云南中考数学《专项三压轴题》精讲教学案类型⑦ 平行四边形及矩形、菱形、正方形存在性问题探究
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中考考点总动员之三轮冲刺聚焦考点+名师点睛+能力提升专题05 四边形讲练测模块一:平行四边形【例1】如果一个四边形的两条对角线相等,那么称这个四边形为“等对角线四边形”.写出一个你所学过的特殊的等对角线四边形的名称____________.【难度】★【答案】答案不唯一,例:矩形,正方形,等腰梯形.【解析】考查常见的四边形的性质.【例2】下列判断错误的是( )A.对角线互相垂直且相等的平行四边形是正方形B.对角线互相垂直平分的四边形是菱形C.对角线相等的四边形是矩形D.对角线互相平分的四边形是平行四边形【难度】★【答案】C【解析】对平行四边形,矩形,正方形,菱形的性质的考查.【例3】下列命题中,真命题是( )A.菱形的对角线互相平分且相等B.矩形的对角线互相垂直平分C.对角线相等且垂直的四边形是正方形D.对角线互相平分的四边形是平行四边形【难度】★【答案】D【解析】考查菱形,矩形,正方形,平行四边形的性质.【例4】 如图,在ABCD 中,AC 、BD 相交于点O ,请添加一个条件________________,可得ABCD 是矩形.【难度】★【答案】BD AC =或90DAB ∠=︒.【解析】矩形是有一个角为直角的平行四边形,或者矩形是对角线平分且相等的四边形. 【总结】考查矩形的判定.【例5】 已知四边形ABCD 是平行四边形,对角线AC 与BD 相交于点O ,那么下列结论中正确的是( )A .当AB = BC 时,四边形ABCD 是矩形 B .当AC ⊥BD 时,四边形ABCD 是矩形 C .当OA = OB 时,四边形ABCD 是矩形 D .当ABD CBD ∠=∠时,四边形ABCD 是矩形 【难度】★★ 【答案】C【解析】矩形是对角线平分且相等的四边形.【例6】 已知在四边形ABCD 中,AC 与BD 相交于点O ,那么下列条件中能判定这个四边形是正方形的是( )A .AC = BD ,AB // CD ,AB = CD B .AD // BC ,A C ∠=∠ C .AO = BO = CO = DO ,AC BD ⊥D .AO = CO ,BO = DO ,AB = BC【难度】★★ 【答案】C【解析】正方形是对角线互相垂直平分且相等的四边形.【例7】 如果点K 、L 、M 、N 分别是四边形ABCD 的四条边AB 、BC 、CD 、DA 的中点,且四边形KLMN 是菱形,那么下列选项正确的是( )A .AB BC ⊥ B .AC BD ⊥C .AB BC =D .AC BD =【难度】★★ 【答案】D【解析】连接AC 、BD ,点K 、L 、M 、N 分别是四边形ABCD 的四条边AB 、BC 、CD 、DA 的中点,所以得四边形KLMN 为平行四边形,又它为菱形则相邻两边相等,而邻边正 好是四边形ABCD 的对角线的中位线,所以AC=BD .ABC DO【总结】考查三角形中位线定理的运用.【例8】 从①AB // CD ,②AD // B C ,③AB = CD ,④AD = BC 四个关系中,任选两个作为条件,那么选到能够判定四边形ABCD 是平行四边形的概率是______.【难度】★★ 【答案】23. 【解析】四种选2中共有6种情况,两组对边平行的四边形、两组对边相等的四边形、一组对边平行且相等的四边形均是平行四边形,共有4种情况,所以概率是42=63.【总结】考查平行四边形的判定及概率的综合运用.【例9】 在平行四边形ABCD 中,BC = 24,AB = 18,ABC ∠和BCD ∠的平分线交AD 于点E 、F ,则EF =______.【难度】★★ 【答案】12.【解析】由平行线和角平分线可知△ABE 和△CDF 都是等腰三角形, 所以18AE AB ==,18DF DC ==, 所以18182412EF AE DF AD =+-=+-=.【总结】本题主要考查“平行线+角平分线推出等腰三角形”的基本模型的运用.【例10】 如图,在四边形ABCD 中,90ABC ∠=︒,对角线AC 、BD 交于点O ,AO = CO ,AOD ADO ∠=∠,E是DC 边的中点.下列结论中,错误的是( ) A .12OE AD = B .12OE OB =C .12OE OC =D .12OE BC =【难度】★★ 【答案】DF EDCBAAB C D EO【解析】由AOD ADO ∠=∠得到AO OD =,又AO = CO ,得AO =AD =OC , 因为O 、E 都是中点,所以OE 是中位线,即12OE AD =, 又90ABC ∠=︒且O 为中点,则AO =OC =OB ,所以A 、B 、C 正确,D 错误. 【总结】本题主要考查直角三角形的性质与三角形中位线的综合运用.【例11】 设边长为3的正方形的对角线长为a .下列关于a 的四种说法:①a 是无理数;②a 可以用数轴上的一个点来表示;③34a <<;④a 是18的一个平方根.其中,所有正确说法的序号是( )A .①④B .②③C .①②④D .①③④【难度】★★ 【答案】C【解析】勾股定理可得:a = 一对应,所以②是对的,故选C .【总结】本题主要考查勾股定理及对实数的认识.【例12】 如图,在ABC ∆中,点D 、E 分别在AB 、AC 上,ADE C ∠=∠,如果AE = 2,ADE ∆的面积是4,四边形BCDE 的面积是5,那么AB 的长是______.【难度】★★ 【答案】3.【解析】因为ADE C A A ∠=∠=∠,,所以ADEACB ∆∆.因为4ADE S ∆=,459ABC S ∆=+=,根据相似三角形面积比等于相似比的平方,得:249ADE ABC S DE AB S ∆∆⎛⎫== ⎪⎝⎭,得:23DE AB =,因为AE = 2,所以AB=3. 【总结】本题主要考查相似三角形的性质的运用.【例13】 已知:如图,在四边形ABCD 中,AB // CD ,点E 是对角线AC 上一点,DEC ABC ∠=∠,且2CD CE CA =.(1)求证:四边形ABCD 是平行四边形;(2)分别过点E 、B 作AB 和AC 的平行线交于点F ,联结CF ,若FCE DCE ∠=∠, 求证:四边形EFCD 是菱形.【难度】★★ 【答案】略.【解析】证明:(1)∵AB // CD ,∴BAC ECD ∠=∠, ∵DEC ABC ∠=∠,∴CDE ACB ∆~∆,∴CD CEAC AB=. ∴CD AB CE CA ⋅=⋅,又∵2CD CE CA =,∴AB =CD , 又因为AB // CD ,所以四边形ABCD 为平行四边形;(2)∵//AE BF ,//AB EF ,∴四边形ABFE 是平行四边形,∴//AB EF 且AB EF =,又∵ABCD 为平行四边形,∴//AB CD 且AB CD = ∴//EF CD 且EF CD =,∴四边形EFCD 为平行四边形,∵//EF CD ,∴FEC ECD ∠=∠,∵FCE DCE ∠=∠,∴FEC FCE ∠=∠, ∴EF =CF ,∴四边形EFCD 为菱形.【总结】本题主要考查相似三角形与菱形性质的综合运用.【例14】 如图,在ABC ∆中,AB = AC ,点D 在边AC 上,AD = BD =DE ,联结BE ,72ABC DBE ∠=∠=︒.(1)联结CE ,求证:CE = BE ;(2)分别延长CE 、AB 交于点F ,求证:四边形DBFE 是菱形.【难度】★★ 【答案】见解析.A B C DEO A BCD EF【解析】证明:(1)设DE 与BC 的交点为O , ∵72ABC DBE ∠=∠=︒,AB = AC ,AD = BD =DE ,∴36ABD DBA DBC ∠=∠=∠=,72ABC ACB BDC DBE DEB ∠=∠=∠=∠=∠=, ∴BCD DBE ∆≅∆,∴DE =BC ,CD =DO =BO ,∴OC =OE , ∴36CEO OCE CBE ∠=∠=∠=︒,∴BE =CE .(2)∵36BDE CED ∠=∠=︒,∴//BD CF ,∵36ABD EDB ∠=∠=︒,∴//DE AB , ∴四边形DBFE 为平行四边形,又∵BD =DE ,∴四边形DBFE 为菱形. 【总结】本题主要考查等腰三角形的性质与菱形判定的综合运用.【例15】 已知:如图,在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=︒,AC = BC ,点E 在边AC 上,延长BC 至D 点,使CE = CD ,延长BE 交AD 于F ,过点C 作CG // BF ,交AD 于点G ,在BE 上取一点H ,使HCE DCG ∠=∠. (1)求证:BCE ∆≌ACD ∆; (2)求证:四边形FHCG 是正方形.【难度】★★ 【答案】略.【解析】证明:(1)∵90ACB ACD ∠=∠=︒,CE =CD ,AC =BC , ∴BCE ∆≌ACD ∆;(2)∵BCE ∆≌ACD ∆,∴CEB CDA ∠=∠,又∵HCE DCG ∠=∠,CE =CD ,∴CEH CDG ∆≅∆,∴CH =CG , ∵HCE DCG ∠=∠且90ACB ∠=︒,∴90HCG CHF CGF ∠=︒=∠=∠,∴四边形FHCG 为矩形,又∵CH =CG ,∴四边形FHCG 为正方形. 【总结】本题主要考查矩形和正方形性质的综合运用.【例16】 如图,在四边形ABCD 中,AB // DC ,E 、F 为对角线BD 上两点,且BE = DF ,AF // EC .(1)求证:四边形ABCD 是平行四边形;(2)延长AF ,交边DC 于点G ,交边BC 的延长线于点H ,求证:AD DC BH DG =.【难度】★★★ 【答案】略.【解析】证明:(1)∵BE =DF ,∴BF =DF , ∵//AB DC ,∴ABF EDC ∠=∠,BAF AGD ∠=∠,∵AF // EC ,∴AGD ECD BAF ∠=∠=∠,∴AFB CED ∆≅∆, ∴AB =CD ,且AB // DC ,∴四边形ABCD 为平行四边形; (2)∵四边形ABCD 为平行四边形,∴HAB AGD ∆∆,∴AD DGBH AB=, 又∵CD =AB ,∴AD DC BH DG =.【总结】本题主要考查平行四边形的性质及相似的性质的综合运用.【例17】 如图,已知在矩形ABCD 中,过对角线AC 的中点O 作AC 的垂线,分别交射线AD 和CB 于点E 、F ,交边DC 于点G ,交边AB 于点H .联结AF 、CE . (1)求证:四边形AFCE 是菱形;(2)如果OF = 2GO ,求证:2GO DG GC =.A BCDEF H【难度】★★★ 【答案】略.【解析】(1)∵四边形ABCD 为矩形,∴AO =OC ,//AE DF , ∴EOA FOC ∆≅∆,∴OE =OF ,又∵EF AC ⊥,且AO =OC ,∴四边形AFCE 为菱形;(2)∵四边形AFCE 为菱形,∴90EOC EDC ∠=∠=︒, ∵EGD CGO ∠=∠,∴EGDCGO ∆∆,∴DG GOEG CG=, ∵OF = 2GO =OE ,∴OG =EG ,∴2GO DG GC =. 【总结】本题主要考查矩形及菱形性质的综合运用.【例18】 已知:如图,Rt ABC ∆和Rt CDE ∆中,90ABC CDE ∠=∠=︒,且BC 与CD 共线,联结AE ,点M为AE 中点,联结BM ,交AC 于点G ,联结MD ,交CE 于点H . (1)求证:MB = MD ;(2)当AB = BC ,DC = DE 时,求证:四边形MGCH 为矩形.【难度】★★★ 【答案】略.【解析】(1)过点M 作MN BD ⊥于N ,∵90ABC CDE ∠=∠=︒,且BC 与CD 共线,∴////AB MN DE ,又∵M 为AE 中点,∴N 也为BD 中点, ∴BM D ∆为等腰三角形,∴BM =MD ; (2)延长BM 交DE 延长线于点P ,∵//AB PE ,M 为AE 中点,∴AB =PE ,∵AB =BC ,DC =DE ,∴Rt ABC ∆和Rt CDE ∆都是等腰直角三角形,∴45CED ACB ∠=∠=︒, ∴CED P ∠=∠,ACB BDM ∠=∠,∴//CE BP ,//AC DM ,A BCDE M HN P∴四边形MGCH 为平行四边形,又∵90GMH ∠=︒,∴四边形MGCH 为矩形.【总结】本题主要考查等腰直角三角形性质和矩形判定的综合运用.【例19】 如图,在正方形ABCD 中,点E 在对角线AC 上,点F 在边BC 上,联结BE 、DF ,DF 交对角线AC于点G ,且DE = DG . (1)求证:AE = CG ; (2)求证:BE // DF .【难度】★★★ 【答案】略.【解析】(1)取AC 中点O ,连接DO∵AD =CD ,∴DO AC ⊥.又∵DE =DG ,∴EO =OG ,∴AE =CG ;(2)∵正方形ABCD ,∴45BAC ACD ∠=∠=︒,∵AE =CG ,AB =CD ,∴EAB CGD ∆≅∆,∴ABE GDC ∠=∠,又∵90DFC FDC EBC ABE ∠+∠=∠+∠=︒,∴DFC EBF ∠=∠,∴BE // DF . 【总结】本题主要考查正方形性质的运用.【例20】 已知:如图1,在平行四边形ABCD 中,点E 、F 分别在BC 、CD 上,且AE = AF ,AEC AFC ∠=∠.(1)求证:四边形ABCD 是菱形;(2)如图2,若AD = AF ,延长AE 、DC 交于点G ,求证:2AF AG DF =.(3)在第(2)小题的条件下,连接BD ,交AG 于点H ,若HE = 4,EG = 12,求AH 的长.A BCD E FOA BCD EF【难度】★★★ 【答案】略【解析】(1)∵AEC AFC ∠=∠, ∴AEB AFD ∠=∠,又∵四边形ABCD 为平行四边形,∴B D ∠=∠,又∵AE = AF ,∴ABE ADF ∆≅∆,∴AB =AD ,∴四边形ABCD 为菱形; (2)∵四边形ABCD 为菱形,∴BAG AGD FAD ∠=∠=∠,又∵D D ∠=∠, ∴AFDGDA ∆∆,∴AD FDGA AD=,又∵AD =AF ,∴2AF AG DF =; (3)∵//AB DC ,//AD BC ,∴AH BH HG HD =,BH EH HD AH =,∴AH EHHG AH=, 又∵HE =4,EG =12,∴416AH AH=,∴AH =8. 【总结】本题主要考查菱形的性质及相似性质的综合运用.【巩固1】(2019春•浦东新区校级月考)已知四边形ABCD ,在①//AB CD ;②AD BC =;③AB CD =;④A C ∠=∠四个条件中,不能推出四边形ABCD 是平行四边形的条件是( ) A .①②B .①③C .①④D .②③【分析】根据平行四边形的判定定理:有一组对边平行且相等的四边形是平行四边形;有两组对边相互平行的四边形是平行四边形;即可得出结论.【解答】解:根据“有一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”可以选①③和①④; 根据两组对边分别相等的四边形是平行四边形,选②③; 所以不能推出四边形ABCD 为平行四边形的是①②; 故选:A .【巩固2】(2019春•浦东新区校级月考)在平行四边形ABCD 中,对角线AC ,BD 交于点O ,若10BD =,14AC =,那么BC 的取值范围为 .【分析】根据平行四边形的性质可得BO 、CO 的长,然后再根据三角形的三边关系可得BC 的取值范围. 【解答】解:如图:四边形ABCD 是平行四边形,12BO BD ∴=,12CO AC =,10BD =,14AC =, 5BO ∴=,7CO =, 212BC ∴<<,故答案为:212BC <<.【巩固3】(2018春•浦东新区期中)如图,以BC 为底边的等腰ABC ∆,点D ,E ,G 分别在BC ,AB ,AC 上,且//EG BC ,//DE AC ,延长GE 至点F ,使得BE BF =. (1)求证:四边形BDEF 为平行四边形;(2)当45C ∠=︒,4BD =时,联结DF ,求线段DF 的长.【分析】(1)由等腰三角形的性质得出ABC C ∠=∠,证出AEG ABC C ∠=∠=∠,四边形CDEG 是平行四边形,得出DEG C ∠=∠,证出F DEG ∠=∠,得出//BF DE ,即可得出结论;(2)证出BDE ∆、BEF ∆是等腰直角三角形,由勾股定理得出BF BE ===作FM BD ⊥于M ,连接DF ,则BFM ∆是等腰直角三角形,由勾股定理得出2FM BM ===,得出6DM =,在Rt DFM ∆中,由勾股定理求出DF 即可.【解答】(1)证明:ABC ∆是等腰三角形, ABC C ∴∠=∠,//EG BC ,//DE AC ,AEG ABC C ∴∠=∠=∠,四边形CDEG 是平行四边形, DEG C ∴∠=∠,BE BF =,BFE BEF AEG ABC ∴∠=∠=∠=∠,F DEG ∴∠=∠, //BF DE ∴,∴四边形BDEF 为平行四边形;(2)解:45C ∠=︒,45ABC BFE BEF ∴∠=∠=∠=︒,BDE ∴∆、BEF ∆是等腰直角三角形,BF BE ∴=== 作FM BD ⊥于M ,连接DF ,如图所示: 则BFM ∆是等腰直角三角形,2FM BM ∴===, 6DM ∴=,在Rt DFM ∆中,由勾股定理得:DF即D ,F 两点间的距离为【巩固4】(2018•上海)已知平行四边形ABCD ,下列条件中,不能判定这个平行四边形为矩形的是( ) A .A B ∠=∠B .AC ∠=∠C .AC BD =D .AB BC ⊥【分析】由矩形的判定方法即可得出答案.【解答】解:A 、A B ∠=∠,180A B ∠+∠=︒,所以90A B ∠=∠=︒,可以判定这个平行四边形为矩形,正确;B 、AC ∠=∠不能判定这个平行四边形为矩形,错误;C 、AC BD =,对角线相等,可推出平行四边形ABCD 是矩形,故正确;D 、AB BC ⊥,所以90B ∠=︒,可以判定这个平行四边形为矩形,正确;故选:B .【巩固5】(2018•上海)对于一个位置确定的图形,如果它的所有点都在一个水平放置的矩形内部或边上,且该图形与矩形的每条边都至少有一个公共点(如图1),那么这个矩形水平方向的边长称为该图形的宽,铅锤方向的边长称为该图形的高.如图2,菱形ABCD 的边长为1,边AB 水平放置.如果该菱形的高是矩形的宽的23,那么矩形的宽的值是 .【分析】先根据要求画图,设矩形的宽AF x =,则23CF x =,根据勾股定理列方程可得结论. 【解答】解:在菱形上建立如图所示的矩形EAFC , 设AF x =,则23CF x =, 在Rt CBF ∆中,1CB =,1BF x =-, 由勾股定理得:222BC BF CF =+,22221(1)()3x x =-+,解得:1813x =或0(舍), 即它的宽的值是1813, 故答案为:1813.【巩固6】(2017•上海)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:2:3CBE BCE ∠∠=,求证:四边形ABCD 是正方形.【分析】(1)首先证得ADE CDE ∆≅∆,由全等三角形的性质可得ADE CDE ∠=∠,由//AD BC 可得ADE CBD ∠=∠,易得CDB CBD ∠=∠,可得BC CD =,易得AD BC =,利用平行线的判定定理可得四边形ABCD 为平行四边形,由AD CD =可得四边形ABCD 是菱形;(2)由BE BC =可得BEC ∆为等腰三角形,可得BCE BEC ∠=∠,利用三角形的内角和定理可得1180454CBE ∠=⨯=︒,易得45ABE ∠=︒,可得90ABC ∠=︒,由正方形的判定定理可得四边形ABCD 是正方形.【解答】证明:(1)在ADE ∆与CDE ∆中, AD CD DE 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 ∴∠=∠,:2:3CBE BCE ∠∠=,218045233CBE ∴∠=⨯=︒++,四边形ABCD 是菱形, 45ABE ∴∠=︒, 90ABC ∴∠=︒,∴四边形ABCD 是正方形.【巩固7】(2019•杨浦区二模)已知:如图,在ABC ∆中,AB BC =,90ABC ∠=︒,点D 、E 分别是边AB 、BC 的中点,点F 、G 是边AC 的三等分点,DF 、EG 的延长线相交于点H ,连接HA 、HC .求证:(1)四边形FBGH 是菱形; (2)四边形ABCH 是正方形.【分析】(1)由三角形中位线知识可得//DF BG ,//GH BF ,根据菱形的判定的判定可得四边形FBGH 是菱形;(2)连结BH ,交AC 于点O ,利用平行四边形的对角线互相平分可得OB OH =,OF OG =,又AF CG =,所以OA OC =.再根据对角线互相垂直平分的平行四边形得证四边形ABCH 是菱形,再根据一组邻边相等的菱形即可求解.【解答】证明:(1)点F 、G 是边AC 的三等分点, AF FG GC ∴==.又点D 是边AB 的中点, //DH BG ∴.同理://EH BF .∴四边形FBGH 是平行四边形,连结BH ,交AC 于点O , OF OG ∴=, AO CO ∴=,=,AB BC∴⊥,BH FG∴四边形FBGH是菱形;(2)四边形FBGH是平行四边形,=.∴=,FO GOBO HO==,又AF FG GC=.AF FO GC GO∴+=+,即:AO CO∴四边形ABCH是平行四边形.=,AC BH⊥,AB BC∴四边形ABCH是正方形.模块二:梯形【例21】顺次联结等腰梯形各边中点所得的四边形是__________形.【难度】★【答案】菱形.【解析】连接对角线,得出新的四边形的每条边为对角线的中位线且分别平行对角线,得出四边形为平行四边形,由因为等腰梯形的对角线相等,所以新的四边形为菱形.【总结】本题主要考查三角形中位线的运用.【例22】如果梯形的下底长为7,中位线长为5,那么其上底长为______.【难度】★【答案】3.【解析】梯形中位线等于上底加下底和的一半.【总结】本题主要考查梯形中位线的运用.【例23】梯形ABCD中,AD // BC,AD = 2,BC = 6,点E是边BC上的点,如果AE将梯形ABCD的面积平分,那么BE的长是______.【难度】★★【答案】4.【解析】设梯形的高为h,则1(26)42ABCDS h h=⨯+⨯=梯形,因为AE将梯形ABCD的面积平分,所以114222ABES BE h h h =⨯⨯=⨯=,所以4BE=.【总结】本题主要考查梯形的面积及三角形面积的运用.【例24】如果梯形ABCD中,AD // BC,E、F分别是AB、CD的中点,AD = 1,BC = 3,那么四边形AEFD与四边形EBCF的面积比是______.【难度】★★【答案】35.【解析】因为EF为梯形ABCD的中位线,所以EF=2,又因为四边形AEFD与EBCF为梯形,且他们的高相等,所以面积之比等于123 235 +=+.【总结】本题主要考查梯形中位线及面积的综合运用.【例25】如图,在梯形ABCD中,AD // BC,AB⊥BC,已知AD = 2,4cot3ACB∠=,梯形ABCD的面积是9.(1)求AB的长;(2)求tan ACD∠的值.【难度】★★【答案】(1)3;(2)617.E D CBAA B CDH【解析】(1)设AB x =,则43BC x =,梯形面积等于42392x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭=,解得:3x =, 即AB 的长为3;(2)过D 作DH AC ⊥于H ,∵AD // BC ,∴ACB CAD ∠=∠,∴4cot cot 3CAD ACB ∠=∠=, ∴65DH =,85AH =,∵AC=5,∴175CH =, ∴6tan 17DH ACD CH ∠==. 【总结】本题主要考查梯形的面积与锐角三角比的综合运用.【例26】 已知,如图,在梯形ABCD 中,AD // BC ,点E 是边CD 的中点,点F 在边BC 上,EF // AB . 求证:()12BF AD BC =+.【难度】★★ 【答案】略.【解析】取AB 的中点G ,连接EG ,∵点E 是边CD 的中点,∴EG 为梯形ABCD 的中位线,∴()12EG AD BC =+, 又∵//EF AB ,且//EG BC ,∴四边形BFEG 为平行四边形, ∴BF =EG ,∴()12BF AD BC =+.【总结】本题主要考查梯形的中位线和平行四边形性质的综合运用.【例27】 如图,在直角梯形纸片ABCD 中,DC // AB ,AB >CD >AD ,90A ∠=︒,将纸片沿过点D 的直线翻折,使点A 落在边CD 上的点E 处,折痕为DF ,联结EF 并展开纸片;AB C D EF GAB C D EF GA BC DH(1)求证:四边形ADEF 为正方形;(2)取线段AF 的中点G ,联结GE ,当BG = CD 时,求证:四边形GBCE 为等腰梯形.【难度】★★★ 【答案】略.【解析】(1)∵//CD AB ,∴90ADE A ∠=∠=︒, 由翻折性质,知ADF EDF ∆≅∆,∴90A DEF ∠=∠=︒, ∴四边形ADEF 为矩形,∵45ADF FDE ∠=∠=︒,∴DA =AF , ∴四边形ADEF 为正方形;(2)连接DG ,EG ,∵BG =CD ,//AB CD ,∴四边形DGBC 为平行四边形,∴BC =DG , 又∵AG =GF ,AD =EF ,90A EFA ∠=∠=︒,∴AGD FGE ≅,∴EG =DG , ∴BC =EG ,∵//BG CE 且不相等,∴四边形GBCE 为等腰梯形.【总结】本题综合性较强,一方面考查翻折的性质,另一方面考查特殊的平行四边形的性质 的运用.【例28】 如图,在ABC ∆中,D 、E 分别是AC 、BC 边上的点,AE 与BD 交于点O ,且CD = CE ,12∠=∠.(1)求证:四边形ABED 是等腰梯形;(2)若EC = 2,BE = 1,21AOD ∠=∠,求AB 的长.【难度】★★★ 【答案】(1)略;(2)32. 【解析】(1)∵C C ∠=∠,CD = CE ,12∠=∠, ∴ACE BCD ∆≅∆,∴BC =AC ,∴AD =BE ,CAB ABC ∠=∠,∴ABC DEC ∠=∠,∴//DE AB ,又∵DE AB ≠,∴四边形ABED 为等腰梯形;A BC DE 1 2 O AB CD E FGA B CD E FG(2)∵四边形ADEB 为等腰梯形,∴ADE BED ∠=∠.∵12∠=∠,∴EDO OED ∠=∠,又∵21AOD ∠=∠,∴1ODE ∠=∠, ∴DE =BE =1,∵//DE AB ,∴DE EC AB BC =,∴32AB =. 【总结】本题一方面考查等腰梯形的判定,另一方面考查三角形一边平行线性质定理的运用.【例29】 如图,已知ABC ∆和ADE ∆都是等边三角形,点D 在边BC 上,点E 在边AD 的右侧,联结CE . (1)求证:60ACE ∠=︒;(2)在边AB 上取一点F ,使BF = BD ,联结DF 、EF .求证:四边形CDEF 是等腰梯形.【难度】★★★ 【答案】略.【解析】(1)∵ABC ∆和ADE ∆都是等边三角形, ∴60BAC DAE ∠=∠=︒,AB =AC ,AD =AE , ∴BAD CAE ∠=∠,∴ABD ACE ∆≅∆, ∴60ACE ABC ∠=∠=︒;(2)∵CE =BD ,BF =BD ,60B ∠=︒,∴BDF ∆为等边三角形, ∴DF =BD =CE ,∵ACE ACB B ∠=∠=∠,∴120BCE ∠=︒, ∴180B BCE ∠+∠=︒,∴//BF CE ,∵BF =CE ,∴四边形BFEC 为平行四边形,∴//CD EF 且DF =CE , ∴四边形CDFE 为等腰梯形.【总结】本题主要考查等边三角形的性质与等腰梯形判定的综合运用.【例30】 如图,在梯形ABCD 中,AB // CD ,AD = BC ,E 是CD 的中点,BE 交AC 于F ,过点F 作FG // AB ,AB C D EF交AE 于点G . (1)求证:AG = BF ;(2)当2AD CA CF =时,求证:AB AD AG AC =.【难度】★★★ 【答案】略.【解析】(1)∵四边形ABCD 为等腰梯形, ∴AD BC =,D BCE ∠=∠.又∵E 是CD 的中点,∴DE =CE ,∴ADE BCE ∆≅∆,∴AE =BE . ∵//GF AB ,∴EGF ∆和AEB ∆均为等腰三角形,∴AG =BF ; (2)∵AD =BC ,且2AD CA CF =,∴2BC CA CF =, 又∵BCF FCB ∠=∠,∴BCFACB ∆∆,∴AB ACBF BC=.又∵AD =BC ,AG =BF ,∴AB AD AG AC =. 【总结】本题主要考查等腰梯形性质与相性质的综合运用.【巩固1】(2018•青浦区一模)在梯形ABCD 中,//AD BC ,下列条件中,不能判断梯形ABCD 是等腰梯形的是( )A .ABC DCB ∠=∠ B .DBC ACB ∠=∠C .DAC DBC ∠=∠D .ACD DAC ∠=∠【分析】等腰梯形的判定定理有:①有两腰相等的梯形是等腰梯形,②对角线相等的梯形是等腰梯形,③在同一底上的两个角相等的梯形是等腰梯形,根据以上内容判断即可. 【解答】解:A 、ABC DCB ∠=∠, BD BC ∴=,∴四边形ABCD 是等腰梯形,故本选项错误;B 、DAC DBC ∠=∠,//AD BC ,ADB DBC ∴∠=∠,DAC ACB ∠=∠, OBC OCB ∴∠=∠,OAD ODA ∠=∠OB OC ∴=,OD OA =,AC BD ∴=,∴四边形ABCD 是等腰梯形,故本选项错误;C 、ADB DAC ∠=∠,//AD BC , ADB DAC DBC ACB ∴∠=∠=∠=∠,OA OD ∴=,OB OC =, AC BD ∴=, //AD BC ,∴四边形ABCD 是等腰梯形,故本选项错误;D 、根据ACD DAC ∠=∠,不能推出四边形ABCD 是等腰梯形,故本选项正确.故选:D .【巩固2】(2019•浦东新区二模)已知梯形的上底长为5厘米,下底长为9厘米,那么这个梯形的中位线长等于 厘米.【分析】根据梯形中位线定理计算,得到答案.【解答】解:梯形的中位线长1(59)72=⨯+=(厘米)故答案为:7.【巩固3】(2019春•浦东新区期末)已知,在梯形ABCD 中,//AD BC ,5AD =,6AB CD ==,60B ∠=︒,那么下底BC 的长为 .【分析】首先过A 作//AE DC 交BC 与E ,可以证明四边形ADCE 是平行四边形,进而得到4CE AD ==,再证明ABE ∆是等边三角形,进而得到6BE AB ==,从而得到答案. 【解答】解:如图,过A 作//AE DC 交BC 与E , //AD BC ,∴四边形AECD 是平行四边形,5AD EC ∴==,AE CD =, 6AB CD ==,6AE AB ∴==,60B ∠=︒,ABE ∴∆是等边三角形,6BE AB ∴==, 6511BC ∴=+=.故答案为:11.1.(2019春•嘉定区期末)如果平行四边形ABCD 两条对角线的长度分别为8AC m =,12BD cm =,那么BC 边的长度可能是( ) A .2BC cm =B .6BC cm =C .10BC cm =D .20BC cm =【分析】根据平行四边形的对角线互相平分确定对角线的一半的长,然后利用三角形的三边关系确定边长的取值范围,从该范围内找到一个合适的长度即可. 【解答】解:设平行四边形ABCD 的对角线交于O 点, 4OA OC ∴==,6OB OD ==,6464BC ∴-<<+ 210BC ∴<<, 6cm ∴符合,故选:B .2.(2019春•浦东新区期中)下列条件中不能判定一定是平行四边形的有( ) A .一组对角相等,一组邻角互补B .一组对边平行,另一组对边相等C .两组对边相等D .一组对边平行,且一条对角线平分另一条对角【分析】平行四边形的五种判定方法分别是:(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;(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.根据平行四边形的判定逐一验证.【解答】解:A 、能用两组对角相等的四边形是平行四边形判定平行四边形;B 、不能判定平行四边形,如等腰梯形;C 、能用两组对边相等的四边形是平行四边形判定平行四边形;D 、能用两组对边分别平行的四边形是平行四边形判定平行四边形;故选:B .3.(2019春•杨浦区期中)如图,在平行四边形ABCD 中,对角线AC BD ⊥,10AC =,24BD =,则AD = .【分析】利用平行四边形的性质和勾股定理易求AO 的长. 【解答】解:ABCD 的对角线AC 与BD 相交于点O ,1122BO DO BD ∴===,152AO CO AC ===,AB AC ⊥,13AD ∴,故答案为:13.4.(2019•嘉定区二模)如图,平行四边形ABCD 的对角线AC 、BD 交于点O ,过点O 的线段EF 与AD 、BC 分别交于点E 、F ,如果4AB =,5BC =,32OE =,那么四边形EFCD 的周长为 .【分析】根据平行四边形的性质知,4AB CD ==,5AD BC ==,AO OC =,OAD OCF ∠=∠,AOE ∠和COF ∠是对顶角相等,根据全等三角形的性质得到 1.5OF OE ==,CF AE =,所于是得到结论.【解答】解:四边形ABCD 平行四边形,4AB CD ∴==,5AD BC ==,AO OC =,OAD OCF ∠=∠,AOE COF ∠=∠,()OAE OCF AAS ∴∆≅∆, 1.5OF OE ∴==,CF AE =,∴四边形EFCD 的周长ED CD CF OF OE =++++ED AE CD OE OF =++++ AD CD OE OF =+++45 1.5 1.5=+++12=.故答案为:12.5.(2019春•浦东新区校级月考)如图,在平行四边形ABCD 中,60ABC ∠=︒,28BC AB ==,点C 关于AD 的对称点为E ,连接BE 交AD 于点F ,点G 为CD 的中点,连接EG ,BG ,则BEG S ∆= .【分析】如图,取BC 中点H ,连接AH ,连接EC 交AD 于N ,作EM CD ⊥交CD 的延长线于M .构建BEG BCE ECG BCG S S S S ∆∆∆=+-计算即可;【解答】解:如图,取BC 中点H ,连接AH ,连接EC 交AD 于N ,作EM CD ⊥交CD 的延长线于M .2BC AB =,BH CH =,60ABC ∠=︒,BA BH CH ∴==,ABH ∴∆是等边三角形,HA HB HC ∴==, 90BAC ∴∠=︒,30ACB ∴∠=︒,EC BC ⊥,180120BCD ABC ∠=︒-∠=︒, 60ACE ∴∠=︒,30ECM ∠=︒, 28BC AB ==,4CD ∴=,CN EN ==,EC ∴=EM =, BEG BCE ECG BCG S S S S ∆∆∆∴=+-11182224ABCD S =⨯⨯⨯⨯平行四边形==故答案为.6.(2019春•杨浦区期中)如果一个平行四边形的一个内角的平分线分它的一边为1:2两部分,那么称这样的平行四边形为“协调平行四边形”,称该边为“协调边”,当协调边为6时,它的周长为 . 【分析】由平行四边形的性质和角平分线的定义得出AB AE =;分两种情况:①当2AE =,4DE =时;②当4AE =,2DE =时;即可求出平行四边形ABCD 的周长. 【解答】解:如图所示:①当2AE =,4DE =时, 四边形ABCD 是平行四边形, 6BC AD ∴==,AB CD =,//AD BC , AEB CBE ∴∠=∠,BE 平分ABC ∠,ABE CBE ∴∠=∠,ABE AEB ∴∠=∠,2AB AE ∴==,∴平行四边形ABCD 的周长2()16AB AD =+=;②当4AE =,2DE =时, 同理得:4AB AE ==,∴平行四边形ABCD 的周长2()20AB AD =+=;故答案为:16或20.7.(2019春•金山区期末)已知:如图,ABCD 中,AE 、CF 分别是BAD ∠和BCD ∠的角平分线,分别交边DC 、AB 于点E 、F ,求证:AE CF =.【分析】根据平行四边形的性质及角平分线的定义,证明ADE CBF ∆≅∆即可判断AE CF =. 【解答】解:四边形ABCD 是平行四边形, DAB DCB ∴∠=∠,D B ∠=∠,AD BC =.AE 、CF 分别是BAD ∠和BCD ∠的角平分线,DAE BCF ∴∠=∠.()ADE CBF ASA ∴∆≅∆. AE CF ∴=.8.(2019春•杨浦区期中)在平行四边形ABCD 中,45A ∠=︒,BD AD ⊥,2BD =. (1)求平行四边形ABCD 的周长和面积; (2)求A 、C 两点间的距离.【分析】(1)由等腰直角三角形的性质得出2AD BD ==,由勾股定理求出AB =行四边形的性质得出DC AB ==,2BC AD ==,即可得出平行四边形的周长和面积; (2)连接AC ,与BD 相交于点O ,由平行四边形的性质得出112OD BD ==,2AC AO =,由勾股定理求出OA ,得出AC =【解答】(1)解:90BD AD ADB ⊥∴∠=︒ 又45452A ABD AD BD ∠=︒∴∠=︒∴==,AB ∴=,四边形ABCD 是平行四边形,DC AB ∴==2BC AD ==,∴()22224ABCD C AB AD =+==平行四边形,224ABCD S AD BD ∴=⨯=⨯=平行四边形;(2)解:连接AC ,与BD 相交于点O ,如图所示:四边形ABCD 是平行四边形, ∴112OD BD ==,2AC AO =, 在Rt AOD ∆中,90ADO ∠=︒,∴OA∴AC =所以A 、C 两点间的距离为.9.(2018秋•黄浦区校级月考)已知:如图,在ABCD 中,4AC =,6BD =,CA AB ⊥,求ABCD 的周长和面积.【分析】依据平行四边形的对角线互相平分,即可得到2AO =,3BO =,再根据勾股定理即可得出AB 与BC 的长,进而得到ABCD 的周长和面积. 【解答】解:如图所示,4AC =,6BD =,2AO ∴=,3BO =,又CA AB ⊥,Rt AOB ∴∆中,AB ==Rt ABC ∴∆中,BC ,ABCD ∴的周长==,ABCD 的面积4AB AC =⨯=.10.(2018春•金山区期中)已知,如图,在等边ABC ∆中,D 是BC 边上一点,F 为AB 边上一点,且CD BF =,以AD 为边作等边ADE ∆,联结EF 、FC .求证: (1)ADC CFB ∆≅∆;(2)四边形EFCD 是平行四边形.【分析】(1)ACD ∆和CBF ∆中,已知的条件有:AC BC =,CD BF =,60ACD CBF ∠=∠=︒;根据SAS 即可判定两个三角形全等.(2)由(1)的全等三角形知:AD CF =,即DE CF AD ==;因此只需判断DE 与CF 是否平行即可,由(1)的全等三角形,可得DAC BCF ∠=∠,而60BCF ACG ∠+∠=︒,即60CAD ACG ∠+∠=︒;根据三角形外角的性质,可得60AGF CGD ∠=︒=∠,由此可判定//DE FC ,即可得出四边形CDEF 的形状. 【解答】证明:(1)ABC ∆为等边三角形, AC BC ∴=, 60ACD B ∠=∠=︒,CD BF =,()ACD CBF SAS ∴∆≅∆;(2)四边形CDEF 为平行四边形; ACD CBF ∆≅∆;DAC BCF ∴∠=∠,CF AD =;AED ∆是等边三角形; AD DE ∴=;CF DE ∴=①;60ACG BCF ∠+∠=︒; 60ACG DAC ∴∠+∠=︒;180()120AGC ACG DAC ∴∠=︒-∠+∠=︒; 120DGF AGC ∴∠=∠=︒;AED ∆是等边三角形;60ADE ∴∠=︒;180DGF ADE ∴∠+∠=︒;//CF DE ∴②;综合①②可得四边形CDEF 是平行四边形.11.(2018春•浦东新区期中)如图,ABCD 中,E 、F 是直线AC 上两点,且AE CF =. 求证:(1)BE DF =; (2)//BE DF【分析】(1)利用平行四边形的性质借助全等三角形的判定与性质得出即可; (2)利用全等三角形的性质结合平行线的判定方法得出即可. 【解答】证明:(1)四边形ABCD 是平行四边形, AD BC ∴=,//AD BC , DAC BCA ∴∠=∠,DAF BCE ∴∠=∠, AE CF =, AF EC ∴=,在FAD ∆和ECB ∆中, AF CE FAD ECB AD BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ()FAD ECB SAS ∴∆≅∆,BE DF ∴=;(2)FAD ECB ∆≅∆,F E ∴∠=∠,//BE DF ∴.12.(2018春•浦东新区期中)在平行四边形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.【分析】由题意先证60DAE BCF ∠=∠=︒,再由SAS 证DCF BAE ∆≅∆,继而题目得证. 【解答】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 =.60DAE BCF ∠=∠=︒. DCF BCD BCF ∠=∠-∠,BAE DAB DAE ∠=∠-∠,DCF BAE ∴∠=∠.()DCF BAE SAS ∴∆≅∆.DF BE ∴=.∴四边形BEDF 是平行四边形.13.(2017•上海)已知平行四边形ABCD ,AC 、BD 是它的两条对角线,那么下列条件中,能判断这个平行四边形为矩形的是( )A .BAC DCA ∠=∠B .BAC DAC ∠=∠C .BAC ABD ∠=∠ D .BAC ADB ∠=∠【分析】由矩形和菱形的判定方法即可得出答案.【解答】解:A 、BAC DCA ∠=∠,不能判断四边形ABCD 是矩形;B 、BAC DAC ∠=∠,能判定四边形ABCD 是菱形;不能判断四边形ABCD 是矩形;C 、BAC ABD ∠=∠,能得出对角线相等,能判断四边形ABCD 是矩形;D 、BAC ADB ∠=∠,不能判断四边形ABCD 是矩形;故选:C .14.(2019•杨浦区三模)如图,在四边形ABCD 中,AC 与BD 相交于点O ,90BAD ∠=︒,BO DO =,那么添加下列一个条件后,仍不能判定四边形ABCD 是矩形的是( )A .90ABC ∠=︒B .90BCD ∠=︒C .AB CD =D .//AB CD【分析】根据矩形的判定定理:有一个角是直角的平行四边形是矩形,对角线相等的平行四边形是矩形分。
2018年云南中考数学压轴题专项精讲教学案本资料为woRD文档,请点击下载地址下载全文下载地址www.5ykj.com 类型②图形面积存在性问题探究,备考攻略).三角形面积的最大值“抛物线上的顶点,使之和一条定线段构成的三角形面积”的问题.“抛物线上是否存在一点,使之和一条定线段构成的三角形面积最大”的问题.“三边均动的动三角形面积最大”的问题.2.四边形面积的最大值“一抛物线上是否存在一点,使之和另外三个定点构成的四边形面积最大”的问题.“定四边形面积的求解”问题.3.图形运动过程中出现重叠部分的图形面积..动点坐标与动线段,长度的转化不能较好理解.2.列出面积的表达式后,化简能力缺乏.3.对图形运动过程缺乏分析,遗漏答案..过动点向y轴作平行线,找到与定线段的交点,从而把动三角形分割成两个基本模型的三角形,动点坐标设好,转化为长度代入,利用二次函数最值进一步可得到题目要求出的最大值.2.先把动三角形分割成两个基本模型的三角形面积之差,设出动点在x轴或y轴上的点的坐标,而此类题型,题中一定含有一组平行线,从而可以得出分割后的一个三角形与图中另一个三角形相似.利用相似三角形的性质可表示出分割后的一个三角形的高.从而可以表示出动三角形的面积的一个开口向下的二次函数关系式,相应问题也就轻松解决了.3.经过三角形的3个顶点构造矩形,利用矩形面积减去3个三角形面积.4.一抛物线上是否存在一点,使之和另外三个定点构成的四边形面积最大的问题,由于该四边形有三个定点,从而可把动四边形分割成一个动三角形与一个定三角形的面积之和,所以只需动三角形的面积最大,就会使动四边形的面积最大.5.“定四边形面积的求解”问题:有两种常见解决的方案:方案:连接一条对角线,分成两个三角形面积之和;方案:过不在x轴或y轴上的四边形的一个顶点,向x 轴作垂线,或者把该点与原点连接起来,分割成一个梯形和一些三角形的面积之和,或几个基本模型的三角形面积的和,转化为一个开口向下的二次函数问题..三角形面积已知抛物线三定点形成的三角形面积:抛物线与一条直线相交得出两个交点,联立方程组即可求出这两个点的坐标,再与抛物线上的顶点形成三角形,并求出这个三角形面积.已知抛物线上一动点与两定点形成的三角形面积:抛物线与一条直线相交得出两个交点,联立方程组即可求出这两个点的坐标,再在抛物线上求一动点与它们形成三角形,并求出这个三角形面积的最大值.三边都在变化的三角形的面积:两个动点沿两条直线运动与一个定点形成的三角形的面积最大值.2.四边形面积的最大值抛物线上的顶点,使之和另外三个定点构成的四边形面积:抛物线与两坐标轴的三个交点与顶点形成的四边形的面积.一抛物线上是否存在一点,使之和另外三个定点构成的四边形面积:抛物线与两坐标轴的三个交点与另一动点形成的四边形的最大值.3.重叠部分的面积几何图形由于折叠、平移与一基本图形出现重叠部分,求重叠部分的图形面积.,典题精讲)◆三角形面积【例1】如图,一小球从斜坡o点抛出,球的抛出路线可以用二次函数y=-x2+4x刻画,斜坡可以用一次函数y =12x刻画.请用配方法求二次函数图象最高点P的坐标;小球的落点是A,求点A的坐标;连接抛物线的最高点P与点o,A得△PoA,求△PoA的面积;在oA上方的抛物线上存在一点m,△moA的面积等于△PoA的面积,请写出点m的坐标.【解析】配方法即可求得P点坐标;联立方程组可求点A的坐标;过点P作PB⊥x轴交oA于点B,可得点B的坐标,表示出PB的长,以PB为公共边求出两个三角形的面积之和即可;利用三角形同底等高的知识,过点P作Pm∥oA交抛物线于点m,保证两个三角形的高相等,从而面积相等.【答案】解:y=-x2+4x=-=-+4=-2+4,∴最高点P的坐标为;点A的坐标满足方程组y=-x2+4x,y=12x,解得x=0,y=0,或x=72,y=74,∴点A的坐标为72,74;如图,过点P作PB⊥x轴交oA于点B,则点B的坐标为,∴PB=3.∴S△PoA=S△oPB+S△APB=12×3×2+12×3×32=214;过点P作Pm∥oA交抛物线于点m,连接om,Am,则△moA的面积等于△PoA的面积,设直线Pm的解析式为y=12x+b,代入P,得12×2+b =4,解得b=3,∴直线Pm的解析式为y=12x+3,根据题意可列方程组y=-x2+4x,y=12x+3,解得x=2,y=4,或x=32,y=154,∴点m的坐标为32,154.【例2】如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx-3与x轴交于点A,B两点,与y轴交于点c.求抛物线的解析式;点P从A点出发,在线段AB上以每秒3个单位长度的速度向B点运动,同时点Q从B点出发,在线段Bc上以每秒1个单位长度的速度向c点运动,其中一个点到达终点时,另一个也停止运动,当△PBQ存在时,求运动多少秒使△PBQ 的面积最大,最大面积是多少?当△PBQ的面积最大时,在Bc下方的抛物线上存在点m,使S△cBm∶S△PBQ=5∶2,求m点坐标.【解析】待定系数法求出二次函数解析式;设经过ts 时,可知PB=6-3t,BQ=t,B,c,则Bc=5,过Q点作Qk⊥x轴于k点,利用三角形相似表示kQ的长度,从而表示出△PBQ的面积为二次函数,利用二次函数的最值即可求出面积最大值;根据的结果求出△cBm的面积,依据函数解析式表示出动点m的坐标,过m点作y轴的平行线交Bc 于N点,交x轴于R点,表示N的坐标,分割△cBm为两个三角形,列出方程即可求出答案.【答案】解:y=ax2+bx-3经过A,B,∴4a-2b-3=0,16a+4b-3=0,解得:a=38,b=-34,∴y=38x2-34x-3;设经过ts时,△PBQ面积最大.∴PB=6-3t,BQ=t,∵B,c,∴Bc=5.过Q点作Qk⊥x轴于k点.∵oc⊥x轴,Qk⊥x轴,∴oc∥Qk,∴BkBo=BQBc=kQoc,即t5=kQ3,∴kQ=35t,∴S△BPQ=12BP×kQ=12×35t=-9102+910,∴当t=1时,S△BPQ取最大值为910;当S△BPQ取最大值910时,S△cBm∶S△PBQ=5∶2,即S△cBm=94,∵m在抛物线上,且在Bc下方,设mt,38t2-34t-3,过m点作y轴的平行线交Bc于N点,交x轴于R点,设直线Bc的解析式为y=kx+b,代入B,c,得4k+b=0,b=-3,解得k=34,b=-3,∴直线Bc解析式为y=34x-3,∴N点坐标为t,34t-3,∴S△cmB=S△cmN+S△NmB=12mN×oR+12mN×BR=12mN=12mN×oB,∴94=12×4×34t-3-38t2-34t-3,解得t1=1,t2=3,∴m11,-278,m23,-158.◆四边形面积【例3】如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A,B 两点,B点坐标为,与y轴交于点c.求抛物线的解析式;点P在抛物线位于第四象限的部分上运动,当四边形ABPc的面积最大时,求点P的坐标和四边形ABPc的最大面积.【解析】由B,c两点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线的解析式;连接Bc,则△ABc的面积是不变的,过P 作Pm∥y轴,交Bc于点m,设出P点坐标,可表示出Pm的长,可知当Pm取最大值时△PBc的面积最大,利用二次函数的性质可求得P点的坐标及四边形ABPc的最大面积.【答案】解:把B,c两点坐标代入抛物线解析式,得9+3b+c=0,c=-3,解得b=-2,c=-3,∴抛物线解析式为y=x2-2x-3;连接Bc,过P作y轴的平行线,交Bc于点m,交x轴于点H.在y=x2-2x-3中,令y=0,得0=x2-2x-3,解得x=-1或x=3,∴A点坐标为,∴AB=3-=4,且oc=3,∴S△ABc=12AB•oc=12×4×3=6,∵B,c,∴直线Bc解析式为y=x-3,设P点坐标为,则m点坐标为,∵P点在第四限,∴Pm=x-3-=-x2+3x,∴S△PBc=12Pm•oH+12Pm•HB=12Pm•=12Pm•oB=32Pm,∴当Pm有最大值时,△PBc的面积最大,则四边形ABPc 的面积最大,∵Pm=-x2+3x=-x-322+94,∴当x=32时,Pmmax=94,则S△PBc=32×94=278,此时P点坐标为32,-154,S四边形ABPc=S△ABc+S △PBc=6+278=758,即当P点坐标为32,-154时,四边形ABPc的面积最大,最大面积为758.【例4】如图所示,已知抛物线y=-x2+bx+c过点c,与x轴交于A,B两点,与y轴交于点D.求抛物线的解析式;设抛物线的顶点为m,求四边形ABmD的面积;在y轴上找一点E,使S△ABE=S四边形ABmD,求出点E的坐标.【解析】由c,D两点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线的解析式;求出顶点m的坐标,过点m作mN⊥x轴于点N,得出点N的坐标,把四边形ABmD分割成两个直角三角形,一个梯形,求出面积之和;设出点E的坐标,直接列方程求解.【答案】解:∵抛物线y=-x2+bx+c过点D,c,∴c=5,-9+3b+c=8,解得b=4,c=5,∴抛物线的解析式为y=-x2+4x+5;抛物线y=-x2+4x+5与x轴交于点A,B,顶点为m,过点m作mN⊥x轴于点N,则N.∴S四边形ABmD=SRt△AoD+S梯形DoNm+SRt△BmN =12×1×5+12××2+12×9×3=30;∴四边形ABmD的面积为30;设点E的坐标为,则S△ABE=12×6×|y|=3|y|.∵S△ABE=S四边形ABmD,∴3|y|=30,解得y=10,y2=-10.∴点E的坐标为或..如图,对称轴为直线x=72的抛物线经过点A和B.求抛物线解析式及顶点坐标;设点E是抛物线上一动点,且位于第一象限,四边形oEAF 是以oA为对角线的平行四边形,求平行四边形oEAF的面积S与x之间的函数关系式;当中的平行四边形oEAF的面积为24时,请判断平行四边形oEAF是否为菱形.解:设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,∵抛物线经过A,B两点且对轴为直线x=72,∴-b2a=72,36a+6b+c=0,c=-4,解得a=-23,b=143,c=-4,∴抛物线的解析式为y=-23x2+143x-4,配方,得y=-23x-722+256,∴顶点坐标为72,256;设E点坐标为x,-23x2+143x-4,S=2×12oA•yE=6-23x2+143x-4即S=-4x2+28x-24;平行四边形oEAF的面积为24时,平行四边形oEAF可能为菱形,理由如下:当平行四边形oEAF的面积为24时,即-4x2+28x-24=24,化简,得x2-7x+12=0,解得x=3或4,当x=3时,Eo=EA,平行四边形oEAF 为菱形;当x=4时,Eo≠EA,平行四边形oEAF不为菱形.◆重叠部分面积【例5】如图①,在直角坐标系xoy中,直线l:y=kx +b交x轴,y轴于点E,F.点B的坐标是,过点B分别作x 轴,y轴的垂线,垂足为A,c.点D是线段co上的动点,以BD为对称轴,作与△BcD成轴对称的△Bc′D.当∠cBD=15°时,求点c′的坐标;当图①中的直线l经过点A,且k=-33时,求点D由c到o的运动过程中,线段Bc′扫过的图形与△oAF重叠部分的面积.【解析】利用翻折变换的性质得出∠cBD=∠c′BD=15°,c′B=cB=2,进而得出cH的长,进而得出答案;首先求出直线AF的解析式,进而得出当D与o重合时,点c′与A重合,且Bc′扫过的图形与△oAF重合部分是弓形,求出即可.【答案】解:由题意得:△cBD≌△c′BD,∴∠cBD=∠c′BD=15°,c′B=cB=2,∴∠cBc′=30°.如图①,作c′H⊥Bc于H,则c′H=1,HB=3,∴cH=2-3,∴点c′的坐标为;如图②,∵A,k=-33,∴代入直线AF的解析式y=-33x+b,∴b=233,则直线AF的解析式为y=-33x+233,∴∠oAF=30°,∠BAF=60°,∵在点D由c到o的运动过程中,Bc′扫过的图形是扇形,∴当D与o重合时,点c′与A重合,且Bc′扫过的图形与△oAF重合部分是弓形,当c′在直线y=-33x+233上时,Bc′=Bc=AB,∴△ABc′是等边三角形,这时∠ABc′=60°,∴重叠部分的面积是:60π×22360-34×22=23π-3.图①图②2.如图①,在平面直角坐标系中,抛物线y=-34x2+3x+33交x轴于A,B两点,交y轴于点w,顶点为c,抛物线的对称轴与x轴的交点为D.求直线Bc的解析式;点E,F为x轴上两点,其中2<m<4,EE′,FF′分别垂直于x轴,交抛物线与点E′,F′,交Bc于点m,N,当mE′+NF′的值最大时,在y轴上找一点R,使得|RF′-RE′|值最大,请求出R点的坐标及|RF′-RE′|的最大值;如图②,已知x轴上一点P92,0,现以点P为顶点,23为边长在x轴上方作等边三角形QPc,使GP⊥x轴,现将△QPG沿PA方向以每秒1个单位长度的速度平移,当点P到达点A时停止,记平移后的△QPG为△Q′P′G′,设△Q′P′G′与△ADc的重叠部分面积为S,当点Q′到x轴的距离与点Q到直线Aw的距离相等时,求S的值.图①图②解:y=-3x+63;如图①,∵点E,F,∴E′m,-34m2+3m+33,F′m+2,-34m2+43,∴E′m=-34m2+3m+33-=-34m2+23m-33,F′N=-34m2+43-=-34m2+3m,∴E′m+F′N=-32m2+33m-33,当m=-332×-32=3时,E′m+F′N的值最大,∴E′3,1534,F′5,734,∴E′F′解析式为y=-3x+2734,∴R0,2734,根据勾股定理得:RF′=10,RE′=6,∴|RF′-RE′|max=4;由题意,Q点在∠wAB的角平分线或外角平分线上,①如图②,当Q点在∠wAB的角平分线上时,Q′m=Q′N=3,Aw=31,∵△RmQ′∽△woA,∴RQ′wA=mQ′Ao,∴RQ′=932,∴RN=932+3,∵△ARN∽△Awo,∴ANAo=RNwo,∴AN=2+313,∴DN=AD-AN=4-2+313=10-313,∴S=1313-209327;图③②如图③,当Q点在∠wAB的外角平分线上时,∵△Q′RN∽△wAo,∴Q′R=932,∴Rm=932-3.∵△RAm∽△woA,∴Am=31-23,在Rt△Q′mP′中,mP′=3Q′m=3,∴AP′=mP′-Am=3-31-23=11-313,在Rt△cP′S中,P′S=32AP′=32×11-313,∴S=763-119312.www.5ykj.com。
四边形第二节矩形、菱形、正方形命题点1 矩形的性质及判定(省卷考查1次,曲靖考查1次)1. (’13普洱6题3分)矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,∠AOD=120°,AC=8,则△ABO的周长为( )A. 16B. 12C. 24D. 202. (’13大理等八地州联考21题7分)已知在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,AD是BC边上的中线,四边形ADBE是平行四边形.(1)求证:四边形ADBE是矩形;(2)求矩形ADBE的面积.第2题图3. (’13西双版纳20题8分)如图,已知AB∥DE,AB=DE,AF=CD,∠CEF=90°.(1)若∠ECF=30°,CF=8,求CE的长;(2)求证:△ABF≌△DEC;(3)求证:四边形BCEF是矩形.第3题图4. (’13昭通24题7分)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.第4题图5. (’15云南22题7分)如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6.M、N分别是AB、CD边的中点,P是AD上的点,且∠PNB=3∠CBN.(1)求证:∠PNM=2∠CBN;(2)求线段AP的长.第5题图命题点2 菱形的性质及判定(昆明考查1次,曲靖考查3次)1. (’14曲靖7题3分)如图,在矩形ABCD中,E、F分别是AD、BC中点,连接AF、BE、CE、DF分别交于点M、N,四边形EMFN是( )A. 正方形B. 菱形C. 矩形D. 无法确定第1题图第2题图2. (’13曲靖7题3分)如图,在▱ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,过点O作EF⊥AC 交BC于点E,交AD于点F,连接AE、CF,则四边形AECF是( )A. 梯形B. 矩形C. 菱形D. 正方形3. (’15昆明10题3分)第3题图如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,下列结论:①AC⊥BD;②OA=OB; ③∠ADB =∠CDB; ④△ABC是等边三角形,其中一定成立的是( )A. ①②B. ③④C. ②③D. ①③4. (’15曲靖21题9分)如图,菱形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,且BE∥AC,CE∥BD.(1)求证:四边形OBEC是矩形;(2)若菱形ABCD的周长是410,tanα=12,求四边形OBEC的面积.第4题图命题点3 正方形的性质及判定(昆明考查2次,曲靖考查2次)1. (’13昆明8题3分)如图,在正方形ABCD中,点P是AB上一动点(不与A、B重合),对角线AC、BD相交于点O,过点P分别作AC、BD的垂线,分别交AC、BD于点E、F,交AD、BC于点M、N.下列结论:①△APE≌△AME;②PM+PN=AC;③PE2+PF2=PO2;④△POF∽△BNF;⑤当△PMN∽△AMP时,点P是AB的中点.其中正确的结论有( )A. 5个B. 4个C. 3个D. 2个第1题图第2题图2. (’14昆明14题3分)如图,将边长为6 cm的正方形ABCD折叠,使点D落在AB边的中点E处,折痕为FH,点C落在点Q处,EQ与BC交于点G,则△EBG的周长是__________cm.3. (’13曲靖22题10分)如图,点E在正方形ABCD的边AB上,连接DE,过点C作CF⊥DE 于F,过点A作AG∥CF交DE于点G.(1)求证:△DCF≌△ADG;(2)若点E是AB的中点,设∠DCF=α,求sinα的值.第3题图4. (’13红河22题7分)如图,过正方形ABCD的顶点D作DE∥AC交BC的延长线于点E.(1)判断四边形ACED的形状,并说明理由;(2)若BD=8 cm,求线段BE的长.第4题图命题点1 矩形的性质及判定1. B 【解析】∵四边形ABCD 是矩形,∴OC =OB =12AC =4,∵∠AOD =120°, ∴∠AOB =60°,于是△ABO 是等边三角形,则△ABO 的周长=4×3=12. 2. (1)证明:∵AB =AC ,AD 是BC 边上的中线, ∴AD ⊥BC ,(1分)∴∠ADB =90°,(2分)∵四边形ADBE 是平行四边形, ∴平行四边形ADBE 是矩形.(3分)(2)解:∵AB =AC =5,BC =6,AD 是BC 边上的中线, ∴BD =DC =6×12=3,(4分) 在Rt△ACD 中, ∵AC =5,DC =3, ∴AD==4,(6分)∴S 矩形ADBE =BD ·AD =3×4=12.(7分) 3. (1)解:在Rt△FEC 中, ∵∠ECF =30°,CF =8, ∴EF =12CF =4, 根据勾股定理得:CE=;(3分)(2)证明:∵AB ∥DE , ∴∠A =∠D ,在△ABF 和△DEC 中,AB DE A D AF CD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ABF ≌△DEC (SAS);(5分) (3)证明:∵△ABF ≌△DEC , ∴BF =EC, ∠AFB =∠DCE , ∴∠BFC =∠ECF , ∴BF ∥CE ,∴四边形BCEF 是平行四边形, 又∵∠CEF =90°,∴平行四边形BCEF 是矩形.(8分) 4. (1)证明:∵四边形ABCD 是菱形, ∴DC ∥AM ,∴∠NDE =∠MAE ,∠DNE =∠AME , 又∵点E 是AD 边的中点,∴△NDE≌△MAE(AAS),∴ND=MA,又∵ND∥MA,∴四边形AMDN是平行四边形.(3分) (2)解:1.(4分)理由如下:∵四边形ABCD是菱形,∴AD=AB=2,若平行四边形AMDN是矩形,则DM⊥AB,即∠DMA=90°,∵∠DAB=60°,∴∠ADM=30°,∴AM=12AD=1.(7分)5. (1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD且AB=CD,∠C=90°,∵M是AB的中点,N是CD的中点,∴BM=CN,BM∥CN,∴四边形MBCN是矩形,(1分)∴MN∥BC,∴∠MNB=∠CBN. (2分)∵∠PNB=3∠CBN,∴∠PNM+∠MNB=3∠CBN,∴∠PNM=2∠CBN.(3分)(2)解:如解图,连接AN,∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,AD=BC,∵MN∥BC,∴MN∥AD,∴∠ANM=∠PAN. (4分)第5题解图∵MN⊥AB,且MN平分AB,∴AN=BN,∴∠ANM=∠BNM,∵∠PNM=2∠CBN=2∠BNM,∴∠PNA=∠ANM,∴∠PAN=∠PNA,∴PA=PN. (5分)设PA=x,则PD=6-x,在Rt△PDN中,根据勾股定理得(6-x)2+22=x2,(6分)解得x=103,即线段AP长为103.(7分)命题点2 菱形的性质及判定1. B 【解析】如解图,连接EF,∵四边形ABCD是矩形,E,F分别是AD,BC的第1题解图中点,∴AD∥BC,AE=DE=BF=CF,∴四边形AECF、四边形DEBF都是平行四边形,∴BE∥DF,AF∥CE,∴四边形EMFN是平行四边形.又∵EM=12DF,MF=12EC,DF=EC,∴EM=FM=EN=NF, ∴四边形EMFN是菱形.一题多解:这个题还可以由轴对称性直接看出四边形EMFN是菱形.因为这个图形的对称轴既可以是MN所在直线,又可以是EF所在直线,根据它的对称性可知四边形EMFN的四条边都相等,因而它为菱形.2. C 【解析】菱形的判定:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.∵四边形ABCD是平行四边形,∴OA=OC,∠AFE=∠FEC,∵∠AOF=∠EOC,∴△AOF≌△COE(AAS),∴OE=OF,又∵OA=OC,∴四边形AECF是平行四边形,∵EF⊥AC,∴四边形AECF是菱形.序号结论分析正误①由菱形对角线互相垂直得AC⊥BD √②由菱形性质可知对角线AC不一定等于BD,则OA=OB不一定成立×③∵菱形的对角线平分一组对角,∴DB平分∠ADC,∴∠ADB=∠CDB √④只有当∠ABC=60°时,△ABC才是等边三角形×4. (1)证明:∵∥,∥,∴四边形OBEC是平行四边形,∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,即∠BOC=90°,∴平行四边形OBEC是矩形.(4分)(2)解:∵四边形ABCD是菱形,周长是10∴AD=141010OC=OA,OB=OD,在Rt△AOD中,设OA=x,∵tanα=OAOD=12,∴OD=2x,由OA2+OD2=AD2,得x2+(2x)2=2,解得x1=v,x2(舍去),则OC=OA,OB=OD=.∴S四边形OBEC=OB×OC=4.(9分)命题点3 正方形的性质及判定1 B 【解析】②PM+PN=AC,结论正确,理由如下:延长NP交DA的延长线于点H,如解图①,∵四边形ABCD是正方形,∴∠HPM=90°,∠H=45°,∠HMP=45°,∴△PHM是一个等腰直角三角形,∴PH=PM,第1题解图①∴PM+PN=PH+PN=HN,∵AH∥CN,AC∥HN,∴四边形HNCA是一个平行四边形,∴HN=AC,∴PM+PN=AC√③PE2+PF2=PO2,结论正确,理由如下:第1题解图②如解图②,连接EF,∵四边形ABCD是正方形,∴∠AOB=90°,∵∠PEO=∠PFO=90°,∴四边形PFOE是矩形,∴PO=EF,∵PE2+PF2=EF2,∴PE2+PF2=PO2√④△POF∽△BNF,结论错误,理由如下:在两个三角形中只有一对对顶角相等,都等于90°,∵点P是一个动点,∴△POF中的另外两个角的度数不固定,∴不一定相似×⑤结论正确,理由如下:如解图③,∵四边形ABCD是正方形,∴△APM是等腰直角三角形.∵△PMN∽△APM,第1题解图③∴△PMN是等腰直角三角形,∴PM=PN,∴△AMP≌△BPN,∴AP=BN,又∵△PBN是等腰直角三角形,∴PB=BN.∴AP=PB,∴点P是AB的中点√2. 12 【解析】设=,==6-,在Rt△中,由勾股定理可得:+3=(6-x )2,解得:x =94,∴EF =154.由于∠A =∠B =∠FEG =90°,∠AEF +∠BEG =∠BEG +∠EGB =90°,∴∠AEF =∠EGB ,∴△AEF ∽△BGE ,∴AF AE EF BE BG EG ==,即943=1534BG EG =,∴BG =4,EG =5,∴△EBG 的周长=3+4+5=12.3. (1)证明:∵四边形ABCD 是正方形,∴AD =CD ,∠ADC =90°,即∠ADG +∠CDF =90°,∵CF ⊥DG ,∴∠CFD =∠CFG =90°,∴∠CDF +∠DCF =90°,∴∠ADG =∠DCF ,(3分)∵AG ∥CF ,∴∠AGD =∠CFG =∠CFD ,在△DCF 和△ADG 中,AD CD ADG DCF AGD CFD =⎧⎪∠=∠⎨⎪∠=∠⎩,∴△DCF ≌△ADG (AAS).(5分)(2)解:设AE =a ,则AD =AB =2a ,在Rt△DAE 中,DE==,∵△DCF ≌△ADG ,∴∠ADE =∠DCF =α,∴sin α=sin∠ADE=5AE DE ==.(10分) 4. 解:(1)四边形ACED 是平行四边形.理由如下:∵四边形ABCD 是正方形,∴AD ∥BC ,即AD ∥CE ,∵DE ∥AC ,∴四边形ACED 是平行四边形.(3分)(2)由(1)知,BC =AD =CE =CD ,在Rt△BCD 中,令BC =CD =x ,则由勾股定理可得:x 2+x 2=82,(5分)解得x 1=x 2=-(不符合题意,舍去),∴BE =2x =cm.(7分)。
第二节 矩形、菱形、正方形姓名:________ 班级:________ 限时:______分钟1.(2018·龙东)如图,在平行四边形ABCD 中,添加一个条件______________ __________________________________________,使平行四边形ABCD 是矩形.2.(2018·深圳)如图,四边形ACDF 是正方形,∠CEA 和∠ABF 都是直角且点E ,A ,B 三点共线,AB =4,则阴影部分的面积是______.3.(2018·湖州)如图,已知菱形ABCD ,对角线AC ,BD 相交于点O ,若tan ∠BAC=13,AC =6,则BD 的长是________.4.(2018·天水)如图所示,菱形ABCD 的对角线AC 、BD 相交于点O.若AC =6,BD =8,AE⊥BC,垂足为E ,则AE 的长为________.5.(2018·黔南州)已知一个菱形的边长为2,较长的对角线长为23,则这个菱形的面积是______. 6.(2017·丹东)如图,菱形ABCD 的对角线AC ,BD 相交于点O ,M ,N 分别为边AB ,BC 的中点,连接MN ,若MN =1,BD =23,则菱形的周长为________.7.(2018·南通)如图,在△ABC 中,AD ,CD 分别平分∠BAC 和∠ACB,AE∥CD,CE∥AD,若从三个条件:①AB=AC ;②AB=BC ;③AC=BC 中,选择一个作为已知条件,则能使四边形ADCE 为菱形的是______(填序号).8.(2018·重庆A 卷)下列命题正确的是( ) A .平行四边形的对角线互相垂直平分 B .矩形的对角线互相垂直平分 C .菱形的对角线互相平分且相等 D .正方形的对角线互相垂直平分9.(2018·天水)如图所示,点O 是矩形ABCD 对角线AC 的中点,OE∥AB 交AD 于点E.若OE =3,BC =8,则OB 的长为( )A .4B .5C.342D.3410.(2018·湘潭)如图,已知点E 、F 、G 、H 分别是菱形ABCD 各边的中点,则四边形EFGH 是( )A .正方形B .矩形C .菱形D .平行四边形11.(2018·日照)如图,在四边形ABCD 中,对角线AC ,BD 相交于点O ,AO =CO ,BO =DO ,添加下列条件,不能判定四边形ABCD 是菱形的是( )A .AB =AD B .AC =BD C .AC⊥BDD .∠ABO=∠CBO12.(2018·陕西)如图,在菱形ABCD 中,点E 、F 、G 、H 分别是边AB 、BC 、CD 和DA 的中点,连接EF 、FG 、GH 和HE ,若EH =2EF ,则下列结论正确的是( )A .AB =2EF B .AB =3EFC .AB =2EFD .AB =5EF13.(2018·恩施州)如图所示,在正方形ABCD 中,G 为CD 边中点,连接AG 并延长交BC 边的延长线于E 点,对角线BD 交AG 于F 点,已知FG =2,则线段AE 的长度为( )A .6B. 8C .10D .1214.(2017·西宁)如图,点O 是矩形ABCD 的对角线AC 的中点,OM∥AB 交AD 于点M ,若OM =3,BC =10,则OB 的长为( )A .5B .4C.342D.3415.(2018·内江)如图,将矩形ABCD 沿对角线BD 折叠,点C 落在点E 处,BE 与AD 交于点F ,已知∠BDC =62°,则∠DFE 的度数为( )A .31°B .28°C .62°D .56°16.(2018·兰州)如图,矩形ABCD 中,AB =3,BC =4,BE∥DF 且BE 与DF 之间的距离为3,则AE 的长是( )A.7B.38C.78D.5817.(2018·宿迁)如图,菱形ABCD 的对角线AC ,BD 相交于点O ,点E 为CD 的中点,若菱形ABCD 的周长为16,∠BAD=60°,则△OCE 的面积是( )A. 3B .2C .2 3D .418.(2017·黔东南州)如图,正方形ABCD 中,E 为AB 的中点,FE⊥AB,AF =2AE ,FC 交BD 于O ,则∠DOC 的度数为( )A .60°B .67.5°C .75°D .54°19.(2018·郴州)如图,在▱ABCD 中,作对角线BD 的垂直平分线EF ,垂足为O ,分别交AD 、BC 于E 、F ,连接BE 、DF.求证:四边形BFDE 是菱形.20.(2018·舟山)如图,等边△AEF的顶点E,F在矩形ABCD的边BC,CD上,且∠CEF=45°.求证:矩形ABCD是正方形.21.(2018·新疆建设兵团)如图,▱ABCD对角线AC,BD相交于点O,E,F是AC上的两点,并且AE=CF,连接DE,BF.(1)求证:△DOE≌△BOF;(2)若BD=EF,连接EB,DF,判断四边形EBFD的形状,并说明理由.22.(教材改编)如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,点E是CD的中点,连接OE.过点C 作BD的平行线交线段OE的延长线于点F,连接DF.求证:(1)△ODE≌△FCE;(2)四边形CODF是菱形.23.(2018·北京)如图,在四边形ABCD中,AB∥DC,AB=AD,对角线AC,BD交于点O,AC平分∠BAD,过点C作CE⊥AB交AB的延长线于点E,连接OE.(1)求证:四边形ABCD是菱形;(2)若AB=5,BD=2,求OE的长.24.(2018·沈阳)如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD交于点O.过点C作BD的平行线,过点D作AC 的平行线,两直线相交于点E.(1)求证:四边形OCED是矩形;(2)若CE=1,DE=2,ABCD的面积是______.25.(2018·潍坊)如图,点M是正方形ABCD边CD上一点,连接AM,作DE⊥AM于点E,BF⊥AM于点F,连接BE.(1)求证:AE=BF;(2)已知AF=2,四边形ABED的面积为24,求∠EBF的正弦值.1.(2018·武汉)以正方形ABCD的边AD作等边△ADE,则∠BEC的度数是____________________.2.(2018·青岛)已知正方形ABCD的边长为5,点E,F分别在AD,DC上,AE=DF=2,BE与AF相交于点G,点H为BF的中点,连接GH,则GH的长为________.线CD 翻折至△ECD 的位置,连接AE.若DE∥AC,计算AE 的长度等于______.4.(2018·安徽)矩形ABCD 中,AB =6,BC =8,点P 在矩形ABCD 的内部,点E 在边BC 上,满足△PBE∽△DBC.若△APD 是等腰三角形,则PE 的长为________.5.(2018·新疆建设兵团)如图,点P 是边长为1的菱形ABCD 对角线AC 上的一个动点,点M 、N 分别是AB 、BC 边上的中点,则MP +PN 的最小值是( )A.12B .1C. 2D .26.(2018·自贡)如图,在边长为a 的正方形ABCD 中,把边BC 绕点B 逆时针旋转60°,得到线段BM ,连接AM 并延长交CD 于点N ,连接MC ,则△MNC 的面积为( )A.3-12a 2 B.2-12a 2C.3-14a 2D.2-14a 27.(2018·扬州)如图,在平行四边形ABCD 中,DB =DA ,点F 是AB 的中点,连接DF 并延长,交CB 的延长线于点E ,连接AE.(1)求证:四边形AEBD 是菱形;(2)若DC =10,tan ∠DCB=3,求菱形AEBD 的面积.8.(2018·甘肃省卷)已知矩形ABCD中,E是AD边上的一个动点,点F,G,H分别是BC,BE,CE的中点.(1)求证:△BGF≌△FHC;(2)设AD=a,当四边形EGFH是正方形时,求矩形ABCD的面积.9.(2018·南宁)如图,在▱ABCD中,AE⊥BC,AF⊥CD,垂足分别为E,F,且BE=DF.(1)求证:▱ABCD是菱形;(2)若AB=5,AC=6,求▱ABCD的面积.10.(2018·南通)如图,▱ABCD中,点E是BC的中点,连接AE并延长交DC延长线于点F.(1)求证:CF=AB;(2)连接BD、BF,当∠BCD=90°时,求证:BD=BF.参考答案【基础训练】1.AC =BD 或∠ABC=90°或∠BCD=90°或∠CDA=90°或∠DA B =90°或AB⊥BC 等(答案不唯一)2.83.24.2455.2 3 6.8 7.②8.D 9.B 10.B 11.B 12.D 13.D 14.D 15.D 16.C17.A 18.A19.证明: ∵EF 垂直平分BD ,∴EB=ED ,∴∠EDB=∠EBD.∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠ADB=∠CBD,∴∠EBD=∠FBD,∴△EBO≌△FBO(AAS),∴EO=OF ,∴EF 与BD 互相垂直平分,∴四边形BFDE 是菱形.20.证明: ∵四边形ABCD 是矩形,∴∠B=∠D =∠C=90°.∵△AEF 是等边三角形,∴AE=AF ,∠AEF=∠AFE=60°,又∵∠CEF=45°,∴∠CFE=∠CEF=45°,∴∠AFD=∠AEB=180°-45°-60°=75°,∴△ABE≌△ADF(AAS),∴AB=AD ,∴矩形ABCD 是正方形.21.(1)证明: ∵▱ABCD 对角线AC ,BD 相交于点O ,∴OA=OC ,OB =OD.∵AE=CF ,∴OE=OF.在△DOE 与△BOF 中∵⎩⎪⎨⎪⎧OB =OD ∠DOE=∠BOF OE =OF,∴△DOE≌△BOF(SAS);(2)解: 在四边形DEBF 中,∵OB=OD ,OE =OF ,∴四边形DEBF 是平行四边形,∵BD=EF ,∴▱DEBF 是矩形.22.证明: (1)∵CF∥BD,∴∠ODE=∠FCE,∵E 是CD 的中点,在△ODE 和△FCE 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠ODE=∠FCE,DE =CE ,∠DEO=∠CEF,∴△ODE≌△FCE(ASA);(2)由(1)知△ODE≌△FCE.∴OD=FC ,∵CF∥BD,∴四边形CODF 是平行四边形.∵四边形ABCD 是矩形,∴OC=OD ,∴四边形CODF 是菱形.23.(1)证明: ∵AB∥CD,∴∠CAB=∠ACD,∵AC 平分∠BAD,∴∠CAB=∠CAD,∴∠CAD=∠ACD,∴AD =CD.又∵AD=AB ,∴AB=CD ,又∵AB∥CD,∴四边形ABCD 是平行四边形,又∵AB=AD ,∴▱ABCD 是菱形;(2)解: ∵四边形ABCD 是菱形,对角线AC ,BD 交于点O ,∴AC⊥B D ,OA =OC =12AC ,OB =OD =12BD , ∴OB=12BD =1. 在Rt△AOB 中,∠AOB=90°. ∴OA=AB 2-OB 2=2.∴∠AEC=90°.在Rt△AEC 中,∠AEC=90°,O 为AC 的中点,∴OE=12AC =OA =2. 24.(1)证明: ∵四边形ABCD 是菱形,∴AC⊥BD,∴∠COD=90°.∵CE∥OD,DE∥OC,∴四边形OCED 是平行四边形,又∵∠COD=90°,∴平行四边形OCED 是矩形;(2)解: 4.25.(1)证明: ∵四边形ABCD 为正方形,∴BA=AD ,∠BAD=90°,∵DE⊥AM 于点E ,BF⊥AM 于点F ,∴∠AFB=90°,∠DEA=90°,∵∠ABF+∠BAF=90°,∠EAD+∠BAF=90°,∴∠ABF=∠EAD,在△ABF 和△DEA 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠BFA=∠DEA,∠ABF=∠EAD,AB =DA ,∴△ABF≌△DAE(AAS),∴BF=AE ;(2)解: 设AE =x ,则BF =x ,DE =AF =2,∵四边形ABED 的面积为24,∴12x·x+12x×2=24, 解得x 1=6,x 2=-8(舍去),∴EF=x -2=4.在Rt△BEF 中,BE =42+62=213,∴sin∠EBF=EF BE =4213=21313. 【拔高训练】1.30°或150° 2.342 3.2 3 4.3或655.B 6.C7.解:(1)证明: ∵平行四边形ABCD ,∴AD∥BC,∴∠ADE=∠BED,∠DAB=∠EBF,∵点F 是AB 的中点,∴AF=BF ,∴△ADF≌△BEF(AAS),∴AD=BE ,又∵AD∥BC,∴四边形AEBD 是平行四边形.∵DA=DB ,∴平行四边形AEBD 是菱形;(2)解: ∵四边形AEBD 是菱形,∴AB⊥ED,∵平行四边形ABCD ,∴AB∥CD,∴ED⊥CD,在Rt△CDE 中,t an∠DCB=3,DC =10,∴DE=310,∵AB=CD =10,∴菱形AEBD 的面积=12AB·ED=12×10×310=15. 8.(1)证明: ∵点F ,H 分别是BC ,CE 的中点,∴FH∥BE,FH =12BE ,BF =CF , ∴∠CFH=∠CBG.又∵点G 是BE 的中点,∴FH=BG.又∵BF=CF ,∴△BGF≌ △FHC(SAS );(2)解: 连接EF ,GH.当四边形EGFH 是正方形时,可知EF⊥GH 且EF =GH, ∵在△BEC 中,点G ,H 分别是BE ,EC 的中点,∴ GH=12BC =12AD =12a ,且GH∥BC, ∴EF⊥BC.又∵AD∥BC, AB⊥BC,∴ AB=EF =GH =12a , ∴S 矩形ABCD =AB·AD=12a·a=12a 2. 9.(1)证明: ∵四边形ABCD 是平行四边形,∴∠B=∠D,∵AE⊥BC,AF⊥CD,∴∠AEB=∠AFD=90°,∵BE=DF ,∴△AEB≌△AFD(ASA),∴AB=AD ,∴四边形ABCD 是菱形;(2)解: 如解图,连接BD 交AC 于O.∵四边形ABCD 是菱形,AC =6,∴AC⊥BD,AO =OC =12AC =12×6=3. ∵AB=5,AO =3,∠AOB =90°,∴在Rt△AOC 中,由勾股定理得BO =AB 2-AO 2=52-32=4,∴BD=2BO =8,∴S ▱ABCD =12AC·BD=24. 10.证明: (1)∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AB∥DF,∴∠BAE=∠CFE.∵E是BC的中点,∴BE=CE,又∵∠AEB=∠CEF,∴△AEB≌△FEC(AAS),∴AB=CF;(2)如解图,连接AC.∵四边形ABCD是平行四边形,∠BCD=90°,∴四边形ABCD是矩形,∴BD=AC.∵由(1)知AB=CF,AB∥CF,∴四边形ACFB是平行四边形,∴BF=AC,∴BD=BF.。
类型⑦平行四边形及矩形、菱形、正方形存在性问题探究,备考攻略)在平行四边形有关存在性问题中,常会遇到这样两类探究性的问题:1.已知三点的位置,在二次函数上或在坐标平面内找一动点,使这四点构成平行四边形(简称“三定一动”).2.已知两个点的位置,在二次函数上或在坐标平面内找两个动点,使这四点构成平行四边形(简称“两定两动”).平行四边形的这四个点有可能是定序的,也有可能没有定序.1.确定动点位置时出现遗漏.2.在具体计算动点坐标时出现方法不当或错解.1.分清题型(属于三定一动还是两定两动,因为这两种题型的分类标准有所不同).2.分类讨论且作图(利用分类讨论不重不漏的寻找动点具体位置).3.利用几何特征计算(不同的几何存在性要用不同的解题技巧).可以把存在性问题的基本思路叫做“三步曲”:一“分”二“作”三“算”.1.如果为“三定一动”,要找出平行四边形第四个顶点,则符合条件的有3个点;这三个点的找法是以三个定点为顶点画三角形,过每个顶点画对边的平行线,三条直线两两相交,产生所要求的3个点.2.如果为“两定两动”,要找出平行四边形第三、四个顶点,将两个定点连成定线段,将此线段按照作为平行四边形的边或对角线两种分类讨论.1.若平行四边形的四个顶点都能用坐标来表示,则直接利用坐标系中平行四边形的基本特征:即对边平行且相等或对边水平距离相等和竖直距离相等列方程求解.2.若平行四边形的四个顶点中某些点不能用坐标表示,则利用列方程组解图形交点的方法解决.3.灵活运用平行四边形的中心对称的性质,也可使问题变得简单.4.平移坐标法.先由题目条件探索三点的坐标(若只有两个定点,可设一个动点的坐标). 再画出以三点为顶点的平行四边形,根据坐标平移的性质写出第四个顶点的坐标.最后根据题目的要求(动点在什么曲线上),判断平行四边形的存在性.1.矩形:增加对角线相等和邻边垂直的性质,还可以转化为直角三角形的存在性问题.2.菱形:增加四边相等和对角线垂直的性质,还可以转化为直角三角形或等腰(等边)三角形存在性问题.3.正方形:兼顾以上性质,还可以转化为等腰直角三角形存在性问题.,典题精讲)◆平移坐标法【例1】如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y =-x 2-2x +3与x 轴交于A ,B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C ,顶点为P ,如果以点P ,A ,C ,D 为顶点的四边形是平行四边形,求点D 的坐标.【解析】 P ,A ,C 三点是确定的,过△PAC 的三个顶点分别画对边的平行线,三条直线两两相交,产生3个符合条件的点D(如图).由y =-x 2-2x +3=-(x +1)2+4,得A(-3,0),C(0,3),P(-1,4). 由于A(-3,0)=====右3,上3C(0,3),所以P(-1,4)=====右3,上3D 1(2,7).由于C(0,3)=====下3,左3A(-3,0),所以P(-1,4)=====下3,左3D 2(-4,1). 由于P(-1,4)=====右1,下1C(0,3),所以A(-3,0)=====右1,下1D 3(-2,-1). 我们看到,用坐标平移的方法,远比用解析式构造方程组求交点方便多了. 【答案】点D 的坐标为(2,7)或(-4,1)或(-2,-1).◆两定两动的分类讨论(对点法的应用)【例2】如图①,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y =ax 2-2ax -3a(a <0)与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),经过点A 的直线l :y =kx +b 与y 轴负半轴交于点C ,与抛物线的另一个交点为D ,且CD =4AC.(1)直接写出点A 的坐标,并求直线l 的函数解析式;(其中k ,b 用含a 的式子表示) (2)点E 是直线l 上方的抛物线上的动点,若△ACE 的面积的最大值为54,求a 的值;(3)设P 是抛物线的对称轴上的一点,点Q 在抛物线上,以点A ,D ,P ,Q 为顶点的四边形能否成为矩形?若能,求出点P 的坐标;若不能,请说明理由.图① 备用图【解析】1.过点E 作x 轴的垂线交AD 于F ,那么△AEF 与△CEF 是共底的两个三角形. 2.以AD 为分类标准讨论矩形,当AD 为边时,AD 与QP 平行且相等,对角线AP =QD ;当AD 为对角线时,AD 与PQ 互相平分且相等.【答案】解:(1)由y =ax 2-2ax -3a =a(x +1)(x -3),得A(-1,0). 由CD =4AC ,得x D =4.所以D(4,5a).由A(-1,0),D(4,5a),得直线l 的函数解析式为y =ax +a ; (2)如图②,过点E 作x 轴的垂线交AD 于F.设E(x ,ax 2-2ax -3a),F(x ,ax +a),那么EF =y E -y F =ax 2-3ax -4a.由S △ACE =S △AEF -S △CEF =12EF(x E -x A )-12EF(x E -x C )=12EF(x C -x A )=12(ax 2-3ax -4a)=12a ⎝⎛⎭⎫x -322-258a , 得△ACE 面积的最大值为-258a.解方程-258a =54,得a =-25; (3)已知A(-1,0),D(4,5a),x P =1,以AD 为分类标准,分两种情况讨论:①如图③,如果AD 为矩形的边,那么AD ∥QP ,AD =QP ,对角线AP =QD. 由x D -x A =x P -x Q ,得x Q =-4.当x =-4时,y =a(x +1)(x -3)=21a.所以Q(-4,21a). 由y D -y A =y P -y Q ,得y P =26a.所以P(1,26a). 由AP 2=QD 2,得22+(26a)2=82+(16a)2. 整理,得7a 2=1.所以a =-77.此时P ⎝⎛⎭⎫1,-2677; ②如图④,如果AD 为矩形的对角线,那么AD 与PQ 互相平分且相等.由x D +x A =x P +x Q ,得x Q =2.所以Q(2,-3a). 由y D +y A =y P +y Q ,得y P =8a.所以P(1,8a). 由AD 2=PQ 2,得52+(5a)2=12+(11a)2. 整理,得4a 2=1.所以a =-12.此时P(1,-4).图② 图③图④1.已知抛物线y=-x2-2x+3与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,顶点为P.若以A,C,P,M为顶点的四边形是平行四边形,求点M的坐标. (三定一动型)解:(1)确定位置:如图.①以A ,C ,P 三个定点为顶点画△APC ;②过点A 作PC 的平行线,过点P 作AC 的平行线,过点C 作AP 的平行线;三条直线相交于M 1,M 2,M 3;(2)代数法求点M 的坐标:如图:设点M 1(m ,n),利用平行四边形对边水平距离相等和竖直距离相等可得:⎩⎨⎧n -0=4-3,-3-m =0-(-1),解得⎩⎨⎧n =1,m =-4,即M 1(-4,1). 同理可得:M 2(-2,-1),M 3(2,7).综上所述,点M 的坐标为(-4,1),(-2,-1),(2,7).2.如图,抛物线y =-12x 2+32x +2与x 轴交于点A ,点B ,与y 轴交于点C ,点D 与点C 关于x 轴对称,点P 是x 轴上的一个动点. 设点P 的坐标为(m ,0),过点P 作x 轴的垂线l 交抛物线于点Q.(1)求点A ,点B ,点C 的坐标;(2)求直线BD 的解析式;(3)当点P 在线段OB 上运动时,直线l 交BD 于点M ,试探究m 为何值时,四边形CQMD 是平行四边形.解:(1)当x =0时,y =-12x 2+32x +2=2,∴C(0,2).当y =0时,-12x 2+32x +2=0,解得x 1=-1,x 2=4.∴A(-1,0),B(4,0);(2)∵点D 与点C 关于x 轴对称, ∴D(0,-2).设直线BD 为y =kx -2,把B(4,0)代入,得0=4k -2, ∴k =12.∴BD 的解析式为y =12x -2;(3)∵P(m ,0),∴M(m ,12m -2),Q(m ,-12m 2+32m +2).若四边形CQMD 为平行四边形,∴QM ∥CD ,QM =CD =4, 当P 在线段OB 上运动时, QM =⎝⎛⎭⎫-12m 2+32m +2-⎝⎛⎭⎫12m -2 =-12m 2+m +4=4,解得 m 1=0(不合题意,舍去),m 2=2. ∴m =2.3.(2017兰州中考)如图,抛物线y =-x 2+bx +c 与直线AB 交于A(-4,-4),B(0,4)两点,直线AC :y =-12x -6交y 轴于点C.点E 是直线AB 上的动点,过点E 作EF ⊥x 轴交AC 于点F ,交抛物线于点G .(1)求抛物线y =-x 2+bx +c 的解析式;(2)连接GB ,EO ,当四边形GEOB 是平行四边形时,求点G 的坐标;(3)在y 轴上存在一点H ,连接EH ,HF ,当点E 运动到什么位置时,以A ,E ,F ,H 为顶点的四边形是矩形?求出此时点E ,H 的坐标.解:(1)∵点A(-4,-4),B(0,4)在抛物线y =-x 2+bx +c 上,∴⎩⎨⎧-16-4b +c =-4,c =4, ∴⎩⎨⎧b =-2,c =4,∴抛物线的解析式为y =-x 2-2x +4;(2)设直线AB 的解析式为y =kx +n ,∵直线AB 过点A ,B ,∴⎩⎨⎧n =4,-4k +n =-4,∴⎩⎨⎧k =2,n =4,∴直线AB 的解析式为y =2x +4,设E(m ,2m +4),∴G(m ,-m 2-2m +4),∵四边形GEOB 是平行四边形,∴EG =OB =4,∴-m 2-2m +4-2m -4=4,∴m =-2,∴G(-2,4);(3)①如图,由(2)知,直线AB 的解析式为y =2x +4, ∴设E(a ,2a +4),∵直线AC :y =-12x -6, ∴F ⎝⎛⎭⎫a ,-12a -6, 设H(0,p),∵以点A ,E ,F ,H 为顶点的四边形是矩形, ∵直线AB 的解析式为y =2x +4,直线AC :y =-12x -6, ∴AB ⊥AC ,∴EF 为对角线,∴12(-4+0)=12(a +a), 12(-4+p)=12错误!, ∴a =-2,p =-1,∴E(-2,0),H(0,-1).请完成精练本第65页作业。