【数学】数学平行四边形的专项培优 易错 难题练习题及答案
人教【数学】数学平行四边形的专项培优 易错 难题练习题(含答案)附答案
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一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图1,四边形ABCD是正方形,G是CD边上的一个动点(点G与C、D不重合),以CG为一边在正方形ABCD外作正方形CEFG,连接BG,DE.(1)①猜想图1中线段BG、线段DE的长度关系及所在直线的位置关系,不必证明;②将图1中的正方形CEFG绕着点C按顺时针方向旋转任意角度α,得到如图2情形.请你通过观察、测量等方法判断①中得到的结论是否仍然成立,并证明你的判断.(2)将原题中正方形改为矩形(如图3、4),且AB=a,BC=b,CE=ka,CG=kb (a≠b,k>0),第(1)题①中得到的结论哪些成立,哪些不成立?若成立,以图4为例简要说明理由.(3)在第(2)题图4中,连接DG、BE,且a=3,b=2,k=12,求BE2+DG2的值.【答案】(1)①BG⊥DE,BG=DE;②BG⊥DE,证明见解析;(2)BG⊥DE,证明见解析;(3)16.25.【解析】分析:(1)①根据正方形的性质,显然三角形BCG顺时针旋转90°即可得到三角形DCE,从而判断两条直线之间的关系;②结合正方形的性质,根据SAS仍然能够判定△BCG≌△DCE,从而证明结论;(2)根据两条对应边的比相等,且夹角相等可以判定上述两个三角形相似,从而可以得到(1)中的位置关系仍然成立;(3)连接BE、DG.根据勾股定理即可把BE2+DG2转换为两个矩形的长、宽平方和.详解:(1)①BG⊥DE,BG=DE;②∵四边形ABCD和四边形CEFG是正方形,∴BC=DC,CG=CE,∠BCD=∠ECG=90°,∴∠BCG=∠DCE,∴△BCG ≌△DCE ,∴BG=DE ,∠CBG=∠CDE ,又∵∠CBG+∠BHC=90°,∴∠CDE+∠DHG=90°,∴BG ⊥DE .(2)∵AB=a ,BC=b ,CE=ka ,CG=kb , ∴BC CG b DC CE a==, 又∵∠BCG=∠DCE ,∴△BCG ∽△DCE ,∴∠CBG=∠CDE , 又∵∠CBG+∠BHC=90°,∴∠CDE+∠DHG=90°,∴BG ⊥DE .(3)连接BE 、DG .根据题意,得AB=3,BC=2,CE=1.5,CG=1,∵BG ⊥DE ,∠BCD=∠ECG=90°∴BE 2+DG 2=BO 2+OE 2+DO 2+OG 2=BC 2+CD 2+CE 2+CG 2=9+4+2.25+1=16.25.点睛:此题综合运用了全等三角形的判定和性质、相似三角形的判定和性质以及勾股定理.2.如图,四边形ABCD 中,∠BCD =∠D =90°,E 是边AB 的中点.已知AD =1,AB =2. (1)设BC =x ,CD =y ,求y 关于x 的函数关系式,并写出定义域;(2)当∠B =70°时,求∠AEC 的度数;(3)当△ACE 为直角三角形时,求边BC 的长.【答案】(1)()22303y x x x =-++<<;(2)∠AEC =105°;(3)边BC 的长为2或1172+. 【解析】 试题分析:(1)过A 作AH ⊥BC 于H ,得到四边形ADCH 为矩形.在△BAH 中,由勾股定理即可得出结论.(2)取CD 中点T ,连接TE ,则TE 是梯形中位线,得ET ∥AD ,ET ⊥CD ,∠AET =∠B =70°.又AD =AE =1,得到∠AED =∠ADE =∠DET =35°.由ET 垂直平分CD ,得∠CET =∠DET =35°,即可得到结论.(3)分两种情况讨论:①当∠AEC =90°时,易知△CBE ≌△CAE ≌△CAD ,得∠BCE =30°, 解△ABH 即可得到结论.②当∠CAE =90°时,易知△CDA ∽△BCA ,由相似三角形对应边成比例即可得到结论. 试题解析:解:(1)过A 作AH ⊥BC 于H .由∠D =∠BCD =90°,得四边形ADCH 为矩形. 在△BAH 中,AB =2,∠BHA =90°,AH =y ,HB =1x -,∴22221y x =+-,则()22303y x x x =-++<<(2)取CD 中点T ,联结TE ,则TE 是梯形中位线,得ET ∥AD ,ET ⊥CD ,∴∠AET =∠B =70°.又AD =AE =1,∴∠AED =∠ADE =∠DET =35°.由ET 垂直平分CD ,得∠CET =∠DET =35°,∴∠AEC =70°+35°=105°.(3)分两种情况讨论:①当∠AEC =90°时,易知△CBE ≌△CAE ≌△CAD ,得∠BCE =30°, 则在△ABH 中,∠B =60°,∠AHB =90°,AB =2,得BH =1,于是BC =2.②当∠CAE =90°时,易知△CDA ∽△BCA ,又2224AC BC AB x =-=-,则2241174AD CA x x AC CB x -±=⇒=⇒=-(舍负) 易知∠ACE <90°,所以边BC 的长为1172+. 综上所述:边BC 的长为2或117+.点睛:本题是四边形综合题.考查了梯形中位线,相似三角形的判定与性质.解题的关键是掌握梯形中常见的辅助线作法.3.已知矩形纸片OBCD 的边OB 在x 轴上,OD 在y 轴上,点C 在第一象限,且86OB OD ==,.现将纸片折叠,折痕为EF (点E ,F 是折痕与矩形的边的交点),点P 为点D 的对应点,再将纸片还原。
《易错题》初中八年级数学下册第十八章《平行四边形》知识点总结(专题培优)
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一、选择题1.如图为某城市部分街道示意图,四边形ABCD为正方形,点G在对角线BD上,⊥,1500mGE CD⊥,GF BC→→→,小聪行AD=,小敏行走的路线为B A G E→→→→.若小敏行走的路程为3100m,则小聪行走的路程为走的路线为B A D E F()A.3100m B.4600m C.5500m D.6100m2.如图,将长方形纸片沿对角线折叠,重叠部分为BDE,则图中全等三角形共有()A.0对B.1对C.2对D.3对3.在平面直角坐标系中,长方形OACB的顶点O在坐标原点,顶点A、B分别在x轴、y 轴的正半轴上,OA=3,OB=4,D为边OB的中点,若E为x轴上的一个动点,当△CDE 的周长最小时,求点E的坐标()A.(一3,0)B.(3,0)C.(0,0)D.(1,0)4.下列命题为假命题的是()A.直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.B.两边及其一边的对角对应相等的两个三角形全等.C.等边三角形一边上的高线与这边上的中线互相重合.D.到线段两端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上.5.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,且另一组对边也平行6.如图,ABE 、BCF 、CDG 、DAH 是四个全等的直角三角形,其中,AE =5,AB =13,则EG 的长是( )A .72B .62C .7D .737.下列命题中,错误的是( )A .一组对边平行的四边形是梯形;B .两组对边分别相等的四边形是平行四边形;C .对角线相等的平行四边形是矩形;D .一组邻边相等的平行四边形是菱形.8.在菱形ABCD 中,∠ABC=60゜,AC=4,则BD=( )A .3B .23C .33D .439.如图,点P 是矩形ABCD 的对角线上一点,过点P 作//EF BC ,分别交,AB CD 于,E F ,连接,PB PD ,若1,3AE PF ==,则图中阴影部分的面积为( )A .3B .6C .9D .12 10.如图,点E 为矩形ABCD 的边BC 上的点,DF AE ⊥于点F ,且DF AB =,下列结论不正确的是( )A .DE 平分AEC ∠B .ADE ∆为等腰三角形C .AF AB =D .AE BE EF =+ 11.如图,在直角三角形ABC 中,∠ACB =90°,AC =3,BC =4,点M 是边AB 上一点(不与点A ,B 重合),作ME ⊥AC 于点E ,MF ⊥BC 于点F ,若点P 是EF 的中点,则CP 的最小值是( )A .1.2B .1.5C .2.4D .2.512.如图,把一张长方形纸片沿对角线折叠,若△EDF 是等腰三角形,则∠BDC ( )A .45ºB .60ºC .67.5ºD .75º13.如图,在平行四边形ABCD 中,DE 平分ADC ∠,6AD =,2BE =,则平行四边形ABCD 的周长是( )A .16B .14C .20D .2414.在Rt △ABC 中,∠C =90°,点P 在边AB 上.BC =6, AC =8, ( )A .若∠ACP=45°, 则CP=5B .若∠ACP=∠B ,则CP=5C .若∠ACP=45°,则CP=245D .若∠ACP=∠B ,则CP=24515.如图,矩形纸片ABCD 中,4AB =,3AD =,折叠纸片使AD 边与对角线BD 重合,则折痕为DG 的长为( )A .3B .423C .2D .352二、填空题16.如图,在平行四边形ABCD 中,10,AB BAD =∠的平分线与BC 的延长线交于点E 、与DC 交于点F ,且点F 为边DC 的中点,ADC ∠的平分线交AB 于点M ,交AE 于点N ,连接DE .若6DM =,则DE 的长为_______.17.如图,直线a 过正方形ABCD 的顶点A ,点B 、D 到直线a 的距离分别为1、3,则正方形的边长为_______.18.如图,点O 是菱形ABCD 对角线的交点,DE //AC ,CE //BD ,连接OE ,设AC =12,BD =16,则OE 的长为_____.19.己知菱形ABCD 的边长是3,点E 在直线AD 上,DE =1,联结BE 与对角线AC 相交于点M ,则AM MC的值是______. 20.如图,在ABCD 中,AC 与BD 相交于点O ,(1)若18cm,24cm AC BD ==,则AO =_______,BO =_______.又若13AB =厘米,则COD △的周长为________.(2)若AOB 的周长为30cm ,12cm AB =,则对角线AC 与BD 的和是________. 21.如图,在ABC 中,已知AB =8,BC =6,AC =7,依次连接ABC 的三边中点,得到111A B C △,再依次连接111A B C △的三边中点,得到222A B C △,,按这样的规律下去,202020202020A B C △的周长为____.22.如图,点E 是矩形ABCD 的边AD 上的一点,且12DE AE =,连接BE 并延长交CD 的延长线于点F ,若4AB =,6BC =,则EDF 的周长为__________.23.在△ABC 中, AD 是BC 边上的高线,CE 是AB 边上的中线,CD =AE ,且CE <AC .若AD =6,AB =10,则CE =___________24.已知:如图,把长方形纸片ABCD 沿EF 折叠,使D C 、分别落在D C ''、的位置,若65EFB ︒∠=,则AED '∠的度数为_________.25.如图,BD 是矩形ABCD 的对角线,在BA 和BD 上分别截取BE ,BF ,使BE =BF ;分别以E ,F 为圆心,以大于12EF 的长为半径作弧,两弧在∠ABD 内交于点G ,作射线BG 交AD 于点P ,若AP =3,则点P 到BD 的距离为_______.26.如图,将一张长方形纸片折叠成一个等腰梯形,则这个梯形的面积是_____cm 2.三、解答题27.如图,四边形ABCD 是矩形,对角线AC 与BD 相交于点O ,∠AOD =60°,AD =2,求AC 的长度.28.如图,在菱形ABCD 中,过点D 分别作DE ⊥AB 于点E ,作DF ⊥BC 于点F .求证:AE =CF .29.如图,在正方形ABCD 中,10cm AB BC CD AD ====,90A B C D ∠=∠=∠=∠=︒,点E 在边AB 上,且4cm AE =,如果点P 在线段BC 上以2cm/秒的速度B 点向C 点运动,同时,点Q 在线段CD 上由C 点向D 点运动,设运动时间为t 秒.(1)若点Q 与点P 的运动速度相等,经过2秒后,BPE 与CQP 是否全等?请说明理由;(2)若点Q 与点P 的运动速度不相等,则当t 为何值时,BPE 与CQP 全等?此时点Q 的运动速度为多少?30.如图1,在四边形ABCD 中,若,A C ∠∠均为直角,则称这样的四边形为“美妙四边形”.(1)概念理解:长方形__________________美妙四边形(填“是”或“不是”); (2)性质探究:如图l ,试证明:2222CD AB AD BC -=-;(3)概念运用:如图2,在等腰直角三角形ABC 中,,90AB AC A =∠=︒,点D 为BC 的中点,点E ,点F 分别在,AB AC 上,连接,DE DF ,如果四边形AEDF 是美妙四边形,试证明:AE AF AB +=.。
人教备战中考数学培优 易错 难题(含解析)之平行四边形含答案
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一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.在△ABC中,AB=BC,点O是AC的中点,点P是AC上的一个动点(点P不与点A,O,C重合).过点A,点C作直线BP的垂线,垂足分别为点E和点F,连接OE,OF.(1)如图1,请直接写出线段OE与OF的数量关系;(2)如图2,当∠ABC=90°时,请判断线段OE与OF之间的数量关系和位置关系,并说明理由(3)若|CF﹣AE|=2,EF=23,当△POF为等腰三角形时,请直接写出线段OP的长.【答案】(1)OF =OE;(2)OF⊥EK,OF=OE,理由见解析;(3)OP的长为62或23.【解析】【分析】(1)如图1中,延长EO交CF于K,证明△AOE≌△COK,从而可得OE=OK,再根据直角三角形斜边中线等于斜边一半即可得OF=OE;(2)如图2中,延长EO交CF于K,由已知证明△ABE≌△BCF,△AOE≌△COK,继而可证得△EFK是等腰直角三角形,由等腰直角三角形的性质即可得OF⊥EK,OF=OE;(3)分点P在AO上与CO上两种情况分别画图进行解答即可得.【详解】(1)如图1中,延长EO交CF于K,∵AE⊥BE,CF⊥BE,∴AE∥CK,∴∠EAO=∠KCO,∵OA=OC,∠AOE=∠COK,∴△AOE≌△COK,∴OE=OK,∵△EFK是直角三角形,∴OF=12EK=OE;(2)如图2中,延长EO交CF于K,∵∠ABC=∠AEB=∠CFB=90°,∴∠ABE+∠BAE=90°,∠ABE+∠CBF=90°,∴∠BAE=∠CBF,∵AB=BC,∴△ABE≌△BCF,∴BE=CF,AE=BF,∵△AOE≌△COK,∴AE=CK,OE=OK,∴FK=EF,∴△EFK是等腰直角三角形,∴OF⊥EK,OF=OE;(3)如图3中,点P在线段AO上,延长EO交CF于K,作PH⊥OF于H,∵|CF﹣AE|=2,3AE=CK,∴FK=2,在Rt△EFK中,tan∠3∴∠FEK=30°,∠EKF=60°,∴EK=2FK=4,OF=12EK=2,∵△OPF是等腰三角形,观察图形可知,只有OF=FP=2,在Rt△PHF中,PH=12PF=1,3OH=23∴()2212362+-=如图4中,点P 在线段OC 上,当PO=PF 时,∠POF=∠PFO=30°,∴∠BOP=90°,∴OP=33OE=233, 综上所述:OP 的长为62 或233. 【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、直角三角形斜边中线等于斜边一半、等腰直角三角形的判定与性质、解直角三角形等,综合性较强,正确添加辅助线是解题的关键.2.已知AD 是△ABC 的中线P 是线段AD 上的一点(不与点A 、D 重合),连接PB 、PC ,E 、F 、G 、H 分别是AB 、AC 、PB 、PC 的中点,AD 与EF 交于点M ;(1)如图1,当AB =AC 时,求证:四边形EGHF 是矩形;(2)如图2,当点P 与点M 重合时,在不添加任何辅助线的条件下,写出所有与△BPE 面积相等的三角形(不包括△BPE 本身).【答案】(1)见解析;(2)△APE 、△APF 、△CPF 、△PGH .【解析】【分析】(1)由三角形中位线定理得出EG ∥AP ,EF ∥BC ,EF=12BC ,GH ∥BC ,GH=12BC ,推出EF ∥GH ,EF=GH ,证得四边形EGHF 是平行四边形,证得EF ⊥AP ,推出EF ⊥EG ,即可得出结论;(2)由△APE 与△BPE 的底AE=BE ,又等高,得出S △APE =S △BPE ,由△APE 与△APF 的底EP=FP ,又等高,得出S △APE =S △APF ,由△APF 与△CPF 的底AF=CF ,又等高,得出S △APF =S △CPF ,证得△PGH 底边GH 上的高等于△AEF 底边EF 上高的一半,推出S△PGH=12S△AEF=S△APF,即可得出结果.【详解】(1)证明:∵E、F、G、H分别是AB、AC、PB、PC的中点,∴EG∥AP,EF∥BC,EF=12BC,GH∥BC,GH=12BC,∴EF∥GH,EF=GH,∴四边形EGHF是平行四边形,∵AB=AC,∴AD⊥BC,∴EF⊥AP,∵EG∥AP,∴EF⊥EG,∴平行四边形EGHF是矩形;(2)∵PE是△APB的中线,∴△APE与△BPE的底AE=BE,又等高,∴S△APE=S△BPE,∵AP是△AEF的中线,∴△APE与△APF的底EP=FP,又等高,∴S△APE=S△APF,∴S△APF=S△BPE,∵PF是△APC的中线,∴△APF与△CPF的底AF=CF,又等高,∴S△APF=S△CPF,∴S△CPF=S△BPE,∵EF∥GH∥BC,E、F、G、H分别是AB、AC、PB、PC的中点,∴△AEF底边EF上的高等于△ABC底边BC上高的一半,△PGH底边GH上的高等于△PBC 底边BC上高的一半,∴△PGH底边GH上的高等于△AEF底边EF上高的一半,∵GH=EF,∴S△PGH=12S△AEF=S△APF,综上所述,与△BPE面积相等的三角形为:△APE、△APF、△CPF、△PGH.【点睛】本题考查了矩形的判定与性质、平行四边形的判定、三角形中位线定理、平行线的性质、三角形面积的计算等知识,熟练掌握三角形中位线定理是解决问题的关键.3.如图,现将平行四边形ABCD沿其对角线AC折叠,使点B落在点B′处.AB′与CD交于点E.(1)求证:△AED≌△CEB′;(2)过点E作EF⊥AC交AB于点F,连接CF,判断四边形AECF的形状并给予证明.【答案】(1)见解析(2)见解析【解析】【分析】(1)由题意可得AD=BC=B'C,∠B=∠D=∠B',且∠AED=∠CEB',利用AAS证明全等,则结论可得;(2)由△AED≌△CEB′可得AE=CE,且EF⊥AC,根据等腰三角形的性质可得EF垂直平分AC,∠AEF=∠CEF.即AF=CF,∠CEF=∠AFE=∠AEF,可得AE=AF,则可证四边形AECF是菱形.【详解】证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形∴AD=BC,CD∥AB,∠B=∠D∵平行四边形ABCD沿其对角线AC折叠∴BC=B'C,∠B=∠B'∴∠D=∠B',AD=B'C且∠DEA=∠B'EC∴△ADE≌△B'EC(2)四边形AECF是菱形∵△ADE≌△B'EC∴AE=CE∵AE=CE,EF⊥AC∴EF垂直平分AC,∠AEF=∠CEF∴AF=CF∵CD∥AB∴∠CEF=∠EFA且∠AEF=∠CEF∴∠AEF=∠EFA∴AF=AE∴AF=AE=CE=CF∴四边形AECF是菱形【点睛】本题考查了折叠问题,全等三角形的判定和性质,平行四边形的性质,菱形的判定,熟练掌握这些性质和判定是解决问题的关键.4.如图,已知矩形ABCD中,E是AD上一点,F是AB上的一点,EF⊥EC,且EF=EC.(1)求证:△AEF≌△DCE.(2)若DE=4cm,矩形ABCD的周长为32cm,求AE的长.【答案】(1)证明见解析;(2)6cm.【解析】分析:(1)根据EF⊥CE,求证∠AEF=∠ECD.再利用AAS即可求证△AEF≌△DCE.(2)利用全等三角形的性质,对应边相等,再根据矩形ABCD的周长为32cm,即可求得AE的长.详解:(1)证明:∵EF⊥CE,∴∠FEC=90°,∴∠AEF+∠DEC=90°,而∠ECD+∠DEC=90°,∴∠AEF=∠ECD.在Rt△AEF和Rt△DEC中,∠FAE=∠EDC=90°,∠AEF=∠ECD,EF=EC.∴△AEF≌△DCE.(2)解:∵△AEF≌△DCE.AE=CD.AD=AE+4.∵矩形ABCD的周长为32cm,∴2(AE+AE+4)=32.解得,AE=6(cm).答:AE的长为6cm.点睛:此题主要考查学生对全等三角形的判定与性质和矩形的性质等知识点的理解和掌握,难易程度适中,是一道很典型的题目.5.如图1,在正方形ABCD中,点E,F分别是边BC,AB上的点,且CE=BF.连接DE,过点E作EG⊥DE,使EG=DE,连接FG,FC.(1)请判断:FG与CE的关系是___;(2)如图2,若点E,F分别是边CB,BA延长线上的点,其它条件不变,(1)中结论是否仍然成立?请作出判断并给予证明;(3)如图3,若点E,F分别是边BC,AB延长线上的点,其它条件不变,(1)中结论是否仍然成立?请直接写出你的判断.【答案】(1)FG=CE,FG∥CE;(2)成立;(3)成立.【解析】试题分析:(1)只要证明四边形CDGF是平行四边形即可得出FG=CE,FG∥CE;(2)构造辅助线后证明△HGE≌△CED,利用对应边相等求证四边形GHBF是矩形后,利用等量代换即可求出FG=C,FG∥CE;(3)证明△CBF≌△DCE后,即可证明四边形CEGF是平行四边形.试题解析:解:(1)FG=CE,FG∥CE;(2)过点G作GH⊥CB的延长线于点H.∵EG⊥DE,∴∠GEH+∠DEC=90°.∵∠GEH+∠HGE=90°,∴∠DEC=∠HE.在△HGE与△CED中,∵∠GHE=∠DCE,∠HGE=∠DEC,EG=DE,∴△HGE≌△CED(AAS),∴GH=CE,HE=CD.∵CE=BF,∴GH=BF.∵GH∥BF,∴四边形GHBF是矩形,∴GF=BH,FG∥CH,∴FG∥CE.∵四边形ABCD是正方形,∴CD=BC,∴HE=BC,∴HE+EB=BC+EB,∴BH=EC,∴FG=EC;(3)∵四边形ABCD是正方形,∴BC=CD,∠FBC=∠ECD=90°.在△CBF与△DCE中,∵BF=CE,∠FBC=∠ECD,BC=DC,∴△CBF≌△DCE(SAS),∴∠BCF=∠CDE,CF=DE.∵EG=DE,∴CF=EG.∵DE⊥EG,∴∠DEC+∠CEG=90°.∵∠CDE+∠DEC=90°,∴∠CDE=∠CEG,∴∠BCF=∠CEG,∴CF∥EG,∴四边形CEGF平行四边形,∴FG∥CE,FG=CE.6.如图1,矩形ABCD中,AB=8,AD=6;点E是对角线BD上一动点,连接CE,作EF⊥CE 交AB边于点F,以CE和EF为邻边作矩形CEFG,作其对角线相交于点H.(1)①如图2,当点F与点B重合时,CE=,CG=;②如图3,当点E是BD中点时,CE=,CG=;(2)在图1,连接BG,当矩形CEFG随着点E的运动而变化时,猜想△EBG的形状?并加以证明;(3)在图1,CGCE的值是否会发生改变?若不变,求出它的值;若改变,说明理由;(4)在图1,设DE的长为x,矩形CEFG的面积为S,试求S关于x的函数关系式,并直接写出x 的取值范围.【答案】(1)245,185 ,5,154 ;(2)△EBG 是直角三角形,理由详见解析;(3)34 ;(4)S=34x 2﹣485x+48(0≤x≤325). 【解析】【分析】(1)①利用面积法求出CE ,再利用勾股定理求出EF 即可;②利用直角三角形斜边中线定理求出CE ,再利用相似三角形的性质求出EF 即可;(2)根据直角三角形的判定方法:如果一个三角形一边上的中线等于这条边的一半,则这个三角形是直角三角形即可判断;(3)只要证明△DCE ∽△BCG ,即可解决问题;(4)利用相似多边形的性质构建函数关系式即可;【详解】(1)①如图2中,在Rt △BAD 中,BD=22AD AB +=10, ∵S △BCD =12•CD•BC=12•BD•CE , ∴CE=245.CG=BE=2224186()=55-. ②如图3中,过点E 作MN ⊥AM 交AB 于N ,交CD 于M .∵DE=BE,∴CE=12BD=5,∵△CME∽△ENF,∴CM ENCE EF=,∴CG=EF=154,(2)结论:△EBG是直角三角形.理由:如图1中,连接BH.在Rt△BCF中,∵FH=CH,∴BH=FH=CH,∵四边形EFGC是矩形,∴EH=HG=HF=HC,∴BH=EH=HG,∴△EBG是直角三角形.(3)F如图1中,∵HE=HC=HG=HB=HF,∴C、E、F、B、G五点共圆,∵EF=CG,∴∠CBG=∠EBF,∵CD∥AB,∴∠EBF=∠CDE,∴∠CBG=∠CDE,∵∠DCB=∠ECG=90°,∴∠DCE=∠BCG,∴△DCE∽△BCG,∴6384CG BCCE DC===.(4)由(3)可知:34CG CDCE CB==,∴矩形CEFG∽矩形ABCD,∴2264CEFGABCDS CE CES CD==矩形矩形(),∵CE2=(325-x)2+245)2,S矩形ABCD=48,∴S矩形CEFG=34[(325-x)2+(245)2].∴矩形CEFG的面积S=34x2-485x+48(0≤x≤325).【点睛】本题考查相似三角形综合题、矩形的性质、相似三角形的判定和性质、勾股定理、直角三角形的判定和性质、相似多边形的性质和判定等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会添加常用辅助线,构造相似三角形或直角三角形解决问题,属于中考压轴题.7.如图,在矩形ABCD中,点E在边CD上,将该矩形沿AE折叠,使点D落在边BC上的点F处,过点F作FG∥CD,交AE于点G,连接DG.(1)求证:四边形DEFG为菱形;(2)若CD=8,CF=4,求的值.【答案】(1)证明见试题解析;(2).【解析】试题分析:(1)由折叠的性质,可以得到DG=FG,ED=EF,∠1=∠2,由FG∥CD,可得∠1=∠3,再证明 FG=FE,即可得到四边形DEFG为菱形;(2)在Rt△EFC中,用勾股定理列方程即可CD、CE,从而求出的值.试题解析:(1)由折叠的性质可知:DG=FG,ED=EF,∠1=∠2,∵FG∥CD,∴∠2=∠3,∴FG=FE,∴DG=GF=EF=DE,∴四边形DEFG为菱形;(2)设DE=x,根据折叠的性质,EF=DE=x,EC=8﹣x,在Rt△EFC中,,即,解得:x=5,CE=8﹣x=3,∴=.考点:1.翻折变换(折叠问题);2.勾股定理;3.菱形的判定与性质;4.矩形的性质;5.综合题.8.如图1,若分别以△ABC的AC、BC两边为边向外侧作的四边形ACDE和BCFG为正方形,则称这两个正方形为外展双叶正方形.(1)发现:如图2,当∠C=90°时,求证:△ABC与△DCF的面积相等.(2)引申:如果∠C 90°时,(1)中结论还成立吗?若成立,请结合图1给出证明;若不成立,请说明理由;(3)运用:如图3,分别以△ABC的三边为边向外侧作的四边形ACDE、BCFG和ABMN为正方形,则称这三个正方形为外展三叶正方形.已知△ABC中,AC=3,BC=4.当∠C=_____°时,图中阴影部分的面积和有最大值是________.【答案】(1)证明见解析;(2)成立,证明见解析;(3)18.【解析】试题分析:(1)因为AC=DC,∠ACB=∠DCF=90°,BC=FC,所以△ABC≌△DFC,从而△ABC与△DFC的面积相等;(2)延长BC到点P,过点A作AP⊥BP于点P;过点D作DQ⊥FC于点Q.得到四边形ACDE,BCFG均为正方形,AC=CD,BC=CF,∠ACP=∠DCQ.所以△APC≌△DQC.于是AP=DQ.又因为S△ABC=12BC•AP,S△DFC=12FC•DQ,所以S△ABC=S△DFC;(3)根据(2)得图中阴影部分的面积和是△ABC的面积三倍,若图中阴影部分的面积和有最大值,则三角形ABC的面积最大,当△ABC是直角三角形,即∠C是90度时,阴影部分的面积和最大.所以S阴影部分面积和=3S△ABC=3×12×3×4=18.(1)证明:在△ABC与△DFC中,∵{AC DCACB DCF BC FC∠∠===,∴△ABC ≌△DFC .∴△ABC 与△DFC 的面积相等;(2)解:成立.理由如下:如图,延长BC 到点P ,过点A 作AP ⊥BP 于点P ;过点D 作DQ ⊥FC 于点Q . ∴∠APC=∠DQC=90°.∵四边形ACDE ,BCFG 均为正方形,∴AC=CD ,BC=CF ,∠ACP+∠PCD=90°,∠DCQ+∠PCD=90°,∴∠ACP=∠DCQ .∴{APC DQCACP DCQ AC CD∠∠∠∠===,△APC ≌△DQC (AAS ),∴AP=DQ .又∵S △ABC =12BC•AP ,S △DFC =12FC•DQ , ∴S △ABC =S △DFC ;(3)解:根据(2)得图中阴影部分的面积和是△ABC 的面积三倍,若图中阴影部分的面积和有最大值,则三角形ABC 的面积最大,∴当△ABC 是直角三角形,即∠C 是90度时,阴影部分的面积和最大.∴S 阴影部分面积和=3S △ABC =3×12×3×4=18. 考点:四边形综合题9.已知边长为1的正方形ABCD 中, P 是对角线AC 上的一个动点(与点A 、C 不重合),过点P 作PE ⊥PB ,PE 交射线DC 于点E ,过点E 作EF ⊥AC ,垂足为点F .(1)当点E 落在线段CD 上时(如图),①求证:PB=PE ;②在点P 的运动过程中,PF 的长度是否发生变化?若不变,试求出这个不变的值,若变化,试说明理由;(2)当点E 落在线段DC 的延长线上时,在备用图上画出符合要求的大致图形,并判断上述(1)中的结论是否仍然成立(只需写出结论,不需要证明);(3)在点P 的运动过程中,△PEC 能否为等腰三角形?如果能,试求出AP 的长,如果不能,试说明理由.【答案】(1)①证明见解析;②点PP 在运动过程中,PF的长度不变,值为2;(2)画图见解析,成立 ;(3)能,1.【解析】 分析:(1)①过点P 作PG ⊥BC 于G ,过点P 作PH ⊥DC 于H ,如图1.要证PB=PE ,只需证到△PGB ≌△PHE 即可;②连接BD ,如图2.易证△BOP ≌△PFE ,则有BO=PF ,只需求出BO 的长即可.(2)根据条件即可画出符合要求的图形,同理可得(1)中的结论仍然成立.(3)可分点E 在线段DC 上和点E 在线段DC 的延长线上两种情况讨论,通过计算就可求出符合要求的AP 的长.详解:(1)①证明:过点P 作PG ⊥BC 于G ,过点P 作PH ⊥DC 于H ,如图1.∵四边形ABCD 是正方形,PG ⊥BC ,PH ⊥DC ,∴∠GPC=∠ACB=∠ACD=∠HPC=45°.∴PG=PH ,∠GPH=∠PGB=∠PHE=90°.∵PE ⊥PB 即∠BPE=90°,∴∠BPG=90°﹣∠GPE=∠EPH .在△PGB 和△PHE 中,PGB PHE PG PHBPG EPH ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩===, ∴△PGB ≌△PHE (ASA ),∴PB=PE .②连接BD ,如图2.∵四边形ABCD 是正方形,∴∠BOP=90°.∵PE ⊥PB 即∠BPE=90°,∴∠PBO=90°﹣∠BPO=∠EPF .∵EF ⊥PC 即∠PFE=90°,∴∠BOP=∠PFE .在△BOP 和△PFE 中,PBO EPF BOP PFE PB PE ∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== ∴△BOP ≌△PFE (AAS ),∴BO=PF .∵四边形ABCD 是正方形,∴OB=OC ,∠BOC=90°,∴BC=2OB .∵BC=1,∴OB=22, ∴PF=22. ∴点PP 在运动过程中,PF 的长度不变,值为2. (2)当点E 落在线段DC 的延长线上时,符合要求的图形如图3所示.同理可得:PB=PE ,2 (3)①若点E 在线段DC 上,如图1.∵∠BPE=∠BCE=90°,∴∠PBC+∠PEC=180°.∵∠PBC<90°,∴∠PEC>90°.若△PEC为等腰三角形,则EP=EC.∴∠EPC=∠ECP=45°,∴∠PEC=90°,与∠PEC>90°矛盾,∴当点E在线段DC上时,△PEC不可能是等腰三角形.②若点E在线段DC的延长线上,如图4.若△PEC是等腰三角形,∵∠PCE=135°,∴CP=CE,∴∠CPE=∠CEP=22.5°.∴∠APB=180°﹣90°﹣22.5°=67.5°.∵∠PRC=90°+∠PBR=90°+∠CER,∴∠PBR=∠CER=22.5°,∴∠ABP=67.5°,∴∠ABP=∠APB.∴AP=AB=1.∴AP的长为1.点睛:本题主要考查了正方形的性质、等腰三角形的性质、全等三角形的判定与性质、角平分线的性质、勾股定理、四边形的内角和定理、三角形的内角和定理及外角性质等知识,有一定的综合性,而通过添加辅助线证明三角形全等是解决本题的关键.10.倡导研究性学习方式,着力教材研究,习题研究,是学生跳出题海,提高学习能力和创新能力的有效途径.下面是一案例,请同学们认真阅读、研究,完成“类比猜想”的问题.习题如图(1),点E、F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠EAF=45°,连接EF,则EF=BE+DF,说明理由.解答:∵正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠ADC=∠B=90°,∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADE′,点F、D、E′在一条直线上.∴∠E′AF=90°-45°=45°=∠EAF,又∵AE′=AE,AF=AF∴△AE′F≌△AEF(SAS)∴EF=E′F=DE′+DF=BE+DF.类比猜想:(1)请同学们研究:如图(2),在菱形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,当∠BAD=120°,∠EAF=60°时,还有EF=BE+DF吗?请说明理由.(2)在四边形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,当AB=AD,∠B+∠D=180°,∠EAF=∠BAD时,EF=BE+DF吗?请说明理由.【答案】证明见解析.【解析】试题分析:(1)把△ABE绕点A逆时针旋转120°至△ADE′,如图(2),连结E′F,根据菱形和旋转的性质得到AE=AE′,∠EAF=∠E′AF,利用“SAS”证明△AEF≌△AE′F,得到EF=E′F;由于∠ADE′+∠ADC=120°,则点F、D、E′不共线,所以DE′+DF>EF,即由BE+DF>EF;(2)把△ABE绕点A逆时针旋转∠BAD的度数至△ADE′,如图(3),根据旋转的性质得到AE′=AE,∠EAF=∠E′AF,然后利用“SAS”证明△AEF≌△AE′F,得到EF=E′F,由于∠ADE′+∠ADC=180°,知F、D、E′共线,因此有EF=DE′+DF=BE+DF;根据前面的条件和结论可归纳出结论.试题解析:(1)当∠BAD=120°,∠EAF=60°时,EF=BE+DF不成立,EF<BE+DF.理由如下:∵在菱形ABCD中,∠BAD=120°,∠EAF=60°,∴AB=AD,∠1+∠2=60°,∠B=∠ADC=60°,∴把△ABE绕点A逆时针旋转120°至△ADE′,如图(2),连结E′F,∴∠EAE′=120°,∠1=∠3,AE′=AE,DE′=BE,∠ADE′=∠B=60°,∴∠2+∠3=60°,∴∠EAF=∠E′AF,在△AEF和△AE′F中,∴△AEF≌△AE′F(SAS),∴EF=E′F,∵∠ADE′+∠ADC=120°,即点F、D、E′不共线,∴DE′+DF>EF∴BE+DF>EF;(2)当AB=AD,∠B+∠D=180°,∠EAF=∠BAD时,EF=BE+DF成立.理由如下:如图(3),∵AB=AD,∴把△ABE绕点A逆时针旋转∠BAD的度数至△ADE′,如图(3),∴∠EAE′=∠BAD,∠1=∠3,AE′=AE,DE′=BE,∠ADE′=∠B,∵∠B+∠D=180°,∴∠ADE′+∠D=180°,∴点F、D、E′共线,∵∠EAF=∠BAD,∴∠1+∠2=∠BAD,∴∠2+∠3=∠BAD,∴∠EAF=∠E′AF,在△AEF和△AE′F中,∴△AEF≌△AE′F(SAS),∴EF=E′F,∴EF=DE′+DF=BE+DF;归纳:在四边形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,当AB=AD,∠B+∠D=180°,∠EAF=∠BAD时,EF=BE+DF.考点:四边形综合题.。
【数学】数学平行四边形的专项培优练习题(含答案)含答案
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【点睛】
本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定和对应边相等的性质,等腰三角形三线合一的性质,本题中求证DB=DM是解题的关键.
5.(感知)如图①,四边形ABCD、CEFG均为正方形.可知BE=DG.
(拓展)如图②,四边形ABCD、CEFG均为菱形,且∠A=∠F.求证:BE=DG.
4.如图所示,矩形ABCD中,点E在CB的延长线上,使CE=AC,连接AE,点F是AE的中点,连接BF、DF,求证:BF⊥DF.
【答案】见解析.
【解析】
【分析】
延长BF,交DA的延长线于点M,连接BD,进而求证△AFM≌△EFB,得AM=BE,FB=FM,即可求得BC+BE=AD+AM,进而求得BD=BM,根据等腰三角形三线合一的性质即可求证BF⊥DF.
在Rt△APE中,(4-BE)2+x2=BE2.
解得BE=2+ ,
∴CF=BE-EM=2+ -x,
∴BE+CF= -x+4= (x-2)2+3.
当x=2时,BE+CF取最小值,
∴AP=2.
考点:几何变换综合题.
3.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,以线段AB为边向外作等边△ABD,点E是线段AB的中点,连接CE并延长交线段AD于点F.
∴BM=ME,BM⊥EM.
故答案为BM=ME,BM⊥EM.
(2)ME= MB.
证明如下:连接CM,如解图所示.
∵DC⊥AC,M是边AD的中点,
∴MC=MA=MD.
∵BA=BC,
∴BM垂直平分AC.
∵∠ABC=120°,BA=BC,
∴∠MBE= ∠ABC=60°,∠BAC=∠BCA=30°,∠DCE=60°.
备战中考数学平行四边形培优易错难题练习(含答案)含详细答案
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备战中考数学平行四边形培优易错难题练习(含答案)含详细答案一、平行四边形1.在四边形ABCD中,BD180,对角线AC平分BAD.〔1〕如图1,假设DAB120,且B90,试探究边AD、AB与对角线AC的数量关系并说明理由.2〕如图2,假设将〔1〕中的条件“B90〞去掉,〔1〕中的结论是否成立?请说明理由. 〔3〕如图3,假设DAB 90,探究边AD、AB与对角线AC的数量关系并说明理由.【答案】〔1〕ACAD AB.证明见解析;〔2〕成立;〔3〕ADAB2AC.理由见解析.【解析】11试题分析:〔1〕结论:AC=AD+AB,只要证明AD=AC,AB=AC即可解决问题;22〔2〕〔1〕中的结论成立.以C为顶点,AC为一边作∠ACE=60°,∠ACE的另一边交AB延长线于点E,只要证明△DAC≌△BEC即可解决问题;3〕结论:AD+AB=2AC.过点C作CE⊥AC交AB的延长线于点E,只要证明△ACE是等腰直角三角形,△DAC≌△BEC即可解决问题;试题解析:解:〔1〕AC=AD+AB.理由如下:如图1中,在四边形ABCD中,∠D+∠B=180°,∠B=90°,∴∠D=90,°∵∠DAB=120,°AC平分∠DAB,∴∠DAC=∠BAC=60,°∵∠B=90,°11∴AB=AC,同理AD=AC.22AC=AD+AB.2〕〔1〕中的结论成立,理由如下:以C为顶点,AC为一边作∠ACE=60°,∠ACE的另一边交AB延长线于点E,∵∠BAC=60,°∴△AEC为等边三角形,AC=AE=CE,∵∠D+∠ABC=180,°∠DAB=120,°∴∠DCB=60,°∴∠DCA=∠BCE,∵∠D+∠ABC=180,°∠ABC+∠EBC=180,°∴∠D=∠CBE,∵CA=CE,∴△DAC≌△BEC,AD=BE,AC=AD+AB.〔3〕结论:AD+AB=2AC.理由如下:过点C作CE⊥AC交AB的延长线于点E,∵∠D+∠B=180°,∠DAB=90°,DCB=90,°∵∠ACE=90,°∴∠DCA=∠BCE,又∵AC平分∠DAB,∴∠CAB=45,°∴∠E=45.°∴AC=CE.又∵∠D+∠ABC=180°,∠D=∠CBE,∴△CDA≌△CBE,AD=BE,AD+AB=AE.在Rt△ACE中,∠CAB=45°,∴AE AC=2AC=cos45ADAB=2AC.2.如果两个三角形的两条边对应相等,夹角互补,那么这两个三角形叫做互补三角形,如图2,分别以△ABC的边AB、AC为边向外作正方形ABDE和ACGF,那么图中的两个三角形就是互补三角形.〔1〕用尺规将图1中的△ABC分割成两个互补三角形;〔2〕证明图2中的△ABC分割成两个互补三角形;〔3〕如图3,在图2的根底上再以BC为边向外作正方形BCHI.①三个正方形面积分别是17、13、10,在如图4的网格中〔网格中每个小正方形的边长为1〕画出边长为、、的三角形,并计算图3中六边形DEFGHI的面积.②假设△ABC的面积为2,求以EF、DI、HG的长为边的三角形面积.【答案】〔1〕作图见解析〔2〕证明见解析〔3〕①62;②6【解析】试题分析:〔1〕作BC边上的中线AD即可.2〕根据互补三角形的定义证明即可.3〕①画出图形后,利用割补法求面积即可.②平移△CHG到AMF,连接EM,IM,那么AM=CH=BI,只要证明S△EFM=3S△ABC即可.试题解析:〔1〕如图1中,作BC边上的中线AD,△ABD和△ADC是互补三角形.〔2〕如图2中,延长FA到点H,使得AH=AF,连接EH.∵四边形ABDE,四边形ACGF是正方形,AB=AE,AF=AC,∠BAE=∠CAF=90,°∴∠EAF+∠BAC=180,°∴△AEF和△ABC是两个互补三角形.∵∠EAH+∠HAB=∠BAC+∠HAB=90,°∴∠EAH=∠BAC,∵AF=AC,AH=AB,在△AEH和△ABC中,∴△AEH≌△ABC,∴S△AEF=S△AEH=S△ABC.〔3〕①边长为、、的三角形如图4所示.∵S△ABC=3×4﹣2﹣﹣,∴S六边形=17+13+10+4×5.5=62.②如图3中,平移△CHG到AMF,连接EM,IM,那么AM=CH=BI,设∠ABC=x,∵AM∥CH,CH⊥BC,∴AM⊥BC,∴∠EAM=90+90°﹣°x=180﹣°x,∵∠DBI=360﹣°90°﹣90°﹣x=180﹣°x,∴∠EAM=∠DBI,∵AE=BD,∴△AEM≌△DBI,∵在△DBI和△ABC中,DB=AB,BI=BC,∠DBI+∠ABC=180,°∴△DBI和△ABC是互补三角形,∴S△AEM=S△AEF=S△AFM=2,∴S△EFM=3S△ABC=6.考点:1、作图﹣应用与设计,2、三角形面积3.:在菱形ABCD中,E,F是BD上的两点,且AE∥CF.求证:四边形AECF是菱形.【答案】见解析【解析】【分析】由菱形的性质可得AB∥CD,AB=CD,∠ADF=∠CDF,由“SAS〞可证△ADF≌△CDF,可得AF=CF,由△ABE≌△CDF,可得AE=CF,由平行四边形的判定和菱形的判定可得四边形AECF是菱形.【详解】证明:∵四边形ABCD是菱形∴AB∥CD,AB=CD,∠ADF=∠CDF,∵AB=CD,∠ADF=∠CDF,DF=DF∴△ADF≌△CDF〔SAS〕AF=CF,∵AB∥CD,AE∥CF∴∠ABE=∠CDF,∠AEF=∠CFE∴∠AEB=∠CFD,∠ABE=∠CDF,AB=CD∴△ABE≌△CDF〔AAS〕∴AE=CF,且AE∥CF∴四边形AECF是平行四边形又∵AF=CF,∴四边形AECF是菱形【点睛】此题主要考查菱形的判定定理,首先要判定其为平行四边形,这是菱形判定的根本判定. 4.在正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,且∠EAF=∠CEF=45°. (1)将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG(如图①),求证:△AEG≌△AEF;(2)假设直线EF与AB,AD的延长线分别交于点222;M,N(如图②),求证:EF=ME+NF(3)将正方形改为长与宽不相等的矩形,假设其余条件不变(如图③),请你直接写出线段EF,BE,DF之间的数量关系.【答案】〔1〕证明见解析;〔2〕证明见解析;〔3〕EF2=2BE2+2DF2.【解析】试题分析:〔1〕根据旋转的性质可知AF=AG,∠EAF=∠GAE=45°,故可证△AEG≌△AEF;〔2〕将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,连结GM.由〔1〕知△AEG≌△AEF,那么EG=EF.再由△BME、△DNF、△CEF均为等腰直角三角形,得出CE=CF,BE=BM,NF=DF,然后证明∠GME=90°,MG=NF,利用勾股定理得出EG2=ME2+MG2,等量代换即可证明EF2=ME2+NF2;〔3〕将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,根据旋转的性质可以得到ADF≌△ABG,那么DF=BG,再证明△AEG≌△AEF,得出EG=EF,由EG=BG+BE,等量代换得到EF=BE+DF.试题解析:〔1〕∵△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,AF=AG,∠FAG=90,°∵∠EAF=45,°∴∠GAE=45,°在△AGE与△AFE中,,∴△AGE≌△AFE〔SAS〕;〔2〕设正方形ABCD的边长为a.将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,连结GM.那么△ADF≌△ABG,DF=BG.由〔1〕知△AEG≌△AEF,EG=EF.∵∠CEF=45,°∴△BME、△DNF、△CEF均为等腰直角三角形,CE=CF,BE=BM,NF=DF,a﹣BE=a﹣DF,BE=DF,∴BE=BM=DF=BG,∴∠BMG=45°,∴∠GME=45°+45=90°°,222EG=EF,MG=BM=DF=NF,∴EF2=ME2+NF2;3〕EF2=2BE2+2DF2.如下列图,延长EF交AB延长线于M点,交AD延长线于N点,将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△AGH,连结HM,HE.由〔1〕知△AEH≌△AEF,那么由勾股定理有〔GH+BE〕2+BG2=EH2,即〔GH+BE〕2+〔BM﹣GM〕2=EH2又∴EF=HE,DF=GH=GM,BE=BM,所以有〔GH+BE〕2+〔BE﹣GH〕2=EF2,即2〔DF2+BE2〕=EF2考点:四边形综合题5.Rt△ABD中,边AB=OB=1,∠ABO=90°问题探究:〔1〕以AB为边,在Rt△ABO的右边作正方形 ABC,如图〔1〕,那么点 O与点D的距离为.〔2〕以AB为边,在Rt△ABO的右边作等边三角形ABC,如图〔2〕,求点O与点C的距离.问题解决:〔3〕假设线段DE=1,线段DE的两个端点D,E分别在射线OA、OB上滑动,以DE为边向外作等边三角形DEF,如图〔3〕,那么点O与点F的距离有没有最大值,如果有,求出最大值,如果没有,说明理由.【答案】(1)、5;(2)、62;(3)、321. 22【解析】【分析】试题分析:(1)、如图1中,连接OD,在Rt△ODC中,根据OD=OC2CD2计算即可.(2)、如图2中,作CE⊥OB于E,CF⊥AB于F,连接OC.在Rt△OCE中,根据OC=OE2CE2计算即可.(3)、如图3中,当OF⊥DE时,OF的值最大,设OF交DE 于H,在OH上取一点M,使得OM=DM,连接DM.分别求出MH、OM、FH即可解决问题.【详解】试题解析:(1)、如图1中,连接OD,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD=1,∠C=90°在Rt△ODC中,∵∠C=90,°OC=2,CD=1,∴OD=OC2CD222125(2)、如图2中,作CE⊥OB于E,CF⊥AB于F,连接OC.1,CF=BE=3,∵∠FBE=∠E=∠CFB=90,°∴四边形BECF是矩形,∴BF=CF=222在Rt△OCE中,OC=OE2CE213122262 =.(3)、如图3中,当OF⊥DE时,OF的值最大,设OF交DE于H,在OH上取一点M,使得OM=DM,连接DM.1FD=FE=DE=1,OF⊥DE,∴DH=HE,OD=OE,∠DOH=∠,°∵OM=DM,2∴∠MOD=∠,°∴∠DMH=∠MDH=45°,∴DH=HM=1,∴DM=OM=2,22∵FH=DF2DH23,∴OF=OM+MH+FH=213=321.22222∴OF的最大值为321.2考点:四边形综合题.6.图1、图2是两张形状、大小完全相同的方格纸,方格纸中的每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点叫做格点.〔1〕在图1中画出等腰直角三角形MON,使点N在格点上,且∠MON=90°;〔2〕在图2中以格点为顶点画一个正方形ABCD,使正方形ABCD面积等于〔1〕中等腰直角三角形MON面积的4倍,并将正方形ABCD分割成以格点为顶点的四个全等的直角三角形和一个正方形,且正方形ABCD面积没有剩余〔画出一种即可〕.【答案】〔1〕作图参见解析;〔2〕作图参见解析.【解析】试题分析:〔1〕过点O向线段OM作垂线,此直线与格点的交点为N,连接MN即可;〔2〕根据勾股定理画出图形即可.试题解析:〔1〕过点O向线段OM作垂线,此直线与格点的交点为N,连接MN,如图1所示;〔2〕等腰直角三角形MON面积是5,因此正方形面积是20,如图2所示;于是根据勾股定理画出图3:考点:1.作图﹣应用与设计作图; 2.勾股定理.7.菱形ABCD中、∠BAD=120°,点O为射线CA上的动点,作射线OM与直线BC相交于点E,将射线OM绕点O逆时针旋转60°,得到射线ON,射线ON与直线CD相交于点F.〔1〕如图①,点O与点A重合时,点E,F分别在线段BC,CD上,请直接写出CE,CF,CA三条段段之间的数量关系;〔2〕如图②,点O在CA的延长线上,且OA=1AC,E,F分别在线段BC的延长线和线3段CD的延长线上,请写出CE,CF,CA三条线段之间的数量关系,并说明理由;〔3〕点O 在线段AC 上,假设AB =6,BO =2 7,当CF =1时,请直接写出BE 的长.【答案】〔1〕CA=CE+CF .〔2〕CF-CE=4AC .〔3〕BE 的值为3或5或1.( 3 ( 【解析】 ( 【分析】( 1〕如图①中,结论:CA=CE+CF .只要证明△ADF ≌△ACE 〔SAS 〕即可解决问题;2〕结论:CF-CE=4AC .如图②中,如图作OG ∥AD 交CF 于G ,那么△OGC 是等边三角3形.只要证明△FOG ≌△EOC 〔ASA 〕即可解决问题; 〔3〕分四种情形画出图形分别求解即可解决问题 .【详解】〔1〕如图①中,结论:CA=CE+CF .理由:∵四边形ABCD 是菱形,∠BAD=120°AB=AD=DC=BC ,∠BAC=∠DAC=60°∴△ABC ,△ACD 都是等边三角形,∵∠DAC=∠EAF=60,°∴∠DAF=∠CAE ,∵CA=AD ,∠D=∠ACE=60,°∴△ADF≌△ACE〔SAS〕,DF=CE,CE+CF=CF+DF=CD=AC,CA=CE+CF.〔2〕结论:CF-CE=4 AC.3理由:如图②中,如图作OG∥AD交CF于G,那么△OGC是等边三角形.1∵∠GOC=∠FOE=60,°2∴∠FOG=∠EOC,3∵OG=OC,∠OGF=∠ACE=120,°4∴△FOG≌△EOC〔ASA〕,5∴CE=FG,6∵OC=OG,CA=CD,7∴OA=DG,4∴C F-EC=CF-FG=CG=CD+DG=AC+AC=AC,33〕作BH⊥AC于H.∵AB=6,AH=CH=3,BH=33,如图③-1中,当点O在线段AH上,点F在线段CD上,点E在线段BC上时.OB=27,∴OH=OB2BH2=1,OC=3+1=4,由〔1〕可知:CO=CE+CF,OC=4,CF=1,∴CE=3,∴BE=6-3=3.如图③-2中,当点O在线段AH上,点F在线段DC的延长线上,点E在线段BC上时.由〔2〕可知:CE-CF=OC,CE=4+1=5,BE=1.如图③-3中,当点O在线段CH上,点F在线段CD上,点E在线段BC上时.同法可证:OC=CE+CF,∵OC=CH-OH=3-1=2,CF=1,CE=1,BE=6-1=5.如图③-4中,当点O在线段CH上,点F在线段DC的延长线上,点E在线段BC上时.∴∴∴∴∴∴∴∴∴∴∴∴∴∴同法可知:CE-CF=OC,∴CE=2+1=3,∴B E=3,综上所述,满足条件的BE的值为3或5或1.【点睛】此题属于四边形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的性质,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.8.定义:我们把三角形被一边中线分成的两个三角形叫做“友好三角形〞.性质:如果两个三角形是“友好三角形〞,那么这两个三角形的面积相等.理解:如图①,在△ABC中,CD是AB边上的中线,那么△ACD和△BCD是“友好三角形〞,并且S△ACD=S△BCD.应用:如图②,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,点E在AD上,点F在BC上,AE=BF,AF与BE交于点O.1〕求证:△AOB和△AOE是“友好三角形〞;2〕连接OD,假设△AOE和△DOE是“友好三角形〞,求四边形CDOF的面积.探究:在△ABC中,∠A=30°,AB=4,点D在线段AB上,连接CD,△ACD和△BCD是“友好三角形〞,将△ACD沿CD所在直线翻折,得到△A′CD,假设△A′CD与△ABC重合局部的面积等于△ABC面积的,请直接写出△ABC的面积.【答案】〔1〕见解析;〔2〕12;探究:2或2.【解析】试题分析:〔1〕利用一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,得到四边形ABFE是平行四边形,然后根据平行四边形的性质证得OE=OB,即可证得△AOE和△AOB是友好三角形;〔2〕△AOE和△DOE是“友好三角形〞,即可得到E是AD的中点,那么可以求得△ABE、△ABF的面积,根据S四边形CDOF=S矩形ABCD-2S△ABF即可求解.探究:画出符合条件的两种情况:①求出四边形A′DCB是平行四边形,求出BC和A′D推出∠ACB=90°,根据三角形面积公式求出即可;②求出高CQ,求出△A′DC的面积.即可求出△ABC的面积.试题解析:〔1〕∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,AE=BF,∴四边形ABFE是平行四边形,∴OE=OB,∴△AOE和△AOB是友好三角形.〔2〕∵△AOE和△DOE是友好三角形,∴S△AOE=S△DOE,AE=ED=AD=3,∵△AOB与△AOE是友好三角形,∴S△AOB=S△AOE,∵△AOE≌△FOB,∴S△AOE=S△FOB,∴S△AOD=S△ABF,∴S四边形CDOF=S矩形ABCD-2S△ABF=4×6-2×4×3=12.探究:解:分为两种情况:①如图1,∵S△ACD=S△BCD.AD=BD=AB,∵沿CD折叠A和A′重合,AD=A′D=AB=×4=2,∵△A′CD与△ABC重合局部的面积等于△ABC面积的,∴S△DOC=S△ABC=S△BDC=S△ADC=S△A′DC,∴DO=OB,A′O=CO,∴四边形A′DCB是平行四边形,BC=A′D=2,过B作BM⊥AC于M,∵AB=4,∠BAC=30,°∴BM=AB=2=BC,即C和M重合,∴∠ACB=90,°由勾股定理得:AC=,∴△ABC的面积是×BC×AC=×2×2=2;②如图2,∵S△ACD=S△BCD.AD=BD=AB,∵沿CD折叠A和A′重合,AD=A′D=AB=×4=2,∵△A′CD与△ABC重合局部的面积等于△ABC面积的,∴S△DOC=S△ABC=S△BDC=S△ADC=S△A′DC,∴DO=OA′,BO=CO,∴四边形A′BDC是平行四边形,∴A′C=BD=2,过C作CQ⊥A′D于Q,∵A′C=2,∠DA′∠C=BAC=30,°∴CQ=A′C=1,∴S△ABC=2S△ADC=2S△A′DC=2××A′D×CQ=2××2×1=2;即△ABC的面积是2或2.考点:四边形综合题.9.猜想与证明:如图1,摆放矩形纸片ABCD与矩形纸片ECGF,使B、C、G三点在一条直线上,CE在边CD上,连接AF,假设M为AF的中点,连接DM、ME,试猜想DM与ME的关系,并证明你的结论.拓展与延伸:〔1〕假设将〞猜想与证明“中的纸片换成正方形纸片ABCD与正方形纸片ECGF,其他条件不变,那么DM和ME的关系为.〔2〕如图2摆放正方形纸片ABCD与正方形纸片ECGF,使点F在边CD上,点M仍为AF 的中点,试证明〔1〕中的结论仍然成立.【答案】猜想: DM=ME,证明见解析;〔 2〕成立,证明见解析.【解析】试题分析:延长EM交AD于点H,根据ABCD和△AMH全等,得到HM=EM,根据Rt△HDE得到CEFG为矩形得到AD∥EF,得到△FME和HM=DE,那么可以得到答案;〔1〕、延长EM交AD于点H,根据ABCD和CEFG为矩形得到AD∥EF,得到△FME和△AMH全等,得到HM=EM,根据Rt△HDE得到HM=DE,那么可以得到答案;〔2〕、连接AE,根据正方形的性质得出∠FCE=45°,∠FCA=45°,根据RT△ADF中AM=MF得出DM=AM=MF,根据RT△AEF中AM=MF得出AM=MF=ME,从而说明DM=ME.试题解析:如图1,延长EM交AD于点H,∵四边形ABCD和CEFG是矩形,∴AD∥EF,∴∠EFM=∠HAM,又∵∠FME=∠AMH,FM=AM,在△FME和△AMH中,∴△FME≌△AMH〔ASA〕∴HM=EM,在RT△HDE中,HM=DE,∴DM=HM=ME,∴DM=ME.〔1〕、如图1,延长EM交AD于点H,∵四边形ABCD和CEFG是矩形,∴AD∥EF,∴∠EFM=∠HAM,又∵∠FME=∠AMH,FM=AM,在△FME和△AMH中,∴△FME≌△AMH〔ASA〕∴HM=EM,在RT△HDE中,HM=EM∴DM=HM=ME,∴DM=ME,〔2〕、如图2,连接AE,∵四边形ABCD和ECGF是正方形,∴∠FCE=45,°∠FCA=45,°∴AE和EC在同一条直线上,在RT△ADF中,AM=MF,∴DM=AM=MF,在RT△AEF中,AM=MF,∴AM=MF=ME,∴DM=ME.考点:〔1〕、三角形全等的性质;〔2〕、矩形的性质.10.问题情境在四边形ABCD中,BA=BC,DC⊥AC,过点D作DE∥AB交BC的延长线于点E,M是边AD的中点,连接特例探究MB,ME.(1)如图(2)如图1,当∠ABC=90°时,写出线段MB2,当∠ABC=120°时,试探究线段与MEMB与的数量关系,位置关系;ME的数量关系,并证明你的结论;拓展延伸(3)如图3,当∠ABC=α时,请直接用含α的式子表示线段MB 与ME之间的数量关系.【答案】(1)MB=ME,MB⊥ME;(2)ME=3MB.证明见解析;(3)ME=MB·tan. 2【解析】【分析】1〕如图1中,连接CM.只要证明△MBE是等腰直角三角形即可;2〕结论:EM=3MB.只要证明△EBM是直角三角形,且∠MEB=30°即可;3〕结论:EM=BM?tan.证明方法类似;2【详解】如图1中,连接CM.∵∠ACD=90,°AM=MD,∴MC=MA=MD,BA=BC,∴BM垂直平分AC,∵∠ABC=90,°BA=BC,1∴∠MBE=∠ABC=45,°∠ACB=∠DCE=45,°2∵AB∥DE,∴∠ABE+∠DEC=180,°∴∠DEC=90,°∴∠DCE=∠CDE=45,°∴EC=ED,∵MC=MD,∴EM垂直平分线段CD,EM平分∠DEC,∴∠MEC=45,°∴△BME是等腰直角三角形,∴BM=ME,BM⊥EM.故答案为BM=ME,BM⊥EM.(2)ME=3MB.证明如下:连接CM,如解图所示.∵DC⊥AC,M是边AD的中点,∴MC=MA=MD.∵BA=BC,∴BM垂直平分AC.∵∠ABC=120,°BA=BC,∴∠MBE=1∠ABC=60°,∠BAC=∠BCA=30°,∠DCE=60°. 2∵AB∥DE,∴∠ABE+∠DEC=180°,∴∠DEC=60°,∴∠DCE=∠DEC=60°,∴△CDE是等边三角形,∴EC=ED.∵MC=MD,∴EM垂直平分CD,EM平分∠DEC,1∴∠MEC=∠DEC=30°,2∴∠MBE+∠MEB=90°,即∠BME=90°.在Rt△BME中,∵∠MEB=30°,∴ME=3MB.(3)如图3中,结论:EM=BM?tan.2理由:同法可证: BM ⊥EM ,BM 平分∠ABC ,所以EM=BM?tan.2【点睛】此题考查四边形综合题、等腰直角三角形的判定和性质、等边三角形的判定和性质、等腰三角形的性质、锐角三角函数等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,灵活运用所学知识解决问题.11.如图1,矩形 ABCD 中,AB=8,AD=6;点 E 是对角线BD 上一动点,连接CE ,作EF ⊥CE 交AB 边于点F ,以CE和EF 为邻边作矩形CEFG ,作其对角线相交于点 H .〔1〕①如图2,当点F 与点B 重合时,CE= ,CG= ;②如图3,当点E 是BD 中点时,CE= ,CG= ;( 2〕在图1,连接BG ,当矩形CEFG 随着点E 的运动而变化时,猜想△EBG 的形状?并加以证明;3〕在图1,CG的值是否会发生改变?假设不变,求出它的值;假设改变,说明理由;CE4〕在图1,设DE 的长为x ,矩形CEFG 的面积为S ,试求S 关于x 的函数关系式,并直接写出x 的取值范围.【答案】〔1〕24,18 ,5, 15 ;〔2〕△EBG 是直角三角形,理由详见解析;〔3〕55 43 3 248 32〕.;〔4〕S=x ﹣5x+48〔0≤x ≤445【解析】【分析】〔1〕① 利用面积法求出 CE ,再利用勾股定理求出 EF 即可;②利用直角三角形斜边中线定理求出 CE ,再利用相似三角形的性质求出 EF 即可;2〕根据直角三角形的判定方法:如果一个三角形一边上的中线等于这条边的一半,那么这个三角形是直角三角形即可判断;3〕只要证明△DCE ∽△BCG ,即可解决问题; 4〕利用相似多边形的性质构建函数关系式即可;【详解】〔1〕①如图2中,在Rt△BAD中,BD=AD2AB2=10,11∵S△BCD= ?CD?BC=?BD?CE,22∴CE=24.CG=BE=62(24)2=18.555②如图3中,过点E作MN⊥AM交AB于N,交CD于M.DE=BE,1∴C E=BD=5,2∵△CME∽△ENF,CM EN∴,CE EF15CG=EF=,42〕结论:△EBG是直角三角形.理由:如图1中,连接BH.在Rt△BCF中,∵FH=CH,∴BH=FH=CH,∵四边形EFGC是矩形,∴EH=HG=HF=HC,∴BH=EH=HG,∴△EBG 是直角三角形. 3〕F 如图1中,∵HE=HC=HG=HB=HF , ∴C 、E 、F 、B 、G 五点共圆,∵EF=CG , ∴∠CBG=∠EBF , ∵CD ∥AB , ∴∠EBF=∠CDE , ∴∠CBG=∠CDE , ∵∠DCB=∠ECG=90,° ∴∠DCE=∠BCG , ∴△DCE ∽△BCG ,∴CGBC6 3 . CE DC 8 4〔4〕由〔3〕可知:CGCD3,CE CB 4∴矩形CEFG ∽矩形ABCD ,S矩形CEFG〔CE 2CE 2∴CD 〕,S矩形ABCD64∵CE 2=〔 32 -x 〕2+24〕2,S 矩形ABCD =48,55∴S 矩形CEFG =33222424[〔5-x 〕+〔5〕].3248 32〕.∴矩形CEFG 的面积S=x-x+48〔0≤x ≤455【点睛】此题考查相似三角形综合题、矩形的性质、相似三角形的判定和性质、勾股定理、直角三角形的判定和性质、相似多边形的性质和判定等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会添加常用辅助线,构造相似三角形或直角三角形解决问题,属于中考压轴题.12.:在矩形ABCD 中,AB =10,BC =12,四边形EFGH 的三个顶点E 、F 、H 分别在矩形ABCD 边AB 、BC 、DA 上,AE =2.〔1〕如图①,当四边形 EFGH 为正方形时,求 △GFC 的面积;2〕如图②,当四边形EFGH为菱形,且BF=a时,求△GFC的面积〔用a表示〕;3〕在〔2〕的条件下,△GFC的面积能否等于2?请说明理由.【答案】〔1〕10;〔2〕12-a;〔3〕不能【解析】解:〔1〕过点G作GM⊥BC于M.在正方形EFGH中,HEF=90°,EH=EF,∴∠AEH+∠BEF=90°.∵∠AEH+∠AHE=90°,∴∠AHE=∠BEF.又∵∠A=∠B=90°,∴△AHE≌△BEF.同理可证△MFG≌△BEF.∴GM=BF=AE=2.∴FC=BC-BF=10.∴.2〕过点G作GM⊥BC交BC的延长线于M,连接HF.∵AD∥BC,∴∠AHF=∠MFH.∵EH∥FG,∴∠EHF=∠GFH.∴∠AHE=∠MFG.又∵∠A=∠GMF=90°,EH=GF,∴△AHE≌△MFG.∴GM=AE=2.∴.〔3〕△GFC的面积不能等于2.说明一:∵假设S△GFC=2,那么12-a=2,∴a=10.此时,在△BEF中,.在△AHE中,,∴AH>AD,即点H已经不在边AD上,故不可能有S=.2△GFC说明二:△GFC的面积不能等于2.∵点H在AD上,∴菱形边EH的最大值为,∴BF的最大值为.又∵函数S△GFC=12-a的值随着a的增大而减小,∴S△GFC的最小值为.又∵,∴△GFC的面积不能等于2.13.如图①,在△ABC中,AB=7,tanA=,∠B=45°.点P从点A出发,沿AB方向以每秒1个单位长度的速度向终点B运动〔不与点 A、B重合〕,过点P作PQ⊥AB.交折线AC-CB于点Q,以PQ为边向右作正方形PQMN,设点P的运动时间为t〔秒〕,正方形PQMN与△ABC重叠局部图形的面积为S〔平方单位〕.1〕直接写出正方形PQMN的边PQ的长〔用含t的代数式表示〕.2〕当点M落在边BC上时,求t的值.3〕求S与t之间的函数关系式.4〕如图②,点P运动的同时,点H从点B出发,沿B-A-B的方向做一次往返运动,在B-A上的速度为每秒2个单位长度,在A-B上的速度为每秒4个单位长度,当点H停止运动时,点P也随之停止,连结MH.设MH将正方形PQMN分成的两局部图形面积分别为S1、S2〔平方单位〕〔0<S1<S2〕,直接写出当S2≥3S1时t的取值范围.【答案】(1)PQ=7-t.(2)t=.(3)当0<t≤时,S=.当<t≤4,.当4<t<7时,.〔4〕或或.【解析】试题分析:〔1〕分两种情况讨论:当点Q在线段AC上时,当点Q在线段BC上时.〔2〕根据AP+PN+NB=AB,列出关于t的方程即可解答;〔3〕当0<t≤时,当<t≤4,当4<t<7时;〔4〕或或.试题解析:〔1〕当点Q在线段AC上时,PQ=tanAAP=t.当点Q在线段BC上时,PQ=7-t.〔2〕当点M落在边BC上时,如图③,由题意得:t+t+t=7,解得:t=.∴当点M落在边BC上时,求t的值为.〔3〕当0<t≤时,如图④,S=当.<t≤4,如图⑤,.当4<t<7时,如图⑥,.〔4〕或或..考点:四边形综合题.14.:如图,四边形ABCD和四边形AECF都是矩形,AE与BC交于点M,CF与AD交于点N.〔1〕求证:△ABM≌△CDN;〔2〕矩形ABCD和矩形AECF满足何种关系时,四边形AMCN是菱形,证明你的结论.【答案】〔1〕证明见解析;〔2〕当AB=AF时,四边形AMCN是菱形.证明见解析;【解析】试题分析:〔1〕由条件可得四边形AMCN是平行四边形,从而可得AM=CN,再由AB=CD,∠B=∠D=90°,利用HL即可证明;2〕假设四边形AMCN为菱形,那么有AM=AN,从可得∠BAM=∠FAN,又∠B=∠F=90°,所以有△ABM≌△AFN,从而得AB=AF,因此当AB=AF时,四边形AMCN是菱形.试题解析:〔1〕∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=∠D=90°,AB=CD,AD∥BC.∵四边形AECF是矩形,∴AE∥CF.∴四边形AMCN是平行四边形.∴AM=CN.在Rt△ABM和Rt△CDN中,AB=CD,AM=CN,∴Rt△ABM≌Rt△CDN.〔2〕当AB=AF时,四边形AMCN是菱形.∵四边形ABCD、AECF是矩形,∴∠B=∠BAD=∠EAF=∠F=90°.∴∠BAD-∠NAM=EAF-∠NAM,即∠BAM=∠FAN.又∵AB=AF,∴△ABM≌△AFN.∴AM=AN.由〔1〕知四边形AMCN是平行四边形,∴平行四边形AMCN是菱形.考点:1.矩形的性质;2.三角形全等的判定与性质;3.菱形的判定.15.如图1,在菱形ABCD中,ABC=60°,假设点E在AB的延长线上,EF∥AD,EF=BE,点P是DE的中点,连接FP并延长交AD于点G.〔1〕过D作DH AB,垂足为H,假设DH=,BE=AB,求DG的长;〔2〕连接CP,求证:CP FP;F在〔3〕如图2,在菱形ABCD中,ABC=60°,假设点E在CB的延长线上运动,点AB的延长线上运动,且BE=BF,连接DE,点P为DE的中点,连接FP、CP,那么第〔2〕问的结论成立吗?假设成立,求出的值;假设不成立,请说明理由.【答案】〔1〕1;〔2〕见解析;〔3〕.【解析】试题分析:〔1〕根据菱形得出DA∥BC,CD=CB,∠CDG=∠CBA=60°,那么∠DAH=∠ABC=60,°根据DH⊥AB得出∠DHA=90,°根据Rt△ADH的正弦值得出AD的长度,然后得出BE的长度,然后证明△PDG≌△PEF,得出DG=EF,根据EF∥AD,AD∥BC得出EF∥BC,那么说明△BEF为正三角形,从而得出DG的长度;〔2〕连接CG、CF,根据△PDG≌△PEF得出PG=PF,然后证明△CDG≌△CBF,从而得到CG=CF,根据PG=PF得出垂直;〔3〕过D作EF的平行线,交FP延长于点G,连接CG、CF证△PEF≌△PDG,然后证明△CDG≌△CBF,从而得出∠GCE=120°,根据Rt△CPF求出比值.试题解析:〔1〕解:∵四边形ABCD为菱形∴DA∥BCCD="CB"∠CDG=∠CBA=60°∴∠DAH=∠ABC=60°∵DH⊥AB∴∠DHA=90°在Rt△ADH中sin∠DAH=∴AD=∴BE= AB=×4=1∵EF∥AD∴∠PDG=∠PEB∵P为DE的中点∴PD=PE∵∠DPG=∠EPF∴△PDG≌△PEF∴DG=EF∵EF∥ADAD∥BC∴EF∥BC∴∠FEB=∠CBA=60°∵BE=EF∴△BEF为正三角形∴EF=BE=1∴DG=EF=1、证明:连接CG、CF由〔1〕知△PDG≌△PEF∴PG=PF在△CDG与△CBF中易证:∠CDG=∠CBF=60°CD=CBBF=EF=DG∴△CDG≌△CBF∴CG=CF∵PG=PF∴CP⊥GF〔3〕如图:CP⊥GF仍成立理由如下:过D作EF的平行线,交FP延长于点G连接CG、CF证△PEF≌△PDG∴DG=EF=BF∵DG∥EF∴∠GDP=∠EFP∵DA∥BC∴∠ADP=∠PEC ∴∠GDP-∠ADP=∠EFP-∠PEC∴∠GDA=∠BEF=60∴°∠CDG=∠ADC+∠GDA=120°∵∠CBF=180-°∠EBF=120∴°∠CBF=∠CDG∵CD=BCDG=BF∴△CDG≌△CBF∴CG=CF∠DCG=∠FCE∵PG=PF∴CP⊥PF∠GCP=∠FCP∵∠DCP=180-∠ABC=120∴°∠DCG+∠GCE=120∴°∠FCE+∠GCE=120即°∠GCE=120°∴∠FCP=∠GCE=60在°Rt△CPF中tan∠FCP=tan60=°=考点:三角形全等的证明与性质.。
数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题含答案
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数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题含答案一、选择题1.如图,已知平行四边形ABCD ,6AB =,9BC =,120A ∠=︒,点P 是边AB 上一动点,作PE BC ⊥于点E ,作120EPF ∠=︒(PF 在PE 右边)且始终保持33PE PF +=,连接CF 、DF ,设m CF DF =+,则m 满足( )A .313m ≥B .63m ≥C .313937m <+≤D .3337379m +<<+2.如图,正方形ABCD 的对角线AC ,BD 相交于点O ,E 是AC 上的一点,且AB=AE ,过点A 作AF ⊥BE ,垂足为F ,交BD 于点G ,点H 在AD 上,且EH ∥AF.若正方形ABCD 的边长为2,下列结论:①OE=OG ;②EH=BE ;③AH=222-,其中正确的有( )A .0个B .1个C .2个D .3个3.如图,已知△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC =2,将直角边AC 绕A 点逆时针旋转至AC ′,连接BC ′,E 为BC ′的中点,连接CE ,则CE 的最大值为( ).A 5B 21C 21D 51 4.如图,90MON ∠=︒边长为2的等边三角形ABC 的顶点A B 、分别在边OM ,ON 上当B 在边ON 上运动时,A 随之在边OM 上运动,等边三角形的形状保持不变,运动过程中,点C 到点O 的最大距离为( )A .2.4B .5C .31+D .525.如图,矩形ABCD 中,O 为AC 中点,过点O 的直线分别与AB ,CD 交于点E ,F ,连结BF ,交AC 于点M ,连结DE ,BO .若60BOC ∠=︒,FO FC =,则下列结论:①AE CF =;②BF 垂直平分线段OC ;③EOB CMB ∆∆≌;④四边形是BFDE 菱形.其中正确结论的个数是( )A .1个B .2个C .3个D .4个6.如图,在平面直角坐标系中,A 点坐标为(8,0),点P 从点O 出发以1个单位长度/秒的速度沿y 轴正半轴方向运动,同时,点Q 从点A 出发以1个单位长度/秒的速度沿x 轴负半轴方向运动,设点P 、Q 运动的时间为(08)t t <<秒.以PQ 为斜边,向第一象限内作等腰Rt PBQ ∆,连接OB .下列四个说法:①8OP OQ +=;②B 点坐标为(4,4);③四边形PBQO 的面积为16;④PQ OB >.其中正确的说法个数有( )A .4B .3C .2D .17.如图,ABCD 中,点E 是AD 上一点,BE ⊥AB ,△ABE 沿BE 对折得到△BEG ,过点D 作DF ∥EG 交BC 于点F ,△DFC 沿DF 对折,点C 恰好与点G 重合,则AB AD的值为( )A .12B .33C .22D .328.如图,矩形纸片,,ABCD AB a BC b ==,满足12b a b <<,将此矩形纸片按下面顺序折叠,则图4中MN 的长为(用含,a b 的代数式表示)( )A .2b a -B .22b a -C .32b a +D .12b a + 9.如图,点,,A B E 在同一条直线上,正方形ABCD 、正方形BEFC 的边长分别为23,、H 为线段DF 的中点,则BH 的长为( )A .212 B .262 C 33 D 29 10.如图,在等腰Rt ABC △中,908C AC ∠==°,,F 是AB 边上的中点,点D 、E 分别在AC 、BC 边上运动,且保持AD CE =.连接DE 、DF 、EF .在此运动变化的过程中,下列结论:①DFE △是等腰直角三角形; ②四边形CDFE 不可能为正方形,③DE 长度的最小值为4; ④四边形CDFE 的面积保持不变;⑤△CDE 面积的最大值为8.其中正确的结论是( )A .①②③B .①④⑤C .①③④D .③④⑤二、填空题11.在平行四边形ABCD 中, BC 边上的高为4 ,AB =5 ,25AC = ,则平行四边形ABCD 的周长等于______________ .12.如图,菱形ABCD 的BC 边在x 轴上,顶点C 坐标为(3,0)-,顶点D 坐标为(0,4),点E 在y 轴上,线段//EF x 轴,且点F 坐标为(8,6),若菱形ABCD 沿x 轴左右运动,连接AE 、DF ,则运动过程中,四边形ADFE 周长的最小值是_______.13.如图,以Rt ABC 的斜边AB 为一边,在AB 的右侧作正方形ABED ,正方形对角线交于点O ,连接CO ,如果AC=4,CO=62,那么BC=______.14.如图,在正方形ABCD 中,点,E F 将对角线AC 三等分,且6AC =.点P 在正方形的边上,则满足5PE PF +=的点P 的个数是________个.15.在ABC 中,AB=12,AC=10,BC=9,AD 是BC 边上的高.将ABC 按如图所示的方式折叠,使点A 与点D 重合,折痕为EF ,则DEF 的周长为______.16.如图,▱ABCD 中,∠DAB =30°,AB =6,BC =2,P 为边CD 上的一动点,则2PB+ PD 的最小值等于______.17.如图,在矩形ABCD 中,16AB =,18BC =,点E 在边AB 上,点F 是边BC 上不与点B 、C 重合的一个动点,把EBF △沿EF 折叠,点B 落在点B '处.若3AE =,当CDB '是以DB '为腰的等腰三角形时,线段DB '的长为__________.18.已知:如图,在ABC 中,AD BC ⊥,垂足为点D ,BE AC ⊥,垂足为点E ,M 为AB 边的中点,连结ME 、MD 、ED ,设4AB =,30DAC ∠=︒则EM =______;EDM 的面积为______,19.如图,在△ABC 中,AB =AC ,E ,F 分别是BC ,AC 的中点,以AC 为斜边作Rt △ADC ,若∠CAD =∠BAC =45°,则下列结论:①CD ∥EF ;②EF =DF ;③DE 平分∠CDF ;④∠DEC =30°;⑤AB 2CD ;其中正确的是_____(填序号)20.在菱形ABCD中,M是AD的中点,AB=4,N是对角线AC上一动点,△DMN 的周长最小是2+23,则BD的长为___________.三、解答题21.如图,在ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点E、F分别为OB、OD的=,连接CG.中点,延长AE至G,使EG AE∆≅∆;(1)求证:AOE COF(2)四边形EGCF是平行四边形吗?请说明理由;(3)若四边形EGCF是矩形,则线段AB、AC的数量关系是______.22.在一次数学探究活动中,小明对对角线互相垂直的四边形进行了探究,得出了如下结⊥,则论:如图1,四边形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,AC BD 2222+=+.AB CD AD BC(1)请帮助小明证明这一结论;(2)根据小明的探究,老师又给出了如下的问题:如图2,分别以Rt ACB 的直角边AC 和斜边AB 为边向外作正ACFG 和正方形ABDE ,连结CE 、BG 、GE .已知4AC =,5AB =,求GE 的长,请你帮助小明解决这一问题.23.综合与探究如图1,在ABC ∆中,ACB ∠为锐角,点D 为射线BC 上一点,连接AD ,以AD 为一边且在AD 的右侧作正方形ADEF ,解答下列问题:(1)研究发现:如果AB AC =,90BAC ∠=︒①如图2,当点D 在线段BC 上时(与点B 不重合),线段CF 、BD 之间的数量关系为______,位置关系为_______.②如图3,当点D 在线段BC 的延长线上时,①中的结论是否仍成立并说明理由. (2)拓展发现:如果AB AC ≠,点D 在线段BC 上,点F 在ABC ∆的外部,则当ACB =∠_______时,CF BD ⊥.24.已知正方形ABCD .(1)点P 为正方形ABCD 外一点,且点P 在AB 的左侧,45APB ∠=︒.①如图(1),若点P 在DA 的延长线上时,求证:四边形APBC 为平行四边形.②如图(2),若点P 在直线AD 和BC 之间,以AP ,AD 为邻边作APQD □,连结AQ .求∠PAQ 的度数.(2)如图(3),点F 在正方形ABCD 内且满足BC=CF ,连接BF 并延长交AD 边于点E ,过点E 作EH ⊥AD 交CF 于点H ,若EH=3,FH=1,当13AE CF =时.请直接写出HC 的长________.25.如图①,已知正方形ABCD 的边长为3,点Q 是AD 边上的一个动点,点A 关于直线BQ 的对称点是点P ,连接QP 、DP 、CP 、BP ,设AQ =x .(1)BP +DP 的最小值是_______,此时x 的值是_______;(2)如图②,若QP 的延长线交CD 边于点M ,并且∠CPD =90°.①求证:点M 是CD 的中点;②求x 的值.(3)若点Q 是射线AD 上的一个动点,请直接写出当△CDP 为等腰三角形时x 的值.26.类比等腰三角形的定义,我们定义:有三条边相等的凸四边形叫做“准等边四边形”.(1)已知:如图1,在“准等边四边形”ABCD 中,BC ≠AB ,BD ⊥CD ,AB =3,BD =4,求BC 的长;(2)在探究性质时,小明发现一个结论:对角线互相垂直的“准等边四边形”是菱形.请你判断此结论是否正确,若正确,请说明理由;若不正确,请举出反例;(3)如图2,在△ABC 中,AB =AC=2,∠BAC =90°.在AB 的垂直平分线上是否存在点P ,使得以A ,B ,C ,P 为顶点的四边形为“准等边四边形”. 若存在,请求出该“准等边四边形”的面积;若不存在,请说明理由.27.如图,四边形ABCD 为正方形.在边AD 上取一点E ,连接BE ,使60AEB ∠=︒.(1)利用尺规作图(保留作图痕迹):分别以点B 、C 为圆心,BC 长为半径作弧交正方形内部于点T ,连接BT 并延长交边AD 于点E ,则60AEB ∠=︒;(2)在前面的条件下,取BE 中点M ,过点M 的直线分别交边AB 、CD 于点P 、Q . ①当PQ BE ⊥时,求证:2BP AP =;=时,延长BE,CD交于N点,猜想NQ与MQ的数量关系,并说明理由.②当PQ BE28.已知E,F分别为正方形ABCD的边BC,CD上的点,AF,DE相交于点G,当E,F分别为边BC,CD的中点时,有:①AF=DE;②AF⊥DE成立.试探究下列问题:(1)如图1,若点E不是边BC的中点,F不是边CD的中点,且CE=DF,上述结论①,②是否仍然成立?(请直接回答“成立”或“不成立”),不需要证明)(2)如图2,若点E,F分别在CB的延长线和DC的延长线上,且CE=DF,此时,上述结论①,②是否仍然成立?若成立,请写出证明过程,若不成立,请说明理由;(3)如图3,在(2)的基础上,连接AE和BF,若点M,N,P,Q分别为AE,EF,FD,AD的中点,请判断四边形MNPQ是“矩形、菱形、正方形”中的哪一种,并证明你的结论.29.点E在正方形ABCD的边BC上,点F在AE上,连接FB,FD,∠ABF=∠AFB.(1)如图1,求证:∠AFD=∠ADF;(2)如图2,过点F作垂线交AB于G,交DC的延长线于H,求证:DH=2 AG;(3)在(2)的条件下,若EF=2,CH=3,求EC的长.30.如图,已知正方形ABCD与正方形CEFG如图放置,连接AG,AE.=(1)求证:AG AE⊥于P,交AB、AD于M、N,交AE、AG于P、Q,交BC于(2)过点F作FP AEH,.求证:NH=FM【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【解析】【分析】设PE=x ,则PB=233x ,PF=33x ,AP=6-233x ,由此先判断出AF PF ⊥,然后可分析出当点P 与点B 重合时,CF+DF 最小;当点P 与点A 重合时,CF+DF 最大.从而求出m 的取值范围.【详解】如上图:设PE=x ,则PB=233x ,PF=33x ,AP=6-233x ∵0030,120BPE EPF ∠=∠=∴030APE ∠=由AP 、PF 的数量关系可知AF PF ⊥,060PAF ∠=如上图,作060BAM ∠=交BC 于M ,所以点F 在AM 上.当点P 与点B 重合时,CF+DF 最小.此时可求得33,37CF DF ==如上图,当点P 与点A 重合时,CF+DF 最大.此时可求得37,9CF DF == ∴3337379m +<<故选:D【点睛】此题考查几何图形动点问题,判断出AF PF ⊥,然后可分析出当点P 与点B 重合时,CF+DF 最小;当点P 与点A 重合时,CF+DF 最大是解题关键.2.D解析:D【分析】根据正方形的性质及全等三角形的判定与性质即可分别求证判断.【详解】在正方形ABCD 中,AO=BO ,∠AOG=∠BOE ,AC ⊥BD∵AF ⊥BE ,∴∠EAF+∠BEO=∠BEO+∠OBE=90°,∴∠OAG=∠OBE ,∴△OAG ≌△OBE ,故OE=OG ,①正确;∵AB=AE,∴∠ABE=∠AEB ,∵EH ∥AF ∴HE ⊥BE ,∴∠AEF+∠AEH=∠ABE+∠CBE,∴∠AEH=∠CBE又∵AE=AB=CB,∠HAE=∠ECB=45°,∴△AEH ≌△CBE ,∴EH=BE ,②正确;∵△AEH ≌△22222+=∴AH=CE=AC-AE=22,③正确.故选D【点睛】此题主要考查正方形的性质与线段的证明,解题的关键是熟知正方形的性质定理及全等三角形的判定与性质.3.B解析:B【分析】取AB 的中点M ,连接CM ,EM ,当CE =CM +EM 时,CE 的值最大,根据旋转的性质得到AC ′=AC =2,由三角形的中位线的性质得到EM 12=AC ′=1,根据勾股定理得到AB =2,即可得到结论.【详解】取AB 的中点M ,连接CM ,EM ,∴当CE =CM +EM 时,CE 的值最大.∵将直角边AC 绕A 点逆时针旋转至AC ′,∴AC ′=AC =2.∵E 为BC ′的中点,∴EM 12=AC ′=1. ∵∠ACB =90°,AC =BC =2,∴AB =22,∴CM 12=AB 2=,∴CE =CM +EM 21=+. 故选B .【点睛】本题考查了旋转的性质,直角三角形的性质,三角形的中位线的性质,正确的作出辅助线是解题的关键.4.C解析:C【解析】【分析】如图,取AB 的中点D .连接CD .根据三角形的边角关系得到OC 小于等于OD+DC ,只有当O 、D 及C 共线时,OC 取得最大值,最大值为OD+CD ,由等边三角形的边长为2,根据D 为AB 中点,得到BD 为1,根据三线合一得到CD 垂直于AB ,在直角三角形BCD 中,根据勾股定理求出CD 的长,在直角三角形AOB 中,OD 为斜边AB 上的中线,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得OD 等于AB 的一半,由AB 的长求出OD 的长,进而求出DC+OD ,即为OC 的最大值.【详解】解:如图,取AB 的中点D ,连接CD .∵△ABC 是等边三角形,且边长是2,∴BC=AB=2,∵点D 是AB 边中点,∴BD=12AB=1,∴连接OD ,OC ,有OC≤OD+DC ,当O 、D 、C 共线时,OC 有最大值,最大值是OD+CD ,由(1)得,又∵△AOB 为直角三角形,D 为斜边AB 的中点,∴OD=12AB=1,∴OC 的最大值为故选:C .【点睛】此题考查了等边三角形的性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,以及勾股定理,其中找出OC 最大时的长为CD+OD 是解本题的关键.5.C解析:C【分析】通过证△AEO ≌CFO 可判断①;利用矩形的性质证△OCB 是正三角形,可得②;因OB≠MB ,得到③错误;通过证△EOB ≌△FCB 得到EB=FB ,从而证④.【详解】∵四边形ABCD 是矩形∴AB ∥DC,AO=OC∴∠AEO=∠CFO,∠EAO=∠FCO∴△AEO ≌CFO(AAS)∴AE=FC ,①正确∵四边形ABCD 是矩形∴OC=OB∵∠BOC=60°∴△OCB 是正三角形,∴OB=OC∵FO=FC∴FB 是线段OC 的垂直平分线,②正确∵BM ⊥OC ,∴△OMB 是直角三角形,∴OB >BM∴EOB CMB ∆∆≌是错误的,即③错误∵四边形ABCD 是矩形∴EB ∥DF ,AB=DC∵AE=FC∴EB=DF∴四边形EBFD 是平行四边形∵△AEO ≌△CFO ,OF=FC ,∴AE=EO=OF=FC∵△OBC 是正三角形,∴∠BOC=60°=∠BCO ,BC=BO∴∠FCO=30°,∴∠FOC=30°∴∠FOB=30°+60°=90°∴∠EOB=90°=∠FCB∴△EOB ≌△FCB(SAS)∴EB=FB∴平行四边形EBFD 是菱形,④正确故选:C【点睛】本题考查矩形的性质和证明,解题关键是证明△AOE ≌△COF 和证明△BOC 是正三角形.6.B解析:B【分析】根据题意,有OP=AQ ,即可得到8OP OQ OA +==,①正确;当4t =时,OP=OQ=4,此时四边形PBQO 是正方形,则PB=QB=OP=OQ=4,即点B 坐标为(4,4),②正确;四边形PBQO 的面积为:4416⨯=,在P 、Q 运动过程面积没有发生变化,故③正确;由正方形PBQO 的性质,则此时对角线PQ=OB ,故④错误;即可得到答案.【详解】解:根据题意,点P 与点Q 同时以1个单位长度/秒的速度运动,∴OP=AQ ,∵OQ+AQ=OA=8,∴OQ+OP=8,①正确;由题意,点P 与点Q 运动时,点B 的位置没有变化,四边形PBQO 的面积没有变化, 当4t =时,如图:则AQ=OP=4,∴OQ=844-=,∴点B 的坐标为:(4,4),②正确;此时四边形PBQO 是正方形,则PB=QB=OP=OQ=4,∴四边形PBQO 的面积为:4416⨯=,③正确;∵四边形PBQO 是正方形,∴PQ=OB ,即当4t =时,PQ=OB ,故④错误;∴正确的有:①②③,共三个;故选择:B.【点睛】本题考查了正方形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,以及坐标与图形,解题的关键是根据点P 、Q 的运动情况,进行讨论分析来解题.7.B解析:B【分析】根据平行线的性质和轴对称的性质,利用SAS 证明BEG DEG ≅,进而得到ADG 90∠=︒,设AB=x ,则AG=2x ,CD=x ,,即可求解.【详解】解:在ABCD 中∵DF ∥EG∴∠DEG=∠DFB∵△ABE 沿BE 对折得到△BEG∴∠DEG =2∠A∵∠DFB =∠C +∠CDF∠A=∠C∴∠CDF=∠A∵△DFC 沿DF 对折∴∠BGE=∠DGEBG=DGEG=EG∴BEG DEG ≅∵BE⊥AB∴ADG 90∠=︒设AB=x ,则AG=2x ,CD=x ,=∴3AB AD == 故选:B .【点睛】此题主要考查平行线的性质、轴对称的性质、全等三角形的判断和性质、勾股定理,熟练运用平行线的性质和轴对称的性质证明BEG DEG ≅是解题关键.8.B解析:B【分析】如图3中,由折叠的性质可得PQ =BC =b ,A 1F =a ﹣12b ,△PEQ 是等腰直角三角形,进而可得△MNE 是等腰直角三角形,然后根据等腰直角三角形的性质可得EG =12MN ,而12EG EF A F =-,进一步即可求得答案.【详解】解:如图3中,由折叠的性质可得PQ =BC =b ,A 1F =a ﹣12b ,∠EPQ =11904522APQ ∠=⨯︒=︒,∠EQP =11904522DQP ∠=⨯︒=︒, ∴∠PEQ =90°,∴△PEQ 是等腰直角三角形,如图4,∵MN ∥PQ ,∴△MNE 是等腰直角三角形,∵EG ⊥MN ,∴EG=MG=NG =12MN , ∵12EG EF A F =-=a ﹣2(a ﹣12b )=b ﹣a , ∴MN =2EG =22b a -.故选:B .【点睛】本题考查了矩形的性质、折叠的性质以及等腰直角三角形的判定与性质,正确理解题意、熟练掌握等腰直角三角形的判定和性质是解题的关键.9.B解析:B【分析】连接BD 、BF ,由正方形的性质可得:∠CBD=∠FBG=45°,∠DBF=90°,再应用勾股定理求BD 、BF 和DF ,最后应用“直角三角形斜边上中线等于斜边一半”可求得BH .【详解】如图,连接BD 、BF ,∵四边形ABCD 和四边形BEFG 都是正方形,∴AB=AD=2,BE=EF=3,∠A=∠E=90°,∠ABD=∠CBD=∠EBF=∠FBG=45°,∴∠DBF=90°,BD=22,BF=32,∴在Rt △BDF 中,DF=22BD BF +=()()22223226+=, ∵H 为线段DF 的中点,∴BH=12DF=262. 故选B .【点睛】本题考查了正方形的性质、等腰直角三角形边的关系、勾股定理、直角三角形性质等,解题关键添加辅助线构造直角三角形.10.B解析:B【分析】①连接CF ,证明△ADF ≌△CEF ,得到△EDF 是等腰直角三角形;②根据中点的性质和直角三角形的性质得到四边形CDFE 是菱形,利用正方形的判定定理进行判断;③当DE 最小时,DF 也最小,利用垂线段的性质求出DF 的最小值,进行计算即可; ④根据△ADF ≌△CEF ,得到S 四边形CEFD =S △AFC ;⑤由③的结论进行计算即可.【详解】①连接CF ,∵△ABC 是等腰直角三角形,且F 是AB 边上的中点,∴∠FCB=∠A=∠B =45°,CF=AF=FB ,∵AD=CE ,∴△ADF ≌△CEF ,∴EF=DF ,∠AFD=∠CFE ,∵∠AFD+∠CFD=90°,∴∠CFE+∠CFD=∠EFD=90°,∴△EDF是等腰直角三角形,①正确;②当D、E分别为AC、BC中点,即DF、EF分别为Rt△AFC和Rt△BFC斜边上的中线,∴CD=DF=12AC,FE=EC=12BC,∴CD=DF=FE=EC,四边形CDFE是菱形,又∠C=90°,∴四边形CDFE是正方形,②错误;③由于△DEF是等腰直角三角形,因此当DE最小时,DF也最小,当DF⊥AC时,DE最小,此时EF=DF=12BC=4.∴==④∵△ADF≌△CEF,∴S△CEF=S△ADF,∴S四边形CEFD=S△AFC,∴四边形CDFE的面积保持不变,④正确;⑤由③可知当DE最小时,DF也最小,DF的最小值是4,则DE的最小值为当△CEF面积最大时,此时△DEF的面积最小.此时S△CEF=S四边形CEFD-S△DEF=S△AFC-S△DEF=16-8=8,⑤正确;综上,正确的是:①④⑤,故选:B.【点睛】本题考查了正方形的判定、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定和性质,掌握正方形的判定定理、全等三角形的判定定理和性质定理、理解点到直线的距离的概念是解题的关键.二、填空题11.12或20【分析】根据题意分别画出图形,BC边上的高在平行四边形的内部和外部,进而利用勾股定理求出即可.【详解】解:情况一:当BC边上的高在平行四边形的内部时,如图1所示:在平行四边形ABCD中,BC边上的高为4,AB=5,AC=25,在Rt△ACE中,由勾股定理可知:2222CE AC AE,(25)42在Rt△ABE中,由勾股定理可知:2222=-=-=,BE AB AE543∴BC=BE+CE=3+2=5,此时平行四边形ABCD的周长等于2×(AB+BC)=2×(5+5)=20;情况二:当BC边上的高在平行四边形的外部时,如图2所示:在平行四边形ABCD中,BC边上的高为AE=4,AB=5,AC=25在Rt△ACE中,由勾股定理可知:2222CE AC AE,(25)42在Rt△ABE中,由勾股定理可知:2222-=-,BE AB AE543∴BC=BE-CE=3-2=1,∴平行四边形ABCD的周长为2×(AB+BC)=2×(5+1)=12,综上所述,平行四边形ABCD的周长等于12或20.故答案为:12或20.【点睛】此题主要考查了平行四边形的性质以及勾股定理等知识,分高在平行四边形内部还是外部讨论是解题关键.12.18【分析】由题意可知AD、EF是定值,要使四边形ADFE周长的最小,AE+DF的和应是最小的,运用“将军饮马”模型作点E关于AD的对称点E1,同时作DF∥AF1,此时AE+DF的和即为E1F1,再求四边形ADFE周长的最小值.【详解】在Rt△COD中,OC=3,OD=4,CD22OC+OD=5,∵ABCD是菱形,∴AD=CD=5,∵F 坐标为(8,6),点E 在y 轴上,∴EF =8,作点E 关于AD 的对称点E 1,同时作DF ∥AF 1,则E 1(0,2),F 1(3,6),则E 1F 1即为所求线段和的最小值,在Rt △AE 1F 1中,E 1F 1=22211EE +EF =-+(8-5)=52(62), ∴四边形ADFE 周长的最小值=AD +EF +AE +DF = AD +EF + E 1F 1=5+8+5=18.【点睛】本题考查菱形的性质、“将军饮马”作对称点求线段和的最小值,比较综合,难度较大. 13.8【分析】通过作辅助线使得△CAO ≌△GBO ,证明△COG 为等腰直角三角形,利用勾股定理求出CG 后,即可求出BC 的长.【详解】如图,延长CB 到点G ,使BG=AC .∵根据题意,四边形ABED 为正方形,∴∠4=∠5=45°,∠EBA=90°,∴∠1+∠2=90°又∵三角形BCA 为直角三角形,AB 为斜边,∴∠2+∠3=90°∴∠1=∠3∴∠1+∠5=∠3+∠4,故∠CAO =∠GBO ,在△CAO 和△GBO 中,CA GB CAO GBO AO BO =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩故△CAO ≌△GBO ,∴CO =GO=627=∠6,∵∠7+∠8=90°,∴∠6+∠8=90°,∴三角形COG 为等腰直角三角形,∴()()2222=6262CO GO ++, ∵CG=CB+BG ,∴CB=CG -BG=12-4=8,故答案为8.【点睛】本题主要考查正方形的性质,等腰三角形的判定和性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质,根据题意建立正确的辅助线以及掌握正方形的性质,等腰三角形的判定和性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质是解答本题的关键.14.8个【分析】作点F 关于BC 的对称点M ,连接FM 交BC 于点N ,连接EM ,交BC 于点H ,可得点H 到点E 和点F 的距离之和最小,可求最小值,即可求解.【详解】如图,作点F 关于BC 的对称点M ,连接FM 交BC 于点N ,连接EM ,交BC 于点H , ∵点E ,F 将对角线AC 三等分,且AC =6,∴EC =4,FC =2=AE ,∵点M 与点F 关于BC 对称,∴CF =CM =2,∠ACB =∠BCM =45°,∴∠ACM =90°,∴EM则在线段BC 存在点H 到点E 和点F 的距离之和最小为5,在点H 右侧,当点P 与点C 重合时,则PE +PF =4+2=6,∴点P 在CH 上时,PE +PF ≤6,在点H 左侧,当点P 与点B 重合时,∵FN ⊥BC ,∠ABC =90°,∴FN ∥AB ,∴△CFN ∽△CAB , ∴FN CN CF 1===AB CB CA 3,∵AB =BC =2AC =∴FN =13AB ,CN =13BC∴BN =BC -CN =,BF =,∵AB =BC ,CF =AE ,∠BAE =∠BCF ,∴△ABE ≌△CBF (SAS ),∴BE =BF ,∴PE +PF =∴点P 在BH 上时,PE +PF <∴在线段BC 上点H 的左右两边各有一个点P 使PE +PF =5,同理在线段AB ,AD ,CD 上都存在两个点使PE +PF =5.即共有8个点P 满足PE +PF =5,故答案为8.【点睛】本题考查了正方形的性质,最短路径问题,在BC 上找到点H ,使点H 到点E 和点F 的距离之和最小是本题的关键.15.15.5【分析】先根据折叠的性质可得,AE DE EAD EDA =∠=∠,再根据垂直的定义、直角三角形的性质可得B BDE ∠=∠,又根据等腰三角形的性质可得BE DE =,从而可得6DE AE BE ===,同理可得出5DF AF CF ===,然后根据三角形中位线定理可得1 4.52EF BC ==,最后根据三角形的周长公式即可得. 【详解】由折叠的性质得:,AE DE EAD EDA =∠=∠AD 是BC 边上的高,即AD BC ⊥90B EAD ∴∠+∠=︒,90BDE EDA ∠+∠=︒B BDE ∴∠=∠BE DE ∴=1112622DE AE BE AB ∴====⨯= 同理可得:1110522DF AF CF AC ====⨯= 又,AE BE AF CF ==∴点E 是AB 的中点,点F 是AC 的中点EF ∴是ABC 的中位线119 4.522EF BC ∴==⨯= 则DEF 的周长为65 4.515.5DE DF EF ++=++=故答案为:15.5.【点睛】本题考查了折叠的性质、等腰三角形的性质、三角形中位线定理、直角三角形的性质等知识点,利用折叠的性质和等腰三角形的性质得出BE DE =是解题关键.16.6【分析】过点P作PE⊥AD交AD的延长线于点E,根据四边形ABCD是平行四边形,得到 AB∥CD,推出PE=12PD,由此得到当PB+PE最小时2PB+ PD有最小值,此时P、B、E三点在同一条直线上,利用∠DAB=30°,∠AEP=90°,AB=6求出PB+PE的最小值=12AB=3,得到2PB+PD的最小值等于6.【详解】过点P作PE⊥AD交AD的延长线于点E,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,∴∠EDC=∠DAB=30°,∴PE=12 PD,∵2PB+ PD=2(PB+12PD)=2(PB+PE),∴当PB+PE最小时2PB+ PD有最小值,此时P、B、E三点在同一条直线上,∵∠DAB=30°,∠AEP=90°,AB=6,∴PB+PE的最小值=12AB=3,∴2PB+ PD的最小值等于6,故答案为:6.【点睛】此题考查平行四边形的性质,直角三角形含30°角的问题,动点问题,将线段2PB+PD转化为三点共线的形式是解题的关键.17.16或10【分析】等腰三角形一般分情况讨论:(1)当DB'=DC=16;(2)当B'D=B'C时,作辅助线,构建平行四边形AGHD和直角三角形EGB',计算EG和B'G的长,根据勾股定理可得B'D的长;【详解】∵四边形ABCD是矩形,∴DC=AB=16,AD=BC=18.分两种情况讨论:(1)如图2,当DB'=DC=16时,即△CDB'是以DB'为腰的等腰三角形(2)如图3,当B'D=B'C时,过点B'作GH∥AD,分别交AB与CD于点G、H.∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD,∠A=90°又GH∥AD,∴四边形AGHD是平行四边形,又∠A=90°,∴四边形AGHD是矩形,∴AG=DH,∠GHD=90°,即B'H⊥CD,又B'D=B'C,∴DH=HC=18CD=,AG=DH=8,3∵AE=3,∴BE=EB'=AB-AE=16-3=13,EG=AG-AE=8-3=5,在Rt△EGB'中,由勾股定理得:GB′2213512,∴B'H=GH×GB'=18-12=6,在Rt△B'HD中,由勾股定理得:B′D22+=6810综上,DB'的长为16或10.故答案为: 16或10【点睛】本题是四边形的综合题,考查了矩形的性质,勾股定理,等腰三角形一般需要分类讨论.18.2【分析】根据EM 是Rt ABE △斜边上的中线,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可求出EM 的长;根据已知条件推导出DME 是等边三角形,且边长为2,进一步计算即可得解.【详解】解:∵AD BC ⊥,M 为AB 边的中点,4AB =∴在Rt ABD △中,114222DM AM AB ===⨯= 同理,在Rt ABE △中,114222EM AM AB ===⨯= ∴MDA MAD ∠=∠,MEA MAE ∠=∠∵2BME MEA MAE MAE ∠=∠+∠=∠,2BMD MDA MAD MAD ∠=∠+∠=∠ ∴DME BME BMD ∠=∠-∠ 22MAE MAD =∠-∠()2MAE MAD =∠-∠2DAC =∠60=︒∵=DM EM∴DME 是等边三角形,且边长为2∴122EDM S =⨯=故答案是:2【点睛】本题考查了直角三角形斜边上的中线的性质、三角形的外角定理、角的和差以及等边三角形的判定和性质,熟练掌握相关知识点是进行推理论证的前提.19.①②③⑤【分析】根据三角形中位线定理得到EF =12AB ,EF ∥AB ,根据直角三角形的性质得到DF =12AC ,根据三角形内角和定理、勾股定理计算即可判断.【详解】 ∵E ,F 分别是BC ,AC 的中点,∴EF =12AB ,EF ∥AB , ∵∠ADC =90°,∠CAD =45°,∴∠ACD =45°,∴∠BAC =∠ACD ,∴AB ∥CD ,∴EF ∥CD ,故①正确;∵∠ADC =90°,F 是AC 的中点,∴DF =CF=12AC , ∵AB=AC ,EF =12AB , ∴EF =DF ,故②正确; ∵∠CAD=∠ACD=45°,点F 是AC 中点,∴△ACD 是等腰直角三角形,DF ⊥AC ,∠FDC=45°,∴∠DFC=90°,∵EF//AB ,∴∠EFC=∠BAC=45°,∠FEC=∠B=67.5°,∴∠EFD=∠EFC+∠DFC=135°,∴∠FED =∠FDE =22.5°,∵∠FDC =45°,∴∠CDE=∠FDC-∠FDE=22.5°,∴∠FDE=∠CDE ,∴DE 平分∠FDC ,故③正确;∵AB =AC ,∠CAB =45°,∴∠B =∠ACB =67.5°,∴∠DEC =∠FEC ﹣∠FED =45°,故④错误;∵△ACD 是等腰直角三角形,∴AC 2=2CD 2,∴CD ,∵AB=AC ,∴AB CD ,故⑤正确;故答案为:①②③⑤.【点睛】本题考查的是三角形中位线定理,等腰三角形的判定与性质,直角三角形的性质,平行线的性质,勾股定理等知识.掌握三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半是解题的关键.20.4【分析】根据题意,当B 、N 、M 三点在同一条直线时,△DMN 的周长最小为:BM+DM=2+由DM=122AD ,则BM=AMB=90°,则得到△ABD 为等边三角形,即可得到BD 的长度.【详解】解:如图:连接BD ,BM ,则AC 垂直平分BD ,则BN=DN ,当B 、N 、M 三点在同一条直线时,△DMN 的周长最小为:BM+DM=2+3 ∵AD=AB=4,M 是AD 的中点,∴AM=DM=122AD =, ∴BM=3 ∵2222223)16AM BM AB +=+==,∴△ABM 是直角三角形,即∠AMB=90°;∵BM 是△ABD 的中线,∴△ABD 是等边三角形,∴BD=AB=AD=4.故答案为:4.【点睛】本题考查了菱形的性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理的逆定理,以及三线合一定理.解题的关键是熟练掌握所学的知识,正确得到△ABD 是等边三角形.三、解答题21.(1)见解析;(2)四边形EGCF 为平行四边形,理由见解析;(3)AC=2AB .【分析】(1)根据平行四边形的性质得到OE=OF 即可证得结论;(2)利用AOE COF ∆≅∆得到∠EAO=∠FCO ,AE=CF ,由此推出AE ∥CF ,EG=CF 即可证得四边形EGCF 是平行四边形;(3)AC=2AB ,根据平行四边形的性质推出AB=AO ,利用点E 是OB 的中点,得到AG ⊥OB ,即可得到四边形EGCF 是矩形.【详解】(1)四边形ABCD 为平行四边形,OA OC ∴=,OB OD =,点E 、F 分别为OB 、OD 的中点,12OE OB ∴=,12OF OD =, 则OE OF =,在AOE ∆与COF ∆中OA OC AOE COF OE OF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩AOE COF ∴∆≅∆;(2)AOE COF ∆≅∆,EAO FCO ∴∠=∠,AE CF =,//AE CF ∴,又GE AE =,GE CF ∴=,∴四边形EGCF 为平行四边形;(3)当AC=2AB 时,四边形EGCF 是矩形.∵AC=2AB ,AC=2AO ,∴AB=AO ,∵点E 是OB 的中点,∴AG ⊥OB ,∴∠GEF=90°,∴四边形EGCF 是矩形.故答案为:AC=2AB .【点睛】此题考查了平行四边形的判定及性质,三角形全等的判定及性质,矩形的判定定理,等腰三角形的三线合一的性质,熟练掌握各知识点并运用解题是关键.22.(1)证明见解析;(2【分析】(1)由题意根据勾股定理分别表示出2222,AB CD AD BC ++进行分析求证即可;(2)根据题意连接CG 、BE ,证明△GAB ≌△CAE ,进而得BG ⊥CE ,再根据(1)的结论进行分析即可求出答案.【详解】解:(1)∵AC ⊥BD ,∴∠AOD=∠AOB=∠BOC=∠COD=90°,由勾股定理得,222222AD BC AO DO BO CO +=+++,222222AB CD AO BO CO DO +=+++,∴2222AD BC AB CD +=+;(2)连接CG 、BE ,如图2,∵∠CAG=∠BAE=90°,∴∠CAG+∠BAC=∠BAE+∠BAC ,即∠GAB=∠CAE ,在△GAB 和△CAE 中,AG AC GAB CAE AB AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△GAB ≌△CAE (SAS ),∴∠ABG=∠AEC ,又∠AEC+∠AME=90°,∴∠ABG+∠AME=90°,即CE ⊥BG ,由(1)得,2222CG BE CB GE +=+,∵AC=4,AB=5,∴BC=3,2,2,∴222273GE CG BE CB =+-=,∴73【点睛】本题考查的是正方形的性质、全等三角形的判定和性质、垂直的定义、勾股定理的应用,熟练并正确理解全等三角形的判定和性质以及灵活运用勾股定理是解题的关键.23.(1)①=CF BD ,CF BD ⊥;②当点D 在BC 的延长线上时①中结论仍成立,详见解析;(2)45︒【分析】(1)①结论:CF 与BD 位置关系是垂直、数量关系是相等; 只要证明△BAD ≌△CAF,即可解决问题;②当点D 在BC 的延长线上时①的结论仍成立.证明方法类似;(2)过点A 作AG ⊥AC 交BC 于点G,理由(1)中的结论即可解决问题.【详解】解:(1)①相等(或=CF BD ),互相重直(或CF BD ⊥)理由如下:∵AB=AC,∠BAC=90︒,∴∠ABC=∠ACB=45︒,∵∠BAC=∠DAF,∴∠BAD=∠CAF,在△BAD 和△CAF 中,BA CA BAD CAF DA FA ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== , ∴△BAD ≌△CAF (SAS ),∴BD=CF,∠ABD=∠ACF=45︒,∵∠ACB=45︒,∴∠FCB=90︒,∴CF ⊥BD,CF=BD,故答案为CF ⊥BD,CF=BD .②当点D 在BC 的延长线上时①的结论仍成立.理由:由正方形ADEF 得 AD=AF,∠DAF=90︒.∵∠BAC=90︒,∴∠DAF=∠BAC,∴∠DAB=∠FAC,又AB=AC,∴△DAB ≌△FAC (SAS ),∴CF=BD,∠ACF=∠ABD,∵∠BAC=90︒,AB=AC,∴∠ABC=45︒,∴∠ACF=45︒,∴∠BCF=∠ACB+∠ACF=90︒.即 CF ⊥BD .(2)结论:当∠ACB=45︒时,CF ⊥BD .理由:过点A 作AG ⊥AC 交BC 于点G,∴AC=AG,由(1)可知:△GAD ≌△CAF,∴∠ACF=∠AGD=45︒,∴∠BCF=∠ACB+∠ACF=90︒,即CF ⊥BD .故答案为45︒.【点睛】本题考查四边形综合题、全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的性质、正方形的性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,学会添加辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.24.(1)①证明见详解;②45PAQ ∠=︒,见解析;(2)5.【分析】(1)①只要证明//PB AC 即可解决问题;②如图2中,连接QC ,作DT DQ ⊥交QC 的延长线于T ,利用全等三角形的性质解决问题即可;(2)如图3中,延长EH 交BC 于点G ,设AE=x ,由题意易得AB=BC=CF=EG=3x ,然后可得CG=2x ,HG=3x-3,CH=3x-1,利用勾股定理求解即可.【详解】(1)①证明:四边形ABCD 是正方形,∴//B DP C ,45DAC ∠=︒,∴135PAC ∠=︒45APB ∠=︒,∴+180APB PAC ∠∠=︒,∴//PB AC∴四边形APBC 是平行四边形;。
数学平行四边形的专项培优练习题(及解析
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数学平行四边形的专项培优练习题(及解析一、选择题1.如图,在边长为5的正方形ABCD 中,以A 为一个顶点,另外两个顶点在正方形ABCD 的边上,且含边长为3的所有大小不同的等腰三角形的个数为( )A .3B .4C .5D .62.在边长为2的正方形ABCD 中,P 为AB 上的一动点,E 为AD 中点,PE 交CD 延长线于Q ,过E 作EF PQ ⊥交BC 的延长线于F ,则下列结论:①APE DQE ∆≅∆;②PQ EF =;③当P 为AB 中点时,2CF =;④若H 为QC 的中点,当P 从A 移动到B 时,线段EH 扫过的面积为12,其中正确的是( )A .①②B .①②④C .②③④D .①②③3.如图,已知正方形ABCD 的边长为8,点E ,F 分别在边BC 、CD 上,45EAF ∠=︒.当8EF =时,AEF 的面积是( ).A .8B .16C .24D .324.如图,在菱形ABCD 中,AC 与BD 相交于点O ,AB =4,BD =43,E 为AB 的中点,点P 为线段AC 上的动点,则EP+BP 的最小值为( )A .4B .5C .7D .85.如图,锐角△ABC 中,AD 是高,E,F 分别是AB,AC 中点,EF 交AD 于G,已知GF=1,AC=6,△DEG 的周长为10,则△ABC 的周长为( )A .27-32B .28-32C .28-42D .29-526.如图,在ABC 中,BD ,CE 是ABC 的中线,BD 与CE 相交于点O ,点F G ,分别是,BO CO 的中点,连接AO ,若要使得四边形DEFG 是正方形,则需要满足条件( )A .AO BC =B .AB AC ⊥ C .AB AC =且AB AC ⊥D .AO BC =且AO BC ⊥7.如图,在矩形ABCD 中,把矩形ABCD 绕点C 旋转,得到矩形FECG ,且点E 落在AD 上,连接BE ,BG ,BG 交CE 于点H ,连接FH ,若FH 平分EFG ,则下列结论:①AE CH EH +=;②2DEC ABE ∠=∠;③BH HG =;④2CH AB =,其中正确的个数是( )A .1个B .2个C .3个D .4个8.如图,在正方形ABCD 中,4AB =,E 是对角线AC 上的动点,以DE 为边作正方形DEFG ,H 是CD 的中点,连接GH ,则GH 的最小值为( )A .2B .51-C .2D .422-9.矩形纸片ABCD 中,AB =5,AD =4,将纸片折叠,使点B 落在边CD 上的点B '处,折痕为AE .延长B E '交AB 的延长线于点M ,折痕AE 上有点P ,下列结论中:①M DAB '∠∠=;②PB PB '=;③AE =55;④MB CD '=;⑤若B P CD '⊥,则EB B P ''=.正确的有( )个A .2B .3C .4D .510.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3二、填空题11.如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCO 的边CO 、OA 分别在x 轴、y 轴上,点E 在边BC 上,将该矩形沿AE 折叠,点B 恰好落在边OC 上的F 处.若OA =8,CF =4,则点E 的坐标是_____.12.如图,ABC ∆是边长为1的等边三角形,取BC 边中点E ,作//ED AB ,//EF AC ,得到四边形EDAF ,它的周长记作1C ;取BE 中点1E ,作11//E D FB ,11//E F EF ,得到四边形111E D FF ,它的周长记作2C .照此规律作下去,则2020C =______.13.如图所示,菱形ABCD ,在边AB 上有一动点E ,过菱形对角线交点O 作射线EO 与CD 边交于点F ,线段EF 的垂直平分线分别交BC 、AD 边于点G 、H ,得到四边形EGFH ,点E 在运动过程中,有如下结论:①可以得到无数个平行四边形EGFH ;②可以得到无数个矩形EGFH ;③可以得到无数个菱形EGFH ;④至少得到一个正方形EGFH .所有正确结论的序号是__.14.如图,四边形ABCD 是菱形,∠DAB =48°,对角线AC ,BD 相交于点O ,DH ⊥AB 于H ,连接OH ,则∠DHO =_____度.15.如图,长方形纸片ABCD 中,AB =6 cm,BC =8 cm 点E 是BC 边上一点,连接AE 并将△AEB 沿AE 折叠, 得到△AEB′,以C ,E ,B′为顶点的三角形是直角三角形时,BE 的长为___________cm.16.如图,Rt ABE ∆中,90,B AB BE ︒∠==, 将ABE ∆绕点A 逆时针旋转45︒,得到,AHD ∆过D 作DC BE ⊥交BE 的延长线于点C ,连接BH 并延长交DC 于点F ,连接DE 交BF 于点O .下列结论:①DE 平分HDC ∠;②DO OE =; ③CD HF =; ④2BC CF CE -=; ⑤H 是BF 的中点,其中正确的是___________17.如图,在平行四边形ABCD 中,AC ⊥AB ,AC 与BD 相交于点O ,在同一平面内将△ABC 沿AC 翻折,得到△AB’C ,若四边形ABCD 的面积为24cm 2,则翻折后重叠部分(即S △ACE ) 的面积为________cm 2.18.如图,在菱形ABCD 中,AC 交BD 于P ,E 为BC 上一点,AE 交BD 于F ,若AB=AE ,EAD 2BAE ∠∠=,则下列结论:①AF=AP ;②AE=FD ;③BE=AF .正确的是______(填序号).19.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__度.20.如图,在四边形ABCD 中, //,5,18,AD BC AD BC E ==是BC 的中点.点P 以每秒1个单位长度的速度从点A 出发,沿AD 向点D 运动;点Q 同时以每秒3个单位长度的速度从点C 出发,沿CB 向点B 运动.点P 停止运动时,点Q 也随之停止运动,当运动时间为t 秒时,以点,,,P Q E D 为顶点的四边形是平行四边形,则t 的值等于_______.三、解答题21.如图,在Rt ABC ∆中,090BAC ∠=,D 是BC 的中点,E 是AD 的中点,过点A 作//BC AF 交BE 的延长线于点F(1)求证:四边形ADCF 是菱形(2)若4,5AC AB ==,求菱形ADCF 的面积22.如图,在正方形ABCD 中,点G 在对角线BD 上(不与点B ,D 重合),GE ⊥DC 于点E ,GF ⊥BC 于点F ,连结AG .(1)写出线段AG ,GE ,GF 长度之间的数量关系,并说明理由;(2)若正方形ABCD 的边长为1,∠AGF=105°,求线段BG 的长.23.如图,在Rt ABC 中,∠B =90°,AC =60cm ,∠A =60°,点D 从点C 出发沿CA 方向以4cm/s 的速度向点A 匀速运动.同时点E 从点A 出发沿AB 方向以2cm/秒的速度向点B 匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D 、E 运动的时间是ts (0<t≤15).过点D 作DF ⊥BC 于点F ,连接DE ,EF .(1)求证:AE =DF ;(2)四边形AEFD 能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t 值,如果不能,说明理由; (3)当t 为何值时,DEF 为直角三角形?请说明理由.24.在一次数学探究活动中,小明对对角线互相垂直的四边形进行了探究,得出了如下结论:如图1,四边形ABCD 的对角线AC 与BD 相交于点O ,AC BD ⊥,则2222AB CD AD BC +=+.(1)请帮助小明证明这一结论;(2)根据小明的探究,老师又给出了如下的问题:如图2,分别以Rt ACB 的直角边AC 和斜边AB 为边向外作正ACFG 和正方形ABDE ,连结CE 、BG 、GE .已知4AC =,5AB =,求GE 的长,请你帮助小明解决这一问题.25.综合与实践.问题情境:如图①,在纸片ABCD □中,5AD =,15ABCD S =,过点A 作AE BC ⊥,垂足为点E ,沿AE 剪下ABE △,将它平移至DCE '的位置,拼成四边形AEE D '.独立思考:(1)试探究四边形AEE D '的形状.深入探究:(2)如图②,在(1)中的四边形纸片AEE D '中,在EE '.上取一点F ,使4EF =,剪下AEF ,将它平移至DE F ''的位置,拼成四边形AFF D ',试探究四边形AFF D '的形状;拓展延伸:(3)在(2)的条件下,求出四边形AFF D '的两条对角线长;(4)若四边形ABCD 为正方形,请仿照上述操作,进行一次平移,在图③中画出图形,标明字母,你能发现什么结论,直接写出你的结论.26.已知在平行四边形ABCD 中,AB BC ≠,将ABC 沿直线AC 翻折,点B 落在点尽处,AD 与CE 相交于点O ,联结DE .(1)如图1,求证://AC DE ;(2)如图2,如果90B ∠=︒,3AB =,6=BC ,求OAC 的面积;(3)如果30B ∠=︒,23AB =,当AED 是直角三角形时,求BC 的长.27.如图①,已知正方形ABCD 的边长为3,点Q 是AD 边上的一个动点,点A 关于直线BQ 的对称点是点P ,连接QP 、DP 、CP 、BP ,设AQ =x .(1)BP +DP 的最小值是_______,此时x 的值是_______;(2)如图②,若QP 的延长线交CD 边于点M ,并且∠CPD =90°.①求证:点M 是CD 的中点;②求x 的值.(3)若点Q 是射线AD 上的一个动点,请直接写出当△CDP 为等腰三角形时x 的值.28.如图,正方形ABCD 的对角线AC ,BD 相交于点O ,点E 是AC 的一点,连接EB ,过点A 做AM ⊥BE ,垂足为M ,AM 与BD 相交于点F .(1)猜想:如图(1)线段OE 与线段OF 的数量关系为 ; (2)拓展:如图(2),若点E 在AC 的延长线上,AM ⊥BE 于点M ,AM 、DB 的延长线相交于点F ,其他条件不变,(1)的结论还成立吗?如果成立,请仅就图(2)给出证明;如果不成立,请说明理由.29.如图①,在等腰Rt ABC 中,90BAC ∠=,点E 在AC 上(且不与点A 、C 重合),在ABC 的外部作等腰Rt CED ,使90CED ∠=,连接AD ,分别以AB ,AD 为邻边作平行四边形ABFD ,连接AF .()1请直接写出线段AF ,AE 的数量关系;()2①将CED 绕点C 逆时针旋转,当点E 在线段BC 上时,如图②,连接AE ,请判断线段AF ,AE 的数量关系,并证明你的结论;②若25AB =,2CE =,在图②的基础上将CED 绕点C 继续逆时针旋转一周的过程中,当平行四边形ABFD 为菱形时,直接写出线段AE 的长度.30.已知,矩形ABCD 中,4,8AB cm BC cm ==,AC 的垂直平分EF 线分别交AD BC 、于点E F 、,垂足为O .(1)如图1,连接AF CE 、,求证:四边形AFCE 为菱形;(2)如图2,动点P Q 、分别从A C 、两点同时出发,沿AFB △和CDE △各边匀速运动一周,即点P 自A F B A →→→停止,点O 自C D E C →→→停止.在运动过程中,①已知点P 的速度为每秒5cm ,点Q 的速度为每秒4cm ,运动时间为t 秒,当A C P Q 、、、四点为顶点的四边形是平行四边形时,则t =____________.②若点P Q 、的运动路程分别为a b 、 (单位:,0cm ab ≠),已知AC P Q 、、、四点为顶点的四边形是平行四边形,则a 与b 满足的数量关系式为____________.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【分析】分别以3为底和以3为腰构造等腰三角形即可.注意等腰三角形的大小不同.【详解】①以A 为圆心,以3为半径作弧,交AD 、AB 两点,连接即可,此时三角形为腰为3的等腰三角形;②连接AC ,在AC 上,以A 为端点,截取1.5个单位,过这个点作AC 的垂线,交AD 、AB 两点,连接即可理由如下:∵四边形ABCD 为正方形,∴∠BAC=∠DAC=45°,∵EF⊥AC∴△AEH 与△AHF 为等腰直角三角形∴EF=EH+FH=AH+AH=3.且2故△AEF 为底为3的等腰三角形;③以A 为端点在AB 上截取3个单位,以截取的点为圆心,以3个单位为半径画弧,交BC 一个点,连接即可,此时三角形为腰为3的等腰三角形;④连接AC ,在AC 上,以C 为端点,截取1.5个单位,过这个点作AC 的垂线,交BC 、DC 两点,然后连接A 与这两个点即可;理由如下:与②同理可证EF=3,且EC=FC ,在△DEC 和△DFC 中,∵AC=AC,∠ACE=∠ACF,EC=FC∴△DEC≌△DFC∴AE=AF,故△AEF为底为3的等腰三角形.⑤以A为端点在AB上截取3个单位,再作着个线段的垂直平分线交CD一点,连接即可根据垂直平分线上的点到线段两端距离相等,三角形为底为3的等腰三角形.故满足条件的所有图形如图所示:故选C.【点睛】本题考查作图——应用与设计作图, 等腰三角形的性质与判定, 勾股定理, 正方形的性质. 明确等腰三角形的性质是解答本题的关键.2.B解析:B【分析】利用正方形的性质、全等三角形的性质、勾股定理等知识依次判断即可;【详解】解:①∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD,∠A=∠B=90°,∵∠A=∠EDQ,∠AEP=∠QED,AE=ED,∴△AEP≌△DEQ,故①正确,②作PG⊥CD于G,EM⊥BC于M,∴∠PGQ=∠EMF=90°,∵EF⊥PQ,∴∠PEF=90°,∴∠PEN+∠NEF=90°,∵∠NPE+∠NEP=90°,∴∠NPE=∠NEF,∵PG=EM,∴△EFM≌△PQG,∴EF=PQ,故②正确,③连接QF.则QF=PF,PB2+BF2=QC2+CF2,设CF=x,则(2+x)2+12=32+x2,∴x=1,故③错误,④当P在A点时,Q与D重合,QC的中点H在DC的中点S处,当P运动到B时,QC的中点H与D重合,故EH扫过的面积为△ESD的面积=12,故④正确,则正确的是①②④,故选B.【点睛】本题考查正方形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,难度较大.3.D解析:D【分析】如图:△ADF绕点A顺时针旋转90°,得到△ABH,可得AH=AF,∠BAH=∠DAF,进一步求出∠EAH=∠EAF=45°,再利用"边角边"证明△AEF和△AEH全等,再根据全等三角形的面积相等,即可解答.【详解】解:如图,将△ADF绕点A顺时针旋转90°,得到△ABH,根据旋转的性质可得:AH=AF,∠BAH=∠DAF,∵∠EAF=45°,∠BAD=90°∴∠EAH=∠EAF=45°在△AEF和△AEH中AF=Aн∠EAH=∠EAF=45°,AE=AE∴△AEF≌△AEH(SAS),∴EH=EF=8,∴SAFE=S△A EH=-12×8×8=32.故选:D.【点睛】本题考查了正方形和全等三角形的判定与性质,熟记并灵活应用它们的性质并利用旋转作辅助线、构造出全等三角形是解题的关键.4.C解析:C【解析】【分析】连结DE交AC于点P,连结BP,根据菱形的性质推出AO是BD的垂直平分线,推出PE+PB=PE+PD=DE且值最小,根据勾股定理求出DE的长即可.【详解】如图,设AC,BD相交于O,∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,AO=12AC,BO=12BD=3∵AB=4,∴AO=2,连结DE交AC于点P,连结BP,作EM⊥BD于点M,∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,且DO=BO,即AO是BD的垂直平分线,∴PD=PB,∴PE+PB=PE+PD=DE且值最小,∵E是AB的中点,EM⊥BD,∴EM=12AO=1,BM=12BO2,∴DM=DO+OM=32BO=3,∴DE2222E DM1(33)27M+=+=,故选C.【点睛】此题考查了轴对称-最短路线问题,关键是根据菱形的判定和三角函数解答.解析:C【解析】【分析】由中点性质先得AF =3,再用勾股定理求出AG =DG =AG =,已知△DEG 的周长为10,所以求得EG+DE 的值,进一步证得AB=2DE,BD=2EG,从而求得△ABC 的周长.【详解】∵ E,F 分别是AB,AC 中点,EF 交AD 于G,∴EF ∥BC ,11AF AC 6322==⨯= ∵AD 是高∴∠ADC=∠AGF=90°在Rt △AGF 中AG ===∵EF ∥BC∴1AG AF DG FC== ∴FG 是△ADC 的中位线∴DC=2GF=2∴ ∵ △DEG 的周长为10,∴ 在Rt △ADB 中,点E 是AB 边的中点,点G 是AD 的中点,∴AB=2DE ,BD=2EG∴AB+BD=2(EG+DE )∴△ABC 的周长为: 故答案为C【点睛】此题主要考查了直角三角形的性质、勾股定理、中位线性质等知识点.在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半.6.D解析:D【分析】 根据三角形中位线定理得到12DE BC =,//DE BC ,12FG BC =,//FG BC ,得到四边形DEFG 为平行四边形,根据正方形的判定定理解答即可.解:点E 、D 分别为AB 、AC 的中点, 12DE BC ∴=,//DE BC , 点F 、G 分别是BO 、CO 的中点,12FG BC ∴=,//FG BC , DE FG ∴=,//DE FG ,∴四边形DEFG 为平行四边形,点E 、F 分别为AB 、OB 的中点,12EF OA ∴=,//EF OA , 当EF FG =,即AO BC =时平行四边形DEFG 为菱形,当AO BC ⊥时,DE OA ⊥,//EF OA ,EF FG ∴⊥,∴四边形DEFG 为正方形,则当AO BC =且AO BC ⊥时,四边形DEFG 是正方形,故选:D .【点睛】本题考查的是三角形中位线定理、正方形的判定,掌握三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半是解题的关键.7.C解析:C【分析】如图,作BM ⊥EC 于M .证明△BEA ≌△BEM (AAS ),△BMH ≌△GCH (AAS ),利用全等三角形的性质即可一一判断.【详解】解:如图,作BM ⊥EC 于M .∵CB=CE ,∴∠CBE=∠CEB ,∵AD ∥BC ,∴∠AEB=∠CBE,∴∠AEB=∠MEB,∵∠A=∠BME=90°,BE=BE,∴△BEA≌△BEM(AAS),∴AE=EM,AB=BM.∵∠BMH=∠GCH=90°,∠BHM=∠GHC,BM=AB=CG,∴△BMH≌△GCH(AAS),∴MH=CH,BH=HG,∴EH=EM+MH=AE+CH,故①③正确,∵∠AEB+∠ABE=90°,∴2∠AEB+2∠ABE=180°,∵∠DEC+∠AEC=180°,∠AEC=2∠AEB,∴∠DEC+2∠AEB=180°,∴∠DEC=2∠ABE,故②正确,∵FH平分∠EFG,∴∠EFH=45°,∵∠FEH=90°,∴AB=EF=EH,∵EH>HM=CH,∴CH<AB,故④错误.故选:C.【点睛】本题考查性质的性质,矩形的性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.8.A解析:A【分析】取AD中点O,连接OE,得到△ODE≌△HDG,得到OE=HG,当OE⊥AC时,OE有最小值,此时△AOE是等腰直角三角形,OE=AE,再根据正方形及勾股定理求出OE,即可得到GH 的长.【详解】取AD中点O,连接OE,得到△ODE≌△HDG,得到OE=HG,当OE⊥AC时,OE有最小值,此时△AOE是等腰直角三角形,OE=AE,∵AD=AB=4,∴AO=12AB=2在Rt△AOE中,由勾股定理可得OE2+AE2=AO2=4,即2OE2=4解得∴GH故选A.【点睛】本题考查了正方形的性质,根据题意确定E点的位置是解题关键.9.C解析:C【分析】①由翻折知∠ABE=∠AB'E=90º,再证∠M=∠CB'E=∠B'AD即可;②借助轴对称可知;③利用计算,勾股定理求B′D,构造方程,求EB,在构造勾股定理求MB′=552;④由相似CB':BM=CE:BE,BM=103,在计算B'M>5;⑤证△BEG≌△B′PG得BE=B′P,再证菱形即可.【详解】①由折叠性质知∠ABE=∠AB'E=90º,∴∠CB'E+∠AB'D=90º∵∠D=90º∴∠B'AD+∠AB'D=90º∴∠CB'E=∠B'AD,∵CD∥MB,∴∠M=∠CB'E=∠B'AD;②点P在对称轴上,则B'P=BP;③由翻折,AB=AB'=5,AD=4,由勾股定理DB'=3,∴CB'=5-3=2,设BE=x=B'E,CE=4-x,在Rt△B′CE中,∠C=90º,由勾股定理(4-x)2+22=x2,解得x=52,∴CE=4-52=32,在Rt△ABE中,∠ABE=90º,AE=22555+5=22⎛⎫⎪⎝⎭;④由BM∥CB′∴△ECB′∽△EBM,∴CB':BM=CE:BE,∴2:BM=32:52,∴BM=103,则B'M=221020+4=33⎛⎫⎪⎝⎭>5=CD;⑤连接BB′,由对称性可知,BG=B′G,EP⊥BB′,BE∥B′P,∴△BEG≌△B′PG,∴BE=B′P,∴四边形BPB′E为平行四边形,又BE=EB′,所以四边形BPB′E是菱形,所以PB′=B'E.故选择:C.【点睛】此题考查了矩形的性质、图形的翻折变换以及相似三角形的性质等知识的应用,此题的关键是能够发现△BEG ≌△B′PG .10.C解析:C【分析】在矩形ABCD 中,由矩形边长,可得矩形面积是12,进而得134AOD ABCD S S ==矩形,由矩形对角线相等且互相平分得AO OC =,OB OD =,AC BD =,利用勾股定理可解得5AC =,则52OA OD ==,111()3222AOD AOP DOP S S S OA PE OD PF OA PE PF =+=+=+==,即可求出PE+PF 的值.【详解】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 =,225AC AB +BC ,∴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 .【点睛】本题主要考查了矩形的性质,利用等积法间接求三角形的高线长及用勾股定理求直角三角形的斜边;利用面积法求解,是本题的解题突破点. 二、填空题11.(-10,3)【解析】试题分析:根据题意可知△CEF∽△OFA,可根据相似三角形的性质对应边成比例,可求得OF=2CE ,设CE=x ,则BE=8-x ,然后根据折叠的性质,可得EF=8-x ,根据勾股定理可得2224(8)x x +=-,解得x =3,则OF=6,所以OC=10,由此可得点E 的坐标为(-10,3). 故答案为:(-10,3)12.201812【分析】根据几何图形特征,先求出1C 、2C 、3C ,根据求出的结果,找出规律,从而得出2020C .【详解】∵点E 是BC 的中点,ED ∥AB ,EF ∥AC∴DE 、EF 是△ABC 的中位线∵等边△ABC 的边长为1∴AD=DE=EF=AF =12 则1C =1422⨯= 同理可求得:2C =1,3C =12发现规律:规律为依次缩小为原来的12 ∴2020C =201812 故答案为:201812.【点睛】 本题考查找规律和中位线的性质,解题关键是求解出几组数据,根据求解的数据寻找规律.13.①③④【分析】由“AAS ”可证△AOE ≌△COF ,△AHO ≌△CGO ,可得OE =OF ,HO =GO ,可证四边形EGFH 是平行四边形,由EF ⊥GH ,可得四边形EGFH 是菱形,可判断①③正确,若四边形ABCD 是正方形,由“ASA ”可证△BOG ≌△COF ,可得OG =OF ,可证四边形EGFH 是正方形,可判断④正确,即可求解.【详解】解:如图,∵四边形ABCD 是菱形,∴AO =CO ,AD ∥BC ,AB ∥CD ,∴∠BAO=∠DCO,∠AEO=∠CFO,∴△AOE≌△COF(AAS),∴OE=OF,∵线段EF的垂直平分线分别交BC、AD边于点G、H,∴GH过点O,GH⊥EF,∵AD∥BC,∴∠DAO=∠BCO,∠AHO=∠CGO,∴△AHO≌△CGO(AAS),∴HO=GO,∴四边形EGFH是平行四边形,∵EF⊥GH,∴四边形EGFH是菱形,∵点E是AB上的一个动点,∴随着点E的移动可以得到无数个平行四边形EGFH,随着点E的移动可以得到无数个菱形EGFH,故①③正确;若四边形ABCD是正方形,∴∠BOC=90°,∠GBO=∠FCO=45°,OB=OC;∵EF⊥GH,∴∠GOF=90°;∠BOG+∠BOF=∠COF+∠BOF=90°,∴∠BOG=∠COF;在△BOG和△COF中,∵BOG COF BO COGBO FCO ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△BOG≌△COF(ASA);∴OG=OF,同理可得:EO=OH,∴GH=EF;∴四边形EGFH是正方形,∵点E是AB上的一个动点,∴至少得到一个正方形EGFH,故④正确,故答案为:①③④.【点睛】本题考查了菱形的判定和性质,平行四边形的判定,正方形的判定,全等三角形的判定和性质等知识,灵活运用这些性质进行推理是关键.14.24【分析】由菱形的性质可得OD=OB,∠COD=90°,由直角三角形的斜边中线等于斜边的一半,可得OH=12BD=OB,可得∠OHB=∠OBH,由余角的性质可得∠DHO=∠DCO,即可求解.【详解】【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∴OD=OB,∠COD=90°,∠DAB=∠DCB=48°,∵DH⊥AB,∴OH=12BD=OB,∴∠OHB=∠OBH,又∵AB∥CD,∴∠OBH=∠ODC,在Rt△COD中,∠ODC+∠DCO=90°,在Rt△DHB中,∠DHO+∠OHB=90°,∴∠DHO=∠DCO=12∠DCB=24°,故答案为:24.【点睛】本题考查了菱形的性质,直角三角形斜边中线的性质,余角的性质,是几何综合题,判断出OH是BD的一半,和∠DHO=∠DCO是解决本题的关键.15.3或6【详解】①∠B′EC=90°时,如图1,∠BEB′=90°,由翻折的性质得∠AEB=∠AEB′=12×90°=45°,∴△ABE是等腰直角三角形,∴BE=AB=6cm;②∠EB′C=90°时,如图2,由翻折的性质∠AB′E=∠B=90°,∴A、B′、C在同一直线上,AB′=AB,BE=B′E,由勾股定理得,222268AB BC+=+,∴B′C=10-6=4cm,设BE=B′E=x,则EC=8-x,在Rt△B′EC中,B′E2+B′C2=EC2,即x2+42=(8-x)2,解得x=3,即BE=3cm,综上所述,BE的长为3或6cm.故答案为3或6.16.①②④⑤【分析】根据∠B=90°,AB=BE,△ABE绕点A逆时针旋转45°,得到△AHD,可得△ABE≅△AHD,并且△ABE和△AHD都是等腰直角三角形,可证AD//BC,根据DC⊥BC,可得∠HDE=∠CDE,根据三角形的内角和可得∠HDE=∠CDE,即DE平分∠HDC,所以①正确;利用∠DAB=∠ABC=∠BCD=90°,得到四边形ABCD是矩形,有∠ADC=90°,∠HDC=45°,由①有DE平分∠HDC,得∠HDO=22.5°,可得∠AHB=67.5°,∠DHO=22.5°,可证OD=OH,利用 AE=AD易证∠OHE=∠HEO=67.5°,则有OE=OH,OD=OE,所以②正确;利用AAS证明ΔDHE≅ΔDCE,则有DH=DC,∠HDE=∠CDE=22.5°,易的∠DHF=22.5°,∠DFH=112.5°,则△DHF不是直角三角形,并DH≠HF,即有:CD≠HF,所以③错误;根据△ABE是等腰直角三角形,JH⊥JE,∵J是BC的中点,H是BF的中点,得到2JH=CF,2JC=BC,JC=JE+CE,易证BC−CF=2CE,所以④正确;过H作HJ⊥BC于J,并延长HJ交AD于点I,得IJ⊥AD,I是AD的中点,J是BC的中点,H是BF的中点,所以⑤正确;【详解】∵Rt△ABE中,∠B=90°,AB=BE,∴∠BAE=∠BEA=45°,又∵将△ABE 绕点A 逆时针旋转45°,得到△AHD ,∴△ABE ≅△AHD ,并且△ABE 和△AHD 都是等腰直角三角形,∴∠EAD=45°,AE=AD ,∠AHD=90°,∴∠ADE=∠AED ,∴∠BAD=∠BAE+∠EAD=45°+45°=90°,∴AD//BC ,∴∠ADE=∠DEC ,∴∠AED=∠DEC ,又∵DC ⊥BC ,∴∠DCE=∠DHE=90°∴由三角形的内角和可得∠HDE=∠CDE ,即:DE 平分∠HDC ,所以①正确;∵∠DAB=∠ABC=∠BCD=90°,∴四边形ABCD 是矩形,∴∠ADC=90°,∴∠HDC=45°,由①有DE 平分∠HDC ,∴∠HDO=12∠HDC=12×45°=22.5°, ∵∠BAE=45°,AB=AH , ∴∠OHE=∠AHB=12 (180°−∠BAE)= 12×(180°−45°)=67.5°, ∴∠DHO=∠DHE−∠FHE=∠DHE−∠AHB=90°−67.5°=22.5°,∴OD=OH ,在△AED 中,AE=AD ,∴∠AED=12(180°−∠EAD)=12×(180°−45°)=67.5°, ∴∠OHE=∠HEO=67.5°,∴OE=OH ,∴OD=OE ,所以②正确;在△DHE 和△DCE 中,DHE DCE HDE CDE DE DE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴ΔDHE ≅ΔDCE(AAS),∴DH=DC ,∠HDE=∠CDE=12×45°=22.5°, ∵OD=OH ,∴∠DHF=22.5°,∴∠DFH=180°−∠HDF−∠DHF=180°−45°−22.5°=112.5°,∴△DHF不是直角三角形,并DH≠HF,即有:CD≠HF,所以③不正确;如图,过H作HJ⊥BC于J,并延长HJ交AD于点I,∵△ABE是等腰直角三角形,JH⊥JE,∴JH=JE,又∵J是BC的中点,H是BF的中点,∴2JH=CF,2JC=BC,JC=JE+CE,∴2JC=2JE+2CE=2JH+2CE=CF+2CE=BC,即有:BC−CF=2CE,所以④正确;∵AD//BC,∴IJ⊥AD,又∵△AHD是等腰直角三角形,∴I是AD的中点,∵四边形ABCD是矩形,HJ⊥BC,∴J是BC的中点,∴H是BF的中点,所以⑤正确;综上所述,正确的有①②④⑤,故答案为:①②④⑤.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、旋转的性质、矩形的性质、角平分线的性质以及等腰直角三角形的判定与性质;证明三角形全等和等腰直角三角形是解决问题的关键.17.6【分析】由折叠的性质可得∠BAC=∠B'AC=90°,AB=AB',S△ABC=S△AB'C=12cm2,可证点B,点A,点B'三点共线,通过证明四边形ACDB'是平行四边形,可得B'E=CE,即可求解.【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,S△ABC=1242=12cm2,∵在同一平面内将△ABC沿AC翻折,得到△AB′C,∴∠BAC=∠B'AC=90°,AB=AB',S△ABC=S△AB'C=12cm2,∴∠BAB'=180°,∴点B,点A,点B'三点共线,∵AB∥CD,AB'∥CD,∴四边形ACDB'是平行四边形,∴B'E=CE,∴S△ACE=12S△AB'C=6cm2,故答案为:6.【点睛】本题考查了翻折变换,平行四边形的判定和性质,证明点B,点A,点B'三点共线是本题的关键.18.②③【分析】根据菱形的性质可知AC⊥BD,所以在Rt△AFP中,AF一定大于AP,从而判断①;设∠BAE=x,然后根据等腰三角形两底角相等表示出∠ABE,再根据菱形的邻角互补求出∠ABE,根据三角形内角和定理列出方程,求出x的值,求出∠BFE和∠BE的度数,从而判断②③.【详解】解:在菱形ABCD中,AC⊥BD,∴在Rt△AFP中,AF一定大于AP,故①错误;∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC,∴∠ABE+∠BAE+∠EAD=180°,设∠BAE=x°,则∠EAD=2x°,∠ABE=180°-x°-2x°,∵AB=AE,∠BAE=x°,∴∠ABE=∠AEB=180°-x°-2x°,由三角形内角和定理得:x+180-x-2x+180-x-2x=180,解得:x=36,即∠BAE=36°,∠BAE=180°-36°-2×36°=70°,∵四边形ABCD是菱形,∴∠BAD=∠CBD=12∠ABE=36°,∴∠BFE=∠ABD+∠BAE=36°+36°=72°,∴∠BEF=180°-36°-72°=72°,∴BE=BF=AF.故③正确∵∠AFD=∠BFE=72°,∠EAD=2x°=72°∴∠AFD=∠EAD∴AD=FD又∵AD=AB=AE∴AE=FD ,故②正确∴正确的有②③故答案为:②③【点睛】本题考查了菱形的性质,等腰三角形的性质,熟记各性质并列出关于∠BAE 的方程是解题的关键,注意:菱形的对边平行,菱形的对角线平分一组对角.19.65【分析】先由正方形的性质得到∠ABF 的角度,从而得到∠AEB 的大小,再证△AEB ≌△AED ,得到∠AED 的大小【详解】∵四边形ABCD 是正方形∴∠ACB=∠ACD=∠BAC=∠CAD=45°,∠ABC=90°,AB=AD∵∠FBC=20°,∴ABF=70°∴在△ABE 中,∠AEB=65°在△ABE 与△ADE 中45AB AD BAE EAD AE AE =⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩∴△ABE≌△ADE∴∠AED=∠AEB=65°故答案为:65°【点睛】本题考查正方形的性质和三角形全等的证明,解题关键是利用正方形的性质,推导出∠AEB 的大小.20.2或3.5【分析】分别从当Q 运动到E 和B 之间、当Q 运动到E 和C 之间去分析求解即可求得答案.【详解】如图,∵E 是BC 的中点,∴BE=CE= 12BC=9, ①当Q 运动到E 和B 之间,则得:3t ﹣9=5﹣t ,解得:t=3.5;②当Q 运动到E 和C 之间,则得:9﹣3t=5﹣t ,解得:t=2,∴当运动时间t 为2秒或3.5秒时,以点P ,Q ,E ,D 为顶点的四边形是平行四边形.【点睛】“点睛”此题考查了梯形的性质以及平行四边形的判定与性质.解题时注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想、分类讨论思想与方程思想的应用.三、解答题21.(1)见解析(2)10【分析】(1)先证明AFE DBE ∆≅∆,得到AF DB =,AF CD =,再证明四边形ADCF 是平行四边形,再根据“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”得到12AD DC BC ==,即可证明四边形ADCF 是菱形。
人教中考数学复习平行四边形专项易错题含答案
![人教中考数学复习平行四边形专项易错题含答案](https://img.taocdn.com/s3/m/6d5e11ceddccda38366baf2e.png)
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,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;(2)当四边形BEDF 是菱形时,求EF 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)133. 【解析】 分析:(1)根据平行四边形ABCD 的性质,判定△BOE ≌△DOF (ASA ),得出四边形BEDF 的对角线互相平分,进而得出结论;(2)在Rt △ADE 中,由勾股定理得出方程,解方程求出BE ,由勾股定理求出BD ,得出OB ,再由勾股定理求出EO ,即可得出EF 的长.详解:(1)证明:∵四边形ABCD 是矩形,O 是BD 的中点,∴∠A=90°,AD=BC=4,AB ∥DC ,OB=OD ,∴∠OBE=∠ODF ,在△BOE 和△DOF 中,OBE ODF OB ODBOE 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, ∵22AD AB +13 ∴OB=1213 ∵BD ⊥EF ,∴EO=22BE OB=2133,∴EF=2EO=4133.点睛:本题主要考查了矩形的性质,菱形的性质、勾股定理、全等三角形的判定与性质,熟练掌握矩形的性质和勾股定理,证明三角形全等是解决问的关键2.如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠BAD=120°,△AEF为正三角形,E、F在菱形的边BC,CD上.(1)证明:BE=CF.(2)当点E,F分别在边BC,CD上移动时(△AEF保持为正三角形),请探究四边形AECF的面积是否发生变化?若不变,求出这个定值;如果变化,求出其最大值.(3)在(2)的情况下,请探究△CEF的面积是否发生变化?若不变,求出这个定值;如果变化,求出其最大值.【答案】(1)见解析;(2)33)见解析【解析】试题分析:(1)先求证AB=AC,进而求证△ABC、△ACD为等边三角形,得∠4=60°,AC=AB进而求证△ABE≌△ACF,即可求得BE=CF;(2)根据△ABE≌△ACF可得S△ABE=S△ACF,故根据S四边形AECF=S△AEC+S△ACF=S△AEC+S△ABE=S△ABC即可解题;(3)当正三角形AEF的边AE与BC垂直时,边AE最短.△AEF的面积会随着AE的变化而变化,且当AE最短时,正三角形AEF的面积会最小,又根据S△CEF=S四边形AECF-S△AEF,则△CEF的面积就会最大.试题解析:(1)证明:连接AC,∵∠1+∠2=60°,∠3+∠2=60°,∴∠1=∠3,∵∠BAD=120°,∴∠ABC=∠ADC=60°∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=AD,∴△ABC、△ACD为等边三角形∴∠4=60°,AC=AB,∴在△ABE和△ACF中,,∴△ABE≌△ACF.(ASA)∴BE=CF.(2)解:由(1)得△ABE≌△ACF,则S△ABE=S△ACF.故S四边形AECF=S△AEC+S△ACF=S△AEC+S△ABE=S△ABC,是定值.作AH⊥BC于H点,则BH=2,S四边形AECF=S△ABC===;(3)解:由“垂线段最短”可知,当正三角形AEF的边AE与BC垂直时,边AE最短.故△AEF的面积会随着AE的变化而变化,且当AE最短时,正三角形AEF的面积会最小,又S△CEF=S四边形AECF﹣S△AEF,则△CEF的面积就会最大.由(2)得,S△CEF=S四边形AECF﹣S△AEF=﹣=.点睛:本题考查了菱形每一条对角线平分一组对角的性质,考查了全等三角形的证明和全等三角形对应边相等的性质,考查了三角形面积的计算,本题中求证△ABE≌△ACF是解题的关键.3.如图,在平行四边形ABCD中,AD⊥DB,垂足为点D,将平行四边形ABCD折叠,使点B落在点D的位置,点C落在点G的位置,折痕为EF,EF交对角线BD于点P.(1)连结CG,请判断四边形DBCG的形状,并说明理由;(2)若AE=BD,求∠EDF的度数.【答案】(1)四边形BCGD是矩形,理由详见解析;(2)∠EDF=120°.【解析】【分析】(1)根据平行四边形的性质和折叠性质以及矩形的判定解答即可;(2)根据折叠的性质以及直角三角形的性质和等边三角形的判定与性质解答即可.【详解】解:(1)四边形BCGD是矩形,理由如下,∵四边形ABCD是平行四边形,∴BC∥AD,即BC∥DG,由折叠可知,BC=DG,∴四边形BCGD是平行四边形,∵AD⊥BD,∴∠CBD=90°,∴四边形BCGD是矩形;(2)由折叠可知:EF垂直平分BD,∴BD⊥EF,DP=BP,∵AD⊥BD,∴EF∥AD∥BC,∴AE PD1==BE BP∴AE=BE,∴DE是Rt△ADB斜边上的中线,∴DE=AE=BE,∵AE=BD,∴DE=BD=BE,∴△DBE是等边三角形,∴∠EDB=∠DBE=60°,∵AB∥DC,∴∠DBC=∠DBE=60°,∴∠EDF=120°.【点睛】本题考查了平行四边形的性质,折叠性质,等边三角形的性质和判定,主要考查学生运用定理进行推理和计算的能力,题目综合性比较强,有一定的难度4.如图1,已知正方形ABCD的边CD在正方形DEFG的边DE上,连接AE,GC.(1)试猜想AE与GC有怎样的关系(直接写出结论即可);(2)将正方形DEFG绕点D按顺时针方向旋转,使点E落在BC边上,如图2,连接AE和CG.你认为(1)中的结论是否还成立?若成立,给出证明;若不成立,请说明理由.(3)在(2)中,若E是BC的中点,且BC=2,则C,F两点间的距离为.【答案】(1) AE=CG,AE⊥GC;(2)成立,证明见解析;2.【解析】【分析】(1)观察图形,AE、CG的位置关系可能是垂直,下面着手证明.由于四边形ABCD、DEFG都是正方形,易证得△ADE≌△CDG,则∠1=∠2,由于∠2、∠3互余,所以∠1、∠3互余,由此可得AE⊥GC.(2)题(1)的结论仍然成立,参照(1)题的解题方法,可证△ADE≌△CDG,得∠5=∠4,由于∠4、∠7互余,而∠5、∠6互余,那么∠6=∠7;由图知∠AEB=∠CEH=90°﹣∠6,即∠7+∠CEH=90°,由此得证.(3)如图3中,作CM⊥DG于G,GN⊥CD于N,CH⊥FG于H,则四边形CMGH是矩形,可得CM=GH,CH=GM.想办法求出CH,HF,再利用勾股定理即可解决问题.【详解】(1)AE=CG,AE⊥GC;证明:延长GC交AE于点H,在正方形ABCD与正方形DEFG中,AD=DC,∠ADE=∠CDG=90°,DE=DG,∴△ADE≌△CDG(SAS),∴AE,CG,∠1=∠2∵∠2+∠3=90°,∴∠1+∠3=90°,∴∠AHG=180°﹣(∠1+∠3)=180°﹣90°=90°,∴AE⊥GC.(2)答:成立;证明:延长AE和GC相交于点H,在正方形ABCD和正方形DEFG中,AD=DC,DE=DG,∠ADC=∠DCB=∠B=∠BAD=∠EDG=90°,∴∠1=∠2=90°﹣∠3;∴△ADE≌△CDG(SAS),∴AE=CG,∠5=∠4;又∵∠5+∠6=90°,∠4+∠7=180°﹣∠DCE=180°﹣90°=90°,∴∠6=∠7,又∵∠6+∠AEB=90°,∠AEB=∠CEH,∴∠CEH+∠7=90°,∴∠EHC=90°,∴AE⊥GC.(3)如图3中,作CM⊥DG于G,GN⊥CD于N,CH⊥FG于H,则四边形CMGH是矩形,可得CM=GH,CH=GM.∵BE =CE =1,AB =CD =2,∴AE =DE =CG ═DG =FG 5∵DE =DG ,∠DCE =∠GND ,∠EDC =∠DGN ,∴△DCE ≌△GND(AAS),∴GCD =2,∵S △DCG =12•CD•NG =12•DG•CM , ∴2×25, ∴CM =GH 45, ∴MG =CH 22CG CM -355, ∴FH =FG ﹣FG 5, ∴CF 22FH CH +22535()()55+2. 2.【点睛】 本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考压轴题.5.(1)(问题发现)如图1,在Rt △ABC 中,AB =AC =2,∠BAC =90°,点D 为BC 的中点,以CD 为一边作正方形CDEF ,点E 恰好与点A 重合,则线段BE 与AF 的数量关系为(2)(拓展研究)在(1)的条件下,如果正方形CDEF 绕点C 旋转,连接BE ,CE ,AF ,线段BE 与AF 的数量关系有无变化?请仅就图2的情形给出证明;(3)(问题发现)当正方形CDEF 旋转到B ,E ,F 三点共线时候,直接写出线段AF 的长.【答案】(1)2AF ;(2)无变化;(3)AF 313.【解析】试题分析:(1)先利用等腰直角三角形的性质得出2 ,再得出BE=AB=2,即可得出结论;(2)先利用三角函数得出22CA CB =,同理得出22CF CE =,夹角相等即可得出△ACF ∽△BCE ,进而得出结论;(3)分两种情况计算,当点E 在线段BF 上时,如图2,先利用勾股定理求出2,6,即可得出62,借助(2)得出的结论,当点E 在线段BF 的延长线上,同前一种情况一样即可得出结论.试题解析:(1)在Rt △ABC 中,AB=AC=2,根据勾股定理得,22,点D 为BC 的中点,∴AD=122, ∵四边形CDEF 是正方形,∴2,∵BE=AB=2,∴2AF ,故答案为2AF ;(2)无变化;如图2,在Rt △ABC 中,AB=AC=2,∴∠ABC=∠ACB=45°,∴sin ∠ABC=2CA CB = 在正方形CDEF 中,∠FEC=12∠FED=45°, 在Rt △CEF 中,sin ∠FEC=2CF CE = ∴CF CA CE CB=, ∵∠FCE=∠ACB=45°,∴∠FCE ﹣∠ACE=∠ACB ﹣∠ACE ,∴∠FCA=∠ECB ,∴△ACF ∽△BCE ,∴BE CB AF CA=2∴2AF , ∴线段BE 与AF 的数量关系无变化;(3)当点E 在线段AF 上时,如图2,由(1)知,CF=EF=CD=2,在Rt△BCF中,CF=2,BC=22,根据勾股定理得,BF=6,∴BE=BF﹣EF=6﹣2,由(2)知,BE=2AF,∴AF=3﹣1,当点E在线段BF的延长线上时,如图3,在Rt△ABC中,AB=AC=2,∴∠ABC=∠ACB=45°,∴sin∠ABC=2 CACB=,在正方形CDEF中,∠FEC=12∠FED=45°,在Rt△CEF中,sin∠FEC=2CFCE=,∴CF CACE CB=,∵∠FCE=∠ACB=45°,∴∠FCB+∠ACB=∠FCB+∠FCE,∴∠FCA=∠ECB,∴△ACF∽△BCE,∴BE CBAF CA= =2,∴BE=2AF,由(1)知,CF=EF=CD=2,在Rt△BCF中,CF=2,BC=22,根据勾股定理得,BF=6,∴BE=BF+EF=6+2,由(2)知,BE=2AF,∴AF=3+1.即:当正方形CDEF旋转到B,E,F三点共线时候,线段AF的长为3﹣1或3+1.6.如图,已知矩形ABCD中,E是AD上一点,F是AB上的一点,EF⊥EC,且EF=EC.(1)求证:△AEF≌△DCE.(2)若DE=4cm,矩形ABCD的周长为32cm,求AE的长.【答案】(1)证明见解析;(2)6cm.【解析】分析:(1)根据EF⊥CE,求证∠AEF=∠ECD.再利用AAS即可求证△AEF≌△DCE.(2)利用全等三角形的性质,对应边相等,再根据矩形ABCD的周长为32cm,即可求得AE的长.详解:(1)证明:∵EF⊥CE,∴∠FEC=90°,∴∠AEF+∠DEC=90°,而∠ECD+∠DEC=90°,∴∠AEF=∠ECD.在Rt△AEF和Rt△DEC中,∠FAE=∠EDC=90°,∠AEF=∠ECD,EF=EC.∴△AEF≌△DCE.(2)解:∵△AEF≌△DCE.AE=CD.AD=AE+4.∵矩形ABCD的周长为32cm,∴2(AE+AE+4)=32.解得,AE=6(cm).答:AE的长为6cm.点睛:此题主要考查学生对全等三角形的判定与性质和矩形的性质等知识点的理解和掌握,难易程度适中,是一道很典型的题目.7.猜想与证明:如图1,摆放矩形纸片ABCD与矩形纸片ECGF,使B、C、G三点在一条直线上,CE在边CD上,连接AF,若M为AF的中点,连接DM、ME,试猜想DM与ME的关系,并证明你的结论.拓展与延伸:(1)若将”猜想与证明“中的纸片换成正方形纸片ABCD与正方形纸片ECGF,其他条件不变,则DM和ME的关系为.(2)如图2摆放正方形纸片ABCD与正方形纸片ECGF,使点F在边CD上,点M仍为AF 的中点,试证明(1)中的结论仍然成立.【答案】猜想:DM=ME,证明见解析;(2)成立,证明见解析.【解析】试题分析:延长EM交AD于点H,根据ABCD和CEFG为矩形得到AD∥EF,得到△FME和△AMH全等,得到HM=EM,根据Rt△HDE得到HM=DE,则可以得到答案;(1)、延长EM交AD于点H,根据ABCD和CEFG为矩形得到AD∥EF,得到△FME和△AMH全等,得到HM=EM,根据Rt△HDE得到HM=DE,则可以得到答案;(2)、连接AE,根据正方形的性质得出∠FCE=45°,∠FCA=45°,根据RT△ADF中AM=MF得出DM=AM=MF,根据RT△AEF中AM=MF得出AM=MF=ME,从而说明DM=ME.试题解析:如图1,延长EM交AD于点H,∵四边形ABCD和CEFG是矩形,∴AD∥EF,∴∠EFM=∠HAM,又∵∠FME=∠AMH,FM=AM,在△FME和△AMH中,∴△FME≌△AMH(ASA)∴HM=EM,在RT△HDE中,HM=DE,∴DM=HM=ME,∴DM=ME.(1)、如图1,延长EM交AD于点H,∵四边形ABCD和CEFG是矩形,∴AD∥EF,∴∠EFM=∠HAM,又∵∠FME=∠AMH,FM=AM,在△FME和△AMH中,∴△FME≌△AMH(ASA)∴HM=EM,在RT△HDE中,HM=EM∴DM=HM=ME,∴DM=ME,(2)、如图2,连接AE,∵四边形ABCD和ECGF是正方形,∴∠FCE=45°,∠FCA=45°,∴AE和EC在同一条直线上,在RT△ADF中,AM=MF,∴DM=AM=MF,在RT△AEF中,AM=MF,∴AM=MF=ME,∴DM=ME.考点:(1)、三角形全等的性质;(2)、矩形的性质.8.问题探究(1)如图①,已知正方形ABCD的边长为4.点M和N分别是边BC、CD上两点,且BM =CN,连接AM和BN,交于点P.猜想AM与BN的位置关系,并证明你的结论.(2)如图②,已知正方形ABCD的边长为4.点M和N分别从点B、C同时出发,以相同的速度沿BC、CD方向向终点C和D运动.连接AM和BN,交于点P,求△APB周长的最大值;问题解决(3)如图③,AC为边长为23的菱形ABCD的对角线,∠ABC=60°.点M和N分别从点B、C同时出发,以相同的速度沿BC、CA向终点C和A运动.连接AM和BN,交于点P.求△APB周长的最大值.【答案】(1)AM⊥BN,证明见解析;(2)△APB周长的最大值4+42;(3)△PAB的周长最大值=23+4.【解析】试题分析:根据全等三角形的判定SAS证明△ABM≌△BCN,即可证得AM⊥BN;(2)如图②,以AB为斜边向外作等腰直角△AEB,∠AEB=90°,作EF⊥PA于E,作EG⊥PB于G,连接EP,证明PA+PB=2EF,求出EF的最大值即可;(3)如图③,延长DA到K,使得AK=AB,则△ABK是等边三角形,连接PK,取PH=PB,证明PA+PB=PK,求出PK的最大值即可.试题解析:(1)结论:AM⊥BN.理由:如图①中,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABM=∠BCN=90°,∵BM=CN,∴△ABM≌△BCN,∴∠BAM=∠CBN,∵∠CBN+∠ABN=90°,∴∠ABN+∠BAM=90°,∴∠APB=90°,∴AM⊥BN.(2)如图②中,以AB为斜边向外作等腰直角三角形△AEB,∠AEB=90°,作EF⊥PA于E,作EG⊥PB于G,连接EP.∵∠EFP=∠FPG=∠G=90°,∴四边形EFPG是矩形,∴∠FEG=∠AEB=90°,∴∠AEF=∠BEG,∵EA=EB,∠EFA=∠G=90°,∴△AEF≌△BEG,∴EF=EG,AF=BG,∴四边形EFPG是正方形,∴PA+PB=PF+AF+PG﹣BG=2PF=2EF,∵EF≤AE,∴EF的最大值=AE=2,∴△APB周长的最大值=4+4.(3)如图③中,延长DA到K,使得AK=AB,则△ABK是等边三角形,连接PK,取PH=PB.∵AB=BC,∠ABM=∠BCN,BM=CN,∴△ABM≌△BCN,∴∠BAM=∠CBN,∴∠A PN=∠BAM+∠ABP=∠CBN+∠ABN=60°,∴∠APB=120°,∵∠AKB=60°,∴∠AKB+∠APB=180°,∴A、K、B、P四点共圆,∴∠BPH=∠KAB=60°,∵PH=PB,∴△PBH是等边三角形,∴∠KBA=∠HBP,BH=BP,∴∠KBH=∠ABP,∵BK=BA,∴△KBH≌△ABP,∴HK=AP,∴PA+PB=KH+PH=PK,∴PK的值最大时,△APB的周长最大,∴当PK是△ABK外接圆的直径时,PK的值最大,最大值为4,∴△PAB的周长最大值=2+4.9.如图,在正方形ABCD中,点E在CD上,AF⊥AE交CB的延长线于F.求证:AE=AF.【答案】见解析【解析】【分析】根据同角的余角相等证得∠BAF=∠DAE,再利用正方形的性质可得AB=AD,∠ABF=∠ADE=90°,根据ASA判定△ABF≌△ADE,根据全等三角形的性质即可证得AF=AE.【详解】∵AF⊥AE,∴∠BAF+∠BAE=90°,又∵∠DAE+∠BAE=90°,∴∠BAF=∠DAE,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠ABF=∠ADE=90°,在△ABF和△ADE中,,∴△ABF≌△ADE(ASA),∴AF=AE.【点睛】本题主要考查了正方形的性质、全等三角形的判定和性质等知识点,证明△ABF≌△ADE是解决本题的关键.10.如图,正方形ABCO的边OA、OC在坐标轴上,点B坐标为(3,3).将正方形ABCO 绕点A顺时针旋转角度α(0°<α<90°),得到正方形ADEF,ED交线段OC于点G,ED的延长线交线段BC于点P,连AP、AG.(1)求证:△AOG≌△ADG;(2)求∠PAG的度数;并判断线段OG、PG、BP之间的数量关系,说明理由;(3)当∠1=∠2时,求直线PE的解析式;(4)在(3)的条件下,直线PE上是否存在点M,使以M、A、G为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请直接写出M点坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)见解析(2)∠PAG =45°,PG=OG+BP.理由见解析(3)y=x﹣3.(4)、.【解析】试题分析:(1)由AO=AD,AG=AG,根据斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等,判断出△AOG≌△ADG即可.(2)首先根据三角形全等的判定方法,判断出△ADP≌△ABP,再结合△AOG≌△ADG,可得∠DAP=∠BAP,∠1=∠DAG;然后根据∠1+∠DAG+∠DAP+∠BAP=90°,求出∠PAG的度数;最后判断出线段OG、PG、BP之间的数量关系即可.(3)首先根据△AOG≌△ADG,判断出∠AGO=∠AGD;然后根据∠1+∠AGO=90°,∠2+∠PGC=90°,判断出当∠1=∠2时,∠AGO=∠AGD=∠PGC,而∠AGO+∠AGD+∠PGC=180°,求出∠1=∠2=30°;最后确定出P、G两点坐标,即可判断出直线PE的解析式.(4)根据题意,分两种情况:①当点M在x轴的负半轴上时;②当点M在EP的延长线上时;根据以M、A、G为顶点的三角形是等腰三角形,求出M点坐标是多少即可.试题解析:(1)在Rt△AOG和Rt△ADG中,(HL)∴△AOG≌△ADG.(2)在Rt△ADP和Rt△ABP中,∴△ADP≌△ABP,则∠DAP=∠BAP;∵△AOG≌△ADG,∴∠1=∠DAG;又∵∠1+∠DAG+∠DAP+∠BAP=90°,∴2∠DAG+2∠DAP=90°,∴∠DAG+∠DAP=45°,∵∠PAG=∠DAG+∠DAP,∴∠PAG=45°;∵△AOG≌△ADG,∴DG=OG,∵△ADP≌△ABP,∴DP=BP,∴PG=DG+DP=OG+BP.(3)解:∵△AOG≌△ADG,∴∠AGO=∠AGD,又∵∠1+∠AGO=90°,∠2+∠PGC=90°,∠1=∠2,∴∠AGO=∠PGC,又∵∠AGO=∠AGD,∴∠AGO=∠AGD=∠PGC,又∵∠AGO+∠AGD+∠PGC=180°,∴∠AGO=∠AGD=∠PGC=180°÷3=60°,∴∠1=∠2=90°﹣60°=30°;在Rt△AOG中,∵AO=3,∴OG=AOtan30°=3×=,∴G点坐标为(,0),CG=3﹣,在Rt△PCG中,PC===3(﹣1),∴P点坐标为:(3,3﹣3 ),设直线PE的解析式为:y=kx+b,则,解得:,∴直线PE的解析式为y=x﹣3.(4)①如图1,当点M在x轴的负半轴上时,,∵AG=MG,点A坐标为(0,3),∴点M坐标为(0,﹣3).②如图2,当点M在EP的延长线上时,,由(3),可得∠AGO=∠PGC=60°,∴EP与AB的交点M,满足AG=MG,∵A点的横坐标是0,G点横坐标为,∴M的横坐标是2,纵坐标是3,∴点M坐标为(2,3).综上,可得点M坐标为(0,﹣3)或(2,3).考点:几何变换综合题.。
人教版-八年级数学下册-第18章-平行四边形培优练习(含答案)
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人教版八年级数学下册第18章平行四边形培优练习(含答案)一、单选题(共有9道小题)1.在数学活动课上,老师和同学们判断一个四边形门框是否为矩形,下面是某合作学习小组的4位同学拟定的方案,其中正确的是().A.测量对角线是否相互平分B.测量两组对边是否分别相等C.测量一组对角是否都为直角D.测量其中三角形是否都为直角2.如图,已知四边形ABCD是平行四边形,下列结论中不正确的是()…A.当AB=BC时,它是菱形B.当AC⊥BD时,它是菱形C.当∠ABC=90°时,它是矩形D.当AC=BD时,它是正方形3.如图,矩形ABCD的两条对角线相交于点O,∠AOB=60°,AD=2,则AC的长是()《A.2 B.4 C..4.下列说法正确的是()A.有一组对角是直角的四边形一定是矩形B.有一组邻角是直角的四边形一定是矩形C.对角线互相平分的四边形是矩形,D.对角互补的平行四边形是矩形5.下列命题是假命题的是()A.四个角相等的四边形是矩形 B.对角线相等的平行四边形是矩形C.对角线垂直的四边形是菱形 D.对角线垂直的平行四边形是菱形6.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,CD是斜边AB的中线,若AB=,则点D到BC的距离为()D.27.下列命题是真命题的有()①对顶角相等;%ODBA②两直线平行,内错角相等;③两个锐角对应相等的两个直角三角形全等; ④有三个角是直角的四边形是矩形;⑤平分弦的直径垂直于弦,并且平分弦所对的弧。
A .1个 B .2个 C .3个 D .4个8.如图,已知点P 是矩形ABCD 内一点(不含边界),设1=PADθ∠,2=PBA θ∠,3=PCB θ∠,4=PDC θ∠,若∠APB =80°,∠CPD =50°,则( )A .1423()()30+-+=θθθθ︒B .2413()()40+-+=θθθθ︒>C .1234()()70+-+=θθθθ︒D .1234()()180+++=θθθθ︒9.如图,四边形ABCD 是矩形,AB=6cm ,BC=8cm ,把矩形沿直线BD 折叠,点C 落在点E 处,BE 与AD 相交于点F ,连接AE.下列结论中结论正确的个数有 ( ) ①△FBD 是等腰三角形; ②四边形ABDE 是等腰梯形; ③图中有6对全等三角形; ④四边形BCDF 的周长为532; ⑤AE 的长为145cm.|A .2个B .3个个D .5个二、填空题(共有8道小题)10.如图,□ABCD 的对角线相交于点O ,请你添加一个条件 (只添一个即可),使□ABCD 是矩形.11.如图,在矩形ABCD 中,AB <BC ,AC,BD 相交于点O ,则图中等腰三角形的个数是__。
中考数学 平行四边形 培优 易错 难题练习(含答案)及答案
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中考数学平行四边形培优易错难题练习(含答案)及答案一、平行四边形1.(问题情景)利用三角形的面积相等来求解的方法是一种常见的等积法,此方法是我们解决几何问题的途径之一.例如:张老师给小聪提出这样一个问题:如图1,在△ABC中,AB=3,AD=6,问△ABC的高AD与CE的比是多少?小聪的计算思路是:根据题意得:S△ABC=12BC•AD=12AB•CE.从而得2AD=CE,∴12 AD CE请运用上述材料中所积累的经验和方法解决下列问题:(1)(类比探究)如图2,在▱ABCD中,点E、F分别在AD,CD上,且AF=CE,并相交于点O,连接BE、BF,求证:BO平分角AOC.(2)(探究延伸)如图3,已知直线m∥n,点A、C是直线m上两点,点B、D是直线n上两点,点P是线段CD中点,且∠APB=90°,两平行线m、n间的距离为4.求证:PA•PB=2AB.(3)(迁移应用)如图4,E为AB边上一点,ED⊥AD,CE⊥CB,垂足分别为D,C,∠DAB=∠B,AB=34,BC=2,AC=26,又已知M、N分别为AE、BE的中点,连接DM、CN.求△DEM与△CEN的周长之和.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)34【解析】分析:(1)、根据平行四边形的性质得出△ABF和△BCE的面积相等,过点B作OG⊥AF于G,OH⊥CE于H,从而得出AF=CE,然后证明△BOG和△BOH全等,从而得出∠BOG=∠BOH,即角平分线;(2)、过点P作PG⊥n于G,交m于F,根据平行线的性质得出△CPF和△DPG全等,延长BP交AC于E,证明△CPE和△DPB全等,根据等积法得出AB=AP×PB,从而得出答案;(3)、,延长AD,BC交于点G,过点A作AF⊥BC于F,设CF=x,根据Rt△ABF和Rt△ACF的勾股定理得出x的值,根据等积法得出AE=2DM=2EM,BE=2CN=2EN, DM+CN=AB,从而得出两个三角形的周长之和.同理:EM+EN=AB详解:证明:(1)如图2,∵四边形ABCD是平行四边形,∴S△ABF=S▱ABCD,S△BCE=S▱ABCD,∴S△ABF=S△BCE,过点B作OG⊥AF于G,OH⊥CE于H,∴S△ABF=AF×BG,S△BCE=CE×BH,∴AF×BG=CE×BH,即:AF×BG=CE×BH,∵AF=CE,∴BG=BH,在Rt△BOG和Rt△BOH中,,∴Rt△BOG≌Rt△BOH,∴∠BOG=∠BOH,∴OB平分∠AOC,(2)如图3,过点P作PG⊥n于G,交m于F,∵m∥n,∴PF⊥AC,∴∠CFP=∠BGP=90°,∵点P是CD中点,在△CPF和△DPG中,,∴△CPF≌△DPG,∴PF=PG=FG=2,延长BP交AC于E,∵m∥n,∴∠ECP=∠BDP,∴CP=DP,在△CPE和△DPB中,,∴△CPE≌△DPB,∴PE=PB,∵∠APB=90°,∴AE=AB,∴S△APE=S△APB,∵S△APE=AE×PF=AE=AB,S△APB=AP×PB,∴AB=AP×PB,即:PA•PB=2AB;(3)如图4,延长AD,BC交于点G,∵∠BAD=∠B,∴AG=BG,过点A作AF⊥BC于F,设CF=x(x>0),∴BF=BC+CF=x+2,在Rt△ABF中,AB=,根据勾股定理得,AF2=AB2﹣BF2=34﹣(x+2)2,在Rt△ACF中,AC=,根据勾股定理得,AF2=AC2﹣CF2=26﹣x2,∴34﹣(x+2)2=26﹣x2,∴x=﹣1(舍)或x=1,∴AF==5,连接EG,∵S△ABG=BG×AF=S△AEG+S△BEG=AG×DE+BG×CE=BG(DE+CE),∴DE+CE=AF=5,在Rt△ADE中,点M是AE的中点,∴AE=2DM=2EM,同理:BE=2CN=2EN,∵AB=AE+BE,∴2DM+2CN=AB,∴DM+CN=AB,同理:EM+EN=AB ∴△DEM与△CEN的周长之和=DE+DM+EM+CE+CN+EN=(DE+CE)+[(DM+CN)+(EM+EN)]=(DE+CN)+AB=5+.点睛:本题主要考查的就是三角形全等的判定与性质以及三角形的等积法,综合性非常强,难度较大.在解决这个问题的关键就是作出辅助线,然后根据勾股定理和三角形全等得出各个线段之间的关系.2.已知:如图,在平行四边形ABCD中,O为对角线BD的中点,过点O的直线EF分别交AD,BC于E,F两点,连结BE,DF.(1)求证:△DOE≌△BOF.(2)当∠DOE等于多少度时,四边形BFDE为菱形?请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)当∠DOE=90°时,四边形BFED为菱形,理由见解析.【解析】试题分析:(1)利用平行四边形的性质以及全等三角形的判定方法得出△DOE≌△BOF (ASA);(2)首先利用一组对边平行且相等的四边形是平行四边形得出四边形EBFD是平行四边形,进而利用垂直平分线的性质得出BE=ED,即可得出答案.试题解析:(1)∵在▱ABCD中,O为对角线BD的中点,∴BO=DO,∠EDB=∠FBO,在△EOD和△FOB中,∴△DOE≌△BOF(ASA);(2)当∠DOE=90°时,四边形BFDE为菱形,理由:∵△DOE ≌△BOF ,∴OE=OF ,又∵OB=OD ,∴四边形EBFD 是平行四边形, ∵∠EOD=90°,∴EF ⊥BD ,∴四边形BFDE 为菱形.考点:平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质;菱形的判定.3.如图,四边形ABCD 中,∠BCD =∠D =90°,E 是边AB 的中点.已知AD =1,AB =2. (1)设BC =x ,CD =y ,求y 关于x 的函数关系式,并写出定义域;(2)当∠B =70°时,求∠AEC 的度数;(3)当△ACE 为直角三角形时,求边BC 的长.【答案】(1)()22303y x x x =-++<<;(2)∠AEC =105°;(3)边BC 的长为2或1172. 【解析】试题分析:(1)过A 作AH ⊥BC 于H ,得到四边形ADCH 为矩形.在△BAH 中,由勾股定理即可得出结论.(2)取CD 中点T ,连接TE ,则TE 是梯形中位线,得ET ∥AD ,ET ⊥CD ,∠AET =∠B =70°.又AD =AE =1,得到∠AED =∠ADE =∠DET =35°.由ET 垂直平分CD ,得∠CET =∠DET =35°,即可得到结论.(3)分两种情况讨论:①当∠AEC =90°时,易知△CBE ≌△CAE ≌△CAD ,得∠BCE =30°, 解△ABH 即可得到结论.②当∠CAE =90°时,易知△CDA ∽△BCA ,由相似三角形对应边成比例即可得到结论. 试题解析:解:(1)过A 作AH ⊥BC 于H .由∠D =∠BCD =90°,得四边形ADCH 为矩形. 在△BAH 中,AB =2,∠BHA =90°,AH =y ,HB =1x -,∴22221y x =+-, 则()22303y x x x =-++<<(2)取CD 中点T ,联结TE ,则TE 是梯形中位线,得ET ∥AD ,ET ⊥CD ,∴∠AET =∠B =70°.又AD =AE =1,∴∠AED =∠ADE =∠DET =35°.由ET 垂直平分CD ,得∠CET =∠DET =35°,∴∠AEC=70°+35°=105°.(3)分两种情况讨论:①当∠AEC=90°时,易知△CBE≌△CAE≌△CAD,得∠BCE=30°,则在△ABH中,∠B=60°,∠AHB=90°,AB=2,得BH=1,于是BC=2.②当∠CAE=90°时,易知△CDA∽△BCA,又2224AC BC AB x=-=-,则22411724AD CA xxAC CB xx-±=⇒=⇒=-(舍负)易知∠ACE<90°,所以边BC的长为117+.综上所述:边BC的长为2或117+.点睛:本题是四边形综合题.考查了梯形中位线,相似三角形的判定与性质.解题的关键是掌握梯形中常见的辅助线作法.4.如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠BAD=120°,△AEF为正三角形,E、F在菱形的边BC,CD上.(1)证明:BE=CF.(2)当点E,F分别在边BC,CD上移动时(△AEF保持为正三角形),请探究四边形AECF的面积是否发生变化?若不变,求出这个定值;如果变化,求出其最大值.(3)在(2)的情况下,请探究△CEF的面积是否发生变化?若不变,求出这个定值;如果变化,求出其最大值.【答案】(1)见解析;(2)33)见解析【解析】试题分析:(1)先求证AB=AC,进而求证△ABC、△ACD为等边三角形,得∠4=60°,AC=AB进而求证△ABE≌△ACF,即可求得BE=CF;(2)根据△ABE≌△ACF可得S△ABE=S△ACF,故根据S四边形AECF=S△AEC+S△ACF=S△AEC+S△ABE=S△ABC即可解题;(3)当正三角形AEF的边AE与BC垂直时,边AE最短.△AEF的面积会随着AE的变化而变化,且当AE最短时,正三角形AEF的面积会最小,又根据S△CEF=S四边形AECF-S△AEF,则△CEF的面积就会最大.试题解析:(1)证明:连接AC,∵∠1+∠2=60°,∠3+∠2=60°,∴∠1=∠3,∵∠BAD=120°,∴∠ABC=∠ADC=60°∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=AD,∴△ABC、△ACD为等边三角形∴∠4=60°,AC=AB,∴在△ABE和△ACF中,,∴△ABE≌△ACF.(ASA)∴BE=CF.(2)解:由(1)得△ABE≌△ACF,则S△ABE=S△ACF.故S四边形AECF=S△AEC+S△ACF=S△AEC+S△ABE=S△ABC,是定值.作AH⊥BC于H点,则BH=2,S四边形AECF=S△ABC===;(3)解:由“垂线段最短”可知,当正三角形AEF的边AE与BC垂直时,边AE最短.故△AEF的面积会随着AE的变化而变化,且当AE最短时,正三角形AEF的面积会最小,又S△CEF=S四边形AECF﹣S△AEF,则△CEF的面积就会最大.由(2)得,S△CEF=S四边形AECF﹣S△AEF=﹣=.点睛:本题考查了菱形每一条对角线平分一组对角的性质,考查了全等三角形的证明和全等三角形对应边相等的性质,考查了三角形面积的计算,本题中求证△ABE≌△ACF是解题的关键.5.(1)(问题发现)如图1,在Rt△ABC中,AB=AC=2,∠BAC=90°,点D为BC的中点,以CD为一边作正方形CDEF,点E恰好与点A重合,则线段BE与AF的数量关系为(2)(拓展研究)在(1)的条件下,如果正方形CDEF绕点C旋转,连接BE,CE,AF,线段BE与AF的数量关系有无变化?请仅就图2的情形给出证明;(3)(问题发现)当正方形CDEF旋转到B,E,F三点共线时候,直接写出线段AF的长.【答案】(1)2AF;(2)无变化;(3)AF313.【解析】试题分析:(1)先利用等腰直角三角形的性质得出2,再得出BE=AB=2,即可得出结论;(2)先利用三角函数得出2CACB=,同理得出2CFCE=△ACF∽△BCE,进而得出结论;(3)分两种情况计算,当点E在线段BF上时,如图2,先利用勾股定理求出2,6,即可得出62,借助(2)得出的结论,当点E在线段BF的延长线上,同前一种情况一样即可得出结论.试题解析:(1)在Rt△ABC中,AB=AC=2,根据勾股定理得,22,点D 为BC 的中点,∴AD=12, ∵四边形CDEF 是正方形,∴,∵BE=AB=2,∴AF ,故答案为AF ;(2)无变化;如图2,在Rt △ABC 中,AB=AC=2,∴∠ABC=∠ACB=45°,∴sin ∠ABC=2CA CB =, 在正方形CDEF 中,∠FEC=12∠FED=45°,在Rt △CEF 中,sin ∠FEC=2CF CE =, ∴CF CA CE CB=, ∵∠FCE=∠ACB=45°,∴∠FCE ﹣∠ACE=∠ACB ﹣∠ACE ,∴∠FCA=∠ECB ,∴△ACF ∽△BCE ,∴BE CBAF CA=∴AF , ∴线段BE 与AF 的数量关系无变化;(3)当点E 在线段AF 上时,如图2,由(1)知,,在Rt △BCF 中,,,根据勾股定理得,,∴BE=BF ﹣,由(2)知,,∴﹣1,当点E 在线段BF 的延长线上时,如图3,在Rt △ABC 中,AB=AC=2,∴∠ABC=∠ACB=45°,∴sin ∠ABC=2CA CB =, 在正方形CDEF 中,∠FEC=12∠FED=45°,在Rt △CEF 中,sin ∠FEC=2CF CE = ,∴CF CA CE CB = , ∵∠FCE=∠ACB=45°,∴∠FCB+∠ACB=∠FCB+∠FCE ,∴∠FCA=∠ECB ,∴△ACF ∽△BCE ,∴BE CBAF CA=∴AF ,由(1)知,,在Rt △BCF 中,,,根据勾股定理得,,∴由(2)知,BE=2AF,∴AF=3+1.即:当正方形CDEF旋转到B,E,F三点共线时候,线段AF的长为3﹣1或3+1.6.现有一张矩形纸片ABCD(如图),其中AB=4cm,BC=6cm,点E是BC的中点.将纸片沿直线AE折叠,点B落在四边形AECD内,记为点B′,过E作EF垂直B′C,交B′C于F.(1)求AE、EF的位置关系;(2)求线段B′C的长,并求△B′EC的面积.【答案】(1)见解析;(2)S△B′EC=108 25.【解析】【分析】(1)由折线法及点E是BC的中点,可证得△B'EC是等腰三角形,再有条件证明∠AEF=90°即可得到AE⊥EF;(2)连接BB′,通过折叠,可知∠EBB′=∠EB′B,由E是BC的中点,可得EB′=EC,∠ECB′=∠EB′C,从而可证△BB′C为直角三角形,在Rt△AOB和Rt△BOE中,可将OB,BB′的长求出,在Rt△BB′C中,根据勾股定理可将B′C的值求出.【详解】(1)由折线法及点E是BC的中点,∴EB=EB′=EC,∠AEB=∠AEB′,∴△B'EC是等腰三角形,又∵EF⊥B′C∴EF为∠B'EC的角平分线,即∠B′EF=∠FEC,∴∠AEF=180°﹣(∠AEB+∠CEF)=90°,即∠AEF=90°,即AE ⊥EF ;(2)连接BB '交AE 于点O ,由折线法及点E 是BC 的中点,∴EB =EB ′=EC ,∴∠EBB ′=∠EB ′B ,∠ECB ′=∠EB ′C ;又∵△BB 'C 三内角之和为180°,∴∠BB 'C =90°;∵点B ′是点B 关于直线AE 的对称点,∴AE 垂直平分BB ′;在Rt △AOB 和Rt △BOE 中,BO 2=AB 2﹣AO 2=BE 2﹣(AE ﹣AO )2将AB =4cm ,BE =3cm ,AE =5cm ,∴AO =165 cm , ∴BO =22AB AO -=125cm , ∴BB ′=2BO =245cm , ∴在Rt △BB 'C 中,B ′C =22BC BB '-=518cm , 由题意可知四边形OEFB ′是矩形,∴EF =OB ′=125, ∴S △B ′EC =*111812108225525B C EF '⨯=⨯⨯=.【点睛】考查图形的折叠变化及三角形的内角和定理勾股定理的和矩形的性质综合运用.关键是要理解折叠是一种对称变换,它属于轴对称,根据轴对称的性质,折叠前后图形的形状和大小不变,只是位置变化.7.如图1,在正方形ABCD 中,AD=6,点P 是对角线BD 上任意一点,连接PA ,PC 过点P 作PE ⊥PC 交直线AB 于E .(1) 求证:PC=PE;(2) 延长AP 交直线CD 于点F.①如图2,若点F 是CD 的中点,求△APE 的面积;②若ΔAPE的面积是21625,则DF的长为(3)如图3,点E在边AB上,连接EC交BD于点M,作点E关于BD的对称点Q,连接PQ,MQ,过点P作PN∥CD交EC于点N,连接QN,若PQ=5,MN=723,则△MNQ的面积是【答案】(1)略;(2)①8,②4或9;(3)5 6【解析】【分析】(1)利用正方形每个角都是90°,对角线平分对角的性质,三角形外角等于和它不相邻的两个内角的和,等角对等边等性质容易得证;(2)作出△ADP和△DFP的高,由面积法容易求出这个高的值.从而得到△PAE的底和高,并求出面积.第2小问思路一样,通过面积法列出方程求解即可;(3)根据已经条件证出△MNQ是直角三角形,计算直角边乘积的一半可得其面积.【详解】(1) 证明:∵点P在对角线BD上,∴△ADP≌△CDP,∴AP=CP, ∠DAP =∠DCP,∵PE⊥PC,∴∠EPC=∠EPB+∠BPC=90°,∵∠PEA=∠EBP+∠EPB=45°+90°-∠BPC=135°-∠BPC,∵∠PAE=90°-∠DAP=90°-∠DCP,∠DCP=∠BPC-∠PDC=∠BPC-45°,∴∠PAE=90°-(∠BPC-45°)= 135°-∠BPC,∴∠PEA=∠PAE,∴PC=PE;(2)①如图2,过点P分别作PH⊥AD,PG⊥CD,垂足分别为H、G.延长GP交AB于点M.∵四边形ABCD 是正方形,P 在对角线上,∴四边形HPGD 是正方形,∴PH=PG,PM ⊥AB,设PH=PG=a,∵F 是CD 中点,AD =6,则FD=3,ADF S n =9,∵ADF S n =ADP DFP S S +n n =1122AD PH DF PG ⨯+⨯, ∴1163922a a ⨯+⨯=,解得a=2, ∴AM=HP=2,MP=MG-PG=6-2=4,又∵PA=PE,∴AM=EM,AE=4,∵APE S n =1144822EA MP ⨯=⨯⨯=, ②设HP =b,由①可得AE=2b,MP=6-b,∴APE S n =()121626225b b ⨯⨯-=, 解得b=2.4 3.6或,∵ADF S n =ADP DFP S S +n n =1122AD PH DF PG ⨯+⨯, ∴11166222b DF b DF ⨯⨯+⨯=⨯, ∴当b=2.4时,DF=4;当b =3.6时,DF =9,即DF 的长为4或9;(3)如图,∵E 、Q 关于BP 对称,PN ∥CD,∴∠1=∠2,∠2+∠3=∠BDC=45°,∴∠1+∠4=45°,∴∠3=∠4,易证△PEM ≌△PQM, △PNQ ≌△PNC,∴∠5=∠6, ∠7=∠8 ,EM=QM,NQ=NC,∴∠6+∠7=90°,∴△MNQ 是直角三角形,设EM=a,NC=b 列方程组222252372 3a b a b ⎧+=⎪⎪⎨⎛⎪+= ⎪⎝⎭⎩, 可得12ab=56, ∴MNQ 56S V =, 【点睛】本题是四边形综合题目,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等知识;本题综合性强,有一定难度,熟练掌握正方形的性质,证明三角形全等是解决问题的关键.要注意运用数形结合思想.8.如图①,在矩形ABCD 中,点P 从AB 边的中点E 出发,沿着E B C --速运动,速度为每秒2个单位长度,到达点C 后停止运动,点Q 是AD 上的点,10AQ =,设PAQ ∆的面积为y ,点p 运动的时间为t 秒,y 与t 的函数关系如图②所示.(1)图①中AB = ,BC = ,图②中m = .(2)当t =1秒时,试判断以PQ 为直径的圆是否与BC 边相切?请说明理由:(3)点p 在运动过程中,将矩形沿PQ 所在直线折叠,则t 为何值时,折叠后顶点A 的对应点A '落在矩形的一边上.【答案】(1)8,18,20;(2)不相切,证明见解析;(3)t=12、5、173. 【解析】【分析】 (1)由题意得出AB=2BE ,t=2时,BE=2×2=4,求出AB=2BE=8,AE=BE=4,t=11时,2t=22,得出BC=18,当t=0时,点P 在E 处,m=△AEQ 的面积=12AQ×AE=20即可; (2)当t=1时,PE=2,得出AP=AE+PE=6,由勾股定理求出34PQ 为直径的圆的圆心为O',作O'N ⊥BC 于N ,延长NO'交AD 于M ,则MN=AB=8,O'M ∥AB ,MN=AB=8,由三角形中位线定理得出O'M=12AP=3,求出O'N=MN-O'M=5<圆O'的半径,即可得出结论;(3)分三种情况:①当点P 在AB 边上,A'落在BC 边上时,作QF ⊥BC 于F ,则QF=AB=8,BF=AQ=10,由折叠的性质得:PA'=PA ,A'Q=AQ=10,∠PA'Q=∠A=90°,由勾股定理求出22AQ QF '-,得出A'B=BF-A'F=4,在Rt △A'BP 中,BP=4-2t ,PA'=AP=8-(4-2t )=4+2t ,由勾股定理得出方程,解方程即可;②当点P 在BC 边上,A'落在BC 边上时,由折叠的性质得:A'P=AP ,证出∠APQ=∠AQP ,得出AP=AQ=A'P=10,在Rt △ABP 中,由勾股定理求出BP=6,由BP=2t-4,得出2t-4=6,解方程即可;③当点P 在BC 边上,A'落在CD 边上时,由折叠的性质得:A'P=AP ,A'Q=AQ=10,在Rt △DQA'中,DQ=AD-AQ=8,由勾股定理求出DA'=6,得出A'C=CD-DA'=2,在Rt △ABP 和Rt △A'PC 中,BP=2t-4,CP=BC-BP=22-2t ,由勾股定理得出方程,解方程即可.【详解】(1)∵点P 从AB 边的中点E 出发,速度为每秒2个单位长度,∴AB=2BE ,由图象得:t=2时,BE=2×2=4,∴AB=2BE=8,AE=BE=4,t=11时,2t=22,∴BC=22-4=18,当t=0时,点P 在E 处,m=△AEQ 的面积=12AQ×AE=12×10×4=20; 故答案为8,18,20;(2)当t=1秒时,以PQ 为直径的圆不与BC 边相切,理由如下:当t=1时,PE=2,∴AP=AE+PE=4+2=6,∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=90°,∴PQ=2222106234AQ AP+=+=,设以PQ为直径的圆的圆心为O',作O'N⊥BC于N,延长NO'交AD于M,如图1所示:则MN=AB=8,O'M∥AB,MN=AB=8,∵O'为PQ的中点,∴O''M是△APQ的中位线,∴O'M=12AP=3,∴O'N=MN-O'M=5<34,∴以PQ为直径的圆不与BC边相切;(3)分三种情况:①当点P在AB边上,A'落在BC边上时,作QF⊥BC于F,如图2所示:则QF=AB=8,BF=AQ=10,∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠B=∠BCD=∠D=90°,CD=AB=8,AD=BC=18,由折叠的性质得:PA'=PA,A'Q=AQ=10,∠PA'Q=∠A=90°,∴22AQ QF'-,∴A'B=BF-A'F=4,在Rt△A'BP中,BP=4-2t,PA'=AP=8-(4-2t)=4+2t,由勾股定理得:42+(4-2t)2=(4+2t)2,解得:t=12;②当点P在BC边上,A'落在BC边上时,连接AA',如图3所示:由折叠的性质得:A'P=AP ,∴∠APQ'=∠A'PQ ,∵AD ∥BC ,∴∠AQP=∠A'PQ ,∴∠APQ=∠AQP ,∴AP=AQ=A'P=10,在Rt △ABP 中,由勾股定理得:BP=22108-=6,又∵BP=2t-4,∴2t-4=6,解得:t=5;③当点P 在BC 边上,A'落在CD 边上时,连接AP 、A'P ,如图4所示:由折叠的性质得:A'P=AP ,A'Q=AQ=10,在Rt △DQA'中,DQ=AD-AQ=8,由勾股定理得:22108-,∴A'C=CD-DA'=2,在Rt △ABP 和Rt △A'PC 中,BP=2t-4,CP=BC-BP=18-(2t-4)=22-2t ,由勾股定理得:AP 2=82+(2t-4)2,A'P 2=22+(22-2t )2,∴82+(2t-4)2=22+(22-2t )2,解得:t=173; 综上所述,t 为12或5或173时,折叠后顶点A 的对应点A′落在矩形的一边上. 【点睛】四边形综合题目,考查了矩形的性质、折叠变换的性质、勾股定理、函数图象、直线与圆的位置关系、三角形中位线定理、等腰三角形的判定、以及分类讨论等知识.9.△ABC 为等边三角形,AF AB =.BCD BDC AEC ∠=∠=∠.(1)求证:四边形ABDF是菱形.的角平分线,连接AD,找出图中所有的等腰三角形.(2)若BD是ABC【答案】(1)证明见解析;(2)图中等腰三角形有△ABC,△BDC,△ABD,△ADF,△ADC,△ADE.【解析】【分析】(1)先求证BD∥AF,证明四边形ABDF是平行四边形,再利用有一组邻边相等的平行四边形是菱形即可证明;(2)先利用BD平分∠ABC,得到BD垂直平分线段AC,进而证明△DAC是等腰三角形,根据BD⊥AC,AF⊥AC,找到角度之间的关系,证明△DAE是等腰三角形,进而得到BC=BD=BA=AF=DF,即可解题,见详解.【详解】(1)如图1中,∵∠BCD=∠BDC,∴BC=BD,∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC,∵AB=AF,∴BD=AF,∵∠BDC=∠AEC,∴BD∥AF,∴四边形ABDF是平行四边形,∵AB=AF,∴四边形ABDF是菱形.(2)解:如图2中,∵BA=BC,BD平分∠ABC,∴BD垂直平分线段AC,∴DA=DC,∴△DAC是等腰三角形,∵AF∥BD,BD⊥AC∴AF⊥AC,∴∠EAC=90°,∵∠DAC=∠DCA,∠DAC+∠DAE=90°,∠DCA+∠AEC=90°,∴∠DAE=∠DEA,∴DA=DE,∴△DAE是等腰三角形,∵BC=BD=BA=AF=DF,∴△BCD,△ABD,△ADF都是等腰三角形,综上所述,图中等腰三角形有△ABC,△BDC,△ABD,△ADF,△ADC,△ADE.【点睛】本题考查菱形的判定,等边三角形的性质,等腰三角形的判定等知识,属于中考常考题型,熟练掌握等腰三角形的性质是解题的关键.10.如图,抛物线y=mx2+2mx+n经过A(﹣3,0),C(0,﹣32)两点,与x轴交于另一点B.(1)求经过A,B,C三点的抛物线的解析式;(2)过点C作CE∥x轴交抛物线于点E,写出点E的坐标,并求AC、BE的交点F的坐标(3)若抛物线的顶点为D,连结DC、DE,四边形CDEF是否为菱形?若是,请证明;若不是,请说明理由.【答案】(1)y=12x2+x﹣32;(2)F点坐标为(﹣1,﹣1);(3)四边形CDEF是菱形.证明见解析【解析】【分析】将A、C点的坐标代入抛物线的解析式中,通过联立方程组求得该抛物线的解析式;根据(1)题所得的抛物线的解析式,可确定抛物线的对称轴方程以及B、C点的坐标,由CE∥x轴,可知C、E关于对称轴对称。
八下数学《平行四边形》培优试卷-(A4含答案)
![八下数学《平行四边形》培优试卷-(A4含答案)](https://img.taocdn.com/s3/m/04366851dd3383c4ba4cd251.png)
《平行四边形》竞赛试题总分120分,时间120分钟一、填空题(共9小题,每小题3分,满分27分)1.在矩形ABCD中,已知两邻边AD=12,AB=5,P是AD边上异于A和D的任意一点,且PE⊥BD,PF⊥AC,E、F分别是垂足,那么PE+PF=_________.2.如图,BD是平行四边形ABCD的对角线,点E、F在BD上,要使四边形AECF是平行四边形,还需要增加的一个条件是_________.(填一个即可)3.如图,已知矩形ABCD,对角线AC、BD相交于O,AE⊥BD于E,若AB=6,AD=8,则AE=____.4.如图,以△ABC的三边为边在BC的同一侧分别作三个等边三角形,即△ABD、△BCE、△ACF.(1)四边形ADEF是_________;(2)当△ABC满足条件_________时,四边形ADEF为菱形;(3)当△ABC满足条件_________时,四边形ADEF不存在.1题2题3题4题5.已知一个三角形的一边长为2,这边上的中线为1,另两边之和为1+,则这两边之积为________.6.如图,在平行四边形ABCD中,EF∥BC,GH∥AB,EF、GH的交点P在BD上,图中有_________对四边形面积相等;它们是_________.7.如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于O,△AOB的周长为3+,∠ABC=60°,则菱形ABCD的面积为_________.8.如图,矩形ABCD中,AC、BD相交于点O,AE平分∠BAD,交BC于E,若∠EAO=15°,则∠BOE 的度数为_________度.9.如图,矩形ABCD中,AB=8,BC=4,将矩形沿AC折叠,点D落在点D′处,则重叠部分△AFC的面积为_________.6题7题8题9题二、选择题(共9小题,每小题3分,满分27分)10.如图,▱ABCD中,∠ABC=75°,AF⊥BC于F,AF交BD于E,若DE=2AB,则∠AED的大小是()A.60°B.65°C.70°D.75°10题11题12题13题11.如图,正△AEF的边长与菱形ABCD的边长相等,点E、F分别在BC、CD上,则∠B的度数是()A.70°B.75°C.80°D.95°12.如图,正方形ABCD外有一点P,P在BC外侧,并在平行线AB与CD之间,若PA=,PB=,PC=,则PD=()A.2B.C.3D.13.如图,平行四边形ABCD中,BC=2AB,CE⊥AB于E,F为AD的中点,若∠AEF=54°,则∠B=()A.54°B.60°C.66°D.72°14.四边形ABCD的四边分别为a、b、c、d,其中a、c为对边,且满足a2+b2+c2+d2=2ac+2bd,则这个四边形一定是()A.两组角分别相等的四边形B.平行四边形C.对角线互相垂直的四边形D.对角线相等的四边形15.周长为68的长方形ABCD被分成7个全等的长方形,如图所示,则长方形ABCD的面积为()A.98 B.196 C.280 D.28415题16题16.如图,菱形花坛ABCD的边长为6m,∠A=120°,其中由两个正六边形组成的图形部分种花,则种花部分图形的周长为()A.12m B.20m C.22m D.24m17.在凸四边形ABCD中,AB∥CD,且AB+BC=CD+DA,则()A.A D>BC B.A D<BCC.A D=BC D.A D与BC的大小关系不能确定18.已知四边形ABCD,从下列条件中:(1)AB∥CD;(2)BC∥AD;(3)AB=CD;(4)BC=AD;(5)∠A=∠C;(6)∠B=∠D.任取其中两个,可以得出“四边形ABCD是平行四边形"这一结论的情况有()A.4种B.9种C.13种D.15种三、解答题(共10小题,满分66分)19.如图,在△ADC中,∠BAC=90°,AD⊥BC,BE、AF分别是∠ABC、∠DAC的平分线,BE和AD 交于G,求证:GF∥AC.20.设P为等腰直角三角形ACB斜边AB上任意一点,PE垂直AC于点E,PF垂直BC于点F,PG垂直EF于点G,延长GP并在其延长线上取一点D,使得PD=PC,试证:BC⊥BD,且BC=BD.21.如图,在等腰三角形ABC中,延长AB到点D,延长CA到点E,且AE=BD,连接DE.如果AD=BC=CE=DE,求∠BAC的度数.22.如图,△ABC为等边三角形,D、F分别为BC、AB上的点,且CD=BF,以AD为边作等边△ADE.(1)求证:△ACD≌△CBF;(2)点D在线段BC上何处时,四边形CDEF是平行四边形且∠DEF=30°.23.如图,在Rt△ABC中,AB=AC,∠A=90°,点D为BC上任一点,DF⊥AB于F,DE⊥AC于E,M 为BC的中点,试判断△MEF是什么形状的三角形,并证明你的结论.24.如图,在△ABC中,点O是AC边上的一个动点,过点O作直线MN∥BC,设MN交∠BCA的角平分线于点E,交∠BCA的外角平分线于点F.(1)求证:EO=FO;(2)当点O运动到何处时,四边形AECF是矩形?并证明你的结论.25.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠C=60°,BC=2,D是AC的中点,以D作DE⊥AC与CB的延长线交于E,以AB、BE为邻边作长方形ABEF,连接DF,求DF的长.26.阅读下面短文:如图①,△ABC是直角三角形,∠C=90°,现将△ABC补成矩形,使△ABC的两个顶点为矩形一边的两个端点,第三个顶点落在矩形这一边的对边上,那么符合要求的矩形可以画出两个矩形ACBD和矩形AEFB(如图②)解答问题:(1)设图②中矩形ACBD和矩形AEFB的面积分别为S1、S2,则S1_________S2(填“>”“=”或“<”).(2)如图③,△ABC是钝角三角形,按短文中的要求把它补成矩形,那么符合要求的矩形可以画_________个,利用图③把它画出来.(3)如图④,△ABC是锐角三角形且三边满足BC>AC>AB,按短文中的要求把它补成矩形,那么符合要求的矩形可以画出_________个,利用图④把它画出来.(4)在(3)中所画出的矩形中,哪一个的周长最小?为什么?27.如图,在△ABC中,∠C=90°,点M在BC上,且BM=AC,N在AC上,且AN=MC,AM与BN相交于P,求证:∠BPM=45°.28.如图,在锐角△ABC中,AD、CE分别是BC、AB边上的高,AD、CE相交于F,BF的中点为P,AC 的中点为Q,连接PQ、DE.(1)求证:直线PQ是线段DE的垂直平分线;(2)如果△ABC是钝角三角形,∠BAC>90°,那么上述结论是否成立?请按钝角三角形改写原题,画出相应的图形,并给予必要的说明.参考答案与试题解析一、填空题(共9小题,每小题4分,满分36分)1.在矩形ABCD中,已知两邻边AD=12,AB=5,P是AD边上异于A和D的任意一点,且PE⊥BD,PF⊥AC,E、F分别是垂足,那么PE+PF=.考点:矩形的性质;等腰三角形的性质。
数学平行四边形的专项培优练习题含详细答案
![数学平行四边形的专项培优练习题含详细答案](https://img.taocdn.com/s3/m/d63db3a1ba1aa8114531d993.png)
F 点移动到 F'的距离是 10 t,
在 Rt△ F'NF 中, NF = 1 , NF 3
∴ FN=t,F'N=3t, ∵ MH'=FN=t, EM=NG'=15﹣F'N=15﹣3t,
在 Rt△ DMH'中,
MH 4 , EM 3
∴ t 4, 15 3t 3
∴ t=4,
∴ EM=3,MH'=4,
CD DM
设 AM=x,则 x a , a bx
整理得:x2﹣bx+a2=0, ∵ b>2a,a>0,b>0, ∴ △ =b2﹣4a2>0, ∴ 方程有两个不相等的实数根,且两根均大于零,符合题意, ∴ 当 b>2a 时,存在∠ BMC=90°, (3)不成立. 理由:若∠ BMC=90°, 由(2)可知 x2﹣bx+a2=0, ∵ b<2a,a>0,b>0, ∴ △ =b2﹣4a2<0, ∴ 方程没有实数根, ∴ 当 b<2a 时,不存在∠ BMC=90°,即(2)中的结论不成立. 考点:1、相似三角形的判定与性质;2、根的判别式;3、矩形的性质
(1)试猜想 AE 与 GC 有怎样的关系(直接写出结论即可);
(2)将正方形 DEFG 绕点 D 按顺时针方向旋转,使点 E 落在 BC 边上,如图 2,连接 AE 和
CG.你认为(1)中的结论是否还成立?若成立,给出证明;若不成立,请说明理由.
(3)在(2)中,若 E 是 BC 的中点,且 BC=2,则 C,F 两点间的距离为
(2)将正方形 EFGH 沿射线 FB 的方向以每秒 10 个单位的速度匀速平移,得到正方形
E1F1G1H1,在平移过程中边 F1G1 始终与 y 轴垂直,设平移的时间为 t 秒(t>0). ①当点 F1 移动到点 B 时,求 t 的值; ②当 G1,H1 两点中有一点移动到直线 DE 上时,请直接写出此时正方形 E1F1G1H1 与△ APE 重叠部分的面积.
中考数学平行四边形(大题培优)附答案解析
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OE OD OH OG 2OC .
【详解】
解:(1)∵ AOB 90 , MCN 90, CD OA , ∴ 四边形 ODCE 为矩形. ∵ OP 是 AOB 的角平分线, ∴ DOC EOC 45 ,
∴ OD CD ,
∴ 矩形 ODCE 为正方形,
∴ OC 2OD , OC 2OE .
【答案】(1)D(1,3);(2)①详见解析;②H( 17 ,3);(3) 5
30 3 34 ≤S≤ 30 3 34 .
4
4
【解析】
【分析】
(1)如图①,在 Rt△ ACD 中求出 CD 即可解决问题;
(2)①根据 HL 证明即可;
②,设 AH=BH=m,则 HC=BC-BH=5-m,在 Rt△ AHC 中,根据 AH2=HC2+AC2,构建方程求出
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)
1.如图,△ ABC 是等边三角形,AB=6cm,D 为边 AB 中点.动点 P、Q 在边 AB 上同时从 点 D 出发,点 P 沿 D→A 以 1cm/s 的速度向终点 A 运动.点 Q 沿 D→B→D 以 2cm/s 的速度 运动,回到点 D 停止.以 PQ 为边在 AB 上方作等边三角形 PQN.将△ PQN 绕 QN 的中点旋 转 180°得到△ MNQ.设四边形 PQMN 与△ ABC 重叠部分图形的面积为 S(cm2),点 P 运 动的时间为 t(s)(0<t<3). (1)当点 N 落在边 BC 上时,求 t 的值. (2)当点 N 到点 A、B 的距离相等时,求 t 的值. (3)当点 Q 沿 D→B 运动时,求 S 与 t 之间的函数表达式. (4)设四边形 PQMN 的边 MN、MQ 与边 BC 的交点分别是 E、F,直接写出四边形 PEMF 与四边形 PQMN 的面积比为 2:3 时 t 的值.
《易错题》初中八年级数学下册第十八章《平行四边形》经典题(专题培优)
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一、选择题1.如图,在ABC ∆中,D 是AB 上一点,,AD AC AE CD =⊥于点E ,点F 是BC 的中点,若10BD =,则EF 的长为( )A .8B .6C .5D .4 2.已知正方形ABCD 中,对角线4AC =,这个正方形的面积是( ) A .8 B .16 C .82 D .162 3.如图,E 是直线CD 上的一点,且12CE CD =.已知ABCD 的面积为252cm ,则ACE △的面积为( )A .52B .26C .13D .394.如图,将菱形纸片ABCD 折叠,使点A 恰好落在菱形的对称中心O 处,折痕为EF .若菱形ABCD 的边长为4,120B ∠=︒,则EF 的值是( )A 3B .2C .23D .45.下列命题为假命题的是( )A .直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.B .两边及其一边的对角对应相等的两个三角形全等.C .等边三角形一边上的高线与这边上的中线互相重合.D .到线段两端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上.6.如图,在ABC 中,90A ∠=,D 是AB 的中点,过点D 作BC 的平行线,交AC于点E ,作BC 的垂线交BC 于点F ,若AB CE =,且DFE △的面积为1,则BC 的长为( )A .25B .5C .45D .107.如图,已知正方形1234A A A A 的边长为1,延长12A A 到1B ,使得1212B A A A =,延长23A A 到2B ,使得2323B A A A =,以同样的方式得到34,B B ,连接1234,,,B B B B ,得到第2个正方形1234B B B B ,再以同样方式得到第3个正方形1234C C C C ,……,则第2020个正方形的边长为( )A .2020B .2019(5)C .2020(5)D .202058.在矩形ABCD 中,对角线AC 、BD 相交于点O ,AE 平分BAD ∠交BC 于点E ,15CAE ∠=︒.连接OE ,则下面的结论:①DOC 是等边三角形;②BOE △是等腰三角形;③2BC AB =;④150∠=︒AOE ;⑤AOE COE S S =,其中正确的结论有( )A .2个B .3个C .4个D .5个9.如图,在正方形 ABCD 内有一个四边形AECF ,AE EF ⊥, CF EF ⊥且8AE CF ==,12EF =,则图中阴影分的面积为( )A .100B .104C .152D .30410.下列命题中,正确的命题是( )A .菱形的对角线互相平分且相等B .顺次联结菱形各边的中点所得的四边形是矩形C .矩形的对角线互相垂直平分D .顺次连结矩形各边的中点所得的四边形是正方形11.如图,在平行四边形ABCD 中,DE 平分∠ADC ,AD =6,BE =2,则平行四边形ABCD 的周长是( )A .60B .30C .20D .1612.如图,已知在正方形ABCD 中,E 是BC 上一点,将正方形的边CD 沿DE 折叠到DF ,延长EF 交AB 于点G ,连接DG .现有如下4个结论:①AG =GF ;②AG 与EC 一定不相等;③45GDE ∠=︒;④BGE △的周长是一个定值.其中正确的个数为( )A .1B .2C .3D .413.如图,在平行四边形ABCD 中,DE 平分ADC ∠,6AD =,2BE =,则平行四边形ABCD 的周长是( )A .16B .14C .20D .2414.如图,Rt Rt ABC BAD △≌△,BC 、AD 交于点E ,M 为斜边的中点,若CMD α∠=,AEB β∠=.则α和β之间的数量关系为( )A .2180βα-=︒B .60βα-=︒C .180αβ+=︒D .2βα=15.如图在ABCD 中,对角线,AC BD 相交于点O ,AOD △与AOB 的周长相差3,8AB =,那么AD 为( )A .5B .8C .11或5D .11或14二、填空题16.菱形的周长为20cm ,一条对角线长为8cm ,则菱形的面积为______cm 2. 17.我国古代伟大的数学家刘徽将勾股形(古人称直角三角形为勾股形)分割成个正方形和两对全等的直角三角形,得到一个恒等式,后人借助这种分割方法所得的图形证明了勾股定理,如图所示的图形就用了这种分割方法若5AE =,正方形ODCE 的边长为1,则BD 等于___________.18.在Rt ABC 中,∠C =90°,点D 是AB 边的中点,若AB =8,则CD =______. 19.如图,在长方形纸片ABCD 中,12AB =,5BC =,点E 在AB 上,将DAE △沿DE 折叠,使点A 落在对角线BD 上的点A '处,则AE 的长为______.20.在平面直角坐标系xOy 中,OABC 的三个顶点的坐标分别为()()()0,0,3,0,4,3O A B ,则其第四个顶点C 的坐标为______.21.如图,将两个边长为1的小正方形,沿对角线剪开,重新拼成一个大正方形,则大正方形的边长是______.22.如图,AC 是ABCD 的对角线,点E 在AC 上,AD AE BE ==,102D =︒,则BAC ∠的度数是______.23.如图,在矩形ABCD 中,AD =2.将∠A 向内翻折,点A 落在BC 上,记为A ',折痕为DE .若将∠B 沿EA '向内翻折,点B 恰好落在DE 上,记为B ',则AB =_______.24.如图,矩形ABCD 全等于矩形BEFG ,点C 在BG 上,连接DF ,点H 为DF 的中点,若20AB =,12BC =,则CH 的长为__________.25.如图,已知正方形ABCD 的边长为2,延长BC 至E 点,使CE BC =,连结AE 交CD 于点F ,连结BF 并延长与线段DE 交于点G ,则FG 的长是____.26.如图,正方形ABCD 的顶点B 在直线l 上,作AE l ⊥于E ,连结CE ,若4BE =,3AE =,则BCE 的面积________.三、解答题27.如图,六个完全相同的小长方形拼成了一个大长方形,A 、B 是如图所示小长方形的顶点,请在大长方形中按下列要求完成画图:(1)请你仅用无刻度直尺在图1中画一个等腰Rt ABC △,其中90ABC ∠=︒; (2)请你仅用无刻度直尺在图2作出线段AB 的垂直平分线.28.如图,四边形ABCD ,//BC AD ,P 为CD 上一点,PA 平分BAD ∠且BP AP ⊥. (1)若80BAD ︒∠=,求ABP ∠的度数;(2)求证:=+BA BC AD ;(3)设3BP a =,4AP a =,过点P 作一条直线,分别与AD ,BC 所在直线交于点E 点F .若AB EF =,求AE 的长(用含a 的代数式表示).29.下面是小明设计的“在一个平行四边形内作菱形”的尺规作图过程.已知:四边形ABCD 是平行四边形,且,AB BC <求作:菱形ABEF ,使点E 在BC 上,点F 在AD 上.作法:①作BAD ∠的角平分线,交BC 于点E ;②以A 为圆心,AB 长为半径作弧,交AD 于点F ;③连接EF .则四边形ABEF 为所求作的菱形.根据小明设计的尺规作图过程(1)使用直尺和圆规,补全图形(保留作图痕迹);(2)求证四边形ABEF 为菱形.30.如图,四边形ABCD 的对角线AC 、BD 相交于点O ,∠ACB =∠ADB =90°,M 为边AB 的中点,连接MC ,MD .(1)求证:MC =MD :(2)若△MCD 是等边三角形,求∠AOB 的度数.。
中考数学平行四边形培优易错难题练习(含答案)及详细答案
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中考数学平行四边形培优易错难题练习(含答案)及详细答案一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.在四边形ABCD 中,180B D ∠+∠=?,对角线AC 平分BAD ∠.(1)如图1,若120DAB ∠=?,且90B ∠=?,试探究边AD 、AB 与对角线AC 的数量关系并说明理由.(2)如图2,若将(1)中的条件“90B ∠=?”去掉,(1)中的结论是否成立?请说明理由.(3)如图3,若90DAB ∠=?,探究边AD 、AB 与对角线AC 的数量关系并说明理由.(1)AC AD AB =+.证明见解析;(2)成立;(3)2AD AB AC +=.理由见解析.试题分析:(1)结论:AC=AD+AB ,只要证明AD=12AC ,AB=12AC 即可解决问题;(2)(1)中的结论成立.以C 为顶点,AC 为一边作∠ACE=60°,∠ACE 的另一边交AB 延长线于点E ,只要证明△DAC ≌△BEC 即可解决问题;(3)结论:AD +AB =2AC .过点C 作CE ⊥AC 交AB 的延长线于点 E ,只要证明△ACE 是等腰直角三角形,△DAC ≌△BEC 即可解决问题;试题解析:解:(1)AC=AD+AB .理由如下:如图1中,在四边形ABCD 中,∠D+∠B=180°,∠B=90°,∴∠D=90°,∵∠DAB=120°,AC 平分∠DAB ,∴∠DAC=∠BAC=60°,∵∠B=90°,∴AB=12AC,同理AD=12AC.∴AC=AD+AB.(2)(1)中的结论成立,理由如下:以C为顶点,AC为一边作∠ACE=60°,∠ACE的另一边交AB延长线于点E,∵∠BAC=60°,∴△AEC为等边三角形,∴AC=AE=CE,∵∠D+∠ABC=180°,∠DAB=120°,∴∠DCB=60°,∴∠DCA=∠BCE,∵∠D+∠ABC=180°,∠ABC+∠EBC=180°,∴∠D=∠CBE,∵CA=CE,∴△DAC≌△BEC,∴AD=BE,∴AC=AD+AB.(3)结论:AD+AB=2AC.理由如下:过点C作CE⊥AC交AB的延长线于点E,∵∠D+∠B=180°,∠DAB=90°,∴DCB=90°,∵∠ACE=90°,∴∠DCA=∠BCE,又∵AC平分∠DAB,∴∠CAB=45°,∴∠E=45°.∴AC=CE.又∵∠D+∠ABC=180°,∠D=∠CBE,∴△CDA ≌△CBE ,∴AD=BE ,∴AD+AB=AE .在Rt △ACE 中,∠CAB=45°,∴AE =245AC AC cos ?=∴2AD AB AC +=.2.已知,在矩形ABCD 中,AB=a ,BC=b ,动点M 从点A 出发沿边AD 向点D 运动.(1)如图1,当b=2a ,点M 运动到边AD 的中点时,请证明∠BMC=90°;(2)如图2,当b >2a 时,点M 在运动的过程中,是否存在∠BMC=90°,若存在,请给与证明;若不存在,请说明理由;(3)如图3,当b <2a 时,(2)中的结论是否仍然成立?请说明理由.(1)见解析;(2)存在,理由见解析;(3)不成立.理由如下见解析.试题分析:(1)由b=2a ,点M 是AD 的中点,可得AB=AM=MD=DC=a ,又由四边形ABCD 是矩形,即可求得∠AMB=∠DMC=45°,则可求得∠BMC=90°;(2)由∠BMC=90°,易证得△ABM ∽△DMC ,设AM=x ,根据相似三角形的对应边成比例,即可得方程:x 2bx+a 2=0,由b >2a ,a >0,b >0,即可判定△>0,即可确定方程有两个不相等的实数根,且两根均大于零,符合题意;(3)由(2),当b <2a ,a >0,b >0,判定方程x 2bx+a 2=0的根的情况,即可求得答案.试题解析:(1)∵b=2a ,点M 是AD 的中点,∴AB=AM=MD=DC=a ,又∵在矩形ABCD 中,∠A=∠D=90°,∴∠AMB=∠DMC=45°,∴∠BMC=90°.(2)存在,理由:若∠BMC=90°,则∠AMB+∠DMC=90°,又∵∠AMB+∠ABM=90°,∴∠ABM=∠DMC ,又∵∠A=∠D=90°,∴△ABM∽△DMC,∴AM ABCD DM=,设AM=x,则x aa b x =-,整理得:x2bx+a2=0,∵b>2a,a>0,b>0,∴△=b24a2>0,∴方程有两个不相等的实数根,且两根均大于零,符合题意,∴当b>2a时,存在∠BMC=90°,(3)不成立.理由:若∠BMC=90°,由(2)可知x2bx+a2=0,∵b<2a,a>0,b>0,∴△=b24a2<0,∴方程没有实数根,∴当b<2a时,不存在∠BMC=90°,即(2)中的结论不成立.考点:1、相似三角形的判定与性质;2、根的判别式;3、矩形的性质3.如图,现有一张边长为4的正方形纸片ABCD,点P为正方形AD边上的一点(不与点A、点D重合),将正方形纸片折叠,使点B落在P处,点C落在G处,PG交DC于H,折痕为EF,连接BP、BH.(1)求证:∠APB=∠BPH;(2)当点P在边AD上移动时,求证:△PDH的周长是定值;(3)当BE+CF的长取最小值时,求AP的长.(1)证明见解析.(2)证明见解析.(3)2.试题分析:(1)根据翻折变换的性质得出∠PBC=∠BPH,进而利用平行线的性质得出∠APB=∠PBC即可得出答案;(2)首先证明△ABP≌△QBP,进而得出△BCH≌△BQH,即可得出PD+DH+PH=AP+PD+DH+HC=AD+CD=8;(3)过F 作FM ⊥AB ,垂足为M ,则FM=BC=AB ,证明△EFM ≌△BPA ,设AP=x ,利用折叠的性质和勾股定理的知识用x 表示出BE 和CF ,结合二次函数的性质求出最值.试题解析:(1)解:如图1,∵PE=BE ,∴∠EBP=∠EPB .又∵∠EPH=∠EBC=90°,∴∠EPH-∠EPB=∠EBC-∠EBP .即∠PBC=∠BPH .又∵AD ∥BC ,∴∠APB=∠PBC .∴∠APB=∠BPH .(2)证明:如图2,过B 作BQ ⊥PH ,垂足为Q .由(1)知∠APB=∠BPH ,又∵∠A=∠BQP=90°,BP=BP ,在△ABP 和△QBP 中,{90APB BPHA BQP BP BP∠=∠∠=∠=?=,∴△ABP ≌△QBP (AAS ),∴AP=QP ,AB=BQ ,又∵AB=BC ,∴BC=BQ .又∠C=∠BQH=90°,BH=BH ,在△BCH 和△BQH 中,{90BC BQC BQH BH BH=∠=∠=?=,∴△BCH ≌△BQH (SAS ),∴CH=QH .∴△PHD 的周长为:PD+DH+PH=AP+PD+DH+HC=AD+CD=8.∴△PDH 的周长是定值.(3)解:如图3,过 F 作FM ⊥AB ,垂足为M ,则FM=BC=AB .又∵EF 为折痕,∴EF ⊥BP .∴∠EFM+∠MEF=∠ABP+∠BEF=90°,∴∠EFM=∠ABP .又∵∠A=∠EMF=90°,在△EFM 和△BPA 中,{EFM ABPEMF A FM AB∠=∠∠=∠=,∴△EFM ≌△BPA (AAS ).∴EM=AP .设AP=x在Rt △APE 中,(4-BE )2+x 2=BE 2.解得BE=2+28x ,∴CF=BE-EM=2+28x -x ,∴BE+CF=24x -x+4=14(x-2)2+3.当x=2时,BE+CF 取最小值,∴AP=2.考点:几何变换综合题.4.如图①,在等腰Rt ABC 中,90BAC ∠=,点E 在AC 上(且不与点A 、C 重合),在ABC △的外部作等腰Rt CED △,使90CED ∠=,连接AD ,分别以AB ,AD 为邻边作平行四边形ABFD ,连接AF .()1请直接写出线段AF ,AE 的数量关系;()2①将CED 绕点C 逆时针旋转,当点E 在线段BC 上时,如图②,连接AE ,请判断线段AF ,AE 的数量关系,并证明你的结论;②若25AB =,2CE =,在图②的基础上将CED 绕点C 继续逆时针旋转一周的过程中,当平行四边形ABFD 为菱形时,直接写出线段AE 的长度.(1)证明见解析;(2)①AF 2AE =②42或22.()1如图①中,结论:AF 2AE =,只要证明AEF 是等腰直角三角形即可;()2①如图②中,结论:AF 2AE =,连接EF ,DF 交BC 于K ,先证明EKF ≌EDA 再证明AEF 是等腰直角三角形即可;②分两种情形a 、如图③中,当AD AC =时,四边形ABFD 是菱形.b 、如图④中当AD AC =时,四边形ABFD 是菱形.分别求解即可.()1如图①中,结论:AF 2AE =.理由:四边形ABFD 是平行四边形,AB DF ∴=,AB AC =,AC DF ∴=,DE EC =,AE EF ∴=,DEC AEF 90∠∠==,AEF ∴是等腰直角三角形,AF 2AE ∴=.故答案为AF 2AE =.()2①如图②中,结论:AF 2AE =.理由:连接EF ,DF 交BC 于K .四边形ABFD 是平行四边形,AB//DF ∴,DKE ABC 45∠∠∴==,EKF 180DKE 135∠∠∴=-=,EK ED =,ADE 180EDC ***-*****∠∠=-=-=,EKF ADE ∠∠∴=,DKCC ∠∠=,DK DC ∴=,DF AB AC ==,KF AD ∴=,在EKF 和EDA 中,EK ED EKF ADE KF AD =??∠=∠??=?,EKF ∴≌EDA ,EF EA ∴=,KEF AED ∠∠=,FEA BED 90∠∠∴==,AEF ∴是等腰直角三角形,AF 2AE ∴=.=时,四边形ABFD是菱形,设AE交CD于H,易知②如图③中,当AD AC===,22EH DH CH2=+=,=-=,AE AH EH42AH(25)(2)32=时,四边形ABFD是菱形,易知如图④中当AD AC=-=-=,AE AH EH*****综上所述,满足条件的AE的长为4222本题考查四边形综合题、全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的判定和性质、平行四边形的性质、勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定和性质,寻找全等的条件是解题的难点,属于中考常考题型.5.已知:如图,在平行四边形ABCD中,O为对角线BD的中点,过点O的直线EF分别交AD,BC于E,F两点,连结BE,DF.(1)求证:△DOE≌△BOF.(2)当∠DOE等于多少度时,四边形BFDE为菱形?请说明理由.(1)证明见解析;(2)当∠DOE=90°时,四边形BFED为菱形,理由见解析.试题分析:(1)利用平行四边形的性质以及全等三角形的判定方法得出△DOE≌△BOF (ASA);(2)首先利用一组对边平行且相等的四边形是平行四边形得出四边形EBFD是平行四边形,进而利用垂直平分线的性质得出BE=ED,即可得出答案.试题解析:(1)∵在?ABCD中,O为对角线BD的中点,∴BO=DO,∠EDB=∠FBO,在△EOD和△FOB中,∴△DOE≌△BOF(ASA);(2)当∠DOE=90°时,四边形BFDE为菱形,理由:∵△DOE≌△BOF,∴OE=OF,又∵OB=OD,∴四边形EBFD是平行四边形,∵∠EOD=90°,∴EF⊥BD,∴四边形BFDE为菱形.考点:平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质;菱形的判定.6.如图(1)在正方形ABCD中,点E是CD边上一动点,连接AE,作BF⊥AE,垂足为G 交AD于F(1)求证:AF=DE;(2)连接DG,若DG平分∠EGF,如图(2),求证:点E 是CD中点;(3)在(2)的条件下,连接CG,如图(3),求证:CG=CD.(1)见解析;(2)见解析;(3)CG=CD,见解析.(1)证明△BAF≌△ADE(ASA)即可解决问题.(2)过点D作DM⊥GF,DN⊥GE,垂足分别为点M,N.想办法证明AF=DF,即可解决问题.(3)延长AE,BC交于点P,由(2)知DE=CD,利用直角三角形斜边中线的性质,只要证明BC=CP即可.(1)证明:如图1中,在正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠D=90o,∴∠2+∠3=90°又∵BF⊥AE,∴∠AGB=90°∴∠1+∠2=90°,∴∠1=∠3在△BAF与△ADE中,∠1=∠3 BA=AD ∠BAF=∠D,∴△BAF≌△ADE(ASA)∴AF=DE.(2)证明:过点D作DM⊥GF,DN⊥GE,垂足分别为点M,N.由(1)得∠1=∠3,∠BGA=∠AND=90°,AB=AD∴△BAG≌△ADN(AAS)∴AG=DN,又DG平分∠EGF,DM⊥GF,DN⊥GE,∴DM=DN,∴DM=AG,又∠AFG=∠DFM,∠AGF=∠DMF∴△AFG≌△DFM(AAS),∴AF=DF=DE=12AD=12CD,即点E是CD的中点.(3)延长AE,BC交于点P,由(2)知DE=CD,∠ADE=∠ECP=90°,∠DEA=∠CEP,∴△ADE≌△PCE(ASA)∴AE=PE,又CE∥AB,∴BC=PC,在Rt△BGP中,∵BC=PC,∴CG=12BP=BC,∴CG=CD.本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,角平分线的性质定理,直角三角形斜边中线的性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考压轴题.7.如图,在平行四边形ABCD中,AD⊥DB,垂足为点D,将平行四边形ABCD折叠,使点B落在点D的位置,点C落在点G的位置,折痕为EF,EF交对角线BD于点P.(1)连结CG,请判断四边形DBCG的形状,并说明理由;(2)若AE=BD,求∠EDF的度数.(1)四边形BCGD是矩形,理由详见解析;(2)∠EDF=120°.(1)根据平行四边形的性质和折叠性质以及矩形的判定解答即可;(2)根据折叠的性质以及直角三角形的性质和等边三角形的判定与性质解答即可.解:(1)四边形BCGD 是矩形,理由如下,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴BC ∥AD ,即BC ∥DG ,由折叠可知,BC =DG ,∴四边形BCGD 是平行四边形,∵AD ⊥BD ,∴∠CBD =90°,∴四边形BCGD 是矩形;(2)由折叠可知:EF 垂直平分BD ,∴BD ⊥E F ,DP =BP ,∵AD ⊥BD ,∴EF ∥AD ∥BC ,∴AE PD 1BE BP== ∴AE =BE ,∴DE 是Rt △ADB 斜边上的中线,∴DE =AE =BE ,∵AE =BD ,∴DE =BD =BE ,∴△DBE 是等边三角形,∴∠EDB =∠DBE =60°,∵AB ∥DC ,∴∠DBC =∠DBE =60°,∴∠EDF =120°.本题考查了平行四边形的性质,折叠性质,等边三角形的性质和判定,主要考查学生运用定理进行推理和计算的能力,题目综合性比较强,有一定的难度8.如图①,四边形ABCD 是知形,1,2AB BC ==,点E 是线段BC 上一动点(不与,B C 重合),点F 是线段BA 延长线上一动点,连接,,,DE EF DF EF 交AD 于点G .设,BE x AF y ==,已知y 与x 之间的函数关系如图②所示.(1)求图②中y 与x 的函数表达式;(2)求证:DE DF ⊥;(3)是否存在x 的值,使得DEG △是等腰三角形?如果存在,求出x 的值;如果不存在,说明理由(1)y =2x +4(0<x <2);(2)见解析;(3)存在,x =54或552-或32.(1)利用待定系数法可得y 与x 的函数表达式;(2)证明△CDE ∽△ADF ,得∠ADF =∠CDE ,可得结论;(3)分三种情况:①若DE =DG ,则∠DGE =∠DEG ,②若DE =EG ,如图①,作EH ∥CD ,交AD 于H ,③若DG =EG ,则∠GDE =∠GED ,分别列方程计算可得结论.(1)设y =kx +b ,由图象得:当x =1时,y =2,当x =0时,y =4,代入得:24k b b +=??=?,得24k b =-??=?,∴y =2x +4(0<x <2);(2)∵BE =x ,BC =2∴CE =2x ,∴211,4222CE x CD AF x AD -===-,∴CE CD AF AD=,∵四边形ABCD 是矩形,∴∠C =∠DAF =90°,∴△CDE ∽△ADF ,∴∠ADF =∠CDE ,∴∠ADF +∠EDG =∠CDE +∠EDG =90°,∴DE ⊥DF ;(3)假设存在x 的值,使得△DEG 是等腰三角形,①若DE =DG ,则∠DGE =∠DEG ,∵四边形ABCD 是矩形,∴AD ∥BC ,∠B =90°,∴∠DGE =∠GEB ,∴∠DEG =∠BEG ,在△DEF 和△BEF 中,F DE B DEF BEF EF EF ∠=∠??∠=∠??=?,∴△DEF ≌△BEF (AAS ),∴DE =BE =x ,CE =2x ,∴在Rt △CDE 中,由勾股定理得:1+(2x )2=x 2,x =54;②若DE =EG ,如图①,作EH ∥CD ,交AD 于H ,∵AD ∥BC ,EH ∥CD ,∴四边形CDHE 是平行四边形,∴∠C =90°,∴四边形CDHE 是矩形,∴EH =CD =1,DH =CE =2x ,EH ⊥DG ,∴HG =DH =2x ,∴AG =2x 2,∵EH ∥CD ,DC ∥AB ,∴EH ∥AF ,∴△EHG ∽△FAG ,∴EH HG AF AG =,∴*****x x x -=--,∴*****,22x x -+==(舍),③若DG =EG ,则∠GDE =∠GED ,∵AD ∥BC ,∴∠GDE =∠DEC ,∴∠GED =∠DEC ,∵∠C =∠EDF =90°,∴△CDE ∽△DFE ,∴CE DE CD DF=,∵△CDE ∽△ADF ,∴12DE CD DF AD ==,∴12CE CD =,∴2x =12,x =32,综上,x =54或5-5或32.本题是四边形的综合题,主要考查了待定系数法求一次函数的解析式,三角形相似和全等的性质和判定,矩形和平行四边形的性质和判定,勾股定理和逆定理等知识,运用相似三角形的性质是解决本题的关键.9.如图,P 是边长为1的正方形ABCD 对角线BD 上一动点(P 与B 、D 不重合),∠APE=90°,且点E 在BC 边上,AE 交BD 于点F .(1)求证:①△PAB ≌△PCB ;②PE=PC ;(2)在点P 的运动过程中,的值是否改变?若不变,求出它的值;若改变,请说明理由;(3)设DP=x ,当x 为何值时,AE ∥PC ,并判断此时四边形PAFC 的形状.(1)见解析;(2);(3)x=1;四边形PAFC 是菱形.试题分析:(1)根据四边形ABCD是正方形,得出AB=BC,∠ABP=∠CBP°,再根据PB=PB,即可证出△PAB≌△PCB,②根据∠PAB+∠PEB=180°,∠PEC+∠PEB=180°,得出∠PEC=∠PCB,从而证出PE=PC;(2)根据PA=PC,PE=PC,得出PA=PE,再根据∠APE=90°,得出∠PAE=∠PEA=45°,即可求出;(3)先求出∠CPE=∠PEA=45°,从而得出∠PCE,再求出∠BPC即可得出∠BPC=∠PCE,从而证出BP=BC=1,x=1,再根据AE∥PC,得出∠AFP=∠BPC=67.5°,由△PAB≌△PCB 得出∠BPA=∠BPC=67.5°,PA=PC,从而证出AF=AP=PC,得出答案.试题解析:(1)①∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABP=∠CBP=∠ABC=45°.∵PB=PB,∴△PAB≌△PCB (SAS).②由△PAB≌△PCB可知,∠PAB=∠PCB.∵∠ABE=∠APE=90°,∴∠PAB+∠PEB=180°,又∵∠PEC+∠PEB=180°,∴∠PEC=∠PAB=∠PCB,∴PE=PC.(2)在点P的运动过程中,的值不改变.由△PAB≌△PCB可知,PA=PC.∵PE=PC,∴PA=PE,又∵∠APE=90°,∴△PAE是等腰直角三角形,∠PAE=∠PEA=45°,∴=.(3)∵AE∥PC,∴∠CPE=∠PEA=45°,∴在△PEC中,∠PCE=∠PEC=(180°45°)=67.5°.在△PBC中,∠BPC=(180°∠CBP∠PCE)=(180°45°67.5°)=67.5°.∴∠BPC=∠PCE=67.5°,∴BP=BC=1,∴x=BDBP=1.∵AE∥PC,∴∠AFP=∠BPC=67.5°,由△PAB≌△PCB可知,∠BPA=∠BPC=67.5°,PA=PC,∴∠AFP=∠BPA,∴AF=AP=PC,∴四边形PAFC是菱形.考点:四边形综合题.10.已知一次函数y=x+3的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,以线段AB为直角边在第二象限内左等腰直角三角形ABC,∠BAC=90°,如图1所示.(1)填空:AB= ,BC= .(2)将△ABC绕点B逆时针旋转,①当AC与x轴平行时,则点A的坐标是②当旋转角为90°时,得到△BDE,如图2所示,求过B、D 两点直线的函数关系式.③在②的条件下,旋转过程中AC扫过的图形的面积是多少?(3)将△ABC向右平移到△A′B′C′的位置,点C′为直线AB 上的一点,请直接写出△ABC扫过的图形的面积.(1):5;5;(2)①(0,2);②直线BD的解析式为y=x+3;③S=π;(3)△ABC扫过的面积为.试题分析:(1)根据坐标轴上的点的坐标特征,结合一次函数的解析式求出A、B两点的坐标,利用勾股定理即可解答;(2)①因为B(0,3),所以OB=3,所以AB=5,所以AO=AB-BO=5-3=2,所以A(0,-2);②过点C作CF⊥OA与点F,证明△AOB≌△CFA,得到点C的坐标,求出直线AC解析式,根据AC∥BD,所以直线BD的解析式的k值与直线AC的解析式k值相同,设出解析式,即可解答.③利用旋转的性质进而得出A,B,C对应点位置进而得出答案,再利用以BC为半径90°圆心角的扇形面积减去以AB为半径90°圆心角的扇形面积求出答案;(3)利用平移的性质进而得出△ABC扫过的图形是平行四边形的面积.试题解析:(1)∵一次函数y=x+3的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,∴A(-4,0),B(0,3),∴AO=4,BO=3,在Rt△AOB中,AB=,∵等腰直角三角形ABC,∠BAC=90°,∴BC=;(2)①如图1,∵B(0,3),∴OB=3,∵AB=5,∴AO=AB-BO=5-3=2,∴A(0,-2).当在x轴上方时,点A的坐标为(0,8),②如图2,过点C作CF⊥OA与点F,∵△ABC为等腰直角三角形,∴∠BAC=90°,AB=AC,∴∠BAO+∠CAF=90°,∵∠OBA+∠BAO=90°,∴∠CAF=∠OBA,在△AOB和△CFA中,,∴△AOB≌△CFA(AAS);∴OA=CF=4,OB=AF=3,∴OF=7,CF=4,∴C(-7,4)∵A(-4,0)设直线AC解析式为y=kx+b,将A与C坐标代入得:,解得:,则直线AC解析式为y=x,∵将△ABC绕点B逆时针旋转,当旋转角为90°时,得到△BDE,∴∠ABD=90°,∵∠CAB=90°,∴∠ABD=∠CAB=90°,∴AC∥BD,∴设直线BD的解析式为y=x+b1,把B(0,3)代入解析式的:b1=3,∴直线BD的解析式为y=x+3;③因为旋转过程中AC扫过的图形是以BC为半径90°圆心角的扇形面积减去以AB为半径90°圆心角的扇形面积,所以可得:S=;(3)将△ABC向右平移到△A′B′C′的位置,△ABC扫过的图形是一个平行四边形和三角形ABC,如图3:。
数学 平行四边形的专项 培优练习题及答案
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一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.问题发现:(1)如图①,点P 为平行四边形ABCD 内一点,请过点P 画一条直线l ,使其同时平分平行四边形ABCD 的面积和周长.问题探究:(2)如图②,在平面直角坐标系xOy 中,矩形OABC 的边OA 、OC 分别在x 轴、y 轴正半轴上,点B 坐标为(8,6).已知点(6,7)P 为矩形外一点,请过点P 画一条同时平分矩形OABC 面积和周长的直线l ,说明理由并求出直线l ,说明理由并求出直线l 被矩形ABCD 截得线段的长度.问题解决:(3)如图③,在平面直角坐标系xOy 中,矩形OABCD 的边OA 、OD 分别在x 轴、y 轴正半轴上,DC x ∥轴,AB y ∥轴,且8OA OD ==,2AB CD ==,点(1052,1052)P --为五边形内一点.请问:是否存在过点P 的直线l ,分别与边OA 与BC 交于点E 、F ,且同时平分五边形OABCD 的面积和周长?若存在,请求出点E 和点F 的坐标:若不存在,请说明理由.【答案】(1)作图见解析;(2)25y x =-,353)(0,0)E ,(5,5)F .【解析】试题分析:(1)连接AC 、BD 交于点O ,作直线PO ,直线PO 将平行四边形ABCD 的面积和周长分别相等的两部分.(2)连接AC ,BD 交于点O ',过O '、P 点的直线将矩形ABCD 的面积和周长分为分别相等的两部分.(3)存在,直线y x =平分五边形OABCD 面积、周长.试题解析:(1)作图如下:(2)∵(6,7)P ,(4,3)O ',∴设:6PO y kx =+',67{43k b k b +=+=,2{5k b ==-, ∴25y x =-,交x 轴于5,02N ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 交BC 于11,62M ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 2211563522MN ⎛⎫=+-= ⎪⎝⎭.(3)存在,直线y x =平分五边形OABCD 面积、周长.∵(1052,102)P --在直线y x =上,∴连OP 交OA 、BC 于点E 、F ,设:BC y kx b =+,(8,2)(2,8)B C ,82{28k b k +=+=,1{10k b =-=, ∴直线:10BC y x =-+,联立10{y x y x =-+=,得55x y =⎧⎨=⎩, ∴(0,0)E ,(5,5)F .2.如图,四边形ABCD中,AD∥BC,∠A=90°,BD=BC,点E为CD的中点,射线BE交AD 的延长线于点F,连接CF.(1)求证:四边形BCFD是菱形;(2)若AD=1,BC=2,求BF的长.【答案】(1)证明见解析(2)3【解析】(1)∵AF∥BC,∴∠DCB=∠CDF,∠FBC=∠BFD,∵点E为CD的中点,∴DE=EC,在△BCE与△FDE中,FBC BFDDCB CDFDE EC∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BCE≌△FDE,∴DF=BC,又∵DF∥BC,∴四边形BCDF为平行四边形,∵BD=BC,∴四边形BCFD是菱形;(2)∵四边形BCFD是菱形,∴BD=DF=BC=2,在Rt△BAD中,AB223BD AD-,∵AF=AD+DF=1+2=3,在Rt△BAF中,BF22AB AF+3.3.如图,在正方形ABCD中,E是边AB上的一动点,点F在边BC的延长线上,且CF AE=,连接DE,DF,EF. FH平分EFB∠交BD于点H.(1)求证:DE DF⊥;(2)求证:DH DF=:(3)过点H作HM EF⊥于点M,用等式表示线段AB,HM与EF之间的数量关系,并证明.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)22EF AB HM =-,证明详见解析.【解析】【分析】(1)根据正方形性质, CF AE =得到DE DF ⊥.(2)由AED CFD △△≌,得DE DF =.由90ABC ∠=︒,BD 平分ABC ∠, 得45DBF ∠=︒.因为FH 平分EFB ∠,所以EFH BFH ∠=∠.由于45DHF DBF BFH BFH ∠=∠+∠=︒+∠,45DFH DFE EFH EFH ∠=∠+∠=︒+∠, 所以DH DF =.(3)过点H 作HN BC ⊥于点N ,由正方形ABCD 性质,得222BD AB AD AB =+=.由FH 平分,EFB HM EF HN BC ∠⊥⊥,,得HM HN =.因为4590HBN HNB ∠=︒∠=︒,,所以22sin 45HN BH HN HM ===︒. 由22cos 45DF EF DF DH ===︒,得22EF AB HM =-. 【详解】(1)证明:∵四边形ABCD 是正方形,∴AD CD =,90EAD BCD ADC ∠=∠=∠=︒.∴90EAD FCD ∠=∠=︒.∵CF AE =。
数学 平行四边形的专项 培优练习题附答案
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∴ FG=DG,∴ BM=FG, ∵ ∠ BAC=∠ EAH=45°,
∴ ∠ BAE=∠ FAH,
∵ FG⊥AC,
∴ ∠ AFH=90°,
在△ ABE 和△ AFH 中,
B AFH 90
AB
AF
,
BAE FAH
∴ △ ABE≌ △ AFH(ASA),
∴ BE=FH, ∵ BM=BE+EM,FG=FH+HG,
(2)证明:延长 GF 交 BC 于 M,连接 AG,如图 2 所示:
则△ CGM 和△ CFG 是等腰直角三角形,
初三数学平行四边形的专项培优 易错 难题练习题(含答案)附答案解析
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初三数学平行四边形的专项培优易错难题练习题(含答案)附答案解析一、平行四边形1.如果两个三角形的两条边对应相等,夹角互补,那么这两个三角形叫做互补三角形,如图2,分别以△ABC的边AB、AC为边向外作正方形ABDE和ACGF,则图中的两个三角形就是互补三角形.(1)用尺规将图1中的△ABC分割成两个互补三角形;(2)证明图2中的△ABC分割成两个互补三角形;(3)如图3,在图2的基础上再以BC为边向外作正方形BCHI.①已知三个正方形面积分别是17、13、10,在如图4的网格中(网格中每个小正方形的边长为1)画出边长为、、的三角形,并计算图3中六边形DEFGHI的面积.②若△ABC的面积为2,求以EF、DI、HG的长为边的三角形面积.【答案】(1)作图见解析(2)证明见解析(3)①62;②6【解析】试题分析:(1)作BC边上的中线AD即可.(2)根据互补三角形的定义证明即可.(3)①画出图形后,利用割补法求面积即可.②平移△CHG到AMF,连接EM,IM,则AM=CH=BI,只要证明S△EFM=3S△ABC即可.试题解析:(1)如图1中,作BC边上的中线AD,△ABD和△ADC是互补三角形.(2)如图2中,延长FA到点H,使得AH=AF,连接EH.∵四边形ABDE,四边形ACGF是正方形,∴AB=AE,AF=AC,∠BAE=∠CAF=90°,∴∠EAF+∠BAC=180°,∴△AEF和△ABC是两个互补三角形.∵∠EAH+∠HAB=∠BAC+∠HAB=90°,∴∠EAH=∠BAC,∵AF=AC,∴AH=AB,在△AEH和△ABC中,∴△AEH≌△ABC,∴S△AEF=S△AEH=S△ABC.(3)①边长为、、的三角形如图4所示.∵S△ABC=3×4﹣2﹣1.5﹣3=5.5,∴S六边形=17+13+10+4×5.5=62.②如图3中,平移△CHG到AMF,连接EM,IM,则AM=CH=BI,设∠ABC=x,∵AM∥CH,CH⊥BC,∴AM⊥BC,∴∠EAM=90°+90°﹣x=180°﹣x,∵∠DBI=360°﹣90°﹣90°﹣x=180°﹣x,∴∠EAM=∠DBI,∵AE=BD,∴△AEM≌△DBI,∵在△DBI和△ABC中,DB=AB,BI=BC,∠DBI+∠ABC=180°,∴△DBI和△ABC是互补三角形,∴S△AEM=S△AEF=S△AFM=2,∴S△EFM=3S△ABC=6.考点:1、作图﹣应用与设计,2、三角形面积2.已知:如图,在平行四边形ABCD中,O为对角线BD的中点,过点O的直线EF分别交AD,BC于E,F两点,连结BE,DF.(1)求证:△DOE≌△BOF.(2)当∠DOE等于多少度时,四边形BFDE为菱形?请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)当∠DOE=90°时,四边形BFED为菱形,理由见解析.【解析】试题分析:(1)利用平行四边形的性质以及全等三角形的判定方法得出△DOE≌△BOF (ASA);(2)首先利用一组对边平行且相等的四边形是平行四边形得出四边形EBFD是平行四边形,进而利用垂直平分线的性质得出BE=ED,即可得出答案.试题解析:(1)∵在▱ABCD中,O为对角线BD的中点,∴BO=DO,∠EDB=∠FBO,在△EOD和△FOB中,∴△DOE≌△BOF(ASA);(2)当∠DOE=90°时,四边形BFDE为菱形,理由:∵△DOE≌△BOF,∴OE=OF,又∵OB=OD,∴四边形EBFD是平行四边形,∵∠EOD=90°,∴EF⊥BD,∴四边形BFDE为菱形.考点:平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质;菱形的判定.3.已知矩形纸片OBCD的边OB在x轴上,OD在y轴上,点C在第一象限,且,.现将纸片折叠,折痕为EF(点E,F是折痕与矩形的边的交点),点P ==86OB OD为点D的对应点,再将纸片还原。
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一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图1,正方形ABCD的一边AB在直尺一边所在直线MN上,点O是对角线AC、BD 的交点,过点O作OE⊥MN于点E.(1)如图1,线段AB与OE之间的数量关系为.(请直接填结论)(2)保证点A始终在直线MN上,正方形ABCD绕点A旋转θ(0<θ<90°),过点 B作BF⊥MN于点F.①如图2,当点O、B两点均在直线MN右侧时,试猜想线段AF、BF与OE之间存在怎样的数量关系?请说明理由.②如图3,当点O、B两点分别在直线MN两侧时,此时①中结论是否依然成立呢?若成立,请直接写出结论;若不成立,请写出变化后的结论并证明.③当正方形ABCD绕点A旋转到如图4的位置时,线段AF、BF与OE之间的数量关系为.(请直接填结论)【答案】(1)AB=2OE;(2)①AF+BF=2OE,证明见解析;②AF﹣BF=2OE 证明见解析;③BF ﹣AF=2OE,【解析】试题分析:(1)利用直角三角形斜边的中线等于斜边的一半即可得出结论;(2)①过点B作BH⊥OE于H,可得四边形BHEF是矩形,根据矩形的对边相等可得EF=BH,BF=HE,根据正方形的对角线相等且互相垂直平分可得OA=OB,∠AOB=90°,再根据同角的余角相等求出∠AOE=∠OBH,然后利用“角角边”证明△AOE和△OBH全等,根据全等三角形对应边相等可得OH=AE,OE=BH,再根据AF-EF=AE,整理即可得证;②过点B作BH⊥OE交OE的延长线于H,可得四边形BHEF是矩形,根据矩形的对边相等可得EF=BH,BF=HE,根据正方形的对角线相等且互相垂直平分可得OA=OB,∠AOB=90°,再根据同角的余角相等求出∠AOE=∠OBH,然后利用“角角边”证明△AOE和△OBH全等,根据全等三角形对应边相等可得OH=AE,OE=BH,再根据AF-EF=AE,整理即可得证;③同②的方法可证.试题解析:(1)∵AC,BD是正方形的对角线,∴OA=OC=OB,∠BAD=∠ABC=90°,∵OE⊥AB,∴OE=12 AB,∴AB=2OE,(2)①AF+BF=2OE证明:如图2,过点B作BH⊥OE于点H∴∠BHE=∠BHO=90°∵OE⊥MN,BF⊥MN∴∠BFE=∠OEF=90°∴四边形EFBH为矩形∴BF=EH,EF=BH∵四边形ABCD为正方形∴OA=OB,∠AOB=90°∴∠AOE+∠HOB=∠OBH+∠HOB=90°∴∠AOE=∠OBH∴△AEO≌△OHB(AAS)∴AE=OH,OE=BH∴AF+BF=AE+EF+BF=OH+BH+EH=OE+OE=2OE.②AF﹣BF=2OE证明:如图3,延长OE,过点B作BH⊥OE于点H∴∠EHB=90°∵OE⊥MN,BF⊥MN∴∠AEO=∠HEF=∠BFE=90°∴四边形HBFE为矩形∴BF=HE,EF=BH∵四边形ABCD是正方形∴OA=OB,∠AOB=90°∴∠AOE+∠BOH=∠OBH+∠BOH∴∠AOE=∠OBH∴△AOE≌△OBH(AAS)∴AE=OH,OE=BH,∴AF﹣BF=AE+EF﹣HE=OH﹣HE+OE=OE+OE=2OE③BF﹣AF=2OE,如图4,作OG⊥BF于G,则四边形EFGO是矩形,∴EF=GO,GF=EO,∠GOE=90°,∴∠AOE+∠AOG=90°.在正方形ABCD中,OA=OB,∠AOB=90°,∴∠AOG+∠BOG=90°,∴∠AOE=∠BOG.∵OG⊥BF,OE⊥AE,∴∠AEO=∠BGO=90°.∴△AOE≌△BOG(AAS),∴OE=OG,AE=BG,∵AE﹣EF=AF,EF=OG=OE,AE=BG=AF+EF=OE+AF,∴BF﹣AF=BG+GF﹣(AE﹣EF)=AE+OE﹣AE+EF=OE+OE=2OE,∴BF﹣AF=2OE.2.已知:如图,在平行四边形ABCD中,O为对角线BD的中点,过点O的直线EF分别交AD,BC于E,F两点,连结BE,DF.(1)求证:△DOE≌△BOF.(2)当∠DOE等于多少度时,四边形BFDE为菱形?请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)当∠DOE=90°时,四边形BFED为菱形,理由见解析.【解析】试题分析:(1)利用平行四边形的性质以及全等三角形的判定方法得出△DOE≌△BOF (ASA);(2)首先利用一组对边平行且相等的四边形是平行四边形得出四边形EBFD是平行四边形,进而利用垂直平分线的性质得出BE=ED,即可得出答案.试题解析:(1)∵在▱ABCD中,O为对角线BD的中点,∴BO=DO,∠EDB=∠FBO,在△EOD和△FOB中,∴△DOE≌△BOF(ASA);(2)当∠DOE=90°时,四边形BFDE为菱形,理由:∵△DOE≌△BOF,∴OE=OF,又∵OB=OD,∴四边形EBFD是平行四边形,∵∠EOD=90°,∴EF⊥BD,∴四边形BFDE为菱形.考点:平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质;菱形的判定.3.已知矩形纸片OBCD的边OB在x轴上,OD在y轴上,点C在第一象限,且,.现将纸片折叠,折痕为EF(点E,F是折痕与矩形的边的交点),点P ==86OB OD为点D的对应点,再将纸片还原。
(I)若点P落在矩形OBCD的边OB上,①如图①,当点E与点O重合时,求点F的坐标;OP=,求点F的②如图②,当点E在OB上,点F在DC上时,EF与DP交于点G,若7坐标:(Ⅱ)若点P落在矩形OBCD的内部,且点E,F分别在边OD,边DC上,当OP取最小值时,求点P的坐标(直接写出结果即可)。
【答案】(I )①点F 的坐标为(6,6);②点F 的坐标为85,614⎛⎫⎪⎝⎭;(II )86,55P ⎛⎫ ⎪⎝⎭【解析】【分析】 (I )①根据折叠的性质可得45DOF POF ∴∠=∠=,再由矩形的性质,即可求出F 的坐标;②由折叠的性质及矩形的特点,易得DGF PGE ∆≅∆,得到DF PE =,再加上平行,可以得到四边形DEPF 是平行四边形,在由对角线垂直,得出 DEPF 是菱形,设菱形的边长为x ,在Rt ODE ∆中,由勾股定理建立方程即可求解;(Ⅱ)当O,P ,F 点共线时OP 的长度最短.【详解】解:(I )①∵折痕为EF,点P 为点D 的对应点DOF POF ∴∆≅∆45DOF POF ∴∠=∠=∵四边形OBCD 是矩形,90ODF ︒∴∠=45DFO DOF ︒∴∠=∠=6DF DO ∴==点F 的坐标为(6,6)②∵折痕为EF ,点P 为点D 的对应点.,DG PG EF PD ∴=⊥∵四边形OBCD 是矩形,//DC OB ∴,FDG EPG ∴∠=∠;DGF PGE ∠=∠DGF PGE ∴∆≅∆DF PE ∴=//DF PE∴四边形DEPF 是平行四边形.EF PD ⊥,DEPF ∴是菱形.设菱形的边长为x ,则DE EP x ==7OP =,7OE x ∴=-,在Rt ODE ∆中,由勾股定理得222OD QB DE +=2226(7)x x ∴+-= 解得8514x = 8514DF ∴= ∴点F 的坐标为85,614⎛⎫⎪⎝⎭ (Ⅱ)86,55P ⎛⎫ ⎪⎝⎭【点睛】此题考查了几何折叠问题、等腰三角形的性质、平行四边形的判定和性质、勾股定理等知识,关键是根据折叠的性质进行解答,属于中考压轴题.4.如图,△ABC 中,AD 是边BC 上的中线,过点A 作AE ∥BC ,过点D 作DE ∥AB ,DE 与AC 、AE 分别交于点O 、点E ,连接EC .(1)求证:AD=EC ;(2)当∠BAC=Rt ∠时,求证:四边形ADCE 是菱形.【答案】(1)见解析;(2)见解析.【解析】【分析】(1)先证四边形ABDE 是平行四边形,再证四边形ADCE 是平行四边形即可; (2)由∠BAC =90°,AD 是边BC 上的中线,得AD =BD =CD ,即可证明.【详解】(1)证明:∵AE ∥BC ,DE ∥AB ,∴四边形ABDE 是平行四边形,∴AE =BD ,∵AD 是边BC 上的中线,∴BD =DC ,∴AE=DC,又∵AE∥BC,∴四边形ADCE是平行四边形.(2) 证明:∵∠BAC=90°,AD是边BC上的中线.∴AD=CD∵四边形ADCE是平行四边形,∴四边形ADCE是菱形.【点睛】本题考查了平行四边形的判定、菱形的判定、直角三角形斜边中线定理.根据图形与已知条件灵活应用平行四边形的判定方法是证明的关键.5.如图,ABCD是正方形,点G是BC上的任意一点,DE⊥AG于E,BF∥DE,交AG于F.求证:AF=BF+EF.【答案】详见解析.【解析】【分析】由四边形ABCD为正方形,可得出∠BAD为90°,AB=AD,进而得到∠BAG与∠EAD互余,又DE垂直于AG,得到∠EAD与∠ADE互余,根据同角的余角相等可得出∠ADE=∠BAF,利用AAS可得出△ABF≌△DAE;利用全等三角的对应边相等可得出BF=AE,由AF-AE=EF,等量代换可得证.【详解】∵ABCD是正方形,∴AD=AB,∠BAD=90°∵DE⊥AG,∴∠DEG=∠AED=90°∴∠ADE+∠DAE=90°又∵∠BAF+∠DAE=∠BAD=90°,∴∠ADE=∠BAF.∵BF∥DE,∴∠AFB=∠DEG=∠AED.在△ABF与△DAE中,AFB AED ADE BAF AD AB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ABF ≌△DAE (AAS ).∴BF=AE .∵AF=AE+EF ,∴AF=BF+EF .点睛:此题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,熟练掌握判定与性质是解本题的关键.6.如图①,在矩形ABCD 中,点P 从AB 边的中点E 出发,沿着E B C --速运动,速度为每秒2个单位长度,到达点C 后停止运动,点Q 是AD 上的点,10AQ =,设PAQ ∆的面积为y ,点p 运动的时间为t 秒,y 与t 的函数关系如图②所示.(1)图①中AB = ,BC = ,图②中m = .(2)当t =1秒时,试判断以PQ 为直径的圆是否与BC 边相切?请说明理由:(3)点p 在运动过程中,将矩形沿PQ 所在直线折叠,则t 为何值时,折叠后顶点A 的对应点A '落在矩形的一边上.【答案】(1)8,18,20;(2)不相切,证明见解析;(3)t=12、5、173. 【解析】【分析】 (1)由题意得出AB=2BE ,t=2时,BE=2×2=4,求出AB=2BE=8,AE=BE=4,t=11时,2t=22,得出BC=18,当t=0时,点P 在E 处,m=△AEQ 的面积=12AQ×AE=20即可; (2)当t=1时,PE=2,得出AP=AE+PE=6,由勾股定理求出34PQ 为直径的圆的圆心为O',作O'N ⊥BC 于N ,延长NO'交AD 于M ,则MN=AB=8,O'M ∥AB ,MN=AB=8,由三角形中位线定理得出O'M=12AP=3,求出O'N=MN-O'M=5<圆O'的半径,即可得出结论;(3)分三种情况:①当点P 在AB 边上,A'落在BC 边上时,作QF ⊥BC 于F ,则QF=AB=8,BF=AQ=10,由折叠的性质得:PA'=PA ,A'Q=AQ=10,∠PA'Q=∠A=90°,由勾股定理求出22AQ QF '-,得出A'B=BF-A'F=4,在Rt △A'BP 中,BP=4-2t ,PA'=AP=8-(4-2t)=4+2t,由勾股定理得出方程,解方程即可;②当点P在BC边上,A'落在BC边上时,由折叠的性质得:A'P=AP,证出∠APQ=∠AQP,得出AP=AQ=A'P=10,在Rt△ABP中,由勾股定理求出BP=6,由BP=2t-4,得出2t-4=6,解方程即可;③当点P在BC边上,A'落在CD边上时,由折叠的性质得:A'P=AP,A'Q=AQ=10,在Rt△DQA'中,DQ=AD-AQ=8,由勾股定理求出DA'=6,得出A'C=CD-DA'=2,在Rt△ABP和Rt△A'PC中,BP=2t-4,CP=BC-BP=22-2t,由勾股定理得出方程,解方程即可.【详解】(1)∵点P从AB边的中点E出发,速度为每秒2个单位长度,∴AB=2BE,由图象得:t=2时,BE=2×2=4,∴AB=2BE=8,AE=BE=4,t=11时,2t=22,∴BC=22-4=18,当t=0时,点P在E处,m=△AEQ的面积=12AQ×AE=12×10×4=20;故答案为8,18,20;(2)当t=1秒时,以PQ为直径的圆不与BC边相切,理由如下:当t=1时,PE=2,∴AP=AE+PE=4+2=6,∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=90°,∴PQ=2222106234AQ AP+=+=,设以PQ为直径的圆的圆心为O',作O'N⊥BC于N,延长NO'交AD于M,如图1所示:则MN=AB=8,O'M∥AB,MN=AB=8,∵O'为PQ的中点,∴O''M是△APQ的中位线,∴O'M=12AP=3,∴O'N=MN-O'M=534∴以PQ为直径的圆不与BC边相切;(3)分三种情况:①当点P在AB边上,A'落在BC边上时,作QF⊥BC于F,如图2所示:则QF=AB=8,BF=AQ=10,∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠B=∠BCD=∠D=90°,CD=AB=8,AD=BC=18,由折叠的性质得:PA'=PA,A'Q=AQ=10,∠PA'Q=∠A=90°,∴A'F=22AQ QF'-=6,∴A'B=BF-A'F=4,在Rt△A'BP中,BP=4-2t,PA'=AP=8-(4-2t)=4+2t,由勾股定理得:42+(4-2t)2=(4+2t)2,解得:t=12;②当点P在BC边上,A'落在BC边上时,连接AA',如图3所示:由折叠的性质得:A'P=AP,∴∠APQ'=∠A'PQ,∵AD∥BC,∴∠AQP=∠A'PQ,∴∠APQ=∠AQP,∴AP=AQ=A'P=10,在Rt△ABP中,由勾股定理得:22108-,又∵BP=2t-4,∴2t-4=6,解得:t=5;③当点P在BC边上,A'落在CD边上时,连接AP、A'P,如图4所示:由折叠的性质得:A'P=AP,A'Q=AQ=10,在Rt△DQA'中,DQ=AD-AQ=8,由勾股定理得:DA'=22108=6,∴A'C=CD-DA'=2,在Rt△ABP和Rt△A'PC中,BP=2t-4,CP=BC-BP=18-(2t-4)=22-2t,由勾股定理得:AP2=82+(2t-4)2,A'P2=22+(22-2t)2,∴82+(2t-4)2=22+(22-2t)2,解得:t=173;综上所述,t为12或5或173时,折叠后顶点A的对应点A′落在矩形的一边上.【点睛】四边形综合题目,考查了矩形的性质、折叠变换的性质、勾股定理、函数图象、直线与圆的位置关系、三角形中位线定理、等腰三角形的判定、以及分类讨论等知识.7.如图,已知矩形ABCD中,E是AD上一点,F是AB上的一点,EF⊥EC,且EF=EC.(1)求证:△AEF≌△DCE.(2)若DE=4cm,矩形ABCD的周长为32cm,求AE的长.【答案】(1)证明见解析;(2)6cm.【解析】分析:(1)根据EF⊥CE,求证∠AEF=∠ECD.再利用AAS即可求证△AEF≌△DCE.(2)利用全等三角形的性质,对应边相等,再根据矩形ABCD的周长为32cm,即可求得AE的长.详解:(1)证明:∵EF⊥CE,∴∠FEC=90°,∴∠AEF+∠DEC=90°,而∠ECD+∠DEC=90°,∴∠AEF=∠ECD.在Rt△AEF和Rt△DEC中,∠FAE=∠EDC=90°,∠AEF=∠ECD,EF=EC.∴△AEF≌△DCE.(2)解:∵△AEF≌△DCE.AE=CD.AD=AE+4.∵矩形ABCD的周长为32cm,∴2(AE+AE+4)=32.解得,AE=6(cm).答:AE的长为6cm.点睛:此题主要考查学生对全等三角形的判定与性质和矩形的性质等知识点的理解和掌握,难易程度适中,是一道很典型的题目.8.如图,在正方形ABCD中,点G在对角线BD上(不与点B,D重合),GE⊥DC于点E,GF⊥BC于点F,连结AG.(1)写出线段AG,GE,GF长度之间的数量关系,并说明理由;(2)若正方形ABCD的边长为1,∠AGF=105°,求线段BG的长.【答案】(1)AG2=GE2+GF2(2)【解析】试题分析:(1)结论:AG2=GE2+GF2.只要证明GA=GC,四边形EGFC是矩形,推出GE=CF,在Rt△GFC中,利用勾股定理即可证明;(2)作BN⊥AG于N,在BN上截取一点M,使得AM=BM.设AN=x.易证AM=BM=2x,MN=x,在Rt△ABN中,根据AB2=AN2+BN2,可得1=x2+(2x+x)2,解得x=,推出BN=,再根据BG=BN÷cos30°即可解决问题.试题解析:(1)结论:AG2=GE2+GF2.理由:连接CG.∵四边形ABCD是正方形,∴A、C关于对角线BD对称,∵点G在BD上,∴GA=GC,∵GE⊥DC于点E,GF⊥BC于点F,∴∠GEC=∠ECF=∠CFG=90°,∴四边形EGFC是矩形,∴CF=GE,在Rt△GFC中,∵CG2=GF2+CF2,∴AG2=GF2+GE2.(2)作BN⊥AG于N,在BN上截取一点M,使得AM=BM.设AN=x.∵∠AGF=105°,∠FBG=∠FGB=∠ABG=45°,∴∠AGB=60°,∠GBN=30°,∠ABM=∠MAB=15°,∴∠AMN=30°,∴AM=BM=2x,MN=x,在Rt△ABN中,∵AB2=AN2+BN2,∴1=x2+(2x+x)2,解得x=,∴BN=,∴BG=BN÷cos30°=.考点:1、正方形的性质,2、矩形的判定和性质,3、勾股定理,4、直角三角形30度的性质9.问题情境在四边形ABCD中,BA=BC,DC⊥AC,过点D作DE∥AB交BC的延长线于点E,M是边AD的中点,连接MB,ME.特例探究(1)如图1,当∠ABC=90°时,写出线段MB与ME的数量关系,位置关系;(2)如图2,当∠ABC=120°时,试探究线段MB与ME的数量关系,并证明你的结论;拓展延伸(3)如图3,当∠ABC=α时,请直接用含α的式子表示线段MB与ME之间的数量关系.【答案】(1)MB =ME ,MB ⊥ME ;(2)ME =3MB .证明见解析;(3)ME =MB·tan 2α. 【解析】【分析】(1)如图1中,连接CM .只要证明△MBE 是等腰直角三角形即可;(2)结论:EM=3MB .只要证明△EBM 是直角三角形,且∠MEB=30°即可; (3)结论:EM=BM•tan2α.证明方法类似;【详解】(1) 如图1中,连接CM .∵∠ACD=90°,AM=MD ,∴MC=MA=MD ,∵BA=BC ,∴BM 垂直平分AC ,∵∠ABC=90°,BA=BC ,∴∠MBE=12∠ABC=45°,∠ACB=∠DCE=45°, ∵AB ∥DE ,∴∠ABE+∠DEC=180°,∴∠DEC=90°,∴∠DCE=∠CDE=45°,∴EC=ED ,∵MC=MD ,∴EM 垂直平分线段CD ,EM 平分∠DEC ,∴∠MEC=45°,∴△BME 是等腰直角三角形,∴BM=ME ,BM ⊥EM .故答案为BM=ME ,BM ⊥EM . (2)ME =3MB .证明如下:连接CM ,如解图所示.∵DC ⊥AC ,M 是边AD 的中点,∴MC =MA =MD .∵BA =BC ,∴BM 垂直平分AC .∵∠ABC =120°,BA =BC ,∴∠MBE =12∠ABC =60°,∠BAC =∠BCA =30°,∠DCE =60°. ∵AB ∥DE ,∴∠ABE +∠DEC =180°,∴∠DEC =60°,∴∠DCE =∠DEC =60°,∴△CDE 是等边三角形,∴EC =ED .∵MC =MD ,∴EM 垂直平分CD ,EM 平分∠DEC , ∴∠MEC =12∠DEC =30°, ∴∠MBE +∠MEB =90°,即∠BME =90°.在Rt △BME 中,∵∠MEB =30°,∴ME =3MB .(3) 如图3中,结论:EM=BM•tan 2α.理由:同法可证:BM ⊥EM ,BM 平分∠ABC ,所以EM =BM•tan2α.【点睛】本题考查四边形综合题、等腰直角三角形的判定和性质、等边三角形的判定和性质、等腰三角形的性质、锐角三角函数等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,灵活运用所学知识解决问题.10.(1)问题发现如图1,点E. F 分别在正方形ABCD 的边BC 、CD 上,∠EAF =45°,连接EF 、则EF =BE +DF ,试说明理由;(2)类比引申如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°,点E. F分别在边BC、CD上,∠EAF=45°,若∠B,∠D都不是直角,则当∠B与∠D满足等量关系时,仍有EF=BE+DF;(3)联想拓展如图3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D、E均在边BC上,且∠DAE=45°,猜想BD、DE、EC 满足的等量关系,并写出推理过程。