专题训练(一)平行四边形的证明思路
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◆解读平行四边形1.正确理解平行四边形的概念有两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形.用数学语言表示为:在四边形ABCD中,若AB∥DC,AD∥BC,则四边形ABCD是平行四边形.记作□ ABCED.平行四边形的定义也是判定一个四边形是不是平行四边形的一种方法.2.掌握平行四边形的性质平行四边形的性质可以从以下三个方面去理解:(1)从边着眼:平行四边形的两组对边分别平行且相等;(2)从角着眼:平行四边形的两组对角分别相等,邻角互补;(3)从对角线着眼:平行四边形的对角线互相平分.事实上,平行四边形的对角线除了互相平分外,它还是将四边形转化为三角形的”桥梁”,在处理许多与平行四边形有关的问题时,常用”对角线”互相平分这一性质解决.如:□ABCD的周长为26,对角线AC 和BD相交于点O,若△AOB的周长比△AOD的周长多1,这样我们就可以利用平行四边形的对边相等和对角线互相平分得到AB+AD=13,,AB-AD=1,从而求得AB=7,AD=6.3.掌握平行四边形的判定方法判定一个四边形是平行四边形的方法主要有:(1)两组对边分别平行;(2)两组对边分别相等;(3)一组对边平行且相等;(4)两组对角分别相等;(5)两条对角线互相平分.◆平行四边形性质的活用平行四边形除了具有一般四边形的性质外,还具有以下特性:(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)是中心对称图形,对角线的交点是它的对称中心;(5)平行四边形被对角线分成的4个三角形的面积相等.例1: 已知:如图,在□ABCD中,E、F分别是AB、CD的中点.求证:(1)△AFD≌△CEB;(2)四边形AECF是平行四边形.例2: 如图,在平行四边形ABCD中,E、F分别是AB、CD上的点,且∠DAF=∠BCE.(1)求证:△DAF≌△BCE;(2)若∠ABC=60°,∠ECB=20°,∠ABC的平分线BN交AF与M,交AD于N,求∠AMN的度数.◆判定平行四边形的五种基本方法判定平行四边形的五种方法1.两组对边分别平行例: 如图1,已知△ABC是等边三角形,D、E分别在边BC、AC上,且CD=CE,连结DE并延长至点F,使EF=AE,连结AF、BE和CF(1)请在图中找出一对全等三角形,并加以证明;(2)判断四边形ABDF是怎样的四边形,并说明理由。
平行四边形的判定定理【要点梳理】要点一、平行四边形的判定1.两组对边分别平行的四边形是平行四边形;2.一组对边平行且相等的四边形是平行四边形;3.两组对边分别相等的四边形是平行四边形;4.两组对角分别相等的四边形是平行四边形;5.对角线互相平分的四边形是平行四边形.要点诠释:(1)这些判定方法是学习本章的基础,必须牢固掌握,当几种方法都能判定同一个行四边形时,应选择较简单的方法.(2)这些判定方法既可作为判定平行四边形的依据,也可作为“画平行四边形”的依据. 【典型例题】类型一、平行四边形的判定例1、如图所示,E、F分别为四边形ABCD的边AD、BC上的点,且四边形AECF和DEBF都是平行四边形,AF和BE相交于点G,DF和CE相交于点H.求证:四边形EGFH为平行四边形.【思路点拨】欲证四边形EGFH为平行四边形,只需证明它的两组对边分别平行,即EG∥FH,FG ∥HE可用来证明四边形EGFH为平行四边形.【答案与解析】证明:∵四边形AECF为平行四边形,∴ AF∥CE.页1∵四边形DEBF为平行四边形,∴ BE∥DF.∴四边形EGFH为平行四边形.【变式】如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠BAD的平分线交直线BC于点E,交直线DC于点F,若CE=CF,求证:四边形ABCD是平行四边形.【答案】证明:∵∠BAD的平分线交直线BC于点E,∴∠1=∠2,∵AB∥CD,∴∠1=∠F,∵CE=CF,∴∠F=∠3,∴∠1=∠3,∴∠2=∠3,∴AD∥BC,∵AB∥CD,∴四边形ABCD是平行四边形.例2、如图,在▱ABCD中,点E,F在对角线AC上,且AE=CF.求证:(1)DE=BF;(2)四边形DEBF是平行四边形.【思路点拨】(1)根据全等三角形的判定方法,判断出△ADE≌△CBF,即可推得DE=BF.页2(2)首先判断出DE∥BF;然后根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,推得四边形DEBF 是平行四边形即可.【答案与解析】证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥CB,AD=CB,∴∠DAE=∠BCF,在△ADE和△CBF中,∴△ADE≌△CBF,∴DE=BF.(2)由(1),可得△ADE≌△CBF,∴∠ADE=∠CBF,∵∠DEF=∠DAE+∠ADE,∠BFE=∠BCF+∠CBF,∴∠DEF=∠BFE,∴DE∥BF,又∵DE=BF,∴四边形DEBF是平行四边形.【总结升华】此题主要考查了平行四边形的判定和性质的应用,以及全等三角形的判定和性质的应用,要熟练掌握.例3、已知:如图四边形ABCD是平行四边形,P、Q是直线AC上的点,且AP=CQ.求证:四边形PBQD是平行四边形.页3页 4【思路点拨】证明四边形是平行四边形有很多种方法,此题可由对角线互相平分来证明. 【答案与解析】证明:连接BD 交AC 与O 点,∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴AO=CO,BO=DO , 又∵AP=CQ, ∴AP+AO=CQ+CO, 即PO=QO ,∴四边形PBQD 是平行四边形.【总结升华】本题主要考查平行四边形的判定,利用“对角线互相平分的四边形是平行四边形”来证明.举一反三:【变式1】如图,在△ABC 中,D 是BC 边上的一点,E 是AD 的中点,过点A 作BC 的平行线交BE 的延长线于F ,且AF=DC ,连接CF .试说明:D 是BC 的中点.【答案】证明:∵AF∥BC ,∴∠AFE=∠DBE , ∵E 是AD 的中点, ∴AE=DE ,页 5在△AEF 和△DEB 中,∵ ∴△AEF ≌△DEB (AAS ), ∴AF=BD , ∵AF=DC , ∴BD=DC , ∴D 是BC 的中点.【变式2】如图,分别以Rt △ABC 的直角边AC 及斜边AB 向外作等边△ACD 及等边△ABE ,已知:∠BAC=30°,EF ⊥AB ,垂足为F ,连接DF . (1)试说明AC=EF ;(2)求证:四边形ADFE 是平行四边形.【答案】证明:(1)∵Rt △ABC 中,∠BAC=30°, ∴AB=2BC ,又∵△ABE 是等边三角形,EF ⊥AB , ∴AB=2AF ∴AF=BC ,在Rt △AFE 和Rt △BCA 中,,∴Rt △AFE ≌Rt △BCA (HL ),,,,===AFE DBE AEF DEB AE DE ∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩页 6∴AC=EF ;(2)∵△ACD 是等边三角形, ∴∠DAC=60°,AC=AD , ∴∠DAB=∠DAC +∠BAC=90° 又∵EF ⊥AB , ∴EF ∥AD , ∵AC=EF ,AC=AD , ∴EF=AD ,∴四边形ADFE 是平行四边形.例4、如图,平行四边形ABCD 的对角线相交于点O ,直线EF 经过点O ,分别与AB ,CD 的延长线交于点E ,F .求证:四边形AECF 是平行四边形.【思路点拨】平行四边形的判定方法有多种,选择哪一种解答应先分析题目中给的哪一方面的条件多些,本题所给的条件为四边形ABCD 是平行四边形,可证OF=OE ,OA=OC ,根据条件在图形中的位置,可选择利用“对角线相互平分的四边形为平行四边形”来解决. 【答案与解析】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴OD=OB ,OA=OC , ∵AB ∥CD ,∴∠DFO=∠BEO ,∠FDO=∠EBO , ∴在△FDO 和△EBO 中,,===DFO BEO FDO EBO OD OB ∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴△FDO≌△EBO(AAS),∴OF=OE,∴四边形AECF是平行四边形.类型二、平行四边形的性质定理与判定定理的综合运用例1、如图,在平行四边形ABCD中,E、F是对角线AC上的点,且AE=CF.(1)猜想探究:BE与DF之间的关系: ________________.(2)请证明你的猜想.【思路点拨】(1)BE平行且等于DF;(2)连接BD交AC于O,根据平行四边形的性质得出OA=OC,OD=OB,推出OE=OF,得出平行四边形BEDF即可.【答案与解析】(1)解:BE和DF的关系是:BE=DF,BE∥DF,故答案为:平行且相等.(2)证明:连接BD交AC于O,∵ABCD是平行四边形,∴OA=OC,OB=OD,∵AE=CF,∴OE=OF,∴BFDE是平行四边形,∴BE=DF,BE∥DF.【总结升华】本题考查了平行四边形的性质和判定的应用,能否熟练地运用平行四边形的性质和判定进行推理是你解决本题的关键,题型较好,通过此题培养了学生分析问题和解决问题的能力,同时培养了学生的观察能力和猜想能力.举一反三:【变式】如图,在ABCD中,E、F分别在AD、BC边上,且AE=CF.请你猜想BE与DF的关系,并说明理由.页7页 8【答案】解:猜想BE 与DF 的关系是BE=DF ,BE ∥DF ,理由是:∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴AD ∥BC ,AD=BC , ∵AE=CF , ∴AD-AE=BC-CF , 即DE=BF , ∵DE ∥BF ,∴四边形BFDE 是平行四边形, ∴BE=DF ,BE ∥DF .例2、如图,四边形ABCD 的对角线AC 、BD 交于点P ,过点P 作直线交AD 于点E ,交BC 于点F .若PE=PF ,且AP+AE=CP+CF . (1)求证:PA=PC .(2)若AD=12,AB=15,∠DAB=60°,求四边形ABCD 的面积.【思路点拨】(1)首先在PA 和PC 的延长线上分别取点M 、N ,使AM=AE ,CN=CF ,可得PN=PM ,则易证四边形EMFN 是平行四边形,则可得ME=FN ,∠EMA=∠CNF ,即可证得△EAM ≌△FCN ,则可得PA=PC ;(2)由PA=PC ,EP=PF ,可证得四边形AFCE 为平行四边形,易得△PED ≌△PFB ,则可得四边形ABCD 为平行四边形,由AB=15,AD=12,∠DAB=60°,即可求得四边形ABCD 的面积. 【答案与解析】(1)证明:在PA 和PC 的延长线上分别取点M 、N ,使AM=AE ,CN=CF . ∵AP+AE=CP+CF , ∴PN=PM . ∵PE=PF ,∴四边形EMFN 是平行四边形.∴ME=FN ,∠EMA=∠CNF.又∵∠AME=∠AEM,∠CNF=∠CFN,∴△EAM≌△FCN.∴AM=CN.∵PM=PN,∴PA=PC.(2)解:∵PA=PC,EP=PF,∴四边形AFCE为平行四边形.∴AE∥CF.∵∠PED=∠PFB,∠EPD=∠FPB,EP=PF,∴△PED≌△PFB.∴DP=PB.由(1)知PA=PC,∴四边形ABCD为平行四边形.∵AB=15,AD=12,∠DAB=60°,∴四边形ABCD的面积为90.【总结升华】此题考查了平行四边形的判定与性质,以及全等三角形的判定与性质等知识.此题图形比较复杂,难度适中,解题的关键是数形结合思想的应用.例3、如图,△ABC中AB=AC,点D从点B出发沿射线BA移动,同时,点E从点C出发沿线段AC的延长线移动,已点知D、E移动的速度相同,DE与直线BC相交于点F.(1)如图1,当点D在线段AB上时,过点D作AC的平行线交BC于点G,连接CD、GE,判定四边形CDGE的形状,并证明你的结论;(2)过点D作直线BC的垂线垂足为M,当点D、E在移动的过程中,线段BM、MF、CF有何数量关系?请直接写出你的结论.【思路点拨】(1)由题意得出BD=CE,由平行线的性质得出∠DGB=∠ACB,由等腰三角形的性质得出∠B=∠ACB,得出∠B=∠DGB,证出BD=GD=CE,即可得出结论;(2)由(1)得:BD=GD=CE,由等腰三角形的三线合一性质得出BM=GM,由平行线得出GF=CF,即可得出结论.【答案与解析】解:(1)四边形CDGE是平行四边.理由如下:如图1所示:3页9∵D、E移动的速度相同,∴BD=CE,∵DG∥AE,∴∠DGB=∠ACB,∵AB=AC,∴∠B=∠ACB,∴∠B=∠DGB,∴BD=GD=CE,又∵DG∥CE,∴四边形CDGE是平行四边形;(2)BM+CF=MF;理由如下:如图2所示:由(1)得:BD=GD=CE,∵DM⊥BC,∴BM=GM,∵DG∥AE,∴GF=CF,∴BM+CF=GM+GF=MF.【总结升华】本题考查了等腰三角形的判定与性质、平行四边形的判定与性质;熟练掌握等腰三角形的性质,并能进行推理论证是解决问题的关键.举一反三【变式】如图,已知四边形ABCD为平行四边形,AE⊥BD于E,CF⊥BD于F.(1)求证:BE=DF;(2)若M、N分别为边AD、BC上的点,且DM=BN,试判断四边形MENF的形状(不必说明理由).【答案】页10∴ AB=CD,AB∥CD,∴∠ABD=∠CDB,∵AE⊥BD于E,CF⊥BD于F,∴∠AEB=∠CFD=90°,∴△ABE≌△CDF(AAS),∴BE=DF;(2)四边形MENF是平行四边形.证明:由(1)可知:BE=DF,∵四边形ABCD为平行四边形,∴AD∥BC,∴∠MDB=∠NBD,∵DM=BN,∴△DMF≌△BNE,∴NE=MF,∠MFD=∠NEB,∴∠MFE=∠NEF,∴MF∥NE,∴四边形MENF是平行四边形.例4、如图,已知在ABCD中,E、F是对角线BD上的两点,BE=DF,点G、H分别在BA和DC的延长线上,且AG=CH,连接GE、EH、HF、FG.(1)求证:四边形GEHF是平行四边形;(2)若点G、H分别在线段BA和DC上,其余条件不变,则(1)中的结论是否成立?(不用说明理由)【思路点拨】(1)先由平行四边形的性质,得AB=CD,AB∥CD,根据两直线平行内错角相等得∠GBE=∠HDF.再由SAS可证△GBE≌△HDF,利用全等的性质,证明∠GEF=∠HFE,从而得GE∥HF,又GE=HF,运用一组对边平行且相等的四边形是平行四边形得证.(2)仍成立.可仿照(1)的证明方法进行证明.【答案与解析】页11页 12∴AB=CD ,AB ∥CD ,∴∠GBE=∠HDF . 又∵AG=CH ,∴BG=DH . 又∵BE=DF ,∴△GBE ≌△HDF .∴GE=HF ,∠GEB=∠HFD ,∴∠GEF=∠HFE , ∴GE ∥HF ,∴四边形GEHF 是平行四边形.(2)解:仍成立.(证法同上)【总结升华】本题考查的知识点为:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形. 举一反三 【变式】如图,ABCD 中,对角线AC ,BD 相交于O 点,AE ⊥BD 于E ,CF ⊥BD 于F ,BG ⊥AG 于G ,DH ⊥AC 于H .求证:四边形GEHF 是平行四边形.【答案】证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴BO=DO ,AO=CO ,AB=CD ,AB ∥CD , ∴∠ABD=∠CDB ,∵AE ⊥BD 于E ,CF ⊥BD 于F ,∴∠AEB=∠CFD=90°, 在△ABE 和△CDF 中,∴△ABE ≌△CDF (AAS ), ∴BE=DF , ∴BO-BE=DO-DF , 即:EO=FO ,同理:△ABG ≌△CDH , ∴AG=CH , ∴AO-AG=CO-CH , ,===AB CD ABE CDF AEB CFD ∠∠∠∠⎧⎪⎨⎪⎩即:GO=OH,∴四边形GEHF是平行四边形.【课堂练习】一.选择题1.点P、Q、R是平面内不在同一条直线上的三个定点,点M是平面内任意一点,若P、Q、R、M四点恰能构成一个平行四边形,则在平面内符合这样条件的点M有()A.1个 B.2个 C.3个 D.4个2. 四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,给出下列四组条件:①AB∥CD,AD∥BC;②AB=CD,AD=BC;③AO=CO,BO=DO;④AB∥CD,AD=BC.其中一定能判定这个四边形是平行四边形的条件有( ).A.1组 B.2组 C.3组 D.4组3. 下面给出了四边形ABCD中∠A、∠B、∠C、∠D的度数之比, 其中能识别四边形ABCD为平行四边形的是( ).A. 1:2:3:4B. 2:3:2:3C. 2:2:3:3D. 1:2:2:14. 如图,点A是直线l外一点,在l上取两点B、C,分别以A、C为圆心,BC、AB长为半径画弧,两弧交于点D,分别连接AB、AD、CD,则四边形ABCD一定是()A.平行四边形 B.矩形 C.菱形 D.梯形5. 已知一个凸四边形ABCD的四条边的长顺次是a、b、c、d,且a2+ab-ac-bc=0,b2+bc-bd-cd=0,那么四边形ABCD是()A.平行四边形 B.矩形 C.菱形 D.梯形页136. 如图,图1、图2、图3分别表示甲、乙、丙三人由A地到B地的路线图(箭头表示行进的方向).其中E为AB的中点,AH>HB,判断三人行进路线长度的大小关系为()A.甲<乙<丙 B.乙<丙<甲 C.丙<乙<甲 D.甲=乙=丙二.填空题7. 如图,E、F 是ABCD对角线BD上的两点,请你添加一个适当的条件:,使四边形AECF是平行四边形.8.如图,平行四边形ABCD的对角线交于点O,直线EF过点O且EF∥AD,直线GH过点O且GH∥AB,则能用图中字母表示的平行四边形共有______________个.9.如图,四边形ABCD中,AB∥CD,AB⊥BC,点E在AB边上从A向B以1cm/s的速度移动,同时点F在CD边上从C向D以2cm/s的速度移动,若AB=7cm,CD=9cm,则秒时四边形ADFE是平行四边形.页1410. 如图,已知等边△ABC的边长为8,P是△ABC内一点,PD∥AC,PE∥AD,PF∥BC,点D,E,F分别在AB,BC,AC上,则PD+PE+PF=______________.11.已知:如图,四边形AEFD和EBCF都是平行四边形,则四边形ABCD是______.12.如图,平行四边形ABCD中,AC、BD相交于点O,E、F、G、H分别是AB、OB、CD、OD 的中点.有下列结论:①AD=BC,②△DHG≌△BFE,③BF=HO,④AO=BO,⑤四边形HFEG是平行四边形,其中正确结论的序号是.三.解答题13.如图,在口ABCD中,E、F是对角线BD上的两点,BE=DF,点G、H分别在BA和DC的延长线上,且AG=CH,连接GE、EH、HF、FG.求证:(1)△BEG≌△DFH;(2)四边形GEHF是平行四边形.14.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D、E分别为边AB、BC的中点,点F在边AC的延长线上,∠FEC=∠B,求证:四边形CDEF是平行四边形.页1515.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,D是BC的中点,DE⊥BC,CE∥AD,若AC=2,CE=4,求四边形ACEB的周长.【答案与解析】一.选择题1.【答案】C;【解析】解:如图,连接PQ、QR、PR,分别过P、Q、R三点作直线l∥QR、m∥PR、n∥PQ,分别交于点D、E、F,∵DP∥QR,DQ∥PR,∴四边形PDQR为平行四边形,同理可知四边形PQRF、四边形PQER也为平行四边形,故D、E、F三点为满足条件的M点,故选C.页162.【答案】C;【解析】①②③能判定平行四边形.3.【答案】B;【解析】平行四边形对角相等.∠A与∠C为对角,∠B与∠D为对角.4.【答案】A;【解析】∵分别以A、C为圆心,BC、AB长为半径画弧,两弧交于点D,∴AD=BC AB=CD∴四边形ABCD是平行四边形(两组对边分别相等的四边形是平行四边形).故选A.5.【答案】A;【解析】由a2+ab-ac-bc=0,可知(a+b)(a-c)=0,则a-c=0,即a=c;由b2+bc-bd-cd=0,可知(b+c)(b-d)=0;则b-d=0,即b=d.(其中a,b,c,d都是正数,a+b、b+c一定不等于0)由a=c;b=d知四边形ABCD的两组对边分别相等,则四边形ABCD是平行四边形.故选A.6.【答案】D;【解析】图1中,甲走的路线长是AC+BC的长度;延长AD和BF交于C,如图2,∵∠DEA=∠B=60°,∴DE∥CF,同理EF∥CD,∴四边形CDEF是平行四边形,∴EF=CD,DE=CF,即乙走的路线长是AD+DE+EF+FB=AD+CD+CF+BC=AC+BC的长;延长AG和BK交于C,如图3,与以上证明过程类似GH=CK,CG=HK,即丙走的路线长是AG+GH+HK+KB=AG+CG+CK+BK=AC+BC的长;即甲=乙=丙,故选D.页17页 18二.填空题 7.【答案】BE=DF ;【解析】添加的条件是BE=DF ,理由是:连接AC 交BD 于O , ∵平行四边形ABCD , ∴OA=OC ,OB=OD , ∵BE=DF , ∴OE=OF ,∴四边形AECF 是平行四边形. 故答案为:BE=DF .8.【答案】18;【解析】图中平行四边形有:AEOG ,AEFD ,ABHG ,GOFD ,GHCD ,EBHO ,EBCF ,OHCF ,ABCD ,EHFG ,AEHO ,AOFG ,EODG ,BHFO ,HCOE ,OHFD ,OCFG ,BOGE .共18个.故答案为:18. 9.【答案】3;【解析】解:设t 秒时四边形ADFE 是平行四边形;理由:当四边形ADFE是平行四边形,则AE=DF,即t=9﹣2t,解得:t=3,故3秒时四边形ADFE是平行四边形.故答案为:3.10.【答案】8;【解析】过E点作EG∥PD,过D点作DH∥PF,∵PD∥AC,PE∥AD,∴PD∥GE,PE∥DG,∴四边形DGEP为平行四边形,∴EG=DP,PE=GD,又∵△ABC是等边三角形,EG∥AC,△BEG为等边三角形,∴EG=PD=GB,同理可证:DH=PF=AD,∴PD+PE+PF=BG+GD+AD=AB=8..11.【答案】平行四边形;12.【答案】①,②,③,⑤;【解析】解:平行四边形ABCD中,∴AD=BC,故①正确;∵平行四边形ABCD,∴DC∥AB,DC=AB,OD=OB,∴∠CDB=∠DBA,∵E、F、G、H分别是AB、OB、CD、OD的中点,∴DG=BE=AB,DH=BF=OD,∴②△DHG≌△BFE,故②正确;∵HO=DH,DH=BF,∴BF=HO,故③正确;平行四边形ABCD,OA=OC,OB=OD,故④错误;E、F、G、H分别是AB、OB、CD、OD的中点,∴HG∥OC,HG=OC,EF∥OA,EF=OA,∴HG∥EF,HG=EF,HEFG是平行四边形,故⑤正确;故答案为:①,②,③,⑤.三.解答题页1913.【解析】证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD,AB∥DC,∴∠ABE=∠CDF,∵AG=CH,∴BG=DH,在△BEG和△DFH中,,∴△BEG≌△DFH(SAS);(2)∵△BEG≌△DFH(SAS),∴∠BEG=∠DFH,EG=FH,∴∠GEF=∠HFB,∴GE∥FH,∴四边形GEHF是平行四边形.14.【解析】证明:∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D、E分别为边AB、BC的中点,∴DE∥AC,CD=AB=AD=BD,∴∠B=∠DCE,∵∠FEC=∠B,∴∠FEC=∠DCE,∴DC∥EF,∴四边形CDEF是平行四边形.15.【解析】解:∵∠ACB=90°,DE⊥BC,页20∴AC∥DE.又∵CE∥AD,∴四边形ACED是平行四边形.∴DE=AC=2在Rt△CDE中,由勾股定理∵D是BC的中点,∴BC=2CD=在Rt△ABC中,由勾股定理.∵D是BC的中点,DE⊥BC,∴EB=EC=4∴四边形ACEB的周长=AC+CE+BE+BA=10+.【课后作业】一.选择题1.如图,在平面直角坐标系中,以O(0,0)、A(1,-1)、B(2,0)为顶点,构造平行四边形,下列各点中不能作为平行四边形第四个顶点坐标的是()A.(3,-1) B.(-1,-1) C.(1,1) D.(-2,-1)2.以不共线的三点A、B、C为顶点的平行四边形共有( )个.A.1B.2C.3D.无数CD==AB==页21页 223.A ,B ,C ,D 在同一平面内,从①AB ∥CD ,②AB=CD ,③BC ∥AD ,④BC=AD 这四个中任选两个作为条件,能使四边形ABCD 为平行四边形的选法有( ) A .6种 B .5种 C .4种 D .3种4. 如图,在▱ABCD 中,EF ∥AD ,HN ∥AB ,则图中的平行四边形(不包括四边形ABCD )的个数共有( )A .9个B .8个C .6个D .4个5. 如图,在ABCD 中, 对角线AC 、BD 相交于点O. E 、F 是对角线AC 上的两个不同点,当E 、F 两点满足下列条件时,四边形DEBF 不一定是平行四边形( ).A. AE =CFB.DE =BFC. D.6.如图,在△ABC 中,∠ACB=90°,D 是BC 的中点,DE⊥BC,CE∥AD,若AC=2,∠ADC=30°,①四边形ACED 是平行四边形; ②△BCE 是等腰三角形; ③四边形ACEB 的周长是10+2; ④四边形ACEB 的面积是16. 则以上结论正确的是( )CBF ADE ∠=∠CFB AED ∠=∠A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②④二.填空题7.已知四边形ABCD的对角线相交于O,给出下列5个条件①AB∥CD ②AD∥BC③AB=CD ④∠BAD=∠DCB,从以上4个条件中任选2个条件为一组,能推出四边形ABCD为平行四边形的有____________组.8.在▱ABCD中,对角线相交于点O,给出下列条件:①AB=CD,AD=BC,②AD=AB,AD∥BC,③AB∥CD,AD∥BC,④AO=CO,BO=DO其中能够判定ABCD是平行四边形的有____________.9.如图,用9个全等的等边三角形,按图拼成一个几何图案,从该图案中可以找出______个平行四边形.10.如图,已知AB=CD,AD=CB,则∠ABC+∠BAD=___________度.11.如图,四边形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,AD∥BC,若要使四边形是平行四边形,则需要添加的一个条件是.(只写出一种情况即可)12.如图,在△ABC中,AB=4,AC=3,BC=5,△ABD、△ACE、△BCF都是等边三角形,则四边形AEFD的面积为.页23三.解答题13. 在ABCD中,对角线BD、AC相交于点O,BE=DF,过点O作线段GH交AD于点G,交BC于点H,顺次连接EH、HF、FG、GE,求证:四边形EHFG是平行四边形.14.如图,已知点A、B、C、D在一条直线上,BF、CE相交于O,AE=DF,∠E=∠F,OB=OC.(1)求证:△ACE≌△DBF;(2)如果把△DBF沿AD折翻折使点F落在点G,连接BE和CG.求证:四边形BGCE是平行四边形.15. 如图所示,已知△ABC是等边三角形,D、F两点分别在线段BC、AB上,∠EFB=60°,DC=EF.页24(1)求证:四边形EFCD是平行四边形;(2)若BF=EF,求证:AE=AD.【答案与解析】一.选择题1.【答案】D;【解析】A、∵以O(0,0)、A(1,-1)、B(2,0)为顶点,构造平行四边形,当第四个点为(3,-1)时,∴BO=AC1=2,∵A,C1,两点纵坐标相等,∴BO∥AC1,∴四边形OAC1B是平行四边形;故此选项正确;B、∵以O(0,0)、A(1,-1)、B(2,0)为顶点,构造平行四边形,当第四个点为(-1,-1)时,∴BO=AC2=2,∵A,C2,两点纵坐标相等,∴BO∥AC2,∴四边形OC2AB是平行四边形;故此选项正确;C、∵以O(0,0)、A(1,-1)、B(2,0)为顶点,构造平行四边形,页25页 26当第四个点为(1,1)时, ∴BO=AC 1=2,∵A ,C 1,两点纵坐标相等, ∴C 3O=BC 3=, 同理可得出AO=AB=,进而得出C 3O=BC 3=AO=AB ,∠OAB=90°, ∴四边形OABC 3是正方形;故此选项正确;D 、∵以O (0,0)、A (1,-1)、B (2,0)为顶点,构造平行四边形, 当第四个点为(-1,-1)时,四边形OC 2AB 是平行四边形;∴当第四个点为(-2,-1)时,四边形OC 2AB 不可能是平行四边形; 故此选项错误.故选:D .2.【答案】C ;【解析】分别以AB ,BC ,AC 为对角线作平行四边形. 3.【答案】C ;【解析】根据平行四边形的判定,可以有四种:①与②,③与④,①与③,②与④都能判定四边形是平行四边形,故选C .4.【答案】B ;【解析】设EF 与NH 交于点O ,∵在▱ABCD 中,EF ∥AD ,HN ∥AB ,∴AD ∥EF ∥BC ,AB ∥NH ∥CD ,则图中的四边AEOH 、DHOF 、BEON 、CFON 、AEFD 、BEFC 、AHNB 、DHNC 和ABCD 都是平行四边形,共9个. 故选B .5.【答案】B ; 22页 27【解析】C 选项和D 选项均可证明△ADE ≌△CBF ,从而得到AE =CF ,EO =FO ,BO =DO ,所以可证四边形DEBF 是平行四边形.6.【答案】A ;【解析】解:①∵∠ACB=90°,DE⊥BC,∴∠ACD=∠CDE=90°, ∴AC∥DE, ∵CE∥AD,∴四边形ACED 是平行四边形,故①正确; ②∵D 是BC 的中点,DE⊥BC, ∴EC=EB,∴△BCE 是等腰三角形,故②正确; ③∵AC=2,∠ADC=30°, ∴AD=4,CD=2,∵四边形ACED 是平行四边形, ∴CE=AD=4, ∵CE=EB,∴EB=4,DB=2, ∴CB=4,∴AB==2,∴四边形ACEB 的周长是10+2故③正确; ④四边形ACEB 的面积:×2×4+×4×2=8,故④错误,故选:A .二.填空题 7.【答案】4;【解析】①和②根据两组对边分别平行的四边形是平行四边形,能推出四边形ABCD 为平行四边形;①和③根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,能推出四边形ABCD 为平行四边形;①和④,②和④根据两组对边分别平行的四边形是平行四边形,能推出四边形ABCD为平行四边形;所以能推出四边形ABCD为平行四边形的有四组.故答案为:4.8.【答案】①③④;【解析】∵AB=CD,AD=BC,∴四边形ABCD是平行四边形,∴①正确;∵AD=BC,AD∥BC,∴四边形ABCD是平行四边形,∴②正确;∵AB∥CD,AD∥BC,∴四边形ABCD是平行四边形,∴③正确;∵AO=CO,BO=DO,∴四边形ABCD是平行四边形,∴④正确;即其中能判定四边形ABCD是平行四边形的有①②③④,故答案为:①②③④.9.【答案】15;【解析】两个全等的等边三角形,以一边为对角线构成的四边形是平行四边形,这样的两个平行四边形又可组成较大的平行四边形,从该图案中可以找出15个平行四边形.故答案为:15.10.【答案】180°;【解析】依题意得ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠ABC+∠BAD=180°.11.【答案】AD=BC;【解析】∵AD=BC,AD∥BC,∴四边形ABCD是平行四边形,故答案为:AD=BC.12.【答案】6;【解析】解:∵在△ABC中,AB=3,AC=4,BC=5,∴BC2=AB2+AC2,∴∠BAC=90°,页28页 29∵△ABD,△ACE 都是等边三角形, ∴∠DAB=∠EAC=60°, ∴∠DAE=150°.∵△ABD 和△FBC 都是等边三角形, ∴∠DBF+∠FBA=∠ABC+∠ABF=60°, ∴∠DBF=∠ABC. 在△ABC 与△DBF 中,∴△ABC≌△DBF(SAS ), ∴AC=DF=AE=4,同理可证△ABC≌△EFC, ∴AB=EF=AD=3,∴四边形DAEF 是平行四边形(两组对边分别相等的四边形是平行四边形). ∴∠FDA=180°﹣∠DAE=30°,∴S 口AEFD =AD•(DF ×)=3×(4×)=6. 即四边形AEFD 的面积是6. 故答案为:6.二.解答题 13.【解析】 证明:在ABCD 中AD ∥BC ,AO =CO ,BO =DO∴∠GAO =∠HCO 在△AGO 和△CHO 中∴△AGO ≌△CHO∴GO =HO 又∵BO =DO ,BE =DF GAO HCO AO CO GOA HOC ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴EO=FO∴四边形EHFG为平行四边形.14.【解析】证明:(1)如图1,∵OB=OC,∴∠ACE=∠DBF,在△ACE和△DBF中,,∴△ACE≌△DBF(AAS);(2)如图2,∵∠ACE=∠DBF,∠DBG=∠DBF,∴∠ACE=∠DBG,∴CE∥BG,∵CE=BF,BG=BF,∴CE=BG,∴四边形BGCE是平行四边形.15.【解析】证明:(1)∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=60°.页30又∵∠EFB=60°,∴ EF∥BC,即EF∥DC.又∵ DC=EF,∴四边形EFCD是平行四边形.(2)如图,连接BE.∵ BF=EF,∠EFB=60°,∴△EFB是等边三角形,∴ BE=BF=EF,∠EBF=60°,∴ DC=EF=BE.∵△ABC是等边三角形,∴ AC=AB,∠ACD=60°.在△ABE和△ACD中,∵ AB=AC,∠ABE=∠ACD,BE=CD,∴△ABE≌△ACD,∴ AE=AD.页31。
人教版八年级下册数学平行四边形证明题专题训练1.ABCD 中,点E 、F 是AC 上的两点,并且AE CF =.求证:四边形BFDE 是平行四边形.2.如图,矩形ABCD 的对角线AC ,BD 相交于点O ,且//,//DE AC CE BD .求证:四边形OCED 是菱形.3.如图,在ABC 中,90CAB ∠=︒,DE ,DF 是ABC 的中位线,连接EF ,AD .求证:EF AD =.4.如图,将▱AECF 的对角线EF 向两端延长,分别至点B 和点D ,且使EB =FD .求证:四边形ABCD 为平行四边形.5.如图,在四边形ABCD 中,AB CD =,BE DF =;AE BD ⊥,CF BD ⊥,垂足分别为E ,F .(1)求证:ABE △≌CDF ;(2)若AC 与BD 交于点O ,求证:AO CO =.6.如图,在ABCD中,点E,F分别在AD、BC上,且AE CF=,连接EF,AC交于点O.求证:OE OF=.7.已知:如图,矩形ABCD中,O是AC与BD的交点,过O点的直线EF与AB、CD的延长线分别相交于点E、F.(1)求证:△BOE≌△DOF;(2)当EF与AC满足什么关系时,以A、E、C、F为顶点的四边形是菱形?并给出证明.8.如图,在△ABC中,D是BC边上的一点,E是AD的中点,过A点作BC的平行线交CE的延长线于F,且AF =BD,连接BF.(1)求证:D是BC的中点(2)如果AB=AC,试判断四边形AFBD的形状,并证明你的结论.AC,连接CE、OE,连接AE交9.如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DE∥AC且DE=12OD于点F.(1)求证:OE=CD;(2)若菱形ABCD的边长为2,∠ABC=60°,求AE的长.10.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=10,点E在边CD上,连接AE,将四边形ABCE沿直线AE折叠,得'',且B C''恰好经过点D.到多边形AB C E(1)线段DC′的长度;(2)求ADE的面积.11.如图,在四边形ABCD中,AB=CD,BF=DE,AE⊥BD,CF⊥BD,垂足分别为E、F.(1)求证:△ABE≌△CDF;(2)若AC与BD交于点O,求证:AO=CO.12.如图将矩形ABCD沿对角线AC对折,使△ABC落在△ACE的位置,且CE与AD相交于点F,求证:EF=DF.13.如图,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,E是CD上一点,BE交AC于点F,连接DF.(1)求证:∠BAC=∠DAC,∠AFD=∠CFE;(2)若AB∥CD,试证明四边形ABCD是菱形;(3)在(2)的条件下,试确定E点的位置,使∠EFD=∠BCD,并说明理由.14.如图,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,E是CD上一点,BE交AC于F,连接DF,(1)证明:∠BAC=∠DAC.(2)若∠BEC=∠ABE,试证明四边形ABCD是菱形.15.如图,在ABCD中,过点D作DE AB=,连接AF,BF.⊥于点E,点F在边CD上,CF AE(1)求证:四边形BFDE是矩形;AD=,求DC的长度.(2)已知60∠=︒,AF是DABDAB∠的平分线,若316.如图,在▱ABCD中,对角线AC、BD交于点O,E是BD延长线上的点,且△ACE是等边三角形.(1)求证:四边形ABCD是菱形.(2)若∠AED=2∠EAD,求证:四边形ABCD是正方形.17.如图,DE是△ABC的中位线,延长DE至F,使EF=DE,连接BF.(1)求证:四边形ABFD是平行四边形;(2)求证:BF=DC.18.如图,在□ABCD中,分别以AD、BC为边向内作等边△ADE和等边△BCF,连接BE、DF.求证:四边形BEDF 是平行四边形.19.如图,在△ABC中,点D为边BC的中点,点E在△ABC内,AE平分∠BAC,CE⊥AE点F在AB上,且BF=DE(1)求证:四边形BDEF 是平行四边形(2)线段AB ,BF ,AC 之间具有怎样的数量关系?证明你所得到的结论20.如图,在矩形ABCD 中,8AB cm =,16BC cm =,点P 从点D 出发向点A 运动,运动到点A 停止,同时,点Q 从点B 出发向点C 运动,运动到点C 即停止,点P 、Q 的速度都是1/cm s .连接PQ 、AQ 、CP .设点P 、Q 运动的时间为ts .(1)当t 为何值时,四边形ABQP 是矩形;(2)当t 为何值时,四边形AQCP 是菱形;(3)分别求出(2)中菱形AQCP 的周长和面积.参考答案:1.证明:如图,连接,BD 交AC 于,OABCD ,,,OA OC OB OD ∴==,AE CF =,OA AE OC CF ∴-=-,OE OF ∴=∴四边形BFDE 是平行四边形.2.∵////DE AC CE BD ,,∴四边形OCED 是平行四边形.∵矩形ABCD 的对角线AC ,BD 相交于点O ,∴OC=OD ,∴四边形OCED 是菱形.3.证明:∵DE 、DF 是△ABC 的中位线,∴DE ∥AB ,DF ∥AC ,∴四边形DEAF 是平行四边形,∵∠CAB =90°,∴四边形DEAF 是矩形,∴EF =AD .4.解:连接AC 交EF 于点O∵四边形AECF 为平行四边形∴OF OE =,OA OC =∵EB FD =∴OF FD OE EB +=+∴OD OB =∴四边形ABCD 为平行四边形5.【详解】(1)证明:∵AE BD ⊥,CF BD ⊥,∴90AEB CFD ∠=∠=︒,∵AB CD =,BE DF =,∴ABE △≌CDF .(2)由(1)ABE △≌CDF ,∴AE CF =,∵AE BD ⊥,CF BD ⊥,∴90AEO CFO ∠=∠=︒,∵AOE COF ∠=∠,∴()AEO CFO AAS ≌∴AO CO =.6. 证明:四边形ABCD 是平行四边形,//AD BC ∴,AEO CFO在AOE △和COF 中AOE COF AEO CFO AE CF ∠=∠⎧⎪∴∠=∠⎨⎪=⎩AOE COF ∴≅OE OF ∴=.7.(1)证明:∵四边形ABCD 是矩形,∴OB =OD ,∵AE //CF ,∴∠E =∠F ,∠OBE =∠ODF ,在△BOE 与△DOF 中,E F OBE ODF OB OD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BOE ≌△DOF (AAS );(2)当EF ⊥AC 时,四边形AECF 是菱形.证明:∵△BOE ≌△DOF ,∴OE =OF ,∵四边形ABCD 是矩形,∴OA =OC ,∴四边形AECF 是平行四边形,∵EF ⊥AC ,∴四边形AECF 是菱形.8.证明: (1)∵AF ∥BC ,∴∠AFE =∠DCE ,∵E 是AD 的中点,∴AE =DE ,∵∠AFE =∠DCE , ∠AEF =∠DEC ,AE =DE ,∴△AEF≌△DEC(AAS),∴AF=DC,∵AF=BD,∴BD=CD,∴D是BC的中点;(2)四边形AFBD是矩形.理由:∵AB=AC,D是BC的中点,∴AD⊥BC,∴∠ADB=90°,∵AF=BD,过A点作BC的平行线交CE的延长线于点F,即AF∥BC,∴四边形AFBD是平行四边形,又∵∠ADB=90°,∴四边形AFBD是矩形.9.(1)∵四边形ABCD是菱形,∴OC=1AC,AC⊥BD,2AC,∵DE=12∴DE=OC,∵DE∥AC,∴四边形OCED是平行四边形.∵AC⊥BD,∴平行四边形OCED是矩形.∴OE=CD.(2)∵在菱形ABCD中,∠ABC=60°,∴△ABC是等边三角形,∴AC=AB=2,AC=1,AC⊥BD,AD=2,∵OA=12∴OD=∴在矩形OCED 中,CE =OD∴在Rt △ACE 中,AE10.解:(1)∵四边形ABCD 是矩形∴AD=BC=10,AB=CD=6,∠B=∠C=90°∵将四边形ABCE 沿直线AE 折叠,得到多边形AB′C′E , ∴AB=AB'=6,CE=C'E ,B'C'=BC=10,∠B'=∠B=90°,∠C=∠C'=90°∵8∴C'D=B'C'-B'D=2,(2)设DE=x ,则EC′=6-x ,由(1)可知∠C'=90°,C'D=2∴在Rt △C′DE 中,222(6)2x x -+=,解得:103x =∴ADE 的面积为111050102233AD DE ⋅=⨯⨯= 11.证明:(1)∵BF=DE ,∴BF EF DE EF -=-,即BE=DF ,∵AE ⊥BD ,CF ⊥BD ,∴∠AEB=∠CFD=90°,在Rt △ABE 与Rt △CDF 中,AB CD BE DF=⎧⎨=⎩, ∴Rt ABE Rt CDF ∆∆≌(HL );(2)如图,连接AC 交BD 于O ,∵Rt ABE Rt CDF ∆∆≌,∴ABE CDF ∠=∠,∴//D AB C ,∵=D AB C ,∴四边形ABCD 是平行四边形,∴AO CO =.12.∵四边形ABCD 是矩形,∴∠D =∠E ,AE =CD ,又∵∠AFE =∠CFD ,在△AEF 和△CDF 中,E D AFE CFD AE CD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△AEF ≌△CDF (AAS ),∴EF =DF .13.(1)证明:在△ABC 和△ADC 中,AB AD CB CD AC AC =⎧⎪=⎨⎪=⎩∴△ABC ≌△ADC(SSS),∴∠BAC=∠DAC ,在△ABF 和△ADF 中,AB AD BAF DAF AF AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ABF ≌△ADF(SAS),∴∠AFB=∠AFD ,∵∠CFE=∠AFB ,∴∠AFD=∠CFE ,∴∠BAC=∠DAC,∠AFD=∠CFE;(2)证明:∵AB∥CD,∴∠BAC=∠ACD,∵∠BAC=∠DAC,∴∠BAC=∠ACD,∴∠DAC=∠ACD,∴AD=CD,∵AB=AD,CB=CD,∴AB=CB=CD=AD,∴四边形ABCD是菱形;(3)BE⊥CD时,∠BCD=∠EFD;理由如下:∵四边形ABCD是菱形,∴BC=CD,∠BCF=∠DCF,∵CF=CF,∴△BCF≌△DCF,∴∠CBF=∠CDF,∵BE⊥CD,∴∠BEC=∠DEF=90°,∴∠BCD=∠EFD.14.(1)在△ABC和△ADC中,∵AB=AD,CB=CD,AC=AC,∴△ABC≌△ADC,∴∠BAC=∠DAC,在△ABF和△ADF中,∵AB=AD,∠BAC=∠DAC,AF=AF,∴△ABF≌△ADF,∴∠AFB=∠AFD.(2)证明:∵AB∥CD,∴∠BAC=∠ACD,∵∠BAC=∠DAC ,∴∠ACD=∠CAD ,∴AD=CD ,∵AB=AD ,CB=CD ,∴AB=CB=CD=AD ,∴四边形ABCD 是菱形.15.解:(1)证明:四边形ABCD 是平行四边形, //DC AB ∴,DC AB =,CF AE =,DF BE ∴=且//DC AB ,∴四边形DFBE 是平行四边形,又DE AB ⊥,∴四边形DFBE 是矩形;(2)60DAB ∠=︒,3AD =,DE AB ⊥,32AE ∴=,DE =四边形DFBE 是矩形,BF DE ∴==AF 平分DAB ∠,1302FAB DAB ∴∠=∠=︒,且BF AB ⊥, 92AB ∴==, 92CD ∴=. 16.证明:(1)∵▱ABCD ,∴AO =OC ,∵△ACE 是等边三角形,∴EO ⊥AC (三线合一)即 BD ⊥AC ,∴▱ABCD是菱形;(2)∵△ACE是等边三角形,∠EAC=60°由(1)知,EO⊥AC,AO=OC∴∠AEO=∠OEC=30°,△AOE是直角三角形∴∠EAO=60°,∵∠AED=2∠EAD,∴∠EAD=15°,∴∠DAO=∠EAO﹣∠EAD=45°,∵▱ABCD是菱形,∴∠BAD=2∠DAO=90°,∴菱形ABCD是正方形.17.(1)∵DE是△ABC的中位线,∴DE∥AB,AB=2DE,AD=CD,∵EF=DE,∴DF=2DE,∴AB=DF,且AB∥DF,∴四边形ABFD是平行四边形;(2)∵四边形ABFD是平行四边形,∴AD=BF,且AD=CD,∴BF=DC.18.证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴CD=AB,AD=CB,∠DAB=∠BCD,又∵△ADE和△CBF都是等边三角形,∴DE=BF,AE=CF,∠DAE=∠BCF=60°,∴∠BCD-∠BCF=∠DAB-∠DAE,即∠DCF=∠BAE,∴△DCF≌△BAE(SAS),∴DF=BE,∴四边形BEDF是平行四边形.19.(1)证明:延长CE 交AB 于点G∵AE ⊥CE∴90AEG AEC ︒∠=∠=在AEG ∆和AEC ∆GAE CAE AE AEAEG AEC ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴AEG ∆≅AEC ∆∴GE=EC∵BD=CD∴DE 为CGB ∆的中位线∴DE //AB∵DE=BF∴四边形BDEF 是平行四边形(2)1()2BF AB AC =- 理由如下:∵四边形BDEF 是平行四边形∴BF=DE∵D ,E 分别是BC ,GC 的中点∴BF=DE=12BG∵AEG ∆≅AEC ∆∴AG=AC BF=12(AB-AG )=12(AB-AC ).20.解:(1)在矩形ABCD 中,8AB cm =,16BC cm =, 16BC AD cm ∴==,8AB CD cm ==,由已知可得,BQ DP tcm ==,(16)AP CQ t cm ==-, 在矩形ABCD 中,90B ∠=︒,//AD BC ,当BQ AP =时,四边形ABQP 为矩形,16t t ∴=-,得8t =,故当8t s =时,四边形ABQP 为矩形;(2)AP CQ =,//AP CQ ,∴四边形AQCP 为平行四边形,∴当AQ CQ =时,四边形AQCP 为菱形16t -时,四边形AQCP 为菱形,解得6t =, 故当6t s =时,四边形AQCP 为菱形;(3)当6t s =时,16610AQ CQ CP AP cm ====-=, 则周长为41040cm cm ⨯=;面积为210880cm cm cm ⨯=.。
平行四边形专题详解18.1 平行四边形知识框架{基础知识点{ 平行四边形的定义平行四边形的性质平行四边形的判定定理三角形中位线定理典型题型{利用平行线的性质求角度平行线间距离的运用平行四边形的证明难点题型{平行四边形间距离的应用平行四边形有关的计算平行四边形的有关证明一、基础知识点知识点1 平行四边形的定义1)平行四边形的定义:两组对边分别平行的四边形。
平行四边形用“▱”表示,平行四边形ABCD 表示为“▱ABCD ”,读作“平行四边形ABCD ”注:只要满足对边平行的四边形都是平行四边形。
矩形、菱形、正方形都是特殊的平行四边形 2)平行四边形的高:一条边上任取一点作另一边的垂线,该垂线的长度称作平行四边形在该边上的高。
3)两条平行线之间的距离:一条直线上任一点到另一直线的距离。
平行线间距离处处相等。
例1.如图,AB ∥EG ,EF ∥BC ,AC ∥FG ,A ,B ,C 分别在EF ,EG 上,则图中有 个平行四边形,可分别记作 。
例2.如图,▱ABCD 中,DE ⊥AB ,BF ⊥CD ,垂足分别为E ,F .求证:BE=DF 。
例3.如图,a∥b,AB∥CD,CE⊥b,FG⊥b,点E,G为垂足,则下列说法错误的是()A.AB=CDB.CE=FGC.直线a,b之间的距离是线段AB的长D.直线a,b之间的距离是线段CE的长知识点2 平行四边形的性质平行四边形的性质,主要讨论:边、角、对角线,有时还会涉及对称性。
如下图,四边形ABCD是平行四边形:1)性质1(边):①对边相等;②,即:AB=CD,AD=BC;AB∥CD,AD∥BC2)性质2(角):对角相等,即:∠BAD=∠BCD,∠ABC=∠ADC3)性质3(对角线):对角线相互平分,即:AO=OC,BO=OD注:①平行四边形仅对角线相互平分,对角线不相等,即AC≠BD(矩形的对角线才相等);②平行四边形对角相等,但对角线不平分角,即∠DAO≠∠BAO(菱形对角线才平分角)4)性质4(对称性):平行四边形不是轴对称图形,是中心对称图形。
第十八章平行四边形专题练习专题1平行四边形的证明思路类型1若已知(已证)四边形中边的关系(1)已知一组对边平行,可以证这一组对边相等或另一组对边平行;(2)已知一组对边相等,可以证这一组对边平行或另一组对边相等1.如图,在△ABC中,AB=AC,点D在AB上,过点D作BC的平行线,与AC相交于点E,点F在BC上,EF=EC.求证:四边形DBFE是平行四边形.2.如图,在▱ABCD中,点O是对角线AC,BD的交点,点E是边CD的中点,点F在BC的延长线上,且CF=12BC,求证:四边形OCFE是平行四边形.3.如图,点B,E,C,F在一条直线上,已知AB∥DE,AC∥DF,BE=CF,连接AD.求证:四边形ABED是平行四边形.4.如图,在▱ABCD中,分别以AD,BC为边向内作等边△ADE和等边△BCF,连接BE,DF.求证:四边形BEDF是平行四边形.5.如图,已知点D,E,F分别在△ABC的边BC,AB,AC上,且DE∥AF,DE=AF,将FD延长到点G,使FG=2DF,连接AG,则ED与AG互相平分吗?请说明理由.6.如图,在▱ABCD中,E,F分别是AD,BC的中点,AF与BE交于点G,CE与DF交于点H,求证:四边形EGFH是平行四边形.类型2若已知条件(已证结论)与对角线有关,则可以通过证明对角线互相平分得到平行四边形7.如图,▱ABCD的对角线相交于点O,直线EF经过点O,分别与AB,CD的延长线交于点E,F.求证:四边形AECF是平行四边形.8.如图,在▱ABCD 中,点O 是对角线AC 的中点,EF 过点O,与AD,BC 分别相交于点E,F,GH 过点O,与AB,CD 分别相交于点G,H,连接EG,FG,FH,EH.求证:四边形EGFH 是平行四边形.专题2与正方形有关的四个常考模型模型1正方形中相交垂线段问题——教材P68复习题T8的变式与应用1.如图,ABCD是一个正方形花园,E,F是它的两个门,且DE=CF.要修建两条路BE和AF,这两条路等长吗?它们有什么位置关系?为什么?【探究】若去掉“DE=CF”这一条件,将两个结论中的一个作为条件能推出另一个结论成立吗?(1)若已知BE=AF,则BE⊥AF成立吗?正方形内,分别连接两组对边上任意两点,得到的两条线段(如:图1中的线段AF与BE,图2中的线段AF与EG,图3中的线段HF与EG)满足:若垂直,则相等.模型2正方形中过对角线交点的直角问题2.如图,正方形ABCD的对角线AC和BD相交于点O,O又是正方形A1B1C1O的一个顶点,OA1交AB于点E,OC1交BC于点F.(1)求证:△AOE≌△BOF;(2)如果两个正方形的边长都为a,那么这两个正方形重叠部分的面积等于多少?为什么?【变式1】如图,正方形ABCD的边长为4,点O在对角线DB上运动(不与点B,D重合),连接OA,作OP⊥OA,交直线BC于点P.判断线段OA,OP的数量关系,并说明理由.【变式2】如图,将n个边长都为2的正方形按如图所示摆放,点A1,A2,…,A n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.4(n-1) D.4n正方形ABCD中,O为两条对角线的交点,点E,F分别在AB,BC上.若∠EOF为直角,OE,OF分别与DA,AB的延长线交于点G,H,则△AOE≌△BOF,△AOG≌△BOH,△OGH是等腰直角三角形,且S四边形OEBF=14S正方形ABCD.模型3正方形中三垂直全等模型——教材P69复习题T14的变式与应用3.正方形ABCD的边长为6,点P在对角线BD上,点E是线段AD上或AD的延长线上的一点,且PE⊥PC.(1)如图1,点E在线段AD上,求证:PE=PC;(2)如图2,点E在线段AD的延长线上,请补全图形,并判断(1)中的结论是否仍然成立?请说明理由.模型4正方形中的半角模型4.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?(1)如图,正方形ABCD中,若∠EAF=45°,则:①EF=BE+DF;②△CEF的周长为正方形ABCD边长的2倍;③FA平分∠DFE,EA平分∠BEF.(2)如图,正方形ABCD中,若∠EAF=45°,FA平分∠DFE,则EF=DF-BE.专题3特殊平行四边形的性质与判定1.如图,在菱形ABCD中,点P是BC边上一点,连接AP,点E,F是AP上的两点,连接DE,BF,使得∠AED=∠ABC,∠ABF=∠BPF.求证:(1)△ABF≌△DAE;(2)DE=BF+EF.2.如图,四边形ABCD,BEFG均为正方形,连接AG,CE.求证:(1)AG=CE;(2)AG⊥CE.3.如图,在菱形ABCD中,AB=2,∠DAB=60°,点E是AD边的中点,点M是AB 边上一点(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)请求出AM的长为何值时,四边形AMDN是矩形,并说明理由.4.已知:如图,四边形ABCD四条边上的中点分别为E,F,G,H,顺次连接EF,FG,GH,HE,得到四边形EFGH(即四边形ABCD的中点四边形).(1)四边形EFGH的形状是,证明你的结论;(2)当四边形ABCD的对角线满足条件时,四边形EFGH是矩形;(3)你学过的哪种特殊四边形的中点四边形是矩形?.5.如图,在矩形ABCD中,点E在边CD上,将△BCE沿BE折叠,点C落在AD边上的点F处,过点F作FG∥CD交BE于点G,连接CG.(1)求证:四边形CEFG是菱形;(2)若AB=6,AD=10,求四边形CEFG的面积.6.如图所示,在▱ABCD中,E,F分别是AB,CD的中点,AF与DE相交于点G,CE与BF相交于点H.(1)你能说明四边形EHFG是平行四边形吗?(2)当四边形ABCD满足什么条件时,四边形EHFG是一个菱形?(3)四边形EHFG会成为一个正方形吗?专题4四边形中的动点问题——教材P68复习题T13的变式与应用【例】如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AB=8 cm,AD=12 cm,BC =18 cm,点P从点A出发,以1 cm/s的速度向点D运动;点Q从点C同时出发,以2 cm/s 的速度向点B运动.规定其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动.设点P,Q运动的时间为t s.(1)CD边的长度为cm,t的取值范围为;(2)从运动开始,当t取何值时,PQ∥CD?(3)从运动开始,当t取何值时,PQ=CD?【拓展变式1】在整个运动过程中是否存在t值,使得四边形PQCD是菱形?若存在,请求出t值;若不存在,请说明理由.【拓展变式2】从运动开始,当t取何值时,四边形PQBA是矩形?【拓展变式3】在整个运动过程中是否存在t值,使得四边形PQBA是正方形?若存在,请求出t值;若不存在,请说明理由.【拓展变式4】是否存在t,使得△DQC是等腰三角形?若存在,请求出t值;若不存在,请说明理由.专题5特殊平行四边形中的折叠问题——教材P64“数学活动”的变式与应用【例】如图1,对折矩形纸片ABCD,使AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展平;再次折叠纸片,使点A落在EF上,并使折痕经过点B,得到折痕BM,同时得到线段BN,MN.请你观察图1,猜想∠MBN的度数是多少,并证明你的结论.图1【拓展延伸】再沿MN所在的直线折叠,点B落在AD上的点B′处,得到折痕MG,同时得到线段B′G,展开如图2.探究四边形MBGB′的形状,并证明你的结论.图2在折叠问题中,原图形与折叠后图形中所隐含的相等线段与相等角常常是解决问题的关键,注意翻折变换的性质的灵活运用,折叠前后,重叠部分是全等形,另外注意勾股定理等知识在求折叠图形的线段中的适当运用.1.如图,将矩形ABCD 折叠,使点C 和点A 重合,折痕为EF ,EF 与AC 交于点O.若AE =5,BF =3,则AO 的长为( )A . 5B .32 5 C .2 5 D .452.如图,将边长为6 cm 的正方形纸片ABCD 折叠,使点D 落在AB 边中点E 处,点C 落在点Q 处,折痕为FH ,则线段AF 的长是 cm .3.如图,将一张菱形纸片ABCD 的四个角向内折起,恰好拼成一个无缝隙无重叠的四边形EFGH.若EF =4,EH =3,则AB = .4.如图,在矩形ABCD 中,AB>AD ,把矩形沿对角线AC 所在直线折叠,使点B 落在点E 处,AE 交CD 于点F ,连接DE.求证: (1)△ADE ≌△CED ; (2)△DEF 是等腰三角形.专题6特殊平行四边形中的最值问题【例】如图,正方形ABCD的边长为4,E为BC上的一点,BE=1,F为AB的中点,P 为AC上一个动点,求PF+PE的最小值.【思路点拨】(1)先确定点P的位置:作点E关于AC的对称点E′,连接FE′,交AC于点P,则点P即为所求;(2)求E′F的长度:将E′F放到一个直角三角形中,利用勾股定理求出E′F的长,即求出了PF+PE的最小值.求线段和最小时,若已知的两点在动点所在直线的同侧,将动点所在直线当作对称轴,作出其中一点的对称点,再将另一点与这个对称点连接,则其与直线的交点即为所求动点所在位置,再求出所连接的线段长即为所求.1.如图,菱形ABCD的边长为2,∠DAB=60°,点E为BC边的中点,点P为对角线AC上一动点,则PB+PE的最小值为.2.如图,在矩形ABCD 的边AD 上找一点P ,使得点P 到B ,C 两点的距离之和最短,则点P 的位置应该在 .3.如图,四边形ABCD 是菱形,AB =8,且∠ABC =60°,M 为对角线BD(不含B 点)上任意一点,则AM +12BM 的最小值为 .4.如图,以边长为2的正方形的对角线的交点O 为端点,引两条相互垂直的射线,分别与正方形的边交于A ,B 两点,求线段AB 的最小值.参考答案:专题1 平行四边形的证明思路1.证明:∵AB =AC ,∴∠B =∠C. ∵EF =EC ,∴∠EFC =∠C. ∴∠B =∠EFC. ∴AB ∥EF. 又∵DE ∥BC ,∴四边形DBFE 是平行四边形.2.证明:∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴点O 是BD 的中点. 又∵点E 是边CD 的中点, ∴OE 是△BCD 的中位线. ∴OE ∥BC ,且OE =12BC.又∵CF =12BC ,∴OE =CF.又∵点F 在BC 的延长线上, ∴OE ∥CF.∴四边形OCFE 是平行四边形. 3.证明:∵AB ∥DE ,∴∠B =∠DEF. ∵AC ∥DF ,∴∠ACB =∠F.∵BE =CF ,∴BE +CE =CF +CE ,即BC =EF. 在△ABC 和△DEF 中,⎩⎨⎧∠B =∠DEF ,BC =EF ,∠ACB =∠F ,∴△ABC ≌△DEF(ASA ).∴AB =DE. ∵AB ∥DE ,∴四边形ABED 是平行四边形.4.证明:∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴CD =AB ,AD =CB ,∠DAB =∠BCD. 又∵△ADE 和△BCF 都是等边三角形,∴DE =AD =AE ,CF =BF =BC ,∠DAE =∠BCF =60°. ∴BF =DE ,CF =AE.∵∠DCF =∠BCD -∠BCF ,∠BAE =∠DAB -∠DAE , ∴∠DCF =∠BAE. 在△DCF 和△BAE 中,⎩⎨⎧CD =AB ,∠DCF =∠BAE ,CF =AE ,∴△DCF ≌△BAE(SAS ). ∴DF =BE. 又∵BF =DE ,∴四边形BEDF 是平行四边形. 5.解:ED 与AG 互相平分. 理由:连接EG ,AD. ∵DE ∥AF ,DE =AF , ∴四边形AEDF 是平行四边形. ∴AE ∥DF ,AE =DF. 又∵FG =2DF , ∴DG =DF. ∴AE =DG. 又∵AE ∥DG ,∴四边形AEGD 是平行四边形. ∴ED 与AG 互相平分.6.证明:∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴AD ∥BC ,AD =BC.∵E ,F 分别是AD ,BC 的中点, ∴AE =12AD ,FC =12BC.∴AE ∥FC ,AE =FC.∴四边形AECF 是平行四边形. ∴GF ∥EH.同理可证:ED ∥BF 且ED =BF. ∴四边形BFDE 是平行四边形. ∴GE ∥FH.∴四边形EGFH 是平行四边形.7.证明:∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴OD =OB ,OA =OC ,AB ∥CD. ∴∠DFO =∠BEO ,∠FDO =∠EBO. 在△FDO 和△EBO 中,⎩⎨⎧∠DFO =∠BEO ,∠FDO =∠EBO ,OD =OB ,∴△FDO ≌△EBO(AAS). ∴OF =OE . 又∵OA =OC ,∴四边形AECF 是平行四边形.8.证明:∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴AD ∥BC. ∴∠EAO =∠FCO. ∵O 为AC 的中点, ∴OA =OC.在△OAE 和△OCF 中,⎩⎨⎧∠EAO =∠FCO ,OA =OC ,∠AOE =∠COF ,∴△OAE ≌△OCF(ASA ). ∴OE =OF.同理可证:OG =OH.∴四边形EGFH 是平行四边形.专题2 与正方形有关的四个常考模型1.解:BE =AF 且BE ⊥AF ,理由: ∵四边形ABCD 是正方形,∴AB =AD =CD ,∠BAD =∠D =90°. 又∵DE =CF ,∴AE =DF. ∴△ABE ≌△DAF(SAS ). ∴BE =AF ,∠ABE =∠DAF.∵∠DAF +∠BAF =90°,∴∠ABE +∠BAF =90°. ∴∠AGB =90°,即BE ⊥AF.【探究】解:成立.理由:∵四边形ABCD 是正方形, ∴∠BAD =∠D =90°,AB =AD. 在Rt △ABE 和Rt △DAF 中,⎩⎨⎧AB =DA ,BE =AF ,∴Rt △ABE ≌Rt △DAF(HL ). ∴∠ABE =∠DAF.∵∠DAF +∠BAF =90°,∴∠ABE +∠BAF =90°.∴∠AGB =90°,即BE ⊥AF. (2)若已知BE ⊥AF ,则BE =AF 成立吗? 解:成立.理由:∵四边形ABCD 是正方形, ∴AB =AD ,∠BAD =∠D =90°. 又∵BE ⊥AF ,∴∠AGB =90°. ∴∠ABE +∠BAF =90°.∵∠DAF +∠BAF =90°,∴∠ABE =∠DAF. ∴△ABE ≌△DAF(ASA ). ∴BE =AF.2.解:(1)证明:在正方形ABCD 中,AO =BO ,∠AOB =∠A 1OC 1=90°,∠OAB =∠OBC =45°. ∴∠AOE +∠EOB =90°,∠BOF +∠EOB =90°. ∴∠AOE =∠BOF. 在△AOE 和△BOF 中,⎩⎨⎧∠OAE =∠OBF ,OA =OB ,∠AOE =∠BOF ,∴△AOE ≌△BOF(ASA ).(2)两个正方形重叠部分的面积等于14a 2.理由如下:∵△AOE ≌△BOF ,∴S 四边形OEBF =S △EOB +S △BOF =S △EOB +S △AOE =S △AOB =14S 正方形ABCD =14a 2.【变式1】 解:OA =OP ,理由:过点O 作OG ⊥AB 于点G ,过点O 作OH ⊥BC 于点H ,∵四边形ABCD 是正方形, ∴∠ABO =∠CBO ,AB =BC. ∴OG =OH.∵∠OGB =∠GBH =∠BHO =90°, ∴四边形OGBH 是正方形. ∴∠GOH =90°.∵∠AOP =∠GOH =90°,∴∠AOG =∠POH. ∴△AGO ≌△PHO(ASA ). ∴OA =OP. 【变式2】 B3.解:(1)证明:过点P 作FG ∥DC 分别交AD ,BC 于点F ,G. 易得∠PFD =∠CGP =90°. ∵BD 为正方形ABCD 的对角线, ∴∠BDF =∠FPD =45°. ∴PF =FD.又∵FG ∥DC ,FD ∥GC ,∠ADC =90°, ∴四边形FGCD 为矩形. ∴DF =CG. ∴PF =CG. ∵PE ⊥PC ,∴∠FPE +∠GPC =90°. ∵∠FEP +∠FPE =90°, ∴∠FEP =∠GPC. ∴在△PFE 和△CGP 中,⎩⎨⎧∠PFE =∠CGP ,∠FEP =∠GPC ,PF =CG ,∴△PFE ≌△CGP(AAS ). ∴PE =CP.(2)成立.理由:过点P 作FG ∥DC 分别交AD ,BC 于点F ,G. 同理可证△PFE ≌△CGP(AAS ). ∴PE =PC.4.解:(1)证明:∵四边形ABCD 是正方形, ∴BC =CD ,∠B =∠CDF.又∵BE =DF ,∴△CBE ≌△CDF(SAS ).∴CE =CF.(2)GE =BE +GD 成立.理由:由(1)得,△CBE ≌△CDF ,∴∠BCE =∠DCF.∴∠BCE +∠ECD =∠DCF +∠ECD ,即∠BCD =∠ECF =90°.又∵∠GCE =45°,∴∠GCF =∠GCE =45°.∵CE =CF ,∠GCE =∠GCF ,GC =GC ,∴△ECG ≌△FCG(SAS ).∴GE =GF.∴GE =DF +GD =BE +GD.专题3 特殊平行四边形的性质与判定1.证明:(1)∵四边形ABCD 是菱形,∴AB =AD ,AD ∥BC.∴∠BPF =∠DAE.∵∠ABC =∠AED ,∴∠BAF =∠ADE.∵∠ABF =∠BPF ,∴∠ABF =∠DAE.∵AB =DA ,∴△ABF ≌△DAE(ASA ).(2)∵△ABF ≌△DAE ,∴AE =BF ,DE =AF.∵AF =AE +EF =BF +EF ,∴DE =BF +EF.2.证明:(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)设AG 交BC 于点M ,交CE 于点N.∵△ABG ≌△CBE ,∴∠BAG =∠BCE.∵∠ABC =90°,∴∠BAG +∠AMB =90°.∵∠AMB =∠CMN ,∴∠BCE +∠CMN =90°.∴∠CNM =90°.∴AG ⊥CE.3.解:(1)证明:∵四边形ABCD 是菱形,∴ND ∥AM.∴∠NDE =∠MAE ,∠DNE =∠AME.又∵点E 是AD 边的中点,∴DE =AE.∴△NDE ≌△MAE(AAS ).∴ND =MA.∴四边形AMDN 是平行四边形.(2)当AM 的长为1时,四边形AMDN 是矩形.理由如下:∵AM =1=12AD =AE ,∠DAB =60°, ∴△AEM 是等边三角形.∴∠AME =∠AEM =60°,EM =AE =ED.∴∠EMD =∠EDM =30°.∴∠AMD =∠AME +∠EMD =90°.∴四边形AMDN 是矩形.4.(1)四边形EFGH 的形状是平行四边形,证明你的结论;(2)当四边形ABCD 的对角线满足互相垂直条件时,四边形EFGH 是矩形;(3)你学过的哪种特殊四边形的中点四边形是矩形?菱形.证明:连接BD.∵E ,H 分别是AB ,AD 中点,∴EH ∥BD ,EH =12BD. 同理FG ∥BD ,FG =12BD , ∴EH ∥FG ,EH =FG.∴四边形EFGH 是平行四边形.5.解:(1)证明:由题意得△BCE ≌△BFE ,∴∠BEC =∠BEF ,FE =CE.∵FG ∥CE ,∴∠FGE =∠BEC.∴∠FGE =∠BEF.∴FG =FE.∴FG =EC.∴四边形CEFG 是平行四边形.又∵CE =FE ,∴四边形CEFG 是菱形.(2)∵矩形ABCD 中,AB =6,AD =10,BC =BF ,∴∠BAF =90°,AD =BC =BF =10.∴AF =BF 2-AB 2=8.∴DF =2.设EF =x ,则CE =x ,DE =6-x.∵∠FDE =90°,∴22+(6-x)2=x 2.解得x =103.∴CE =103. ∴S 四边形CEFG =CE·DF =103×2=203. 6.解:(1)能说明四边形EHFG 是平行四边形.∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AB 綊CD.而AE =12AB ,CF =12CD , ∴AE 綊CF.∴四边形AECF 是平行四边形.∴GF ∥EH.同理可得GE ∥HF.∴四边形EHFG 是平行四边形.(2)当四边形ABCD 是矩形时,四边形EHFG 是菱形.由(1)知,四边形EHFG 是平行四边形.连接EF.当四边形ABCD 是矩形时,四边形EBCF 也是矩形,∴EH =FH ,∴四边形EHFG 是菱形.(3)当四边形ABCD 是矩形且AB =2AD 时,四边形EHFG 是正方形.由(2)知,当四边形ABCD 是矩形时,四边形EHFG 是菱形.又由AB =2AD 可知,四边形EBCF 是正方形.根据正方形的性质知,EC⊥BF,即∠EHF=90°,∴四边形EHFG是正方形.专题4四边形中的动点问题【例】(1)CD边的长度为10cm,t的取值范围为0≤t≤9;解:(2)设经过t s时,PQ∥CD,此时四边形PQCD为平行四边形,则PD=CQ.∵PD=(12-t)cm,CQ=2t cm,∴12-t=2t.∴t=4.∴当t=4时,PQ∥CD.(3)设经过t s时,PQ=CD,分别过点P,D作BC边的垂线PE,DF,垂足分别为E,F.当CF=EQ时,四边形PQCD为梯形(腰相等)或者平行四边形.∵∠B=∠A=∠DFB=90°,∴四边形ABFD是矩形.∴AD=BF.∵AD=12 cm,BC=18 cm,∴CF=BC-BF=6 cm.①当四边形PQCD为梯形(腰相等)时,PD+2(BC-AD)=CQ,∴(12-t)+12=2t.∴t=8.∴当t=8时,PQ=CD;②当四边形PQCD为平行四边形时,由(2)知当t=4 s时,PQ=CD.综上,当t=4或t=8时,PQ=CD.【拓展变式1】解:不存在.理由:要使四边形PQCD是菱形,则四边形PQCD一定是平行四边形.由例知当t=4 s时,四边形PQCD是平行四边形.此时DP=12-t=8≠10,即DP≠DC,所以按已知速度运动,四边形PQCD只能是平行四边形,不可能是菱形.【拓展变式2】解:如图,由题意,得AP =t ,DP =12-t ,CQ =2t ,BQ =18-2t.要使四边形PQBA 是矩形,已有∠B =90°,AD ∥BC ,即AP ∥BQ ,只需满足AP =BQ ,即t =18-2t ,解得t =6.所以当t =6时,四边形PQBA 是矩形.【拓展变式3】 解:不存在.理由:要使四边形PQBA 是正方形,则四边形PQBA 一定是矩形.由变式2知,当t =6时,四边形PQBA 是矩形.此时AP =t =6≠8,即AP ≠AB ,所以按已知速度运动,四边形PQBA 只能是矩形,不可能是正方形.【拓展变式4】 解:△DQC 是等腰三角形时,分三种情况讨论:图1 图2 图3①如图1,当QC =DC 时,即2t =10,∴t =5.②如图2,当DQ =DC 时,过点D 作DH ⊥CQ ,则QH =CH =12CQ =t. 在矩形ABHD 中,BH =AD =12,∴CH =BC -BH =6,∴t =6.③如图3,当QD =QC 时,过点D 作DH ⊥CQ ,DH =8,CH =6,DC =10,CQ =QD =2t ,QH =|2t -6|.在Rt △DQH 中,DH 2+QH 2=DQ 2.∴82+|2t -6|2=(2t)2.解得t =256. 综上,当t =5或6或256时,△DQC 是等腰三角形专题5 特殊平行四边形中的折叠问题【例】 解:∠MBN =30°.证明:连接AN .∵直线EF 是AB 的垂直平分线,点N 在EF 上,∴AN =BN .由折叠可知,BN =AB ,∴△ABN 是等边三角形.∴∠ABN =60°.∴∠MBN =∠ABM =12∠ABN =30°. 【拓展延伸】 解:四边形MBGB′是菱形.证明:∵∠ABM =30°,∠A =∠ABC =90°,∴∠MBG =∠AMB =60°.根据折叠的性质,得BM =MB′,BG =B′G ,∠BMN =∠AMB.∴∠BMN =∠MBG =60°.∴△MBG 是等边三角形.∴BM =BG.∴BM =MB′=BG =B′G.∴四边形MBGB′是菱形.1.C2. 94cm . 3.5.4.证明:(1)由折叠相关性质可知,AE =AB ,CE =CB.∵四边形ABCD 是矩形,∴AE =AB =DC ,CE =CB =AD.在△ADE 和△CED 中,⎩⎨⎧AD =CE ,AE =CD ,DE =ED ,∴△ADE ≌△CED(SSS ).(2)由(1)知,△ADE ≌△CED ,∴∠AED =∠CDE.∴△DEF 是等腰三角形.小专题(十) 特殊平行四边形中的最值问题【例】 解:作点E 关于直线AC 的对称点E′(易知点E′在CD 上),连接E′F ,交AC 于点P.则PE =PE′,CE ′=CE.∴PE +PF =PE′+PF =E′F.∴P 即为所求的使PF +PE 最短的点.∵正方形ABCD 的边长为4,BE =1,F 为AB 的中点, ∴BF =2,CE =CB -BE =3.∴CE ′=CE =3.过点F 作FG ⊥CD 于点G ,则∠FGE′=∠FGC =90°. ∵四边形ABCD 是正方形,∴∠B =∠BCD =∠FGC =90°.∴四边形FBCG 是矩形.∴CG =BF =2,FG =BC =4.∴E ′G =E′C -CG =1.∴在Rt △E ′FG 中,E ′F =FG 2+E′G 2=42+12=17. ∴PF +PE 的最小值为17.12.AD 的中点.34.解:∵四边形CDEF 是正方形,∴∠OCA =∠ODB =45°,∠COD =90°,OC =OD. ∵AO ⊥OB ,∴∠AOB =90°.∴∠COA +∠AOD =90°,∠AOD +∠DOB =90°. ∴∠COA =∠DOB.在△COA 和△DOB 中,⎩⎨⎧∠OCA =∠ODB ,OC =OD ,∠COA =∠DOB ,∴△COA ≌△DOB(ASA ).∴OA =OB.∵∠AOB =90°,∴△AOB 是等腰直角三角形. 由勾股定理,得AB =OA 2+OB 2=2OA ,要使AB 最小,只要OA 取最小值即可,根据垂线段最短,得OA ⊥CD 时,OA 最小,∵四边形CDEF 是正方形,∴OD =OC.又∵OA ⊥CD ,∴CA =DA.∴OA =12CF =1.∴AB = 2.∴AB的最小值为 2.。
2020中考数学专题练习:平行四边形(解析版)【例题1】如图,在▱ABCD中,用直尺和圆规作∠BAD的平分线AG,若AD=5,DE=6,则AG的长是()A.6 B.8 C.10 D.12【分析】连接EG,由作图可知AD=AE,根据等腰三角形的性质可知AG是DE 的垂直平分线,由平行四边形的性质可得出CD∥AB,故可得出∠2=∠3,据此可知AD=DG,由等腰三角形的性质可知OA=AG,利用勾股定理求出OA的长即可.【解答】解:连接EG,∵由作图可知AD=AE,AG是∠BAD的平分线,∴∠1=∠2,∴AG⊥DE,OD=DE=3.∵四边形ABCD是平行四边形,∴CD∥AB,∴∠2=∠3,∴∠1=∠3,∴AD=DG.∵AG⊥DE,∴OA=AG.在Rt△AOD中,OA===4,∴AG=2AO=8.故选B.【例题2】如图,在▱ABCD中,点O是边BC的中点,连接DO并延长,交AB 延长线于点E,连接BD,EC.(1)求证:四边形BECD是平行四边形;(2)若∠A=50°,则当∠BOD=100°时,四边形BECD是矩形.【分析】(1)由AAS证明△BOE≌△COD,得出OE=OD,即可得出结论;(2)由平行四边形的性质得出∠BCD=∠A=50°,由三角形的外角性质求出∠ODC=∠BCD,得出OC=OD,证出DE=BC,即可得出结论.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD为平行四边形,∴AB∥DC,AB=CD,∴∠OEB=∠ODC,又∵O为BC的中点,∴BO=CO,在△BOE和△COD中,,∴△BOE≌△COD(AAS);∴OE=OD,∴四边形BECD是平行四边形;(2)解:若∠A=50°,则当∠BOD=100°时,四边形BECD是矩形.理由如下:∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠BCD=∠A=50°,∵∠BOD=∠BCD+∠ODC,∴∠ODC=100°﹣50°=50°=∠BCD,∴OC=OD,∵BO=CO,OD=OE,∴DE=BC,∵四边形BECD是平行四边形,∴四边形BECD是矩形;故答案为:100.【例题3】定义:有一组邻边相等,并且它们的夹角是直角的凸四边形叫做等腰直角四边形.(1)如图1,等腰直角四边形ABCD,AB=BC,∠ABC=90°,①若AB=CD=1,AB∥CD,求对角线BD的长.②若AC⊥BD,求证:AD=CD,(2)如图2,在矩形ABCD中,AB=5,BC=9,点P是对角线BD上一点,且BP=2PD,过点P作直线分别交边AD,BC于点E,F,使四边形ABFE是等腰直角四边形,求AE的长.【分析】(1)①只要证明四边形ABCD是正方形即可解决问题;②只要证明△ABD≌△CBD,即可解决问题;(2)若EF⊥BC,则AE≠EF,BF≠EF,推出四边形ABFE表示等腰直角四边形,不符合条件.若EF与BC不垂直,①当AE=AB时,如图2中,此时四边形ABFE是等腰直角四边形,②当BF=AB时,如图3中,此时四边形ABFE是等腰直角四边形,分别求解即可;【解答】解:(1)①∵AB=AC=1,AB∥CD,∴S四边形ABCD是平行四边形,∵AB=BC,∴四边形ABCD是菱形,∵∠ABC=90°,∴四边形ABCD是正方形,∴BD=AC==.(2)如图1中,连接AC、BD.∵AB=BC,AC⊥BD,∴∠ABD=∠CBD,∵BD=BD,∴△ABD≌△CBD,∴AD=CD.(2)若EF⊥BC,则AE≠EF,BF≠EF,∴四边形ABFE表示等腰直角四边形,不符合条件.若EF与BC不垂直,①当AE=AB时,如图2中,此时四边形ABFE是等腰直角四边形,∴AE=AB=5.②当BF=AB时,如图3中,此时四边形ABFE是等腰直角四边形,∴BF=AB=5,∵DE∥BF,∴DE:BF=PD:PB=1:2,∴DE=2.5,∴AE=9﹣2.5=6.5,综上所述,满足条件的AE的长为5或6.5.【例题4】在直角坐标系中,过原点O及点A(8,0),C(0,6)作矩形OABC、连结OB,点D为OB的中点,点E是线段AB上的动点,连结DE,作DF⊥DE,交OA于点F,连结EF.已知点E从A点出发,以每秒1个单位长度的速度在线段AB上移动,设移动时间为t秒.(1)如图1,当t=3时,求DF的长.(2)如图2,当点E在线段AB上移动的过程中,∠DEF的大小是否发生变化?如果变化,请说明理由;如果不变,请求出tan∠DEF的值.(3)连结AD,当AD将△DEF分成的两部分的面积之比为1:2时,求相应的t的值.【分析】(1)当t=3时,点E为AB的中点,由三角形中位线定理得出DE∥OA,DE=OA=4,再由矩形的性质证出DE⊥AB,得出∠OAB=∠DEA=90°,证出四边形DFAE是矩形,得出DF=AE=3即可;(2)作DM⊥OA于M,DN⊥AB于N,证明四边形DMAN是矩形,得出∠MDN=90°,DM∥AB,DN∥OA,由平行线得出比例式,=,由三角形中位线定理得出DM=AB=3,DN=OA=4,证明△DMF∽△DNE,得出=,再由三角函数定义即可得出答案;(3)作作DM⊥OA于M,DN⊥AB于N,若AD将△DEF的面积分成1:2的两部分,设AD交EF于点G,则点G为EF的三等分点;①当点E到达中点之前时,NE=3﹣t,由△DMF∽△DNE得:MF=(3﹣t),求出AF=4+MF=﹣t+,得出G(,t),求出直线AD的解析式为y=﹣x+6,把G(,t)代入即可求出t的值;②当点E越过中点之后,NE=t﹣3,由△DMF∽△DNE得:MF=(t﹣3),求出AF=4﹣MF=﹣t+,得出G(,t),代入直线AD的解析式y=﹣x+6求出t的值即可.【解答】解:(1)当t=3时,点E为AB的中点,∵A(8,0),C(0,6),∴OA=8,OC=6,∵点D为OB的中点,∴DE∥OA,DE=OA=4,∵四边形OABC是矩形,∴OA⊥AB,∴DE⊥AB,∴∠OAB=∠DEA=90°,又∵DF⊥DE,∴∠EDF=90°,∴四边形DFAE是矩形,∴DF=AE=3;(2)∠DEF的大小不变;理由如下:作DM⊥OA于M,DN⊥AB于N,如图2所示:∵四边形OABC是矩形,∴OA⊥AB,∴四边形DMAN是矩形,∴∠MDN=90°,DM∥AB,DN∥OA,∴,=,∵点D为OB的中点,∴M、N分别是OA、AB的中点,∴DM=AB=3,DN=OA=4,∵∠EDF=90°,∴∠FDM=∠EDN,又∵∠DMF=∠DNE=90°,∴△DMF∽△DNE,∴=,∵∠EDF=90°,∴tan∠DEF==;(3)作DM⊥OA于M,DN⊥AB于N,若AD将△DEF的面积分成1:2的两部分,设AD交EF于点G,则点G为EF的三等分点;①当点E到达中点之前时,如图3所示,NE=3﹣t,由△DMF∽△DNE得:MF=(3﹣t),∴AF=4+MF=﹣t+,∵点G为EF的三等分点,∴G(,t),设直线AD的解析式为y=kx+b,把A(8,0),D(4,3)代入得:,解得:,∴直线AD的解析式为y=﹣x+6,把G(,t)代入得:t=;②当点E越过中点之后,如图4所示,NE=t﹣3,由△DMF∽△DNE得:MF=(t﹣3),∴AF=4﹣MF=﹣t+,∵点G为EF的三等分点,∴G(,t),代入直线AD的解析式y=﹣x+6得:t=;综上所述,当AD将△DEF分成的两部分的面积之比为1:2时,t的值为或巩固练习一、选择题:1.在平行四边形ABCD中,∠A的平分线把BC边分成长度是3和4的两部分,则平行四边形ABCD周长是()A.22 B.20 C.22或20 D.18【分析】根据AE平分∠BAD及AD∥BC可得出AB=BE,BC=BE+EC,从而根据AB、AD的长可求出平行四边形的周长.【解答】解:在平行四边形ABCD中,AD∥BC,则∠DAE=∠AEB.∵AE平分∠BAD,∴∠BAE=∠DAE,∴∠BAE=∠BEA,∴AB=BE,BC=BE+EC,①当BE=3,EC=4时,平行四边形ABCD的周长为:2(AB+AD)=2(3+3+4)=20.②当BE=4,EC=3时,平行四边形ABCD的周长为:2(AB+AD)=2(4+4+3)=22.故选:C.【点评】本题考查平行四边形的性质、等腰三角形的判定;根据题意判断出AB=BE是解答本题的关键.2.如图,矩形纸片ABCD中,AD=4cm,把纸片沿直线AC折叠,点B落在E处,AE交DC于点O,若AO=5cm,则AB的长为()A.6cm B.7cm C.8cm D.9cm【分析】根据折叠前后角相等可证AO=CO,在直角三角形ADO中,运用勾股定理求得DO,再根据线段的和差关系求解即可.【解答】解:根据折叠前后角相等可知∠BAC=∠EAC,∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD,∴∠BAC=∠ACD,∴∠EAC=∠EAC,∴AO=CO=5cm,在直角三角形ADO中,DO==3cm,AB=CD=DO+CO=3+5=8cm.故选:C.3.如图,在正方形ABCD中,△BPC是等边三角形,BP、CP的延长线分别交AD于点E、F,连接BD、DP,BD与CF相交于点H,给出下列结论:①BE=2AE;②△DFP∽△BPH;③△PFD∽△PDB;④DP2=PHPC其中正确的是()A.①②③④B.②③C.①②④D.①③④【分析】由正方形的性质和相似三角形的判定与性质,即可得出结论.【解答】解:∵△BPC是等边三角形,∴BP=PC=BC,∠PBC=∠PCB=∠BPC=60°,在正方形ABCD中,∵AB=BC=CD,∠A=∠ADC=∠BCD=90°∴∠ABE=∠DCF=30°,∴BE=2AE;故①正确;∵PC=CD,∠PCD=30°,∴∠PDC=75°,∴∠FDP=15°,∵∠DBA=45°,∴∠PBD=15°,∴∠FDP=∠PBD,∵∠DFP=∠BPC=60°,∴△DFP∽△BPH;故②正确;∵∠FDP=∠PBD=15°,∠ADB=45°,∴∠PDB=30°,而∠DFP=60°,∴∠PFD≠∠PDB,∴△PFD与△PDB不会相似;故③错误;∵∠PDH=∠PCD=30°,∠DPH=∠DPC,∴△DPH∽△CPD,∴,∴DP2=PHPC,故④正确;故选C.【点评】本题考查的正方形的性质,等边三角形的性质以及相似三角形的判定和性质,解答此题的关键是熟练掌握性质和定理.4.如图,四边形ABCD是边长为1的正方形,E,F为BD所在直线上的两点,若AE=,∠EAF=135°,则下列结论正确的是()A.DE=1 B.tan∠AFO=C.AF=D.四边形AFCE的面积为【分析】根据正方形的性质求出AO的长,用勾股定理求出EO的长,然后由∠MAN=135°及∠BAD=90°可以得到相似三角形,根据相似三角形的性质求出BF 的长,再一一计算即可判断.【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=CB=CD=AD=1,AC⊥BD,∠ADO=∠ABO=45°,∴OD=OB=OA=,∠ABF=∠ADE=135°,在Rt△AEO中,EO===,∴DE=,故A错误.∵∠EAF=135°,∠BAD=90°,∴∠BAF+∠DAE=45°,∵∠ADO=∠DAE+∠AED=45°,∴∠BAF=∠AED,∴△ABF∽△EDA,∴=,∴=,∴BF=,在Rt△AOF中,AF===,故C正确,tan∠AFO===,故B错误,∴S四边形AECF=•AC•EF=××=,故D错误,故选C.5.如图,在边长为4的正方形ABCD中,E、F是AD边上的两个动点,且AE=FD,连接BE、CF、BD,CF与BD交于点G,连接AG交BE于点H,连接DH,下列结论正确的个数是()①△ABG∽△FDG ②HD平分∠EHG ③AG⊥BE ④S△HDG :S△HBG=tan∠DAG⑤线段DH的最小值是2﹣2.A.2 B.3 C.4 D.5【分析】首先证明△ABE≌△DCF,△ADG≌△CDG(SAS),△AGB≌△CGB,利用全等三角形的性质,等高模型、三边关系一一判断即可.【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=CD,∠BAD=∠ADC=90°,∠ADB=∠CDB=45°,在△ABE和△DCF中,,∴△ABE ≌△DCF (SAS ),∴∠ABE=∠DCF ,在△ADG 和△CDG 中,,∴△ADG ≌△CDG (SAS ),∴∠DAG=∠DCF ,∴∠ABE=∠DAG ,∵∠DAG+∠BAH=90°,∴∠BAE+∠BAH=90°,∴∠AHB=90°,∴AG ⊥BE ,故③正确,同法可证:△AGB ≌△CGB ,∵DF ∥CB ,∴△CBG ∽△FDG ,∴△ABG ∽△FDG ,故①正确,∵S △HDG :S △HBG =DG :BG=DF :BC=DF :CD=tan ∠FCD ,又∵∠DAG=∠FCD ,∴S △HDG :S △HBG =tan ∠FCD ,tan ∠DAG ,故④正确取AB 的中点O ,连接OD 、OH ,∵正方形的边长为4,∴AO=OH=×4=2,由勾股定理得,OD==2,由三角形的三边关系得,O 、D 、H 三点共线时,DH 最小,DH 最小=2﹣2.无法证明DH 平分∠EHG ,故②错误,故①③④⑤正确,故选C.二、填空题:6.如图,在▱ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点E是AB的中点,OE=5cm,则AD的长是10cm.【分析】根据平行四边形的性质,可得出点O平分BD,则OE是三角形ABD 的中位线,则AD=2OE,继而求出答案.【解答】解:∵四边形ABCD为平行四边形,∴BO=DO,∵点E是AB的中点,∴OE为△ABD的中位线,∴AD=2OE,∵OE=5cm,∴AD=10cm.故答案为:10.7.如图,已知菱形ABCD的周长为16,面积为8,E为AB的中点,若P为对角线BD上一动点,则EP+AP的最小值为2.【分析】如图作CE′⊥AB于E′,甲BD于P′,连接AC、AP′.首先证明E′与E 重合,因为A、C关于BD对称,所以当P与P′重合时,PA′+P′E的值最小,由此求出CE即可解决问题.【解答】解:如图作CE′⊥AB于E′,甲BD于P′,连接AC、AP′.∵已知菱形ABCD的周长为16,面积为8,∴AB=BC=4,ABCE′=8,∴CE′=2,在Rt△BCE′中,BE′==2,∵BE=EA=2,∴E与E′重合,∵四边形ABCD是菱形,∴BD垂直平分AC,∴A、C关于BD对称,∴当P与P′重合时,PA′+P′E的值最小,最小值为CE的长=2,故答案为2.【点评】本题考查轴对称﹣最短问题、菱形的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,本题的突破点是证明CE是△ABC的高,学会利用对称解决最短问题.8.四边形ABCD是菱形,∠BAD=60°,AB=6,对角线AC与BD相交于点O,点E在AC上,若OE=,则CE的长为4或2.【分析】由菱形的性质证出△ABD是等边三角形,得出BD=AB=6,OB=BD=3,由勾股定理得出OC=OA==3,即可得出答案.【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD=6,AC⊥BD,OB=OD,OA=OC,∵∠BAD=60°,∴△ABD是等边三角形,∴BD=AB=6,∴OB=BD=3,∴OC=OA==3,∴AC=2OA=6,∵点E在AC上,OE=,∴CE=OC+或CE=OC﹣,∴CE=4或CE=2;故答案为:4或2.9. 如图,在菱形ABCD中,∠ABC=120°,AB=10cm,点P是这个菱形内部或边上的一点.若以P,B,C为顶点的三角形是等腰三角形,则P,A(P,A两点不重合)两点间的最短距离为10﹣10cm.【分析】分三种情形讨论①若以边BC为底.②若以边PB为底.③若以边PC 为底.分别求出PD的最小值,即可判断.【解答】解:连接BD,在菱形ABCD中,∵∠ABC=120°,AB=BC=AD=CD=10,∴∠A=∠C=60°,∴△ABD,△BCD都是等边三角形,①若以边BC为底,则BC垂直平分线上(在菱形的边及其内部)的点满足题意,此时就转化为了“直线外一点与直线上所有点连线的线段中垂线段最短”,即当点P与点D重合时,PA最小,最小值PA=10;②若以边PB为底,∠PCB为顶角时,以点C为圆心,BC长为半径作圆,与AC 相交于一点,则弧BD(除点B外)上的所有点都满足△PBC是等腰三角形,当点P在AC上时,AP最小,最小值为10﹣10;③若以边PC为底,∠PBC为顶角,以点B为圆心,BC为半径作圆,则弧AC 上的点A与点D均满足△PBC为等腰三角形,当点P与点A重合时,PA最小,显然不满足题意,故此种情况不存在;综上所述,PD的最小值为10﹣10(cm);故答案为:10﹣1.10.如图,正方形ABCD和正方形CEFG边长分别为a和b,正方形CEFG绕点C旋转,给出下列结论:①BE=DG;②BE⊥DG;③DE2+BG2=2a2+b2,其中正确结论是①②③(填序号)【分析】由四边形ABCD与四边形EFGC都为正方形,得到四条边相等,四个角为直角,利用SAS得到三角形BCE与三角形DCG全等,利用全等三角形对应边相等即可得到BE=DG,利用全等三角形对应角相等得到∠1=∠2,利用等角的余角相等及直角的定义得到∠BOD为直角,利用勾股定理求出所求式子的值即可.【解答】解:设BE,DG交于O,∵四边形ABCD和EFGC都为正方形,∴BC=CD,CE=CG,∠BCD=∠ECG=90°,∴∠BCE+∠DCE=∠ECG+∠DCE=90°+∠DCE,即∠BCE=∠DCG,在△BCE和△DCG中,,∴△BCE≌△DCG(SAS),∴BE=DG,∴∠1=∠2,∵∠1+∠4=∠3+∠1=90°,∴∠2+∠3=90°,∴∠BOC=90°,∴BE⊥DG;故①②正确;连接BD,EG,如图所示,∴DO2+BO2=BD2=BC2+CD2=2a2,EO2+OG2=EG2=CG2+CE2=b2,则BG2+DE2=DO2+BO2+EO2+OG2=2a2+b2,故③正确.故答案为:①②③.三、解答题:1.如图,四边形ABCD中,AC,BD相交于点O,O是AC的中点,AD∥BC,AC=8,BD=6,.(1)求证:四边形ABCD是平行四边形;(2)若AC⊥BD,求▱ABCD的面积.【分析】(1)由已知条件易证△AOD≌△COB,由此可得OD=OB,进而可证明四边形ABCD是平行四边形;(2)由(1)和已知条件可证明四边形ABCD是菱形,由菱形的面积公式即可得解.【解答】解:(1)∵O是AC的中点,∴OA=OC,∵AD∥BC,∴∠ADO=∠CBO,在△AOD和△COB中,,∴△AOD≌△COB,∴OD=OB,∴四边形ABCD是平行四边形;(2)∵四边形ABCD是平行四边形,AC⊥BD,∴四边形ABCD是菱形,∴▱ABCD的面积=AC•BD=24.2.如图,在平行四边形ABCD中,边AB的垂直平分线交AD于点E,交CB的延长线于点F,连接AF,BE.(1)求证:△AGE≌△BGF;(2)试判断四边形AFBE的形状,并说明理由.【分析】(1)由平行四边形的性质得出AD∥BC,得出∠AEG=∠BFG,由AAS 证明△AGE≌△BGF即可;(2)由全等三角形的性质得出AE=BF,由AD∥BC,证出四边形AFBE是平行四边形,再根据EF⊥AB,即可得出结论.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠AEG=∠BFG,∵EF垂直平分AB,∴AG=BG,在△AGEH和△BGF中,,∴△AGE≌△BGF(AAS);(2)解:四边形AFBE是菱形,理由如下:∵△AGE≌△BGF,∴AE=BF,∵AD∥BC,∴四边形AFBE是平行四边形,又∵EF⊥AB,∴四边形AFBE是菱形.3.如图,已知正方形ABCD的边长为4,点P是AB边上的一个动点,连接CP,过点P作PC的垂线交AD于点E,以PE为边作正方形PEFG,顶点G在线段PC上,对角线EG、PF相交于点O.(1)若AP=1,则AE=;(2)①求证:点O一定在△APE的外接圆上;②当点P从点A运动到点B时,点O也随之运动,求点O经过的路径长;(3)在点P从点A到点B的运动过程中,△APE的外接圆的圆心也随之运动,求该圆心到AB边的距离的最大值.【分析】(1)由正方形的性质得出∠A=∠B=∠EPG=90°,PF⊥EG,AB=BC=4,∠OEP=45°,由角的互余关系证出∠AEP=∠PBC,得出△APE∽△BCP,得出对应边成比例即可求出AE的长;(2)①A、P、O、E四点共圆,即可得出结论;②连接OA、AC,由光杆司令求出AC=4,由圆周角定理得出∠OAP=∠OEP=45°,周长点O在AC上,当P运动到点B时,O为AC的中点,即可得出答案;(3)设△APE的外接圆的圆心为M,作MN⊥AB于N,由三角形中位线定理得出MN=AE,设AP=x,则BP=4﹣x,由相似三角形的对应边成比例求出AE=x ﹣x2=﹣(x﹣2)2+1,由二次函数的最大值求出AE的最大值为1,得出MN 的最大值=即可.【解答】(1)解:∵四边形ABCD、四边形PEFG是正方形,∴∠A=∠B=∠EPG=90°,PF⊥EG,AB=BC=4,∠OEP=45°,∴∠AEP+∠APE=90°,∠BPC+∠APE=90°,∴∠AEP=∠PBC,∴△APE∽△BCP,∴,即,解得:AE=;故答案为:;(2)①证明:∵PF⊥EG,∴∠EOF=90°,∴∠EOF+∠A=180°,∴A、P、O、E四点共圆,∴点O一定在△APE的外接圆上;②解:连接OA、AC,如图1所示:∵四边形ABCD是正方形,∴∠B=90°,∠BAC=45°,∴AC==4,∵A、P、O、E四点共圆,∴∠OAP=∠OEP=45°,∴点O在AC上,当P运动到点B时,O为AC的中点,OA=AC=2,即点O经过的路径长为2;(3)解:设△APE的外接圆的圆心为M,作MN⊥AB于N,如图2所示:则MN∥AE,∵ME=MP,∴AN=PN,∴MN=AE,设AP=x,则BP=4﹣x,由(1)得:△APE∽△BCP,∴,即,解得:AE=x﹣x2=﹣(x﹣2)2+1,∴x=2时,AE的最大值为1,此时MN的值最大=×1=,即△APE的圆心到AB边的距离的最大值为.4.【探索发现】如图①,是一张直角三角形纸片,∠B=60°,小明想从中剪出一个以∠B为内角且面积最大的矩形,经过多次操作发现,当沿着中位线DE、EF剪下时,所得的矩形的面积最大,随后,他通过证明验证了其正确性,并得出:矩形的最大面积与原三角形面积的比值为.【拓展应用】如图②,在△ABC中,BC=a,BC边上的高AD=h,矩形PQMN的顶点P、N 分别在边AB、AC上,顶点Q、M在边BC上,则矩形PQMN面积的最大值为.(用含a,h的代数式表示)【灵活应用】如图③,有一块“缺角矩形”ABCDE,AB=32,BC=40,AE=20,CD=16,小明从中剪出了一个面积最大的矩形(∠B为所剪出矩形的内角),求该矩形的面积.【实际应用】如图④,现有一块四边形的木板余料ABCD,经测量AB=50cm,BC=108cm,CD=60cm,且tanB=tanC=,木匠徐师傅从这块余料中裁出了顶点M、N在边BC上且面积最大的矩形PQMN,求该矩形的面积.【分析】【探索发现】:由中位线知EF=BC、ED=AB、由=可得;【拓展应用】:由△APN∽△ABC知=,可得PN=a﹣PQ,设PQ=x,由S矩形PQMN=PQ•PN═﹣(x﹣)2+,据此可得;【灵活应用】:添加如图1辅助线,取BF中点I,FG的中点K,由矩形性质知AE=EH20、CD=DH=16,分别证△AEF≌△HED、△CDG≌△HDE得AF=DH=16、CG=HE=20,从而判断出中位线IK的两端点在线段AB和DE上,利用【探索发现】结论解答即可;【实际应用】:延长BA、CD交于点E,过点E作EH⊥BC于点H,由tanB=tanC 知EB=EC、BH=CH=54,EH=BH=72,继而求得BE=CE=90,可判断中位线PQ的两端点在线段AB、CD上,利用【拓展应用】结论解答可得.【解答】解:【探索发现】∵EF、ED为△ABC中位线,∴ED∥AB,EF∥BC,EF=BC,ED=AB,又∠B=90°,∴四边形FEDB是矩形,则===,故答案为:;【拓展应用】∵PN∥BC,∴△APN∽△ABC,∴=,即=,∴PN=a﹣PQ,设PQ=x,=PQ•PN=x(a﹣x)=﹣x2+ax=﹣(x﹣)2+,则S矩形PQMN∴当PQ=时,S最大值为,矩形PQMN故答案为:;【灵活应用】如图1,延长BA、DE交于点F,延长BC、ED交于点G,延长AE、CD交于点H,取BF中点I,FG的中点K,由题意知四边形ABCH是矩形,∵AB=32,BC=40,AE=20,CD=16,∴EH=20、DH=16,∴AE=EH、CD=DH,在△AEF和△HED中,∵,∴△AEF≌△HED(ASA),∴AF=DH=16,同理△CDG≌△HDE,∴BI==24,∵BI=24<32,∴中位线IK的两端点在线段AB和DE上,过点K作KL⊥BC于点L,由【探索发现】知矩形的最大面积为×BG•BF=×(40+20)×(32+16)=720,答:该矩形的面积为720;【实际应用】如图2,延长BA、CD交于点E,过点E作EH⊥BC于点H,∵tanB=tanC=,∴∠B=∠C,∴EB=EC,∵BC=108cm,且EH⊥BC,∴BH=CH=BC=54cm,∵tanB==,∴EH=BH=×54=72cm,在Rt△BHE中,BE==90cm,∵AB=50cm,∴AE=40cm,∴BE的中点Q在线段AB上,∵CD=60cm,∴CE的中点P在线段CD上,∴中位线PQ的两端点在线段AB、CD上,由【拓展应用】知,矩形PQMN的最大面积为BC•EH=1944cm2,答:该矩形的面积为1944cm2.。
中考数学专题复习《以平行四边形为背景的计算与证明》经典题型讲解类型之一 以平行四边形为背景的计算与证明【经典母题】已知:如图Z11-1,在▱ABCD 中,AC 是对角线,BE⊥AC ,DF ⊥AC ,垂足分别为E ,F .求证:BE =DF .证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AB ∥CD ,∴∠BAE =∠DCF .又∵BE ⊥AC ,DF ⊥AC ,∴∠AEB =∠CFD ,∵AB =CD ,∴Rt △AEB ≌Rt △CFD ,∴BE =DF .【思想方法】 (1)平行四边形是一种特殊的四边形,它具有对边平行且相等,对角线互相平分的性质,根据平行四边形的性质可以解决一些有关的计算或证明问题;(2)平行四边形的判定有四种方法:两组对边平行;两组对边分别相等;一组对边平行且相等;对角线互相平分.【中考变形】1.[2016·益阳]如图Z11-2,在▱ABCD 中,AE ⊥BD 于点E ,CF ⊥BD 于点F ,连结AF ,CE .求证:AF =CE .证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD =BC ,∠ADB =∠CBD .又∵AE ⊥BD ,CF ⊥BD , 图Z11-1图Z11-2∴∠AED =∠CFB ,AE ∥CF .∴△AED ≌△CFB (AAS ).∴AE =CF .∴四边形AECF 是平行四边形.∴AF =CE .2.[2016·黄冈]如图Z11-3,在▱ABCD 中,E ,F 分别为边AD ,BC 的中点,对角线AC 分别交BE ,DF 于点G ,H .求证:AG =CH .证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD ∥BC ,∴∠ADF =∠CFH ,∠EAG =∠FCH ,∵E ,F 分别为AD ,BC 边的中点,∴AE =DE =12AD ,CF =BF =12BC ,∵AD =BC ,∴AE =CF =DE =BF .∵DE ∥BF ,∴四边形BFDE 是平行四边形,∴BE ∥DF ,∴∠AEG =∠ADF ,∴∠AEG =∠CFH ,在△AEG 和△CFH 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠EAG =∠FCH ,AE =CF ,∠AEG =∠CFH ,∴△AEG ≌△CFH (ASA ),∴AG =CH .【中考预测】[2016·义乌模拟]如图Z11-4,已知E ,F 分别是▱ABCD的边BC ,AD 上的点,且BE =DF .(1)求证:四边形AECF 是平行四边形;(2)若四边形AECF 是菱形,且BC =10,∠BAC =90°,图Z11-3图Z11-4求BE的长.解:(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,且AD=BC,∵BE=DF,∴AF=EC,∴四边形AECF是平行四边形;(2)如答图,∵四边形AECF是菱形,∴AE=EC,∴∠1=∠2,∵∠BAC=90°,中考预测答图∴∠3=90°-∠2,∠4=90°-∠1,∴∠3=∠4,∴AE=BE,∴BE=AE=CE =12BC=5.类型之二以矩形、菱形或正方形为背景的计算与证明【经典母题】如图Z11-5,在菱形ABCD中,E,F分别是BC,CD的中点,且AE⊥BC,AF⊥CD.求菱形各个内角的度数.图Z11-5 经典母题答图解:如答图,连结AC.∵四边形ABCD是菱形,AE⊥BC,AF⊥CD且E,F分别为BC,CD的中点,∴AC=AB=AD=BC=CD,∴△ABC,△ACD均为等边三角形,∴菱形ABCD 的四个内角度数分别为∠B =∠D =60°,∠BAD =∠BCD =120°.【思想方法】 要掌握矩形、菱形、正方形的性质和判定方法,采用类比法,比较它们的区别和联系.对于矩形的性质,重点从“四对”入手,即从对边、对角、对角线及对称轴入手;判定菱形可以从一般四边形入手,也可以从平行四边形入手;正方形既具有矩形的性质又具有菱形的性质.【中考变形】1.[2017·日照]如图Z11-6,已知BA =AE =DC ,AD =EC ,CE ⊥AE ,垂足为E .(1)求证:△DCA ≌△EAC ;(2)只需添加一个条件,即__AD =BC __,可使四边形ABCD为矩形.请加以证明.解:(1)证明:在△DCA 和△EAC 中,⎩⎪⎨⎪⎧DC =EA ,AD =CE ,AC =CA ,∴△DCA ≌△EAC (SSS );(2)添加AD =BC ,可使四边形ABCD 为矩形.理由如下:∵AB =DC ,AD =BC ,∴四边形ABCD 是平行四边形,∵CE ⊥AE ,∴∠E =90°,由(1)得△DCA ≌△EAC ,∴∠D =∠E =90°,∴四边形ABCD 为矩形.故答案为AD =BC (答案不唯一).2.[2017·白银]如图Z11-7,矩形ABCD 中,AB =6,BC=4,过对角线BD 中点O 的直线分别交AB ,CD 边于点E ,F .(1)求证:四边形BEDF 是平行四边形; 图Z11-6图Z11-7(2)当四边形BEDF 是菱形时,求EF 的长.解:(1)证明:∵四边形ABCD 是矩形,O 是BD 的中点,∴AB ∥DC ,OB =OD ,∴∠OBE =∠ODF ,在△BOE 和△DOF 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠OBE =∠ODF ,OB =OD ,∠BOE =∠DOF ,∴△BOE ≌△DOF (ASA ),∴EO =FO ,∴四边形BEDF 是平行四边形;(2)当四边形BEDF 是菱形时,BD ⊥EF ,设BE =x ,则 DE =x ,AE =6-x ,在Rt △ADE 中,DE 2=AD 2+AE 2,∴x 2=42+(6-x )2,解得x =133,∵BD =AD 2+AB 2=213,∴OB =12BD =13,∵BD ⊥EF ,∴OE =BE 2-OB 2=2133,∴EF =2EO =4133.3.[2017·盐城]如图Z11-8,矩形ABCD 中,∠ABD ,∠CDB 的平分线BE ,DF 分别交边AD ,BC 于点E ,F .(1)求证:四边形BEDF 是平行四边形;(2)当∠ABE 为多少度时,四边形BEDF 是菱形?请说明理由.解:(1)证明:∵四边形ABCD 是矩形,∴AB ∥DC ,AD ∥BC ,∴∠ABD =∠CDB ,∵BE 平分∠ABD ,DF 平分∠BDC ,∴∠EBD =12∠ABD ,∠FDB =12∠BDC ,图Z11-8∴∠EBD=∠FDB,∴BE∥DF,又∵AD∥BC,∴四边形BEDF是平行四边形;(2)当∠ABE=30°时,四边形BEDF是菱形,理由:∵BE平分∠ABD,∴∠ABD=2∠ABE=60°,∠EBD=∠ABE=30°,∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=90°,∴∠EDB=90°-∠ABD=30°,∴∠EDB=∠EBD=30°,∴EB=ED,又∵四边形BEDF是平行四边形,∴四边形BEDF是菱形.4.[2016·株洲]如图Z11-9,在正方形ABCD中,BC=3,E,F分别是CB,CD延长线上的点,DF=BE,连结AE,AF,过点A作AH⊥ED于H点.(1)求证:△ADF≌△ABE;(2)若BE=1,求tan∠AED的值.解:(1)证明:正方形ABCD中,∵AD=AB,∠ADC=∠ABC=90°,∴∠ADF=∠ABE=90°,在△ADF与△ABE中,AD=AB,∠ADF=∠ABE,DF=BE,∴△ADF≌△ABE(SAS);(2)在Rt△ABE中,∵AB=BC=3,BE=1,∴AE=10,ED=CD2+CE2=5,∵S△AED=12ED·AH=12AD·BA=92,图Z11-9∴AH =95, 在Rt △AHD 中,DH =AD 2-AH 2=125,∴EH =ED -DH =135,∴tan ∠AED =AH EH =913.5.[2017·上海]已知:如图Z11-10,四边形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.证明:(1)在△ADE 与△CDE 中,⎩⎪⎨⎪⎧AD =CD,DE =DE ,EA =EC ,∴△ADE ≌△CDE (SSS ),∴∠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 =180×22+3+3=45°,∵四边形ABCD 是菱形,∴∠ABE =45°,∴∠ABC =90°,∴四边形ABCD 是正方形.图Z11-106.如图Z11-11,正方形ABCD的边长为8 cm,E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA上的动点,且AE=BF=CG=DH.(1)求证:四边形EFGH是正方形;(2)判断直线EG是否经过某一定点,说明理由;(3)求四边形EFGH面积的最小值.图Z11-11中考变形6答图解:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴∠A=∠B=90°,AB=DA,∵AE=DH=BF,∴BE=AH,∴△AEH≌△BFE(SAS),∴EH=FE,∠AHE=∠BEF,同理,FE=GF=HG,∴EH=FE=GF=HG,∴四边形EFGH是菱形,∵∠A=90°,∴∠AHE+∠AEH=90°,∴∠BEF+∠AEH=90°,∴∠FEH=90°,∴四边形EFGH是正方形;(2)直线EG经过正方形ABCD的中心.理由:如答图,连结BD交EG于点O.∵四边形ABCD是正方形,∴AB∥DC,AB=DC,∴∠EBD=∠GDB,∵AE=CG,∴BE=DG,∵∠EOB=∠GOD,∴△EOB≌△GOD(AAS),∴BO=DO,即O为BD的中点,∴直线EG经过正方形ABCD的中心;(3)设AE=DH=x,则AH=8-x,在Rt△AEH中,EH2=AE2+AH2=x2+(8-x)2=2x2-16x+64=2(x-4)2+32,∵S四边形EFGH=EH·EF=EH2,∴四边形EFGH面积的最小值为32 cm2.【中考预测】如图Z11-12,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,E是CD上一点,BE交AC于点F,连结DF.图Z11-12(1)求证:∠BAC=∠DAC,∠AFD=∠CFE;(2)若AB∥CD,试证明四边形ABCD是菱形;(3)在(2)的条件下,试确定点E的位置,使∠EFD=∠BCD,并说明理由.解:(1)证明:∵AB=AD,CB=CD,AC=AC,∴△ABC≌△ADC(SSS),∴∠BAC=∠DAC.∵AB=AD,∠BAF=∠DAF,AF=AF,∴△ABF≌△ADF(SAS),∴∠AFB=∠AFD.又∵∠CFE=∠AFB,∴∠AFD=∠CFE;(2)证明:∵AB∥CD,∴∠BAC=∠ACD.又∵∠BAC=∠DAC,∴∠DAC=∠ACD,∴AD=CD.∵AB=AD,CB=CD,∴AB=CB=CD=AD,∴四边形ABCD是菱形;(3)当BE⊥CD时,∠EFD=∠BCD.理由:∵四边形ABCD为菱形,∴BC=CD,∠BCF=∠DCF.又∵CF为公共边,∴△BCF≌△DCF(SAS),∴∠CBF=∠CDF.∵BE⊥CD,∴∠BEC=∠DEF=90°,∴∠CBF+∠BCD=∠CDF+∠EFD,∴∠EFD=∠BCD.。
小专题(一)平行四边形的证明思路类型1 若已知(已证)四边形中边的关系(1)已知一组对边平行,可以证这一组对边相等或另一组对边平行;(2)已知一组对边相等,可以证这一组对边平行或另一组对边相等.1.如图,在△ABC中,AB AC=,点D在AB上,过点D作BC的平行线,与AC相交于点E,点F在BC上,EF EC=.求证:四边形DBFE是平行四边形.2.如图,在ABCD中,点O是对角线,AC BD的交点,点E是边CD的中点,点F在BC的延长线上,且12CF BC=,求证:四边形OCFE是平行四边形.3.(2018·孝感)如图,点,,,B EC F在一条直线上,已知//,//AB DE AC DF,BE CF=,连接AD.求证:四边形ABED是平行四边形.4.如图,在ABCD中,分别以,AD BC为边向内作等边△ADE和等边△BCF,连接,BE DF.求证:四边形BEDF是平行四边形.5.如图,已知点,,D E F 分别在△ABC 的边,,BC AB AC 上,且//,DE AF DE AF =,将FD 延长到点G ,使2FG DF =,连接AG ,则ED 与AG 互相平分吗?请说明理由.6.如图,在ABCD 中,,E F 分别是,AD BC 的中点,AF 与BE 交于点,G CE 与DF 交于点H ,求证:四边形EGFH 是平行四边形.类型2 若已知条件(己证结论)与对角线有关,则可以通过证明对角线互相平分得到平行四边形7.如图,ABCD 的对角线相交于点O ,直线EF 经过点O ,分别与,AB CD 的延长线交于点,E F .求证:四边形AECF 是平行四边形.8.如图,在ABCD 中,点O 是对角线AC 的中点,EF 过点O ,与,AD BC 分别相交于点,,E F GH 过点O ,与,AB CD 分别相交于点,G H ,连接,,,EG FG FH EH .求证:四边形EGFH 是平行四边形.参考答案1.证明:,.,AB AC B C EF EC EFC C =∴∠=∠=∴∠=∠.B EFC ∴∠=∠. //AB EF ∴.又//,DE BC ∴四边形DBFE 是平行四边形.2.证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴点O 是BD 的中点.又∵点E 是边CD 的中点,OE ∴是△BCD 的中位线. //OE BC ∴,且12OE BC =.又12CF BC =, OE CF ∴=.又∵点F 在BC 的延长线上,//.OE CF ∴∴四边形OCFE 是平行四边形.3.证明://,AB DE B DEF ∴∠=∠.//,AC DF ACB F ∴∠=∠.BE CF =,BE CE CF CE ∴+=+,即BC EF =.在△ABC 和△DEF 中,,,,B DEF BC EF ACB F ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△ABC ≌△DEF (ASA ). .//,AB DE AB DE ∴=∴四边形ABED 是平行四边形.4.证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,,CD AB AD CB ∴==,DAB BCD ∠=∠.又∵△ADE 和△BCF 都是等边三角形,∴,DE AD AE CF BF BC ====,60.DAE BCF BF ︒∠=∠=∴=,.DE CF AE DCF BCD BCF =∠=∠-∠,,BAE DAB DAE DCF BAE ∠=∠-∠∴∠=∠.在△DCF 和△BAE 中, ,,,CD AB DCF BAE CF AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△DCF ≌△BAE(SAS ). DF BE =.又,BF DE =∴四边形BEDF 是平行四边形.5.解:ED 与AG 互相平分.理由:连接,,//,,EG AD DE AF DE AF =∴四边形AEDF 是平行四边形.//,AE DF AE DF ∴=.又2,.FG DF DG DF AE DG =∴=∴=.又//,AE DG ∴四边形AEGD 是平行四边形.ED ∴与AG 互相平分.6.证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,//,AD BC AD BC ∴=.,E F 分别是,AD BC 的中点,11,,//,,22AE AD FC BC AE FC AE FC ∴==∴=∴四边形AECF 是平行四边形.//GF EH ∴.同理可证://ED BF 且.ED BF =∴四边形BFDE 是平行四边形.//.GE FH ∴∴四边形EGFH 是平行四边形.7.证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,,OD OB OA OC ∴==,//AB CD .,DFO BEO FDO EBO ∴∠=∠∠=∠.在△FDO 和△EBO 中,,,,DFO BEO FDO EBO OD OB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△FDO ≌△EBO (AAS ).∴OF OE =.又,OA OC =∴四边形AECF 是平行四边形.8.证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,//..AD BC EAO FCO O ∴∴∠=∠为AC 的中点,OA OC ∴=.在△OAE 和△OCF 中,,,,EAO FCO OA OC AOE COF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△OAE ≌△OCF (ASA ).OE OF ∴=.同理可证:.OG OH =∴四边形EGFH 是平行四边形.。
专题训练(一) 平行四边形的证明思路
班别姓名
【题型1】若已知条件出现在四边形的边上,则应考虑:
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
1.如图,在▱ABCD中,点E在AB的延长线上,且EC∥BD.
求证:四边形BECD是平行四边形.
2.如图,在▱ABCD中,点E,F分别在边AB,CD上,BE=DF.求证:四边形AECF是平行四边形.
3.如图,在▱ABCD中,分别以AD,BC为边向内作等边△ADE和等边△BCF,连接BE,DF.求证:四边形BEDF是平行四边形.
4.如图,DE是△ABC的中位线,延长DE到F,使EF=DE,连接BF.
(1)求证:BF=DC;
(2)求证:四边形ABFD是平行四边形.
【题型2】若已知条件出现在四边形的角上,则应考虑利用“两组对角分别相等的四边形是平行四边形”来证明
5.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠A=∠C.求证:四边形ABCD是平行四边形.
【题型3】若已知条件出现在对角线上,则应考虑利用“对角线互相平分的四边形是平行四边形”来证明
6.已知:如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,E是BC的中点,直线AE交DC的延长线于点F.求证:四边形ABFC为平行四边形.
7.如图,▱ABCD的对角线相交于点O,直线EF经过点O,分别与AB,CD的延长线交于点E,F.求证:四边形AECF是平行四边形.
8.如图,▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E,F分别是OB,OD的中点.求证:四边形AECF是平行四边形.
专题训练(四) 平行四边形的证明思路
类型1 若已知条件出现在四边形的边上,则应考虑:
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
1.如图,在▱ABCD中,点E在AB的延长线上,且EC∥BD.求证:四边形BECD是平行四边形.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,即BE∥CD.
又∵EC∥BD,
∴四边形BECD是平行四边形.
2.如图,在▱ABCD中,点E,F分别在边AB,CD上,BE=DF.求证:四边形AECF是平行四边形.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,AB=CD.
∵BE=DF,
∴AB -BE =CD -DF ,即AE =CF.
又∵AE∥CF,
∴四边形AECF 是平行四边形.
3.如图,在▱ABCD 中,分别以AD ,BC 为边向内作等边△ADE 和等边△BCF,连接BE ,DF.求证:四边形BEDF 是平行四边形.
证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,
∴CD =AB ,AD =CB ,∠DAB =∠BCD.
又∵△ADE 和△BCF 都是等边三角形,
∴DE =AD =AE ,CF =BF =BC ,∠DAE =∠BCF=60°.
∴BF =DE ,CF =AE ,∠DCF =∠BCD-∠BCF ,∠BAE =∠DAB-∠DAE ,即∠DCF=∠BAE. 在△DCF 和△BAE 中,
⎩⎨⎧CD =AB ,
∠DCF =∠BAE,CF =AE ,
∴△DCF ≌△BAE(SAS ).
∴DF =BE.
∴四边形BEDF 是平行四边形.
4.(钦州中考)如图,DE 是△ABC 的中位线,延长DE 到F ,使EF =DE ,连接BF.
(1)求证:BF =DC ;
(2)求证:四边形ABFD 是平行四边形.
证明:(1)∵DE 是△ABC 的中位线,
∴CE =BE.
在△DEC 和△FEB 中,
⎩⎨⎧CE =BE ,
∠CED =∠BEF,DE =FE ,
∴△DEC≌△FEB.
∴BF=DC.(SAS)
(2)∵DE是△ABC的中位线,
∴DE∥AB,且DE=1
2 AB.
又∵EF=DE,
∴DE=1
2 DF.
∴DF=AB.
∴四边形ABFD是平行四边形.
类型2 若已知条件出现在四边形的角上,则应考虑利用“两组对角分别相等的四边形是平行四边形”来证明
5.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠A=∠C.求证:四边形ABCD是平行四边形.
证明:∵AD∥BC,
∴∠A+∠B=180°,
∠C+∠D=180°.
∵∠A=∠C,
∴∠B=∠D.
∴四边形ABCD是平行四边形.
类型3若已知条件出现在对角线上,则应考虑利用“对角线互相平分的四边形是平行四边形”来证明
6.已知:如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,E是BC的中点,直线AE交DC的延长线于点F.求证:四边形ABFC为平行四边形.
证明:∵AB∥CD,
∴∠BAE =∠CFE.
∵E 是BC 的中点,
∴BE =CE.
在△ABE 和△FCE 中,
⎩⎨⎧∠BAE=∠CFE,
∠AEB =∠FEC,BE =CE ,
∴△ABE ≌△FCE(AAS ).
∴AE =E F.
又∵BE=CE ,
∴四边形ABFC 是平行四边形.
7.如图,▱ABCD 的对角线相交于点O ,直线EF 经过点O ,分别与AB ,CD 的延长线交于点E ,F.求证:四边形AECF 是平行四边形.
证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,
∴OD =OB ,OA =OC ,AB ∥CD.
∴∠DFO =∠BEO,∠FDO =∠EBO.
∴△FDO ≌△EBO.(AAS )
∴OF =OE.
∴四边形AECF 是平行四边形.
8.如图,▱ABCD 中,对角线AC ,BD 相交于点O ,点E ,F 分别是OB ,OD 的中点.求证:四边形AECF 是平行四边形.
证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,
∴OA =OC ,OB =OD.
∵点E ,F 分别是OB ,OD 的中点,
∴OE=1
2
OB,OF=
1
2
OD.
∴OE=OF.
∴四边形AECF是平行四边形.。