(完整版)平行四边形难题讲解
中考数学平行四边形的综合热点考点难点含答案解析
中考数学平行四边形的综合热点考点难点含答案解析一、平行四边形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.【答案】(1)AC AD AB =+.证明见解析;(2)成立;(3)2AD AB AC +=.理由见解析.【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.如图,现有一张边长为4的正方形纸片ABCD ,点P 为正方形AD 边上的一点(不与点A 、点D 重合),将正方形纸片折叠,使点B 落在P 处,点C 落在G 处,PG 交DC 于H ,折痕为EF ,连接BP 、BH .(1)求证:∠APB=∠BPH ;(2)当点P 在边AD 上移动时,求证:△PDH 的周长是定值;(3)当BE+CF 的长取最小值时,求AP 的长.【答案】(1)证明见解析.(2)证明见解析.(3)2.【解析】试题分析:(1)根据翻折变换的性质得出∠PBC=∠BPH ,进而利用平行线的性质得出∠APB=∠PBC 即可得出答案;(2)首先证明△ABP ≌△QBP ,进而得出△BCH ≌△BQH ,即可得出PD+DH+PH=AP+PD+DH+HC=AD+CD=8;(3)过F 作FM ⊥AB ,垂足为M ,则FM=BC=AB ,证明△EFM ≌△BPA ,设AP=x ,利用折叠的性质和勾股定理的知识用x 表示出BE 和CF ,结合二次函数的性质求出最值. 试题解析:(1)解:如图1,∵PE=BE ,∴∠EBP=∠EPB .又∵∠EPH=∠EBC=90°,∴∠EPH-∠EPB=∠EBC-∠EBP .即∠PBC=∠BPH .又∵AD ∥BC ,∴∠APB=∠PBC .∴∠APB=∠BPH .(2)证明:如图2,过B 作BQ ⊥PH ,垂足为Q .由(1)知∠APB=∠BPH ,又∵∠A=∠BQP=90°,BP=BP ,在△ABP 和△QBP 中,{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.3.如图,将矩形纸片ABCD 沿对角线AC 折叠,使点B 落到到B′的位置,AB′与CD 交于点E.(1)求证:△AED ≌△CEB′(2)若AB = 8,DE = 3,点P 为线段AC 上任意一点,PG ⊥AE 于G ,PH ⊥BC 于H.求PG +PH的值.【答案】(1)证明见解析;(2).【解析】【分析】(1)由折叠的性质知,,,,则由得到;(2)由,可得,又由,即可求得的长,然后在中,利用勾股定理即可求得的长,再过点作于,由角平分线的性质,可得,易证得四边形是矩形,继而可求得答案.【详解】(1)四边形为矩形,,,又,;(2),,,,在中,,过点作于,,,,,,,、、共线,,四边形是矩形,,.【点睛】此题考查了折叠的性质、矩形的性质、角平分线的性质、等腰三角形的判定与性质以及勾股定理等知识.此题难度较大,注意掌握折叠前后图形的对应关系,注意掌握辅助线的作法,注意数形结合思想的应用.4.如图,四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,AO=CO,BO=DO,且∠ABC+∠ADC=180°.(1)求证:四边形ABCD是矩形.(2)若∠ADF:∠FDC=3:2,DF⊥AC,求∠BDF的度数.【答案】(1)见解析;(2)18°.【解析】【分析】(1)根据平行四边形的判定得出四边形ABCD是平行四边形,求出∠ABC=90°,根据矩形的判定得出即可;(2)求出∠FDC的度数,根据三角形内角和定理求出∠DCO,根据矩形的性质得出OD=OC,求出∠CDO,即可求出答案.【详解】(1)证明:∵AO=CO,BO=DO∴四边形ABCD是平行四边形,∴∠ABC=∠ADC,∵∠ABC+∠ADC=180°,∴∠ABC=∠ADC=90°,∴四边形ABCD是矩形;(2)解:∵∠ADC=90°,∠ADF:∠FDC=3:2,∴∠FDC=36°,∵DF⊥AC,∴∠DCO=90°﹣36°=54°,∵四边形ABCD是矩形,∴OC=OD,∴∠ODC=54°∴∠BDF=∠ODC﹣∠FDC=18°.【点睛】本题考查了平行四边形的性质和判定,矩形的性质和判定的应用,能灵活运用定理进行推理是解此题的关键,注意:矩形的对角线相等,有一个角是直角的平行四边形是矩形.5.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)23【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,AB=223BD AD-=,∵AF=AD+DF=1+2=3,在Rt△BAF中,BF=22AB AF+=23.6.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.7.(问题情境)在△ABC中,AB=AC,点P为BC所在直线上的任一点,过点P作PD⊥AB,PE⊥AC,垂足分别为D、E,过点C作CF⊥AB,垂足为F.当P在BC边上时(如图1),求证:PD+PE=CF.证明思路是:如图2,连接AP,由△ABP与△ACP面积之和等于△ABC的面积可以证得:PD+PE=CF.(不要证明)(变式探究)(1)当点P在CB延长线上时,其余条件不变(如图3),试探索PD、PE、CF之间的数量关系并说明理由;请运用上述解答中所积累的经验和方法完成下列两题:(结论运用)(2)如图4,将长方形ABCD沿EF折叠,使点D落在点B上,点C落在点C′处,点P为折痕EF上的任一点,过点P作PG⊥BE、PH⊥BC,垂足分别为G、H,若AD =16,CF=6,求PG+PH的值.(迁移拓展)(3)在直角坐标系中,直线l1:y=-43x+8与直线l2:y=﹣2x+8相交于点A,直线l1、l2与x轴分别交于点B、点C.点P是直线l2上一个动点,若点P到直线l1的距离为2.求点P的坐标.【答案】【变式探究】证明见解析【结论运用】8【迁移拓展】(﹣1,6),(1,10)【解析】【变式探究】连接AP,同理利用△ABP与△ACP面积之差等于△ABC的面积可以证得;【结论运用】过点E作EQ⊥BC,垂足为Q,根据勾股定理和矩形的性质解答即可;【迁移拓展】分两种情况,利用结论,求得点P到x轴的距离,再利用待定系数法可求出P的坐标.【详解】变式探究:连接AP,如图3:∵PD⊥AB,PE⊥AC,CF⊥AB,且S△ABC=S△ACP﹣S△ABP,∴12AB•CF=12AC•PE﹣12AB•PD.∵AB=AC,∴CF=PD﹣PE;结论运用:过点E作EQ⊥BC,垂足为Q,如图④,∵四边形ABCD是长方形,∴AD=BC,∠C=∠ADC=90°.∵AD=16,CF=6,∴BF=BC﹣CF=AD﹣CF=5,由折叠可得:DF=BF,∠BEF=∠DEF.∴DF=5.∵∠C=90°,∴DC2222106DF CF-=-8.∵EQ⊥BC,∠C=∠ADC=90°,∴∠EQC=90°=∠C=∠ADC.∴四边形EQCD是长方形.∴EQ=DC=4.∵AD∥BC,∴∠DEF=∠EFB.∵∠BEF=∠DEF,∴∠BEF=∠EFB.∴BE=BF,由问题情境中的结论可得:PG+PH=EQ.∴PG+PH=8.∴PG+PH的值为8;迁移拓展:如图,由题意得:A(0,8),B(6,0),C(﹣4,0)∴AB2210,BC=10.68∴AB=BC,(1)由结论得:P1D1+P1E1=OA=8∵P1D1=1=2,∴P1E1=6 即点P1的纵坐标为6又点P1在直线l2上,∴y=2x+8=6,∴x=﹣1,即点P1的坐标为(﹣1,6);(2)由结论得:P2E2﹣P2D2=OA=8∵P2D2=2,∴P2E2=10 即点P1的纵坐标为10又点P1在直线l2上,∴y=2x+8=10,∴x=1,即点P1的坐标为(1,10)【点睛】本题考查了矩形的性质与判定、等腰三角形的性质与判定及勾股定理等知识点,利用面积法列出等式是解决问题的关键.8.正方形ABCD,点E在边BC上,点F在对角线AC上,连AE.(1)如图1,连EF,若EF⊥AC,4AF=3AC,AB=4,求△AEF的周长;(2)如图2,若AF=AB,过点F作FG⊥AC交CD于G,点H在线段FG上(不与端点重合),连AH.若∠EAH=45°,求证:EC=HG+2FC.+;(2)证明见解析【答案】(1)2542【解析】【分析】(1)由正方形性质得出AB=BC=CD=AD=4,∠B=∠D=90°,∠ACB=∠ACD=∠BAC=∠ACD=45°,得出AC=2AB=42,求出AF=32,CF=AC﹣AF=2,求出△CEF 是等腰直角三角形,得出EF=CF=2,CE=2CF=2,在Rt△AEF中,由勾股定理求出AE,即可得出△AEF的周长;(2)延长GF交BC于M,连接AG,则△CGM和△CFG是等腰直角三角形,得出CM=CG,CG=2CF,证出BM=DG,证明Rt△AFG≌Rt△ADG得出FG=DG,BM=FG,再证明△ABE≌△AFH,得出BE=FH,即可得出结论.【详解】(1)∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD=4,∠B=∠D=90°,∠ACB=∠ACD=∠BAC=∠ACD=45°,∴AC=2AB=42,∵4AF=3AC=122,∴AF=32,∴CF=AC﹣AF=2,∵EF⊥AC,∴△CEF是等腰直角三角形,∴EF=CF=2,CE=2CF=2,在Rt△AEF中,由勾股定理得:AE=2225+=,AF EF++=+;∴△AEF的周长=AE+EF+AF=252322542(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,∴CM =CG ,CG,∴BM =DG ,∵AF =AB ,∴AF =AD ,在Rt △AFG 和Rt △ADG 中,AG AG AF AD =⎧⎨=⎩, ∴Rt △AFG ≌Rt △ADG (HL ),∴FG =DG ,∴BM =FG ,∵∠BAC =∠EAH =45°,∴∠BAE =∠FAH ,∵FG ⊥AC ,∴∠AFH =90°,在△ABE 和△AFH 中,90B AFH AB AFBAE FAH ︒⎧∠=∠=⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△ABE ≌△AFH (ASA ),∴BE =FH ,∵BM =BE +EM ,FG =FH +HG ,∴EM =HG ,∵EC =EM +CM ,CM =CGCF ,∴EC =HG.【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理等知识;熟练掌握等腰直角三角形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键.9.如图,在正方形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,在Rt △PFE 中,∠EPF=90°,点E 、F 分别在边AD 、AB 上.(1)如图1,若点P 与点O 重合:①求证:AF=DE ;②若正方形的边长为,当∠DOE=15°时,求线段EF 的长;(2)如图2,若Rt △PFE 的顶点P 在线段OB 上移动(不与点O 、B 重合),当BD=3BP 时,证明:PE=2PF .【答案】(1)①证明见解析,②22;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)①根据正方形的性质和旋转的性质即可证得:△AOF ≌△DOE 根据全等三角形的性质证明; ②作OG ⊥AB 于G ,根据余弦的概念求出OF 的长,根据勾股定理求值即可;(2)首先过点P 作HP ⊥BD 交AB 于点H ,根据相似三角形的判定和性质求出PE 与PF 的数量关系.【详解】(1)①证明:∵四边形ABCD 是正方形,∴OA=OD ,∠OAF=∠ODE=45°,∠AOD=90°,∴∠AOE+∠DOE=90°,∵∠EPF=90°,∴∠AOF+∠AOE=90°,∴∠DOE=∠AOF ,在△AOF 和△DOE 中,OAF ODE OA ODAOF DOE ===∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩, ∴△AOF ≌△DOE ,∴AF=DE ;②解:过点O 作OG ⊥AB 于G ,∵正方形的边长为3∴OG=123∵∠DOE=15°,△AOF ≌△DOE ,∴∠AOF=15°,∴∠FOG=45°-15°=30°,∴OF=OG cos DOG∠=2, ∴EF=22=22OF OE +;(2)证明:如图2,过点P 作HP ⊥BD 交AB 于点H ,则△HPB 为等腰直角三角形,∠HPD=90°,∴HP=BP ,∵BD=3BP , ∴PD=2BP ,∴PD=2HP ,又∵∠HPF+∠HPE=90°,∠DPE+∠HPE=90°,∴∠HPF=∠DPE ,又∵∠BHP=∠EDP=45°,∴△PHF ∽△PDE ,∴12PF PH PE PD ==, ∴PE=2PF .【点睛】 此题属于四边形的综合题.考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质以及勾股定理.注意准确作出辅助线是解此题的关键.10.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.11.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 3.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.12.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。
平行四边形解题方法与技巧
◆解读平行四边形1.正确理解平行四边形的概念有两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形.用数学语言表示为:在四边形ABCD中,若AB∥DC,AD∥BC,则四边形ABCD是平行四边形.记作□ ABCED.平行四边形的定义也是判定一个四边形是不是平行四边形的一种方法.2.掌握平行四边形的性质平行四边形的性质可以从以下三个方面去理解:(1)从边着眼:平行四边形的两组对边分别平行且相等;(2)从角着眼:平行四边形的两组对角分别相等,邻角互补;(3)从对角线着眼:平行四边形的对角线互相平分.事实上,平行四边形的对角线除了互相平分外,它还是将四边形转化为三角形的”桥梁”,在处理许多与平行四边形有关的问题时,常用”对角线”互相平分这一性质解决.如:□ABCD的周长为26,对角线AC 和BD相交于点O,若△AOB的周长比△AOD的周长多1,这样我们就可以利用平行四边形的对边相等和对角线互相平分得到AB+AD=13,,AB-AD=1,从而求得AB=7,AD=6.3.掌握平行四边形的判定方法判定一个四边形是平行四边形的方法主要有:(1)两组对边分别平行;(2)两组对边分别相等;(3)一组对边平行且相等;(4)两组对角分别相等;(5)两条对角线互相平分.◆平行四边形性质的活用平行四边形除了具有一般四边形的性质外,还具有以下特性:(1)对边平行且相等;(2)对角相等,邻角互补;(3)对角线互相平分;(4)是中心对称图形,对角线的交点是它的对称中心;(5)平行四边形被对角线分成的4个三角形的面积相等.例1: 已知:如图,在□ABCD中,E、F分别是AB、CD的中点.求证:(1)△AFD≌△CEB;(2)四边形AECF是平行四边形.例2: 如图,在平行四边形ABCD中,E、F分别是AB、CD上的点,且∠DAF=∠BCE.(1)求证:△DAF≌△BCE;(2)若∠ABC=60°,∠ECB=20°,∠ABC的平分线BN交AF与M,交AD于N,求∠AMN的度数.◆判定平行四边形的五种基本方法判定平行四边形的五种方法1.两组对边分别平行例: 如图1,已知△ABC是等边三角形,D、E分别在边BC、AC上,且CD=CE,连结DE并延长至点F,使EF=AE,连结AF、BE和CF(1)请在图中找出一对全等三角形,并加以证明;(2)判断四边形ABDF是怎样的四边形,并说明理由。
平行四边形较难题
平行四边形一、选择题(题型注释)1.如图,在Rt△ABC中,AB=CB,BO⊥AC,把△ABC折叠,使AB落在AC上,点B与AC上的点E重合,展开后,折痕AD交BO于点F,连接DE、EF.下列结论:①图中有4对全等三角形;②若将△DEF沿EF折叠,则点D不一定落在AC上;③BD=BF;④S四边形DFOE=S△AOF,上述结论中正确的个数是()A、1个B、2个C、3个D、4个2.如图,在平行四边形ABCD中,AB=4,∠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,DG⊥AE,垂足为G,若DG=1,则AE的边长为A. B. C.4 D.83.如图,正方形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,△AEF是等边三角形,连接AC交EF于G,下列结论:①BE=DF,②∠DAF=15°,③AC垂直平分EF,④BE+DF=EF,⑤S△CEF =2S△ABE.其中正确结论有【】个.A.2 B.3 C.4 D.54.下列给出的条件中,能判定四边形ABCD是平行四边形的是().(A)AB∥CD ,AD=BC (B)AB=AD,CB=CD(C)AB=CD,AD=BC (D)∠B=∠C,∠A=∠D5.已知,如图,在平行四边形ABCD 中,∠ABC 的平分线与AD 相交于点P,下列说法中正确的是( )①△APB 是等腰三角形 ②∠ABP+∠BPD=180°③PD+CD=BC ④PD CB APB S S 梯形=∆A. ①②④B. ①②③C. ①③④D. ①②③④ 6.已知△ABC 的面积为36,将△ABC 沿BC 的方向平移到△A ′B ′C 的位置,使B ′和C 重合,连接AC ′交A ′C 于D ,则△C ′DC 的面积为( )A . 6B . 9C . 12D . 187.如图,第①个图形中一共有1个平行四边形,第②个图形中一共有5个平行四边形,第③个图形中一共有11个平行四边形,……则第⑩个图形中共有_________个平行四边形.二、填空题(题型注释) 8.(2013年四川攀枝花4分)如图,分别以直角△ABC 的斜边AB ,直角边AC 为边向△ABC 外作等边△ABD 和等边△ACE ,F 为AB 的中点,DE 与AB 交于点G ,EF 与AC 交于点H ,∠ACB=90°,∠BAC=30°.给出如下结论: ①EF ⊥AC ;②四边形ADFE 为菱形;③AD=4AG ;④FH=14BD 其中正确结论的为 (请将所有正确的序号都填上).平行四边形9.如图,在梯形ABCD中,AD//BC,∠B=70°,∠C=40°,DE//AB交BC于点E.若AD=3cm,BC=10cm,则CD的长是 cm.10.如图,有八个全等的直角三角形拼成一个大四边形ABCD和中间一个小四边形MNPQ,连接EF、GH得到四边形EFGH,设S四边形ABCD =S1,S四边形EFGH=S2,S四边形MNPQ =S3,若S1+S2+S3=20,则S2=.11.如图,△ABC是等边三角形,P是△ABC内一点,PE∥AC交AB于点E,PF∥AB交BC于点F,PD∥BC交AC于点 D.已知△ABC的周长是12 cm,则PD+PE+PF=______________ cm.12.如图,▱ABCD中,∠ABC=60°,E、F分别在CD和BC的延长线上,AE∥BD,EF⊥BC,AB的长是_________ .13.如图,四边形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,且BD平分AC,若BD=8,AC=6,∠BOC=120°,则四边形ABCD的面积为.(结果保留根号)三、解答题(题型注释)14.如图,已知四边形ABDE是平行四边形,C为边B D延长线上一点,连结AC、CE,使AB=AC.(1)求证:△BAD≌△AEC;(2)若∠B=30°,∠ADC=45°,BD=10,求平行四边形ABDE的面积.15.如图,在边长为3的正方形ABCD中,点E是BC边上的点,BE=1,∠AEP=90°,且EP交正方形外角的平分线CP于点P,交边CD于点F,(1)FCEF的值为;(2)求证:AE=EP;(3)在AB边上是否存在点M,使得四边形DMEP是平行四边形?若存在,请给予证明;若不存在,请说明理由.平行四边形16.如图 ,□ABCD中,BD⊥AB,AB=12cm,AC=26cm,求AD、BD长.17.已知,如图,AC为平行四边形ABCD的对角线,点E是边AD上一点,(1)若∠CAD=∠EBC,AC=BE,AB=6,求CE的长。
利用平行四边形性质巧解生活难题
方法技巧栏目 可以安排在总复习使用利用平行四边形的性质 巧解生活难题平行四边形是特殊的四边形,在实际生活中着广泛的应用,对于生活中的一些实际问题,同学们可以巧借平行四边形的相关性质加以解决。
下面撷取几个生活实例说明如下.一、比较线路长短图1是某区部分街道示意图,其中CE 垂直平分AF ,BC=DA ,BC ∥DF ,FD//BC .从B 站乘车到E 站只有两条路线有直接到达的公交车,路线1是B -D -A -E ,路线2是B -C -F -E ,请比较两条路线路程的长短,并说明理由.【分析】本题是一道设计比较新颖的实际问题,要比较两条线段的长短,首先要从实际问题构建数学模型。
实际上线路1,可用线段BD 、DA 、AE 的和来表示;线路2可用线段BC 、CF 、FE 的和来表示,本题就可以通过比较BD+DA+AE和BC+CF+FE 的大小即可.解:两条线路相等.理由:因为DE 垂直平分AF ,所以DF=DA ,FE=AE.又BC ∥DF ,FD//BC ,所以四边形FDBC 是平行四边形,所以BD=CF ,CB=DF=DA , 所以BD+DA+AE=CF+BC+FE ,所以线路1与线路2的路程相等.二、扩大池塘的面积如图2,一口呈四边形的池塘,在它的四周A 、B 、C 、D 处各有一棵桃树,如果想把池塘扩大一倍,而保住四棵桃数不动,并要求扩建的池塘为平行四边形的形状,请你判断这一想法能否实现?【分析】由于四棵桃树分别在四边形的顶点,所以要想把池塘改成平行四边形,切面积扩大一倍,则四棵桃树应在平行四边形的边上,且每条边上都有一棵桃树.为此只要过四边形的顶点A 、C 两点作对角线BD 的平行线,过顶点B 、D 作对角线AC 的平行线即可.解:如图1,分别过点A 、C 作BD 的平行线,过点B 、D 作AC 的平行线,四条线分别相交于点E 、F 、G 、H 。
由作图可知四边形AEBO 、BFCO 、CGDO 、DHAO 均为平行四边形,且△ABO 、△BOC 、△COD 、△DOA 的面积分别为平行四边形AEBO 、BFCO 、CGDO 、DHAO 面积的一半,所以平行四边形EFGH 为四边形ABCD 面积的一半.三、计算影子的面积如图3,阳光透过长方形玻璃投射到地面上,地面上出现了一个明亮的四边形,小刚用量角器量出了一条对角线与一边垂直,,用直尺量出了四边形的四条边分别是30cm ,50cm ,30cm ,50cm ,小刚说用这些数据就能计算出四边形的面积,你知道小刚是如何计算的吗?这样计算的根据是什么?【分析】根据小明测量的数据可知这个四边形的对边相等,由此可确定该四边形为平行四边形,可画出如图所示的图形,根据已知可得AB ⊥AC ,AB=30cm ,BC =50cm ,根据勾股定理可以计算出△ABC 的面积和△ACD 的面积,所以计算四边形ABCD 的面积. 解:如图4,根据已知条件可四边形ABCD 是平行四边形,所以AB//CD ,因为AB ⊥AC ,所图 1 图2 图4图3以CD ⊥AC ,所以△ACD 为直角三角形.在Rt △ABC 中,因为AB2+AC2=BC2,所以AC2=502-302=402,所以AC =40,所以△ABC 的面积为21×40×30=600(cm 2).同样△ACD 的面积为600cm 2,所以四边形ABCD 的面积为1200cm 2. 四、等分地块的面积 如图5,ABCD 是老王家的一块平行四边形田地,P 为水井,现要把这块田平均分给两个儿子,为了方便用水,要求两个儿子分到的地都与水井相邻,请你来设计一下,并说明你的理由.【分析】 我们说只要满足所分的两块地面积相等,且都与水井相邻就可以。
中考数学培优 易错 难题(含解析)之平行四边形附答案解析
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.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.(1)求证:四边形BCFD为平行四边形;(2)若AB=6,求平行四边形ADBC的面积.【答案】(1)见解析;(2)S平行四边形ADBC273【解析】【分析】(1)在Rt△ABC中,E为AB的中点,则CE=12AB,BE=12AB,得到∠BCE=∠EBC=60°.由△AEF≌△BEC,得∠AFE=∠BCE=60°.又∠D=60°,得∠AFE=∠D=60度.所以FC∥BD,又因为∠BAD=∠ABC=60°,所以AD∥BC,即FD//BC,则四边形BCFD是平行四边形.(2)在Rt△ABC中,求出BC,AC即可解决问题;【详解】解:(1)证明:在△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,∴∠ABC=60°,在等边△ABD中,∠BAD=60°,∴∠BAD=∠ABC=60°,∵E为AB的中点,∴AE=BE,又∵∠AEF=∠BEC,∴△AEF≌△BEC,在△ABC中,∠ACB=90°,E为AB的中点,∴CE=12AB,BE=12AB,∴CE=AE,∴∠EAC=∠ECA=30°,∴∠BCE=∠EBC=60°,又∵△AEF≌△BEC,∴∠AFE=∠BCE=60°,又∵∠D=60°,∴∠AFE=∠D=60°,∴FC∥BD,又∵∠BAD=∠ABC=60°,∴AD∥BC,即FD∥BC,∴四边形BCFD是平行四边形;(2)解:在Rt△ABC中,∵∠BAC=30°,AB=6,∴BC=AF=3,AC=33∴S平行四边形BCFD=3×3393,S△ACF=12×3×3332,S平行四边形ADBC=32.【点睛】本题考查平行四边形的判定和性质、直角三角形斜边中线定理、等边三角形的性质、解直角三角形、勾股定理等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.2.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3.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.4.在ABC 中,AD BC ⊥于点D ,点E 为AC 边的中点,过点A 作//AF BC ,交DE 的延长线于点F ,连接CF .()1如图1,求证:四边形ADCF 是矩形;()2如图2,当AB AC =时,取AB 的中点G ,连接DG 、EG ,在不添加任何辅助线和字母的条件下,请直接写出图中所有的平行四边形(不包括矩形ADCF ).【答案】(1) 证明见解析;(2)四边形ABDF 、四边形AGEF 、四边形GBDE 、四边形AGDE 、四边形GDCE 都是平行四边形.【解析】【分析】(1)由△AEF ≌△CED ,推出EF=DE ,又AE=EC ,推出四边形ADCF 是平行四边形,只要证明∠ADC=90°,即可推出四边形ADCF 是矩形.(2)四边形ABDF 、四边形AGEF 、四边形GBDE 、四边形AGDE 、四边形GDCE 都是平行四边形.【详解】()1证明:∵//AF BC ,∴AFE EDC ∠=∠,∵E 是AC 中点,∴AE EC =,在AEF 和CED 中,AFE CDE AEF CED AE EC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴AEF CED ≅,∴EF DE =,∵AE EC =,∴四边形ADCF 是平行四边形,∵AD BC ⊥, ∴90ADC ∠=,∴四边形ADCF 是矩形.()2∵线段DG 、线段GE 、线段DE 都是ABC 的中位线,又//AF BC ,∴//AB DE ,//DG AC ,//EG BC , ∴四边形ABDF 、四边形AGEF 、四边形GBDE 、四边形AGDE 、四边形GDCE 都是平行四边形.【点睛】考查平行四边形的判定、矩形的判定、三角形的中位线定理、全等三角形的判定和性质等知识,正确寻找全等三角形解决问题是解题的关键.5.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=9, ∵ADF S=ADP DFP S S +=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 =1144822EA MP ⨯=⨯⨯=, ②设HP =b,由①可得AE=2b,MP=6-b,∴APE S =()121626225b b ⨯⨯-=, 解得b=2.4 3.6或,∵ADF S =ADP DFP S S +=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2227252372 3a b a b ⎧+=-⎪⎪⎨⎛⎫⎪+= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎩, 可得12ab=56, ∴MNQ 56S =, 【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.6.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.7.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22;(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.8.在正方形ABCD中,动点E,F分别从D,C两点同时出发,以相同的速度在直线DC,CB上移动.(1)如图①,当点E自D向C,点F自C向B移动时,连接AE和DF交于点P,请你写出AE与DF的位置关系,并说明理由;(2)如图②,当E,F分别移动到边DC,CB的延长线上时,连接AE和DF,(1)中的结论还成立吗?(请你直接回答“是”或“否”,不须证明)(3)如图③,当E,F分别在边CD,BC的延长线上移动时,连接AE,DF,(1)中的结论还成立吗?请说明理由;(4)如图④,当E,F分别在边DC,CB上移动时,连接AE和DF交于点P,由于点E,F 的移动,使得点P也随之运动,请你画出点P运动路径的草图.若AD=2,试求出线段CP 的最小值.【答案】(1)AE=DF,AE⊥DF;(2)是;(3)成立,理由见解析;(4)CP=QC﹣QP=.【解析】试题分析:(1)AE=DF,AE⊥DF.先证得△ADE≌△DCF.由全等三角形的性质得AE=DF,∠DAE=∠CDF,再由等角的余角相等可得AE⊥DF;(2)是.四边形ABCD是正方形,所以AD=DC,∠ADE=∠DCF=90°,DE=CF,所以△ADE≌△DCF,于是AE=DF,∠DAE=∠CDF,因为∠CDF+∠ADF=90°,∠DAE+∠ADF=90°,所以AE⊥DF;(3)成立.由(1)同理可证AE=DF,∠DAE=∠CDF,延长FD交AE于点G,再由等角的余角相等可得AE⊥DF;(4)由于点P在运动中保持∠APD=90°,所以点P的路径是一段以AD为直径的弧,设AD 的中点为Q,连接QC交弧于点P,此时CP的长度最小,再由勾股定理可得QC的长,再求CP即可.试题解析:(1)AE=DF,AE⊥DF.理由:∵四边形ABCD是正方形,∴AD=DC,∠ADC=∠C=90°.在△ADE和△DCF中,,∴△ADE≌△DCF(SAS).∴AE=DF,∠DAE=∠CDF,由于∠CDF+∠ADF=90°,∴∠DAE+∠ADF=90°.∴AE⊥DF;(2)是;(3)成立.理由:由(1)同理可证AE=DF,∠DAE=∠CDF延长FD交AE于点G,则∠CDF+∠ADG=90°,∴∠ADG+∠DAE=90°.∴AE⊥DF;(4)如图:由于点P在运动中保持∠APD=90°,∴点P的路径是一段以AD为直径的弧,设AD的中点为Q,连接QC交弧于点P,此时CP的长度最小,在Rt△QDC中,QC=,∴CP=QC﹣QP=.考点:四边形的综合知识.9.正方形ABCD的边长为1,对角线AC与BD相交于点O,点E是AB边上的一个动点(点E不与点A、B重合),CE与BD相交于点F,设线段BE的长度为x.(1)如图1,当AD=2OF时,求出x的值;(2)如图2,把线段CE绕点E顺时针旋转90°,使点C落在点P处,连接AP,设△APE 的面积为S,试求S与x的函数关系式并求出S的最大值.【答案】(1)x=﹣1;(2)S=﹣(x﹣)2+(0<x<1),当x=时,S的值最大,最大值为,.【解析】试题分析:(1)过O作OM∥AB交CE于点M,如图1,由平行线等分线段定理得到CM=ME,根据三角形的中位线定理得到AE=2OM=2OF,得到OM=OF,于是得到BF=BE=x,求得OF=OM=解方程,即可得到结果;(2)过P作PG⊥AB交AB的延长线于G,如图2,根据已知条件得到∠ECB=∠PEG,根据全等三角形的性质得到EB=PG=x,由三角形的面积公式得到S=(1﹣x)•x,根据二次函数的性质即可得到结论.试题解析:(1)过O作OM∥AB交CE于点M,如图1,∵OA=OC,∴CM=ME,∴AE=2OM=2OF,∴OM=OF,∴,∴BF=BE=x,∴OF=OM=,∵AB=1,∴OB=,∴,∴x=﹣1;(2)过P作PG⊥AB交AB的延长线于G,如图2,∵∠CEP=∠EBC=90°,∴∠ECB=∠PEG,∵PE=EC,∠EGP=∠CBE=90°,在△EPG与△CEB中,,∴△EPG≌△CEB,∴EB=PG=x,∴AE=1﹣x,∴S=(1﹣x)•x=﹣x2+x=﹣(x﹣)2+,(0<x<1),∵﹣<0,∴当x=时,S的值最大,最大值为,.考点:四边形综合题10.(本题满分10分)如图1,已知矩形纸片ABCD中,AB=6cm,若将该纸片沿着过点B的直线折叠(折痕为BM),点A恰好落在CD边的中点P处.(1)求矩形ABCD的边AD的长.(2)若P为CD边上的一个动点,折叠纸片,使得A与P重合,折痕为MN,其中M在边AD上,N在边BC上,如图2所示.设DP=x cm,DM=y cm,试求y与x的函数关系式,并指出自变量x的取值范围.(3)①当折痕MN的端点N在AB上时,求当△PCN为等腰三角形时x的值;②当折痕MN的端点M在CD上时,设折叠后重叠部分的面积为S,试求S与x之间的函数关系式【答案】(1)AD=3;(2)y=-其中,0<x<3;(3)x=;(4)S=.【解析】试题分析:(1)根据折叠图形的性质和勾股定理求出AD的长度;(2)根据折叠图形的性质以及Rt△MPD的勾股定理求出函数关系式;(3)过点N作NQ⊥CD,根据Rt△NPQ 的勾股定理进行求解;(4)根据Rt△ADM的勾股定理求出MP与x的函数关系式,然后得出函数关系式.试题解析:(1)根据折叠可得BP=AB=6cm CP=3cm 根据Rt△PBC的勾股定理可得:AD=3.(2)由折叠可知AM=MP,在Rt△MPD中,∴∴y=-其中,0<x<3.(3)当点N在AB上,x≥3,∴PC≤3,而PN≥3,NC≥3.∴△PCN为等腰三角形,只可能NC=NP.过N点作NQ⊥CD,垂足为Q,在Rt△NPQ中,∴解得x=.(4)当点M在CD上时,N在AB上,可得四边形ANPM为菱形.设MP=y,在Rt△ADM中,,即∴ y=.∴ S=考点:函数的性质、勾股定理.。
2020-2021中考数学平行四边形(大题培优 易错 难题)含详细答案
2020-2021中考数学平行四边形(大题培优易错难题)含详细答案一、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.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)OP62 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∠FEK=33,∴∠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,HF=3,OH=2﹣3,∴OP=()2212362+-=-.如图4中,点P在线段OC上,当PO=PF时,∠POF=∠PFO=30°,∴∠BOP=90°,∴OP=33OE=33,综上所述:OP6223.【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.3.(1)如图①,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,过点O作直线EF⊥BD,交AD于点E,交BC于点F,连接BE、DF,且BE平分∠ABD.①求证:四边形BFDE是菱形;②直接写出∠EBF的度数;(2)把(1)中菱形BFDE进行分离研究,如图②,点G、I分别在BF、BE边上,且BG=BI,连接GD,H为GD的中点,连接FH并延长,交ED于点J,连接IJ、IH、IF、IG.试探究线段IH与FH之间满足的关系,并说明理由;(3)把(1)中矩形ABCD进行特殊化探究,如图③,当矩形ABCD满足AB=AD时,点E是对角线AC上一点,连接DE、EF、DF,使△DEF是等腰直角三角形,DF交AC于点G.请直接写出线段AG、GE、EC三者之间满足的数量关系.【答案】(1)①详见解析;②60°.(2)IH =3FH ;(3)EG 2=AG 2+CE 2.【解析】【分析】(1)①由△DOE ≌△BOF ,推出EO =OF ,∵OB =OD ,推出四边形EBFD 是平行四边形,再证明EB =ED 即可.②先证明∠ABD =2∠ADB ,推出∠ADB =30°,延长即可解决问题.(2)IH =3FH .只要证明△IJF 是等边三角形即可.(3)结论:EG 2=AG 2+CE 2.如图3中,将△ADG 绕点D 逆时针旋转90°得到△DCM ,先证明△DEG ≌△DEM ,再证明△ECM 是直角三角形即可解决问题.【详解】(1)①证明:如图1中,∵四边形ABCD 是矩形,∴AD ∥BC ,OB =OD ,∴∠EDO =∠FBO ,在△DOE 和△BOF 中,EDO FBO OD OBEOD BOF ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩=== , ∴△DOE ≌△BOF ,∴EO =OF ,∵OB =OD ,∴四边形EBFD 是平行四边形,∵EF ⊥BD ,OB =OD ,∴EB =ED ,∴四边形EBFD 是菱形.②∵BE 平分∠ABD ,∴∠ABE =∠EBD ,∵EB =ED ,∴∠EBD =∠EDB ,∴∠ABD =2∠ADB ,∵∠ABD +∠ADB =90°,∴∠ADB =30°,∠ABD =60°,∴∠ABE =∠EBO =∠OBF =30°,∴∠EBF =60°.(2)结论:IH=3FH .理由:如图2中,延长BE 到M ,使得EM =EJ ,连接MJ .∵四边形EBFD 是菱形,∠B =60°,∴EB =BF =ED ,DE ∥BF ,∴∠JDH =∠FGH ,在△DHJ 和△GHF 中,DHG GHF DH GHJDH FGH ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩=== , ∴△DHJ ≌△GHF ,∴DJ =FG ,JH =HF ,∴EJ =BG =EM =BI ,∴BE =IM =BF ,∵∠MEJ =∠B =60°,∴△MEJ 是等边三角形,∴MJ =EM =NI ,∠M =∠B =60°在△BIF 和△MJI 中,BI MJ B M BF IM ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△BIF ≌△MJI ,∴IJ =IF ,∠BFI =∠MIJ ,∵HJ =HF ,∴IH ⊥JF ,∵∠BFI +∠BIF =120°,∴∠MIJ +∠BIF =120°,∴∠JIF =60°,∴△JIF 是等边三角形,在Rt △IHF 中,∵∠IHF =90°,∠IFH =60°,∴∠FIH =30°,∴IH =3FH .(3)结论:EG 2=AG 2+CE 2.理由:如图3中,将△ADG 绕点D 逆时针旋转90°得到△DCM ,∵∠FAD +∠DEF =90°,∴AFED 四点共圆,∴∠EDF =∠DAE =45°,∠ADC =90°,∴∠ADF +∠EDC =45°,∵∠ADF =∠CDM ,∴∠CDM +∠CDE =45°=∠EDG ,在△DEM 和△DEG 中,DE DE EDG EDM DG DM ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== , ∴△DEG ≌△DEM ,∴GE =EM ,∵∠DCM =∠DAG =∠ACD =45°,AG =CM ,∴∠ECM =90°∴EC 2+CM 2=EM 2,∵EG =EM ,AG =CM ,∴GE 2=AG 2+CE 2.【点睛】考查四边形综合题、矩形的性质、正方形的性质、菱形的判定和性质,等边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,学会转化的思想思考问题.4.如图,正方形ABCD 的边长为8,E 为BC 上一定点,BE =6,F 为AB 上一动点,把△BEF 沿EF 折叠,点B 落在点B ′处,当△AFB ′恰好为直角三角形时,B ′D 的长为?465522【解析】【分析】分两种情况分析:如图1,当∠AB′F=90°时,此时A、B′、E三点共线,过点B′作B′M⊥AB,B′N⊥AD,由三角形的面积法则可求得B′M=2.4,再由勾股定理可求得B′N=3.2,在Rt△CB′N中,由勾股定理得,B′D=2222+DN= 3.2 5.6B N'+;如图2,当∠AFB′=90°时,由题意可知此时四边形EBFB′是正方形,AF=2,过点B′作B′N⊥AD,则四边形AFB′N为矩形,在Rt△CB′N中,由勾股定理得,B′D=2222+DN=22B N'+;【详解】如图1,当∠AB′F=90°时,此时A、B′、E三点共线,∵∠B=90°,∴AE=2222AB BE=86++=10,∵B′E=BE=6,∴AB′=4,∵B′F=BF,AF+BF=AB=8,在Rt△AB′F中,∠AB′F=90°,由勾股定理得,AF2=FB′2+AB′2,∴AF=5,BF=3,过点B′作B′M⊥AB,B′N⊥AD,由三角形的面积法则可求得B′M=2.4,再由勾股定理可求得B′N=3.2,∴AN=B′M=2.4,∴DN=AD-AN=8-2.4=5.6,在Rt△CB′N中,由勾股定理得,B′D=2222+DN= 3.2 5.6B N'+ =4655;如图2,当∠AFB′=90°时,由题意可知此时四边形EBFB′是正方形,∴AF=2,过点B′作B′N⊥AD,则四边形AFB′N为矩形,∴AN=B′F=6,B′N=AF=2,∴DN=AD-AN=2,在Rt△CB′N中,由勾股定理得,B′D=2222+DN=22B N'+ =22;综上,可得B′D 4655或2【点睛】本题主要考查正方形的性质与判定,矩形有性质判定、勾股定理、折叠的性质等,能正确地画出图形并能分类讨论是解题的关键.5.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.6.(问题情境)在△ABC中,AB=AC,点P为BC所在直线上的任一点,过点P作PD⊥AB,PE⊥AC,垂足分别为D、E,过点C作CF⊥AB,垂足为F.当P在BC边上时(如图1),求证:PD+PE=CF.证明思路是:如图2,连接AP,由△ABP与△ACP面积之和等于△ABC的面积可以证得:PD+PE=CF.(不要证明)(变式探究)(1)当点P在CB延长线上时,其余条件不变(如图3),试探索PD、PE、CF之间的数量关系并说明理由;请运用上述解答中所积累的经验和方法完成下列两题:(结论运用)(2)如图4,将长方形ABCD沿EF折叠,使点D落在点B上,点C落在点C′处,点P为折痕EF上的任一点,过点P作PG⊥BE、PH⊥BC,垂足分别为G、H,若AD =16,CF=6,求PG+PH的值.(迁移拓展)(3)在直角坐标系中,直线l1:y=-43x+8与直线l2:y=﹣2x+8相交于点A,直线l1、l2与x轴分别交于点B、点C.点P是直线l2上一个动点,若点P到直线l1的距离为2.求点P的坐标.【答案】【变式探究】证明见解析【结论运用】8【迁移拓展】(﹣1,6),(1,10)【解析】【变式探究】连接AP,同理利用△ABP与△ACP面积之差等于△ABC的面积可以证得;【结论运用】过点E作EQ⊥BC,垂足为Q,根据勾股定理和矩形的性质解答即可;【迁移拓展】分两种情况,利用结论,求得点P到x轴的距离,再利用待定系数法可求出P的坐标.【详解】变式探究:连接AP,如图3:∵PD⊥AB,PE⊥AC,CF⊥AB,且S△ABC=S△ACP﹣S△ABP,∴12AB•CF=12AC•PE﹣12AB•PD.∵AB=AC,∴CF=PD﹣PE;结论运用:过点E作EQ⊥BC,垂足为Q,如图④,∵四边形ABCD是长方形,∴AD=BC,∠C=∠ADC=90°.∵AD=16,CF=6,∴BF=BC﹣CF=AD﹣CF=5,由折叠可得:DF=BF,∠BEF=∠DEF.∴DF=5.∵∠C=90°,∴DC2222-=-8.DF CF106∵EQ⊥BC,∠C=∠ADC=90°,∴∠EQC=90°=∠C=∠ADC.∴四边形EQCD是长方形.∴EQ=DC=4.∵AD∥BC,∴∠DEF=∠EFB.∵∠BEF=∠DEF,∴∠BEF=∠EFB.∴BE=BF,由问题情境中的结论可得:PG+PH=EQ.∴PG+PH=8.∴PG+PH的值为8;迁移拓展:如图,由题意得:A(0,8),B(6,0),C(﹣4,0)∴AB2210,BC=10.68∴AB=BC,(1)由结论得:P1D1+P1E1=OA=8∵P1D1=1=2,∴P1E1=6 即点P1的纵坐标为6又点P1在直线l2上,∴y=2x+8=6,∴x=﹣1,即点P1的坐标为(﹣1,6);(2)由结论得:P2E2﹣P2D2=OA=8∵P2D2=2,∴P2E2=10 即点P1的纵坐标为10又点P1在直线l2上,∴y=2x+8=10,∴x=1,即点P1的坐标为(1,10)【点睛】本题考查了矩形的性质与判定、等腰三角形的性质与判定及勾股定理等知识点,利用面积法列出等式是解决问题的关键.7.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 .【详解】延长BF ,交DA 的延长线于点M ,连接BD .∵四边形ABCD 是矩形,∴MD ∥BC ,∴∠AMF =∠EBF ,∠E =∠MAF ,又FA =FE ,∴△AFM ≌△EFB ,∴AM =BE ,FB =FM .∵矩形ABCD 中,∴AC =BD ,AD =BC ,∴BC +BE =AD +AM ,即CE =MD .∵CE =AC ,∴AC =CE = BD =DM .∵FB =FM ,∴BF ⊥DF .【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.8.已知90AOB ∠=︒,点C 是AOB ∠的角平分线OP 上的任意一点,现有一个直角MCN ∠绕点C 旋转,两直角边CM ,CN 分别与直线OA ,OB 相交于点D ,点E .(1)如图1,若CD OA ⊥,猜想线段OD ,OE ,OC 之间的数量关系,并说明理由. (2)如图2,若点D 在射线OA 上,且CD 与OA 不垂直,则(1)中的数量关系是否仍成立?如成立,请说明理由;如不成立,请写出线段OD ,OE ,OC 之间的数量关系,并加以证明.(3)如图3,若点D 在射线OA 的反向延长线上,且2OD =,8OE =,请直接写出线段CE 的长度.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(334【解析】【分析】(1)先证四边形ODCE 为矩形,再证矩形ODCE 为正方形,由正方形性质可得;(2)过点C 作CG OA ⊥于点G ,CH OB ⊥于点H ,证四边形OGCH 为正方形,再证()CGD CHE ASA ∆≅∆,可得;(3)根据()CGD CHE ASA ∆≅∆,可得2OE OD OH OG OC -=+=.【详解】解:(1)∵90AOB ∠=︒,90MCN ∠=︒,CD OA ⊥,∴四边形ODCE 为矩形.∵OP 是AOB ∠的角平分线,∴45DOC EOC ∠=∠=︒,∴OD CD =,∴矩形ODCE 为正方形, ∴2OC OD =,2OC OE =.∴2OD OE OC +=.(2)如图,过点C 作CG OA ⊥于点G ,CH OB ⊥于点H ,∵OP 平分AOB ∠,90AOB ∠=︒,∴四边形OGCH 为正方形,由(1)得:2OG OH OC +=,在CGD ∆和CHE ∆中, 90CGD CHE CG CHDCG ECH ︒⎧∠=∠=⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴()CGD CHE ASA ∆≅∆,∴GD HE =,∴2OD OE OC +=.(3)2OG OH OC +=, ()CGD CHE ASA ∆≅∆,∴GD HE =. ∵OD GD OG =-,OE OH EH =+,∴2OE OD OH OG OC -=+=, ∴32OC =,∴34CE =,CE 的长度为34.【点睛】考核知识点:矩形,正方形的判定和性质.熟练运用特殊四边形的性质和判定是关键.9.在ABC V 中,ABC 90o ∠=,BD 为AC 边上的中线,过点C 作CE BD ⊥于点E ,过点A 作BD 的平行线,交CE 的延长线于点F ,在AF 的延长线上截取FG BD =,连接BG ,DF .()1求证:BD DF =;()2求证:四边形BDFG 为菱形;()3若AG 5=,CF 7=,求四边形BDFG 的周长.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3)8【解析】【分析】()1利用平行线的性质得到90CFA ∠=o ,再利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可得证,()2利用平行四边形的判定定理判定四边形BDFG 为平行四边形,再利用()1得结论即可得证,()3设GF x =,则5AF x =-,利用菱形的性质和勾股定理得到CF 、AF 和AC 之间的关系,解出x 即可.【详解】()1证明:AG //BD Q ,CF BD ⊥,CF AG ∴⊥,又D Q 为AC 的中点,1DF AC 2∴=, 又1BD AC 2=Q , BD DF ∴=,()2证明:BD//GF Q ,BD FG =,∴四边形BDFG 为平行四边形,又BD DF =Q ,∴四边形BDFG 为菱形,()3解:设GF x =,则AF 5x =-,AC 2x =,在Rt AFC V 中,222(2x)7)(5x)=+-, 解得:1x 2=,216x (3=-舍去), GF 2∴=,∴菱形BDFG 的周长为8.【点睛】本题考查了菱形的判定与性质直角三角形斜边上的中线,勾股定理等知识,正确掌握这些定义性质及判定并结合图形作答是解决本题的关键.10.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11.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.12.在正方形ABCD中,动点E,F分别从D,C两点同时出发,以相同的速度在直线DC,CB上移动.(1)如图①,当点E自D向C,点F自C向B移动时,连接AE和DF交于点P,请你写出AE与DF的位置关系,并说明理由;(2)如图②,当E,F分别移动到边DC,CB的延长线上时,连接AE和DF,(1)中的结论还成立吗?(请你直接回答“是”或“否”,不须证明)(3)如图③,当E,F分别在边CD,BC的延长线上移动时,连接AE,DF,(1)中的结论还成立吗?请说明理由;(4)如图④,当E,F分别在边DC,CB上移动时,连接AE和DF交于点P,由于点E,F 的移动,使得点P也随之运动,请你画出点P运动路径的草图.若AD=2,试求出线段CP 的最小值.【答案】(1)AE=DF,AE⊥DF;(2)是;(3)成立,理由见解析;(4)CP=QC﹣QP=.【解析】试题分析:(1)AE=DF,AE⊥DF.先证得△ADE≌△DCF.由全等三角形的性质得AE=DF,∠DAE=∠CDF,再由等角的余角相等可得AE⊥DF;(2)是.四边形ABCD是正方形,所以AD=DC,∠ADE=∠DCF=90°,DE=CF,所以△ADE≌△DCF,于是AE=DF,∠DAE=∠CDF,因为∠CDF+∠ADF=90°,∠DAE+∠ADF=90°,所以AE⊥DF;(3)成立.由(1)同理可证AE=DF,∠DAE=∠CDF,延长FD交AE于点G,再由等角的余角相等可得AE⊥DF;(4)由于点P在运动中保持∠APD=90°,所以点P的路径是一段以AD为直径的弧,设AD 的中点为Q,连接QC交弧于点P,此时CP的长度最小,再由勾股定理可得QC的长,再求CP即可.试题解析:(1)AE=DF,AE⊥DF.理由:∵四边形ABCD是正方形,∴AD=DC,∠ADC=∠C=90°.在△ADE和△DCF中,,∴△ADE≌△DCF(SAS).∴AE=DF,∠DAE=∠CDF,由于∠CDF+∠ADF=90°,∴∠DAE+∠ADF=90°.∴AE⊥DF;(2)是;(3)成立.理由:由(1)同理可证AE=DF,∠DAE=∠CDF延长FD交AE于点G,则∠CDF+∠ADG=90°,∴∠ADG+∠DAE=90°.∴AE⊥DF;(4)如图:由于点P在运动中保持∠APD=90°,∴点P的路径是一段以AD为直径的弧,设AD的中点为Q,连接QC交弧于点P,此时CP的长度最小,在Rt△QDC中,QC=,∴CP=QC﹣QP=.考点:四边形的综合知识.13.已知点O是△ABC内任意一点,连接OA并延长到E,使得AE=OA,以OB,OC为邻边作▱OBFC,连接OF与BC交于点H,再连接EF.(1)如图1,若△ABC为等边三角形,求证:①EF⊥BC;②EF=BC;(2)如图2,若△ABC为等腰直角三角形(BC为斜边),猜想(1)中的两个结论是否成立?若成立,直接写出结论即可;若不成立,请你直接写出你的猜想结果;(3)如图3,若△ABC是等腰三角形,且AB=AC=kBC,请你直接写出EF与BC之间的数量关系.【答案】(1)见解析;(2)EF⊥BC仍然成立;(3)EF=BC【解析】试题分析:(1)由平行四边形的性质得到BH=HC=BC,OH=HF,再由等边三角形的性质得到AB=BC,AH⊥BC,根据勾股定理得到AH=BC,即可;(2)由平行四边形的性质得到BH=HC=BC,OH=HF,再由等腰直角三角形的性质得到AB=BC,AH⊥BC,根据勾股定理得到AH=BC,即可;(3)由平行四边形的性质得到BH=HC=BC,OH=HF,再由等腰三角形的性质和AB=AC=kBC得到AB=BC,AH⊥BC,根据勾股定理得到AH=BC,即可.试题解析:(1)连接AH,如图1,∵四边形OBFC是平行四边形,∴BH=HC=BC,OH=HF,∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC,AH⊥BC,在Rt△ABH中,AH2=AB2﹣BH2,∴AH==BC,∵OA=AE,OH=HF,∴AH是△OEF的中位线,∴AH=EF,AH∥EF,∴EF⊥BC,BC=EF,∴EF⊥BC,EF=BC;(2)EF⊥BC仍然成立,EF=BC,如图2,∵四边形OBFC是平行四边形,∴BH=HC=BC,OH=HF,∵△ABC是等腰三角形,∴AB=BC,AH⊥BC,在Rt△ABH中,AH2=AB2﹣BH2=(BH)2﹣BH2=BH2,∴AH=BH=BC,∵OA=AE,OH=HF,∴AH是△OEF的中位线,∴AH=EF,AH∥EF,∴EF⊥BC,BC=EF,∴EF⊥BC,EF=BC;(3)如图3,∵四边形OBFC是平行四边形,∴BH=HC=BC,OH=HF,∵△ABC是等腰三角形,∴AB=kBC,AH⊥BC,在Rt△ABH中,AH2=AB2﹣BH2=(kBC)2﹣(BC)2=(k2-)BC2,∴AH=BH=BC,∵OA=AE,OH=HF,∴AH是△OEF的中位线,∴AH=EF,AH∥EF,∴EF⊥BC,BC=EF,∴EF=BC.考点:四边形综合题.14.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重叠部分图形的面积为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分成的两部分图形面积分别为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.15.已知: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)由已知条件可得四边形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)若四边形AMCN为菱形,则有AM=AN,从已知可得∠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.。
中考数学平行四边形的综合热点考点难点及答案解析
中考数学平行四边形的综合热点考点难点及答案解析一、平行四边形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.已知: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】本题主要考查菱形的判定定理,首先要判定其为平行四边形,这是菱形判定的基本判定.3.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.4.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2117+. 【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 x x AC CB x x -=⇒=⇒=-(舍负) 易知∠ACE <90°,所以边BC 117+ 综上所述:边BC 的长为2117+.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.5.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.(1)求证:四边形BCFD为平行四边形;(2)若AB=6,求平行四边形ADBC的面积.【答案】(1)见解析;(2)S平行四边形ADBC273【解析】【分析】(1)在Rt△ABC中,E为AB的中点,则CE=12AB,BE=12AB,得到∠BCE=∠EBC=60°.由△AEF≌△BEC,得∠AFE=∠BCE=60°.又∠D=60°,得∠AFE=∠D=60度.所以FC∥BD,又因为∠BAD=∠ABC=60°,所以AD∥BC,即FD//BC,则四边形BCFD是平行四边形.(2)在Rt△ABC中,求出BC,AC即可解决问题;【详解】解:(1)证明:在△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,∴∠ABC=60°,在等边△ABD中,∠BAD=60°,∴∠BAD=∠ABC=60°,∵E为AB的中点,∴AE=BE,又∵∠AEF=∠BEC,∴△AEF≌△BEC,在△ABC中,∠ACB=90°,E为AB的中点,∴CE=12AB,BE=12AB,∴CE=AE,∴∠EAC=∠ECA=30°,∴∠BCE=∠EBC=60°,又∵△AEF≌△BEC,∴∠AFE=∠BCE=60°,又∵∠D=60°,∴∠AFE=∠D=60°,∴FC∥BD,又∵∠BAD=∠ABC=60°,∴AD∥BC,即FD∥BC,∴四边形BCFD是平行四边形;(2)解:在Rt△ABC中,∵∠BAC=30°,AB=6,∴BC=AF=3,AC=33,∴S平行四边形BCFD=3×33=93,S△ACF=12×3×33=93,S平行四边形ADBC=273.【点睛】本题考查平行四边形的判定和性质、直角三角形斜边中线定理、等边三角形的性质、解直角三角形、勾股定理等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.6.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.7.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.8.如图1,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于D,分别延长AC至E,BC至F,且CE=EF,延长FE交AD的延长线于G.(1)求证:AE=EG;(2)如图2,分别连接BG,BE,若BG=BF,求证:BE=EG;(3)如图3,取GF的中点M,若AB=5,求EM的长.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3)5 2【解析】【分析】(1)根据平行线的性质和等腰三角形的三线合一的性质得:∠CAD=∠G,可得AE=EG;(2)作辅助线,证明△BEF≌△GEC(SAS),可得结论;(3)如图3,作辅助线,构建平行线,证明四边形DMEN是平行四边形,得EM=DN=1AC,计算可得结论.2【详解】证明:(1)如图1,过E作EH⊥CF于H,∵AD⊥BC,∴EH∥AD,∴∠CEH=∠CAD,∠HEF=∠G,∵CE=EF,∴∠CEH=∠HEF,∴∠CAD=∠G,∴AE=EG;(2)如图2,连接GC,∵AC=BC,AD⊥BC,∴BD=CD,∴AG是BC的垂直平分线,∴GC=GB,∴∠GBF=∠BCG,∵BG=BF,∴GC=BE,∵CE=EF,∴∠CEF=180°﹣2∠F,∵BG=BF,∴∠GBF=180°﹣2∠F,∴∠GBF =∠CEF ,∴∠CEF =∠BCG ,∵∠BCE =∠CEF+∠F ,∠BCE =∠BCG+∠GCE ,∴∠GCE =∠F ,在△BEF 和△GCE 中,CE GCE F CG BF EF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩Q , ∴△BEF ≌△GEC (SAS ),∴BE =EG ;(3)如图3,连接DM ,取AC 的中点N ,连接DN ,由(1)得AE =EG ,∴∠GAE =∠AGE ,在Rt △ACD 中,N 为AC 的中点,∴DN =12AC =AN ,∠DAN =∠ADN , ∴∠ADN =∠AGE ,∴DN ∥GF ,在Rt △GDF 中,M 是FG 的中点, ∴DM =12FG =GM ,∠GDM =∠AGE , ∴∠GDM =∠DAN ,∴DM ∥AE ,∴四边形DMEN 是平行四边形, ∴EM =DN =12AC , ∵AC =AB =5, ∴EM =52. 【点睛】 本题是三角形的综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质,直角三角形斜边中线的性质,等腰三角形的性质和判定,平行四边形的性质和判定等知识,解题的关键是作辅助线,并熟练掌握全等三角形的判定方法,特别是第三问,辅助线的作法是关键.9.(1)如图1,将矩形ABCD 折叠,使BC 落在对角线BD 上,折痕为BE ,点C 落在点C '处,若42ADB =o ∠,则DBE ∠的度数为______o .(2)小明手中有一张矩形纸片ABCD ,4AB =,9AD =.(画一画)如图2,点E 在这张矩形纸片的边AD 上,将纸片折叠,使AB 落在CE 所在直线上,折痕设为MN (点M ,N 分别在边AD ,BC 上),利用直尺和圆规画出折痕MN (不写作法,保留作图痕迹,并用黑色水笔把线段描清楚);(算一算)如图3,点F 在这张矩形纸片的边BC 上,将纸片折叠,使FB 落在射线FD 上,折痕为GF ,点,A B 分别落在点A ',B '处,若73AG =,求B D '的长.【答案】(1)21;(2)画一画;见解析;算一算:3B D '=【解析】【分析】(1)利用平行线的性质以及翻折不变性即可解决问题;(2)【画一画】,如图2中,延长BA 交CE 的延长线由G ,作∠BGC 的角平分线交AD 于M ,交BC 于N ,直线MN 即为所求;【算一算】首先求出GD=9-72033=,由矩形的性质得出AD ∥BC ,BC=AD=9,由平行线的性质得出∠DGF=∠BFG ,由翻折不变性可知,∠BFG=∠DFG ,证出∠DFG=∠DGF ,由等腰三角形的判定定理证出DF=DG=203,再由勾股定理求出CF ,可得BF ,再利用翻折不变性,可知FB′=FB ,由此即可解决问题.【详解】(1)如图1所示:∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∴∠ADB=∠DBC=42°,由翻折的性质可知,∠DBE=∠EBC=12∠DBC=21°,故答案为21.(2)【画一画】如图所示:【算一算】如3所示:∵AG=73,AD=9,∴GD=9-72033,∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,BC=AD=9,∴∠DGF=∠BFG,由翻折不变性可知,∠BFG=∠DFG,∴∠DFG=∠DGF,∴DF=DG=203,∵CD=AB=4,∠C=90°,∴在Rt △CDF 中,由勾股定理得:CF=22222016433DF CD ⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭, ∴BF=BC-CF=9161133-=, 由翻折不变性可知,FB=FB′=113, ∴B′D=DF -FB′=2011333-=. 【点睛】 四边形综合题,考查了矩形的性质、翻折变换的性质、勾股定理、等腰三角形的判定、平行线的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会利用翻折不变性解决问题.10.在ABC V 中,ABC 90o ∠=,BD 为AC 边上的中线,过点C 作CE BD ⊥于点E ,过点A 作BD 的平行线,交CE 的延长线于点F ,在AF 的延长线上截取FG BD =,连接BG ,DF .()1求证:BD DF =;()2求证:四边形BDFG 为菱形;()3若AG 5=,CF 7=,求四边形BDFG 的周长.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3)8【解析】【分析】()1利用平行线的性质得到90CFA ∠=o ,再利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可得证,()2利用平行四边形的判定定理判定四边形BDFG 为平行四边形,再利用()1得结论即可得证,()3设GF x =,则5AF x =-,利用菱形的性质和勾股定理得到CF 、AF 和AC 之间的关系,解出x 即可.【详解】()1证明:AG //BD Q ,CF BD ⊥,CF AG ∴⊥,又D Q 为AC 的中点,1DF AC 2∴=, 又1BD AC 2=Q , BD DF ∴=,()2证明:BD//GF Q ,BD FG =,∴四边形BDFG 为平行四边形,又BD DF =Q ,∴四边形BDFG 为菱形,()3解:设GF x =,则AF 5x =-,AC 2x =,在Rt AFC V 中,222(2x)(5x)=+-,解得:1x 2=,216x (3=-舍去), GF 2∴=,∴菱形BDFG 的周长为8.【点睛】本题考查了菱形的判定与性质直角三角形斜边上的中线,勾股定理等知识,正确掌握这些定义性质及判定并结合图形作答是解决本题的关键.11.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+4.12.如图,在平面直角坐标系xOy 中,四边形OABC 的顶点A 在x 轴的正半轴上,OA=4,OC=2,点D 、E 、F 、G 分别为边OA 、AB 、BC 、CO 的中点,连结DE 、EF 、FG 、GD .(1)若点C 在y 轴的正半轴上,当点B 的坐标为(2,4)时,判断四边形DEFG 的形状,并说明理由.(2)若点C 在第二象限运动,且四边形DEFG 为菱形时,求点四边形OABC 对角线OB 长度的取值范围.(3)若在点C 的运动过程中,四边形DEFG 始终为正方形,当点C 从X 轴负半轴经过Y 轴正半轴,运动至X 轴正半轴时,直接写出点B 的运动路径长.【答案】(1)正方形(2)256OB <<(3)2π【解析】分析:(1)连接OB ,AC ,说明OB ⊥AC ,OB=AC ,可得四边形DEFG 是正方形.(2)由四边形DEFG 是菱形,可得OB=AC ,当点C 在y 轴上时,AC=25C 在x 轴上时,AC=6, 故可得结论;(3)根据题意计算弧长即可.详解:(1)正方形,如图1,证明连接OB ,AC ,说明OB ⊥AC ,OB=AC ,可得四边形DEFG 是正方形.(2)256OB <如图2,由四边形DEFG 是菱形,可得OB=AC ,当点C 在y 轴上时,AC=25C 在x 轴上时,AC=6, ∴256OB < ;(3)2π.如图3,当四边形DEFG 是正方形时,OB ⊥AC ,且OB=AC ,构造△OBE ≌△ACO ,可得B 点在以E (0,4)为圆心,2为半径的圆上运动.所以当C点从x轴负半轴到正半轴运动时,B点的运动路径为2 .图1 图2 图3点睛:本题主要考查了正方形的判定,菱形的性质以及弧长的计算.灵活运用正方形的判定定理和菱形的性质运用是解题的关键.13.如图,现有一张边长为4的正方形纸片ABCD,点P为正方形AD边上的一点(不与点A、点D重合),将正方形纸片折叠,使点B落在P处,点C落在G处,PG交DC于H,折痕为EF,连接BP、BH.(1)求证:∠APB=∠BPH;(2)当点P在边AD上移动时,求证:△PDH的周长是定值;(3)当BE+CF的长取最小值时,求AP的长.【答案】(1)证明见解析.(2)证明见解析.(3)2.【解析】试题分析:(1)根据翻折变换的性质得出∠PBC=∠BPH,进而利用平行线的性质得出∠APB=∠PBC即可得出答案;(2)首先证明△ABP≌△QBP,进而得出△BCH≌△BQH,即可得出PD+DH+PH=AP+PD+DH+HC=AD+CD=8;(3)过F作FM⊥AB,垂足为M,则FM=BC=AB,证明△EFM≌△BPA,设AP=x,利用折叠的性质和勾股定理的知识用x表示出BE和CF,结合二次函数的性质求出最值.试题解析:(1)解:如图1,∵PE=BE,∴∠EBP=∠EPB.又∵∠EPH=∠EBC=90°,∴∠EPH-∠EPB=∠EBC-∠EBP.即∠PBC=∠BPH.又∵AD∥BC,∴∠APB=∠PBC.∴∠APB=∠BPH.(2)证明:如图2,过B作BQ⊥PH,垂足为Q.由(1)知∠APB=∠BPH,又∵∠A=∠BQP=90°,BP=BP,在△ABP和△QBP中,,∴△ABP≌△QBP(AAS),∴AP=QP,AB=BQ,又∵AB=BC,∴BC=BQ.又∠C=∠BQH=90°,BH=BH,在△BCH和△BQH中,,∴△BCH≌△BQH(SAS),∴CH=QH.∴△PHD的周长为:PD+DH+PH=AP+PD+DH+HC=AD+CD=8.∴△PDH的周长是定值.(3)解:如图3,过F作FM⊥AB,垂足为M,则FM=BC=AB.又∵EF为折痕,∴EF⊥BP.∴∠EFM+∠MEF=∠ABP+∠BEF=90°,∴∠EFM=∠ABP.又∵∠A=∠EMF=90°,在△EFM和△BPA中,,∴△EFM≌△BPA(AAS).∴EM=AP.设AP=x在Rt△APE中,(4-BE)2+x2=BE2.解得BE=2+,∴CF=BE-EM=2+-x,∴BE+CF=-x+4=(x-2)2+3.当x=2时,BE+CF取最小值,∴AP=2.考点:几何变换综合题.14.(本题14分)小明在学习平行线相关知识时总结了如下结论:端点分别在两条平行线上的所有线段中,垂直于平行线的线段最短.小明应用这个结论进行了下列探索活动和问题解决.问题1:如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,P为AC边上的一动点,以PB,PA为边构造□APBQ,求对角线PQ的最小值及PQ最小时的值.(1)在解决这个问题时,小明构造出了如图2的辅助线,则PQ的最小值为,当PQ最小时= _____ __;(2)小明对问题1做了简单的变式思考.如图3,P为AB边上的一动点,延长PA到点E,使AE=nPA(n为大于0的常数).以PE,PC为边作□PCQE,试求对角线PQ长的最小值,并求PQ最小时的值;问题2:在四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=1,AB=2,BC=3.(1)如图4,若为上任意一点,以,为边作□.试求对角线长的最小值和PQ最小时的值.(2)若为上任意一点,延长到,使,再以,为边作□.请直接写出对角线长的最小值和PQ最小时的值.【答案】问题1:(1)3,;(2)PQ=,=.问题2:(1)=4,.(2)PQ的最小值为..【解析】试题分析:问题1:(1)首先根据条件可证四边形PCBQ是矩形,然后根据条件“四边形APBQ是平行四边形可得AP=QB=PC,从而可求的值.(2)由题可知:当QP⊥AC 时,PQ最小.过点C作CD⊥AB于点D.此时四边形CDPQ为矩形,PQ=CD,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,利用面积可求出CD=,然后可求出AD=,由AE=nPA可得PE=,而PE=CQ=PD=AD-AP=,所以AP=.所以=.问题2:(1)设对角线与相交于点.Rt≌Rt.所以AD=HC,QH=AP.由题可知:当QP⊥AB时,PQ最小,此时=CH=4,根据条件可证四边形BPQH为矩形,从而QH=BP=AP.所以.(2)根据题意画出图形,当AB 时,的长最小,PQ的最小值为..试题解析:问题1:(1)3,;(2)过点C作CD⊥AB于点D.由题意可知当PQ⊥AB时,PQ最短.所以此时四边形CDPQ为矩形.PQ=CD,DP=CQ=PE.因为∠BCA=90°,AC=4,BC=3,所以AB=5.所以CD=.所以PQ=.在Rt△ACD中AC=4,CD=,所以AD=.因为AE=nPA,所以PE==CQ=PD=AD-AP=.所以AP=.所以=.问题2:(1)如图2,设对角线与相交于点.所以G是DC的中点,作QH BC,交BC的延长线于H,因为AD//BC,所以.所以.又,所以Rt≌Rt.所以AD=HC,QH=AP.由图知,当AB时,的长最小,即=CH=4.易得四边形BPQH为矩形,所以QH=BP=AP.所以.(若学生有能力从梯形中位线角度考虑,若正确即可评分.但讲评时不作要求)(2)PQ的最小值为..考点:1.直角三角形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.平行四边形的性质;4矩形的判定与性质.15.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.。
特殊的平行四边形重难点题型
特殊的平行四边形章末重难点题型汇编【考点1 菱形的性质】【方法点拨】菱形具有平行四边形的一切性质;菱形的四条边都相等;菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线都平分一组对角。
【例1】(2019春•卧龙区期末)如图,已知菱形ABCD 的周长为24,对角线AC 、BD 交于点O ,且16AC BD +=,则该菱形的面积等于( )A .6B .8C .14D .28【分析】首先根据题意求出AD 的长度,然后利用菱形的性质以及勾股定理的知识求出AO •BO 的值,最后结合三角形的面积公式即可求出答案.【答案】解:∵四边形ABCD 是菱形,∴AC ⊥BD ,AB =BC =CD =DA ,∵菱形ABCD 的周长为24,∴AD =AB =6,∵AC +BD =16,∴AO +BO =8,∴AO 2+BO 2+2AO •BO =64,∵AO 2+BO 2=AB 2,∴AO •BO =14,∴菱形的面积=4×三角形AOD 的面积=4××14=28,故选:D .【点睛】本题主要考查了菱形的性质,解题的关键是利用菱形的性质以及勾股定理的知识求出AO •BO 的值.【变式1-1】(2019春•定远县期末)如图,菱形ABCD 中,AC 交BD 于点O ,DE BC ⊥于点E ,连接OE ,若50BCD ∠=︒,则OED ∠的度数是( )A.35︒B.30︒C.25︒D.20︒【分析】根据直角三角形的斜边中线性质可得OE=BE=OD,根据菱形性质可得∠DBE=∠ABC=65°,从而得到∠OEB度数,再依据∠OED=90°﹣∠OEB即可.【答案】解:∵四边形ABCD是菱形,∠BCD=50°,∴O为BD中点,∠DBE=∠ABC=65°.∵DE⊥BC,∴在Rt△BDE中,OE=BE=OD,∴∠OEB=∠OBE=65°.∴∠OED=90°﹣65°=25°.故选:C.【点睛】本题主要考查了菱形的性质、直角三角形斜边中线的性质,解决这类问题的方法是四边形转化为三角形.【变式1-2】(2019春•宝应县期末)如图,四边形ABCD是菱形,6AC=,8BD=,AH BC⊥于H,则AH 等于()A.125B.4C.245D.5【分析】根据菱形的性质得出BO、CO的长,在Rt△BOC中求出BC,利用菱形面积等于对角线乘积的一半,也等于BC×AH,即可得出AH的长度.【答案】解:∵四边形ABCD是菱形,∴CO=AC=3,BO=BD=4,AO⊥BO,∴BC=5,∴S菱形ABCD=AC•BD=×6×8=24,∵S菱形ABCD=BC×AH,∴BC×AH=24,∴AH=故选:C.【点睛】本题考查了菱形的性质,也涉及了勾股定理,要求我们掌握菱形的面积的两种表示方法,及菱形的对角线互相垂直且平分.【变式1-3】(2018秋•巴南区期末)如图,菱形ABCD中,135D⊥于E,交AC于F,FG BC⊥∠=︒,BE CD于G.若BFG∆的周长为4,则菱形ABCD的面积为()A.42B.82C.16D.162【分析】根据菱形的性质得到∠BCD=45°,推出△BFG与△BEC是等腰直角三角形,根据全等三角形的性质得到FG=FE,CG=CE,设BG=FG=EF=x,得到BF=x,根据△BFG的周长为4,列方程x+x+x=4,即可得到结论.【答案】解:∵菱形ABCD中,∠D=135°,∴∠BCD=45°,∵BE⊥CD于E,FG⊥BC于G,∴△BFG与△BEC是等腰直角三角形,∵∠GCF=∠ECF,∠CGF=∠CEF=90°,CF=CF,∴△CGF≌△CEF(AAS),∴FG=FE,CG=CE,设BG=FG=EF=x,∴BF=x,∵△BFG的周长为4,∴x+x+x=4,∴x=4﹣2,∴BE=2,∴BC=BE=4,∴菱形ABCD的面积=4×2=8,故选:B.【点睛】本题考查了菱形的性质,等腰三角形的性质,求FG的长是本题的关键.【考点2 矩形的性质】【方法点拨】矩形具有平行四边形的一切性质;矩形的四个角都是直角;矩形的对角线相等。
(完整版)平行四边形难题讲解
平行四边形综合题选讲四边形的知识是三角形的相关知识自但是然的延长和扩展。
在整个初中平面几何中据有重要的地位。
别的四边形这一章包含着丰富的图形变化思想,是历年中考命题关注的焦点。
因此,学好四边形这一章关于几何能力的提高和中考成绩的提高有侧重要的意义。
本周联合四边形的综合题对相关四边形的知识进行梳理,对方法进行总结,提高剖析问题解决问题的能力。
1、已知:如图,平行四边形APCD 中,,B是形外一点,是等边三角形。
求证:AC 均分 BD剖析:证明线段间的均分,自但是然想到平行四边形的性质:平行四边形对角线相互均分。
因此经过结构平行四边形来加以解决。
2、已知:如图,AB//EF//GH , BE=GC ,求证: AB=EF+GH剖析:证明一条线段等于另两条线段之和,可有两种思路,一种是“截长”;另一种是“补短”。
关于本题,能够经过结构平行四边形加以解决。
3、已知:如图,,M为AB上一点,使AM=BC ,N 为 BC 上一点,CN=BM ,连接 AN 、 MC 交于 P。
求:的度数剖析:本题条件比较分别,不易于直接利用,可利用图形变换,结构全等三角形和平行四边形把分别的条件加以集中和转变 ,利用全等三角形及平行四边形的性质加以解决。
4、已知:如图求证: AF 与 EG 相互均分剖析:要证明 AF 与 EG 相互均分,只要证明四边形AGFE 是平行四边形即可。
5、已知:如图,是等边三角形, D 、F 分别为 CB 、 BA 上的点,且CD =BF ,以 AD 为边作等边。
求证:( 1)≌( 2)四边形CDEF 为平行四边形剖析:证明≌相对照较简单,用SAS 证明即可。
要证明四边形CDEF 为平行四边形,可证明四边形一组对边平行且相等即可。
1.证明:连接 PD 交 AC 于 M ,边结 BM平行四边形APCD在和中在2、证明:过 F 点作 FD//BC 交 AB 于 D∴四边形DBEF 是平行四边形∴∴∴∴∴∴3、解:过 M 点,作4、证明:5、证明:( 1)∴≌( 2)∵≌。
平行四边形难题
平行四边形难题1.平行四边形可以作两个不同的平行四边形。
在等腰△ABC中,AB=AC=8cm,DF∥AC,DE∥AB,则▱AEDF的周长为24cm。
在△ABC中,BD=CF,AB=ED+FG。
在▱ABCD中,点E为BC的中点,点F是AB的三分之一点,则S△.在▱ABCD中,∠ABC=75°,DE=2AB,则∠AED的大小是65°。
在▱ABCD中,AD⊥BD,OA=6,OB=4,BC=8,AB=10.在平行四边形中,各内角度数分别为120°。
在▱ABCD中,点E在边AD上,以BE为折痕,将△ABE向上翻折,点A正好落在CD上的点F,▱ABCD的周长为30.在五边形ABCDE中,△BCP≌△XXX。
已知P为▱ABCD内一点,S▱ABCD=100,则S△PAB+S△PCD=50.在▱ABCD中,▱ABC的周长为14cm,▱ABCD的周长为24cm,一组邻边长分别为6cm和12cm。
4.在四边形ABCD中,已知AB=4cm,AD=7cm,∠ABC 的平分线交AD于点E,交CD的延长线于点F,且DF等于3cm。
求四边形BCEF的周长。
6.在四边形ABCD中,已知周长为52,自顶点D作DE⊥AB,DF⊥BC,E、F为垂足,且DE=5,DF=8.求BE+BF的长。
1.将AB延长至F使得BF=AB,再将BA延长至E使得AE=AB。
判断EC与FD的位置关系,并说明理由。
7.在四边形ABCD中,已知AB=38.AP⊥BC于点P,CQ⊥AD于点Q,且BE=DF。
证明:EF与PQ互相平分。
4.在▱ABCD中,EF过对角线交点O,分别交CD、AB 于E、F,且AB=4cm,AD=3cm,OF=1.3cm。
求四边形BCEF的周长。
11.在Rt△ABC中,∠C=90°,M是AB的中点,AM=AN,MN∥AC。
证明:MN=AC。
2.在△ABC中,已知等边为8,M是△ABC内一点,MD∥AC,ME∥AB,MF∥BC,点D、E、F分别在AB,BC,AC上。
八年级下册数学平行四边形难题
八年级下册数学平行四边形难题平行四边形是在数学中常见的几何形状之一,它具有特殊的性质和规律。
在本文中,我们将介绍一些关于平行四边形的难题,帮助大家更好地理解和运用这个概念。
1. 平行四边形的基本性质平行四边形指的是具有两对平行边的四边形。
首先,我们来看一道简单的题目:题目:在平行四边形ABCD中,若AB = 5cm,BC = 8cm,且∠BAD = 60°,求DC的长度。
解析:根据平行四边形的性质,我们知道对边是相等的,即AD = BC = 8cm。
同时,根据三角形的角度和为180°的性质,我们可以计算出∠ADB = 180° - 60° - 90° = 30°,再利用正弦定理可以求得DC的长度。
2. 平行四边形的面积计算平行四边形的面积计算方法与矩形相同,即面积等于底边乘以高。
下面是一个稍微复杂些的问题:题目:在平行四边形ABCD中,AB = 6cm,AD = 8cm,且∠ADC = 120°,求平行四边形ABCD的面积。
解析:我们可将平行四边形分成两个三角形和一个梯形。
首先,利用正弦定理可以计算出∠DAB = 180° - 120° = 60°。
然后,我们可以通过计算三角形的面积来求得梯形ABCD的面积。
这里使用的公式是:面积 = 底边乘以高除以2。
通过计算两个三角形的面积之和,再减去梯形内部的三角形的面积,即可得到平行四边形ABCD的面积。
3. 平行四边形的角度性质平行四边形的角度和为360°,其中对角线之间交叉的角是互补角。
我们来看一个与角度性质相关的问题:题目:在平行四边形ABCD中,已知∠A = 100°,求∠BCD 的度数。
解析:根据平行四边形的角度性质,我们可以得出∠ABC = 180° - ∠A = 80°。
由平行四边形的性质可知∠BCD = 180° - ∠ABC = 100°。
平行四边形最值问题及解决方法
平行四边形最值问题及解决方法一、边长相关的最值问题。
题目1:在平行四边形ABCD中,AB = 5,AD = 3,对角线AC和BD相交于点O,点E 是边AD上的动点,求OE的最大值。
解析:因为平行四边形的对角线互相平分,所以AO=(1)/(2)AC。
在AOD中,OE是AOD的中线,根据三角形中线的性质,OE<(1)/(2)AD。
当E点与D点重合时,OE取得最大值,此时OE=(1)/(2)AD=(3)/(2)。
题目2:已知平行四边形ABCD中,AD = 6,∠ DAB=60^∘,E是AB上的动点,连接DE,求DE的最小值。
解析:过D作DF⊥ AB于F。
在Rt ADF中,∠ DAB = 60^∘,AD=6,则DF =AD×sin60^∘=6×(√(3))/(2)=3√(3)。
因为垂线段最短,所以当E点与F点重合时,DE取得最小值3√(3)。
题目3:平行四边形ABCD中,AB = 8,BC=10,P是平行四边形ABCD内一点,求PA + PC的最小值。
解析:利用平行四边形的对称性,连接AC、BD相交于点O,PA + PC≥slant AC。
根据平行四边形的性质,AC=√(AB^2)+BC^{2- 2AB× BC×cos∠ ABC}。
因为平行四边形ABCD,AB = 8,BC = 10,设∠ ABC=θAC=√(64 + 100-2×8×10×cosθ)根据平行四边形对角线互相平分,PA+PC的最小值就是AC的长。
由平行四边形性质可知cos∠ ABC=cos∠ BAD在ABC中,AC=√(8^2)+10^{2-2×8×10×cos∠ ABC}=√(64 + 100-160×cos∠ ABC)当cos∠ ABC = 1时(∠ ABC = 0^∘,这种极限情况方便计算最小值)AC=√(64+100 - 160)=2实际上,根据平行四边形性质计算AC=√(8^2)+10^{2-2×8×10×cos∠ ABC}=√(164-160cos∠ ABC),AC的最小值为2二、面积相关的最值问题。
一道平行四边形中考题的四种解法
一道平行四边形中考题的四种解法在中考数学中,平行四边形是一个经常出现的题型。
在解决这种问题时,我们需要了解一些基本的公式和方法。
下面我们将通过一个具体的例子,介绍四种不同的解决问题的方法。
题目描述:如图,ABCD为平行四边形,E为BC的中点,F为AD上一点, DF 的垂线交BC于G,连接EF。
若AF=8,BF=6,则求平行四边形ABCD的面积。
方法一:向量法1、由于向量AD与BC平行,所以它们的差向量AB也是平行于AD 与BC的。
2、同理,向量BF与EG平行,向量DF与AG平行,分别用向量a、b、c、d表示。
3、由平行四边形的性质可知,四边形ABCD的面积等于向量AB 与向量AF的叉乘的模长。
4、根据向量叉积的公式,模长等于|AB×AF|=|(a+b)×a|=|a×a+b×a|=|a×a|=|a|²5、计算向量a、b、c、d的值,再求向量a的模长,即可得到平行四边形ABCD的面积。
方法二:等高线法1、设平行四边形ABCD中高的长度为h,EG的长度为x。
2、由正弦定理可知,∠ADE和∠BAC对应的边的比例相等,所以AD/h=BC/AF。
3、由此解得平行四边形ABCD的面积为S=AD×h=BC×AF×h/h=BC×AF。
4、利用勾股定理,可得DG²=x²+BF²,所以DF²=DG²+GF²=x²+BF²+(AF+AG)²5、由等高线定理可知,AD²=AF²+DF²=(AF+4x)²+x²+BF²6、联立上面两个公式,化简后,可得x=3/5,从而求出平行四边形ABCD的面积。
方法三:仿射变换法1、根据仿射变换原理可知,将ABCD逆时针旋转30度后,能得到一个菱形AB’C’D’。
备战中考数学平行四边形的综合热点考点难点附答案解析
备战中考数学平行四边形的综合热点考点难点附答案解析一、平行四边形1.如图,将矩形纸片ABCD沿对角线AC折叠,使点B落到到B′的位置,AB′与CD交于点E.(1)求证:△AED≌△CEB′(2)若AB = 8,DE = 3,点P为线段AC上任意一点,PG⊥AE于G,PH⊥BC于H.求PG + PH的值.【答案】(1)证明见解析;(2).【解析】【分析】(1)由折叠的性质知,,,,则由得到;(2)由,可得,又由,即可求得的长,然后在中,利用勾股定理即可求得的长,再过点作于,由角平分线的性质,可得,易证得四边形是矩形,继而可求得答案.【详解】(1)四边形为矩形,,,又,;(2),,,,在中,,过点作于,,,,,,,、、共线,,四边形是矩形,,.【点睛】此题考查了折叠的性质、矩形的性质、角平分线的性质、等腰三角形的判定与性质以及勾股定理等知识.此题难度较大,注意掌握折叠前后图形的对应关系,注意掌握辅助线的作法,注意数形结合思想的应用.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,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3.操作与证明:如图1,把一个含45°角的直角三角板ECF和一个正方形ABCD摆放在一起,使三角板的直角顶点和正方形的顶点C重合,点E、F分别在正方形的边CB、CD上,连接AF.取AF中点M,EF的中点N,连接MD、MN.(1)连接AE,求证:△AEF是等腰三角形;猜想与发现:(2)在(1)的条件下,请判断MD、MN的数量关系和位置关系,得出结论.结论1:DM、MN的数量关系是;结论2:DM、MN的位置关系是;拓展与探究:(3)如图2,将图1中的直角三角板ECF绕点C顺时针旋转180°,其他条件不变,则(2)中的两个结论还成立吗?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由.【答案】(1)证明参见解析;(2)相等,垂直;(3)成立,理由参见解析.【解析】试题分析:(1)根据正方形的性质以及等腰直角三角形的知识证明出CE=CF,继而证明出△ABE≌△ADF,得到AE=AF,从而证明出△AEF是等腰三角形;(2)DM、MN的数量关系是相等,利用直角三角形斜边中线等于斜边一半和三角形中位线定理即可得出结论.位置关系是垂直,利用三角形外角性质和等腰三角形两个底角相等性质,及全等三角形对应角相等即可得出结论;(3)成立,连接AE,交MD于点G,标记出各个角,首先证明出MN∥AE,MN=AE,利用三角形全等证出AE=AF,而DM=AF,从而得到DM,MN数量相等的结论,再利用三角形外角性质和三角形全等,等腰三角形性质以及角角之间的数量关系得到∠DMN=∠DGE=90°.从而得到DM、MN的位置关系是垂直.试题解析:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD=BC=CD,∠B=∠ADF=90°,∵△CEF是等腰直角三角形,∠C=90°,∴CE=CF,∴BC﹣CE=CD﹣CF,即BE=DF,∴△ABE≌△ADF,∴AE=AF,∴△AEF是等腰三角形;(2)DM、MN的数量关系是相等,DM、MN的位置关系是垂直;∵在Rt△ADF中DM是斜边AF的中线,∴AF=2DM,∵MN 是△AEF的中位线,∴AE=2MN,∵AE=AF,∴DM=MN;∵∠DMF=∠DAF+∠ADM,AM=MD,∵∠FMN=∠FAE,∠DAF=∠BAE,∴∠ADM=∠DAF=∠BAE,∴∠DMN=∠FMN+∠DMF=∠DAF+∠BAE+∠FAE=∠BAD=90°,∴DM⊥MN;(3)(2)中的两个结论还成立,连接AE,交MD于点G,∵点M为AF的中点,点N为EF的中点,∴MN∥AE,MN=AE,由已知得,AB=AD=BC=CD,∠B=∠ADF,CE=CF,又∵BC+CE=CD+CF,即BE=DF,∴△ABE≌△ADF,∴AE=AF,在Rt△ADF中,∵点M为AF的中点,∴DM=AF,∴DM=MN,∵△ABE≌△ADF,∴∠1=∠2,∵AB∥DF,∴∠1=∠3,同理可证:∠2=∠4,∴∠3=∠4,∵DM=AM,∴∠MAD=∠5,∴∠DGE=∠5+∠4=∠MAD+∠3=90°,∵MN∥AE,∴∠DMN=∠DGE=90°,∴DM⊥MN.所以(2)中的两个结论还成立.考点:1.正方形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.三角形中位线定理;4.旋转的性质.4.已知: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】本题主要考查菱形的判定定理,首先要判定其为平行四边形,这是菱形判定的基本判定.5.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。
专题25平行四边形的判定定理-重难点题型
专题4.3 平行四边形的判定定理-重难点题型【知识点1 平行四边形的判定】(1)两组对边分别平行的四边形是平行四边形.(2)两组对边分别相等的四边形是平行四边形.(3)一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.(4)两组对角分别相等的四边形是平行四边形.(5)对角线互相平分的四边形是平行四边形.【题型1 平行四边形的判定条件】【例1】(2021春•玄武区期中)如图,四边形ABCD的对角线AC,BD交于点O,则不能判断四边形ABCD是平行四边形的是()A.∠ABC=∠ADC,AD∥BC B.∠ABD=∠BDC,∠BAD=∠DCBC.∠ABD=∠BDC,OA=OC D.∠ABC=∠ADC,AB=CD【变式1-1】(2021春•驿城区期末)在四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,在下列条件中,①AB∥CD,AD∥BC,②AB=CD,AD=BC;③AB∥CD,AD=BC,④OA=OC,OB=OD,⑤AB∥CD,∠BAD=∠BCD,能够判定四边形ABCD是平行四边形的个数有()A.2个B.3个C.4个D.5个【变式1-2】(2021春•凤翔县期末)在四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O.给出下列四组条件:①AB ∥CD,AD∥BC;②AB=CD,AD=BC;③AO=CO,BO=DO;④AB∥CD,AD=BC.其中一定能判定这个四边形是平行四边形的条件有()A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④【变式1-3】(2021春•宜兴市月考)四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,给出下列四组条件:①AB∥CD,AD∥BC;②AB=CD,AD=BC;③AB∥CD,AD=BC;④AO=CO,BO=DO.其中一定能判定这个四边形是平行四边形的条件有()A.4组B.3组C.2组D.1组【题型2 平行四边形的判定与坐标】【例2】(2021春•江油市期末)如图,△OAB的顶点O、A、B的坐标分别是(0,0)(3,0),(1,1),下列点M中,O、A、B、M为顶点的四边形不是平行四边形的是()A .(1,﹣1)B .(2,﹣1)C .(﹣2,1)D .(4,1)【变式2-1】(2021春•石狮市期末)在平面直角坐标系中,已知点A (0,0)、B (2,2)、C (3,0),若以点A 、B 、C 、D 为顶点的四边形是平行四边形,则点D 的坐标不可能为( )A .(﹣1,2)B .(5,2)C .(1,﹣2)D .(2,﹣2)【变式2-2】(2020春•彭州市期末)如图,Rt △OAB 的两直角边OA 、OB 分别在x 轴和y 轴上,A (﹣2,0),B (0,4),将△OAB 绕O 点顺时针旋转90°得到△OCD ,直线AC 、BD 交于点E .点M 为直线BD 上的动点,点N 为x 轴上的点,若以A ,C ,M ,N 四点为顶点的四边形是平行四边形,则符合条件的点M 的坐标为 .【变式2-3】(2021春•开封期末)如图,在平面直角坐标系中,点A 的坐标为(1,0),点B 的坐标为(4,0),点C 在y 的正半轴上,且OB =2OC ,在直角坐标平面内确定点D ,使得以点D 、A 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形,请写出点D 的坐标为 .【题型3 平行四边形的判定与动点】【例3】(2021春•阳谷县期末)如图,在四边形ABCD 中,AD ∥BC ,且AD <BC ,BC =6cm ,动点P ,Q 分别从点D ,B 同时出发,点P 以1cm /s 的速度向点A 运动,点Q 以2cm /s 的速度向点C 运动,几秒后四边形CDPQ 是平行四边形( )A .1B .2C .3D .4 【变式3-1】(2021秋•芝罘区期末)如图,四边形ABCD 中,AD ∥BC ,AD =8cm ,BC =12cm ,M 是BC 上一点,且BM =9cm ,点E 从点A 出发以1cm /s 的速度向点D 运动,点F 从点C 出发,以3cm /s 的速度向点B 运动,当其中一点到达终点,另一点也随之停止,设运动时间为t (s ),则当以A 、M 、E 、F 为顶点的四边形是平行四边形时,t 的值是( )A .34B .3C .3或32D .32或34 【变式3-2】(2021春•抚州期末)在平面直角坐标系中,已知点A (4,0),点B (﹣3,2),点C (0,2),点P 从点B 出发,以2个单位每秒的速度沿射线BC 运动,点Q 从点A 出发,开始以1个单位每秒的速度向原点O 运动,到达原点后立刻以原来3倍的速度沿射线OA 运动,若P ,Q 两点同时出发,设运动时间为t 秒,则当t=时,以点A,Q,C,P为顶点的四边形为平行四边形.【变式3-3】(2021春•惠来县期末)如图,在△ABC中,AB=AC=20cm,BD⊥AC于点D,且BD=16cm.点M 从点A出发,沿AC方向匀速运动,速度为4cm/s;同时点P由B点出发,沿BA方向匀速运动,速度为1cm/s,过点P的直线PQ∥AC,交BC于点Q,连接PM,设运动时间为t(s)(0<t<5),解答下列问题:(1)线段AD=cm;(2)求证:PB=PQ;(3)当t为何值时,以P、Q、D、M为顶点的四边形是平行四边形?【题型4 平行四边形的判定与证明】【例4】(2021•郓城县模拟)如图,F、C是线段AD上的两点,AB∥DE,BC∥EF,AF=DC,连结AE、BD,求证:四边形ABDE是平行四边形.【变式4-1】(2021春•西安期末)如图,在△AFC中,∠F AC=45°,FE⊥AC于点E,在EF上取一点B,连接AB、BC,使得AB=FC,过点A作AD⊥AF,且AD=BC,连接CD,求证:四边形ABCD是平行四边形.【变式4-2】如图,四边形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点O画直线EF分别交AD、BC于点E、F,已知OE=OF,且AO+AE=CO+CF,求证:四边形ABCD为平行四边形.【变式4-3】(2020春•长宁区期末)已知:如图,△ABC和△ADE都是等边三角形,点D在BC边上,EF∥BC 交AC于点F,联结BE.求证:四边形BEFC为平行四边形.【题型5 二次证明平行四边形】【例5】如图,在平行四边形ABCD中,AE=CF,M、N分别为ED、FB的中点,试说明四边形ENFM为平行四边形.【变式5-1】如图,O为四边形ABCD的对角线BD的中点,过点O作一条直线分别与AB、CD交于点M、N,点E、F在直线MN上,且OE=OF,AE∥CF,AE=CF.求证:四边形ABCD是平行四边形.【变式5-2】如图,E、F是△ABC的边AB、BC边的中点,在AC上取G、H两点,使AG=GH=HC,连接EG、FH并延长交于点D求证:四边形ABCD是平行四边形.【变式5-3】如图,E、F是四边形ABCD的对角线BD上两点,DF=BE,AE∥CF,AE=CF.求证:四边形ABCD 是平行四边形.【题型6 平行四边形的判定与性质综合】【例6】(2021春•西湖区校级月考)如图,已知△ABC为等边三角形,动点P在△ABC内,以PB,PC为边向外作等边三角形△PBD,△PCE.(1)若PB=8,PC=6,BC=10,①求证:四边形PEAD是平行四边形;②求出四边形PEAD的面积;(2)随着点P在△ABC所在平面上运动时,当△PBC满足什么条件时,平行四边形PEAD一定存在?(直接写出答案)【变式6-1】(2021秋•南岗区校级月考)如图,在△AFC中,∠F AC=45°,FE⊥AC于点E,在EF上取一点B,连接AB、BC,使得AB=FC,过点A作AD⊥AF,且AD=BC,连接CD.(1)如图1,求证:四边形ABCD是平行四边形;(2)如图2,若AB平分∠F AC,延长FE交CD于点H,请直接写出与∠ABE相等的角.【变式6-2】(2021春•安国市期末)如图,平面直角坐标系中,四边形ABCD是平行四边形,A(﹣3,0),B(3,0),C(0,4),连接OD,点E是线段OD的中点.(1)求点E和点D的坐标;(2)平面内是否存在一点N,使以C、D、E、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.【变式6-3】(2021春•修水县期末)如图,在▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,OA=5cm,E,F为直线BD上的两个动点(点E,F始终在▱ABCD的外面),连接AE,CE,CF,AF.(1)若DE=12OD,BF=12OB,①求证:四边形AFCE为平行四边形;②若CA平分∠BCD,∠AEC=60°,求四边形AFCE的周长.(2)若DE=13OD,BF=13OB,四边形AFCE还是平行四边形吗?请写出结论并说明理由.若DE=1n OD,BF=1n OB呢?请直接写出结论.。
(完整版)平行四边形判定,题型归纳(较难)
对角线取值范围问题(同三角形第三边中线取值范围)平行四边形一边长为10,一条对角线长为6,则它的另一条对角线长a的取值范围为 ( )A.4〈a〈16 B.14〈a<26 C.12<a<20 D.8〈a<32平行四边形的判定:1:定义法:两组对边分别平行的四边形是平行四边形2:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形3:两组对边分别相等的四边形是平行四边形4:对角线相互平分的四边形是平行四边形14.平行四边形的判定(一)定义法:两组对边分别平行的四边形是平行四边形例题1:如图,四边形ABCD是平行四边形,连接AC.过点A作AE⊥BC于点E;过点C作CF∥AE,交AD于点F;求证:四边形AECF为平行四边形练习:1、已知:如图,△ABC是等边三角形,D、E分别是BA、CA的延长线上的点,且AD=AE,连接ED并延长到F,使得EF=EC,连接AF、CF、BE.(1)求证:四边形BCFD是平行四边形;证明:(1)∵△ABC为等边三角形,且AE=AD,∴由题可知∠AED=∠ADE=∠EAD=60°∴EF∥BC,又∵EC=EF,∴△ECF为等边三角形,即∠EFC=∠EDB=60°,∴CF∥BD∴四边形BCFD为平行四边形.2、如图:平行四边形ABCD中,M、N分别是AB、CD的中点,AN与DM相交于点P,BN与CM相交于点Q.试说明PQ与MN互相平分。
3、如图,在四边形ABCD中,AH、CG、BE、FD分别是∠A、∠C、∠B、∠D的角平分线,且BE∥FD,AH∥CG,证明四边形ABCD为平行四边形.15。
平行四边形的判定(二):一组对边平行且相等的四边形是平行四边形例题1:如图,在ABCD中,延长CD到E,使DE=CD,连接BE交AD于点F,交AC于点G。
求证:AF=DF【答案】解:(1)证明:如图1,连接BD、AE,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,AB=CD。
平行四边形经典例题讲解(3套)
经典例题(附带详细答案)1.如图,E F 、是平行四边形ABCD 对角线AC 上两点,BE DF ∥,求证:AF CE =.【答案】证明:平行四边形ABCD 中,AD BC ∥,AD BC =,ACB CAD ∴∠=∠.又BE DF ∥,BEC DFA ∴∠=∠,BEC DFA ∴△≌△,∴CE AF =2.如图6,四边形ABCD 中,AB ∥CD ,∠B=∠D ,,求四边形ABCD 的周长.【【答案】20、解法一: ∵∴又∵∴∴∥即得是平行四边形∴∴四边形的周长解法二:连接3 ,6==AB BC AB CD ∥︒=∠+∠180C B B D ∠=∠︒=∠+∠180D C AD BC ABCD 36AB CD BC AD ====,ABCD 183262=⨯+⨯=AC A DCBA DC BD C AB EF∵∴又∵∴≌∴∴四边形的周长解法三:连接∵∴又∵∴∴∥即是平行四边形∴∴四边形的周长3.(在四边形ABCD 中,∠D =60°,∠B 比∠A 大20°,∠C 是∠A 的2倍,求∠A ,∠B ,∠C 的大小.【关键词】多边形的内角和【答案】设x A =∠(度),则20+=∠x B ,x C 2=∠.根据四边形内角和定理得,360602)20(=++++x x x .解得,70=x .∴︒=∠70A ,︒=∠90B ,︒=∠140C .4.(如图,E F ,是四边形ABCD 的对角线AC 上两点,AF CE DF BE DF BE ==,,∥. 求证:(1)AFD CEB △≌△.(2)四边形ABCD 是平行四边形.【关键词】平行四边形的性质,判定【答案】证明:(1)DF BE ∥,DFE BEF ∴∠=∠.180AFD DFE ∠+∠=°,180CEB BEF ∠+∠=°,AFD CEB ∴∠=∠.又AF CE DF BE ==,,AFD CEB ∴△≌△(SAS).AB CD ∥DCA BAC ∠=∠B D AC CA ∠=∠=,ABC △CDA △36AB CD BC AD ====,ABCD 183262=⨯+⨯=BD AB CD ∥CDB ABD ∠=∠ABC CDA ∠=∠ADB CBD ∠=∠AD BC ABCD 36AB CD BC AD ====,ABCD 183262=⨯+⨯=A BDE FC A DCB(2)由(1)知AFD CEB △≌△,DAC BCA AD BC ∴∠=∠=,,AD BC ∴∥.∴四边形ABCD 是平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形)5.)25.如图13-1,在边长为5的正方形ABCD 中,点E 、F 分别是BC 、DC 边上的点,且AE EF ⊥,2BE =.(1)求EC ∶CF 的值;(2)延长EF 交正方形外角平分线CP P 于点(如图13-2),试判断AE EP 与的大小关系,并说明理由;(3)在图13-2的AB 边上是否存在一点M ,使得四边形DMEP 是平行四边形?若存在,请给予证明;若不存在,请说明理由.【关键词】平行四边形的判定【答案】解:(1)AE EF ⊥2390∴∠+∠=°四边形ABCD 为正方形90B C ∴∠=∠=°1390∴∠+∠=°12∠=∠90DAM ABE DA AB ∠=∠==°,DAM ABE ∴△≌△DM AE ∴=AE EP =DM PE ∴=∴四边形DMEP 是平行四边形.解法②:在AB 边上存在一点M ,使四边形DMEP 是平行四边形证明:在AB 边上取一点M ,使AM BE =,连接ME 、MD 、DP .90AD BA DAM ABE =∠=∠=,°Rt Rt DAM ABE ∴△≌△14DM AE ∴=∠=∠,1590∠+∠=°4590∴∠+∠=°AE DM ∴⊥AE EP ⊥ A D C B E B C E DA F P FDM EP ∴⊥∴四边形DMEP 为平行四边形6.(2009年广州市)如图9,在ΔABC 中,D 、E 、F 分别为边AB 、BC 、CA 的中点。
专题03 平行四边形 压轴题(七大题型)(解析版)
(1)直接写出C点坐标;(2)如图2,线段BC的垂直平分线交y轴于点E,F为AD的中点,试判断(3)如图3,点16,03E⎛⎫⎪⎝⎭,F为x轴上的一点,45ECF∠=︒,求F点的坐标.【答案】(1)()4,4∵四边形ABCD是平行四边形,∴=,∥AD BC AD∴∠=∠,DAO CBEAOD CEB∠=∠=(AASCBE DAO∴≌∵线段BC 的中垂线交CE BE ∴=,∵F 为AD 的中点,22,1F ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭,222DE DC EC ∴+=①当F 在点E 的左侧时,如图3,过 45ECF ∠=︒,FH CE ⊥,CFH ∴ 是等腰直角三角形,FH CH ∴=,(1)若4OD =,求OG 的长.(2)若2OAE GOE GED ∠=∠-∠,求OD 的长.(3)①连接DF ,问直线DF 是否经过一定点,若经过,请求出该定点;若不经过,请说明理由;②连接FB ,BD ,若30DFB ∠=︒,求OD 的长.∵2OAE GOE GED ∠=∠-∠,GED ∠∴2GOE OAE OEF ∠=∠+∠,∵IOE OAE OEF ∠=∠+∠,∴2IOE GOE ∠=∠,∴30FBF '∠=︒,设FM n =,则2FF n '=,∵226BF BF n '==+,∴22162FN n =+,∵FN BF BM FF ''⋅=⋅,(BFF ' 的两组底和高相乘)(1)求直线2l 的函数关系式;(2)若点C 的横坐标是2,求△(3)若存在点P ,使以A C 、、试求.出点P 的坐标.【答案】(1)4y x =-+则1402m ⨯+=,解得2m =-,∴直线AP 的解析式为122y x =-;DP AC ∥,且过(20),D -,设直线DP 的解析式为y x n =-+,则20n +=,解得2n =-,(1)求点C 的坐标及直线BC 的解析式;(2)如图1,设点F 为线段AB 中点,点G 为y 轴上一动点,其中90FGQ ∠=︒,在G 点的运动过程中,当顶点Q 落在直线(3)如图2,若M 为线段BC 上一点,且满足AMB S S =△△D ,使以点D ,E ,B ,C 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出点明理由.4∵FGQ 是等腰直角三角形,易证∴1MG NQ ==,FM GN ==∴()2,1Q n n -+-,∵点Q 在443y x =+图象上,同理:()2,1Q n n -+,∵点Q 在直线443y x =+图象上,∴()41243n n -=-+,解得:n ∴点()0,1G -,此时与点C 重合;23⎛⎫∵AMB AOB S S =△△,∴ABC AMC AOB S S S -=△△△,∴141105424232m ⎛⎫-⨯+=⨯⨯ ⎪⎝⎭,解得:∴点612,55M ⎛⎫- ⎪⎝⎭,(1)求a和k的值;(2)作直线l平行于A C''且与A B'',B C''分别交于M,N 直线l的函数表达式;(3)在(2)问的条件下,是否存在x轴上的点P和直线l则A B T B GM '''、均为等腰直角三角形,∵GM A T '∥,则23B G GT B M A M '''==:::,设2B G GM x '==,则3,GT x BT =则6245BT x =-==,的值;在双曲线kyx=上,点Q在y轴上,若以点A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,直接写出满足要求的所有点Q的坐标;AB为对角线作正方形AFBH(如图3),点T是边AF上一动点,M∵()1,0A -,(0,B -解得1x =,此时()11,8P ,(10,8Q 如图2所示,若ABPQ ∵()1,0A -,(0,4B -解得=1x -,此时()21,8P --,2Q ②如图3所示,当∵()1,0A -,(0,4B -∴1122x -=,∵MN 是线段HT 的垂直平分线,∴NT NH =,∵四边形AFBH 是正方形,∴ABF ABH ∠=∠,在BFN 与BHN △中,BF BH(1)求k的值;(2)点P在双曲线kyx=上,点Q在y轴上,若以点A B P Q、、、为顶点的四边形是平行四边形;试求满足要求的所有点P的位置.(3)以线段AB为对角线作正方形AFBH(如图3),点T是边AF上一动点,M是HTAB于N,当T在AF上运动时,MNHT的值是否发生改变?若改变,求出其范围;若不改变,求出其值并给出你的证明.【答案】(1)8∵()()1,0,04A B --,,则12解得1x =,此时()118P ,;如图2所示,若ABQP 为平行四边形,∵()()1,0,04A B --,,则12-解得=1x -,此时()218P --,;②如图3所示,当AB 为对角线时:∵()()1,0,04A B --,,∴1122x -=-,解得=1x -,∴()318P --,;故点P 的坐标为:()18,或(-(3)如图4,连接NH NT 、∵MN 是线段HT 的垂直平分线,∴NT NH =,∵四边形AFBH 是正方形,∴ABF ABH ∠=∠,在BFN 与BHN △中,BF BH =⎧(1)用等式表示CP '与BP 的数量关系,并证明;(2)当135BPC ∠=︒时,①直接写出P CP '∠的度数为________②若M 为BC 的中点,连接PM 【答案】(1)BP CP '=',证明见解析证明:∵90BAC ∠=︒,AB AC =∴2390∠+∠=︒,∵将线段AP 绕点A 逆时针旋转90∴AP AP '=,90PAP '∠=︒,∴1290∠+∠=︒,∴13∠=∠,(1)如图1,求CBE ∠的度数;(2)如图2,过点A 作AF DE ∥分别交BC CD ,于点F ,G ,连接AE 平分;(3)如图3,在(2)的条件下,若N 是CE 的中点连接FN ,求证:【答案】(1)60CBE ∠=︒(2)见解析∴DCE ACB ∠=∠,∴BCE ACD ∠=∠,∵CE CD =,BCE ACD ∠=∠,BC AC =,∴()SAS BCE ACD V V ≌,∴60CBE A Ð=Ð=°;(2)证明:如图1,连接EF ,∵ABC 是等边三角形,∴60CBD ACF ∠=∠=︒,∵//AF DE ,∴60AGD CDE ∠=∠=︒,∵60AGD CAF ACG BCD ACG ∠=∠+∠=︒=∠+∠,∴BCD CAF ∠=∠,∵BCD CAF ∠=∠,BC AC =,CBD ACF ∠=∠,∴()ASA BCD CAF ≌,∴AF CD DE ==,又∵//AF DE ,∴四边形ADEF 是平行四边形,∴AE 与DF 相互平分;(3)证明:如图2,延长FN 至点H ,使HN FN =,∵N 是CE 的中点,∴EN CN =,∵EN CN =,ENH CNF ∠=∠,HN FN =,∴()SAS ENH CNF ≌,∴HEN FCN ∠=∠,EH CF =,∴BC EH ∥,∵()ASA BCD CAF ≌,∴BD CF =,∴EH BD =,∵四边形ADEF 是平行四边形,∴AD EF ,∴60BFE ABC ∠=∠=︒,∵60BEF BFE EBF ∠=∠=∠=︒,∴BEF △是等边三角形,∴EF BF =,∵BC EH ∥,∴60HEF BFE ∠=∠=︒,∴HEF DBF ∠=∠,∵EH BD =,HEF DBF ∠=∠,EF BF =,∴()SAS EHF BDF ≌,∴HF DF =,(1)当QP PM ⊥时,求t 的值.(2)如图2,连接MC ,是否存在t 值,使得PCM △的面积是平行四边形ABCD 面积的38若存在,求出对应的t ;若不存在,请说明理由.(3)如图3,过点M 作∥MN AB 交于点N ,是否存在t 的值,使得点P 在线段MN 的垂直平分线上?若存在,求出对应的t 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)4t =(2)不存在t 值(3)409t =【分析】(1)由题意得2BQ t =,3DP t =,由平行四边形的性质得出AB CD ,AD BC ∥60D ABC ∠=∠=︒,证出四边形BCPQ 是平行四边形,得出BQ CP =,得出方程220t =-(2)作AE BC ⊥于E ,延长MP 交BC 延长线于F ,由直角三角形的性质得出12BE AB =3103AE BE ==,求出平行四边形ABCD 的面积3003BC AE =⨯=,由直角三角形的性质得出则9030BAE ABC ∠=︒-∠=︒1102BE AB ∴==,3AE =∴平行四边形ABCD 的面积=∥ AB CD ,,MN AB,AB CD∴ ,MN CDAD BC,∴四边形CDMN是平行四边形,(1)用含t的代数式表示PB的长.(2)当点P在边AB上运动时,求证:△内部时,求(3)当点E在ABD在ABCDY中,O为对角线=,∴经过点O,OA OCAC四边形ABCD为平行四边形,∴∥,AB CD由题意得:PQE V 为等边三角形,60PQE QPE ∴∠=∠=︒,AB CE ∥ ,60QPB PQE ∴∠=∠=︒,60A QPB ∴∠=∠=︒,AD PQ ∴∥,∴四边形APQD 为平行四边形,4PQ AD ∴==,4DQ PQ AP ∴===,24t \=,2t ∴=,②当点E 落在AB 边上时,如图,由题意得:PQE V 为等边三角形,60PEQ ∴∠=︒,60A PEQ ∴∠=∠=︒,AD EQ \∥,∴四边形AEQD 为平行四边形,4EQ AD ∴==,AE DQ =,4PE ∴=.24AE AP PE t ∴=-=-.在DOQ △和BOP △中,DOQ BOP OD OB QDO PBO ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,(AAS)DOQ BOP ≌∴ ,DQ PB ∴=,OD OQ ∴=,30ODQ OQD ∴∠=∠=︒,60QPE ∠=︒ ,90PDQ ∴∠=︒,1232BP BO BD ∴===,2823t ∴-=,(1)若设AP 的长为x ,则PC =,(2)当30BQD ∠=︒时,求AP 的长;(3)过点Q 作QF AB ⊥交AB 延长线于点(4)点P Q ,在运动过程中,线段说明理由.,PE AB QF AB ⊥⊥ ,∴90AEP BFQ ∠=∠=︒,又60,QBF ABC A ∠=∠=∠=︒ ∴()AAS BFQ AEP ≌,∴EP FQ =;AEP BFQ△≌△∴=,AE BF+=+∴BE AE BF BE∴6==AB EF⊥⊥,PE AB QF AB(1)如图1,求证:四边形ABCD是平行四边形、,若AB (2)如图2,点E在BC,点F在CD上,连接AE EF-=2AC CF CE⊥分别交(3)如图3,在(2)的条件下,连接AF,过点C作CH BCCE=,PK 的延长线于点P,交AC的延长线于点K,若22(3)解:如图,以C为原点,BC 交于点T,DK与x轴交于点S 四边形ABCD是平行四边形,3【点睛】本题是四边形综合题,考查了平行线的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,坐标与图形,坐标两点距离公式,待定系数法求一次函数解析式,一次函数的交点问题等知识,利用数形结合的思想,正确建立直角坐标系,求出相关点坐标是解题关键.14.在ABCD Y 中,BD 是对角线,(1)求证:AD BD=(2)当45A ∠=︒时,1DE =,2BE =,3CE =,求CDE 的面积.(3)在(1)的条件下,当BD 平分ADE ∠,DBE CDE ∠=∠,10CD =【答案】(1)见解析为等腰直角三角形,∴EBK∵ADB BDK ∠=∠,AD DK ADB KDB BD BD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴ADB BDK △≌△,(1)如图1,若45BAD PCD ∠-∠=︒,求证:2AD PB =;(2)如图2,在(1)的条件下,若ABP 的面积与PCD 的面积的比是3:4的面积;(3)如图3,在(1)的条件下,若7514PAB PD ∠=︒=,,求PA 的长.【答案】(1)见解析(2)1542∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AB CD AB CD ∥,=.∵MN AB ⊥,∴MN CD ⊥.∵:3:4ABP PCD S S = ,。
初二平行四边形难题
初二平行四边形难题平行四边形是初中数学中比较重要的一个概念,它是指两组平行的边组成的四边形。
平行四边形在日常生活中十分常见,比如蜜蜂蜂窝、瓷砖和书架等都是平行四边形。
在学习平行四边形的过程中,我们需要了解平行四边形的基础知识,掌握平行四边形的性质以及应用。
平行四边形有一些基本的性质,首先就是对角线。
平行四边形的对角线可以将其分成两个全等的三角形。
其次,平行四边形的对边互相平行且相等。
同时,在平行四边形中,相邻角互补,对角线互相平分相交角。
在学习平行四边形的时候,我们还需要知道如何求解平行四边形的面积。
计算平行四边形面积的公式是:S =底边×高。
对于任意一个平行四边形,我们都可以找到与底边相垂直的高线,从而求出平行四边形的面积。
此外,如果我们知道平行四边形的对角线长及其夹角的大小,那么也可以通过以下公式来计算平行四边形的面积:S =1/2×d1×d2×sinθ,其中d1和d2是平行四边形的对角线,θ是它们之间的夹角。
对于初中生来说,平行四边形的相关题目是考试中常见的一部分。
下面我们来看一些应用题。
1.现在有一个平行四边形,其底边长10厘米,高为8厘米。
请问该平行四边形的面积是多少?答案:S =底边×高= 10×8 = 80 (cm²)。
2.如图,ABCD是一个平行四边形,AD=3cm,BE=6cm,BF=4cm,求面积。
解析:首先,我们可以画出对角线AC和BD,并将平行四边形分成了两个全等的三角形。
根据三角形面积公式可知,三角形ABF和三角形EDC的面积分别为1/2×4×3=6cm²和1/2×6×3=9cm²。
所以平行四边形ABCD的面积就是:6+9=15cm²。
3.如图,在正方形ABCD中,对角线交于O点,P为CD边上任意一点,求OP与平行于与BC的直线交点Q之间的距离。
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平行四边形综合题选讲
四边形的知识是三角形的有关知识自然而然的延伸和扩展。
在整个初中平面几何中占有重要的地位。
此外四边形这一章蕴含着丰富的图形变化思想,是历年中考命题关注的焦点.所以,学好四边形这一章对于几何能力的提升和中考成绩的提高有着重要的意义。
本周结合四边形的综合题对有关四边形的知识进行梳理,对方法进行总结,提高分析问题解决问题的能力。
1、已知:如图,平行四边形APCD中,,B是形外一点,是等边三角形。
求证:AC平分BD
分析:证明线段间的平分,自然而然想到平行四边形的性质:平行四边形对角线互相平分.所以通过构造平行四边形来加以解决。
2、已知:如图,AB//EF//GH,BE=GC,求证:AB=EF+GH
分析:证明一条线段等于另两条线段之和,可有两种思路,一种是“截长”;另一种是“补短"。
对于本题,可以通过构造平行四边形加以解决。
3、已知:如图,,M为AB上一点,使AM=BC,N为BC上一点, CN=BM,连结AN、MC交于P.求:的度数
分析:此题条件比较分散,不易于直接利用,可利用图形变换,构造全等三角形和平行四边形把分散的条件加以集中和转化,利用全等三角形及平行四边形的性质加以解决。
4、已知:如图
求证:AF与EG互相平分
分析:要证明AF与EG互相平分,只需证明四边形AGFE是平行四边形即可。
5、已知:如图,是等边三角形,D、F分别为CB、BA上的点,且CD=BF,以AD为边作等边。
求证:(1)≌
(2)四边形CDEF为平行四边形
分析:证明≌相对比较简单,用SAS证明即可.要证明四边形CDEF为平行四边形,可证明四边形一组对边平行且相等即可。
1。
证明:连结PD交AC于M,边结BM
平行四边形APCD
在和中
在
2、
证明:过F点作FD//BC交AB于D
∴四边形DBEF是平行四边形∴∴
∴
∴∴∴
3、
解:过M点,作
4、
证明:
5、证明:(1)
∴≌
(2)∵≌。