特殊四边形经典例题(有详解)
特殊的平行四边形典型例题

《特殊平行四边形》典型例题例1:已知:如图,矩形ABCD的两条对角线相交于点O,∠AOB=60°,AB=4cm,求矩形对角线的长.分析:因为矩形是特殊的平行四边形,所以它具有对角线相等且互相平分的特殊性质,根据矩形的这个特性和已知,可得△OAB是等边三角形,因此对角线的长度可求.解:∵四边形ABCD是矩形,∴AC与BD相等且互相平分.∴OA=OB.又∠AOB=60°,∴△OAB是等边三角形.∴矩形的对角线长AC=BD = 2O A=2×4=8(cm).例2: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.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.略解:设AD=xcm,则对角线长(x+4)cm,在Rt△ABD中,由勾股定理:x2+82=(x+4)2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3: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.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.例4: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.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5:已知:如图,AD是三角形ABC的角平分线,DE∥AC交AB于E,DF∥AB交AC于F,求证:四边形AEDF是菱形.(提示:运用定义判定.)例6 (教材P111的例4)求证:正方形的两条对角线把正方形分成四个全等的等腰直角三角形.已知:四边形ABCD是正方形,对角线AC、BD相交于点O(如图).求证:△ABO、△BCO、△CDO、△DAO是全等的等腰直角三角形.证明:∵四边形ABCD是正方形,∴ AC=BD,AC⊥BD,AO=CO=BO=DO(正方形的两条对角线相等,并且互相垂直平分).∴△ABO、△BCO、△CDO、△DAO都是等腰直角三角形,并且△ABO ≌△BCO≌△CDO≌△DAO.例7: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.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8:已知:如图,四边形ABCD是正方形,分别过点A、C两点作l1∥l2,作BM⊥l1于M,DN⊥l1于N,直线MB、DN分别交l2于Q、P点.求证:四边形PQMN是正方形.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4、如图是菱形花坛ABCD ,它的边长为20m ,∠ABC =60°,沿着菱形的对角线修建了两条小路AC 和BD ,求两条小路的长和花坛的面积(分别精确到0.01m 和0.01m 2).例5、如图,四边形ABCD是菱形. 对角线AC =8㎝,DB =6㎝,DH ⊥AB 与H .求DH 的长.【能力提高】1、如图A D 是⊿ABC 的角平分线,DE ∥AEDF 是菱形.2、已知如图,菱形ABCD 中,∠ADC (1)求BD 的长;(2)求菱形ABCD 的面积,(3)写出A 、B 、C 、D 的坐标.D C A B C C EA F D。
初中数学特殊的平行四边形50题(含答案)

特殊的平行四边形练习题(50题)菱形、矩形、正方形一、单选题(共18题;共36分)1.下列条件中,能判定一个四边形为矩形的条件是( )A. 对角线互相平分的四边形B. 对角线相等且平分的四边形C. 对角线相等的四边形D. 对角线相等且互相垂直的四边形【答案】B【解析】【解答】解:A、对角线互相平分的四边形是平行四边形,故A不符合题意;B、对角线相等且平分的四边形是矩形,故B符合题意;C、对角线相等的四边形不是矩形,故C不符合题意;D、对角线相等且互相垂直的四边形不是矩形,故D不符合题意.故答案为:B.【分析】根据矩形的判定方法,逐项进行判断,即可求解2.如图,点A、D、G、M在半圆上,四边形ABOC、DEOF、HNMO均为矩形,设BC=a ,EF=b ,NH= c ,则下列各式中正确的是()A. a > b > cB. a =b =cC. c > a > bD. b > c > a【答案】B【解析】【解答】解:连接OA、OD、OM,如图所示:则OA=OD=OM,∵四边形ABOC、DEOF、HNMO均为矩形,∴OA=BC=a,OD=EF=b,OM=NH=c,∴a=b=c;故答案为:B.【分析】连接OA、OD、OM,则OA=OD=OM,由矩形的对角线相等得出OA=BC=a,OD=EF=b,OM=NH=c,再由同圆的半径相等即可得出a=b=c.3.如图,菱形ABCD中,AB=2,∠BAD=60°,E是AB的中点,P是对角线AC上的一个动点,则PE+PB的最小值是( )A. 1B. 2C.D.【答案】 D【解析】【解答】解:连接DE交AC于P,连接BD,BP,由菱形的对角线互相垂直平分,可得B、D关于AC对称,则PD=PB,∴PE+PB=PE+PD=DE,即DE就是PE+PB的最小值,∵∠BAD=60°,AD=AB,∴△ABD是等边三角形,∴AD=BD,∵AE=BE=AB=1,∴DE⊥AB,在Rt△ADE中,DE=,∴ PE+PB的最小值是.故答案为:D.【分析】连接DE交AC于P,连接BD,BP,根据菱形的性质得出B、D关于AC对称,得出DE就是PE+PB 的最小值,根据等边三角形的判定与性质得出DE⊥AB,再根据勾股定理求出DE的长,即可求解.4.若正方形的对角线长为2 cm,则这个正方形的面积为()A. 4B. 2C.D.【答案】B【解析】【解答】解:设正方形的边长为xcm,根据题意得:x2+x2=22,∴x2=2,∴正方形的面积=x2=2(cm2).故答案为:B.【分析】设正方形的边长为xcm,利用勾股定理列出方程,求出x2=2,即可求出正方形的面积为2.5.如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DH⊥AB于点H,连接OH,若OA=6,OH=4,则菱形ABCD的面积为()A. 72B. 24C. 48D. 96【答案】C【解析】【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∴OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,∵DH⊥AB,∴∠BHD=90°,∴BD=2OH,∵OH=4,∴BD=8,∵OA=6,∴AC=12,∴菱形ABCD的面积= AC•BD=×12×8=48.故答案为:C.【分析】根据菱形的性质得O为BD的中点,再由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,得BD的长度,最后由菱形的面积公式求得面积.6.将一张长方形纸片折叠成如图所示的形状,则∠ABC等于( )A. 73°B. 56°C. 68°D. 146°【答案】A【解析】【解答】如图,∵∠CBD=34°,∴∠CBE=180°﹣∠CBD=146°,由折叠的性质可得∠ABC=∠ABE= ∠CBE=73°.故答案为:A【分析】根据补角的知识可求出∠CBE,从而根据折叠的性质∠ABC=∠ABE= ∠CBE,可得出∠ABC的度数.7.如图,已知矩形AOBC的顶点O(0,0),A(0,3),B(4,0),按以下步骤作图:①以点O为圆心,适当长度为半径作弧,分别交边OC,OB于点D,E;②分别以点D,E为圆心,大于DE的长为半径作弧,两弧在∠BOC内交于点F;③作射线OF,交边BC于点G,则点G的坐标为()A. (4,1)B. (4,)C. (4,)D. (4,)【答案】B【解析】【解答】解:∵四边形AOBC是矩形,A(0,3),B(4,0),∴OB=4,OA=BC=3,∠OBC=90°,∴OC==5,作GH⊥OC于H,如图,由题意可知:OG平分∠BOC,∵GB⊥OB,GH⊥OC,∴GB=GH,设GB=GH=x,由S△OBC=×3×4=×5×x+ ×4×x,解得:x=,∴G(4,).故答案为:B.【分析】根据勾股定理可得OC的长,作GH⊥OC于H,根据角平分线的性质可得GB=GH,然后利用面积法求出GB即可.8.如图1,在矩形ABCD中,点E在CD上,∠AEB=90°,点P从点A出发,沿A→E→B的路径匀速运动到点B停止,作PQ⊥CD于点Q,设点P运动的路程为x,PQ长为y,若y与x之间的函数关系图象如图2所示,当x=6时,PQ的值是( )A. 2B.C.D. 1【答案】B【解析】【解答】解:由图象可知:AE=3,BE=4,在Rt ABE中,∠AEB=90°AB= =5当x=6时,点P在BE上,如图,此时PE=4-(7-x)=x-3=6-3=3∵∠AEB=90°, PQ⊥CD∴∠AEB=∠PQE=90°,在矩形ABCD中,AB//CD∴∠QEP=∠ABE∴PQE BAE, ∴=∴=∴PQ=故答案为:B.【分析】由图象可知:AE=3,BE=4,根据勾股定理可得AB=5,当x=6时,点P在BE上,先求出PE的长,再根据△ PQE ∽△ BAE,求出PQ的长.9.如图,在平面直角坐标系中,已知点,.若平移点到点,使以点,,,为顶点的四边形是菱形,则正确的平移方法是()A. 向左平移1个单位,再向下平移1个单位B. 向左平移个单位,再向上平移1个单位C. 向右平移个单位,再向上平移1个单位D. 向右平移1个单位,再向上平移1个单位【答案】 D【解析】【解答】解:因为B(1,1)由勾股定理可得OB=,所以OA=OB,而AB<OA.故以AB为对角线,OB//AC,由O(0,0)移到点B(1,1)需要向右平移1个单位,再向上平移1个单位,由平移的性质可得由A(,0)移到点C需要向右平移1个单位,再向上平移1个单位,故选D.【分析】根据平移的性质可得OB//AC,平移A到C,有两种平移的方法可使O,A,B,C四点构成的四边形是平行四边形;而OA=OB>AB,故当OA,OB为边时O,A,B,C四点构成的四边形是菱形,故点A平移到C的运动与点O平移到B的相同.10.如图,把长方形ABCD沿EF对折,若∠1=500,则∠AEF的度数等于()A. 25ºB. 50ºC. 100ºD. 115º【答案】 D【解析】解析:∵把矩形ABCD沿EF对折,∴AD∥BC,∠BFE=∠2,∵∠1=50°,∠1+∠2+∠BFE=180°,∴∠BFE==65°,∵∠AEF+∠BFE=180°,∴∠AEF=115°.故选D11.在矩形ABCD中,AB=1,AD=,AF平分∠DAB,过C点作CE⊥BD于E,延长AF.EC交于点H,下列结论中:①AF=FH;②BO=BF;③CA=CH;④BE=3ED.正确的是()A. ②③B. ③④C. ①②④D. ②③④【答案】 D【解析】【解答】∵AB=1,AD=,∴BD=AC=2,OB=OA=OD=OC=1.∴△OAB,△OCD为正三角形.AF平分∠DAB,∴∠FAB=45°,即△ABF是一个等腰直角三角形.∴BF=AB=1,BF=BO=1.∵AF平分∠DAB,∴∠FAB=45°,∴∠CAH=45°﹣30°=15°.∵∠ACE=30°(正三角形上的高的性质)∴∠AHC=15°,∴CA=CH由正三角形上的高的性质可知:DE=OD÷2,OD=OB,∴BE=3ED.所以正确的是②③④.故选D.【分析】这是一个特殊的矩形:对角线相交成60°的角.利用等边三角形的性质结合图中的特殊角度解答.本题主要考查了矩形的性质及正三角形的性质.12.矩形OABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,点B的坐标为(3,4),D是OA的中点,点E在AB 上,当△CDE的周长最小时,点E的坐标为()A. (3,1)B. (3,)C. (3,)D. (3,2)【答案】B【解析】【解答】解:如图,作点D关于直线AB的对称点H,连接CH与AB的交点为E,此时△CDE的周长最小.∵D(,0),A(3,0),∴H(,0),∴直线CH解析式为y=﹣x+4,∴x=3时,y= ,∴点E坐标(3,)故选:B.【分析】如图,作点D关于直线AB的对称点H,连接CH与AB的交点为E,此时△CDE的周长最小,先求出直线CH解析式,再求出直线CH与AB的交点即可解决问题.本题考查矩形的性质、坐标与图形的性质、轴对称﹣最短问题、一次函数等知识,解题的关键是利用轴对称找到点E位置,学会利用一次函数解决交点问题,属于中考常考题型.13.如图,正方形ABCD的边长为4,M在DC上,且DM=1,N是AC上一动点,则DN+MN的最小值为().A. 3B. 4C. 5D.【答案】C【解析】【分析】由正方形的对称性可知点B与D关于直线AC对称,连接BM交AC于N′点,N′即为所求在Rt△BCM中利用勾股定理即可求出BM的长即可.【解答】∵四边形ABCD是正方形,∴点B与D关于直线AC对称,连接BD,BM交AC于N′,连接DN′,N′即为所求的点,则BM的长即为DN+MN的最小值,∴AC是线段BD的垂直平分线,又CM=CD-DM=4-1=3,在Rt△BCM中,BM==5,故DN+MN的最小值是5.故选C.【点评】本题考查的是轴对称-最短路线问题及正方形的性质,先作出M关于直线AC的对称点M′,由轴对称及正方形的性质判断出点M′在BC上是解答此题的关键.14.将矩形OABC如图放置,O为原点.若点A(﹣1,2),点B的纵坐标是,则点C的坐标是()A. (4,2)B. (2,4)C. (,3)D. (3,)【答案】 D【解析】【解答】解:过点A作AE⊥x轴于点E,过点B作BF⊥x轴于点F,过点A作AN⊥BF于点N,过点C作CM⊥x轴于点M,∵∠EAO+∠AOE=90°,∠AOE+∠MOC=90°,∴∠EAO=∠COM,又∵∠AEO=∠CMO,∴∠AEO∽△COM,∴=,∵∠BAN+∠OAN=90°,∠EAO+∠OAN=90°,∴∠BAN=∠EAO=∠COM,在△ABN和△OCM中∴△ABN≌△OCM(AAS),∴BN=CM,∵点A(−1,2),点B的纵坐标是,∴BN= ,∴CM= ,∴MO==2CM=3,∴点C的坐标是:(3, ).故选:D.【分析】次题主要考查了矩形的性质以及相似三角形的判定与性质以及结合全等三角形的判定与性质等知识.构造直角三角形,正确得出CM的长是解题的关键.15.如图,CB=CA,∠ACB=90°,点D在边BC上(与B、C不重合),四边形ADEF为正方形,过点F作FG⊥CA,交CA的延长线于点G,连接FB,交DE于点Q,给出以下结论:①AC=FG;②S△FAB:S四边形CBFG=1:2;③∠ABC=∠ABF;④AD2=FQ•AC,其中正确的结论的个数是()A. 1B. 2C. 3D. 4【答案】 D【解析】【解答】解:∵四边形ADEF为正方形,∴∠FAD=90°,AD=AF=EF,∴∠CAD+∠FAG=90°,∵FG⊥CA,∴∠C=90°=∠ACB,∴∠CAD=∠AFG,在△FGA和△ACD中,,∴△FGA≌△ACD(AAS),∴AC=FG,①正确;∵BC=AC,∴FG=BC,∵∠ACB=90°,FG⊥CA,∴FG∥BC,∴四边形CBFG是矩形,∴∠CBF=90°,S△FAB= FB•FG= S四边形CBFG,②正确;∵CA=CB,∠C=∠CBF=90°,∴∠ABC=∠ABF=45°,③正确;∵∠FQE=∠DQB=∠ADC,∠E=∠C=90°,∴△ACD∽△FEQ,∴AC:AD=FE:FQ,∴AD•FE=AD2=FQ•AC,④正确;故选:D.【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、正方形的性质、矩形的判定与性质、等腰直角三角形的性质;熟练掌握正方形的性质,证明三角形全等和三角形相似是解决问题的关键.由正方形的性质得出∠FAD=90°,AD=AF=EF,证出∠CAD=∠AFG,由AAS证明△FGA≌△ACD,得出AC=FG,①正确;证明四边形CBFG是矩形,得出S△FAB= FB•FG= S四边形CEFG,②正确;由等腰直角三角形的性质和矩形的性质得出∠ABC=∠ABF=45°,③正确;证出△ACD∽△FEQ,得出对应边成比例,得出D•FE=AD2=FQ•AC,④正确.16.如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,点F是AB的中点,E为BC边上一点,且EF⊥ED,连结DF,M 为DF的中点,连结MA,ME.若AM⊥ME,则AE的长为()A. 5B.C.D.【答案】B【解析】【解答】设BE=x,则CE=6-x,∵四边形ABCD矩形,AB=4,∴AB=CD=4,∠C=∠B=90°,∴∠DEC+∠CDE=90°,又∵F是AB的中点,∴BF=2,又∵EF⊥ED,∴∠FED=90°,∴∠FEB+∠DEC=90°,∴∠FEB=∠CDE,∴△BFE∽△CED,∴=,∴=,∴(x-2)(x-4)=0,∴x=2,或x=4,①当x=2时,∴EF=2,DE=4,DF=2,∴AM=ME=,∴AE===2,②当x=4时,∴EF=2,DE=2,DF=2,∴AM=ME=,∴AE==2,AE==4,∴x=4不合题意,舍去故答案为:B.【分析】设BE=x,则CE=6-x,由矩形性质得出AB=CD=4,∠C=∠B=90°,又由EF⊥ED,根据同角的余角相等可得出∠FEB=∠CDE;由相似三角形的判定得出△BFE∽△CED,再根据相似三角形的性质得出=,由此列出方程从而求出x=2或x=4,分情况讨论:①当x=2时,由勾股定理算出AE===2,②当x=4时,由勾股定理算出AE==2,AE==4,故x=4不合题意,舍去.17.如图,G,E分别是正方形ABCD的边AB,BC的点,且AG=CE,AE⊥EF,AE=EF,现有如下结论:①BE=GE;②△AGE≌△ECF;③∠FCD=45°;④△GBE∽△ECH,其中,正确的结论有()A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个【答案】B【解析】【解答】∵四边形ABCD是正方形,∴∠B=∠DCB=90°,AB=BC,∵AG=CE,∴BG=BE,由勾股定理得:BE=GE,∴①错误;∵BG=BE,∠B=90°,∴∠BGE=∠BEG=45°,∴∠AGE=135°,∴∠GAE+∠AEG=45°,∵AE⊥EF,∴∠AEF=90°,∵∠BEG=45°,∴∠AEG+∠FEC=45°,∴∠GAE=∠FEC,在△GAE和△CEF中∴△GAE≌△CEF,∴②正确;∴∠AGE=∠ECF=135°,∴∠FCD=135°﹣90°=45°,∴③正确;∵∠BGE=∠BEG=45°,∠AEG+∠FEC=45°,∴∠FEC<45°,∴△GBE和△ECH不相似,∴④错误;即正确的有2个.故选B.【分析】根据正方形的性质得出∠B=∠DCB=90°,AB=BC,求出BG=BE,根据勾股定理得出BE=GE,即可判断①;求出∠GAE+∠AEG=45°,推出∠GAE=∠FEC,根据SAS推出△GAE≌△CEF,即可判断②;求出∠AGE=∠ECF=135°,即可判断③;求出∠FEC<45°,根据相似三角形的判定得出△GBE和△ECH不相似,即可判断④.18.如图,P是正方形ABCD内一点,∠APB=135,BP=1,AP=,求PC的值()A. B. 3 C. D. 2【答案】B【解析】【分析】解答此题的关键是利用旋转构建直角三角形,由勾股定理求解.如图,把△PBC绕点B逆时针旋转90°得到△ABP′,点C的对应点C′与点A重合.根据旋转的性质可得AP′=PC,BP′=BP,△PBP′是等腰直角三角形,利用勾股定理求出,然后由∠APB=135,可得出∠APP′=90°,再利用勾股定理列式计算求出.故选B.二、填空题(共15题;共16分)19.如图所示,△ABC为边长为4的等边三角形,AD为BC边上的高,以AD为边的正方形ADEF的面积为________。
专题02 特殊平行四边形中的四种最值问题(解析版)-2024年常考压轴题攻略(9年级上册人教版)

专题02特殊平行四边形中的四种最值问题类型一、将军饮马(轴对称)型最值问题A .5B .【答案】B 【分析】作点E 关于BD 的对称点为∵E 关于BD 的对称点为'E ,∴'PE PE =,'BE BE =,∵正方形ABCD 的边长为2,点A.0B.3【答案】C【分析】要使四边形APQE的周长最小,由于在BC边上确定点P、Q的位置,可在与BC交于一点即为Q点,过A点作后过G点作BC的平行线交DC的延长线于长度.∵四边形ABCD 是矩形,∴8BC AD ==,90D Ð=°,∠QCE =90°,∵2PQ =,∴6DF AD AF =-=,∵点F 点关于BC 的对称点G ,∴FG AD⊥∴90DFG ∠=︒∴四边形FGHD 是矩形,∴GH =DF =6,∠H =90°,∵点E 是CD 中点,∴CE =2,∴EH =2+4=6,∴∠GEH =45°,∴∠CEQ =45°,设BP =x ,则CQ =BC ﹣BP ﹣PQ =8﹣x ﹣2=6﹣x ,在△CQE 中,∵∠QCE =90°,∠CEQ =45°,∴CQ =EC ,∴6﹣x =2,解得x =4.故选:C .【点睛】本题考查了矩形的性质,轴对称﹣最短路线问题的应用,题目具有一定的代表性,是一道难度较大的题目,对学生提出了较高的要求.例3.如图,在矩形ABCD 中,26AB AD ==,,O 为对角线AC 的中点,点P 在AD 边上,且2AP =,点Q【答案】210【分析】①连接PO并延长交BC 明四边形APHB是矩形可得AB②过点O作关于BC的对称点PQ OQ+的最小值为PO'的长度,延长∵GO AD'⊥,点O是AC的中点,∴132AG AD==,【点睛】本题考查矩形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理及轴对称识是解题的关键.【变式训练1】如图,正方形ABCD的周长为24,P为对角线AC上的一个动点,E是CD的中点,则PE PD+的最小值为()A .35B .32C .6D .5【答案】A 【详解】解:如图,连接BE ,设BE 与AC 交于点P',∵四边形ABCD 是正方形,∴点B 与D 关于AC 对称,∴P'D =P'B ,∴P'D +P'E =P'B +P'E =BE 最小.即P 在AC 与BE 的交点上时,PD +PE 最小,即为BE 的长度.∵正方形ABCD 的周长为24,∴直角△CBE 中,∠BCE =90°,BC =6,CE =12CD =3,∴226335BE =+=故选A.【变式训练2】如图,在矩形ABCD 中,AB =2,AD =3,动点P 满足S △PBC =14S 矩形ABCD ,则点P 到B ,C 两点距离之和PB +PC 的最小值为()A 10B 13C 15D .3【答案】B 【详解】解:设△PBC 中BC 边上的高是h .∵S △PBC =14S 矩形ABCD .∴12BC •h =14AB •AD ,∴h =12AB =1,∴动点P 在与BC 平行且与BC 的距离是1的直线l 上,如图,作B 关于直线l 的对称点E ,连接CE ,则CE 的长就是所求的最短距离.在Rt △BCE 中,∵BC =3,BE =BA =2,∴CE 2213+AB BC 即PB +PC 13故选:B .【变式训练3】如图,在正方形ABCD 中,4AB =,AC 与BD 交于点O ,N 是AO 的中点,点M 在BC 边上,且3BM =,P 为对角线BD 上一点,则PM PN -的最大值为_____________.【答案】1【分析】作N 关于BD 的对称点E ,连接PE ,ME ,过点M 作MQ ⊥AC ,垂足为Q ,可判定当点P ,E ,M 三点共线时,PM -PE 的值最大,为ME 的长,求出CE ,CQ ,得到EQ ,利用垂直平分线的性质得到EM =CM =1即可.【详解】解:如图:作N 关于BD 的对称点E ,连接PE ,ME ,过点M 作MQ ⊥AC ,垂足为Q ,∴PN =PE ,则PM -PN =PM -PE ,【答案】13【分析】连接CF、AF+=+,故当EF MN EF AF类型二、翻折型最值问题例1.如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD边的中点,N是AB边上的一动点,将△AMN 沿MN所在直线翻折得到△A'MN,连接A'C,则A'C长度的最小值是()【变式训练1】如图,在矩形ABCD 中,3AB =,4=AD ,E 在AB 上,1BE =,F 是线段BC 上的动点,将EBF △沿EF 所在的直线折叠得到'EB F △,连接'B D ,则'B D 的最小值是()A .6B .4C .2D .1-【答案】D 【详解】解:如图,'B 的运动轨迹是以E 为圆心,以BE 的长为半径的圆.所以,当'B 点落在DE 上时,'B D 取得最小值.根据折叠的性质,△EBF ≌△EB’F ,∴E 'B ⊥'B F ,∴E 'B =EB ,∵1BE =∴E 'B =1,∵3AB =,4=AD ,∴AE =3-1=2,∴DE =D 'B =.故选:D .【变式训练2】如图,在正方形ABCD 中,AB =6,E 是CD 边上的中点,F 是线段BC 上的动点,将△ECF 沿EF 所在的直线折叠得到EC F '△,连接AC ',则的最小值是AC '_______.【答案】3【详解】解:∵四边形ABCD 是正方形,∴6CD AB AD ===,∵E 是CD 边上的中点,∴132EC CD ==∵△ECF 沿EF 所在的直线折叠得到EC F '△,∴3EC EC '==,∴当点A ,C ',E 三点共线时,AC '最小,如图,在Rt ADE △中,由勾股定理得:AE ==3AE EC '-=-,∴AC '的最小值为3.类型三、旋转型最值问题【答案】353-【分析】过点M 作MP CD ⊥,垂足为P ,连接CM ,根据正方形的性质求出CE ,证明EDC DMP △≌△股定理求出CM ,根据CN MN CM +≥即可求出CN 【详解】解:过点M 作MP CD ⊥,垂足为P ,连接由旋转可得:DE DM =,3EF MN ==,90EDM ∠=例2.如图,长方形ABCD 中,6AB =,8BC =,E 为BC 上一点,且2BE =,F 为AB 边上的一个动点,连接EF ,将EF 绕着点E 顺时针旋转30°到EG 的位置,连接FG 和CG ,则CG 的最小值为______.【答案】2+【详解】解:如图,将线段BE 绕点E 顺时针旋转30°得到线段ET ,连接GT ,过E 作EJ CG ⊥,垂足为J ,∵四边形ABCD 是矩形,∴AB =CD =6,∠B =∠BCD =90°,∵∠BET =∠FEG =30°,∴∠BEF =∠TEG ,在△EBF 和△TEG 中,EB ET BEF TEG EF EG =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△EBF ≌△ETG (SAS ),∴∠B =∠ETG =90°,∴点G 的在射线TG 上运动,∴当CG ⊥TG 时,CG 的值最小,∵∠EJG =∠ETG =∠JGT =90°,∴四边形ETGJ 是矩形,∴∠JET =90°,GJ =TE =BE =2,∵∠BET =30°,∴∠JEC =180°-∠JET -∠BET =60°,∵8BC =,∴226,3,3EC BC BE EJ CJ EC EJ =-===-=,∴CG =CJ +GJ =332+.∴CG 的最小值为332+.故答案为:332.【变式训练1】如图,已知正方形ABCD 的边长为a ,点E 是AB 边上一动点,连接ED ,将ED 绕点E 顺时针旋转90︒到EF ,连接DF ,CF ,则当DF CF +之和取最小值时,DCF 的周长为______.(用含a 的代数式表示)【答案】()51a +【分析】连接BF ,过点F 作FG AB ⊥交AB 延长线于点G ,先证明AED GFE △≌△,即可得到点F 在CBG ∠的角平分线上运动,作点C 关于BF 的对称点C ',当点D ,F ,C 三点共线时,DF CF DC +='最小,根据勾股定理求出DC DF CF '=+的最小值为35,即可求出此时DCF 的周长为353+.将ED绕点E顺时针旋转90︒到EF,=,∴⊥,EF DEEF DEDEA FEG DEA ADE∴∠+∠=∠+∠=︒,90∴∠=∠,ADE FEG又90,∠=∠=︒DAE FGE(1)试猜想线段BG 和AE 的数量关系,并证明你得到的结论;(2)将正方形DEFG 绕点D 逆时针方向旋转一定角度后(旋转角度大于过观察或测量等方法判断(1)中的结论是否仍然成立?如果成立,请予以证明;如果不成立,请说明理由;(3)若2BC DE ==,在(2)的旋转过程中,①当AE 为最大值时,则AF =___________.ABC 是等腰直角三角形,AD BC ∴⊥,BD CD =,90ADB ADC ∴∠=∠=︒.四边形DEFG 是正方形,DE DG ∴=.在BDG 和ADE V 中,BD AD BDG ADE GD ED =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,(SAS)ADE BDG ∴△≌△,BG AE ∴=;(2)(1)中的结论仍然成立,BG AE =,BG AE ⊥.理由如下:如图②,连接AD ,延长EA 交BG 于K ,交DG 于O .在Rt BAC 中,D 为斜边BC 中点,AD BD ∴=,AD BC ⊥,90ADG GDB ∴∠+∠=︒.四边形EFGD 为正方形,DE DG ∴=,且90GDE ∠=︒,90ADG ADE ∴∠+∠=︒,BDG ADE ∴∠=∠.在BDG 和ADE V 中,BD AD BDG ADE GD ED =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,(SAS)BDG ADE ∴△≌△,BG AE ∴=,BGD AED ∠=∠,2,==BC DEBG∴=+=.213AE∴=.3在Rt AEF中,由勾股定理,得222=+=+3AF AE EF中,如图②中,在BDGBG∴-≤≤+,2112∴的最小值为1,此时如图④中,AE在Rt AEF中,2=AF EF【点睛】本题属于四边形综合题,考查了旋转的性质的运用,等腰直角三角形的性质的运用,勾股定理的运用,全等三角形的判定及性质的运用,正方形的性质的运用,解答时证明三角形全等是关键.类型四、PA+KPB型最值问题3A.27B.23【答案】C【分析】连接AC与EF相交于∵四边形ABCD是菱形,∠=∠,∴OAE OCFA.3B.22【答案】D【分析】连接AF,利用三角形中位线定理,可知四边形ABCD是菱形,∴==,AB BC23,H分别为AE,EF的中点,GGH∴是AEF△的中位线,【答案】51-【分析】连接BD交EF的中点,求出OB的长,得到AH AM MH>=-–51直线l平分正方形∴O是BD的中点,四边形ABCD是正方形,∴==,BD AB24【答案】26【分析】利用轴对称的性质作出如图的辅助线,在【详解】解:延长DC '''∴E F G H E '''、、、、在同一直线上时,四边形EFCH 作E K AB '⊥交AB 延长于点K ,则23EK BE CD A E AB CD '''=++=+=,E K BC '=+在△ABH中,∠AHB=90°,∠ABH过点D作DE∥AC交BC延长线于点E,作点C【点睛】本题考查了对称的性质,勾股定理,等边三角形的判定和性质,最值问题,直角三角形的性质,多边形的面积,知识点较多,难度较大,解题的关键是作出辅助线,得出当且仅当B,D,F三点共线时,BD+CD取得最小值.。
第1章特殊平行四边形《特殊四边形》典型题型1 特殊四边形中的多结论题型-北师大版九年级数学上册

《特殊四边形》典型题型1 特殊四边形中的多结论题型【知识梳理】 总体解题思路和方法:①直接证明:不一定按顺序,哪个结论最好证就先证哪个; ②已证明的结论可以作为题目的已知条件;③假设法:遇到不好证的,可以假设它成立,倒过去反推,若推出的结论与题目已知条件相符,说明假设成立,即结论也成立,反之,结论错误;④涉及几何计算时,常用解题技巧是:特殊值法或字母参数法【典型例题】例1.如图,在平行四边形ABCD 中,CD=2AD ,BE ⊥AD 于点E ,F 为DC 的中点,连接EF 、BF ,下列结论:①∠ABC=2∠ABF ;②EF=BF ;③;④∠CFE=3∠DEF ;其中正确结论的个数有( D )个 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4解析:多结论题型,几何综合题型,压轴题(1)数学典型模型:“等腰△+平行线=角平分线”,∵FC=BC ,FC//AB , ∴∠CFB=∠ABF=∠CBF ,∴∠ABC=2∠ABF ,①正确;(2)数学典型模型:“中线倍长”;延长BC 交EF 的延长线于点G ,由AAS 易证△DEF ≌△CGF ,则EF=FG ,∵AD//BC ,∴∠AEB=∠EBC=90°,则BF 是Rt △EBG 斜边上的中线,∴BF=EF=FG ,②正确; (3)由△DEF ≌△CGF 可得,由BF 是中线,可得, ∴,③正确;CBADEFGFEDABC(4)依几何图形的审题技巧:想办法拉近∠CFE与∠DEF的位置距离,由AD//BG,可得∠DEF=∠G,由BF=FG可得∠G=∠FBG,由CF=CB可得∠FBG=∠CFB,∴∠DEF=∠CFB,由外角定理可得∠EFB=∠G+∠FBC=2∠FBC=2∠CFB,∴∠CFE=3∠CFB=3∠DEF,④正确,故选D.例2.已知如图,四边形ABCD为矩形,点O是AC的中点,过点O的一直线分别与AB、CD交于点E、F,连接BF交AC于点M,连接DE、BO,若∠COB=60°,FO=FC,则下列结论:①FB⊥OC,OM=CM;②△EOB≌△CMB;③四边形EBFD 是菱形;④MB:OE=3:2,其中正确结论是___________解析:多结论题型,压轴题。
初二数学特殊的平行四边形试题答案及解析

初二数学特殊的平行四边形试题答案及解析1.如图,在菱形ABCD中,已知∠A=60°,AB=5,则△ABD的周长是()A.10B.12C.15D.20【答案】C【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD,又∵∠A=60°,∴△ABD是等边三角形,∴△ABD的周长=3AB=15.2.如图,菱形ABCD中,AC=8,BD=6,则菱形的周长是()A.20B.24C.28D.40【答案】A【解析】据菱形对角线互相垂直平分的性质,可以求得BO=OD,AO=OC,在Rt△AOD中,根据勾股定理可以求得AB的长,即可求菱形ABCD的周长.3.已知一个菱形的周长是20cm,两条对角线的比是4:3,则这个菱形的面积是()A.12cm2B.24cm2C.48cm2D.96cm2【答案】B【解析】设菱形的对角线分别为8x和6x,已知菱形的周长为20cm,故菱形的边长为5cm,根据菱形的性质可知,菱形的对角线互相垂直平分,即可知(4x)2+(3x)2=25,解得x=1,故菱形的对角线分别为8cm和6cm,所以菱形的面积=×8×6=24cm2.4.矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,∠AOD=120°,AC=8,则△ABO的周长为()A.16 B.12 C.24 D.20【答案】B【解析】根据矩形性质求出AO=BO=4,得出等边三角形AOB,求出AB,即可求出答案.5.如图,在矩形ABCD中,若AC=2AB,则∠AOB的大小是()A.30°B.45°C.60°D.90°【答案】C【解析】∵AC=2AB,∴∠BAC=60°,OA=OB,∴△OAB是正三角形,∴∠AOB的大小是60°.故选C.6.如图,长方形ABCD中,E点在BC上,且AE平分∠BAC.若BE=4,AC=15,则△AEC面积为()A.15 B.30 C.45 D.60【答案】B【解析】利用角平分线的性质定理可得AC边上的高.进而求得所求三角形的面积.7.如图,正方形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,则图中的等腰三角形有()A.4个B.6个C.8个D.10个【答案】C【解析】先根据正方形的四边相等即对角线相等且互相平分的性质,可得AB=BC=CD=AD,AO=OD=OC=OB,再根据等腰三角形的定义即可得出图中的等腰三角形的个数.8.如图,在正方形ABCD中,点E、F分别在CD、BC上,且BF=CE,连接BE、AF相交于点G,则下列结论不正确的是()A.BE=AF B.∠DAF=∠BEC C.∠AFB+∠BEC="90°" D.AG⊥BE【答案】C【解析】∵ABCD是正方形,∴∠ABF=∠C=90°,AB=BC.∵BF=CE,∴△ABF≌△BCE.∴AF=BE(第一个正确).∠BAF=∠CBE,∠BFA=∠BEC(第三个错误).∵∠BAF+∠DAF=90°,∠BAF+∠BFA=90°,∴∠DAF=∠BEC(第二个正确).∵∠BAF=∠CBE,∠BAF+∠AFB=90°.∴∠CBE+∠AFB=90°.∴AG⊥BE(第四个正确).所以不正确的是C,故选C.9.已知四边形ABCD的两条对角线AC与BD互相垂直,则下列结论正确的是()A.当AC=BD时,四边形ABCD是矩形B.当AB=AD,CB=CD时,四边形ABCD是菱形C.当AB=AD=BC时,四边形ABCD是菱形D.当AC=BD,AD=AB时,四边形ABCD是正方形【答案】C【解析】A、对角线AC与BD互相垂直,AC=BD时,无法得出四边形ABCD是矩形,故此选项错误;B、当AB=AD,CB=CD时,无法得到,四边形ABCD是菱形,故此选项错误;C、当两条对角线AC与BD互相垂直,AB=AD=BC时,∴BO=DO,AO=CO,∴四边形ABCD是平行四边形,∵两条对角线AC与BD互相垂直,∴平行四边形ABCD是菱形,故此选项正确;D、当AC=BD,AD=AB时,无法得到四边形ABCD是正方形,故此选项错误.10.用直尺和圆规作一个以线段AB为边的菱形,作图痕迹如图所示,能得到四边形ABCD是菱形的依据是()A.一组邻边相等的四边形是菱形B.四边相等的四边形是菱形C.对角线互相垂直的平行四边形是菱形D.每条对角线平分一组对角的平行四边形是菱形【答案】B【解析】由作图痕迹可知,四边形ABCD的边AD=BC=CD=AB,根据四边相等的四边形是菱形可得四边形ABCD是菱形.11.如图,在△ABC中,点E、D、F分别在边AB、BC、CA上,且DE∥CA,DF∥BA.下列四个判断中,不正确的是()A.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是矩形D.如果AD⊥BC且AB=AC,那么四边形AEDF是菱形【答案】C【解析】由DE∥CA,DF∥BA,根据两组对边分别平行的四边形是平行四边形可得四边形AEDF是平行四边形;又有∠BAC=90°,根据有一角是直角的平行四边形是矩形,可得四边形AEDF是矩形.故A、B正确;如果AD平分∠BAC,那么∠EAD=∠FAD,又有DF∥BA,可得∠EAD=∠ADF,∴∠FAD=∠ADF,∴AF=FD,那么根据邻边相等的平行四边形是菱形,可得四边形AEDF是菱形,而不一定是矩形.故C错误;如果AD⊥BC且AB=AC,那么AD平分∠BAC,同上可得四边形AEDF是菱形.故D正确.12.如图,已知菱形ABCD的一个内角∠BAD=80°,对角线AC、BD相交于点O,点E在AB上且BE=BO,则∠BEO=_______度.【答案】65【解析】因为AB=AD,∠BAD=80°,可求∠ABD=50°;又BE=BO,所以∠BEO=∠BOE,根据三角形内角和定理求解.13.如图,菱形ABCD的对角线的长分别为6和8,点P是对角线AC上的任意一点(点P不与点A,C重合),且PE∥BC交AB于点E,PF∥CD交AD于点F,则阴影部分的面积是______.【答案】12【解析】易知四边形AEPF是平行四边形,设AP与EF相交于O点,则S△POF=S△AOE.所以阴影部分的面积等于菱形面积的一半.14.如图,矩形ABCD的面积为5,它的两条对角线交于点O1,以AB,AO1为两邻边作平行四边形ABC1O1,平行四边形ABC1O1的对角线交于点O2,同样以AB,AO2为两邻边作平行四边形ABC2O2,…,依此类推,则平行四边形ABCnOn的面积为_______.【答案】【解析】后面的每一个平行四边形都与第一个矩形ABCD同底不同高,而第n个平行四边形的高是矩形ABCD的,所以平行四边形ABCn On的面积为.15.如图,在四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA,对角线AC与BD相交于点O,若不增加任何字母与辅助线,要使四边形ABCD是正方形,则还需增加一个条件是_______.【答案】AC=BD或AB⊥BC【解析】∵在四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA,∴四边形ABCD是菱形,∴要使四边形ABCD是正方形,则还需增加一个条件是:AC=BD或AB⊥BC.16.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,DE垂直平分AC,DF⊥BC,当△ABC满足条件_______时,四边形DECF是正方形.(要求:①不再添加任何辅助线,②只需填一个符合要求的条件)【答案】AC=BC【解析】由已知可得四边形的四个角都为直角,根据有一组邻边相等的矩形是正方形,可知添加条件为AC=BC时,能说明CE=CF,即此四边形是正方形.17.如图,四边形ABCD是矩形,△PBC和△QCD都是等边三角形,且点P在矩形上方,点Q在矩形内.计算:∠PBA=∠PCQ=30°.【答案】解:∵四边形ABCD是矩形.∴∠ABC=∠BCD=90°.∵△PBC和△QCD是等边三角形.∴∠PBC=∠PCB=∠QCD=60°.∴∠PBA=∠ABC-∠PBC=30°,∠PCD=∠BCD-∠PCB=30°.∴∠PCQ=∠QCD-∠PCD=30°.∴∠PBA=∠PCQ=30°.【解析】因为矩形的内角是直角,等边三角形的内角是60∘,所以根据这两个特殊角可以计算角的度数.18.如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,过点O作直线EF⊥BD,分别交AD、BC于点E和点F,求证:四边形BEDF是菱形.【答案】证明:∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC,OB=OD,∴∠EDO=∠FBO,∠OED=∠OFB,∴△OED≌△OFB,∴DE=BF,又∵DE∥BF,∴四边形BEDF是平行四边形,∵EF⊥BD,∴四边形BEDF是菱形.【解析】若要证明四边形BEDF是菱形,只需要证明四边形BEDF是平行四边形即可,而DE∥BF,只需要证明DE=BF即可判定四边形BEDF是平行四边形,证明DE=BF可通过证明△OED≌△OFB.19.如图,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,E是CD上一点,BE交AC于F,连接DF.(1) 证明:∠BAC=∠DAC,∠AFD=∠CFE;(2) 若AB∥CD,试证明四边形ABCD是菱形;(3) 在(2)的条件下,试确定E点的位置,使∠EFD=∠BCD,并说明理由.【答案】解:(1) ∵AB=AD,CB=CD,AC=AC,∴△ABC≌△ADC.∴∠BAC =∠DAC.∵ AB=AD,∠BAF =∠DAF,AF=AF.∴△ABF≌△ADF.∴∠AFB=∠AFD.又∵∠CFE =∠AFB,∴∠AFD=∠CFE.∴∠BAC=∠DAC,∠AFD=∠CFE.(2) ∵AB∥CD,∴∠BAC=∠ACD.又∵∠BAC=∠DAC,∴∠BAC=∠ACD.∴∠DAC=∠ACD.∴AD=CD,∵AB="AD" , CB=CD,∴AB=CB=CD=AD.∴四边形ABCD是菱形.(3)当BE⊥CD时,∠EFD=∠BCD.理由:∵四边形ABCD为菱形,∴BC=CD,∠BCF=∠DCF.又∵CF为公共边,∴△BCF≌△DCF.∴∠CBF=∠CDF,∵BE⊥CD,∴∠BEC =∠DEF=90°.∴∠EFD =∠BCD.【解析】(1)利用已知条件和公共边,证得△ABC≌△ADC,即可证明∠BAC=∠DAC;再证明△ABF≌△ADF,得到∠AFB=∠AFD,再利用对顶角相等,易知结论;(2)有平行线的性质和(1)中结论,易知∠DAC=∠ACD,所以AD=CD,进而证得AB=CB=CD=AD,即可证明结论;(3)当BE⊥CD时,有(2)可知BC="CD" ,∠BCF=∠DCF,利用△BCF≌△DCF证得∠CBF=∠CDF,再利用等角的余角相等即可证明结论∠EFD =∠BCD.20.已知矩形BEDG和矩形BNDQ中,BE=BN,DE=DN.(1)将两个矩形叠合成如图10,求证:四边形ABCD是菱形;(2)若菱形ABCD的周长为20,BE=3,求矩形BEDG的面积.【答案】解:(1)答:四边形ABCD是菱形.证明:作AR⊥BC于R,AS⊥CD于S,由题意知:AD∥BC,AB∥CD,∴四边形ABCD是平行四边形,∵矩形BEDG和矩形BNDQ中,BE=BN,DE=DN,∴两个矩形全等,∴AR=AS,∵AR•BC=AS•CD,∴BC=CD,∴平行四边形ABCD是菱形;(2)解:∵菱形ABCD的周长为20,∴AD=AB=BC=CD=5,∵BE=3,∴AE=4,∴DE=5+4=9,∴矩形BEDG的面积为:3×9=27.【解析】(1)作AR⊥BC于R,AS⊥CD于S,根据题意先证出四边形ABCD是平行四边形,再由BC=CD得平行四边形ABCD是菱形;(2)根据菱形的性质得出AD的长,进而得出AE的长,再利用矩形面积公式求出即可.。
特殊平行四边形典型例题解析题

一、参考例题[例1]如下图,△ABC 中,点O 是AC 边上的一个动点,过点O 作直线MN ∥BC ,设MN 交∠BCA 的平分线于点E ,交∠BCA 的外角平分线于点F .(1)求证:EO =FO(2)当点O 运动到何处时,四边形AECF 是矩形?并说明你的结论.分析:(1)要证明OE =OF ,可借助第三条线段OC ,即证:OE =OC ,OF =OC ,这两对线段又分别在两个三角形中,所以只需证△OEC 、△OCF 是等腰三角形,由已知条件即可证明.(2)假设四边形AECF 是矩形,则对角线互相平分且相等,四个角都是直角. 由已知可得到:∠ECF =90°,由(1)可证得OE =OF ,所以要使四边形AECF 是矩形,只需OA =OC .证明:(1)∵CE 、CF 分别是∠ACB 、∠ACD 的平分线. ∴∠ACE =∠BCE ,∠ACF =∠DCF∵MN ∥BC ∴∠OEC =∠ECB ,∠OFC =∠FCD ∴∠ACE =∠OEC ,∠ACF =∠OFC ∴OE =OC ,OF =OC ∴OE =OF(2)当点O 运动到AC 的中点时,即OA =OC 又由(1)证得OE =OF∴四边形AECF 是平行四边形(对角线互相平分的四边形是平行四边形) 由(1)知:∠ECA +∠ACF =21∠ACB +21∠ACD =21 (∠ACB +∠ACD )=90° 即∠ECF =90° ∴四边形AECF 是矩形.因此:当点O 运动到AC 的中点时,四边形AECF 是矩形.[例2]如下图,已知矩形ABCD 的对角线AC 、BD 相交于O ,OF ⊥AD 于F ,OF =3 cm ,AE ⊥BD 于E ,且BE ∶ED =1∶3,求AC 的长.分析:本题主要利用矩形的有关性质,进行计算.即:由矩形的对角线互相平分且相等;可导出BE=OE,进而得出AB=AO,即得出BE=OF=3 cm,求出BD 的长,即AC的长.解:∵四边形ABCD是矩形. ∴AC=BD,OB=OD=OA=OC又∵BE∶ED=1∶3 ∴BE∶BO=1∶2 ∴BE=EO又∵AE⊥BO∴△ABE≌△ADE∴AB=OA即AB=AO=OB∴∠BAE=∠EAO=30°,∠F AO=30°∴△ABE≌△AOF∴BE=OF=3 cm,∴BD=12 cm ∴AC=BD=12 cm二、参考练习1.如图,有一矩形纸片ABCD,AB=6 cm,BC=8 cm,将纸片沿EF折叠,使点B与D重合,求折痕EF的长.解:连结BD、BE、DF由折叠的意义可知:EF⊥BD,EF平分BD.∴BE=ED,BF=FD∵四边形ABCD为矩形∴AB=CD,AD=BC,∠C=90°,AD∥BC∴∠EDO=∠FBO∵点B和D重合∴BO=DO,∠BOF=∠DOE∴△BOF≌△DOE∴ED=BF,∴ED=BF=FD=BE∴四边形BFDE是菱形S菱形=21×BD×EF=BF×CD∵BF=DF,∴可设BF=DF=x则FC=8-x在Rt△FCD中,根据勾股定理得:x2=(8-x)2+62x =425 ∴6425682122⨯=⨯+⨯EF EF =7.5因此,折痕EF 的长为7.5 cm.2.当平行四边形ABCD 满足条件_________时,它成为矩形(填上你认为正确的一个条件即可).答案:∠BAC =90°或AC =BD 或OA =OB 或∠ABC +∠ADC =180°或∠BAD +∠BCD = 180°等条件中的任一个即可.典型例题例1 如图,在菱形ABCD 中,E 是AB 的中点,且,求:(1)的度数;(2)对角线AC 的长;(3)菱形ABCD 的面积.分析 (1)由E 为AB 的中点,,可知DE 是AB 的垂直平分线,从而,且,则是等边三角形,从而菱形中各角都可以求出.(2)而,利用勾股定理可以求出AC .(3)由菱形的对角线互相垂直,可知解 (1)连结BD ,∵四边形ABCD 是菱形,∴是AB 的中点,且,∴∴是等边三角形,∴也是等边三角形.∴(2)∵四边形ABCD 是菱形,∴AC 与BD 互相垂直平分,∴∴,∴(3)菱形ABCD的面积说明:本题中的菱形有一个内角是60°的特殊的菱形,这个菱形有许多特点,通过解题应该逐步认识这些特点.例2 已知:如图,在菱形ABCD中,于于F.求证:分析要证明,可以先证明,而根据菱形的有关性质不难证明,从而可以证得本题的结论.证明∵四边形ABCD是菱形,∴,且,∴,∴,,∴,∴例3 已知:如图,菱形ABCD中,E,F分别是BC,CD上的一点,,,求的度数.解答:连结AC. ∵四边形ABCD为菱形,∴,.∴与为等边三角形. ∴∵,∴∴∴∵,∴为等边三角形. ∴∵,∴∴说明本题综合考查菱形和等边三角形的性质,解题关键是连AC,证.例4 如图,已知四边形和四边形都是矩形,且.求证:垂直平分.分析由已知条件可证明四边形是菱形,再根据菱形的对角线平分对角以及等腰三角形的“三线合一”可证明垂直平分.证明:∵四边形、都是矩形∴,,,∴四边形是平行四边形∵,∴在△和△中∴△≌△∴,∵四边形是平行四边形∴四边形是菱形∴平分∴平分∵∴垂直平分.例5 如图,中,,、在直线上,且.求证:.分析要证,关键是要证明四边形是菱形,然后利用菱形的性质证明结论.证明∵四边形是平行四边形∴,,,∴∵,∴在△和△中∴△≌△∴∵∴同理:∴∵∴四边形是平行四边形∵∴四边形是菱形∴.典型例题例1 一个平行四边形的一个内角是它邻角的3倍,那么这个平行四边形的四个内角各是多少度?分析根据平行四边形的对角相等,邻角互补可以求出四个内角的度数.解设平行四边形的一个内角的度数为x,则它的邻角的度数为3x,根据题意,得,解得,∴∴这个平行四边形的四个内角的度数分别为45°,135°,45°,135°.例2 已知:如图,的周长为60cm,对角线AC、BD相交于点O,的周长比的周长多8cm,求这个平行四边形各边的长.分析由平行四边形对边相等,可知平行四边形周长的一半=30cm,又由的周长比的周长多8cm,可知cm,由此两式,可求得各边的长.解∵四边形为平行四边形,∴,∴,∴∴答:这个平行四边形各边长分别为19cm,11cm,19cm,11cm.说明:学习本题可以得出两个结论:(1)平行四边形两邻边之和等于平行四边形周长的一半.(2)平行四边形被对角线分成四个小三角形,相邻两个三角形周长之差等于邻边之差.例 3 已知:如图,在中,交于点O,过O点作EF交AB、CD于E、F,那么OE、OF是否相等,说明理由.分析观察图形,,从而可说明证明在中,交于O,∴,∴,∴,∴例4 已知:如图,点E在矩形ABCD的边BC上,且,垂足为F。
特殊四边形典型题演练及答案

1、如图,在四边形ABCD中,AB=CD,E、F分别是AD、BC的中点,G、H分别是对角线BD、AC的中点. (1)求证:四边形EGFH是菱形;(2)若AB=1,则当时,求四边形EGFH的面积.2、在△ABC中,借助作图工具可以作出中位线EF,沿着中位线EF一刀剪切后,•用得到的△AEF和四边形EBCF可以拼成平行四边形EBCP,剪切线与拼图如图所示1.仿照上述的方法,按要求完成下列操作设计,并在规定位置画出图示. .(1)在△ABC中,增加条件:_________,沿着_______一刀剪切后可以拼成矩形,剪切线与拼图画在图示2的位置上. .(2)在△ABC中,增加条件:_________,沿着_______一刀剪切后可以拼成菱形,剪切线与拼图画在图示3的位置上. .(3)在△ABC中,增加条件:_________,沿着_______一刀剪切后可以拼成正方形,剪切线与拼图画在图示4的位置上. .(4)在△ABC中(AB≠AC),一刀剪切后也可以拼成等腰梯形,首先要确定剪切线,•其操作过程(剪切线的作法)是:___________,然后,沿着剪切线一刀剪切后可以拼成等腰梯形,剪切线与拼图画在图示5的位置上.(10分)3、如图,已知正方形ABCD的边长为1,G为CD边上的一个动点(点G与C、D不重合),以CG为一边向正方形ABCD外作正方形GCEF,连接DE交BG的延长线于点H.求证:①△BCG≌△DCE;②BH⊥DE.(2)当点G运动到什么位置时,BH垂直平分DE?请说明理由.4、如图,在△中,∠,的垂直平分线交于,交于,在上,且. .⑴求证:四边形ACEF是平行四边形;⑵当∠B满足什么条件时,四边形ACEF是菱形,并说明理由. .5、已知:如图,正方形ABCD中,点E是BA延长线上一点,连接DE,点F在DE上且DF=DC,DG⊥CF于G. DH平分∠ADE交CF于点H,连接BH.(1)若DG=2,求DH的长;(2)求证:BH+DH=CH.6、如图,△AEF中,∠EAF=45°,AG⊥EF于点G,现将△AEG沿AE折叠得到△AEB,将△AFG沿AF折叠得到△AFD,延长BE和DF相交于点C.(1)求证:四边形ABCD是正方形;(2)连接BD分别交AE、AF于点M、N,将△ABM绕点A逆时针旋转,使AB与AD重合,得到△ADH,试判断线段MN、ND、DH之间的数量关系,并说明理由.(3)若EG=4,GF=6,BM=3,求AG、MN的长.7、如图,在正方形ABCD中,E是AB边上任意一点,BG⊥CE,垂足为点O,交AC于点F,交AD于点G。
初二数学特殊的平行四边形试题答案及解析

初二数学特殊的平行四边形试题答案及解析1. (2011福建莆田)如图,在△ABC中,D是AB的中点,E是CD的中点,过点C作CF∥AB交AE的延长线于点F,连接BF.(1)求证:DB=CF;(2)如果AC=BC,试判断四边形BDCF的形状,并证明你的结论.【答案】见解析【解析】(1)证明:∵CF∥AB,∴∠DAE=∠CFE.又∵DE=CE,∠AED=∠FEC,∴△ADE≌△FCE,∴AD=CF.∵AD=DB,∴DB=CF.(2)四边形BDCF是矩形.证明:由(1)知DB=CF,又DB∥CF,∴四边形BDCF为平行四边形.∵AC=BC,AD=DB,∴CD⊥AB.∴四边形BDCF是矩形.2.矩形ABCD中,点O是BC的中点,∠AOD=90°,矩形ABCD的周长为20cm,则AB的长为()A.1cmB.2cmC.cmD.cm【答案】D【解析】∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=∠C=90°,AB=DC.又∵O是BC的中点,∴BO=CO,∴△ABO≌△DCO,∴AO=DO.∵∠AOD=90°,∴∠OAD=∠ODA=45°,∴∠BAO=∠AOB=45°,∴AB=OB.设AB=xcm,则BC=2xcm,∴2(x+2x)=20,解得,故选D.3. (2014重庆)如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,∠ACB=30°,则∠AOB的大小为()A.30°B.60°C.90°D.120°【答案】B【解析】在矩形ABCD中,OA=OB=OC=OD,所以∠OBC=∠OCB=30°,所以∠AOB=∠OCB+∠OBC=60°.4.(2014四川巴中)如图,在四边形ABCD中,点H是边BC的中点,作射线AH,在线段AH及其延长线上分别取点E,F,连接BE,CF.(1)请你添加一个条件,使得△BEH≌△CFH,你添加的条件是________,并证明;(2)在问题(1)中,当BH与EH满足什么关系时,四边形BFCE是矩形?请说明理由.【答案】见解析【解析】(1)添加条件:BE∥CF(答案不唯一).证明:如图,∵BE∥CF,∴∠1=∠2.∵点H是边BC的中点,∴BH=CH.又∵∠3=∠4,∴△BEH≌△CFH.(2)当BH=EH时,四边形BFCE是矩形,理由如下:连接BF,CE.∵△BEH≌△CFH.∴EH=FH,又BH=CH,∴四边形BFCE是平行四边形.又∵BH=EH,∴EF=BC,∴四边形BFCE是矩形.5.已知在四边形ABCD中,,请添加一个条件,使四边形ABCD成为矩形,添加的条件可以是________.(只填一个即可)【答案】∠A=90°(答案不唯一)【解析】由可知,该四边形是平行四边形,根据矩形的定义,只要加上条件“一个角是直角”即可,故填∠A=90°,或∠B=90°,或∠C=90°,或∠D=90°.6.如图所示,在□ABCD中,点E,F分别为BC边上的点,且BE=CF,AF=DE求证:□ABCD是矩形.【答案】∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD.∵BE=CF,∴BF=CE.又∵AF=DE,∴△ABF≌△DCE.∴∠B=∠C.又∵∠B+∠C=180°,∴∠B=∠C=90°.∴□ABCD是矩形.【解析】已知四边形ABCD是平行四边形,欲证它是矩形,只需证一角是直角即可,由题意易知△ABF≌△DCE,而∠B+∠C=180°,因此有∠B=∠C=90°,问题迎刃而解.7.将矩形纸片ABCD按如图所示的方式折叠,使顶点B与顶点D重合,折痕为EF.若,AD=3,则△DEF的周长为________.【答案】6【解析】∵沿EF折叠后,点B与点D重合,点A在点A′的位置,∴A′E=AE,,BF=DF.∵四边形ABCD为矩形,∴,BC=AD=3,∠C=∠A=90°.在Rt△DCF中,设CF=x,则DF=BF=3-x,由勾股定理得,解得x=1,∴DF=3-x=3-1=2.同理,DE=2.连接BD,交EF于点O,则点B与点D关于EF称,∴,BD⊥EF.在Rt△EDO中,,由DE=DF,BD⊥EF,得EO=OF=1,∴EF=2,∴△DEF的周长为DE+DF+EF=2+2+2=6.8.如图,矩形ABCD的对角线相交于点O,过点O的直线交AD、BC于点E、F,AB=2,BC =4,则图中阴影部分的面积为()A.2B.3C.4D.5【答案】C【解析】矩形ABCD的面积=AB·BC=2×4=8,图中阴影部分面积的和等于矩形面积的一半,故选C.9.如图,在矩形ABCD中,DF平分∠ADC交AC于点E,交BC于点F,∠BDF=15°,求∠DOC与∠COF的度数.【答案】75°【解析】解:∵DF平分∠ADC,∴∠FDC=45°.又∵∠BDF=15°,∴∠BDC=45°+15°=60°.又∵四边形ABCD是矩形,∴AC=BD,AO=OC=BO=OD,∴△DOC是等边三角形.∴∠DOC=60°.在Rt△DCF中,∠FDC=45°,∴CF=CD=OC,∴∠COF=∠CFO.又∵∠OCF=90°-∠OCD=90°-60°=30°,∴∠COF=75°.10.(2013湖南邵阳)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.【答案】∠B=90°(答案不唯一)【解析】∵△ABC绕AC的中点O顺时针旋转180°得到△CDA,∴AB=CD,∠BAC=∠DCA,∴AB∥CD,∴四边形ABCD为平行四边形.当∠B=90°时,平行四边形ABCD为矩形,∴添加的条件为∠B=90°.11.如图,四边形ABCD的对角线互相平分,要使它变为矩形,需要添加的条件是()A.AB=CDB.AD=BCC.∠AOB=45°D.∠ABC=90°【答案】D【解析】因为四边形ABCD的对角线互相平分,所以四边形ABCD为平行四边形,A、B两选项为平行四边形具有的性质,C选项添加后也不是矩形,根据矩形的定义知D正确.故选D.12.矩形具有而平行四边形不一定具有的性质是()A.对角相等B.对角线互相平分C.一组对边平行另一组对边相等D.对角线相等【答案】D【解析】矩形的对角线相等,而平行四边形的对角线不一定相等.13.如图,已知在Rt△ABC中,∠ABC=90°,先把△ABC绕点B顺时针旋转90°至△DBE后,再把△ABC沿射线AB平移至△FEG,DE、FG相交于点H.(1)判断线段DE、FG的位置关系,并说明理由:(2)连接CG,求证:四边形CBEG是正方形.(提示:旋转前后,图形中对应的角和对应的边分别相等)【答案】见解析【解析】(1)DE⊥FG,理由如下:由题意得∠A=∠EDB=∠GFE,∠ABC=∠DBE=90°.∴∠BDE+∠BED=90°.∴∠GFE+∠BED=90°.∴∠FHE=90°.∴DE⊥FG.(2)证明:∵△ABC沿射线AB平移至△FEG,∴CB∥GE,CB=GE,∴四边形CBEG是平行四边形.∵∠ABC=∠GEF=90°.∴四边形CBEG是矩形.∵BC=BE.∴四边形CBEG是正方形.14.如图,正方形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,则图中的等腰三角形有( )A.4个B.6个C.8个D.10个【答案】C【解析】在正方形ABCD中,AB=BC=CD=AD,OA=OB=OC=OD,所以等腰三角形有△ABC,△ADC,△ABD,△CBD,△OAB,△OBC,△OCD,△OAD.15.下列命题错误的是( )A.有一组邻边相等的平行四边形叫做正方形B.有一组邻边相等的矩形是正方形C.有一组邻边相等并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形D .有一个角是直角的菱形是正方形【答案】A【解析】由定义可知,正方形既是有一组邻边相等的矩形,又是有一个角是直角的菱形,A 不正确,故选A .16. 如图,正方形ABCD 的对角线相交于点O ,点O 也是正方形A′B′C′O 的一个顶点,两个正方形的边长都等于1,当正方形A′B′C′O 绕顶点O 转动时,两个正方形重叠部分的面积大小有什么规律?并说明理由.【答案】两个正方形重叠部分的面积保持不变,始终为.理由:∵四边形ABCD 是正方形,∴OB =OC ,∠OBE =∠OCF =45°,∠BOC =90°. ∵四边形A′B′C′O 是正方形, ∴∠EOF =90°,∴∠BOC =∠EOF . ∴∠BOC -∠BOF =∠EOF -∠BOF ,即∠COF =∠BOE .∴△BOE ≌△COF(ASA),∴S △BOE =S △COF .∴重叠部分面积等于S △BOC .∵S 正方形ABCD =1×1=1,∴,即两个正方形重叠部分的面积保持不变,始终为.【解析】正方形的两条对角线分正方形为四个全等的等腰直角三角形.通过证△BOE ≌△COF ,得.17. 如图,将矩形ABCD 中的△AOB 沿着BC 的方向平移线段AD 长的距离.(1)画出△AOB 平移后的图形.(2)设(1)中O 点平移后的对应点为E ,试判断四边形CODE 的形状,并说明理由.(3)当四边形ABCD 是什么四边形时,(2)中的四边形CODE 是正方形?并说明你的理由.【答案】(1)平移后的图形如图.(2)四边形CODE 是菱形.理由如下:∵△AOB 平移后得到△DEC , ∴DE ∥AC ,CE ∥BD . ∵四边形ABCD 是矩形,∴,,且AC=BD,∵OC=OD,∴四边形CODE是菱形.(3)当四边形ABCD是正方形时,(2)中的四边形CODE是正方形,理由如下:∵四边形ABCD是正方形,∴AC⊥BD,∴∠COD=90°.∴菱形CODE是正方形.【解析】在图形移动过程中,图形的大小、形状不变,可得四边形CODE是菱形.当AC⊥BD 时,四边形CODE是正方形,此时四边形ABCD是正方形.18.(2013江苏南京)如图,在四边形ABCD中,AB=BC,对角线BD平分∠ABC,P是BD 上一点,过点P作PM⊥AD,PN⊥CD,垂足分别为M、N.(1)求证:∠ADB=∠CDB;(2)若∠ADC=90°,求证:四边形MPND是正方形.【答案】见解析【解析】证明:(1)∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠CBD.又∵BA=BC,BD=BD,∴△ABD≌△CBD,∴∠ADB=∠CDB.(2)∵PM⊥AD,PN⊥CD,∴∠PMD=∠PND=90°.又∵∠ADC=90°,∴四边形MPND是矩形.∵∠ADB=∠CDB,PM⊥AD,PN⊥CD,∴PM=PN.∴四边形MPND是正方形.19.(2013济宁)如图中图(1),在正方形ABCD中,E、F分别是边AD、DC上的点,且AF⊥BE.(1)求证:AF=BE.(2)如图中图(2),在正方形ABCD中,M、N、P、Q分别是边AB、BC、CD、DA上的点,且MP⊥NQ.MP与NQ是否相等?并说明理由.【答案】(1)证明:如图(1),在正方形ABCD中,AB=DA,∠BAE=∠D=90°,∴∠DAF+∠BAF=90°,∵AF⊥BE,∴∠ABE+∠BAF=90°,∴∠ABE=∠DAF,∵在△ABE和△DAF中,∴△ABE≌△DAF(ASA),∴BE=AF.(2)解:MP与NQ相等.理由如下:如图(2),过点A作AF∥MP交CD于F,过点B作BE∥NQ交AD于E,则BE=NQ,AF=MP.只需证BE=AF即可.与(1)的情况完全相同.【解析】(1)根据正方形的性质可得AB=DA,∠BAE=∠D=90°,再根据同角的余角相等求∠ABE=∠DAF,然后利用“角边角”证明△ABE和△DAF全等,再根据全等三角形的性质证明即可;(2)过点A作AF∥MP交CD于F,过点B作BE∥NQ交AD于E,然后解法与(1)相同.20.在四边形ABCD中,O是对角线的交点,下面能判断这个四边形是正方形的是()A.AD⊥CD,AC=BDB.AD∥BC,∠A=∠CC.AO=BO=CO=DO,AC⊥BDD.AO=CO,BO=DO,AB=BC【答案】C【解析】对角线相等、互相平分且垂直的四边形是正方形.21.如图,过正方形ABCD的顶点B作直线l,过点A、C作l的垂线,垂足分别为点E、F,若AE=1,CF=3,则AB的长度为________.【答案】【解析】由题意,知△BFC≌△AEB,∴CF=BE,∴.22. 已知,在四边形ABCD 中,∠A =∠B =∠C =90°,如果添加一个条件即可推出该四边形是正方形,那么这个条件可以是( )A .∠D =90°B .AB =CDC .AD =BCD .BC =CD【答案】D【解析】由∠A =∠B =∠C =90°可判定为矩形,根据正方形的定义,再添加条件“一组邻边相等”即可判定为正方形,故选D .23. (2014福建福州)如图,在正方形ABCD 的外侧,作等边三角形ADE ,AC ,BE 相交于点F ,则∠BFC 为( )A .45°B .55°C .60°D .75°【答案】C【解析】由已知得AB =AE ,∠BAE =150°,∴∠ABF =15°,∴∠BFC =∠ABF +∠BAF =15°+45°=60°.24. 如图,边长为2的正方形ABCD 的对角线相交于点O ,过点O 的直线分别交AD 、BC 于E 、F ,则阴影部分的面积是________.【答案】1【解析】由题意可知△DEO ≌△BFO ,∴S △DEO =S △BFO ,∴.25. 如图所示,在菱形ABCD 中,AE 垂直平分BC ,垂足为E ,AB =4cm .那么,菱形ABCD的面积是________,对角线BD的长是________.【答案】cm2;cm【解析】在菱形ABCD中,由AE垂直平分BC可知△ABC是正三角形,故BC=AC=4cm,由勾股定理可知cm,∴菱形ABCD的面积是(cm2),同时菱形的面积还等于两条对角线乘积的一半,∴对角线BD的长为(cm).26.如图,平行四边形ABCD的两条对角线AC和BD相交于点O,并且BD=4,AC=6,.(1)AC与BD有什么位置关系?为什么?(2)四边形ABCD是菱形吗?为什么?【答案】见解析【解析】(1)AC⊥BD,理由如下:∵四边形ABCD为平行四边形,∴,.在△OBC中,OC2+OB2=9+4=13=BC2,∴△OBC为直角三角形,即OC⊥OB,∴AC⊥BD.(2)四边形ABCD是菱形,理由如下:∵AC⊥BD.∴平行四边形ABCD是菱形.27.(2012山西)如图,已知菱形ABCD的对角线AC、BD的长分别为6cm、8cm,AE⊥BC于点E,则AE的长是( )A.cmB.cmC.cmD.cm【答案】D【解析】由菱形的性质知菱形边长为(cm),所以,得cm,故选D.28. (2013山东潍坊)如图,ABCD是对角线互相垂直的四边形,且OB=OD,请你添加一个适当的条件________,使ABCD成为菱形.(只需添加一个即可)【答案】本题答案不唯一,如OA=OC或AD=BC或AD∥BC或AB=BC等【解析】根据对角线互相垂直平分可添加OA=OC;或添加AD=BC或AB=DC或AD∥BC或AB∥DC或AB=BC或AD=DC,由三角形全等得到AO=CO,再由对角线互相垂直平分得到四边形ABCD是菱形.29.如图,□ABCD的对角线AC的垂直平分线与AD、BC、AC分别交于点E、F、O,求证:四边形AFCE是菱形.【答案】∵四边形ABCD是平行四边形,∴AE∥CF,∴∠CAE=∠ACF又∵∠AOE=∠COF,OA=OC,∴△AOE≌△COF.∴OE=OF,∴四边形AFCE是平行四边形.又∵EF⊥AC.∴四边形AFCE是菱形.【解析】要证四边形AFCE是菱形,首先要证四边形AFCE是平行四边形.30.如图,在菱形ABCD中,E是AB的中点,且DE⊥AB,AB=10.(1)求∠ABC的度数;(2)求对角线AC的长度;(3)求菱形ABCD的面积.【答案】(1)连接BD,交AC于点O,如图.∵四边形ABCD是菱形,∴AD=AB.∵E是AB的中点,且DE⊥AB,∴AD=BD.∴△ABD是等边三角形.∴∠ABD=60°.∴∠ABC=60°×2=120°.(2)∵四边形ABCD是菱形,∴AC,BD互相垂直平分.∴.∴在Rt△AOB中,,∴.(3).【解析】(1)连接BD,与AC相交于点O,可证△ABD是等边三角形,所以∠ABD=60°,可得∠ABC的度数;(2)在Rt△OAB中,由勾股定理可求出OA的长,则AC=2OA;(3)根据菱形的面积公式可求其面积.。
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特殊四边形经典例题1.(2012•金山区二模)在下列命题中,是真命题的是( )A . 两条对角线相等的四边形是矩形B . 两条对角线互相垂直的四边形是菱形C . 两条对角线互相平分的四边形是平行四边形D . 两条对角线互相垂直且相等的四边形是正方形2.(2012•泰州)下列四个命题:①一组对边平行且一组对角相等的四边形是平行四边形;②对角线互相垂直且相等的四边形是正方形;③顺次连接矩形四边中点得到的四边形是菱形;④正五边形既是轴对称图形又是中心对称图形.其中真命题共有( )A . 1个B . 2个C . 3个D . 4个3.已知,在平面直角坐标系中放置了5个如图所示的正方形(用阴影表示),点B 1在y 轴上,点C 1、E 1、E 2、C 2、E 3、E 4、C 3均在x 轴正半轴上.若已知正方形A 1B 1C 1D 1的边长为1,∠B 1C 1O=60°,且B 1C 1∥B 2C 2∥B 3C 3,则点A 3的坐标是( )A . (,)B . (,)C . (,)D . (,)4.下列命题中正确的是( )A . 对角线相互垂直的平行四边形是矩形B . 对角线相等的平行四边形是菱形C . 对角线相等的梯形是等腰梯形D . 对角线相等的四边形是平行四边形5.如图,在平行四边形ABCD 中,E ,F 分别是边AD ,BC 的中点,AC 分别交BE ,DF 于点M ,N .给出下列结论:①△ABM ≌△CDN ;②AM=AC ;③DN=2NF ;④S 四边形BFNM =S 平行四边形ABCD . 其中正确的结论有( )A . 1个B . 2个C . 3个D . 4个6.如图,已知正方形ABCD中,点E、N是对角线BD上两动点,过这两个动点作矩形EFCH,MNQP,分别内接于△BCD和△ABD,设矩形EFCH,MNQP的周长分别为m1,m2,则m1,m2的大小关系为()A.m1>m2B.m1<m2C.m1=m2D.m1,m2的大小不确定7.如图,已知AD是三角形纸片ABC的高,将纸片沿直线EF折叠,使点A与点D重合,给出下列判断:①EF是△ABC的中位线;②△DEF的周长等于△ABC周长的一半;③若四边形AEDF是菱形,则AB=AC;④若∠BAC是直角,则四边形AEDF是矩形,其中正确的是()A.①②③B.①②④C.②④D.①③④8.如图,已知A1,A2,A3,…A n是x轴上的点,且OA1=A1A2=A2A3=…=A n﹣1A n=1,分别过点A1,A2,A3,…A n作x轴的垂线交反比例函数y=(x>0)的图象于点B1,B2,B3,…B n,过点B2作B2P1⊥A1B1于点P1,过点B3作B3P2⊥A2B2于点P2…,记△B1P1B2的面积为S1,△B2P2B3的面积为S2…,△B n P n B n+1的面积为S n,则S1+S2+S3+…+S n=_________.9.(2013•历城区三模)如图,在斜边长为1的等腰直角三角形OAB中,作内接正方形A1B1D1C1;在等腰直角三角形OA1B1中作内接正方形A2B2D2C2;在等腰直角三角形OA2B2中作内接正方形A3B3D3C3;…;依次做下去,则第n个正方形A n B n D n C n的边长是_________.10.已知如图,在线段BG同侧作正方形ABCD和正方形CEFG,其中BG=10,BC:CG=2:3,则S△ECG=_________,S△AEG=_________.25.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,动点P从点A开始,沿边AC向点C 以每秒1个单位长度的速度运动,动点D从点A开始,沿边AB向点B以每秒个单位长度的速度运动,且恰好能始终保持连结两动点的直线PD⊥AC,动点Q从点C开始,沿边CB向点B以每秒2个单位长度的速度运动,连结PQ.点P,D,Q分别从点A,C同时出发,当其中一点到达端点时,另两个点也随之停止运动,设运动时间为t秒(t≥0).(1)当t为何值时,四边形BQPD的面积为△ABC面积的?(2)是否存在t的值,使四边形PDBQ为平行四边形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由;(3)是否存在t的值,使四边形PDBQ为菱形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由,并探究如何改变点Q的速度(匀速运动),使四边形PDBQ在某一时刻为菱形,求点Q 的速度.11.邻边不相等的矩形纸片,剪去一个正方形,余下一个四边形,称为第一次操作;在余下的四边形中减去一个正方形,又余下一个四边形,称为第二次操作;…,以此类推,若第n次操作后余下的四边形是正方形,则称原矩形是n阶矩形.如图1,矩形ABCD中,若AB=1,AD=2,则矩形ABCD是1阶矩形.探究:(1)两边分别是2和3的矩形是_________阶矩形;(2)小聪为了剪去一个正方形,进行如下的操作:如图2,把矩形ABCD沿着BE折叠(点E在AD上),使点A落在BC的点F处,得到四边形ABFE.请证明四边形ABFE是正方形.(3)操作、计算:①已知矩形的两边分别是2,a(a>2),而且它是3阶矩形,请画出此矩形及裁剪线的示意图,并在示意图下方直接写出a的值;②已知矩形的两邻边长为a,b,(a>b),且满足a=5b+m,b=4m.请直接写出矩形是几阶矩形.12.(2009•江西)如图1,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,E是AB的中点,过点E作EF∥BC 交CD于点F.AB=4,BC=6,∠B=60度.(1)求点E到BC的距离;(2)点P为线段EF上的一个动点,过P作PM⊥EF交BC于点M,过M作MN∥AB交折线ADC于点N,连接PN,设EP=x.①当点N在线段AD上时(如图2),△PMN的形状是否发生改变?若不变,求出△PMN 的周长;若改变,请说明理由;②当点N在线段DC上时(如图3),是否存在点P,使△PMN为等腰三角形?若存在,请求出所有满足要求的x的值;若不存在,请说明理由.13.如图,梯形ABCD中AD∥BC,AB⊥CB,AB=6cm,BC=14cm,AD=8cm,点E为AB上一点,且AE=2cm;点F为AD上一动点,以EF为边作菱形EFGH,且点H落在边BC上,点G在梯形ABCD的内部或边CD上,设AF=x(1)直接写出腰CD的长与∠DCB的度数;(2)在点F运动过程中,是否存在某个x的值,使得四边形EFGH为正方形?若存在,请求出x的值;若不存在,请说明理由.(3)若菱形EFGH的顶点G恰好在边CD上,则求出点G在CD上的位置和此时x的值.答案详解1.(2012•金山区二模)在下列命题中,是真命题的是( )A . 两条对角线相等的四边形是矩形B . 两条对角线互相垂直的四边形是菱形C . 两条对角线互相平分的四边形是平行四边形D . 两条对角线互相垂直且相等的四边形是正方形解答: 故选C .2.(2012•泰州)下列四个命题:①一组对边平行且一组对角相等的四边形是平行四边形;②对角线互相垂直且相等的四边形是正方形;③顺次连接矩形四边中点得到的四边形是菱形;④正五边形既是轴对称图形又是中心对称图形.其中真命题共有( )A . 1个B . 2个C . 3个D . 4个解答: 解:①一组对边平行,且一组对角相等,则可以判定另外一组对边也平行,所以该四边形是平行四边形,故该命题正确;②对角线互相垂直且相等的四边形不一定是正方形,也可以是普通的四边形(例如筝形,筝形的对角线垂直但不相等,不是正方形),故该命题错误;③因为矩形的对角线相等,所以连接矩形的中点后都是对角线的中位线,所以四边相等,所以是菱形,故该命题正确;④正五边形只是轴对称图形不是中心对称图形,故该命题错误;所以正确的命题个数为2个,故选B .3.已知,在平面直角坐标系中放置了5个如图所示的正方形(用阴影表示),点B 1在y 轴上,点C 1、E 1、E 2、C 2、E 3、E 4、C 3均在x 轴正半轴上.若已知正方形A 1B 1C 1D 1的边长为1,∠B 1C 1O=60°,且B 1C 1∥B 2C 2∥B 3C 3,则点A 3的坐标是( )A . (,)B . (,)C . (,)D . (,) 考点: 正方形的性质;坐标与图形性质;全等三角形的判定与性质.专题:规律型.分析:根据两直线平行,同位角相等可得∠B3C3O=∠B2C2O=∠B1C1O=60°,然后解直角三角形求出OC1、C1E、E1E2、E2C2、C2E3、E3E4、E4C3,再求出B3C3,过点A3延长正方形的边交x轴于M,过点A3作A3N⊥x轴于N,先求出A3M,再解直角三角形求出A3N、C3N,然后求出ON,再根据点A3在第一象限写出坐标即可.解答:解:如图,∵B1C1∥B2C2∥B3C3,∴∠B3C3O=∠B2C2O=∠B1C1O=60°,∵正方形A1B1C1D1的边长为1,∴OC1=×1=,C1E1=×1=,E1E2=×1=,E2C2=×=,C2E3=E2B2=,E3E4=×=,E4C3=×=,∴B3C3=2E4C3=2×=,过点A3延长正方形的边交x轴于M,过点A3作A3N⊥x轴于N,则A3M=+×=,A3N=×=,C3M=×=,∴C3N=(××2)﹣=,ON=+++++++,=+,∵点A3在第一象限,∴点A3的坐标是(+,).故选C.点评:本题考查了正方形的四条边都相等性质,解含30°角的直角三角形,依次求出x轴上各线段的长度是解题的关键,难点在于过点A3作辅助线构造出含60°角的直角三角形.4.下列命题中正确的是()A.对角线相互垂直的平行四边形是矩形B.对角线相等的平行四边形是菱形C.对角线相等的梯形是等腰梯形D.对角线相等的四边形是平行四边形考点:命题与定理.分析:根据矩形、菱形、等腰梯形、平行四边形的判定方法对各选项分析判断后利用排除法求解.解答:解:A、对角线相互垂直的平行四边形是菱形,故本选项错误;B、对角线相等的平行四边形是矩形,故本选项错误;C、对角线相等的梯形是等腰梯形,正确,故本选项正确;D、对角线相等的四边形形状不确定,故本选项错误.故选C.点评:本题主要考查命题的真假判断,正确的命题叫真命题,错误的命题叫做假命题.判断命题的真假关键是要熟悉课本中的性质定理.5.如图,在平行四边形ABCD中,E,F分别是边AD,BC的中点,AC分别交BE,DF 于点M,N.给出下列结论:①△ABM≌△CDN;②AM=AC;③DN=2NF;④S四边形BFNM=S平行四边形ABCD.其中正确的结论有()A.1个B.2个C.3个D.4个考点:相似三角形的判定与性质;全等三角形的判定与性质;平行四边形的性质.分析:先结合平行四边形性质,根据ASA得出△ABM≌△CDN,从而得出DN=BM,AM=CN;再由三角形中位线定理、相似三角形的对应边成比例得出CN=MN,BM=DN=2NF;由S▱BFDE=S▱ABCD,S四边形BFNM=S▱BFDE,易证得S四边形BFNM=S平行四边形ABCD.解答:解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD=BC,AB=CD,且AD∥BC AB∥CD,∴∠BAM=∠DCN,∵E,F分别是边AD,BC的中点,∴DE=BF,∴四边形BFDE是平行四边形,∴BE∥DF,∴∠AMB=∠EMN=∠FNM=∠CND,在△ABM≌△CDN,,∴△ABM≌△CDN(AAS),故①正确;∴AM=CN,BM=DN,∠AMB=∠DNC=∠FNA,∴NF∥BM,∵F为BC的中点,∴NF为三角形BCM的中位线,∴BM=DN=2NF,CN=MN=AM,∴AM=AC,DN=2NF,故②③正确;∵S▱BFDE=S▱ABCD,S四边形BFNM=S▱BFDE,∴S四边形BFNM=S平行四边形ABCD.故④正确;综上所述,正确的结论是:①②③④,共有4个.故选D.点评:本题考查全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质以及平行四边形的判定与性质.注意,三角形中位线定理的应用.6.如图,已知正方形ABCD中,点E、N是对角线BD上两动点,过这两个动点作矩形EFCH,MNQP,分别内接于△BCD和△ABD,设矩形EFCH,MNQP的周长分别为m1,m2,则m1,m2的大小关系为()A.m1>m2B.m1<m2C.m1=m2D.m1,m2的大小不确定考点:正方形的性质;等腰直角三角形;矩形的性质.分析:根据正方形的对角线平分一组对角可得∠ABD=∠ADB=∠CBD=∠CDB=45°,然后求出MN=BN,PQ=QD,BF=EF,EH=DH,再设正方形的边长为a,然后用a表示出m1,m2,进行判断即可.解答:解:∵点E、N是正方形ABCD对角线BD上两动点,∴∠ABD=∠ADB=∠CBD=∠CDB=45°,∵四边形EFCH和四边形MNQP是矩形,∴△BMN,△PQD,△BEF,△DEH是等腰直角三角形,∴MN=BN,PQ=QD,BF=EF,EH=DH,设正方形的边长为a,则BD=a,所以m1=EF+FC+CH+EH=BE+FC+CH+DH=BC+CD=2a,m2=MN+NQ+PQ+PM=BN+NQ+QD+PM=BD+PM=a+PM,∵PM的长度无法确定,∴2a与a+PM的大小无法确定,∴m1,m2的大小不确定.故选D.点评:本题考查了正方形的性质,等腰直角三角形的判定与性质,矩形的性质,用正方形ABCD的边长表示出m1,m2是解题的关键.7.如图,已知AD是三角形纸片ABC的高,将纸片沿直线EF折叠,使点A与点D重合,给出下列判断:①EF是△ABC的中位线;②△DEF的周长等于△ABC周长的一半;③若四边形AEDF是菱形,则AB=AC;④若∠BAC是直角,则四边形AEDF是矩形,其中正确的是()A.①②③B.①②④C.②④D.①③④考点:翻折变换(折叠问题);三角形中位线定理;菱形的性质;矩形的判定.分析:根据折叠可得EF是AD的垂直平分线,再加上条件AD是三角形纸片ABC的高可以证明EF∥BC,进而可得△AEF∽△ABC,从而得到===,进而得到EF是△ABC的中位线;再根据三角形的中位线定理可判断出△AEF的周长是△ABC的一半,进而得到△DEF的周长等于△ABC周长的一半;根据三角形中位线定理可得AE=AB,AF=AC,若四边形AEDF是菱形则AE=AF,即可得到AB=AC.解答:解:∵AD是△ABC的高,∴AD⊥BC,∴∠ADC=90°,根据折叠可得:EF是AD 的垂直平分线,∴AO=DO=AD,AD⊥EF,∴∠AOF=90°,∴∠AOF=∠ADC=90°,∴EF∥BC,∴△AEF∽△ABC,∴===,∴EF是△ABC的中位线,故①正确;∵EF是△ABC的中位线,∴△AEF的周长是△ABC的一半,根据折叠可得△AEF≌△DEF,∴△DEF的周长等于△ABC周长的一半,故②正确;∵EF是△ABC的中位线,∴AE=AB,AF=AC,若四边形AEDF是菱形,则AE=AF,∴AB=AC,故③正确;根据折叠只能证明∠BAC=∠EDF=90°,不能确定∠AED和∠AFD的度数,故④错误;故选:A.点评:此题主要考查了图形的翻折变换,以及三角形中位线的性质,关键是掌握三角形中位线定理:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.8.如图,已知A1,A2,A3,…A n是x轴上的点,且OA1=A1A2=A2A3=…=A n﹣1A n=1,分别过点A1,A2,A3,…A n作x轴的垂线交反比例函数y=(x>0)的图象于点B1,B2,B3,…B n,过点B2作B2P1⊥A1B1于点P1,过点B3作B3P2⊥A2B2于点P2…,记△B1P1B2的面积为S1,△B2P2B3的面积为S2…,△B n P n B n+1的面积为S n,则S1+S2+S3+…+S n=.考点:反比例函数综合题.专题:规律型.分析:由OA1=A1A2=A2A3=…=A n﹣1A n=1可知B1点的坐标为(1,y1),B2点的坐标为(2,y2),B3点的坐标为(3,y3)…B n点的坐标为(n,y n),把x=1,x=2,x=3代入反比例函数的解析式即可求出y1、y2、y3的值,再由三角形的面积公式可得出S1、S2、S3…S n 的值,故可得出结论.解答:解:∵OA1=A1A2=A2A3=…=A n﹣1A n=1,∴设B1(1,y1),B2(2,y2),B3(3,y3),…B n(n,y n),∵B1,B2,B3…Bn在反比例函数y=(x>0)的图象上,∴y1=1,y2=,y3=…y n=,∴S1=×1×(y1﹣y2)=×1×(1﹣)=(1﹣);S2=×1×(y2﹣y3)=×(﹣);S3=×1×(y3﹣y4)=×(﹣);…S n=(﹣),∴S1+S2+S3+…+S n=(1﹣+﹣+﹣+…+﹣)=.故答案为:.点评:本题考查的是反比例函数综合题,熟知反比例函数图象上各点的坐标一定适合此函数的解析式是解答此题的关键.9.(2013•历城区三模)如图,在斜边长为1的等腰直角三角形OAB中,作内接正方形A1B1D1C1;在等腰直角三角形OA1B1中作内接正方形A2B2D2C2;在等腰直角三角形OA2B2中作内接正方形A3B3D3C3;…;依次做下去,则第n个正方形A n B n D n C n的边长是.考点:相似三角形的判定与性质;正方形的性质.专题:规律型.分析:过O作OM垂直于AB,交AB于点M,交A1B1于点N,由三角形OAB与三角形OA1B1都为等腰直角三角形,得到M为AB的中点,N为A1B1的中点,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得出OM为AB的一半,由AB=1求出OM的长,再由ON为A1B1的一半,即为MN的一半,可得出ON与OM的比值,求出MN的长,即为第1个正方形的边长,同理求出第2个正方形的边长,依此类推即可得到第n个正方形的边长.解答:解:过O作OM⊥AB,交AB于点M,交A1B1于点N,如图所示:∵A1B1∥AB,∴ON⊥A1B1,∵△OAB为斜边为1的等腰直角三角形,∴OM=AB=,又∵△OA1B1为等腰直角三角形,∴ON=A1B1=MN,∴ON:OM=1:3,∴第1个正方形的边长A1C1=MN=OM=×=,同理第2个正方形的边长A2C2=ON=×=,则第n个正方形A n B n D n C n的边长为:.故答案为:.点评:此题考查了等腰直角三角形的性质,以及正方形的性质,属于一道规律型的题,熟练掌握等腰直角三角形的性质是解本题的关键.10.已知如图,在线段BG同侧作正方形ABCD和正方形CEFG,其中BG=10,BC:CG=2:3,则S△ECG=18,S△AEG=18.考点:正方形的性质.分析:求出BC,CG,根据三角形面积公式和矩形的面积公式求出即可.解答:解:∵BG=10,BC:CG=2:3,∴BC=4,CG=6,∵四边形ABCD和四边形EFGC 是正方形,∴BC=AB=4,FG=EF=CG=6,延长FE和BA交于N,∵四边形ABCD和四边形EFGC 是正方形,∴∠NED=∠EDA=∠DAN=90°,∴四边形BNFG是矩形,∴EN=BC=4,NF=BG=10,BN=CF=6,∴S△ECG=×CG×FG=×6×6=18,S△AEG=S矩形NBGF﹣S△ABG﹣S△EFG﹣S△ANE=10×6﹣×4×10﹣×6×6﹣×(6﹣4)×4=18,故答案为:18,18.点评:本题考查了正方形性质,矩形性质,三角形面积的应用,主要考查学生的计算能力.11.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,动点P从点A开始,沿边AC向点C以每秒1个单位长度的速度运动,动点D从点A开始,沿边AB向点B以每秒个单位长度的速度运动,且恰好能始终保持连结两动点的直线PD⊥AC,动点Q从点C开始,沿边CB向点B以每秒2个单位长度的速度运动,连结PQ.点P,D,Q分别从点A,C同时出发,当其中一点到达端点时,另两个点也随之停止运动,设运动时间为t秒(t≥0).(1)当t为何值时,四边形BQPD的面积为△ABC面积的?(2)是否存在t的值,使四边形PDBQ为平行四边形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由;(3)是否存在t的值,使四边形PDBQ为菱形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由,并探究如何改变点Q的速度(匀速运动),使四边形PDBQ在某一时刻为菱形,求点Q 的速度.考点:四边形综合题.分析:(1)首先表示出四边形面积以及求出三角形面积,进而解方程得出即可;(2)易得△APD∽△ACB,即可求得AD与BD的长,由BQ∥DP,可得当BQ=DP 时,四边形PDBQ是平行四边形;(3)利用(2)中所求,即可求得此时DP与BD的长,由DP≠BD,可判定▱PDBQ 不能为菱形;然后设点Q的速度为每秒v个单位长度,由要使四边形PDBQ为菱形,则PD=BD=BQ,列方程即可求得答案.解答:解:(1)∵直线PD⊥AC,∴BC∥PD,∴四边形BQPD的面积为:(BQ+DP)×PC=(8﹣2t+t)×(6﹣t)△ABC面积为:×AC×BC=×6×8=24,∴四边形BQPD的面积为△ABC面积的时:×24=(8﹣t)×(6﹣t),解得:t1=9+3,t2=9﹣3,∵当其中一点到达端点时,另两个点也随之停止运动,∴t≤4,∴t1=9+3不合题意舍去,∴当t为9﹣3时,四边形BQPD的面积为△ABC 面积的;(2)存在,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,∴AB=10∵PD∥BC,∴△APD∽△ACB,∴=,即=,∴AD=t,∴BD=AB﹣AD=10﹣t,∵BQ∥DP,∴当BQ=DP时,四边形PDBQ是平行四边形,即8﹣2t=,解得:t=.存在t=时,使四边形PDBQ为平行四边形;(3)不存在,理由:当t=时,PD=×=,BD=10﹣×=6,∴DP≠BD,∴▱PDBQ不能为菱形.设点Q的速度为每秒v个单位长度,则BQ=8﹣vt,PD=t,BD=10﹣t,要使四边形PDBQ为菱形,则PD=BD=BQ,当PD=BD时,即t=10﹣t,解得:t=当PD=BQ,t=时,即t=8﹣v,解得:v=当点Q的速度为每秒个单位长度时,经过秒,四边形PDBQ是菱形.点评:此题考查了相似三角形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、菱形的判定与性质.此题综合性很强难度较大,解题的关键是注意数形结合思想的应用.12.邻边不相等的矩形纸片,剪去一个正方形,余下一个四边形,称为第一次操作;在余下的四边形中减去一个正方形,又余下一个四边形,称为第二次操作;…,以此类推,若第n次操作后余下的四边形是正方形,则称原矩形是n阶矩形.如图1,矩形ABCD中,若AB=1,AD=2,则矩形ABCD是1阶矩形.探究:(1)两边分别是2和3的矩形是2阶矩形;(2)小聪为了剪去一个正方形,进行如下的操作:如图2,把矩形ABCD沿着BE折叠(点E在AD上),使点A落在BC的点F处,得到四边形ABFE.请证明四边形ABFE是正方形.(3)操作、计算:①已知矩形的两边分别是2,a(a>2),而且它是3阶矩形,请画出此矩形及裁剪线的示意图,并在示意图下方直接写出a的值;②已知矩形的两邻边长为a,b,(a>b),且满足a=5b+m,b=4m.请直接写出矩形是几阶矩形.考点:四边形综合题.分析:(1)通过操作画图可以得出第一次应该减去是一个边长为2的正方形,就剩下一个长为2宽为1的矩形,再进行第二次操作减去一个边长为1的正方形则余下的就是一个边长为1正方形,故得出结论2阶矩形;(2)由折纸可以得出AB=BF,AE=FE,从而得出△AEB≌△FEB,就可以得出AE=FE,∠BFE=∠A=90°,就有四边形ABFE是矩形,就有矩形ABFE为正方形;(3)①由n阶矩形的意义通过画图就可以求出a的值;②先由条件可以表示出a=21m,然后通过操作画出图形就可以求出结论.解答:解:(1)由题意,得,第一次操作应该减去一个边长为2的正方形,∴就剩下一个长为2宽为1的矩形,再进行第二次操作减去一个边长为1的正方形则余下的就是一个边长为1正方形.∴共操作2次.∴这个矩形是2阶矩形.故答案为:2;(2)∵△AEB与△FEB关于直线BE成轴对称,∴△AEB≌△FEB,∴AE=FE,∠BFE=∠A.∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠ABF=90°,∴∠A=∠ABF=∠BFE=90°,∴四边形ABFE为矩形.∵AE=FE,∴矩形ABFE为正方形;(3)①由题意,得如图1,∴a的值=8,∴a的值=5,同理可得出:a=或,∴a的值为8或5或或;②由题意,得∵a=5b+m,b=4m,∴a=21m,如图∴是8阶矩形.点评:本题考查了矩形的性质和正方形的性质的运用,轴对称的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用分类讨论思想在几何题目中的运用,解答时根据题意正确画出图形是关键.13.(2009•江西)如图1,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,E是AB的中点,过点E作EF∥BC交CD于点F.AB=4,BC=6,∠B=60度.(1)求点E到BC的距离;(2)点P为线段EF上的一个动点,过P作PM⊥EF交BC于点M,过M作MN∥AB交折线ADC于点N,连接PN,设EP=x.①当点N在线段AD上时(如图2),△PMN的形状是否发生改变?若不变,求出△PMN的周长;若改变,请说明理由;②当点N在线段DC上时(如图3),是否存在点P,使△PMN为等腰三角形?若存在,请求出所有满足要求的x的值;若不存在,请说明理由.考点:等腰梯形的性质;等腰三角形的判定;勾股定理;三角形中位线定理.专题:压轴题.分析:(1)可通过构建直角三角形然后运用勾股定理求解.(2)①△PMN的形状不会变化,可通过做EG⊥BC于G,不难得出PM=EG,这样就能在三角形BEG中求出EG的值,也就求出了PM的值,如果做PH⊥MN于H,PH是三角形PMH和PHN的公共边,在直角三角形PHM中,有PM的值,∠PMN 的度数也不难求出,那么就能求出MH和PH的值,也就求出HN和PN的值了,有了PN,PM,MN的值,就能求出三角形MPN的周长了.②本题分两种情况进行讨论:1、N在CD的DF段时,PM=PN.这种情况同①的计算方法.2、N在CD的CF段时,又分两种情况进行讨论MP=MN时,MC=MN=MP,这样有了MC的值,x也就能求出来了NP=NM时,我们不难得出∠PMN=120°,又因为∠MNC=60°因此∠PNM+∠MNC=180度.这样点P与F就重合了,△PMC即这是个直角三角形,然后根据三角函数求出MC的值,然后就能求出x了.综合上面的分析把△PMC是等腰三角形的情况找出来就行了.解答:解:(1)如图1,过点E作EG⊥BC于点G.∵E为AB的中点,∴BE=AB=2在Rt△EBG中,∠B=60°,∴∠BEG=30度.∴BG=BE=1,EG=即点E 到BC的距离为(2)①当点N在线段AD上运动时,△PMN的形状不发生改变.∵PM⊥EF,EG⊥EF,∴PM∥EG,又EF∥BC,∴四边形EPMG为矩形,∴EP=GM,PM=EG=同理MN=AB=4.如图2,过点P作PH⊥MN于H,∵MN∥AB,∴∠NMC=∠B=60°,又∠PMC=90°,∴∠PMH=∠PMC﹣∠NMC=30°.∴PH=PM=∴MH=PM•cos30°=则NH=MN﹣MH=4﹣在Rt△PNH中,PN=∴△PMN的周长=PM+PN+MN=②当点N在线段DC上运动时,△PMN的形状发生改变,但△MNC恒为等边三角形.当PM=PN时,如图3,作PR⊥MN于R,则MR=NR.类似①,PM=,∠PMR=30°,MR=PMcos30°=×=,∴MN=2MR=3.∵△MNC是等边三角形,∴MC=MN=3.此时,x=EP=GM=BC﹣BG﹣MC=6﹣1﹣3=2.当MP=MN时,∵EG=,∴MP=MN=,∵∠B=∠C=60°,∴△MNC是等边三角形,∴MC=MN=MP=(如图4),此时,x=EP=GM=6﹣1﹣,当NP=NM时,如图5,∠NPM=∠PMN=30度.则∠PNM=120°,又∠MNC=60°,∴∠PNM+∠MNC=180度.因此点P与F重合,△PMC为直角三角形.∴MC=PM•tan30°=1.此时,x=EP=GM=6﹣1﹣1=4.综上所述,当x=2或4或(5﹣)时,△PMN为等腰三角形.点评:本题综合考查了等腰梯形,等腰直角三角形的性质,中位线定理,勾股定理等知识点的应用.14.如图,梯形ABCD中AD∥BC,AB⊥CB,AB=6cm,BC=14cm,AD=8cm,点E为AB上一点,且AE=2cm;点F为AD上一动点,以EF为边作菱形EFGH,且点H落在边BC上,点G在梯形ABCD的内部或边CD上,设AF=x(1)直接写出腰CD的长与∠DCB的度数;(2)在点F运动过程中,是否存在某个x的值,使得四边形EFGH为正方形?若存在,请求出x的值;若不存在,请说明理由.(3)若菱形EFGH的顶点G恰好在边CD上,则求出点G在CD上的位置和此时x的值.考点:四边形综合题.专题:压轴题.分析:(1)过点D作DM⊥BC于M,可得四边形ABMD是矩形,根据矩形的对边相等求出DM=AB,BM=AD,然后求出CM,判断出△CDM的等腰直角三角形,然后等腰直角三角形的性质求解即可;(2)根据正方形的四条边都相等可得EF=EH,根据同角的余角相等求出∠AEF=∠BHE,然后利用“角角边”证明△AEF和△BHE全等,根据全等三角形对应边相等可得BE=AF,再根据AB=AE+BE代入数据进行计算即可得解;(3)过点G作GP⊥BC于P,根据两边分别互相平行的两个角相等(或互补)可得∠AEF=∠PGH,根据菱形的四条边都相等可得EF=GH,然后利用“角角边”证明△AEF 和△PGH全等,根据全等三角形对应边相等可得PG=AE,HP=AF,然后表示出CP、BH,在Rt△AEF和Rt△BEH中,利用勾股定理列式表示出EF2和EH2,然后列出方程求解即可.解答:解:(1)如图,过点D作DM⊥BC于M,∵AD∥BC,AB⊥CB,∴四边形ABMD 是矩形,∴DM=AB=6cm,BM=AD=8cm,∴CM=BC﹣BM=14﹣8=6cm,∴DM=CM,∴△CDM是等腰直角三角形,CD=CM=6cm,∠DCB=45°;(2)∵四边形EFGH为正方形,∴EF=EH,∠FEH=90°,∴∠AEF+∠BEH=90°,∵AB⊥CB,∴∠BEH+∠BHE=90°,∴∠AEF=∠BHE,在△AEF和△BHE中,,∴△AEF≌△BHE(AAS),∴BE=AF=x,∵AB=AE+BE=6cm,∴2+x=6,解得x=4cm;(3)如图,过点G作GP⊥BC于P,在菱形EFGH中,EF∥GH,EF=EH=GH,∵AD∥BC,∴∠AEF=∠PGH,在△AEF和△PGH中,,∴△AEF≌△PGH(AAS),∴PG=AE=2,HP=AF=x,∵∠C=45°,∴CP=PG=2,BH=14﹣x﹣2=12﹣x,在Rt△AEF 中,EF2=AE2+AF2=22+x2,在Rt△BEH中,EH2=BE2+BH2=(6﹣2)2+(12﹣x)2,∵EF=EH,∴22+x2=(6﹣2)2+(12﹣x)2,解得x=6.5.点评:本题考查了四边形综合题型,主要涉及梯形的求解,关键在于作出合适的辅助线,正方形的性质,全等三角形的判定与性质,菱形的性质,(3)作辅助线构造出全等三角形,然后利用勾股定理列出方程是解题的关键.。