点E,连接OE,若OE⊥BC,OE=1,则AC的长为()A.4B.2C.D.29.如图,将矩形ABCD放置在平面直角坐标系的第一象限内,使顶点A,B分别在x轴、y 轴上滑动,矩形的形状保持不变,若AB=2,BC=1,则顶点C到坐标原点O的最大距离为()A.1+B.1+C.3D.10.如图,正方形ABCD的边长为,O是对角线BD上一动点(点O与端点B,D不重合),OM⊥AD于点M,ON⊥AB于点N,连接MN,则MN长的最小值为()A.1B.2C.D.11.如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,AE⊥BD于E,若OE:ED=1:3,AE=,则BD=.12.如图,矩形ABCD,∠BAC=60°,以点A为圆心,以任意长为半径作弧分别交AB,AC于点M,N两点,再分别以点M,N为圆心,以大于MN的长作半径作弧交于点P,作射线AP交BC于点E,若BE=1,则矩形ABCD的面积等于.13.如图,菱形ABCD中,E、F分别是BC、CD的中点,过点E作EG⊥AD于G,连接GF,若∠A=70°,则∠DGF的度数为.14.如图所示,四边形ABCD中,AC⊥BD于点O,AO=CO=4,BO=DO=3,点P为线段AC上的一个动点.过点P分别作PM⊥AD于点M,作PN⊥DC于点N.连接PB,在点P运动过程中,PM+PN+PB的最小值等于.15.如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,BE∥AC,AE∥BD,OE与AB交于点F.(1)试判断四边形AEBO的形状,并说明理由;(2)若OE=10,AC=16,求菱形ABCD的面积.16.如图,在△ABC中,AD是BC边上的中线,点E是AD的中点,过点A作AF∥BC交BE的延长线于F,连接CF.(1)求证:△AEF≌△DEB;(2)若∠BAC=90°,求证:四边形ADCF是菱形.17.已知,如图,在平行四边形ABCD中,E、F分别为边AB、CD的中点,BD是对角线,AG∥DB交CB的延长线于G.(1)求证:四边形AGBD为平行四边形;(2)若四边形AGBD是矩形,则四边形BEDF是什么特殊四边形?证明你的结论.18.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,过点D作DE∥AC且DE=OC,连接CE,OE.(1)求证:OE=CD;(2)若菱形ABCD的边长为4,∠ABC=60°,求AE的长.19.如图,在▱ABCD中,E、F分别为边ABCD的中点,BD是对角线,过A点作AG∥DB 交CB的延长线于点G.(1)求证:DE∥BF;(2)若∠G=90,求证:四边形DEBF是菱形.20.如图,菱形ABCD中,E是AB的中点,且DE丄AB,AE=2.求:(1)∠ABC的度数;(2)对角线AC,BD的长;(3)菱形ABCD的面积.21.如图,菱形ABCD中,对角线AC、BD交于O点,DE∥AC,CE∥BD.(1)求证:四边形OCED为矩形;(2)在BC上截取CF=CO,连接OF,若AC=16,BD=12,求四边形OFCD的面积.22.如图,正方形ABCD中,AB=4,点E是对角线AC上的一点,连接DE.过点E作EF ⊥ED,交AB于点F,以DE、EF为邻边作矩形DEFG,连接AG.(1)求证:矩形DEFG是正方形;(2)求AG+AE的值;(3)若F恰为AB中点,连接DF交AC于点M,请直接写出ME的长.23.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BC的垂直平分线DE交BC于点D,交AB于点E,点F在DE的延长线上,且AF=CE.(1)四边形ACEF是平行四边形吗?说明理由;(2)当∠B的大小满足什么条件时,四边形ACEF为菱形?请说明你的结论;(3)四边形ACEF有可能是正方形吗?为什么?24.如图1,在正方形ABCD中,P是对角线BD上的一点,点E在AD的延长线上,且P A =PE,PE交CD于F.(1)证明:PC=PE;(2)求∠CPE的度数;(3)如图2,把正方形ABCD改为菱形ABCD,其他条件不变,当∠ABC=120°时,连接CE,试探究线段AP与线段CE的数量关系,并说明理由.参考答案1.解:∵四边形ABCD是矩形,∴OA=OB,∵∠AOB=50°,∴∠BAO=,∴∠OAD=90°﹣∠BAO=90°﹣65°=25°,故选:A.2.解:A、对角线互相垂直平分的四边形是菱形,是真命题;B、对角线相等的平行四边形是矩形,原命题是假命题;C、对角线平分且相等且互相垂直的四边形是正方形,原命题是假命题;D、一组对边相等且一组对角相等的四边形不一定是平行四边形,如△ABC是等腰三角形,点D是底边BC上异于BC中点的一个点,∠ADE=∠DAC,DE=AC,但四边形ABCE不是平行四边形,原命题是假命题;故选:A.3.解:BD交AC于点O,∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,AO=CO=4,∴BO=,故BD=6,则菱形的面积是:×6×8=24.故选:D.4.解:A、∵▱ABCD中,AB=BC,∴平行四边形ABCD是菱形,故选项A不符合题意;B、∵▱ABCD中,AC⊥BD,∴平行四边形ABCD是菱形,故选项B不符合题意;C、∵▱ABCD中,∠ABC=90°,∴平行四边形ABCD是矩形,故选项C符合题意;D、∵▱ABCD中,AB∥CD,∴∠ABD=∠CDB,∵∠ABD=∠CBD,∴∠CDB=∠CBD,∴BC=DC,∴平行四边形ABCD为菱形,故选项D不符合题意;故选:C.5.解:A、若AB=AD,则▱ABCD是菱形,选项说法错误;B、若AB=AD,则▱ABCD是菱形,选项说法错误;C、若AB⊥BC,则▱ABCD是矩形,选项说法正确;D、若AC⊥BD,则▱ABCD是菱形,选项说法错误;故选:C.6.解:∵四边形ABCD是菱形,AC=8,BD=6,∴BO=BD=3,AO=AC=4,AC⊥BD,∴∠AOB=90°,∴AB===5,∵OH⊥AB,∴AO•BO=AB•OH,∴OH===,故选:C.7.解:∵四边形ABCD是长方形,∴∠B=∠C=90°,AB=DC,∵ED=5,EC=3,∴DC===4,则AB=4,∵AE平分∠BAD交BC于点E,∴∠BAE=∠DAE,∵AD∥BC,∴∠DAE=∠AEB,∴∠BAE=∠BEA,∴AB=BE=4,∴长方形的周长为:2×(4+4+3)=22.故选:B.8.解:∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=∠BAD=90°,OA=OC,OB=OD,AC=BD,∴OB=OC,∵OE⊥BC,∴BE=CE,∴OE是△ABC的中位线,∴AB=2OE=2,∵AE平分∠BAD,∴∠BAE=∠BAD=×90°=45°,∴△ABE是等腰直角三角形,∴BE=AB=2,∴BC=2BE=4,∴AC===2,故选:B.9.解:如图,取AB的中点E,连接OE,CE,OC,∵∠AOB=90°,∴Rt△AOB中,OE=AB=1,又∵∠ABC=90°,AE=BE=CB=1,∴Rt△CBE中,CE=,又∵OC≤CE+OE=1+,∴OC的最大值为1+,即点C到原点O距离的最大值是1+,故选:A.10.解:如图,连接AO,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD=2,BD=AB=4,∠DAB=90°,又∵OM⊥AD,ON⊥AB,∴四边形AMON是矩形,∴AO=MN,∵当AO⊥BD时,AO有最小值,∴当AO⊥BD时,MN有最小值,此时AB=AD,∠BAD=90°,AO⊥BD,∴AO=BD=2,∴MN的最小值为2,故选:B.11.解:∵四边形ABCD是矩形,∴BD=2OA=2OD,∵OE:ED=1:3,∴设OE=x,ED=3x,则OD=2x,∵AE⊥BD,AE=,在Rt△OEA中,根据勾股定理,得x2+()2=(2x)2,解得x=1,∴BD=4.故答案为:4.12.解:如图,∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=∠BAD=90°,∵∠BAC=60°,∴∠ACB=30°,由作图知,AE是∠BAC的平分线,∴∠BAE=∠CAE=30°,∴∠EAC=∠ACE=30°,∴AE=CE,过E作EF⊥AC于F,∴EF=BE=1,∴AC=2CF=2,∴AB=,BC=3,∴矩形ABCD的面积=AB•BC=3,故答案为:3.13.解:如图,延长AD、EF相交于点H,∵F是CD的中点,∴CF=DF,∵菱形对边AD∥BC,∴∠H=∠CEF,在△CEF和△DHF中,,∴△CEF≌△DHF(AAS),∴EF=FH,∵EG⊥AD,∴GF=FH,∴∠DGF=∠H,∵四边形ABCD是菱形,∴∠C=∠A=70°,∵菱形ABCD中,E、F分别是BC、CD的中点,∴CE=CF,在△CEF中,∠CEF=(180°﹣70°)=55°,∴∠DGF=∠H=∠CEF=55°.故答案为:55°.14.解:∵AO=CO=4,BO=DO=3,∴AC=8,四边形ABCD是平行四边形,∵AC⊥BD于点O,∴平行四边形ABCD是菱形,AD===5,∴CD=AD=5,连接PD,如图所示:∵S△ADP+S△CDP=S△ADC,∴AD•PM+DC•PN=AC•OD,即×5×PM+×5×PN=×8×3,∴5×(PM+PN)=8×3,∴PM+PN=4.8,∴当PB最短时,PM+PN+PB有最小值,由垂线段最短可知:当BP⊥AC时,PB最短,∴当点P与点O重合时,PM+PN+PB有最小值,最小值=4.8+3=7.8,故答案为:7.8.15.解:(1)四边形AEBO是矩形.证明:∵BE∥AC,AE∥BD∴四边形AEBO是平行四边形.又∵菱形ABCD对角线交于点O∴AC⊥BD,即∠AOB=90°.∴四边形AEBO是矩形.(2)∵菱形ABCD,∴OA=8,∵OE=10,∴AE=6,∴OB=6,∴△ABC的面积=,∴菱形ABCD的面积=2△ABC的面积=96.16.证明:(1)∵E是AD的中点,∴AE=DE,∵AF∥BC,∴∠AFE=∠DBE,∵∠AEF=∠DEB,∴△AEF≌△DEB;(2)∵△AEF≌△DEB,∴AF=DB,∵AD是BC边上的中线,∴DC=DB,∴AF=DC,∵AF∥DC,∴四边形ADCF是平行四边形,∵∠BAC=90°,AD是BC边上的中线,∴AD=DC,∴▱ADCF是菱形.17.解:(1)∵平行四边形ABCD中,AD∥BC,∴AD∥BG,又∵AG∥BD,∴四边形AGBD是平行四边形;(2)四边形DEBF是菱形,理由如下:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,AB=CD.∵点E、F分别是AB、CD的中点,∴BE=AB,DF=CD.∴BE=DF,BE∥DF,∴四边形DFBE是平行四边形,∵四边形AGBD是矩形,∴∠ADB=90°,在Rt△ADB中,∵E为AB的中点,∴AE=BE=DE,∴平行四边形DEBF是菱形.18.(1)证明:在菱形ABCD中,OC=AC.∴DE=OC.∵DE∥AC,∴四边形OCED是平行四边形.∵AC⊥BD,∴平行四边形OCED是矩形.∴OE=CD.(2)解:在菱形ABCD中,∠ABC=60°,∴AC=AB=4,∴在矩形OCED中,CE=OD===2.在Rt△ACE中,AE==2.19.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD,AB∥CD,∵E、F分别为边AB、CD的中点,∴DF=BE,又AB∥CD,∴四边形DEBF是平行四边形,∴DE∥BF;(2)∵AG∥DB,AD∥CG,∴四边形AGBD是平行四边形,∵∠G=90°,∴平行四边形AGBD是矩形,∴∠ADB=90°,又E为边AB的中点,∴ED=EB,又四边形DEBF是平行四边形,∴四边形DEBF是菱形.20.解:(1)∵E为AB的中点,DE⊥AB,∴AD=BD,∵菱形ABCD中,AD=AB,∴AD=AB=BD,∴△ABD是等边三角形,∴∠ABD=60°,∴∠ABC=120°;(2)∵△ABD是等边三角形,AE=2,∴AB=BD=AD=4,∴DE=AO===2,∴AC=4;(3)菱形ABCD的面积=BD•AC=×4×4=8.21.(1)证明:∵DE∥AC,CE∥BD,∴四边形OCED为平行四边形,又∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,∴∠DOC=90°,∴四边形OCED为矩形;(2)解:作FH⊥OC于点H,如图所示:∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,OD=OB=BD=6,OA=OC=AC=8,∴S△DOC==24,在Rt△OBC中,BC==10,sin∠OCB==,在Rt△CFH中,CF=CO=8,sin∠HCF==,∴FH=CF=,∴S△OCF==,∴S四边形OFCD=S△DOC+S△OCF=.22.解:(1)如图,作EM⊥AD于M,EN⊥AB于N.∵四边形ABCD是正方形,∴∠EAD=∠EAB,∵EM⊥AD于M,EN⊥AB于N,∴EM=EN,∵∠EMA=∠ENA=∠DAB=90°,∴四边形ANEM是矩形,∵EF⊥DE,∴∠MEN=∠DEF=90°,∴∠DEM=∠FEN,∵∠EMD=∠ENF=90°,∴△EMD≌△ENF,∴ED=EF,∵四边形DEFG是矩形,∴四边形DEFG是正方形.(2)∵四边形DEFG是正方形,四边形ABCD是正方形,∴DG=DE,DC=DA=AB=4,∠GDE=∠ADC=90°,∴∠ADG=∠CDE,∴△ADG≌△CDE(SAS),∴AG=CE,∴AE+AG=AE+EC=AC=AD=4.(3)如图,作EH⊥DF于H.∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD=4,AB∥CD,∵F是AB中点,∴AF=FB∴DF==2,∵△DEF是等腰直角三角形,EH⊥AD,∴DH=HF,∴EH=DF=,∵AF∥CD,∴AF:CD=FM:MD=1:2,∴FM=,∴HM=HF﹣FM=,在Rt△EHM中,EM==.23.解:(1)四边形ACEF是平行四边形;∵DE垂直平分BC,∴D为BC的中点,ED⊥BC,又∵AC⊥BC,∴ED∥AC,∴E为AB中点,∴ED是△ABC的中位线.∴BE=AE,FD∥AC.∴BD=CD,∴Rt△ABC中,CE是斜边AB的中线,∴CE=AE=AF.∴∠F=∠5=∠1=∠2.∴∠F AE=∠AEC.∴AF∥EC.又∵AF=EC,∴四边形ACEF是平行四边形;(2)当∠B=30°时,四边形ACEF为菱形;理由:∵∠ACB=90°,∠B=30°,∴AC=AB,由(1)知CE=AB,∴AC=CE又∵四边形ACEF为平行四边形∴四边形ACEF为菱形;(3)四边形ACEF不可能是正方形,∵∠ACB=90°,∴∠ACE<∠ACB,即∠ACE<90°,不能为直角,所以四边形ACEF不可能是正方形.24.(1)证明:在正方形ABCD中,AB=BC,∠ABP=∠CBP=45°,在△ABP和△CBP中,,∴△ABP≌△CBP(SAS),∴P A=PC,∵P A=PE,∴PC=PE;(2)由(1)知,△ABP≌△CBP,∴∠BAP=∠BCP,∴∠DAP=∠DCP,∵P A=PE,∴∠DAP=∠E,∴∠DCP=∠E,∵∠CFP=∠EFD(对顶角相等),∴180°﹣∠PFC﹣∠PCF=180°﹣∠DFE﹣∠E,即∠CPF=∠EDF=90°;(3)在菱形ABCD中,AB=BC,∠ABP=∠CBP=60°,在△ABP和△CBP中,,∴△ABP≌△CBP(SAS),∴P A=PC,∠BAP=∠BCP,∵P A=PE,∴PC=PE,∴∠DAP=∠DCP,∵P A=PC,∴∠DAP=∠AEP,∴∠DCP=∠AEP∵∠CFP=∠EFD(对顶角相等),∴180°﹣∠PFC﹣∠PCF=180°﹣∠DFE﹣∠AEP,即∠CPF=∠EDF=180°﹣∠ADC=180°﹣120°=60°,∴△EPC是等边三角形,∴PC=CE,∴AP=CE.。
北师大版九年级上《第一章特殊平行四边形》综合测试(含答案)

第一章综合训练(满分120分)一、选择题.(每小题4分,共32分)1.已知AC为矩形ABCD的对角线,则图中∠1与∠2一定不相等的是()2.如图,点P是菱形ABCD内一点,PE⊥AB,PF⊥AD,垂足分别是E和F.若PE=PF,下列说法不正确的是()A.点P一定在菱形ABCD的对角线AC上B.可用HL证明Rt△AEP≌Rt△AFPC.AP平分∠BADD.点P一定是菱形ABCD的两条对角线的交点3.对于四边形ABCD,给出下列4组条件:①∠A=∠B=∠C=∠D;②∠B=∠C=∠D;③∠A=∠B,∠C=∠D;④∠A=∠B=∠C=90°,其中能得到“四边形ABCD 是矩形”的条件有()A.1组B.2组C.3组D.4组4.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,对角线AC的垂直平分线分别交AD、AC于点E、O,连接CE,则CE的长为()A.3B.3.5C.2.5D.2.85.如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,OE⊥AB,垂足为E.若∠ADC=130°,则∠AO E的大小为()A.75°B.65°C.55°D.50°6.如图,在矩形ABCD中,E为CD的中点,连接AE并延长交BC的延长线于点F,连接BD、DF,则图中全等的直角三角形共有()A.3对B.4对C.5对D.6对7.如图,两个正方形的面积分别为16、9,两阴影部分的面积分别为a,b(a>b),则(a-b)等于()A.7 B.6 C.5 D.48.如图,点P是正方形ABCD边AB上一点(不与A、B重合),连接PD并将线段PD绕点P顺时针旋转90°,得线段PE,连接BE,则∠CBE等于()度.A.75B.60C.45D.30二、填空题.(每小题4分,共32分)9.如图,菱形ABCD的边长是2cm,E是AB的中点,且DE丄AB,则菱形ABCD的面积为cm2.10.如图,在矩形ABCD中,A(4,1),B(0,1),C(0,3),则点D的坐标为.11.如图,P为菱形ABCD的对角线AC上一点,PE⊥A B于点E,PF⊥AD于点F,PF=3cm,则P点到AB的距离是cm.12.(·内蒙古赤峰)如图,M、N分别是正方形AB CD边DC、AB的中点,分别以AE、BF为折痕,使点D、点C落在MN的点G处,则△ABG是三角形.13.如图所示,将△ABC绕AC的中点O顺时针旋转180°得到△CDA,添加一个条件,使四边形ABCD为矩形.14.矩形ABCD的周长为16cm,但两条邻边之差为4cm,则矩形的面积为______ m2.15.(·广东东莞)如图,菱形ABCD的边长为6,∠ABC=60°,则对角线AC的长是.16.如图,E是正方形ABCD的边CD的中点,AE的垂直平分线分别交AE、BC于H、G.若CG=7,则正方形ABCD的面积等于.三、解答题.(共56分)17.(7分)如图,E是正方形ABCD的对角线BD上一点,EF⊥BC,EG⊥CD,垂足分别是点F,G.求证:AE=FG.18.(9分)蔬菜大户老李有一块正方形菜地,他准备在菜地中间空出两条笔直的交叉小路,把菜地平均分成面积相等的四部分进行特色种植.请你在图中添加两条相交线,帮助老李设计三种不同的分割方案,并简要说明作图方法.19.(9分)(·贵州黔南州)如图,已知△ABC,直线PQ垂直平分AC,与边AB 交于E,连接CE,过点C作CF平行于BA交PQ于点F,连接AF.(1)求证:△AED≌△CFD;(2)求证:四边形AECF是菱形.(3)若AD=3,AE=5,则菱形AECF的面积是多少?20.(10分)如图,将平行四边形ABCD的边DC延长至点E,使CE=DC,连接AE,交BC于点F.(1)求证:△ABF≌△ECF;(2)连接AC、BE,则当∠AFC与∠D满足什么条件时,四边形ABEC是矩形?请说明理由.21.(9分)将矩形ABCD折叠使A,C重合,折痕交BC于E,交AD于F. (1)求证:四边形AECF为菱形;(2)若AB=4,BC=8,求菱形的边长;(3)求在(2)的条件下折痕EF的长.22.(12分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,分别以AB、BC为一边向外作正方形ABFG、BCED,连接AD、CF,AD与CF交于点M,AB与CF交于点H.(1)求证:△ABD≌△FBC;(2)已知AD=6,求四边形AFDC的面积;(3)在△ABC中,设B C=a,AC=b,AB=c,当∠ACB≠90°时,c2≠a2+b2.在任意△ABC中,c2=a2+b2+k.就a=3,b=2的情形,探究k的取值范围(只需写出你得到的结论即可).11 / 11。
北师大版九年级上数学第一章特殊的平行四边形(含答案)

第一章 特殊的平行四边形(1)答题时间:90分钟 满分:120分1.下列说法中,正确的个数有( ) ○1对顶角相等;○2两直线平行,同旁内角相等;○3对角线互相垂直的四边形为菱形;○4对角线互相垂直平分且相等的四边形为正方形.A.1个B.2个C.3个D.4个2.如图,在菱形ABCD 中,E 是AC 的中点,EF//CB,交AB 于点F,如果EF=3,那么菱形ABCD 的周长为( ) A.24B.18C.12D.9第2题图 第3题图 第4题图 第5题图3.如图,菱形ABCD 中,对角线AC,BD 相交于点O,若AB=5,AC=6,则BD 的长是( ) A.8B.7C.4D.34.如图,点P 是矩形ABCD 的对角线AC 上一点,过点P 作EF//BC ,分别交AB ,CD 于E 、F ,连接PB 、PD.若AE=2,PF=8.则图中阴影部分的面积为( ) A.10B.12C.16D.185.矩形ABCD 与CEFG 如图放置,点B,C,E 共线,点C,D,G 共线,连接AF,取AF 的中点H,连接AF,取AF 的中点H,连接GH.若BC=EF=2,CD=CE=1,则GH=( ) A.1B.32C. 22D. 25 6.矩形具有而菱形不一定具有的性质是( )A.对角线互相垂直B.对角线相等C.对角线互相平分D.邻边相等7.如图,在正方形ABCD 外侧,作等边三角形ADE,AC ,BE 相交于点F,则∠BFC 为( ) A.75°B.60°C.55°D.45°第7题图 第8题图 第10题图 第11题图 第12题图 8.如图,菱形ABCD 的周长为24cm ,对角线AC 、BD 相交于O 点,E 是AD 的中点,连接OE,线段OE 的长等于( ) A.3cmB.4cmC.2.5cmD.2cm9.一个菱形的周长是20cm ,两条对角线的比是4:3,则这个菱形的面积是( )cm 2 A.12B.96C.48D.2410.如图,矩形ABCD 的对角线AC,BD 相交于点O,CE//BD,DE//AC,若AC=6cm ,则四边形CODE 的周长为( ) A.6B.8C.10D.12A.四边形AEDF是平行四边形B.如果∠BAC=90°,那么四边形AEDF是矩形C.如果AD平分∠BAC,那么四边形AEDF是菱形D.如果AD⊥BC,那么四边形AEDF是菱形12.如图,矩形ABCD中,AE平分∠BAD交BC于E,∠CAE=15°,则下面的结论:○1△ODC是等边三角形;○2BC=2AB;○3∠AOE=135°;○4S△AOE=S△COE,其中正确结论有()A.1个B.2个C.3个D.4个二、填空题(每题3分,共24分)13.如图,在平行四边形ABCD中,添加一个条件____________使平行四边形ABCD是菱形14.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,过点A作AH⊥BC于点H,连接OH,若OB=4,S菱形ABCD=24,则OH的长为_________________第13题图第14题图第15题图第16题图15.如图,若菱形ABCD的顶点A,B的坐标分别为(3,0),(-2,0),点D在y轴上,则点C的坐标是__________16. 对于一个位置确定的图形,如果它的所有点都在一个水平放置的矩形内部或边上,且该图形与矩形的每条边都至少有一个公共点(如图1),那么这个矩形水平方向的边长称为该图形的宽,铅锤方向的边长称为该矩形的高.如图2,菱形ABCD的边长为1,边AB水平放置.如果该菱形的高是宽的,那么它的宽的值是______________17.如图,正方形ABCD的周长为28cm,则矩形MNGC的周长是_________cm第17题图第18题图第20题图18.如图,∠MON=90°,矩形ABCD的顶点A、B分别在边OM、ON上,当B在边ON上运动时,A随之在OM上运动,矩形ABCD的形状保持不变,其中AB=2,BC=1,运动过程中,点D到点O的最大距离为___________19.在正方形ABCD中,AB=6,连接AC,BD,P是正方形边上或对角线上一点,若PD=2AP,则AP的长为_____________20.如图,正方形ABCD中,点E为对角线AC上一点,且AE=AB,则∠BEA的度数是___________度三、解答题(本题6分)21.如图,等边△AEF的顶点E,F在矩形ABCD的边BC,CD上,且∠CEF=45°,求证:矩形ABCD是正方形22.如图,在平行四边形ABCD中,P是对角线BD上的一点,过点C作CQ//DB,且CQ=DP,连接AP、BQ、PQ (1)求证:△APD≌△BQC;(2)若∠ABP+∠BQC=180°,求证:四边形ABQP为菱形23.在矩形ABCD中,点E在BC上,AE=AD,DF⊥AE,垂足为F(1)求证:DF=AB;(2)若∠FDC=30°,且AB=4,求AD24.在正方形ABCD中,对角线BD所在的直线上有两点E、F满足BE=DF,连接AE、AF、CE、CF,如图所示(1)求证△ABE≌△ADF;(2)试判断四边形AECF的形状,并说明理由25.如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD交于点O.过点C作BD的平行线,过点D作AC的平行线,两直线相交于点E.(1)求证:四边形OCED是矩形(2)若CE=1,DE=2,则菱形ABCD的面积是___________26.如图,在矩形ABCD中,P是AD上一动点,O为BD的中点,连接PO并延长,交BC于点Q.(1)求证:四边形PBQD是平行四边形(2)若AD=6cm,AB=4cm,点P从点A出发,以1cm/s的速度向点D运动(不与点D重合),设点P运动时间为ts,请用含t的代数式表示PD的长,并求出当t为何值时,四边形PBQD是菱形,并求出此时菱形的周长参考答案一、选择题1.B2.A3.A4.C5.C6.B7.B8.A9.D 10.D 11.D 12.C 二、填空题13.答案不唯一(如:AC ⊥BD ,AB=BC ) 14.3 15.(-5,4) 16.1813 17.14 18.1+ 2 19.2或2 3 20.67.5三、解答题21.证明:∵四边形ABCD 是矩形 ∴∠B=∠D=∠C=90° ∵∠CEF=45°∴∠CFE=∠CEF=45° ∵△AEF 是等边三角形∴AE=AF ,∠AEF=∠AFE=60° ∴∠AEB=∠AFD=75° ∴△ABE ≌△ADF ∴AB=AD∴矩形ABCD 是正方形 四、解答题22.(1)证明:∵CQ//DB ,CQ=DP ∴四边形PDQC 是平行四边形 ∴CD//PQ,CD=PQ∵四边形ABCD 是平行四边形 ∴CD//AB,CD=AB,AD=BC ∴PQ//AB,PQ=AB∴四边形ABQP 是平行四边形 ∴AP=BQ△APD ≌△BQC;(2)由(1)得:△APD ≌△BQC ∴∠APD=∠BQC∵∠ABP+∠BQC=180°,∠APB+∠APD=180° ∴∠ABP=∠APB ∴AB=AP∴平行四边形ABQP 为菱形 23. 证明:(1)∵四边形ABCD 是矩形 ∴AD ∥BC ,∠B=90° ∴∠AEB=∠DAF 又∵DF ⊥AE∴∠DFA=90°=∠B 又∵AD=EA∴△ADF ≌△EAB ∴DF=AB .(2)由(1)得:△ADF ≌△EAB ∴DF=AB=4 ∵∠FDC=30° ∴∠ADF=60° ∴∠DAF=30°24. 证明:(1)∵四边形ABCD 是正方形 ∴AB=AD ,∠ABD=∠ADB=45° ∴∠ABE=∠ADF=135° ∵BE=DF∴△ABE ≌△ADF (SAS );(2)四边形AECF 是菱形,理由如下: 连接AC ∵四边形ABCD 是正方形 ∴OA=OC ,OB=OD ,AC ⊥EF ∴OE=OF∴四边形AECF 是平行四边形 ∵AC ⊥EF∴平行四边形AECF 是菱形.五、解答题25.(1)证明:∵CE ∥OD ,DE ∥OC ∴四边形OCED 是平行四边形 ∵四边形ABCD 是菱形 ∴AC ⊥BD ∴∠COD=90∴平行四边形OCED 是矩形; (2)4 理由如下:由(1)得:四边形OCED 是矩形 ∴CE=OD=1,DE=OC=2 ∵四边形ABCD 是菱形 ∴AC=2OC=4,BD=2OD=2∴菱形ABCD 的面积为:12 AC •BD=12 ×4×2=4.26.(1)∵证明:(1)∵四边形ABCD 是矩形∴AD ∥BC∴∠PDO=∠QBO ,∠DPO=∠BQO ∵O 为BD 中点 ∴OB=OD∴△PDO ≌△QBO ∴OP=OQ∴四边形PBQD 是平行四边形;(2)依题意得:AP=tcm ,则PD=(6-t ) cm ∵四边形PBQD 是菱形 ∴PB=PD=(6-t ) cm ∵四边形ABCD 是矩形 ∴∠A=90°在Rt △ABP 中,AP 2+AB 2=BP 2解得t = 53 ,此时菱形的周长为(6−53 ) ×4=523cm。
2020年秋北师大版九年级数学上册第一章《特殊平行四边形》章末达标检测(含答案)

章末达标检测一、选择题(每题3分,共30分)1.下列命题为真命题的是()A.四个角相等的四边形是矩形B.对角线垂直的四边形是菱形C.对角线相等的四边形是矩形D.四边相等的四边形是正方形2.如图,在菱形ABCD中,AB=5,∠BCD=120°,则△ABC的周长等于() A.20 B.15 C.10 D.53.如图,EF过矩形ABCD对角线的交点O,且分别交AB,CD于点E,F,那么阴影部分的面积是矩形ABCD面积的()A.15B.14C.13D.3104.如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,H为AD边的中点,菱形ABCD的周长为28,则OH的长等于()A.3.5 B.4 C.7 D.14 5.如图,E为矩形ABCD的边BC的中点,且∠BAE=30°,AE=2,则AC等于()A.3 B.2 2 C. 6 D.7 6.顺次连接四边形ABCD各边的中点所得四边形是菱形,则四边形ABCD一定是()A.菱形B.对角线互相垂直的四边形C.矩形D.对角线相等的四边形7.如图,把一张长方形的纸片对折两次,然后剪下一个角,为了得到一个钝角为120°的菱形,剪口与第二次折痕所成角的度数应为()A.15°或30°B.30°或45°C.45°或60°D.30°或60°8.如图,在菱形ABCD中,点M,N分别在AB,CD上,且AM=CN,MN与AC交于点O,连接O B.若∠DAC=28°,则∠OBC的度数为()A.28°B.52°C.62°D.72°9.如图,在矩形纸片ABCD中,AB=4,BC=8,将纸片沿EF折叠,使点C与点A重合,则下列结论错误的是()A.AF=AE B.△ABE≌△AGF C.EF=2 5 D.AF=EF 10.如图,在正方形ABCD中,点E,F分别在BC,CD上,△AEF是等边三角形,连接AC交EF于点G,下列结论:①BE=DF;②∠DAF=15°;③AC 垂直平分EF;④BE+DF=EF;⑤S△CEF=2S△ABE.其中正确结论有()A.2个B.3个C.4个D.5个二、填空题(每题3分,共24分)11.如图是一个平行四边形的活动框架,对角线是两根橡皮筋.若改变框架的形状,则∠α也随之变化,两条对角线长度也在发生改变.当∠α的度数为________时,两条对角线长度相等.12.如图,在菱形ABCD中,对角线AC=6,BD=10,则菱形ABCD的面积为________.13.如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,DE⊥AC于点E,∠EDC∶∠EDA=1∶2,且AC=10,则EC的长度是________.14.如图,已知正方形ABCD的边长为1,连接AC,BD,CE平分∠ACD交BD 于点E,则DE=________.15.菱形ABCD在直角坐标系中的位置如图所示,其中点A的坐标为(1,0),点B的坐标为(0,3),动点P从点A出发,沿A→B→C→D→A→B→……的路径,在菱形的边上以每秒0.5个单位长度的速度移动,移动到第2 018 s时,点P的坐标为________.16.如图,四边形ABCD为矩形,过点D作对角线BD的垂线,交BC的延长线于点E,取BE的中点F,连接DF,DF=4.设AB=x,AD=y,则x2+(y-4)2的值为________.17.如图,菱形ABCD的周长为24 cm,∠A=120°,E是BC边的中点,P是BD上的动点,则PE+PC的最小值是________.18.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以斜边AB为边向外作正方形ABDE,且正方形的对角线交于点O,连接OC.已知AC=5,OC=6 2,则另一直角边BC的长为________.三、解答题(19,20题每题9分,21题10分,22,23题每题12分,24题14分,共66分)19.如图,四边形ABCD是菱形,DE⊥AB交BA的延长线于点E,DF⊥BC交BC的延长线于点F.求证:DE=DF.20.如图,O为矩形ABCD的对角线的交点,DE∥AC,CE∥B D.(1)求证:四边形OCED是菱形;(2)若AB=3,BC=4,求四边形OCED的面积.21.如图,正方形ABCD的边长为4,E,F分别为DC,BC的中点.(1)求证:△ADE≌△ABF;(2)求△AEF的面积.22.如图,将矩形纸片ABCD沿对角线BD折叠,使点A落在平面上的F点处,DF交BC于点E.(1)求证:△DCE≌△BFE;(2)若CD=2,∠ADB=30°,求BE的长.23.如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠BAD=120°,以点A为顶点的一个60°的∠EAF绕点A旋转,∠EAF的两边分别交BC,CD于点E,F,且E,F 不与B,C,D重合,连接EF.(1)求证:BE=CF.(2)在∠EAF绕点A旋转的过程中,四边形AECF的面积是否发生变化?如果不变,求出其定值;如果变化,请说明理由.24.在正方形ABCD的外侧作直线AP,点B关于直线AP的对称点为E,连接BE,DE,其中DE交直线AP于点F.(1)依题意补全图①;(2)若∠P AB=20°,求∠ADF的度数;(3)如图②,若45°<∠P AB<90°,用等式表示线段AB,EF,FD之间的数量关系,并给出证明.答案一、1.A 2.B 3.B4.A点拨:∵菱形ABCD的周长为28,∴AB=28÷4=7,OB=OD.又∵H为AD边的中点,∴OH是△ABD的中位线.∴OH=12AB=12×7=3.5.故选A.5.D 6.D7.D点拨:画出所剪的图形示意图如图所示.∵四边形ABCD是菱形,∴∠ABD=12∠ABC,∠BAC=12∠BAD,AD∥BC.∵∠BAD=120°,∴∠ABC=180°-∠BAD=180°-120°=60°. ∴∠ABD=30°,∠BAC=60°.∴剪口与第二次折痕所成的角的度数应为30°或60°.故选D.8.C9.D点拨:如图,由折叠的性质得∠1=∠2.∵AD∥BC,∴∠3=∠1.∴∠2=∠3.∴AE=AF.故选项A正确.由折叠的性质得CD=AG,∠D=∠G=90°.∵AB=CD,∴AB=AG.又∵AE=AF,∠B=90°,∴Rt△ABE≌Rt△AGF(HL).故选项B正确.设DF=x,则GF=x,AF=8-x.又∵AG=AB=4,∴在Rt△AGF中,根据勾股定理得(8-x)2=42+x2.解得x=3.∴AF=8-x=5.则AE=AF=5,∴BE=AE2-AB2=52-42=3.过点F作FM⊥BC于点M,则EM=5-3=2.在Rt△EFM中,根据勾股定理得EF=EM2+FM2=22+42=20=2 5,则选项C正确.∵AF=5,EF=2 5,∴AF≠EF.故选项D错误.10.C【点拨】∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD,∠B=∠BCD=∠D=∠BAD=90°.∵△AEF是等边三角形,∴AE=EF=AF,∠EAF=60°.∴∠BAE+∠DAF=30°.在Rt △ABE 和Rt △ADF 中,⎩⎨⎧AE =AF ,AB =AD ,∴Rt △ABE ≌Rt △ADF (HL). ∴BE =DF (故①正确). ∠BAE =∠DAF .∴∠DAF +∠DAF =30°,即∠DAF =15°(故②正确). ∵BC =CD ,∴BC -BE =CD -DF ,即CE =CF , 又∵AE =AF ,∴AC 垂直平分EF (故③正确).设EC =x ,由勾股定理,得EF =AE =2x ,∴EG =CG =22x .∴AG =62x . ∴AC =6x +2x2. ∴AB =BC =3x +x2. ∴BE =3x +x 2-x =3x -x2.∴BE +DF =3x -x ≠2x (故④错误).易知S △CEF =x 22,S △ABE =3x -x 2·3x +x22=x 24,∴2S △ABE =x 22=S △CEF (故⑤正确).综上所述,正确的有4个. 二、11.90° 点拨: 对角线相等的平行四边形是矩形. 12.30 13.2.514.2-1 点拨:先过点E 作EF ⊥DC 于点F ,且AC 与BD 交于点O ,再证△COE ≌△CFE .设DF =x ,则FC =1-x ,且FC =CO =12AC =22AB =22,由此可求出x ,再由DE =2x ,求出DE 即可. 15.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,3216.16点拨:∵四边形ABCD是矩形,AB=x,AD=y,∴CD=AB=x,BC =AD=y,∠BCD=90°.又∵BD⊥DE,点F是BE的中点,DF=4,∴BF=DF =EF=4,∴CF=4-BC=4-y.在Rt△DCF中,DC2+CF2=DF2,即x2+(4-y)2=42=16.∴x2+(y-4)2=16.17.3 3 cm点拨:∵菱形ABCD的周长为24 cm,∴AB=BC=24÷4=6(cm).如图,作点E关于直线BD的对称点E′,连接CE′交BD于点P′,则CE′的长即为PE+PC的最小值.∵四边形ABCD是菱形,∴BD是∠ABC的平分线,∴点E′在AB上,由图形对称的性质可知,BE=BE′=12BC=12×6=3(cm),易知△BCE′是直角三角形,∴CE′=BC2-BE′2=62-32=3 3(cm),故PE+PC的最小值是3 3 cm.18.7【点拨】如图,过点O作OM⊥CA,交CA的延长线于点M,过点O 作ON⊥BC于点N,易证△OMA≌△ONB,CN=OM,∴OM=ON,MA=NB.∴O点在∠ACB的平分线上.∴△OCM为等腰直角三角形.∵OC=6 2,∴CM=OM=6.∴MA=CM-AC=6-5=1.∴BC=CN+NB=OM+MA=6+1=7.故答案为7.三、19.证明:连接DB .∵四边形ABCD 是菱形,∴BD 平分∠ABC .又∵DE ⊥AB ,DF ⊥BC ,∴DE =DF .20.(1)证明:∵DE ∥AC ,CE ∥BD ,∴四边形OCED 为平行四边形.∵四边形ABCD 为矩形,∴OD =OC .∴四边形OCED 为菱形.(2)解:∵四边形ABCD 为矩形,∴BO =DO =12BD .∴S △OCD =S △OCB =12S △ABC =12×12×3×4=3. ∴S 菱形OCED =2S △OCD =6.21.(1)证明:∵四边形ABCD 为正方形,∴AB =AD =DC =CB ,∠D =∠B =90°.∵E ,F 分别为DC ,BC 的中点,∴DE =12DC ,BF =12BC .∴DE =BF .在△ADE 和△ABF 中,⎩⎨⎧AD =AB ,∠D =∠B ,DE =BF ,∴△ADE ≌△ABF (SAS).(2)解:由题知△ABF ,△ADE ,△CEF 均为直角三角形,且AB =AD =4,DE =BF=CE =CF =12×4=2,∴S △AEF =S 正方形ABCD -S △ADE -S △ABF -S △CEF =4×4-12×4×2-12×4×2-12×2×2=6.22.(1)证明:∵在矩形ABCD 中,AD ∥BC ,∠A =∠C =90°,∴∠ADB =∠DBC .根据折叠的性质得∠ADB =∠BDF ,∠F =∠A =90°,∴∠DBC =∠BDF ,∠C =∠F .∴BE =DE .在△DCE 和△BFE 中,⎩⎨⎧∠DEC =∠BEF ,∠C =∠F ,DE =BE ,∴△DCE ≌△BFE .(2)解:在Rt △BCD 中,∵CD =2,∠DBC =∠ADB =30°,∴BD =4.∴BC =2 3.在Rt △ECD 中,易得∠EDC =30°.∴DE =2EC .∴(2EC )2-EC 2=CD 2.又∵CD =2,∴EC =2 33.∴BE =BC -EC =4 33.23.(1)证明:如图,连接AC .∵四边形ABCD 为菱形,∠BAD =120°,∴∠ABE =∠ACF =60°,∠1+∠2=60°.∵∠3+∠2=∠EAF =60°,∴∠1=∠3.∵∠ABC =60°,AB =BC ,∴△ABC 为等边三角形.∴AC =AB .∴△ABE ≌△ACF .∴BE =CF .(2)解:四边形AECF 的面积不变.由(1)知△ABE ≌△ACF ,则S △ABE =S △ACF ,故S 四边形AECF =S △AEC +S △ACF =S △AEC +S △ABE =S △ABC .如图,过点A 作AM ⊥BC 于点M ,则BM =MC =2,∴AM =AB 2-BM 2=42-22=2 3.∴S △ABC =12BC ·AM =12×4×2 3=4 3.故S 四边形AECF =4 3.24.解:(1)如图①.(2)如图②,连接AE ,∵点E 是点B 关于直线AP 的对称点,∴∠P AE =∠P AB =20°,AE =AB .∵四边形ABCD 是正方形,∴AE =AB =AD ,∠BAD =90°.∴∠AED =∠ADE ,∠EAD =∠DAB +∠BAP +∠P AE =130°.∴∠ADF =180°-130°2=25°. (3)EF 2+FD 2=2AB 2.证明如下:如图③,连接AE ,BF ,BD ,由轴对称和正方形的性质可得,EF =BF ,AE =AB =AD ,易得∠ABF =∠AEF =∠ADF ,∵∠BAD =90°.∴∠ABF+∠FBD+∠ADB=90°.∴∠ADF+∠ADB+∠FBD=90°.∴∠BFD=90°.在Rt△BFD中,由勾股定理得BF2+FD2=BD2.在Rt△ABD中,由勾股定理得BD2=AB2+AD2=2AB2,∴EF2+FD2=2AB2.。
北师大新版九年级数学上学期 第一章 特殊的平行四边形 期末单元复习 含解析

第一章特殊的平行四边形一.选择题(共12小题)1.下列说法中,错误的是()A.菱形的对角线互相垂直B.对角线相等的四边形是矩形C.平行四边形的对角线互相平分D.对角线互相垂直平分的四边形是菱形2.矩形、菱形、正方形都一定具有的性质是()A.邻边相等B.对角线互相平分C.四个角都是直角D.对角线相等3.下列判断错误的是()A.邻边相等的四边形是菱形B.有一角为直角的平行四边形是矩形C.对角线互相垂直且相等的平行四边形是正方形D.矩形的对角线互相平分且相等4.菱形的两条对角线分别为8和6,则菱形的周长和面积分别是()A.20,48 B.14,48 C.24,20 D.20,245.下列说法:①对角线互相垂直的四边形是菱形;②矩形的对角线垂直且互相平分;③对角线相等的四边形是矩形;④对角线相等的菱形是正方形;⑤邻边相等的矩形是正方形.其中正确的是()A.1个B.2个C.3个D.4个6.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点P为斜边AB上一动点,过点P作PE ⊥AC于E,PF⊥BC于点F,连结EF,则线段EF的最小值为()A.B.C.D.57.如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点C作CE⊥AD于点E,连接OE,若OB=8,S菱形ABCD=96,则OE的长为()A.2B.2C.6 D.88.如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,DH⊥AB于点H,连接OH,若∠DHO=20°,则∠ADC的度数是()A.120°B.130°C.140°D.150°9.如图,菱形ABCD的对角线相交于点O,点E是CD的中点,且OE=4,则菱形的周长为()A.32 B.20 C.16 D.1210.如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,若∠COD=50°,那么∠CAD的度数是()A.20°B.25°C.30°D.40°11.如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD交于O,BC=2,AE⊥BD,垂足为E,∠BAE=30°,那么△ECO的面积是()A.B.C.D.12.如图,四边形ABCD是正方形,延长BC至点E,使CE=CA,连结AE交CD于点F,则∠E的度数是()A.30°B.55°C.45°D.22.5°二.填空题(共1小题)13.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=2,BC=1,以斜边为一边向右上方作正方形ABDE,连接CD,则CD的长为.三.解答题(共9小题)14.如图,过矩形ABCD的对角线AC的中点O做EF⊥AC,交BC边于点E,交AD边于点F,分别连接AE、CF.(1)求证:四边形AECF是菱形;(2)若AB=,∠DCF=30°,求EF的长.15.如图,在菱形ABCD中,已知E是BC上一点,且AE=AB,∠EAD=2∠BAE.(1)求∠BAD的度数.(2)求证:BE=AF.16.如图,AD是等腰△ABC底边BC上的中线,点O是AC中点,延长DO到E,使OE=OD,连接AE,CE,求证:四边形ADCE的是矩形.17.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D,BE⊥AB,垂足为B,BE=CD 连接CE,DE.(1)求证:四边形CDBE是矩形;(2)若AC=2,∠ABC=30°,求DE的长.18.如图,在平行四边形ABCD中,AC⊥AD,延长DA于点E,使得DA=AE,连接BE.(1)求证:四边形AEBC是矩形;(2)过点E作AB的垂线分别交AB,AC于点F,G,连接CE交AB于点O,连接OG,若AB=6,∠CAB=30°,求△OGC的面积.19.如图,△ABC中,∠ACB的平分线交AB于点D,作CD的垂直平分线,分别交AC、DC、BC于点E、G、F,连接DE、DF.(1)求证:四边形DFCE是菱形;(2)若∠ABC=60°,∠ACB=45°,BD=2,试求BF的长.20.如图,四边形ABCD为矩形,O为AC中点,过点O作AC的垂线分别交AD、BC于点E、F,连接AF、CE.(1)求证:四边形AFCE是菱形.(2)若AC=8,EF=6,求BF的长.21.四边形ABCD是正方形,E、F分别是DC和CB的延长线上的点,且DE=BF,连接AE、AF、EF.(1)求证:△ADE≌△ABF;(2)若BC=8,DE=6,求△AEF的面积.22.如图,四边形ABCD是边长为a的正方形,点G、E分别是边AB、BC的中点,∠AEF=90°,且EF交正方形外角的平方线CF于点F.(1)证明:△AGE≌△ECF;(2)求△AEF的面积.参考答案与试题解析一.选择题(共12小题)1.下列说法中,错误的是()A.菱形的对角线互相垂直B.对角线相等的四边形是矩形C.平行四边形的对角线互相平分D.对角线互相垂直平分的四边形是菱形【分析】由菱形的判定和性质可判断各个选项.【解答】解:A、菱形的对角线互相垂直,故不符合题意;B、对角线相等的平行四边形是矩形,故符合题意;C、平行四边形的对角线互相平分,故不符合题意;D、对角线互相垂直平分的四边形是菱形,故不符合题意;故选:B.2.矩形、菱形、正方形都一定具有的性质是()A.邻边相等B.对角线互相平分C.四个角都是直角D.对角线相等【分析】按照平行四边形、矩形、菱形、正方形的性质,逐个选项进行分析即可.【解答】解:选项A:邻边相等,是菱形、正方形的性质,但是矩形没有改性质,故A 不符合题意;选项B:对角线互相平分,是所有平行四边形的性质,而矩形、菱形、正方形都是特殊的正方形,故它们都具备对角线互相平分的性质,故B正确;选项C:四个角都是直角,是矩形和正方形的性质,菱形不具备,故C不符合题意;选项D:对角线相等,是矩形、正方形的性质,菱形不具有改性质,故D不符合题意.故选:B.3.下列判断错误的是()A.邻边相等的四边形是菱形B.有一角为直角的平行四边形是矩形C.对角线互相垂直且相等的平行四边形是正方形D.矩形的对角线互相平分且相等【分析】根据正方形的性质和判定解答.【解答】解:A、邻边相等的平行四边形是菱形,错误,符合题意;B、有一角为直角的平行四边形是矩形,正确,不符合题意;C、对角线互相垂直且相等的平行四边形是正方形,正确,不符合题意;D、矩形的对角线互相平分且相等,正确,不符合题意;故选:A.4.菱形的两条对角线分别为8和6,则菱形的周长和面积分别是()A.20,48 B.14,48 C.24,20 D.20,24【分析】首先根据题意画出图形,然后由菱形的两条对角线长分别是6和8,可求得OA =4,OB=3,再由勾股定理求得边长,继而求得此菱形的周长与面积.【解答】解:如图,菱形ABCD中,AC=8,BD=6,∴OA=AC=4,OB=BD=3,AC⊥BD,∴AB===5,∴此菱形的周长是:5×4=20,面积是:×6×8=24.故菱形的周长是20,面积是24,故选:D.5.下列说法:①对角线互相垂直的四边形是菱形;②矩形的对角线垂直且互相平分;③对角线相等的四边形是矩形;④对角线相等的菱形是正方形;⑤邻边相等的矩形是正方形.其中正确的是()A.1个B.2个C.3个D.4个【分析】利用正方形的判定和性质,菱形的判定和性质,矩形的判定和性质进行依次判断可求解.【解答】解:①对角线互相垂直的四边形不一定是菱形,故①错误;②矩形的对角线垂直且互相平分,故②错误;③对角线相等的四边形不一定是矩形,故③错误;④对角线相等的菱形是正方形,故④正确,⑤邻边相等的矩形是正方形,故⑤正确故选:B.6.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点P为斜边AB上一动点,过点P作PE ⊥AC于E,PF⊥BC于点F,连结EF,则线段EF的最小值为()A.B.C.D.5【分析】连接PC,当CP⊥AB时,PC最小,利用三角形面积解答即可.【解答】解:连接PC,∵PE⊥AC,PF⊥BC,∴∠PEC=∠PFC=∠C=90°,∴四边形ECFP是矩形,∴EF=PC,∴当PC最小时,EF也最小,即当CP⊥AB时,PC最小,∵AC=8,BC=6,∴AB=10,∴PC的最小值为:=4.8.∴线段EF长的最小值为4.8.故选:B.7.如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点C作CE⊥AD于点E,连接OE,若OB=8,S菱形ABCD=96,则OE的长为()A.2B.2C.6 D.8【分析】由菱形的性质得出BD=16,由菱形的面积得出AC=12,再由直角三角形斜边上的中线性质即可得出结果.【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∴OA=OC,OB=OD=BD,BD⊥AC,∴BD=16,∵S菱形ABCD═AC×BD=96,∴AC=12,∵CE⊥AD,∴∠AEC=90°,∴OE=AC=6,故选:C.8.如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,DH⊥AB于点H,连接OH,若∠DHO=20°,则∠ADC的度数是()A.120°B.130°C.140°D.150°【分析】由四边形ABCD是菱形,可得OB=OD,AC⊥BD,又由DH⊥AB,∠DHO=20°,可求得∠OHB的度数,然后由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,证得△OBH是等腰三角形,继而求得∠ABD的度数,然后求得∠ADC的度数.【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∴OB=OD,AC⊥BD,∠ADC=∠ABC,∵DH⊥AB,∴OH=OB=BD,∵∠DHO=20°,∴∠OHB=90°﹣∠DHO=70°,∴∠ABD=∠OHB=70°,∴∠ADC=∠ABC=2∠ABD=140°,故选:C.9.如图,菱形ABCD的对角线相交于点O,点E是CD的中点,且OE=4,则菱形的周长为()A.32 B.20 C.16 D.12【分析】由菱形的性质可得AB=BC=CD=AD,BO=DO,由三角形中位线定理可得BC=2OE =8,即可求菱形的周长.【解答】解:∵四边形ABCD是菱形∴AB=BC=CD=AD,BO=DO,又∵点E是CD的中点∴BC=2OE=8∴菱形ABCD的周长=4×8=32故选:A.10.如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,若∠COD=50°,那么∠CAD的度数是()A.20°B.25°C.30°D.40°【分析】只要证明OA=OD,根据三角形的外角的性质即可解决问题;【解答】解:∵矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,∴DB=AC,OD=OB,OA=OC,∴OA=OD,∴∠CAD=∠ADO,∵∠COD=50°=∠CAD+∠ADO,∴∠CAD=25°,故选:B.11.如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD交于O,BC=2,AE⊥BD,垂足为E,∠BAE=30°,那么△ECO的面积是()A.B.C.D.【分析】点C作CF⊥BD于F.根据矩形的性质得到∠ABE=∠CDF=60°,AB=CD,AD=BC=2,∠AEB=∠CFD=90°.根据全等三角形的性质得到AE=CF.解直角三角形得到OE=,根据三角形的面积公式即可得到结论.【解答】解:如图:过点C作CF⊥BD于F.∵矩形ABCD中,BC=2,AE⊥BD,∴∠ABE=∠CDF=60°,AB=CD,AD=BC=2,∠AEB=∠CFD=90°.∴△ABE≌△CDF,(AAS),∴AE=CF.∴CF=AE=AD=1,∴BE=AE=,AB=2BE=,∵BD=2AB=,∴OE=,∴S△ECO=OE•CF=××1=,故选:B.12.如图,四边形ABCD是正方形,延长BC至点E,使CE=CA,连结AE交CD于点F,则∠E的度数是()A.30°B.55°C.45°D.22.5°【分析】根据正方形的性质就有∠ACD=∠ACB=45°=∠CAE+∠AEC,根据CE=AC就可以求出∠CAE=∠E=22.5°.【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,∴∠ACD=∠ACB=45°.∵∠ACB=∠CAE+∠AEC,∴∠CAE+∠AEC=45°.∵CE=AC,∴∠CAE=∠E=22.5°.故选:D.二.填空题(共1小题)13.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=2,BC=1,以斜边为一边向右上方作正方形ABDE,连接CD,则CD的长为.【分析】过D作DG⊥CB交CB的延长线于G,根据正方形的性质得到AB=BD,∠ABD=90°,根据余角的性质得到∠CAB=∠DBG,根据全等三角形的性质得到BG=AC=2,DG=BC=1,根据勾股定理即可得到结论.【解答】解:过D作DG⊥CB交CB的延长线于G,∵四边形ABDE是正方形,∴AB=BD,∠ABD=90°,∵∠ACB=∠DGB=90°,∴∠ABC+∠BAC=∠ABC+∠DBG=90°,∴∠CAB=∠DBG,∴△ABC≌△BDG(AAS),∴BG=AC=2,DG=BC=1,∴CD===,故答案为:.三.解答题(共9小题)14.如图,过矩形ABCD的对角线AC的中点O做EF⊥AC,交BC边于点E,交AD边于点F,分别连接AE、CF.(1)求证:四边形AECF是菱形;(2)若AB=,∠DCF=30°,求EF的长.【分析】(1)由过AC的中点O作EF⊥AC,根据线段垂直平分线的性质,可得AF=CF,AE=CE,OA=OC,然后由四边形ABCD是矩形,易证得△AOF≌△COE,则可得AF=CE,继而证得结论;(2)由四边形ABCD是矩形,易求得CD的长,然后利用三角函数求得CF的长,继而求得答案.【解答】解:(1)证明:∵O是AC的中点,且EF⊥AC,∴AF=CF,AE=CE,OA=OC,∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∴∠AFO=∠CEO,在△AOF和△COE中,,∴△AOF≌△COE(AAS),∴AF=CE,∴AF=CF=CE=AE,∴四边形AECF是菱形;(2)∵四边形ABCD是矩形,∴CD=AB=,在Rt△CDF中,cos∠DCF=,∠DCF=30°,∴CF==2,∵四边形AECF是菱形,∴CE=CF=2.15.如图,在菱形ABCD中,已知E是BC上一点,且AE=AB,∠EAD=2∠BAE.(1)求∠BAD的度数.(2)求证:BE=AF.【分析】(1)由菱形的性质得出AD∥BC,则∠AEB=∠EAD=2∠BAE,由AE=AB,得出∠ABE=∠AEB=∠EAD=2∠BAE,设∠BAE=x,则∠ABE=∠AEB=∠EAD=2x,由三角形内角和定理得出2x+2x+x=180°,求得x=36°,则∠BAD=∠BAE+∠EAD=108°;(2)由(1)得∠BAD=180°,∠AEB=2×36°=72°,由菱形的性质得出AB=AD,由等腰三角形的内角和得出∠ABD=(180°﹣108°)=36°,由外角性质得出∠BFE=36°+36°=72°=∠AEB,即可得出结论.【解答】(1)解:∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC,∴∠AEB=∠EAD=2∠BAE,∵AE=AB,∴∠ABE=∠AEB=∠EAD=2∠BAE,设∠BAE=x,则∠ABE=∠AEB=∠EAD=2x,∵∠ABE+∠AEB+∠BAE=180°,∴2x+2x+x=180°,∴x=36°,∴∠BAD=∠BAE+∠EAD=36°+2×36°=108°;(2)证明:由(1)得:∠BAD=108°,∠AEB=2×36°=72°,∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD,∴∠ABD=(180°﹣108°)=36°,由(1)知,∠BAE=36°=∠ABD,∴AF=BF,∴∠BFE=∠BAE+∠ABD=36°+36°=72°=∠AEB,∴BE=BF,∴BE=AF.16.如图,AD是等腰△ABC底边BC上的中线,点O是AC中点,延长DO到E,使OE=OD,连接AE,CE,求证:四边形ADCE的是矩形.【分析】根据平行四边形的性质得出四边形ADCE是平行四边形,根据垂直推出∠ADC=90°,根据矩形的判定得出即可.【解答】证明:∵点O是AC中点,∴AO=OC,∵OE=OD,∴四边形ADCE是平行四边形,∵AD是等腰△ABC底边BC上的高,∴∠ADC=90°,∴四边形ADCE是矩形.17.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D,BE⊥AB,垂足为B,BE=CD 连接CE,DE.(1)求证:四边形CDBE是矩形;(2)若AC=2,∠ABC=30°,求DE的长.【分析】(1)先求出四边形CDBE是平行四边形,再根据矩形的判定推出即可;(2)求出AB长,再根据勾股定理求出BC,即可求出DE.【解答】(1)证明:∵CD⊥AB,BE⊥AB,∴∠CDB=90°,CD∥BE,∵CD=BE,∴四边形CDBE是平行四边形,∵∠CDB=90°,∴四边形CDBE是矩形;(2)解:∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=2,∠ABC=30°,∴AB=2AC=4,由勾股定理得:BC==2,∵四边形CDBE是矩形,∴DE=BC=2.18.如图,在平行四边形ABCD中,AC⊥AD,延长DA于点E,使得DA=AE,连接BE.(1)求证:四边形AEBC是矩形;(2)过点E作AB的垂线分别交AB,AC于点F,G,连接CE交AB于点O,连接OG,若AB=6,∠CAB=30°,求△OGC的面积.【分析】(1)根据平行四边形的性质得到AD∥BC,AD=BC,推出四边形AEBC是平行四边形,求得∠CAE=90°,于是得到四边形AEBC是矩形;(2)根据三角形的内角和得到∠AGF=60°,∠EAF=60°,推出△AOE是等边三角形,得到AE=EO,求得∠GOF=∠GAF=30°,根据直角三角形的性质得到OG=2,根据三角形的面积公式即可得到结论.【解答】解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,∵DA=AE,∴AE=BC,AE∥BC,∴四边形AEBC是平行四边形,∵AC⊥AD,∴∠DAC=90°,∴∠CAE=90°,∴四边形AEBC是矩形;(2)∵EG⊥AB,∴∠AFG=90°,∵∠CAB=30°,∴∠AGF=60°,∠EAF=60°,∵四边形AEBC是矩形,∴OA=OC=OB=OE,∴△AOE是等边三角形,∴AE=EO,∴AF=OF,∴AG=OG,∴∠GOF=∠GAF=30°,∴∠CGO=60°,∴∠COG=90°,∵OC=OA=AB=3,∴OG=,∴△OGC的面积=×3×=.19.如图,△ABC中,∠ACB的平分线交AB于点D,作CD的垂直平分线,分别交AC、DC、BC于点E、G、F,连接DE、DF.(1)求证:四边形DFCE是菱形;(2)若∠ABC=60°,∠ACB=45°,BD=2,试求BF的长.【分析】(1)先根据垂直平分线的性质得:DE=CE,DF=FC,证明△CGE≌△FCG(ASA),根据对角线互相平分的四边形是平行四边形得:四边形DFCE是平行四边形,再由一组邻边相等的平行四边是菱形可得结论;(2)作辅助线,构建直角三角形,根据直角三角形30°的性质可得BH=1,由勾股定理得:DH=,根据△DHF是等腰直角三角形,可得DH=FH=,从而得结论.【解答】(1)证明:∵EF是DC的垂直平分线,∴DE=EC,DF=CF,∠EGC=∠FGC=90°,DG=CG∵CD平分∠ACB,∴∠ECG=∠FCG,∵CG=CG,∴△CGE≌△FCG(ASA),∴GE=GF,∴四边形DFCE是平行四边形,∵DE=CE,∴四边形DFCE是菱形;(2)解:过D作DH⊥BC于H,则∠DHF=∠DHB=90°,∵∠ABC=60°,∴∠BDH=30°,∴BH=BD=1,在Rt△DHB中,DH==,∵四边形DFCE是菱形,∴DF∥AC,∴∠DFB=∠ACB=45°,∴△DHF是等腰直角三角形,∴DH=FH=,∴BF=BH+FH=1+.20.如图,四边形ABCD为矩形,O为AC中点,过点O作AC的垂线分别交AD、BC于点E、F,连接AF、CE.(1)求证:四边形AFCE是菱形.(2)若AC=8,EF=6,求BF的长.【分析】(1)由条件可先证四边形AFCE为平行四边形,再结合线段垂直平分线的性质可证得结论;(2)由菱形的性质可求得AE=CF=5,设BF=x,在Rt△ABF和Rt△ABC中,分别利用勾股定理可得到关于x的方程,可求得BF的长.【解答】(1)证明:∵O为AC中点,EF⊥AC,∴EF为AC的垂直平分线,∴EA=EC,FA=FC,∴∠EAC=∠ECA,∠FAC=∠FCA.∵AE∥CF,∴∠EAC=∠FCA,∴∠FAC=∠ECA,∴AF∥CE,∴四边形AFCE平行四边形.又∵EA=EC,∴平行四边形AFCE是菱形.(2)∵四边形AFCE是菱形,AC=8,EF=6,∴OE=3,OA=4,∴AE=CF=5,设BF=x,在Rt△ABF中,AB2=AF2﹣BF2,在Rt△ABC中,AB2=AC2﹣BC2.∴52﹣x2=82﹣(x+5)2,解得,∴.21.四边形ABCD是正方形,E、F分别是DC和CB的延长线上的点,且DE=BF,连接AE、AF、EF.(2)若BC=8,DE=6,求△AEF的面积.【分析】(1)根据正方形的性质得AD=AB,∠D=∠ABC=90°,然后利用“SAS”易证得△ADE≌△ABF;(2)先利用勾股定理可计算出AE=10,再根据△ABF可以由△ADE绕旋转中心A点,按顺时针方向旋转90°得到AE=AF,∠EAF=90°,然后根据直角三角形的面积公式计算即可.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AD=AB,∠D=∠ABC=90°,而F是CB的延长线上的点,∴∠ABF=90°,在△ADE和△ABF中,,∴△ADE≌△ABF(SAS);(2)解:∵BC=8,∴AD=8,在Rt△ADE中,DE=6,AD=8,∴AE==10,∵△ABF可以由△ADE绕旋转中心A点,按顺时针方向旋转90°得到,∴AE=AF,∠EAF=90°,∴△AEF的面积=AE2=×100=50.22.如图,四边形ABCD是边长为a的正方形,点G、E分别是边AB、BC的中点,∠AEF=90°,且EF交正方形外角的平方线CF于点F.(2)求△AEF的面积.【分析】(1)根据正方形的性质,易证得AG=EC,∠AGE=∠ECF=135°;再加上(1)得出的相等角,可由ASA判定两个三角形全等;(2)在Rt△ABE中,根据勾股定理易求得AE2;由(2)的全等三角形知:AE=EF,即△AEF是等腰Rt△,因此其面积为AE2的一半,由此得解.【解答】(1)证明:∵G,E分别是正方形ABCD的边AB,BC的中点,∴AG=GB=BE=EC,且∠AGE=180°﹣45°=135°;又∵CF是∠DCH的平分线,∴∠DCF=∠FCH=45°,∠ECF=90°+45°=135°;在△AGE和△ECF中,;∴△AGE≌△ECF;(2)解:由△AGE≌△ECF,得AE=EF;又∵∠AEF=90°,∴△AEF是等腰直角三角形;∵AB=a,E为BC中点,∴BE=BC=AB=a,根据勾股定理得:AE==a,∴S△AEF=a2.。
第1章 特殊平行四边形 北师大版九年级数学上册测试卷(含答案)

【单元复习】第一章特殊平行四边形知识精讲第一章特殊平行四边形一、平行四边形1.平行四边形的定义:两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形。
2.平行四边形的性质(1)平行四边形的对边平行且相等。
(对边)(2)平行四边形相邻的角互补,对角相等(对角)(3)平行四边形的对角线互相平分。
(对角线)(4)平行四边形是中心对称图形,对称中心是对角线的交点。
常用点:(1)若一直线过平行四边形两对角线的交点,则这条直线被一组对边截下的线段的中点是对角线的交点,并且这条直线二等分此平行四边形的面积。
(2)推论:夹在两条平行线间的平行线段相等。
3.平行四边形的判定(1)定义:两组对边分别平行的四边形是平行四边形。
(对边)(2)定理1:两组对边分别相等的四边形是平行四边形。
(对边)(3)定理2:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形。
(对边)(4)定理3:两组对角分别相等的四边形是平行四边形。
(对角)(5)定理4:对角线互相平分的四边形是平行四边形。
(对角线)4.两条平行线的距离两条平行线中,一条直线上的任意一点到另一条直线的距离,叫做这两条平行线的距离。
注意:平行线间的距离处处相等。
5.平行四边形的面积: S平行四边形=底边长×高=ah二、菱形1.菱形的定义:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形2.菱形的性质(1)菱形的四条边相等,对边平行。
(边)(2)菱形的相邻的角互补,对角相等。
(对角)(3)菱形的对角线互相垂直平分,并且每一条对角线平分一组对角。
(对角线)(4)菱形既是中心对称图形又是轴对称图形;对称中心是对角线的交点(对称中心到菱形四条边的距离相等);对称轴有两条,是对角线所在的直线。
3.菱形的判定(1)定义:有一组邻边相等的平行四边形是菱形。
(2)定理1:四边都相等的四边形是菱形。
(边)(3)定理2:对角线互相垂直的平行四边形是菱形。
(对角线)(4)定理3:对角线垂直且平分的四边形是菱形。
(对角线)4.菱形的面积:S菱形=底边长×高=两条对角线乘积的一半三、矩形1.矩形的定义:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形。
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九年级数学上学期期末培优训练:特殊的平行四边形1.在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,过点O直线EF分别交DA、BC的延长线于点E、F,连接BE、DF.(1)求证:△AOE≌△COF;(2)若EF=BD,BE=8,BF=16,求菱形ABCD的面积;(3)若EF⊥AB,垂足为G,OB=3AG,求的值.2.菱形ABCD中,F是对角线AC的中点,过点A作AE⊥BC垂足为E,G为线段AB上一点,连接GF并延长交直线BC于点H.(1)当∠CAE=30°时,且CE=,求菱形的面积;(2)当∠BGF+∠BCF=180°,AE=BE时,求证:BF=(+1)GF.3.如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DE∥AC且DE=OC,连接CE、OE,连接AE交OD于点F.(1)求证:OE=CD;(2)若菱形ABCD的边长为6,∠ABC=60°,求AE的长.4.如图1,在矩形ABCD中,AC为对角线,延长CD至点E使CE=CA,连接AE.F为AB上的一点,且BF=DE,连接FC.(1)若DE=1,CF=,求CD的长;(2)如图2,点G为线段AE的中点,连接BG交AC于H,若∠BHC+∠ABG=60°,求证:AF+CE=AC.5.如图,已知正方形ABCD的边长为,连接AC、BD交于点O,CE平分∠ACD交BD 于点E,(1)求DE的长;(2)过点E作EF⊥CE,交AB于点F,求BF的长;(3)过点E作EG⊥CE,交CD于点G,求DG的长.6.如图,在正方形ABCD中,点E在射线AB上,点F在射线AD上.(1)若CE⊥CF,求证:CE=CF;(2)若CE=CF,则CE⊥CF是否成立?若成立,请给出证明,若不成立,请画图说明.7.【感知】如图①,四边形ABCD、CEFG均为正方形.可知BE=DG.【拓展】如图②,四边形ABCD、CEFG均为菱形,且∠A=∠F.求证:BE=DG.【应用】如图③,四边形ABCD、CEFG均为菱形,点E在边AD上,点G在AD延长线上.若AE=2ED,∠A=∠F,△EBC的面积为8,则菱形CEFG的面积为.8.已知,正方形ABCD中,∠MAN=45°,∠MAN绕点A顺时针旋转,它的两边分别交CB、DC(或它们的延长线)于点M、N,AH⊥MN于点H.(1)如图①,当∠MAN绕点A旋转到BM=DN时,请你直接写出AH与AB的数量关系:;(2)如图②,当∠MAN绕点A旋转到BM≠DN时,(1)中发现的AH与AB的数量关系还成立吗?如果不成立请写出理由,如果成立请证明;(3)如图③,已知∠MAN=45°,AH⊥MN于点H,且MH=2,NH=3,求AH的长.(可利用(2)得到的结论)9.如图,在长方形OABC中,O为平面直角坐标系的原点,点A的坐标为(a,0),点C的坐标为(0,b)且a、b满足+|b﹣6|=0,点B在第一象限内,点P从原点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着O﹣C﹣B﹣A﹣O的线路移动.(Ⅰ)点B的坐标为;当点P移动3.5秒时,点P的坐标为;(Ⅱ)在移动过程中,当点P到x轴的距离为4个单位长度时,求点P移动的时间;(Ⅲ)在移动过程中,当△OBP的面积是10时,求点P移动的时间.10.如图,在正方形ABCD 中,E 是边AB 上的一动点(不与点A 、B 重合),连接DE ,点A 关于直线DE 的对称点为F ,连接EF 并延长交BC 于点G ,连接DG ,过点E 作EH ⊥DE 交DG 的延长线于点H ,连接BH . (1)求证:GF =GC ;(2)用等式表示线段BH 与AE 的数量关系,并证明.11.如图1,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC >BC ,分别以AB ,BC ,CA 为一边向△ABC 外作正方形ABDE 、BCMN ,CAFG ,连接EF 、GM 、ND ,设△AEF 、△BND 、△CGM 的面积分别为S 1、S 2、S 3. (1)猜想S 1、S 2、S 3的大小关系.(2)请对(1)的猜想,任选一个关系进行证明;(3)若将图1中的Rt △ABC 改为图2中的任意△ABC ,若S ABC =5,求出S 1+S 2+S 3的值; (4)若将图2中的任意△ABC 改为任意凸四边形ABCD ,若S △AEG +S △CNK +S △IBH +S △DFM =α,则四边形ABCD 的面积为 (直接用含α的代数式表示结果)12.(1)如图1,已知DE∥BC,∠D:∠DBC=2:1,∠1=∠2.求∠DEB的度数.(2)“三等分一个任意角”是数学史上一个著名问题,今天人们已经知道,仅用圆规直尺是不可能做出的.在探索中,有人曾利用过如图2所示的图形,其中,ABCD是长方形(AD∥CB,F是DA延长线上一点,G是CF上一点,并且∠ACG=∠AGC,∠GAF=∠F,你能证明∠ECB=∠ACB吗?13.如图,已知正方形ABCD,点E在BC上,点F在CD延长线上,BE=DF (1)求证:AE=AF;(2)若BD与EF交于点M,连接AM,试判断AM与EF的数量与位置关系,并说明理由.14.(1)如图①,已知正方形ABCD的边长为4,点M和N分别是边BC,CD上两点,且BM=CN,连AM和BN,交于点P.猜想AM与BN的位置关系,并证明你的结论.(2)如图②,已知正方形ABCD的边长为4.点M和N分别从点B、C同时出发,以相同的速度沿BC、CD方向向终点C和D运动,连接AM和BN,交于点P.求△APB 周长的最大值.15.已知,在△ABC中,D,E,F分别是AB,AC,BC的中点,连接DE,DF.(1)如图1,若AC=BC,求证:四边形DECF为菱形;(2)如图2,过C作CG∥AB交DE延长线于点G,连接EF,AG,在不添加任何辅助线的情况下,写出图中所有与△ADG面积相等的平行四边形.16.如图,在正方形ABCD中,点P为AD延长线上一点,连接AC、CP,F为AB边上一点,满足CF⊥CP,过点B作BM⊥CF,分别交AC、CF于点M、N(1)若AC=AP,AC=4,求△ACP的面积;(2)若BC=MC,证明:CP﹣BM=2FN.参考答案1.证明:(1)∵四边形ABCD是菱形,∴OA=OC,AD∥BC,∴∠EAO=∠FCO,又∠AOE=∠COF∴△AOE≌△COF(AAS);(2)由△AOE≌△COF,得OE=OF,∵四边形ABCD是菱形,∴OB=OD∴四边形EBFD是平行四边形,∵EF=BD,∴▱EBFE是矩形,∴∠EBF=90°,设菱形ABCD的边长为x,∴AB=AD=x,∴AE=16﹣x,在Rt△AEB中,根据勾股定理,得AB2=AE2+BE2,即x2=(16﹣x)2+82,解得x=10,=BC•BE=10×8=80.∴S菱形答:菱形ABCD的面积为80.(3)∵EF⊥AB,垂足为G,∵四边形ABCD是菱形,∴OA⊥OB∴∠AOG+∠BOG=90°,∵OG⊥AB,∴∠AOG+∠OAG=90°,∴∠BOG=∠OAG,∠AGO=∠BGO=90°,∴△OBG∽△AOG∴,∴OG2=AG•BG∵在Rt△GOB中,根据勾股定理,得OG2=OB2﹣BG2∴OB 2﹣BG 2=AG •BG , ∵OB =3AG ,∴BG 2+AG •BG ﹣90AG 2=0 ∴(BG ﹣9AG )(BG +10AG )=0BG =9AG ,BG =﹣10AG (不符合题意,舍去), AB =BG +AG =10AG ,在Rt △AOB 中,根据勾股定理,得 OA 2=AB 2﹣OB 2=100AG 2﹣90AG 2=10A G 2∴OA =AG ∴=答:的值为.2.(1)解:∵四边形ABCD 是菱形, ∴AB =BC ,∵AE ⊥BC ,∠EAC =30°,∴∠ACE =60°,AC =2EC =2,∴△ABC ,△ACD 都是等边三角形,∴S 菱形ABCD =2•S △ABC =2××(2)2=6.(2)如图,连接GC ,作GM ⊥GF 交BF 于M .∵四边形ABCD 是菱形, ∴BA =BC ,∵AF =FC , ∴BF ⊥AC , ∴∠BF A =90°,∵∠BGF +∠BCF =180°,∠AGF +∠BGF =180°, ∴∠AGF =∠ACB ,∵∠GAF =∠CAB ∴△AGF ∽△ACB ,∴=,∴=,∵∠CAG=∠BAF,∴△CAG∽△BAF,∴∠CGA=∠BF A=90°,∵AE⊥BE,AE=BE,∴∠ABE=45°,∴∠GBC=∠GCB=45°,∴GB=GC,∵∠BGC=∠MGF,∴∠BGM=∠CGF,∵∠GBM=∠GCF,∴△BGM≌△CGF,∴BM=CF,GM=GF,FM=GF,∵∠AGC=90°AF=FC,∴GF=FC=BM,∴BF=BM+FM=GF+GF=(+1)GF.3.(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,DE=AC,∴AC⊥BD,DE=OC.∵DE∥AC,∴四边形OCED是平行四边形,∵AC⊥BD,四边形OCED是平行四边形,∴四边形OCED是矩形,∴OE=CD.(2)解:∵菱形ABCD的边长为6,∴AB=BC=CD=AD=6,BD⊥AC,AO=CO=AC.∵∠ABC=60°,AB=BC,∴△ABC是等边三角形,∴AC=AB=6,∵△AOD中BD⊥AC,AD=6,AO=3,∴OD==3,∵四边形OCED是矩形,∴CE=OD=3,∵在Rt△ACE中,AC=6,CE=3,∴AE===3.4.解:(1)设CD=x.∵四边形ABCD是矩形,∴∠ADC=∠B=90°,AD=BC,在Rt△BCF中,BC==,∵AC=CE=x+1,在Rt△ADC中,∵AC2=AD2+CD2,∴(x+1)2=x2+()2,∴x=3,∴CD=3.(2)如图2中,连接CG.作FJ⊥AC于J.∵CA=CE,AG=EG,∴CG⊥AE,∠ACG=∠ECG,∵∠AGC=∠ABC=90°,∴∠AGC+∠ABC=180°,∴A、G、C、B四点共圆,∴∠ABG=∠ACG,∴∠ACG=∠ECG=∠ABG,设∠ACG=∠ECG=∠ABG=x,则∠BAH=∠ACD=2x,∠BHC=∠BAH+∠ABG=3x,∵∠BHC+∠ABG=60°,∴4x=60°,∴x=15°,∴∠F AJ=30°,∠DAC=∠ACB=60°,∠CAE=75°,∴∠EAD=15°,∵DE=BF,∠ADE=∠CBF,AD=BC,∴△ADE≌△CBF,∴∠BCF=∠DAE=15°,∴∠FCJ=45°,∴CJ=FJ,设CJ=FJ=a,则AJ=a,AF=2a,AC=a+a,∴==﹣1,∴AF=(﹣1)AC,∴AF=AC﹣AC,∵AC=CE,∴AF+CE=AC.5.解:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=∠ADC=90°,∠DBC=∠BCA=∠ACD=45°,∵CE平分∠DCA,∴∠ACE=∠DCE=∠ACD=22.5°,∴∠BCE=∠BCA+∠ACE=45°+22.5°=67.5°,∵∠DBC=45°,∴∠BEC=180°﹣67.5°﹣45°=67.5°=∠BCE,∴BE=BC=,在Rt△BCD中,由勾股定理得:BD==2,∴DE=BD﹣BE=2﹣;(2)∵FE⊥CE,∴∠CEF=90°,∴∠FEB=∠CEF﹣∠CEB=90°﹣67.5°=22.5°=∠DCE,∵∠FBE=∠CDE=45°,BE=BC=CD,∴△FEB≌△ECD,∴BF=DE=2﹣;(3)延长GE交AB于F,由(2)知:DE=BF=2﹣,由(1)知:BE=BC=,∵四边形ABCD是正方形,∴AB∥DC,∴△DGE∽△BFE,∴=,∴=,解得:DG=3﹣4.6.(1)证明:∵四边形ABCD是正方形∴CB=CD,∠ABC=∠BCD=∠D=90°∵CE⊥CF∴∠ECF=90°∴∠BCE=∠DCF=90°﹣∠BCF在△BCE和△DCF中,,∴△BCE≌△DCF,∴CE=CF.(2)若CE=CF,则CE⊥CF不一定成立当点E在线段AB上,且点F在AD延长线上或当点E在AB延长线上,且点F在线段AD上时CE⊥CF成立,证明如下:∵四边形ABCD是正方形∴CB=CD,∠ABC=∠BCD=∠D=90°∵CE=CF在Rt△BCE和Rt△DCF中,,∴Rt△BCE≌Rt△DCF(HL),∴∠ECB=∠FCD,∴∠ECB+∠BCF=90°,∴CE⊥CF;当点E在线段AB上,且点F在线段AD上或当点E在线段AB延长线上,且点F在AD 延长线上时,CE⊥CF不成立,如图如下:.7.解:拓展:∵四边形ABCD 、四边形CEFG 均为菱形, ∴BC =CD ,CE =CG ,∠BCD =∠A ,∠ECG =∠F . ∵∠A =∠F , ∴∠BCD =∠ECG .∴∠BCD ﹣∠ECD =∠ECG ﹣∠ECD , 即∠BCE =∠DCG . 在△BCE 和△DCG 中,,∴△BCE ≌△DCG (SAS ), ∴BE =DG .(6分)应用:∵四边形ABCD 为菱形, ∴AD ∥BC , ∵BE =DG ,∴S △ABE +S △CDE =S △BEC =S △CDG =8, ∵AE =2ED ,∴S △CDE =×8=,∴S △ECG =S △CDE +S △CDG =,∴S 菱形CEFG =2S △ECG =.故答案为:.(9分)8.解:(1)如图①AH =AB .(2)数量关系成立.如图②,延长CB至E,使BE=DN.∵ABCD是正方形,∴AB=AD,∠D=∠ABE=90°,在Rt△AEB和Rt△AND中,,∴Rt△AEB≌Rt△AND,∴AE=AN,∠EAB=∠NAD,∵∠DAN+∠BAM=45°,∴∠EAB+∠BAM=45°,∴∠EAM=45°,∴∠EAM=∠NAM=45°,在△AEM和△ANM中,,∴△AEM≌△ANM.∴S△AEM =S△ANM,EM=MN,∵AB、AH是△AEM和△ANM对应边上的高,∴AB=AH.(3)如图③分别沿AM、AN翻折△AMH和△ANH,得到△ABM和△AND,∴BM=2,DN=3,∠B=∠D=∠BAD=90°.分别延长BM和DN交于点C,得正方形ABCD,由(2)可知,AH=AB=BC=CD=AD.设AH=x,则MC=x﹣2,NC=x﹣3,在Rt△MCN中,由勾股定理,得MN2=MC2+NC2∴52=(x﹣2)2+(x﹣3)2(6分)解得x1=6,x2=﹣1.(不符合题意,舍去)∴AH=6.9.解:(Ⅰ)∵a、b满足+|b﹣6|=0,∴a﹣4=0,b﹣6=0,解得a=4,b=6,∴点B的坐标是(4,6),∵点P从原点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着O﹣C﹣B﹣A﹣O的线路移动,∴2×3.5=7,∵OA=4,OC=6,∴当点P移动4秒时,在线段CB上,离点C的距离是:7﹣6=1,即当点P移动4秒时,此时点P在线段CB上,离点C的距离是2个单位长度,点P的坐标是(1,6);故答案为(4,6),(1,6).(Ⅱ)由题意可得,在移动过程中,当点P到x轴的距离为4个单位长度时,存在两种情况,第一种情况,当点P在OC上时,点P移动的时间是:4÷2=2秒,第二种情况,当点P在BA上时.点P 移动的时间是:(6+4+2)÷2=6秒,故在移动过程中,当点P 到x 轴的距离为4个单位长度时,点P 移动的时间是2秒或6秒.(Ⅲ)如图1所示:∵△OBP 的面积=10,∴OP •BC =10,即×4×OP =10. 解得:OP =5. ∴此时t =2.5s 如图2所示;∵△OBP 的面积=10,∴PB •OC =10,即×6×PB =10.解得:BP =.∴CP =.∴此时t =s , 如图3所示:∵△OBP的面积=10,∴BP•BC=10,即×4×PB=10.解得:BP=5.∴此时t=s如图4所示:∵△OBP的面积=10,∴OP•AB=10,即×6×OP=10.解得:OP=.∴此时t=s综上所述,满足条件的时间t的值为2.5s或s或s或s.10.证明:(1)如图1,连接DF,∵四边形ABCD是正方形,∴DA=DC,∠A=∠C=90°,∵点A关于直线DE的对称点为F,∴△ADE≌△FDE,∴DA=DF=DC,∠DFE=∠A=90°,∴∠DFG=90°,在Rt△DFG和Rt△DCG中,∵,∴Rt△DFG≌Rt△DCG(HL),∴GF=GC;(2)BH=AE,理由是:证法一:如图2,在线段AD上截取AM,使AM=AE,∵AD=AB,∴DM=BE,由(1)知:∠1=∠2,∠3=∠4,∵∠ADC=90°,∴∠1+∠2+∠3+∠4=90°,∴2∠2+2∠3=90°,∴∠2+∠3=45°,即∠EDG=45°,∵EH⊥DE,∴∠DEH=90°,△DEH是等腰直角三角形,∴∠AED+∠BEH=∠AED+∠1=90°,DE=EH,∴∠1=∠BEH,在△DME和△EBH中,∵,∴△DME≌△EBH(SAS),∴EM=BH,Rt△AEM中,∠A=90°,AM=AE,∴EM=AE,∴BH=AE;证法二:如图3,过点H作HN⊥AB于N,∴∠ENH=90°,由方法一可知:DE=EH,∠1=∠NEH,在△DAE和△ENH中,∵,∴△DAE≌△ENH(AAS),∴AE=HN,AD=EN,∵AD=AB,∴AB=EN=AE+BE=BE+BN,∴AE=BN=HN,∴△BNH是等腰直角三角形,∴BH=HN=AE.11.解:(1)猜想:S1=S2=S3(2)如图1,延长F A,过点E作EH⊥F A于H由已知:∠BAE =∠CAH =90° ∴∠CAB =∠HAE∵∠ACB =∠AHE =90°,AE =AB ∴△HAE ≌△CAB ∴EH =BC∴S △AEF ===S △ABCS 1=S △ABC同理:S 2=S △ABC S 3=S △ABC ∴S 1=S 2=S 3 (3)如图2分别过点G 和A 作GQ ⊥MC 于Q ,AP ⊥BC 于P 由已知:∠GCA =∠QCB =90° ∴∠GCQ =∠ACP 又∵∠GQC =∠APC =90° GC =AC∴△GCQ ≌△ACP ∴GQ =AP∵S △GCM =S △ABC =MC =BC ∴S △GCM =S △ABC ∴S 3=S △ABC 同理:S 1=S △ABC S 2=S △ABC∴S 1=S 2=S 3=S △ABC ∵S ABC =5 ∴S 1+S 2+S 3=15 (4)如图3,连AC由(3)可知,S △DFM =S △ADC S △IBH =S △ABC∴S △DFM +S △IBH =S △ADC +S △ABC =S 四边形ABCD 同理:S △AEG +S △CNK =S 四边形ABCD∴S △AEG +S △CNK +S △IBH +S △DFM =2S 四边形ABCD ∵S △AEG +S △CNK +S △IBH +S △DFM =α ∴2S 四边形ABCD =α∴四边形ABCD 的面积为故答案为:12.(1)解:如图1中,∵DE ∥BC , ∴∠D +∠DBC =180°,∵∠D:∠DBC=2:1,∴∠D=2∠DBC,∴2∠DBC+∠DBC=180°,即∠DBC=60°,∵∠1=∠2,∴∠1=∠2=30°,∵DE∥BC,∴∠DEB=∠1=30°.(2)解:如图2中,∵AD∥CB,∴∠FCB=∠F,∵∠AGC是△AGF的外角,∴∠AGC=∠GAF+∠F=2∠F,又∵∠ACG=∠AGC,∠ACB=∠ECB+∠ACG,=∠F+2∠F=3∠F=3∠ECB,∴∠ECB=∠ACB.13.(1)证明:∵四边形ABCD为正方形,∴∠ABE=∠ADC=∠ADF=90°,AB=AD,在△ABE和△ADF中,,∴△ABE≌△ADF(SAS),∴AE=AF;(2)AM⊥EF,AM=EF,理由是:由(1)得:△ABE≌△ADF,∴∠F AD=∠EAB,∴∠F AE=∠DAB=90°,∴△F AE是直角三角形,如图,过E作EN∥CD,交BD于N,∴∠MNE=∠MDF,∠MEN=∠MFD,∵四边形ABCD为正方形,∴∠NBE=45°,∴△NBE是等腰直角三角形,∴EN=BE=DF,在△MNE和△MDF中,∵,∴△MNE≌△MDF(ASA),∴EM=FM,∵AE=AF,∴AM⊥EF,AM=EF.14.解:(1)结论:AM⊥BN.理由:如图①中,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABM=∠BCN=90°,∵BM=CN,∴△ABM≌△BCN,∴∠BAM=∠CBN,∵∠CBN+∠ABN=90°,∴∠ABN+∠BAM=90°,∴∠APB=90°,∴AM⊥BN.(2)如图②中,以AB为斜边向外作等腰直角三角形△AEB,∠AEB=90°,作EF⊥P A 于F,作EG⊥PB于G,连接EP.∵∠EFP=∠FPG=∠G=90°,∴四边形EFPG是矩形,∴∠FEG=∠AEB=90°,∴∠AEF=∠BEG,∵EA=EB,∠EF A=∠G=90°,∴△AEF≌△BEG,∴EF=EG,AF=BG,∴四边形EFPG是正方形,∴P A+PB=PF+AF+PG﹣BG=2PF=2EF,∵EF≤AE,∴EF的最大值=AE=2,∴△APB周长的最大值=4+4.15.(1)证明:∵D,E,F分别是AB,AC,BC的中点,∴DE∥CF,DF∥EC,DE=BC,DF=AC,∴四边形DECF是平行四边形,∵AC=BC,∴DE=DF,∴四边形DECF是菱形.(2)∵CG∥EF,EG∥CF,∴四边形EFCG是平行四边形,△ADG面积相等的平行四边形有:四边形DECF,四边形DEFB,四边形EFCG,四边形ADFE.16.解:(1)∵AC=AP,AC=4,∴AP=.AD=CD=4=AP×CD∴S△ACP=××4=7;(2)在CF上截取FN=NG,连接BG,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=CB=CD,∠CBF=∠CDP=∠BCF+∠FCD=90°,又∵CF⊥CP,∴∠DCP+∠FCD=90°,∴∠BCF=∠BCD,在△BCF和△DCP中,,∴△BCF≌△DCP,∴CF=CP,∵BC=MC,BM⊥CF,∴∠BCF=∠ACF=∠BCA=22.5°,∴∠CFB=67.5°,∵FC⊥BM,FN=NG∴BF=BG∴∠FBG=45°,∠FBN=22.5°∴∠CBG=45°,在△BCG和△BAN中,,∴△BCG≌△ABM,∴BM=CG,∴CF﹣CG=FG,∵BF=BG,BM⊥CF,∴FN=NG,∴CP﹣BM=2FN.。