初中数学四边形提高练习(辅助线)
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人教版数学八年级下期第十八章平行四边形含辅助线证明题训练1.已知边长为2的正方形ABCD中,P是对角线AC上的一个动点(与点A,C不重合),过点P作PE⊥PB,PE交DC于点E,过点E作EF⊥AC,垂足为点F.(1)求证:PB=PE;(2)在点P的运动过程中,PF的长度是否发生变化?若不变,求出这个不变的值;若变化,试说明理由.2.在▱ABCD中,BE平分∠ABC交AD于点E.(1)如图1,若∠D=30°,AB=6,求△ABE的面积;(2)如图2,过点A作AF⊥DC,交DC的延长线于点F,分别交BE,BC于点G,H,且AB=AF.求证:ED-AG=FC.3.如图,在平行四边形ABCD中,AC,BD交于点O,且AO=BO,∠ADB的平分线DE交AB于点E.(1)求证:四边形ABCD是矩形.(2)若AB=8,OC=5,求AE的长.4.如图,在正方形ABCD中,E是边AB上一动点(不与点A,B重合),连接DE,点A关于直线DE的对称点为F,连接EF并延长交BC于点G,连接DG,过点E 作EH⊥DE交DG的延长线于点H,连接BH.(1)求证:GF=GC;(2)用等式表示线段BH与AE的数量关系,并证明.5.如图,在平行四边形ABCD中,∠BAD的平分线交BC于点E,交DC的延长线于F,以EC,CF为邻边作平行四边形ECFG.(1)证明平行四边形ECFG是菱形;(2)若∠ABC=120°,连接BG,CG,DG,①求证:△DGC≌△BGE;②求∠BDG的度数;(3)若∠ABC=90°,AB=8,AD=14,M是EF的中点,求DM的长.6.已知正方形ABCD如图所示,连接其对角线AC,∠BCA的平分线CF交AB于点F,过点B作BM⊥CF于点N,交AC于点M,过点C作CP⊥CF,交AD延长线于点P.(1)求证:DP=BF;(2)若正方形ABCD的边长为4,求DP的长;(3)求证:CP=BM+2FN.7.如图,四边形ABCD是菱形,E是AB的中点,AC的垂线EF交AD于点M,交CD的延长线于点F.(1)求证:AM=AE;(2)连接CM,DF=2.①求菱形ABCD的周长;②若∠ADC=2∠MCF,求ME的长.8.在菱形ABCD中,AB=4,∠ABC=60°,E是对角线AC上一点,F是线段BC延长线上一点.且CF=AE,连接BE、EF.(1)如图1,若E是线段AC的中点,求EF的长;(2)如图2.若E是线段AC延长线上的任意一点,求证:BE=EF.AC,将菱形ABCD绕着点B (3)如图3,若E是线段AC延长线上的一点,CE=12顺时针旋转α°(0≤α≤360),请直接写出在旋转过程中DE的最大值.9.如图所示,在边长为1的菱形ABCD中,∠DAB=60°,M是AD上不同于A,D两点的一动点,N是CD上一动点,且AM+CN=1.(1)证明:无论M,N怎样移动,△BMN总是等边三角形;(2)求△BMN面积的最小值.10.如图,正方形ABCD中,F在CD上,AE平分∠BAF,E为BC的中点.求证:AF=BC+CF.11.已知:如图(1),点E、F分别为正方形ABCD的边BC、DC上的点,线段AE和AF分别交BD于点M和点N,连接MF,MF⊥AE于点M.(1)求证:∠EAF=45°;(2)如图(2),连接EF,当AD=5,DF=1时,求线段EF的长度;BD.(3)如图(3),作FR⊥BD于R.求证:RM=12BC,CE⊥AB于点E,F是AD的中点,连接12.如图,在平行四边形ABCD中,AB=12EF,CF.求证:(1)EF=CF;(2)∠EFD=3∠AEF.13.如图1,点E为正方形ABCD的边AB上一点,EF⊥EC,且EF=EC,连接AF.(1)求∠EAF的度数;(2)如图2,连接FC交BD于M,交AD于N.求证:BD=AF+2DM.14.已知:如图,G为平行四边形ABCD中BC边的中点,点E在AD边上,且∠1=∠2.(1)求证:E是AD的中点;(2)若F为CD延长线上一点,连接BF,得∠3=∠2,求证:CD=BF+DF.15.如图,四边形ABCD是平行四边形,AD=AC,AD⊥AC,E是AB的中点,F是AC延长线上一点.(1)若ED⊥EF,求证:ED=EF:(2)在(1)的条件下,若DC的延长线与FB交于点P,试判断四边形ACPE是否为平行四边形.并证明你的结论(请先补全图形,再解答):(3)若ED=EF,则ED与EF垂直吗?若垂直给出证明,若不垂直说明理由.16.在▱ABCD中,∠BAD的平分线交直线BC于点E,交直线DC于点F。
人教版数学八年级下册第18章《平行四边形》常考题提高练习(一)1.已知,△ABC、△ADE是等腰三角形,AB=AC,AD=AE,D是BC上一点,∠DAE=∠BAC,过点E作BC的平行线交AB于点F,连接CF.(1)如图1,求证:四边形CDEF是平行四边形;(2)如图2,连接BE、DF,若AD⊥BC,在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图2中长度等于BC的长的的线段.2.如图,在▱ABCD中,点P在对角线AC上一动点,过点P作PM∥DC,且PM=DC,连接BM,CM,AP,BD.(1)求证:△ADP≌△BCM;(2)若P A=PC,设△ABP的面积为S,四边形BPCM的面积为T,求的值.3.如图,四边形ACFD是平行四边形,B,E,C,F在一条直线上,已知BE=CF.(1)求证:四边形ABED是平行四边形.(2)若∠ABC=60°,且AC⊥BF,AB=6,BF=5,求AD的长.4.如图,在▱ABCD中,AE⊥BC于点E,点F在线段DE上,且△ADF∽△DEC,若DC=4cm,AD=cm,AF=cm.(1)求DE的长;(2)求▱ABCD的面积.5.如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,过点A作AE⊥BC于点E,延长BC 到点F,使得CF=BE,连接DF,(1)求证:四边形AEFD是矩形;(2)连接OE,若AB=13,OE=,求AE的长.6.如图,已知菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,分别过A、D两点作AO、DO的垂线,两垂线交于点E.(1)求证:四边形AODE是矩形;(2)若四边形AODE的面积为12,AD=5,求四边形AODE的周长.7.如图,在矩形ABCD中,E是BC上一点,DF⊥AE于点F,设=λ(λ>0).(1)若λ=1,求证:CE=FE;(2)若AB=3,AD=4,且D、B、F在同一直线上时,求λ的值.8.如图,分别以Rt△ACB的直角边AC和斜边AB向外作等边△ACE,等边△ABD,取AB 的中点F,连接DF、EF,已知∠BAC=30°.(1)求证:四边形ADFE是平行四边形;(2)若BD=4,求四边形BCEF的面积.9.如图,在△ABC中,AB=AC,D是BC中点、F是AC中点,AN是∠ABC的外角∠MAC 的平分线,延长DF交AN于点E,连接CE.(1)求证:四边形ADCE是矩形;(2)若AB=BC=4,则四边形ADCE的面积为多少?(3)直接回答:当△ABC满足时,四边形ADCE是正方形.10.如图,在矩形ABCD中,O为对角线AC的中点,过点O作直线分别与矩形的边AD,BC交于M,N两点,连接CM,AN.(1)求证:四边形ANCM为平行四边形;(2)若AD=4,AB=2,且MN⊥AC,求DM的长.11.已知:l∥m∥n∥k,平行线l与m、m与n、n与k之间的距离分别为d1,d2,d3,且d1=d3=2,d2=3.我们把四个顶点分别在l,m,n,k这四条平行线上的四边形称为“线上四边形”.(1)如图1,正方形ABCD为“线上四边形”,BE⊥l于点E,EB的延长线交直线k于点F,求正方形ABCD的边长.(2)如图2,菱形ABCD为“线上四边形”且∠ADC=60°,△AEF是等边三角形,点E在直线k上,连接DF,且直线DF分别交直线l、k于点G、M,求证:EC=DF.12.如图,正方形ABCD,G是BC边上任意一点(不与B、C重合),DE⊥AG于点E,BF ∥DE,且交AG于点F.(1)求证:AF﹣BF=EF;(2)四边形BFDE是否可能是平行四边形,如果可能,请指出此时点G的位置,如不可能,请说明理由.13.如图,在△ABC中,点D,E分别是BC,AC的中点,延长BA至点F,使得AF=AB,连接DE,AD,EF,DF.(1)求证:四边形ADEF是平行四边形;(2)若AB=6,AC=8,BC=10,求EF的长.14.矩形ABCD中,AB=3,BC=4.点E,F在对角线AC上,点M,N分别在边AD,BC 上.(1)如图1,若AE=CF=1,M,N分别是AD,BC的中点.求证:四边形EMFN为矩形.(2)如图2,若AE=CF=0.5,AM=CN=x(0<x<2),且四边形EMFN为矩形,求x 的值.15.如图,四边形ABCD的对角线AC⊥BD于点E,点F为四边形ABCD外一点,且∠FCA =90°,BC平分∠DBF,∠CBF=∠DCB.(1)求证:四边形DBFC是菱形;(2)若AB=BC,∠F=45°,BD=2,求AC的长.参考答案1.(1)如答图1,证明:连接BE,∵∠BAC=∠DAE,∴∠DAC=∠EAB,在△ACD和△ABE中,,∴△ACD≌△ABE(SAS),∴CD=BE,∠ACD=∠ABE,∵EF∥BC,∴∠ABC=∠EFB,∴∠ABE=∠EFB,∴EB=EF,∴EF=CD,∵EF∥BC,∴四边形EDCF是平行四边形;(2)∵AB=AC,AD⊥BC,∴BD=CD=BC,由(1)知CD=BE=EF,∴BD=EF,∵E作BC的平行线交AB于点F,即BD||EF,∴四边形BEFD是平行四边形,∴BD =CD =BE =EF =DF =BC ,故答案为:BD ,CD ,BE ,EF ,DF .2.解:(1)∵PM ∥DC ,且PM =DC ,∴四边形CDPM 是平行四边形,∴PD =MC ,∵AB ∥DC ,且AB =DC ,PM ∥DC ,且PM =DC ,∴AB ∥PM ,且AB =PM ,∴四边形ABMP 是平行四边形,∴AP =BM ,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD =BC ,∴△ADP ≌△BCM (SSS );(2)由(1)可得S △ADP =S △BCM ,∴S 四边形BMCP =S △BCM +S △BCP =S △ADP +S △BCP =S 平行四边形ABCD , 又∵P A =PC ,∴S △ABP =S △ABC =S 平行四边形ABCD ,∴的值为=.3.证明:(1)∵四边形ACFD 是平行四边形,∴AD ∥CF ,AD =CF ,∵B ,E ,C ,F 在一条直线上,∴AD ∥BE ,∴AD=BE,∴四边形ABED是平行四边形;(2)∵四边形ACFD是平行四边形,∴AD=CF,∵∠ABC=60°,且AC⊥BF,AB=6,∴∠BAC=30°,∴BC=AB=3,∵BF=5,∴CF=BF﹣BC=2,∴AD=2.4.解:(1)∵△ADF∽△DEC,∴,∴,∴DE=6;(2)∵四边形ABCD为平行四边形,∠EAD=∠AEB=90°,∴在Rt△EAD中,,∴AE=3(cm),∴S▱ABCD=BC•AE=.5.(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC且AD=BC,∵BE=CF,∴BC=EF,∴AD=EF,∵AD∥EF,∴四边形AEFD是平行四边形,∵AE⊥BC,∴∠AEF=90°,∴四边形AEFD是矩形;(2)解:∵四边形ABCD是菱形,AB=13,∴BC=AB=13,AC⊥BD,OA=OC=AC,OB=OD=BD,∵AE⊥BC,∴∠AEC=90°,∴OE=AC=OA=2,AC=2OE=4,∴OB===3,∴BD=2OB=6,∵菱形ABCD的面积=BD×AC=BC×AE,即×6×4=13×AE,解得:AE=12.6.(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,∴∠AOD=90°,∵EA⊥AO,DE⊥DO,∴∠EAO=∠DOA=90°,∴四边形AODE是矩形;(2)解:由(1)知,四边形AODE是矩形,∴∠AED=90°,OA=DE,OD=AE,∵四边形AODE的面积为12,∴OA•OD=12,在Rt△AOD中,根据勾股定理,得OA2+OD2=AD2=25,∴(OA+OD)2=OA2+2OA•OD+OD2=25+24=49,∴OA+OD=7,∴四边形AODE的周长为2(OA+OD)=14.7.解:(1)证明:连接DE,如图:∵四边形ABCD为矩形,∴∠C=90°,AD∥BC,∴∠ADE=∠CED,∵DF⊥AE,∴∠DFE=90°,∴∠DFE=∠C,∵=λ=1,∴AD=AE,∴∠ADE=∠FED,∴∠FED=∠CED,在△DFE和△DCE中,,∴△DFE≌△DCE(AAS),∴CE=FE;(2)当D、B、F在同一直线上时,如图所示:∵四边形ABCD为矩形,∴∠BAD=∠ABC=90°,在Rt△ADB中,AB=3,AD=4,∴tan∠ABD==,∵DF⊥AE,∴∠BFE=90°,∵∠ABD+∠DBC=90°,∠DBC+∠FEB=90°,∴∠FEB=∠ABD,∴=tan∠FEB=tan∠ABD=,∵AB=3,∴BE=,在Rt△ABE中,由勾股定理得,AE==,∴λ====.8.(1)证明:∵Rt△ABC中,∠BAC=30°,∴AB=2BC,又∵△ABD是等边三角形,F是AB的中点,∴AD=AB=BD,AB=2AF,DF⊥AB,∴AF=BC,在Rt△AFD和Rt△BCA中,,∴Rt△AFD≌Rt△BCA(HL),∴DF=AC,∵△ACE是等边三角形,∴∠EAC=60°,AC=AE,∴∠EAB=∠EAC+∠BAC=90°,∴DF=AE,又∵DF⊥AB,∴DF∥AE,∴四边形ADFE是平行四边形;(2)解:由(1)得:△AEF的面积=△ADF的面积=△ABC的面积,AB=BD=4,BC =AB=2,AC=BC=2,∴四边形BCEF的面积=△ACE的面积+△ABC的面积﹣△AEF的面积=△ACE的面积=×(2)2=3.9.(1)证明:∵AN是△ABC外角∠CAM的平分线,∴∠MAE=∠MAC,∵∠MAC=∠B+∠ACB,∵AB=AC,∴∠B=∠ACB,∴∠MAE=∠B,∴AN∥BC,∵F为AC的中点,D为BC的中点,∴FD∥AB,∴四边形ABDE为平行四边形,∴AE=BD,∵BD=CD,∴AE=CD,∴四边形ADCE为平行四边形,∵AB=AC,点D为BC中点,∴AD⊥BC,∴AD⊥AE,∴∠DAE=90°,∴四边形ADCE为矩形;(2)解:由(1)知四边形ADCE是矩形,∵BC=AB=4,AB=AC,∴△ABC是等边三角形,∴AB=AC=BC=4,∵D为BC的中点,∴∠ADC=90°,BD=CD=2,∴AD=2,∴四边形ADCE的面积为CD×AD=2×2=4;(3)解:答案不唯一,如当∠BAC=90°时,四边形ADCE是正方形.∵∠BAC=90°,AB=AC,∴△ABC为等腰直角三角形,∵D为BC的中点,∴AD=DC,∵四边形ADCE为矩形,∴四边形ADCE为正方形.故答案为:∠BAC=90°.10.(1)证明:∵在矩形ABCD中,O为对角线AC的中点,∴AD∥BC,AO=CO,∴∠OAM=∠OCN,∠OMA=∠ONC,在△AOM和△CON中,,∴△AOM≌△CON(AAS),∴AM=CN,∵AM∥CN,∴四边形ANCM为平行四边形;(2)解:∵在矩形ABCD中,AD=BC,由(1)知:AM=CN,∴DM=BN,∵四边形ANCM为平行四边形,MN⊥AC,∴平行四边形ANCM为菱形,∴AM=AN=NC=AD﹣DM,∴在Rt△ABN中,根据勾股定理,得AN2=AB2+BN2,∴(4﹣DM)2=22+DM2,解得DM=.11.解:(1)如图1,∵l∥m∥n∥k,BE⊥l,∴BE⊥k,BE⊥m,BE⊥n,∴∠AEB=∠BFC=90°,BE=5,BF=2,∴∠CBF+∠BCF=90°,∵正方形ABCD为“线上四边形”,∴AB=BC,∠ABC=90°,∴∠ABE+∠CBF=90°,∴∠ABE=∠BCF,∴△ABE≌△BCF(AAS),∴FC=BE=5,∴BC===;(2)如图2,连接AC,∵四边形ABCD是菱形,∴AD=CD,∵∠ADC=60°,∴△ADC是等边三角形,∴AD=AC,∠CAD=60°,∵△AEF是等边三角形,∴AE=AF,∠EAF=60°,∴∠EAF=∠CAD,∴∠EAC=∠DAF,∴△EAC≌△F AD(SAS),∴EC=DF.12.解:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠BAF+∠DAE=90°,∵DE⊥AG,∴∠DAE+∠ADE=90°,∴∠ADE=∠BAF,又∵BF∥DE,∴∠BF A=90°=∠AED,∴△ABF≌△DAE(AAS),∴AE=BF,∴AF﹣BF=AF﹣AE=EF;(2)不可能,理由是:如图,若要四边形BFDE是平行四边形,已知DE∥BF,则当DE=BF时,四边形BFDE为平行四边形,∵DE=AF,∴BF=AF,即此时∠BAF=45°,而点G不与B和C重合,∴∠BAF≠45°,矛盾,∴四边形BFDE不可能是平行四边形.13.(1)证明:∵点D,E分别是BC,AC的中点,∴DE是△ABC的中位线,∴DE∥AB,DE=AB,∵AF=AB,∴DE=AF,DE∥AF,∴四边形ADEF是平行四边形;(2)解:由(1)得:四边形ADEF是平行四边形,∴EF=AD,∵AB=6,AC=8,BC=10,∴AB2+AC2=BC2,∴△ABC是直角三角形,∠BAC=90°,∵点D是BC的中点,∴AD=BC=5,∴EF=AD=5.14.(1)证明:连接MN,如图1所示:∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,AD=BC,∠B=90°,∴∠EAM=∠FCN,AC===5,∵M,N分别是AD,BC的中点,∴AM=DM=BN=CN,AM∥BN,∴四边形ABNM是平行四边形,又∵∠B=90°,∴四边形ABNM是矩形,∴MN=AB=3,在△AME和△CNF中,,∴△AME≌△CNF(SAS),∴EM=FN,∠AEM=∠CFN,∴∠MEF=∠NFE,∴EM∥FN,∴四边形EMFN是平行四边形,又∵AE=CF=1,∴EF=AC﹣AE﹣CF=3,∴MN=EF,∴四边形EMFN为矩形.(2)解:连接MN,作MH⊥BC于H,如图2所示:则四边形ABHM是矩形,∴MH=AB=3,BH=AM=x,∴HN=BC﹣BH﹣CN=4﹣2x,∵四边形EMFN为矩形,AE=CF=0.5,∴MN=EF=AC﹣AE﹣CF=4,在Rt△MHN中,由勾股定理得:32+(4﹣2x)2=42,解得:x=2±,∵0<x<2,∴x=2﹣.15.(1)证明:∵AC⊥BD,∠FCA=90°,∠CBF=∠DCB.∴BD∥CF,CD∥BF,∴四边形DBFC是平行四边形;∵BC平分∠DBF,∴∠CBF=∠CBD,∵∠CBF=∠DCB,∴∠CBD=∠DCB,∴CD=BD,∴四边形DBFC是菱形;(2)解:∵四边形DBFC是平行四边形,∴CF=BD=2,∵AB=BC,AC⊥BD,∴AE=CE,作CM⊥BF于M,如图:∵BC平分∠DBF,∴CE=CM,∵∠F=45°,∴△CFM是等腰直角三角形,∴CM=CF=,∴AE=CE=,∴AC=2.。
八年级数学第二学期第二十二章四边形专项测评考试时间:90分钟;命题人:数学教研组考生注意:1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、如图,过点O作直线与双曲线y=kx(k≠0)交于A,B两点,过点B作BC⊥x轴于点C,作BD⊥y轴于点D.在x轴、y轴上分别取点E,F,使点A,E,F在同一条直线上,且AE=AF.设图中矩形ODBC的面积为S1,△EOF的面积为S2,则S1,S2的数量关系是()A.S1=S2B.2S1=S2C.3S1=S2D.4S1=S22、四边形的内角和与外角和的数量关系,正确的是()A.内角和比外角和大180°B.外角和比内角和大180°C.内角和比外角和大360°D.内角和与外角和相等3、下列∠A:∠B:∠C:∠D的值中,能判定四边形ABCD是平行四边形的是()A .1:2:3:4B .1:4:2:3C .1:2:2:1D .3:2:3:24、如图,在四边形ABCD 中,AB ∥CD ,添加下列一个条件后,一定能判定四边形ABCD 是平行四边形的是( )A .AB BC = B .AD BC = C .A C ∠=∠ D .180B C ∠+=︒5、将一张长方形纸片ABCD 按如图所示的方式折叠,AE 、AF 为折痕,点B 、D 折叠后的对应点分别为B ′、D ',若B AD ∠''=10°,则∠EAF 的度数为( )A .40°B .45°C .50°D .55°6、如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC 的点A 和点C 分别落在x 轴和y 轴正半轴上,AO =4,直线l :y =3x +2经过点C ,将直线l 向下平移m 个单位,设直线可将矩形OABC 的面积平分,则m 的值为( )A.7 B.6 C.4 D.87、如图,E为正方形ABCD边AB上一动点(不与A重合),AB=4,将△DAE绕着点A逆时针旋转90°得到△BAF,再将△DAE沿直线DE折叠得到△DME.下列结论:①连接AM,则AM∥FB;②连接FE4;③连接EF,EC,FC,若△FEC是等腰三角形,则AE=,当F,E,M共线时,AE=A.3 B.2 C.1 D.08、如图,在ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,且AC⊥BC,ABCD的面积为48,OA=3,则BC 的长为()A .6B .8C .12D .139、如图,已知E 为邻边相等的平行四边形ABCD 的边BC 上一点,且∠DAE =∠B =80º,那么∠CDE 的度数为( )A .20ºB .25ºC .30ºD .35º10、顺次连接对角线互相垂直的四边形的各边中点,所形成的新四边形是( )A .菱形B .矩形C .正方形D .三角形第Ⅱ卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、如图,菱形OABC 在直角坐标系中,点A 的坐标为5,02⎛⎫ ⎪⎝⎭,对角线OB =()0,0k y k x x=≠>经过点C .则k 的值为______.2、如图,长方形ABCD 中,6AB =,8BC =,E 为BC 上一点,且2BE =,F 为AB 边上的一个动点,连接EF ,将EF 绕着点E 顺时针旋转30°到EG 的位置,连接FG 和CG ,则CG 的最小值为______.3、如图,平面直角坐标系中,有()3,4A ,()6,0B ,()0,0O 三点,以A ,B ,O 三点为顶点的平行四边形的另一个顶点D 的坐标为______.4、如图,在矩形ABCD 中,对角线AC ,BD 相交于点O ,AB =6,∠DAC =60°,点F 在线段AO 上从点A 至点O 运动,连接DF ,以DF 为边作等边三角形DFE ,点E 和点A 分别位于DF 两侧,下列结论:①∠BDE =∠EFC ;②ED =EC ;③∠ADF =∠ECF ;④点E 运动的路程是 _____.5、判断:(1)菱形的对角线互相垂直且相等(________)(2)菱形的对角线把菱形分成四个全等的直角三角形(________)三、解答题(5小题,每小题10分,共计50分)1、我们知道正多边形的定义是:各边相等,各角也相等的多边形叫做正多边形.(1)如图①,在各边相等的四边形ABCD中,当AC=BD时,四边形ABCD正四边形;(填“是”或“不是”)(2)如图②,在各边相等的五边形ABCDE中,AC=CE=EB=BD=DA,求证:五边形ABCDE是正五边形;(3)如图③,在各边相等的五边形ABCDE中,减少相等对角线的条数也能判定它是正五边形,问:至少需要几条对角线相等才能判定它是正五边形?请说明理由.2、如图,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=3cm,点P沿边AB从点A开始向点B以2cm/s的速度运动,点Q沿边DA从点D开始向点A以1cm/s的速度运动.如果P、Q同时出发,运动时间为t(s)(0≤t≤3).(1)AP= cm,AQ= cm;(2)t为何值时,△QAP的面积等于2cm2?3、如图,四边形ABCD是平行四边形,AC为对角线.(1)尺规作图:请作出AC的垂直平分线,分别交AD,BC,AC于点E,F,G,连接CE,AF.不写作法,保留作图痕迹;(2)请判断四边形AFCE的形状,并说明理由.4、△ABC和△GEF都是等边三角形.问题背景:如图1,点E与点C重合且B、C、G三点共线.此时△BFC可以看作是△AGC经过平移、轴对称或旋转得到.请直接写出得到△BFC的过程.迁移应用:如图2,点E为AC边上一点(不与点A,C重合),点F为△ABC中线CD上一点,延长GF交BC 于点H ,求证:CE CH +=.联系拓展:如图3,AB =12,点D ,E 分别为AB 、AC 的中点,M 为线段BD 上靠近点B 的三等分点,点F 在射线DC 上运动(E 、F 、G 三点按顺时针排列).当12MG AG +最小时,则△MDG 的面积为_______.5、在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,斜边4AB =,过点C 作CF AB ∥,以AB 为边作菱形ABEF ,若150BEF ∠=︒,求Rt ABC 的面积.-参考答案-一、单选题1、B【分析】过点A 作AM ⊥x 轴于点M ,根据反比例函数图象系数k 的几何意义即可得出S 矩形ODBC =-k 、S △AOM =-12k ,再根据中位线的性质即可得出S △EOF =4S △AOM =-2k ,由此即可得出S 1、S 2的数量关系.【详解】解:过点A 作AM ⊥x 轴于点M ,如图所示.∵AM⊥x轴,BC⊥x轴,BD⊥y轴,∴S矩形ODBC=-k,S△AOM=-12k.∵AE=AF.OF⊥x轴,AM⊥x轴,∴AM=12OF,ME=OM=12OE,∴S△EOF=12OE•OF=4S△AOM=-2k,∴2S矩形ODBC=S△EOF,即2S1=S2.故选:B.【点睛】本题考查了反比例函数图象系数k的几何意义以及三角形的中位线,根据反比例函数图象系数k的几何意义找出S矩形ODBC=-k、S△EOF=-2k是解题的关键.2、D【分析】直接利用多边形内角和定理分别分析得出答案.【详解】解:A.四边形的内角和与外角和相等,都等于360°,故本选项表述错误;B.四边形的内角和与外角和相等,都等于360°,故本选项表述错误;C .六四边形的内角和与外角和相等,都等于360°,故本选项表述错误;D .四边形的内角和与外角和相等,都等于360°,故本选项表述正确.故选:D .【点睛】本题考查了四边形内角和和外角和,解题关键是熟记四边形内角和与外角和都是360°.3、D【分析】两组对角分别相等的四边形是平行四边形,所以∠A 和∠C 是对角,∠B 和∠D 是对角,对角的份数应相等.【详解】解:根据平行四边形的判定:两组对角分别相等的四边形是平行四边形,所以只有D 符合条件. 故选:D .【点睛】本题考查了平行四边形的判定,在应用判定定理判定平行四边形时,应仔细观察题目所给的条件,仔细选择适合于题目的判定方法进行解答,避免混用判定方法.4、C【分析】由平行线的性质得180A D +=︒∠∠,再由A C ∠=∠,得180C D ∠+∠=︒,证出//AD BC ,即可得出结论.【详解】解:一定能判定四边形ABCD 是平行四边形的是A C ∠=∠,理由如下://AB CD ,180A D ∴∠+∠=︒,A C∠=∠,∴∠+∠=︒,180C D∴,AD BC//AB CD,又//∴四边形ABCD是平行四边形,故选:C.【点睛】本题考查了平行四边形的判定,解题的关键是熟练掌握平行四边形的判定,证明出//AD BC.5、A【分析】可以设∠EAD′=α,∠FAB′=β,根据折叠可得∠DAF=∠D′AF,∠BAE=∠B′AE,用α,β表示∠DAF=10°+β,∠BAE=10°+α,根据四边形ABCD是矩形,利用∠DAB=90°,列方程10°+β+β+10°+10°+α+α=90°,求出α+β=30°即可求解.【详解】解:设∠EAD′=α,∠FAB′=β,根据折叠性质可知:∠DAF=∠D′AF,∠BAE=∠B′AE,∵∠B′AD′=10°,∴∠DAF=10°+β,∠BAE=10°+α,∵四边形ABCD 是矩形∴∠DAB =90°,∴10°+β+β+10°+10°+α+α=90°,∴α+β=30°,∴∠EAF =∠B ′AD ′+∠D ′AE +∠FAB ′,=10°+α+β,=10°+30°,=40°.则∠EAF 的度数为40°.故选:A .【点睛】本题通过折叠变换考查学生的逻辑思维能力,解决此类问题,应结合题意,最好实际操作图形的折叠,易于找到图形间的关系.6、A【分析】如图所示,连接AC ,OB 交于点D ,先求出C 和A 的坐标,然后根据矩形的性质得到D 是AC 的中点,从而求出D 点坐标为(2,1),再由当直线32y x =+经过点D 时,可将矩形OABC 的面积平分,进行求解即可.【详解】解:如图所示,连接AC ,OB 交于点D ,∵C 是直线32y x =+与y 轴的交点,∴点C 的坐标为(0,2),∵OA =4,∴A 点坐标为(4,0),∵四边形OABC 是矩形,∴D 是AC 的中点,∴D 点坐标为(2,1),当直线32y x =+经过点D 时,可将矩形OABC 的面积平分,由题意得平移后的直线解析式为32y x m =+-,∴3221m ⨯+-=,∴7m =,故选A .【点睛】本题主要考查了一次函数与几何综合,一次函数的平移,矩形的性质,解题的关键在于能够熟知过矩形中心的直线平分矩形面积.7、A【分析】①正确,如图1中,连接AM,延长DE交BF于J,想办法证明BF⊥DJ,AM⊥DJ即可;②正确,如图2中,当F、E、M共线时,易证∠DEA=∠DEM=67.5°,在MD上取一点J,使得ME=MJ,连接EJ,设AE=EM=MJ=x,则EJ=JD,构建方程即可解决问题;③正确,如图3中,连接EC,CF,当EF=CE时,设AE=AF=m,利用勾股定理构建方程即可解决问题.【详解】解:①如下图,连接AM,延长DE交BF于J,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠DAE=∠BAF=90°,由题意可得AE=AF,∴△BAF≌△DAE(SAS),∴∠ABF=∠ADE,∵∠ADE+∠AED=90°,∠AED=∠BEJ,∴∠BEJ+∠EBJ=90°,∴∠BJE=90°,∴DJ⊥BF,由翻折可知:EA=EM,DM=DA,∴DE垂直平分线段AM,∴BF∥AM,故①正确;②如下图,当F、E、M共线时,易证∠DEA=∠DEM=67.5°,在MD上取一点J,使得ME=MJ,连接EJ,则由题意可得∠M=90°,∴∠MEJ=∠MJE=45°,∴∠JED=∠JDE=22.5°,∴EJ=JD,设AE=EM=MJ=x,则EJ=JD x,则有x =4,∴x4,∴AE﹣4,故②正确;③如下图,连接CF,当EF=CE时,设AE=AF=m,则在△BCE 中,有2m ²=4²+(4-m )2,∴m4或 4 (舍弃),∴AE4,故③正确;故选A .【点睛】本题考查旋转变换,翻折变换,正方形的性质,全等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,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考选择题中的压轴题.8、B【分析】由平行四边形对角线互相平分得到AC 的值,由AC ⊥BC ,可得ABCD SAC BC =⋅,代入即可求出BC 边长.【详解】解:∵在ABCD 中,对角线AC ,BD 相交于点O ,∴OA =OC ,∵OA =3,∴AC =2OA =6,∵AC ⊥BC ,∴648ABCDS AC BC BC =⋅==, ∴BC =8.故选:B【点睛】此题考查平行四边形的性质和平行四边形的面积,掌握平行四边形对角线互相平分的性质是解答此题的关键.9、C【分析】依题意得出AE=AB=AD,∠ADE=50°,又因为∠B=80°故可推出∠ADC=80°,∠CDE=∠ADC-∠ADE,从而求解.【详解】∵AD∥BC,∴∠AEB=∠DAE=∠B=80°,∴AE=AB=AD,在三角形AED中,AE=AD,∠DAE=80°,∴∠ADE=50°,又∵∠B=80°,∴∠ADC=80°,∴∠CDE=∠ADC-∠ADE=30°.故选:C.【点睛】考查菱形的边的性质,同时综合利用三角形的内角和及等腰三角形的性质,解题关键是利用等腰三角形的性质求得∠ADE的度数.10、B【分析】先画出图形,再根据三角形中位线定理得到所得四边形的对边平行且相等,那么其必为平行四边形,然后根据邻边互相垂直得出四边形是矩形.【详解】解:如图,∵E、F、G、H分别是AB、BC、CD、AD的中点,∴EH BD FG,EF AC HG,11,22FG BD EF AC==,∴四边形EFGH是平行四边形,∵AC BD⊥,∴EF FG⊥,∴平行四边形EFGH是矩形,又AC与BD不一定相等,EF∴与FG不一定相等,∴矩形EFGH不一定是正方形,故选:B.【点睛】本题考查了三角形中位线定理、矩形的判定等知识点,熟练掌握三角形中位线定理是解题关键.二、填空题1、3【分析】根据菱形的性质可知菱形的四条边都相等,点A的坐标为5(2,0),对角线OB=(k 0,x 0)k y x=≠>经过点C ,可设点C 的坐标为(,)a b ,从而可以表示出点B 的坐标,然后列出相应的方程组,即可得a 、b 的值,从而可以得到k 的值.【详解】四边形OABC 是菱形,OA AB BC CO ∴===,设点C 的坐标为(,)a b ,点A 的坐标为5(2,0),对角线OB =∴点B 的坐标为5(2a +,)b ,52OC =, ∵52OC =,OB =∴2222225()25()2a b a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪++=⎪⎩, 解得32a =,2b =, 3232ab ∴=⨯=, 反比例函数(k 0,x 0)k y x =≠>经过点C ,点C 的坐标为(,)a b ,k b a ∴=, 3k ab ∴==.故答案为:3.【点睛】本题考查反比例函数图象上点的坐标特征、菱形的性质,解题的关键是根据数形结合的思想找到各边之间的关系,k 与点C 的坐标的关系.2、2+##【分析】根据题意将线段BE 绕点E 顺时针旋转30°得到线段ET ,连接GT ,过E 作EJ CG ⊥,垂足为J ,进而结合全等三角形判定可得当CG ⊥TG 时,CG 的值最小,依据矩形的性质和含30°的直角三角形进行分析计算即可得出答案.【详解】解:如图,将线段BE 绕点E 顺时针旋转30°得到线段ET ,连接GT ,过E 作EJ CG ⊥,垂足为J ,∵四边形ABCD 是矩形,∴AB =CD =6,∠B =∠BCD =90°,∵∠BET =∠FEG =30°,∴∠BEF =∠TEG ,在△EBF 和△TEG 中,EB ET BEF TEG EF EG =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△EBF ≌△ETG (SAS ),∴∠B =∠ETG =90°,∴点G 的在射线TG 上运动,∴当CG ⊥TG 时,CG 的值最小,∵∠EJG=∠ETG=∠JGT=90°,∴四边形ETGJ是矩形,∴∠JET=90°,GJ=TE=BE=2,∵∠BET=30°,∴∠JEC=180°-∠JET-∠BET=60°,∵8BC=,∴6,3,=-===EC BC BE EJ CJ∴CG=CJ+GJ=2.∴CG的最小值为2.故答案为:2.【点睛】本题考查旋转的性质,矩形的性质,全等三角形的判定和性质,垂线段最短等知识,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、(9,4)、(-3,4)、(3,-4)【分析】根据平行四边形的性质得出AD=BO=6,AD∥BO,根据平行线得出A和D的纵坐标相等,根据B的横坐标和BO的值即可求出D的横坐标.【详解】∵平行四边形ABCD的顶点A、B、O的坐标分别为(3,4)、(6,0)、(0,0),∴AD=BO=6,AD∥BO,∴D的横坐标是3+6=9,纵坐标是4,即D的坐标是(9,4),同理可得出D的坐标还有(-3,4)、(3,-4).故答案为:(9,4)、(-3,4)、(3,-4).【点睛】本题考查了坐标与图形性质和平行四边形的性质,注意:平行四边形的对边平行且相等.4、①②③④【分析】①根据∠DAC=60°,OD=OA,得出△OAD为等边三角形,再由△DFE为等边三角形,得∠DOA=∠DEF =60°,再利用角的等量代换,即可得出结论①正确;②连接OE,利用SAS证明△DAF≌△DOE,再证明△ODE≌△OCE,即可得出结论②正确;③通过等量代换即可得出结论③正确;④延长OE至E',使OE'=OD,连接DE',通过△DAF≌△DOE,∠DOE=60°,可分析得出点F在线段AO上从点A至点O运动时,点E从点O沿线段OE'运动到E',从而得出结论④正确;【详解】解:①设DB与EF的交点为G如图所示:∵∠DAC=60°,OD=OA,∴△OAD为等边三角形,∴∠DOA=∠DAO=∠ADO=60°,∵△DFE为等边三角形,∴∠DEF=60°,∴∠DOA =∠DEF =60°,∴DGF BDE DEF =+∠∠∠,DGF EFC DOA =+∠∠∠∴BDE EFC ∠∠=故结论①正确;②如图,连接OE ,在△DAF 和△DOE 中,AD OD ADF ODE DF DE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△DAF ≌△DOE (SAS ),∴∠DOE =∠DAF =60°,∵∠COD =180°﹣∠AOD =120°,∴∠COE =∠COD ﹣∠DOE =120°﹣60°=60°,∴∠COE =∠DOE ,在△ODE 和△OCE 中,OD OC DOE COE OE OE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ODE ≌△OCE (SAS ),∴ED =EC ,∠OCE =∠ODE ,故结论②正确;③∵∠ODE =∠ADF ,∴∠ADF =∠OCE ,即∠ADF =∠ECF ,故结论③正确;④如图,延长OE 至E ',使OE '=OD ,连接DE ',∵△DAF ≌△DOE ,∠DOE =60°,∴点F 在线段AO 上从点A 至点O 运动时,点E 从点O 沿线段OE '运动到E ',∵90906030BDA ADB =︒-=︒-︒=︒∠∠∴2DB AD =设DA x =,则2DB x =∴在Rt ADB 中,222AD AB DB +=即2226(2)x x +=解得:x =∴OE '=OD =AD =∴点E 运动的路程是故结论④正确;故答案为:①②③④.【点睛】本题主要考查了几何综合,其中涉及到了等边三角形判定及性质,相似三角形的判定及性质,全等三角形的性质及判定,三角函数的比值关系,矩形的性质等知识点,熟悉掌握几何图形的性质合理做出辅助线是解题的关键.5、× √【分析】根据菱形的性质,即可求解.【详解】解:(1)菱形的对角线互相垂直且平分;(2)菱形的对角线把菱形分成四个全等的直角三角形.故答案为:(1)×;(2)√【点睛】本题主要考查了菱形的性质,熟练掌握菱形的对角线互相垂直且平分是解题的关键.三、解答题1、(1)是;(2)见解析;(3)至少需要3条对角线相等才能判定它是正五边形,见解析【分析】(1)根据对角线相等的菱形是正方形,证明即可;(2)由SSS证明△ABC≌△BCD≌△CDE≌△DEA≌△EAB得出∠ABC=∠BCD=∠CDE=∠DEA=∠EAB,即可得出结论;(3)由SSS证明△ABE≌△BCA≌△DEC得出∠BAE=∠CBA=∠EDC,∠AEB=∠ABE=∠BAC=∠BCA=∠DCE=∠DEC,由SSS证明△ACE≌△BEC得出∠ACE=∠CEB,∠CEA=∠CAE=∠EBC=∠ECB,由四边形ABCE内角和为360°得出∠ABC+∠ECB=180°,证出AB∥CE,由平行线的性质得出∠ABE=∠BEC,∠BAC=∠ACE,证出∠BAE=3∠ABE,同理:∠CBA=∠D=∠AED=∠BCD=3∠ABE=∠BAE,即可得出结论;【详解】(1)解:结论:四边形ABCD 是正四边形.理由:∵AB =BC =CD =DA ,∴四边形ABCD 是菱形,∵AC =BD ,∴四边形ABCD 是正方形.∴四边形ABCD 是正四边形.故答案为:是.(2)证明:∵凸五边形ABCDE 的各条边都相等,∴AB =BC =CD =DE =EA ,在△ABC 、△BCD 、△CDE 、△DEA 、△EAB 中,AB BC CD DE EA BC CD DE EA AB AC BD CE DA BE ====⎧⎪====⎨⎪====⎩∴△ABC ≌△BCD ≌△CDE ≌△DEA ≌EAB (SSS ),∴∠ABC =∠BCD =∠CDE =∠DEA =∠EAB ,∴五边形ABCDE 是正五边形;(3)解:结论:至少需要3条对角线相等才能判定它是正五边形.若AC =BE =CE ,五边形ABCDE 是正五边形,理由如下:在△ABE 、△BCA 和△DEC 中,AE BA DC AB BC DE BE AC CE ==⎧⎪==⎨⎪==⎩, ∴△ABE ≌△BCA ≌△DEC (SSS ),∴∠BAE =∠CBA =∠EDC ,∠AEB =∠ABE =∠BAC =∠BCA =∠DCE =∠DEC ,在△ACE 和△BEC 中,AE BC CE BE AC CE =⎧⎪=⎨⎪=⎩∴△ACE ≌△BEC (SSS ),∴∠ACE =∠CEB ,∠CEA =∠CAE =∠EBC =∠ECB ,∵四边形ABCE 内角和为360°,∴∠ABC +∠ECB =180°,∴AB ∥CE ,∴∠ABE =∠BEC ,∠BAC =∠ACE ,∴∠CAE =∠CEA =2∠ABE ,∴∠BAE =3∠ABE ,同理:∠CBA =∠D =∠AED =∠BCD =3∠ABE =∠BAE ,∴五边形ABCDE 是正五边形;【点睛】本题是四边形综合题目,考查了正多边形的判定、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质、三角形内角和定理等知识;本题综合性强,有一定难度,证明三角形全等是解题的关键.2、(1)2t ;(3-t );(2)t 为1或2.【分析】(1)先证明AD =BC =3cm ,∠A =90°,再根据题意即可求解;(2)根据三角形面积公式列出一元二次方程,解方程即可求解.【详解】解:(1)∵四边形ABCD 为矩形,∴AD =BC =3cm ,∠A =90°,∴AP =2t cm ,AQ =(3-t )cm ,故答案为:2t ;(3-t )(2)由题意得()12322t t ⨯-=, 整理得2320t t -+=,解得121,2t t ==,答:t 为1或2时,△QAP 的面积等于2cm 2.【点睛】本题考查了一元二次方程的应用,根据题意用含t 的式子表示出直角三角形两边,列出方程是解题关键.3、(1)见解析,(2)菱形,理由见解析【分析】(1)利用基本作图,作线段AC 的垂直平分线即可;(2)先根据线段垂直平分线的性质得到EA =EC ,FA =FC ,AG =GC ,再证明△AGE ≌△CGF 得到AE =CF ,根据四边相等可判断四边形AFCE 为菱形.(1)解:如图,EF 、CE 、AF 为所作;(2)解:四边形AFCE 为菱形.理由如下:如图,∵EF 垂直平分AC ,∴EC =EA ,FC =FA ,AG =GC ,∵四边形ABCD 为平行四边形,∴AD ∥BC ,∴∠EAC =∠FCA ,在△AGE 和△CGF 中,EAC FCA AG CGAGE CGF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△AGE ≌△CGF (ASA ),∴AE =CF ,∴AE =EC =CF =AF ,∴四边形AFCE 为菱形.【点睛】本题考查了作图﹣基本作图,线段垂直平分线的性质和菱形的判定,熟练掌握基本作图,熟练运用垂直平分线的性质和菱形判定进行推理证明是解题关键.4、(1)以点C 为旋转中心将AGC 逆时针旋转60︒就得到BFC △;(2)见解析;(3 【分析】(1)只需要利用SAS 证明△BCF ≌△ACG 即可得到答案; (2)法一:以FC 为边作120∠=︒CFK ,与HB 的延长线交于点K ,如图,先证明=FC FK ,然后证明FEC FHK ≌, 得到=CE KH ,则+=+=CE CH KH CH CK ,过点F 作FM ⊥BC 于M ,求出KM KF =,即可推出KM =,则=CK ,即:+=CE CH ; 法二:过F 作FM BC ⊥,FN AC ⊥.先证明△FCN ≌△FCM 得到CM =CN ,利用勾股定理和含30度角的直角三角形的性质求出CN =,再证明FNE FMH ≌ 得到=EN HM ,则2+==CE CH CM ; (3)如图3-1所示,连接DE ,GM ,AG ,先证明△ADE 是等边三角形,得到DE =AE ,即可证明GEA FED ≌得到30∠=∠=︒GAE FDE ,即点G 在BAC ∠的角平分线所在直线上运动.过G 作GP AC ⊥,则12=GP AG ,12MG AG +最小即是MG GP +最小,故当M 、G 、P 三点共线时,MG GP +最小;如图3-2所示,过点G 作GQ ⊥AB 于Q ,连接DG ,求出DM 和QG 的长即可求解.【详解】(1)∵△ABC 和△GEF 都是等边三角形,∴BC =AC ,CF =CG ,∠ACB =∠FCG =60°,∴∠ACB +∠ACF=∠FCG +∠ACF ,∴∠FCB =∠GCA ,∴△BCF ≌△ACG (SAS ),∴△BFC 可以看作是△AGC 绕点C 逆时针旋转60度所得;(2)法一:证明:以FC 为边作120∠=︒CFK ,与HB 的延长线交于点K ,如图,∵ABC 和GEF △均为等边三角形,∴60ACB ∠=︒,∠GFE =60°,∴120EFH ∠=︒,∴∠EFH +∠ACB =180°,∴180∠+∠︒=CEF CHF ,∵180∠+∠︒=CHF KHF ,∴∠=∠CEF KHF .∵CD 是等边ABC 的中线,∴30DCB DCA ∠=∠=︒,∴18030K KFC FCK ∠=︒-∠-∠=︒,∴K FCK ∠=∠∴=FC FK .在FEC 与FHK 中,CEF KHF K FCEFC FK ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()≌FEC FHK AAS ,∴=CE KH ,∴+=+=CE CH KH CH CK ,过点F 作FM ⊥BC 于M ,∴KM =CM ,∵∠K =30°, ∴12FM KF =∴KM =,∴KM =,∴=CK ,即:+=CE CH ;法二证明:过F 作FM BC ⊥,FN AC ⊥.∴CD 是等边ABC 的中线,∴30DCB DCA ∠=∠=︒,FM FN =,∴△FCN ≌△FCM (AAS ),FC =2FN ,∴CM =CN,CN =, 同法一,∠=∠FEN FHM .在FNE 与FMH 中,90FEN FHM FNE FMH FN FM ∠=∠⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩ ∴()≌FNE FMH AAS∴=EN HM ,∴2+==CE CH CM ;(3)如图3-1所示,连接DE ,GM ,AG ,∵D ,E 分别是AB ,AC 的中点,∴DE 是△ABC 的中位线,CD ⊥AB ,∴DE ∥BC ,∠CDA =90°,∴∠ADE =∠ABC =60°,∠AED =∠ACB =60°,∴△ADE 是等边三角形,∠FDE =30°,∴DE =AE ,∵△GEF 是等边三角形,∴EF =EG ,∠GEF =60°,∴∠AEG =∠AED +∠DEG =∠FEG +∠DEG =∠FED ,∴()≌GEA FED SAS∴30∠=∠=︒GAE FDE ,即点G 在BAC ∠的角平分线所在直线上运动.过G 作GP AC ⊥,则12=GP AG , ∴12MG AG +最小即是MG GP +最小,∴当M 、G 、P 三点共线时,MG GP +最小如图3-2所示,过点G 作GQ ⊥AB 于Q ,连接DG ,∴QG =PG ,∵∠MAP =60°,∠MPA =90°,∴∠AMP =30°,∴AM =2AP ,∵D 是AB 的中点,AB =12,∴AD =BD =6,∵M 是BD 靠近B 点的三等分点,∴MD =4,∴AM =10,∴AP =5,又∵∠PAG =30°,∴AG =2GP ,∵222AG PG AP =+,∴22245PG PG =+∴GQ GP ==∴1=2MDG MD G S Q =⋅.【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,等边三角形的性质与判定,含30度角的直角三角形的性,勾股定理,解题的关键在于能够正确作出辅助线求解.5、4分别过点E 、C 作EH 、CG 垂直AB ,垂足为点H 、G ,则CG 是斜边AB 上的高;在菱形ABEF 中,AB EF ∥ 利用平行线的性质不难得到CG=EH;菱形的对角相等,四条边相等,联系含30°角的直角三角形的性质求出EH,问题即可解答。
初中数学四边形专项训练解析附答案一、选择题1.如图,在菱形ABCD 中,AB =10,两条对角线相交于点O ,若OB =6,则菱形面积是( )A .60B .48C .24D .96【答案】D【解析】【分析】 由菱形的性质可得AC ⊥BD ,AO =CO ,BO =DO =6,由勾股定理可求AO 的长,即可求解.【详解】解:∵四边形ABCD 是菱形,∴AC ⊥BD ,AO =CO ,BO =DO =6,∴AO =22100368AB OB -=-=,∴AC =16,BD =12, ∴菱形面积=12162⨯=96, 故选:D .【点睛】本题考查了菱形的性质,勾股定理,掌握菱形的对角线互相垂直平分是本题的关键.2.如图,在四边形ABCD 中,90,150,BAD BCD ADC ∠=∠=︒∠=o 连接对角线BD ,过点D 作//DE BC 交AB 于点,E 若23,AB AD CD =+=,则CD =( )A .2B .1C .13+D 3【答案】B【解析】【分析】先根据四边形的内角和求得∠ABC 30︒=,再根据平行线的性质得到∠AED 30︒=,∠EDB=∠DBC ,然后根据三角形全等得到∠ABD=∠DBC ,进而得到EB=ED ,最后在Rt ADE V 中,利用勾股定理即可求解.【详解】解:在四边形ABCD 中∵90,150,BAD BCD ADC ∠=∠=︒∠=o∴∠ABC 30︒=∵//DE BC∴∠AED 30︒=,∠EDB=∠DBC在Rt ABD V 和Rt BCD △中 ∵AD CD BD BD =⎧⎨=⎩∴Rt ABD Rt BCD ≅V V∴∠ABD=∠DBC∴∠EDB=∠ABD∴EB=ED ∵23AB =+在Rt ADE △中,设AD=x,那么DE=2x,AE=232x +-()2222322x x x ++-=解得:121;73x x ==+(舍去)故选:B .【点睛】此题主要考查四边形的内角和、全等三角形的判断、平行线的性质和勾股定理的应用,熟练进行逻辑推理是解题关键.3.如图,在矩形ABCD 中,6AB =,8BC =,若P 是BD 上的一个动点,则PB PC PD ++的最小值是( )A .16B .15.2C .15D .14.8【答案】D【解析】【分析】根据题意,当PC ⊥BD 时,PB PC PD ++有最小值,由勾股定理求出BD 的长度,由三角形的面积公式求出PC 的长度,即可求出最小值.【详解】解:如图,当PC ⊥BD 时,PB PC PD BD PC ++=+有最小值,在矩形ABCD 中,∠A=∠BCD=90°,AB=CD=6,AD=BC=8,由勾股定理,得 226810BD =+=,∴=10PB PD BD +=,在△BCD 中,由三角形的面积公式,得11=22BD PC BC CD ••, 即1110=8622PC ⨯⨯⨯⨯, 解得: 4.8PC =, ∴PB PC PD ++的最小值是:10 4.814.8PB PC PD BD PC ++=+=+=; 故选:D.【点睛】本题考查了勾股定理解直角三角形,最短路径问题,垂线段最短,以及三角形的面积公式,解题的关键是熟练掌握勾股定理,正确确定点P 的位置,得到PC 最短.4.如图,□ABCD 的对角线AC 与BD 相交于点O ,AB ⊥AC .若4AB =,6AC =,则BD 的长为( )A .11B .10C .9D .8 【答案】B【解析】【分析】根据勾股定理先求出BO 的长,再根据平行四边形的性质即可求解.【详解】∵6AC =,∴AO=3,∵AB ⊥AC ,∴BO=2234+=5∴BD=2BO=10,故选B.【点睛】此题主要考查平行四边形的性质,解题的关键是熟知勾股定理的应用.5.如图,在菱形ABCD 中,点E 在边AD 上,30BE ADBCE ⊥∠=︒,.若2AE =,则边BC 的长为( )A 5B 6C 7D .22【答案】B【解析】【分析】 由菱形的性质得出AD ∥BC ,BC=AB=AD ,由直角三角形的性质得出3,在Rt △ABE 中,由勾股定理得:BE 2+22=3)2,解得:2,即可得出结果. 【详解】∵四边形ABCD 是菱形,∴AD BC BC AB =,∥.∵BE AD ⊥.∴BE BC ⊥.∴30BCE ∠=︒,∴2EC BE =, ∴223AB BC EC BE BE ==-=.在Rt ABE △中,由勾股定理得)22223BE BE +=, 解得2BE =,∴36BC BE ==故选B.【点睛】 此题考查菱形的性质,含30°角的直角三角形的性质,勾股定理,熟练掌握菱形的性质,由勾股定理得出方程是解题的关键.6.如图,点M 是正方形ABCD 边CD 上一点,连接AM ,作DE ⊥AM 于点E ,BF ⊥AM 于点F ,连接BE ,若AF =1,四边形ABED 的面积为6,则∠EBF 的余弦值是( )A .21313B .31313C .23D .1313【答案】B【解析】【分析】首先证明△ABF ≌△DEA 得到BF=AE ;设AE=x ,则BF=x ,DE=AF=1,利用四边形ABED 的面积等于△ABE 的面积与△ADE 的面积之和得到12•x•x+•x×1=6,解方程求出x 得到AE=BF=3,则EF=x-1=2,然后利用勾股定理计算出BE ,最后利用余弦的定义求解.【详解】∵四边形ABCD 为正方形,∴BA =AD ,∠BAD =90°,∵DE ⊥AM 于点E ,BF ⊥AM 于点F ,∴∠AFB =90°,∠DEA =90°,∵∠ABF+∠BAF =90°,∠EAD+∠BAF =90°,∴∠ABF =∠EAD ,在△ABF 和△DEA 中 BFA DEA ABF EAD AB DA ∠=∠⎧⎪∠=⎨⎪=⎩∴△ABF ≌△DEA (AAS ),∴BF =AE ;设AE =x ,则BF =x ,DE =AF =1,∵四边形ABED 的面积为6, ∴111622x x x ⋅⋅+⋅⨯=,解得x 1=3,x 2=﹣4(舍去), ∴EF =x ﹣1=2, 在Rt △BEF 中,222313BE + ∴313cos 13BF EBF BE ∠=== 故选B .【点睛】本题考查了正方形的性质:正方形的四条边都相等,四个角都是直角;正方形具有四边形、平行四边形、矩形、菱形的一切性质.会运用全等三角形的知识解决线段相等的问题.也考查了解直角三角形.7.如图,在矩形ABCD 中, 4,6,AB BC ==点E 是AD 的中点,点F 在DC 上,且1,CF =若在此矩形上存在一点P ,使得PEF V 是等腰三角形,则点P 的个数是( )A .3B .4C .5D .6【答案】D【解析】【分析】 根据等腰三角形的定义,分三种情况讨论:①当EF 为腰,E 为顶角顶点时,②当EF 为腰,F 为顶角顶点时,③当EF 为底,P 为顶角顶点时,分别确定点P 的位置,即可得到答案.【详解】∵在矩形ABCD 中,461AB BC CF ===,,,点E 是AD 的中点,32184EF ∴==>.∴PEF V 是等腰三角形,存在三种情况:①当EF 为腰,E 为顶角顶点时,根据矩形的轴对称性,可知:在BC 上存在两个点P ,在AB 上存在一个点P ,共3个,使PEF V 是等腰三角形;②当EF 为腰,F 为顶角顶点时,186,Q∴在BC 上存在一个点P ,使PEF V 是等腰三角形;③当EF 为底,P 为顶角顶点时,点P 一定在EF 的垂直平分线上,∴EF 的垂直平分线与矩形的交点,即为点P ,存在两个点.综上所述,满足题意的点P 的个数是6.故选D .【点睛】本题主要考查等腰三角形的定义,矩形的性质,熟练掌握等腰三角形的定义和矩形的性质,学会分类讨论思想,是解题的关键.8.如图,在边长为8的菱形ABCD 中,∠DAB =60°,以点D 为圆心,菱形的高DF 为半径画弧,交AD 于点E ,交CD 于点G ,则图中阴影部分的面积是 ( )A .183π-B .183-πC .32316π-D .1839π-【答案】C【解析】【分析】 由菱形的性质得出AD=AB=8,∠ADC=120°,由三角函数求出菱形的高DF ,图中阴影部分的面积=菱形ABCD 的面积-扇形DEFG 的面积,根据面积公式计算即可.【详解】解:∵四边形ABCD 是菱形,∠DAB=60°,∴AD=AB=8,∠ADC=180°-60°=120°,∵DF 是菱形的高,∴DF ⊥AB ,∴DF=AD •sin60°=3843⨯=, ∴图中阴影部分的面积=菱形ABCD 的面积-扇形DEFG 的面积=2120(43)84332316360ππ⨯⨯-=-. 故选:C.【点睛】本题考查了菱形的性质、三角函数、菱形和扇形面积的计算;由三角函数求出菱形的高是解决问题的关键.9.已知,如图,在ABC V 中,90ACB ∠=︒,30A ∠=︒,求证:12BC AB =.在证明该结论时,需添加辅助线,则作法不正确的是( )A .延长BC 至点D ,使CD BC =,连接ADB .在ACB ∠中作BCE B ∠=∠,CE 交AB 于点EC .取AB 的中点P ,连接CPD .作ACB ∠的平分线CM ,交AB 于点M【答案】D【解析】【分析】分别根据各选项的要求进行证明,推出正确结论,则问题可解.【详解】解:选项A : 如图,由辅助线可知,ABC ADC ≅V ;,则有AB=AD ,再由90ACB ∠=︒,由30BAC ∠=︒,则60B ∠=︒,∴ABD △是等边三角形 ∴1122BC DB AB == 故选项A 正确;选项B:如图,由辅助线可知,EBD △是等边三角形则60BEC EAC ECA ∠=∠+∠=︒,BE=EC∵30A ∠=︒∴30ECA A ∠=∠=︒∴AE=EC∴12BC AB =故选项B 正确选项C 如图,有辅助线可知,CP 为直角三角形斜边上的中线∴AP=CP=BP∵30A ∠=︒∴60B ∠=︒∴PBC V 是等边三角形 ∴12BC BP AB ==综上可知选项D 错误故应选D【点睛】 此题主要考查了全等三角形的判定,等边三角形的判定与性质的综合应用,根据条件选择正确的证明方法是解题的关键.10.如图,在▱ABCD 中,E 为边AD 上的一点,将△DEC 沿CE 折叠至△D ′EC 处,若∠B =48°,∠ECD =25°,则∠D ′EA 的度数为( )A .33°B .34°C .35°D .36°【答案】B【解析】【分析】 由平行四边形的性质可得∠D =∠B ,由折叠的性质可得∠D '=∠D ,根据三角形的内角和定理可得∠DEC ,即为∠D 'EC ,而∠AEC 易求,进而可得∠D 'EA 的度数.【详解】解:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴∠D =∠B =48°,由折叠的性质得:∠D '=∠D =48°,∠D 'EC =∠DEC =180°﹣∠D ﹣∠ECD =107°, ∴∠AEC =180°﹣∠DEC =180°﹣107°=73°,∴∠D 'EA =∠D 'EC ﹣∠AEC =107°﹣73°=34°.故选:B .【点睛】本题考查了平行四边形的性质、折叠的性质、三角形的内角和定理等知识,属于常考题型,熟练掌握上述基本知识是解题关键.11.下列结论正确的是()A.平行四边形是轴对称图形B.平行四边形的对角线相等C.平行四边形的对边平行且相等D.平行四边形的对角互补,邻角相等【答案】C【解析】【分析】分别利用平行四边形的性质和判定逐项判断即可.【详解】A、平行四边形不一定是轴对称图形,故A错误;B、平行四边形的对角线不相等,故B错误;C、平行四边形的对边平行且相等,故C正确;D、平行四边形的对角相等,邻角互补,故D错误.故选:C.【点睛】此题考查平行四边形的性质,掌握特殊平行四边形与一般平行四边形的区别是解题的关键.12.如图,点P是矩形ABCD的对角线AC上一点,过点P作EF∥BC,分别交AB,CD于E、F,连接PB、PD.若AE=2,PF=8.则图中阴影部分的面积为()A.10 B.12 C.16 D.18【答案】C【解析】【分析】首先根据矩形的特点,可以得到S△ADC=S△ABC,S△AMP=S△AEP,S△PFC=S△PCN,最终得到S矩形EBNP= S ,即可得S△PEB=S△PFD,从而得到阴影的面积.矩形MPFD【详解】作PM⊥AD于M,交BC于N.则有四边形AEPM,四边形DFPM,四边形CFPN,四边形BEPN都是矩形,∴S△ADC=S△ABC,S△AMP=S△AEP,S△PFC=S△PCN∴S矩形EBNP= S矩形MPFD ,又∵S△PBE= 12S矩形EBNP,S△PFD=12S矩形MPFD,∴S△DFP=S△PBE=12×2×8=8,∴S阴=8+8=16,故选C.【点睛】本题考查矩形的性质、三角形的面积等知识,解题的关键是证明S△PEB=S△PFD.13.如图1,在△ABC中,∠B=90°,∠C=30°,动点P从点B开始沿边BA、AC向点C以恒定的速度移动,动点Q从点B开始沿边BC向点C以恒定的速度移动,两点同时到达点C,设△BPQ的面积为y(cm2).运动时间为x(s),y与x之间关系如图2所示,当点P 恰好为AC的中点时,PQ的长为()A.2 B.4 C.3D.3【答案】C【解析】【分析】点P、Q的速度比为33x=2,y=3P、Q运动的速度,即可求解.【详解】解:设AB=a,∠C=30°,则AC=2a,BC3a,设P、Q同时到达的时间为T,则点P的速度为3aT,点Q3a,故点P、Q的速度比为33故设点P、Q的速度分别为:3v3,由图2知,当x=2时,y=3P到达点A的位置,即AB=2×3v=6v,BQ=3=3,y=12⨯AB×BQ=12⨯6v3v=3v=1,故点P、Q的速度分别为:3,3,AB=6v=6=a,则AC=12,BC=63,如图当点P在AC的中点时,PC=6,此时点P运动的距离为AB+AP=12,需要的时间为12÷3=4,则BQ=3x=43,CQ=BC﹣BQ=63﹣43=23,过点P作PH⊥BC于点H,PC=6,则PH=PC sin C=6×12=3,同理CH=33,则HQ=CH﹣CQ=33﹣23=3,PQ=22PH HQ+=39+=23,故选:C.【点睛】本题考查的是动点图象问题,此类问题关键是:弄清楚不同时间段,图象和图形的对应关系,进而求解.14.如图,张明同学设计了四种正多边形的瓷砖图案,在这四种瓷砖图案不能铺满地面的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】【分析】分别计算各正多边形每个内角的度数,看是否能整除360°,即可判断.【详解】解:A.正六边形每个内角为120°,能够整除360°,不合题意;B.正三角形每个内角为60°,能够整除360°,不合题意;C.正方形每个内角为90°,能够整除360°,不合题意;D.正五边形每个内角为108°,不能整除360°,符合题意.故选:D.【点睛】能够铺满地面的图形是看拼在同一顶点的几个角是否构成周角.15.如图,在□ABCD 中,E 、F 分别是边BC 、CD 的中点,AE 、AF 分别交BD 于点G 、H ,则图中阴影部分图形的面积与□ABCD 的面积之比为( )A .7 : 12B .7 : 24C .13 : 36D .13 : 72【答案】B【解析】【分析】 根据已知条件想办法证明BG=GH=DH ,即可解决问题;【详解】解:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AB ∥CD ,AD ∥BC ,AB=CD ,AD=BC ,∵DF=CF ,BE=CE , ∴12DH DF HB AB ==,12BG BE DG AD ==, ∴13DH BG BD BD ==, ∴BG=GH=DH ,∴S △ABG =S △AGH =S △ADH ,∴S 平行四边形ABCD =6 S △AGH ,∴S △AGH :ABCD S 平行四边形=1:6,∵E 、F 分别是边BC 、CD 的中点, ∴12EF BD =, ∴14EFC BCDD S S =V V , ∴18EFCABCD S S =V 四边形, ∴1176824AGH EFC ABCD S S S +=+=V V 四边形=7∶24, 故选B.【点睛】本题考查了平行四边形的性质、平行线分线段成比例定理、等底同高的三角形面积性质,题目的综合性很强,难度中等.16.如图,在矩形ABCD中,AD=2AB,∠BAD的平分线交BC于点E,DH⊥AE于点H,连接BH并延长交CD于点F,连接DE交BF于点O,下列结论:①∠AED=∠CED;②OE=OD;③BH=HF;④BC﹣CF=2HE;⑤AB=HF,其中正确的有()A.2个B.3个C.4个D.5个【答案】C【解析】【分析】【详解】试题分析:∵在矩形ABCD中,AE平分∠BAD,∴∠BAE=∠DAE=45°,∴△ABE是等腰直角三角形,∴2AB,∵2AB,∴AE=AD,又∠ABE=∠AHD=90°∴△ABE≌△AHD(AAS),∴BE=DH,∴AB=BE=AH=HD,∴∠ADE=∠AED=12(180°﹣45°)=67.5°,∴∠CED=180°﹣45°﹣67.5°=67.5°,∴∠AED=∠CED,故①正确;∵∠AHB=12(180°﹣45°)=67.5°,∠OHE=∠AHB(对顶角相等),∴∠OHE=∠AED,∴OE=OH,∵∠OHD=90°﹣67.5°=22.5°,∠ODH=67.5°﹣45°=22.5°,∴∠OHD=∠ODH,∴OH=OD,∴OE=OD=OH,故②正确;∵∠EBH=90°﹣67.5°=22.5°,∴∠EBH=∠OHD,又BE=DH,∠AEB=∠HDF=45°∴△BEH≌△HDF(ASA),∴BH=HF,HE=DF,故③正确;由上述①、②、③可得CD=BE、DF=EH=CE,CF=CD-DF,∴BC-CF=(CD+HE)-(CD-HE)=2HE,所以④正确;∵AB=AH,∠BAE=45°,∴△ABH不是等边三角形,∴AB≠BH,∴即AB≠HF,故⑤错误;综上所述,结论正确的是①②③④共4个.故选C.【点睛】考点:1、矩形的性质;2、全等三角形的判定与性质;3、角平分线的性质;4、等腰三角形的判定与性质17.如图,四边形ABCD的对角线为AC、BD,且AC=BD,则下列条件能判定四边形ABCD 为矩形的是()A.BA=BCB.AC、BD互相平分C.AC⊥BDD.AB∥CD【答案】B【解析】试题分析:根据矩形的判定方法解答.解:能判定四边形ABCD是矩形的条件为AC、BD互相平分.理由如下:∵AC、BD互相平分,∴四边形ABCD是平行四边形,∵AC=BD,∴▱ABCD是矩形.其它三个条件再加上AC=BD均不能判定四边形ABCD是矩形.故选B.考点:矩形的判定.18.如图,□ABCD的对角线AC、BD交于点O,AE平分BAD交BC于点E,且∠ADC=60°,AB=12BC,连接OE.下列结论:①AE=CE;②S△ABC=AB•AC;③S△ABE=2S△AOE;④OE=14BC,成立的个数有()A.1个B.2个C.3个D.4【答案】C【解析】【分析】利用平行四边形的性质可得∠ABC=∠ADC=60°,∠BAD=120°,利用角平分线的性质证明△ABE是等边三角形,然后推出AE=BE=12BC,再结合等腰三角形的性质:等边对等角、三线合一进行推理即可.【详解】∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠ABC=∠ADC=60°,∠BAD=120°,∵AE平分∠BAD,∴∠BAE=∠EAD=60°∴△ABE是等边三角形,∴AE=AB=BE,∠AEB=60°,∵AB=12 BC,∴AE=BE=12 BC,∴AE=CE,故①正确;∴∠EAC=∠ACE=30°∴∠BAC=90°,∴S△ABC=12AB•AC,故②错误;∵BE=EC,∴E为BC中点,O为AC中点,∴S △ABE =S △ACE=2 S △AOE ,故③正确;∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AC=CO ,∵AE=CE ,∴EO ⊥AC ,∵∠ACE=30°,∴EO=12EC , ∵EC=12AB , ∴OE=14BC ,故④正确; 故正确的个数为3个,故选:C .【点睛】此题考查平行四边形的性质,等边三角形的判定与性质.注意证得△ABE 是等边三角形是解题关键.19.如图,在ABC V 中,D E ,是AB AC ,中点,连接DE 并延长至F ,使EF DE =,连接AF CD ,,CF .添加下列条件,可使四边形ADCF 为菱形的是( )A .AB AC =B .AC BC = C .CD AB ⊥ D .AC BC ⊥【答案】D【解析】【分析】 根据AE =CE ,EF =DE 可证得四边形ADCF 为平行四边形,再利用中位线定理可得DE ∥BC 结合AC ⊥BC 可证得AC ⊥DF ,进而利用对角线互相垂直的平行四边形是菱形即可得证.【详解】解:∵点E 是AC 中点,∴AE =CE ,∵AE =CE ,EF =DE ,∴四边形ADCF 为平行四边形,∵点D 、E 是AB 、AC 中点,∴DE 是△ABC 的中位线,∴DE ∥BC ,∴∠AED =∠ACB ,∴∠ACB=90°,∴∠AED=90°,∴AC⊥DF,∴平行四边形ADCF为菱形故选:D.【点睛】本题考查了菱形的判定,三角形的中位线性质,熟练掌握相关图形的性质及判定是解决本题的关键.20.如图,△ABC中,AB=AC=10,BC=12,D是BC的中点,DE⊥AB于点E,则DE的长为()A.65B.85C.125D.245【答案】D【解析】【分析】连接AD,根据已知等腰三角形的性质得出AD⊥BC和BD=6,根据勾股定理求出AD,根据三角形的面积公式求出即可.【详解】解:连接AD∵AB=AC,D为BC的中点,BC=12,∴AD⊥BC,BD=DC=6,在Rt△ADB中,由勾股定理得:22221068AB BD=+=,∵S△ADB=12×AD×BD=12×AB×DE,∴DE=8624105 AD BDAB⨯⨯==,故选D.本题考查了等腰三角形的性质(等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高相互重合)、勾股定理和三角形的面积,能求出AD的长是解此题的关键.。
初二数学平行四边形和特殊四边形提高练习常考题和培优题一.选择题(共5小题)1.如图,把大小相同的两个矩形拼成如下形状,则△FBD是()A.等边三角形 B.等腰直角三角形C.一般三角形 D.等腰三角形2.如图,正方形ABCD和正方形CEFG中,点D在CG上,BC=,CE=3,H是AF的中点,那么CH的长是()A.3.5 B.C.D.23.如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=8,对角线AC、BD相交于点O,过点O作OE垂直AC交AD于点E,则AE的长是()A.3 B.5 C.2.4 D.2.54.如图,在△ABC中,CF⊥AB于F,BE⊥AC于E,M为BC的中点,EF=7,BC=10,则△EFM的周长是()A.17 B.21 C.24 D.275.如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,P是AD上不与A和D重合的一个动点,过点P分别作AC和BD的垂线,垂足为E、F,则PE+PF的值为()A.10 B.4.8 C.6 D.5二.填空题(共4小题)6.如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,AE平分∠BAD交BC于点E,若∠CAE=15°,则∠BOE的度数等于.7.如图,将平行四边形ABCD的边DC延长到E,使CE=CD,连接AE交BC于F,∠AFC=n∠D,当n= 时,四边形ABEC是矩形.8.如图,在正五边形ABCDE中,连接AC、AD、CE,CE交AD于点F,连接BF,则线段AC、BF、CD之间的关系式是.9.如图,在平面直角坐标系中,O为原点,四边形OABC是矩形,A(﹣10,0),C(0,3),点D是OA的中点,点P在BC边上运动,当△ODP是腰长为5的等腰三角形时,点P的坐标是.三.解答题(共31小题)10.如图,正方形ABCD中,AE=AB,直线DE交BC于点F,求∠BEF的度数.11.如图,梯形ABCD中,AD∥BC,AB=CD,对角线AC、BD交于点O,AC⊥BD,E、F、G、H分别为AB、BC、CD、DA的中点.(1)求证:四边形EFGH为正方形;(2)若AD=1,BC=3,求正方形EFGH的边长.12.如图,点E、F分别是正方形ABCD的边CD和AD的中点,BE和CF交于点P.求证:AP=AB.13.如图,点P为正方形ABCD对角线BD上一点,PE⊥BC于E,PF⊥DC于F.(1)求证:PA=EF;(2)若正方形ABCD的边长为a,求四边形PFCE的周长.14.如图1,在正方形ABCD中,点E为BC上一点,连接DE,把△DEC沿DE折叠得到△DEF,延长EF交AB于G,连接DG.(1)求∠EDG的度数.(2)如图2,E为BC的中点,连接BF.①求证:BF∥DE;②若正方形边长为6,求线段AG的长.15.如图①,在正方形ABCD中,F是对角线AC上的一点,点E在BC的延长线上,且BF=EF.(1)求证:BF=DF;(2)求证:∠DFE=90°;(3)如果把正方形ABCD改为菱形,其他条件不变(如图②),当∠ABC=50°时,∠DFE= 度.16.已知正方形ABCD中,对角线AC、BD相交于O.①如图1,若E是AC上的点,过A作AG⊥BE于G,AG、BD交于F,求证:OE=OF②如图2,若点E在AC的延长线上,AG⊥EB交EB的延长线于G,AG延长DB延长线于点F,其它条件不变,OE=OF还成立吗?17.如图,点P是菱形ABCD中对角线AC上的一点,且PE=PB.(1)求证:PE=PD;(2)求证:∠PDC=∠PEB;(3)若∠BA D=80°,连接DE,试求∠PDE的度数,并说明理由.18.如图,正方形ABCD中,AB=1,点P是BC边上的任意一点(异于端点B、C),连接AP,过B、D两点作BE⊥AP于点E,DF⊥AP于点F.(1)求证:EF=DF﹣BE;(2)若△ADF的周长为,求EF的长.19.如图,正方形ABCD的对角线AC、BD的交点为O,以O为端点引两条互相垂直的射线OM、ON,分别交边AB、BC于点E、F.(1)求证:0E=OF;(2)若正方形的边长为4,求EF的最小值.20.如图,在正方形ABCD中,点E是边AD上任意一点,BE的垂直平分线FG交对角AC于点F.求证:(1)BF=DF;(2)BF⊥FE.21.已知:如图所示,四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,M是AC上任一点,O是BD的中点,连接MO,并延长MO到N,使NO=MO,连接BN与ND.(1)判断四边形BNDM的形状,并证明;(2)若M是AC的中点,则四边形BNDM的形状又如何?说明理由.22.如图,在△ABC中,O是边AC上的一动点,过点O作直线MN∥BC,设MN交∠BCA的平分线于点E,交∠BCA的外角平分线于点F.(1)求证:OE=OF;(2)当点O运动到何处时,四边形AECF是矩形?23.(1)如图矩形ABCD的对角线AC、BD交于点O,过点D作DP∥OC,且DP=OC,连接CP,判断四边形CODP的形状并说明理由.(2)如果题目中的矩形变为菱形,结论应变为什么?说明理由.(3)如果题目中的矩形变为正方形,结论又应变为什么?说明理由.24.如图1,已知AB∥CD,AB=CD,∠A=∠D.(1)求证:四边形ABCD为矩形;(2)E是AB边的中点,F为AD边上一点,∠DFC=2∠BCE.①如图2,若F为AD中点,DF=1.6,求CF的长度:②如图2,若CE=4,CF=5,则AF+BC= ,AF= .25.如图,直线a、b相交于点A,C、E分别是直线b、a上两点且BC⊥a,DE⊥b,点M、N是EC、DB的中点.求证:MN⊥BD.26.如图所示,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD=24cm,BC=26cm,动点P从点A出发沿AD方向向点D以1cm/s的速度运动,动点Q从点C开始沿着CB 方向向点B以3cm/s的速度运动.点P、Q分别从点A和点C同时出发,当其中一点到达端点时,另一点随之停止运动.(1)经过多长时间,四边形PQCD是平行四边形?(2)经过多长时间,四边形PQBA是矩形?(3)经过多长时间,当PQ不平行于CD时,有PQ=CD.27.如图,E、F是正方形ABCD的边AD上的两个动点,满足AE=DF.连接CF交BD于G,连接BE交AG于H.已知正方形ABCD的边长为4cm,解决下列问题:(1)求证:BE⊥AG;(2)求线段DH的长度的最小值.28.如图,点M是矩形ABCD的边AD的中点,点P是BC边上一动点,PE⊥MC,PF⊥BM,垂足为E、F.(1)当矩形ABCD的长与宽满足什么条件时,四边形PEMF为矩形?猜想并证明你的结论.(2)在(1)中,当点P运动到什么位置时,矩形PEMF变为正方形,为什么?29.某校数学兴趣小组开展了一次课外活动,过程如下:如图①,正方形ABCD 中,AB=4,将三角板放在正方形ABCD上,使三角板的直角顶点与D点重合.三角板的一边交AB于点P,另一边交BC的延长线于点Q.(1)求证:AP=CQ;(2)如图②,小明在图1的基础上作∠PDQ的平分线DE交BC于点E,连接PE,他发现PE和QE存在一定的数量关系,请猜测他的结论并予以证明;(3)在(2)的条件下,若AP=1,求PE的长.30.如图,在菱形ABCD中,AB=4cm,∠ADC=120°,点E、F同时由A、C两点出发,分别沿AB、CB方向向点B匀速移动(到点B为止),点E的速度为1cm/s,点F的速度为2cm/s,经过t秒△DEF为等边三角形,求t的值.31.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,点D是AC的中点,作∠ADB的角平分线DE交AB于点E,(1)求证:DE∥BC;(2)若AE=3,AD=5,点P为BC上的一动点,当BP为何值时,△DEP为等腰三角形.请直接写出所有BP的值.32.已知:如图,BF、BE分别是∠ABC及其邻补角的角平分线,AE⊥BE,垂足为点E,AF⊥BF,垂足为点F.EF分别交边AB、AC于点M、N.求证:(1)四边形AFBE是矩形;(2)BC=2MN.33.如图,在边长为5的菱形ABCD中,对角线BD=8,点O是直线BD上的动点,OE⊥AB于E,OF⊥AD于F.(1)对角线AC的长是,菱形ABCD的面积是;(2)如图1,当点O在对角线BD上运动时,OE+OF的值是否发生变化?请说明理由;(3)如图2,当点O在对角线BD的延长线上时,OE+OF的值是否发生变化?若不变请说明理由,若变化,请直接写出OE、OF之间的数量关系,不用明理由.34.如图,已知Rt△ABD≌Rt△FEC,且B、D、C、E在同一直线上,连接BF、AE.(1)求证:四边形ABFE是平行四边形.(2)若∠ABD=60°,AB=2cm,DC=4cm,将△ABD沿着BE方向以1cm/s的速度运动,设△ABD运动的时间为t,在△ABD运动过程中,试解决以下问题:(1)当四边形ABEF是菱形时,求t的值;(2)是否存在四边形ABFE是矩形的情形?如果存在,求出t的值,如果不存在,请说明理由.35.已知,矩形ABCD中,AB=4cm,BC=8cm,AC的垂直平分线EF分别交AD、BC 于点E、F,垂足为O.(1)如图1,连接AF、CE.求证:四边形AFCE为菱形.(2)如图1,求AF的长.(3)如图2,动点P、Q分别从A、C两点同时出发,沿△AFB和△CDE各边匀速运动一周.即点P自A→F→B→A停止,点Q自C→D→E→C停止.在运动过程中,点P的速度为每秒1cm,设运动时间为t秒.①问在运动的过程中,以A、P、C、Q四点为顶点的四边形有可能是矩形吗?若有可能,请求出运动时间t和点Q的速度;若不可能,请说明理由.②若点Q的速度为每秒0.8cm,当A、P、C、Q四点为顶点的四边形是平行四边形时,求t的值.36.如图1,E,F是正方形ABCD的边上两个动点,满足AE=DF,连接CF交BD 于G,连接BE交AG于点H(1)求证:AG⊥BE;(2)如图2,连DH,若正方形的边长为4,则线段DH长度的最小值是.37.如图,在菱形ABCD中,AB=2,∠DAB=60°,点E时AD边的中点,点M时AB边上的一个动点(不与点A重合),延长ME交CD的延长线于点N,连接MD,AN.(1)求证:四边形AMDN是平行四边形.(2)填空:①当AM的值为时,四边形AMDN是矩形;②当AM的值为时,四边形AMDN是菱形.38.如图,已知正方形OABC的边长为4,顶点A、C分别在x、y轴的正半轴上,M是BC的中点,点P(0,m)是线段oc上的一动点9点P不与点O、C重合0,直线PM交AB的延长线于点D.(1)求点D的坐标;(用含m的代数式表示)(2)若△APD是以AP边为一腰的等腰三角形,求m的值.39.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,点D为AC的中点,过点C作CE⊥BD于点E,过点A作BD的平行线,交CE的延长线于点F,在AF的延长线上截取FG=BD,连接BG、DF.(1)证明:四边形BDFG是菱形;(2)若AC=10,CF=6,求线段AG的长度.40.如图,在正方形ABCD中,点E在边AD上,点F在边BC的延长线上,连接EF与边CD相交于点G,连接BE与对角线AC相交于点H,AE=CF,BE=EG.(1)求证:EF∥AC;(2)求∠BEF大小;(3)若EB=4,则△BAE的面积为.初二数学平行四边形和特殊四边形提高练习常考题和培优题参考答案与试题解析一.选择题(共5小题)1.(2012春?炎陵县校级期中)如图,把大小相同的两个矩形拼成如下形状,则△FBD是()A.等边三角形 B.等腰直角三角形C.一般三角形 D.等腰三角形【分析】根据正方形性质得出FG=BC,∠G=∠C=90°,GB=CD,根据SAS证△FGB ≌△BCD,推出∠FBG=∠BDC,BF=BD,求出∠DBC+∠FBG=90°,求出∠FBD的度数即可.【解答】解:∵大小相同的两个矩形GFEB、ABCD,∴FG=BE=AD=BC,GB=EF=AB=CD,∠G=∠C=∠ABG=∠ABC=90°,∵在△FGB和△BCD中,∴△FGB≌△BCD,∴∠FBG=∠BDC,BF=BD,∵∠BDC+∠DBC=90°,∴∠DBC+∠FBG=90°,∴∠FBD=180°﹣90°=90°,即△FBD是等腰直角三角形,故选B.【点评】本题考查了等腰直角三角形,全等三角形的性质和判定,正方形性质的应用,关键是证出△FGB≌△BCD,主要考查学生运用性质进行推理的能力.2.(2015春?江阴市期中)如图,正方形ABCD和正方形CEFG中,点D在CG上,BC=,CE=3,H是AF的中点,那么CH的长是()A.3.5 B.C.D.2【分析】根据正方形的性质求出AB=BC=,CE=EF=3,∠E=90°,延长AD交EF于M,连接AC、CF,求出AM=4,FM=2,∠AMF=90°,根据正方形性质求出∠ACF=90°,根据直角三角形斜边上的中线性质求出CH=AF,根据勾股定理求出AF即可.【解答】解:∵正方形ABCD和正方形CEFG中,点D在CG上,BC=,CE=3,∴AB=BC=,CE=EF=3,∠E=90°,延长AD交EF于M,连接AC、CF,则AM=BC+CE=4,FM=EF﹣AB=2,∠AMF=90°,∵四边形ABCD和四边形GCEF是正方形,∴∠ACD=∠GCF=45°,∴∠ACF=90°,∵H为AF的中点,∴CH=AF,在Rt△AMF中,由勾股定理得:AF==2,∴CH=,故选:C.【点评】本题考查了勾股定理,正方形的性质,直角三角形斜边上的中线的应用,解此题的关键是能正确作出辅助线,并求出AF的长和得出CH=AF,有一定的难度.3.(2015春?泗洪县校级期中)如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=8,对角线AC、BD相交于点O,过点O作OE垂直AC交AD于点E,则AE的长是()A.3 B.5 C.2.4 D.2.5【分析】根据矩形的性质得出∠CDE=90°,AD=BC=8,AB=DC=4,AO=OC,根据线段垂直平分线性质得出AE=CE,在Rt△CDE中,由勾股定理得出CE2=CD2+DE2,代入求出即可.【解答】解:∵在矩形ABCD中,AB=4,BC=8,∴∠CDE=90°,AD=BC=8,AB=DC=4,AO=OC,∵OE⊥AC,∴AE=CE,在Rt△CDE中,由勾股定理得:CE2=CD2+DE2,即AE2=42+(8﹣AE)2,解得:AE=5,故选B.【点评】本题考查了矩形的性质,勾股定理,线段垂直平分线性质的应用,解此题的关键是得出关于AE的方程.4.(2015秋?无锡期中)如图,在△ABC中,CF⊥AB于F,BE⊥AC于E,M为BC 的中点,EF=7,BC=10,则△EFM的周长是()A.17 B.21 C.24 D.27【分析】根据CF⊥AB于F,BE⊥AC于E,M为BC的中点,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,求出FM和ME的长,即可求解.【解答】解:∵CF⊥AB,M为BC的中点,∴MF是Rt△BFC斜边上的中线,∴FM=BC=×10=5,同理可得,ME=BC=×10=5,又∵EF=7,∴△EFM的周长=EF+ME+FM=7+5+5=17.故选A.【点评】此题主要考查学生对直角三角形斜边上的中线这个知识点的理解和掌握,解答此题的关键是利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,求出FM和ME的长.5.(2015春?乌兰察布校级期中)如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,P是AD 上不与A和D重合的一个动点,过点P分别作AC和BD的垂线,垂足为E、F,则PE+PF的值为()A.10 B.4.8 C.6 D.5【分析】连接OP,利用勾股定理列式求出BD,再根据矩形的对角线相等且互相平分求出OA、OD,然后根据S△AOD =S△AOP+S△DOP列方程求解即可.【解答】解:如图,连接OP,∵AB=6,AD=8,∴BD===10,∵四边形ABCD是矩形,∴OA=OD=×10=5,∵S△AOD =S△AOP+S△DOP,∴××6×8=×5?PE+×5?PF,解得PE+PF=4.8.故选B.【点评】本题考查了矩形的性质,三角形的面积,熟记性质并利用三角形的面积列出方程是解题的关键.二.填空题(共4小题)6.(2016春?东平县期中)如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,AE平分∠BAD交BC于点E,若∠CAE=15°,则∠BOE的度数等于75°.【分析】由矩形ABCD,得到OA=OB,根据AE平分∠BAD,得到等边三角形OAB,推出AB=OB,求出∠OAB、∠OBC的度数,根据平行线的性质和等角对等边得到OB=BE,根据三角形的内角和定理即可求出答案.【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,AC=BD,OA=OC,OB=OD,∠BAD=90°,∴OA=OB,∠DAE=∠AEB,∵AE平分∠BAD,∴∠BAE=∠DAE=45°=∠AEB,∴AB=BE,∵∠CAE=15°,∴∠DAC=45°﹣15°=30°,∠BAC=60°,∴△BAO是等边三角形,∴AB=OB,∠ABO=60°,∴∠OBC=90°﹣60°=30°,∵AB=OB=BE,∴∠BOE=∠BEO=(180°﹣30°)=75°.故答案为75°.【点评】本题主要考查了三角形的内角和定理,矩形的性质,等边三角形的性质和判定,平行线的性质,角平分线的性质,等腰三角形的判定等知识点,解此题的关键是求出∠OBC的度数和求OB=BE.7.(2014春?武昌区期中)如图,将平行四边形ABCD的边DC延长到E,使CE=CD,连接AE交BC于F,∠AFC=n∠D,当n= 2 时,四边形ABEC是矩形.【分析】首先根据四边形ABCD是平行四边形,得到四边形ABEC是平行四边形,然后证得FC=FE,利用对角线互相相等的四边形是矩形判定四边形ABEC是矩形.【解答】解:当∠AFC=2∠D时,四边形ABEC是矩形.∵四边形ABCD是平行四边形,∴BC∥AD,∠BCE=∠D,由题意易得AB∥EC,AB∥EC,∴四边形ABEC是平行四边形.∵∠AFC=∠FEC+∠BCE,∴当∠AFC=2∠D时,则有∠FEC=∠FCE,∴FC=FE,∴四边形ABEC是矩形,故答案为:2.【点评】此题考查了平行四边形的性质以及矩形的判定.此题难度适中,注意掌握数形结合思想的应用,解题的关键是了解矩形的判定定理.8.(2015春?南长区期中)如图,在正五边形ABCDE中,连接AC、AD、CE,CE 交AD于点F,连接BF,则线段AC、BF、CD之间的关系式是AC2+BF2=4CD2.【分析】首先根据菱形的判定方法,判断出四边形ABCF是菱形,再根据菱形的性质,即可判断出AC⊥BF;然后根据勾股定理,可得OB2+OC2=BC2,据此推得AC2+BF2=4CD2即可.【解答】解:∵五边形ABCDE是正五边形,∴AB∥CE,AD∥BC,∴四边形ABCF是平行四边形,又∵AB=BC=CD=DE=EA,∴四边形ABCF是菱形,∴AC⊥BF,∴OB2+OC2=BC2,∵AC=2OC,BF=2OB,∴AC2+BF2=(2OC)2+(2OB)2=4OC2+4OB2=4BC2,又∵BC=CD,∴AC2+BF2=4CD2.故答案为:AC2+BF2=4CD2.【点评】(1)此题主要考查了菱形的判定和性质的应用,要熟练掌握,解答此题的关键是要明确:菱形是在平行四边形的前提下定义的,首先它是平行四边形,但它是特殊的平行四边形,特殊之处就是“有一组邻边相等”,因而就增加了一些特殊的性质和不同于平行四边形的判定方法.(2)此题还考查了勾股定理的应用:在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方,要熟练掌握.9.(2015春?株洲校级期中)如图,在平面直角坐标系中,O为原点,四边形OABC 是矩形,A(﹣10,0),C(0,3),点D是OA的中点,点P在BC边上运动,当△ODP是腰长为5的等腰三角形时,点P的坐标是(﹣4,3),或(﹣1,3),或(﹣9,3).【分析】先由矩形的性质求出OD=5,分情况讨论:(1)当OP=OD=5时;根据勾股定理求出PC,即可得出结果;(2)当PD=OD=5时;①作PE⊥OA于E,根据勾股定理求出DE,得出PC,即可得出结果;②作PF⊥OA于F,根据勾股定理求出DF,得出PC,即可得出结果.【解答】解:∵A(﹣10,0),C(0,3),∴OA=10,OC=3,∵四边形OABC是矩形,∴BC=OA=10,AB=OC=3,∵D是OA的中点,∴AD=OD=5,分情况讨论:(1)当OP=OD=5时,根据勾股定理得:PC==4,∴点P的坐标为:(﹣4,3);(2)当PD=OD=5时,分两种情况讨论:①如图1所示:作PE⊥OA于E,则∠PED=90°,DE==4,∴PC=OE=5﹣4=1,∴点P的坐标为:(﹣1,3);②如图2所示:作PF⊥OA于F,则DF==4,∴PC=OF=5+4=9,∴点P的坐标为:(﹣9,3);综上所述:点P的坐标为:(﹣4,3),或(﹣1,3),或(﹣9,3);故答案为:(﹣4,3),或(﹣1,3),或(﹣9,3).【点评】本题考查了矩形的性质、坐标与图形性质、等腰三角形的性质、勾股定理;熟练掌握矩形的性质,并能进行推理计算是解决问题的关键.三.解答题(共31小题)10.(2012春?西城区校级期中)如图,正方形ABCD中,AE=AB,直线DE交BC于点F,求∠BEF的度数.【分析】设∠BAE=x°,根据正方形性质推出AB=AE=AD,根据等腰三角形性质和三角形的内角和定理求出∠AEB和∠AED的度数,根据平角定义求出即可.【解答】解:设∠BAE=x°,∵四边形ABCD是正方形,∴∠BAD=90°,AB=AD,∵AE=AB,∴AB=AE=AD,∴∠ABE=∠AEB=(180°﹣∠BAE)=90°﹣x°,∠DAE=90°﹣x°,∠AED=∠ADE=(180°﹣∠DAE)=[180°﹣(90°﹣x°)]=45°+x°,∴∠BEF=180°﹣∠AEB﹣∠AED,=180°﹣(90°﹣x°)﹣(45°+x°),=45°,答:∠BEF的度数是45°.【点评】本题考查了三角形的内角和定理,等腰三角形性质,正方形性质的应用,解此题的关键是如何把已知角的未知角结合起来,题目比较典型,但是有一定的难度.11.(2012秋?高淳县期中)如图,梯形ABCD中,AD∥BC,AB=CD,对角线AC、BD交于点O,AC⊥BD,E、F、G、H分别为AB、BC、CD、DA的中点.(1)求证:四边形EFGH为正方形;(2)若AD=1,BC=3,求正方形EFGH的边长.【分析】(1)先由三角形的中位线定理求出四边相等,然后由AC⊥BD入手,进行正方形的判断.(2)连接EG,利用梯形的中位线定理求出EG的长,然后结合(1)的结论求出EH2=2,也即得出了正方形EHGF的边长.【解答】(1)证明:在△ABC中,∵E、F分别是AB、BC的中点,∴EF=同理FG=,GH=,HE=在梯形ABCD中,∵AB=DC,∴AC=BD,∴EF=FG=GH=HE∴四边形EFGH为菱形.设AC与EH交于点M在△ABD中,∵E、H分别是AB、AD的中点,∴EH∥BD,同理GH∥AC又∵AC⊥BD,∴∠BOC=90°.∴∠EHG=∠EMC=∠BOC=90°∴四边形EFGH为正方形.(2)解:连接EG,在梯形ABCD中,∵E、G分别是AB、DC的中点,∴EG=(AD+BC)=(1+3)=2,在Rt△HEG中,EG2=EH2+HG2,4=2EH2,EH2=2,则EH=.即四边形EFGH的边长为.【点评】此题考查了等腰梯形的性质及三角形、梯形的中位线定理,解答本题的关键是根据三角形的中位线定理得出EH=HG=GF=FE,这是本题的突破口.12.(2013秋?青岛期中)如图,点E、F分别是正方形ABCD的边CD和AD的中点,BE和CF交于点P.求证:AP=AB.【分析】延长CF、BA交于点M,先证△BCE≌△CDF,再证△CDF≌△AMF得BA=MA由直角三角形中斜边中线等于斜边的一半,可得Rt△MBP中AP=BM,即AP=AB.【解答】证明:延长CF、BA交于点M,∵点E、F分别是正方形ABCD的边CD和AD的中点,∴BC=CD,∠BCE=∠CDF,CE=DF,∴△BCE≌△CDF,∴∠CBE=∠DCF.∵∠DCF+∠BCP=90°,∴∠CBE+∠BCP=90°,∴∠BPM=∠CBE+∠BCP=90°.又∵FD=FA,∠CDF=∠MAF,∠CFD=∠MFA,∴△CDF≌△AMF,∴CD=AM.∵CD=AB,∴AB=AM.∴PA是直角△BPM斜边BM上的中线,∴AP=BM,即AP=AB.【点评】本题考查了正方形各边长相等、各内角为直角的性质,全等三角形的判定和对应边相等的性质,直角三角形斜边中线长为斜边长一半的性质,本题中求证△CDF≌△AMF是解题的关键.13.(2015春?禹州市期中)如图,点P为正方形ABCD对角线BD上一点,PE⊥BC于E,PF⊥DC于F.(1)求证:PA=EF;(2)若正方形ABCD的边长为a,求四边形PFCE的周长.【分析】(1)连接PC,证四边形PFCE是矩形,求出EF=PC,证△ABP≌△CBP,推出AP=PC即可;(2)证△CBD是等腰直角三角形,求出BF、PF,求出周长即可.【解答】解:证明:(1)连接PC,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=CB,∠ABD=∠CBD=45°,∠C=90°,在△ABP与△CBP中,,∴△ABP≌△CBP(SAS),∴PA=PC,∵PE⊥BC,PF⊥CD,∴∠PFC=90°,∠PEC=90°.又∵∠C=90°,∴四边形PFCE是矩形,∴EF=PC,∴PA=EF.(2)由(1)知四边形PFCE是矩形,∴PE=CF,PF=CE,又∵∠CBD=45°,∠PEB=90°,∴BE=PE,又BC=a,∴矩形PFCE的周长为2(PE+EC)=2(BE+EC)=2BC=2a.【点评】本题主要考查正方形的性质,全等三角形的性质和判定等知识点的连接和掌握,能证出AP=PC是解此题的关键.14.(2015秋?福建校级期中)如图1,在正方形ABCD中,点E为BC上一点,连接DE,把△DEC沿DE折叠得到△DEF,延长EF交AB于G,连接DG.(1)求∠EDG的度数.(2)如图2,E为BC的中点,连接BF.①求证:BF∥DE;②若正方形边长为6,求线段AG的长.【分析】(1)由正方形的性质可得DC=DA.∠A=∠B=∠C=∠ADC=90°,由折叠的性质得出∠DFE=∠C,DC=DF,∠1=∠2,再求出∠DFG=∠A,DA=DF,然后由“HL”证明Rt△DGA≌Rt△DGF,由全等三角形对应角相等得出∠3=∠4,得出∠2+∠3=45°即可;(2)①由折叠的性质和线段中点的定义可得CE=EF=BE,∠DEF=∠DEC,再由三角形的外角性质得出∠5=∠DEC,然后利用同位角相等,两直线平行证明即可;②设AG=x,表示出GF、BG,根据点E是BC的中点求出BE、EF,从而得到GE的长度,再利用勾股定理列出方程求解即可;【解答】(1)解:如图1所示:∵四边形ABCD是正方形,∴DC=DA.∠A=∠B=∠C=∠ADC=90°,∵△DEC沿DE折叠得到△DEF,∴∠DFE=∠C,DC=DF,∠1=∠2,∴∠DFG=∠A=90°,DA=DF,在Rt△DGA和Rt△DGF中,,∴Rt△DGA≌Rt△DGF(HL),∴∠3=∠4,∴∠EDG=∠3+∠2=∠ADF+∠FDC,=(∠ADF+∠FDC),=×90°,=45°;(2)①证明:如图2所示:∵△DEC沿DE折叠得到△DEF,E为BC的中点,∴CE=EF=BE,∠DEF=∠DEC,∴∠5=∠6,∵∠FEC=∠5+∠6,∴∠DEF+∠DEC=∠5+∠6,∴2∠5=2∠DEC,即∠5=∠DEC,∴BF∥DE;②解:设AG=x,则GF=x,BG=6﹣x,∵正方形边长为6,E为BC的中点,∴CE=EF=BE=×6=3,∴GE=EF+GF=3+x,在Rt△GBE中,根据勾股定理得:(6﹣x)2+32=(3+x)2,解得:x=2,即线段AG的长为2.【点评】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理、翻折变换的性质;熟练掌握正方形的性质,并能进行推理论证与计算是解决问题的关键.15.(2016春?召陵区期中)如图①,在正方形ABCD中,F是对角线AC上的一点,点E在BC的延长线上,且BF=EF.(1)求证:BF=DF;(2)求证:∠DFE=90°;(3)如果把正方形ABCD改为菱形,其他条件不变(如图②),当∠ABC=50°时,∠DFE= 50 度.【分析】(1)根据正方形的四条边都相等可得BC=DC,对角线平分一组对角可得∠BCF=∠DCF,然后利用“边角边”证明即可;(2)易证∠FBE=∠FEB,又因为∠FBE=∠FDC,所以可证明∠FEB=∠FDC,进而可证明∠DFE=90°;(3)根据全等三角形对应角相等可得∠CBF=∠CDF,根据等边对等角可得∠CBF=∠E,然后求出∠DFE=∠DCE,再根据两直线平行,同位角相等可得∠DCE=∠ABC,从而得解.【解答】(1)证明:在正方形ABCD中,BC=DC,∠BCF=∠DCF=45°,∵在△BCF和△DCF中,,∴△BCF≌△DCF(SAS);∴BF=DF;(2)证明:∵BF=EF,∴∠FBE=∠FEB,又∵∠FBE=∠FDC,∴∠FEB=∠FDC,又∵∠DGF=∠EGC,∴∠DFG=∠ECG=90°,即∠DFE=90°;(3)证明:由(1)知,△BCF≌△DCF,∴∠CBF=∠CDF,∵EE=FB,∴∠CBF=∠E,∵∠DGF=∠EGC(对顶角相等),∴180°﹣∠DGF﹣∠CDF=180°﹣∠EGC﹣∠E,即∠DFE=∠DCE,∵AB∥CD,∴∠DCE=∠ABC,∴∠DFE=∠ABC=50°,故答案为:50.【点评】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,菱形的性质,等边对等角的性质,熟记正方形的性质确定出∠BCF=∠DCF是解题的关键.16.(2015秋?泗县期中)已知正方形ABCD中,对角线AC、BD相交于O.①如图1,若E是AC上的点,过A作AG⊥BE于G,AG、BD交于F,求证:OE=OF②如图2,若点E在AC的延长线上,AG⊥EB交EB的延长线于G,AG延长DB延长线于点F,其它条件不变,OE=OF还成立吗?【分析】①由正方形的性质得出OA=OB,AC⊥BD,得出∠BOE=∠AOF=90°,由角的互余关系得出∠OBE=∠OAF,由ASA证明△BOE≌△AOF,得出对应边相等即可;②由正方形的性质得出OA=OB,AC⊥BD,得出∠BOE=∠AOF=90°,由角的互余关系得出∠OBE=∠OAF,由ASA证明△BOE≌△AOF,得出对应边相等即可.【解答】①证明:∵四边形ABCD是正方形,∴OA=OB,AC⊥BD,∴∠BOE=∠AOF=90°,∴∠OEB+∠OBE=90°,∵AG⊥BE,∴∠AGE=90°,∴∠OEB+∠OAF=90°,∴∠OBE=∠OAF,在△BOE和△AOF中,,∴△BOE≌△AOF(ASA),∴OE=OF;②解:OE=OF还成立;理由如下:∵四边形ABCD是正方形,∴OA=OB,AC⊥BD,∴∠BOE=∠AOF=90°,∴∠OEB+∠OBE=90°,∵AG⊥BE,∴∠AGE=90°,∴∠OEB+∠OAF=90°,∴∠OBE=∠OAF,在△BOE和△AOF中,,∴△BOE≌△AOF(ASA),∴OE=OF.【点评】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质;熟练掌握正方形的性质,并能进行推理论证是解决问题的关键.17.(2016春?邳州市期中)如图,点P是菱形ABCD中对角线AC上的一点,且PE=PB.(1)求证:PE=PD;(2)求证:∠PDC=∠PEB;(3)若∠BAD=80°,连接DE,试求∠PDE的度数,并说明理由.【分析】(1)由菱形的性质得出AB=BC=CD=AD,AB∥CD,∠DCP=∠BCP,由SAS 证明△CDP≌△CBP,得出PB=PD,再由PE=PB,即可得出结论;(2)由等腰三角形的性质得出∠PBC=∠PEB,由全等三角形的性质得出∠PDC=∠PBC,即可得出∠PDC=∠PEB;(3)由四边形内角和定理得出∠DPE=100°,由等腰三角形的性质和三角形内角和定理即可得出结果.【解答】(1)解:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=AD,AB∥CD,∠DCP=∠BCP,在△DCP和△BCP中,,∴△CDP≌△CBP(SAS),∴PB=PD,∵PE=PB,∴PE=PD;(2)证明:∵PE=PB,∴∠PBC=∠PEB,∵△CDP≌△CBP,∴∠PDC=∠PBC,∴∠PDC=∠PEB;(3)解:如图所示:∠PDE=40°;理由如下:在四边形DPEC中,∵∠DPE=360°﹣(∠PDC+∠PEC+∠DCB)=360°﹣(∠PEB+∠PEC+∠DCB)=360°﹣(180°+80°)=100°,∵PE=PD∴∠PDE=∠PED=40°.【点评】本题考查了菱形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质;熟练掌握菱形的性质,证明三角形全等是解决问题的关键.18.(2016春?昆山市期中)如图,正方形ABCD中,AB=1,点P是BC边上的任意一点(异于端点B、C),连接AP,过B、D两点作BE⊥AP于点E,DF⊥AP于点F.(1)求证:EF=DF﹣BE;(2)若△ADF的周长为,求EF的长.【分析】(1)由正方形的性质得出AD=AB,证出∠DAF=∠ABE,由AAS证明△ADF ≌△BAE,得出AF=BE,DF=AE,即可得出结论;(2)设DF=a,AF=b,EF=DF﹣AF=a﹣b>0,由已知条件得出DF+AF=,即a+b=,由勾股定理得出a2+b2=1,再由完全平方公式得出a﹣b即可.【解答】(1)证明:∵BE⊥AP,DF⊥AP,∴∠DFA=∠AEB=90°,∠ABE+∠BAE=90°,∵四边形ABCD为正方形,∴AD=AB,∠DAB=90°=∠DAF+∠BAE,∴∠DAF=∠ABE,在△ADF和△BAE中,,∴△ADF≌△BAE(AAS),∴AF=BE,DF=AE,∴EF=AE﹣AF=DF﹣BE;(2)解:设DF=a,AF=b,EF=DF﹣AF=a﹣b>0,∵△ADF的周长为,AD=1,∴DF+AF=,即a+b=,由勾股定理得:DF2+AF2=AD2,即a2+b2=1,∴(a﹣b)2=2(a2+b2)﹣(a+b)2=2﹣=,∴a﹣b=,即EF=.【点评】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识;熟练掌握正方形的性质,由勾股定理得出a与b的关系式是解决问题(2)的关键.19.(2015春?繁昌县期中)如图,正方形ABCD的对角线AC、BD的交点为O,以O为端点引两条互相垂直的射线OM、ON,分别交边AB、BC于点E、F.(1)求证:0E=OF;(2)若正方形的边长为4,求EF的最小值.【分析】(1)根据正方形的性质可得∠EAO=∠FBO=45°,OA=OB,再根据同角的余角相等可得∠AOE=∠BOE,然后利用“角边角”证明△AOE和△BOF全等,根据全等三角形对应边相等即可得证;(2)根据等腰直角三角形△EOF,当OE最小时,再根据勾股定理得出EF的最小值.【解答】解:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴OA=OB,∠AOB=90°,∠EAO=∠FBO=45°,∴∠AOE+∠BOE=90°,∵OE⊥OF,∴∠BOF+∠BOE=90°,∴∠AOE=∠BOF,在△AOE与△BOF中,,∴△AOE≌△BOF(ASA),∴OE=OF;(2)由(1)可知,△EOF是等腰直角三角形,∠EOF是直角,当OE最小时,EF 的值最小,∵OA=OB,OE⊥AB,∴点E是AB的中点,∴OE=AB,∵AB=4,∴OE=2,∴EF=,即EF的最小值是2.【点评】本题考查了正方形的性质,解决此类问题的关键是正确的利用旋转不变量.正确作出辅助线是关键.20.(2016春?江宁区期中)如图,在正方形ABCD中,点E是边AD上任意一点,BE的垂直平分线FG交对角AC于点F.求证:(1)BF=DF;(2)BF⊥FE.【分析】(1)由正方形的性质得出AB=AD,∠BAF=∠DAF=45°,由SAS证明△BAF ≌△DAF,得出对应边相等即可;(2)由线段垂直平分线的性质得出BF=EF,证出EF=DF,得出∠FDE=∠FED,再由全等三角形的性质证出∠ABF=∠FED,由邻补角关系得出∠FED+∠FEA=180°,证出∠ABF+∠FEA=180°,由四边形内角和得出∠BAE+∠BFE=180°,求出∠BFE=90°即可.【解答】证明:如图所示:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠BAF=∠DAF=45°,∠BAE=90°,在△BAF和△DAF中,,∴△BAF≌△DAF(SAS),∴BF=DF;(2)∵BE的垂直平分线FG交对角AC于点F,∴BF=EF,∵BF=DF,∴EF=DF,∴∠FDE=∠FED,∵△BAF≌△DAF,∴∠ABF=∠FDE,∴∠ABF=∠FED,∵∠FED+∠FEA=180°,∴∠ABF+∠FEA=180°,∴∠BAE+∠BFE=180°,∴∠BFE=90°,∴BF⊥FE.【点评】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、四边形内角和定理等知识;熟练掌握正方形的性质,证明三角形全等是解决问题的关键.(2015春?台州校级期中)已知:如图所示,四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,21.M是AC上任一点,O是BD的中点,连接MO,并延长MO到N,使NO=MO,连接BN 与ND.(1)判断四边形BNDM的形状,并证明;(2)若M是AC的中点,则四边形BNDM的形状又如何?说明理由.【分析】(1)由对角线互相平分的四边形是平行四边形即可得出结论;(2)由直角三角形斜边上1的中线性质得出BM=AC,DM=AC,得出BM=DM,即可得出结论.【解答】(1)解:四边形BNDM是平行四边形,理由如下:∵O是BD的中点,∴OB=OD,∵NO=MO,∴四边形BNDM是平行四边形;(2)解:四边形BNDM是菱形;理由如下:∵∠ABC=∠ADC=90°,M是AC的中点,。
北师大版八年级数学下册第六章平行四边形专题练习考试时间:90分钟;命题人:数学教研组考生注意:1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AC=18,BC=14,D,E分别是AB,AC的中点,连接DE,BE,点M在CB的延长线上,连接DM,若∠MDB=∠A,则四边形DMBE的周长为()A.16 B.24 C.32 D.402、一个多边形的内角和是外角和的5倍,则这个多边形是()A.12 B.11 C.10 D.93、如图,四边形ABCD中,AD=BC,点P是对角线BD的中点,E、F分别是AB、CD的中点,若∠EPF =130°,则∠PEF的度数为()A .25°B .30°C .35°D .50°4、多边形每一个内角都等于150°,则从该多边形一个顶点出发,可引出对角线的条数为()A .9条B .8条C .7条D .6条5、一个正多边形的一个外角是40︒,则该正多边形的内角和是( )A .720︒B .900︒C .1085︒D .1260︒6、四边形ABCD 中,如果270A C D ∠+∠+∠=︒,则B 的度数是( )A .110°B .100°C .90°D .30°7、一个正多边形的内角和是540°,则该正多边形的一个外角的度数为( )A .45°B .55°C .60°D .72°8、如果一个多边形的每个内角都是144°,那么这个多边形的边数是( )A .5B .6C .10D .129、若一个正多边形的各个内角都是140°,则这个正多边形是( )A .正七边形B .正八边形C .正九边形D .正十边形10、如图,五边形ABCDE 是正五边形,若l 1∥l 2,则∠1﹣∠2的值是( )A .108°B .36°C .72°D .144°第Ⅱ卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、如图,在ABC 中,D 、E 分别是AB 、AC 的中点,连结DE .若4DE =,则BC =______.2、一个正五边形和一个正六边形按如图所示方式摆放,它们都有一边在直线l 上,且有一个公共顶点O ,则AOB ∠的度数是______度.3、如图,平行四边形ABCD 的顶点A ,B ,C 的位置用数对分别表示为(4,6),(1,3),(5,3),则顶点D 的位置用数对表示为 ________.4、若一个n 边形的每个内角都等于135°,则该n 边形的边数是____________.5、已知:△ABC 中,点D 、E 、F 分别是△ABC 三边的中点,如果△ABC 的周长是12cm ,面积是16 cm 2,那么△DEF 的周长是________.三、解答题(5小题,每小题10分,共计50分)1、如图,在四边形ABCD 中,AB AD =,6AC =,90DAB DCB ∠=∠=︒,求四边形ABCD 的面积.2、四边形ABCD 中,BAD ∠的平分线与边BC 交于点E ;ADC ∠的平分线交直线AE 于点O .(1)若点O 在四边形ABCD 的内部.①如图1,若AD BC ∥,50B ∠=︒,70C ∠=︒,则DOE ∠=______.②如图2,试探索B 、C ∠、DOE ∠之间的数量关系,并将你的探索过程写下来.(2)如图3,若点O 在四边形ABCD 的外部,请探究B 、C ∠、DOE ∠之间的数量关系,并说明理由.3、如图,在边长为6的等边ABC 中,点E 为边BC 上任意一点,连接AE 将线段AE 绕点A 逆时针旋转60︒,点E 的对应点是点D ,连接ED 、CD .(1)如图1,求证:+=EC CD AB ;(2)如图2,在旋转过程中,取AE、CD的中点F、G,连接FG和FC,当AE BC⊥时,试猜想FG 与FC的大小关系,写出你猜想的关系式,并证明;(3)如图2,在整个旋转过程中,FG的长度是否发生变化,若不变化,直接写出FG的值,若变化,请直接写出FG的取值范围.4、已知MN∥BF,AB∥DE,AC∥DF.(1)如图1,求证:∠ABC=∠ADE;(2)如图2,点G是DE上一点,连接AG,若AC⊥BF,∠CAG+∠CEG=180°,点E到AD的距离与线段AG长度之比为5:4,AD=20,求DE的长.5、在Rt ABC中,∠ABC=90°,∠A=α,O为AC的中点,将点O沿BC翻折得到点O',将ABC绕点O'顺时针旋转,使点B与C重合,旋转后得到ECF.(1)如图1,旋转角为.(用含α的式子表示)(2)如图2,连BE,BF,点M为BE的中点,连接OM,①∠BFC的度数为.(用含α的式子表示)②试探究OM与BF之间的关系.(3)如图3,若α=30°,请直接写出OMBE的值为.-参考答案-一、单选题1、C【分析】由中点的定义可得AE =CE ,AD =BD ,根据三角形中位线的性质可得DE //BC ,DE =12BC ,根据平行线的性质可得∠ADE =∠ABC =90°,利用ASA 可证明△MBD ≌△EDA ,可得MD =AE ,DE =MB ,即可证明四边形DMBE 是平行四边形,可得MD =BE ,进而可得四边形DMBE 的周长为2DE +2MD =BC +AC ,即可得答案.【详解】∵D ,E 分别是AB ,AC 的中点,∴AE =CE ,AD =BD ,DE 为△ABC 的中位线,∴DE //BC ,DE =12BC ,∵∠ABC =90°,∴∠ADE =∠ABC =90°,在△MBD 和△EDA 中,90MDB A BD AD MBD ADE ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠=︒⎩,∴△MBD≌△EDA,∴MD=AE,DE=MB,∵DE//MB,∴四边形DMBE是平行四边形,∴MD=BE,∵AC=18,BC=14,∴四边形DMBE的周长=2DE+2MD=BC+AC=18+14=32.故选:C.【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质、三角形中位线的性质及平行四边形的判定与性质,三角形中位线平行于第三边且等于第三边的一半;有一组对边平行且相等的四边形是平行四边形;熟练掌握相关性质及判定定理是解题关键.2、A【分析】设这个多边形的边数为n,依据多边形的内角和是它的外角和的5倍列方程,即可得到n的值.【详解】解:设这个多边形的边数为n,依题意得(n-2)•180°=5×360°,解得n=12,∴这个多边形是十二边形,故选:A.【点睛】本题主要考查了多边形的内角和与外角和,解题时注意:多边形的外角和等于360°.3、A【分析】 根据三角形的中位线定理,可得11,22PE AD PF BC == ,从而PE =PF ,则有∠PEF =∠PFE ,再根据三角形的内角和定理,即可求解.【详解】解:∵点P 是对角线BD 的中点,E 、F 分别是AB 、CD 的中点, ∴11,22PE AD PF BC == , ∵AD =BC ,∴PE =PF ,∴∠PEF =∠PFE ,∵∠EPF =130°, ∴()1180252PEF EPF ∠=︒-∠=︒ . 故选:A【点睛】本题主要考查了三角形的中位线定理,等腰三角形的性质,三角形的内角和定理,熟练掌握三角形的中位线定理是解题的关键.4、A【分析】多边形从一个顶点出发的对角线共有(n-3)条.多边形的每一个内角都等于150°,多边形的内角与外角互为邻补角,则每个外角是30度,而任何多边形的外角是360°,则求得多边形的边数;再根据不相邻的两个顶点之间的连线就是对角线,则此多边形从一个顶点出发的对角线共有(n-3)条,即可求得对角线的条数.【详解】解:∵多边形的每一个内角都等于150°,∴每个外角是30°,∴多边形边数是360°÷30°=12,则此多边形从一个顶点出发的对角线共有12-3=9条.故选A.【点睛】本题主要考查了多边形的外角和定理,已知外角求边数的这种方法是需要熟记的内容.5、D【分析】由正多边形的外角和及一个外角即可知道该正多边形的边数,再由多边形的内角和定理即可求得结果.【详解】∵多边形的外角和为360゜,且正多边形的一个外角为40゜∴该正多边形的边数为:360÷40=9∴此正多边形的内角和为:(9-2)×180゜=1260゜故选:D.【点睛】本题考查了多边形的外角和性质与多边形的内角和定理,掌握这两个知识是关键6、C【分析】根据四边形内角和是360°进行求解即可.【详解】解:四边形的内角和是360°,∴∠∠∠∠︒A B C D+++=360∵270A C D ∠+∠+∠=︒=360-270=90B ∴∠︒︒︒.故选:C .【点睛】本题考查四边形的内角和,是基础考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.7、D【分析】设正多边形的边数为n ,则根据内角和为540°可求得边数n ,从而可求得该正多边形的一个外角的度数.【详解】设正多边形的边数为n ,则由题意得:180(n -2)=540解得:n =5即此正多边形为正五边形,其一个外角为360°÷5=72°故选:D .【点睛】本题考查了多边形的内角和与多边形的外角和,掌握多边形的内角和与外角定理是关键.8、C【分析】根据多边形的内角求出多边形的一个外角,然后根据多边形外角和等于360︒,计算即可.【详解】解:∵一个多边形的每个内角都是144°,∴这个多边形的每个外角都是(180°﹣144°)=36°,∴这个多边形的边数360°÷36°=10.故选:C.【点睛】本题考查了多边形的外角和,熟知多边形外角和等于360 是解本题的关键.9、C【分析】根据多边形的内角和公式,可得答案.【详解】解:设多边形为n边形,由题意,得(n-2)•180=140n,解得n=9,故选:C.【点睛】本题考查了正多边形,利用多边形的内角和是解题关键.10、C【分析】过点B作l1的平行线BF,利用平行线的性质推出∠CBF+∠1=180°,∠CBF+∠2=108°,两个式子相减即可.【详解】解:过点B作l1的平行线BF,则l1∥l2∥BF,∵l1∥l2∥BF,∴∠ABF =∠2,∠CBF +∠1=180°①,∵五边形ABCDE 是正五边形,∴()=521805=108ABC ∠-⨯÷,∴∠ABF +∠CBF =∠CBF +∠2=108°②,∴①-②得∠1-∠2=72°,故选C .【点睛】本题主要考查了平行线的性质以及正多边形的内角问题,解题的关键是通过作辅助线,搭建角之间的关系桥梁.二、填空题1、8【分析】由D 、E 分别是AB 、AC 的中点可知,DE 是△ABC 的中位线,根据三角形中位线定理解答即可.【详解】解:∵D 、E 分别是AB 、AC 的中点,∴DE 是△ABC 的中位线,∴BC =2DE ,∵DE =4,∴BC =2DE =2×4=8.故答案为: 8.【点睛】此题考查的是三角形中位线的性质,即三角形的中位线平行于第三边且等于第三边的一半. 2、84【分析】设直线l 与正五边形和正六边形的交点为C 、D ,根据多边形内角计算公式可得:108AOC ∠=︒,120BOD ∠=︒,则有72OCD ∠=︒,60ODC ∠=︒,进而根据三角形内角和定理可求得48COD ∠=︒,然后根据周角可求解.【详解】解:设直线l 与正五边形和正六边形的交点为C 、D ,如图所示:∵一个正五边形和一个正六边形都有一边在直线l 上,且根据多边形内角和可得:∴()521801085AOC -⨯︒∠==︒,()621801206BOD -⨯︒∠==︒,根据领补角可得:72OCD ∠=︒,60ODC ∠=︒,∵180OCD ODC COD ∠+∠+∠=︒,∴48COD ∠=︒,∵360AOC COD BOD AOB ∠+∠+∠+∠=︒,∴84AOB ∠=︒,故答案为84°.【点睛】本题主要考查正多边形内角的计算及三角形内角和定理,正确理解正多边形的内角的算法是解题的关键.3、(8,6)【分析】根据平行四边形的性质:对边平行且相等,得出点的平移方式,解答即可.【详解】解:∵平行四边形ABCD的顶点A,B,C的位置用数对分别表示为(4,6),(1,3),(5,3),由A,B坐标可得B向右平移3个单位,向上平移3个单位,可以得到点A∴点D可由点C向右平移3个单位,向上平移3个单位得到,∵点C坐标为(5,3)则点D坐标为(8,6);故答案为:(8,6).【点睛】此题考查了坐标与图形,涉及了平行四边形的性质以及点的平移,掌握平行四边形的性质以及点的平移规律是解题的关键.4、8【分析】根据题意求得多边形的外角,根据360度除以多边形的外角即可求得n边形的边数【详解】解:∵一个n边形的每个内角都等于135°,︒-︒=︒∴则这个n边形的每个外角等于18013545÷=360458∴该n边形的边数是8故答案为:8【点睛】本题考查了多边形的内角与外角的关系,求得多边形的外角是解题的关键.5、6cm【分析】根据三角形的中位线定理,△ABC的各边长等于△DEF的各边长的2倍,从而得出△DEF的周长.【详解】解:∵点D、E、F分别是△ABC三边的中点,∴AB=2EF,AC=2DE,BC=2DF,++=12cm,∵AB BC AC∴AB+AC+BC=2(DE+EF+DF)=12cm.DE EF DF cm6故答案是:6cm.【点睛】本题考查了三角形的中位线定理,根据中点判断出中位线,再利用中位线定理解题是关键.三、解答题1、18【分析】延长CB至点E,使得BE=DC,然后由题意易证△ADC≌△ABE,则有∠DAC=∠BAE,AC=AE,进而可得∠CAE=90°,最后问题可求解.【详解】解:延长CB至点E,使得BE=DC,如图所示:∵90DAB DCB ∠=∠=︒,∴180ADC ABC ∠+∠=︒,∵180ABE ABC ∠+∠=︒,∴ADC ABE ∠=∠,∵AB AD =,∴△ADC ≌△ABE ,∴∠DAC =∠BAE ,AC =AE ,∵90DAC BAC ∠+∠=︒,∴90BAE BAC ∠+∠=︒,即90CAE ∠=︒,∴△ACE 是等腰直角三角形,∵6AC =, ∴21182CAEABCD S S AC ===四边形. 【点睛】本题主要考查全等三角形的性质与判定、等腰直角三角形的判定及多边形内角和,熟练掌握全等三角形的性质与判定、等腰直角三角形的判定及多边形内角和是解题的关键.2、(1)120°;(2)1118022DOE B C ︒∠=-∠-∠;(3)1122DOE B C ∠=∠+∠ 【分析】(1)①根据平行线的性质和角平分线的定义可求∠BAE ,∠CDO ,再根据三角形外角的性质可求∠AEC ,再根据四边形内角和等于360°可求∠DOE 的度数;②根据三角形外角的性质和角平分线的定义可得∠DOE 和∠BAD 、∠ADC 的关系,再根据四边形内角和等于360°可求∠B 、∠C 、∠DOE 之间的数量关系;(2)根据四边形和三角形的内角和得到∠BAD +∠ADC =360°-∠B -∠C ,∠EAD +∠ADO =180°-∠DOE ,根据角平分线的定义得到∠BAD =2∠EAD ,∠ADC =2∠ADO ,于是得到结论.【详解】解:(1)①∵//AD BC∴180,180B BAD C ADC ∠+∠=∠+∠=又∵∠B =50°,∠C =70°∴∠BAD =130°,∠ADC =110°∵AE 、DO 分别平分∠BAD 、∠ADC∴∠BAE =65°,∠ODC =55°∴∠AEC =115°∴∠DOE =360°-115°-70°-55°=120°故答案为:120° ②1118022DOE B C ︒∠=-∠-∠,理由如下: AE ∵平分BAD ∠12DAE BAD ∴∠=∠ DO 平分ADC ∠12ADO ADC ∠= DAE ADO ∴∠+∠ 1122BAD ADC =∠+()12BAD ADC =∠+∠ 360B C BAD ADC ︒∠+∠+∠+∠=360BAD ADC B C ︒∴∠+∠=-∠-∠DAE ADO ∴∠+∠ ()13602B C ︒=-∠-∠1118022B C ︒=-∠-∠ ()180AOD DAE ADO ︒∴∠=-∠+∠1122B C =∠+∠ 180DOE AOD ︒∴∠=-∠1118022B C ︒=-∠-∠ 即1118022DOE B C ︒∠=-∠-∠ (2)1122DOE B C ∠=∠+∠,理由如下: AE ∵平分BAD ∠12DAE BAD ∴∠=∠ DO 平分ADC ∠12ADO ADC ∠= DAE ADO ∴∠+∠ 1122BAD ADC =∠+ ()12BAD ADC =∠+∠ 360B C BAD ADC ︒∠+∠+∠+∠=360BAD ADC B C ︒∴∠+∠=-∠-∠DAE ADO ∴∠+∠ ()13602B C ︒=-∠-∠ 1118022B C ︒=-∠-∠ ()180AOD DAE ADO ︒∴∠=-∠+∠1122B C =∠+∠即:1122DOE B C ∠=∠+∠. 【点睛】本题考查多边形内角与外角平行线的性质,角平分线的定义,关键是熟练掌握四边形内角和等于360°,这是解题的重点.3、(1)见解析;(2)FG =FC ,证明见解析;(3)变化,3FG ≤≤【分析】(1)根据SAS 证△ABE ≌△ACD ,即可得证CD =BE ,又AB =BC ,即可得证结论;(2)取AD 的中点H ,连接HF ,HG ,BF ,根据三角形的中位线定理得HG =12AC ,FH =12ED ,根据SAS 证△BEF ≌△GHF ,得出FB =FG ,又FB =FC ,故FG =FC ;(3)先判断当E 点与B 点重合时FG 有最大值,当E 点与C 点重合时FG 有最小值求出FG 的取值范围即可.【详解】解:(1)∵△ABC 是等边三角形,∴∠BAC =60°,AB =AC =BC ,由旋转可知,AE =AD ,∠EAD =60°,∴∠BAC =∠EAD ,∴∠BAE +∠EAC =∠EAC +∠CAD ,∴∠BAE =∠CAD ,在△ABE 和△ACD 中,AB AC BAE CAD AE AD ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===, ∴△ABE ≌△ACD (SAS ),∴BE =CD ,∴BC =BE +EC =CD +EC ,∴AB =EC +CD ;(2)FG =FC ,理由:取AD 的中点H ,连接HF ,HG ,BF ,∵等边三角形ABC ,AE ⊥BC ,点E 是BC 的中点,∴∠CAE =12∠BAC =30°,∠FEB =90°,FB =FC ,∵∠EAD =60°,AD =AE ,∴∠CAD =30°,△ADE 是等边三角形,∴DE =AE ,∠ADE =60°,∵点H 是AD 的中点,点F 是AE 的中点,点G 是CD 的中点, ∴HG ∥AC ,HG =12AC ,FH ∥ED ,FH =12ED ,∴∠DHG =∠DAC =30°,∠AHF =∠ADE =60°,FH =EF ,GH =BE , ∴∠FHG =∠BEF =90°,在△BEF 和△GHF 中,BE GH BEF GHF EF HF ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△BEF≌△GHF(SAS),∴FB=FG,∵AE⊥BC,点E是BC的中点,∴FB=FC,∴FG=FC;(3)FG长度发生变化,3≤FG理由:当点E与点B重合时,则点G与点C重合,此时FG最长,如下图,∵△ABC是等边三角形,点F是AE的中点,∴AF=12AB=12×6=3,∴FG当点E与点C重合时,此时FG最短,如下图,∵点F是AE的中点,点G是CD的中点,∴FG=12AD=12AC=12×6=3,∴3FG ≤≤【点睛】本题主要考查图形的旋转变换,涉及全等三角形的判定和性质,三角形的中位线,等边三角形的性质等知识,熟练掌握全等三角形的判定和性质及等边三角形的性质是解题的关键.4、(1)见解析;(2)25【分析】(1)根据平行线的性质(两直线平行,内错角相等,同位角相等)得出两组角相等,然后等量代换即可得;(2)根据平行四边形的判定可得四边形ABED 为平行四边形,由垂直及四边形内角和可得90AGE ∠=︒,点E 到AD 的距离为AC ,根据平行四边形的等面积法即可得出54AC DE AG AD ==,再由已知条件即可得出DE 长度.【详解】解:(1)∵∥MN BF ,AB DE ∥,∴ABC BAM ∠=∠,ADE BAM ∠=∠,∴ABC ADE ∠=∠;(2)∵∥MN BF ,AB DE ∥,∴四边形ABED 为平行四边形,∵AC BF ⊥,∴点E 到AD 的距离为AC ,∵180CAG CEG ∠+∠=︒∴根据四边形内角和可得:90AGE ∠=︒,由平行四边形等面积法可得:AD AC DE AG ⨯=⨯, 根据题意可得:54AC AG =,∴54AC DE AG AD ==, ∵20AD =, ∴520254DE =⨯=.【点睛】题目主要考查平行线的性质及平行四边形的基本性质,利用平行四边形等面积法确定线段的比是解题关键.5、(1)2α;(2)①α;②12OM BF =;(3 【分析】(1)连接OB ,O B ',O C ',由=90ABC ∠,O 为BC 的中点,得到12OB OA OC AC ===, 则OBA A α∠=∠=,90CBO ABC OBA α∠=∠-=-∠,再由旋转的性质可得=O B O C '',90BCO CBO α''∠==-∠,由此求解即可;(2)①连接O C ',O F ',由(1)可知=2CO F α'∠(因为CO F '∠也是旋转角),由旋转的性质可得O C O F ''=,BC FC =,则90O CF O FC α''==-∠∠,可以得到1802BCF O CB O CF α''∠=∠+∠=-,再由BC FC =可以得到()1==1802BFC FBC BCF -∠∠∠,由此即可求解; ②连接OB ,OE 延长OM 交EF 于N ,由①得BFC FBC A α∠=∠=∠=,由旋转的性质可得CFE BCA =∠∠,AC EF =,然后证明90BFC CFE BFE ∠+∠=∠=,=90CBF OBC OBF ∠+∠=∠,得到OB EF ∥,则OBM NEM ∠=∠,再证明△OBM ≌△NEM 得到EN BO =,12OM MN ON ==,1122EN AC EF ==从而推出MN 为△BFE 的中位线,得到12MN BF =,则12OM BF =; (3)连接O C '与BF 交于H ,由=90O CF O CB α''=-∠∠,BC FC =,可得CH BF ⊥,2BF HF =,由含30度角的直角三角形的性质可以得到2CF CH ===,2EF CF ==,再由勾股定理可以得到BE ===,由此即可得到答案. 【详解】解:(1)如图所示,连接OB ,O B ',O C ',∵=90ABC ∠,O 为BC 的中点, ∴12OB OA OC AC ===, ∴OBA A α∠=∠=,∴90CBO ABC OBA α∠=∠-=-∠,∵将点O 沿BC 翻折得到点O ',∴==90CBO CBO α'-∠∠,由旋转的性质可得=O B O C '',90BCO CBO α''∠==-∠,∴1802BO C BCO CBO α'''=-∠-=∠∠,∴旋转角为2α,故答案为:2α;(2)①如图所示,连接O C ',O F ',由(1)可知=2CO F α'∠(因为CO F '∠也是旋转角),由旋转的性质可得O C O F ''=,BC FC =, ∴()1=180902O CF O FC CO F α'''=-=-∠∠∠, ∴1802BCF O CB O CF α''∠=∠+∠=-,∵BC FC =, ∴()1==180=2BFC FBC BCF α-∠∠∠,故答案为:α;②如图所示,连接OB ,OE 延长OM 交EF 于N ,由①得BFC FBC A α∠=∠=∠=,由旋转的性质可得CFE BCA =∠∠,AC EF =,∵=90ABC ∠,∴90A BCA ∠+∠=,∴90BFC CFE BFE ∠+∠=∠=,∵OC OB =,∴OBC BCA ∠=∠,∴90A OBC ∠+∠=,∴=90CBF OBC OBF ∠+∠=∠,∴OB EF ∥,∴OBM NEM ∠=∠∵M 为BE 的中点,∴BM ME =,在△OBM 和△NEM 中,OBM NEM BM EMOMB NME ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△OBM ≌△NEM (SAS ),∴EN BO =,12OM MN ON ==, ∴1122EN AC EF ==, ∴N 为EF 的中点,∴MN 为△BFE 的中位线, ∴12MN BF =, ∴12OM BF =;(3)如图所示,连接O C '与BF 交于H ,∵=90O CF O CB α''=-∠∠,BC FC =,∴CH BF ⊥,2BF HF =,∴OM HF =,∵30a =,∴=30BFC ∠,∴2FC CH =,∵222FC CH HF =+,∴2CF CH ===, ∵===30CEC A α∠∠,90FCE CBA ∠=∠=,∴2EF CF ==,∵BE ===,∴OMBE ==.【点睛】本题主要考查了旋转的性质,等腰三角形的性质与判定,直角三角形斜边上的中线,三角形中位线定理,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,平行线的性质与判定等等,解题的关键在于能够熟练掌握旋转的性质.。
初中几何辅助线大全(很详细哦)初中几何辅助线―克胜秘籍等腰三角形1.作底边上的高,构成两个全等的直角三角形,这是用得最多的一种方法;2.作一腰上的高;3.将底边的一端作为底边的垂直线交叉,并与另一条腰部的延长线相交,形成直角三角形。
梯形1.垂直于平行边2.垂直于下底,将上底延伸为一条平行于两条斜边的腰部3的平行线4使两条垂直于底部的垂直线5延伸两条斜边,形成一个三角形菱形1.连接两对角2.做高平行四边形1.垂直于平行边2.按对角线将平行四边形分成两个三角形,高度为3-注意形状内外的矩形1.对角线2.作垂线很简单。
无论是哪一个主题,第一个都应该考虑主题的要求,例如Ab= AC+BD,这样的方法是找到另一个与AB长度相同的线段的方法,然后证明A+BD=另一个AB。
三角形图中有角平分线,可向两边作垂线(垂线段相等)。
也可将图对折看,对称以后关系现。
角平分线平行线,等腰三角形来添。
角平分线加垂线,三线合一试试看。
线段垂直平分线,常向两端把线连。
要证线段倍与半,延长缩短可试验。
三角形的中点连接成一条中线。
三角形中有中线、延长中线和其他中线。
解几何题时如何画辅助线?① 在中点处看到中线,并将中线延长一倍在几何题中,如果给出中点或中线,可以考虑过中点作中位线或把中线延长一倍来解决相关问题。
② 在证明比例线段时,通常使用平行线。
作平行线时往往是保留结论中的一个比,然后通过一个中间比与结论中的另一个比联系起来。
③ 对于梯形问题,添加辅助线的常用方法有:1。
穿过上底的两个端点用作下底的垂直线;2.穿过上底的一个端点用作一条腰部的平行线;3.穿过上底部的一个端点用作对角线的平行线;4.穿过一根腰部的中点用作另一根腰部的平行线5、过上底一端点和一腰中点的直线与下底的延长线相交6、作梯形的中位线7、延长两腰使之相交四边形的平行四边形出现,对称中心等分点。
梯形里面作高线,平移一腰试试看。
平行移动对角线,补成三角形常见。
证相似,比线段,添线平行成习惯。
鲁教版2020八年级数学上册第五章平行四边形的判断与性质能力提升练习题4(附答案)一.选择题(共10小题)1.平行四边形的一边长是12,那么这个平行四边形的两条对角线的长可以是()A.10和34B.18和20C.14和10D.10和122.如图,在平行四边形ABCD中,AB=6,AD=8,∠B=60°,∠BAD与∠CDA的角平分线AE、BF相交于点G,且交BC于点E、F,则图中阴影部分的面积是()A.B.C.D.3.如图,▱ABCD中,AE⊥CD于点E,若∠EAD=35°,则∠B的度数为()A.35°B.55C.65°D.125°4.如图,把一等腰梯形ABCD沿EF折叠后,点D、C分别落在D′、C′处,若∠AED'=20°,则∠EFB的度数等于()A.50°B.60°C.70°D.80°5.如图,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,对角线AC⊥BD于点O,AE⊥BC,DF⊥BC,垂足分别为E,F,设AD=a,BC=b,则四边形AEFD的周长是()A.3a+b B.2(a+b)C.2b+a D.4a+b6.如图,四边形ABCD中,已知AD∥BC,AC与BD相交于点O,则添加下列一个条件后,不能判定该四边形为平行四边形的是()A.AD=BC B.OA=OC C.OD=OB D.AB=DC7.如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,添加下列条件,能判定四边形ABCD是平行四边形的是()A.∠D=∠C B.BC=AD C.∠A=∠B D.AB=CD8.如图,已知△ABC是边长为3的等边三角形,点D是边BC上的一点,且BD=1,以AD为边作等边△ADE,过点E作EF∥BC,交AC于点F,连接BF,则下列结论中①△ABD≌△BCF;②四边形BDEF是平行四边形;③S四边形BDEF=;④S△AEF=.其中正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个9.如图,E是▱ABCD边AD延长线上一点,连接BE,CE,BD,BE交CD于点F.添加以下条件,不能判定四边形BCED为平行四边形的是()A.∠ABD=∠DCE B.DF=CF C.∠AEB=∠BCD D.∠AEC=∠CBD10.有如下命题:(1)有两个角相等的梯形是等腰梯形;(2)有两条边相等的梯形是等腰梯形;(3)两条对角线相等的梯形是等腰梯形;(4)等腰梯形上,下底边中点的连线把等腰梯形分成面积相等的两部分.其中正确的命题有()A.1个B.2个C.3个D.4个二.填空题(共10小题)11.如图,在▱ABCD中,以点A为圆心AB长为半径作弧交AD于点F,分别以点B、F为圆心,同样长度m为半径作弧,交于点G,连结AG并延长交BC于点E,若BF=6,AB =4,则AE的长为.12.如图,在▱ABCD中,CE⊥AB,E为垂足,若∠A=120°,AD=2,则CE=.13.如图,已知平行四边形ABCD的面积为84cm2,且,则S△ACE=cm2.14.如图,在等腰梯形ABCD中,AB∥CD,AD=BC=8cm,∠A=60°,BD平分∠ABC,则这个梯形的周长是.15.如图,在等腰梯形ABCD中,AB∥CD,DC=3cm,∠A=60°,BD平分∠ABC,则这个梯形的周长是cm.16.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,且AD=12cm.点P从点A出发,以3cm/s的速度在射线AD上运动;同时,点Q从点C出发,以1cm/s的速度在射线CB上运动.运动时间为t,当t=秒(s)时,点P、Q、C、D构成平行四边形.17.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AD=5,BC=18,E是BC的中点.点P以每秒1个单位长度的速度从点A出发,沿AD向点D运动;点Q同时以每秒3个单位长度的速度从点C出发,沿CB向点B运动.点P停止运动时,点Q也随之停止运动,当运动时间t秒时,以点P,Q,E,D为顶点的四边形是平行四边形,则t的值为.18.已知:如图,在▱ABCD中,∠BAD,∠ADC的平分线AE,DF分别与线段BC相交于点E,F,AE与DF相交于点G.若AD=10,AB=6,AE=4,则DF的长为.19.如图,在▱ABCD中,AC与BD交于点M,点F在AD上,AF=6cm,BF=12cm,∠FBM=∠CBM,点E是BC的中点,若点P以1cm/s秒的速度从点A出发,沿AD向点F 运动;点Q同时以2cm/秒的速度从点C出发,沿CB向点B运动,点P运动到F点时停止运动,点Q也同时停止运动,当点P运动秒时,以P、Q、E、F为顶点的四边形是平行四边形.20.阅读下列证明过程:已知,如图:四边形ABCD中,AB=DC,AC=BD,AD≠BC,求证:四边形ABCD是等腰梯形.读后完成下列各小题.(1)证明过程是否有错误如有,错在第几步上,答:.(2)作DE∥AB的目的是:.(3)判断四边形ABED为平行四边形的依据是:.(4)判断四边形ABCD是等腰梯形的依据是.(5)若题设中没有AD≠BC,那么四边形ABCD一定是等腰梯形吗?为什么?答.三.解答题(共8小题)21.如图,▱ABCD的对角线AC,BD交于点O,直线EF过点O,分别交AD,BC于点E,F.求证:AE=CF.22.如图,在平行四边形ABCD中,点E是边BC的中点,AE的延长线与DC的延长线相交于点F.求证:AE=FE.23.如图,已知四边形ABCD是等腰梯形,AB=DC,AD∥BC,AD=4,点P为梯形内部一点,若PB=PC,且P A⊥PD.(1)求证:P A=PD;(2)求P A的长.24.已知:等腰梯形ABCD,AD∥BC,对角线AC⊥BD,相交于点O,AD=3cm,BC=7cm,求梯形的面积S.25.如图,四边形ABCD中,AC,BD相交于点O,O是AC的中点,AD∥BC.求证:四边形ABCD是平行四边形.26.如图在四边形ABCD中,AD∥BC,AE⊥BD,CF⊥BD,E、F为垂足,且AE=CF.求证:四边形ABCD是平行四边形.27.如图,在四边形ABCD中,BD垂直平分AC,垂足为F,分别过点B作直线BE∥AD,过点A作直线EA⊥AC于点A,两直线交于点E.(1)求证:四边形AEBD是平行四边形;(2)如果∠ABE=∠ABD=60°,AD=2,求AC的长.28.如图,在平行四边形ABCD中,F是AD的中点,延长BC到点E,使CE=BC,连接DE,CF.(1)求证:四边形CEDF是平行四边形(2)若CD=4,AD=6,∠B=60°,求DE的长参考答案与试题解析一.选择题(共10小题)1.平行四边形的一边长是12,那么这个平行四边形的两条对角线的长可以是()A.10和34B.18和20C.14和10D.10和12【解答】解:如图,作CE∥BD,交AB的延长线于点E,∵AB=CD,DC∥AB∴四边形BECD是平行四边形,∴CE=BD,BE=CD=AB,∴在△ACE中,AE=2AB=24<AC+CE,∴四个选项中只有A,B符合条件,但是10,34,24不符合三边关系,故选:B.2.如图,在平行四边形ABCD中,AB=6,AD=8,∠B=60°,∠BAD与∠CDA的角平分线AE、BF相交于点G,且交BC于点E、F,则图中阴影部分的面积是()A.B.C.D.【解答】解:过G作GH⊥AD于点H,反向延长,交BC于点I.则HI=AB•sin B=6×=3,S平行四边形ABCD=8×3=24.∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠DAE=∠AEB,又∵∠DAE=∠BAE,∴∠BAE=∠AEB,∴BE=AB=6,同理,CF=CD=AB=6,∴EF=BE+CF﹣BC=6+6﹣8=4,∵AD∥BC,∴△ADG∽△EFG,∴=2,∴HG=2,GI=,则S△ADG=AD•HG=×8×2=8,S△EFG=EF•GI=×4×=2,∴S阴影=S平行四边形ABCD﹣S△ADG﹣S△EFG=24﹣8﹣2=14.故选:A.3.如图,▱ABCD中,AE⊥CD于点E,若∠EAD=35°,则∠B的度数为()A.35°B.55C.65°D.125°【解答】解:∵∠EAD=35°,AE⊥CD,∴∠D=55°,∵▱ABCD,∴∠B=55°,故选:B.4.如图,把一等腰梯形ABCD沿EF折叠后,点D、C分别落在D′、C′处,若∠AED'=20°,则∠EFB的度数等于()A.50°B.60°C.70°D.80°【解答】解:由已知得∠DEF=∠D'EF.又因为∠AED=180度,∠AED'=20°,所以∠DEF=80度.又因为AD∥BC,所以∠EFB=∠DEF=80°.故选:D.5.如图,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,对角线AC⊥BD于点O,AE⊥BC,DF⊥BC,垂足分别为E,F,设AD=a,BC=b,则四边形AEFD的周长是()A.3a+b B.2(a+b)C.2b+a D.4a+b【解答】解:根据题意,先作如图所示的辅助线,由四边形ABCD是等腰梯形,可得AC=BD,且AD=EF=a,BE=FC==;作DG∥AC,交BC的延长线于G.∵AD∥BC,AC∥DG∴四边形ACGD是平行四边形∴AD=CG=a,DG=AC=BD∵BD⊥AC,AC∥DG∴BD⊥DG在△BDG中,BD⊥DG,BD=DG∴△BDG是等腰直角三角形∴∠G=45°在△DFG中,∠G=45°,∠DFG=90°∴△DFG是等腰直角三角形∴DF=FG=FC+CG=+a由题意易得四边形AEFD是矩形,故其周长为2(AD+DF)=2(a++a)=3a+b.故选:A.6.如图,四边形ABCD中,已知AD∥BC,AC与BD相交于点O,则添加下列一个条件后,不能判定该四边形为平行四边形的是()A.AD=BC B.OA=OC C.OD=OB D.AB=DC【解答】解:A.∵AD∥BC,AD=BC,∴四边形ABCD是平行四边形;选项A正确;B.∵AD∥BC,∴∠OAD=∠OCB,在△AOD和△COB中,,∴△AOD≌△COB(ASA),∴OD=OB,又∵OA=OC,∴四边形ABCD是平行四边形;选项B正确;C..∵AD∥BC,∴∠OAD=∠OCB,在△AOD和△COB中,,∴△AOD≌△COB(AAS),∴OA=OC,又∵OD=OB,∴四边形ABCD是平行四边形;选项C正确;D.∵AD∥BC,AB=CD,∴四边形ABCD可能为等腰梯形,不一定是平行四边形,选项D不正确;故选:D.7.如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,添加下列条件,能判定四边形ABCD是平行四边形的是()A.∠D=∠C B.BC=AD C.∠A=∠B D.AB=CD【解答】解:A、AB∥CD,∠D=∠C时;不能判定四边形ABCD是平行四边形;B、AB∥CD,BC=AD时,不能判定四边形ABCD是平行四边形;C、AB∥CD,∠A=∠B时,不能判定四边形ABCD是平行四边形;D、AB∥CD,AB=CD时,能判定四边形ABCD是平行四边形;故选:D.8.如图,已知△ABC是边长为3的等边三角形,点D是边BC上的一点,且BD=1,以AD为边作等边△ADE,过点E作EF∥BC,交AC于点F,连接BF,则下列结论中①△ABD≌△BCF;②四边形BDEF是平行四边形;③S四边形BDEF=;④S△AEF=.其中正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个【解答】解:连接EC,作CH⊥EF于H.∵△ABC,△ADE都是等边三角形,∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=∠ABC=∠ACB=60°,∴∠BAD=∠CAE,∴△BAD≌△CAE,∴BD=EC=1,∠ACE=∠ABD=60°,∵EF∥BC,∴∠EFC=∠ACB=60°,∴△EFC是等边三角形,CH=,∴EF=EC=BD,∵EF∥BD,∴四边形BDEF是平行四边形,故②正确,∵BD=CF=1,BA=BC,∠ABD=∠BCF,∴△ABD≌△BCF,故①正确,∵S平行四边形BDEF=BD•CH=,故③正确,S△AEF=S△AEC=•S△ABD=故④错误,故选:C.9.如图,E是▱ABCD边AD延长线上一点,连接BE,CE,BD,BE交CD于点F.添加以下条件,不能判定四边形BCED为平行四边形的是()A.∠ABD=∠DCE B.DF=CF C.∠AEB=∠BCD D.∠AEC=∠CBD 【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AB∥CD,∴DE∥BC,∠ABD=∠CDB,∵∠ABD=∠DCE,∴∠DCE=∠CDB,∴BD∥CE,∴BCED为平行四边形,故A正确;∵DE∥BC,∴∠DEF=∠CBF,在△DEF与△CBF中,,∴△DEF≌△CBF(AAS),∴EF=BF,∵DF=CF,∴四边形BCED为平行四边形,故B正确;∵AE∥BC,∴∠AEB=∠CBF,∵∠AEB=∠BCD,∴∠CBF=∠BCD,∴CF=BF,同理,EF=DF,∴不能判定四边形BCED为平行四边形;故C错误;∵AE∥BC,∴∠DEC+∠BCE=∠EDB+∠DBC=180°,∵∠AEC=∠CBD,∴∠BDE=∠BCE,∴四边形BCED为平行四边形,故D正确,故选:C.10.有如下命题:(1)有两个角相等的梯形是等腰梯形;(2)有两条边相等的梯形是等腰梯形;(3)两条对角线相等的梯形是等腰梯形;(4)等腰梯形上,下底边中点的连线把等腰梯形分成面积相等的两部分.其中正确的命题有()A.1个B.2个C.3个D.4个【解答】解:根据等腰梯形的性质和判定可判断:1,错误,直角梯形中有两个角相等为90度,但不是等腰梯形.2,错误,一腰与一底相等时,不是等腰梯形.3,正确.4,正确,等腰梯形是轴对称图形故选:B.二.填空题(共10小题)11.如图,在▱ABCD中,以点A为圆心AB长为半径作弧交AD于点F,分别以点B、F为圆心,同样长度m为半径作弧,交于点G,连结AG并延长交BC于点E,若BF=6,AB =4,则AE的长为2.【解答】解:如图,连接FE,设AE交BF于点O.由作图可知:AB=AF,AE平分∠BAD,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠F AE=∠AEB=∠BAE,∴AB=BE,∴AF=BE,∵AF∥BE,∴四边形ABEF是平行四边形,∵AB=AF,∴四边形ABEF是菱形,∴AE⊥BF,∴AO=OE=AE,BO=OF=3,在Rt△AOB中,AO===,∴AE=2OA=2.故答案是:2.12.如图,在▱ABCD中,CE⊥AB,E为垂足,若∠A=120°,AD=2,则CE=.【解答】解:∵在▱ABCD中,∠A=120°,AD=2,∴AD=BC=2,∠B=60°,∵CE⊥AB,∴CE=,故答案为:13.如图,已知平行四边形ABCD的面积为84cm2,且,则S△ACE=21cm2.【解答】解:∵平行四边形ABCD,∴AB∥CD,∵,平行四边形ABCD的面积为84cm2,∴S△ACE=cm2.故答案为:2114.如图,在等腰梯形ABCD中,AB∥CD,AD=BC=8cm,∠A=60°,BD平分∠ABC,则这个梯形的周长是40cm.【解答】解:∵AB∥CD,AD=BC=8cm,∴∠ABC=∠A=60°,∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠CBD=30°,∵AB∥CD,∴∠BDC=∠CBD=30°,∴∠BDC=∠CBD,∴CD=BC=8cm,∵∠A=60°,∠ABD=30°,∴∠ADB=90°,∴AB=2AD=16cm,∴这个梯形的周长=CD+AD+BC+AB=8+8+8+16=40(cm).故答案为40cm.15.如图,在等腰梯形ABCD中,AB∥CD,DC=3cm,∠A=60°,BD平分∠ABC,则这个梯形的周长是15cm.【解答】解:已知BD平分∠ABC,∠A=60°⇒∠CBD=∠CDB=30°,∠BDA=90°,∠DBA=30°故CD=BC=AD=3cm,AB=2AD=6cm.所以梯形的周长为CD+AD+BC+AB=15cm.16.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,且AD=12cm.点P从点A出发,以3cm/s的速度在射线AD上运动;同时,点Q从点C出发,以1cm/s的速度在射线CB上运动.运动时间为t,当t=3或6秒(s)时,点P、Q、C、D构成平行四边形.【解答】解:由运动知,AP=3t,CQ=t,∴DP=AD﹣AP=12﹣3t,∵四边形PDCQ是平行四边形,∴PD=CQ,∴12﹣3t=t,∴t=3秒;当P运动到AD线段以外时,AP=3t,CQ=t,∴DP=3t﹣12,∵四边形PDCQ是平行四边形,∴PD=CQ,∴3t﹣12=t,∴t=6秒,故答案为:3或617.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AD=5,BC=18,E是BC的中点.点P以每秒1个单位长度的速度从点A出发,沿AD向点D运动;点Q同时以每秒3个单位长度的速度从点C出发,沿CB向点B运动.点P停止运动时,点Q也随之停止运动,当运动时间t秒时,以点P,Q,E,D为顶点的四边形是平行四边形,则t的值为2秒或3.5秒.【解答】解:∵E是BC的中点,∴BE=CE=BC=9,∵AD∥BC,∴PD=QE时,以点P,Q,E,D为顶点的四边形是平行四边形,①当Q运动到E和C之间时,设运动时间为t,则得:9﹣3t=5﹣t,解得:t=2,②当Q运动到E和B之间时,设运动时间为t,则得:3t﹣9=5﹣t,解得:t=3.5;∴当运动时间t为2秒或3.5秒时,以点P,Q,E,D为顶点的四边形是平行四边形,故答案为:2秒或3.5秒.18.已知:如图,在▱ABCD中,∠BAD,∠ADC的平分线AE,DF分别与线段BC相交于点E,F,AE与DF相交于点G.若AD=10,AB=6,AE=4,则DF的长为8.【解答】解:在平行四边形ABCD中,AD∥BC,BC=AD=10,∴∠DAE=∠AEB,∠ADF=∠DFC.由(1)得∠BAE=∠AEB,∠CDF=∠DFC.∵AB=DC=6,∴BE=AB=6,FC=CD=6.∴EC=BC﹣BE=4.∴EF=FC﹣EC=2.∵AD∥BC,∴∠DAG=∠FEG,∠ADG=∠EFG.∴△AGD∽△EGF,∴===,∵AE=4,∴AG=×4=,EG=,在平行四边形ABCD中,AB∥DC,∴∠BAD+∠ADC=180°.∵AE,DF分别是∠BAD,∠ADC的平分线,∴∠DAE=∠BAE=∠BAD,∠ADF=∠CDF=∠ADC.∴∠DAE+∠ADF=∠BAD+∠ADC=90°.∴∠AGD=90°.∴DG==,EG==,∴DF=DG+FG=8,故答案为8.19.如图,在▱ABCD中,AC与BD交于点M,点F在AD上,AF=6cm,BF=12cm,∠FBM=∠CBM,点E是BC的中点,若点P以1cm/s秒的速度从点A出发,沿AD向点F 运动;点Q同时以2cm/秒的速度从点C出发,沿CB向点B运动,点P运动到F点时停止运动,点Q也同时停止运动,当点P运动3或5秒时,以P、Q、E、F为顶点的四边形是平行四边形.【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,∴∠ADB=∠CBD,∵∠FBM=∠CBM,∴∠FBD=∠FDB,∴FB=FD=12cm,∵AF=6cm,∴AD=18cm,∵点E是BC的中点,∴CE=BC=AD=9cm,要使点P、Q、E、F为顶点的四边形是平行四边形,则PF=EQ即可,设当点P运动t秒时,点P、Q、E、F为顶点的四边形是平行四边形,根据题意得:6﹣t=9﹣2t或6﹣t=2t﹣9,解得:t=3或t=5.故答案为:3或5.20.阅读下列证明过程:已知,如图:四边形ABCD中,AB=DC,AC=BD,AD≠BC,求证:四边形ABCD是等腰梯形.读后完成下列各小题.(1)证明过程是否有错误如有,错在第几步上,答:没有错误.(2)作DE∥AB的目的是:为了证明AD∥BC.(3)判断四边形ABED为平行四边形的依据是:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.(4)判断四边形ABCD是等腰梯形的依据是梯形及等腰梯形的定义.(5)若题设中没有AD≠BC,那么四边形ABCD一定是等腰梯形吗?为什么?答不一定,因为当AD=BC时,四边形ABCD是矩形.【解答】解:(1)没有错误(2)为了证明AD∥BC(3)一组对边平行且相等的四边形是平行四边形(4)梯形及等腰梯形的定义(5)不一定,因为当AD=BC时,四边形ABCD是矩形.三.解答题(共8小题)21.如图,▱ABCD的对角线AC,BD交于点O,直线EF过点O,分别交AD,BC于点E,F.求证:AE=CF.【解答】证明:∵▱ABCD的对角线AC,BD交于点O,∴AO=CO,AD∥BC,∴∠EAC=∠FCO,在△AOE和△COF中,∴△AOE≌△COF(ASA),∴AE=CF.22.如图,在平行四边形ABCD中,点E是边BC的中点,AE的延长线与DC的延长线相交于点F.求证:AE=FE.【解答】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥DC,∴∠BAE=∠F,∠B=∠ECF,又∵E是BC的中点,∴BE=CE,在△ABE和△FCE中,∴△ABE≌△FCE(AAS),∴AE=FE.23.如图,已知四边形ABCD是等腰梯形,AB=DC,AD∥BC,AD=4,点P为梯形内部一点,若PB=PC,且P A⊥PD.(1)求证:P A=PD;(2)求P A的长.【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是等腰梯形,AB=DC,∴∠ABC=∠DCB,又PB=PC,∴∠PBC=∠PCB,∴∠ABP=∠DCP,∴在△ABP和△DCP中,,∴△ABP≌△DCP.∴P A=PD.(2)在Rt△P AD中,P A2+PD2=AD2即:2P A2=42P A=2.24.已知:等腰梯形ABCD,AD∥BC,对角线AC⊥BD,相交于点O,AD=3cm,BC=7cm,求梯形的面积S.【解答】解:做OE⊥AD并反向延长OE交BC于点F,∵四边形ABCD是等腰梯形,∴点O在梯形ABCD的对称轴上,∴OA=OD,OB=OC,设对称轴与AD、BC分别交于E、F,则OE=AD=,OF=BC=,∴EF=OE+OF=5,∴S梯形=(AD+BC)•EF=×(3+7)×5=25.25.如图,四边形ABCD中,AC,BD相交于点O,O是AC的中点,AD∥BC.求证:四边形ABCD是平行四边形.【解答】证明:∵O是AC的中点,∴OA=OC,∵AD∥BC,∴∠ADO=∠CBO,在△AOD和△COB中,,∴△AOD≌△COB(AAS),∴OD=OB,∴四边形ABCD是平行四边形.26.如图在四边形ABCD中,AD∥BC,AE⊥BD,CF⊥BD,E、F为垂足,且AE=CF.求证:四边形ABCD是平行四边形.【解答】证明∵AD∥BC,∴∠ADE=∠CBF,又∵AE⊥BD,CF⊥BD,∴∠AED=∠CFB=90°,在△ADE和△CBF中,∵,∴△ADE≌△CBF(AAS),∴AD=BC,∴AD∥BC,∴四边形ABCD是平行四边形.27.如图,在四边形ABCD中,BD垂直平分AC,垂足为F,分别过点B作直线BE∥AD,过点A作直线EA⊥AC于点A,两直线交于点E.(1)求证:四边形AEBD是平行四边形;(2)如果∠ABE=∠ABD=60°,AD=2,求AC的长.【解答】(1)证明:∵BD垂直平分AC,EA⊥AC,∴AE∥BD,∵BE∥AD,∴四边形AEBD是平行四边形;(2)∵AD∥BE,∴∠DAB=∠ABE=60°,∵∠ABD=60°,∴△ABD是等边三角形,∵BD垂直平分AC,∴∠AFD=90°,AC=2AF,∵AD=2,∴AF=,∴AC=2.28.如图,在平行四边形ABCD中,F是AD的中点,延长BC到点E,使CE=BC,连接DE,CF.(1)求证:四边形CEDF是平行四边形(2)若CD=4,AD=6,∠B=60°,求DE的长【解答】证明:(1)在▱ABCD中,AD∥BC,且AD=BC.∵F是AD的中点,∴DF=.又∵CE=BC,∴DF=CE,且DF∥CE,∴四边形CEDF是平行四边形;(2)解:如图,过点D作DH⊥BE于点H.在▱ABCD中,∵∠B=60°,∴∠DCE=60°.∵CD=AB=4,∴CH=CD=2,DH=2.在▱CEDF中,CE=DF=AD=3,则EH=1.∴在Rt△DHE中,根据勾股定理知DE==.。
一、选择题1.如图,菱形ABCD 中,50A ∠=︒,则ADB ∠的度数为( )A .65︒B .55︒C .45︒D .25︒A解析:A【分析】 由菱形得到AB=AD ,进而得到∠ADB=∠ABD ,再由三角形内角和定理即可求解.【详解】解:∵四边形ABCD 为菱形,∴AD=AB ,∴∠ADB=∠ABD=(180°-∠A)÷2=(180°-50°)÷2=65°,故选:A .【点睛】本题考查了菱形的性质,菱形的邻边相等,属于基础题,熟练掌握菱形的性质是解决本题的关键.2.如图为某城市部分街道示意图,四边形ABCD 为正方形,点G 在对角线BD 上,GE CD ⊥,GF BC ⊥,1500m AD =,小敏行走的路线为B A G E →→→,小聪行走的路线为B A D E F →→→→.若小敏行走的路程为3100m ,则小聪行走的路程为( )A .3100mB .4600mC .5500mD .6100m B解析:B【分析】 连接CG ,由正方形的对称性,易知AG=CG ,由正方形的对角线互相平分一组对角,GE ⊥DC ,易得DE=GE .在矩形GECF 中,EF=CG .要计算小聪走的路程,只要得到小聪比小敏多走了多少就行.【详解】解:连接GC ,∵四边形ABCD 为正方形,所以AD=DC ,∠ADB=∠CDB=45°,∵∠CDB=45°,GE ⊥DC ,∴△DEG 是等腰直角三角形,∴DE=GE .在△AGD 和△GDC 中,AD CD ADG CDG DG DG ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△AGD ≌△GDC (SAS )∴AG=CG ,在矩形GECF 中,EF=CG ,∴EF=AG .∵BA+AD+DE+EF-BA-AG-GE ,=AD=1500m .∵小敏共走了3100m ,∴小聪行走的路程为3100+1500=4600(m ),故选:B .【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的性质和判定、矩形的性质及等腰三角形的性质.解决本题的关键是证明AG=EF ,DE=GE .3.如图,在等腰直角ABC 中,AB BC =,点D 是ABC 内部一点, DE BC ⊥,DF AB ⊥,垂足分别为E ,F ,若3CE DE =, 53DF AF =, 2.5DE =,则AF =( )A .8B .10C .12.5D .15C解析:C【分析】根据比例关系设DF=x ,可判断四边形DEBF 为矩形,根据矩形的性质和比例关系分别表示CB 和AB ,再根据AB BC =,列出方程,求解即可得出x ,从而得出AF .【详解】,DE BC DF AB ⊥⊥,90DEB DFB ∴∠=∠=︒,∵△ABC 为等腰直角三角形,∴∠ABC=90°,∴四边形DEBF 为矩形,∴BF=DE=2.5,DF=EB ,设DF=3x ,则EB=3x ,∵53DF AF =,∴AF=5x ,AB=5x+2.5,∵3CE DE =,∴CE=7.5,∴CB=7.5+3x ,∵AB=CB ,∴5x+2.5=7.5+3x ,解得x=2.5,∴512.5AF x ==,故选:C .【点睛】本题考查矩形的性质和判定,等腰三角形的定义,一元一次方程的应用.能借助相关性质表示对应线段的长度是解题关键.本题主要用到方程思想.4.如图,点E 、F 分别在正方形ABCD 的边BC 、CD 上,45EAF ∠=︒,已知6AD =(正方形的四条边都相等,四个内角都是直角),2DF =.则AEF 的面积AEF S =( )A .6B .12C .15D .30C解析:C【分析】 延长CD 到G ,使DG=BE ,连接AG ,易证ADG ABE △≌△所以AE=AG ,BAE=DAG ∠∠ , 证AFG AEG △≌△,所以 GF=EF ,设BE=DG=x ,则EF=FG=x+2,在ECF Rt △中,利用勾股定理得222462x x 解得求出x ,最后求AGF S △问题即可求解.【详解】 解:延长CD 到G ,使DG=BE ,连接AG ,在正方形ABCD 中,AB=AD ,90ADB B C ADC ∠=∠=∠=∠=︒90ADG B ∴∠=∠=︒,ADG ABE(SAS)∴△≌△,,AG AE BAE DAG ∴=∠=∠,45EAF ∠=︒ ,45DAF BAE ∴∠+∠=︒ ,GAF=45DAG DAF ∴∠∠+∠=︒,GAF=EAF ∴∠∠,又AF=AF ,AFG AEG ∴△≌△(SAS),EF=FG ∴,设BE=DG=x ,则EC=6-x ,FC=4,EF=FG=x+2,在ECF Rt △中,222=FC CE EF +,()()22246=2x x ∴+-+,解得,x=3, GF=DG DF=2+3=5∴+,AEF AGF 11S =S =GF AD=56=1522∴⨯⨯△△, 故选:C .【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,正确构造辅助线,证三角形全等是解决本题的关键.5.如图,三个正方形围成一个直角三角形,64、400分别为所在正方形的面积,则图中字母M 所代表的正方形面积可表示为( )A .40064-B .2240064-C .2240064-D .40064+A解析:A【分析】 要求图中字母所代表的正方形的面积,根据面积=边长×边长=边长的平方,设M 的边长为a ,直角三角形斜边的长为c ,另一直角边为b ,则2400c =,264b =,已知斜边和一直角边的平方,由勾股定理即可求出2a ,即可得到答案.【详解】设M 的边长为a ,直角三角形斜边的长为c ,另一直角边为b ,则2400c =,264b =,如图所示,在该直角三角形中,由勾股定理得:22240064a c b =-=-,故选:A .【点睛】本题主要考查勾股定理的应用和正方形的面积公式,解题的关键在于熟练运用勾股定理求出正方形的边长的平方.6.在平面直角坐标系中,长方形OACB 的顶点O 在坐标原点,顶点A 、B 分别在x 轴、y 轴的正半轴上,OA =3,OB =4,D 为边OB 的中点,若E 为x 轴上的一个动点,当△CDE 的周长最小时,求点E 的坐标( )A .(一3,0)B .(3,0)C .(0,0)D .(1,0)D解析:D【分析】 由于C 、D 是定点,则CD 是定值,如果△CDE 的周长最小,即DE +CE 有最小值.为此,作点D 关于x 轴的对称点D′,当点E 在线段CD′上时,△CDE 的周长最小.如图,作点D 关于x 轴的对称点D′,连接CD′与x 轴交于点E ,连接DE .若在边OA 上任取点E′与点E 不重合,连接CE′、DE′、D′E′由DE′+CE′=D′E′+CE′>CD′=D′E +CE =DE +CE ,∴△CDE 的周长最小.∵OB =4,D 为边OB 的中点,∴OD =2,∴D (0,2),∵在长方形OACB 中,OA =3,OB =4,D 为OB 的中点,∴BC =3,D′O =DO =2,D′B =6,∵OE ∥BC ,∴Rt △D′OE ∽Rt △D′BC , ∴OE D O BC D B='', 即:623OE =,即:OE =1, ∴点E 的坐标为(1,0)故选:D .【点睛】此题主要考查轴对称−−最短路线问题,解决此类问题,一般都是运用轴对称的性质,将求折线问题转化为求线段问题,其说明最短的依据是:两点之间线段最短.7.如图,在ABCD 中,对角线AC ,BD 相交于点O ,E 、F 是对角线AC 上的两点,给出下列四个条件,其中不能判定四边形DEBF 是平行四边形的有( )A .AE CF =B .DE BF =C .ADE CBF ∠=∠D .ABE CDF ∠=∠B【分析】根据全等三角形的判定和性质以及平行四边形的判定定理分别判断即可.【详解】解:A 、∵AE CF =,∴AO=CO ,由于四边形ABCD 是平行四边形,则BO=DO ,∴四边形DEBF 是平行四边形;B 、不能证明四边形DEBF 是平行四边形;C 、∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD=BC ,∠DAE=∠BCF ,又∠ADE=∠CBF ,∴△DAE ≌△BCF (ASA ),∴AE=CF ,同A 可证四边形DEBF 是平行四边形;D 、同C 可证:△ABE ≌△CDF (ASA ),∴AE=CF ,同A 可证四边形DEBF 是平行四边形;故选:B .【点睛】本题考查了平行四边形的判定定理,对角线互相平分的四边形是平行四边形,熟练掌握平行四边形的判定定理是解题的关键.8.下列命题中,错误的是 ( )A .有一个角是直角的平行四边形是正方形;B .对角线相等的菱形是正方形;C .对角线互相垂直的矩形是正方形;D .一组邻边相等的矩形是正方形.A解析:A【分析】根据正方形的判定逐项作出判断即可求解.【详解】解:A. 有一个角是直角的平行四边形是正方形,判断错误,应该是矩形,符合题意;B. 对角线相等的菱形是正方形,判断正确,不合题意;C. 对角线互相垂直的矩形是正方形,判断正确,不合题意;D. 一组邻边相等的矩形是正方形,判断正确,不合题意.故选:A【点睛】本题考查了正方形的判定,熟练掌握正方形的判定方法是解题关键.9.已知点()0,0A ,()0,4B ,()3,4C t +,()3,D t .记()N t 为ABCD 内部(不含边界)整点的个数,其中整点是指横坐标和纵坐标都是整数的点,则()N t 所有可能的值为( )A .6、7B .7、8C .6、7、8D .6、8、9C 解析:C分别求出t=1,t=1.5,t=2,t=0时的整数点,根据答案即可求出答案.【详解】解:当t=0时,A (0,0),B (0,4),C (3,4),D (3,0),此时整数点有(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3),共6个点;当t=1时,A (0,0),B (0,4),C (3,5),D (3,1),此时整数点有(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),共8个点;当t=1.5时,A (0,0),B (0,4),C (3,5.5),D (3,1.5),此时整数点有(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,2),(2,3),(2,4),共7个点; 当t=2时,A (0,0),B (0,4),C (3,6),D (3,2),此时整数点有(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),共8个点;故选项A 错误,选项B 错误;选项D 错误,选项C 正确;故选:C .【点睛】本题考查了平行四边形的性质.主要考查学生的理解能力和归纳能力.10.如图,矩形纸片ABCD 中,4AB =,3AD =,折叠纸片使AD 边与对角线BD 重合,则折痕为DG 的长为( )A 3B 423C .2D 352解析:D【分析】 首先设AG =x ,由矩形纸片ABCD 中,AB =4,AD =3,可求得BD 的长,又由折叠的性质,可求得A′B 的长,然后由勾股定理可得方程:x 2+22=(4-x )2,解此方程即可求得AG 的长,继而求得答案.【详解】解:设AG =x ,∵四边形ABCD 是矩形,∴∠A =90°,∵AB =4,AD =3,∴BD 22AD AB +5,由折叠的性质可得:A′D =AD =3,A′G =AG =x ,∠DA′G =∠A =90°,∴∠BA′G =90°,BG =AB-AG =4-x ,A′B =BD-A′D =5-3=2,∵在Rt △A′BG 中,A′G 2+A′B 2=BG 2,∴x 2+22=(4-x )2,解得:x =32, ∴AG =32, ∴在Rt △ADG 中,DG =22352AD AG +=. 故选:D .【点睛】 此题考查了折叠的性质、矩形的性质以及勾股定理.此题难度适中,注意掌握折叠前后图形的对应关系,注意掌握数形结合思想与方程思想的应用.二、填空题11.我国古代伟大的数学家刘徽将勾股形(古人称直角三角形为勾股形)分割成个正方形和两对全等的直角三角形,得到一个恒等式,后人借助这种分割方法所得的图形证明了勾股定理,如图所示的图形就用了这种分割方法若5AE =,正方形ODCE 的边长为1,则BD 等于___________.【分析】设BD=x 正方形ODCE 的边长为1则CD=CE=1根据全等三角形的性质得到AF=AEBF=BD 根据勾股定理即可得到结论【详解】解:设正方形ODCE 的边长为1则CD=CE=1设BD=x ∵△AF解析:32【分析】设BD=x ,正方形ODCE 的边长为1,则CD=CE=1,根据全等三角形的性质得到AF=AE ,BF=BD ,根据勾股定理即可得到结论.【详解】解:设正方形ODCE 的边长为1,则CD=CE=1,设BD=x ,∵△AFO ≌△AEO ,△BDO ≌△BFO ,∴AF=AE=5,BF=BD=x ,∴AB=x+5,AC=5+1=6,BC=x+1,∵在Rt △ABC 中,AC 2+BC 2=AB 2,∴(x+1)2+62=(x+5)2,∴x=32, 故答案为:32. 【点睛】本题考查了勾股定理的证明,全等三角形的性质,正方形的性质,熟练掌握勾股定理是解题的关键.12.如图,在平面直角坐标系中,点A 、点B 分别在x 轴和y 轴的正半轴上运动,且AB =4,若AC =BC =5,△ABC 的形状始终保持不变,则在运动的过程中,点C 到原点O 的最小距离为____________. 【分析】如图过作于证明求解结合三角形的三边的关系可得:>当三点共线时可得从而可得答案【详解】解:如图过作于由三角形三边的关系可得:>当三点共线时的最小值是:点C 到原点O 的最小距离为故答案为:【点睛】212【分析】如图,过C 作CG AB ⊥于,G 4AB =,证明2,GB GA ==求解21,2,CG OG == 结合三角形的三边的关系可得:OC >,CG OG - 当,,C O G 三点共线时,,OC CG OG =- 可得212,CO CG OG ≥-=从而可得答案.【详解】解:如图,过C 作CG AB ⊥于,G 4AB =, 5,CB CA ==2,GB GA ∴==22225221CG CA GA ∴=-=-,90AOB ∠=︒,122OG AB ∴==,由三角形三边的关系可得:OC >,CG OG -当,,C O G 三点共线时,,OC CG OG =- 212,CO CG OG ∴≥-=-∴ CO 的最小值是:21 2.-∴ 点C 到原点O 的最小距离为21 2.-故答案为:21 2.-【点睛】本题考查的是等腰三角形的性质,勾股定理的应用,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,三角形三边之间的关系,掌握以上知识是解题的关键.13.如图,先将正方形纸片对折,折痕为MN ,再把点B 折叠到折痕MN 上,折痕为AE ,点B 在MN 上的对应点为H ,则ABH ∠=______°.75【分析】由将正方形纸片对折折痕为MN 可得MA=MD=由折叠得AB=AH 由四边形ABCD 是正方形得AD=AB 可推出AH=AD=2AM 可求∠AHM=30°利用平行线性质可求∠BAH=30°在△AHB解析:75.【分析】由将正方形纸片对折,折痕为MN ,可得MA=MD=1AD 2,由折叠得AB=AH 由四边形ABCD 是正方形得AD=AB ,可推出AH=AD=2AM ,可求∠AHM=30°,利用平行线性质可求∠BAH=30°,在△AHB 中,AH=AB 由内角和可求∠ABH=75︒即可.【详解】解:∵正方形纸片对折,折痕为MN ,∴MN 是AD 的垂直平分线 ,∴MA=MD=1AD 2, ∵把B 点折叠在折痕MN 上,折痕为AE ,点B 在MN 上的对应点为H ,∴AB=AH ,∵四边形ABCD 是正方形 ,∴AD=AB ,∴AH=AD=2AM ,∵∠AMH=90°,AM=1AH 2, ∴∠AHM=30°,∵MN ∥AB ,∴∠BAH=30°,在△AHB 中,AH=AB , ∴∠ABH=()()11180BAH 180307522︒-∠=︒-︒=︒. 故答案为:75.【点睛】 本题考查正方形折叠问题,涉及垂直平分线,正方形性质,等腰三角形性质,三角形内角和,关键是30°角所对直角边等于斜边一半逆用求角度.14.已知梯形的上底长是5cm ,中位线长是7cm ,那么下底长是_____cm .9【分析】根据梯形中位线的长等于上底与下底和的一半可求得其下底【详解】解:由已知得下底=2×7-5=9cm 故答案为9【点睛】主要考查了梯形中位线定理的数量关系:梯形中位线的长等于上底与下底和的一半解析:9【分析】根据“梯形中位线的长等于上底与下底和的一半”可求得其下底.【详解】解:由已知得,下底=2×7-5=9cm .故答案为9.【点睛】主要考查了梯形中位线定理的数量关系:梯形中位线的长等于上底与下底和的一半. 15.如图,将ABCD 沿对角线AC 进行折叠,折叠后点D 落在点F 处,AF 交BC 于点E ,有下列结论:①ABF CFB ≌;②AE CE =;③//BF AC ;④BE CE =,其中正确结论的是__________.①②③【分析】根据SSS 即可判定△ABF ≌△CFB 根据全等三角形的性质以及等式性质即可得到EC =EA 根据∠EBF =∠EFB =∠EAC =∠ECA 即可得出BF ∥AC 根据E 不一定是BC 的中点可得BE =CE解析:①②③【分析】根据SSS 即可判定△ABF ≌△CFB ,根据全等三角形的性质以及等式性质,即可得到EC =EA ,根据∠EBF =∠EFB =∠EAC =∠ECA ,即可得出BF ∥AC .根据E 不一定是BC 的中点,可得BE =CE 不一定成立.【详解】解:由折叠可得,AD =AF ,DC =FC ,又∵平行四边形ABCD 中,AD =BC ,AB =CD ,∴AF =BC ,AB =CF ,在△ABF 和△CFB 中,AB CF AF CB BF FB =⎧⎪=⎨⎪=⎩,∴△ABF ≌△CFB (SSS ),故①正确;∴∠EBF =∠EFB ,∴BE =FE ,∴BC -BE =FA -FE ,即EC =EA ,故②正确;∴∠EAC =∠ECA ,又∵∠AEC =∠BEF ,∴∠EBF =∠EFB =∠EAC =∠ECA ,∴BF ∥AC ,故③正确;∵E 不一定是BC 的中点,∴BE =CE 不一定成立,故④错误;故答案为:①②③.【点睛】本题主要考查了折叠问题,全等三角形的判定与性质以及平行线的判定的运用,解题时注意:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.16.如图,在四边形ABCD 中,AC a =,BD b =,且AC BD ⊥顺次连接四边形ABCD 各边的中点,得到四边形1111D C B A ,再顺次连接四边形1111D C B A 各边中点,得到四边形2222A B C D …如此进行下去,得到四边形n n n n A B C D ,下列结论正确的有__________.①四边形2222A B C D 是矩形;②四边形4444A B C D 是菱形;③四边形5555A B C D 的周长是4a b +. ②③【分析】利用三角形的中位线的性质证明四边形是矩形四边形是菱形四边形是矩形四边形是菱形从而可得到规律序号n 是奇数时四边形是矩形当序号n 是偶数时四边形是菱形再探究n 是奇数时四边形的周长即可解决问题【解析:②③【分析】利用三角形的中位线的性质证明四边形1111D C B A 是矩形,四边形2222A B C D 是菱形,四边形3333A B C D 是矩形,四边形4444A B C D 是菱形,从而可得到规律,序号n 是奇数时四边形是矩形,当序号n 是偶数时四边形是菱形,再探究n 是奇数时四边形的周长即可解决问题.【详解】解: 1111,,,A B C D 分别是,,,AB BC CD DA 的中点,1111111111//,,//,,22A B AC A B AC C D AC C D AC ∴== 11//,A D BD 11111111//,,A B C D A B C D ∴=∴ 四边形1111D C B A 是平行四边形,,AC BD ⊥ 11//,A B AC 11//,A D BD1111,A B A D ∴⊥∴ 四边形1111D C B A 是矩形,1111,AC B D ∴=如图,2222,,,A B C D 分别是11111111,,,A B B C C D D A 的中点,∴ 2211221111,,22A B AC A D B D == 四边形2222A B C D 是平行四边形, 2222,A B A D ∴=∴ 四边形2222A B C D 是菱形,故①不符合题意,2222,A C B D ∴⊥同理可得:四边形3333A B C D 是矩形,四边形4444A B C D 是菱形,故②符合题意,······总结规律:四边形n n n n A B C D , 当序号n 是奇数时四边形是矩形,当序号n 是偶数时四边形是菱形,111111111111,,2222A B C D AC a A D B C BD b ====== ∴ 四边形1111D C B A 的周长为,a b +如图, 四边形1111D C B A 是矩形,四边形2222A B C D 是菱形,2222,,,A B C D 分别是11111111,,,A B B C C D D A 的中点,222222112211,,,A C B D A C A D B D A B ∴⊥==由中位线的性质同理可得:33332233332211111111,,22242224A DBC BD a a D C A B A C b b ===⨯====⨯= 所以四边形3333A B C D 的周长为()1,2a b + 由规律可得:四边形5555A B C D 是矩形, 同理可得:四边形5555A B C D 的周长是()11.224a b a b +⨯+=故③符合题意.故答案为②③.【点睛】本题考查三角形的中位线的性质,中点四边形,菱形的判定与性质,矩形的判定与性质,解题的关键是学会从特殊到一般,探究规律,利用规律解决问题.17.如图,点E 是长方形纸片DC 上的中点,将C ∠过E 点折起一个角,折痕为EF ,再将D ∠过点E 折起,折痕为GE ,且C ,D 均落在GF 上的一点H 处.若1649'∠=︒,则CEF ∠=_______.【分析】根据翻折的性质可得∠GEH=∠1∠HEF=∠CEF从而可求出∠DEH ∠CEF 的度数【详解】解:∵∠GEH=∠1∴∠GEH=∴∠DEH=+=∴∠HEF=∠CEF=×(180°-)=故答案为:【 解析:2551'︒【分析】根据翻折的性质可得∠GEH=∠1,∠HEF=∠CEF ,从而可求出∠DEH ,∠CEF 的度数.【详解】解:∵1649'∠=︒,∠GEH=∠1,∴∠GEH=649'︒,∴∠DEH =649'︒+649'︒=12818'︒,∴∠HEF=∠CEF=12×(180°-12818'︒)=2551'︒, 故答案为:2551'︒.【点睛】本题考查了翻折变换的性质,熟练掌握折叠的性质找出相等的角是解题的关键. 18.已知Rt ABC ,90C ∠=︒,4cm AC =,3cm BC =,若PAB △与ABC 全等,PC ________.5cm 或cm 或cm 【分析】利用勾股定理列式求出AB 然后分①点P 与点C 在AB 的两侧时AP 与BC 是对应边时四边形ACBP 是矩形然后利用勾股定理列式计算即可得解;AP 与AC 是对应边时根据对称性可知AB ⊥P 解析:5cm 或245cm 或75cm . 【分析】利用勾股定理列式求出AB ,然后分①点P 与点C 在AB 的两侧时,AP 与BC 是对应边时,四边形ACBP 是矩形,然后利用勾股定理列式计算即可得解;AP 与AC 是对应边时,根据对称性可知AB ⊥PC ,再利用三角形的面积列式计算即可得解;②点P 与点C 在AB 的同侧时,利用勾股定理求出BD ,再根据PC=AB-2BD 计算即可得解.【详解】解:在Rt ABC 中,90C ∠=︒,4cm AC =,3cm BC =, 由勾股定理得,2222435AB AC BC cm =+=+=,如图,①点P 与点C 在AB 的两侧时,若AP 与BC 是对应边,则四边形ACBP 1是矩形, ∴P 1C=AB=5cm ,若AP 与AC 是对应边,则△ABC 和△ABP 关于直线AB 对称,∴AB ⊥PC设AB 与P 2C 相交于点D ,则S △ABC =12×5•CD=12×3×4, 解得CD=125, ∴P 2C=2CD=2×125=245, ②点P 3与点C 在AB 的同侧时,由勾股定理得,22221293()55BD BC CD =-=-=, 过点P 3作P 3E ⊥AB ,垂足E ,连接P 3C ,如图,则有12×5•P 3E=12×3×4, ∴P 3E=125∴P 3E=CD 又P 3E ⊥AB ,CD ⊥AB ,∴P 3E//CD ,∴四边形P 3CDE 是平行四边形,又∠CDE=90°∴四边形P 3CDE 是矩形,∴P 3C=DE∵3P AB △≌ABC∴P 3A=BC ,∠P 3AB=∠CBA又∠P 3EA=∠CDB=90°∴△P 3AE ≌△CBD∴AE=BD∴P 3C=AB-2BD=5-2×95=75, 综上所述,PC 的长为5cm 或245cm 或75cm . 故答案为:5cm 或245cm 或75cm . 【点睛】 本题考查了全等三角形的对应边相等的性质,勾股定理,轴对称性,难点在于分情况讨论,作出图形更形象直观.19.如图,以Rt ABC 的斜边BC 为边,向外作正方形BCDE ,设正方形的对角线BD 与CE 的交点为O ,连接AO ,若3AC =,6AO =,则AB 的值是__________.【分析】如详解图:作垂足为F 的延长线垂足为G 可证可得四边形AFOG 为正方形BF=CGAF=AG=进而可求得答案【详解】如图所示:作垂足为F 的延长线垂足为G 则四边形AFOG 为矩形四边形BCDE 是正方形解析:623-【分析】如详解图:作OF AB ⊥垂足为F ,OG AG ⊥的延长线,垂足为G ,可证OFB OGC △≌△,可得四边形AFOG 为正方形,BF=CG ,AF=AG=32,进而可求得答案.【详解】如图所示:作OF AB ⊥垂足为F ,OG AG ⊥的延长线,垂足为G ,则四边形AFOG 为矩形,四边形BCDE 是正方形,∴OB=OC ,90BOC ∠=°,9090COG COF BOF COF BOF COG∠+∠=︒∠+∠=︒∴∠=∠,,OFB OGC OB OC OFB OGCOF OG∠=∠=∴∴=△≌△ S ∴四边形AFDG 为正方形632332332332623AO AF AG AC CG AG AC BF CGAB AF BF AG CG =∴===∴=-=-=∴=+=+=-+=- 故答案为:623-.【点睛】本题考查了正方形的性质和判定,全等三角形的性质,关键是构造全等三角形证明. 20.如图所示,在ABCD 中,AC 与BD 相交于点O ,若DAC EAC ∠=∠,4AE =,3AO =,则AEC S ∆的面积为____.【分析】先证明△AEC 是等腰三角形再证OE ⊥AC 然后用勾股定理求出OE 即可求【详解】解:如图1连接OE ∵四边形ABCD 是平行四边形∴OA=OC=3AD ∥BC ∴∠DAC=∠ACB 又∵∴∠ACB=∠EA解析:37【分析】先证明△AEC 是等腰三角形,再证OE ⊥AC ,然后用勾股定理求出OE ,即可求AEC S ∆.【详解】解:如图1,连接OE ,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴OA=OC=3,AD ∥BC ,∴∠DAC=∠ACB ,又∵DAC EAC ∠=∠,∴∠ACB=∠EAC ,∴AE=EC=4,∴△AEC 是等腰三角形,∴OE ⊥AC ,在Rt △AOE 中,由勾股定理得,AO 2+OE 2=AE 2,∴32+OE 2=42,∴OE=7, ∴167372AEC s =⨯⨯=, 故答案是:37.【点睛】本题综合考查了平行四边形的性质,等腰三角形的判定与性质和勾股定理等相关知识,证明△AEC 是等腰三角形是解本题的关键.三、解答题21.如图,在平行四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 相交于点O ,点E ,F 分别在BD 和DB 的延长线上,且DE BF =,连接AE ,CF .(1)求证:E F ∠=∠;(2)连接AF ,CE ,当BD 平分ABC ∠时,四边形AFCE 是什么特殊四边形?请说明理由.解析:(1)见解析;(2)四边形AFCE 是菱形,理由见解析【分析】(1)根据四边形ABCD 是平行四边形,可以得到AD=CB ,AD ∥BC ,从而可以得到∠ADE=∠CBF ,然后根据SAS 证明△ADE ≌△CBF ,从而得出结论;(2)根据BD 平分∠ABC 和平行四边形的性质,可以证明▱ABCD 是菱形,从而可以得到AC ⊥BD ,然后即可得到AC ⊥EF ,再根据题目中的条件,可以证明四边形AFCE 是平行四边形,然后根据AC ⊥EF ,即可得到四边形AFCE 是菱形.【详解】(1)证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD=CB ,AD ∥BC ,∴∠ADB=∠CBD ,∴∠ADE=∠CBF ,在△ADE 和△CBF 中,AD CB ADE CBF DE BF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ADE ≌△CBF (SAS ),∴∠E=∠F ;(2)当BD 平分∠ABC 时,四边形AFCE 是菱形,理由:∵BD 平分∠ABC ,∴∠ABD=∠CBD ,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴OA=OC ,OB=OD ,AD ∥BC ,∴∠ADB=∠CBD ,∴∠ABD=∠ADB ,∴AB=AD ,∴平行四边形ABCD 是菱形,∴AC ⊥BD ,∴AC ⊥EF ,∵DE=BF ,∴OE=OF ,又∵OA=OC ,∴四边形AFCE 是平行四边形,∵AC ⊥EF ,∴四边形AFCE 是菱形.【点睛】本题考查平行四边形的判定与性质、菱形的判定、全等三角形的判定,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.22.如图,在ABC 中,AB AC =,10BC =.(1)尺规作图:(要求:保留作图痕迹,不写作法)①作BAC ∠的平分线交BC 于点D ;②作边AC 的中点E ,连接DE ;(2)在(1)所作的图中,若12AD =,则DE 的长为__________.解析:(1)①见解析;②见解析;(2)6.5【分析】(1)①以A 为圆心,小于AB 的长度为半径画圆,交AB 、AC 于两个点,再分别以这两个点为圆心,一样的半径画弧,交于一点,连接这个点与点A ,即可得到BAC ∠的平分线,再画出它与BC 的交点D ;②作线段AC 的垂直平分线,即可找到线段AC 的中点E ,连接DE ;(2)由等腰三角形“三线合一”的性质得152BD BC ==,AD BC ⊥,用勾股定理求出AB 的长,再根据中位线的性质得到DE 的长.【详解】解:(1)①如图所示:②如图所示:(2)∵AB AC =,AD 平分BAC ∠, ∴152BD BC ==,AD BC ⊥, 在Rt ABD △中,2213AB AD BD =+=, ∵E 、D 分别是AC 和BC 的中点,∴1 6.52DE AB ==, 故答案是:6.5.【点睛】 本题考查等腰三角形的性质,中位线的定理,以及角平分线和垂直平分线的作法,解题的关键是熟练掌握这些几何的性质定理以及作图方法.23.如图,点A ,B ,C ,D 在同一条直线上,点E ,F 分别在直线AD 的两侧,且AC BD =,EBC FCB ∠=∠,BE CF =.求证:四边形AFDE 是平行四边形;解析:见解析【分析】证明△ABE ≌△DCF ,得到AE=DF ,∠EAB=∠FDC ,推出AE ∥DF ,即可证明结论.【详解】解:∵AC=BD ,即AB+BC=CD+CB ,∴AB=CD ,∵∠EBC=∠FCB ,∴∠ABE=∠DCF ,在△ABE 和△DCF 中,AB CD ABE DCF BE CF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABE ≌△DCF (SAS ),∴AE=DF ,∠EAB=∠FDC ,∴AE ∥DF ,∴四边形AFDE 是平行四边形.【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,平行四边形的判定,解题的关键是根据全等得到对应角和对应边相等.24.如图,在正方形ABCD 中,点P 是对角线AC 上的一点,点E 在BA 的延长线上,且PB PE =,连结DE .(1)求证:PD PE =.(2)试判断DE 和BP 的数量关系,并说明理由.解析:(1)见解析;(2)2DE BP =,见解析 【分析】(1)根据SAS 证明APD APB ≌△△可得PD=PB ,再结合PD=PE 即可得出结论; (2)证明DPE 是等腰直角三角形即可得出结论.【详解】解:(1)证明:∵四边形ABCD 是正方形,∴AB AD =,∵AC 是正方形ABCD 的对角线,∴=45CAD CAB ∠=∠︒∵AP AP =,∴()APD APB SAS ≌, ∴PD PB =, ∵PB PE =,∴PD PE =.(2)2DE BP =.理由如下:∵由(1)知,APD APB ≌△△,PD PB PE ==,∴设PEB PBE PDA x ∠=∠=∠=︒,∴1802EPB x ∠=︒-︒,∵45DAP ∠=︒,∴18045135DPA BPA x x ∠=∠=︒-︒-=︒-︒,∴1802(135)45APE EPB BPA x x x ∠=∠-∠=︒-︒-︒-︒=︒-︒,∴135(45)90DPE DPA APE x x ∠=∠-∠=︒-︒-︒-︒=︒.∴DPE 是等腰直角三角形,∴22DE DP BP ==. 【点睛】本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,熟记正方形的性质,证明三角形全等是解决问题的关键.25.如图,在四边形ABCD 中,,E F 分别是,AD BC 的中点,,G H 分别是对角线,BD AC 的中点,依次连接,,,E G F H 连接,EF GH .(1)求证:四边形EGFH 是平行四边形;(2)当AB CD =时,EF 与GH 有怎样的位置关系?请说明理由;(3)若,20,70AB CD ABD BDC =∠=︒∠=︒,则GEF ∠= ︒.解析:(1)见解析;(2)GH EF ⊥,见解析;(3)25︒【分析】(1)利用中位线性质得//EG AB ,且12GE AB =,//HF AB ,且12HF AB =,可推出//EG HF ,且EG HF =,可证四边形EGFH 是平行四边形;(2由G F 、分别是BD BC 、的中点,可得12GF CD =,由(1)知12GE AB =,由AB CD =,可证GE GF =,由(1)知四边形EGFH 是平行四边形,可证四边形EGFH 是菱形即可;(3)先证四边形EGFH 是平行四边形;再证四边形EGFH 是菱形,由EG ∥AB ,GF ∥CD ,可求∠EGD=∠ABD=20°,∠BGF=∠BDC=70°利用平角可求∠DGF=180°-∠BGF=110°,利用两角和求∠EGF=130°利用菱形性质求∠GEH=180°-∠EGF=50º,由FE 平分∠GEH ,∠GEF=25︒即可.【详解】证明:(1)E G 、分别是AD BD 、的中点,//EG AB ∴,且12GE AB =, 同理可证://HF AB ,且12HF AB =, //EG HF ∴,且EG HF =,∴四边形EGFH 是平行四边形;(2)GH EF ⊥,理由:G F 、分别是BD BC 、的中点,12GF CD ∴=, 由(1)知12GE AB =, 又AB CD =,GE GF ∴=, 又四边形EGFH 是平行四边形,∴四边形EGFH 是菱形,GH EF ∴⊥;(3)E G 、分别是AD BD 、的中点,F H 、分别是BC AC 、的中点,//EG AB ∴,//HF AB ,12GE AB =, //EG HF ∴,同理可证//EH GF ,12GF CD =, ∴四边形EGFH 是平行四边形,∵AB CD =,GE GF ∴=,∴四边形EGFH 是菱形,20,70ABD BDC ∠=︒∠=︒,EG ∥AB ,GF ∥CD ,∴∠EGD=∠ABD=20°,∠BGF=∠BDC=70°,∴∠DGF=180°-∠BGF=110°,∴∠EGF=∠EGD+∠DGF=20°+110°=130°,∴∠GEH=180°-∠EGF=50º,∵FE 平分∠GEH ,∴∠GEF=11502522GEH ∠=⨯︒=︒. 故答案为:25︒.【点睛】本题考查平行四边形,菱形判断与性质,求菱形内角,掌握平行四边形的判定方法,菱形的判定与性质,会利用菱形的性质求角度是解题关键.26.我们学习过利用尺规作图平分一个任意角,而“利用尺规作图三等分一个任意角”曾是数学史上一大难题,之后被数学家证明是不可能完成的.但人们可以通过折纸把一个角三等分,今天我们就通过折纸把一个直角三等分.操作如下:第一步:如图①,对折长方形纸片ABCD ,使AD 与BC 重合,沿EF 对折后,得到折痕EF ,把纸片展平;第二步:如图②,再一次折叠纸片,使点A 落在EF 上(标记为点O ),并使折痕经过点B ;第三步:如图③,再展开纸片,得到折痕BR ,同时连接BO RO 、.这时就可以得到BR BO 、把直角ABC 三等分.为了说明这一方法的正确性,需要对其进行证明.如下给出了不完整的“已知”和“求证”,请补充完整,并写出“证明”过程. 已知:如图④,线段EF 是长方形ABCD 对折后的折痕,BOR ∆是由BAR ∆沿BR 折叠后得到的三角形 ,求证:解析:点O 在折痕EF 上,BR BO 、把ABC ∠三等分,见解析【分析】如图④,线段EF 是长方形ABCD 对折后的折痕,BOR ∆是BAR ∆沿BR 折叠后得到的三角形,点O 在折痕EF 上;连接AO , 根据折叠的性质可得△AOB 为等边三角形,然后结合矩形的性质即可求证所求问题.【详解】解:已知:如图④,线段EF 是长方形ABCD 对折后的折痕,BOR ∆是BAR ∆沿BR 折叠后得到的三角形,点O 在折痕EF 上.求证:BR BO 、把ABC ∠三等分证明:连接AO线段EF 是长方形ABCD 对折后的折痕 ∴EF 垂直平分AB又点O 在对称轴EF 上AO BO ∴=BOR ∆是BAR ∆沿BR 折叠后得到的三角形,12BO AB ∴=∠=∠AO BO AB ∴==ABO ∴∆是等边三角形60ABO ︒∴∠=又12ABO ∠+∠=∠1230︒∴∠=∠= 又90ABC ︒∠= 330ABC ABO ︒∴∠=∠-∠=123∴∠=∠=∠BR BO ∴、把ABC ∠三等分.【点睛】本题主要考查矩形的性质及等边三角形的性质和判定,还考查了学生的观察力和动手能力,动手操作一下,问题更容易解决.27.已知,如图,在等腰直角三角形ABC 中,90C ∠=︒,D 是AB 的中点,点E ,F 分别是AC ,BC 上的动点,且始终满足CE BF =,(1)证明:DE DF =;(2)求EDF ∠的大小;(3)写出四边形ECFD 的面积与三角形ABC 的面积的关系式,并说明理由.解析:(1)见解析;(2)90EDF ∠=︒;(3)12ABC ECFD S S =△四边形,理由见解析. 【分析】(1)连接CD ,证明ECD FBD △≌△即可得到结论;(2)根据ECD FBD △≌△,得到EDC FDB ∠=∠,即可推出结论;(3)由ECD FBD △≌△,得到ECD FBD S S =△△,利用ECD FCD FBD FCD S S S S +=+△△△△得到结论12BCD ABC ECFD S S S ==△△四边形. 【详解】 解:(1)证明:连接CD ,如图所示:∵等腰直角三角形ABC 中,90C ∠=︒,D 是AB 的中点,∴12CD AB BD ==,45ECD B ∠=∠=︒, 在ECD 和FBD 中,CE BF ECD B CD BD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()ECD FBD SAS △≌△, ∴ED DF =;(2)ECD FBD △≌△,∴EDC FDB ∠=∠,∴EDC FDC FDB FDC ∠+∠=∠+∠,即90EDF CDB ∠=∠=︒;(3)结论:12ABC ECFD S S =△四边形 ∵ECD FBD △≌△,∴ECD FBD S S =△△,∴ECD FCD FBD FCD S S S S +=+△△△△,即12BCD ABC ECFD S S S ==△△四边形. 【点睛】此题考查全等三角形的判定及性质,熟记三角形全等的判定定理及根据题意选择恰当的证明方法是解题的关键.28.如图1,在四边形ABCD 中,若,A C ∠∠均为直角,则称这样的四边形为“美妙四边。
2020-2021太原备战中考数学(平行四边形提高练习题)压轴题训练一、平行四边形1.如果两个三角形的两条边对应相等,夹角互补,那么这两个三角形叫做互补三角形,如图2,分别以△ABC的边AB、AC为边向外作正方形ABDE和ACGF,则图中的两个三角形就是互补三角形.(1)用尺规将图1中的△ABC分割成两个互补三角形;(2)证明图2中的△ABC分割成两个互补三角形;(3)如图3,在图2的基础上再以BC为边向外作正方形BCHI.①已知三个正方形面积分别是17、13、10,在如图4的网格中(网格中每个小正方形的边长为1)画出边长为、、的三角形,并计算图3中六边形DEFGHI的面积.②若△ABC的面积为2,求以EF、DI、HG的长为边的三角形面积.【答案】(1)作图见解析(2)证明见解析(3)①62;②6【解析】试题分析:(1)作BC边上的中线AD即可.(2)根据互补三角形的定义证明即可.(3)①画出图形后,利用割补法求面积即可.②平移△CHG到AMF,连接EM,IM,则AM=CH=BI,只要证明S△EFM=3S△ABC即可.试题解析:(1)如图1中,作BC边上的中线AD,△ABD和△ADC是互补三角形.(2)如图2中,延长FA到点H,使得AH=AF,连接EH.∵四边形ABDE,四边形ACGF是正方形,∴AB=AE,AF=AC,∠BAE=∠CAF=90°,∴∠EAF+∠BAC=180°,∴△AEF和△ABC是两个互补三角形.∵∠EAH+∠HAB=∠BAC+∠HAB=90°,∴∠EAH=∠BAC,∵AF=AC,∴AH=AB,在△AEH和△ABC中,∴△AEH≌△ABC,∴S△AEF=S△AEH=S△ABC.(3)①边长为、、的三角形如图4所示.∵S△ABC=3×4﹣2﹣1.5﹣3=5.5,∴S六边形=17+13+10+4×5.5=62.②如图3中,平移△CHG到AMF,连接EM,IM,则AM=CH=BI,设∠ABC=x,∵AM∥CH,CH⊥BC,∴AM⊥BC,∴∠EAM=90°+90°﹣x=180°﹣x,∵∠DBI=360°﹣90°﹣90°﹣x=180°﹣x,∴∠EAM=∠DBI,∵AE=BD,∴△AEM≌△DBI,∵在△DBI和△ABC中,DB=AB,BI=BC,∠DBI+∠ABC=180°,∴△DBI和△ABC是互补三角形,∴S△AEM=S△AEF=S△AFM=2,∴S△EFM=3S△ABC=6.考点:1、作图﹣应用与设计,2、三角形面积2.已知:如图,在平行四边形ABCD中,O为对角线BD的中点,过点O的直线EF分别交AD,BC于E,F两点,连结BE,DF.(1)求证:△DOE≌△BOF.(2)当∠DOE等于多少度时,四边形BFDE为菱形?请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)当∠DOE=90°时,四边形BFED为菱形,理由见解析.【解析】试题分析:(1)利用平行四边形的性质以及全等三角形的判定方法得出△DOE≌△BOF (ASA);(2)首先利用一组对边平行且相等的四边形是平行四边形得出四边形EBFD是平行四边形,进而利用垂直平分线的性质得出BE=ED,即可得出答案.试题解析:(1)∵在▱ABCD中,O为对角线BD的中点,∴BO=DO,∠EDB=∠FBO,在△EOD和△FOB中,∴△DOE≌△BOF(ASA);(2)当∠DOE=90°时,四边形BFDE为菱形,理由:∵△DOE≌△BOF,∴OE=OF,又∵OB=OD,∴四边形EBFD是平行四边形,∵∠EOD=90°,∴EF⊥BD,∴四边形BFDE为菱形.考点:平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质;菱形的判定.3.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=12MC,∴EG=CG.(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.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.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 =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩Q , ∴△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.6.现有一张矩形纸片ABCD(如图),其中AB=4cm,BC=6cm,点E是BC的中点.将纸片沿直线AE折叠,点B落在四边形AECD内,记为点B′,过E作EF垂直B′C,交B′C于F.(1)求AE、EF的位置关系;(2)求线段B′C的长,并求△B′EC的面积.【答案】(1)见解析;(2)S△B′EC=108 25.【解析】【分析】(1)由折线法及点E是BC的中点,可证得△B'EC是等腰三角形,再有条件证明∠AEF=90°即可得到AE ⊥EF ;(2)连接BB′,通过折叠,可知∠EBB ′=∠EB′B ,由E 是BC 的中点,可得EB′=EC ,∠ECB′=∠EB′C ,从而可证△BB′C 为直角三角形,在Rt △AOB 和Rt △BOE 中,可将OB ,BB′的长求出,在Rt △BB′C 中,根据勾股定理可将B′C 的值求出.【详解】(1)由折线法及点E 是BC 的中点,∴EB =EB ′=EC ,∠AEB =∠AEB ′,∴△B 'EC 是等腰三角形,又∵EF ⊥B ′C∴EF 为∠B 'EC 的角平分线,即∠B ′EF =∠FEC ,∴∠AEF =180°﹣(∠AEB +∠CEF )=90°,即∠AEF =90°,即AE ⊥EF ;(2)连接BB '交AE 于点O ,由折线法及点E 是BC 的中点,∴EB =EB ′=EC ,∴∠EBB ′=∠EB ′B ,∠ECB ′=∠EB ′C ;又∵△BB 'C 三内角之和为180°,∴∠BB 'C =90°;∵点B ′是点B 关于直线AE 的对称点,∴AE 垂直平分BB ′;在Rt △AOB 和Rt △BOE 中,BO 2=AB 2﹣AO 2=BE 2﹣(AE ﹣AO )2将AB =4cm ,BE =3cm ,AE =5cm ,∴AO =165 cm ,∴BO 125cm , ∴BB ′=2BO =245cm ,∴在Rt △BB 'C 中,B ′C 518cm , 由题意可知四边形OEFB ′是矩形,∴EF =OB ′=125, ∴S △B ′EC =*111812108225525B C EF '⨯=⨯⨯=.【点睛】考查图形的折叠变化及三角形的内角和定理勾股定理的和矩形的性质综合运用.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.7.如图,在正方形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,在Rt△PFE中,∠EPF=90°,点E、F分别在边AD、AB上.(1)如图1,若点P与点O重合:①求证:AF=DE;②若正方形的边长为23,当∠DOE=15°时,求线段EF的长;(2)如图2,若Rt△PFE的顶点P在线段OB上移动(不与点O、B重合),当BD=3BP 时,证明:PE=2PF.【答案】(1)①证明见解析,②2;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)①根据正方形的性质和旋转的性质即可证得:△AOF≌△DOE根据全等三角形的性质证明;②作OG⊥AB于G,根据余弦的概念求出OF的长,根据勾股定理求值即可;(2)首先过点P作HP⊥BD交AB于点H,根据相似三角形的判定和性质求出PE与PF的数量关系.【详解】(1)①证明:∵四边形ABCD是正方形,∴OA=OD,∠OAF=∠ODE=45°,∠AOD=90°,∴∠AOE+∠DOE=90°,∵∠EPF=90°,∴∠AOF+∠AOE=90°,∴∠DOE=∠AOF,在△AOF 和△DOE 中,OAF ODE OA ODAOF DOE ===∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩, ∴△AOF ≌△DOE ,∴AF=DE ;②解:过点O 作OG ⊥AB 于G ,∵正方形的边长为23, ∴OG=12BC=3, ∵∠DOE=15°,△AOF ≌△DOE ,∴∠AOF=15°,∴∠FOG=45°-15°=30°,∴OF=OG cos DOG∠=2, ∴EF=22=22OF OE +;(2)证明:如图2,过点P 作HP ⊥BD 交AB 于点H ,则△HPB 为等腰直角三角形,∠HPD=90°,∴HP=BP ,∵BD=3BP ,∴PD=2BP ,∴PD=2HP ,又∵∠HPF+∠HPE=90°,∠DPE+∠HPE=90°,∴∠HPF=∠DPE ,又∵∠BHP=∠EDP=45°,∴△PHF ∽△PDE , ∴12PF PH PE PD ==, ∴PE=2PF .【点睛】 此题属于四边形的综合题.考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质以及勾股定理.注意准确作出辅助线是解此题的关键.8.如图,点O 是正方形ABCD 两条对角线的交点,分别延长CO 到点G ,OC 到点E ,使OG=2OD 、OE=2OC ,然后以OG 、OE 为邻边作正方形OEFG .(1)如图1,若正方形OEFG 的对角线交点为M ,求证:四边形CDME 是平行四边形. (2)正方形ABCD 固定,将正方形OEFG 绕点O 逆时针旋转,得到正方形OE′F′G′,如图2,连接AG′,DE′,求证:AG′=DE′,AG′⊥DE′;(3)在(2)的条件下,正方形OE′F′G′的边OG′与正方形ABCD 的边相交于点N ,如图3,设旋转角为α(0°<α<180°),若△AON 是等腰三角形,请直接写出α的值.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)α的值是22.5°或45°或112.5°或135°或157.5°.【解析】【分析】(1)由四边形OEFG 是正方形,得到ME=12GE ,根据三角形的中位线的性质得到CD ∥GE ,CD=12GE ,求得CD=GE ,即可得到结论; (2)如图2,延长E′D 交AG′于H ,由四边形ABCD 是正方形,得到AO=OD ,∠AOD=∠COD=90°,由四边形OEFG 是正方形,得到OG′=OE′,∠E′OG′=90°,由旋转的性质得到∠G′OD=∠E′OC ,求得∠AOG′=∠COE′,根据全等三角形的性质得到AG′=DE′,∠AG′O=∠DE′O ,即可得到结论;(3)分类讨论,根据三角形的外角的性质和等腰三角形的性质即可得到结论.【详解】(1)证明:∵四边形OEFG 是正方形,∴ME=12GE , ∵OG=2OD 、OE=2OC ,∴CD ∥GE ,CD=12GE , ∴CD=GE , ∴四边形CDME 是平行四边形;(2)证明:如图2,延长E′D 交AG′于H ,∵四边形ABCD 是正方形,∴AO=OD ,∠AOD=∠COD=90°,∵四边形OEFG 是正方形,∴OG′=OE′,∠E′OG′=90°,∵将正方形OEFG 绕点O 逆时针旋转,得到正方形OE′F′G′,∴∠G′OD=∠E′OC ,∴∠AOG′=∠COE′,在△AG′O 与△ODE′中,OA OD AOG DOE OG OE ⎧⎪∠'∠'⎨⎪''⎩===,∴△AG′O ≌△ODE′∴AG′=DE′,∠AG′O=∠DE′O ,∵∠1=∠2,∴∠G′HD=∠G′OE′=90°,∴AG′⊥DE′;(3)①正方形OE′F′G′的边OG′与正方形ABCD 的边AD 相交于点N ,如图3,Ⅰ、当AN=AO 时,∵∠OAN=45°,∴∠ANO=∠AON=67.5°,∵∠ADO=45°,∴α=∠ANO-∠ADO=22.5°;Ⅱ、当AN=ON 时,∴∠NAO=∠AON=45°,∴∠ANO=90°,∴α=90°-45°=45°;②正方形OE′F′G′的边OG′与正方形ABCD 的边AB 相交于点N ,如图4,Ⅰ、当AN=AO 时,∵∠OAN=45°,∴∠ANO=∠AON=67.5°,∵∠ADO=45°,∴α=∠ANO+90°=112.5°;Ⅱ、当AN=ON 时,∴∠NAO=∠AON=45°,∴∠ANO=90°,∴α=90°+45°=135°,Ⅲ、当AN=AO 时,旋转角a=∠ANO+90°=67.5+90=157.5°,综上所述:若△AON 是等腰三角形时,α的值是22.5°或45°或112.5°或135°或157.5°.【点睛】本题主要考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、锐角三角函数、旋转变换的性质的综合运用,有一定的综合性,分类讨论当△AON 是等腰三角形时,求α的度数是本题的难点.9.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 剟.【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=1OC′=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.2【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 -+剟.【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.10.点P 是矩形ABCD 对角线AC 所在直线上的一个动点(点P 不与点A ,C 重合),分别过点A ,C 向直线BP 作垂线,垂足分别为点E ,F ,点O 为AC 的中点.(1)如图1,当点P 与点O 重合时,请你判断OE 与OF 的数量关系;(2)当点P 运动到如图2所示位置时,请你在图2中补全图形并通过证明判断(1)中的结论是否仍然成立;(3)若点P 在射线OA 上运动,恰好使得∠OEF =30°时,猜想此时线段CF ,AE ,OE 之间有怎样的数量关系,直接写出结论不必证明.【答案】(1)OE =OF .理由见解析;(2)补全图形如图所示见解析,OE =OF 仍然成立;(3)CF =OE+AE 或CF =OE ﹣AE .【解析】【分析】(1)根据矩形的性质以及垂线,即可判定()AOE COF AAS ∆≅∆,得出OE =OF ; (2)先延长EO 交CF 于点G ,通过判定()AOE COG ASA ∆≅∆,得出OG =OE ,再根据Rt EFG ∆中,12OF EG =,即可得到OE =OF ; (3)根据点P 在射线OA 上运动,需要分两种情况进行讨论:当点P 在线段OA 上时,当点P 在线段OA 延长线上时,分别根据全等三角形的性质以及线段的和差关系进行推导计算即可.【详解】(1)OE =OF .理由如下:如图1.∵四边形ABCD 是矩形,∴ OA =OC .∵AE BP ⊥,CF BP ⊥,∴90AEO CFO ∠=∠=︒.∵在AOE ∆和COF ∆中,AEO CFO AOE COF OA OC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()AOE COF AAS ∆≅∆,∴ OE =OF ;(2)补全图形如图2,OE =OF 仍然成立.证明如下:延长EO 交CF 于点G .∵AE BP ⊥,CF BP ⊥,∴ AE //CF ,∴EAO GCO ∠=∠.又∵点O 为AC 的中点,∴ AO =CO .在AOE ∆和COG ∆中,EAO GCO AO CO AOE COG ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=⎩,∴()AOE COG ASA ∆≅∆,∴ OG =OE ,∴Rt EFG ∆中,12OF EG =,∴ OE =OF ; (3)CF =OE +AE 或CF =OE -AE . 证明如下:①如图2,当点P 在线段OA 上时.∵30OEF ∠=︒,90EFG ∠=︒,∴60OGF ∠=︒,由(2)可得:OF =OG ,∴OGF ∆是等边三角形,∴ FG =OF =OE ,由(2)可得:AOE COG ∆≅∆,∴ CG =AE .又∵ CF =GF +CG ,∴ CF =OE +AE ;②如图3,当点P 在线段OA 延长线上时.∵30OEF ∠=︒,90EFG ∠=︒,∴60OGF ∠=︒,同理可得:OGF ∆是等边三角形,∆≅∆,∴CG=AE.∴FG=OF=OE,同理可得:AOE COG又∵CF=GF-CG,∴CF=OE-AE.【点睛】本题属于四边形综合题,主要考查了矩形的性质、全等三角形的性质和判定以及等边三角形的性质和判定,解决问题的关键是构建全等三角形和证明三角形全等,利用矩形的对角线互相平分得全等的边相等的条件,根据线段的和差关系使问题得以解决.11.(问题发现)(1)如图(1)四边形ABCD中,若AB=AD,CB=CD,则线段BD,AC的位置关系为;(拓展探究)(2)如图(2)在Rt△ABC中,点F为斜边BC的中点,分别以AB,AC为底边,在Rt△ABC外部作等腰三角形ABD和等腰三角形ACE,连接FD,FE,分别交AB,AC于点M,N.试猜想四边形FMAN的形状,并说明理由;(解决问题)(3)如图(3)在正方形ABCD中,AB=2,以点A为旋转中心将正方形ABCD旋转60°,得到正方形AB'C'D',请直接写出BD'平方的值.【答案】(1)AC垂直平分BD;(2)四边形FMAN是矩形,理由见解析;(3)16+8或16﹣8【解析】【分析】(1)依据点A在线段BD的垂直平分线上,点C在线段BD的垂直平分线上,即可得出AC 垂直平分BD;(2)根据Rt△ABC中,点F为斜边BC的中点,可得AF=CF=BF,再根据等腰三角形ABD 和等腰三角形ACE,即可得到AD=DB,AE=CE,进而得出∠AMF=∠MAN=∠ANF=90°,即可判定四边形AMFN是矩形;(3)分两种情况:①以点A为旋转中心将正方形ABCD逆时针旋转60°,②以点A为旋转中心将正方形ABCD顺时针旋转60°,分别依据旋转的性质以及勾股定理,即可得到结论.【详解】(1)∵AB=AD,CB=CD,∴点A在线段BD的垂直平分线上,点C在线段BD的垂直平分线上,∴AC垂直平分BD,故答案为:AC垂直平分BD;(2)四边形FMAN是矩形.理由:如图2,连接AF,∵Rt△ABC中,点F为斜边BC的中点,∴AF=CF=BF,又∵等腰三角形ABD和等腰三角形ACE,∴AD=DB,AE=CE,∴由(1)可得,DF⊥AB,EF⊥AC,又∵∠BAC=90°,∴∠AMF=∠MAN=∠ANF=90°,∴四边形AMFN是矩形;(3)BD′的平方为16+8或16﹣8.分两种情况:①以点A为旋转中心将正方形ABCD逆时针旋转60°,如图所示:过D'作D'E⊥AB,交BA的延长线于E,由旋转可得,∠DAD'=60°,∴∠EAD'=30°,∵AB=2=AD',∴D'E=AD'=,AE=,∴BE=2+,∴Rt△BD'E中,BD'2=D'E2+BE2=()2+(2+)2=16+8②以点A为旋转中心将正方形ABCD顺时针旋转60°,如图所示:过B作BF⊥AD'于F,旋转可得,∠DAD'=60°,∴∠BAD'=30°,∵AB=2=AD',∴BF=AB=,AF=,∴D'F=2﹣,∴Rt△BD'F中,BD'2=BF2+D'F2=()2+(2-)2=16﹣8综上所述,BD′平方的长度为16+8或16﹣8.【点睛】本题属于四边形综合题,主要考查了正方形的性质,矩形的判定,旋转的性质,线段垂直平分线的性质以及勾股定理的综合运用,解决问题的关键是作辅助线构造直角三角形,依据勾股定理进行计算求解.解题时注意:有三个角是直角的四边形是矩形.12.如图1,若分别以△ABC的AC、BC两边为边向外侧作的四边形ACDE和BCFG为正方形,则称这两个正方形为外展双叶正方形.(1)发现:如图2,当∠C=90°时,求证:△ABC与△DCF的面积相等.(2)引申:如果∠C 90°时,(1)中结论还成立吗?若成立,请结合图1给出证明;若不成立,请说明理由;(3)运用:如图3,分别以△ABC的三边为边向外侧作的四边形ACDE、BCFG和ABMN为正方形,则称这三个正方形为外展三叶正方形.已知△ABC中,AC=3,BC=4.当∠C=_____°时,图中阴影部分的面积和有最大值是________.【答案】(1)证明见解析;(2)成立,证明见解析;(3)18.【解析】试题分析:(1)因为AC=DC ,∠ACB=∠DCF=90°,BC=FC ,所以△ABC ≌△DFC ,从而△ABC 与△DFC 的面积相等;(2)延长BC 到点P ,过点A 作AP ⊥BP 于点P ;过点D 作DQ ⊥FC 于点Q .得到四边形ACDE ,BCFG 均为正方形,AC=CD ,BC=CF ,∠ACP=∠DCQ .所以△APC ≌△DQC . 于是AP=DQ .又因为S △ABC =12BC•AP ,S △DFC =12FC•DQ ,所以S △ABC =S △DFC ; (3)根据(2)得图中阴影部分的面积和是△ABC 的面积三倍,若图中阴影部分的面积和有最大值,则三角形ABC 的面积最大,当△ABC 是直角三角形,即∠C 是90度时,阴影部分的面积和最大.所以S 阴影部分面积和=3S △ABC =3×12×3×4=18. (1)证明:在△ABC 与△DFC 中, ∵{AC DCACB DCF BC FC∠∠===,∴△ABC ≌△DFC .∴△ABC 与△DFC 的面积相等;(2)解:成立.理由如下:如图,延长BC 到点P ,过点A 作AP ⊥BP 于点P ;过点D 作DQ ⊥FC 于点Q . ∴∠APC=∠DQC=90°.∵四边形ACDE ,BCFG 均为正方形,∴AC=CD ,BC=CF ,∠ACP+∠PCD=90°,∠DCQ+∠PCD=90°,∴∠ACP=∠DCQ .∴{APC DQCACP DCQ AC CD∠∠∠∠===,△APC ≌△DQC (AAS ),∴AP=DQ .又∵S△ABC=12BC•AP,S△DFC=12FC•DQ,∴S△ABC=S△DFC;(3)解:根据(2)得图中阴影部分的面积和是△ABC的面积三倍,若图中阴影部分的面积和有最大值,则三角形ABC的面积最大,∴当△ABC是直角三角形,即∠C是90度时,阴影部分的面积和最大.∴S阴影部分面积和=3S△ABC=3×12×3×4=18.考点:四边形综合题13.如图1所示,(1)在正三角形ABC中,M是BC边(不含端点B、C)上任意一点,P 是BC延长线上一点,N是∠ACP的平分线上一点,若∠AMN=60°,求证:AM=MN.(2)若将(1)中“正三角形ABC”改为“正方形ABCD”,N是∠DCP的平分线上一点,若∠AMN=90°,则AM=MN是否成立?若成立,请证明;若不成立,说明理由.(3)若将(2)中的“正方形ABCD”改为“正n边形A1A2…A n“,其它条件不变,请你猜想:当∠A n﹣2MN=_____°时,结论A n﹣2M=MN仍然成立.(不要求证明)【答案】0 (2)180 nn【解析】分析:(1)要证明AM=MN,可证AM与MN所在的三角形全等,为此,可在AB上取一点E,使AE=CM,连接ME,利用ASA即可证明△AEM≌△MCN,然后根据全等三角形的对应边成比例得出AM=MN.(2)同(1),要证明AM=MN,可证AM与MN所在的三角形全等,为此,可在AB上取一点E,使AE=CM,连接ME,利用ASA即可证明△AEM≌△MCN,然后根据全等三角形的对应边成比例得出AM=MN.详(1)证明:在边AB上截取AE=MC,连接ME.在正△ABC中,∠B=∠BCA=60°,AB=BC.∴∠NMC=180°-∠AMN-∠AMB=180°-∠B-∠AMB=∠MAE,BE=AB-AE=BC-MC=BM,∴∠BEM=60°,∴∠AEM=120°.∵N是∠ACP的平分线上一点,∴∠ACN=60°,∴∠MCN=120°.在△AEM与△MCN中,∠MAE=∠NMC,AE=MC,∠AEM=∠MCN,∴△AEM≌△MCN(ASA),∴AM=MN.(2)解:结论成立;理由:在边AB上截取AE=MC,连接ME.∵正方形ABCD中,∠B=∠BCD=90°,AB=BC.∴∠NMC=180°-∠AMN-∠AMB=180°-∠B-∠AMB=∠MAB=∠MAE,BE=AB-AE=BC-MC=BM,∴∠BEM=45°,∴∠AEM=135°.∵N是∠DCP的平分线上一点,∴∠NCP=45°,∴∠MCN=135°.在△AEM与△MCN中,∠MAE=∠NMC,AE=MC,∠AEM=∠MCN,∴△AEM≌△MCN(ASA),∴AM=MN.(3)由(1)(2)可知当∠A n-2MN等于n边形的内角时,结论A n-2M=MN仍然成立;即∠A n-2MN=()02180nn-时,结论A n-2M=MN仍然成立;故答案为[()02180nn-].点睛:本题综合考查了正方形、等边三角形的性质及全等三角形的判定,同时考查了学生的归纳能力及分析、解决问题的能力.难度较大.14.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,,∴△ABP≌△QBP(AAS),∴AP=QP,AB=BQ,又∵AB=BC,∴BC=BQ.又∠C=∠BQH=90°,BH=BH,在△BCH和△BQH中,,∴△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≌△BPA(AAS).∴EM=AP.设AP=x在Rt△APE中,(4-BE)2+x2=BE2.解得BE=2+,∴CF=BE-EM=2+-x,∴BE+CF=-x+4=(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.15.(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.。
一、和平行四边形有关的辅助线作法1.利用一组对边平行且相等构造平行四边形例1 如图1,已知点O是平行四边形ABCD的对角线AC的中点,四边形OCDE是平行四边形. 求证:OE与AD互相平分.说明:当已知条件中涉及到平行,且要求证的结论中和平行四边形的性质有关,可试通过添加辅助线构造平行四边形.2.利用两组对边平行构造平行四边形例2 如图2,在△ABC中,E、F为AB上两点,AE=BF,ED//AC,FG//AC交BC分别为D,G.求证:ED+FG=AC.说明:当图形中涉及到一组对边平行时,可通过作平行线构造另一组对边平行,得到平行四边形解决问题.3.利用对角线互相平分构造平行四边形例3 如图3,已知AD是△ABC的中线,BE交AC于E,交AD于F,且AE=EF.求证BF=AC.图3 图4说明:本题通过利用对角线互相平分构造平行四边形,实际上是采用了平移法构造平行四边形.当已知中点或中线应思考这种方法.二、和菱形有关的辅助线的作法和菱形有关的辅助线的作法主要是连接菱形的对角线,借助菱形的判定定理或性质定定理解决问题.例4 如图5,在△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC的平分线交BC于点D,E是AB上一点,且AE=AC,EF//BC交AD于点F,求证:四边形CDEF是菱形.例5 如图6,四边形ABCD是菱形,E为边AB上一个定点,F是AC上一个动点,求证EF+BF 的最小值等于DE长.图6说明:菱形是一种特殊的平行四边形,和菱形的有关证明题或计算题作辅助线的不是很多,常见的几种辅助线的方法有:(1)作菱形的高;(2)连结菱形的对角线.三、 与矩形有辅助线作法和矩形有关的题型一般有两种:(1)计算型题,一般通过作辅助线构造直角三角形借助勾股定理解决问题;(2)证明或探索题,一般连结矩形的对角线借助对角线相等这一性质解决问题.和矩形有关的试题的辅助线的作法较少.例6 如图7,已知矩形ABCD 内一点,PA=3,PB=4,PC=5.求 PD 的长.图7四、与正方形有关辅助线的作法正方形是一种完美的几何图形,它既是轴对称图形,又是中心对称图形,有关正方形的试题较多.解决正方形的问题有时需要作辅助线,作正方形对角线是解决正方形问题的常用辅助线.例7如图8,过正方形ABCD 的顶点B 作BE//AC ,且AE=AC ,又CF//AE.求证:∠BCF=21∠AEB.说明:本题是一道综合题,既涉及正方形的性质,又涉及到菱形的性质.通过连接正方形的对角线构造正方形AHBO ,进一步得到菱形,借助菱形的性质解决问题.与中点有关的辅助线作法一、有中线时可倍长中线,构造全等三角形或平行四边形.例1.已知:如图,AD 为ABC ∆中线,求证:AD AC AB 2>+.类题1.已知:如图,AD 为ABC ∆的中线,AE=EF.求证:BF=AC.二、有以线段中点为端点的线段时,常加倍此线段,构造全等三角形或平行四边形. 例2.已知:如图,在ABC ∆中,︒=∠90C ,M 为AB 中点,P 、Q 分别在AC 、BC 上,且QM PM ⊥于M.求证:222BQ AP PQ +=.类题2.已知:ABC ∆的边BC 的中点为N ,过A 的任一直线BD AD ⊥于D ,AD CE ⊥于E.求证:NE=ND.三、有中点时,可连结中位线.例3.如图,ABC ∆中,D 、E 分别为AB 、AC 上点,且BD=CE ,M 、N 为BE 、CD 中点,连MNCCM交AB 、AC 于P 、Q ,求证:AP=AQ .类题3.已知:如图,E 、F 分别为四边形ABCD 的对角线中点,AB>CD.求证:()CD AB EF ->21.类题4.如图,ABC ∆中,AD 是高,CE 为中线,CE DG ⊥,G 为垂足,DC=BE.求证:(1)G 是CE 的中点;(2)BCE B ∠=∠2.四、有底边中点,连中线,利用等腰三角形“三线合一”性质证题例4.已知:如图,在ABC Rt ∆中,︒=∠90BAC ,AB=AC ,D 为BC 边中点,P 为BC上一A D P BCQ EM NAD FE BC点,AB PF ⊥于F ,AC PE ⊥于E.求证:DF=DE.类题5.已知:如图,矩形ABCD ,E 为CB 延长线上一点,且AC=CE ,F 为AE 中点,求证:FD BF ⊥.六、与梯形中点有关的辅助线:有腰中点时,常见以下三种引辅助线法例5.已知:如图,在直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,BC AB ⊥,M 为CD 的中点.求证:AM=MB.类题6.已知:梯形ABCD 中,AB ∥CD ,E 为BC 中点,AD EF ⊥于F.求证:F (1)B (2)G B(3)AAD EF S ABCD ⋅=梯形.【作业】1、 已知△ABC 和△DBE 为等腰直角三角形,∠ABC=∠DBE=90°,A 、B 、D 在同一直线上,M 、N 、P 分别是AD 、AC 、DE 边上的中点,试说明MP 与MN 的关系并证明。
初中数学常用辅助线一.添辅助线有二种情况:1按定义添辅助线:如证明二直线垂直可延长使它们,相交后证交角为90°;证线段倍半关系可倍线段取中点或半线段加倍;证角的倍半关系也可类似添辅助线。
2按基本图形添辅助线:每个几何定理都有与它相对应的几何图形,我们把它叫做基本图形,添辅助线往往就是具有基本图形的性质而基本图形不完整时补完整基本图形,因此“添线”应该叫做“补图”!这样可防止乱添线,添辅助线也有规律可循。
举例如下:(1)平行线就是个基本图形:当几何中出现平行线时添辅助线的关键就是添与二条平行线都相交的等第三条直线(2)等腰三角形就是个简单的基本图形:当几何问题中出现一点发出的二条相等线段时往往要补完整等腰三角形。
出现角平分线与平行线组合时可延长平行线与角的二边相交得等腰三角形。
(3)等腰三角形中的重要线段就是个重要的基本图形:出现等腰三角形底边上的中点添底边上的中线;出现角平分线与垂线组合时可延长垂线与角的二边相交得等腰三角形中的重要线段的基本图形。
(4)直角三角形斜边上中线基本图形出现直角三角形斜边上的中点往往添斜边上的中线。
出现线段倍半关系且倍线段就是直角三角形的斜边则要添直角三角形斜边上的中线得直角三角形斜边上中线基本图形。
(5)三角形中位线基本图形几何问题中出现多个中点时往往添加三角形中位线基本图形进行证明当有中点没有中位线时则添中位线,当有中位线三角形不完整时则需补完整三角形;当出现线段倍半关系且与倍线段有公共端点的线段带一个中点则可过这中点添倍线段的平行线得三角形中位线基本图形;当出现线段倍半关系且与半线段的端点就是某线段的中点,则可过带中点线段的端点添半线段的平行线得三角形中位线基本图形。
(6)全等三角形:全等三角形有轴对称形,中心对称形,旋转形与平移形等;如果出现两条相等线段或两个档相等角关于某一直线成轴对称就可以添加轴对称形全等三角形:或添对称轴,或将三角形沿对称轴翻转。
初中数学常见辅助线的做法一、中点模型的构造1.已知任意三角形一边上的中点,可以考虑:(1)倍长中线或类中线(与中点有关的线段)构造全等三角形.如图1、图2所示.(2)三角形中位线定理.2.已知直角三角形斜边中点,可以考虑构造斜边中线.3.已知等腰三角形底边中点,可以考虑与顶点连接用“三线合一二4.有些题目的中点不直接给出,此时需要我们挖掘题目中的隐含中点,例如:直角三角形中斜边中点, 等腰三角形底边上的中点,当没有这些条件的时候,可以用辅助线添加.二、角平分线模型的构造与角平分线有关的常用辅助线作法,即角平分线的四大基本模型.已知。
是4MON平分线上一点,(1)若以_L 0M于点4 ,如图1,可以过户点作PB1ON于点&则与二以.可记为“图中有角平分线, 可向两边作垂线”.(2)若点4是射线0M上任意一点,如图2,可以在ON上截取(用=0/1 ,连接/7人构造△()*?三△ /%.可记为“图中有角平分线,可以将图对折看,对称以后关系现二⑶若翼妆舔踹嚼鼠3耳以黠部交0N于点从周造A4 0H基尊健三角形/是底边4加勺中点.可记为“角平分线加垂线,三线合一试试看二(4)若过P点作PQ//0N交0M于点0,如图4,可以构造△P0Q是等腰三角形,可记为“角平分线+平行线,等腰三角形必呈现二三、轴对称模型的构造下面给出几种常见考虑要用或作轴对称的基本图形.(1 )线段或角度存在2倍关系的,可考虑对称.(2)有互余、互补关系的图形,可考虑对称.(3)角度和或差存在特殊角度的,可考虑对称.(4)路径最短问题,基本上运用轴对称,将分散的线段集中到两点之间,从而运用两点之间线段最短,来实现最短路径的求解.所以最短路径问题,需考虑轴对称.几何最值问题的儿种题型及解题作图方法如下表所示.四、圆中辅助线构造在平面几何中,解决与圆有关的问题时,常常需要添加适当的辅助线,架起题设和结论间的桥梁,从而使问题化难为易,顺其自然地得到解决,因此, 灵活掌握作辅助线的一般规律和常见方法,对.提高学生分析问题和解决问题的能力是大有帮助的。
辅助线的添加【知识要点】平面几何是中学数学的一个重要组成部分,证明是平面几何的重要内容。
许多初中生对几何证明题感到困难,尤其是对需要添加辅助线的证明题,往往束手无策。
在这里我们介绍"添加辅助线"在平面几何中的运用。
一、三角形中常见辅助线的添加1. 与角平分线有关的ⅰ可向两边作垂线。
ⅱ可作平行线,构造等腰三角形。
ⅲ在角的两边截取相等的线段,构造全等三角形2. 与线段长度相关的ⅰ截长:证明某两条线段的和或差等于第三条线段时,经常在较长的线段上截取一段,使得它和其中的一条相等,再利用全等或相似证明余下的等于另一条线段即可ⅱ补短:证明某两条线段的和或差等于第三条线段时,也可以在较短的线段上延长一段,使得延长的部分等于另外一条较短的线段,再利用全等或相似证明延长后的线段等于那一条长线段即可ⅲ倍长中线:题目中如果出现了三角形的中线,方法是将中线延长一倍,再将端点连结,便可得到全等三角形。
ⅳ遇到中点,考虑中位线或等腰等边中的三线合一。
3. 与等腰等边三角形相关的60ⅰ考虑三线合一。
ⅱ旋转一定的度数,构造全都三角形,等腰一般旋转顶角的度数,等边旋转二、四边形特殊四边形主要包括平行四边形、矩形、菱形、正方形和梯形.在解决一些和四边形有关的问题时往往需要添加辅助线.下面介绍一些辅助线的添加方法.1、和平行四边形有关的辅助线作法平行四边形是最常见的特殊四边形之一,它有许多可以利用性质,为了利用这些性质往往需要添加辅助线构造平行四边形.ⅰ.利用一组对边平行且相等构造平行四边形。
ⅱ.利用两组对边平行构造平行四边形。
ⅲ.利用对角线互相平分构造平行四边形2、和菱形有关的辅助线的作法和菱形有关的辅助线的作法主要是连接菱形的对角线,借助菱形的判定定理或性质定定理解决问题.ⅰ. 作菱形的高;ⅱ.连结菱形的对角线.3、与矩形有辅助线作法和矩形有关的题型一般有两种:ⅰ. 计算型题,一般通过作辅助线构造直角三角形借助勾股定理解决问题;ⅱ.证明或探索题,一般连结矩形的对角线借助对角线相等这一性质解决问题.和矩形有关的试题的辅助线的作法较少.4、与正方形有关辅助线的作法正方形是一种完美的几何图形,它既是轴对称图形,又是中心对称图形,有关正方形的试题较多.解决正方形的问题有时需要作辅助线,作正方形对角线是解决正方形问题的常用辅助线.5、与梯形有关的辅助线的作法和梯形有关的辅助线的作法是较多的.主要涉及以下几种类型:(1)作一腰的平行线构造平行四边形和特殊三角形;(2)作梯形的高,构造矩形和直角三角形;(3)作一对角线的平行线,构造直角三角形和平行四边形;(4)延长两腰构成三角形;(5)作两腰的平行线等.初中几何常见辅助线口诀人说几何很困难,难点就在辅助线。
初中几何辅助线——四边形辅助线大全题型1.平行四边形的两邻边之和等于平行四边形周长的一半.例1已知,□ABCD的周长为60cm,对角线AC、BD相交于点O,△AOB的周长比△BOC的周长多8cm,求这个四边形各边长.解:∵四边形ABCD为平行四边形∴AB = CD,AD = CB,AO = CO∵AB+CD+DA+CB = 60AO+AB+OB-(OB+BC+OC) = 8∴AB+BC = 30,AB-BC =8∴AB = CD = 19,BC = AD = 11答:这个四边形各边长分别为19cm、11cm、19cm、11cm.题型 2.平行四边形被对角线分成四个小三角形,相邻两个三角形周长之差等于邻边之差.(例题如上)题型3.有平行线时常作平行线构造平行四边形.例2已知,如图,Rt△ABC,∠ACB = 90o,CD⊥AB于D,AE平分∠CAB交CD于F,过F 作FH∥AB交BC于H求证:CE = BH证明:过F作FP∥BC交AB于P,则四边形FPBH 为平行四边形∴∠B =∠FP A,BH = FP∵∠ACB = 90o,CD⊥AB∴∠5+∠CAB = 45o,∠B+∠CAB = 90o∴∠5 =∠B∴∠5 =∠FP A又∵∠1 =∠2,AF = AF∴△CAF≌△P AF∴CF = FP∵∠4 =∠1+∠5,∠3 =∠2+∠B∴∠3 =∠4∴CF = CE∴CE = BH练习:已知,如图,AB∥EF∥GH,BE = GC求证:AB = EF+GH54321PHFEDCB AGHFEB AC题型4.有以平行四边形一边中点为端点的线段时常延长此线段.例3已知,如图,在□ABCD中,AB = 2BC,M为AB中点求证:CM⊥DM证明:延长DM、CB交于N∵四边形ABCD为平行四边形∴AD = BC,AD∥BC∴∠A = ∠NBA∠ADN=∠N又∵AM = BM∴△AMD≌△BMN∴AD = BN∴BN = BC∵AB = 2BC,AM = BM∴BM = BC = BN∴∠1 =∠2,∠3 =∠N∵∠1+∠2+∠3+∠N = 180o,∴∠1+∠3 = 90o∴CM⊥DM题型5.平行四边形对角线的交点到一组对边距离相等.例4如图:OE=OF题型 6.平行四边形一边(或这边所在的直线)上的任意一点与对边的两个端点的连线所构成的三角形的面积等于平行四边形面积的一半.例5如图:S△BEC= 12S□ABCD题型7.平行四边形内任意一点与四个顶点的连线所构成的四个三角形中,不相邻的两个三角形的面积之和等于平行四边形面积的一半.例6如图:S△AOB+S△DOC= S△BOC+S△AOD = 12S□ABCDEDCBAODCBA321NM BAD CFEODCBA题型8.任意一点与同一平面内的矩形各点的连线中,不相邻的两条线段的平方和相等. 例7如图:AO 2+OC 2 = BO 2 +DO 2题型9.平行四边形四个内角平分线所围成的四边形为矩形.例8如图:四边形GHMN 是矩形(题型5~题型9请自己证明)题型10.有垂直时可作垂线构造矩形或平行线.例9已知,如图,E 为矩形ABCD 的边AD 上一点,且BE = ED ,P 为对角线BD 上一点,PF ⊥BE 于F ,PG ⊥AD 于G 求证:PF +PG = AB证明:证法一:过P 作PH ⊥AB 于H ,则四边形AHPG 为矩形∴AH = GP PH ∥AD ∴∠ADB =∠HPB∵BE = DE ∴∠EBD = ∠ADB ∴∠HPB =∠EBD 又∵∠PFB =∠BHP = 90o∴△PFB ≌△BHP∴HB = FP∴AH +HB = PG +PF 即AB = PG +PF证法二:延长GP 交BC 于N ,则四边形ABNG 为矩形,(证明略)NP H G FE D C B AN M HG DCBAA DC B OO B CD A题型11.直角三角形常用辅助线方法⑴作斜边上的高例10已知,如图,若从矩形ABCD的顶点C作对角线BD的垂线与∠BAD的平分线交于点E 求证:AC = CE证明:过A作AF⊥BD,垂足为F,则AF∥EG∴∠F AE = ∠AEG∵四边形ABCD为矩形∴∠BAD = 90o OA = OD∴∠BDA =∠CAD∵AF⊥BD∴∠ABD+∠ADB= ∠ABD+∠BAF= 90o∴∠BAF =∠ADB =∠CAD∵AE为∠BAD的平分线∴∠BAE =∠DAE∴∠BAE-∠BAF =∠DAE-∠DAC即∠F AE =∠CAE∴∠CAE =∠AEG∴AC = EC⑵作斜边中线,当有下列情况时常作斜边中线①有斜边中点时例11已知,如图,AD、BE是△ABC的高,F是DE的中点,G是AB的中点求证:GF⊥DE证明:连结GE、GD∵AD、BE是△ABC的高,G是AB的中点∴GE = 12AB,GD =12AB∴GE = GD∵F是DE的中点∴GF⊥DE②有和斜边倍分关系的线段时例12已知,如图,在△ABC中,D是BC延长线上一点,且DA⊥BA于A,AC = 12 BD求证:∠ACB = 2∠B证明:取BD中点E,连结AE,则AE = BE = 12 BD∴∠1 =∠BGOFEDCBAFEDCBA∵AC =12BD ∴AC = AE∴∠ACB =∠2 ∵∠2 =∠1+∠B ∴∠2 = 2∠B ∴∠ACB = 2∠B题型12.正方形一条对角线上一点到另一条对角线上的两端距离相等.例13已知,如图,过正方形ABCD 对角线BD 上一点P ,作PE ⊥BC 于E ,作PF ⊥CD 于F 求证:AP = EF证明:连结AC 、PC∵四边形ABCD 为正方形∴BD 垂直平分AC ,∠BCD = 90o∴AP = CP∵PE ⊥BC ,PF ⊥CD ,∠BCD = 90o ∴四边形PECF 为矩形 ∴PC = EF ∴AP = EF 题型13.有正方形一边中点时常取另一边中点.例14已知,如图,正方形ABCD 中,M 为AB 的中点,MN ⊥MD ,BN 平分∠CBE 并交MN 于N求证:MD = MN证明:取AD 的中点P ,连结PM ,则DP = P A =12AD ∵四边形ABCD 为正方形 ∴AD = AB , ∠A =∠ABC = 90o∴∠1+∠AMD = 90o ,又DM ⊥MN ∴∠2+∠AMD = 90o ∴∠1 =∠2 ∵M 为AB 中点∴AM = MB = 12AB∴DP = MB AP = AM ∴∠APM =∠AMP = 45o ∴∠DPM =135o ∵BN 平分∠CBE ∴∠CBN = 45o∴∠MBN =∠MBC +∠CBN = 90o +45o = 135o 即∠DPM =∠MBN ∴△DPM ≌△MBN21EDCBAP F ED CB A21P NEDCA∴DM = MN注意:把M 改为AB 上任一点,其它条件不变,结论仍然成立。