中考数学综合题专题复习【平行四边形】专题解析含答案
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.(1)、动手操作:如图①:将矩形纸片ABCD折叠,使点D与点B重合,点C落在点处,折痕为EF,若∠ABE=20°,那么的度数为 .(2)、观察发现:小明将三角形纸片ABC(AB>AC)沿过点A的直线折叠,使得AC落在AB边上,折痕为AD,展开纸片(如图②);再次折叠该三角形纸片,使点A和点D重合,折痕为EF,展平纸片后得到△AEF(如图③).小明认为△AEF是等腰三角形,你同意吗?请说明理由.(3)、实践与运用:将矩形纸片ABCD按如下步骤操作:将纸片对折得折痕EF,折痕与AD边交于点E,与BC 边交于点F;将矩形ABFE与矩形EFCD分别沿折痕MN和PQ折叠,使点A、点D都与点F 重合,展开纸片,此时恰好有MP=MN=PQ(如图④),求∠MNF的大小.【答案】(1)125°;(2)同意;(3)60°【解析】试题分析:(1)根据直角三角形的两个锐角互余求得∠AEB=70°,根据折叠重合的角相等,得∠BEF=∠DEF=55°,根据平行线的性质得到∠EFC=125°,再根据折叠的性质得到∠EFC′=∠EFC=125°;(2)根据第一次折叠,得∠BAD=∠CAD;根据第二次折叠,得EF垂直平分AD,根据等角的余角相等,得∠AEG=∠AFG,则△AEF是等腰三角形;(3)由题意得出:∠NMF=∠AMN=∠MNF,MF=NF,由对称性可知,MF=PF,进而得出△MNF≌△MPF,得出3∠MNF=180°求出即可.试题解析:(1)、∵在直角三角形ABE中,∠ABE=20°,∴∠AEB=70°,∴∠BED=110°,根据折叠重合的角相等,得∠BEF=∠DEF=55°.∵AD∥BC,∴∠EFC=125°,再根据折叠的性质得到∠EFC′=∠EFC=125°.;(2)、同意,如图,设AD 与EF 交于点G由折叠知,AD 平分∠BAC ,所以∠BAD=∠CAD .由折叠知,∠AGE=∠DGE=90°,所以∠AGE=∠AGF=90°,所以∠AEF=∠AFE .所以AE=AF ,即△AEF 为等腰三角形.(3)、由题意得出:∠NMF =∠AMN =∠MNF ,∴MF =NF ,由折叠可知,MF =PF ,∴NF =PF ,而由题意得出:MP =MN ,又∵MF =MF ,∴△MNF ≌△MPF ,∴∠PMF =∠NMF ,而∠PMF +∠NMF +∠MNF =180°,即3∠MNF =180°,∴∠MNF =60°.考点:1.折叠的性质;2.等边三角形的性质;3.全等三角形的判定和性质;4.等腰三角形的判定2.在四边形ABCD 中,180B D ∠+∠=︒,对角线AC 平分BAD ∠.(1)如图1,若120DAB ∠=︒,且90B ∠=︒,试探究边AD 、AB 与对角线AC 的数量关系并说明理由.(2)如图2,若将(1)中的条件“90B ∠=︒”去掉,(1)中的结论是否成立?请说明理由.(3)如图3,若90DAB ∠=︒,探究边AD 、AB 与对角线AC 的数量关系并说明理由.【答案】(1)AC AD AB =+.证明见解析;(2)成立;(3)2AD AB AC +=.理由见解析.【解析】试题分析:(1)结论:AC=AD+AB ,只要证明AD=12AC ,AB=12AC 即可解决问题; (2)(1)中的结论成立.以C 为顶点,AC 为一边作∠ACE=60°,∠ACE 的另一边交AB 延长线于点E ,只要证明△DAC ≌△BEC 即可解决问题;(3)结论:AD +AB =2AC .过点C 作CE ⊥AC 交AB 的延长线于点E ,只要证明△ACE 是等腰直角三角形,△DAC ≌△BEC 即可解决问题;试题解析:解:(1)AC=AD+AB .理由如下:如图1中,在四边形ABCD 中,∠D+∠B=180°,∠B=90°,∴∠D=90°,∵∠DAB=120°,AC 平分∠DAB ,∴∠DAC=∠BAC=60°,∵∠B=90°,∴AB =12AC ,同理AD =12AC . ∴AC=AD+AB . (2)(1)中的结论成立,理由如下:以C 为顶点,AC 为一边作∠ACE=60°,∠ACE 的另一边交AB 延长线于点E ,∵∠BAC=60°,∴△AEC为等边三角形,∴AC=AE=CE,∵∠D+∠ABC=180°,∠DAB=120°,∴∠DCB=60°,∴∠DCA=∠BCE,∵∠D+∠ABC=180°,∠ABC+∠EBC=180°,∴∠D=∠CBE,∵CA=CE,∴△DAC≌△BEC,∴AD=BE,∴AC=AD+AB.(3)结论:AD+AB=2AC.理由如下:过点C作CE⊥AC交AB的延长线于点E,∵∠D+∠B=180°,∠DAB=90°,∴DCB=90°,∵∠ACE=90°,∴∠DCA=∠BCE,又∵AC平分∠DAB,∴∠CAB=45°,∴∠E=45°.∴AC=CE.又∵∠D+∠ABC=180°,∠D=∠CBE,∴△CDA≌△CBE,∴AD=BE,∴AD+AB=AE.在Rt△ACE中,∠CAB=45°,∴AE =245AC AC cos ︒= ∴2AD AB AC +=.3.如图,△ABC 是等边三角形,AB=6cm ,D 为边AB 中点.动点P 、Q 在边AB 上同时从点D 出发,点P 沿D→A 以1cm/s 的速度向终点A 运动.点Q 沿D→B→D 以2cm/s 的速度运动,回到点D 停止.以PQ 为边在AB 上方作等边三角形PQN .将△PQN 绕QN 的中点旋转180°得到△MNQ .设四边形PQMN 与△ABC 重叠部分图形的面积为S (cm 2),点P 运动的时间为t (s )(0<t <3).(1)当点N 落在边BC 上时,求t 的值.(2)当点N 到点A 、B 的距离相等时,求t 的值.(3)当点Q 沿D→B 运动时,求S 与t 之间的函数表达式.(4)设四边形PQMN 的边MN 、MQ 与边BC 的交点分别是E 、F ,直接写出四边形PEMF 与四边形PQMN 的面积比为2:3时t 的值.【答案】(1)(2)2(3)S=S 菱形PQMN =2S △PNQ =t 2;(4)t=1或【解析】 试题分析:(1)由题意知:当点N 落在边BC 上时,点Q 与点B 重合,此时DQ=3; (2)当点N 到点A 、B 的距离相等时,点N 在边AB 的中线上,此时PD=DQ ;(3)当0≤t≤时,四边形PQMN 与△ABC 重叠部分图形为四边形PQMN ;当≤t≤时,四边形PQMN 与△ABC 重叠部分图形为五边形PQFEN .(4)MN 、MQ 与边BC 的有交点时,此时<t <,列出四边形PEMF 与四边形PQMN 的面积表达式后,即可求出t 的值.试题解析:(1)∵△PQN 与△ABC 都是等边三角形,∴当点N 落在边BC 上时,点Q 与点B 重合.∴DQ=3∴2t=3.∴t=;(2)∵当点N到点A、B的距离相等时,点N在边AB的中线上,∴PD=DQ,当0<t<时,此时,PD=t,DQ=2t∴t=2t∴t=0(不合题意,舍去),当≤t<3时,此时,PD=t,DQ=6﹣2t∴t=6﹣2t,解得t=2;综上所述,当点N到点A、B的距离相等时,t=2;(3)由题意知:此时,PD=t,DQ=2t当点M在BC边上时,∴MN=BQ∵PQ=MN=3t,BQ=3﹣2t∴3t=3﹣2t∴解得t=如图①,当0≤t≤时,S△PNQ=PQ2=t2;∴S=S菱形PQMN=2S△PNQ=t2,如图②,当≤t≤时,设MN、MQ与边BC的交点分别是E、F,∵MN=PQ=3t,NE=BQ=3﹣2t,∴ME=MN﹣NE=PQ﹣BQ=5t﹣3,∵△EMF是等边三角形,∴S△EMF=ME2=(5t﹣3)2.;(4)MN 、MQ 与边BC 的交点分别是E 、F , 此时<t <, t=1或.考点:几何变换综合题4.如图①,在等腰Rt ABC 中,90BAC ∠=,点E 在AC 上(且不与点A 、C 重合),在ABC △的外部作等腰Rt CED △,使90CED ∠=,连接AD ,分别以AB ,AD 为邻边作平行四边形ABFD ,连接AF .()1请直接写出线段AF ,AE 的数量关系;()2①将CED 绕点C 逆时针旋转,当点E 在线段BC 上时,如图②,连接AE ,请判断线段AF ,AE 的数量关系,并证明你的结论;②若25AB =,2CE =,在图②的基础上将CED 绕点C 继续逆时针旋转一周的过程中,当平行四边形ABFD 为菱形时,直接写出线段AE 的长度.【答案】(1)证明见解析;(2)①AF 2AE =②4222【解析】【分析】 ()1如图①中,结论:AF 2AE =,只要证明AEF 是等腰直角三角形即可;()2①如图②中,结论:AF 2AE =,连接EF ,DF 交BC 于K ,先证明EKF ≌EDA 再证明AEF 是等腰直角三角形即可;②分两种情形a 、如图③中,当AD AC =时,四边形ABFD 是菱形.b 、如图④中当AD AC =时,四边形ABFD 是菱形.分别求解即可.【详解】()1如图①中,结论:AF 2AE =.理由:四边形ABFD 是平行四边形,AB DF ∴=,AB AC =,AC DF ∴=,DE EC =,AE EF ∴=,DEC AEF 90∠∠==,AEF ∴是等腰直角三角形,AF 2AE ∴=.故答案为AF 2AE =.()2①如图②中,结论:AF 2AE =.理由:连接EF ,DF 交BC 于K .四边形ABFD 是平行四边形,AB//DF ∴,DKE ABC 45∠∠∴==,EKF 180DKE 135∠∠∴=-=,EK ED =,ADE 180EDC 18045135∠∠=-=-=,EKF ADE ∠∠∴=,DKC C ∠∠=,DK DC ∴=,DF AB AC ==,KF AD ∴=,在EKF 和EDA 中,EK ED EKF ADE KF AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,EKF ∴≌EDA ,EF EA ∴=,KEF AED ∠∠=,FEA BED 90∠∠∴==, AEF ∴是等腰直角三角形,AF 2AE ∴=.②如图③中,当AD AC =时,四边形ABFD 是菱形,设AE 交CD 于H ,易知EH DH CH 2===,22AH (25)(2)32=-=,AE AH EH 42=+=,如图④中当AD AC =时,四边形ABFD 是菱形,易知AE AH EH 32222=-==,综上所述,满足条件的AE的长为42或22.【点睛】本题考查四边形综合题、全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的判定和性质、平行四边形的性质、勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定和性质,寻找全等的条件是解题的难点,属于中考常考题型.5.如图,正方形ABCD的边长为8,E为BC上一定点,BE=6,F为AB上一动点,把△BEF沿EF折叠,点B落在点B′处,当△AFB′恰好为直角三角形时,B′D的长为?465225【解析】【分析】分两种情况分析:如图1,当∠AB′F=90°时,此时A、B′、E三点共线,过点B′作B′M⊥AB,B′N⊥AD,由三角形的面积法则可求得B′M=2.4,再由勾股定理可求得B′N=3.2,在Rt△CB′N中,由勾股定理得,2222B N'+;如图2,当∠AFB′=90°+DN= 3.2 5.6时,由题意可知此时四边形EBFB′是正方形,AF=2,过点B′作B′N⊥AD,则四边形AFB′N为矩形,在Rt△CB′N中,由勾股定理得,2222B N'+;+DN=22【详解】如图1,当∠AB′F=90°时,此时A、B′、E三点共线,∵∠B=90°,∴2222++,AB BE=86∵B′E=BE=6,∴AB′=4,∵B′F=BF,AF+BF=AB=8,在Rt△AB′F中,∠AB′F=90°,由勾股定理得,AF2=FB′2+AB′2,∴AF=5,BF=3,过点B′作B′M ⊥AB ,B′N ⊥AD ,由三角形的面积法则可求得B′M=2.4,再由勾股定理可求得B′N=3.2,∴AN=B′M=2.4,∴DN=AD-AN=8-2.4=5.6,在Rt △CB′N 中,由勾股定理得,B′D=2222+DN = 3.2 5.6B N '+ =4655;如图2,当∠AFB′=90°时,由题意可知此时四边形EBFB′是正方形,∴AF=2,过点B′作B′N ⊥AD ,则四边形AFB′N 为矩形,∴AN=B′F=6,B′N=AF=2,∴DN=AD-AN=2, 在Rt △CB′N 中,由勾股定理得,B′D=2222+DN =22B N '+ =22 ;综上,可得B′D 的长为4655或22. 【点睛】 本题主要考查正方形的性质与判定,矩形有性质判定、勾股定理、折叠的性质等,能正确地画出图形并能分类讨论是解题的关键.6.如图①,四边形ABCD 是知形,1,2AB BC ==,点E 是线段BC 上一动点(不与,B C 重合),点F 是线段BA 延长线上一动点,连接,,,DE EF DF EF 交AD 于点G .设,BE x AF y ==,已知y 与x 之间的函数关系如图②所示.(1)求图②中y 与x 的函数表达式;(2)求证:DE DF ⊥;(3)是否存在x 的值,使得DEG △是等腰三角形?如果存在,求出x 的值;如果不存在,说明理由【答案】(1)y =﹣2x +4(0<x <2);(2)见解析;(3)存在,x =5432. 【解析】【分析】(1)利用待定系数法可得y 与x 的函数表达式;(2)证明△CDE ∽△ADF ,得∠ADF =∠CDE ,可得结论;(3)分三种情况:①若DE =DG ,则∠DGE =∠DEG ,②若DE =EG ,如图①,作EH ∥CD ,交AD 于H ,③若DG =EG ,则∠GDE =∠GED ,分别列方程计算可得结论.【详解】(1)设y =kx +b ,由图象得:当x =1时,y =2,当x =0时,y =4, 代入得:24k b b +=⎧⎨=⎩,得24k b =-⎧⎨=⎩, ∴y =﹣2x +4(0<x <2);(2)∵BE =x ,BC =2∴CE =2﹣x , ∴211,4222CE x CD AF x AD -===-, ∴CE CD AF AD=, ∵四边形ABCD 是矩形,∴∠C =∠DAF =90°,∴△CDE ∽△ADF ,∴∠ADF =∠CDE ,∴∠ADF +∠EDG =∠CDE +∠EDG =90°,∴DE ⊥DF ;(3)假设存在x 的值,使得△DEG 是等腰三角形,①若DE =DG ,则∠DGE =∠DEG ,∵四边形ABCD 是矩形,∴AD ∥BC ,∠B =90°,∴∠DGE =∠GEB ,∴∠DEG =∠BEG ,在△DEF 和△BEF 中,FDE B DEF BEF EF EF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DEF ≌△BEF (AAS ),∴DE =BE =x ,CE =2﹣x ,∴在Rt △CDE 中,由勾股定理得:1+(2﹣x )2=x 2,x=54; ②若DE =EG ,如图①,作EH ∥CD ,交AD 于H ,∵AD ∥BC ,EH ∥CD ,∴四边形CDHE 是平行四边形,∴∠C =90°,∴四边形CDHE 是矩形,∴EH =CD =1,DH =CE =2﹣x ,EH ⊥DG ,∴HG =DH =2﹣x ,∴AG =2x ﹣2,∵EH ∥CD ,DC ∥AB ,∴EH ∥AF ,∴△EHG ∽△FAG ,∴EH HG AF AG =, ∴124222x x x -=--, ∴125555x x -+==(舍), ③若DG =EG ,则∠GDE =∠GED ,∵AD ∥BC ,∴∠GDE =∠DEC ,∴∠GED =∠DEC ,∵∠C =∠EDF =90°,∴△CDE ∽△DFE ,∴CE DE CD DF=,∵△CDE ∽△ADF , ∴12DE CD DF AD ==, ∴12CE CD =, ∴2﹣x =12,x =32, 综上,x =54或5-5或32. 【点睛】本题是四边形的综合题,主要考查了待定系数法求一次函数的解析式,三角形相似和全等的性质和判定,矩形和平行四边形的性质和判定,勾股定理和逆定理等知识,运用相似三角形的性质是解决本题的关键. 7.在平面直角坐标系中,O 为原点,点A (﹣6,0)、点C (0,6),若正方形OABC 绕点O 顺时针旋转,得正方形OA′B′C′,记旋转角为α:(1)如图①,当α=45°时,求BC 与A′B′的交点D 的坐标;(2)如图②,当α=60°时,求点B′的坐标;(3)若P 为线段BC′的中点,求AP 长的取值范围(直接写出结果即可).【答案】(1)(62,6)-;(2)(333,333)+;(3)323323AP +.【解析】【分析】(1)当α=45°时,延长OA′经过点B ,在Rt △BA′D 中,∠OBC =45°,A′B =626,可求得BD 的长,进而求得CD 的长,即可得出点D 的坐标;(2)过点C′作x 轴垂线MN ,交x 轴于点M ,过点B′作MN 的垂线,垂足为N ,证明△OMC′≌△C′NB′,可得C′N =OM =33,B′N =C′M =3,即可得出点B′的坐标;(3)连接OB ,AC 相交于点K ,则K 是OB 的中点,因为P 为线段BC′的中点,所以PK =12OC′=3,即点P 在以K 为圆心,3为半径的圆上运动,即可得出AP 长的取值范围. 【详解】解:(1)∵A(﹣6,0)、C(0,6),O(0,0),∴四边形OABC是边长为6的正方形,当α=45°时,如图①,延长OA′经过点B,∵OB=62,OA′=OA=6,∠OBC=45°,∴A′B=626-,∴BD=(626-)×21262=-,∴CD=6﹣(1262-,-)=626∴BC与A′B′的交点D的坐标为(662-,6);(2)如图②,过点C′作x轴垂线MN,交x轴于点M,过点B′作MN的垂线,垂足为N,∵∠OC′B′=90°,∴∠OC′M=90°﹣∠B′C′N=∠C′B′N,∵OC′=B′C′,∠OMC′=∠C′NB′=90°,∴△OMC′≌△C′NB′(AAS),当α=60°时,∵∠A′OC′=90°,OC′=6,∴∠C′OM=30°,∴C′N=OM=33,B′N=C′M=3,∴点B′的坐标为)-+;333,333(3)如图③,连接OB,AC相交于点K,则K是OB的中点,∵P 为线段BC′的中点,∴PK =12OC′=3, ∴P 在以K 为圆心,3为半径的圆上运动,∵AK =32,∴AP 最大值为323+,AP 的最小值为323-,∴AP 长的取值范围为323323AP -+.【点睛】本题考查正方形性质,全等三角形判定与性质,三角形中位线定理.(3)问解题的关键是利用中位线定理得出点P 的轨迹.8.如图,在正方形ABCD 中,点E 在CD 上,AF ⊥AE 交CB 的延长线于F .求证:AE=AF .【答案】见解析【解析】【分析】根据同角的余角相等证得∠BAF=∠DAE ,再利用正方形的性质可得AB=AD ,∠ABF=∠ADE=90°,根据ASA 判定△ABF ≌△ADE ,根据全等三角形的性质即可证得AF=AE .【详解】∵AF ⊥AE ,∴∠BAF+∠BAE=90°,又∵∠DAE+∠BAE=90°,∴∠BAF=∠DAE ,∵四边形ABCD 是正方形,∴AB=AD ,∠ABF=∠ADE=90°,在△ABF 和△ADE 中,,∴△ABF≌△ADE(ASA),∴AF=AE.【点睛】本题主要考查了正方形的性质、全等三角形的判定和性质等知识点,证明△ABF≌△ADE是解决本题的关键.9.小明在矩形纸片上画正三角形,他的做法是:①对折矩形纸片ABCD(AB>BC),使AB与DC重合,得到折痕EF,把纸片展平;②沿折痕BG折叠纸片,使点C落在EF上的点P 处,再折出PB、PC,最后用笔画出△PBC(图1).(1)求证:图1中的PBC是正三角形:(2)如图2,小明在矩形纸片HIJK上又画了一个正三角形IMN,其中IJ=6cm,且HM=JN.①求证:IH=IJ②请求出NJ的长;(3)小明发现:在矩形纸片中,若一边长为6cm,当另一边的长度a变化时,在矩形纸片上总能画出最大的正三角形,但位置会有所不同.请根据小明的发现,画出不同情形的示意图(作图工具不限,能说明问题即可),并直接写出对应的a的取值范围.【答案】(1)证明见解析;(2)①证明见解析;②1233)3<a<3,a>3【解析】分析:(1)由折叠的性质和垂直平分线的性质得出PB=PC,PB=CB,得出PB=PC=CB即可;(2)①利用“HL”证Rt△IHM≌Rt△IJN即可得;②IJ上取一点Q,使QI=QN,由Rt△IHM≌Rt△IJN知∠HIM=∠JIN=15°,继而可得∠NQJ=30°,设NJ=x,则IQ=QN=2x、3,根据IJ=IQ+QJ求出x即可得;(3)由等边三角形的性质、直角三角形的性质、勾股定理进行计算,画出图形即可.(1)证明:∵①对折矩形纸片ABCD(AB>BC),使AB与DC重合,得到折痕EF∴PB=PC∵沿折痕BG折叠纸片,使点C落在EF上的点P处∴PB=BC∴PB=PC=BC∴△PBC 是正三角形:(2)证明:①如图∵矩形AHIJ∴∠H=∠J=90°∵△MNJ 是等边三角形∴MI=NI在Rt △MHI 和Rt △JNI 中MI NI MH NJ =⎧⎨=⎩∴Rt △MHI ≌Rt △JNI (HL )∴HI=IJ②在线段IJ 上取点Q ,使IQ=NQ∵Rt △IHM ≌Rt △IJN ,∴∠HIM=∠JIN ,∵∠HIJ=90°、∠MIN=60°,∴∠HIM=∠JIN=15°,由QI=QN 知∠JIN=∠QNI=15°,∴∠NQJ=30°,设NJ=x ,则IQ=QN=2x ,22=3QN NJ -x ,∵IJ=6cm ,∴3,∴33cm ).(3)分三种情况:①如图:设等边三角形的边长为b,则0<b≤6,则tan60°=3=2ab,∴a=32b,∴0<b≤632=33;②如图当DF与DC重合时,DF=DE=6,∴a=sin60°×DE=63=33,当DE与DA重合时,a=643sin603==︒,∴33<a<43;③如图∵△DEF是等边三角形∴∠FDC=30°∴DF=643cos303==︒∴a>43点睛:本题是四边形的综合题目,考查了折叠的性质、等边三角形的判定与性质、旋转的性质、直角三角形的性质、正方形的性质、全等三角形的判定与性质等知识;本题综合性强,难度较大.10.(本题满分10分)如图1,已知矩形纸片ABCD中,AB=6cm,若将该纸片沿着过点B的直线折叠(折痕为BM),点A恰好落在CD边的中点P处.(1)求矩形ABCD的边AD的长.(2)若P为CD边上的一个动点,折叠纸片,使得A与P重合,折痕为MN,其中M在边AD上,N在边BC上,如图2所示.设DP=x cm,DM=y cm,试求y 与x的函数关系式,并指出自变量x的取值范围.(3)①当折痕MN的端点N 在AB上时,求当△PCN为等腰三角形时x的值;②当折痕MN的端点M在CD上时,设折叠后重叠部分的面积为S,试求S与x之间的函数关系式【答案】(1)AD=3;(2)y=-其中,0<x<3;(3)x=;(4)S=.【解析】试题分析:(1)根据折叠图形的性质和勾股定理求出AD的长度;(2)根据折叠图形的性质以及Rt△MPD的勾股定理求出函数关系式;(3)过点N作NQ⊥CD,根据Rt△NPQ 的勾股定理进行求解;(4)根据Rt△ADM的勾股定理求出MP与x的函数关系式,然后得出函数关系式.试题解析:(1)根据折叠可得BP=AB=6cm CP=3cm 根据Rt△PBC的勾股定理可得:AD=3.(2)由折叠可知AM=MP,在Rt△MPD中,∴∴y=-其中,0<x<3.(3)当点N在AB上,x≥3,∴PC≤3,而PN≥3,NC≥3.∴△PCN为等腰三角形,只可能NC=NP.过N点作NQ⊥CD,垂足为Q,在Rt△NPQ中,∴解得x=.(4)当点M在CD上时,N在AB上,可得四边形ANPM为菱形.设MP=y,在Rt△ADM中,,即∴ y=.∴ S=考点:函数的性质、勾股定理.。
中考数学—平行四边形的综合压轴题专题复习附答案解析
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,现有一张边长为4的正方形纸片ABCD,点P为正方形AD边上的一点(不与点A、点D重合),将正方形纸片折叠,使点B落在P处,点C落在G处,PG交DC于H,折痕为EF,连接BP、BH.(1)求证:∠APB=∠BPH;(2)当点P在边AD上移动时,求证:△PDH的周长是定值;(3)当BE+CF的长取最小值时,求AP的长.【答案】(1)证明见解析.(2)证明见解析.(3)2.【解析】试题分析:(1)根据翻折变换的性质得出∠PBC=∠BPH,进而利用平行线的性质得出∠APB=∠PBC即可得出答案;(2)首先证明△ABP≌△QBP,进而得出△BCH≌△BQH,即可得出PD+DH+PH=AP+PD+DH+HC=AD+CD=8;(3)过F作FM⊥AB,垂足为M,则FM=BC=AB,证明△EFM≌△BPA,设AP=x,利用折叠的性质和勾股定理的知识用x表示出BE和CF,结合二次函数的性质求出最值.试题解析:(1)解:如图1,∵PE=BE,∴∠EBP=∠EPB.又∵∠EPH=∠EBC=90°,∴∠EPH-∠EPB=∠EBC-∠EBP.即∠PBC=∠BPH.又∵AD∥BC,∴∠APB=∠PBC.∴∠APB=∠BPH.(2)证明:如图2,过B 作BQ ⊥PH ,垂足为Q .由(1)知∠APB=∠BPH ,又∵∠A=∠BQP=90°,BP=BP ,在△ABP 和△QBP 中,{90APB BPHA BQP BP BP∠=∠∠=∠=︒=,∴△ABP ≌△QBP (AAS ),∴AP=QP ,AB=BQ ,又∵AB=BC ,∴BC=BQ .又∠C=∠BQH=90°,BH=BH ,在△BCH 和△BQH 中,{90BC BQC BQH BH BH=∠=∠=︒=,∴△BCH ≌△BQH (SAS ),∴CH=QH .∴△PHD 的周长为:PD+DH+PH=AP+PD+DH+HC=AD+CD=8.∴△PDH 的周长是定值.(3)解:如图3,过F 作FM ⊥AB ,垂足为M ,则FM=BC=AB .又∵EF 为折痕,∴EF ⊥BP .∴∠EFM+∠MEF=∠ABP+∠BEF=90°,∴∠EFM=∠ABP .又∵∠A=∠EMF=90°,在△EFM 和△BPA 中,{EFM ABPEMF A FM AB∠=∠∠=∠=,∴△EFM ≌△BPA (AAS ).∴EM=AP .设AP=x在Rt △APE 中,(4-BE )2+x 2=BE 2.解得BE=2+28x ,∴CF=BE-EM=2+28x -x , ∴BE+CF=24x -x+4=14(x-2)2+3. 当x=2时,BE+CF 取最小值,∴AP=2.考点:几何变换综合题.2.如图,在正方形ABCD 中,E 是边BC 上的一动点(不与点B 、C 重合),连接DE 、点C 关于直线DE 的对称点为C ′,连接AC ′并延长交直线DE 于点P ,F 是AC ′的中点,连接DF . (1)求∠FDP 的度数;(2)连接BP ,请用等式表示AP 、BP 、DP 三条线段之间的数量关系,并证明; (3)连接AC ,若正方形的边长为2,请直接写出△ACC ′的面积最大值.【答案】(1)45°;(2)BP +DP 2AP ,证明详见解析;(32﹣1.【解析】【分析】(1)证明∠CDE =∠C 'DE 和∠ADF =∠C 'DF ,可得∠FDP '=12∠ADC =45°; (2)作辅助线,构建全等三角形,证明△BAP ≌△DAP '(SAS ),得BP =DP ',从而得△PAP '是等腰直角三角形,可得结论;(3)先作高线C 'G ,确定△ACC ′的面积中底边AC 为定值2,根据高的大小确定面积的大小,当C'在BD上时,C'G最大,其△ACC′的面积最大,并求此时的面积.【详解】(1)由对称得:CD=C'D,∠CDE=∠C'DE,在正方形ABCD中,AD=CD,∠ADC=90°,∴AD=C'D,∵F是AC'的中点,∴DF⊥AC',∠ADF=∠C'DF,∴∠FDP=∠FDC'+∠EDC'=12∠ADC=45°;(2)结论:BP+DP=2AP,理由是:如图,作AP'⊥AP交PD的延长线于P',∴∠PAP'=90°,在正方形ABCD中,DA=BA,∠BAD=90°,∴∠DAP'=∠BAP,由(1)可知:∠FDP=45°∵∠DFP=90°∴∠APD=45°,∴∠P'=45°,∴AP=AP',在△BAP和△DAP'中,∵BA DABAP DAP AP AP'=⎧⎪∠=∠⎨='⎪⎩,∴△BAP≌△DAP'(SAS),∴BP=DP',∴DP+BP=PP'2AP;(3)如图,过C'作C'G⊥AC于G,则S△AC'C=12AC•C'G,Rt △ABC 中,AB =BC =2, ∴AC =22(2)(2)2+=,即AC 为定值,当C 'G 最大值,△AC 'C 的面积最大,连接BD ,交AC 于O ,当C '在BD 上时,C 'G 最大,此时G 与O 重合,∵CD =C 'D =2,OD =12AC =1, ∴C 'G =2﹣1,∴S △AC 'C =112(21)2122AC C G '•=⨯-=-. 【点睛】本题考查四边形综合题、正方形的性质、等腰直角三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.3.如图,在Rt △ABC 中,∠B=90°,AC=60cm ,∠A=60°,点D 从点C 出发沿CA 方向以4cm/秒的速度向点A 匀速运动,同时点E 从点A 出发沿AB 方向以2cm/秒的速度向点B 匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D 、E 运动的时间是t 秒(0<t≤15).过点D 作DF ⊥BC 于点F ,连接DE ,EF .(1)求证:AE=DF ;(2)四边形AEFD 能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t 值,如果不能,说明理由; (3)当t 为何值时,△DEF 为直角三角形?请说明理由.【答案】(1)见解析;(2)能,t=10;(3)t=152或12. 【解析】【分析】(1)利用t 表示出CD 以及AE 的长,然后在直角△CDF 中,利用直角三角形的性质求得DF的长,即可证明;(2)易证四边形AEFD是平行四边形,当AD=AE时,四边形AEFD是菱形,据此即可列方程求得t的值;(3)△DEF为直角三角形,分∠EDF=90°和∠DEF=90°两种情况讨论.【详解】解:(1)证明:∵在Rt△ABC中,∠C=90°﹣∠A=30°,∴AB=12AC=12×60=30cm,∵CD=4t,AE=2t,又∵在Rt△CDF中,∠C=30°,∴DF=12CD=2t,∴DF=AE;(2)能,∵DF∥AB,DF=AE,∴四边形AEFD是平行四边形,当AD=AE时,四边形AEFD是菱形,即60﹣4t=2t,解得:t=10,∴当t=10时,AEFD是菱形;(3)若△DEF为直角三角形,有两种情况:①如图1,∠EDF=90°,DE∥BC,则AD=2AE,即60﹣4t=2×2t,解得:t=152,②如图2,∠DEF=90°,DE⊥AC,则AE=2AD,即2t2(604t)=-,解得:t=12,综上所述,当t=152或12时,△DEF为直角三角形.4.已知正方形ABCD中,E为对角线BD上一点,过E点作EF⊥BD交BC于F,连接DF,G为DF中点,连接EG,CG.(1)请问EG与CG存在怎样的数量关系,并证明你的结论;(2)将图①中△BEF绕B点逆时针旋转45°,如图②所示,取DF中点G,连接EG,CG.问(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.(3)将图①中△BEF绕B点旋转任意角度,如图③所示,再连接相应的线段,问(1)中的结论是否仍然成立?(请直接写出结果,不必写出理由)【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3)结论仍然成立【解析】【分析】(1)利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可证出CG=EG.(2)结论仍然成立,连接AG,过G点作MN⊥AD于M,与EF的延长线交于N点;再证明△DAG≌△DCG,得出AG=CG;再证出△DMG≌△FNG,得到MG=NG;再证明△AMG≌△ENG,得出AG=EG;最后证出CG=EG.(3)结论依然成立.【详解】(1)CG=EG.理由如下:∵四边形ABCD是正方形,∴∠DCF=90°.在Rt△FCD中,∵G为DF的中点,∴CG=12FD,同理.在Rt△DEF中,EG=12FD,∴CG=EG.(2)(1)中结论仍然成立,即EG=CG.证法一:连接AG,过G点作MN⊥AD于M,与EF的延长线交于N点.在△DAG与△DCG中,∵AD=CD,∠ADG=∠CDG,DG=DG,∴△DAG≌△DCG(SAS),∴AG=CG;在△DMG与△FNG中,∵∠DGM=∠FGN,FG=DG,∠MDG=∠NFG,∴△DMG≌△FNG (ASA),∴MG=NG.∵∠EAM=∠AEN=∠AMN=90°,∴四边形AENM是矩形,在矩形AENM中,AM=EN.在△AMG与△ENG中,∵AM=EN,∠AMG=∠ENG,MG=NG,∴△AMG≌△ENG(SAS),∴AG=EG,∴EG=CG.证法二:延长CG至M,使MG=CG,连接MF,ME,EC.在△DCG与△FMG中,∵FG=DG,∠MGF=∠CGD,MG=CG,∴△DCG≌△FMG,∴MF=CD,∠FMG=∠DCG,∴MF∥CD∥AB,∴EF⊥MF.在Rt△MFE与Rt△CBE中,∵MF=CB,∠MFE=∠EBC=90°,EF=BE,∴△MFE≌△CBE∴∠MEF=∠CEB,∴∠MEC=∠MEF+∠FEC=∠CEB+∠CEF=90°,∴△MEC为直角三角形.∵MG=CG,∴EG=1MC,∴EG=CG.2(3)(1)中的结论仍然成立.理由如下:过F作CD的平行线并延长CG交于M点,连接EM、EC,过F作FN垂直于AB于N.由于G为FD中点,易证△CDG≌△MFG,得到CD=FM,又因为BE=EF,易证∠EFM=∠EBC,则△EFM≌△EBC,∠FEM=∠BEC,EM=EC∵∠FEC+∠BEC=90°,∴∠FEC+∠FEM=90°,即∠MEC=90°,∴△MEC是等腰直角三角形.∵G为CM中点,∴EG=CG,EG⊥CG【点睛】本题是四边形的综合题.(1)关键是利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半解答;(2)关键是利用了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质、全等三角形的判定和性质解答.5.如图1,已知正方形ABCD的边CD在正方形DEFG的边DE上,连接AE,GC.(1)试猜想AE与GC有怎样的关系(直接写出结论即可);(2)将正方形DEFG绕点D按顺时针方向旋转,使点E落在BC边上,如图2,连接AE和CG.你认为(1)中的结论是否还成立?若成立,给出证明;若不成立,请说明理由.(3)在(2)中,若E是BC的中点,且BC=2,则C,F两点间的距离为.【答案】(1) AE=CG,AE⊥GC;(2)成立,证明见解析; (3)2.【解析】【分析】(1)观察图形,AE、CG的位置关系可能是垂直,下面着手证明.由于四边形ABCD、DEFG都是正方形,易证得△ADE≌△CDG,则∠1=∠2,由于∠2、∠3互余,所以∠1、∠3互余,由此可得AE⊥GC.(2)题(1)的结论仍然成立,参照(1)题的解题方法,可证△ADE≌△CDG,得∠5=∠4,由于∠4、∠7互余,而∠5、∠6互余,那么∠6=∠7;由图知∠AEB=∠CEH=90°﹣∠6,即∠7+∠CEH=90°,由此得证.(3)如图3中,作CM⊥DG于G,GN⊥CD于N,CH⊥FG于H,则四边形CMGH是矩形,可得CM=GH,CH=GM.想办法求出CH,HF,再利用勾股定理即可解决问题.【详解】(1)AE=CG,AE⊥GC;证明:延长GC交AE于点H,在正方形ABCD与正方形DEFG中,AD=DC,∠ADE=∠CDG=90°,DE=DG,∴△ADE≌△CDG(SAS),∴AE,CG,∠1=∠2∵∠2+∠3=90°,∴∠1+∠3=90°,∴∠AHG=180°﹣(∠1+∠3)=180°﹣90°=90°,∴AE⊥GC.(2)答:成立;证明:延长AE和GC相交于点H,在正方形ABCD和正方形DEFG中,AD=DC,DE=DG,∠ADC=∠DCB=∠B=∠BAD=∠EDG=90°,∴∠1=∠2=90°﹣∠3;∴△ADE ≌△CDG(SAS),∴AE =CG ,∠5=∠4;又∵∠5+∠6=90°,∠4+∠7=180°﹣∠DCE =180°﹣90°=90°,∴∠6=∠7,又∵∠6+∠AEB =90°,∠AEB =∠CEH ,∴∠CEH+∠7=90°,∴∠EHC =90°,∴AE ⊥GC .(3)如图3中,作CM ⊥DG 于G ,GN ⊥CD 于N ,CH ⊥FG 于H ,则四边形CMGH 是矩形,可得CM =GH ,CH =GM .∵BE =CE =1,AB =CD =2,∴AE =DE =CG ═DG =FG 5∵DE =DG ,∠DCE =∠GND ,∠EDC =∠DGN ,∴△DCE ≌△GND(AAS),∴GCD =2,∵S △DCG =12•CD•NG =12•DG•CM , ∴2×25, ∴CM =GH 45, ∴MG =CH 22CG CM -35, ∴FH =FG ﹣FG 5, ∴CF 22FH CH +22535()()55+2. 2.【点睛】 本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考压轴题.6.如图1,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于D,分别延长AC至E,BC至F,且CE=EF,延长FE交AD的延长线于G.(1)求证:AE=EG;(2)如图2,分别连接BG,BE,若BG=BF,求证:BE=EG;(3)如图3,取GF的中点M,若AB=5,求EM的长.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3)5 2【解析】【分析】(1)根据平行线的性质和等腰三角形的三线合一的性质得:∠CAD=∠G,可得AE=EG;(2)作辅助线,证明△BEF≌△GEC(SAS),可得结论;(3)如图3,作辅助线,构建平行线,证明四边形DMEN是平行四边形,得EM=DN=12AC,计算可得结论.【详解】证明:(1)如图1,过E作EH⊥CF于H,∵AD⊥BC,∴EH∥AD,∴∠CEH=∠CAD,∠HEF=∠G,∵CE=EF,∴∠CEH=∠HEF,∴∠CAD=∠G,∴AE =EG ;(2)如图2,连接GC ,∵AC =BC ,AD ⊥BC ,∴BD =CD ,∴AG 是BC 的垂直平分线,∴GC =GB ,∴∠GBF =∠BCG ,∵BG =BF ,∴GC =BE ,∵CE =EF ,∴∠CEF =180°﹣2∠F ,∵BG =BF ,∴∠GBF =180°﹣2∠F ,∴∠GBF =∠CEF ,∴∠CEF =∠BCG ,∵∠BCE =∠CEF+∠F ,∠BCE =∠BCG+∠GCE ,∴∠GCE =∠F ,在△BEF 和△GCE 中,CE GCE F CG BF EF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BEF ≌△GEC (SAS ),∴BE =EG ;(3)如图3,连接DM ,取AC 的中点N ,连接DN ,由(1)得AE =EG ,∴∠GAE =∠AGE ,在Rt △ACD 中,N 为AC 的中点,∴DN =12AC =AN ,∠DAN =∠ADN , ∴∠ADN =∠AGE ,∴DN ∥GF ,在Rt △GDF 中,M 是FG 的中点, ∴DM =12FG =GM ,∠GDM =∠AGE , ∴∠GDM =∠DAN ,∴DM ∥AE ,∴四边形DMEN 是平行四边形, ∴EM =DN =12AC , ∵AC =AB =5, ∴EM =52. 【点睛】 本题是三角形的综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质,直角三角形斜边中线的性质,等腰三角形的性质和判定,平行四边形的性质和判定等知识,解题的关键是作辅助线,并熟练掌握全等三角形的判定方法,特别是第三问,辅助线的作法是关键.7.已知90AOB ∠=︒,点C 是AOB ∠的角平分线OP 上的任意一点,现有一个直角MCN ∠绕点C 旋转,两直角边CM ,CN 分别与直线OA ,OB 相交于点D ,点E .(1)如图1,若CD OA ⊥,猜想线段OD ,OE ,OC 之间的数量关系,并说明理由. (2)如图2,若点D 在射线OA 上,且CD 与OA 不垂直,则(1)中的数量关系是否仍成立?如成立,请说明理由;如不成立,请写出线段OD ,OE ,OC 之间的数量关系,并加以证明.(3)如图3,若点D 在射线OA 的反向延长线上,且2OD =,8OE =,请直接写出线段CE 的长度.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(334【解析】【分析】(1)先证四边形ODCE 为矩形,再证矩形ODCE 为正方形,由正方形性质可得;(2)过点C 作CG OA ⊥于点G ,CH OB ⊥于点H ,证四边形OGCH 为正方形,再证()CGD CHE ASA ∆≅∆,可得;(3)根据()CGD CHE ASA ∆≅∆,可得2OE OD OH OG OC -=+=.【详解】解:(1)∵90AOB ∠=︒,90MCN ∠=︒,CD OA ⊥,∴四边形ODCE 为矩形.∵OP 是AOB ∠的角平分线,∴45DOC EOC ∠=∠=︒,∴OD CD =,∴矩形ODCE 为正方形, ∴2OC OD =,2OC OE =.∴2OD OE OC +=.(2)如图,过点C 作CG OA ⊥于点G ,CH OB ⊥于点H ,∵OP 平分AOB ∠,90AOB ∠=︒,∴四边形OGCH 为正方形,由(1)得:2OG OH OC +=,在CGD ∆和CHE ∆中, 90CGD CHE CG CHDCG ECH ︒⎧∠=∠=⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴()CGD CHE ASA ∆≅∆,∴GD HE =,∴2OD OE OC +=.(3)2OG OH OC +=, ()CGD CHE ASA ∆≅∆,∴GD HE =. ∵OD GD OG =-,OE OH EH =+,∴2OE OD OH OG OC -=+=, ∴32OC =,∴34CE =,CE 的长度为34.【点睛】考核知识点:矩形,正方形的判定和性质.熟练运用特殊四边形的性质和判定是关键.8.在平面直角坐标系中,O 为原点,点A (﹣6,0)、点C (0,6),若正方形OABC 绕点O 顺时针旋转,得正方形OA′B′C′,记旋转角为α:(1)如图①,当α=45°时,求BC 与A′B′的交点D 的坐标;(2)如图②,当α=60°时,求点B′的坐标;(3)若P 为线段BC′的中点,求AP 长的取值范围(直接写出结果即可).【答案】(1)(662,6)-;(2)(333,333)-+;(3)323323AP -+.【解析】【分析】(1)当α=45°时,延长OA′经过点B ,在Rt △BA′D 中,∠OBC =45°,A′B =626-,可求得BD 的长,进而求得CD 的长,即可得出点D 的坐标;(2)过点C′作x 轴垂线MN ,交x 轴于点M ,过点B′作MN 的垂线,垂足为N ,证明△OMC′≌△C′NB′,可得C′N =OM =33,B′N =C′M =3,即可得出点B′的坐标;(3)连接OB ,AC 相交于点K ,则K 是OB 的中点,因为P 为线段BC′的中点,所以PK =12OC′=3,即点P 在以K 为圆心,3为半径的圆上运动,即可得出AP 长的取值范围. 【详解】解:(1)∵A (﹣6,0)、C (0,6),O (0,0),∴四边形OABC 是边长为6的正方形,当α=45°时,如图①,延长OA′经过点B ,∵OB =62,OA′=OA =6,∠OBC =45°,∴A′B =626-,∴BD =(626-)×21262=-,∴CD =6﹣(1262-)=626-,∴BC 与A′B′的交点D 的坐标为(662-,6);(2)如图②,过点C′作x 轴垂线MN ,交x 轴于点M ,过点B′作MN 的垂线,垂足为N ,∵∠OC′B′=90°,∴∠OC′M =90°﹣∠B′C′N =∠C′B′N ,∵OC′=B′C′,∠OMC′=∠C′NB′=90°,∴△OMC′≌△C′NB′(AAS ),当α=60°时,∵∠A′OC′=90°,OC′=6,∴∠C′OM =30°,∴C′N =OM =33,B′N =C′M =3,∴点B′的坐标为()333,333-+;(3)如图③,连接OB ,AC 相交于点K ,则K 是OB 的中点,∵P 为线段BC′的中点,∴PK =12OC′=3,∴P 在以K 为圆心,3为半径的圆上运动,∵AK =32,∴AP 最大值为323+,AP 的最小值为323-,∴AP 长的取值范围为323323AP -+.【点睛】本题考查正方形性质,全等三角形判定与性质,三角形中位线定理.(3)问解题的关键是利用中位线定理得出点P 的轨迹.9.如图1,在长方形纸片ABCD 中,AB=mAD ,其中m ⩾1,将它沿EF 折叠(点E. F 分别在边AB 、CD 上),使点B 落在AD 边上的点M 处,点C 落在点N 处,MN 与CD 相交于点P ,连接EP .设AM n AD=,其中0<n ⩽1.(1)如图2,当n=1(即M 点与D 点重合),求证:四边形BEDF 为菱形;(2)如图3,当12n =(M 为AD 的中点),m 的值发生变化时,求证:EP=AE+DP ; (3)如图1,当m=2(即AB=2AD),n 的值发生变化时,BE CF AM -的值是否发生变化?说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)值不变,理由见解析.【解析】试题分析:(1)由条件可知,当n=1(即M 点与D 点重合),m=2时,AB=2AD ,设AD=a ,则AB=2a ,由矩形的性质可以得出△ADE ≌△NDF ,就可以得出AE=NF ,DE=DF ,在Rt △AED 中,由勾股定理就可以表示出AE 的值,再求出BE 的值就可以得出结论.(2)延长PM 交EA 延长线于G ,由条件可以得出△PDM ≌△GAM ,△EMP ≌△EMG 由全等三角形的性质就可以得出结论.(3)如图1,连接BM 交EF 于点Q ,过点F 作FK ⊥AB 于点K ,交BM 于点O ,通过证明△ABM ∽△KFE ,就可以得出EK KF AM AB =,即BE BK BC AM AB -=,由AB=2AD=2BC ,BK=CF 就可以得出BE CF AM -的值是12为定值. (1)∵四边形ABCD 是矩形,∴AB=CD ,AD=BC ,∠A=∠B=∠C=∠D=90°.∵AB=mAD ,且n=2,∴AB=2AD .∵∠ADE+∠EDF=90°,∠EDF+∠NDF=90°,∴∠ADE=∠NDF .在△ADE 和△NDF 中,∠A =∠N ,AD =ND ,∠ADE =∠NDF ,∴△ADE ≌△NDF (ASA ).∴AE=NF ,DE=DF .∵FN=FC ,∴AE=FC .∵AB=CD ,∴AB-AE="CD-CF." ∴BE="DF." ∴BE=DE .Rt △AED 中,由勾股定理,得222AE DE AD =-,即2222AE AD AE AD ()=--,∴AE=34AD.∴BE=2AD-34AD=54.∴554334ADBEAE AD==.(2)如图3,延长PM交EA延长线于G,∴∠GAM=90°.∵M为AD的中点,∴AM=DM.∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD,AD=BC,∠A=∠B=∠C=∠D=90°,AB∥CD.∴∠GAM=∠PDM.在△GAM和△PDM中,∠GAM=∠PDM,AM=DM,∠AMG=∠DMP,∴△GAM≌△PDM(ASA).∴MG=MP.在△EMP和△EMG中,PM=GM,∠PME=∠GME,ME=ME,∴△EMP≌△EMG(SAS).∴EG=EP.∴AG+AE=EP.∴PD+AE=EP,即EP=AE+DP.(3)12BE CFAM-=,值不变,理由如下:如图1,连接BM交EF于点Q,过点F作FK⊥AB于点K,交BM于点O,∵EM=EB,∠MEF=∠BEF,∴EF⊥MB,即∠FQO=90°.∵四边形FKBC是矩形,∴KF=BC,FC=KB.∵∠FKB=90°,∴∠KBO+∠KOB=90°.∵∠QOF+∠QFO=90°,∠QOF=∠KOB,∴∠KBO=∠OFQ.∵∠A=∠EKF=90°,∴△ABM∽△KFE.∴EK KFAM AB=即BE BK BCAM AB-=.∵AB=2AD=2BC,BK=CF,∴12BE CFAM-=.∴BE CFAM-的值不变.考点:1.折叠问题;2.矩形的性质;3.全等三角形的判定和性质;4.勾股定理;5.相似三角形的判定和性质.10.(本题满分10分)如图1,已知矩形纸片ABCD中,AB=6cm,若将该纸片沿着过点B的直线折叠(折痕为BM),点A恰好落在CD边的中点P处.(1)求矩形ABCD的边AD的长.(2)若P为CD边上的一个动点,折叠纸片,使得A与P重合,折痕为MN,其中M在边AD上,N在边BC上,如图2所示.设DP=x cm,DM=y cm,试求y与x的函数关系式,并指出自变量x的取值范围.(3)①当折痕MN的端点N在AB上时,求当△PCN为等腰三角形时x的值;②当折痕MN的端点M在CD上时,设折叠后重叠部分的面积为S,试求S与x之间的函数关系式【答案】(1)AD=3;(2)y=-其中,0<x<3;(3)x=;(4)S=.【解析】试题分析:(1)根据折叠图形的性质和勾股定理求出AD的长度;(2)根据折叠图形的性质以及Rt△MPD的勾股定理求出函数关系式;(3)过点N作NQ⊥CD,根据Rt△NPQ 的勾股定理进行求解;(4)根据Rt△ADM的勾股定理求出MP与x的函数关系式,然后得出函数关系式.试题解析:(1)根据折叠可得BP=AB=6cm CP=3cm 根据Rt△PBC的勾股定理可得:AD=3.(2)由折叠可知AM=MP,在Rt△MPD中,∴∴y=-其中,0<x<3.(3)当点N在AB上,x≥3,∴PC≤3,而PN≥3,NC≥3.∴△PCN为等腰三角形,只可能NC=NP.过N点作NQ⊥CD,垂足为Q,在Rt△NPQ中,∴解得x=.(4)当点M在CD上时,N在AB上,可得四边形ANPM为菱形.设MP=y,在Rt△ADM中,,即∴ y=.∴ S=考点:函数的性质、勾股定理.。
中考数学《多边形和平行四边形》专题含解析
多边形和平行四边形一、填空题1.如图,□ABCD中,∠B=50°,AB=5cm,BC=7cm,则∠D=度,□ABCD的周长为cm.2.如图:□ABCD的周长是28cm,△ABC的周长是22cm,则AC的长为cm.3.如图,在□ABCD中,AD=5,AB=3,AE平分∠BAD交BC边于点E,则EC的长为.二、选择题4.如图,已知□ABCD的两条对角线AC与BD交于平面直角坐标系的原点,点A的坐标为(﹣2,3),则点C的坐标为()A.(﹣3,2)B.(﹣2,﹣3)C.(3,﹣2)D.(2,﹣3)5.在四边形ABCD中,O是对角线交点,下列条件中,不能判定四边形ABCD是平行四边形的是()A.AD∥BC,AD=BC B.AB=DC,AD=BC C.AB∥DC,AD=BC D.OA=OC,OD=OB 6.如图,一个四边形花坛ABCD,被两条线段MN,EF分成四个部分,分别种上红、黄、紫、白四种花卉,种植面积依次是S1,S2,S3,S4,若MN∥AB∥DC,EF∥DA∥CB,则有()A.S1=S4B.S1+S4=S2+S3C.S1S4=S2S3D.都不对7.如图,在□ABCD中,E是BC的中点,且∠AEC=∠DCE,则下列结论不正确的是()A.S△AFD=2S△EFB B.BF=DFC.四边形AECD是等腰梯形D.∠AEB=∠ADC三、解答题8.如图,在□ABCD中,∠DAB=60°,点E、F分别在CD、AB的延长线上,且AE=AD,CF=CB.(1)求证:四边形AFCE是平行四边形;(2)若去掉已知条件的“∠DAB=60°”,上述的结论还成立吗?若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.9.已知:□ABCD的对角线交于点O,点P是直线BD上任意一点(异于B、O、D三点),过P点作平行于AC的直线,交直线AD于E,交直线AB于F.(1)若点P在线段BD上(如图所示),试说明:AC=PE+PF;(2)若点P在BD或DB的延长线上,试探究AC、PE、PF满足的等量关系式(只写出结论,不作证明).10.如图,ABCD是矩形纸片,翻折∠B,∠D,使BC,AD恰好落在AC上.设F,H分别是B,D落在AC上的两点,E,G分别是折痕CE,AG与AB,CD的交点.(1)求证:四边形AECG是平行四边形;(2)若AB=4cm,BC=3cm,求线段EF的长.11.如图,在平行四边形ABCD中,AD=4cm,∠A=60°,BD⊥AD.一动点P从A出发,以每秒1cm的速度沿A→B→C的路线匀速运动,过点P作直线PM,使PM⊥AD.(1)当点P运动2秒时,设直线PM与AD相交于点E,求△APE的面积;(2)当点P运动2秒时,另一动点Q也从A出发沿A→B→C的路线运动,且在AB上以每秒1cm的速度匀速运动,在BC上以每秒2cm的速度匀速运动.过Q作直线QN,使QN∥PM.设点Q运动的时间为t秒(0≤t≤10),直线PM与QN截平行四边形ABCD 所得图形的面积为Scm2.①求S关于t的函数关系式;②(附加题)求S的最大值.12.我们给出如下定义:如果四边形中一对顶点到另一对顶点所连对角线的距离相等,则把这对顶点叫做这个四边形的一对等高点.例如:如图1,平行四边形ABCD中,可证点A、C到BD的距离相等,所以点A、C是平行四边形ABCD的一对等高点,同理可知点B、D也是平行四边形ABCD的一对等高点.(1)如图2,已知平行四边形ABCD,请你在图2中画出一个只有一对等高点的四边形ABCE(要求:画出必要的辅助线);(2)已知P是四边形ABCD对角线BD上任意一点(不与B、D点重合),请分别探究图3、图4中S1,S2,S3,S4四者之间的等量关系(S1,S2,S3,S4分别表示△ABP,△CBP,△CDP,△ADP的面积):①如图3,当四边形ABCD只有一对等高点A、C时,你得到的一个结论是;②如图4,当四边形ABCD没有等高点时,你得到的一个结论是.13.四边形一条对角线所在直线上的点,如果到这条对角线的两端点的距离不相等,但到另一对角线的两个端点的距离相等,则称这点为这个四边形的准等距点.如图1,点P为四边形ABCD对角线AC所在直线上的一点,PD=PB,PA≠PC,则点P为四边形ABCD 的准等距点.(1)如图2,画出菱形ABCD的一个准等距点.(2)如图3,作出四边形ABCD的一个准等距点.(尺规作图,保留作图痕迹,不要求写作法)(3)如图4,在四边形ABCD中,P是AC上的点,PA≠PC,延长BP交CD于点E,延长DP交BC于点F,且∠CDF=∠CBE,CE=CF.试说明点P是四边形ABCD的准等距点.(4)试研究四边形的准等距点个数的情况.(说出相应四边形的特征及此时准等距点的个数,不必证明)14.如图1,P为Rt△ABC所在平面内任意一点(不在直线AC上),∠ACB=90°,M为AB边中点.操作:以PA、PC为邻边作平行四边形PADC,连续PM并延长到点E,使ME=PM,连接DE.探究:(1)请猜想与线段DE有关的三个结论;(2)请你利用图2,图3选择不同位置的点P按上述方法操作;(3)经历(2)之后,如果你认为你写的结论是正确的,请加以证明;如果你认为你写的结论是错误的,请用图2或图3加以说明;(注意:错误的结论,只要你用反例给予说明也得分)(4)若将“Rt△ABC”改为“任意△ABC”,其他条件不变,利用图4操作,并写出与线段DE有关的结论(直接写答案).多边形和平行四边形参考答案与试题解析一、填空题1.如图,□ABCD中,∠B=50°,AB=5cm,BC=7cm,则∠D=50度,□ABCD的周长为24cm.【考点】平行四边形的性质.【分析】根据平行边形性质中对角、对边相等可知,∠B=∠D=50°,平行四边形的周长=2(AB+BC).【解答】解:①∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠D=∠B∵∠B=50°∴∠D=50°②∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD=BC,AB=CD∵AB=5cm,BC=7cm∴□ABCD的周长为:2(AB+BC)=24cm.故答案为50、24.【点评】本题主要考查了平行四边形的基本性质,并利用性质解题.平行四边形基本性质:①平行四边形两组对边分别平行;②平行四边形的两组对边分别相等;③平行四边形的两组对角分别相等;④平行四边形的对角线互相平分.2.如图:□ABCD的周长是28cm,△ABC的周长是22cm,则AC的长为8cm.【考点】平行四边形的性质.【分析】平行四边形的周长为相邻两边之和的2倍,即2(AB+BC)=28,则AB+BC=14cm,而△ABC的周长=AB+BC+AC=22,所以AC=22﹣14=8cm.【解答】解:∵□ABCD的周长是28 cm∴AB+AD=14cm∵△ABC的周长是22cm∴AC=22﹣(AB+AC)=8cm故答案为8.【点评】在应用平行四边形的性质解题时,要根据具体问题,有选择地使用,避免混淆性质,以致错用性质.3.如图,在□ABCD中,AD=5,AB=3,AE平分∠BAD交BC边于点E,则EC的长为2.【考点】菱形的判定;全等三角形的判定与性质;平行四边形的性质.【专题】计算题.【分析】作EF∥AB,交AD于F,可证ABEF、CDFE为平行四边形,又AE平分∠BAD,可进一步证明AB=BE,ABEF为菱形,则AF=AB=3,DF=5﹣3=2,则EC=2.【解答】解:过点E作EF∥AB,交AD于F∵在□ABCD,EF∥AB∴AB=EF,AF=BE∵∠FAE=∠BAE∴△AFE≌△ABE∴AB=BE=EF=AF∴ABEF为菱形∴EC=AD﹣AB=2.故答案为:2.【点评】此题综合性较强,考查了平行四边形的判定及性质、菱形的判定、角平分线的定义等知识点.二、选择题(共4小题,每小题4分,满分16分)4.如图,已知□ABCD的两条对角线AC与BD交于平面直角坐标系的原点,点A的坐标为(﹣2,3),则点C的坐标为()A.(﹣3,2)B.(﹣2,﹣3)C.(3,﹣2)D.(2,﹣3)【考点】平行四边形的性质;坐标与图形性质.【分析】根据平行四边形是中心对称的特点可知,点A与点C关于原点对称,所以C的坐标为(2,﹣3).【解答】解:∵在平行四边形ABCD中,A点与C点关于原点对称∴C点坐标为(2,﹣3).故选D.【点评】主要考查了平行四边形的性质和坐标与图形的关系.要会根据平行四边形的性质得到点A与点C关于原点对称的特点,是解题的关键.5.在四边形ABCD中,O是对角线交点,下列条件中,不能判定四边形ABCD是平行四边形的是()A.AD∥BC,AD=BC B.AB=DC,AD=BC C.AB∥DC,AD=BC D.OA=OC,OD=OB【考点】平行四边形的判定.【分析】根据平行四边形的判定:①两组对边分别平行的四边形是平行四边形;②两组对边分别相等的四边形是平行四边形;③两组对角分别相等的四边形是平行四边形;④对角线互相平分的四边形是平行四边形;⑤一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.不能判定四边形ABCD是平行四边形的是C【解答】解:A、根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,可以判定,故正确;B、根据平行四边形的定义即可判定,故正确;C、一组对边平行,另一组对边相等的四边形,等腰梯形满足条件.故该选项错误.D、根据对角线互相平分的四边形是平行四边形可以判定.故正确.故选C.【点评】此题主要考查对平行四边形的判定掌握的熟练程度.平行四边形共有五种判定方法,记忆时要注意技巧;这五种方法中,一种与对角线有关,一种与对角有关,其他三种与边有关.6.如图,一个四边形花坛ABCD,被两条线段MN,EF分成四个部分,分别种上红、黄、紫、白四种花卉,种植面积依次是S1,S2,S3,S4,若MN∥AB∥DC,EF∥DA∥CB,则有()A.S1=S4B.S1+S4=S2+S3C.S1S4=S2S3D.都不对【考点】平行四边形的性质.【专题】应用题;压轴题.【分析】由于在平行四边形中,已给出条件MN∥AB∥DC,EF∥DA∥CB,因此,MN、EF把一个平行四边形分割成四个小平行四边形,所以红、紫四边形的高相等,由此可证明S1S4=S2S3.【解答】解:设红、紫四边形的高相等为h1,黄、白四边形的高相等,高为h2,则S1=DE•h1,S2=AF•h2,S3=EC•h1,S4=FB•h2,因为DE=AF,EC=FB,故A错误;S1+S4=DE•h1+FB•h2=AF•h1+FB•h2,S2+S3=AF•h2+EC•h1=AF•h2+FB•h1,故B错误;S1S4=DE•h1•FB•h2=AF•h1•FB•h2,S2S3=AF•h2•EC•h1=AF•h2•FB•h1,所以S1S4=S2S3,故C正确;故选:C.【点评】本题考查的是平行四变形的性质,平行四边形两组对边分别平行且相等,同时充分利用等量相加减原理解题,否则容易从直观上判断B是正确的.7.如图,在□ABCD中,E是BC的中点,且∠AEC=∠DCE,则下列结论不正确的是()A.S△AFD=2S△EFB B.BF=DFC.四边形AECD是等腰梯形D.∠AEB=∠ADC【考点】平行四边形的性质;相似三角形的判定与性质.【专题】压轴题.【分析】本题要综合分析,但主要依据都是平行四边形的性质.【解答】解:A、∵AD∥BC∴△AFD∽△EFB∴====4S△EFB;故S△AFDB、由A中的相似比可知,BF=DF,正确.C、由∠AEC=∠DCE可知正确.D、利用等腰三角形和平行的性质即可证明.故选:A.【点评】解决本题的关键是利用相似求得各对应线段的比例关系.三、解答题8.如图,在□ABCD中,∠DAB=60°,点E、F分别在CD、AB的延长线上,且AE=AD,CF=CB.(1)求证:四边形AFCE是平行四边形;(2)若去掉已知条件的“∠DAB=60°”,上述的结论还成立吗?若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.【考点】平行四边形的判定与性质;全等三角形的判定与性质.【专题】证明题;探究型.【分析】(1)由已知条件可得△AED,△CFB是正三角形,可得∠AEC=∠BFC=60°,∠EAF=∠FCE=120°,所以四边形AFCE是平行四边形.(2)上述结论还成立,可以证明△ADE≌△CBF,可得∠AEC=∠BFC,∠EAF=∠FCE,所以四边形AFCE是平行四边形.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴DC∥AB,∠DCB=∠DAB=60°.∴∠ADE=∠CBF=60°.∵AE=AD,CF=CB,∴△AED,△CFB是正三角形.∴∠AEC=∠BFC=60°,∠EAF=∠FCE=120°.∴四边形AFCE是平行四边形.(2)解:上述结论还成立.证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴DC∥AB,∠CDA=∠CBA,∠DCB=∠DAB,AD=BC,DC=AB.∴∠ADE=∠CBF.∵AE=AD,CF=CB,∴∠AED=∠ADE,∠CFB=∠CBF.∴∠AED=∠CFB.又∵AD=BC,在△ADE和△CBF中.,∴△ADE≌△CBF(AAS).∴∠AED=∠BFC,∠EAD=∠FCB.又∵∠DAB=∠BCD,∴∠EAF=∠FCE.∴四边形EAFC是平行四边形.【点评】本题考查了等边三角形的性质及平行四边形的判定.多种知识综合运用是解题中经常要遇到的.9.已知:□ABCD的对角线交于点O,点P是直线BD上任意一点(异于B、O、D三点),过P点作平行于AC的直线,交直线AD于E,交直线AB于F.(1)若点P在线段BD上(如图所示),试说明:AC=PE+PF;(2)若点P在BD或DB的延长线上,试探究AC、PE、PF满足的等量关系式(只写出结论,不作证明).【考点】平行线分线段成比例;平行四边形的判定与性质.【专题】证明题;探究型.【分析】(1)先判定四边形AFGC是平行四边形,再根据平行四边形的对边相等的性质知AC=FG;然后由被平行线所截的线段对应成比例(==)求出PE与PG的数量关系,解答到此,来证明AC=PE+PF的问题就迎刃而解了.(2)推理类同于(1).【解答】证明:(1)延长FP交DC于点G,∵AB∥CD,AC∥FG,∴四边形AFGC是平行四边形,∴AC=FG(平行四边形的对边相等),∵EG∥AC,∴==(被平行线所截的线段对应成比例);又∵OA=OC,∴PE=PG,∴AC=FG=PF+PG=PE+PF;(2)若点P在BD延长线上,AC=PF﹣PE.如下图所示若点P在DB延长线上,AC=PE﹣PF.如下图所示..【点评】本题主要考查了平行四边形的判定与性质.10.如图,ABCD是矩形纸片,翻折∠B,∠D,使BC,AD恰好落在AC上.设F,H分别是B,D落在AC上的两点,E,G分别是折痕CE,AG与AB,CD的交点.(1)求证:四边形AECG是平行四边形;(2)若AB=4cm,BC=3cm,求线段EF的长.【考点】翻折变换(折叠问题);解一元二次方程﹣公式法;勾股定理;平行四边形的判定;相似三角形的判定与性质.【专题】几何综合题.【分析】(1)根据:两组对边分别平行的四边形是平行四边形,证明AG∥CE,AE∥CG 即可;(2)解法1:在Rt△AEF中,运用勾股定理可将EF的长求出;解法2,通过△AEF∽△ACB,可将线段EF的长求出.【解答】(1)证明:在矩形ABCD中,∵AD∥BC,∴∠DAC=∠BCA.由题意,得∠GAH=∠DAC,∠ECF=∠BCA.∴∠GAH=∠ECF,∴AG∥CE.又∵AE∥CG,∴四边形AECG是平行四边形.(2)解法1:在Rt△ABC中,∵AB=4,BC=3,∴AC=5.∵CF=CB=3,∴AF=2.在Rt△AEF中,设EF=x,则AE=4﹣x.根据勾股定理,得AE2=AF2+EF2,即(4﹣x)2=22+x2.解得x=,即线段EF长为cm.解法2:∵∠AFE=∠B=90°,∠FAE=∠BAC,∴△AEF∽△ACB,∴.∴,解得,即线段EF长为cm.【点评】本题考查图形的折叠变化,关键是要理解折叠是一种对称变换,它属于轴对称,根据轴对称的性质,折叠前后图形的形状和大小不变,只是位置变化.11.如图,在平行四边形ABCD中,AD=4cm,∠A=60°,BD⊥AD.一动点P从A出发,以每秒1cm的速度沿A→B→C的路线匀速运动,过点P作直线PM,使PM⊥AD.(1)当点P运动2秒时,设直线PM与AD相交于点E,求△APE的面积;(2)当点P运动2秒时,另一动点Q也从A出发沿A→B→C的路线运动,且在AB上以每秒1cm的速度匀速运动,在BC上以每秒2cm的速度匀速运动.过Q作直线QN,使QN∥PM.设点Q运动的时间为t秒(0≤t≤10),直线PM与QN截平行四边形ABCD 所得图形的面积为Scm2.①求S关于t的函数关系式;②(附加题)求S的最大值.【考点】二次函数综合题;平行四边形的性质.【专题】压轴题.【分析】(1)在三角形AEP中,AP=2,∠A=60°,利用三角函数可求出AE和PE,即可求出面积;(2)①此题应分情况讨论,因为两个动点运动速度不同,所以有点P与点Q都在AB 上运动、点P在BC上运动点Q仍在AB上运动、点P和点Q都在BC上运动三种情况,在每种情况下可利用三角函数分别求出我们所需要的值,进而求解.②在①的基础上,首先①求出函数关系式之后,根据t的取值范围不同函数最大值也不同.【解答】解:(1)当点P运动2秒时,AP=2cm,由∠A=60°,知AE=1,PE=.(2分)=;∴S△APE(2)①当0≤t<6时,点P与点Q都在AB上运动,如图所示:设PM与AD交于点G,QN与AD交于点F,则AQ=t,AF=,QF=t,AP=t+2,AG=1+,PG=+t.∴此时两平行线截平行四边形ABCD的面积为S=t+;②当6≤t<8时,点P在BC上运动,点Q仍在AB上运动.如图所示:设PM与DC交于点G,QN与AD交于点F,则AQ=t,AF=,DF=4﹣,QF=t,BP=t﹣6,CP=10﹣t,PG=(10﹣t),而BD=4,故此时两平行线截平行四边形ABCD的面积为S=﹣t2+10t﹣34,③当8≤t≤10时,点P和点Q都在BC上运动.如图所示:设PM与DC交于点G,QN与DC交于点F,则CQ=20﹣2t,QF=(20﹣2t),CP=10﹣t,PG=(10﹣t).∴此时两平行线截平行四边形ABCD的面积为S=.(14分)故S关于t的函数关系式为;②(附加题)当0≤t<6时,S的最大值为,(1分)当6≤t<8时,S的最大值为6,(舍去),(2分)当8≤t≤10时,S的最大值为6,(3分)所以当t=8时,S有最大值为6.(如正确作出函数图象并根据图象得出最大值,同样给4分)【点评】此题解答需数形结合,把函数知识和几何知识紧密联系在一起,难易程度适中.12.我们给出如下定义:如果四边形中一对顶点到另一对顶点所连对角线的距离相等,则把这对顶点叫做这个四边形的一对等高点.例如:如图1,平行四边形ABCD中,可证点A、C到BD的距离相等,所以点A、C是平行四边形ABCD的一对等高点,同理可知点B、D也是平行四边形ABCD的一对等高点.(1)如图2,已知平行四边形ABCD,请你在图2中画出一个只有一对等高点的四边形ABCE(要求:画出必要的辅助线);(2)已知P是四边形ABCD对角线BD上任意一点(不与B、D点重合),请分别探究图3、图4中S1,S2,S3,S4四者之间的等量关系(S1,S2,S3,S4分别表示△ABP,△CBP,△CDP,△ADP的面积):①如图3,当四边形ABCD只有一对等高点A、C时,你得到的一个结论是S1+S4=S2+S3,S1+S3=S2+S4或S1×S3=S2×S4或;②如图4,当四边形ABCD没有等高点时,你得到的一个结论是S1×S3=S2×S4或.【考点】作图—应用与设计作图.【专题】压轴题;新定义;开放型.【分析】(1)在BD上任选一点E(不与B、D重合),连接AE、CE即可;(2)根据等底等高,可得结论:①S1+S4=S2+S3,S1+S3=S2+S4或S1×S3=S2×S4或等.②S1×S3=S2×S4或等.【解答】解:(1)比如:(2)①S1+S4=S2+S3,S1+S3=S2+S4或S1×S3=S2×S4或等.②∵分别作△ABD与△BCD的高,h1,h2,则=,=,∴S1×S3=S2×S4或等.【点评】此题主要考查学生的阅读理解能力和对等底等高知识的灵活应用.13.四边形一条对角线所在直线上的点,如果到这条对角线的两端点的距离不相等,但到另一对角线的两个端点的距离相等,则称这点为这个四边形的准等距点.如图1,点P为四边形ABCD对角线AC所在直线上的一点,PD=PB,PA≠PC,则点P为四边形ABCD 的准等距点.(1)如图2,画出菱形ABCD的一个准等距点.(2)如图3,作出四边形ABCD的一个准等距点.(尺规作图,保留作图痕迹,不要求写作法)(3)如图4,在四边形ABCD中,P是AC上的点,PA≠PC,延长BP交CD于点E,延长DP交BC于点F,且∠CDF=∠CBE,CE=CF.试说明点P是四边形ABCD的准等距点.(4)试研究四边形的准等距点个数的情况.(说出相应四边形的特征及此时准等距点的个数,不必证明)【考点】作图—复杂作图;全等三角形的判定.【专题】压轴题;新定义.【分析】(1)根据菱形的对角线互相垂直平分,根据线段垂直平分线的性质,则只需要在其中一条对角线上找到和对角线的交点不重合的点即可;(2)根据到线段两个端点距离相等的点在线段的垂直平分线上,则可作对角线BD的垂直平分线和另一条对角线所在的直线的交点即为所求作;(3)只需说明PD=PB即可.根据已知的条件可以根据AAS证明△DCF≌△BCE,则∠CDB=∠CBD,进而得到∠PDB=∠PBD,证明结论即可;(4)根据上述确定准等距点的方法:即作其中一条对角线的垂直平分线和另一条对角线所在的直线的交点.所以分析讨论的时候,主要是根据两条对角线的位置关系进行分析讨论.【解答】解:(1)如图2,点P即为所画点;(1分)(2)如图3,点P即为所作点(作法不唯一);(2分)(3)连接DB.在△DCF与△BCE中,∠DCF=∠BCE,∠CDF=∠CBE,CF=CE.∴△DCF≌△BCE(AAS),∴CD=CB,∴∠CDB=∠CBD,∴∠PDB=∠PBD,∴PD=PB,∵PA≠PC,∴点P是四边形ABCD的准等距点.(4)①当四边形的对角线互相垂直且任何一条对角线不平分另一对角线或者对角线互相平分且不垂直时,准等距点的个数为0个;②当四边形的对角线不互相垂直,又不互相平分,且有一条对角线的中垂线经过另一对角线的中点时,准等距点的个数为1个;③当四边形的对角线既不互相垂直又不互相平分,且任何一条对角线的中垂线都不经过另一条对角线的中点时,准等距点的个数为2个;④四边形的对角线互相垂直且至少有一条对角线平分另一对角线时,准等距点有无数个.(7分)【点评】关键是熟悉菱形的性质,能够根据线段垂直平分线的性质的逆定理进行分析作图,能够根据找准等距点的方和四边形中两条对角线的位置关系判断准等距点的个数.14.如图1,P为Rt△ABC所在平面内任意一点(不在直线AC上),∠ACB=90°,M为AB边中点.操作:以PA、PC为邻边作平行四边形PADC,连续PM并延长到点E,使ME=PM,连接DE.探究:(1)请猜想与线段DE有关的三个结论;(2)请你利用图2,图3选择不同位置的点P按上述方法操作;(3)经历(2)之后,如果你认为你写的结论是正确的,请加以证明;如果你认为你写的结论是错误的,请用图2或图3加以说明;(注意:错误的结论,只要你用反例给予说明也得分)(4)若将“Rt△ABC”改为“任意△ABC”,其他条件不变,利用图4操作,并写出与线段DE有关的结论(直接写答案).【考点】平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质.【专题】压轴题;探究型.【分析】连接BE,根据边角边可证△PAM和△EBM全等,可得EB和PA既平行又相等,而PA和CD既平行且相等,所以DE和BC平行相等,又因为BC⊥AC,所以DE也和AC 垂直.以下几种情况虽然图象有所变化,但是证明方法一致.【解答】解:(1)DE∥BC,DE=BC,DE⊥AC.(2)如图4,如图5.(3)方法一:如图6,连接BE,∵PM=ME,AM=MB,∠PMA=∠EMB,∴△PMA≌△EMB.∵PA=BE,∠MPA=∠MEB,∴PA∥BE.∵平行四边形PADC,∴PA∥DC,PA=DC.∴BE∥DC,BE=DC,∴四边形DEBC是平行四边形.∴DE∥BC,DE=BC.∵∠ACB=90°,∴BC⊥AC,∴DE⊥AC.方法二:如图7,连接BE,PB,AE,∵PM=ME,AM=MB,∴四边形PAEB是平行四边形.∴PA∥BE,PA=BE,余下部分同方法一:方法三:如图8,连接PD,交AC于N,连接MN,∵平行四边形PADC,∴AN=NC,PN=ND.∵AM=BM,AN=NC,∴MN∥BC,MN=BC.又∵PN=ND,PM=ME,∴MN∥DE,MN=DE.∴DE∥BC,DE=BC.∵∠ACB=90°,∴BC⊥AC.∴DE⊥AC.(4)如图9,DE∥BC,DE=BC.【点评】此题主要考查了平行四边形的性质和判定,以及全等的应用,难易程度适中.。
人教备战中考数学综合题专题复习【平行四边形】专题解析含答案
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,将矩形纸片ABCD沿对角线AC折叠,使点B落到到B′的位置,AB′与CD交于点E.(1)求证:△AED≌△CEB′(2)若AB = 8,DE = 3,点P为线段AC上任意一点,PG⊥AE于G,PH⊥BC于H.求PG + PH的值.【答案】(1)证明见解析;(2).【解析】【分析】(1)由折叠的性质知,,,,则由得到;(2)由,可得,又由,即可求得的长,然后在中,利用勾股定理即可求得的长,再过点作于,由角平分线的性质,可得,易证得四边形是矩形,继而可求得答案.【详解】(1)四边形为矩形,,,又,;(2),,,,在中,,过点作于,,,,,,,、、共线,,四边形是矩形,,.【点睛】此题考查了折叠的性质、矩形的性质、角平分线的性质、等腰三角形的判定与性质以及勾股定理等知识.此题难度较大,注意掌握折叠前后图形的对应关系,注意掌握辅助线的作法,注意数形结合思想的应用.2.在△ABC中,AB=BC,点O是AC的中点,点P是AC上的一个动点(点P不与点A,O,C重合).过点A,点C作直线BP的垂线,垂足分别为点E和点F,连接OE,OF.(1)如图1,请直接写出线段OE与OF的数量关系;(2)如图2,当∠ABC=90°时,请判断线段OE与OF之间的数量关系和位置关系,并说明理由(3)若|CF﹣AE|=2,EF=23,当△POF为等腰三角形时,请直接写出线段OP的长.或【答案】(1)OF =OE;(2)OF⊥EK,OF=OE,理由见解析;(3)OP的长为62 23.3【解析】【分析】(1)如图1中,延长EO交CF于K,证明△AOE≌△COK,从而可得OE=OK,再根据直角三角形斜边中线等于斜边一半即可得OF=OE;(2)如图2中,延长EO交CF于K,由已知证明△ABE≌△BCF,△AOE≌△COK,继而可证得△EFK是等腰直角三角形,由等腰直角三角形的性质即可得OF⊥EK,OF=OE;(3)分点P在AO上与CO上两种情况分别画图进行解答即可得.【详解】(1)如图1中,延长EO交CF于K,∵AE⊥BE,CF⊥BE,∴AE∥CK,∴∠EAO=∠KCO,∵OA=OC,∠AOE=∠COK,∴△AOE≌△COK,∴OE=OK,∵△EFK是直角三角形,∴OF=12EK=OE;(2)如图2中,延长EO交CF于K,∵∠ABC=∠AEB=∠CFB=90°,∴∠ABE+∠BAE=90°,∠ABE+∠CBF=90°,∴∠BAE=∠CBF,∵AB=BC,∴△ABE≌△BCF,∴BE=CF,AE=BF,∵△AOE≌△COK,∴AE=CK,OE=OK,∴FK=EF,∴△EFK是等腰直角三角形,∴OF⊥EK,OF=OE;(3)如图3中,点P在线段AO上,延长EO交CF于K,作PH⊥OF于H,∵|CF﹣AE|=2,3AE=CK,∴FK=2,在Rt△EFK中,tan∠3∴∠FEK=30°,∠EKF=60°,∴EK=2FK=4,OF=12EK=2,∵△OPF是等腰三角形,观察图形可知,只有OF=FP=2,在Rt△PHF中,PH=12PF=1,3OH=23∴()2212362+-=如图4中,点P 在线段OC 上,当PO=PF 时,∠POF=∠PFO=30°,∴∠BOP=90°,∴OP=33OE=233, 综上所述:OP 的长为62 或233. 【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、直角三角形斜边中线等于斜边一半、等腰直角三角形的判定与性质、解直角三角形等,综合性较强,正确添加辅助线是解题的关键.3.如图,在Rt △ABC 中,∠B=90°,AC=60cm ,∠A=60°,点D 从点C 出发沿CA 方向以4cm/秒的速度向点A 匀速运动,同时点E 从点A 出发沿AB 方向以2cm/秒的速度向点B 匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D 、E 运动的时间是t 秒(0<t≤15).过点D 作DF ⊥BC 于点F ,连接DE ,EF .(1)求证:AE=DF ;(2)四边形AEFD 能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t 值,如果不能,说明理由; (3)当t 为何值时,△DEF 为直角三角形?请说明理由.【答案】(1)见解析;(2)能,t=10;(3)t=152或12. 【解析】【分析】(1)利用t 表示出CD 以及AE 的长,然后在直角△CDF 中,利用直角三角形的性质求得DF 的长,即可证明;(2)易证四边形AEFD 是平行四边形,当AD=AE 时,四边形AEFD 是菱形,据此即可列方程求得t 的值;(3)△DEF 为直角三角形,分∠EDF=90°和∠DEF=90°两种情况讨论.【详解】解:(1)证明:∵在Rt△ABC中,∠C=90°﹣∠A=30°,∴AB=12AC=12×60=30cm,∵CD=4t,AE=2t,又∵在Rt△CDF中,∠C=30°,∴DF=12CD=2t,∴DF=AE;(2)能,∵DF∥AB,DF=AE,∴四边形AEFD是平行四边形,当AD=AE时,四边形AEFD是菱形,即60﹣4t=2t,解得:t=10,∴当t=10时,AEFD是菱形;(3)若△DEF为直角三角形,有两种情况:①如图1,∠EDF=90°,DE∥BC,则AD=2AE,即60﹣4t=2×2t,解得:t=152,②如图2,∠DEF=90°,DE⊥AC,则AE=2AD,即2t2(604t)=-,解得:t=12,综上所述,当t=152或12时,△DEF为直角三角形.4.在平面直角坐标系中,O为原点,点A(﹣6,0)、点C(0,6),若正方形OABC绕点O 顺时针旋转,得正方形OA′B′C′,记旋转角为α:(1)如图①,当α=45°时,求BC 与A′B′的交点D 的坐标;(2)如图②,当α=60°时,求点B′的坐标;(3)若P 为线段BC′的中点,求AP 长的取值范围(直接写出结果即可).【答案】(1)(62,6)-;(2)(333,333)+;(3)323323AP +.【解析】【分析】(1)当α=45°时,延长OA′经过点B ,在Rt △BA′D 中,∠OBC =45°,A′B =626,可求得BD 的长,进而求得CD 的长,即可得出点D 的坐标;(2)过点C′作x 轴垂线MN ,交x 轴于点M ,过点B′作MN 的垂线,垂足为N ,证明△OMC′≌△C′NB′,可得C′N =OM =33,B′N =C′M =3,即可得出点B′的坐标;(3)连接OB ,AC 相交于点K ,则K 是OB 的中点,因为P 为线段BC′的中点,所以PK =12OC′=3,即点P 在以K 为圆心,3为半径的圆上运动,即可得出AP 长的取值范围. 【详解】解:(1)∵A (﹣6,0)、C (0,6),O (0,0),∴四边形OABC 是边长为6的正方形,当α=45°时,如图①,延长OA′经过点B ,∵OB =2,OA′=OA =6,∠OBC =45°,∴A′B =626,∴BD =(626)21262=-,∴CD =6﹣(1262-=626,∴BC 与A′B′的交点D 的坐标为(662-6);(2)如图②,过点C′作x轴垂线MN,交x轴于点M,过点B′作MN的垂线,垂足为N,∵∠OC′B′=90°,∴∠OC′M=90°﹣∠B′C′N=∠C′B′N,∵OC′=B′C′,∠OMC′=∠C′NB′=90°,∴△OMC′≌△C′NB′(AAS),当α=60°时,∵∠A′OC′=90°,OC′=6,∴∠C′OM=30°,∴C′N=OM=33,B′N=C′M=3,∴点B′的坐标为)-+;333,333(3)如图③,连接OB,AC相交于点K,则K是OB的中点,∵P为线段BC′的中点,∴PK=1OC′=3,2∴P在以K为圆心,3为半径的圆上运动,∵AK=2∴AP最大值为323,AP的最小值为323,AP+.∴AP长的取值范围为323323【点睛】本题考查正方形性质,全等三角形判定与性质,三角形中位线定理.(3)问解题的关键是利用中位线定理得出点P的轨迹.5.如图,现将平行四边形ABCD沿其对角线AC折叠,使点B落在点B′处.AB′与CD交于点E.(1)求证:△AED≌△CEB′;(2)过点E作EF⊥AC交AB于点F,连接CF,判断四边形AECF的形状并给予证明.【答案】(1)见解析(2)见解析【解析】【分析】(1)由题意可得AD=BC=B'C,∠B=∠D=∠B',且∠AED=∠CEB',利用AAS证明全等,则结论可得;(2)由△AED≌△CEB′可得AE=CE,且EF⊥AC,根据等腰三角形的性质可得EF垂直平分AC,∠AEF=∠CEF.即AF=CF,∠CEF=∠AFE=∠AEF,可得AE=AF,则可证四边形AECF是菱形.【详解】证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形∴AD=BC,CD∥AB,∠B=∠D∵平行四边形ABCD沿其对角线AC折叠∴BC=B'C,∠B=∠B'∴∠D=∠B',AD=B'C且∠DEA=∠B'EC∴△ADE≌△B'EC(2)四边形AECF是菱形∵△ADE≌△B'EC∴AE=CE∵AE=CE,EF⊥AC∴EF垂直平分AC,∠AEF=∠CEF∴AF=CF∵CD∥AB∴∠CEF=∠EFA且∠AEF=∠CEF∴∠AEF=∠EFA∴AF=AE∴AF=AE=CE=CF∴四边形AECF是菱形【点睛】本题考查了折叠问题,全等三角形的判定和性质,平行四边形的性质,菱形的判定,熟练掌握这些性质和判定是解决问题的关键.6.如图,已知矩形ABCD中,E是AD上一点,F是AB上的一点,EF⊥EC,且EF=EC.(1)求证:△AEF≌△DCE.(2)若DE=4cm,矩形ABCD的周长为32cm,求AE的长.【答案】(1)证明见解析;(2)6cm.【解析】分析:(1)根据EF⊥CE,求证∠AEF=∠ECD.再利用AAS即可求证△AEF≌△DCE.(2)利用全等三角形的性质,对应边相等,再根据矩形ABCD的周长为32cm,即可求得AE的长.详解:(1)证明:∵EF⊥CE,∴∠FEC=90°,∴∠AEF+∠DEC=90°,而∠ECD+∠DEC=90°,∴∠AEF=∠ECD.在Rt△AEF和Rt△DEC中,∠FAE=∠EDC=90°,∠AEF=∠ECD,EF=EC.∴△AEF≌△DCE.(2)解:∵△AEF≌△DCE.AE=CD.AD=AE+4.∵矩形ABCD的周长为32cm,∴2(AE+AE+4)=32.解得,AE=6(cm).答:AE的长为6cm.点睛:此题主要考查学生对全等三角形的判定与性质和矩形的性质等知识点的理解和掌握,难易程度适中,是一道很典型的题目.7.(1)问题发现如图1,点E. F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠EAF=45°,连接EF、则EF=BE+DF,试说明理由;(2)类比引申如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°,点E. F分别在边BC、CD上,∠EAF=45°,若∠B,∠D都不是直角,则当∠B与∠D满足等量关系时,仍有EF=BE+DF;(3)联想拓展如图3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D、E均在边BC上,且∠DAE=45°,猜想BD、DE、EC 满足的等量关系,并写出推理过程。
人教中考数学综合题专题复习【平行四边形】专题解析附详细答案
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.在四边形ABCD 中,180B D ∠+∠=︒,对角线AC 平分BAD ∠.(1)如图1,若120DAB ∠=︒,且90B ∠=︒,试探究边AD 、AB 与对角线AC 的数量关系并说明理由.(2)如图2,若将(1)中的条件“90B ∠=︒”去掉,(1)中的结论是否成立?请说明理由.(3)如图3,若90DAB ∠=︒,探究边AD 、AB 与对角线AC 的数量关系并说明理由.【答案】(1)AC AD AB =+.证明见解析;(2)成立;(3)2AD AB AC +=.理由见解析.【解析】试题分析:(1)结论:AC=AD+AB ,只要证明AD=12AC ,AB=12AC 即可解决问题; (2)(1)中的结论成立.以C 为顶点,AC 为一边作∠ACE=60°,∠ACE 的另一边交AB 延长线于点E ,只要证明△DAC ≌△BEC 即可解决问题;(3)结论:AD +AB =2AC .过点C 作CE ⊥AC 交AB 的延长线于点E ,只要证明△ACE 是等腰直角三角形,△DAC ≌△BEC 即可解决问题;试题解析:解:(1)AC=AD+AB .理由如下:如图1中,在四边形ABCD 中,∠D+∠B=180°,∠B=90°,∴∠D=90°,∵∠DAB=120°,AC 平分∠DAB ,∴∠DAC=∠BAC=60°,∵∠B=90°,∴AB=12AC,同理AD=12AC.∴AC=AD+AB.(2)(1)中的结论成立,理由如下:以C为顶点,AC为一边作∠ACE=60°,∠ACE的另一边交AB延长线于点E,∵∠BAC=60°,∴△AEC为等边三角形,∴AC=AE=CE,∵∠D+∠ABC=180°,∠DAB=120°,∴∠DCB=60°,∴∠DCA=∠BCE,∵∠D+∠ABC=180°,∠ABC+∠EBC=180°,∴∠D=∠CBE,∵CA=CE,∴△DAC≌△BEC,∴AD=BE,∴AC=AD+AB.(3)结论:AD+AB=2AC.理由如下:过点C作CE⊥AC交AB的延长线于点E,∵∠D+∠B=180°,∠DAB=90°,∴DCB=90°,∵∠ACE=90°,∴∠DCA=∠BCE,又∵AC平分∠DAB,∴∠CAB=45°,∴∠E=45°.∴AC=CE.又∵∠D+∠ABC=180°,∠D=∠CBE,∴△CDA≌△CBE,∴AD=BE,∴AD+AB=AE.在Rt△ACE中,∠CAB=45°,∴AE=245ACACcos︒=∴2AD AB AC+=.2.如图,四边形ABCD中,AD∥BC,∠A=90°,BD=BC,点E为CD的中点,射线BE交AD 的延长线于点F,连接CF.(1)求证:四边形BCFD是菱形;(2)若AD=1,BC=2,求BF的长.【答案】(1)证明见解析(2)3【解析】(1)∵AF∥BC,∴∠DCB=∠CDF,∠FBC=∠BFD,∵点E为CD的中点,∴DE=EC,在△BCE与△FDE中,FBC BFDDCB CDFDE EC∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BCE≌△FDE,∴DF=BC,又∵DF∥BC,∴四边形BCDF为平行四边形,∵BD=BC,∴四边形BCFD是菱形;(2)∵四边形BCFD是菱形,∴BD=DF=BC=2,在Rt△BAD中,AB223BD AD-,∵AF=AD+DF=1+2=3,在Rt△BAF中,BF22AB AF+3.3.图1、图2是两张形状、大小完全相同的方格纸,方格纸中的每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点叫做格点.(1)在图1中画出等腰直角三角形MON,使点N在格点上,且∠MON=90°;(2)在图2中以格点为顶点画一个正方形ABCD,使正方形ABCD面积等于(1)中等腰直角三角形MON面积的4倍,并将正方形ABCD分割成以格点为顶点的四个全等的直角三角形和一个正方形,且正方形ABCD面积没有剩余(画出一种即可).【答案】(1)作图参见解析;(2)作图参见解析.【解析】试题分析:(1)过点O向线段OM作垂线,此直线与格点的交点为N,连接MN即可;(2)根据勾股定理画出图形即可.试题解析:(1)过点O向线段OM作垂线,此直线与格点的交点为N,连接MN,如图1所示;(2)等腰直角三角形MON面积是5,因此正方形面积是20,如图2所示;于是根据勾股定理画出图3:考点:1.作图﹣应用与设计作图;2.勾股定理.4.(问题情境)在△ABC中,AB=AC,点P为BC所在直线上的任一点,过点P作PD⊥AB,PE⊥AC,垂足分别为D、E,过点C作CF⊥AB,垂足为F.当P在BC边上时(如图1),求证:PD+PE=CF.证明思路是:如图2,连接AP,由△ABP与△ACP面积之和等于△ABC的面积可以证得:PD+PE=CF.(不要证明)(变式探究)(1)当点P在CB延长线上时,其余条件不变(如图3),试探索PD、PE、CF之间的数量关系并说明理由;请运用上述解答中所积累的经验和方法完成下列两题:(结论运用)(2)如图4,将长方形ABCD沿EF折叠,使点D落在点B上,点C落在点C′处,点P为折痕EF上的任一点,过点P作PG⊥BE、PH⊥BC,垂足分别为G、H,若AD =16,CF=6,求PG+PH的值.(迁移拓展)(3)在直角坐标系中,直线l1:y=-43x+8与直线l2:y=﹣2x+8相交于点A,直线l1、l2与x轴分别交于点B、点C.点P是直线l2上一个动点,若点P到直线l1的距离为2.求点P的坐标.【答案】【变式探究】证明见解析【结论运用】8【迁移拓展】(﹣1,6),(1,10)【解析】【变式探究】连接AP,同理利用△ABP与△ACP面积之差等于△ABC的面积可以证得;【结论运用】过点E作EQ⊥BC,垂足为Q,根据勾股定理和矩形的性质解答即可;【迁移拓展】分两种情况,利用结论,求得点P到x轴的距离,再利用待定系数法可求出P的坐标.【详解】变式探究:连接AP,如图3:∵PD⊥AB,PE⊥AC,CF⊥AB,且S△ABC=S△ACP﹣S△ABP,∴12AB•CF=12AC•PE﹣12AB•PD.∵AB=AC,∴CF=PD﹣PE;结论运用:过点E作EQ⊥BC,垂足为Q,如图④,∵四边形ABCD是长方形,∴AD=BC,∠C=∠ADC=90°.∵AD=16,CF=6,∴BF=BC﹣CF=AD﹣CF=5,由折叠可得:DF=BF,∠BEF=∠DEF.∴DF=5.∵∠C=90°,∴DC2222106DF CF-=-8.∵EQ⊥BC,∠C=∠ADC=90°,∴∠EQC=90°=∠C=∠ADC.∴四边形EQCD是长方形.∴EQ=DC=4.∵AD∥BC,∴∠DEF=∠EFB.∵∠BEF=∠DEF,∴∠BEF=∠EFB.∴BE=BF,由问题情境中的结论可得:PG+PH=EQ.∴PG+PH=8.∴PG+PH的值为8;迁移拓展:如图,由题意得:A(0,8),B(6,0),C(﹣4,0)∴AB2268+10,BC=10.∴AB=BC,(1)由结论得:P1D1+P1E1=OA=8∵P1D1=1=2,∴P1E1=6 即点P1的纵坐标为6又点P1在直线l2上,∴y=2x+8=6,∴x=﹣1,即点P1的坐标为(﹣1,6);(2)由结论得:P2E2﹣P2D2=OA=8∵P2D2=2,∴P2E2=10 即点P1的纵坐标为10又点P1在直线l2上,∴y=2x+8=10,∴x=1,即点P1的坐标为(1,10)【点睛】本题考查了矩形的性质与判定、等腰三角形的性质与判定及勾股定理等知识点,利用面积法列出等式是解决问题的关键.5.(1)如图1,将矩形ABCD折叠,使BC落在对角线BD上,折痕为BE,点C落在∠的度数为______.点C'处,若42ADB=∠,则DBE(2)小明手中有一张矩形纸片ABCD ,4AB =,9AD =.(画一画)如图2,点E 在这张矩形纸片的边AD 上,将纸片折叠,使AB 落在CE 所在直线上,折痕设为MN (点M ,N 分别在边AD ,BC 上),利用直尺和圆规画出折痕MN (不写作法,保留作图痕迹,并用黑色水笔把线段描清楚);(算一算)如图3,点F 在这张矩形纸片的边BC 上,将纸片折叠,使FB 落在射线FD 上,折痕为GF ,点,A B 分别落在点A ',B '处,若73AG =,求B D '的长.【答案】(1)21;(2)画一画;见解析;算一算:3B D '=【解析】【分析】(1)利用平行线的性质以及翻折不变性即可解决问题;(2)【画一画】,如图2中,延长BA 交CE 的延长线由G ,作∠BGC 的角平分线交AD 于M ,交BC 于N ,直线MN 即为所求;【算一算】首先求出GD=9-72033=,由矩形的性质得出AD ∥BC ,BC=AD=9,由平行线的性质得出∠DGF=∠BFG ,由翻折不变性可知,∠BFG=∠DFG ,证出∠DFG=∠DGF ,由等腰三角形的判定定理证出DF=DG=203,再由勾股定理求出CF ,可得BF ,再利用翻折不变性,可知FB′=FB ,由此即可解决问题.【详解】 (1)如图1所示:∵四边形ABCD 是矩形,∴AD∥BC,∴∠ADB=∠DBC=42°,由翻折的性质可知,∠DBE=∠EBC=12∠DBC=21°,故答案为21.(2)【画一画】如图所示:【算一算】如3所示:∵AG=73,AD=9,∴GD=9-72033=,∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,BC=AD=9,∴∠DGF=∠BFG,由翻折不变性可知,∠BFG=∠DFG,∴∠DFG=∠DGF,∴DF=DG=203,∵CD=AB=4,∠C=90°,∴在Rt△CDF中,由勾股定理得:22222016433 DF CD⎛⎫-=-=⎪⎝⎭,∴BF=BC-CF=9161133-=,由翻折不变性可知,FB=FB′=11 3,∴B′D=DF-FB′=2011333-=.【点睛】四边形综合题,考查了矩形的性质、翻折变换的性质、勾股定理、等腰三角形的判定、平行线的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会利用翻折不变性解决问题.6.如图,已知矩形ABCD中,E是AD上一点,F是AB上的一点,EF⊥EC,且EF=EC.(1)求证:△AEF≌△DCE.(2)若DE=4cm,矩形ABCD的周长为32cm,求AE的长.【答案】(1)证明见解析;(2)6cm.【解析】分析:(1)根据EF⊥CE,求证∠AEF=∠ECD.再利用AAS即可求证△AEF≌△DCE.(2)利用全等三角形的性质,对应边相等,再根据矩形ABCD的周长为32cm,即可求得AE的长.详解:(1)证明:∵EF⊥CE,∴∠FEC=90°,∴∠AEF+∠DEC=90°,而∠ECD+∠DEC=90°,∴∠AEF=∠ECD.在Rt△AEF和Rt△DEC中,∠FAE=∠EDC=90°,∠AEF=∠ECD,EF=EC.∴△AEF≌△DCE.(2)解:∵△AEF≌△DCE.AE=CD.AD=AE+4.∵矩形ABCD的周长为32cm,∴2(AE+AE+4)=32.解得,AE=6(cm).答:AE的长为6cm.点睛:此题主要考查学生对全等三角形的判定与性质和矩形的性质等知识点的理解和掌握,难易程度适中,是一道很典型的题目.7.如图,在正方形ABCD中,点E在CD上,AF⊥AE交CB的延长线于F.求证:AE=AF.【答案】见解析【解析】【分析】根据同角的余角相等证得∠BAF=∠DAE,再利用正方形的性质可得AB=AD,∠ABF=∠ADE=90°,根据ASA判定△ABF≌△ADE,根据全等三角形的性质即可证得AF=AE.【详解】∵AF⊥AE,∴∠BAF+∠BAE=90°,又∵∠DAE+∠BAE=90°,∴∠BAF=∠DAE,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠ABF=∠ADE=90°,在△ABF和△ADE中,,∴△ABF≌△ADE(ASA),∴AF=AE.【点睛】本题主要考查了正方形的性质、全等三角形的判定和性质等知识点,证明△ABF≌△ADE是解决本题的关键.8.已知点O是△ABC内任意一点,连接OA并延长到E,使得AE=OA,以OB,OC为邻边作▱OBFC,连接OF与BC交于点H,再连接EF.(1)如图1,若△ABC为等边三角形,求证:①EF⊥BC;②EF=BC;(2)如图2,若△ABC为等腰直角三角形(BC为斜边),猜想(1)中的两个结论是否成立?若成立,直接写出结论即可;若不成立,请你直接写出你的猜想结果;(3)如图3,若△ABC是等腰三角形,且AB=AC=kBC,请你直接写出EF与BC之间的数量关系.【答案】(1)见解析;(2)EF⊥BC仍然成立;(3)EF=BC【解析】试题分析:(1)由平行四边形的性质得到BH=HC=BC,OH=HF,再由等边三角形的性质得到AB=BC,AH⊥BC,根据勾股定理得到AH=BC,即可;(2)由平行四边形的性质得到BH=HC=BC,OH=HF,再由等腰直角三角形的性质得到AB=BC,AH⊥BC,根据勾股定理得到AH=BC,即可;(3)由平行四边形的性质得到BH=HC=BC,OH=HF,再由等腰三角形的性质和AB=AC=kBC得到AB=BC,AH⊥BC,根据勾股定理得到AH=BC,即可.试题解析:(1)连接AH,如图1,∵四边形OBFC是平行四边形,∴BH=HC=BC,OH=HF,∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC,AH⊥BC,在Rt△ABH中,AH2=AB2﹣BH2,∴AH==BC,∵OA=AE,OH=HF,∴AH是△OEF的中位线,∴AH=EF,AH∥EF,∴EF⊥BC,BC=EF,∴EF⊥BC,EF=BC;(2)EF⊥BC仍然成立,EF=BC,如图2,∵四边形OBFC是平行四边形,∴BH=HC=BC,OH=HF,∵△ABC是等腰三角形,∴AB=BC,AH⊥BC,在Rt△ABH中,AH2=AB2﹣BH2=(BH)2﹣BH2=BH2,∴AH=BH=BC,∵OA=AE,OH=HF,∴AH是△OEF的中位线,∴AH=EF,AH∥EF,∴EF⊥BC,BC=EF,∴EF⊥BC,EF=BC;(3)如图3,∵四边形OBFC是平行四边形,∴BH=HC=BC,OH=HF,∵△ABC 是等腰三角形, ∴AB=kBC ,AH ⊥BC ,在Rt △ABH 中,AH 2=AB 2﹣BH 2=(kBC )2﹣(BC )2=(k 2-)BC 2,∴AH=BH=BC ,∵OA=AE ,OH=HF , ∴AH 是△OEF 的中位线, ∴AH=EF ,AH ∥EF , ∴EF ⊥BC ,BC=EF ,∴EF=BC .考点:四边形综合题.9.已知ABC ,以AC 为边在ABC 外作等腰ACD ,其中AC AD =. (1)如图①,若AB AE =,60DAC EAB ∠=∠=︒,求BFC ∠的度数. (2)如图②,ABC α∠=,ACD β∠=,4BC =,6BD =.①若30α=︒,60β=︒,AB 的长为______.②若改变,αβ的大小,但90αβ+=︒,ABC 的面积是否变化?若不变,求出其值;若变化,说明变化的规律.【答案】(1)120°;(2)55【解析】试题分析:(1)根据SAS ,可首先证明△AEC ≌△ABD ,再利用全等三角形的性质,可得对应角相等,根据三角形的外角的定理,可求出∠BFC 的度数;(2)①如图2,在△ABC 外作等边△BAE ,连接CE ,利用旋转法证明△EAC ≌△BAD ,可证∠EBC=90°,EC=BD=6,因为BC=4,在Rt △BCE 中,由勾股定理求BE 即可;②过点B 作BE ∥AH ,并在BE 上取BE=2AH ,连接EA ,EC .并取BE 的中点K ,连接AK ,仿照(2)利用旋转法证明△EAC ≌△BAD ,求得EC=DB ,利用勾股定理即可得出结论. 试题解析:解:(1)∵AE=AB,AD=AC,∵∠EAB=∠DAC=60°,∴∠EAC=∠EAB+∠BAC,∠DAB=∠DAC+∠BAC,∴∠EAC=∠DAB,在△AEC和△ABD中{AE ABEAC BAD AC AD=∠=∠=∴△AEC≌△ABD(SAS),∴∠AEC=∠ABD,∵∠BFC=∠BEF+∠EBF=∠AEB+∠ABE,∴∠BFC=∠AEB+∠ABE=120°,故答案为120°;(2)①如图2,以AB为边在△ABC外作正三角形ABE,连接CE.由(1)可知△EAC≌△BAD.∴EC=BD.∴EC=BD=6,∵∠BAE=60°,∠ABC=30°,∴∠EBC=90°.在RT△EBC中,EC=6,BC=4,∴22EC BC-2264-∴5②若改变α,β的大小,但α+β=90°,△ABC的面积不变化,以下证明:如图2,作AH⊥BC交BC于H,过点B作BE∥AH,并在BE上取BE=2AH,连接EA,EC.并取BE的中点K,连接AK.∵AH⊥BC于H,∴∠AHC=90°.∵BE∥AH,∴∠EBC=90°.∵∠EBC=90°,BE=2AH,∴EC2=EB2+BC2=4AH2+BC2.∵K为BE的中点,BE=2AH,∴BK=AH.∵BK∥AH,∴四边形AKBH为平行四边形.又∵∠EBC=90°,∴四边形AKBH为矩形.∠ABE=∠ACD,∴∠AKB=90°.∴AK是BE的垂直平分线.∴AB=AE.∵AB=AE,AC=AD,∠ABE=∠ACD,∴∠EAB=∠DAC,∴∠EAB+∠EAD=∠DAC+∠EAD,即∠EAC=∠BAD,在△EAC与△BAD中{AB AEEAC BAD AC AD=∠=∠=∴△EAC≌△BAD.∴EC=BD=6.在RT△BCE中,BE=22EC BC-=25,∴AH=12BE=5,∴S△ABC=12BC•AH=25考点:全等三角形的判定与性质;等腰三角形的性质10.(本题14分)小明在学习平行线相关知识时总结了如下结论:端点分别在两条平行线上的所有线段中,垂直于平行线的线段最短.小明应用这个结论进行了下列探索活动和问题解决.问题1:如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,P为AC边上的一动点,以PB,PA为边构造□APBQ,求对角线PQ的最小值及PQ最小时的值.(1)在解决这个问题时,小明构造出了如图2的辅助线,则PQ的最小值为,当PQ最小时= _____ __;(2)小明对问题1做了简单的变式思考.如图3,P为AB边上的一动点,延长PA到点E,使AE=nPA(n为大于0的常数).以PE,PC为边作□PCQE,试求对角线PQ长的最小值,并求PQ最小时的值;问题2:在四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=1,AB=2,BC=3.(1)如图4,若为上任意一点,以,为边作□.试求对角线长的最小值和PQ最小时的值.(2)若为上任意一点,延长到,使,再以,为边作□.请直接写出对角线长的最小值和PQ最小时的值.【答案】问题1:(1)3,;(2)PQ=,=.问题2:(1)=4,.(2)PQ的最小值为..【解析】试题分析:问题1:(1)首先根据条件可证四边形PCBQ是矩形,然后根据条件“四边形APBQ是平行四边形可得AP=QB=PC,从而可求的值.(2)由题可知:当QP⊥AC 时,PQ最小.过点C作CD⊥AB于点D.此时四边形CDPQ为矩形,PQ=CD,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,利用面积可求出CD=,然后可求出AD=,由AE=nPA可得PE=,而PE=CQ=PD=AD-AP=,所以AP=.所以=.问题2:(1)设对角线与相交于点.Rt≌Rt.所以AD=HC,QH=AP.由题可知:当QP⊥AB时,PQ最小,此时=CH=4,根据条件可证四边形BPQH为矩形,从而QH=BP=AP.所以.(2)根据题意画出图形,当AB 时,的长最小,PQ的最小值为..试题解析:问题1:(1)3,;(2)过点C作CD⊥AB于点D.由题意可知当PQ⊥AB时,PQ最短.所以此时四边形CDPQ为矩形.PQ=CD,DP=CQ=PE.因为∠BCA=90°,AC=4,BC=3,所以AB=5.所以CD=.所以PQ=.在Rt△ACD中AC=4,CD=,所以AD=.因为AE=nPA,所以PE==CQ=PD=AD-AP=.所以AP=.所以=.问题2:(1)如图2,设对角线与相交于点.所以G是DC的中点,作QH BC,交BC的延长线于H,因为AD//BC,所以.所以.又,所以Rt≌Rt.所以AD=HC,QH=AP.由图知,当AB时,的长最小,即=CH=4.易得四边形BPQH为矩形,所以QH=BP=AP.所以.(若学生有能力从梯形中位线角度考虑,若正确即可评分.但讲评时不作要求)(2)PQ的最小值为..考点:1.直角三角形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.平行四边形的性质;4矩形的判定与性质.。
2020-2021备战中考数学压轴题专题复习——平行四边形的综合含答案
2020-2021备战中考数学压轴题专题复习——平行四边形的综合含答案一、平行四边形1.如图,△ABC中,AD是边BC上的中线,过点A作AE∥BC,过点D作DE∥AB,DE与AC、AE分别交于点O、点E,连接EC.(1)求证:AD=EC;(2)当∠BAC=Rt∠时,求证:四边形ADCE是菱形.【答案】(1)见解析;(2)见解析.【解析】【分析】(1)先证四边形ABDE是平行四边形,再证四边形ADCE是平行四边形即可;(2)由∠BAC=90°,AD是边BC上的中线,得AD=BD=CD,即可证明.【详解】(1)证明:∵AE∥BC,DE∥AB,∴四边形ABDE是平行四边形,∴AE=BD,∵AD是边BC上的中线,∴BD=DC,∴AE=DC,又∵AE∥BC,∴四边形ADCE是平行四边形.(2) 证明:∵∠BAC=90°,AD是边BC上的中线.∴AD=CD∵四边形ADCE是平行四边形,∴四边形ADCE是菱形.【点睛】本题考查了平行四边形的判定、菱形的判定、直角三角形斜边中线定理.根据图形与已知条件灵活应用平行四边形的判定方法是证明的关键.2.如图(1)在正方形ABCD中,点E是CD边上一动点,连接AE,作BF⊥AE,垂足为G 交AD于F(1)求证:AF=DE;(2)连接DG,若DG平分∠EGF,如图(2),求证:点E是CD中点;(3)在(2)的条件下,连接CG,如图(3),求证:CG=CD.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)CG=CD,见解析.【解析】【分析】(1)证明△BAF≌△ADE(ASA)即可解决问题.(2)过点D作DM⊥GF,DN⊥GE,垂足分别为点M,N.想办法证明AF=DF,即可解决问题.(3)延长AE,BC交于点P,由(2)知DE=CD,利用直角三角形斜边中线的性质,只要证明BC=CP即可.【详解】(1)证明:如图1中,在正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠D=90o,∴∠2+∠3=90°又∵BF⊥AE,∴∠AGB=90°∴∠1+∠2=90°,∴∠1=∠3在△BAF与△ADE中,∠1=∠3 BA=AD ∠BAF=∠D,∴△BAF≌△ADE(ASA)∴AF=DE.(2)证明:过点D作DM⊥GF,DN⊥GE,垂足分别为点M,N.由(1)得∠1=∠3,∠BGA=∠AND=90°,AB=AD ∴△BAG≌△ADN(AAS)∴AG=DN,又DG平分∠EGF,DM⊥GF,DN⊥GE,∴DM=DN,∴DM=AG,又∠AFG=∠DFM,∠AGF=∠DMF∴△AFG≌△DFM(AAS),∴AF=DF=DE=12AD=12CD,即点E是CD的中点.(3)延长AE,BC交于点P,由(2)知DE=CD,∠ADE=∠ECP=90°,∠DEA=∠CEP,∴△ADE≌△PCE(ASA)∴AE=PE,又CE∥AB,∴BC=PC,在Rt△BGP中,∵BC=PC,∴CG=12BP=BC,∴CG=CD.【点睛】本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,角平分线的性质定理,直角三角形斜边中线的性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考压轴题.3.(1)如图①,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,过点O作直线EF⊥BD,交AD 于点E ,交BC 于点F ,连接BE 、DF ,且BE 平分∠ABD .①求证:四边形BFDE 是菱形;②直接写出∠EBF 的度数;(2)把(1)中菱形BFDE 进行分离研究,如图②,点G 、I 分别在BF 、BE 边上,且BG=BI ,连接GD ,H 为GD 的中点,连接FH 并延长,交ED 于点J ,连接IJ 、IH 、IF 、IG.试探究线段IH 与FH 之间满足的关系,并说明理由;(3)把(1)中矩形ABCD 进行特殊化探究,如图③,当矩形ABCD 满足AB=AD 时,点E 是对角线AC 上一点,连接DE 、EF 、DF ,使△DEF 是等腰直角三角形,DF 交AC 于点G.请直接写出线段AG 、GE 、EC 三者之间满足的数量关系.【答案】(1)①详见解析;②60°.(2)IH =3FH ;(3)EG 2=AG 2+CE 2.【解析】【分析】(1)①由△DOE ≌△BOF ,推出EO =OF ,∵OB =OD ,推出四边形EBFD 是平行四边形,再证明EB =ED 即可.②先证明∠ABD =2∠ADB ,推出∠ADB =30°,延长即可解决问题.(2)IH =3FH .只要证明△IJF 是等边三角形即可.(3)结论:EG 2=AG 2+CE 2.如图3中,将△ADG 绕点D 逆时针旋转90°得到△DCM ,先证明△DEG ≌△DEM ,再证明△ECM 是直角三角形即可解决问题.【详解】(1)①证明:如图1中,∵四边形ABCD 是矩形,∴AD ∥BC ,OB =OD ,∴∠EDO =∠FBO ,在△DOE 和△BOF 中,EDO FBO OD OBEOD BOF ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩=== , ∴△DOE ≌△BOF ,∴EO =OF ,∵OB =OD ,∴四边形EBFD 是平行四边形,∵EF ⊥BD ,OB =OD ,∴EB =ED ,∴四边形EBFD 是菱形.②∵BE 平分∠ABD ,∴∠ABE =∠EBD ,∵EB =ED ,∴∠EBD =∠EDB ,∴∠ABD =2∠ADB ,∵∠ABD +∠ADB =90°,∴∠ADB =30°,∠ABD =60°,∴∠ABE =∠EBO =∠OBF =30°,∴∠EBF =60°.(2)结论:IH=3FH .理由:如图2中,延长BE 到M ,使得EM =EJ ,连接MJ .∵四边形EBFD 是菱形,∠B =60°,∴EB =BF =ED ,DE ∥BF ,∴∠JDH =∠FGH ,在△DHJ 和△GHF 中,DHG GHF DH GHJDH FGH ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩=== , ∴△DHJ ≌△GHF ,∴DJ =FG ,JH =HF ,∴EJ =BG =EM =BI ,∴BE =IM =BF ,∵∠MEJ =∠B =60°,∴△MEJ 是等边三角形,∴MJ =EM =NI ,∠M =∠B =60°在△BIF 和△MJI 中,BI MJ B M BF IM ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△BIF ≌△MJI ,∴IJ =IF ,∠BFI =∠MIJ ,∵HJ =HF ,∴IH ⊥JF ,∵∠BFI +∠BIF =120°,∴∠MIJ +∠BIF =120°,∴∠JIF =60°,∴△JIF 是等边三角形,在Rt △IHF 中,∵∠IHF =90°,∠IFH =60°,∴∠FIH =30°,∴IH=3FH .(3)结论:EG 2=AG 2+CE 2.理由:如图3中,将△ADG 绕点D 逆时针旋转90°得到△DCM ,∵∠FAD +∠DEF =90°,∴AFED 四点共圆,∴∠EDF =∠DAE =45°,∠ADC =90°,∴∠ADF +∠EDC =45°,∵∠ADF =∠CDM ,∴∠CDM +∠CDE =45°=∠EDG ,在△DEM 和△DEG 中,DE DE EDG EDM DG DM ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== , ∴△DEG ≌△DEM ,∴GE =EM ,∵∠DCM =∠DAG =∠ACD =45°,AG =CM ,∴∠ECM =90°∴EC 2+CM 2=EM 2,∵EG =EM ,AG =CM ,∴GE 2=AG 2+CE 2.【点睛】考查四边形综合题、矩形的性质、正方形的性质、菱形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形,学会转化的思想思考问题.4.如图,在平行四边形ABCD 中,AD ⊥DB ,垂足为点D ,将平行四边形ABCD 折叠,使点B落在点D的位置,点C落在点G的位置,折痕为EF,EF交对角线BD于点P.(1)连结CG,请判断四边形DBCG的形状,并说明理由;(2)若AE=BD,求∠EDF的度数.【答案】(1)四边形BCGD是矩形,理由详见解析;(2)∠EDF=120°.【解析】【分析】(1)根据平行四边形的性质和折叠性质以及矩形的判定解答即可;(2)根据折叠的性质以及直角三角形的性质和等边三角形的判定与性质解答即可.【详解】解:(1)四边形BCGD是矩形,理由如下,∵四边形ABCD是平行四边形,∴BC∥AD,即BC∥DG,由折叠可知,BC=DG,∴四边形BCGD是平行四边形,∵AD⊥BD,∴∠CBD=90°,∴四边形BCGD是矩形;(2)由折叠可知:EF垂直平分BD,∴BD⊥EF,DP=BP,∵AD⊥BD,∴EF∥AD∥BC,∴AE PD1==BE BP∴AE=BE,∴DE是Rt△ADB斜边上的中线,∴DE=AE=BE,∵AE=BD,∴DE=BD=BE,∴△DBE是等边三角形,∴∠EDB=∠DBE=60°,∵AB∥DC,∴∠DBC=∠DBE=60°,∴∠EDF=120°.【点睛】本题考查了平行四边形的性质,折叠性质,等边三角形的性质和判定,主要考查学生运用定理进行推理和计算的能力,题目综合性比较强,有一定的难度5.已知AD是△ABC的中线P是线段AD上的一点(不与点A、D重合),连接PB、PC,E、F、G、H分别是AB、AC、PB、PC的中点,AD与EF交于点M;(1)如图1,当AB=AC时,求证:四边形EGHF是矩形;(2)如图2,当点P与点M重合时,在不添加任何辅助线的条件下,写出所有与△BPE面积相等的三角形(不包括△BPE本身).【答案】(1)见解析;(2)△APE、△APF、△CPF、△PGH.【解析】【分析】(1)由三角形中位线定理得出EG∥AP,EF∥BC,EF=12BC,GH∥BC,GH=12BC,推出EF∥GH,EF=GH,证得四边形EGHF是平行四边形,证得EF⊥AP,推出EF⊥EG,即可得出结论;(2)由△APE与△BPE的底AE=BE,又等高,得出S△APE=S△BPE,由△APE与△APF的底EP=FP,又等高,得出S△APE=S△APF,由△APF与△CPF的底AF=CF,又等高,得出S△APF=S△CPF,证得△PGH底边GH上的高等于△AEF底边EF上高的一半,推出S△PGH=12S△AEF=S△APF,即可得出结果.【详解】(1)证明:∵E、F、G、H分别是AB、AC、PB、PC的中点,∴EG∥AP,EF∥BC,EF=12BC,GH∥BC,GH=12BC,∴EF∥GH,EF=GH,∴四边形EGHF是平行四边形,∵AB=AC,∴AD⊥BC,∴EF⊥AP,∵EG∥AP,∴EF⊥EG,∴平行四边形EGHF是矩形;(2)∵PE是△APB的中线,∴△APE与△BPE的底AE=BE,又等高,∴S△APE=S△BPE,∵AP是△AEF的中线,∴△APE与△APF的底EP=FP,又等高,∴S△APE=S△APF,∴S△APF=S△BPE,∵PF是△APC的中线,∴△APF与△CPF的底AF=CF,又等高,∴S△APF=S△CPF,∴S△CPF=S△BPE,∵EF∥GH∥BC,E、F、G、H分别是AB、AC、PB、PC的中点,∴△AEF底边EF上的高等于△ABC底边BC上高的一半,△PGH底边GH上的高等于△PBC 底边BC上高的一半,∴△PGH底边GH上的高等于△AEF底边EF上高的一半,∵GH=EF,∴S△PGH=12S△AEF=S△APF,综上所述,与△BPE面积相等的三角形为:△APE、△APF、△CPF、△PGH.【点睛】本题考查了矩形的判定与性质、平行四边形的判定、三角形中位线定理、平行线的性质、三角形面积的计算等知识,熟练掌握三角形中位线定理是解决问题的关键.6.如图,在平面直角坐标系中,直线DE交x轴于点E(30,0),交y轴于点D(0,40),直线AB:y=13x+5交x轴于点A,交y轴于点B,交直线DE于点P,过点E作EF⊥x轴交直线AB于点F,以EF为一边向右作正方形EFGH.(1)求边EF的长;(2)将正方形EFGH沿射线FB10个单位的速度匀速平移,得到正方形E1F1G1H1,在平移过程中边F1G1始终与y轴垂直,设平移的时间为t秒(t>0).①当点F1移动到点B时,求t的值;②当G1,H1两点中有一点移动到直线DE上时,请直接写出此时正方形E1F1G1H1与△APE重叠部分的面积.【答案】(1)EF=15;(2)①10;②120;【解析】【分析】(1)根据已知点E(30,0),点D(0,40),求出直线DE的直线解析式y=-43x+40,可求出P点坐标,进而求出F点坐标即可;(2)①易求B(0,5),当点F1移动到点B时,1010=10;②F点移动到F'10t,F垂直x轴方向移动的距离是t,当点H运动到直线DE上时,在Rt△F'NF中,NFNF'=13,EM=NG'=15-F'N=15-3t,在Rt△DMH'中,43MHEM'=,t=4,S=12×(12+454)×11=10238;当点G运动到直线DE上时,在Rt△F'PK中,PKF K'=13,PK=t-3,F'K=3t-9,在Rt△PKG'中,PKKG'=31539tt--+=43,t=7,S=15×(15-7)=120.【详解】(1)设直线DE的直线解析式y=kx+b,将点E(30,0),点D(0,40),∴30040k bb+=⎧⎨=⎩,∴4340kb⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴y=﹣43x+40,直线AB与直线DE的交点P(21,12),由题意知F(30,15),∴EF=15;(2)①易求B(0,5),∴BF=10,∴当点F 1移动到点B 时,t =101010÷=10; ②当点H 运动到直线DE 上时,F 点移动到F'的距离是10t ,在Rt △F'NF 中,NF NF '=13, ∴FN =t ,F'N =3t ,∵MH'=FN =t ,EM =NG'=15﹣F'N =15﹣3t ,在Rt △DMH'中,43MH EM '=, ∴41533t t =-, ∴t =4, ∴EM =3,MH'=4,∴S =1451023(12)11248⨯+⨯=; 当点G 运动到直线DE 上时,F 点移动到F'10,∵PF =10∴PF'10t ﹣10,在Rt △F'PK 中,13PK F K =', ∴PK =t ﹣3,F'K =3t ﹣9,在Rt △PKG'中,PK KG '=31539t t --+=43, ∴t =7,∴S =15×(15﹣7)=120.【点睛】本题考查一次函数图象及性质,正方形的性质;掌握待定系数法求函数解析式,利用三角形的正切值求边的关系,利用勾股定理在直角三角形中建立边之间的联系,准确确定阴影部分的面积是解题的关键.7.如图所示,矩形ABCD 中,点E 在CB 的延长线上,使CE =AC ,连接AE ,点F 是AE 的中点,连接BF 、DF ,求证:BF ⊥DF .【答案】见解析.【解析】【分析】延长BF ,交DA 的延长线于点M ,连接BD ,进而求证△AFM ≌△EFB ,得AM =BE ,FB =FM ,即可求得BC +BE =AD +AM ,进而求得BD =BM ,根据等腰三角形三线合一的性质即可求证BF ⊥DF .【详解】延长BF ,交DA 的延长线于点M ,连接BD .∵四边形ABCD 是矩形,∴MD ∥BC ,∴∠AMF =∠EBF ,∠E =∠MAF ,又FA =FE ,∴△AFM ≌△EFB ,∴AM =BE ,FB =FM .∵矩形ABCD 中,∴AC =BD ,AD =BC ,∴BC +BE =AD +AM ,即CE =MD .∵CE =AC ,∴AC =CE = BD =DM .∵FB =FM ,∴BF ⊥DF .【点睛】本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定和对应边相等的性质,等腰三角形三线合一的性质,本题中求证DB =DM 是解题的关键.8.如图,现将平行四边形ABCD沿其对角线AC折叠,使点B落在点B′处.AB′与CD交于点E.(1)求证:△AED≌△CEB′;(2)过点E作EF⊥AC交AB于点F,连接CF,判断四边形AECF的形状并给予证明.【答案】(1)见解析(2)见解析【解析】【分析】(1)由题意可得AD=BC=B'C,∠B=∠D=∠B',且∠AED=∠CEB',利用AAS证明全等,则结论可得;(2)由△AED≌△CEB′可得AE=CE,且EF⊥AC,根据等腰三角形的性质可得EF垂直平分AC,∠AEF=∠CEF.即AF=CF,∠CEF=∠AFE=∠AEF,可得AE=AF,则可证四边形AECF是菱形.【详解】证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形∴AD=BC,CD∥AB,∠B=∠D∵平行四边形ABCD沿其对角线AC折叠∴BC=B'C,∠B=∠B'∴∠D=∠B',AD=B'C且∠DEA=∠B'EC∴△ADE≌△B'EC(2)四边形AECF是菱形∵△ADE≌△B'EC∴AE=CE∵AE=CE,EF⊥AC∴EF垂直平分AC,∠AEF=∠CEF∴AF=CF∵CD∥AB∴∠CEF=∠EFA且∠AEF=∠CEF∴∠AEF=∠EFA∴AF=AE∴AF=AE=CE=CF∴四边形AECF是菱形【点睛】本题考查了折叠问题,全等三角形的判定和性质,平行四边形的性质,菱形的判定,熟练掌握这些性质和判定是解决问题的关键.9.问题情境在四边形ABCD 中,BA =BC ,DC ⊥AC ,过点D 作DE ∥AB 交BC 的延长线于点E ,M 是边AD 的中点,连接MB ,ME.特例探究(1)如图1,当∠ABC =90°时,写出线段MB 与ME 的数量关系,位置关系;(2)如图2,当∠ABC =120°时,试探究线段MB 与ME 的数量关系,并证明你的结论; 拓展延伸(3)如图3,当∠ABC =α时,请直接用含α的式子表示线段MB 与ME 之间的数量关系.【答案】(1)MB =ME ,MB ⊥ME ;(2)ME =3MB .证明见解析;(3)ME =MB·tan 2α. 【解析】【分析】(1)如图1中,连接CM .只要证明△MBE 是等腰直角三角形即可;(2)结论:EM=3MB .只要证明△EBM 是直角三角形,且∠MEB=30°即可; (3)结论:EM=BM•tan2α.证明方法类似; 【详解】(1) 如图1中,连接CM .∵∠ACD=90°,AM=MD ,∴MC=MA=MD ,∵BA=BC ,∴BM 垂直平分AC ,∵∠ABC=90°,BA=BC ,∴∠MBE=12∠ABC=45°,∠ACB=∠DCE=45°, ∵AB ∥DE ,∴∠ABE+∠DEC=180°,∴∠DEC=90°,∴∠DCE=∠CDE=45°,∴EC=ED ,∵MC=MD ,∴EM 垂直平分线段CD ,EM 平分∠DEC ,∴∠MEC=45°,∴△BME 是等腰直角三角形,∴BM=ME ,BM ⊥EM .故答案为BM=ME ,BM ⊥EM .(2)ME =3MB .证明如下:连接CM ,如解图所示.∵DC ⊥AC ,M 是边AD 的中点,∴MC =MA =MD .∵BA =BC ,∴BM 垂直平分AC .∵∠ABC =120°,BA =BC ,∴∠MBE =12∠ABC =60°,∠BAC =∠BCA =30°,∠DCE =60°. ∵AB ∥DE ,∴∠ABE +∠DEC =180°,∴∠DEC =60°,∴∠DCE =∠DEC =60°,∴△CDE 是等边三角形,∴EC =ED .∵MC =MD ,∴EM 垂直平分CD ,EM 平分∠DEC , ∴∠MEC =12∠DEC =30°, ∴∠MBE +∠MEB =90°,即∠BME =90°.在Rt △BME 中,∵∠MEB =30°,∴ME 3.(3) 如图3中,结论:EM=BM•tan 2.理由:同法可证:BM ⊥EM ,BM 平分∠ABC ,所以EM=BM•tan 2. 【点睛】本题考查四边形综合题、等腰直角三角形的判定和性质、等边三角形的判定和性质、等腰三角形的性质、锐角三角函数等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,灵活运用所学知识解决问题.10.在矩形纸片ABCD 中,AB=6,BC=8,现将纸片折叠,使点D 与点B 重合,折痕为EF ,连接DF .(1)说明△BEF 是等腰三角形;(2)求折痕EF 的长.【答案】(1)见解析;(2).【解析】【分析】 (1)根据折叠得出∠DEF =∠BEF ,根据矩形的性质得出AD ∥BC ,求出∠DEF =∠BFE ,求出∠BEF =∠BFE 即可;(2)过E 作EM ⊥BC 于M ,则四边形ABME 是矩形,根据矩形的性质得出EM =AB =6,AE =BM ,根据折叠得出DE =BE ,根据勾股定理求出DE 、在Rt △EMF 中,由勾股定理求出即可.【详解】(1)∵现将纸片折叠,使点D 与点B 重合,折痕为EF ,∴∠DEF =∠BEF .∵四边形ABCD 是矩形,∴AD ∥BC ,∴∠DEF =∠BFE ,∴∠BEF =∠BFE ,∴BE =BF ,即△BEF 是等腰三角形;(2)过E 作EM ⊥BC 于M ,则四边形ABME 是矩形,所以EM =AB =6,AE =BM .∵现将纸片折叠,使点D与点B重合,折痕为EF,∴DE=BE,DO=BO,BD⊥EF.∵四边形ABCD是矩形,BC=8,∴AD=BC=8,∠BAD=90°.在Rt△ABE中,AE2+AB2=BE2,即(8﹣BE)2+62=BE2,解得:BE==DE=BF,AE=8﹣DE=8﹣==BM,∴FM=﹣=.在Rt△EMF中,由勾股定理得:EF==.故答案为:.【点睛】本题考查了折叠的性质和矩形性质、勾股定理等知识点,能熟记折叠的性质是解答此题的关键.11.如图,抛物线y=mx2+2mx+n经过A(﹣3,0),C(0,﹣32)两点,与x轴交于另一点B.(1)求经过A,B,C三点的抛物线的解析式;(2)过点C作CE∥x轴交抛物线于点E,写出点E的坐标,并求AC、BE的交点F的坐标(3)若抛物线的顶点为D,连结DC、DE,四边形CDEF是否为菱形?若是,请证明;若不是,请说明理由.【答案】(1)y=12x2+x﹣32;(2)F点坐标为(﹣1,﹣1);(3)四边形CDEF是菱形.证明见解析【解析】【分析】将A、C点的坐标代入抛物线的解析式中,通过联立方程组求得该抛物线的解析式;根据(1)题所得的抛物线的解析式,可确定抛物线的对称轴方程以及B、C点的坐标,由CE∥x轴,可知C、E关于对称轴对称。
2022年全国数学中考真题(江苏河南广东四川湖南等)汇编专题12 平行四边形与中位线(解析版)
专题12 平行四边形与中位线一.选择题1.(2022·四川乐山)如图,在平行四边形ABCD 中,过点D 作DE ⊥AB ,垂足为E ,过点B 作BF ⊥AC ,垂足为F .若AB =6,AC =8,DE =4,则BF 的长为( )A .4B .3C .52D .2【答案】B【分析】利用平行四边形ABCD 的面积公式即可求解.【详解】解:⊥DE ⊥AB ,BF ⊥AC ,⊥S 平行四边形ABCD =DE ×AB =2×12×AC ×BF , ⊥4×6=2×12×8×BF ,⊥BF =3,故选:B . 【点睛】本题考查了平行四边形的性质,利用平行四边形ABCD 的面积公式求垂线段的长是解题的关键. 2.(2022·浙江宁波)如图,在Rt ABC 中,D 为斜边AC 的中点,E 为BD 上一点,F 为CE 中点.若AE AD =,2DF =,则BD 的长为( )A .22B .3C .23D .4【答案】D【分析】根据三角形中位线可以求得AE 的长,再根据AE =AD ,可以得到AD 的长,然后根据直角三角形斜边上的中线和斜边的关系,可以求得BD 的长.【详解】解:⊥D 为斜边AC 的中点,F 为CE 中点,DF =2,⊥AE =2DF =4,⊥AE =AD ,⊥AD =4,在Rt ⊥ABC 中,D 为斜边AC 的中点,⊥BD =12AC =AD =4,故选:D .【点睛】本题考查直角三角线斜边上的中线和斜边的关系、三角形的中位线,解答本题关键是求出AD 的长. 3.(2022·四川眉山)在ABC 中,4AB =,6BC =,8AC =,点D ,E ,F 分别为边AB ,AC ,BC 的中点,则DEF 的周长为( )A .9B .12C .14D .16【答案】A【分析】根据三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半,可得出△ABC 的周长=2△DEF 的周长.【详解】⊥D ,E ,F 分别为各边的中点,⊥DE 、EF 、DF 是△ABC 的中位线, ⊥DE =12BC =3,EF =12AB =2,DF =12AC =4,⊥△DEF 的周长=3+2+4=9.故选:A . 【点睛】本题考查了三角形中位线定理.解题的关键是根据中位线定理得出边之间的数量关系. 4.(2022·浙江绍兴)如图,在平行四边形ABCD 中,22AD AB ==,60ABC ∠=︒,E ,F 是对角线BD 上的动点,且BE DF =,M ,N 分别是边AD ,边BC 上的动点.下列四种说法:①存在无数个平行四边形MENF ;②存在无数个矩形MENF ;③存在无数个菱形MENF ;④存在无数个正方形MENF .其中正确的个数是( )A .1B .2C .3D .4【答案】C【分析】根据题意作出合适的辅助线,然后逐一分析即可.【详解】如图,连接AC 、与BD 交于点O ,连接ME,MF,NF,EN,MN ,⊥四边形ABCD 是平行四边形⊥OA =OC ,OB =OD⊥BE =DF ⊥OE =OF ⊥点E,F 时BD 上的点,⊥只要M,N 过点O ,那么四边形MENF 就是平行四边形⊥存在无数个平行四边形MENF ,故①正确;只要MN =EF ,MN 过点O ,则四边形MENF 是矩形,⊥点E 、F 是BD 上的动点,⊥存在无数个矩形MENF ,故②正确;只要MN ⊥EF ,MN 过点O ,则四边形MENF 是菱形;⊥点E 、F 是BD 上的动点,⊥存在无数个菱形MENF ,故③正确;只要MN =EF ,MN ⊥EF ,MN 过点O ,则四边形MENF 是正方形,而符合要求的正方形只有一个,故④错误;故选:C【点睛】本题考查正方形的判定、菱形的判定、矩形的判定、平行四边形的判定、解答本题的关键时明确题意,作出合适的辅助线.5.(2022·浙江嘉兴)如图,在ABC 中,8AB AC ==,点E ,F ,G 分别在边AB ,BC ,AC 上,EF AC ∥,GF AB ∥,则四边形AEFG 的周长是( )A .32B .24C .16D .8【答案】C【分析】根据EF AC ∥,GF AB ∥,可得四边形AEFG 是平行四边形,从而得到FG =AE ,AG =EF ,再由EF AC ∥,可得⊥BFE =⊥C ,从而得到⊥B =⊥BFE ,进而得到BE =EF ,再据四边形AEFG 的周长是2(AE +EF ),即可求解.【详解】解⊥⊥EF AC ∥,GF AB ∥,⊥四边形AEFG 是平行四边形,⊥FG =AE ,AG =EF ,⊥EF AC ∥,⊥⊥BFE =⊥C ,⊥AB =AC ,⊥⊥B =⊥C ,⊥⊥B =⊥BFE ,⊥BE =EF ,⊥四边形AEFG 的周长是2(AE +EF )=2(AE +BE )=2AB =2×8=16.故选:C【点睛】本题主要考查了平行四边形的判定和性质,等腰三角形的性质,熟练掌握平行四边形的判定和性质,等腰三角形的性质是解题的关键.6.(2022·四川达州)如图,在ABC 中,点D ,E 分别是AB ,BC 边的中点,点F 在DE 的延长线上.添加一个条件,使得四边形ADFC 为平行四边形,则这个条件可以是( )A .B F ∠=∠ B .DE EF =C .AC CF=D .AD CF =【答案】B【分析】利用三角形中位线定理得到DE ⊥AC 且DE =12AC ,结合平行四边形的判定定理进行选择.【详解】解:⊥在⊥ABC 中,D ,E 分别是AB ,BC 的中点,⊥DE 是⊥ABC 的中位线,⊥DE ⊥AC 且DE =12AC ,A 、根据⊥B =⊥F 不能判定CF ⊥AD ,即不能判定四边形ADFC 为平行四边形,故本选项错误.B 、根据DE =EF 可以判定DF =AC ,由“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”得到四边形ADFC 为平行四边形,故本选项正确.C 、根据AC =CF 不能判定AC ⊥DF ,即不能判定四边形ADFC 为平行四边形,故本选项错误.D 、根据AD =CF ,FD ⊥AC 不能判定四边形ADFC 为平行四边形,故本选项错误.故选:B .【点睛】本题主要考查了三角形的中位线的性质和平行四边形的判定.三角形中位线定理:三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半.7.(2022·浙江丽水)如图,在ABC 中,D ,E ,F 分别是BC ,AC ,AB 的中点.若6AB =,8BC =,则四边形BDEF 的周长是( )A .28B .14C .10D .7【答案】B 【分析】首先根据D ,E ,F 分别是BC ,AC ,AB 的中点,可判定四边形BDEF 是平行四边形,再根据三角形中位线定理,即可求得四边形BDEF 的周长. 【详解】解:D ,E ,F 分别是BC ,AC ,AB 的中点,EF ∴、ED 分别是ABC △的中位线,EF BC ∴∥,ED AB ∥且11==8=422EF BC ⨯,11==6=322ED AB ⨯, ∴四边形BDEF 是平行四边形,=4BD EF ∴=,3BF ED ==,∴四边形BDEF 的周长为:=3434=14BF BD ED EF ++++++,故选:B .【点睛】本题考查了平行四边形的判定及性质,三角形中位线定理,判定出四边形BDEF 是平行四边形是解决本题的关键.8.(2022·湖南怀化)一个多边形的内角和为900°,则这个多边形是( )A .七边形B .八边形C .九边形D .十边形【答案】A【分析】根据n 边形的内角和是(n ﹣2)•180°,列出方程即可求解.【详解】解:根据n 边形的内角和公式,得(n ﹣2)•180°=900°,解得n =7,⊥这个多边形的边数是7,故选:A .【点睛】本题考查了多边形的内角和,解题的关键是熟记内角和公式并列出方程.9.(2022·四川南充)如图,在正五边形ABCDE 中,以AB 为边向内作正ABF ,则下列结论错误的是( )A .AE AF =B .EAF CBF ∠=∠C .F EAF ∠=∠D .CE ∠=∠【答案】C 【分析】利用正多边形各边长度相等,各角度数相等,即可逐项判断.【详解】解:⊥多边形ABCDE 是正五边形,⊥该多边形内角和为:5218540(0)-⨯︒=︒,AB AE =, ⊥5401085C E EAB ABC ︒∠=∠=∠=∠==︒,故D 选项正确; ⊥ABF 是正三角形,⊥60FAB FBA F ∠=∠=∠=︒,AB AF FB ==,⊥1086048EAF EAB FAB ∠=∠-∠=︒-︒=︒,1086048CBF ABC FBA ∠=∠-∠=︒-︒=︒,⊥EAF CBF ∠=∠,故B 选项正确;⊥AB AE =,AB AF FB ==,⊥AE AF =,故A 选项正确;⊥60F ∠=︒,48EAF ∠=︒,⊥F EAF ∠≠∠,故C 选项错误,故选:C .【点睛】本题考查正多边形的性质以及多边形内角和公式,熟练掌握正多边形“各边长度相等,各角度数相等”是解题的关键.10.(2022·湖南湘潭)在ABCD 中(如图),连接AC ,已知40BAC ∠=︒,80ACB ∠=︒,则BCD ∠=( )A .80︒B .100︒C .120︒D .140︒【答案】C【分析】根据平行四边形的对边平行和两直线平行内错角相等的性质,再通过等量代换即可求解.【详解】解:⊥四边形ABCD 为平行四边形,⊥AB ∥CD ⊥⊥DCA =⊥CAB ,⊥BCD ∠=⊥DCA +⊥ACB ,40BAC ∠=︒,80ACB ∠=︒⊥BCD ∠=40º+80º=120º,故选:C .【点睛】此题考查了平行四边形的性质和平行线的性质,解题的关键是熟记性质并熟练运用.11.(2022·河北)依据所标数据,下列一定为平行四边形的是( )A .B .C .D .【答案】D【分析】根据平行四边形的判定及性质定理判断即可;【详解】解:平行四边形对角相等,故A 错误;一组对边平行不能判断四边形是平行四边形,故B 错误;三边相等不能判断四边形是平行四边形,故C 错误;一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,故D 正确;故选:D .【点睛】本题主要考查平行四边形的判定及性质,掌握平行四边形的判定及性质是解题的关键. 12.(2022·湖南岳阳)下列命题是真命题的是( )A .对顶角相等B .平行四边形的对角线互相垂直C .三角形的内心是它的三条边的垂直平分线的交D .三角分别相等的两个三角形是全等三角形【答案】A【分析】根据对顶角性质判断A ,根据平行四边形的性质判断B ,根据三角形的内心定义判断C ,根据全等三角形的判定定理判断D .【详解】A.对顶角相等是一个正确的命题,是真命题,故A 符合题意;B.菱形的对角线互相垂直,非菱形的平行四边形的对角线不垂直,所以平行四边形的对角线互相垂直是一个假命题,故B 不符合题意;C.三角形的内心是三角形内角平分线的交点,不一定是三边的垂直平分线的交点,则三角形的内心是它的三条边的垂直平分线的交点是一个假命题,故C 不符合题意;D.三角分别相等的两个三角形不一定全等,故D 不符合题意;故选:A .【点睛】本题考查了真命题与假命题的判断,对顶角的性质,平行四边形的性质,三角形的内心定义,全等三角形的判定,熟练掌握这些性质、定义、定理是解决问题的关键.13.(2022·河北)如图,将三角形纸片剪掉一角得四边形,设△ABC 与四边形BCDE 的外角和的度数分别为α,β,则正确的是( )A .0αβ-=B .0αβ-<C .0αβ->D .无法比较α与β的大小【答案】A【分析】多边形的外角和为360︒,△ABC 与四边形BCDE 的外角和均为360︒,作出选择即可.【详解】解:⊥多边形的外角和为360︒,⊥△ABC 与四边形BCDE 的外角和α与β均为360︒,⊥0αβ-=,故选:A .【点睛】本题考查多边形的外角和定理,注意多边形的外角和为360︒是解答本题的关键.14.(2022·河南)如图,在菱形ABCD 中,对角线AC ,BD 相交于点O ,点E 为CD 的中点.若OE =3,则菱形ABCD 的周长为( )A .6B .12C .24D .48【答案】C【分析】由菱形的性质可得出BO =DO ,AB =BC =CD =DA ,再根据中位线的性质可得26BC OE ==,结合菱形的周长公式即可得出结论.【详解】解:⊥四边形ABCD 为菱形,⊥BO =DO ,AB =BC =CD =DA ,⊥OE =3,且点E 为CD 的中点,OE ∴是BCD △的中位线,⊥BC =2OE =6.⊥菱形ABCD 的周长为:4BC =4×6=24.故选:C .【点睛】本题考查了菱形的性质以及中位线的性质,解题的关键是求出AD =6.15.(2022·山东泰安)如图,平行四边形ABCD 的对角线AC ,BD 相交于点O .点E 为BC 的中点,连接EO 并延长交AD 于点F ,60ABC ∠=︒,2BC AB =.下列结论:①AB AC ⊥;②4AD OE =;③四边形AECF是菱形;④14BOE ABC S S =△△.其中正确结论的个数是( ) A .4B .3C .2D .1【答案】A 【分析】通过判定ABE ∆为等边三角形求得60=︒∠BAE ,利用等腰三角形的性质求得30EAC ∠=︒,从而判断①;利用有一组邻边相等的平行四边形是菱形判断③,然后结合菱形的性质和含30直角三角形的性质判断②;根据三角形中线的性质判断④.【详解】解:点E 为BC 的中点,22BC BE CE ∴==,又2BC AB =,AB BE ∴=,60ABC ∠=︒,ABE ∴∆是等边三角形,60BAE BEA ∴∠=∠=︒,30EAC ECA ∴∠=∠=︒,90BAC BAE EAC ∴∠=∠+∠=︒,即AB AC ⊥,故①正确;在平行四边形ABCD 中,//AD BC ,AD BC =,AO CO =,CAD ACB ∴∠=∠,在AOF ∆和COE ∆中,CAD ACB OA OC AOF COE ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,()AOF COE ASA ∴∆≅∆,AF CE ∴=,∴四边形AECF 是平行四边形,又AB AC ⊥,点E 为BC 的中点,AE CE ∴=,∴平行四边形AECF 是菱形,故③正确;AC EF ∴⊥,在Rt COE ∆中,30ACE ∠=︒,111244OE CE BC AD ∴===,故②正确; 在平行四边形ABCD 中,OA OC =,又点E 为BC 的中点,ΔΔΔ1124BOE BOC ABC S S S ∴==,故④正确; 综上所述:正确的结论有4个,故选:A .【点睛】本题考查平行四边形的性质,等边三角形的判定和性质,菱形的判定和性质,含30的直角三角形的性质,掌握菱形的判定是解题关键.16.(2022·山东滨州)下列命题,其中是真命题的是( )A .对角线互相垂直的四边形是平行四边形B .有一个角是直角的四边形是矩形C .对角线互相平分的四边形是菱形D .对角线互相垂直的矩形是正方形【答案】D【分析】分别根据平行四边形,矩形,菱形及正方形的判定定理进行判断即可.【详解】对角线互相平分的四边形是平行四边形,故A 错误,不符合题意;有三个角是直角的四边形是矩形,故B 错误,不符合题意;对角线互相垂直平分的四边形是菱形,故C 错误,不符合题意;对角线互相垂直的矩形是正方形,故D 正确,符合题意;故选:D .【点睛】本题考查了平行四边形,矩形,菱形及正方形的判定定理,熟练掌握知识点是解题的关键.二、填空题17.(2022·江苏扬州)“做数学”可以帮助我们积累数学活动经验.如图,已知三角形纸片ABC ,第1次折叠使点B 落在BC 边上的点B '处,折痕AD 交BC 于点D ;第2次折叠使点A 落在点D 处,折痕MN 交AB '于点P .若12BC =,则MP MN +=_____________. 【答案】6【分析】根据第一次折叠的性质求得12BD DB BB ''==和AD BC ⊥,由第二次折叠得到AM DM =,MN AD ⊥,进而得到MN BC ,易得MN 是ADC 的中位线,最后由三角形的中位线求解.【详解】解:⊥已知三角形纸片ABC ,第1次折叠使点B 落在BC 边上的点B '处,折痕AD 交BC 于点D ,⊥12BD DB BB ''==,AD BC ⊥. ⊥第2次折叠使点A 落在点D 处,折痕MN 交AB '于点P ,⊥AM DM =,AN ND =,⊥MN AD ⊥,⊥MN BC .⊥AM DM =,⊥MN 是ADC 的中位线,⊥12MP DB '=,12MN DC =. ⊥12BC =,2BD DC CB BD BC +=+'=,⊥()111162222MP MN DB DC DB DB B C BC +=+=+='+''='. 故答案为:6.【点睛】本题主要考查了折叠的性质和三角形中位线的性质,理解折叠的性质,三角形的中位线性质是解答关键.18.(2022·江苏连云港)如图,在ABCD 中,150ABC ∠=︒.利用尺规在BC 、BA 上分别截取BE 、BF ,使BE BF =;分别以E 、F 为圆心,大于12EF 的长为半径作弧,两弧在CBA ∠内交于点G ;作射线BG 交DC于点H .若1AD =,则BH 的长为_________. 【答案】2【分析】如图所示,过点H 作HM ⊥BC 于M ,由作图方法可知,BH 平分⊥ABC ,即可证明⊥CBH =⊥CHB ,得到1CH BC ==,从而求出HM ,CM 的长,进而求出BM 的长,即可利用勾股定理求出BH 的长.【详解】解:如图所示,过点H 作HM ⊥BC 于M ,由作图方法可知,BH 平分⊥ABC ,⊥⊥ABH =⊥CBH ,⊥四边形ABCD 是平行四边形,⊥1BC AD AB CD ==∥,,⊥⊥CHB =⊥ABH ,⊥C =180°-⊥ABC =30°,⊥⊥CBH =⊥CHB ,⊥1CH BC ==,⊥12HM CH ==⊥CM ==,⊥BM BC CM =-=⊥BH ==【点睛】本题主要考查了角平分线的尺规作图,平行四边形的性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,等腰三角形的性质与判定等等,正确求出CH 的长是解题的关键.19.(2022·四川南充)数学实践活动中,为了测量校园内被花坛隔开的A ,B 两点的距离,同学们在AB 外选择一点C ,测得,AC BC 两边中点的距离DE 为10m (如图),则A ,B 两点的距离是_______________m .【答案】20【分析】根据题意得出DE 为∆ABC 的中位线,然后利用其性质求解即可.【详解】解:⊥点D 、E 为AC ,BC 的中点,⊥DE 为∆ABC 的中位线,⊥DE =10,⊥AB =2DE =20,故答案为:20.【点睛】题目主要考查三角形中位线的判定和性质,熟练掌握三角形中位线的性质是解题关键. 20.(2022·湖南株洲)如图所示,已知60MON ∠=︒,正五边形ABCDE 的顶点A 、B 在射线OM 上,顶点E 在射线ON 上,则AEO ∠=_________度.【答案】48【分析】EAO ∠是正五边形的一个外角,利用多边形外交和360°算出一个外角EAO ∠,再利用OAE △的内角和180°,即可算出【详解】⊥四边形ABCDE 是正五边形,EAO ∠是一个外角 ⊥360725EAO ︒∠==︒ 在OAE △中:180180726048AEO EAO MON ∠=︒-∠-∠=︒-︒-︒=︒故答案为:48【点睛】本题考查多边形外角和和三角形内角和,注意多边形外角和均为360°21.(2022·四川遂宁)如图,正六边形ABCDEF 的顶点A 、F 分别在正方形BMGH 的边BH 、GH 上.若正方形BMGH 的边长为6,则正六边形ABCDEF 的边长为______.【答案】4【分析】连接BE ,根据正六边形的特点可得//BE AF ,根据含30度角的直角三角形的性质即可求解.【详解】如图,连接BE ,正六边形ABCDEF 的顶点A 、F 分别在正方形BMGH 的边BH 、GH 上 正六边形每个内角为360180=1202︒-︒,BE 为对称轴 180ABE BAF ∴∠+∠=︒//AF BE ∴则60ABE HAF ∠=∠=︒=FEB ∠则30AFH ∠=︒,正方形BMGH 的边长为66BH ∴=, 12AH AF =设AH x =,则26x x += 解得2x =24BA x ∴==故答案为:4 【点睛】本题考查了正多边形的性质,正方形的性质,含30度角的直角三角形的性质,掌握以上知识是解题的关键.22.(2022·浙江舟山)正八边形的一个内角的度数是____ 度.【答案】135【分析】根据多边形内角和定理:(n﹣2)•180°(n≥3且n为正整数)求出内角和,然后再计算一个内角的度数即可.【详解】正八边形的内角和为:(8﹣2)×180°=1080°,每一个内角的度数为:1080°÷8=135°,故答案为135.23.(2022·江西)正五边形的外角和等于_______◦.【答案】360【详解】试题分析:任何n边形的外角和都等于360度.考点:多边形的外角和.24.(2020·湖南湘西)一个正多边形的内角和是外角和的2倍,则这个多边形的边数是______.【答案】6【分析】利用正多边形的外角和以及正多边形的内角和定理即可解决问题.【详解】解:∵正多边形的外角和是360度,正多边形的内角和是外角和的2倍,则内角和是720度,720÷180+2=6,∴这个多边形的边数为6.故答案为:6.【点睛】本题主要考查了正多边形的内角和定理与外角和定理,熟练掌握定理是解题的关键.25.(2022·湖南常德)剪纸片:有一张长方形的纸片,用剪刀沿一条不过任何顶点的直线将其剪成了2张纸片;从这2张中任选一张,再用剪刀沿一条不过任何顶点的直线将其剪成了2张纸片,这样共有3张纸片:从这3张中任选一张,再用剪刀沿一条不过任何顶点的直线将其剪成了2张纸片,这样共有4张纸片;……;如此下去,若最后得到10张纸片,其中有1张五边形纸片,3张三角形纸片,5 张四边形纸片,则还有一张多边形纸片的边数为________.【答案】6【分析】根据多边形的内角和进行即可求解.【详解】解:根据题意用剪刀沿一条不过任何顶点的直线将其剪成了2张纸片,则每剪一次,所有的多边形的内角和增加360°,10张纸片,则剪了9次,其中有1张五边形纸片,3张三角形纸片,5 张四边形纸片,设还有一张多边形纸片的边数为n,()()()∴-⨯︒+⨯︒+-⨯︒⨯+-⨯︒=︒+︒⨯,52180318042180521803603609n解得6n =.故答案为:6.【点睛】本题考查了多边形内角和公式,理解题意是解题的关键.26.(2022·浙江台州)如图,在ABC 中,90ACB ∠=︒,D ,E ,F 分别为AB ,BC ,CA 的中点.若EF 的长为10,则CD 的长为________.【答案】10【分析】根据三角形中位线定理求出AB ,根据直角三角形的性质解答.【详解】解:∵E 、F 分别为BC 、AC 的中点,∴AB =2EF =20,∵∠ACB =90°,点D 为AB 的中点, ∴1102CD AB ==, 故答案为:10.【点睛】本题考查的是三角形中位线定理、直角三角形的性质,掌握三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半是解题的关键.27.(2022·湖北荆州)如图,点E ,F 分别在□ABCD 的边AB ,CD 的延长线上,连接EF ,分别交AD ,BC 于G ,H .添加一个条件使⊥AEG ⊥⊥CFH ,这个条件可以是______.(只需写一种情况)【答案】AE CF =(答案不唯一)【分析】由平行四边形的性质可得:,A C ∠=∠ 证明,E F ∠=∠ 再补充两个三角形中的一组相对应的边相等即可. 【详解】解: ABCD ,,,AB CD A C ∥,F E 所以补充:,AE CF =∴ ⊥AEG ⊥⊥CFH ,故答案为:AE CF =(答案不唯一)【点睛】本题考查的是全等三角形的判定与性质,平行四边形的性质,掌握“平行四边形的性质与利用ASA证明三角形全等”是解本题的关键.28.(2022·江苏苏州)如图,在平行四边形ABCD 中,AB AC ⊥,3AB =,4AC =,分别以A ,C 为圆心,大于12AC 的长为半径画弧,两弧相交于点M ,N ,过M ,N 两点作直线,与BC 交于点E ,与AD 交于点F ,连接AE ,CF ,则四边形AEC F 的周长为______.【答案】10【分析】根据作图可得MN AC ⊥,且平分AC ,设AC 与MN 的交点为O ,证明四边形AECF 为菱形,根据平行线分线段成比例可得AE 为ABC 的中线,然后勾股定理求得BC ,根据直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半可得AE 的长,进而根据菱形的性质即可求解.【详解】解:如图,设AC 与MN 的交点为O ,根据作图可得MN AC ⊥,且平分AC ,AO OC ∴=,四边形ABCD 是平行四边形,AD BC ∴∥,FAO OCE ∴∠=∠,又AOF COE ∠=∠,AO CO = ,AOF COE ∴≌,AF EC ∴=,AF CE ∥,∴四边形AECF 是平行四边形, MN 垂直平分AC ,EA EC ∴=,∴四边形AECF 是菱形,AB AC ⊥,MN AC ⊥,EF AB ∴∥,1BE OCEC AO∴==,E ∴为BC 的中点,Rt ABC △中, 3AB =,4AC =,5BC ∴,1522AE BC ==, ∴四边形AEC F 的周长为410AE =.故答案为:10.【点睛】本题考查了垂直平分线的性质,菱形的性质与判定,勾股定理,平行线分线段成比例,平行四边形的性质与判定,综合运用以上知识是解题的关键.29.(2022·湖南邵阳)如图,在等腰ABC 中,120A ∠=︒,顶点B 在ODEF 的边DE 上,已知140∠=︒,则2∠=_________.【答案】110º【分析】先根据等腰三角形的性质求出⊥ABC 的度数;再根据平行四边形对边平行和两直线平行同旁内角互补的性质,得出⊥2+⊥ABE =180º,代入求解即可.【详解】解:⊥ABC 是等腰三角形,⊥A =120º,⊥⊥ABC =⊥C =(180º-⊥A )÷2=30º,⊥四边形ODEF 是平行四边形,⊥OF ∥DE ,⊥⊥2+⊥ABE =180º,即⊥2+30º+40º=180º,⊥⊥2=110º.故答案为:110º.【点睛】此题考查了等腰三角形的性质和平行四边形的性质,解题的关键是数形结合,熟练运用上述知识求解.30.(2022·甘肃武威)如图,在四边形ABCD 中,AB DC ,AD BC ∥,在不添加任何辅助线的前提下,要想四边形ABCD 成为一个矩形,只需添加的一个条件是_______________.【答案】90A ∠=︒(答案不唯一)【分析】】先证四边形ABCD 是平行四边形,再由矩形的判定即可得出结论.【详解】解:需添加的一个条件是⊥A =90°,理由如下:⊥AB ⊥DC ,AD ⊥BC ,⊥四边形ABCD 是平行四边形,又⊥⊥A =90°,⊥平行四边形ABCD 是矩形,故答案为:⊥A =90°(答案不唯一).【点睛】本题考查了矩形的判定、平行四边形的判定与性质等知识,熟练掌握矩形的判定和平行四边形的判定与性质是解题的关键.31.(2022·山东滨州)如图,在矩形ABCD 中,5,10AB AD ==.若点E 是边AD 上的一个动点,过点E 作EF AC ⊥且分别交对角线AC ,直线BC 于点O 、F ,则在点E 移动的过程中,AF FE EC ++的最小值为________. 【答案】25552+ 【分析】过点D 作BM EF ∥交BC 于M ,过点A 作AN EF ∥,使AN EF =,连接NE ,当N 、E 、C 三点共线时,AF FE EC CN AN ++≥+,分别求出CN 、AN 的长度即可.【详解】过点D 作DM EF ∥交BC 于M ,过点A 作AN EF ∥,使AN EF =,连接NE ,∴四边形ANEF 是平行四边形,∴,AN EF AF NE ==,∴当N 、E 、C 三点共线时,AF CE +最小,四边形ABCD 是矩形,5,10AB AD ==,10,5,,90AD BC AB CD AD BC ABC ∴====∠=︒∥,AC ∴=∴四边形EFMD 是平行四边形,DM EF ∴=,DM EF AN ∴==,EF AC ⊥,,DM AC AN AC ∴⊥⊥,90CAN ∴∠=︒,90MDC ACD ACD ACB ∴∠+∠=︒=∠+∠,MDC ACB ∴∠=∠,tan tanMDC ACB∴∠=∠,即MC ABCD BC=,52MC∴=,在Rt CDM中,由勾股定理得DM AN===,在Rt ACN中,由勾股定理得252CN==,AF FE EC CN AN ++≥+,∴AF FE EC++≥,AF FE EC ∴++【点睛】本题考查了利用轴对称求最短距离问题,勾股定理,矩形的性质,解直角三角形,平行四边形的判定和性质,熟练掌握知识点,准确作出辅助线是解题的关键.三、解答题32.(2022·浙江嘉兴)小惠自编一题:“如图,在四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,AC⊥BD,OB=OD.求证:四边形ABCD是菱形”,并将自己的证明过程与同学小洁交流.若赞同小惠的证法,请在第一个方框内打“√”;若赞成小洁的说法,请你补充一个条件,并证明.【答案】赞成小洁的说法,补充,OA OC=证明见解析【分析】先由OB=OD,,OA OC=证明四边形ABCD是平行四边形,再利用对角线互相垂直,从而可得结论.【详解】解:赞成小洁的说法,补充.OA OC=证明:⊥OB=OD,,OA OC=∴四边形ABCD是平行四边形,AC⊥BD,⊥四边形ABCD是菱形.【点睛】本题考查的是平行四边形的判定,菱形的判定,掌握“菱形的判定方法”是解本题的关键. 33.(2022·浙江温州)如图,在ABC 中,AD BC ⊥于点D ,E ,F 分别是,AC AB 的中点,O 是DF 的中点,EO 的延长线交线段BD 于点G ,连结DE ,EF ,FG .(1)求证:四边形DEFG 是平行四边形.(2)当5AD =,5tan 2EDC ∠=时,求FG 的长. 【答案】(1)见解析【分析】(1)根据E ,F 分别是AC ,AB 的中点,得出EF BC ∥,根据平行线的性质,得出FEO DGO ∠=∠,EFO GDO ∠=∠,结合O 是DF 的中点,利用“AAS”得出EFO GDO △≌△,得出EF GD =,即可证明DEFG 是平行四边形;(2)根据AD BC ⊥,E 是AC 中点,得出12DE AC EC ==,即可得出5tan tan 2C EDC =∠=,即52AD DC =,根据5AD =,得出CD =2,根据勾股定理得出AC 的长,即可得出DE ,根据平行四边形的性,得出FG DE ==(1)解:(1)⊥E ,F 分别是AC ,AB 的中点,⊥EF BC ∥,⊥FEO DGO ∠=∠,EFO GDO ∠=∠,⊥O 是DF 的中点,⊥FO DO =,⊥()EFO GDO AAS ≌,⊥EF GD =,⊥四边形DEFG 是平行四边形.(2)⊥AD BC ⊥,E 是AC 中点, ⊥12DE AC EC ==,⊥EDC C ∠=∠, ⊥5tan tan 2C EDC =∠=, ⊥52AD DC =, ⊥5AD =,⊥2CD =,⊥1122DE AC ====. ⊥四边形DEFG 为平行四边形,⊥FG DE == 【点睛】本题主要考查了平行线四边形的判定和性质,勾股定理,直角三角形斜边上的中线,三角形全等的判定和性质,三角函数的定义,平行线的性质,中位线的性质,根据题意证明EFO GDO △≌△,是解题的关键.34.(2022·云南)如图,在平行四边形ABCD 中,连接BD ,E 为线段AD 的中点,延长BE 与CD 的延长线交于点F ,连接AF ,⊥BDF =90°(1)求证:四边形ABDF 是矩形;(2)若AD =5,DF =3,求四边形ABCF 的面积S .【答案】(1)见解析;(2)18.【分析】(1)根据平行四边形的性质及全等三角形的判定证得ABE △⊥DFE △,即可得到AB =DF ,从而证明四边形ABDF 是平行四边形,再根据⊥BDF =90°即可证明四边形ABDF 是矩形;(2)根据全等的性质、矩形性质及勾股定理得到AB =DF =3,AF =4,由平行四边形性质求得CF =6,最后利用梯形的面积公式计算即可.(1)证明:⊥四边形ABCD 是平行四边形,⊥AB ⊥CD ,即AB ⊥CF ,⊥⊥BAE =⊥FDE ,⊥E 为线段AD 的中点,⊥AE =DE ,又⊥⊥AEB =⊥DEF ,⊥ABE △⊥DFE △(ASA ),⊥AB =DF ,又⊥AB ⊥DF ,⊥四边形ABDF 是平行四边形,⊥⊥BDF =90°,⊥四边形ABDF 是矩形;(2)解:由(1)知,四边形ABDF 是矩形,⊥AB =DF =3,⊥AFD =90°,⊥在Rt ADF 中,4AF =,⊥四边形ABCD 是平行四边形,⊥AB =CD =3,⊥CF =CD +DF =3+3=6, ⊥()()113641822S AB CF AF =+=⨯+⨯=. 【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,矩形的判定与性质,勾股定理等知识,熟练掌握各性质及判定定理进行推理是解题的关键.35.(2022·四川凉山)在Rt ⊥ABC 中,⊥BAC =90°,D 是BC 的中点,E 是AD 的中点,过点A 作AF ⊥BC 交CE 的延长线于点F .(1)求证:四边形ADBF 是菱形;(2)若AB =8,菱形ADBF 的面积为40,求AC 的长.【答案】(1)见解析(2)10【分析】(1)证△AEF ⊥⊥DEC (AAS ),得△AEF ⊥⊥DEC (AAS ),再证四边形ADBF 是平行四边形,然后由直角三角形斜边中线等于斜边的一半得证AD =BD =12BC ,即可由菱形判定定理得出结论;(2)连接DF 交AB 于O ,由菱形面积公式S 菱形ADBF =12AB DF ⋅=40,求得OD 长,再由菱形性质得OA =OB ,证得OD 是三角形的中位线,由中位线性质求解可.(1)证明:⊥E 是AD 的中点,⊥AE =DE⊥AF ∥BC ,⊥⊥AFE =⊥DCE ,在△AEF 和△DEB 中,AFE DCE AEF DEC AE DE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,⊥⊥AEF ⊥⊥DEC (AAS ),⊥AF =CD ,⊥D 是BC 的中点,⊥CD =BD ,⊥AF =BD ,⊥四边形ADBF 是平行四边形,⊥⊥BAC =90°,⊥D 是BC 的中点,⊥AD =BD =12BC ,⊥四边形ADBF 是菱形;(2)解:连接DF 交AB 于O ,如图 由(1)知:四边形ADBF 是菱形,⊥AB ⊥DF ,OA =12AB =12×8=4, S 菱形ADBF =12AB DF ⋅=40,⊥182DF ⨯=40, ⊥DF =10,⊥OD =5,⊥四边形ADBF 是菱形,⊥O 是AB 的中点,⊥D 是BC 的中点,⊥OD 是⊥BAC 的中位线,⊥AC =2OD =2×5=10.答:AC 的长为10.【点睛】本题考查平行四边形的判定,菱形的判定与性质,三角形全等的判定与性质,直角三角形斜边中线的性质,三角形中位线的性质,熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键.36.(2022·四川自贡)如图,用四根木条钉成矩形框ABCD ,把边BC 固定在地面上,向右推动矩形框,矩形框的形状会发生改变(四边形具有不稳定性).(1)通过观察分析,我们发现图中线段存在等量关系,如线段EB 由AB 旋转得到,所以EB AB =.我们还可以得到FC = , EF = ;(2)进一步观察,我们还会发现EF ⊥AD ,请证明这一结论;(3)已知BC 30,DC 80==cm cm ,若BE 恰好经过原矩形DC 边的中点H ,求EF 与BC 之间的距离.【答案】(1)CD ,AD ;(2)见解析;(3)EF 于BC 之间的距离为64cm .【分析】(1)由推动矩形框时,矩形ABCD 的各边的长度没有改变,可求解;(2)通过证明四边形BEFC 是平行四边形,可得结论;(3)由勾股定理可求BH 的长,再证明△BCH ⊥⊥BGE ,得到BH CH BE EG=,代入数值求解EG ,即可得到答案. (1)解:⊥ 把边BC 固定在地面上,向右推动矩形框,矩形框的形状会发生改变(四边形具有不稳定性).。
2020-2021学年中考数学专题复习-考点17 特殊的平行四边形(含答案)
考点17 特殊的平行四边形一、矩形的性质与判定1.矩形的性质:(1)四个角都是直角;(2)对角线相等且互相平分;(3)面积=长×宽=2S△ABD=4S△AOB.(如图)2.矩形的判定:(1)定义法:有一个角是直角的平行四边形;(2)有三个角是直角;(3)对角线相等的平行四边形.二、菱形的性质与判定1.菱形的性质:(1)四边相等;(2)对角线互相垂直、平分,一条对角线平分一组对角;(3)面积=底×高=对角线乘积的一半.2.菱形的判定:(1)定义法:有一组邻边相等的平行四边形;(2)对角线互相垂直的平行四边形;(3)四条边都相等的四边形.三、正方形的性质与判定1.正方形的性质:(1)四条边都相等,四个角都是直角;(2)对角线相等且互相垂直平分;(3)面积=边长×边长=2S△ABD=4S△AOB.2.正方形的判定:(1)定义法:有一个角是直角,且有一组邻边相等的平行四边形;(2)一组邻边相等的矩形;(3)一个角是直角的菱形;(4)对角线相等且互相垂直、平分.四、联系(1)两组对边分别平行;(2)相邻两边相等;(3)有一个角是直角;(4)有一个角是直角;(5)相邻两边相等;(6)有一个角是直角,相邻两边相等;(7)四边相等;(8)有三个角都是直角.五、中点四边形(1)任意四边形所得到的中点四边形一定是平行四边形.(2)对角线相等的四边形所得到的中点四边形是矩形.(3)对角线互相垂直的四边形所得到的中点四边形是菱形.(4)对角线互相垂直且相等的四边形所得到的中点四边形是正方形.考向一矩形的性质与判定1.矩形除了具有平行四边形的一切性质外,还具有自己单独的性质,即:矩形的四个角都是直角;矩形的对角线相等.2.利用矩形的性质可以推出直角三角形斜边中线的性质,即在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半.3.矩形的判定:有三个角是直角的四边形是矩形;对角线相等的平行四边形是矩形.典例1 (2019·陕西初三期中)如图,矩形ABCD的对角线交于点O,若∠BAO=55°,则∠AOD等于A.105°B.110°C.115°D.120°【答案】B【解析】∵四边形ABCD是矩形,∴OA=O B.∴∠BAO=∠ABO=55°.∴∠AOD=∠BAO+∠ABO=55°+55°=110°.故选B.典例2 (2019·阜阳市第九中学初二期中)如图,矩形ABCD的对角线AC与数轴重合(点C在正半轴上),AB=5,BC=12,点A表示的数是–1,则对角线AC、BD的交点表示的数A.5.5 B.5 C.6 D.6.5【答案】A【解析】连接BD交AC于E,如图所示:∵四边形ABCD是矩形,∴190,2B AE AC ∠==,∴13AC=,∴AE=6.5,∵点A表示的数是−1,∴OA=1,∴OE=AE−OA=5.5,∴点E表示的数是5.5,即对角线AC、BD的交点表示的数是5.5;故选A.1.(2019·陕西师大附中初三月考)如图,四边形ABCD的对角线互相平分,要使它成为矩形,那么需要添加的条件是A.AB=BC B.AC垂直BD C.∠A=∠C D.AC=BD、交于点O,并且2.(2019·云南初二期中)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC BD,,点E是AD边上一动点,延长EO交于BC点F,当点E从点D ∠=︒∠=︒DAC ADB6015向点A移动过程中(点E与点D,A不重合),则四边形AFCE的变化是A.平行四边形→菱形→平行四边形→矩形→平行四边形B.平行四边形→矩形→平行四边形→菱形→平行四边形C.平行四边形→矩形→平行四边形→正方形→平行四边形D.平行四边形→矩形→菱形→正方形→平行四边形考向二菱形的性质与判定1.菱形除了具有平行四边形的一切性质外,具有自己单独的性质,即:菱形的四条边都相等;菱形的对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角.2.菱形的判定:四条边都相等的四边形是菱形;对角线互相垂直的平行四边形是菱形.典例3菱形具有而平行四边形不具有的性质是A.两组对边分别平行B.两组对边分别相等C.一组邻边相等D.对角线互相平分【答案】C【解析】根据菱形的性质及平行四边形的性质进行比较,可发现A,B,D两者均具有,而C只有菱形具有平行四边形不具有,故选C.【名师点睛】有一组邻边相等的平行四边形是菱形.典例4如图,四边形ABCD的对角线互相垂直,且满足AO=CO,请你添加一个适当的条件_____________,使四边形ABCD成为菱形.(只需添加一个即可)【答案】BO=DO(答案不唯一)【解析】四边形ABCD中,AC、BD互相垂直,若四边形ABCD是菱形,需添加的条件是:AC、BD 互相平分(对角线互相垂直且平分的四边形是菱形).故答案为:BO=DO(答案不唯一).3.已知菱形的一条对角线与边长相等,则菱形的邻角度数分别为A.45°,135°B.60°,120°C.90°,90°D.30°,150°4.如图,在△ABC中,AD是∠BAC的平分线,DE∥AC交AB于E,DF∥AB交AC于F,求证:四边形AEDF是菱形.考向三正方形的性质与判定1.正方形的性质=矩形的性质+菱形的性质.2.正方形的判定:以矩形和菱形的判定为基础,可以引申出更多正方形的判定方法,如对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形.证明四边形是正方形的一般步骤是先证出四边形是矩形或菱形,再根据相应判定方法证明四边形是正方形.典例5(2020·宁夏初二期中)面积为9㎝2的正方形以对角线为边长的正方形面积为A.18㎝2B.20㎝2C.24㎝2D.28㎝2【答案】A【解析】∵正方形的面积为9cm2,∴边长为3cm,∴根据勾股定理得对角线长cm,∴以=2=18cm2.故选A.典例6(2019·重庆初三期中)如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=BC=4,把△ABC绕点A逆时针旋转45°得到△ADE,过点C作CF⊥AE于F,DE交CF于G,则四边形ADGF的周长是A.8 B.C.D.【答案】D【解析】如图,连接AG,∵∠B=90°,AB=BC=4,∴∠CAB=∠ACB=45°,AC,∵把△ABC绕点A逆时针旋转45°得到△ADE,∴AD=AB=4,∠EAD=∠CAB=45°,∴∠FAB=90°,CD=AC﹣AD﹣4,∵∠B=90°=∠FAB,CF⊥AE,∴四边形ABCF是矩形,且AB=BC=4,∴四边形ABCF 是正方形,∴AF =CF =AB =4=AD ,∠AFC =∠FCB =90°,∴∠GCD =45°,且∠GDC =90°,∴∠GCD =∠CGD =45°,∴CD =GD ﹣4,∵AF =AD ,AG =AG ,∴Rt △AGF ≌Rt △AGD (HL ),∴FG =GD ﹣4,∴四边形ADGF 的周长=AF +AD +FG +GD ﹣﹣,故选D .5.(2019·山东初三期中)如图,在正方形ABCD 内一点E 连接BE 、CE ,过C 作CF ⊥CE 与BE延长线交于点F ,连接DF 、DE .CE =CF =1,DE ,下列结论中:①△CBE ≌△CDF ;②BF⊥DF ;③点D 到CF 的距离为2;④S 四边形DECF +1.其中正确结论的个数是A .1B .2C .3D .46.(2020·陕西初三期末)如图,在正方形ABCD 中,,2BE FC CF FD ==,AE 、BF 交于点G ,下列结论中错误的是A .AE BF ⊥B .AE BF =C .43BG GE =D .ABGCEGF S S=四边形考向四 中点四边形1.中点四边形一定是平行四边形;2.中点四边形的面积等于原四边形面积的一半.典例7如图,任意四边形ABCD中,E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA上的点,对于四边形EFGH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.当E,F,G,H是各边中点,且AC=BD时,四边形EFGH为菱形B.当E,F,G,H是各边中点,且AC⊥BD时,四边形EFGH为矩形C.当E,F,G,H不是各边中点时,四边形EFGH可以为平行四边形D.当E,F,G,H不是各边中点时,四边形EFGH不可能为菱形【答案】D【解析】A.当E,F,G,H是四边形ABCD各边中点,且AC=BD时,存在EF=FG=GH=HE,故四边形EFGH为菱形,故A正确;B.当E,F,G,H是四边形ABCD各边中点,且AC⊥BD时,存在∠EFG=∠FGH=∠GHE=90°,故四边形EFGH为矩形,故B正确;C.如图所示,当E,F,G,H不是四边形ABCD各边中点时,若EF∥HG,EF=HG,则四边形EFGH 为平行四边形,故C正确;D.如图所示,当E,F,G,H不是四边形ABCD各边中点时,若EF=FG=GH=HE,则四边形EFGH 为菱形,故D错误,故选D.7.顺次连接下列四边形的四边中点所得图形一定是菱形的是A.平行四边形B.菱形C.矩形D.梯形8.如图,我们把依次连接任意四边形ABCD各边中点所得四边形EFGH叫中点四边形.若四边形ABCD的面积记为S1,中点四边形EFGH的面积记为S2,则S1与S2的数量关系是A.S1=3S2B.2S1=3S2C.S1=2S2D.3S1=4S21.如图,矩形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,∠ADB=30°,AB=4,则OC=A.5 B.4 C.3.5 D.32.(2018·贵阳市云岩区华文实验中学初三月考)如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,已知∠AOD=120°,AC=16,则图中长度为8的线段有A.2条B.4条C.5条D.6条3.如图,在长方形ABCD中,AB=3,BC=4,若沿折痕EF折叠,使点C与点A重合,则折痕EF 的长为A.158B.154C.152D.154.如图,菱形ABCD的对角线交于点O,AC=8 cm,BD=6 cm,则菱形的高为A.485cm B.245cm C.125cm D.105cm5.(2018·贵阳市云岩区华文实验中学初三月考)如图,在菱形ABCD中,∠ADC=72°,AD的垂直平分线交对角线BD于点P,垂足为E,连接CP,则∠CPB的度数是A.108°B.72°C.90°D.100°6.(2018·贵阳市云岩区华文实验中学初三月考)如图,在正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,且BE=CF.连接AE,BF,AE与BF交于点G.下列结论错误的是A.AE=BF B.∠DAE=∠BFCC.∠AEB+∠BFC=90°D.AE⊥BF7.如图,矩形ABCD中将其沿EF翻折后,D点恰落在B处,∠BFE=65°,则∠AEB=____________.8.(2018·陕西初三期末)如图,P为正方形ABCD内一点,且BP=2,PC=3,∠APB=135°,将△APB 绕点B顺时针旋转90°得到△CP′B,连接PP′,则AP=_______.9.如图,在ABCD中,AB=6,BC=8,AC=10.(1)求证:四边形ABCD是矩形;(2)求BD的长.10.(2020·内蒙古初三期末)如图,△ABC中,AB=AC=1,∠BAC=45°,△AEF是由△ABC绕点A 按顺时针方向旋转得到的,连接BE,CF相交于点D.(1)求证:BE=CF;(2)当四边形ACDE为菱形时,求BD的长.11.(2020·呼和浩特市第十三中学初二期中)如图,△ABC中,点O是AC边上的一个动点,过点O作直线MN∥BC,交∠ACB的平分线于点E,交∠ACB的外角平分线于点F.(1)判断OE与OF的大小关系?并说明理由;(2)当点O运动到何处时,四边形AECF是矩形?并说出你的理由;(3)在(2)的条件下,当△ABC满足什么条件时,四边形AECF是正方形.直接写出答案,不需说明理由.1.(2019·重庆)下列命题正确的是A.有一个角是直角的平行四边形是矩形B.四条边相等的四边形是矩形C.有一组邻边相等的平行四边形是矩形D.对角线相等的四边形是矩形2.(2019·天津)如图,四边形ABCD为菱形,A,B两点的坐标分别是(2,0),(0,1),点C,D在坐标轴上,则菱形ABCD的周长等于AB.C.D.203.(2019·安徽)如图,在正方形ABCD中,点E,F将对角线AC三等分,且AC=12,点P在正方形的边上,则满足PE+PF=9的点P的个数是A.0 B.4 C.6 D.84.(2019•湖北孝感)如图,正方形ABCD中,点E.F分别在边CD,AD上,BE与CF交于点G.若BC=4,DE=AF=1,则GF的长为A.135B.125C.195D.1655.(2019·天津)如图,正方形纸片ABCD的边长为12,E是边CD上一点,连接AE.折叠该纸片,使点A落在AE上的G点,并使折痕经过点B,得到折痕BF,点F在AD上.若5DE ,则GE的长为__________.6.(2019·浙江杭州)如图,把某矩形纸片ABCD 沿EF 、GH 折叠(点E 、H 在AD 边上,点F 、G 在BC 边上),使得点B 、点C 落在AD 边上同一点P 处,A 点的对称点为A 点,D 点的对称点为D 点,若90FPG ,A EP △的面积为4,D PH △的面积为1,则矩形ABCD 的面积等于__________.7.(2019•湖北十堰)如图,已知菱形ABCD 的对角线AC ,BD 交于点O ,E 为BC 的中点,若OE =3,则菱形的周长为__________.8.(2019•湖南长沙)如图,正方形ABCD ,点E ,F 分别在AD ,CD 上,且DE =CF ,AF 与BE 相交于点G .(1)求证:BE =AF ;(2)若AB =4,DE =1,求AG 的长.9.(2019•湖南怀化)已知:如图,在▱ABCD中,AE⊥BC,CF⊥AD,E,F分别为垂足.(1)求证:△ABE≌△CDF;(2)求证:四边形AECF是矩形.10.(2019•湖南岳阳)如图,在菱形ABCD中,点E.F分别为A D.CD边上的点,DE=DF,求证:∠1=∠2.11.(2019•福建)如图,点E、F分别是矩形ABCD的边AB、CD上的一点,且DF=BE.求证:AF=CE.12.(2019•江西)如图,四边形ABCD中,AB=CD,AD=BC,对角线AC,BD相交于点O,且OA=OD.求证:四边形ABCD是矩形.13.(2019•浙江宁波•10分)如图,矩形EFGH的顶点E,G分别在菱形ABCD的边AD,BC上,顶点F,H在菱形ABCD的对角线BD上.(1)求证:BG=DE;(2)若E为AD中点,FH=2,求菱形ABCD的周长.1.【答案】D【解析】结合选项可知,添加AC=BD,∵四边形ABCD的对角线互相平分,∴四边形ABCD是平行四边形,∵AC =BD ,根据矩形判定定理对角线相等的平行四边形是矩形,∴四边形ABCD 是矩形,故选D . 2.【答案】A【解析】点E 从D 点向A 点移动过程中,当∠EOD <15°时,四边形AFCE 为平行四边形,当∠EOD =15°时,AC ⊥EF ,四边形AFCE 为菱形, 当15°<∠EOD <75°时,四边形AFCE 为平行四边形, 当∠EOD =75°时,∠AEF =90°,四边形AFCE 为矩形, 当75°<∠EOD <105°时,四边形AFCE 为平行四边形,故选A . 3.【答案】B【解析】如图,由题意知AB =BC =AC ,∵AB =BC =AC ,∴△ABC 为等边三角形,即60B ∠=︒,根据平行四边形的性质,18060120.BAD ∠=-=︒︒︒故选B .4.【解析】∵DE ∥AC ,DF ∥AB , ∴四边形AEDF 为平行四边形, ∴∠FAD =∠EDA ,∵AD 是∠BAC 的平分线,∴∠EAD =∠FAD ,∴∠EAD =∠EDA , ∴AE =ED ,∴四边形AEDF 是菱形. 5.【答案】B【解析】∵四边形ABCD 是正方形,∴BC =CD ,∠BCD =90°, ∵CF ⊥CE ,∴∠ECF =∠BCD =90°,∴∠BCE =∠DCF ,在△BCE 与△DCF 中,BC CDBCE DCF CE CF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BCE ≌△DCF (SAS ),故①正确;∵△BCE ≌△DCF ,∴∠CBE =∠CDF ,∴∠DFB =∠BCD =90°,∴BF ⊥ED , 故②正确,过点D 作DM ⊥CF ,交CF 的延长线于点M ,∵∠ECF =90°,FC =EC =1,∴∠CFE =45°,∵∠DFM +∠CFB =90°,∴∠DFM =∠FDM =45°,∴FM =DM ,∴由勾股定理可求得:EF ,∵DE ,∴由勾股定理可得:DF =2,∵EF 2+BE 2=2BE 2=BF 2,∴DM =FM ∵△BCE ≌△DCF ,∴S △BCE =S △DCF ,∴S 四边形DECF =S △DCF +S △DCE =S △ECF +S △DEF =S △AFP +S △PFB =12B . 6.【答案】C【解析】在正方形ABCD 中,AB =BC ,∠ABE =∠C =90,又∵BE =CF ,∴△ABE ≌△BCF (SAS ),∴AE =BF ,∠BAE =∠CBF ,∴∠FBC +∠BEG =∠BAE +∠BEG =90°,∴∠BGE =90°,∴AE ⊥BF .故A 、B 正确; ∵CF =2FD ,∴CF :CD =2:3,∵BE =CF ,AB =CD ,32AB BE ∴=, ∵∠EBG +∠ABG =∠ABG +∠BAG =90°,∴∠EBG =∠BAG , ∵∠EGB =∠ABE =90°,∴△BGE ∽△ABE ,32BG AB GE BE ∴==,故C 不正确, ∵△ABE ≌△BCF ,∴S △ABE =S △BFC ,∴S △ABE –S △BEG =S △BFC –S △BEG ,∴S 四边形CEGF =S △ABG , 故D 正确.故选C .7.【答案】C【解析】∵顺次连接任意四边形的四边中点所得图形一定是平行四边形, 当对角线相等时,所得图形一定是菱形,故选C .8.【答案】C1.【答案】B【解析】∵四边形ABCD 是矩形,∴AC =BD ,OA =OC ,∠BAD =90°, ∵∠ADB =30°,∴AC =BD =2AB =8,∴OC =AC =4.故选B . 2.【答案】D【解析】∵AC =16,四边形ABCD 是矩形, ∴DC =AB ,BO =DO =12BD ,AO =OC =12AC =8,BD =AC , ∴BO =OD =AO =OC =8,∵∠AOD =120°,∴∠AOB =60°,∴△ABO 是等边三角形,∴AB =AO =8,∴DC =8,即图中长度为8的线段有AO 、CO 、BO 、DO 、AB 、DC 共6条,故选D . 3.【答案】B12【解析】如图,连接AF.根据折叠的性质,得EF垂直平分AC,则设,则,在中,根据勾股定理,得,解得.在中,根据勾股定理,得AC=5,则AO=2.5.在中,根据勾股定理,得根据全等三角形的性质,可以证明则故选B.4.【答案】B【解析】∵菱形ABCD的对角线∴AC⊥BD,OA=AC=4 cm,OB= BD=3 cm,根据勾股定理,(cm).设菱形的高为h,则菱形的面积,即,解得,即菱形的高为cm.故选B.5.【答案】B【解析】如图,连接AP,∵在菱形ABCD中,∠ADC=72°,BD为菱形ABCD的对角线,∴∠ADP=∠CDP=12∠ADC=36°.∵AD的垂直平分线交对角线BD于点P,垂足为E,∴PA=P D.∴∠DAP=∠ADP=36°.∴∠APB=∠DAP+∠ADP=72°.又∵菱形ABCD是关于对角线BD对称的,∴∠CPB=∠APB=72°.故选B. .AF CF=AF x=4BF x=-Rt△ABF229(4)x x=+-258 x=Rt△ABCRt△AOF158,OF=,OE OF=154.EF=8cm6cm AC BD==,,12125AB===12AB h AC BD=⋅=⋅15862h=⨯⨯245h=2456.【答案】C【解析】∵AD//BC,∴∠DAE=∠AEB,∵BE=CF,AB=BC,∠ABE=∠BCF,∴△ABE≌△BCF,∴AE=BF,∠DAE=∠BFC,∵∠FBC+∠BFC=90°,∠AEB=∠BFC,∴∠FBC+AEB=90°,∴AE ⊥BF,所以A、B、D三个选项正确,∠AEB=∠BFC,故C选项错误,故选C.7.【答案】50°【解析】如图所示,由矩形ABCD可得AD∥BC,∴∠1=∠BFE=65°,由翻折得∠2=∠1=65°,∴∠AEB=180°–∠1–∠2=180°–65°–65°=50°.故答案为:50°.8.【答案】1【解析】∵△BP'C是由△BPA旋转得到,∴∠APB=∠CP'B=135°,∠ABP=∠CBP',BP=BP',AP=CP',∵∠ABP+∠PBC=90°,∴∠CBP'+∠PBC=90°,即∠PBP'=90°,∴△BPP'是等腰直角三角形,∴∠BP'P=45°,∵∠APB=∠CP'B=135°,∴∠PP'C=90°,∵BP=2,∴PP,∵PC=3,∴CP,∴AP=CP′=1,故答案为1.9.【解析】(1)∵AB=6,BC=8,AC=10,∴AB2+BC2=AC2,∴∠ABC=90°,∵四边形ABCD是平行四边形,∴ABCD是矩形.(2)∵四边形ABCD是矩形,∴BD=AC=10.10.【解析】(1)∵△AEF是由△ABC绕点A按顺时针方向旋转得到的,∴AE=AB,AF=AC,∠EAF=∠BAC,∴∠EAF+∠BAF=∠BAC+∠BAF,即∠EAB=∠FAC,在△ACF和△ABE中,AC ABCAF BAEAF AE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACF≌△ABE,∴BE=CF.(2)∵四边形ACDE为菱形,AB=AC=1,∴DE=AE=AC=AB=1,AC∥DE,∴∠AEB=∠ABE,∠ABE=∠BAC=45°,∴∠AEB=∠ABE=45°,∴△ABE为等腰直角三角形,∴BEBD=BE﹣DE1.11.【解析】(1)OE=OF,理由如下:因为CE平分∠ACB,所以∠1=∠2,又因为MN∥BC,所以∠1=∠3,所以∠3=∠2,所以EO=CO,同理,FO=CO,所以OE=OF.(2)当点O运动到AC的中点时,四边形AECF是矩形,理由如下:因为OE=OF,点O是AC的中点,所以四边形AECF是平行四边形,又因为CF平分∠BCA的外角,所以∠4=∠5,又因为∠1=∠2,所以∠1=∠2,∠2+∠4=11802⨯︒=90°,即∠ECF=90°,所以平行四边形AECF是矩形.(3)当△ABC是直角三角形时,即∠ACB=90°时,四边形AECF是正方形,理由如下:由(2)证明可知,当点O运动到AC的中点时,四边形AECF是矩形,又因为∠ACB=90°,CE,CN分别是∠ACB与∠ACB的外角的平分线,所以∠1=∠2=∠3=∠4=∠5=45°,所以AC⊥MN,所以四边形AECF是正方形.1.【答案】A 【解析】A .有一个角为直角的平行四边形是矩形满足判定条件;B .四条边都相等的四边形是菱形,故B 错误;C 有一组邻边相等的平行四边形是菱形,故C 错误;对角线相等且相互平分的四边形是矩形,则D 错误;故选A .【名师点睛】本题考查了矩形的判定,矩形的判定方法有:1.有三个角是直角的四边形是矩形;2.对角线互相平分且相等的四边形是矩形;3.有一个角为直角的平行四边形是矩形;4.对角线相等的平行四边形是矩形.2.【答案】C【解析】∵菱形ABCD 的顶点A ,B 的坐标分别为(2,0),(0,1),∴AO =2,OB =1,AC ⊥BD ,∴由勾股定理知:AB ==∵四边形ABCD 为菱形,∴AB =DC =BC =AD∴菱形ABCD 的周长为:C .【名师点睛】此题主要考查了菱形的性质,勾股定理以及坐标与图形的性质,得出AB 的长是解题关键.3.【答案】D【解析】如图,过E 点作关于AB 的对称点E′,则当E′,P ,F 三点共线时PE +PF 取最小值, ∵∠EAP =45°,∴∠EAE′=90°,又∵AE =EF =AE′=4,∴PE +PF 的最小值为E′F∵满足PE +PF∴在边AB 上存在两个P 点使PE +PF =9,同理在其余各边上也都存在两个P 点满足条件,∴满足PE +PF =9的点P 的个数是8,故选D .【名师点睛】本题主要考查了正方形的性质以及根据轴对称求最短路径,有一定难度,巧妙的运用求最值的思想判断满足题意的点的个数是解题关键.4.【答案】A【解析】正方形ABCD中,∵BC=4,∴BC=CD=AD=4,∠BCE=∠CDF=90°,∵AF=DE=1,∴DF=CE=3,∴BE=CF=5,在△BCE和△CDF中,BC CDBCE CDF CE DF=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BCE≌△CDF(SAS),∴∠CBE=∠DCF,∵∠CBE+∠CEB=∠ECG+∠CEB=90°=∠CGE,cos∠CBE=cos∠ECG=BC CG BE CE=,∴453CG=,CG=125,∴GF=CF﹣CG=5﹣125=135,故选A.【名师点睛】此题主要考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,锐角三角函数,证明△BCE≌△CDF是解本题的关键.5.【答案】49 13【解析】如图,令AE与BF的交点为M. 在正方形ABCD中,∠BAD=∠D=90︒,∴∠BAM +∠FAM =90︒,在Rt ADE △中,13==A E ,∵由折叠的性质可得ABF GBF △≌△,∴AB =BG ,∠FBA =∠FBG ,∴BF 垂直平分AG ,∴AM =MG ,∠AMB =90︒,∴∠BAM +∠ABM =90︒,∴∠ABM =∠FAM ,∴ABM EAD △∽△, ∴AM AB DE AE = ,∴12513AM =, ∴AM =6013,∴AG =12013, ∴GE =13–120491313=. 【名师点睛】本题考查了正方形与折叠,勾股定理,等腰三角形的性质,以及三角形相似的判定和性质,熟练掌握相关的知识是解题的关键.6.【答案】【解析】∵A 'E ∥PF ,∴∠A 'EP =∠D 'PH ,又∵∠A =∠A '=90°,∠D =∠D '=90°,∴∠A '=∠D ',∴△A 'EP ~△D 'PH ,又∵AB =CD ,AB =A 'P ,CD =D 'P ,∴A 'P = D 'P ,设A 'P =D 'P =x ,∵S △A 'EP :S △D 'PH =4:1,∴A 'E =2D 'P =2x ,∴S △A 'EP =2112422A E A P x x x ''⨯⨯=⨯⨯==, ∵0x >,∴2x =,∴A 'P =D 'P =2,∴A 'E =2D 'P =4,∴EP =∴1=2PH EP =112DH D H A P ''===,∴415AD AE EP PH DH =+++=+=+∴2AB A P '==,∴25)10ABCD S AB AD =⨯=⨯=矩形,【名师点睛】本题考查矩形的性质、折叠的性质,解题的关键是掌握矩形的性质、折叠的性质. 7.【答案】24【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=AD,BO=DO,∵点E是BC的中点,∴OE是△BCD的中位线,∴CD=2OE=2×3=6,∴菱形ABCD的周长=4×6=24;故答案为:24.【名师点睛】本题考查了菱形的性质以及三角形中位线定理;熟记菱形性质与三角形中位线定理是解题的关键.8.【解析】(1)∵四边形ABCD是正方形,∴∠BAE=∠ADF=90°,AB=AD=CD,∵DE=CF,∴AE=DF,在△BAE和△ADF中,AB ADBAE ADF AE DF=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BAE≌△ADF(SAS),∴BE=AF;(2)解:由(1)得:△BAE≌△ADF,∴∠EBA=∠FAD,∴∠GAE+∠AEG=90°,∴∠AGE=90°,∵AB=4,DE=1,∴AE=3,∴BE,在Rt△ABE中,12AB×AE=12BE×AG,∴AG=435⨯=125.【名师点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、正方形的性质、勾股定理以及三角形面积公式;熟练掌握正方形的性质,证明三角形全等是解题的关键.9.【解析】(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠B=∠D,AB=CD,AD∥BC,∵AE⊥BC,CF⊥AD,∴∠AEB=∠AEC=∠CFD=∠AFC=90°,在△ABE和△CDF中,B DAEB CFD AB CD∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABE≌△CDF(AAS);(2)∵AD∥BC,∴∠EAF=∠AEB=90°,∴∠EAF=∠AEC=∠AFC=90°,∴四边形AECF是矩形.【名师点睛】本题考查了矩形的判定、平行四边形的性质、全等三角形的判定与性质;熟练掌握平行四边形的性质和矩形的判定是解题的关键.10.【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴AD=CD,在△ADF和△CDE中,AD CDD D DF DE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADF≌△CDE(SAS),∴∠1=∠2.【名师点睛】本题考查了菱形的性质、全等三角形的判定与性质;熟练掌握菱形的性质,证明三角形全等是解题的关键.11.【答案】见解析.【解析】∵四边形ABCD是矩形,∴∠D=∠B=90°,AD=BC,在△ADF和△CBE中,AD CBD B DF BE⎧=∠=∠=⎪⎨⎪⎩,∴△ADF≌△CBE(SAS),∴AF=CE.【名师点睛】本题考查了矩形的性质、全等三角形的判定与性质;熟练掌握矩形的性质,证明三角形全等是解题的关键.12.【答案】见解析.【解析】∵四边形ABCD中,AB=CD,AD=BC,∴四边形ABCD是平行四边形,∴AC=2AO,BD=2OD,∵OA=OD,∴AC=BD,∴四边形ABCD是矩形.【名师点睛】本题考查了平行四边形的性质和判定,矩形的判定等知识点,能由题中已知信息推出四边形ABCD是平行四边形是关键.13.【解析】(1)∵四边形EFGH是矩形,∴EH=FG,EH∥FG,∴∠GFH=∠EHF,∵∠BFG=180°﹣∠GFH,∠DHE=180°﹣∠EHF,∴∠BFG=∠DHE,∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC,∴∠GBF=∠EDH,∴△BGF≌△DEH(AAS),∴BG=DE;(2)连接EG,∵四边形ABCD是菱形,∴AD=BC,AD∥BC,∵E为AD中点,∴AE=ED,∵BG=DE,∴AE=BG,AE∥BG,∴四边形ABGE是平行四边形,∴AB=EG,∵EG=FH=2,∴AB=2,∴菱形ABCD的周长=8.【名师点睛】本题考查了菱形的性质,矩形的性质,全等三角形的判定和性质,正确的识别作图是解题的关键.。
2020中考数学 专题练习:平行四边形(解析版)
2020中考数学专题练习:平行四边形(解析版)【例题1】如图,在▱ABCD中,用直尺和圆规作∠BAD的平分线AG,若AD=5,DE=6,则AG的长是()A.6 B.8 C.10 D.12【分析】连接EG,由作图可知AD=AE,根据等腰三角形的性质可知AG是DE 的垂直平分线,由平行四边形的性质可得出CD∥AB,故可得出∠2=∠3,据此可知AD=DG,由等腰三角形的性质可知OA=AG,利用勾股定理求出OA的长即可.【解答】解:连接EG,∵由作图可知AD=AE,AG是∠BAD的平分线,∴∠1=∠2,∴AG⊥DE,OD=DE=3.∵四边形ABCD是平行四边形,∴CD∥AB,∴∠2=∠3,∴∠1=∠3,∴AD=DG.∵AG⊥DE,∴OA=AG.在Rt△AOD中,OA===4,∴AG=2AO=8.故选B.【例题2】如图,在▱ABCD中,点O是边BC的中点,连接DO并延长,交AB 延长线于点E,连接BD,EC.(1)求证:四边形BECD是平行四边形;(2)若∠A=50°,则当∠BOD=100°时,四边形BECD是矩形.【分析】(1)由AAS证明△BOE≌△COD,得出OE=OD,即可得出结论;(2)由平行四边形的性质得出∠BCD=∠A=50°,由三角形的外角性质求出∠ODC=∠BCD,得出OC=OD,证出DE=BC,即可得出结论.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD为平行四边形,∴AB∥DC,AB=CD,∴∠OEB=∠ODC,又∵O为BC的中点,∴BO=CO,在△BOE和△COD中,,∴△BOE≌△COD(AAS);∴OE=OD,∴四边形BECD是平行四边形;(2)解:若∠A=50°,则当∠BOD=100°时,四边形BECD是矩形.理由如下:∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠BCD=∠A=50°,∵∠BOD=∠BCD+∠ODC,∴∠ODC=100°﹣50°=50°=∠BCD,∴OC=OD,∵BO=CO,OD=OE,∴DE=BC,∵四边形BECD是平行四边形,∴四边形BECD是矩形;故答案为:100.【例题3】定义:有一组邻边相等,并且它们的夹角是直角的凸四边形叫做等腰直角四边形.(1)如图1,等腰直角四边形ABCD,AB=BC,∠ABC=90°,①若AB=CD=1,AB∥CD,求对角线BD的长.②若AC⊥BD,求证:AD=CD,(2)如图2,在矩形ABCD中,AB=5,BC=9,点P是对角线BD上一点,且BP=2PD,过点P作直线分别交边AD,BC于点E,F,使四边形ABFE是等腰直角四边形,求AE的长.【分析】(1)①只要证明四边形ABCD是正方形即可解决问题;②只要证明△ABD≌△CBD,即可解决问题;(2)若EF⊥BC,则AE≠EF,BF≠EF,推出四边形ABFE表示等腰直角四边形,不符合条件.若EF与BC不垂直,①当AE=AB时,如图2中,此时四边形ABFE是等腰直角四边形,②当BF=AB时,如图3中,此时四边形ABFE是等腰直角四边形,分别求解即可;【解答】解:(1)①∵AB=AC=1,AB∥CD,∴S四边形ABCD是平行四边形,∵AB=BC,∴四边形ABCD是菱形,∵∠ABC=90°,∴四边形ABCD是正方形,∴BD=AC==.(2)如图1中,连接AC、BD.∵AB=BC,AC⊥BD,∴∠ABD=∠CBD,∵BD=BD,∴△ABD≌△CBD,∴AD=CD.(2)若EF⊥BC,则AE≠EF,BF≠EF,∴四边形ABFE表示等腰直角四边形,不符合条件.若EF与BC不垂直,①当AE=AB时,如图2中,此时四边形ABFE是等腰直角四边形,∴AE=AB=5.②当BF=AB时,如图3中,此时四边形ABFE是等腰直角四边形,∴BF=AB=5,∵DE∥BF,∴DE:BF=PD:PB=1:2,∴DE=2.5,∴AE=9﹣2.5=6.5,综上所述,满足条件的AE的长为5或6.5.【例题4】在直角坐标系中,过原点O及点A(8,0),C(0,6)作矩形OABC、连结OB,点D为OB的中点,点E是线段AB上的动点,连结DE,作DF⊥DE,交OA于点F,连结EF.已知点E从A点出发,以每秒1个单位长度的速度在线段AB上移动,设移动时间为t秒.(1)如图1,当t=3时,求DF的长.(2)如图2,当点E在线段AB上移动的过程中,∠DEF的大小是否发生变化?如果变化,请说明理由;如果不变,请求出tan∠DEF的值.(3)连结AD,当AD将△DEF分成的两部分的面积之比为1:2时,求相应的t的值.【分析】(1)当t=3时,点E为AB的中点,由三角形中位线定理得出DE∥OA,DE=OA=4,再由矩形的性质证出DE⊥AB,得出∠OAB=∠DEA=90°,证出四边形DFAE是矩形,得出DF=AE=3即可;(2)作DM⊥OA于M,DN⊥AB于N,证明四边形DMAN是矩形,得出∠MDN=90°,DM∥AB,DN∥OA,由平行线得出比例式,=,由三角形中位线定理得出DM=AB=3,DN=OA=4,证明△DMF∽△DNE,得出=,再由三角函数定义即可得出答案;(3)作作DM⊥OA于M,DN⊥AB于N,若AD将△DEF的面积分成1:2的两部分,设AD交EF于点G,则点G为EF的三等分点;①当点E到达中点之前时,NE=3﹣t,由△DMF∽△DNE得:MF=(3﹣t),求出AF=4+MF=﹣t+,得出G(,t),求出直线AD的解析式为y=﹣x+6,把G(,t)代入即可求出t的值;②当点E越过中点之后,NE=t﹣3,由△DMF∽△DNE得:MF=(t﹣3),求出AF=4﹣MF=﹣t+,得出G(,t),代入直线AD的解析式y=﹣x+6求出t的值即可.【解答】解:(1)当t=3时,点E为AB的中点,∵A(8,0),C(0,6),∴OA=8,OC=6,∵点D为OB的中点,∴DE∥OA,DE=OA=4,∵四边形OABC是矩形,∴OA⊥AB,∴DE⊥AB,∴∠OAB=∠DEA=90°,又∵DF⊥DE,∴∠EDF=90°,∴四边形DFAE是矩形,∴DF=AE=3;(2)∠DEF的大小不变;理由如下:作DM⊥OA于M,DN⊥AB于N,如图2所示:∵四边形OABC是矩形,∴OA⊥AB,∴四边形DMAN是矩形,∴∠MDN=90°,DM∥AB,DN∥OA,∴,=,∵点D为OB的中点,∴M、N分别是OA、AB的中点,∴DM=AB=3,DN=OA=4,∵∠EDF=90°,∴∠FDM=∠EDN,又∵∠DMF=∠DNE=90°,∴△DMF∽△DNE,∴=,∵∠EDF=90°,∴tan∠DEF==;(3)作DM⊥OA于M,DN⊥AB于N,若AD将△DEF的面积分成1:2的两部分,设AD交EF于点G,则点G为EF的三等分点;①当点E到达中点之前时,如图3所示,NE=3﹣t,由△DMF∽△DNE得:MF=(3﹣t),∴AF=4+MF=﹣t+,∵点G为EF的三等分点,∴G(,t),设直线AD的解析式为y=kx+b,把A(8,0),D(4,3)代入得:,解得:,∴直线AD的解析式为y=﹣x+6,把G(,t)代入得:t=;②当点E越过中点之后,如图4所示,NE=t﹣3,由△DMF∽△DNE得:MF=(t﹣3),∴AF=4﹣MF=﹣t+,∵点G为EF的三等分点,∴G(,t),代入直线AD的解析式y=﹣x+6得:t=;综上所述,当AD将△DEF分成的两部分的面积之比为1:2时,t的值为或巩固练习一、选择题:1.在平行四边形ABCD中,∠A的平分线把BC边分成长度是3和4的两部分,则平行四边形ABCD周长是()A.22 B.20 C.22或20 D.18【分析】根据AE平分∠BAD及AD∥BC可得出AB=BE,BC=BE+EC,从而根据AB、AD的长可求出平行四边形的周长.【解答】解:在平行四边形ABCD中,AD∥BC,则∠DAE=∠AEB.∵AE平分∠BAD,∴∠BAE=∠DAE,∴∠BAE=∠BEA,∴AB=BE,BC=BE+EC,①当BE=3,EC=4时,平行四边形ABCD的周长为:2(AB+AD)=2(3+3+4)=20.②当BE=4,EC=3时,平行四边形ABCD的周长为:2(AB+AD)=2(4+4+3)=22.故选:C.【点评】本题考查平行四边形的性质、等腰三角形的判定;根据题意判断出AB=BE是解答本题的关键.2.如图,矩形纸片ABCD中,AD=4cm,把纸片沿直线AC折叠,点B落在E处,AE交DC于点O,若AO=5cm,则AB的长为()A.6cm B.7cm C.8cm D.9cm【分析】根据折叠前后角相等可证AO=CO,在直角三角形ADO中,运用勾股定理求得DO,再根据线段的和差关系求解即可.【解答】解:根据折叠前后角相等可知∠BAC=∠EAC,∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD,∴∠BAC=∠ACD,∴∠EAC=∠EAC,∴AO=CO=5cm,在直角三角形ADO中,DO==3cm,AB=CD=DO+CO=3+5=8cm.故选:C.3.如图,在正方形ABCD中,△BPC是等边三角形,BP、CP的延长线分别交AD于点E、F,连接BD、DP,BD与CF相交于点H,给出下列结论:①BE=2AE;②△DFP∽△BPH;③△PFD∽△PDB;④DP2=PHPC其中正确的是()A.①②③④B.②③C.①②④D.①③④【分析】由正方形的性质和相似三角形的判定与性质,即可得出结论.【解答】解:∵△BPC是等边三角形,∴BP=PC=BC,∠PBC=∠PCB=∠BPC=60°,在正方形ABCD中,∵AB=BC=CD,∠A=∠ADC=∠BCD=90°∴∠ABE=∠DCF=30°,∴BE=2AE;故①正确;∵PC=CD,∠PCD=30°,∴∠PDC=75°,∴∠FDP=15°,∵∠DBA=45°,∴∠PBD=15°,∴∠FDP=∠PBD,∵∠DFP=∠BPC=60°,∴△DFP∽△BPH;故②正确;∵∠FDP=∠PBD=15°,∠ADB=45°,∴∠PDB=30°,而∠DFP=60°,∴∠PFD≠∠PDB,∴△PFD与△PDB不会相似;故③错误;∵∠PDH=∠PCD=30°,∠DPH=∠DPC,∴△DPH∽△CPD,∴,∴DP2=PHPC,故④正确;故选C.【点评】本题考查的正方形的性质,等边三角形的性质以及相似三角形的判定和性质,解答此题的关键是熟练掌握性质和定理.4.如图,四边形ABCD是边长为1的正方形,E,F为BD所在直线上的两点,若AE=,∠EAF=135°,则下列结论正确的是()A.DE=1 B.tan∠AFO=C.AF=D.四边形AFCE的面积为【分析】根据正方形的性质求出AO的长,用勾股定理求出EO的长,然后由∠MAN=135°及∠BAD=90°可以得到相似三角形,根据相似三角形的性质求出BF 的长,再一一计算即可判断.【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=CB=CD=AD=1,AC⊥BD,∠ADO=∠ABO=45°,∴OD=OB=OA=,∠ABF=∠ADE=135°,在Rt△AEO中,EO===,∴DE=,故A错误.∵∠EAF=135°,∠BAD=90°,∴∠BAF+∠DAE=45°,∵∠ADO=∠DAE+∠AED=45°,∴∠BAF=∠AED,∴△ABF∽△EDA,∴=,∴=,∴BF=,在Rt△AOF中,AF===,故C正确,tan∠AFO===,故B错误,∴S四边形AECF=•AC•EF=××=,故D错误,故选C.5.如图,在边长为4的正方形ABCD中,E、F是AD边上的两个动点,且AE=FD,连接BE、CF、BD,CF与BD交于点G,连接AG交BE于点H,连接DH,下列结论正确的个数是()①△ABG∽△FDG ②HD平分∠EHG ③AG⊥BE ④S△HDG :S△HBG=tan∠DAG⑤线段DH的最小值是2﹣2.A.2 B.3 C.4 D.5【分析】首先证明△ABE≌△DCF,△ADG≌△CDG(SAS),△AGB≌△CGB,利用全等三角形的性质,等高模型、三边关系一一判断即可.【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=CD,∠BAD=∠ADC=90°,∠ADB=∠CDB=45°,在△ABE和△DCF中,,∴△ABE ≌△DCF (SAS ),∴∠ABE=∠DCF ,在△ADG 和△CDG 中,,∴△ADG ≌△CDG (SAS ),∴∠DAG=∠DCF ,∴∠ABE=∠DAG ,∵∠DAG+∠BAH=90°,∴∠BAE+∠BAH=90°,∴∠AHB=90°,∴AG ⊥BE ,故③正确,同法可证:△AGB ≌△CGB ,∵DF ∥CB ,∴△CBG ∽△FDG ,∴△ABG ∽△FDG ,故①正确,∵S △HDG :S △HBG =DG :BG=DF :BC=DF :CD=tan ∠FCD ,又∵∠DAG=∠FCD ,∴S △HDG :S △HBG =tan ∠FCD ,tan ∠DAG ,故④正确取AB 的中点O ,连接OD 、OH ,∵正方形的边长为4,∴AO=OH=×4=2,由勾股定理得,OD==2,由三角形的三边关系得,O 、D 、H 三点共线时,DH 最小,DH 最小=2﹣2.无法证明DH 平分∠EHG ,故②错误,故①③④⑤正确,故选C.二、填空题:6.如图,在▱ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点E是AB的中点,OE=5cm,则AD的长是10cm.【分析】根据平行四边形的性质,可得出点O平分BD,则OE是三角形ABD 的中位线,则AD=2OE,继而求出答案.【解答】解:∵四边形ABCD为平行四边形,∴BO=DO,∵点E是AB的中点,∴OE为△ABD的中位线,∴AD=2OE,∵OE=5cm,∴AD=10cm.故答案为:10.7.如图,已知菱形ABCD的周长为16,面积为8,E为AB的中点,若P为对角线BD上一动点,则EP+AP的最小值为2.【分析】如图作CE′⊥AB于E′,甲BD于P′,连接AC、AP′.首先证明E′与E 重合,因为A、C关于BD对称,所以当P与P′重合时,PA′+P′E的值最小,由此求出CE即可解决问题.【解答】解:如图作CE′⊥AB于E′,甲BD于P′,连接AC、AP′.∵已知菱形ABCD的周长为16,面积为8,∴AB=BC=4,ABCE′=8,∴CE′=2,在Rt△BCE′中,BE′==2,∵BE=EA=2,∴E与E′重合,∵四边形ABCD是菱形,∴BD垂直平分AC,∴A、C关于BD对称,∴当P与P′重合时,PA′+P′E的值最小,最小值为CE的长=2,故答案为2.【点评】本题考查轴对称﹣最短问题、菱形的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,本题的突破点是证明CE是△ABC的高,学会利用对称解决最短问题.8.四边形ABCD是菱形,∠BAD=60°,AB=6,对角线AC与BD相交于点O,点E在AC上,若OE=,则CE的长为4或2.【分析】由菱形的性质证出△ABD是等边三角形,得出BD=AB=6,OB=BD=3,由勾股定理得出OC=OA==3,即可得出答案.【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD=6,AC⊥BD,OB=OD,OA=OC,∵∠BAD=60°,∴△ABD是等边三角形,∴BD=AB=6,∴OB=BD=3,∴OC=OA==3,∴AC=2OA=6,∵点E在AC上,OE=,∴CE=OC+或CE=OC﹣,∴CE=4或CE=2;故答案为:4或2.9. 如图,在菱形ABCD中,∠ABC=120°,AB=10cm,点P是这个菱形内部或边上的一点.若以P,B,C为顶点的三角形是等腰三角形,则P,A(P,A两点不重合)两点间的最短距离为10﹣10cm.【分析】分三种情形讨论①若以边BC为底.②若以边PB为底.③若以边PC 为底.分别求出PD的最小值,即可判断.【解答】解:连接BD,在菱形ABCD中,∵∠ABC=120°,AB=BC=AD=CD=10,∴∠A=∠C=60°,∴△ABD,△BCD都是等边三角形,①若以边BC为底,则BC垂直平分线上(在菱形的边及其内部)的点满足题意,此时就转化为了“直线外一点与直线上所有点连线的线段中垂线段最短”,即当点P与点D重合时,PA最小,最小值PA=10;②若以边PB为底,∠PCB为顶角时,以点C为圆心,BC长为半径作圆,与AC 相交于一点,则弧BD(除点B外)上的所有点都满足△PBC是等腰三角形,当点P在AC上时,AP最小,最小值为10﹣10;③若以边PC为底,∠PBC为顶角,以点B为圆心,BC为半径作圆,则弧AC 上的点A与点D均满足△PBC为等腰三角形,当点P与点A重合时,PA最小,显然不满足题意,故此种情况不存在;综上所述,PD的最小值为10﹣10(cm);故答案为:10﹣1.10.如图,正方形ABCD和正方形CEFG边长分别为a和b,正方形CEFG绕点C旋转,给出下列结论:①BE=DG;②BE⊥DG;③DE2+BG2=2a2+b2,其中正确结论是①②③(填序号)【分析】由四边形ABCD与四边形EFGC都为正方形,得到四条边相等,四个角为直角,利用SAS得到三角形BCE与三角形DCG全等,利用全等三角形对应边相等即可得到BE=DG,利用全等三角形对应角相等得到∠1=∠2,利用等角的余角相等及直角的定义得到∠BOD为直角,利用勾股定理求出所求式子的值即可.【解答】解:设BE,DG交于O,∵四边形ABCD和EFGC都为正方形,∴BC=CD,CE=CG,∠BCD=∠ECG=90°,∴∠BCE+∠DCE=∠ECG+∠DCE=90°+∠DCE,即∠BCE=∠DCG,在△BCE和△DCG中,,∴△BCE≌△DCG(SAS),∴BE=DG,∴∠1=∠2,∵∠1+∠4=∠3+∠1=90°,∴∠2+∠3=90°,∴∠BOC=90°,∴BE⊥DG;故①②正确;连接BD,EG,如图所示,∴DO2+BO2=BD2=BC2+CD2=2a2,EO2+OG2=EG2=CG2+CE2=b2,则BG2+DE2=DO2+BO2+EO2+OG2=2a2+b2,故③正确.故答案为:①②③.三、解答题:1.如图,四边形ABCD中,AC,BD相交于点O,O是AC的中点,AD∥BC,AC=8,BD=6,.(1)求证:四边形ABCD是平行四边形;(2)若AC⊥BD,求▱ABCD的面积.【分析】(1)由已知条件易证△AOD≌△COB,由此可得OD=OB,进而可证明四边形ABCD是平行四边形;(2)由(1)和已知条件可证明四边形ABCD是菱形,由菱形的面积公式即可得解.【解答】解:(1)∵O是AC的中点,∴OA=OC,∵AD∥BC,∴∠ADO=∠CBO,在△AOD和△COB中,,∴△AOD≌△COB,∴OD=OB,∴四边形ABCD是平行四边形;(2)∵四边形ABCD是平行四边形,AC⊥BD,∴四边形ABCD是菱形,∴▱ABCD的面积=AC•BD=24.2.如图,在平行四边形ABCD中,边AB的垂直平分线交AD于点E,交CB的延长线于点F,连接AF,BE.(1)求证:△AGE≌△BGF;(2)试判断四边形AFBE的形状,并说明理由.【分析】(1)由平行四边形的性质得出AD∥BC,得出∠AEG=∠BFG,由AAS 证明△AGE≌△BGF即可;(2)由全等三角形的性质得出AE=BF,由AD∥BC,证出四边形AFBE是平行四边形,再根据EF⊥AB,即可得出结论.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠AEG=∠BFG,∵EF垂直平分AB,∴AG=BG,在△AGEH和△BGF中,,∴△AGE≌△BGF(AAS);(2)解:四边形AFBE是菱形,理由如下:∵△AGE≌△BGF,∴AE=BF,∵AD∥BC,∴四边形AFBE是平行四边形,又∵EF⊥AB,∴四边形AFBE是菱形.3.如图,已知正方形ABCD的边长为4,点P是AB边上的一个动点,连接CP,过点P作PC的垂线交AD于点E,以PE为边作正方形PEFG,顶点G在线段PC上,对角线EG、PF相交于点O.(1)若AP=1,则AE=;(2)①求证:点O一定在△APE的外接圆上;②当点P从点A运动到点B时,点O也随之运动,求点O经过的路径长;(3)在点P从点A到点B的运动过程中,△APE的外接圆的圆心也随之运动,求该圆心到AB边的距离的最大值.【分析】(1)由正方形的性质得出∠A=∠B=∠EPG=90°,PF⊥EG,AB=BC=4,∠OEP=45°,由角的互余关系证出∠AEP=∠PBC,得出△APE∽△BCP,得出对应边成比例即可求出AE的长;(2)①A、P、O、E四点共圆,即可得出结论;②连接OA、AC,由光杆司令求出AC=4,由圆周角定理得出∠OAP=∠OEP=45°,周长点O在AC上,当P运动到点B时,O为AC的中点,即可得出答案;(3)设△APE的外接圆的圆心为M,作MN⊥AB于N,由三角形中位线定理得出MN=AE,设AP=x,则BP=4﹣x,由相似三角形的对应边成比例求出AE=x ﹣x2=﹣(x﹣2)2+1,由二次函数的最大值求出AE的最大值为1,得出MN 的最大值=即可.【解答】(1)解:∵四边形ABCD、四边形PEFG是正方形,∴∠A=∠B=∠EPG=90°,PF⊥EG,AB=BC=4,∠OEP=45°,∴∠AEP+∠APE=90°,∠BPC+∠APE=90°,∴∠AEP=∠PBC,∴△APE∽△BCP,∴,即,解得:AE=;故答案为:;(2)①证明:∵PF⊥EG,∴∠EOF=90°,∴∠EOF+∠A=180°,∴A、P、O、E四点共圆,∴点O一定在△APE的外接圆上;②解:连接OA、AC,如图1所示:∵四边形ABCD是正方形,∴∠B=90°,∠BAC=45°,∴AC==4,∵A、P、O、E四点共圆,∴∠OAP=∠OEP=45°,∴点O在AC上,当P运动到点B时,O为AC的中点,OA=AC=2,即点O经过的路径长为2;(3)解:设△APE的外接圆的圆心为M,作MN⊥AB于N,如图2所示:则MN∥AE,∵ME=MP,∴AN=PN,∴MN=AE,设AP=x,则BP=4﹣x,由(1)得:△APE∽△BCP,∴,即,解得:AE=x﹣x2=﹣(x﹣2)2+1,∴x=2时,AE的最大值为1,此时MN的值最大=×1=,即△APE的圆心到AB边的距离的最大值为.4.【探索发现】如图①,是一张直角三角形纸片,∠B=60°,小明想从中剪出一个以∠B为内角且面积最大的矩形,经过多次操作发现,当沿着中位线DE、EF剪下时,所得的矩形的面积最大,随后,他通过证明验证了其正确性,并得出:矩形的最大面积与原三角形面积的比值为.【拓展应用】如图②,在△ABC中,BC=a,BC边上的高AD=h,矩形PQMN的顶点P、N 分别在边AB、AC上,顶点Q、M在边BC上,则矩形PQMN面积的最大值为.(用含a,h的代数式表示)【灵活应用】如图③,有一块“缺角矩形”ABCDE,AB=32,BC=40,AE=20,CD=16,小明从中剪出了一个面积最大的矩形(∠B为所剪出矩形的内角),求该矩形的面积.【实际应用】如图④,现有一块四边形的木板余料ABCD,经测量AB=50cm,BC=108cm,CD=60cm,且tanB=tanC=,木匠徐师傅从这块余料中裁出了顶点M、N在边BC上且面积最大的矩形PQMN,求该矩形的面积.【分析】【探索发现】:由中位线知EF=BC、ED=AB、由=可得;【拓展应用】:由△APN∽△ABC知=,可得PN=a﹣PQ,设PQ=x,由S矩形PQMN=PQ•PN═﹣(x﹣)2+,据此可得;【灵活应用】:添加如图1辅助线,取BF中点I,FG的中点K,由矩形性质知AE=EH20、CD=DH=16,分别证△AEF≌△HED、△CDG≌△HDE得AF=DH=16、CG=HE=20,从而判断出中位线IK的两端点在线段AB和DE上,利用【探索发现】结论解答即可;【实际应用】:延长BA、CD交于点E,过点E作EH⊥BC于点H,由tanB=tanC 知EB=EC、BH=CH=54,EH=BH=72,继而求得BE=CE=90,可判断中位线PQ的两端点在线段AB、CD上,利用【拓展应用】结论解答可得.【解答】解:【探索发现】∵EF、ED为△ABC中位线,∴ED∥AB,EF∥BC,EF=BC,ED=AB,又∠B=90°,∴四边形FEDB是矩形,则===,故答案为:;【拓展应用】∵PN∥BC,∴△APN∽△ABC,∴=,即=,∴PN=a﹣PQ,设PQ=x,=PQ•PN=x(a﹣x)=﹣x2+ax=﹣(x﹣)2+,则S矩形PQMN∴当PQ=时,S最大值为,矩形PQMN故答案为:;【灵活应用】如图1,延长BA、DE交于点F,延长BC、ED交于点G,延长AE、CD交于点H,取BF中点I,FG的中点K,由题意知四边形ABCH是矩形,∵AB=32,BC=40,AE=20,CD=16,∴EH=20、DH=16,∴AE=EH、CD=DH,在△AEF和△HED中,∵,∴△AEF≌△HED(ASA),∴AF=DH=16,同理△CDG≌△HDE,∴BI==24,∵BI=24<32,∴中位线IK的两端点在线段AB和DE上,过点K作KL⊥BC于点L,由【探索发现】知矩形的最大面积为×BG•BF=×(40+20)×(32+16)=720,答:该矩形的面积为720;【实际应用】如图2,延长BA、CD交于点E,过点E作EH⊥BC于点H,∵tanB=tanC=,∴∠B=∠C,∴EB=EC,∵BC=108cm,且EH⊥BC,∴BH=CH=BC=54cm,∵tanB==,∴EH=BH=×54=72cm,在Rt△BHE中,BE==90cm,∵AB=50cm,∴AE=40cm,∴BE的中点Q在线段AB上,∵CD=60cm,∴CE的中点P在线段CD上,∴中位线PQ的两端点在线段AB、CD上,由【拓展应用】知,矩形PQMN的最大面积为BC•EH=1944cm2,答:该矩形的面积为1944cm2.。
中考数学专题复习11平行四边形(解析版)
平行四边形复习考点攻略考点一 多边形的相关概念1.多边形:在平面内.由一些段线首尾顺次相接组成的封闭图形叫做多边形.2. 多边形对角线: 从n 边形的一个顶点可以引(n –3)条对角线.并且这些对角线把多边形分成了(n –2)个三角形;n 边形对角线条数为()32n n -. 3.多边形的内角和:n 边形内角和公式为(n –2)·180°; 4 . 多边形的外角和:任意多边形的外角和为360°. 5.正多边形:各边相等.各角也相等的多边形叫正多边形. (1)正n 边形的每个内角为()2180n n-⋅.每一个外角为360n︒. (2)正n 边形有n 条对称轴.(3)对于正n 边形.当n 为奇数时.是轴对称图形;当n 为偶数时.既是轴对称图形.又是中心对称图形.【例1】若一个多边形的内角和为1080°.则这个多边形的边数为( ) A .6 B .7C .8D .9【答案】C【解析】设这个多边形的边数为n.由n 边形的内角和等于180°(n ﹣2).即可得方程180(n ﹣2)=1080.解此方程即可求得答案:n=8.故选C【例2】一个多边形截去一个角后.形成另一个多边形的内角和为2520°.则原多边形的边数是( ) A .17B .16C .15D .16或15或17【答案】D【解析】多边形的内角和可以表示成()2180n -⋅︒(3n ≥且n 是整数).一个多边形截去一个角后.多边形的边数可能增加了一条.也可能不变或减少了一条.根据()21802520,n -⋅︒=解得:n =16.则多边形的边数是15.16.17.故选D .【例3】一个凸多边形共有230条对角线.则该多边形的边数是______.【答案】23【解析】解:设多边形有n 条边.由题意得:()n n 32-=230.解得:n 1=23.n 2=-20(不合题意舍去). 故答案是:23.考点二 平行四边形的性质1.平行四边形:两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形.平行四边形用表示.2.平行四边形的性质:(1)边:两组对边分别平行且相等. (2)角:对角相等.邻角互补. (3)对角线:互相平分.(4)对称性:中心对称但不是轴对称. 【例4】在ABCD 中.∠A ∶∠B ∶∠C ∶∠D 的值可能是( )A .3∶4∶3∶4B .5∶2∶2∶5C .2∶3∶4∶5D .3∶3∶4∶4【答案】A【解析】∵四边形ABCD 是平行四边形.∴∠A =∠C .∠B =∠D .∴在ABCD 中.∠A ∶∠B ∶∠C ∶∠D 的值可能是:3∶4∶3∶4.故选A .【例5】如图.四边形ABCD 是平行四边形.点E .B .D .F 在同一条直线上.请添加一个条件使得ABE CDF △≌△.下列不正确...的是( )A .AE CF =B .AEB CFD ∠=∠C .EAB FCD ∠=∠ D .BE DF =【答案】A【解析】解:∵四边形ABCD 是平行四边形.∴AB=CD.AB ∥CD.∴∠ABD=∠BDC. ∵∠ABE+∠ABD=∠BDC+∠CDF.∴∠ABE=∠CDF.A.若添加AE CF =.则无法证明ABE CDF △≌△.故A 错误;B.若添加AEB CFD ∠=∠.运用AAS 可以证明ABE CDF △≌△.故选项B 正确;C.若添加EAB FCD ∠=∠.运用ASA 可以证明ABE CDF △≌△.故选项C 正确;D.若添加BE DF =.运用SAS 可以证明ABE CDF △≌△.故选项D 正确.故选:A .考点三 平行四边形的判定1. 两组对边分别平行的四边形是平行四边形.2. 两组对边分别相等的四边形是平行四边形.3. 有一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.4. 对角线互相平分的四边形是平行四边形.5. 两组对角分别相等的四边形是平行四边形.【例6】如图.在ABC ∆中.D 是AC 的中点.作//BE AC .且使12BE AC =.连接DE .DE 与AB 交于点F .(1)求证四边形BCDE 是平行四边形;【答案】见解析 【解析】(1)证明:D 是AC 的中点.12CD AC ∴=. 12BE AC =. CD BE ∴=. //BE AC .∴四边形BCDE 是平行四边形考点四 三角形的中位线1.三角形两边中点的连线叫中位线。
中考数学备考专题复习 多边形与平行四边形(含解析)
多边形与平行四边形一、单选题(共12题;共24分)1、下列说法正确的是()A、同位角相等B、过一点有且只有一条直线与已知直线平行C、过一点有且只有一条直线与已知直线垂直D、只用一种图形进行镶嵌,三角形、四边形、六边形都可以镶嵌2、下列正多边形中,绕其中心旋转72°后,能和自身重合的是()A、正方形B、正五边形C、正六边形D、正八边形3、下列图形中,不能镶嵌成平面图案的是 ( )A、正三角形B、正四边形C、正五边形D、正六边形4、梯形ABCD中,AD∥BC,AB=CD=AD=2,∠B=60°,则下底BC的长是( )A 、B 、C 、D 、5、如图,在梯形ABCD中,AD//BC,∠B=70°∠C=40°,DE//AB交BC于点E.若AD=3,BC=10,则CD的长是()A、7B、10C、13D、14 6、如图,AB∥CD∥EF,BC∥AD,AC为∠BAD的平分线,图中与∠AOE相等(不含∠AOE)的角有()A、2个B、3个C、4个D、5个7、正六边形的边心距为,这个正六边形的面积为()A、2B、4C、6D、128、把边长相等的正五边形ABGHI和正六边形ABCDEF的AB边重合,按照如图的方式叠合在一起,连接EB,交HI于点K,则∠BKI的大小为()A、90°B、84°C、72°D、88°9、(2015•河南)如图,在▱ABCD中,用直尺和圆规作∠BAD的平分线AG交BC于点E.若BF=6,AB=5,则AE的长为()A、4B、61C、8D、1010、(2015•德阳)如图,在五边形ABCDE中,AB=AC=AD=AE,且AB∥ED,∠EAB=120°,则∠DCB=()A、150°B、160°C、130°D、60°11、(2016•义乌)小敏不慎将一块平行四边形玻璃打碎成如图的四块,为了能在商店配到一块与原来相同的平行四边形玻璃,他带了两块碎玻璃,其编号应该是()A、①,②B、①,④C、③,④D、②,③12、如图,在平面直角坐标系中,以O(0,0)、A(1,-1)、B(2,0)为顶点,构造平行四边形,下列各点中不能作为平行四边形第四个顶点坐标的是()A、(3,-1)B、(-1,-1)C、(1,1)D、(-2,-1)二、填空题(共5题;共5分)13、(2015•烟台)正多边形的一个外角是72°,则这个多边形的内角和的度数是________.14、现有一个正六边形的纸片,该纸片的边长为20cm,张萌想用一张圆形纸片将该正六边形纸片完全覆盖住,则圆形纸片的直径不能小于________ cm.15、如图,已知四边形ABCD中,∠C=72°,∠D=81°.沿EF折叠四边形,使点A、B分别落在四边形内部的点A′、B′处,则∠1+∠2=________°.16、如图,平行四边形ABCD绕点A逆时针旋转30°,得到平行四边形AB′C′D′(点B′与点B是对应点,点C′与点C是对应点,点D′与点D是对应点),点B′恰好落在BC边上,则∠C=________17、如图,在图(1)中,A1、B1、C1分别是△ABC的边BC、CA、AB的中点,在图(2)中,A2、B2、C2分别是△A1B1C1的边B1C1、C1A1、A1B1的中点,…,按此规律,则第n个图形中平行四边形的个数共有________个三、综合题(共5题;共63分)18、如图,分别以Rt△ABC的直角边AC及斜边AB向外作等边△ACD及等边△ABE.已知∠BAC=30°,EF⊥AB,垂足为F,连接DF.(1)试说明AC=EF;(2)求证:四边形ADFE是平行四边形.19、(2016•滨州)如图,已知抛物线y=﹣x2﹣x+2与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C(1)求点A,B,C的坐标;(2)点E是此抛物线上的点,点F是其对称轴上的点,求以A,B,E,F为顶点的平行四边形的面积;(3)此抛物线的对称轴上是否存在点M,使得△ACM是等腰三角形?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.20、(2016•安徽)如图1,A,B分别在射线OA,ON上,且∠MON为钝角,现以线段OA,OB为斜边向∠MON的外侧作等腰直角三角形,分别是△OAP,△OBQ,点C,D,E分别是OA,OB,AB的中点.(1)求证:△PCE≌△EDQ;(2)延长PC,QD交于点R.①如图1,若∠MON=150°,求证:△ABR为等边三角形;②如图3,若△ARB∽△PEQ,求∠MON大小和的值.21、(2016•丽水)如图,矩形ABCD中,点E为BC上一点,F为DE的中点,且∠BFC=90°.(1)当E为BC中点时,求证:△BCF≌△DEC;(2)当BE=2EC时,求的值;(3)设CE=1,BE=n,作点C关于DE的对称点C′,连结FC′,AF,若点C′到AF的距离是,求n的值.22、(2016•江西)如图,将正n边形绕点A顺时针旋转60°后,发现旋转前后两图形有另一交点O,连接AO,我们称AO为“叠弦”;再将“叠弦”AO所在的直线绕点A逆时针旋转60°后,交旋转前的图形于点P,连接PO,我们称∠OAB为“叠弦角”,△AOP为“叠弦三角形”.【探究证明】(1)请在图1和图2中选择其中一个证明:“叠弦三角形”(△AOP)是等边三角形;(2)如图2,求证:∠OAB=∠OAE′.(3)图1、图2中的“叠弦角”的度数分别为________,________;(4)图n中,“叠弦三角形”________等边三角形(填“是”或“不是”)3(5)图n中,“叠弦角”的度数为________(用含n的式子表示)答案解析部分一、单选题【答案】C【考点】垂线,同位角、内错角、同旁内角,平面镶嵌(密铺)【解析】【分析】A、只有一条直线截2条平行线得到的同位角才相等,故错误,不符合题意;B、过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行,故错误,不符合题意;C、过直线上或直线外一点均有且只有一条直线与已知直线垂直,正确,符合题意;D、只用一种图形进行镶嵌,三角形、四边形都可以镶嵌,六边形不一定能组成镶嵌,故错误,不符合题意;故选C.【答案】B【考点】正多边形的定义【解析】【解答】解:A、正方形的最小旋转角度为90°,故本选项错误;B、正五边形的最小旋转角度为=72°,故本选项正确;C、正六边形的最小旋转角度为=60°,故本选项错误;D、正八边形的最小旋转角度为=45°,故本选项错误;故选B.【分析】求出各个选项图形的最小旋转角度,即可做出判断.【答案】C【考点】平面镶嵌(密铺)【解析】【解答】∵用一种正多边形镶嵌,只有正三角形,正四边形,正六边形三种正多边形能镶嵌成一个平面图案,∴只用上面正多边形,不能进行平面镶嵌的是正五边形.故选C.【分析】平面图形镶嵌的条件:判断一种图形是否能够镶嵌,只要看一看拼在同一顶点处的几个角能否构成周角.若能构成360°,则说明能够进行平面镶嵌;反之则不能.考查了平面镶嵌(密铺),用一种正多边形镶嵌,只有正三角形,正四边形,正六边形三种正多边形能镶嵌成一个平面图案.【答案】B【考点】等边三角形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,等腰梯形的判定【解析】【分析】画出草图分析,作AE∥CD于E点,则AECD是平行四边形,△ABE是等边三角形,据此易求BC的长.【解答】如图所示:作AE∥CD于E点,∵AD∥BC,AE∥CD,∴四边形AECD是平行四边形,∴AE=CD=2,EC=AD=2又AB=CD,∠B=60°,∴△ABE是等边三角形,BE=2,∴BC=4.故选B.【点评】此题考查了梯形中常作的辅助线:平移腰,把梯形转化为平行四边形和三角形求解,体现了数学的化归思想.【答案】A【考点】三角形内角和定理,等腰三角形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,梯形【解析】【解答】∵DE//AB,∠B=70°,∴∠DEC=∠B=70°.又∵∠C=40°,∴∠CDE=70°.∴CD=CE.∵AD//BC,DE//AB,∴四边形ABED是平行四边形.∴BE=AD=3.∴CD=CE=BC-BE=BC-AD=10-3=7.故选A.【分析】根据平行线的性质,得∠DEC=∠B=70°,根据三角形的内角和定理,得∠CDE=70°,再根据等角对等边,得CD=CE.根据两组对边分别平行,知四边形ABED是平行四边形,则BE=AD=3,从而求解.【答案】D【考点】角平分线的定义,对顶角、邻补角,平行线的性质,平行四边形的性质,平行四边形的判定【解析】【解答】由AB∥CD∥EF,根据两直线平行,同位角相等,内错角相等,可得:∠AOE=∠OAB=∠ACD,又由AC平分∠BAD与BC∥AD,可得:∠DAC=∠ACB,又由对顶角相等,可得5与∠AOE(∠AOE除外)相等的角有5个。
