特殊平行四边形的证明(讲义及答案)
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特殊平行四边形证明设特殊平行四边形ABCD的两对边分别平行,其中AB与CD平行,BC与AD平行;设AB=CD,BC=AD。
我们要证明对角线AC和BD互相平分,并且AC=BD。
首先,我们可以通过观察发现,在特殊平行四边形ABCD中,角BAD和角CDA分别等于角BCD和角ADC,这是因为平行线AB与CD分别与平行线AD与BC交叉,形成了对应角。
因此,我们可以得出:角BAD=角CDA (1)角BCD=角ADC (2)A________BD--------C我们可以注意到四边形ABCD可以分成两个三角形:△AED和△BEC。
根据上述所得到的结论,我们知道角BAD等于角CDA,角BCD等于角ADC。
由于BD是BC的延长线,所以角BCD也等于角BCE。
根据三角形内角和定理,我们可以得到三角形△BEC中的角BEC等于角BCD+角BCE,即角BCD+角BCE=角BCD+角BCD=2角BCD同样地,我们可以得到△AED中的角AED等于角BAD+角AED,即角BAD+角AED=角BAD+角BAD=2角BAD根据题设条件,我们知道AB=CD,所以△AEB和△CED是等腰三角形,因此角AEB等于角BEA,角CED等于角CED。
通过观察我们可以发现,角AEB等于角BEA等于角BEC,角CED等于角CDE等于角BCE。
所以角AEB=角BEA=角BEC (3)角CED=角CDE=角BCE (4)现在,我们可以将(3)代入△BEC的等式中,得到:角BCD+角BEC=2角BCD=2角AEB同样地,将(4)代入△AED的等式中,得到:角BAD+角AED=2角BAD=2角CED由于以E点为顶点的两个角分别等于以B点和C点为顶点的两个角的两倍,所以根据角等于其对边所对的弧长,我们可以得出:∠BAE=∠BCE (5)∠CDE=∠CAE (6)由(5)、(6)两式可知,∠BAE=∠BCE,∠CAE=∠CDE,根据等腰三角形的性质,我们可以得到AE=CE。
特殊的平行四边形知识点名师点晴矩形1.矩形的性质会从边、角、对角线方面通过合情推理提出性质猜想,并用演绎推理加以证明;能运用矩形的性质解决相关问题.2.矩形的判定会用判定定理判定平行四边形是否是矩形及一般四边形是否是矩形菱形1.菱形性质能应用这些性质计算线段的长度2.菱形的判别能利用定理解决一些简单的问题正方形1.正方形的性质了解平行四边形、矩形、菱形、正方形及梯形之间的相互关系,能够熟练运用正方形的性质解决具体问题2.正方形判定掌握正方形的判定定理,并能综合运用特殊四边形的性质和判定解决问题,发现决定中点四边形形状的因素,熟练运用特殊四边形的判定及性质对中点四边形进行判断,并能对自己的猜想进行证明☞2年中考1.下列命题是假命题的是()A.对角线互相垂直且相等的平行四边形是正方形.B.对角线互相垂直的矩形是正方形.C.对角线相等的菱形是正方形.D.对角线互相垂直平分的四边形是正方形.【答案】D.考点:1.正方形的判定;2.平行四边形的判定;3.菱形的判定;4.矩形的判定.2.(连云港)已知四边形ABCD,下列说法正确的是()A.当AD=BC,AB∥DC时,四边形ABCD是平行四边形B.当AD=BC,AB=DC时,四边形ABCD是平行四边形C.当AC=BD,AC平分BD时,四边形ABCD是矩形D.当AC=BD,AC⊥BD时,四边形ABCD是正方形【答案】B.【解析】试题分析:∵一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,∴A不正确;∵两组对边分别相等的四边形是平行四边形,∴B正确;∵对角线互相平分且相等的四边形是矩形,∴C不正确;∵对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形,∴D不正确;故选B.考点:1.平行四边形的判定;2.矩形的判定;3.正方形的判定.3.(徐州)如图,菱形中,对角线AC、BD交于点O,E为AD边中点,菱形ABCD的周长为28,则OE的长等于()A.3.5 B.4 C.7 D.14【答案】A.【解析】试题分析:∵菱形ABCD的周长为28,∴AB=28÷4=7,OB=OD,∵E为AD边中点,∴OE 是△ABD的中位线,∴OE=12AB=12×7=3.5.故选A.考点:菱形的性质.4.(柳州)如图,G,E分别是正方形ABCD的边AB,BC的点,且AG=CE,AE⊥EF,AE=EF,现有如下结论:①BE=12GE;②△AGE≌△ECF;③∠FCD=45°;④△GBE∽△ECH 其中,正确的结论有()A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】B.考点:1.全等三角形的判定与性质;2.正方形的性质;3.相似三角形的判定与性质;4.综合题.5.(内江)如图所示,正方形ABCD的面积为12,△ABE是等边三角形,点E在正方形ABCD内,在对角线AC上有一点P,使PD+PE的和最小,则这个最小值为()A.3B.23C.26D.6【答案】B.考点:1.轴对称-最短路线问题;2.最值问题;3.正方形的性质.6.(南充)如图,菱形ABCD的周长为8cm,高AE长为3cm,则对角线AC长和BD长之比为()A.1:2 B.1:3 C.1:2D.1:3【答案】D.【解析】试题分析:如图,设AC,BD相较于点O,∵菱形ABCD的周长为8cm,∴AB=BC=2cm,∵高AE长为3cm,∴BE=22AB AE-=1(cm),∴CE=BE=1cm,∴AC=AB=2cm,∵OA=1cm,AC⊥BD,∴OB=22AB OA-=3(cm),∴BD=2OB=23cm,∴AC:BD=1:3.故选D.考点:菱形的性质.7.(安徽省)如图,矩形ABCD中,AB=8,BC=4.点E在边AB上,点F在边CD上,点G、H在对角线AC上.若四边形EGFH是菱形,则AE的长是()A.25B.35C.5 D.6【答案】C.考点:1.菱形的性质;2.矩形的性质.8.(十堰)如图,正方形ABCD的边长为6,点E、F分别在AB,AD上,若CE=53,且∠ECF=45°,则CF的长为()A.102B.53C5103D1053【答案】A.考点:1.全等三角形的判定与性质;2.勾股定理;3.正方形的性质;4.综合题;5.压轴题.9.(鄂州)在平面直角坐标系中,正方形A1B1C1D1、D1E1E2B2、A2B2C2D2、D2E3E4B3、A3B3C3D3…按如图所示的方式放置,其中点B1在y轴上,点C1、E1、E2、C2、E3、E4、C3…在x轴上,已知正方形A1B1C1D1的边长为1,∠B1C1O=60°,B1C1∥B2C2∥B3C3…则正方形A2015B2015C2015D2015的边长是()A.201421)(B.201521)(C.201533)(D.201433)(【答案】D.考点:1.正方形的性质;2.规律型;3.综合题.10.(广安)如图,已知E、F、G、H分别为菱形ABCD四边的中点,AB=6cm,∠ABC=60°,则四边形EFGH的面积为cm2.【答案】93.【解析】试题分析:连接AC,BD,相交于点O,如图所示,∵E、F、G、H分别是菱形四边上的中点,∴EH=12BD=FG,EH∥BD∥FG,EF=12AC=HG,∴四边形EHGF是平行四边形,∵菱形ABCD中,AC⊥BD,∴EF⊥EH,∴四边形EFGH是矩形,∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,∴∠ABO=30°,∵AC⊥BD,∴∠AOB=90°,∴AO=12AB=3,∴AC=6,在Rt△AOB中,由勾股定理得:OB=22AB OA=33,∴BD=63,∵EH=12BD,EF=12AC,∴EH=33,EF=3,∴矩形EFGH的面积=EF•FG=93cm2.故答案为:93.考点:1.中点四边形;2.菱形的性质.11.(凉山州)菱形ABCD在平面直角坐标系中的位置如图所示,顶点B(2,0),∠DOB=60°,点P是对角线OC上一个动点,E(0,﹣1),当EP+BP最短时,点P的坐标为.【答案】(233-,23-).的交点,∴点P的坐标为方程组3(13)1y xy x⎧=⎪⎨⎪=-⎩的解,解方程组得:3323xy⎧=⎪⎨=⎪⎩,所以点P的坐标为(33,23-),故答案为:(233-,23).考点:1.菱形的性质;2.坐标与图形性质;3.轴对称-最短路线问题;4.动点型;5.压轴题;6.综合题.12.(潜江)菱形ABCD在直角坐标系中的位置如图所示,其中点A的坐标为(1,0),点B的坐标为(03),动点P从点A出发,沿A→B→C→D→A→B→…的路径,在菱形的边上以每秒0.5个单位长度的速度移动,移动到第2015秒时,点P的坐标为.【答案】(0.5,32.考点:1.菱形的性质;2.坐标与图形性质;3.规律型;4.综合题.13.(北海)如图,已知正方形ABCD的边长为4,对角线AC与BD相交于点O,点E在DC边的延长线上.若∠CAE=15°,则AE= .【答案】8.【解析】试题分析:∵正方形ABCD的边长为4,对角线AC与BD相交于点O,∴∠BAC=45°,AB∥DC,∠ADC=90°,∵∠CAE=15°,∴∠E=∠BAE=∠BAC﹣∠CAE=45°﹣15°=30°.∵在Rt△ADE中,∠ADE=90°,∠E=30°,∴AE=2AD=8.故答案为:8.考点:1.含30度角的直角三角形;2.正方形的性质.14.(南宁)如图,在正方形ABCD的外侧,作等边△ADE,则∠BED的度数是.【答案】45°.考点:1.正方形的性质;2.等边三角形的性质.15.(玉林防城港)如图,已知正方形ABCD边长为3,点E在AB边上且BE=1,点P,Q分别是边BC,CD的动点(均不与顶点重合),当四边形AEPQ的周长取最小值时,四边形AEPQ的面积是.【答案】9 2.【解析】试题分析:如图1所示,作E关于BC的对称点E′,点A关于DC的对称点A′,连接A′E′,四边形AEPQ的周长最小,∵AD=A′D=3,BE=BE′=1,∴AA′=6,AE′=4.∵DQ∥AE′,D是AA′的中点,∴DQ是△AA′E′的中位线,∴DQ=12AE′=2;CQ=DC﹣CQ=3﹣2=1,∵BP∥AA′,∴△BE′P∽△AE′A′,∴'''BP BEAA AE=,即164BP=,BP=32,CP=BC﹣BP=332-=32,S四边形AEPQ=S正方形ABCD﹣S△ADQ﹣S△PCQ﹣SBEP=9﹣12AD•DQ﹣12CQ•CP﹣12BE•BP=9﹣12×3×2﹣12×1×32﹣12×1×32=92,故答案为:92.考点:1.轴对称-最短路线问题;2.正方形的性质.16.(达州)在直角坐标系中,直线1y x =+与y 轴交于点A ,按如图方式作正方形A1B1C1O 、A2B2C2C1、A3B3C1C2…,A1、A2、A3…在直线1y x =+上,点C1、C2、C3…在x 轴上,图中阴影部分三角形的面积从左到游依次记为1S 、2S、3S 、…n S ,则n S 的值为(用含n 的代数式表示,n 为正整数).【答案】232n -.故答案为:232n .考点:1.一次函数图象上点的坐标特征;2.正方形的性质;3.规律型;4.综合题.17.(齐齐哈尔)如图,正方形ABCB1中,AB=1.AB与直线l的夹角为30°,延长CB1交直线l于点A1,作正方形A1B1C1B2,延长C1B2交直线l于点A2,作正方形A2B2C2B3,延长C2B3交直线l于点A3,作正方形A3B3C3D4,…,依此规律,则A2014A2015= .【答案】20142(3).考点:1.相似三角形的判定与性质;2.正方形的性质;3.规律型;4.综合题.18.(梧州)如图,在正方形ABCD中,点P在AD上,且不与A、D重合,BP的垂直平分线分别交CD、AB于E、F两点,垂足为Q,过E作EH⊥AB于H.(1)求证:HF=AP;(2)若正方形ABCD的边长为12,AP=4,求线段EQ的长.【答案】(1)证明见试题解析;(21010.【解析】考点:1.正方形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.勾股定理;4.综合题.19.(恩施州)如图,四边形ABCD、BEFG均为正方形,连接AG、CE.(1)求证:AG=CE;(2)求证:AG⊥CE.【答案】(1)证明见试题解析;(2)证明见试题解析.【解析】试题分析:(1)由ABCD、BEFG均为正方形,得出AB=CB,∠ABC=∠GBE=90°,BG=BE,得出∠ABG=∠CBE,从而得到△ABG≌△CBE,即可得到结论;(2)由△ABG≌△CBE,得出∠BAG=∠BCE,由∠BAG+∠AMB=90°,对顶角∠AMB=∠CMN,得出∠BCE+∠CMN=90°,证出∠CNM=90°即可.试题解析:(1)∵四边形ABCD、BEFG均为正方形,∴AB=CB,∠ABC=∠GBE=90°,BG=BE,∴∠ABG=∠CBE,在△ABG和△CBE中,∵AB=CB,∠ABG=∠CBE,BG=BE,∴△ABG ≌△CBE(SAS),∴AG=CE;(2)如图所示:∵△ABG≌△CBE,∴∠BAG=∠BCE,∵∠ABC=90°,∴∠BAG+∠AMB=90°,∵∠AMB=∠CMN,∴∠BCE+∠CMN=90°,∴∠CNM=90°,∴AG⊥CE.考点:1.全等三角形的判定与性质;2.正方形的性质.20.(武汉)已知锐角△ABC中,边BC长为12,高AD长为8.(1)如图,矩形EFGH的边GH在BC边上,其余两个顶点E、F分别在AB、AC边上,EF交AD于点K.①求EFAK的值;②设EH=x,矩形EFGH的面积为S,求S与x的函数关系式,并求S的最大值;(2)若AB=AC,正方形PQMN的两个顶点在△ABC一边上,另两个顶点分别在△ABC 的另两边上,直接写出正方形PQMN的边长.【答案】(1)①32;②3(8)2S x x=-,S的最大值是24;(2)245或24049.试题解析:(1)①∵EF∥BC,∴AK EFAD BC=,∴EF BCAK AD==128=32,即EFAK的值是32;考点:1.相似三角形的判定与性质;2.二次函数的最值;3.矩形的性质;4.正方形的性质;5.分类讨论;6.综合题;7.压轴题.21.(荆州)如图1,在正方形ABCD中,P是对角线BD上的一点,点E在AD的延长线上,且PA=PE,PE交CD于F.(1)PC=PE;(2)求∠CPE的度数;(3)如图2,把正方形ABCD改为菱形ABCD,其他条件不变,当∠ABC=120°时,连接CE,试探究线段AP与线段CE的数量关系,并说明理由.【答案】(1)证明见试题解析;(2)90°;(3)AP=CE.【解析】试题分析:(1)先证出△ABP≌△CBP,得到PA=PC,由PA=PE,得到PC=PE;(2)由△ABP≌△CBP,得到∠BAP=∠BCP,进而得到∠DAP=∠DCP,由PA=PC,得到∠DAP=∠E,∠DCP=∠E,最后∠CPF=∠EDF=90°得到结论;(3)借助(1)和(2)的证明方法容易证明结论.考点:1.正方形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.菱形的性质;4.探究型;5.综合题;6.压轴题.1.(宜宾)如图,将n个边长都为2的正方形按如图所示摆放,点A1,A2,…An分别是正方形的中心,则这n个正方形重叠部分的面积之和是()A.n B.n﹣1 C.(14)n﹣1 D.14n【答案】B.【解析】试题分析:由题意可得一个阴影部分面积等于正方形面积的14,即是14×4=1,5个这样的正方形重叠部分(阴影部分)的面积和为:1×4,n个这样的正方形重叠部分(阴影部分)的面积和为:1×(n﹣1)=n﹣1.故选B.考点:1.正方形的性质2.全等三角形的判定与性质.2.(山东省淄博市)如图,矩形纸片ABCD中,点E是AD的中点,且AE=1,BE的垂直平分线MN恰好过点C.则矩形的一边AB的长度为()A. 1 B.2C.3D. 2【答案】C.考点:1.勾股定理;2.线段垂直平分线的性质;3.矩形的性质.3.(山东省聊城市)如图,在矩形ABCD中,边AB的长为3,点E,F分别在AD,BC上,连接BE,DF,EF,BD.若四边形BEDF是菱形,且EF=AE+FC,则边BC的长为()A.3B. 3 3C.3D93【答案】B.【解析】试题分析:∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=90°,即BA⊥BF,∵四边形BEDF是菱形,∴EF⊥BD,∠EBO=∠DBF,∴AB=BO=3,∠ABE=∠EBO,∴∠ABE=∠EBD=∠DBC=30°,∴BE=23cos30BO=︒,∴BF=BE=23,∵EF=AE+FC,AE=CF,EO=FO∴CF=AE=3,∴BC=BF+CF=33,故选B.考点:1.矩形的性质;2.菱形的性质.4.(广西来宾市)顺次连接菱形各边的中点所形成的四边形是()A.等腰梯形B.矩形C.菱形D.正方形【答案】B.考点:1.正方形的判定;2.三角形中位线定理;3.菱形的性质.5.(贵州铜仁市)如图所示,在矩形ABCD中,F是DC上一点,AE平分∠BAF交BC于点E,且DE⊥AF,垂足为点M,BE=3,AE=26,则MF的长是()A15B15C.1 D.15【答案】D.考点:1.相似三角形的判定与性质;2.角平分线的性质;3.勾股定理;4.矩形的性质.6.(襄阳)如图,在矩形ABCD中,点E,F分别在边AB,BC上,且AE=13AB,将矩形沿直线EF折叠,点B恰好落在AD边上的点P处,连接BP交EF于点Q,对于下列结论:①EF=2BE;②PF=2PE;③FQ=4EQ;④△PBF是等边三角形.其中正确的是()A.①②B.②③C.①③D.①④【答案】D.【解析】试题分析:∵AE=13AB,∴BE=2AE.由翻折的性质得,PE=BE,∴∠APE=30°.∴∠AEP=90°﹣30°=60°,∴∠BEF=12(180°﹣∠AEP)=12(180°﹣60°)=60°.∴∠EFB=90°﹣60°=30°.∴EF=2BE.故①正确.∵BE=PE,∴EF=2PE.∵EF>PF,∴PF>2PE.故②错误.由翻折可知EF⊥PB,∴∠EBQ=∠EFB=30°.∴BE=2EQ,EF=2BE.∴FQ=3EQ.故③错误.由翻折的性质,∠EFB=∠BFP=30°,∴∠BFP=30°+30°=60°.∵∠PBF=90°﹣∠EBQ=90°﹣30°=60°,∴∠PBF=∠PFB=60°.∴△PBF是等边三角形.故④正确;综上所述,结论正确的是①④.故选D.考点:1.矩形的性质;2.含30度角直角三角形的判定和性质;3.等边三角形的判定.7.(宁夏)菱形ABCD中,若对角线长AC=8cm,BD=6cm,则边长AB= cm.【答案】5.考点:1.菱形的性质;2.勾股定理.8.(山东省聊城市)如图,四边形ABCD是平行四边形,作AF∥CE,BE∥DF,AF交BE 与G点,交DF与F点,CE交DF于H点、交BE于E点.求证:△EBC≌△FDA.【答案】证明见解析.考点:1.平行四边形的性质;2.全等三角形的判定.9.(梅州)如图,在正方形ABCD中,E是AB上一点,F是AD延长线上一点,且DF=BE.(1)求证:CE=CF;(2)若点G在AD上,且∠GCE=45°,则GE=BE+GD成立吗?为什么?【答案】(1)证明见解析;(2)GE=BE+GD成立,理由见解析.【解析】试题分析:(1)由DF=BE,四边形ABCD为正方形可证△CEB≌△CFD,从而证出CE=CF.(2)由(1)得,CE=CF,∠BCE+∠ECD=∠DCF+∠ECD即∠ECF=∠BCD=90°又∠GCE=45°所以可得∠GCE=∠GCF,故可证得△ECG≌△FCG,即EG=FG=GD+DF.又因为DF=BE,所以可证出GE=BE+GD成立.试题解析:(1)在正方形ABCD中,∵BC=CD,∠B=∠CDF,BE=DF,∴△CBE≌△CDF (SAS).∴CE=CF.(2)GE=BE+GD成立.理由是:考点:1.正方形的性质;2.全等三角形的判定和性质;3.等腰直角三角形的性质.☞考点归纳归纳1:矩形基础知识归纳:1、矩形的概念有一个角是直角的平行四边形叫做矩形.2、矩形的性质(1)具有平行四边形的一切性质(2)矩形的四个角都是直角(3)矩形的对角线相等(4)矩形是轴对称图形3、矩形的判定(1)定义:有一个角是直角的平行四边形是矩形(2)定理1:有三个角是直角的四边形是矩形(3)定理2:对角线相等的平行四边形是矩形基本方法归纳:关于矩形,应从平行四边形的内角的变化上认识其特殊性:一个内角是直角的平行四边形,进一步研究其特有的性质:是轴对称图形、内角都是直角、对角线相等.同时平行四边形的性质矩形也都具有.注意问题归纳:证明一个四边形是矩形,若题设条件与这个四边形的对角线有关,通常证这个四边形的对角线相等.【例1】如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,∠ACB=30°,则∠AOB 的大小为()A、30°B、60°C、90°D、120°【答案】B.考点:矩形的性质.归纳2:菱形基础知识归纳:1、菱形的概念有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形2、菱形的性质(1)具有平行四边形的一切性质(2)菱形的四条边相等(3)菱形的对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角(4)菱形是轴对称图形3、菱形的判定(1)定义:有一组邻边相等的平行四边形是菱形(2)定理1:四边都相等的四边形是菱形(3)定理2:对角线互相垂直的平行四边形是菱形4、菱形的面积S菱形=底边长×高=两条对角线乘积的一半注意问题归纳: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.【例2】如图,已知AC、BD是菱形ABCD的对角线,那么下列结论一定正确的是().(A)△ABD与△ABC的周长相等;(B)△ABD与△ABC的面积相等;(C)菱形的周长等于两条对角线之和的两倍;(D)菱形的面积等于两条对角线之积的两倍.【答案】B.考点:菱形的性质.归纳3:正方形基础知识归纳:1、正方形的概念有一组邻边相等并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形.2、正方形的性质(1)具有平行四边形、矩形、菱形的一切性质(2)正方形的四个角都是直角,四条边都相等(3)正方形的两条对角线相等,并且互相垂直平分,每一条对角线平分一组对角(4)正方形是轴对称图形,有4条对称轴(5)正方形的一条对角线把正方形分成两个全等的等腰直角三角形,两条对角线把正方形分成四个全等的小等腰直角三角形(6)正方形的一条对角线上的一点到另一条对角线的两端点的距离相等.注意问题归纳:正方形的判定没有固定的方法,只要判定既是矩形又是菱形就可以判定.【例3】如图,ABCD是正方形场地,点E在DC的延长线上,AE与BC相交于点F.有甲、乙、丙三名同学同时从点A出发,甲沿着A﹣B﹣F﹣C的路径行走至C,乙沿着A﹣F﹣E ﹣C﹣D的路径行走至D,丙沿着A﹣F﹣C﹣D的路径行走至D.若三名同学行走的速度都相同,则他们到达各自的目的地的先后顺序(由先至后)是()A.甲乙丙B.甲丙乙C.乙丙甲D.丙甲乙【答案】B.考点:正方形的性质.☞1年模拟1.(山东省潍坊市昌乐县中考一模)下列说法中,错误的是()A.平行四边形的对角线互相平分B.对角线互相平分的四边形是平行四边形C.菱形的对角线互相垂直D.对角线互相垂直的四边形是菱形【答案】D.【解析】试题分析:根据平行四边形的菱形的性质得到A、B、C选项均正确,而D不正确,因为对角线互相垂直的四边形也可能是梯形.故选D.考点:1.菱形的判定与性质;2.平行四边形的判定与性质.2.(广东省广州市中考模拟)如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,∠ACB=30°,则∠AOB的大小为()A.30°B.60°C.90°D.120°【答案】B.考点:矩形的性质.3.(山东省日照市中考模拟)如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠B=45°,AE为BC边上的高,将△ABE沿AE所在直线翻折得△AB1E,则△AB1E与四边形AECD重叠部分的面积为()A.0.7 B.0.9 C.2−2 D2【答案】C.【解析】试题分析:如图,∵∠B=45°,AE⊥BC,∴∠BAE=∠B=45°,∴AE=BE,由勾股定理得:BE2+AE2=22,解得:2,由题意得:△ABE≌△AB1E,∴∠BAB1=2∠BAE=90°,2,∴2,2-2,∵四边形ABCD为菱形,∴∠FCB1=∠B=45°,∠CFB1=∠BAB1=90°,∴∠CB1F=45°,CF=B1F,∵CF∥AB,∴△CFB1∽△BAB1,∴11B CCFAB BB=,解得:2,∴△AEB1、△CFB1的面积分别为:12212=,21(22)3222⨯=-,∴△AB1E与四边形AECD重叠部分的面积=1(322)222--=.故选C.考点:1.菱形的性质;2.翻折变换(折叠问题).4.(山东省济南市平阴县中考二模)如图,菱形OABC的顶点O在坐标系原点,顶点A在x轴上,∠B=120°,OA=2,将菱形OABC绕原点O顺时针旋转105°至OA′B′C′的位置,则点B′的坐标为()A.(-2,2)B.(2,-2)C.(2,-2)D.(3,-3)【答案】B.考点:1.菱形的性质;2.坐标与图形变化-旋转.5.(山东省青岛市李沧区中考一模)如图,在矩形ABCD中,点E,F分别在边AB,BC上,且AE=13AB,将矩形沿直线EF折叠,点B恰好落在AD边上的点P处,连接BP交EF于点Q,对于下列结论:①EF=2BE;②PF=2PE;③FQ=4EQ;④△PBF是等边三角形.其中正确的是()A.①②B.②③C.①③D.①④【答案】D.综上所述,结论正确的是①④.故选D.考点:1.翻折变换(折叠问题);2.矩形的性质.6.(山东省日照市中考一模)小明在学习了正方形之后,给同桌小文出了道题,从下列四个条件:①AB=BC,②∠ABC=90°,③AC=BD,④AC⊥BD中选两个作为补充条件,使▱ABCD 为正方形(如图),现有下列四种选法,你认为其中错误的是()A.①②B.②③C.①③D.②④【答案】B.考点:正方形的判定.7.(山东省青岛市李沧区中考一模)如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=1,把该矩形绕点A顺时针旋转α度得矩形AB′C′D′,点C′落在AB的延长线上,则图中阴影部分的面积是.34π-.考点:1.旋转的性质;2.矩形的性质;3.扇形面积的计算.8.(河北省中考模拟二)如图,在矩形ABCD中,AB=3,⊙O与边BC,CD相切,现有一条过点B的直线与⊙O相切于点E,连接BE,△ABE恰为等边三角形,则⊙O的半径为.【答案】3【解析】试题分析:过O点作GH⊥BC于G,交BE于H,连接OB、OE,∴G是BC的切点,OE ⊥BH,∴BG=BE,∵△ABE为等边三角形,∴BE=AB=3,∴BG=BE=3,∵∠HBG=30°,∴3,BH=23,设OG=OE=x,则3-3,3-x,在RT△OEH中,EH2+OE2=OH2,即(3-3)2+x2=3-x)2,解得3,∴⊙O的半径为3.故答案为:3考点:1.切线的性质;2.矩形的性质.9.(山东省日照市中考一模)边长为1的一个正方形和一个等边三角形如图摆放,则△ABC 的面积为.【答案】14.考点:1.正方形的性质;2.等边三角形的性质;3.含30度角的直角三角形.10.(山东省青岛市李沧区中考一模)如图,正方形ABCD和正方形CEFG中,点D在CG 上,BC=1,CE=3,H是AF的中点,那么CH的长是.5考点:1.正方形的性质;2.直角三角形斜边上的中线;3.勾股定理.11.(山西省晋中市平遥县九年级下学期4月中考模拟)如图,已知Rt△ABC中,∠ABC=90°,先把△ABC绕点B顺时针旋转90°至△DBE后,再把△ABC沿射线平移至△FEG,DE、FG相交于点H.(1)判断线段DE、FG的位置关系,并说明理由;(2)连结CG,求证:四边形CBEG是正方形.【答案】(1)FG⊥ED.理由见解析;(2)证明见解析.【解析】考点:1.旋转的性质;2.正方形的判定;3.平移的性质;4.探究型.12.(北京市平谷区中考二模)如图,已知点E,F分别是□ABCD的边BC,AD上的中点,且∠BAC=90°.(1)求证:四边形AECF是菱形;(2)若∠B=30°,BC=10,求菱形AECF面积.【答案】(1)见解析(22532【解析】试题分析:(1)利用平行四边形的性质和菱形的性质即可判定四边形AECF是菱形;(2)连接EF交于点O,运用解直角三角形的知识点,可以求得AC与EF的长,再利用菱形的面积公式即可求得菱形AECF的面积.试题解析:(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC.在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点E是BC边的中点,∴AE=CE=12BC.同理,AF=CF=12AD.∴AF=CE.∴四边形AECF是平行四边形.∴平行四边形AECF是菱形.考点:1.菱形的性质;2.平行四边形的性质;3.解直角三角形.13.(山东省日照市中考模拟)如图,▱ABCD在平面直角坐标系中,AD=6,若OA、OB的长是关于x的一元二次方程x2-7x+12=0的两个根,且OA>OB.(1)求sin∠ABC的值;(2)若E为x轴上的点,且S△AOE=163,求经过D、E两点的直线的解析式,并判断△AOE 与△DAO是否相似?(3)若点M在平面直角坐标系内,则在直线AB上是否存在点F,使以A、C、F、M为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出F点的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)45.(2)△AOE∽△DAO.(3)F1(3,8);F2(-3,0);F3(4751-,722-),F4(-4225,4425).【解析】试题分析:(1)求得一元二次方程的两个根后,判断出OA、OB长度,根据勾股定理求得AB长,那么就能求得sin∠ABC的值;(2)易得到点D的坐标为(6,4),还需求得点E的坐标,OA之间的距离是一定的,那么点E的坐标可能在点O的左边,也有可能在点O的右边.根据所给的面积可求得点E的坐标,把A、E代入一次函数解析式即可.然后看所求的两个三角形的对应边是否成比例,成比例就是相似三角形;(3)根据菱形的性质,分AC与AF是邻边并且点F在射线AB上与射线BA上两种情况,以及AC与AF分别是对角线的情况分别进行求解计算.试题解析:(1)解x2-7x+12=0,得x1=4,x2=3.∵OA>OB ,∴OA=4,OB=3.在Rt△AOB中,由勾股定理有AB=225OA OB+=,∴sin∠ABC=54OAAB=;(3)根据计算的数据,OB=OC=3,∴AO平分∠BAC,①AC、AF是邻边,点F在射线AB上时,AF=AC=5,所以点F与B重合,即F(-3,0);②AC、AF是邻边,点F在射线BA上时,M应在直线AD上,且FC垂直平分AM,点F (3,8);③AC是对角线时,做AC垂直平分线L,AC解析式为y=-43x+4,直线L过(32,2),且k值为34(平面内互相垂直的两条直线k值乘积为-1),L解析式为y=34x+78,联立直线L 与直线AB求交点,∴F(4751-,722-);④AF是对角线时,过C做AB垂线,垂足为N,根据等积法求出CN=245,勾股定理得出,AN=75,做A关于N的对称点即为F,AF=145,过F做y轴垂线,垂足为G,FG=145×35=4225,∴F(-4225,4425).综上所述,满足条件的点有四个:F1(3,8);F2(-3,0);F3(4751-,722-),F4(-4225,4425).考点:1.相似三角形的判定;2.解一元二次方程-因式分解法;3.待定系数法求一次函数解析式;4.平行四边形的性质;5.菱形的判定;6.分类讨论;7.存在型;8.探究型.14.(河北省中考模拟二)如图,已知正方形ABCD,E是AB延长线上一点,F是DC延长线上一点,连接BF、EF,恰有BF=EF,将线段EF绕点F顺时针旋转90°得FG,过点B 作EF的垂线,交EF于点M,交DA的延长线于点N,连接NG.(1)求证:BE=2CF;(2)试猜想四边形BFGN是什么特殊的四边形,并对你的猜想加以证明.【答案】(1)证明见解析.(2)四边形BFGN为菱形,证明见解析.(2)解:四边形BFGN为菱形,证明如下:考点:1.正方形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.菱形的判定;4.旋转的性质;5.和差倍分.15.(广东省广州市中考模拟)如图,在菱形ABCD中,AB=1,∠DAB=60°,把菱形ABCD绕点A顺时针旋转30°得到菱形AB′C′D′,其中点C的运动路径为CC',则图中阴影部分的面积为.【答案】33 42π+.【解析】试题分析:连接CD′和BC′,∵∠DAB=60°,∴∠DAC=∠CAB=30°,∵∠C′AB′=30°,∴A、D′、C及A、B、C′分别共线∴AC=3,∴扇形ACC′230(3)3604ππ⨯⨯=.∵AC=AC′,AD′=AB,∴在△OCD′和△OC'B中,CD BCACO AC DCOD C OB''=⎧⎪''∠=∠⎨⎪''∠=∠⎩,∴△OCD′≌△OC′B (AAS),∴OB=OD′,CO=C′O.∵∠CBC′=60°,∠BC′O=30°,∴∠COD′=90°.∵CD′=AC-AD′=3-1,OB+C′O=1,∴在Rt△BOC′中,BO2+(1-BO)2=(3-1)2,解得BO=3122-,3322C O'=-,∴考点:1.菱形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.扇形面积的计算;4.旋转的性质.。
平行四边形参考答案典型例题例1.证明:∵DM⊥AC, BN⊥AC,DM=BN,AM=CN ∴△ADM≌△CBN ∴AD=CB,∠DAM=∠BCN ∴AD∥CB ∴平行四边形ABCD是平行四边形例2.解:∵BC∥AD,BC=AD, ∴ED=BF∴四边形BFDE是平行四边形,所以EB与DF平行且相等①成立,因为ED=BF,四边形BFDE仍是平行四边形,所以EB与DF仍平行且相等②成立,只要ED=BF,就成立③成立。
∵∠ABC=∠ADC, ∠BAD=∠BCD, ∠ABE=∠CDF∴∠EBF=∠EDF, ∠BED=∠BFD∴四边形BFDE是平行四边形,所以EB与DF平行且相等例3.解:PF∥AB,PE∥AC,则四边形AEPF是平行四边形,其周长为2(PE+PF)点P是BC的三等分点,则13PF CPAB CB==,23PE BPAC BC==, 又AB=AC,所以2(PE+PF)=2*12()33+AB=2AB例4.解:①连结AC,BD②将AD和BC四等分,连结对应分点③连结AC,取BC和AD的中点分别为E、F,连结AE、CF例5.解:CF=BE ∵DE∥BC EF∥AC ∴四边形EDCF是平行四边形∴CF=ED ∵BD平分∠ABC, ∠CBD=∠BDE ∴∠DBE=∠BDE ∴BE=ED ∴CF=BE例6.解:连结BD,则GF∥BD,HE∥BD, GF=HE=12BD,所以四边形EFGH是平行四边形例7.(1)证明:旋转90°时,EF⊥AC,又AB⊥AC 则AB∥EF,又AF∥BE,所以四边形ABEF是平行四边形(2)∵AO=CO,∠AOF=∠COE, ∠OAF=∠OCE∴△AOF≌△COE ∴AF=CE(3)可能。
此时EF⊥BD,旋转的角度为∠AOF=90°-∠AOB, AC=2,AO=1=AB,所以∠AOB=45°,所以旋转的角度为45°双基练习1.19,112.1203.1444.185. 50°6.C7.D8.D9.解:∵∠AEB=∠DAE, ∠DAE=∠BAE∴AB=BE=BC-CE=3∴周长为2(AD+AB)=18巩固练习1.AO=CO或BO=DO2.C3.D4.C5.156.187.15,108.解:∵AO=CO,EO为公共边,∠AOE=∠COE∴△AOE≌△COE,∴AE=CE∴周长为CD+DE+CE=CD+AD=89.10.DF和AE相互平分。
4. 平移一条对角线特殊平行四边形考点一 1.会根据条件选择适当方法判定平行四边形例1.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,当E 、F 满足下列哪个条件时,四边形DEBF 不一定是平行四边形()A . OE=OFB . DE=BFC . Z ADE 玄 CBFD . Z ABE=/ CDF考点二会用“阶梯型”思路判定特殊平行四边形例 2.如图,在 Rt △ ABC 中,/ ACB=90 , / BAC=60 , DE?垂直平分 BC 垂足为 D, 交AB 于点E ,又点F 在DE 的延长线上,且 AF=CE 求证:四边形 ACEF 为菱形.考点三会解决与特殊平行四边形有关的动手操作问题例3.如图,在矩形纸片 ABCD 中, AB=3;3 , BC=6沿EF 折叠后,点C 落在AB 边上 的点P 处,点D 落在点Q 处,AD 与PQ 相交于点H,Z BPE=30 .(1 )求BE QF 的长.(2 )求四边形 PEFH 的面积.考点四平行四边形中的一题多解法及其变式练习例4.已知:如图,平行四边形 ABCD 中, BE X AC 于E , DF 丄AC 于F ,求:BE=DF 【分析】欲证线段相等,通常转化证三角形全等结合平行四边性质,找到证法一。
变更题(一)原题的已知条件和原形不变,求证:(1) AE=CF ; (2)AF=CE ; (3) / ABE=/ CDF(4)四边形 BFDE 为平行四边形(5)BD 与 EF 互相平分。
变更题(二)题设变化,如图2,已知,平行四边形 ABCD 中, AE=CF 以上各结论亦然成立。
考点五、梯形中常见的添辅助线的技巧 平移一腰作用:使梯形问题转化为平行四边形及三角形问题,CE 等于上、下底的差。
若是等腰梯形则得到一个等腰三角形1.延长两腰交于一点2. 作用:使梯形问题转化为三角形问题。
特殊的平行四边形复习讲义考试考点综述:特殊平行四边形即矩形、菱形、正方形,它们是初二的必考内容之一,主要出现的题型多样,注重考查学生的基础证明和计算能力,以及灵活运用数学思想方法解决问题的能力。
内容主要包括:矩形、菱形、正方形的性质与判定,以及相关计算,了解平行四边形与矩形、菱形、正方形之间的联系,掌握平行四边形是矩形、菱形、正方形的条件。
知识目标掌握矩形、菱形、正方形等概念,掌握矩形、菱形、正方形的性质和判定,通过定理的证明和应用的教学,使学生逐步学会分别从题设和结论出发,寻找论证思路分析法和综合法。
重难点:1.矩形、菱形性质及判定的应用2.相关知识的综合应用教学过程知识点归纳矩形定义:有一角是直角的平行四边形叫做矩形.【强调】矩形(1)是平行四边形;(2)一一个角是直角.矩形的性质性质1矩形的四个角都是直角;性质2 矩形的对角线相等,具有平行四边形的所以性质。
;矩形的判定矩形判定方法1:对角线相等的平行四边形是矩形.注意此方法包括两个条件:(1)是一个平行四边形;(2)对角线相等矩形判定方法2:四个角都是直角的四边形是矩形.矩形判断方法3:有一个角是直角的平行四边形是矩形。
例1:若矩形的对角线长为8cm,两条对角线的一个交角为600,则该矩形的面积为例2:菱形具有而矩形不具有的性质是()A.对角线互相平分; B.四条边都相等; C.对角相等; D.邻角互补例3:已知:如图,□ABCD各角的平分线分别相交于点E,F,G,•H,•求证:•四边形EFGH是矩形.菱形定义:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.【强调】菱形(1)是平行四边形;(2)一组邻边相等.菱形的性质性质1菱形的四条边都相等;性质2 菱形的对角线互相平分,并且每条对角线平分一组对角;菱形的判定菱形判定方法1:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.注意此方法包括两个条件:(1)是一个平行四边形;(2)两条对角线互相垂直.菱形判定方法2:四边都相等的四边形是菱形.例1已知:如图,四边形ABCD是菱形,F是AB上一点,DF交AC于E.求证:∠AFD=∠CBE.例2已知:如图ABCD的对角线AC的垂直平分线与边AD、BC分别交于E、F.求证:四边形AFCE是菱形.ABCD 中,O 是对角线AC 的中点,过点O 作AC 的垂线与边AD 、例3、如图,在BC 分别交于E 、F ,求证:四边形AFCE 是菱形.例4、已知如图,菱形ABCD 中,E 是BC 上一点,AE 、BD 交于M , 若AB=AE,∠EAD=2∠BAE 。
教师姓名学生姓名年级初二上课时间学科数学课题名称特殊的平行四边形特殊的平行四边形知识模块Ⅰ:矩形1、定义:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形.HGF EOACBDH2、 性质定理:(1)矩形的四个角都是直角. (2)矩形的对角线相等.(3)矩形既是中心对称图形,也是轴对称图形,对称轴是每组对边的垂直平分线. 3、判定定理:(1)有三个角是直角的四边形是矩形. (2)对角线相等的平行四边形是矩形.【例1】如图,在矩形ABCD 中,AB =3,AD =4,P 是AD 上不与A 、D 重合的一动点,PE ⊥AC ,PF ⊥BD ,E 、F 为垂足,则PE +PF 的值为 . 【答案】过点D 作DH ⊥AC 于点H ,连接PO∵矩形ABCD 中,AB =3,AD =4, ∴AC =5,AO =DO∵DH ⊥AC , ∴125DH =. ∵ADO DPO APO S S S △△△=+,∴111222AO PE DO PF AO DH ⋅⋅+⋅⋅=⋅⋅ ∴125PE PF DH +==【例2】如图所示:点O 是矩形ABCD 的对角新AC 与BD 的交点,E 、F 、G 、H 分别是AO 、BO 、CO 、DO 上的一点,且AE =BF =CG =DH .求证:四边形EFGH 是矩形. 【答案】通过对角线先证平行四边形再证矩形.【例3】已知:矩形ABCD 中,延长BC 至E ,使BE =BD ,F 为DE 中点,连接AF 、CF . 求证:AF ⊥CF . 【答案】联结BF∵BE =BD ,F 为DE 中点,∴DE BF ⊥ABCDEF∴︒=∠+∠90AFD BFA∵90DCE ∠=o ,F 为DE 中点,∴CF DF = ∴FDC FCD ∠=∠, ∴BCF ADF ∠=∠ ∵BC AD =,BCF ADF ∠=∠,DF CF = ∴BCF ADF ≌△△,∴BFC AFD ∠=∠∵︒=∠+∠90AFD BFA ,∴︒=∠+∠90BFC BFA , 即︒=∠90AFC ,∴AF ⊥CF【例4】将矩形ABCD 的四个角向内折起,恰好拼成一个既无缝隙又无重叠的四边形EFGH ,若EH =3,EF =4,求ADAB 的值.【答案】由翻折的性质可得:MEH AEH ∠=∠,BEF MEF ∠=∠.∵︒=∠+∠+∠+∠180BEF MEF MEH AEH ,∴︒=∠90HEF .同理可证得:︒=∠90HGF ,︒=∠90EHG . ∴四边形EFGH 是矩形,∴FG EH =.∵︒=∠+∠90BEF AEH ,︒=∠+∠90AHE AEH ,∴BEF AHE ∠=∠.∵︒=∠+∠90BFE BEF ,︒=∠+∠90CFG BFE ,∴CFG BEF ∠=∠,∴CFG AHE ∠=∠. ∵C A ∠=∠,FG EH =,CFG AHE ∠=∠, ∴CFG AHE ≌△△, ∴FN CF AH ==. 又∵HN HD =,∴HF AD =在直角△HEF 中,43==EF EH ,,由勾股定理可得:5=HF . ∵EM HF EF HE ⋅=⋅,∴512=EM 又∵EB EM AE ==, ∴5242==EM AB , ∴24525245AD AB ==:::. 知识模块Ⅱ:菱形1、 定义:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.2、 性质定理:(1)菱形的四条边都相等.A BCD EFGH MNDBCAENOMDABC(2)菱形的对角线互相垂直,并且没一条对角线平分一组对角.(3)菱形既是中心对称图形,也是轴对称图形,对称轴是对角线所在的直线. 3、判定定理:(1)四条边都相等的四边形是菱形. (2) 对角线互相垂直的平行四边形是菱形.【例5】如图,菱形ABCD 的边长为4 cm ,且∠ABC =60°,E 是BC 的中点,P 点在BD 上,则PE +PC 的最小值为________.【答案】联结AE 与BD 的交点即为所求作的点P .∵∠ABC =60°, ∴△ABC 为等边三角形 ∵E 是BC 的中点, ∴BC AE ⊥ ∵42AB BE ==, ∴3222=-=BE AB AE【例6】如图所示:以等腰Rt △ABC 的斜边AB 为边作菱形ABDE ,使D 、E 、C 三点在同一直线上,求∠CAE . 【答案】15°提示:过点C 作CF ⊥AB ,过点E 作EG ⊥AB【例7】如图所示:在△ABC 中,∠BAC =90°,AD ⊥BC 于点D ,BE 平分∠ABC 交AD 于点M ,AN 平分∠DAC ,交BC 于点N ,BE 、AN 相交于点O . 求证:四边形AMNE 是菱形. 【答案】通过△AOM ≌△AOE 先证平行四边形再证菱形.ODA(3)在(2)的情况下,当点D 运动到什么位置时,四边形BCGE 是菱形?并说明理由.图1 图2【答案】(1)①∵ABC △和DEA △都是等边三角形∴AC AB =,AD AE =,︒=∠=∠60EAD BAC ∴BAD EAD BAD BAC ∠-∠=∠-∠,即BAE DAC ∠=∠∵AC AB =,BAE DAC ∠=∠,AD AE =,∴ADC ABE ≌△△; ②四边形BCGE 是平行四边形.∵ABC △和DEA △都是等边三角形,∴︒=∠=∠60BAC ACB ∵ADC ABE ≌△△,∴︒=∠=∠60ACD ABE ∴BAC ABE ∠=∠,∴AC BE ∥∵BC EG ∥,∴四边形BCGE 是平行四边形. (2)四边形BCGE 是平行四边形.方法同(1) (3)当点D 运动到BC DC =时,四边形BCGE 是菱形. 与(1)一样可证:ADC ABE ≌△△,则CD BE = 与(1)一样可证:四边形BCGE 是平行四边形 ∴当BE BC =时,四边形BCGE 是菱形,此时CD BC =即当点D 运动到BC DC =时,四边形BCGE 是菱形.知识模块Ⅲ:正方形1、 定义:有一个角是直角且有一组邻边相等的平行四边形叫做正方形.2、 性质定理:(1)正方形的四条边相等,四个角都是直角.(2)正方形的对角线相等,并且互相垂直,每条对角线平分一组对角.【例10】如图所示:正方形ABCD 的对角线AC 、BD 相交于点O ,E 是OB 延长线上一点,CE =BD , 求∠ECB 的度数.ABCDE FG ABCDGEQFBCA D PE【答案】15 提示:联结AE .【例11】已知:Q 为正方形ABCD 的CD 边的中点,P 为CD 上一点,且∠BAP =2∠QAD .求证:AP =PC +BC .【答案】延长DC 到E ,使得CE CD =,连接AE 交BC 于F .∵CE CD =,CD =AB , ∴CE =AB ∵∠ECF =∠B ,∠CFE =∠AFB ∴△ABF ≌△ECF∴BF =CF ,即12BF CB =∵Q 为正方形ABCD 的CD 边的中点,∴12DQ CD =.∵BC =CD ,∴DQ =BF∵DQ =BF ,∠B =∠D ,AB =AD , ∴△ABF ≌△ADQ , ∴∠QAD =∠BAF , ∵∠BAP =∠BAF +∠P AF ,∠BAP = 2∠QAD ,∠QAD =∠BAF ,∴∠BAF =∠P AF ∵AB ∥CD ,∴∠BAF =∠E , ∴∠E =∠P AF , ∴PE =AP ∵PE =PC +CE ,CE =BC , ∴AP BC CP =+【例12】如图所示:正方形ABCD 的边长为12,点P 在BC 上,BP =5,EF ⊥AP ,垂足为Q ,且EF 与AB 、CD 分别相交于点E 、F ,求EF 的长度. 【答案】13 提示:过点B 作BG //EF .MAB CD【习题1】四边形ABCD 的对角线AC 与BD 交于点O .①若=AB AD ,则平行四边形ABCD 是 形; ②若=AC BD ,则平行四边形ABCD 是 形; ③若90ABC ∠=o ,则平行四边形ABCD 是 形; ④若BAO DAO ∠=∠,则平行四边形ABCD 是 形. 【答案】①菱形;②矩形;③矩形;④菱形.【习题2】已知矩形的两条对角线的一个夹角为120°,一条对角线与较短边的和为18,则对角线的长为 . 【答案】12【习题3】如图,在矩形ABCD 中,AB =8,BC =4,将矩形沿AC 折叠,使点D 落在点D '处,CD '交AB 于点F ,则重叠部分△AFC 的面积为 ________.【答案】10【习题4】设菱形ABCD 的对角线AC 、BD 相交于点O ,△AOB 的周长为33+,∠ABC =60°,则菱形的面积为 . 【答案】23【习题5】如图所示:点M 是ABCD Y 边AD 的中点,且MB =MC .求证:ABCD Y 是矩形. 【答案】通过△AMB ≌△DMC 可得: ∠A =∠D =90°,从而可证.【习题6】已知:四边形ABCD 是菱形,AC 、BD 是它的对角线,∠ABC =30°.FCEDG AB求证:2AB AC BD =g .【答案】作AE ⊥BC 根据面积相等即可证.【习题7】如图,在菱形ABCD 中,AC =4,BD =6,P 是AC 上一动点(P 与C 不重合),PE //BC 交AB 于点E ,PF //CD 交AD 于点F ,连结EF ,求图中阴影部分的面积. 【答案】6【习题8】如图所示:在梯形ABCD 中,AD //BC ,AB =CD ,BC =2AD ,2AD AB =,DE ⊥BC ,垂足为点F ,且点F 是DE 的中点,联结AE ,交边BC 于点G .求证:四边形DGEC 是正方形. 【答案】联结BE 、AC先证平行四边形然后菱形最后正方形.【习题9】已知:如图边长为a 的正方形ABCD 的对角线AC 、BD 交于点O ,E 、F 分。
初二数学特殊的平行四边形试题答案及解析1. (2011福建莆田)如图,在△ABC中,D是AB的中点,E是CD的中点,过点C作CF∥AB交AE的延长线于点F,连接BF.(1)求证:DB=CF;(2)如果AC=BC,试判断四边形BDCF的形状,并证明你的结论.【答案】见解析【解析】(1)证明:∵CF∥AB,∴∠DAE=∠CFE.又∵DE=CE,∠AED=∠FEC,∴△ADE≌△FCE,∴AD=CF.∵AD=DB,∴DB=CF.(2)四边形BDCF是矩形.证明:由(1)知DB=CF,又DB∥CF,∴四边形BDCF为平行四边形.∵AC=BC,AD=DB,∴CD⊥AB.∴四边形BDCF是矩形.2.矩形ABCD中,点O是BC的中点,∠AOD=90°,矩形ABCD的周长为20cm,则AB的长为()A.1cmB.2cmC.cmD.cm【答案】D【解析】∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=∠C=90°,AB=DC.又∵O是BC的中点,∴BO=CO,∴△ABO≌△DCO,∴AO=DO.∵∠AOD=90°,∴∠OAD=∠ODA=45°,∴∠BAO=∠AOB=45°,∴AB=OB.设AB=xcm,则BC=2xcm,∴2(x+2x)=20,解得,故选D.3. (2014重庆)如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,∠ACB=30°,则∠AOB的大小为()A.30°B.60°C.90°D.120°【答案】B【解析】在矩形ABCD中,OA=OB=OC=OD,所以∠OBC=∠OCB=30°,所以∠AOB=∠OCB+∠OBC=60°.4.(2014四川巴中)如图,在四边形ABCD中,点H是边BC的中点,作射线AH,在线段AH及其延长线上分别取点E,F,连接BE,CF.(1)请你添加一个条件,使得△BEH≌△CFH,你添加的条件是________,并证明;(2)在问题(1)中,当BH与EH满足什么关系时,四边形BFCE是矩形?请说明理由.【答案】见解析【解析】(1)添加条件:BE∥CF(答案不唯一).证明:如图,∵BE∥CF,∴∠1=∠2.∵点H是边BC的中点,∴BH=CH.又∵∠3=∠4,∴△BEH≌△CFH.(2)当BH=EH时,四边形BFCE是矩形,理由如下:连接BF,CE.∵△BEH≌△CFH.∴EH=FH,又BH=CH,∴四边形BFCE是平行四边形.又∵BH=EH,∴EF=BC,∴四边形BFCE是矩形.5.已知在四边形ABCD中,,请添加一个条件,使四边形ABCD成为矩形,添加的条件可以是________.(只填一个即可)【答案】∠A=90°(答案不唯一)【解析】由可知,该四边形是平行四边形,根据矩形的定义,只要加上条件“一个角是直角”即可,故填∠A=90°,或∠B=90°,或∠C=90°,或∠D=90°.6.如图所示,在□ABCD中,点E,F分别为BC边上的点,且BE=CF,AF=DE求证:□ABCD是矩形.【答案】∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD.∵BE=CF,∴BF=CE.又∵AF=DE,∴△ABF≌△DCE.∴∠B=∠C.又∵∠B+∠C=180°,∴∠B=∠C=90°.∴□ABCD是矩形.【解析】已知四边形ABCD是平行四边形,欲证它是矩形,只需证一角是直角即可,由题意易知△ABF≌△DCE,而∠B+∠C=180°,因此有∠B=∠C=90°,问题迎刃而解.7.将矩形纸片ABCD按如图所示的方式折叠,使顶点B与顶点D重合,折痕为EF.若,AD=3,则△DEF的周长为________.【答案】6【解析】∵沿EF折叠后,点B与点D重合,点A在点A′的位置,∴A′E=AE,,BF=DF.∵四边形ABCD为矩形,∴,BC=AD=3,∠C=∠A=90°.在Rt△DCF中,设CF=x,则DF=BF=3-x,由勾股定理得,解得x=1,∴DF=3-x=3-1=2.同理,DE=2.连接BD,交EF于点O,则点B与点D关于EF称,∴,BD⊥EF.在Rt△EDO中,,由DE=DF,BD⊥EF,得EO=OF=1,∴EF=2,∴△DEF的周长为DE+DF+EF=2+2+2=6.8.如图,矩形ABCD的对角线相交于点O,过点O的直线交AD、BC于点E、F,AB=2,BC =4,则图中阴影部分的面积为()A.2B.3C.4D.5【答案】C【解析】矩形ABCD的面积=AB·BC=2×4=8,图中阴影部分面积的和等于矩形面积的一半,故选C.9.如图,在矩形ABCD中,DF平分∠ADC交AC于点E,交BC于点F,∠BDF=15°,求∠DOC与∠COF的度数.【答案】75°【解析】解:∵DF平分∠ADC,∴∠FDC=45°.又∵∠BDF=15°,∴∠BDC=45°+15°=60°.又∵四边形ABCD是矩形,∴AC=BD,AO=OC=BO=OD,∴△DOC是等边三角形.∴∠DOC=60°.在Rt△DCF中,∠FDC=45°,∴CF=CD=OC,∴∠COF=∠CFO.又∵∠OCF=90°-∠OCD=90°-60°=30°,∴∠COF=75°.10.(2013湖南邵阳)如图所示,将△ABC绕AC的中点O顺时针旋转180°得到△CDA,添加一个条件________,使四边形ABCD为矩形.【答案】∠B=90°(答案不唯一)【解析】∵△ABC绕AC的中点O顺时针旋转180°得到△CDA,∴AB=CD,∠BAC=∠DCA,∴AB∥CD,∴四边形ABCD为平行四边形.当∠B=90°时,平行四边形ABCD为矩形,∴添加的条件为∠B=90°.11.如图,四边形ABCD的对角线互相平分,要使它变为矩形,需要添加的条件是()A.AB=CDB.AD=BCC.∠AOB=45°D.∠ABC=90°【答案】D【解析】因为四边形ABCD的对角线互相平分,所以四边形ABCD为平行四边形,A、B两选项为平行四边形具有的性质,C选项添加后也不是矩形,根据矩形的定义知D正确.故选D.12.矩形具有而平行四边形不一定具有的性质是()A.对角相等B.对角线互相平分C.一组对边平行另一组对边相等D.对角线相等【答案】D【解析】矩形的对角线相等,而平行四边形的对角线不一定相等.13.如图,已知在Rt△ABC中,∠ABC=90°,先把△ABC绕点B顺时针旋转90°至△DBE后,再把△ABC沿射线AB平移至△FEG,DE、FG相交于点H.(1)判断线段DE、FG的位置关系,并说明理由:(2)连接CG,求证:四边形CBEG是正方形.(提示:旋转前后,图形中对应的角和对应的边分别相等)【答案】见解析【解析】(1)DE⊥FG,理由如下:由题意得∠A=∠EDB=∠GFE,∠ABC=∠DBE=90°.∴∠BDE+∠BED=90°.∴∠GFE+∠BED=90°.∴∠FHE=90°.∴DE⊥FG.(2)证明:∵△ABC沿射线AB平移至△FEG,∴CB∥GE,CB=GE,∴四边形CBEG是平行四边形.∵∠ABC=∠GEF=90°.∴四边形CBEG是矩形.∵BC=BE.∴四边形CBEG是正方形.14.如图,正方形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,则图中的等腰三角形有( )A.4个B.6个C.8个D.10个【答案】C【解析】在正方形ABCD中,AB=BC=CD=AD,OA=OB=OC=OD,所以等腰三角形有△ABC,△ADC,△ABD,△CBD,△OAB,△OBC,△OCD,△OAD.15.下列命题错误的是( )A.有一组邻边相等的平行四边形叫做正方形B.有一组邻边相等的矩形是正方形C.有一组邻边相等并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形D .有一个角是直角的菱形是正方形【答案】A【解析】由定义可知,正方形既是有一组邻边相等的矩形,又是有一个角是直角的菱形,A 不正确,故选A .16. 如图,正方形ABCD 的对角线相交于点O ,点O 也是正方形A′B′C′O 的一个顶点,两个正方形的边长都等于1,当正方形A′B′C′O 绕顶点O 转动时,两个正方形重叠部分的面积大小有什么规律?并说明理由.【答案】两个正方形重叠部分的面积保持不变,始终为.理由:∵四边形ABCD 是正方形,∴OB =OC ,∠OBE =∠OCF =45°,∠BOC =90°. ∵四边形A′B′C′O 是正方形, ∴∠EOF =90°,∴∠BOC =∠EOF . ∴∠BOC -∠BOF =∠EOF -∠BOF ,即∠COF =∠BOE .∴△BOE ≌△COF(ASA),∴S △BOE =S △COF .∴重叠部分面积等于S △BOC .∵S 正方形ABCD =1×1=1,∴,即两个正方形重叠部分的面积保持不变,始终为.【解析】正方形的两条对角线分正方形为四个全等的等腰直角三角形.通过证△BOE ≌△COF ,得.17. 如图,将矩形ABCD 中的△AOB 沿着BC 的方向平移线段AD 长的距离.(1)画出△AOB 平移后的图形.(2)设(1)中O 点平移后的对应点为E ,试判断四边形CODE 的形状,并说明理由.(3)当四边形ABCD 是什么四边形时,(2)中的四边形CODE 是正方形?并说明你的理由.【答案】(1)平移后的图形如图.(2)四边形CODE 是菱形.理由如下:∵△AOB 平移后得到△DEC , ∴DE ∥AC ,CE ∥BD . ∵四边形ABCD 是矩形,∴,,且AC=BD,∵OC=OD,∴四边形CODE是菱形.(3)当四边形ABCD是正方形时,(2)中的四边形CODE是正方形,理由如下:∵四边形ABCD是正方形,∴AC⊥BD,∴∠COD=90°.∴菱形CODE是正方形.【解析】在图形移动过程中,图形的大小、形状不变,可得四边形CODE是菱形.当AC⊥BD 时,四边形CODE是正方形,此时四边形ABCD是正方形.18.(2013江苏南京)如图,在四边形ABCD中,AB=BC,对角线BD平分∠ABC,P是BD 上一点,过点P作PM⊥AD,PN⊥CD,垂足分别为M、N.(1)求证:∠ADB=∠CDB;(2)若∠ADC=90°,求证:四边形MPND是正方形.【答案】见解析【解析】证明:(1)∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠CBD.又∵BA=BC,BD=BD,∴△ABD≌△CBD,∴∠ADB=∠CDB.(2)∵PM⊥AD,PN⊥CD,∴∠PMD=∠PND=90°.又∵∠ADC=90°,∴四边形MPND是矩形.∵∠ADB=∠CDB,PM⊥AD,PN⊥CD,∴PM=PN.∴四边形MPND是正方形.19.(2013济宁)如图中图(1),在正方形ABCD中,E、F分别是边AD、DC上的点,且AF⊥BE.(1)求证:AF=BE.(2)如图中图(2),在正方形ABCD中,M、N、P、Q分别是边AB、BC、CD、DA上的点,且MP⊥NQ.MP与NQ是否相等?并说明理由.【答案】(1)证明:如图(1),在正方形ABCD中,AB=DA,∠BAE=∠D=90°,∴∠DAF+∠BAF=90°,∵AF⊥BE,∴∠ABE+∠BAF=90°,∴∠ABE=∠DAF,∵在△ABE和△DAF中,∴△ABE≌△DAF(ASA),∴BE=AF.(2)解:MP与NQ相等.理由如下:如图(2),过点A作AF∥MP交CD于F,过点B作BE∥NQ交AD于E,则BE=NQ,AF=MP.只需证BE=AF即可.与(1)的情况完全相同.【解析】(1)根据正方形的性质可得AB=DA,∠BAE=∠D=90°,再根据同角的余角相等求∠ABE=∠DAF,然后利用“角边角”证明△ABE和△DAF全等,再根据全等三角形的性质证明即可;(2)过点A作AF∥MP交CD于F,过点B作BE∥NQ交AD于E,然后解法与(1)相同.20.在四边形ABCD中,O是对角线的交点,下面能判断这个四边形是正方形的是()A.AD⊥CD,AC=BDB.AD∥BC,∠A=∠CC.AO=BO=CO=DO,AC⊥BDD.AO=CO,BO=DO,AB=BC【答案】C【解析】对角线相等、互相平分且垂直的四边形是正方形.21.如图,过正方形ABCD的顶点B作直线l,过点A、C作l的垂线,垂足分别为点E、F,若AE=1,CF=3,则AB的长度为________.【答案】【解析】由题意,知△BFC≌△AEB,∴CF=BE,∴.22. 已知,在四边形ABCD 中,∠A =∠B =∠C =90°,如果添加一个条件即可推出该四边形是正方形,那么这个条件可以是( )A .∠D =90°B .AB =CDC .AD =BCD .BC =CD【答案】D【解析】由∠A =∠B =∠C =90°可判定为矩形,根据正方形的定义,再添加条件“一组邻边相等”即可判定为正方形,故选D .23. (2014福建福州)如图,在正方形ABCD 的外侧,作等边三角形ADE ,AC ,BE 相交于点F ,则∠BFC 为( )A .45°B .55°C .60°D .75°【答案】C【解析】由已知得AB =AE ,∠BAE =150°,∴∠ABF =15°,∴∠BFC =∠ABF +∠BAF =15°+45°=60°.24. 如图,边长为2的正方形ABCD 的对角线相交于点O ,过点O 的直线分别交AD 、BC 于E 、F ,则阴影部分的面积是________.【答案】1【解析】由题意可知△DEO ≌△BFO ,∴S △DEO =S △BFO ,∴.25. 如图所示,在菱形ABCD 中,AE 垂直平分BC ,垂足为E ,AB =4cm .那么,菱形ABCD的面积是________,对角线BD的长是________.【答案】cm2;cm【解析】在菱形ABCD中,由AE垂直平分BC可知△ABC是正三角形,故BC=AC=4cm,由勾股定理可知cm,∴菱形ABCD的面积是(cm2),同时菱形的面积还等于两条对角线乘积的一半,∴对角线BD的长为(cm).26.如图,平行四边形ABCD的两条对角线AC和BD相交于点O,并且BD=4,AC=6,.(1)AC与BD有什么位置关系?为什么?(2)四边形ABCD是菱形吗?为什么?【答案】见解析【解析】(1)AC⊥BD,理由如下:∵四边形ABCD为平行四边形,∴,.在△OBC中,OC2+OB2=9+4=13=BC2,∴△OBC为直角三角形,即OC⊥OB,∴AC⊥BD.(2)四边形ABCD是菱形,理由如下:∵AC⊥BD.∴平行四边形ABCD是菱形.27.(2012山西)如图,已知菱形ABCD的对角线AC、BD的长分别为6cm、8cm,AE⊥BC于点E,则AE的长是( )A.cmB.cmC.cmD.cm【答案】D【解析】由菱形的性质知菱形边长为(cm),所以,得cm,故选D.28. (2013山东潍坊)如图,ABCD是对角线互相垂直的四边形,且OB=OD,请你添加一个适当的条件________,使ABCD成为菱形.(只需添加一个即可)【答案】本题答案不唯一,如OA=OC或AD=BC或AD∥BC或AB=BC等【解析】根据对角线互相垂直平分可添加OA=OC;或添加AD=BC或AB=DC或AD∥BC或AB∥DC或AB=BC或AD=DC,由三角形全等得到AO=CO,再由对角线互相垂直平分得到四边形ABCD是菱形.29.如图,□ABCD的对角线AC的垂直平分线与AD、BC、AC分别交于点E、F、O,求证:四边形AFCE是菱形.【答案】∵四边形ABCD是平行四边形,∴AE∥CF,∴∠CAE=∠ACF又∵∠AOE=∠COF,OA=OC,∴△AOE≌△COF.∴OE=OF,∴四边形AFCE是平行四边形.又∵EF⊥AC.∴四边形AFCE是菱形.【解析】要证四边形AFCE是菱形,首先要证四边形AFCE是平行四边形.30.如图,在菱形ABCD中,E是AB的中点,且DE⊥AB,AB=10.(1)求∠ABC的度数;(2)求对角线AC的长度;(3)求菱形ABCD的面积.【答案】(1)连接BD,交AC于点O,如图.∵四边形ABCD是菱形,∴AD=AB.∵E是AB的中点,且DE⊥AB,∴AD=BD.∴△ABD是等边三角形.∴∠ABD=60°.∴∠ABC=60°×2=120°.(2)∵四边形ABCD是菱形,∴AC,BD互相垂直平分.∴.∴在Rt△AOB中,,∴.(3).【解析】(1)连接BD,与AC相交于点O,可证△ABD是等边三角形,所以∠ABD=60°,可得∠ABC的度数;(2)在Rt△OAB中,由勾股定理可求出OA的长,则AC=2OA;(3)根据菱形的面积公式可求其面积.。
北师大版九年级上册第一章特殊平行四边形知识点讲解(含例题及答案)【学习目标】1. 掌握平行四边形、矩形、菱形、正方形的概念, 了解它们之间的关系.2. 探索并掌握平行四边形、矩形、菱形、正方形的有关性质和常用判别方法, 并能运用这些知识进行有关的证明和计算. 【知识关系】【知识点梳理】知识点一、平行四边形1.定义:两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形. 2.性质:(1)对边平行且相等; (2)对角相等;邻角互补; (3)对角线互相平分; (4)中心对称图形. 3.面积:4.判定:边:(1)两组对边分别平行的四边形是平行四边形; (2)两组对边分别相等的四边形是平行四边形; (3)一组对边平行且相等的四边形是平行四边形. 角:(4)两组对角分别相等的四边形是平行四边形; (5)任意两组邻角分别互补的四边形是平行四边形. 边与角:(6)一组对边平行,一组对角相等的四边形是平行四边形; 对角线:(7)对角线互相平分的四边形是平行四边形. 知识点诠释:平行线的性质: (1)平行线间的距离都相等;(2)等底等高的平行四边形面积相等. 知识点二、菱形高底平行四边形⨯=S1. 定义:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形. 2.性质:(1)具有平行四边形的一切性质; (2)四条边相等;(3)两条对角线互相平分且垂直,并且每一条对角线平分一组对角;(4)中心对称图形,轴对称图形. 3.面积:4.判定:(1)一组邻边相等的平行四边形是菱形;(2)对角线互相垂直的平行四边形是菱形; (3)四边相等的四边形是菱形.知识点三、矩形1.定义:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形. 2.性质:(1)具有平行四边形的所有性质;(2)四个角都是直角;(3)对角线互相平分且相等;(4)中心对称图形,轴对称图形.3.面积:4.判定:(1) 有一个角是直角的平行四边形是矩形. (2)对角线相等的平行四边形是矩形. (3)有三个角是直角的四边形是矩形. 知识点诠释:由矩形得直角三角形的性质: (1)直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半;(2)直角三角形中,30度角所对应的直角边等于斜边的一半. 知识点四、正方形1. 定义:四条边都相等,四个角都是直角的四边形叫做正方形. 2.性质:(1)对边平行;(2)四个角都是直角;(3)四条边都相等;(4)对角线互相垂直平分且相等,对角线平分对角;(5) 两条对角线把正方形分成四个全等的等腰直角三角形; (6)中心对称图形,轴对称图形.3.面积:=S 正方形边长×边长=12×对角线×对角线 4.判定:(1)有一个角是直角的菱形是正方形;(2)一组邻边相等的矩形是正方形; (3)对角线相等的菱形是正方形; (4)对角线互相垂直的矩形是正方形;(5)对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形; (6)四条边都相等,四个角都是直角的四边形是正方形.【典型例题】类型一、平行四边形2对角线对角线高==底菱形⨯⨯S 宽=长矩形⨯S1、如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠B>∠A,点D为边AB的中点,DE∥BC 交AC于点E,CF∥AB交DE的延长线于点F.(1)求证:DE=EF;(2)连结CD,过点D作DC的垂线交CF的延长线于点G,求证:∠B=∠A+∠DGC.【思路点拨】(1)首先证明四边形DBCF为平行四边形,可得DF=BC,再证明DE=1 2BC,进而得到EF=12CB,即可证出DE=EF;(2)首先画出图形,首先根据平行线的性质可得∠ADG=∠G,再证明∠B=∠DCB,∠A=∠DCA,然后再推出∠1=∠DCB=∠B,再由∠A+∠ADG=∠1可得∠A+∠G=∠B.【答案与解析】证明:(1)∵DE∥BC,CF∥AB,∴四边形DBCF为平行四边形,∴DF=BC,∵D为边AB的中点,DE∥BC,∴DE=12BC,∴EF=DF-DE=BC-12CB=12CB,∴DE=EF;(2)∵DB∥CF,∴∠ADG=∠G,∵∠ACB=90°,D为边AB的中点,∴CD=DB=AD,∴∠B=∠DCB,∠A=∠DCA,∵DG⊥DC,∴∠DCA+∠1=90°,∵∠DCB+∠DCA=90°,∴∠1=∠DCB=∠B,∵∠A+∠ADG=∠1,∴∠A+∠G=∠B.【总结升华】此题主要考查了平行四边形的判定与性质,以及直角三角形的性质,关键是找出∠ADG=∠G,∠1=∠B.掌握在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半.类型二、菱形2、(2016•广安)如图,四边形ABCD是菱形,CE⊥AB交AB的延长线于点E,CF⊥AD交AD的延长线于点F,求证:DF=BE.【思路点拨】连接AC,根据菱形的性质可得AC平分∠DAE,CD=BC,再根据角平分线的性质可得CE=FC,然后利用HL证明Rt△CDF≌Rt△CBE,即可得出DF=BE.【答案与解析】证明:连接AC,∵四边形ABCD是菱形,∴AC平分∠DAE,CD=BC,∵CE⊥AB,CF⊥AD,∴CE=FC,∠CFD=∠CEB=90°.在Rt△CDF与Rt△CBE中,,∴Rt△CDF≌Rt△CBE(HL),∴DF=BE.【总结升华】此题考查了菱形的性质,角平分线的性质,关键是掌握菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角;角平分线的性质:角的平分线上的点到角的两边的距离相等.同时考查了全等三角形的判定与性质.举一反三:【变式】用两张等宽的纸带交叉重叠地放在一起,重合的四边形ABCD是菱形吗?如果是菱形请给出证明,如果不是菱形请说明理由.【答案】四边形ABCD是菱形;证明:由AD∥BC,AB∥CD得四边形ABCD是平行四边形,过A,C两点分别作AE⊥BC于E,CF⊥AB于F.∴∠CFB=∠AEB=90°.∵AE=CF(纸带的宽度相等)∠ABE=∠CBF,∴Rt△ABE≌Rt△CBF,∴AB=BC,∴四边形ABCD是菱形.类型三、矩形3、已知:如图,D是△ABC的边AB上一点,CN∥AB,DN交AC于点M,MA=MC.①求证:CD=AN;②若∠AMD=2∠MCD,求证:四边形ADCN是矩形.【思路点拨】①根据两直线平行,内错角相等求出∠DAC=∠NCA,然后利用“角边角”证明△AMD和△CMN全等,根据全等三角形对应边相等可得AD=CN,然后判定四边形ADCN是平行四边形,再根据平行四边形的对边相等即可得证;②根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和推出∠MCD=∠MDC,再根据等角对等边可得MD=MC,然后证明AC=DN,再根据对角线相等的平行四边形是矩形即可得证.【答案与解析】证明:①∵CN∥AB,∴∠DAC=∠NCA,在△A MD和△CMN中,∵DAC NCAMA MCAMD CMN∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△AMD≌△CMN(ASA),∴AD=CN,又∵AD∥CN,∴四边形ADCN是平行四边形,∴CD=AN;②∵∠AMD=2∠MCD,∠AMD=∠MCD+∠MDC,∴∠MCD=∠MDC, ∴MD=MC ,由①知四边形ADCN 是平行四边形, ∴MD=MN =MA =MC , ∴AC=DN ,∴四边形ADCN 是矩形.【总结升华】要判定一个四边形是矩形,通常先判定它是平行四边形,再根据平行四边形构成矩形的条件,判定有一个角是直角或对角线相等.4、如图所示,在矩形ABCD 中,AB =6,BC =8.将矩形ABCD 沿CE 折叠后,使点D 恰好落在对角线AC 上的点F 处,求EF 的长.【思路点拨】要求EF 的长,可以考虑把EF 放入Rt △AEF 中,由折叠可知CD =CF ,DE =EF ,易得AC =10,所以AF =4,AE =8-EF ,然后在Rt △AEF 中利用勾股定理求出EF 的值.【答案与解析】 解:设EF =x ,由折叠可得:DE =EF =x ,CF =CD =6, 又∵ 在Rt △ADC 中,. ∴ AF =AC -CF =4,AE =AD -DE =8-x . 在Rt △AEF 中,222AE AF EF =+, 即,解得:x =3 ∴ EF =3 【总结升华】在矩形折叠问题中往往根据折叠找出相等的量,然后把未知边放在合适的直角三角形中,再利用勾股定理进行求解. 举一反三: 【变式】把一张矩形纸片(矩形ABCD )按如图方式折叠,使顶点B 和点D 重合,折痕为EF .若AB = 3cm ,BC = 5cm ,则重叠部分△DEF 的面积是__________2cm .【答案】5.1.提示:由题意可知BF =DF ,设FC =x ,DF =5-x ,在Rt △DFC 中,,10AC =222(8)4x x -=+222DC FC DF +=解得x =,BF =DE =3.4,则=×3.4×3=5.1. 类型四、正方形5、如图,一个含45°的三角板HBE 的两条直角边与正方形ABCD 的两邻边重合,过E 点作EF ⊥AE 交∠DCE 的角平分线于F 点,试探究线段AE 与EF 的数量关系,并说明理由.【思路点拨】AE =EF .根据正方形的性质推出AB =BC ,∠BAD=∠HAD=∠DCE=90°,推出∠HAE=∠CEF,根据△HEB 是以∠B 为直角的等腰直角三角形,得到BH =BE ,∠H=45°,HA =CE ,根据CF 平分∠DCE 推出∠H=∠FCE,根据ASA 证△HAE≌△CEF 即可得到答案. 【答案与解析】 探究:AE =EF证明:∵△BHE 为等腰直角三角形, ∴∠H =∠HEB =45°,BH =BE.又∵CF 平分∠DCE ,四边形ABCD 为正方形, ∴∠FCE =12∠DCE =45°, ∴∠H =∠FCE.由正方形ABCD 知∠B =90°,∠HAE =90°+∠DAE =90°+∠AEB, 而AE ⊥EF ,∴∠FEC =90°+∠AEB , ∴∠HAE =∠FEC.由正方形ABCD 知AB =BC ,∴BH -AB =BE -BC , ∴HA =CE,∴△AHE ≌△ECF (ASA ), ∴AE =EF. 【总结升华】充分利用正方形的性质和题目中的已知条件,通过证明全等三角形来证明线段相等.举一反三: 【变式】(2015•黄冈)如图,在正方形ABCD 中,点F 为CD 上一点,BF 与AC 交于点E .若∠CBF=20°,则∠AED 等于 .【答案】 65°。
2023中考数学 几何专题:特殊的平行四边形(含答案)例1 矩形的性质(1)如图,l m ∥,矩形ABCD 的顶点B 在直线m 上,则α=∠________度.(2)矩形边长为10和15,其中一内角平分线分长边为两部分,这两部分的长为( )A .6和9B .5和10C .4和11D .7和8(3) 如图,矩形ABCD中,120AOD BC ∠=︒=,,则下列结论:①AOB △是等边三角形②130∠=︒③3cm AB =④6cm AC =⑤2ABCD S =矩形.其中正确的有( )A .①②③B .①②③④C .②③④⑤D .①②③④⑤(4) 如图,矩形ABCD 中,O 是两对角线的交点,AE BD ⊥,垂足为E.若2OD OE AE =,则DE 的长为________.【答案】(1)30;(2)B ;(3)D ;(4)3例2 矩形模型 (1)如图,已知矩形ABCD 中,对角线AC 、BD 相交于点O ,AE BD ⊥,垂足为E ,:3:1DAE BAE ∠∠=,则EAC ∠的度数为_______.α60°lm DCBAO 1DC BA第14题图E OCBDAA B(2)如图所示,矩形ABCD 内一点P 到A 、B 、C 的长分别是2、3、4,则PD 的长为_______.(3)已知,如图,在矩形ABCD 中,P 是边AD 上的动点,PE AC ⊥于E ,PF BD ⊥于F ,如果3AB =,4AD =,那么PE+PF=_______.【答案】(1)45︒;(2(3)125例3 矩形的判定(1)在四边形ABCD 中,AB DC =,AD BC =.请再添加一个条件,使四边形ABCD 是矩形.你添加的条件是________.(写出一种即可)【答案】AC BD =或AB BC ⊥或90ABC =︒∠(答案不唯一)(2)如图,D 是△ABC 的边AB 上一点,CN ∥AB ,DN 交AC 于点M ,若MA=MC ,∠BAN=90°,求证:四边形ADCN 是矩形.证明:∵CN ∥AB , ∴∠DAC=∠NCA , 在△AMD 和△CMN 中,∵∠DAC =∠NCA ,MA =MC ,∠AMD =∠CMN ∴△AMD ≌△CMN (ASA ), ∴AD=CN . 又∵AD ∥CN ,∴四边形ADCN 是平行四边形. 又∵∠BAN=90度,∴四边形ADCN 是矩形.(3)如图,平行四边形ABCD 中,AQ 、BN 、CN 、DQ 分别是DAB ∠、ABC ∠、BCD ∠、CDA ∠的平分PDCBAABCDPEF线,AQ 与BN 交于P ,CN 与DQ 交于M ,证明:四边形PQMN 是矩形.【答案】∵四边形ABCD 为平行四边形∴AB CD ∥,AD BC ∥∵AQ 、BN 分别是DAB ∠、ABC ∠的平分线 ∴180BAD ABC ∠+∠=︒ ∴90QPN ∠=︒同理90PQM QMN MNP ∠=∠=∠=︒ ∴四边形PQMN 是矩形.例4 (1)如图,已知菱形ABCD 的两条对角线相交于点O ,若6AC =,4BD =,则菱形ABCD 的周长是( )A .24B .16C.D.(2)如图,已知菱形的两条对角线分别为6cm 和8cm ,则这个菱形的高DE 为( ) A .2.4cmB .4.8cmC .5cmD .9.6cm(3)如图,在边长为2的菱形ABCD 中,∠A=60°,DE ⊥AB ,DF ⊥BC ,则△DEF 的周长为_______(4)如图,把菱形ABCD 沿AH 折叠,使B 点落在BC 上的E 点处,若70B =︒∠,则AED ∠的大小为( )NMQPDCBAODC BAA .60︒B .55︒C .65︒D .70︒ (5)如图,在菱形ABCD 中,80BAD ∠=︒,AB 的垂直平分线交对角线AC 于点E ,点F 为垂足,连接DE ,则CDE ∠=( )A .80︒B .70︒C .65︒D .60︒(6)如图,在菱形ABCD 中,4AB =,60BAD ∠=︒,点P 是对角线AC 上的一个动点,点E 是AB 边上的中点,则PB PE +的最小值为( )A .2B.C. D .4【答案】(1)C ;(2)B ;(3)(4)B ;(5)D ;(6)B能力提升例5 菱形的判定(1)已知:如图,平行四边形的对角线、相交于点,且,,求证:平行四边形是菱形;ABCDEHFABCDEABCD AC BD O 10AB =5AO =BO =ABCD【答案】∵在中,,, ∴ ∴是直角三角形∴平行四边形是菱形.AOB △10AB =5AO=BO =222AB AO BO =+AOB △AC BD ⊥ABCD(2)如图,ABC ∆中,90ACB ∠=︒,AD 是BAC ∠的平分线,交BC 于D ,CH 是AB 边上的高,交AD 于F ,DE AB ⊥于E ,求证:四边形CDEF 是菱形.【答案】∵∠ACB=90°,AD 是∠CAB 的平分线,DE ⊥AB , ∴DC=DE ,∠CAD=∠EAD ,∠CDF+∠CAD=90°, ∵CH 是AB 边上的高, ∴CH ⊥AB ,∴CH ∥DE ,∠AFH+∠EAD=90°, ∴∠CDF=∠AFH , ∵∠CFD=∠AFH , ∴∠CDF=∠CFD , ∴CF=DC , ∴CF=DE ,∴四边形CDEF 是平行四边形, ∴四边形CDEF 是菱形.例6 (1)如图,在正方形ABCD 中,E 是对角线BD 上任意一点,过E 作EF ⊥BC 于F ,作EG ⊥CD 于G ,若正方形ABCD 的周长为m ,则四边形EFCG 的周长为(2)如图,AC 为正方形ABCD 的对角线,E 为AC 上一点,联结EB ,ED ,当126BED ∠=°时,EDA ∠的度数为( )A .54°B .27°C .36°D .18°(3)已知正方形ABCD ,以AB 为边构造等边ABP ∆,那么DCP ∠=HF DECBAEDCB A【答案】(1)2m;(2)D ;(3)15°或75° 例7 下列说法不正确的是( ) A .有一个角是直角的菱形是正方形 B .两条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 .四条边都相等的四边形是正方形【答案】D练1 (1)如图,矩形ABCD 中,3AB =,两条对角线AC 、BD 所夹的钝角为120︒,则对角线BD 的长为________(2) 矩形ABCD 的对角线AC 、BD 交于O ,如果ABC ∆的周长比AOB ∆的周长大10cm ,则边AD 的长是 .【答案】(1)6 ;(2)10cm练2 (1)下列说法不能判定四边形是矩形的是( ) A .三个角是直角的四边形 B .四个角都相等的四边形 C .对角线相等的平行四边形 D .对角线垂直且相等的四边形 【答案】D(2)已知:如图,M 为▱ABCD 的AD 边上的中点,且MB=MC , 求证:▱ABCD 是矩形.证明:∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴AB=CD .∵AM=DM ,MB=MC , ∴△ABM ≌△DCM . ∴∠A=∠D . ∵AB ∥CD ,∴∠A+∠D=180°. ∴∠A=90°.∴▱ABCD 是矩形.练3 (1)如图:在菱形ABCD 中,AC=6,BD=8,则菱形的边长为_______;BC 上的高为_____(2)菱形的周长为20cm ,两邻角度数之比为2:1,则菱形较长的对角线的长度为 【答案】(1)5、245;(2)练4 如图.矩形的对角线相交于点.,. ⑴ 求证:四边形是菱形;⑵ 若,菱形的面积为ABCD 的面积.【答案】⑴ ∵, ∴四边形是平行四边形 ∵四边形是矩形∴(矩形对角线相等且互相平分)∴四边形是菱形(邻边相等的平行四边形是菱形)⑵ABCD S练5 四边形ABCD 是正方形,延长BC 至E ,使CE AC =,连结AE 交CD 于F ,那么AFC ∠的度数为________.【答案】112.5°ABCD O DE AC ∥CE BD ∥OCED 30ACB ∠=︒OCED OEDC BADE AC ∥CE BD ∥OCED ABCD OC OD =OCED 12OCD OCED S S =△菱形FED CBA。
初二数学特殊的平行四边形试题答案及解析1.如图,在菱形ABCD中,AC、BD是对角线,若∠BAC=50°,则∠ABC等于()A.40° B.50° C.80° D.100°【答案】C【解析】首先根据菱形的菱形的每一条对角线平分一组对角可得∠BAD的度数,再根据菱形的性质可得AD∥BC,根据平行线的性质可得∠ABC+∠BAD=180°,再代入所求的∠BAD的度数即可算出答案.2.如图,菱形ABCD中,AC=8,BD=6,则菱形的周长是()A.20B.24C.28D.40【答案】A【解析】据菱形对角线互相垂直平分的性质,可以求得BO=OD,AO=OC,在Rt△AOD中,根据勾股定理可以求得AB的长,即可求菱形ABCD的周长.3.如图,矩形纸片ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,现将其沿AE对折,使得点B落在边AD上的点B1处,折痕与边BC交于点E,则CE的长为()A.6cm B.4cm C.2cm D.1cm【答案】C【解析】由折叠可知,∠BAE=∠B1AE,∴∠BAE=∠B1AE=45°,又∵∠B=45°,∴∠AEB=45°,∴BE=AB=4,∴CE=BC-BE=8-6=2.故选C.4.如图,在矩形ABCD中,若AC=2AB,则∠AOB的大小是()A.30°B.45°C.60°D.90°【答案】C【解析】∵AC=2AB,∴∠BAC=60°,OA=OB,∴△OAB是正三角形,∴∠AOB的大小是60°.故选C.5.如图,长方形ABCD中,E点在BC上,且AE平分∠BAC.若BE=4,AC=15,则△AEC面积为()A.15 B.30 C.45 D.60【答案】B【解析】利用角平分线的性质定理可得AC边上的高.进而求得所求三角形的面积.6.如图,矩形ABCD的周长为20cm,两条对角线相交于O点,过点O作AC的垂线EF,分别交AD,BC于E,F点,连接CE,则△CDE的周长为()A.5cm B.8cm C.9cm D.10cm【答案】D【解析】∵ABCD为矩形,∴AO=OC.∵EF⊥AC,∴AE=EC.∴△CDE的周长=CD+DE+EC=CD+DE+AE=CD+AD=10(cm).7.如图,矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,CE∥BD,DE∥AC,若AC=5,则四边形CODE的周长是()A.5 B.7 C.9 D.10【答案】D【解析】根据矩形性质求出OC=OD,根据菱形判定得出四边形DECO是菱形,求出OD=OC=EC=DE=,即可求出答案.8.如图,将△ABC沿BC方向平移得到△DCE,连接AD,下列条件能够判定四边形ACED为菱形的是()A.AB=BC B.AC=BC C.∠B=60°D.∠ACB=60°【答案】B【解析】∵将△ABC沿BC方向平移得到△DCE,∴AB∥CD,且AB=CD,∴四边形ABCD为平行四边形,当AC=BC时,平行四边形ACED是菱形.9.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BC的垂直平分线EF交BC于点D,交AB于点E,且BE=BF,添加一个条件,仍不能证明四边形BECF为正方形的是()A.BC=AC B.CF⊥BF C.BD=DF D.AC=BF【答案】D【解析】根据中垂线的性质:中垂线上的点到线段两个端点的距离相等,有BE=EC,BF=FC进而得出四边形BECF是菱形;由菱形的性质知,以及菱形与正方形的关系,进而分别分析得出即可.10.如图,P是菱形ABCD对角线BD上一点,PE⊥AB于点E,PE=4cm,则点P到BC的距离是______cm.【答案】4【解析】根据菱形的性质,BD是∠ABC的平分线,再根据角平分线的性质即可得到点P到BC的距离.11.如图,菱形ABCD的对角线的长分别为6和8,点P是对角线AC上的任意一点(点P不与点A,C重合),且PE∥BC交AB于点E,PF∥CD交AD于点F,则阴影部分的面积是______.【答案】12【解析】易知四边形AEPF是平行四边形,设AP与EF相交于O点,则S△POF=S△AOE.所以阴影部分的面积等于菱形面积的一半.12.如图,在△ABC中,∠ACB=90°.D是AC的中点,DE⊥AC,AE∥BD,若BC=4,AE=5,则四边形ACBE的周长是______.【答案】18【解析】求出∠CDB=∠DAE,∠C=∠ADE=90°,AD=DC,证△ADE≌△DCB,推出DE=BC,得出平行四边形DEBC,推出BE=DC,根据勾股定理求出DC,即可得出答案.13.如图,矩形ABCD的两条线段交于点O,过点O作AC的垂线EF,分别交AD、BC于点E、F,连接CE,已知△CDE的周长为24cm,则矩形ABCD的周长是_______cm.【答案】48【解析】∵OA=OC,EF⊥AC,∴AE=CE,∵矩形ABCD的周长=2(AE+DE+CD),∵DE+CD+CE=24,∴矩形ABCD的周长=2(AE+DE+CD)=48cm.14.如图,在四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA,对角线AC与BD相交于点O,若不增加任何字母与辅助线,要使四边形ABCD是正方形,则还需增加一个条件是_______.【答案】AC=BD或AB⊥BC【解析】∵在四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA,∴四边形ABCD是菱形,∴要使四边形ABCD是正方形,则还需增加一个条件是:AC=BD或AB⊥BC.15.如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,过点O作直线EF⊥BD,分别交AD、BC于点E和点F,求证:四边形BEDF是菱形.【答案】证明:∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC,OB=OD,∴∠EDO=∠FBO,∠OED=∠OFB,∴△OED≌△OFB,∴DE=BF,又∵DE∥BF,∴四边形BEDF是平行四边形,∵EF⊥BD,∴四边形BEDF是菱形.【解析】若要证明四边形BEDF是菱形,只需要证明四边形BEDF是平行四边形即可,而DE∥BF,只需要证明DE=BF即可判定四边形BEDF是平行四边形,证明DE=BF可通过证明△OED≌△OFB.16.如图△ABC中,点O是AC上的一个动点,过点O作直线MN∥BC,设MN交∠BCA的平分线于点E,交∠GCA的平分线于点F.(1)说明 EO=FO.(2)当点O运动到何处,四边形AECF是矩形?说明你的结论.(3)当点O运动到何处,AC与BC具有怎样的关系时,四边形AECF是正方形?为什么?【答案】解:(1)∵MN∥BC,∴∠ECB=∠CEO,∠GCF=∠CFO,∵CE,CF分别为∠BOC,∥GOC的角平分线,∴∠ECB=∠ECO,∠GCF=∠OCF,∴∠CEO=∠ECO,∠CFO=∠OCF,∴OC=OE,OC=OF,∴OE=OF,(2)当O点运动到AC的中点时,四边形AECF为矩形,理由:∵O点为AC的中点,∴OA=OC,∵OE=OF,OC=OE=OF,∴OA=OC=OE=OF,∴AC=EF,∴四边形AECF是矩形,(3)当O点运动到AC的中点时,AC⊥BC时,四边形AECF是正方形,理由:∵O点为AC的中点时,四边形AECF是矩形,∴AC=EF,∵AC⊥BC,MN∥BC,∴AC⊥EF,∴四边形AECF是正方形.【解析】(1)由平行线的性质和角平分线的性质,推出∠ECB=∠CEO,∠GCF=∠CFO,∠ECB=∠ECO,∠GCF=∠OCF,通过等量代换即可推出∠CEO=∠ECO,∠CFO=∠OCF,便可确定OC=OE,OC=OF,可得OE=OF;(2)当O点运动到AC的中点时,四边形AECF为矩形,根据矩形的判定定理(对角线相等且互相平分的四边形为矩形),结合(1)所推出的结论,即可推出OA=OC=OE=OF,求出AC=EF后,即可确定四边形AECF为矩形;(3)当O点运动到AC的中点时,AC⊥BC时,四边形AECF是正方形,根据(2)所推出的结论,由AC⊥BC,MN∥BC,确定AC⊥EF,即可推出结论.17.已知矩形BEDG和矩形BNDQ中,BE=BN,DE=DN.(1)将两个矩形叠合成如图10,求证:四边形ABCD是菱形;(2)若菱形ABCD的周长为20,BE=3,求矩形BEDG的面积.【答案】解:(1)答:四边形ABCD是菱形.证明:作AR⊥BC于R,AS⊥CD于S,由题意知:AD∥BC,AB∥CD,∴四边形ABCD是平行四边形,∵矩形BEDG和矩形BNDQ中,BE=BN,DE=DN,∴两个矩形全等,∴AR=AS,∵AR•BC=AS•CD,∴BC=CD,∴平行四边形ABCD是菱形;(2)解:∵菱形ABCD的周长为20,∴AD=AB=BC=CD=5,∵BE=3,∴AE=4,∴DE=5+4=9,∴矩形BEDG的面积为:3×9=27.【解析】(1)作AR⊥BC于R,AS⊥CD于S,根据题意先证出四边形ABCD是平行四边形,再由BC=CD得平行四边形ABCD是菱形;(2)根据菱形的性质得出AD的长,进而得出AE的长,再利用矩形面积公式求出即可.18.如图,在菱形ABCD中,AB=2,∠DAB=60°,点E是AD边的中点,点M是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)当AM的值为何值时,四边形AMDN是矩形?请说明理由.【答案】(1)证明:∵四边形ABCD为菱形,∴ND∥AM.∴∠NDE=∠MAE,∠DNE=∠AME.又∵点E是AD边的中点,∴DE=AE.∴ΔNDE≌ΔMAE,∴ND=MA,∴四边形AMND是平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形).(2)当AM的值为1时,四边形AMDN是矩形.理由如下:∵AM=1=AD,∴∠ADM=30°∵∠DAM=60°,∴∠AMD=90°,∴平行四边形AMDN是矩形.【解析】(1)由四边形ABCD为菱形,可以说明ΔNDE≌ΔMAE,得到ND=MA和ND∥AM,推出四边形AMND是平行四边形.(2)若四边形AMDN为矩形,则∠AMD为直角,此时AM=1.19.如图,在平行四边形ABCD中,∠DAB=60°,AB=2AD,点 E、F分别是AB、CD的中点,过点A作AG∥BD,交CB的延长线于点G.(1)求证:四边形DEBF是菱形;(2)请判断四边形AGBD是什么特殊四边形?并加以证明.【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD且AB=CD,AD∥BC且AD=BC.E,F分别为AB,CD的中点,∴BE=AB,DF=CD,∴BE=BF,∴四边形DEBF是平行四边形在△ABD中,E是AB的中点,∴AE=BE=AB=AD,而∠DAB=60°,∴△AED是等边三角形,即DE=AE=AD,故DE=BE.∴平行四边形DEBF是菱形.(2)解:四边形AGBD是矩形,理由如下:∵AD∥BC且AG∥DB,∴四边形AGBD是平行四边形.由(1)的证明知AD=DE=AE=BE,∴∠ADE=∠DEA=60°,∠EDB=∠DBE=30°.故∠ADB=90°.∴平行四边形AGBD是矩形.【解析】(1)利用平行四边形的性质证得△AED是等边三角形,从而证得DE=BE,问题得证;(2)利用平行四边形的性质证得∠ADB=90°,利用有一个角是直角的平行四边形是矩形判定矩形.20.已知:如图,在△ABC中,D是AC的中点,E是线段BC延长线上一点,过点A作BE的平行线与线段ED的延长线交于点F,连接AE,CF.(1)求证:AF=CE;(2)若AC=EF,试判断四边形AFCE是什么样的四边形,并证明你的结论.【答案】(1)证明:在△ADF和△CDE中,∵AF∥BE,∴∠FAD=∠ECD.又∵D是AC的中点,∴AD=CD.∵∠ADF=∠CDE,∴△ADF≌△CDE.∴AF=CE.(2)解:若AC=EF,则四边形AFCE是矩形.证明:由(1)知:AF=CE,AF∥CE,∴四边形AFCE是平行四边形.又∵AC=EF,∴平行四边形AFCE是矩形.【解析】(1)可通过全等三角形来证明简单的线段相等.△ADF和△CDE中,已知了AD=CD,∠ADF=∠CDE,AF∥BE,因此不难得出两三角形全等,进而可得出AF=CE.(2)需先证明四边形AFCE是平行四边形,那么对角线相等的平行四边形是矩形.。
第09讲专题4平行(特殊)四边形中的最值问题1.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,点N是BC边上一点,点M为AB边上的动点,点D、E分别为CN,MN的中点,则DE的最小值是()A.2B.C.3D.【解答】解:连接CM,当CM⊥AB时,CM的值最小(垂线段最短),此时DE有最小值,理由是:∵∠C=90°,AC=6,BC=8,∴AB===10,∴AC•BC=,∴=,∴CM=,∵点D、E分别为CN,MN的中点,∴DE=CM==,即DE的最小值是,故选:B.2.如图,在▱ABCD中,∠C=120°,AD=2AB=8,点H,G分别是边CD,BC上的动点,连接AH,HG,点E为AH的中点,点F为GH的中点,连接EF,则EF的最大值与最小值的差为.【解答】解:如图:取AD的中点M,连接CM、AG、AC,过点A作AN⊥BC于点N,∴AM=DM=AD=×8=4,∵四边形ABCD是平行四边形,∠BCD=120°,AD=2AB=8,∴∠D=180°﹣∠BCD=60°,AB=CD=AD=×8=4,∴AM=DM=DC=4,∴△CDM是等边三角形,∴∠DMC=∠MCD=60°,AM=MC,∴∠MAC=∠MCA=∠DMC=×60°=30°,∴∠ACD=∠MCA+∠MCD=30°+60°=90°,在Rt△ACD中,由勾股定理得:AC===4,在Rt△ACN中,∠ACN=∠BCD﹣∠ACD=120°﹣90°=30°,∴AN=AC=×4=2,∵AE=EH,GF=FH,∴EF是△AHG的中位线,∴EF=AG,∵AG的最大值为AC的长,最小值为AN的长,∴AG的最大值为4,最小值为2,∴EF的最大值为2,最小值为,∴EF的最大值与最小值的差为2﹣=,故答案为:.3.如图,在▱ABCD中,已知AB=4,BC=6,∠ABC=60°,点P是BC边上一动点(点P不与B,C重合),连接AP,作点B关于直线AP的对称点Q,则线段QC的最小值为2﹣4.【解答】解:如图,过点A作AH⊥BC于H,连接AC,∵AB=4,BC=6,∠ABC=60°,则AH=AB•sin∠ABC=4sin60°=2,BH=AB•cos∠ABC=4cos60°=2,∴CH=BC﹣BH=6﹣2=4,在Rt△ACH中,AC===2,∵点B与点Q关于直线AP对称,∴AQ=AB=4,∴点Q在以A为圆心AB为半径的⊙A上,∴当C、Q、A三点共线时QC最小,QC的最小值=AC﹣AQ=2﹣4,故答案为:2﹣4.4.如图,在△ABC中,∠BAC=30°,AB=AC=12,P为AB边上一动点,以PA,PC为边作平行四边形PAQC,则对角线PQ的长度的最小值为6.【解答】解:如图所示:∵四边形PAQC是平行四边形,∴AO=CO,OP=OQ,∵PQ最短也就是PO最短,过点O作OE⊥AB,当点P与E重合时,OP最短,OE即为所求,∵∠BAC=30°,∴OE=OA,∵AB=AC=12,∵AO=AC=×12=6,∴OE=3,∴PQ的最小值=2OE=6,故答案为:6.5.如图,在△ABC中,AB=BC=10,AC=12,点D,E分别是AB,BC边上的动点,连结DE,F,M分别是AD,DE的中点,则FM的最小值为()A.12B.10C.9.6D.4.8【解答】解:如图,过点B作BH⊥AC于H,∵F,M分别是AD,DE的中点,∴FM=,∴当AE取最小值时,FM的值最小,由垂线段最短可知,当AE⊥BC于点E时,AE的值最小,在△ABC中,AB=BC=10,AC=12,∴CH=,∴BH===8,∴=48,又∵,∴,∴AE=9.6,∴FM=4.8,故选:D.6.如图,在△ABC中,∠BAC=30°,AB=AC=4,P为AB边上一动点,以PA,PC为邻边作平行四边形PAQC,则对角线PQ的最小值为()A.2cm B.2.5cm C.3cm D.4cm【解答】解:如图,过点C作CD⊥AB于点D,∵在Rt△ACD中,∠ADC=90°,∠BAC=30°,AC=4cm,∴,∵四边形PAQC是平行四边形,∴AB∥CQ,∴当PQ⊥AB时,PQ取得最小值,此时PQ=CD=2cm,故选:A.7.如图,四边形ABCD中,∠A=90°,AB=8,AD=6,点M,N分别为线段BC,AB上的动点(含端点,但点M不与点B重合),点E,F分别为DM,MN的中点,则EF长度的最大值为()A.4B.5C.6D.10【解答】解:∵点E,F分别为DM,MN的中点,∴EF是△MND的中位线,∴EF=DN,当点N与点B重合时,DN最大,此时DN==10,∴EF长度的最大值为5,故选:B.8.如图,已知菱形ABCD的边长为6,点M是对角线AC上的一动点,且∠ABC=120°,则MA+MB+MD 的最小值是()A.B.3+3C.6+D.【解答】解:如图,过点D作DE⊥AB于点E,连接BD,∵菱形ABCD中,∠ABC=120°,∴∠DAB=60°,AD=AB=DC=BC,∴△ADB是等边三角形,∴∠MAE=30°,∴AM=2ME,∵MD=MB,∴MA+MB+MD=2ME+2DM=2DE,根据垂线段最短,此时DE最短,即MA+MB+MD最小,∵菱形ABCD的边长为6,∴DE===3,∴2DE=6.∴MA+MB+MD的最小值是6.故选:D.9.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,点E是AD边上的动点,点M是点A关于直线BE的对称点,连接MD,则MD的最小值是()A.6B.5C.4D.3【解答】解:连接BD,以点B为圆心,BA为半径作圆,交BD于点M,∵四边形ABCD为矩形,∴∠A=90°,∴BD==10,∵点A和点M关于BE对称,∴AB=BM=6,∴DM=BD﹣BM=10﹣6=4.故DM的最小值为4.故选:C.G,H为垂足,连接GH.若AB=8,AD=6,EF=5,则GH的最小值是7.5.【解答】解:连接AC、AP、CP,如图所示:∵四边形ABCD是矩形,∴BC=AD=6,∠BAD=∠B=∠C=90°,∴AC===10,∵P是线段EF的中点,∴AP=EF=2.5,∵PG⊥BC,PH⊥CD,∴∠PGC=∠PHC=90°,∴四边形PGCH是矩形,∴GH=CP,当A、P、C三点共线时,CP最小=AC﹣AP=10﹣2.5=7.5,∴GH的最小值是7.5,故答案为:7.5.11.如图,正方形ABCD的边长为2,E为与点D不重合的动点,以DE为一边作正方形DEFG.设DE=d1,点F、G与点C的距离分别为d2、d3,则d1+d2+d3的最小值为.【解答】解:如图,连接AC、AE、CF、CG,在正方形ABCD和正方形DEFG中,AD=CD,DE=DG=EF,∠ADC=∠EDG=90°,∴∠ADC﹣∠EDC=∠EDG﹣∠EDC,∴∠ADE=∠CDG,∴△ADE≌△CDG,∴AE=CG,∴d1+d2+d3=DE+CF+CG=EF+CF+AE,∴当点A、E、F、C在同一直线上时(此时点F与点C重合),DE+CF+AE最小,最小值为线段AC长,在Rt△ABC中,AC=,∴d1+d2+d3的最小值为.12.如图所示,在边长为2的菱形ABCD中,∠DAB=60°,点E为AB中点,点F是AC上一动点,则EF+BF的最小值为.(提示:根据轴对称的性质)【解答】解:连接DB,DE,设DE交AC于M,连接MB,DF,∵四边形ABCD是菱形,∴AC,BD互相垂直平分,∴点B关于AC的对称点为D,∴FD=FB,∴FE+FB=FE+FD≥DE.只有当点F运动到点M时,取等号(两点之间线段最短),△ABD中,AD=AB,∠DAB=60°,∴△ABD是等边三角形.∵E为AB的中点,∴DE⊥AB,∴AE=AD=1,DE==,∴EF+BF的最小值为.13.如图,P是Rt△ABC的斜边AC(不与点A、C重合)上一动点,分别作PM⊥AB于点M,PN⊥BC于点N,O是MN的中点,若AB=5,BC=12,当点P在AC上运动时,BO的最小值是.【解答】解:连接BP,如图所示:∵∠ABC=90°,PM⊥AB于点M,PN⊥BC于点N,∴∠ABC=∠PMB=∠PNB=90°,∴四边形BMPN是矩形,AC===13,∴BP=MN,BP与MN互相平分,∵点O是MN的中点,∴点O是BP的中点,∴BO=BP=MN,当BP⊥AC时,BP最小===,∴MN=,∴BO的最小值=MN=,故答案为:.14.如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,点M是AD边的中点,点N是菱形内一动点,且满足MN=1,连接CN,则CN的最小值为﹣1.【解答】解:过点M作MH⊥CD,交CD的延长线于点H,如图所示:在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,AB∥CD,∴∠HDM=∠A=60°,∴∠HMD=30°,∵点M是AD边的中点,∴DM=1,∴DH=,根据勾股定理,得HM=,∵CD=2,∴CH=,根据勾股定理,得CM=,∵MN=1,当点N运动到线段CM上的点N′时,CN取得最小值,CN′=CM﹣MN=﹣1,∴CN的最小值为﹣1,故答案为:﹣1.15.如图,在菱形ABCD中,AC=24,BD=10.E是CD边上一动点,过点E分别作EF⊥OC于点F,EG⊥OD于点G,连接FG,则FG的最小值为.【解答】解:连接OE,作OH⊥CD于点H,∵四边形ABCD是菱形,AC=24,BD=10,∴AC⊥BD,OC=OA=AC=12,OD=OB=BD=5,∴∠COD=90°,∴CD===13,,∵CD•OH=OC•OD=S△COD∴×13OH=×12×5,解得OH=,∵EF⊥OC于点F,EG⊥OD于点G,∴∠OFE=∠OGE=∠FOG=90°,∴四边形OGEF是矩形,∴OE=FG,∴OE≥OH,∵FG≥,∴FG的最小值为,故答案为:.16.如图,矩形ABCD中,AB=6,AD=4,点E,F分别是AB,DC上的动点,EF∥BC,则BF+DE最小值是()A.13B.10C.12D.5【解答】解:延长AD,取点M,使得AD=DM,连接MP,如图,∵EF∥BC,四边形ABCD是矩形,∴四边形AEFD和四边形EBCF是矩形,∵AD=DM,AE=DF,∠EAD=∠FDM=90°,∴△ADE≌△DMF(SAS),∴DE=MF,∴BF+DE=BF+FM,∵点E,F分别是AB,DC上的动点,故当B,F,M三点共线时,BF+DE的值最小,且BF+DE的值等于BM的值,在Rt△BAM中,,故选:B.17.如图,在边长为4的正方形ABCD中,点E、F分别是边BC、CD上的动点.且BE=CF,连接BF、DE,则BF+DE的最小值为()A.B.C.D.【解答】解:连接AE,如图1,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABE=∠BCF=90°.又BE=CF,∴△ABE≌△BCF(SAS).∴AE=BF.所以BF+DE最小值等于AE+DE最小值.作点A关于BC的对称点H点,如图2,连接BH,则A、B、H三点共线,连接DH,DH与BC的交点即为所求的E点.根据对称性可知AE=HE,HA=4+4=8,所以AE+DE=DH.在Rt△ADH中,DH=∴BF+DE最小值为4.故选:C.18.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,且AB=6,AC=8,点D是斜边BC上的一个动点,过点D分别作DM⊥AB于点M,DN⊥AC于点N,连接MN,点O为MN的中点,则线段AO的最小值为()A.4.8B.5C.2.4D.3.6【解答】解:如图,连接AD,∵∠BAC=90°,且AB=6,AC=8,∴,∵DM⊥AB,DN⊥AC,∴∠DMA=∠DNA=∠BAC=90°,∴四边形DMAN是矩形,∴MN=AD,,∴当AD⊥BC时,AD的值最小,此时,,∴,∴AO的最小值为2.4,故选:C.19.如图,在△ABC中,∠C=90°,点D在斜边AB上,E、F分别在直角边CA、BC上,且DE⊥AC,DF∥AC.(1)求证:四边形CEDF是矩形;(2)连接EF,若C到AB的距离是5,求EF的最小值.【解答】(1)证明:∵DF∥AC,∠C=90°,∴∠DFB=∠C=90°,∴∠DFC=90°=∠C,∵DE⊥AC,∴∠DEC=90°=∠DFC=∠C,∴四边形CEDF是矩形;(2)解:连接CD,如图所示:由(1)可知,四边形CEDF是矩形,∴CD=EF,∴当CD有最小值时,EF的值最小,∵当CD⊥AB时,CD有最小值,∴CD⊥AB时,EF有最小值,∵C到AB的距离是5,即点C到AB的垂直距离为5,∴CD的最小值为5,∴EF的最小值为5.20.如图所示,在菱形ABCD中,AB=8,∠BAD=120°,△AEF为等边三角形,点E、F分别在菱形的边BC、CD上滑动,且E、F不与B、C、D重合.(1)证明不论E、F在BC、CD上如何滑动,总有BE=CF.(2)当点E、F在BC、CD上滑动时,分别探讨四边形AECF和△CEF的面积是否发生变化?如果不变,求出这个定值;如果变化,求出最大(或最小)值.【解答】(1)证明:连接AC,如图所示:∵四边形ABCD为菱形,∠BAD=120°,∴∠BAC=60°,∵△AEF是等边三角形,∴∠EAF=60°,∴∠BAE+∠EAC=60°,∠CAF+∠EAC=60°,∴∠BAE=∠CAF,∵四边形ABCD为菱形,∴AD∥BC,∴∠ABC+∠BAD=180°,∵∠BAD=120°,∴∠ABC=60°,∴△ABC和△ACD为等边三角形,∴∠ACF=60°,AC=AB,在△ABE和△ACF中,,∴△ABE≌△ACF(ASA).∴BE=CF.(2)解:四边形AECF的面积不变.理由:由(1)得△ABE≌△ACF,=S△ACF,则S△ABE=S△AEC+S△ACF=S△故S四边形AECFAEC+S△ABE=S△ABC,是定值;作AH⊥BC于H点,如图所示:∵∠AHB=90°,∠ABC=60°,∴∠BAH=90°﹣60°=30°,∴,在Rt△ABH中,根据勾股定理得:,=S△ABC=.∴S四边形AECF=S四边形AECF﹣S△AEF=S菱形ABCD﹣S△AEF,∵S△CEF∴△CEF的面积随△AEF面积的变化而变化,∵△AEF为等边三角形,∴当AE最短时,△AEF的面积最小,则△CEF的面积有最大值,∵当AE⊥BC时,AE最小,∴AE的最小值为AH的长,过点A作AM⊥EF,垂足为M,如图所示:∵△AEF为等边三角形,∴,∠AEF=60°,∴,∴,∴,=S四边形AECF﹣S△AEF=16,∴S△CEF即△CEF的面积的最大值为.21.如图①,四边形ABCD是正方形,△ABE是等边三角形,M为对角线BD(不含B点)上任意一点,将BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接EN、AM、CM.(1)连接MN,△BMN是等边三角形吗?为什么?(2)求证:△AMB≌△ENB;(3)①当M点在何处时,AM+CM的值最小;②如图②,当M点在何处时,AM+BM+CM的值最小,请你画出图形,并说明理由.【解答】(1)解:△BMN是等边三角形.理由如下:如图①,∵BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,∴BM=BN,∠MBN=60°,∴△BMN是等边三角形;(2)证明:∵△ABE和△BMN都是等边三角形,∴AB=EB,BM=BN,∠ABE=∠MBN=60°,∴∠ABE﹣∠ABN=∠MBN﹣∠ABN,即∠ABM=∠EBN,在△AMB和△ENB中,,∴△AMB≌△ENB(SAS);(3)①由两点之间线段最短可知A、M、C三点共线时,AM+CM的值最小,∵四边形ABCD是正方形,∴点M为BD的中点;②当点M在CE与BD的交点时,AM+BM+CM的值最小,理由如下:如图②,∵△AMB≌△ENB,∴AM=EN,∵△BMN是等边三角形,∴BM=MN,∴AM+BM+CM=EN+MN+CM,由两点之间线段最短可知,点E、N、M、C在同一直线上时,EN+MN+CM,故,点M在CE与BD的交点时,AM+BM+CM的值最小.。
特殊平行四边形第1讲(矩形与菱形)命题点一:利用性质解决相关问题例1如图,矩形OBCD的顶点C的坐标为(2,3),则BD=13.例2如图,在菱形ABCD中,AB=8,点E,F分别在AB,AD上,且AE=AF,过点E作EG∥AD 交CD于点G,过点F作FH∥AB交BC于点H,EG与FH交于点O.当四边形AEOF与四边形CGOH 的周长之差为12时,AE的值为( C )A.6.5 B.6 C.5.5 D.5命题点二:根据相应的判定方法解题例3下列条件中,不能判定四边形ABCD为矩形的是( C )A.AB∥CD,AB=CD,AC=BD B.∠A=∠B=∠D=90°C.AB=BC,AD=CD,且∠C=90° D.AB=CD,AD=BC,∠A=90°例4四边形ABCD的对角线AC,BD互相垂直,则下列条件能判定四边形ABCD为菱形的是( B ) A.BA=BC B.AC,BD互相平分 C.AC=BD D.AB∥CD例5如图,在菱形ABCD中,AB=2,∠DAB=60°,E是AD的中点,M是边AB上一动点(不与点A重合),延长ME交射线CD于点N,连结MD,AN.(1)求证:四边形AMDN是平行四边形.(2)填空:①当AM 的值为 1 时,四边形AMDN 是矩形; ②当AM 的值为 2 时,四边形AMDN 是菱形. 解:(1)∵四边形ABCD 是菱形,∴ND ∥AM .∴∠NDE =∠MAE ,∠DNE =∠AME . ∵E 是AD 的中点,∴DE =AE .在△NDE 和△MAE 中,∵⎩⎨⎧∠NDE =∠MAE ,∠DNE =∠AME ,DE =AE ,∴△NDE ≌△MAE (AAS ).∴ND =M A . ∴四边形AMDN 是平行四边形.命题点三:利用图形的轴对称性解题例6如图,四边形ABCD 是菱形,△AEF 是正三角形,点E ,F 分别在BC ,CD 边上,且AB =AE ,则∠B 的大小为( B )A .60°B .80°C .100°D .120°例7如图,四边形ABCD 与四边形AECF 都是菱形,点E ,F 在BD 上,已知∠BAD =120°,∠EAF =30°,则ABAE =6+22. 命题点四:利用图形的中心对称性解题例8如图,在菱形ABCD 中,∠A =110°,E ,F 分别是AB 和BC 的中点,EP ⊥CD 于点P ,则∠FPC 的大小为( D )A.35° B.45° C.50° D.55°例9如图,在▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,若E,F是AC上两动点,分别从A,C两点以相同的速度向C,A运动,其速度为1 cm/s,运动时间为t(s).当AC=16 cm,BD=12 cm,且以D,E,B,F为顶点的四边形是矩形时,t= 2或14 .命题点五:用旋转的方法解决问题例10如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A(-6,0),C(0,23),将矩形OABC绕点O顺时针旋转,使点A恰好落在OB上的点A1处,则点B的对应点B1的坐标为(-23,6) .例11如图,在边长为2的菱形ABCD中,BD=2,E,F分别是AD,CD上的动点(包含端点),且AE+CF=2,则线段EF的长的取值范围是3≤EF≤2 .命题点六:巧用公式解决面积有关的问题例12如图,四边形ABCD的四边相等,且面积为120 cm2,对角线AC=24 cm,则四边形ABCD 的周长为( A )A.52 cm B.40 cm C.39 cm D.26 cm例13如图,在矩形ABCD中,M为边BC上一点,连结AM,过点D作DE⊥AM,垂足为E,若DE=DC=1,AE=2EM,则BM的长为255.命题点七:在矩形、菱形中的拼接问题例14如图,四张大小不一样的正方形纸片分别放置于矩形的四个角落,其中,①和②纸片既不重叠也无空隙,在矩形的周长已知的情况下,知道下列哪个正方形的边长,就可以求得涂色部分的周长( B)A.① B.② C.③ D.④例15如图是一个由5张纸片拼成的平行四边形,相邻纸片之间互不重叠也无空隙,其中两张等腰三角形纸片的面积都为S1,且AE=AH,CF=CG,另外两张三角形纸片的面积都为S2,中间一张菱形纸片的面积为S3,则这个平行四边形的面积一定可以表示为( A )A.4S1 B.4S2 C.4S2+S3 D.3S1+4S3课后练习1.如图,矩形ABCD的周长是16,DE=2,△EFC是等腰直角三角形,∠FEC=90°,则AE的长是( A )A .3B .4C .5D .62.如图,在矩形ABCD 中,AD =2AB ,点M ,N 分别在边AD ,BC 上,连结BM ,DN .若四边形MBND 是菱形,则AMMD等于( C )A .38B .23C .35D .453.如图,在菱形ABCD 中,边BC 的长为5,高DE 的长为3(垂足E 落在BC 边上),则AC 的长为( A )A .310B .4 5C .8D .104.如图,在菱形ABCD 中,AB =3,DF =1,∠DAB =60°,∠EFG =15°,FG ⊥BC ,则AE 等于( D )A .1+ 2B . 6C .23-1D .1+ 35.如图,大矩形分割成五个小矩形,④号、⑤号均为正方形,其中⑤号正方形边长为1.若②号矩形的长与宽的差为2,则知道哪个小矩形的周长,就一定能算出这个大矩形的面积( A )A.①或③ B.② C.④ D.以上选项都可以6.如图,在矩形中ABCD中,AD=2AB,∠BAD的平分线交BC于点E,DH⊥AE于点H,连结BH并延长交CD于点F,连结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( C )A.2个 B.3个 C.4个 D.5个7.如图,在长方形ABCD中,M是AD边的中点,N是DC边的中点,AN与MC交于点P.若∠MCB =∠NBC+33°,则∠MPA的度数为 33°.8.如图,四边形ABCD是矩形,AB=6,BC=8,P为BC上一点,PF⊥AC,PE⊥BD,则PF+PE 的值为 4.8 .9.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,BC=53,∠C=30°,点D从点C出发沿CA方向以每秒2个单位的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向以每秒1个单位的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D,E运动的时间是t秒 (t>0),过点D作DF⊥BC于点F,连结EF,当四边形AEFD为菱形时,t的值为103.10.如图,点D,F把线段BH分成三条线段BD,DF,FH,分别以这三条线段为一条对角线作菱形ABCD,菱形DEFG,菱形FMHN,连结CE,EM,MG,GC组成四边形CEMG.若菱形ABCD的边长为7,菱形DEFG的边长为13,菱形FMHN的边长为6,BH=40,DF=24,则四边形CEMG的面积为 160 .11.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,点E,F分别在BC,CD上,若AE=5,∠EAF=45°,则AF的长为4103.12.将矩形ABCD绕点A按顺时针旋转α(0°<α<360°),得到矩形AEFG.(1)如图,当点E在BD上时,求证:FD=C D.(2)当α为何值时,GC=GB?画出图形,并说明理由.13.(2018·江西)在菱形ABCD中,∠ABC=60°,P是射线BD上一动点,以AP为边向右侧作等边三角形APE.点E的位置随着点P位置的变化而变化.(1)如图①,当点E在菱形ABCD内部或边上时,连结CE,BP与CE的数量关系是BP=CE,CE与AD的位置关系是CE⊥AD.(2)当点E在菱形ABCD外部时,题(1)中的结论是否成立?若成立,请予以证明;若不成立,请说明理由 (选择图②,图③中的一种情况予以证明或说理).(3)如图④,当点P在线段BD的延长线上时,连结BE,若AB=23,BE=219.求四边形ADPE的面积.解:(2)仍然成立.选图②,证明如下:连结AC交BD于点O.设CE交AD于点H.在菱形ABCD中,∠ABC=60°,∵BA=BC,∴△ABC为等边三角形.∴BA=C A.∵△APE为等边三角形,∴AP=AE,∠PAE=∠BAC=60°.∴∠BAP=∠CAE.∴△BAP≌△CAE(SAS).∴BP=CE,∠ACE=∠ABP=30°.∵AC和BD为菱形的对角线,∴∠CAD=60°.∴∠AHC=90°,即CE⊥A D.选图③,证明如下:连结AC交BD于点O.设CE交AD于点H.同理可得△BAP≌△CAE(SAS),BP=CE,CE⊥A D.(3)连结AC交BD于点O,连结CE交AD于点H.由题(2)可知,BP=CE,CE⊥A D.在菱形ABCD中,AD∥BC,∴EC⊥B C.∵BC=AB=23,BE=219,∴在Rt△BCE中,CE=2192-232=8. ∴BP=CE=8.∵AC与BD是菱形的对角线,∴∠ABD=12∠ABC=30°,AC⊥BD,BD=2BO=2AB·32=6.∴OA=12AB=3,DP=BP-BD=2. ∴OP=5,AP=AO2+OP2=27.S四边形ADPE =S△ADP+S△AEP=12×2×3+12×27×27×32=3+73=8 3.14.(自主招生模拟题)如图,AB=CD,BC=2AD,∠ABC=90°,∠BCD= 30°.则∠BAD的大小为( B )A.25° B.30° C.35° D.45°15.(自主招生模拟题)如图,在平面直角坐标系中,四边形AOBC是矩形,点O(0,0),点A(5,0),点B(0,3).以点A为中心,顺时针旋转矩形AOBC得到矩形ADEF,O,B,C的对应点分别为D,E,F.记K为矩形AOBC对角线的交点,则△KDE的最大面积为30+3344.16.一张矩形纸片,剪下一个正方形,剩下一个矩形,称为第一次操作;在剩下的矩形纸片中再剪下一个正方形,剩下一个矩形,称为第二次操作;若在第n次操作后,剩下的矩形为正方形,则称原矩形为n阶奇异矩形.如图①,在矩形ABCD中,若AB=2,BC=6,则称矩形ABCD为2阶奇异矩形.(1)判断与操作如图②,矩形ABCD长为5,宽为2,它是奇异矩形吗?如果是,请写出它是几阶奇异矩形,并在图中画出裁剪线;如果不是,请说明理由.(2)探究与计算已知矩形ABCD的一边长为20,另一边长为a(a<20),且它是3阶奇异矩形,请画出矩形ABCD及裁剪线的示意图,并在图的下方写出a的值.(3)归纳与拓展已知矩形ABCD两邻边的长分别为b,c(b<c),且它是4阶奇异矩形,求b∶c(直接写出结果).解:(1)矩形ABCD是3阶奇异矩形,裁剪线的示意图如下.(2)裁剪线的示意图如下.(3)b∶c的值为15,45,27,37,47,57,38,58.。
中考数学专题复习辅导讲义特殊平行四边形年级:辅导科目:数学课时数:3课题特殊平行四边形教学目的教学内容一、【中考要求】掌握矩形、菱形、正方形的概念和性质,了解平行四边形、矩形、菱形、正方形、梯形之间的关系,掌握矩形、菱形、正方形的性质,探索并掌握四边形是矩形、菱形、正方形的条件。
二、【三年中考】1.(台州)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,E为AB的中点,且OE=a,则菱形ABCD的周长为()A.16a B.12a C.8a D.4a解析:在菱形ABCD中,AC⊥BD,又OE平分AB,∴AB=2OE=2a,∴菱形ABCD的周长为8a.答案:C2.(杭州)如图,在菱形ABCD中,∠A=110°,E,F分别是边AB和BC的中点,EP⊥CD于点P,则∠FPC=()A.35°B.45°C.50°D.55°解析:过F作FN∥AB,交PE于点N,则FN⊥EP且FN平分EP,∴FE=FP,∴∠FEP=∠FPE,∴∠FPC=∠FEB=55°.答案:D3.(舟山)如图,边长为(m+3)的正方形纸片剪出一个边长为m的正方形之后,剩余部分又剪拼成一个矩形(不重叠无缝隙),若拼成的矩形一边长为3,则另一边长是()A.2m+3 B.2m+6 C.m+3 D.m+6解析:设另一边长为a,由面积法可得:(m+3)2=m2+3·a,∴a=2m+3.答案:A4.(温州)如图,菱形ABCD中,∠A=60°,对角线BD=8,则菱形ABCD的周长等于________.解析:菱形ABCD中,AB=AD,又∠A=60°,∴△ABD是等边三角形,∴AB=BD=8,∴菱形ABCD的周长是32.答案:325.(丽水)如图,正方形ABCD中,E与F分别是AD,BC上一点.在①AE=CF,②BE∥DF,③∠1=∠2中,请选择其中一个条件,证明BE=DF.(1)你选择的条件是________;(只需填写序号)(2)证明.解:(解法一)(1)选__①__;(2)证明:∵ABCD是正方形,∴AB=CD,∠A=∠C=Rt∠.又∵AE=CF,∴△AEB≌△CFD.∴BE=DF.(解法二)(1)选__②__;(2)证明:∵ABCD是正方形,∴AD∥BC.又∵BE∥DF,∴四边形EBFD是平行四边形.∴BE=DF.(解法三)(1)选__③__;(2)证明:∵ABCD是平行四边形,∴AB=CD,∠A=∠C=Rt∠.又∵∠1=∠2,∴△AEB≌△CFD.∴BE=DF.6.(湖州)如图,在△ABC中,D是BC边的中点,F,E分别是AD及其延长线上的点,CF∥BE.(1)求证:△BDE≌△CDF.(2)请连结BF,CE,试判断四边形BECF是何种特殊四边形,并说明理由.证明:(1)∵CF∥BE,∴∠EBD=∠FCD.又∵∠BDE=∠CDF,BD=CD,∴△BDE≌△CDF.(2)四边形BECF是平行四边形.由△BDE≌△CDF,得ED=FD.∵BD=CD,∴四边形BECF是平行四边形.三、【考点知识梳理】(一)矩形的定义、性质和判定1.定义:有一个角是直角的平行四边形是矩形.2.性质:(1)矩形的四个角都是直角;(2)矩形的对角线互相平分且相等;(3)矩形既是轴对称图形,又是中心对称图形,它有两个对称轴;它的对称中心是对角线的交点.3.判定:(1)有一个角是直角的平行四边形是矩形;(2)有三个角是直角的四边形是矩形;(3)对角线相等的平行四边形是矩形.(二)菱形的定义、性质和判定1.定义:有一组邻边相等的平行四边形是菱形.2.性质:(1)菱形的四条边都相等,对角线互相互相垂直,并且每条对角线平分一组对角;(2)菱形既是轴对称图形又是中心对称图形.3.判定:(1)有一组邻边相等的平行四边形是菱形;(2)四条边都相等的四边形是菱形;(3)对角线互相垂直的平行四边形是菱形.(三)正方形的定义、性质和判定1.定义:有一个角是直角的菱形是正方形或有一组邻边相等的矩形是正方形.2.性质:(1)正方形四个角都是直角,四条边都相等;(2)正方形两条对角线相等,并且互相垂直平分,每条对角线平分一组对角.3.判定:(1)有一个角是直角的菱形是正方形;(2)有一组邻边相等的矩形是正方形.温馨提示:1.矩形、菱形和正方形具有平行四边形的所有性质;2.平行四边形及特殊平行四边形的有关知识点较多,要想做到准确而不混淆就要从“边、角、对角线、对称性”这四个方面来研究它们的性质和判定,多用数形结合法,掌握它们的区别及联系,把握它们的特征是关键。
特殊的平行四边形——矩形、菱形、正方形专题培优、能力提升复习讲义中考考点梳理一、矩形1、矩形的概念有一个角是直角的平行四边形叫做矩形。
2、矩形的性质(1)具有平行四边形的一切性质(2)矩形的四个角都是直角(3)矩形的对角线相等(4)矩形是轴对称图形3、矩形的判定(1)定义:有一个角是直角的平行四边形是矩形(2)定理1:有三个角是直角的四边形是矩形(3)定理2:对角线相等的平行四边形是矩形4、矩形的面积:S矩形=长×宽=ab二、菱形1、菱形的概念有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。
2、菱形的性质(1)具有平行四边形的一切性质(2)菱形的四条边相等(3)菱形的对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角(4)菱形是轴对称图形3、菱形的判定(1)定义:有一组邻边相等的平行四边形是菱形(2)定理1:四边都相等的四边形是菱形(3)定理2:对角线互相垂直的平行四边形是菱形4、菱形的面积:S菱形=底边长×高=两条对角线乘积的一半三、正方形1、正方形的概念有一组邻边相等并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形。
2、正方形的性质(1)具有平行四边形、矩形、菱形的一切性质(2)正方形的四个角都是直角,四条边都相等(3)正方形的两条对角线相等,并且互相垂直平分,每一条对角线平分一组对角(4)正方形是轴对称图形,有4条对称轴(5)正方形的一条对角线把正方形分成两个全等的等腰直角三角形,两条对角线把正方形分成四个全等的小等腰直角三角形(6)正方形的一条对角线上的一点到另一条对角线的两端点的距离相等。
3、正方形的判定(1)判定一个四边形是正方形的主要依据是定义,途径有两种:先证它是矩形,再证有一组邻边相等。
先证它是菱形,再证有一个角是直角。
(2)判定一个四边形为正方形的一般顺序如下:第一步:先证明它是平行四边形;第二步:再证明它是菱形(或矩形);第三步:最后证明它是矩形(或菱形)4、正方形的面积: 设正方形边长为a ,对角线长为b ,S 正方形=222b a 中考典例精选考点典例一、矩形的性质与判定【例1】如图,矩形ABCD 的对角线AC 、BD 相交于点O ,若AB =AO , 求∠ABD 的度数.图6A B 【答案】∠ABD =60°.【解析】考点:矩形的性质;等边三角形的判定及性质.【点睛】此题考查了等边三角形的判定与性质,矩形的性质,熟练掌握等边三角形的判定与性质是解本题的关键.【举一反三】1.已知:如图,在矩形ABCD中,点E在边AB上,点F在边BC上,且BE=CF,EF⊥DF,求证:BF=CD.【答案】详见解析.【解析】试题分析:由四边形ABCD为矩形,得到四个角为直角,再由EF与FD垂直,利用平角定义得到一对角互余,利用同角的余角相等得到一对角相等,利用ASA得到△BEF≌△CFD,利用全等三角形对应边相等即可得证.考点:矩形的性质;全等三角形的判定与性质.2. 如图,将矩形ABCD 沿GH 对折,点C 落在Q 处,点D 落在E 处,EQ 与BC 相交于F .若AD=8cm ,AB=6cm ,AE=4cm .则△EBF 的周长是 cm .【答案】8.【解析】试题分析:BE=AB-AE=2.设AH=x ,则DH=AD ﹣AH=8﹣x ,在Rt △AEH 中,∠EAH=90°,AE=4,AH=x ,EH=DH=8﹣x ,∴EH 2=AE 2+AH 2,即(8﹣x )2=42+x 2,解得:x=3.∴AH=3,EH=5.∴C △AEH =12.∵∠BFE+∠BEF=90°,∠BEF+∠AEH=90°,∴∠BFE=∠AEH .又∵∠EAH=∠FBE=90°,∴△EBF ∽△HAE ,∴32==∆∆AH BE C C HAE EFB . ∴C △EBF =23=C △HAE =8.考点:1折叠问题;2勾股定理;3相似三角形.考点典例二、菱形的性质与判定【例2】如图,在▱ABCD中,已知AD>AB.(1)实践与操作:作∠BAD的平分线交BC于点E,在AD上截取AF=AB,连接EF;(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法)(2)猜想并证明:猜想四边形ABEF的形状,并给予证明.【答案】(1)详见解析;(2)四边形ABEF是菱形,理由详见解析.【解析】(2)四边形ABEF是菱形;理由如下:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠DAE=∠AEB,∵AE平分∠BAD,∴∠BAE=∠DAE,∴∠BAE=∠AEB,∴BE=AB,由(1)得:AF=AB,∴BE=AF,又∵BE ∥AF ,∴四边形ABEF 是平行四边形,∵AF=AB ,∴四边形ABEF 是菱形.考点:角平分线的画法;平行四边形的性质;菱形的判定.【点睛】本题考查了平行四边形的性质,菱形的判定,熟记各性质与平行四边形和菱形的判定方法是解题的关键.在利用菱形计算或证明时,应充分利用菱形的性质,如“菱形的四条边都相等”“菱形的对角线互相垂直且平分,并且每一组对角线平分一组对角”等.对于菱形的判定,若可证出四边形为平行四边形,则可证一组邻边相等或对角线互相垂直;若相等的边较多,则可证四条边都相等.【举一反三】1. 如图,四边形ABCD 是菱形,8=AC ,6=DB ,AB DH ⊥于H ,则DH 等于A .524 B .512 C .5 D .4【答案】A.【解析】 考点:菱形的性质.2. 如图,菱形ABCD 的边AB=8,∠B=60°,P 是AB 上一点,BP=3,Q 是CD 边上一动点,将梯形APQD 沿直线PQ 折叠,A 的对应点为A ′,当CA ′的长度最小时,CQ 的长为( )A. 5B. 7C. 8D. 213 CD H【答案】B.【解析】考点:菱形的性质;轴对称(折叠);等边三角形的判定和性质;最值问题.考点典例三、正方形的性质与判定【例3】如图,在四边形ABCD中,AB=BC,对角线BD平分∠ABC,P是BD上一点,过点P作PM⊥AD,PN⊥CD,垂足分别为M,N.(1)求证:∠ADB=∠CDB;(2)若∠ADC=90°,求证:四边形MPND是正方形.【答案】证明见解析.【解析】考点:正方形的判定;全等三角形的判定与性质.【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质、角平分线的性质、矩形的判定和性质以及正方形的判定,解题的关键是熟记各种几何图形的性质和判定.正方形是特殊的矩形又是特殊的菱形,具有矩形和菱形的所有性质.证明一个四边形是正方形,可以先判定为矩形,再证邻边相等或对角线互相垂直;或先判定为菱形,再证有一个角是直角或对角线相等.【举一反三】1.如图,正方形ABCD的边长为10,AG=CH=8,BG=DH=6,连接GH,则线段GH的长为()A.B.2 C.D.10﹣5【答案】B.【解析】考点:正方形的性质;全等三角形的判定及性质;勾股定理.考点典例四、特殊平行四边形综合题【例4】如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,过点C的直线MN∥AB,D为AB边上一点,过点D作DE ⊥BC,交直线MN于E,垂足为F,连接CD,BE.(1)求证:CE=AD;(2)当D在AB中点时,四边形BECD是什么特殊四边形?说明你的理由;(3)若D为AB中点,则当∠A的大小满足什么条件时,四边形BECD是正方形?请说明你的理由.【答案】(1)证明见解析;(2)四边形BECD是菱形,(3)当∠A=45°时,四边形BECD是正方形.理由见解析.【解析】(3)当∠A=45°时,四边形BECD是正方形,理由是:考点:正方形的判定;平行四边形的判定与性质;菱形的判定.【点睛】本题考查了正方形的判定、平行四边形的性质和判定,菱形的判定,直角三角形的性质的应用,主要考查学生运用定理进行推理的能力. 【举一反三】如图,正方形ABCD 的边长为1,AC 、BD 是对角线,将△DCB 绕点D 顺时针旋转450得到△DGH , HG 交AB 于点E ,连接DE 交AC 于点F ,连接FG ,则下列结论:①四边形AEGF 是菱形 ②△AED ≌△GED③∠DFG =112.5︒ ④BC +FG =1.5其中正确的结论是 .(填写所有正确结论的序号)图5F EH G BA【答案】①②③. 【解析】试题分析:由旋转的性质可得HD=BD=2 ∴HA=12-考点:旋转的性质;全等三角形的判定及性质;菱形的判定.课后巩固、提高自测小练习一、选择题1.关于ABCD的叙述,正确的是()A.若AB⊥BC ABCD是菱形B.若AC⊥BD ABCD是正方形C.若AC=BD,则ABCD是矩形D.若AB=AD ABCD是正方形【答案】C.【解析】试题分析:根据矩形的判定可得A、C项应是矩形;根据菱形的判定可得B、D项应是菱形,故答案选C.考点:矩形、菱形的判定.2. 下列说法正确的是()A.对角线互相垂直的四边形是菱形B.矩形的对角线互相垂直C.一组对边平行的四边形是平行四边形D.四边相等的四边形是菱形【答案】D.【解析】考点:1菱形的判定;2矩形的性质;3平行四边形的判定.3.如图,在周长为12的菱形ABCD中,AE=1,AF=2,若P为对角线BD上一动点,则EP+FP的最小值为()A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C.【解析】试题分析:作F点关于BD的对称点F′,则PF=PF′,连接EF′交BD于点P.此时,EP+FP的值最小,值为EF′.∵四边形ABCD为菱形,∴AB=BC=CD=DA=3,AB∥CD,∵AF=2,AE=1,∴DF=AE=1,∴四边形AEF′D是平行四边形,∴EF′=AD=3.∴EP+FP的最小值为3.故选:C.考点:1轴对称;2菱形.4.如图,在▱ABCD中,对角线AC与BD交于点O,若增加一个条件,使▱ABCD成为菱形,下列给出的条件不正确的是( )A .AB =AD B .AC ⊥BD C .AC =BD D .∠BAC =∠DAC 【答案】C . 【解析】考点:菱形的判定;平行四边形的性质.5. 如图,正方形ABCD 中,AB =6,点E 在边CD 上,且CE =2DE .将△ADE 沿AE 对折至△AFE ,延长EF 交边BC 于点G ,连结AG 、CF .下列结论:①△ABG ≌△AFG ;②BG =GC ;③EG =DE +BG ;④AG ∥CF ;⑤S △FGC =3.6.其中正确结论的个数是( )A .2B .3C .4D .5 【答案】D . 【解析】试题分析:∵正方形ABCD 的边长为6,CE =2DE ,∴DE =2,EC =4,∵把△ADE 沿AE 折叠使△ADE 落在△AFE 的位置,∴AF =AD =6,EF =ED =2,∠AFE =∠D =90°,∠FAE =∠DAE ,在Rt △ABG 和Rt △AFG 中,∵AB =AF ,AG =AG ,∴Rt △ABG ≌Rt △AFG (HL ),∴GB =GF ,∠BAG =∠FAG ,∴∠GAE =∠FAE +∠FAG =12∠BAD =45°,所以①正确; 设BG =x ,则GF =x ,C =BC ﹣BG =6﹣x ,在Rt △CGE 中,GE =x +2,EC =4,CG =6﹣x ,∵222CG CE GE +=,∴222(6)4(2)x x-+=+,解得x=3,∴BG=3,CG=6﹣3=3,∴BG=CG,所以②正确;∵EF=ED,GB=GF,∴GE=GF+EF=BG+DE,所以③正确;∵GF=GC,∴∠GFC=∠GCF,又∵Rt△ABG≌Rt△AFG,∴∠AGB=∠AGF,而∠BGF=∠GFC+∠GCF,∴∠AGB+∠AGF=∠GFC+∠GCF,∴∠AGB=∠GCF,∴CF∥AG,所以④正确;过F作FH⊥DC.∵BC⊥DH,∴FH∥GC,∴△EFH∽△EGC,∴EH EFGC EG=,EF=DE=2,GF=3,∴EG=5,∴△EFH∽△EGC,∴相似比为:EH EFGC EG==25,∴S△FGC=S△GCE﹣S△FEC=12×3×4﹣12×4×(25×3)=3.6,所以⑤正确.故正确的有①②③④⑤,故选D.考点:翻折变换(折叠问题);全等三角形的判定与性质;正方形的性质.6.小红用次数最少的对折方法验证了一条四边形丝巾的形状是正方形,她对折了()A.1次B.2次C.3次D.4次【答案】B.【解析】考点:翻折变换(折叠问题).7.菱形具有而一般平行四边形不具有的性质是()A.对边相等B.对角相等C.对角线互相平分D.对角线互相垂直【答案】D.【解析】考点:菱形的性质;平行四边形的性质.8.如图,将△ABC沿BC方向平移得到△DCE,连接AD,下列条件能够判定四边形ACED为菱形的是()A.AB=BC B.AC=BC C.∠B=60°D.∠ACB=60°【答案】B.【解析】试题分析:∵将△ABC沿BC方向平移得到△DCE,∴AB//CD,∴四边形ABCD为平行四边形,当AC=BC时,平行四边形ACED是菱形.故选B.考点:菱形的判定;平移的性质.二、填空题1.如图,四边形ABCD是轴对称图形,且直线AC是对称轴,AB∥CD,则下列结论:①AC⊥BD;②AD∥BC;③四边形ABCD是菱形;④△ABD≌△CDB.其中正确的是(只填写序号)【答案】①②③④.【解析】考点:1菱形的性质和判定;2轴对称;3平行线的性质.2. 如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,过点A作AE⊥BD,垂足为点E,若∠EAC=2∠CAD,则∠BAE=度.【答案】22.5°.【解析】试题分析:已知四边形ABCD是矩形,由矩形的性质可得AC=BD,OA=OC,OB=OD,即可得OA=OB═OC,由等腰三角形的性质可得∠OAC=∠ODA,∠OAB=∠OBA,即可得∠AOE=∠OAC+∠OCA=2∠OAC,再由∠EAC=2∠CAD,可得∠EAO=∠AOE,因AE⊥BD,可得∠AEO=90°,所以∠AOE=45°,所以∠OAB=∠OBA=67.5°,即∠BAE=∠OAB ﹣∠OAE=22.5°.考点:矩形的性质;等腰三角形的性质.3. 如图,边长为1的正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点O.有直角∠MPN,使直角顶点P与点O重合,直角边PM、PN分别与OA、OB重合,然后逆时针旋转∠MPN,旋转角为θ(0°<θ<90°),PM、PN分别交AB、BC于E、F两点,连接EF交OB于点G,则下列结论中正确的是.(1)EF=OE;(2)S四边形OEBF:S正方形ABCD=1:4;(3)BE+BF=OA;(4)在旋转过程中,当△BEF与△COF的面积之和最大时,AE=;(5)OG•BD=AE2+CF2.【答案】(1),(2),(3),(5).【解析】1(2)∵S四边形OEBF=S△BOE+S△BOE=S△BOE+S△COF=S△BOC=S正方形ABCD,4∴S四边形OEBF:S正方形ABCD=1:4;故正确;(3)∴BE+BF=BF+CF=BC=2OA;故正确;(5)∵∠EOG=∠BOE,∠OEG=∠OBE=45°,∴△OEG∽△OBE,∴OE:OB=OG:OE,∴OG•OB=OE2,∵OB=12BD,OE=22EF,∴OG•BD=EF2,∵在△BEF中,EF2=BE2+BF2,∴EF2=AE2+CF2,∴OG•BD=AE2+CF2.故正确.考点:四边形综合题.4.如图,已知菱形ABCD的两条对角线长分别为AC=8和BD=6,那么,菱形ABCD的面积为.【答案】24. 【解析】试题分析:根据菱形面积等于两条对角线的长度的乘积的一半即可得,菱形的面积=21×6×8=24. 考点:菱形的性质.5.将矩形ABCD 纸片按如图所示的方式折叠,EF ,EG 为折痕,试问∠AEF +∠BEG = .【答案】90°. 【解析】考点:翻折变换(折叠问题).6. 如图,四边形OABC 为矩形,点A ,C 分别在x 轴和y 轴上,连接AC ,点B 的坐标为(4,3),∠CAO 的平分线与y 轴相交于点D ,则点D 的坐标为 .【答案】(0,43).【解析】考点:矩形的性质;坐标与图形性质.三、解答题1.如图,矩形ABCD中,延长AB至E,延长CD至F,BE=DF,连接EF,与BC、AD分别相交于P、Q两点.(1)求证:C P=AQ;(2)若BP=1,PQ=22,∠AEF=45°,求矩形ABCD的面积.【答案】(1)证明见解析;(2)8.【解析】考点:矩形的性质;全等三角形的判定与性质.2.如图,点P在矩形ABCD的对角线AC上,且不与点A,C重合,过点P分别作边AB,AD的平行线,交两组对边于点E,F和G,H.(1)求证:△PHC≌△CFP;(2)证明四边形PEDH和四边形PFBG都是矩形,并直接写出它们面积之间的关系.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析,面积相等.【解析】试题分析:(1)由矩形的性质得出对边平行,再根据平行线的性质得出相等的角,结合全等三角形的判定定理AAS即可得出△PHC≌△CFP;(2)由矩形的性质找出∠D=∠B=90°,再结合对边互相平行即可证出四边形PEDH和四边形PFBG都是矩形,通过角的正切值,在直角三角形中表示出直角边的关系,利用矩形的面积公式即可得出两矩形面积相等.考点:矩形的判定与性质;全等三角形的判定与性质.3.如图,四边形ABCD是正方形,点E是BC的中点,∠AEF=90°,EF交正方形外角的平分线CF于F.求证:A E=EF.【答案】证明见解析.【解析】试题分析:先取AB的中点H,连接EH,根据∠AE F=90°和ABCD是正方形,得出∠1=∠2,再根据E是BC 的中点,H是AB的中点,得出BH=BE,AH=CE,最后根据CF是∠DCG的角平分线,得出∠AHE=∠ECF=135°,从而证出△AHE≌△ECF,即可得出AE=EF.试题解析:取AB的中点H,连接EH.∵∠AEF=90°,∴∠2+∠AEB=90°,∵四边形ABCD是正方形,∴∠1+∠AEB=90°,∴∠1=∠2,∵E是BC的中点,H是AB的中点,∴BH=BE,AH=CE,∴∠BHE=45°,∵CF是∠DCG的角平分线,∴∠FCG=45°,∴∠AHE=∠ECF=135°,在△AHE和△ECF中,∵∠1=∠2,AH=EC,∠AHE=∠ECF,∴△AHE≌△ECF(ASA),∴AE=EF.考点:正方形的性质;全等三角形的判定与性质.4. 如图,△ABC≌△ABD,点E在边AB上,CE∥BD,连接DE.求证:(1)∠CEB=∠CBE;(2)四边形BCED是菱形.【答案】详见解析.【解析】∵CE∥BD,∴四边形CEDB是平行四边形,∵BC=BD,∴四边形CEDB是菱形.考点:全等三角形的性质;菱形的判定.。
初中数学特殊平行四边形的证明一. 解答题(共30小题)1.(2019•泰安模拟)如图, 在△ABC中, ∠ACB=90°, BC的垂直平分线DE交BC于D, 交AB于E, F在DE上, 并且AF=CE.(1)求证: 四边形ACEF是平行四边形;(2)当∠B满足什么条件时, 四边形ACEF是菱形?请回答并证明你的结论.2.(2019•福建模拟)已知: 如图, 在△ABC中, D、E分别是AB.AC的中点, BE=2DE, 延长DE到点F, 使得EF=BE, 连接CF.求证: 四边形BCFE是菱形.3.(2019•深圳一模)如图, 四边形ABCD中, AB∥CD, AC平分∠BAD, CE∥AD交AB于E.(1)求证: 四边形AECD是菱形;(2)若点E是AB的中点, 试判断△ABC的形状, 并说明理由.4.(2019•济南模拟)如图, 四边形ABCD是矩形, 点E是边AD的中点.求证: EB=EC.5. (2019•临淄区校级模拟)如图所示, 在矩形ABCD中, DE⊥AC于点E, 设∠ADE=α, 且cosα= , AB=4, 则AC的长为多少?6. (2019春•宿城区校级月考)如图, 四边形ABCD是矩形, 对角线AC、BD相交于点O, BE ∥AC交DC的延长线于点E. 求证:BD=BE.7.(2019•雅安)如图:在▱ABCD中, AC为其对角线, 过点D作AC的平行线及BC的延长线交于E.(1)求证: △ABC≌△DCE;(2)若AC=BC, 求证: 四边形ACED为菱形.8.(2019•贵阳)如图, 在Rt△ABC中, ∠ACB=90°, D.E分别为AB, AC边上的中点, 连接DE, 将△ADE绕点E旋转180°得到△CFE, 连接AF, AC.(1)求证: 四边形ADCF是菱形;(2)若BC=8, AC=6, 求四边形ABCF的周长.9.(2019•遂宁)已知:如图, 在矩形ABCD中, 对角线AC、BD相交于点O, E是CD中点, 连结OE.过点C作CF∥BD交线段OE的延长线于点F, 连结DF.求证:(1)△ODE≌△FCE;(2)四边形ODFC是菱形.10. (2019•宁德)如图, 在梯形ABCD中, AD∥BC, 点E是BC的中点, 连接AC, DE, AC=AB, DE∥AB. 求证: 四边形AECD是矩形.11. (2019•钦州)如图, 在正方形ABCD中, E、F分别是AB、BC上的点, 且AE=BF. 求证:CE=DF.12.(2019•贵港)如图, 在正方形ABCD中, 点E是对角线AC上一点, 且CE=CD, 过点E 作EF⊥AC交AD于点F, 连接BE.(1)求证: DF=AE;(2)当AB=2时, 求BE2的值.13.(2019•吴中区一模)已知:如图, 菱形ABCD中, E、F分别是CB.CD上的点, ∠BAF=∠DAE.(1)求证: AE=AF;(2)若AE垂直平分BC, AF垂直平分CD, 求证: △AEF为等边三角形.14. (2019•新乡一模)小明设计了一个如图的风筝, 其中, 四边形ABCD及四边形AEFG都是菱形, 点C在AF上, 点E, G分别在BC, CD上, 若∠BAD=135°, ∠EAG=75°, AE=100cm, 求菱形ABCD的边长.15. (2019•槐荫区三模)如图, 菱形ABCD的边长为1, ∠D=120°. 求对角线AC的长.16. (2019•历城区一模)如图, 已知菱形ABCD的对角线AC.BD的长分别为6cm、8cm, AE ⊥BC于点E, 求AE的长.17.(2019•湖南校级模拟)如图, AE=AF, 点B.D分别在AE、AF上, 四边形ABCD是菱形, 连接EC、FC(1)求证: EC=FC;(2)若AE=2, ∠A=60°, 求△AEF的周长.18.(2019•清河区一模)如图, 在△ABC中, AB=AC, 点D.E、F分别是△ABC三边的中点.求证: 四边形ADEF是菱形.19. (2019春•防城区期末)如图, 已知四边形ABCD是平行四边形, DE⊥AB, DF⊥BC, 垂足分别是为E, F, 并且DE=DF. 求证:四边形ABCD是菱形.20.(2019•通州区一模)如图, 在四边形ABCD中, AB=DC, E、F分别是AD.BC的中点, G、H分别是对角线BD.AC的中点.(1)求证: 四边形EGFH是菱形;(2)若AB=1, 则当∠ABC+∠DCB=90°时, 求四边形EGFH的面积.21.(2019•顺义区二模)如图, 在△ABC中, D、E分别是AB.AC的中点, BE=2DE, 过点C 作CF∥BE交DE的延长线于F.(1)求证: 四边形BCFE是菱形;(2)若CE=4, ∠BCF=120°, 求菱形BCFE的面积.22.(2019•祁阳县校级模拟)如图, O为矩形ABCD对角线的交点, DE∥AC, CE∥BD.(1)求证: 四边形OCED是菱形.(2)若AB=6, BC=8, 求四边形OCED的周长.23. (2019•荔湾区校级一模)已知点E是矩形ABCD的边AD延长线上的一点, 且AD=DE, 连结BE交CD于点O, 求证:△AOD≌△BOC.24.(2019•东海县二模)已知:如图, 在正方形ABCD中, 点E、F在对角线BD上, 且BF=DE, (1)求证: 四边形AECF是菱形;(2)若AB=2, BF=1, 求四边形AECF的面积.25.(2019•玉溪模拟)如图, 正方形ABCD的边CD在正方形ECGF的边CE上, 连接BE、DG.求证: BE=DG.26.(2019•工业园区一模)已知:如图正方形ABCD中, E为CD边上一点, F为BC延长线上一点, 且CE=CF(1)求证: △BCE≌△DCF;(2)若∠FDC=30°, 求∠BEF的度数.27.(2019•深圳模拟)四边形ABCD是正方形, E、F分别是DC和CB的延长线上的点, 且DE=BF, 连接AE、AF、EF.(1)求证: △ADE≌△ABF;(2)若BC=8, DE=6, 求△AEF的面积.28. (2019•碑林区校级模拟)在正方形ABCD中, AC为对角线, E为AC上一点, 连接EB、ED. 求证:∠BEC=∠DEC.29.(2019•温州一模)如图, AB是CD的垂直平分线, 交CD于点M, 过点M作ME⊥A C, MF ⊥AD, 垂足分别为E、F.(1)求证: ∠CAB=∠DAB;(2)若∠CAD=90°, 求证: 四边形AEMF是正方形.30.(2019•湖里区模拟)已知:如图, △ABC 中, ∠ABC=90°, BD 是∠ABC 的平分线, DE⊥AB 于点E, DF ⊥BC 于点F .求证:四边形DEBF 是正方形.初中数学 特殊平行四边形的证明参考答案及试题解析一. 解答题(共30小题)1.(2019•泰安模拟)如图, 在△ABC 中, ∠ACB=90°, BC 的垂直平分线DE 交BC 于D, 交AB 于E, F 在DE 上, 并且AF=CE .(1)求证: 四边形ACEF 是平行四边形;(2)当∠B 满足什么条件时,四边形ACEF是菱形?请回答并证明你的菱形的判定;线段垂直平分线的性质;平行四边形的判定. 菁优网版权所有结论.考点:考点:专题:证明题.(1)ED是BC的垂直平分线, 根据中垂线的性质: 中垂线上的分析:点线段两个端点的距离相等, 则EB=EC, 故有∠3=∠4, 在直角三角形ACB中, ∠2及∠4互余, ∠1及∠3互余, 则可得到AE=CE, 从而证得△ACE和△EFA都是等腰三角形, 又因为FD⊥BC, AC⊥BC, 所以AC∥FE, 再根据内错角相等得到AF∥CE, 故四边形ACEF是平行四边形;(2)由于△ACE是等腰三角形, 当∠1=60°时△ACE是等边三角形, 有AC=EC, 有平行四边形ACEF是菱形.(2)由于△ACE是等腰三角形,当∠1=60°时△ACE是等边三角形,有AC=EC,有平行四边形ACEF是菱形.(2)由于△ACE是等腰三角形,当∠1=60°时△ACE是等边三角形,有AC=EC,有平行四边形ACEF是菱形.解: (1)∵ED是BC的垂直平分线解答:∴EB=EC, ED⊥BC,∴∠3=∠4,∵∠ACB=90°,∴FE∥AC,∴∠1=∠5,∵∠2及∠4互余, ∠1及∠3互余∴∠1=∠2,∴AE=CE,又∵AF=CE,∴△ACE和△EFA都是等腰三角形,∴∠5=∠F,∴∠2=∠F,∴在△EFA和△ACE中∵,∴△EFA≌△ACE(AAS),∴∠AEC=∠EAF∴AF∥CE∴四边形ACEF是平行四边形;(2)当∠B=30°时, 四边形ACEF是菱形. 证明如下: ∵∠B=30°, ∠ACB=90°∴∠1=∠2=60°∴∠AEC=60°∴AC=EC∴平行四边形ACEF是菱形.点评:本题综合利用了中垂线的性质、等边对等角和等角对等边、直角三角形的性质、平行四边形和判定和性质、菱形的判定求解, 有利于学生思维能力的训练.涉及的知识点有:有一组邻边相等的平行四边形是菱形.2. (2019•福建模拟)已知: 如图, 在△ABC中, D.E分别是AB.AC 的中点, BE=2DE, 延长DE到点F, 使得EF=BE, 连接CF.菱形的判定. 菁优网版权所有求证:四边形BCFE是菱形.考点:考点:专题:证明题.分析:由题意易得, EF 及BC 平行且相等, ∴四边形BCFE 是平行四边形.又EF=BE, ∴四边形BCFE 是菱形.解答: 解: ∵BE=2DE, EF=BE,∴EF=2DE. (1分)∵D.E 分别是AB.AC 的中点,∴BC=2DE 且DE ∥BC. (2分)∴EF=BC. (3分)又EF ∥BC,∴四边形BCFE 是平行四边形. (4分)又EF=BE,∴四边形BCFE 是菱形. (5分)∴四边形BCFE 是菱形.(5分)点评: 此题主要考查菱形的判定, 综合利用了平行四边形的性质和判定.3. (2019•深圳一模)如图, 四边形ABCD 中, AB ∥CD, AC 平分∠BAD, CE ∥AD 交AB 于E.(1)求证: 四边形AECD 是菱形;菱形的判定及性质. 菁优网版权所有(2)若点E是AB的中点,试判断△ABC的形状,并说明理由.考点:考点:几何图形问题.专题:(1)利用两组对边平行可得该四边形是平行四边形, 进而证明分析:一组邻边相等可得该四边形为菱形;(2)利用菱形的邻边相等的性质及等腰三角形的性质可得两组角相等, 进而证明∠ACB为直角即可.(2)利用菱形的邻边相等的性质及等腰三角形的性质可得两组角相等,进而证明∠ACB为直角即可.(2)利用菱形的邻边相等的性质及等腰三角形的性质可得两组角相等,进而证明∠ACB为直角即可.解: (1)∵AB∥CD, CE∥AD,解答:∴四边形AECD为平行四边形, ∠2=∠3,又∵AC平分∠BAD,∴∠1=∠2,∴∠1=∠3,∴AD=DC,∴四边形AECD是菱形;(2)直角三角形.理由: ∵AE=EC∴∠2=∠4,∵AE=EB,∴EB=EC,∴∠5=∠B,又因为三角形内角和为180°,∴∠2+∠4+∠5+∠B=180°,∴∠ACB=∠4+∠5=90°,∴△ACB为直角三角形.点评:考查菱形的判定及性质的应用;用到的知识点为:一组邻边相等的平行四边形是菱形;菱形的4条边都相等.4. (2019•济南模拟)如图, 四边形ABCD是矩形, 点E是边AD的中点.求证:矩形的性质;全等三角形的判定及性质. 菁优网版权所有EB=EC.考点:考点:专题: 证明题.分析: 利用矩形的性质结合全等三角形的判定及性质得出△ABE ≌△DCE(SAS), 即可得出答案.解答: 证明: ∵四边形ABCD是矩形,∴AB=DC, ∠A=∠D=90°,∵点E是边AD的中点,∴AE=ED,在△ABE和△DCE中,,∴△ABE≌△DCE(SAS),∴EB=EC.∴EB=EC.点评: 此题主要考查了全等三角形的判定及性质以及矩形的性质, 得出△ABE≌△DCE是解题关键.矩形的性质. 菁优网版权所有5. (2019•临淄区校级模拟)如图所示, 在矩形ABCD中, DE⊥AC于点E, 设∠ADE=α,且cosα= ,AB=4, 则AC的长为多少?考点:分析: 根据等角的余角相等, 得∠BAC=∠ADE=α;根据锐角三角函数定义可求AC的长.解答: 解: ∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°, AD∥BC,∴∠EAD=∠ACB,∵在△ABC及△AED中,∵DE⊥AC于E, ∠ABC=90°∴∠BAC=∠ADE=α.∴cos∠BAC=cosα= ,∴AC= = .∴AC==.点评: 此题综合运用了锐角三角函数的知识、勾股定理、矩形的性质.矩形的性质;平行四边形的判定及性质. 菁优网版权所有6.(2019春•宿城区校级月图, 四边形ABCD是矩形, 对角线AC.BD相交于点O,BE∥AC交DC的延长线于点E. 求证:BD=BE.考点:考点:专题: 证明题.分析: 根据矩形的对角线相等可得AC=BD, 对边平行可得AB∥CD,再求出四边形ABEC 是平行四边形, 根据平行四边形的对边相等可得AC=BE, 从而得证.解答: 证明: ∵四边形ABCD 是矩形,∴AC=BD, AB ∥CD,又∵BE ∥AC,∴四边形ABEC 是平行四边形,∴AC=BE,∴BD=BE.∴BD=BE.点评: 本题考查了矩形的性质, 平行四边形的判定及性质, 熟记各性质并求出四边形ABEC 是平行四边形是解题的关键.7. (2019•雅安)如图: 在▱ABCD 中, AC 为其对角线, 过点D 作AC 的平行线及BC 的延长线交于E.(1)求证: △ABC ≌△DCE ;(2)若AC=BC, 求证:四边形ACED为菱菱形的判定;全等三角形的判定及性质;平行四边形的性质. 菁优网版权所有形.考点:考点:专题: 证明题.分析: (1)利用AAS判定两三角形全等即可;(2)首先证得四边形ACED为平行四边形, 然后证得AC=AD,利用邻边相等的平行四边形是菱形判定即可.(2)首先证得四边形ACED为平行四边形,然后证得AC=AD,利用邻边相等的平行四边形是菱形判定即可.(2)首先证得四边形ACED为平行四边形,然后证得AC=AD,利用邻边相等的平行四边形是菱形判定即可.解答: 证明: (1)∵四边形ABCD为平行四边形,∴AB∥CD, AB=CD,∴∠B=∠1,又∵DE∥AC∴∠2=∠E,在△ABC及△DCE中,,∴△ABC≌△DCE;(2)∵平行四边形ABCD中,∴AD∥BC,即AD∥CE,由DE∥AC,∴ACED为平行四边形,∵AC=BC,∴∠B=∠CAB,由AB∥CD,∴∠CAB=∠ACD,又∵∠B=∠ADC,∴∠ADC=∠ACD,∴AC=AD,∴四边形ACED为菱形.点评: 本题考查了菱形的判定等知识, 解题的关键是熟练掌握菱形的判定定理, 难度不大.8. (2019•贵阳)如图, 在Rt△ABC中, ∠ACB=90°, D.E分别为AB, AC边上的中点, 连接DE, 将△ADE绕点E旋转180°得到△CFE, 连接AF, AC.(1)求证: 四边形ADCF是菱形;(2)菱形的判定及性质;旋转的性质. 菁优网版权所有若BC=8,AC=6,求四边形ABCF的周长.考点:考点:几何综合题.专题:(1)根据旋转可得AE=CE, DE=EF, 可判定四边形ADCF是平行分析:四边形, 然后证明DF⊥AC, 可得四边形ADCF是菱形;(2)首先利用勾股定理可得AB长, 再根据中点定义可得AD=5, 根据菱形的性质可得AF=FC=AD=5, 进而可得答案.(2)首先利用勾股定理可得AB长,再根据中点定义可得AD=5,根据菱形的性质可得AF=FC=AD=5,进而可得答案.(2)首先利用勾股定理可得AB长,再根据中点定义可得AD=5,根据菱形的性质可得AF=FC=AD=5,进而可得答案.(1)证明: ∵将△ADE绕点E旋转180°得到△CFE,解答:∴AE=CE, DE=EF,∴四边形ADCF是平行四边形,∵D.E分别为AB, AC边上的中点,∴DE是△ABC的中位线,∴DE∥BC,∵∠ACB=90°,∴∠AED=90°,∴DF⊥AC,∴四边形ADCF是菱形;(2)解: 在Rt△ABC中, BC=8, AC=6,∴AB=10,∵D是AB边上的中点,∴AD=5,∵四边形ADCF是菱形,∴AF=FC=AD=5,∴四边形ABCF的周长为8+10+5+5=28.∴四边形ABCF的周长为8+10+5+5=28.此题主要考查了菱形的判定及性质, 关键是掌握菱形四边相点评:等, 对角线互相垂直的平行四边形是菱形.9. (2019•遂宁)已知: 如图, 在矩形ABCD中, 对角线AC.BD相交于点O, E是CD中点, 连结OE. 过点C作CF∥BD交线段OE的延长线于点F, 连结DF. 求证:(1)△ODE≌△FCE;(2)四边形ODFC是菱形. 考点: 考点:矩形的性质;全等三角形的判定及性质;菱形的判定. 菁优网版权所有专题: 证明题.分析: (1)根据两直线平行, 内错角相等可得∠ODE=∠FCE, 根据线段中点的定义可得CE=DE, 然后利用“角边角”证明△ODE和△FCE全等;(2)根据全等三角形对应边相等可得OD=FC, 再根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形判断出四边形ODFC是平行四边形, 根据矩形的对角线互相平分且相等可得OC=OD, 然后根据邻边相等的平行四边形是菱形证明即可.(2)根据全等三角形对应边相等可得OD=FC,再根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形判断出四边形ODFC是平行四边形,根据矩形的对角线互相平分且相等可得OC=OD,然后根据邻边相等的平行四边形是菱形证明即可.(2)根据全等三角形对应边相等可得OD=FC,再根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形判断出四边形ODFC是平行四边形,根据矩形的对角线互相平分且相等可得OC=OD,然后根据邻边相等的平行四边形是菱形证明即可.解答: 证明: (1)∵CF∥BD,∴∠ODE=∠FCE,∵E是CD中点,∴CE=DE,在△ODE和△FCE中,,∴△ODE≌△FCE(ASA);(2)∵△ODE≌△FCE,∴OD=FC,∵CF∥BD,∴四边形ODFC是平行四边形,在矩形ABCD中, OC=OD,∴四边形ODFC是菱形.∴四边形ODFC是菱形.点评: 本题考查了矩形的性质, 全等三角形的判定及性质, 菱形的判定, 熟记各性质及平行四边形和菱形的判定方法是解题的关键.10.矩形的判定. 菁优网版权所有(2019•宁德)如图, 在梯形ABCD中,AD∥BC,点E是BC的中点,连接AC,DE,AC=AB,DE∥AB.求证:四边形AECD是矩形.考点:考点:专题: 证明题.分析: 先判断四边形AECD为平行四边形, 然后由∠AEC=90°即可判断出四边形AECD是矩形.解答: 证明: ∵AD∥BC, DE∥AB,∴四边形ABED是平行四边形.∴AD=BE.∵点E是BC的中点,∴EC=BE=AD.∴四边形AECD是平行四边形.∵AB=AC, 点E是BC的中点,∴AE⊥BC, 即∠AEC=90°.∴▱AECD是矩形.∴▱AECD是矩形.点评: 本题考查了梯形和矩形的判定, 难度适中, 解题关键是掌握平行四边形和矩形的判定定理.正方形的性质;全等三角形的判定及性质. 菁优网版权所有11.(2019•钦州)如图,在正方形ABCD中, E、F分别是AB.BC上的点, 且AE=BF.求证:CE=DF.考点:考点:专题: 证明题.分析: 根据正方形的性质可得AB=BC=CD, ∠B=∠BCD=90°, 然后求出BE=CF, 再利用“边角边”证明△BCE和△CDF全等, 根据全等三角形对应边相等证明即可.解答: 证明: 在正方形ABCD中, AB=BC=CD, ∠B=∠BCD=90°, ∵AE=BF,∴AB﹣AE=BC﹣BF,即BE=CF,在△BCE和△CDF中,,∴△BCE≌△CDF(SAS),∴CE=DF.∴CE=DF.点评: 本题考查了正方形的性质, 全等三角形的判定及性质, 熟记性质并确定出三角形全等的条件是解题的关键.12. (2019•贵港)如图, 在正方形ABCD中, 点E是对角线AC上一点, 且CE=CD, 过点E作EF⊥AC交AD于点F, 连接BE.(1)求证: DF=AE;正方形的性质;角平分线的性质;勾股定理. 菁优网版权所有(2)当AB=2时,求BE2的值.考点:考点:(1)连接CF, 根据“HL”证明Rt△CDF和Rt△CEF全等, 根分析:据全等三角形对应边相等可得DF=EF, 根据正方形的对角线平分一组对角可得∠EAF=45°, 求出△AEF是等腰直角三角形, 再根据等腰直角三角形的性质可得AE=EF, 然后等量代换即可得证;(2)根据正方形的对角线等于边长的倍求出AC, 然后求出AE, 过点E作EH⊥AB于H, 判断出△AEH是等腰直角三角形, 然后求出EH=AH= AE, 再求出BH, 然后利用勾股定理列式计算即可得解.(2)根据正方形的对角线等于边长的倍求出AC,然后求出AE,过点E作EH⊥AB于H,判断出△AEH是等腰直角三角形,然后求出EH=AH= AE,再求出BH,然后利用勾股定理列式计算即可得解.(2)根据正方形的对角线等于边长的倍求出AC,然后求出AE,过点E作EH⊥AB于H,判断出△AEH是等腰直角三角形,然后求出EH=AH=AE,再求出BH,然后利用勾股定理列式计算即可得解.(1)证明: 如图, 连接CF,解答:在Rt△CDF和Rt△CEF中,,∴Rt△CDF≌Rt△CEF(HL),∴DF=EF,∵AC是正方形ABCD的对角线,∴∠EAF=45°,∴△AEF是等腰直角三角形,∴AE=EF,∴DF=AE;(2)解: ∵AB=2,∴AC= AB=2 ,∵CE=CD,∴AE=2 ﹣2,过点E作EH⊥AB于H,则△AEH是等腰直角三角形,∴EH=AH= AE= ×(2 ﹣2)=2﹣,∴BH=2﹣(2﹣)= ,在Rt△BEH中, BE2=BH2+EH2=()2+(2﹣)2=8﹣4 .本题考查了正方形的性质, 全等三角形的判定及性质, 等腰直点评:角三角形的判定及性质, 勾股定理的应用, 作辅助线构造出全等三角形和直角三角形是解题的关键.13. (2019•吴中区一模)已知: 如图, 菱形ABCD中, E、F分别是CB.CD上的点, ∠BAF=∠DAE.(1)求证: AE=AF ;(2)若AE 垂直平分BC, AF 垂直平分CD, 求证:△AEF 为等边三角形.考点:考点:菱形的性质;全等三角形的判定及性质;等边三角形的判定. 菁优网版权所有专题:证明题. 分析:(1)首先利用菱形的性质得出AB=AD, ∠B=∠D, 进而得出△ABE ≌△ADF (ASA ), 即可得出答案;(2)利用垂直平分线的性质得出△ABC 和△ACD 都是等边三角形, 进而得出∠EAF=∠CAE+∠CAF=60°, 求出△AEF 为等边三角形.(2)利用垂直平分线的性质得出△ABC 和△ACD 都是等边三角形,进而得出∠EAF=∠CAE+∠CAF=60°,求出△AEF 为等边三角形.(2)利用垂直平分线的性质得出△ABC 和△ACD 都是等边三角形,进而得出∠EAF=∠CAE+∠CAF=60°,求出△AEF 为等边三角形.解答: (1)证明: ∵四边形ABCD 是菱形,∴AB=AD, ∠B=∠D,又∵∠BAF=∠DAE,∴∠BAE=∠DAF,在△ABE和△ADF中,,∴△ABE≌△ADF(ASA),∴AE=AF;(2)解: 连接AC,∵AE垂直平分BC, AF垂直平分CD,∴AB=AC=AD,∵AB=BC=CD=DA,∴△ABC和△ACD都是等边三角形,∴∠CAE=∠BAE=30°, ∠CAF=∠DAF=30°,∴∠EAF=∠CAE+∠CAF=60°,又∵AE=AF,∴△AEF是等边三角形.点评: 此题主要考查了等边三角形的判定及性质以及全等三角形的判定及性质等知识, 熟练掌握全等三角形的判定方法是解题关键.14. (2019•新乡菱形的性质. 菁优网版权所有一模)小明设计了一个如图的风筝, 其中, 四边形ABCD及四边形AEFG都是菱形,点C在AF上, 点E, G分别在BC,CD上, 若∠BAD=135°, ∠EAG=75°,AE=100cm, 求菱形ABCD的边长.考点:考点:分析: 根据菱形的性质可得出∠BAE=30°, ∠B=45°, 过点E作EM⊥AB于点M, 设EM=x, 则可得出AB、AE的长度, 继而可得出的值, 求出AB即可.解答: 解: ∵∠BAD=135°, ∠EAG=75°, 四边形ABCD及四边形AEFG都是菱形,∴∠B=180°﹣∠BAD=45°, ∠BAE=∠BAC﹣∠EAC=30°,过点E作EM⊥AB于点M, 设EM=x,在Rt△AEM中, AE=2EM=2x, AM= x,在Rt△BEM中, BM=x,则= = ,∵AE=100cm, ∴AB=50(+1)cm,∴菱形ABCD的边长为:50(+1)cm.点评: 本题考查了菱形的性质及解直角三角形的知识, 属于基础题, 关键是掌握菱形的对角线平分一组对角.15. (2019菱形的性质. 菁优网版权所有•槐荫区三模)如图,菱形ABCD的边长为1, ∠D=120°.求对角线AC的长.考点:考点:分析: 连接BD及AC交于点O, 根据菱形的性质可得AB=AD, AC=2AO, ∠ADB= ∠ADC, AC⊥BD, 然后判断出△ABD是等边三角形, 根据等边三角形的性质求出AO, 再根据AC=2AO计算即可得解.解答: 解: 如图, 连接BD及AC交于点O,∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD, AC=2AO, ∠ADB= ∠ADC, AC⊥BD,∵∠D=120°,∴∠ADB=60°,∴△ABD是等边三角形,∴AO=AD×sin∠ADB= ,∴AC=2AO= .点评: 本题考查了菱形的性质, 等边三角形的判定及性质, 熟记性质并作辅助线构造出等边三角形是解题的关键.16.菱形的性质;勾股定理. 菁优网版权所有(2019•历城区一模)如图, 已知菱形ABCD的对角线AC.BD的长分别为6cm、8cm,AE⊥BC于点E, 求AE的长.考点:分析: 根据菱形的对角线互相垂直平分求出CO、BO, 再利用勾股定理列式求出BC, 然后利用菱形的面积等于底乘以高和对角线乘积的一半列出方程求解即可.解答: 解: ∵四边形ABCD是菱形,∴CO= AC=3cm, BO= BD=4cm, AO⊥BO,∴BC= = =5cm,∴S菱形ABCD= =BC•AE,即×6×8=5•AE,解得AE= cm.答:AE的长是cm.答: AE的长是cm.答:AE 的长是cm.点评: 本题考查了菱形的性质, 勾股定理, 熟记菱形的对角线互相垂直平分是解题的关键, 难点在于利用菱形的面积列出方程.17. (2019•湖南校级模拟)如图, AE=AF, 点B.D分别在AE、AF上, 四边形ABCD是菱形, 连接EC.FC(1)求证: EC=FC;(2)若菱形的性质;全等三角形的判定及性质. 菁优网版权所有∠A=60°,求△AEF的周长.考点:考点:分析: (1)连接AC, 根据菱形的对角线平分一组对角可得∠CAE=∠CAF, 然后利用“边角边”证明△ACE和△ACF全等, 根据全等三角形对应边相等可得EC=FC;(2)判断出△AEF是等边三角形, 然后根据等边三角形的三条边都相等解答.(2)判断出△AEF是等边三角形,然后根据等边三角形的三条边都相等解答.(2)判断出△AEF是等边三角形,然后根据等边三角形的三条边都相等解答.解答: (1)证明: 如图, 连接AC,∵四边形ABCD是菱形,∴∠CAE=∠CAF,在△ACE和△ACF中,,∴△ACE≌△ACF(SAS),∴EC=FC;(2)解: 连接EF,∵AE=AF, ∠A=60°,∴△AEF是等边三角形,∴△AEF的周长=3AE=3×2=6.点评: 本题考查了菱形的性质, 全等三角形的判定及性质, 等边三角形的判定及性质, 熟记各性质并作出辅助线是解题的关键.18. (2019•清河区一模)如图, 在△ABC中, AB=AC, 点D.E、F分别是△ABC三边的中点.求证:菱形的判定;三角形中位线定理. 菁优网版权所有四边形ADEF是菱形.考点:专题: 证明题.分析: 利用三角形中位线的性质得出DE AC, EF AB, 进而得出四边形ADEF 为平行四边形., 再利用DE=EF 即可得出答案.解答: 证明: ∵D.E 、F 分别是△ABC 三边的中点,∴DE AC, EF AB,∴四边形ADEF 为平行四边形.又∵AC=AB,∴DE=EF.∴四边形ADEF 为菱形.∴四边形ADEF 为菱形.点评: 此题主要考查了三角形中位线的性质以及平行四边形的判定和菱形的判定等知识, 熟练掌握菱形判定定理是解题关键.19. (2019春•防城区期末)如图, 已菱形的判定;全等三角形的判定及性质;平行四边形的性质. 菁优网版权所有形ABCD是平行四边形, DE⊥AB,DF⊥BC, 垂足分别是为E, F,并且DE=DF.求证:四边形ABCD是菱形.考点:考点:专题: 证明题.分析: 首先利用已知条件和平行四边形的性质判定△ADE≌△CDF, 再根据邻边相等的平行四边形为菱形即可证明四边形ABCD是菱形.解答: 证明: 在△ADE和△CDF中,∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠A=∠C,∵DE⊥AB, DF⊥BC,∴∠AED=∠CFD=90°.又∵DE=DF,∴△ADE≌△CDF(AAS)∴DA=DC,∴平行四边形ABCD是菱形.∴平行四边形ABCD是菱形.点评: 本题考查了平行四边形的性质, 全等三角形的判定和性质以及菱形的判定方法, 解题的关键是熟练掌握各种图形的判定和性质.20. (2019•通州区一模)如图, 在四边形ABCD中, AB=DC, E、F分别是AD.BC的中点, G、H分别是对角线BD.AC的中点.(1)求证: 四边形EGFH是菱形;(2)若AB=1, 则当∠ABC+∠DCB=90°时, 求四边形EGFH 的面积.考点:考点:菱形的判定及性质;正方形的判定及性质;中点四边形. 菁优网版权所有分析: (1)利用三角形的中位线定理可以证得四边形EGFH 的四边相等, 即可证得;(2)根据平行线的性质可以证得∠GFH=90°, 得到菱形EGFH 是正方形, 利用三角形的中位线定理求得GE 的长, 则正方形的面积可以求得.(2)根据平行线的性质可以证得∠GFH=90°,得到菱形EGFH 是正方形,利用三角形的中位线定理求得GE 的长,则正方形的面积可以求得.(2)根据平行线的性质可以证得∠GFH=90°,得到菱形EGFH 是正方形,利用三角形的中位线定理求得GE 的长,则正方形的面积可以求得.解答: (1)证明: ∵四边形ABCD中, E、F、G、H分别是AD.BC.BD.AC 的中点,∴FG= CD, HE= CD, FH= AB, GE= AB.∵AB=CD,∴FG=FH=HE=EG.∴四边形EGFH是菱形.(2)解: ∵四边形ABCD中, G、F、H分别是BD.BC.AC的中点,∴GF∥DC, HF∥AB.∴∠GFB=∠DCB, ∠HFC=∠ABC.∴∠HFC+∠GFB=∠ABC+∠DCB=90°.∴∠GFH=90°.∴菱形EGFH是正方形.∵AB=1,∴EG= AB= .∴正方形EGFH的面积=()2= .点评: 本题考查了三角形的中位线定理, 菱形的判定以及正方形的判定, 理解三角形的中位线定理是关键.21. (2019•顺义区二模)如图, 在△ABC中, D.E分别是AB.AC的中点, BE=2DE, 过点C作CF∥BE交DE的延长线于F.(1)求证: 四边形BCFE是菱形;(2)若菱形的判定及性质. 菁优网版权所有CE=4, ∠BCF=120°,求菱形BCFE的面积.考点:考点:分析: (1)由题意易得, EF及BC平行且相等, 故四边形BCFE 是平行四边形. 又麟边EF=BE, 则四边形BCFE是菱形;(2)连结BF, 交CE于点O.利用菱形的性质和等边三角形的判定推知△BCE是等边三角形.通过解直角△BOC求得BO的长度, 则BF=2BO.利用菱形的面积= CE•BF进行解答.(2)连结BF,交CE于点O. 利用菱形的性质和等边三角形的判定推知△BCE是等边三角形. 通过解直角△BOC求得BO的长度,则BF=2BO. 利用菱形的面积= CE•BF进行解答.(2)连结BF,交CE于点O.利用菱形的性质和等边三角形的判定推知△BCE是等边三角形.通过解直角△BOC求得BO的长度,则BF=2BO.利用菱形的面积=CE•BF进行解答.解答: (1)证明: ∵D.E分别是AB.AC的中点,∴DE∥BC, BC=2DE.∵CF∥BE,∴四边形BCFE是平行四边形.∵BE=2DE, BC=2DE,∴BE=BC.∴□BCFE是菱形;(2)解: 连结BF, 交CE于点O.∵四边形BCFE是菱形, ∠BCF=120°,∴∠BCE=∠FCE=60°, BF⊥CE,∴△BCE是等边三角形.∴BC=CE=4.∴.∴.点评: 此题主要考查菱形的性质和判定以及面积的计算, 使学生能够灵活运用菱形知识解决有关问题.22. (2019•祁阳县校级模拟)如图, O为矩形ABCD对角线的交点, DE ∥AC, CE∥BD.矩形的性质;菱形的判定. 菁优网版权所有(1)求证: 四边形OCED是菱形.(2)若AB=6,BC=8,求四边形OCED的周长.考点:考点:分析: (1)根据矩形性质求出OC=OD, 根据平行四边形的判定得出四边形OCED是平行四边形, 根据菱形判定推出即可;(2)根据勾股定理求出AC, 求出OC, 得出OC=OD=CE=ED=5,相加即可.(2)根据勾股定理求出AC,求出OC,得出OC=OD=CE=ED=5,相加即可.(2)根据勾股定理求出AC,求出OC,得出OC=OD=CE=ED=5,相加即可.解答: (1)证明: ∵四边形ABCD是矩形,∴AC=2OC, BD=2OD, AC=BD,∴OD=OC,∵DE∥AC, CE∥BD,∴四边形OCED是菱形.(2)解: ∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°,∵AB=6, BC=8,∴在Rt△ABC中, 由勾股定理得: AC=10,即OC= AC=5,∵四边形OCED是菱形,∴OC=OD=DE=CE=5,∴四边形OCED的周长是5+5+5+5=20.∴四边形OCED的周长是5+5+5+5=20.。
题型:解答题难度:中等详细信息已知:如图,在△ABC中,D、E 分别是边AB、AC的中点,连接DE.AF∥BC,且AF= BC,连接DF.(1)求证:四边形AFDE是平行四边形;(2)如果AB=AC,∠ BAC=6°0,求证:AD⊥EF.(1)通过证明边DE 平行且等于对边AF,即可证明四边形AFDE是平行四边形;(2)由题意得△ABC是等边三角形,故有AC=BC,又点E 是AC的中点,可得出DE=AE,四边形AFDE是菱形,再根据菱形的对角线互相垂直平分得证.证明:(1)∵ D、E分别是边AB、AC的中点,∴DE 是△ ABC的中位线,即得DE∥ BC,.⋯(2 分)∵ AF∥ BC,,∴DE∥AF,DE=AF.⋯(2 分)∴四边形AFDE是平行四边形.⋯(1 分)(2)∵ AB=AC,∠ BAC=6°0 ,∴△ ABC是等边三角形,即得:AC=BC.⋯(1 分)于是,由点E是AC的中点,得.⋯(1分)又∵四边形AFDE 是平行四边形,∴四边形AFDE是菱形.⋯(1 分)∴AD⊥ EF.⋯(1 分)题型:解答题难度:压轴详细信息已知,如图① ,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=60°,AB=12cm,点P从点A 沿AB以每秒2cm的速度向点B运动,点Q从点C以每秒1cm的速度向点A运动,设点P、Q分别从点A、C同时出发,运动时间为t(秒)(0<t<6),回答下列问题:(1)直接写出线段AP、AQ 的长(含t 的代数式表示):AP= _______ ,AQ= _______ ;(2)设△APQ 的面积为S,写出S与t 的函数关系式;(3)如图② ,连接PC,并把△PQC沿QC翻折,得到四边形PQP′C,那么是否存在某一时间t ,使四边形PQP′C为菱形若存在,求出此时t 的值;若不存在,说明理由.(1)根据∠ A=60°,AB=12cm,得出AC的长,进而得出AP=2t,AQ=6-t.(2)过点P 作PH⊥ AC于H.由AP=2t,AH=t,得出PH= t,从而求得S与t 的函数关系式;(3)过点P作PM⊥AC于M,根据菱形的性质得PQ=PC,则可得出PN=QM=CM,求得t即可.【解析】(1)∵在Rt△ABC中,∠ C=90°,∠ A=60°,AB=12cm,∴AC=6,∴由题意知:AP=2t,AQ=6-t,(2)如图①过点P作PH⊥AC于H.∵∠ C=90°,∠ A=60°,AB=12cm,∴∠ B=30°,∴∠ HPA=3°0 ,(3)当t=4 时,四边形PQP′C是菱形,证明:如图②过点P作PM⊥AC于M,∵ CQ=t,由(2)可知,AM= AP=tcm,∴QC=AM,当PC=PQ时,即CM=MQ=AQ= AC=2 时,∴四边形PQP′C是菱形,即当t=4 时,四边形PQP′C是菱形.题型:填空题难度:中等详细信息一个平行四边形的一边长是9,两条对角线的长分别是12和6 ,则此平行四边形的面积为.题型:填空题难度:困难详细信息如图,梯形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,且AB=AD,连接BD,过A 点作BD 的垂线交BC于E,如果CE=3cm,CD=4cm,那么BD=cm.连接DE,因为AB=AD,AE⊥BD,AD∥ BC,可证四边形ABED为菱形,从而得到BE、BC 的长,继而根据勾股定理求出BD 的长.连接DE.在直角三角形CDE中,根据勾股定理,得DE=5.∵AB=AD,AE⊥ BD,∴AE垂直平分BD,∠ BAE=∠DAE.∴DE=BE=5.∵AD∥ BC,∴∠ DAE=∠ AEB.∴∠ BAE=∠ AEB∴AB=BE=5∴BC=BE+EC=,8在直角三角形BCD中,根据勾股定理,得BD=4 .故答案为:4 .题型:解答题难度:压轴详细信息如图,△ABC中,点D、E分别是边BC、AC的中点,过点A作AF∥BC交线段DE的延长线相交于F 点,取AF的中点G,如果BC=2AB.求证:(1)四边形ABDF是菱形;(2)AC=2DG.(1)首先根据三角形的中位线定理,得DE∥ AB,结合AF∥BC,根据两组对边分别平行的四边形是平行四边形,可以判断该四边形是平行四边形,再根据一组邻边相等的平行四边形是菱形即可证明;(2)根据菱形的性质可以进一步得到△ FGD≌△ FEA,则GD=AE,即可证明结论.证明:(1)∵点D、E分别是边BC、AC的中点,∴DE 是△ ABC的中位线(三角形中位线的定义),∴DE∥AB,DE= AB(三角形中位线性质).(1 分)∵AF∥BC,∴四边形ABDF是平行四边形(平行四边形定义).( 1 分)∵BC=2AB,BC=2BD,∴ AB=BD.(1 分)∴四边形ABDF 是菱形.(1 分)(2)∵四边形ABDF是菱形,∴AF=AB=DF(菱形的四条边都相等).∴EF= AF.(1 分)∵G是AF的中点.∴GF= AF,∴GF=EF.(1 分)∴△ FGD≌△ FEA,(1 分)∴GD=AE,∵AC=2EC=2AE,∴AC=2DG.(1 分)题型:解答题难度:困难详细信息已知:如图,矩形ABCD的对角线AC 的垂直平分线EF与AD、AC、BC分别交于点E、O、F.(1)求证:四边形AFCE是菱形;(2)若AB=5,BC=12,EF=6,求菱形AFCE的面积.(1)根据ABCD为矩形,根据矩形的对边平行得到AE与CF平行,由两直线平行得到一对内错角相等,又EF 垂直平分AC,根据垂直平分线的定义得到AO=CO,且AC 与EF垂直,再加上一对对顶角相等,利用“ ASA得”到三角形AOE与三角形COF全等,根据全等三角形的对应边相等得到AE=FC,由一组对边平行且相等的四边形为平行四边形得到AFCE为平行四边形,又根据对角线垂直的平行四边形为菱形即可得证;(2)由矩形的性质得到∠ B为直角,在直角三角形ABC中,由AB与BC的长,利用勾股定理求出AC的长,又已知EF 的长,而AC与EF为菱形AFCE的两条对角线,根据对角线乘积的一半即可求出菱形的面积.【解析】(1)∵四边形ABCD是矩形,∴AE∥ FC,∴∠ EAO=∠ FCO,∵EF垂直平分AC,∴AO=CO,FE⊥AC,又∠ AOE=∠COF,∴△ AOE≌△ COF,∴EO=FO,∴四边形AFCE为平行四边形,又∵ FE⊥ AC,∴平行四边形AFCE为菱形;(2)在Rt△ ABC中,由AB=5,BC=12,根据勾股定理得:AC= = =13,又EF=6,∴菱形AFCE的面积S= ACEF= ×13×6=3.9题型:选择题难度:简单详细信息下列命题中,真命题是()A.对角线相等且互相垂直的四边形是菱形B.有一条对角线平分对角的四边形是菱形C.菱形是对角线互相垂直平分的四边形D.菱形的对角线相等型:选择题难度:压轴详细信息等腰梯形的两底中点的连线与两腰中点的连线,它们的关系是()A.相等B.互相垂直但不一定互相平分如图,ABCD中,AB=9,对角线AC与BD相交于点O,AC=12,BD= ,(1)求证:ABCD是菱形;(2)求这个平行四边形的面积.(1)由四边形ABCD为平行四边形,根据平行四边形的对角线互相平分,即可求得AO与BO的长,然后根据勾股定理的逆定理,即可求得△ AOB为直角三角形,则可得AC⊥BD,根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形,即可证得ABCD是菱形;(2)由菱形的面积等于两条对角线的积的一半,即可求得菱形的面积.(1)证明:∵四边形ABCD为平行四边形,AC=12,BD=6 ,∴ AO= AC=6,BO= BD=3 ,∵在△AOB中,AB=9,∵62+(3 )2=92,即AO2+BO2=AB2,∴△ AOB为直角三角形,∴∠ AOB=9°0 ,即AC⊥ BD,∴ABCD是菱形;菱形ABCD题型:填空题难度:压轴详细信息如图,在矩形ABCD中,E、F、G、H 分别是四条边的中点,HF=2,EG=4,则四边形EFGH的面积为.题型:解答题难度:困难由四边形ABCD是矩形与E、F、G、H分别是四条边的中点,根据SAS,易证得△ AEH≌△ DGH≌△ BEF≌△CGF,则可得EH=EF=FG=GH,根据由四条边都相等的四边形是菱形,即可证得四边形EFGH是菱形,又由菱形的面积等于其对角线积的一半,即可求得四边形EFGH的面积.【解析】∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD,AD=BC,∠ A=∠B=∠C=∠D=90°,∵E、F、G、H 分别是四条边的中点,∴AE=DG=BE=CG,AH=DH=BF=CF,∴△ AEH≌△ DGH≌△ BEF≌△ CGF(SAS),∴EH=EF=FG=GH,∴四边形EFGH是菱形,∵HF=2,EG=4,(1)依据矩形的性质和平行线的性质,通过全等三角形的判定定理判定△ POD≌△ QOB,所以OP=OQ,则四边形PBQD 的对角线互相平分,故四边形PBQD 为平行四边形.(2)点P从点A出发运动t秒时,AP=tcm,PD=(4-t)cm.当四边形PBQD是菱形时,PB=PD=(4-t)cm.在直角△ ABP中,根据勾股定理得到AP2+AB2=PB2,即t2+32=(4-t )2,由此可以求得t 的值.(1)证明:如图,∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥ BC,OD=OB,∴∠ PDO=∠ QOB,在△ POD与△ QOB中,,∴△ POD≌△ QOB(ASA),∴OP=OQ,∴四边形PBQD 为平行四边形;(2)点P 从点A 出发运动t 秒时,AP=tcm,PD=(4-t)cm.当四边形PBQD是菱形时,PB=PD=(4-t )cm.∵四边形ABCD是矩形,∴∠ BAP=90°,∴在直角△ABP中,AB=3cm,AP2+AB2=PB2,即t2+32=(4-t)2,解得:t= ,∴点P 运动时间为秒时,四边形PBQD 能够成为菱形.题型:解答题难度:中等详细信息已知,如图,正方形ABCD的边长为6,菱形EFGH的三个顶点E、G、H 分别在正方形ABCD的边AB、CD、DA上,AH=2,连接CF.(1)当DG=2 时,求证:菱形EFGH为正方形;(2)求证:∠AEH=∠CGF;(3)设DG=x,用含x 的代数式表示△FCG的面积.(1)由于四边形ABCD为正方形,四边形HEFG为菱形,那么∠ D=∠A=90°,HG=HE,而AH=DG=2,易证△AHE≌△ DGH,从而有∠ DHG=∠ HEA,等量代换可得∠ AHE+∠ DHG=90°,易证四边形HEFG为正方形;(2)过F作FM⊥CD,垂足为M,连接GE,由AB与CD平行,利用两直线平行内错角相等得到一对角相等,再由GE 为菱形的对角线,利用菱形的性质得到一对内错角相等,利用等式的性质即可得证;(3)欲求△FCG的面积,由已知得CG的长易求,只需求出GC边的高,通过证明△ AHE≌△ MFG 可得.(1)证明:在△ HDG 和△ AEH中,∵四边形ABCD是正方形,∴∠ D=∠ A=90°,∵四边形EFGH是菱形,∴HG=HE,在Rt△ HDG 和△ AEH中,,∴Rt△ HDG≌△ AEH(HL),∴∠ DHG=∠ AEH,∴∠ DHG+∠ AHE=9°0∴∠ GHE=9°0 ,∴菱形EFGH为正方形,∴∠ EHG=9°0 ;(2)证明:过F作FM⊥CD,垂足为M,连接GE,∵CD∥AB,∴∠ AEG=∠ MGE,∵GF∥HE,∴∠ HEG=∠ FGE,∴∠ AEH=∠ FGM;(3)由(2)得到∠ AEH=∠FGM,在Rt△ AHE和Rt△ GFM 中,,∴Rt△ AHE≌Rt△ GFM(AAS),∴MF=2,∵DG=x,∴CG=6-x,∴S△ FCG= CGFM=6-x.题型:解答题难度:中等详细信息如图,已知O为矩形ABCD对角线的交点,过点D作DE∥AC,过点C作CE∥BD,且DE、CE相交于E 点.(1)请你判断四边形OCED的形状,并说明理由;(2)若AB=6,BC=8,求四边形OCED的面积.(1)首先由CE∥ BD,DE∥AC,可证得四边形CODE是平行四边形,又由四边形ABCD是矩形,根据矩形的性质,易得OC=OD,即可判定四边形CODE是菱形,(2)由矩形的性质可知四边形OCED的面积为矩形ABCD 面积的一半,问题得解.【解析】(1)四边形OCED的形状是菱形,理由如下:∵CE∥BD,DE∥ AC,∴四边形CODE是平行四边形,∵四边形ABCD是矩形,∴AC=BD,OA=OC,OB=OD,∴OD=OC,∴四边形CODE是菱形;(2)∵ AB=6,BC=8,∴矩形ABCD的面积=6×8=48,∵S△ ODC= S矩形ABCD=12,∴四边形OCED的面积=2S△ODC=24.题型:解答题难度:困难详细信息如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠AND=6°0 ,点E是AD边的中点,点M 是AB 边上一动点(不与点A 重合),延长ME 交射线CD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.(1)利用菱形的性质和已知条件可证得△ NDE≌△ MAE,即可利用四边形AMDN 的对角线互相平分证得四边形AMDN 是平行四边形;(2)①有(1)可知四边形AMDN 是平行四边形,利用有一个角为直角的平行四边形为矩形即∠DMA=90°,所以AM= AD=2 时即可;②当平行四边形AMND 的邻边AM=DM 时,四边形为菱形,利用已知条件再证明三角形AMD 是等边三角形即可.(1)证明:∵四边新ABCD是菱形,∴AB∥ CD,∴∠ DNE=∠ AME,∵点E 是AD 边的中点,∴AE=DE,在△NDE和△MAE 中,,∴△ NDE≌△ MAE(AAS),∴NE=ME,∴四边形AMDN 是平行四边形;(2)【解析】①当AM 的值为2 时,四边形AMDN 是矩形.理由如下:∵ AM=2= AD,∴∠ ADM=3°0∵∠ DAM=6°0 ,∴∠ AMD=9°0 ,∴平行四边形AMDN 是矩形;②当AM 的值为4 时,四边形AMDN 是菱形.理由如下:∵AM=4,∴AM=AD=4,∴△AMD 是等边三角形,∴AM=DM ,∴平行四边形AMDN 是菱形.故答案为;(1)2,(2)4.题型:解答题难度:困难详细信息(1)如图甲,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图乙菱形结论应变为什么,说明理由.(1)根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形可得四边形CODP是平行四边形,再根据矩形的对角线互相平分且相等可得OC=OD,然后根据邻边相等的平行四边形是菱形解答;(2)根据菱形的对角线互相垂直可得 AC ⊥ BD ,再根据垂线的定义求出∠ BOC=9°0,然后根据有一个角是 直角的平行四边形是矩形解答.【解析】(1)是菱形.理由如下:∵ DP ∥ OC ,DP=OC ,∴四边形 CODP 是平行四边形,∵矩形 ABCD 的对角线 AC 、BD 交于点 O ,∴OC=OD ,∴平行四边形 CODP 是菱形,故四边形 CODP 是菱形;(2)是矩形.理由如下:∵菱形 ABCD 的对角线 AC 、BD 交于点 O ,∴AC ⊥BD ,∴∠ BOC=9°0 ,∴平行四边形 CODP 是矩形,故,四边形 CODP 是矩形.题型: 解答题难度: 中等详细信息小宇将两张长为 8 宽为 2 的矩形条交叉如图 ① ,发现重叠部分可能是一个菱 形.( 1)请你帮助小宇证明四边形 ABCD 是菱形.( 2)小宇又发现:如图 ② 时,菱形 ABCD 的周长最小,等于 _____ ; 如图 ③ 时菱形 ABCD 的周长最大,求此时菱形 ABCD 的周长.(1)首先可判断重叠部分为平行四边形,且两条纸条宽度相同;再由平行四边形的面积可得邻边相等, 则重叠部分为菱形;2)根据垂线段最短,当两纸条垂直放置时,菱形的周长最小,边长等于纸条的宽度;( 3 )当菱形的一条对角线为矩形的对角线时,周长最大,作出图形,设边长为 x ,表示出 BE=8-x ,再利 用勾股定理列式计算求出 x ,然后根据菱形的四条边都相等列式进行计算即可得解.∵两条纸条宽度相同(对边平行), ∴AB ∥CD ,AD ∥BC ,AE=AF ,A 作 AE ⊥BC 于 E , AF ⊥CD 于F , 1)证明:如图①,过点∴四边形ABCD是平行四边形,∵S ABCD=BCAE=CDAF,又∵ AE=AF,∴BC=CD,∴四边形ABCD是菱形;解析】2)如图②,当两纸条互相垂直时,菱形的周长最小,此时菱形的边长等于纸条的宽,为2,所以,菱形的周长=4×2=8.故答案是:8;(3)如图③,菱形的一条对角线与矩形的对角线重合时,周长最大,设AB=BC=x,则BE=8-x,在Rt△ BCE 中,BC2=BE2+CE2,即x2=(8-x)2+22,解得x= ,所以,菱形的周长=4× =17.。
有关平行四边形的证明题型一:证明平行四边形1、(2009•广州)如图,在△ABC中,D、E、F分别为边AB、BC、CA的中点.证明:四边形DECF是平行四边形.解答:证明:∵D、E、F分别为边AB、BC、CA的中点.∴DF∥BC,DF=BC=EC,DE∥AC,DE=AC=CF,∴四边形DECF 是平行四边形.点评:主要考查了平行四边形的判定和三角形中位线定理中的关系.数量关系:中位线的长度等于所对应的边长的一半.位置关系:中位线与对应边是平行的关系.2、(2006•镇江)已知:如图,在四边形ABCD中,AC与BD 相交于点O,AB∥CD,AO=CO.求证:四边形ABCD是平行四边形.考点:平行四边形的判定;全等三角形的判定与性质。
解答:证明:∵AB∥CD,∴∠ABO=∠CDO.∵AO=CO,∠AOB=∠COD,∴△ABO≌△CDO.∴AB=CD,又∵AB∥CD ∴四边形ABCD是平行四边形.3、如图,F、C是线段AD上的两点,AB∥DE,BC∥EF,AF=DC,连接AE、BD,求证:四边形ABDE是平行四边形.解答:证明:∵AF=DC,∴AF+FC=DC+FC.∴AC=DF.∵AB∥DE,∴∠BAC=∠EDF.∵BC∥EF,∴∠ACB=EFD.∴∠△ABC≌△DEF.∴AB=DE而AB∥DE.∴四边形ABDE是平行四边形.点评:此题主要利用全等三角形的性质与判定得到线段相等,然后利用相等线段根据平行四边形的判定证明题目的结论.4、已知:如图,在△ABC中,中线BE,CD交于点O,F,G分别是OB,OC的中点.求证:四边形DFGE是平行四边形.考点:平行四边形的判定;三角形中位线定理。
解答:解:在△ABC中,∵AD=BD,AE=CE,∴DE∥BC且DE=BC.在△OFG中,∵OF=FB,OG=GC,∴FG∥BC且FG=BC.∴DE∥FG,DE=FG.四边形DFGE为平行四边形.5、(2010•贵阳)如图,E,F是四边形ABCD的对角线AC上两点,AF=CE,DF=BE,DF∥BE.求证:(1)△AFD≌△CEB;(2)四边形ABCD是平行四边形.考点:平行四边形的判定;全等三角形的判定。
全章热门考点整合应用名师点金:本章内容是中考的必考内容,主要考查与特殊平行四边形中菱形、矩形、正方形有关的计算和证明等问题.近几年又出现了许多与特殊平行四边形有关的开放探索题、操作题以及与全等、相似、函数知识相结合的综合题.其主要考点可概括为:一个定理、三个图形、三个判定与性质、四个技巧、两种思想.一个定理——直角三角形斜边上的中线定理1.如图,在△ABC中,点D,E,F分别是AB,BC,CA的中点,AH是边BC上的高.求证:(1)四边形ADEF是平行四边形;(2)∠DHF=∠DEF.(第1题)三个图形图形1菱形2.如图,在△ABC中,D,E分别是AB,AC的中点,过点E作EF∥AB,交BC于点F.(1)求证:四边形DBFE是平行四边形.(2)当△ABC满足什么条件时,四边形DBFE是菱形?并说明理由.(第2题)图形2矩形3.如图,在▱ABCD中,点O是AC与BD的交点,过点O的直线与BA的延长线,DC的延长线分别交于点E,F.(1)求证:△AOE≌△COF.(2)连接EC,AF,则EF与AC满足什么数量关系时,四边形AECF是矩形?请说明理由.(第3题)图形3正方形4.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,先把△ABC绕点B顺时针旋转90°后得△DBE,再把△ABC沿射线AB平移至△FEG,DE,FG相交于点H.(1)判断线段DE,FG的位置关系,并说明理由;(2)连接CG,求证:四边形CBEG是正方形.(第4题)三个判定与性质判定与性质1菱形5.如图,在△ABC中,∠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.(第5题)判定与性质2矩形6.【2015·湘西州】如图,在▱ABCD中,DE⊥AB,BF⊥CD,垂足分别为E,F.求证:(1)△ADE≌△CBF;(2)四边形DEBF为矩形.(第6题)判定与性质3正方形7.如图,E为正方形ABCD的边AB的延长线上一点,DE交AC于点F,交BC于点G,H 为GE的中点.求证:FB⊥BH.(第7题)四个技巧技巧1解与四边形有关的折叠问题的技巧(轴对称变换法】8.如图,在矩形ABCD中,AB=10,BC=5,点E,F分别在AB,CD上,将矩形ABCD 沿EF折叠,使点A,D分别落在矩形ABCD外部的点A1,D1处,求阴影部分图形的周长.(第8题)技巧2解与四边形有关的旋转问题的技巧(特殊位置法】9.如图,正方形ABCD的对角线相交于点O,点O也是正方形A′B′C′O的一个顶点,如果两个正方形的边长都等于1,那么正方形A′B′C′O绕顶点O转动,两个正方形重叠部分的面积大小有什么规律?请说明理由.(第9题)技巧3解与四边形有关的动点问题的技巧(固定位置法】10.如图,在边长为10的菱形ABCD中,对角线BD=16,对角线AC,BD相交于点G,点O是直线BD上的动点,OE⊥AB于E,OF⊥AD于F.(1)求对角线AC的长及菱形ABCD的面积.(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,请探究OE,OF之间的数量关系.技巧4解中点四边形的技巧11.如图,在△ABC中,AB=AC,点O在△ABC的内部,∠BOC=90°,OB=OC,D,E,F,G分别是AB,OB,OC,AC的中点.(1)求证:四边形DEFG是矩形;(2)若DE=2,EF=3,求△ABC的面积.(第11题)思想1转化思想12.如图,在四边形ABCD中,∠C=90°,∠ABD=∠CBD,AB=CB,P是BD上一点,PE ⊥BC ,PF ⊥CD ,垂足分别为点E ,F.求证:PA =EF.(第12题)思想2 数形结合思想 13.[阅读]在平面直角坐标系中,以任意两点P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2)为端点的线段的中点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 22,y 1+y 22. [运用](1)如图,矩形ONEF 的对角线相交于点M ,ON ,OF 分别在x 轴和y 轴上,O 为坐标原点,点E 的坐标为(4,3),则点M 的坐标为________.(2)在平面直角坐标系中,有A(-1,2),B(3,1),C(1,4)三点,另有一点D 与点A ,B ,C 构成平行四边形的顶点,求点D 的坐标.(第13题)答案1.证明:(1)∵点D ,E 分别是AB ,BC 的中点, ∴DE ∥AC.同理可得EF ∥AB. ∴四边形ADEF 是平行四边形. (2)由(1)知四边形ADEF 是平行四边形, ∴∠DAF =∠DEF.在Rt △AHB 中,∵D 是AB 的中点, ∴DH =12AB =AD.∴∠DAH =∠DHA. 同理可得HF =12AC =AF ,∴∠FAH =∠FHA.∴∠DAH +∠FAH =∠DHA +∠FHA. ∴∠DAF =∠DHF. ∴∠DHF =∠DEF.2.(1)证明:∵D ,E 分别是AB ,AC 的中点, ∴DE 是△ABC 的中位线. ∴DE ∥BC. 又∵EF ∥AB ,∴四边形DBFE 是平行四边形. (2)解:答案不唯一,下列解法供参考. 当AB =BC 时,四边形DBFE 是菱形. 理由:∵D 是AB 的中点, ∴BD =12AB.∵DE 是△ABC 的中位线, ∴DE =12BC.又∵AB =BC ,∴BD =DE. 又∵四边形DBFE 是平行四边形, ∴四边形DBFE 是菱形.3.(1)证明:∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴OA =OC ,AB ∥CD. ∴∠AEO =∠CFO. 又∵∠AOE =∠COF , ∴△AOE ≌△COF(AAS).(2)解:当AC =EF 时,四边形AECF 是矩形.理由如下:由(1)知△AOE≌△COF,∴OE=OF.又∵AO=CO,∴四边形AECF是平行四边形.又∵AC=EF,∴四边形AECF是矩形.4.(1)解:DE⊥FG.理由如下:由题意,得∠A=∠BDE=∠GFE,∠ABC=∠DBE=90°,∴∠BDE+∠BED=90°.∴∠GFE+∠BED=90°.∴∠FHE=90°,即DE⊥FG.(2)证明:∵△ABC沿射线AB平移至△FEG,∴CB∥GE,CB=GE.∴四边形CBEG是平行四边形.∵∠GEF=∠ABC=90°,∴四边形CBEG是矩形.∵BC=BE,∴四边形CBEG是正方形.(第5题)5.证明:如图,连接CE,交AD于点O.∵AC=AE,∴△ACE为等腰三角形.∵AO平分∠CAE,∴AO⊥CE,且OC=OE.∵EF∥CD,∴∠2=∠1.又∵∠DOC=∠FOE,∴△DOC≌△FOE(ASA).∴OD=OF.即CE与DF互相垂直且平分.∴四边形CDEF是菱形.6.证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠A=∠C,AD=CB.又∵DE⊥AB,BF⊥CD,∴∠DEA=∠BFC=90°.∴△ADE≌△CBF.(2)∵△ADE≌△CBF,∴AE=CF.∵CD=AB,∴DF=BE.又∵CD∥AB,∴四边形DEBF为平行四边形.又∵∠DEB=90°,∴四边形DEBF为矩形.7.证明:∵四边形ABCD是正方形,∴CD=CB,∠DCF=∠BCF=45°,DC∥AE,∠CBE=90°,∴∠CDF=∠E.又∵CF=CF,∴△DCF≌△BCF.∴∠CDF=∠CBF.∴∠CBF=∠E.∵H为GE的中点,∴HB=HG=12GE.∴∠HGB=∠HBG.∵∠CDG+∠CGD=90°,∠CGD=∠HGB=∠HBG,∴∠FBG+∠HBG=90°.即∠FBH=90°,∴FB⊥BH.8.解:∵在矩形ABCD中,AB=10,BC=5,∴CD=AB=10,AD=BC=5.又∵将矩形ABCD沿EF折叠,使点A,D分别落在矩形ABCD外部的点A1,D1处,∴根据轴对称的性质可得A1E=AE,A1D1=AD,D1F=DF.设线段D1F与线段AB交于点M,则阴影部分的周长为(A1E+EM+MD1+A1D1)+(MB+MF+FC+CB)=AE+EM+MD1+AD+MB+MF+FC+CB=(AE+EM+MB)+(MD1+MF+FC)+AD+CB=AB+(FD1+FC)+10=AB+(FD+FC)+10=10+10+10=30.9.解:两个正方形重叠部分的面积保持不变,始终是1 4 .理由如下:∵四边形ABCD是正方形,∴OB=OC,∠OBE=∠OCF=45°,∠BOC=90°. ∵四边形A′B′C′O是正方形,∴∠EOF=90°.∴∠EOF=∠BOC.∴∠EOF-∠BOF=∠BOC-∠BOF.即∠BOE =∠COF.∴△BOE ≌△COF.∴S △BOE =S △COF .∴两个正方形重叠部分的面积等于S △BOC .∵S 正方形ABCD =1×1=1,∴S △BOC =14S 正方形ABCD =14. ∴两个正方形重叠部分的面积保持不变,始终是14. 10.解:(1)在菱形ABCD 中,AG =CG ,AC ⊥BD ,BG =12BD =12×16=8, 由勾股定理得AG =AB 2-BG 2=102-82=6,所以AC =2AG =2×6=12.所以菱形ABCD 的面积=12AC ·BD =12×12×16=96. (2)不发生变化.理由如下:如图①,连接AO ,则S △ABD =S △ABO +S △AOD ,所以12BD ·AG =12AB ·OE +12AD ·OF. 即12×16×6=12×10·OE +12×10·OF. 解得OE +OF =9.6,是定值,不变.(3)发生变化.如图②,连接AO ,则S △ABD =S △ABO -S △AOD ,所以12BD ·AG =12AB ·OE -12AD ·OF. 即12×16×6=12×10·OE -12×10·OF. 解得OE -OF =9.6,是定值,不变.所以OE +OF 的值发生变化,OE ,OF 之间的数量关系为OE -OF =9.6.(第10题)11.(1)证明:如图,连接AO 并延长交BC 于H ,∵AB =AC ,OB =OC ,∴AH 是BC 的中垂线,即AH ⊥BC 于H.∵D ,E ,F ,G 分别是AB ,OB ,OC ,AC 的中点,(第11题)∴DG ∥EF ∥BC ,DE ∥AH ∥GF.∴四边形DEFG 是平行四边形.∵EF ∥BC ,AH ⊥BC ,∴AH ⊥EF.又∵DE ∥AH ,∴EF ⊥DE ,∴四边形DEFG 是矩形.(2)解:∵D ,E ,F 分别是AB ,OB ,OC 的中点.∴AO =2DE =4,BC =2EF =6.∵△BOC 是等腰直角三角形,∴OH =12BC =3. ∴AH =OA +OH =4+3=7.∴S △ABC =12×6×7=21.(第12题)12.证明:如图,连接PC.∵PE ⊥BC ,PF ⊥CD ,∠ECF =90°.∴∠PEC =∠PFC =∠ECF =90°.∴四边形PECF 是矩形.∴PC =EF.在△ABP 和△CBP 中,⎩⎪⎨⎪⎧AB =CB ,∠ABP =∠CBP ,BP =BP ,∴△ABP ≌△CBP(SAS).∴PA =PC.∴PA =EF.点拨:本题运用了转化思想将四边形中的边转化到三角形中,通过用等式的传递性证明两条线段相等.13.解:(1)(2,1.5)(2)设点D 的坐标为(x ,y).若以点A ,B ,C ,D 为顶点构成的四边形是平行四边形,①当AB 为对角线时,∵A(-1,2),B(3,1),C(1,4),∴-1+32=1+x 2,2+12=4+y 2. ∴x =1,y =-1.∴点D 的坐标为(1,-1).②当BC 为对角线时,∵A(-1,2),B(3,1),C(1,4),∴3+12=-1+x 2,1+42=2+y 2. ∴x =5,y =3.∴点D 的坐标为(5,3).③当AC 为对角线时,∵A(-1,2),B(3,1),C(1,4),∴-1+12=3+x 2,2+42=1+y 2. ∴x =-3,y =5.∴点D 的坐标为(-3,5).综上所述,点D 的坐标为(1,-1)或(5,3)或(-3,5).。
特殊平行四边形的证明与计算考点体系考点1:特殊平行四边形性质与判定的综合应用典例:(2020·北京密云初二期末)已知:如图,在矩形ABCD中,对角线AC的垂直平分线EF分别与AC、BC、AD交于点O、E、F,连接AE和CF.(1)求证:四边形AECF为菱形;(2)若AB,BC=3,求菱形AECF的边长.【答案】(1)见解析;(2)2【解析】(1)证明:∵AC的垂直平分线EF分别与AC、BC、AD交于点O、E、F,∴AF=CF,AE=CE,OA=OC,∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∴∠F AO=∠ECO,在△AOF和△COE中,∵∠F AO=∠ECO,OA=OC,∠AOF=∠COE,∴△AOF≌△COE(ASA),∴AF=CE,∴AE=EC=CF=AF,∴四边形AECF为菱形;(2)解:设AE=CE=x,则BE=3﹣x,∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=90°,在Rt△ABE中,由勾股定理得:AB2+BE2=AE2,2+(3﹣x)2=x2,解得:x=2,即AE=2,∴菱形AECF的边长是2.方法或规律点拨本题考查了线段垂直平分线的性质、菱形的判定和性质、全等三角形的性质和判定、矩形的性质以及勾股定理等知识,能综合运用以上知识进行推理是解此题的关键.巩固练习1.(2020·宁夏盐池初二期中)已知:如图,在菱形ABCD 中,点E,O,F分别是边AB,AC,AD的中点,连接CE、CF、OE、OF.(1)求证:△BCE≌△DCF;(2)当AB与BC满足什么条件时,四边形AEOF正方形?请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)AB⊥BC时,四边形AEOF正方形.【解析】(1)∵四边形ABCD是菱形,点E,O,F分别是边AB,AC,AD的中点,∴AB=BC=CD=AD,∠B=∠D,∵点E、F分别是边AB、AD的中点,∴BE=12AB,DF=12AD,∴BE=DF,在△BCE和△DCF中,BE DFB D BC CD=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BCE≌△DCF.(2)AB⊥BC,理由如下:∵四边形AEOF是正方形,∴∠AEO=90°,∵点E、O分别是边AB、AC的中点,∴OE为△ABC的中位线,∴OE//BC,∴∠B=∠AEO=90°,∴AB⊥BC.2.(2020·湖北潜江初二期末)已知:如图,四边形ABCD中,AD∥BC,AD=CD,E是对角线BD上一点,且EA=EC.(1)求证:四边形ABCD是菱形;(2)如果BE=BC,且∠CBE:∠BCE=2:3,求证:四边形ABCD是正方形.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】(1)在△ADE 与△CDE 中,AD CDDE DE EA EC=⎧⎪=⎨⎪=⎩,∴△ADE ≌△CDE ,∴∠ADE=∠CDE ,∵AD ∥BC ,∴∠ADE=∠CBD ,∴∠CDE=∠CBD ,∴BC=CD ,∵AD=CD ,∴BC=AD ,∴四边形ABCD 为平行四边形,∵AD=CD ,∴四边形ABCD 是菱形;(2)∵BE=BC ,∴∠BCE=∠BEC ,∵∠CBE :∠BCE=2:3,∴∠CBE=180×2233++ =45°,∵四边形ABCD 是菱形,∴∠ABE=45°,∴∠ABC=90°,∴四边形ABCD 是正方形.3.(2018·内蒙古杭锦后旗初二期中)(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.【答案】(1)四边形CODP 的形状是菱形,理由见解析;(2)四边形CODP 的形状是矩形,理由见解析;(3)四边形CODP 的形状是正方形,理由见解析.【解析】(1)四边形CODP 的形状是菱形,理由是:∵四边形ABCD 是矩形,∴AC BD =,12OA OC AC ==,12OB OD BD ==, ∴OC OD =,∵//DP OC ,DP OC =,∴四边形CODP 是平行四边形,∵OC OD =,∴平行四边形CODP 是菱形;(2)四边形CODP 的形状是矩形,理由是:∵四边形ABCD 是菱形,∴AC BD ⊥,∴90DOC ∠=,∵//DP OC ,DP OC =,∴四边形CODP 是平行四边形,∵90DOC ∠=,∴平行四边形CODP 是矩形;(3)四边形CODP 的形状是正方形,理由是:∵四边形ABCD 是正方形,∴AC BD ⊥,AC BD =,12OA OC AC ==,12OB OD BD ==, ∴90DOC ∠=,OD OC =,∵//DP OC ,DP OC =,∴四边形CODP 是平行四边形,∵90DOC ∠=,OD OC =∴平行四边形CODP 是正方形. 4.(2018·河南嵩县初二期末)如图,E ,F 是正方形ABCD 的对角线AC 上的两点,且AE =CF.(1)求证:四边形BEDF 是菱形;(2)若正方形ABCD 的边长为4,AE ,求菱形BEDF 的面积.【答案】(1)证明见解析(2)8【解析】(1)连接BD 交AC 于点O ,∵四边形ABCD 为正方形,∴BD ⊥AC ,OD =OB =OA =OC.∵AE =CF ,∴OA -AE =OC -CF ,即OE =OF ,∴四边形BEDF 为平行四边形,又∵BD ⊥EF ,∴四边形BEDF 为菱形.(2)∵正方形ABCD 的边长为4,∴BD =AC=.∵AE =CF,∴EF =AC-∴S 菱形BEDF =12BD·EF =12×. 5.(2020·云南昭阳初二期中)在正方形ABCD 中,对角线BD 所在的直线上有两点E 、F 满足BE=DF ,连接AE 、AF 、CE 、CF ,如图所示.(1)求证:△ABE ≌△ADF ;(2)试判断四边形AECF 的形状,并说明理由.【答案】(1)证明见解析(2)菱形【解析】证明:(1)∵四边形ABCD 是正方形,∴AB=AD ,∴∠ABD=∠ADB ,∴∠ABE=∠ADF ,在△ABE 与△ADF 中AB AD ABE ADF BE DF ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△ABE ≌△ADF.(2)如图,连接AC ,四边形AECF是菱形.理由:在正方形ABCD中,OA=OC,OB=OD,AC⊥EF,∴OB+BE=OD+DF,即OE=OF,∵OA=OC,OE=OF,∴四边形AECF是平行四边形,∵AC⊥EF,∴四边形AECF是菱形.6.(2020·聊城市茌平区振兴街道中学初二月考)已知:如图,平行四边形ABCD,对角线AC与BD相交于点E,点G为AD的中点,连接CG,CG的延长线交BA的延长线于点F,连接FD.(1)求证:AB=AF;(2)若AG=AB,∠BCD=120°,判断四边形ACDF的形状,并证明你的结论.【答案】(1)证明见解析;(2)结论:四边形ACDF是矩形.理由见解析.【解析】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴BE∥CD,AB=CD,∴∠AFC=∠DCG,∵GA=GD,∠AGF=∠CGD,∴△AGF≌△DGC,∴AF=CD,∴AB=CF.(2)解:结论:四边形ACDF是矩形.理由:∵AF=CD,AF∥CD,∴四边形ACDF是平行四边形,∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠BAD=∠BCD=120°,∴∠FAG=60°,∵AB=AG=AF,∴△AFG是等边三角形,∴AG=GF,∵△AGF≌△DGC,∴FG=CG,∵AG=GD,∴AD=CF,∴四边形ACDF是矩形.考点2:利用特殊四边形性质探究几何量典例:(2020·江苏鼓楼初二期末)已知,四边形ABCD是正方形,点E是正方形ABCD所在平面内一动点(不与点D重合),AB=AE,过点B作DE的垂线交DE所在直线于F,连接CF.提出问题:当点E运动时,线段CF与线段DE之间的数量关系是否发生改变?探究问题:(1)首先考察点E的一个特殊位置:当点E与点B重合(如图①)时,点F与点B也重合.用等式表示线段CF与线段DE之间的数量关系:;(2)然后考察点E的一般位置,分两种情况:情况1:当点E是正方形ABCD内部一点(如图②)时;情况2:当点E是正方形ABCD外部一点(如图③)时.在情况1或情况2下,线段CF与线段DE之间的数量关系与(1)中的结论是否相同?如果都相同,请选择一种情况证明;如果只在一种情况下相同或在两种情况下都不相同,请说明理由;拓展问题:(3)连接AF,用等式表示线段AF、CF、DF三者之间的数量关系:.【答案】(1)DE;(2)在情况1与情况2下都相同,详见解析;(3)AF+CF DF或|AF-CF|DF【解析】解:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴CD=CB,∠BCD=90°,∴△BCD是等腰直角三角形,∴CB,当点E、F与点B重合时,则,故答案为:CF;(2)在情况1或情况2下,线段CF与线段DE之间的数量关系与(1)中结论相同;理由如下:情况1:∵四边形ABCD是正方形,∴CD=CB=AD=AB=AE,∠BCD=∠DAB=∠ABC=90°,过点C作CG⊥CF,交DF于G,如图②所示:则∠BCD=∠GCF=90°,∴∠DCG=∠BCF ,设BC 交DF 于P ,∵BF ⊥DE ,∴∠BFD=∠BCD=90°,∵∠DPC=∠FPB ,∴∠CDP=∠FBP ,在△CDG 和△CBF 中,DCG BCF CD CBCDG CBF ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩===, ∴△CDG ≌△CBF (ASA ),∴DG=FB ,CG=CF ,∴△GCF 是等腰直角三角形,∴,连接BE ,设∠CDG=α,则∠CBF=α,∠ADE=90°-α,∵AD=AE ,∴∠DEA=∠ADE=90°-α,∴∠DAE=180°-2(90°-α)=2α,∴∠EAB=90°-2α,∵AB=AE ,∴∠BEA=∠ABE=12(180°-∠EAB )=12(180°-90°+2α)=45°+α, ∴∠CBE=90°-(45°+α)=45°-α,∴∠FBE=∠CBE+∠CBF=45°-α+α=45°,∵BF ⊥DE ,∴△BEF 是等腰直角三角形,∴EF=BF ,∴EF=DG ,∴EF+EG=DG+EG ,即DE=FG ,∴CF ;情况2:过点C 作CG ⊥CF 交DF 延长线于G ,连接BE ,设CD 交BF 于P ,如图③所示:∵∠GCF=∠BCD=90°,∴∠DCG=∠BCF ,∵∠FPD=∠BPC ,∴∠FDP=∠PBC ,在△CDG 和△CBF 中,DCG BCF CD CBCDG CBF ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩===, ∴△CDG ≌△CBF (ASA ),∴DG=FB ,CG=CF ,∴△GCF 是等腰直角三角形,∴,设∠CDG=α,则∠CBF=α,同理可知:∠DEA=∠ADE=90°-α,∠DAE=2α,∴∠EAB=90°+2α,∵AB=AE ,∴∠BEA=∠ABE=45°-α,∴∠FEB=∠DEA -∠AEB=90°-α-(45°-α)=45°,∵BF ⊥DE ,∴△BEF 是等腰直角三角形,∴EF=BF ,∴EF=DG ,∴DE=FG ,∴CF ;(3)①当F 在BC 的右侧时,作HD ⊥DF 交FA 延长线于H ,如图④所示:由(2)得:△BEF 是等腰直角三角形,EF=BF ,在△ABF 和△AEF 中,AB AE AF AF BF EF ⎧⎪⎨⎪⎩===,∴△ABF ≌△AEF (SSS ),∴∠EFA=∠BFA=12∠BFE=45°, ∴△HDF 是等腰直角三角形,∴,DH=DF ,∵∠HDF=∠ADC=90°,∴∠HDA=∠FDC ,在△HDA 和△FDC 中,DH DF HDA FDC DA DC ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△HDA ≌△FDC (SAS ),∴CF=HA ,DF=HF=HA+AF=CF+AF ,即DF ;②当F 在AB 的下方时,作DH ⊥DE ,交FC 延长线于H ,在DF 上取点N ,使CN=CD ,连接BN ,如图⑤所示:设∠DAE=α,则∠CDN=∠CND=90°-α,∴∠DCN=2α,∴∠NCB=90°-2α,∵CN=CD=CB ,∴∠CNB=∠CBN=12(180°-∠NCB )=12(180°-90°+2α)=45°+α, ∵∠CNE=180°-∠CND=180°-(90°-α)=90°+α,∴∠FNB=90°+α-(45°+α)=45°,∴△BFN 是等腰直角三角形,∴BF=NF ,在△CNF 和△CBF 中,CN CB CF CF NF BF ⎧⎪⎨⎪⎩===,∴△CNF ≌△CBF (SSS ),∴∠NFC=∠BFC=12∠BFD=45°, ∴△DFH 是等腰直角三角形,∴,DF=DH ,∵∠ADC=∠HDE=90°,∴∠ADF=∠CDH ,在△ADF 和△CDH 中,AD CD ADF CDH DF DH ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△ADF ≌△CDH (SAS ),∴CH=AF ,∴FH=CH+CF=AF+CF ,∴;③当F 在DC 的上方时,连接BE ,作HD ⊥DF ,交AF 于H ,如图⑥所示:由(2)得:△BEF 是等腰直角三角形,EF=BF ,在△ABF 和△AEF 中,AB AE AF AF BF EF ⎧⎪⎨⎪⎩===,∴△ABF ≌△AEF (SSS ),∴∠EFA=∠BFA=12∠BFE=45°, ∴△HDF 是等腰直角三角形,∴,DH=DF ,∵∠ADC=∠HDF=90°,∴∠ADH=∠CDF ,在△ADC 和△HDF 中,AD CD ADH CDF DH DF ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△ADC ≌△HDF (SAS ),∴AH=CF ,∴HF=AF -AH=AF -CF ,∴AF -DF ;④当F 在AD 左侧时,作HD ⊥DF 交AF 的延长线于H ,连接BE ,设AD 交BF 于P ,如图⑦所示:∵AB=AE=AD ,∴∠AED=∠ADE ,∵∠PFD=∠PAB=90°,∠FPD=∠BPA ,∴∠ABP=∠FDP ,∴∠FEA=∠FBA ,∵AB=AE ,∴∠AEB=∠ABE ,∴∠FEB=∠FBE ,∴△BFE 是等腰直角三角形,∴EF=BF ,在△ABF 和△AEF 中,AB AE AF AF BF EF ⎧⎪⎨⎪⎩===,∴△ABF ≌△AEF (SSS ),∴∠EFA=∠BFA=12∠BFE=45°, ∴∠DFH=∠EFA=45°,∴△HDF 是等腰直角三角形,∴DH=DF ,HF=DF ,∵∠HDF=∠CDA=90°,∴∠HDA=∠FDC ,在△HDA 和△FDC 中,DH DF HDA FDC AD CD ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△HDA ≌△FDC (SAS ),∴AF=CF ,∴AH -AF=CF -AF=HF ,∴CF -DF ,综上所述,线段AF 、CF 、DF 三者之间的数量关系:或|AF -DF ,故答案为:或|AF -DF .方法或规律点拨本题是四边形综合题,主要考查了正方形的性质、等腰直角三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、三角形内角和定理、等腰三角形的性质等知识;熟练掌握全等三角形的判定与性质和等腰直角三角形的判定与性质是解题的关键.巩固练习1.(2020·安徽肥东初二期末)如图,矩形ABCD 的对角线AC 、BD 交于点O ,点P 在边AD 上从点A 到点D 运动,过点P 作PE ⊥AC 于点E ,作PF ⊥BD 于点F ,已知AB=3,AD=4,随着点P 的运动,关于PE+PF的值,下面说法正确的是( )A .先增大,后减小B .先减小,后增大C .始终等于2.4D .始终等于3【答案】C【解析】解:连接PO ,如下图:∵在矩形ABCD 中,AB=3,AD=4,∴12ABCD S AB BC ==矩形,AO OC =,OB OD =,AC BD =,5AC , ∴1112344AOD ABCD S S ==⨯=矩形, 52OA OD ==, 11115()()322222AOD AOP DOP S S S OA PE OD PF OA PE PF PE PF =+=+=+=⨯+=, ∴12 2.45PE PF +==; 故选C .2.(2020·山东德州初二期末)以四边形ABCD 的边AB 、AD 为边分别向外侧作等边三角形ABF 和ADE ,连接EB 、FD ,交点为G .(1)当四边形ABCD为正方形时(如图1),EB和FD的数量关系是;(2)当四边形ABCD为矩形时(如图2),EB和FD具有怎样的数量关系?请加以证明;(3)四边形ABCD由正方形到矩形到一般平行四边形的变化过程中,∠EGD是否发生变化?如果改变,请说明理由;如果不变,请在图3中求出∠EGD的度数.【答案】(1)EB=FD,(2)EB=FD,证明见解析;(3)不变,等于60°.【解析】解:(1)EB=FD,理由如下:∵四边形ABCD为正方形,∴AB=AD,∵以四边形ABCD的边AB、AD为边分别向外侧作等边三角形ABF和ADE,∴AF=AE,∠FAB=∠EAD=60°,∵∠FAD=∠BAD+∠FAB=90°+60°=150°,∠BAE=∠BAD+∠EAD=90°+60°=150°,∴∠FAD=∠BAE,在△AFD和△ABE中,AF AEFAD BAE AD AB=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△AFD ≌△ABE ,∴EB=FD ;(2)EB=FD .证:∵△AFB 为等边三角形 ∴AF=AB ,∠FAB=60° ∵△ADE 为等边三角形, ∴AD=AE ,∠EAD=60°∴∠FAB+∠BAD=∠EAD+∠BAD , 即∠FAD=∠BAE∴△FAD ≌△BAE∴EB=FD ;(3)解:同(2)易证:△FAD ≌△BAE , ∴∠AEB=∠ADF ,设∠AEB 为x°,则∠ADF 也为x°于是有∠BED 为(60﹣x )°,∠EDF 为(60+x )°,∴∠EGD=180°﹣∠BED ﹣∠EDF=180°﹣(60﹣x )°﹣(60+x )°=60°.3.(2020·四川龙泉驿初一期末)(1)如图1,在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠BAD =100°,∠B =∠ADC =90°.E ,F 分别是BC ,CD 上的点.且∠EAF =50°.探究图中线段EF ,BE ,FD 之间的数量关系. 小明同学探究的方法是:延长FD 到点G ,使DG =BE ,连接AG ,先证明△ABE ≌△ADG ,再证明△AEF ≌△AGF ,可得出结论,他的结论是 (直接写结论,不需证明);(2)如图2,若在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠B +∠D =180°,E ,F 分别是BC ,CD 上的点,且2∠EAF =∠BAD ,上述结论是否仍然成立,若成立,请证明,若不成立,请说明理由;(3)如图3,四边形ABCD 是边长为7的正方形,∠EBF =45°,直接写出△DEF 的周长.【答案】(1)EF =BE +DF ;(2)成立,理由详见解析;(3)14.【解析】证明:(1)延长FD 到点G .使DG =BE .连结AG ,在△ABE 和△ADG 中,90AB AD ABE ADG BE DG ︒=⎧⎪∠=∠=⎨⎪=⎩,∴△ABE ≌△ADG (SAS ),∴AE =AG ,∠BAE =∠DAG ,∵∠BAD =100°,∠EAF =50°,∴∠BAE +∠F AD =∠DAG +∠F AD =50°,∴∠EAF =∠F AG =50°,在△EAF 和△GAF 中,∵AE AG EAF GAF AF AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△EAF ≌△GAF (SAS ),∴EF =FG =DF +DG ,∴EF =BE +DF ,故答案为:EF =BE +DF ;(2)结论仍然成立,理由如下:如图2,延长EB 到G ,使BG =DF ,连接AG ,∵∠ABC +∠D =180°,∠ABG +∠ABC =180°,∴∠ABG =∠D ,∵在△ABG 与△ADF 中,AB=AD ABG=D BG=DF ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩,∴△ABG ≌△ADF (SAS ),∴AG =AF ,∠BAG =∠DAF ,∵2∠EAF =∠BAD ,∴∠DAF +∠BAE =∠BAG +∠BAE =12∠BAD =∠EAF , ∴∠GAE =∠EAF ,又AE =AE ,∴△AEG ≌△AEF (SAS ),∴EG =EF .∵EG =BE +BG .∴EF =BE +FD ;(3)如图,延长EA 到H ,使AH =CF ,连接BH ,∵四边形ABCD 是正方形,∴AB =BC =7=AD =CD ,∠BAD =∠BCD =90°,∴∠BAH =∠BCF =90°,又∵AH =CF ,AB =BC ,∴△ABH ≌△CBF (SAS ),∴BH =BF ,∠ABH =∠CBF ,∵∠EBF =45°,∴∠CBF +∠ABE =45°=∠HBA +∠ABE =∠EBF ,∴∠EBH =∠EBF ,又∵BH =BF ,BE =BE ,∴△EBH ≌△EBF (SAS ),∴EF =EH ,∴EF =EH =AE +CF ,∴△DEF 的周长=DE +DF +EF =DE +DF +AE +CF =AD +CD =14.4.(2020·甘肃麦积初二期末)如图1,ABCD 中,E 是AD 的中点,将ABE △沿BE 折叠后得到GBE ,且 点G 在□ABCD 内部.将BG 延长交DC 于点F .(1)猜想并填空:GF ________DF (填“>”、“<”、“=”);(2)请证明你的猜想;(3)如图2,当90A ∠=,设BG a =,GF b =,EG c =,证明:2c ab =.【答案】(1)=;(2)见解析;(3)见解析【解析】解:(1)GF=DF,故答案为:=;(2)理由是:连接DG,由折叠得:AE=EG,∠A=∠BGE,∵E在AD的中点,∴AE=ED,∴ED=EG,∴∠EGD=∠EDG,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,∴∠A+∠ADC=180°,∵∠BGE+∠EGF=180°,∴∠EDF=∠EGF,∴∠EDF-∠EDG=∠EGF-∠EGD,即∠GDF=∠DGF,∴GF=DF;(3)证明:如图2,由(2)得:DF=GF=b,由图可得:BF=BG+GF=a+b,由折叠可得:AB=BG=a,AE=EG=c,在ABCD中,BC=AD=2AE=2c,CD=AB=a,∴CF=CD-DF=a-b,∵∠A=90°,∴ABCD 是矩形,∴∠C=90°,在Rt △BCF 中,由勾股定理得,BC 2+CF 2=BF 2,∴(2c)2+(a -b)2=(a+b)2,整理得:c 2=ab .5.(2020·山东济南初二期末)如图1,在菱形ABCD 中,AC =2,BD =,AC ,BD 相交于点O .(1)求边AB 的长;(2)求∠BAC 的度数;(3)如图2,将一个足够大的直角三角板60°角的顶点放在菱形ABCD 的顶点A 处,绕点A 左右旋转,其中三角板60°角的两边分别与边BC ,CD 相交于点E ,F ,连接EF .判断△AEF 是哪一种特殊三角形,并说明理由.【答案】(1)2;(2)60︒ ;(3)见详解【解析】解:(1)∵四边形ABCD 是菱形,∴AC ⊥BD ,∴△AOB 为直角三角形,且111,22OA AC OB BD ====∴2AB ===;(2)∵四边形ABCD 是菱形,∴AB=BC ,由(1)得:AB=AC=BC=2,∴△ABC 为等边三角形,∠BAC=60°;(3)△AEF 是等边三角形,∵由(1)知,菱形ABCD 的边长是2,AC=2,∴△ABC 和△ACD 是等边三角形,∴∠BAC=∠BAE+∠CAE=60°,∵∠EAF=∠CAF+∠CAE=60°,∴∠BAE=∠CAF ,在△ABE 和△ACF 中,BAE CAF AB ACEBA FCA ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△ABE ≌△ACF (ASA ),∴AE=AF ,∵∠EAF=60°,∴△AEF 是等边三角形.6.(2020·黑龙江鹤岗中考真题)以Rt ABC ∆的两边AB 、AC 为边,向外作正方形ABDE 和正方形ACFG ,连接EG ,过点A 作AM BC ⊥于M ,延长MA 交EG 于点N .(1)如图1,若90BAC ∠=︒,AB AC =,易证:EN GN =;(2)如图2,90BAC ∠=︒;如图3,90BAC ∠≠︒,(1)中结论,是否成立,若成立,选择一个图形进行证明;若不成立,写出你的结论,并说明理由.【答案】(1)见解析;(2)90BAC ∠=︒时,(1)中结论成立,证明见解析;90BAC ∠≠︒时,(1)中结论成立,证明见解析.【解析】(1)证明:∵90BAC ∠=︒,AB AC =,∴45ACB ∠=︒,∵AM BC ⊥,∴45MAC ∠=︒,∴45EAN MAC ∠=∠=︒,同理45NAG ∠=︒,∴EAN NAG ∠=∠,∵四边形ABDE 和四边形ACFG 为正方形,∴AE AB AC AG ===,∴EN GN =.(2)如图1,90BAC ∠=︒时,(1)中结论成立.理由:过点E 作EP AN ⊥交AN 的延长线于P ,过点G 作GQ AM ⊥于Q ,∵四边形ABDE 是正方形,∴AB AE =,90BAE ∠=︒,∴1809090EAP BAM ∠+∠=︒-︒=︒,∵AM BC ⊥,∴90ABM BAM ,∴ABM EAP ∠=∠,在ABM ∆和EAP ∆中,90ABM EAPAMB P AB AE∠=∠⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩,∴()AAS ABM EAP ∆∆≌,∴EP AM =,同理可得:GQ AM =,∴EP GQ =,在EPN ∆和GQN ∆中,P NQGENP GNQ EP GQ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()AAS EPN GQN ∆∆≌,∴EN NG =.如图2,90BAC ∠≠︒时,(1)中结论成立.理由:过点E 作EP AN ⊥交AN 的延长线于P ,过点G 作GQ AM ⊥于Q ,∵四边形ABDE 是正方形,∴AB AE =,90BAE ∠=︒,∴1809090EAP BAM ∠+∠=︒-︒=︒,∵AM BC ⊥,∴90ABM BAM ,∴ABM EAP ∠=∠,在ABM ∆和EAP ∆中,90ABM EAPAMB P AB AE∠=∠⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩,∴()AAS ABM EAP ∆∆≌,∴EP AM =,同理可得:GQ AM =,∴EP GQ =,在EPN ∆和GQN ∆中,P NQG ENP GNQ EP GQ ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()AAS EPN GQN ∆∆≌,∴EN NG =.7.(2020·湖南醴陵初二期末)如图,在正方形ABCD 中,E 是AB 上一点,F 是AD 延长线上一点,且CE=CF . (1)求证:BE=DF ;(2)若点G 在AD 上,且∠GCE=45°,则GE=BE+GD 成立吗?为什么?【答案】(1)证明见解析;(2)成立,理由见解析.【解析】(1)证明:∵四边形ABCD 是正方形,∴BC=CD ,∠B=∠CDA=90°,∵F 是AD 延长线上一点,∴∠CDF=180˚-∠CDA=90°.在Rt △CBE 和Rt △CDF 中,CE CF BC CD=⎧⎨=⎩, ∴Rt △CBE ≌Rt △CDF (HL ),∴BE=DF .(2)成立,理由如下:∵△CBE ≌△CDF ,∴∠BCE=∠DCF.又∵∠BCD=∠BCE+∠DCE=90°,∴∠ECF=∠DCF+∠DCE=90°.∵∠GCE=45°,∴∠GCF=∠ECF -∠GCE=45°.在△ECG 和△FCG 中,CE CF GCE GCF GC GC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ECG ≌△FCG (SAS ),∴GE=GF=DF+DG.又∵BE=DF ,∴GE=BE+DG.8.(2020·河南焦作初二期末)如图,在菱形ABCD 中,60,ABC 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 .(1)发现问题如图①,若E 是线段AC 的中点.连接,EF 其他条件不变,填空:线段BE 与EF 的数量关系是 ;(2)探究问题如图②,若E 是线段AC 上任意一点,连接,EF 其他条件不变,猜想线段BE 与EF 的数量关系是什么?请证明你的猜想;(3)解决问题如图③,若E 是线段AC 延长线上任意一点,其他条件不变,且30,1EBC AB ∠==,请直接写出AF 的长度.【答案】(1)BE EF =;(2)猜想线段BE 与EF 的数量关系为:BE EF =;证明见解析.(3.【解析】(1)BE EF =,证明:∵四边形ABCD 是菱形∴AB =BC∵60ABC ∠=︒∴ABC 是等边三角形∴60BCA ∠=︒∵E 是AC 中点∴30CBE ABE ∠=∠=︒,AE =CE∵CF AE =∴CE =CF ∴1302F CEF BCA ∠=∠=∠=︒ ∴30CBE F ∠=∠=︒∴BE EF =;(2)BE EF =,证明:如下图,过点E 作//EG BC 交AB 于点G∵四边形为ABCD 菱形,60ABC ∠=︒∴AB BC =,120BCD ∠=︒,//AB CD ,ABC 与ACD △都是等边三角形∵AC 是菱形ABCD 的对角线 ∴1602ACD BCD ∠=∠=︒ ∴60DCF ABC ∠=∠=︒,AB AC =∴120ECF ∠=︒又∵//EG BC∴60AGE ABC ∠=∠=︒又∵60BAC ∠=︒∴AGE 是等边三角形∴AG AE GE ==∴BG CE =,120BGE ECF ∠=︒=∠又∵CF AE =∴CE CF =在BGE △和CEF △中BG EC BGE ECF GE CF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()BGE ECF SAS ≌∴BE EF =;(3)AF =证明:如下图,连接EF ,过点E 作//EG BC 交AB 延长线于点G∵四边形ABCD 是菱形,60ABC ∠=︒∴AB =BC ,ABC 是等边三角形∴60ACB ∠=︒∴60ECF ∠=︒又∵//EG BC∴60AGE ABC ∠=∠=︒又∵60BAC ∠=︒∴AGE 是等边三角形∴AG =AE =GE∴BG =CE ,BGE ECF ∠=∠又∵AE =CF∴GE =CF在BGE △和CEF △中BG CE BGE ECF GE CF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴()BGE ECF SAS ≌∴BE =EF∵60ABC ∠=︒,30EBC ∠=︒∴603090ABE ABC EBC ∠=∠+∠=︒+︒=︒∵ABC 是等边三角形∴60BAC ∠=︒∴180180906030BEA ABE BAC ∠=︒-∠-∠=︒-︒-︒=︒∵1AB =∴2212AE AB ==⨯=,tan 303AB BE ===︒∵BE =EF∴EF =30EBC EFB ∠=∠=︒∴1803030120BEF ∠=︒-︒-︒=︒∴1203090AEF BEF BEA ∠=∠-∠=︒-︒=︒∴AF ===.9.(2019·河南栾川初二期末)问题背景:在正方形ABCD 的外侧,作△ADE 和△DCF ,连结AF 、BE . (1)特例探究:如图①,若△ADE 与△DCF 均为等边三角形,试判断线段AF 与BE 的数量关系和位置关系,并说明理由;(2)拓展应用:如图②,在△ADE 与△DCF 中,AE=DF ,ED=FC ,且BE=4,则四边形ABFE 的面积为 .【答案】(1)特例探究:AF=BE ,AF ⊥BE ;理由见解析;(2)拓展应用:8【解析】解:(1)特例探究:AF=BE ,AF ⊥BE .∵四边形ABCD 为正方形,△ADE 与△DCF 均为等边三角形,∴AB=AD=CD ,∠BAD=∠ADC ,AE=AD=CD=DF ,∠DAE=∠CDF ,∴∠BAD+∠DAE=∠ADC+∠CDF ,即∠BAE=∠ADF ,在△ABE 与△DAF 中,{AB ADBAE ADF AE DF=∠=∠=,∴△ABE ≌△DAF (SAS ),∴AF=BE ,∠ABE=∠DAF ,∵∠DAF+∠BAF=90°,∴∠ABE+∠BAF=90°,∴AF ⊥BE ;(2)拓展应用:在△ADE 与△CDF 中,∵{AD CDAE DF CF DE===,∴△ADE ≌△CDF (SSS ),∴∠DAE=∠CDF ,∠ADF=∠ADC+∠CDF=90°+∠CDF ,∠BAE=∠BAD+∠EAD=90°+∠EAD , ∴∠ADF=∠BAE ,在△ABE 与△DAF 中,{AB ADBAE ADF AE DF=∠=∠=,∴△ABE ≌△DAF (SAS ),∴AF=BE ,∠ABE=∠DAF ,∵∠DAF+∠BAF=90°,∴∠ABE+∠BAF=90°,∴AF ⊥BE ,∴S 四边形ABFE =1·2AF BE =12×4×4=8. 10.(2020·河南三门峡初二期末)在菱形ABCD 中,60B ∠=︒,点E 和点F 分别是射线BA 和射线AD 上的点(不与A ,B 重合),且60ECF ∠=︒.(1)问题初现如图1,当点E 和点F 分别在线段BA 和线段AD 上(不与端点重合)时,线段BC ,BE ,DF 之间的数量关系是_________;(2)深入探究如图2,当点E 和点F 分别在线段BA 和线段AD 的延长线上(不与端点重合)时,线段BC ,BE ,DF 之间有怎样的数量关系?请说明理由;(3)拓展应用在(2)的条件下,若BC CE ⊥,且4BC =,则DF =_________.【答案】(1)BE+DF=BC ;(2)BE=BC+DF ;理由见解析;(3)DF=4【解析】解:(1)BE+DF=BC .理由:连接AC ,∵四边形ABCD 是菱形,∴AB=BC .∵∠B=60°,∴△ABC 是等边三角形,∴AB=AC=BC ,∠ACB=∠BAC=60°,即∠BCE+∠ACE=60°,∴∠FAC=60°.∵∠ECF=60°,即∠ACE+∠ACF=60°,∴∠BCE=∠ACF ,在△ACF 与△BCE 中,B FACBC AC BCE ACF∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△ACF ≌△BCE (ASA ),∴BE=AF ,∴BC=AD=AF+DF=BE+DF ;(2)BE=BC+DF .理由如下:连接AC ,∵四边形ABCD 为菱形,∠B=60°,∴AB=BC=CD=AD ,∠B=∠ADC=60°,∴△ABC 和△ACD 为等边三角形,.∴∠BAC=∠ADC=60°,∴∠EAC=∠FDC=120°,又∵∠ACD=∠ECF=60°∴∠ACE=∠DCF ,在△EAC 和△FDC 中EAC FDC AC DCACE DCF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△EAC ≌△FDC∴DF=AE ,又∵BE=AB+AE ,∴BE=BC+DF(3)DF=4,理由:∵90,60,BCE B ∠=︒∠=︒BC=AB=4,∴30BEC ∠=︒,∴BE=8,∴AE=BE -AB=8-4=4.考点3:与特殊平行四边形有关的最值探究典例:(2020·山东济南初二期末)如图①,四边形ABCD 和四边形CEFG 都是正方形,且2BC =,CE =ABCD 固定,将正方形CEFG 绕点C 顺时针旋转α角(0360α︒<<︒).(1)如图②,连接BG 、DE ,相交于点H ,请判断BG 和DE 是否相等?并说明理由;(2)如图②,连接AC ,在旋转过程中,当ACG ∆为直角三角形时,请直接写出旋转角α的度数; (3)如图③,点P 为边EF 的中点,连接PB 、PD 、BD ,在正方形CEFG 的旋转过程中,BDP ∆的面积是否存在最大值?若存在,请求出这个最大值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)相等,理由见解析;(2)45α=︒和225α=︒;(3)存在,最大值为2+.【解析】(1)证明:相等∵四边形ABCD 和四边形CEFG 都是正方形,∴BC CD =,CG CE =,90BCD GCE ∠=∠=︒,∴BCD DCG GCE DCG ∠+∠=∠+∠,即BCG DCE ∠=∠,∴()BCG DCE SAS ∆∆≌;∴BG=DE(2)如图1,∠ACG=90°时,旋转角45DCG α=∠=︒;如图2,当∠ACG=90°时,旋转角360225DCG α=︒-∠=︒;综上所述,旋转角α的度数为45°或225°;(3)存在∵如图3,在正方形ABCD 中,2BC =,∴BD ==∴当点P 到BD 的距离最远时,BDP ∆的面积最大,作PH BD ⊥,连接CH ,CP ,则PH CH CP ≤+当,,P C H 三点共线时,PH 最大,此时BDP ∆的面积最大.∵CE =P 为EF 的中点,∴EP =此时12CH BD ==CP =∴11222BDP S BD PH ∆=⋅=⨯=+方法或规律点拨本题是四边形的综合问题,解题的关键是掌握正方形的性质、旋转的性质、全等三角形的判定与性质等知识点.巩固练习1.(2020·山东福山初三期中)如图,在正方形ABCD 中,E ,F 分别为AD ,BC 的中点,P 为对角线BD 上的一个动点,则下列线段的长等于AP EP +最小值的是( )A .ABB .DEC .BD D .AF【答案】D 【解析】解:过点E 作关于BD 的对称点E′,连接AE′,交BD 于点P .∴PA+PE 的最小值AE′;∵E 为AD 的中点,∴E′为CD 的中点,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=DA,∠ABF=∠AD E′=90°,∴DE′=BF,∴ΔABF≌ΔAD E′,∴AE′=AF.故选D.2.(2020·江苏淮阴初二期中)如图,由两个长为9,宽为3的全等矩形叠合而得到四边形ABCD,则四边形ABCD面积的最大值是()A.15B.16C.19D.20【答案】A【解析】如图1,作AE⊥BC于E,AF⊥CD于F,,∵AD∥BC,AB∥CD,∴四边形ABCD是平行四边形,∵两个矩形的宽都是3,∴AE=AF=3,∵S四边形ABCD=AE⋅BC=AF⋅CD,∴BC=CD,∴平行四边形ABCD是菱形.如图2,,设AB=BC=x,则BE=9−x,∵BC2=BE2+CE2,∴x2=(9−x)2+32,解得x=5,∴四边形ABCD面积的最大值是:5×3=15.故选A.3.(2020·安徽和县初二期末)如图,在周长为12的菱形ABCD中,AE=1,AF=2,若P为对角线BD上一动点,则EP+FP的最小值为()A.1B.2C.3D.4【答案】C【解析】作F点关于BD的对称点F′,则PF=PF′,连接EF′交BD于点P.∴EP+FP=EP+F′P.由两点之间线段最短可知:当E、P、F′在一条直线上时,EP+FP的值最小,此时EP+FP=EP+F′P=EF′.∵四边形ABCD为菱形,周长为12,∴AB=BC=CD=DA=3,AB∥CD,∵AF=2,AE=1,∴DF=AE=1,∴四边形AEF′D是平行四边形,∴EF′=AD=3.∴EP+FP的最小值为3.故选C.4.(2020·江苏泰州中学附属初中初二期末)如图,正方形ABCD的边长为3,E、F是对角线BD上的两个动点,且EF=√2,连接AE、AF,则AE+AF 的最小值为()A.2√5B.3√2C.92D.225【答案】A【解析】解:如图作AH∥BD,使得AH=EF=√2,连接CH交BD于F,则AE+AF的值最小.∵AH=EF,AH∥EF,∴四边形EFHA是平行四边形,∴EA=FH,∵FA=FC,∴AE+AF=FH+CF=CH,∵四边形ABCD是正方形,∴AC⊥BD,∵AH∥DB,∴AC⊥AH,∴∠CAH=90°,在Rt△CAH中,CH=√AC2+AH2=2√5,∴AE+AF的最小值2√5,故选:A.5.(2020·山东无棣初二期末)如图,菱形ABCD的边长为4,∠DAB=60°,E为BC的中点,在对角线AC 上存在一点P,使△PBE的周长最小,则△PBE的周长的最小值为()A.B.4C.2D.4+【答案】C【解析】如下图,过点E作AC的对称点F,连接FB,FE,过点B作FE的垂线,交FE的延长线于点G∵菱形ABCD的边长为4,点E是BC的中点∴BE=2∵∠DAB=60°,∴∠FCE=60°∵点F是点E关于AC的对称点∴根据菱形的对称性可知,点F在DC的中点上则CF=CE=2∴△CFE是等边三角形,∴∠FEC=60°,EF=2∴∠BEG=60°∴在Rt△BEG中,EG=1,∴FG=1+2=3∴在Rt△BFG中,根据分析可知,BF=PB+PE∴△PBE的周长2故选:C6.(2020·四川遂宁初二期末)如图,在矩形ABCD中,AD=3,CD=4,点P是AC上一个动点(点P与点A,C不重合),过点P分别作PE⊥BC于点E,PF∥BC交AB于点F,连接EF,则EF的最小值为_____.【答案】12 5【解析】证明:如图,连接BP.∵∠B=∠D=90°,AD=3,CD=4,∴AC=5,∵PE⊥BC于点E,PF∥BC,∠B=90°,∴四边形PEBF是矩形;∴EF=BP,由垂线段最短可得BP⊥AC时,线段EF的值最小,此时,S△ABC=12BC•AB=12AC•CP,即12×4×3=12×5•CP,解得CP=125.故答案为:125.7.(2020·江苏淮安初三三模)如图,正方形ABCD的边长为6,E,F是对角线BD上的两个动点,且EF=12x x ,连接CE ,CF ,则△CEF 周长的最小值为_____.【答案】【解析】如图作CH ∥BD ,使得CH =EF =,连接AH 交BD 由F ,则△CEF 的周长最小.∵CH =EF ,CH ∥EF ,∴四边形EFHC 是平行四边形,∴EC =FH ,∵FA =FC ,∴EC+CF =FH+AF =AH ,∵四边形ABCD 是正方形,∴AC ⊥BD ,∵CH ∥DB ,∴AC ⊥CH ,∴∠ACH =90°,在Rt △ACH 中,AH∴△EFC 的周长的最小值=故答案为:8.(2020·江苏仪征初三二模)如图,在矩形ABCD 中,24==AD AB ,点E 是AD 的中点,点M 是BE 上一动点,取CM 的中点为N ,则AN 的最小值是__________.【答案】【解析】取BC的中点F,由题意知点N在直线DF上,∴AN的最小值就是点A到直线DF的距离,连接AF,在矩形ABCD中,AD=BC=2AB=4,∴AB=BF=CF=CD=2,∠ABC=∠BCD=90︒,∴△ABF和△FCD都是等腰直角三角形,∴∠AFB=∠DFC=45︒,∴∠AFD=45︒,∴AF⊥FD,∴AN的最小值是AF的长,即AF=AB=故答案为:9.(2020·陕西碑林西北工业大学附属中学初一期末)问题提出(1)如图①,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=12,BC=16,则AC=;问题探究(2)如图②,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AC=10,点D是AC边上一点,且满足DA=DB,则CD=;问题解决(3)如图③,在Rt△ABC中,过点B作射线BP,将∠C折叠,折痕为EF,其中E为BC中点,点F在AC 边上,点C的对应点落在BP上的点D处,连接ED、FD,若BC=8,求△BCD面积的最大值,及面积最大时∠BCD的度数.【答案】(1)20;(2)5;(3)S△BCD=16;∠BCD=45°【解析】解:(1)∵∠ABC=90°,AB=12,BC=16,∴20AC==,故答案为:20;(2)∵DA=DB,∴∠A=∠DBA,∵∠ABC=90°∴∠A+∠C=90°,∠ABD+∠DBC=90°,∴∠DBC=∠C,∴DB=DC,∴DB=DC=AD=12AC=5,故答案为:5;(3)∵E为BC中点,BC=8,∴BE=EC=4,∵将∠C折叠,折痕为EF,∴DE=EC=4,当DE⊥BC时,S△BCD有最大值,S△BCD=12×BC×DE=12×8×4=16,此时∵DE⊥BC,DE=EC,∴∠BCD=45°.故答案为:S△BCD=16;∠BCD=45°.考点4:与特殊平行四边形有关的动点问题典例:(2020·山东平阴初二期末)如图1,在矩形纸片ABCD中,AB=3cm,AD=5cm,折叠纸片使B点落在边AD上的E处,折痕为PQ,过点E作EF∥AB交PQ于F,连接BF.(1)求证:四边形BFEP 为菱形;(2)当E 在AD 边上移动时,折痕的端点P 、Q 也随着移动.①当点Q 与点C 重合时, (如图2),求菱形BFEP 的边长;②如果限定P 、Q 分别在线段BA 、BC 上移动,直接写出菱形BFEP 面积的变化范围.【答案】(1)证明过程见解析;(2)①边长为53cm ,②225cm S 9cm 3≤≤. 【解析】解:(1)证明:∵折叠纸片使B 点落在边AD 上的E 处,折痕为PQ ,∴点B 与点E 关于PQ 对称,∴PB =PE ,BF =EF ,∠BPF =∠EPF ,又∵EF ∥AB ,∴∠BPF =∠EFP ,∴∠EPF =∠EFP ,∴EP =EF ,∴BP =BF =EF =EP ,∴四边形BFEP 为菱形;(2)①∵四边形ABCD 是矩形,∴BC =AD =5cm ,CD =AB =3cm ,∠A =∠D =90°,∵点B 与点E 关于PQ 对称,∴CE =BC =5cm ,在Rt △CDE 中,DE 4cm ,∴AE =AD ﹣DE =5cm -4cm =1cm ;在Rt △APE 中,AE =1,AP =3-PB =3﹣PE ,∴222EP =1(3-EP)+,解得:EP =53cm ,∴菱形BFEP 的边长为53cm ; ②当点Q 与点C 重合时,点E 离点A 最近,由①知,此时AE =1cm ,BP=53cm , 2BFEP 5S =BP AE=cm 3⋅四边形,当点P 与点A 重合时,点E 离点A 最远,此时四边形ABQE 为正方形,AE =AB =3cm ,2ABQE BFEP S =S =9cm 正方形四边形, ∴菱形的面积范围:225cm S 9cm 3≤≤.方法或规律点拨本题是四边形综合题目,考查了矩形的性质、折叠的性质、菱形的判定、平行线的性质、等腰三角形的判定、勾股定理、正方形的性质等知识,求出PE 是本题的关键.巩固练习1.(2020·河北景县初二期中)正方形ABCD 的边AB 上有一动点E ,以EC 为边作矩形ECFG ,且边FG 过点D ,在点E 从点A 移动到点B 的过程中,矩形ECFG 的面积( )A .先变大后变小B .先变小后变大C .一直变大D .保持不变【答案】D【解析】连接DE,∵S△CDE=12S四边形CEGF,S△CDE=12S正方形ABCD,∴矩形ECFG与正方形ABCD的面积相等.故选D.2.(2020·江苏省泰兴市济川中学初二期末)如图,点O为矩形ABCD的对称中心,点E从点A出发沿AB 向点B运动,移动到点B停止,延长EO交CD于点F,则四边形AECF形状的变化依次为()A.平行四边形→正方形→平行四边形→矩形B.平行四边形→菱形→平行四边形→矩形C.平行四边形→正方形→菱形→矩形D.平行四边形→菱形→正方形→矩形【答案】B【解析】解:观察图形可知,四边形AECF形状的变化依次为平行四边形→菱形→平行四边形→矩形.故选:B.3.(2020·山东中区济南外国语学校初二期末)如图,已知正方形ABCD与正方形AEFG的边长分别为4cm、1cm,若将正方形AEFG绕点A旋转,则在旋转过程中,点C、F之间的最小距离为()cm。
特殊平行四边形的证明(讲义)
➢知识点睛
菱形
已知条件中有某个特殊的四边形,往往从其性质着手考虑.
要证明某个四边形是特殊的四边形,则需要考虑其判定或定义.
在求解时,具体选择哪一条性质与判定,往往需要结合题目给出的条件进行分析.
➢精讲精练
1.如图,AE∥BF,AC平分∠BAD,且交BF于点C,BD平分∠ABC,且交
AE于点D,连接CD.求证:四边形ABCD是菱形.
D
A E
O
B C F
2.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°.AG∥CD,交BC于点G,
E,F分别为AG,CD的中点,连接DE,FG,DG.
(1)求证:四边形DEGF是平行四边形;
(2)当点G是BC的中点时,求证:四边形ABGD是矩形.
A D
F
E
B G C
3.如图,在△ABC中,AB=AC,AD是∠BAC的平分线,O为AB的中点,连
接DO并延长至点E,使OE=DO,连接AE,BE.
(1)求证:四边形AEBD是矩形;
(2)当△ABC满足什么条件时,矩形AEBD是正方形?请说明理由.
O E
D C B
A
4. 如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,BC 的垂直平分线DE 交BC 于点D ,交
AB 于点E ,点F 在DE 上,且AF =CE =AE . (1)求证:四边形ACEF 是平行四边形;
(2)当∠B 满足什么条件时,四边形ACEF 是菱形?请说明理由.
F
E
D C
B
A
5. 如图,在△ABC 中,AD 是BC 边上的中线,E 是AD 的中点,过点A 作BC
的平行线交BE 的延长线于点F ,连接CF .若
AB ⊥AC ,试判断四边形ADCF 的形状,并证明你的结论.
F
E
D
C
B
6. 如图,在正方形ABCD 中,点E ,F 分别在BC ,CD 边上,且AE =AF . (1)求证:BE =DF ;
(2)连接AC ,交EF 于点O ,延长OC 至点M ,使OM =OA ,连接EM ,FM ,则四边形AEMF 是什么特殊四边形?请证明你的结论.
M
O
F
E
D C B A
7. 如图,在△ABC 中,O 是AC 边上的一动点(不与点A ,C 重合),过点O
作直线MN ∥BC ,直线MN 与∠BCA 的平分线相交于点E ,与∠DCA (△ABC 的外角)的平分线相交于点F .
(1)当点O 运动到何处时,四边形AECF 是矩形?请证明你的结论. (2)在(1)的条件下,∠ACB 的大小为多少时,四边形AECF 为正方形(不要求说明理由)?
A
B
C
D E F N
M
O
A
B
C D
8. 如图,□ABCD 的对角线AC ,BD 相交于点O ,BD =12 cm ,AC =6 cm ,点E
在线段BO 上从点B 以1 cm/s 的速度运动,点F 在线段OD 上从点O 以2 cm/s 的速度运动.
(1)若点E ,F 同时运动,设运动时间为t 秒,当t 为何值时,四边形AECF 是平行四边形;
(2)在(1)的条件下,当AB为何值时,四边形AECF是菱形,为什么?
9. 如图所示,在等边三角形ABC 中,BC =8 cm ,射线AG ∥BC ,点E 从点A 出
发沿射线AG 以1 cm/s 的速度运动,同时点F 从点B 出发沿射线BC 以2 cm/s 的速度运动,设运动时间 为t (s ).
(1)连接EF ,当EF 经过AC 边的中点D 时,求证:四边形AFCE 是平行四边形; (2)填空:
①当t 为_______s 时,四边形ACFE 是菱形;
②当t 为_______s 时,△ACE 的面积是△ACF 的面积的2倍.
G
F E D
C
B A
10. 如图所示,在△ABC 中,分别以AB ,AC ,BC 为边在BC 的同侧作等边△ABD ,
等边△ACE ,等边△BCF ,连接DF ,EF . (1)求证:四边形DAEF 是平行四边形;
(2)探究下列问题:(只填满足的条件,不需证明) ①当△ABC 满足____________条件时,四边形DAEF 是矩形; ②当△ABC 满足____________条件时,四边形DAEF 是菱形;
③当△ABC 满足____________条件时,以D ,A ,E ,F 为顶点的四边形不存在.
F
E
D
C
B
A
11. 顺次连接四边形各边中点,所得的四边形是_____________;顺次连接对角
线__________的四边形的各边中点,所得的四边形是矩形;顺次连接对角线____________的四边形的各边中点,所得的四边形是菱形;顺次连接对角线______________的四边形的各边中点,所得的四边形是正方形.
12. 如图,已知四边形ABCD 的两条对角线AC ,BD 互相垂直,四边形A 1B 1C 1D 1
是中点四边形.若AC =3,BD =4,则四边形A 1B 1C 1D 1的面积为_______________.
D 1
C 1
B 1
A 1
D
C B
A
【参考答案】
➢精讲精练
1.(1)证明略.
提示:先证AB=AD=BC,再证四边形ABCD是平行四边形,则四边形ABCD 是菱形.
2.(1)证明略.
提示:先证四边形AGCD是平行四边形,得到AG=CD,进而可得EG=DF,则四边形DEGF是平行四边形.
(2)证明略.
提示:先证明四边形ABGD是平行四边形,再结合∠B=90°,进而可得四边形ABGD是矩形.
3.(1)证明略.
提示:由OE=DO,AO=BO得,四边形AEBD是平行四边形;又因为AB=AC,AD是△ABC的角平分线,所以AD⊥BC,进而得证四边形AEBD是矩形.(2)当△ABC是等腰直角三角形,即AB=AC,∠BAC=90°时,四边形AEBD 是正方形;理由略.
4.(1)证明略.
提示:先证AC∥EF,∠EAC=∠AEF,又AF=CE=AE,则
∠EAF=∠AEC,AF∥CE,即证得四边形ACEF是平行四边形.
(2)当∠B=30°时,四边形ACEF是菱形,理由略.
5.四边形ADCF是菱形,证明略.
6.(1)证明略.
提示:证明△ABE≌△ADF.
(2)四边形AEMF是菱形,证明略.
7.(1)当点O运动到AC的中点时,四边形AECF是矩形,证明略;
(2)当∠ACB=90°时,四边形AECF是正方形.
8.(1)当t=2 s时,四边形AECF是平行四边形;
(2)当AB=时,四边形AECF是菱形.
9.(1)证明略;
(2)①8;②16
5
或
16
3
.
10.(1)证明略;
(2)①150°;②AB=AC≠BC;③∠BAC=60°.
11.平行四边形;互相垂直;相等;互相垂直且相等
12.3。