平行四边形单元 易错题同步练习试卷
八年级初二数学第二学期平行四边形单元 易错题难题同步练习试题
八年级初二数学第二学期平行四边形单元 易错题难题同步练习试题一、选择题1.如图,在菱形ABCD 中,两对角线AC 、BD 交于点O ,AC =8,BD =6,当△OPD 是以PD 为底的等腰三角形时,CP 的长为( )A .2B .185C .75D .522.如图,是由两个正方形组成的长方形花坛ABCD ,小明从顶点A 沿着花坛间小路直到走到长边中点O ,再从中点O 走到正方形OCDF 的中心1O ,再从中心1O 走到正方形1O GFH 的中点2O ,又从中心2O 走到正方形2O IHJ 的中心3O ,再从中心3O 走到正方形3O KJP 的中心4O ,一共走了312m ,则长方形花坛ABCD 的周长是( )A .36mB .48mC .96mD .60m 3.如图,边长为8的正方形ABCD 的对角线交于点O ,点,EF 分别在边,CD DA 上 (CE DE <),且90,,EOF OE BC ︒∠=的延长线交于点 ,,G OF CD 的延长线交于点,H E 恰为OG 的中点.下列结论:①OCE ODF ∆∆≌;②OG OH =;③10GH =其中,正确结论的个数是( )A .0个B .1个C .2个D .3个4.如图,正方形ABCD 和正方形CEFG 中,..BC E 三点在同一直线上,点D 在CG 上.1,3BC CE ==,连接,AF H 是AF 的中点,连接CH ,那么CH 的长是( )A .5B .25C .322D .425.如图,在平行四边形ABCD 中,E 、F 是对角线AC 上的两点且AE CF =,下列说法中正确的是( )①BE DF =;②//BE DF ;③AB DE =;④四边形EBFD 为平行四边形;⑤ADE ABE S S ∆∆=;⑥AF CE =.A .①⑥B .①②④⑥C .①②③④D .①②④⑤⑥6.如图,矩形ABCD 中,5AD =,7AB =,点E 为DC 上一个动点,把ADE ∆沿AE 折叠,点D 的对应点为D ,若D 落在ABC ∠的平分线上时,DE 的长为( )A .53或2B .52或53C .52或35D .35或2 7.已知,在平面直角坐标系中放置了5个如图所示的正方形(用阴影表示),点1B 在y 轴上,点1C 、1E 、2E 、2C 、3E 、4E 、3C 均在x 轴正半轴上,若已知正方形1111D C B A 的边长为1,1160B C O ︒∠=,且112233////B C B C B C ,则点3A 的坐标是( )A .331(3,)++B .333(3,)2++C .331(3,)2++D .333(3,)++ 8.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,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310.如图,在菱形ABCD 中,AB=AC=1,点E 、F 分别为边AB 、BC 上的点,且AE=BF ,连接CE 、AF 交于点H ,连接DH 交AC 于点O ,则下列结论:①△ABF ≌△CAE ;②∠FHC=∠B ;③△ADO ≌△ACH ;④=3ABCD S 菱形;其中正确的结论个数是( )A .1个B .2个C .3个D .4个二、填空题11.如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,若重合部分构成的四边形ABCD 中,3AB =,2AC =,则BD 的长为_______________.12.如图,在平行四边形ABCD 中,对角线AC ,BD 相交于点O ,AB =OB ,点E ,F 分别是OA ,OD 的中点,连接EF ,EM ⊥BC 于点M ,EM 交BD 于点N ,若∠CEF =45°,FN =5,则线段BC 的长为_____.13.如图,在等边ABC 和等边DEF 中,FD 在直线AC 上,33,BC DE ==连接,BD BE ,则BD BE +的最小值是______.14.已知在矩形ABCD 中,3,3,2AB BC ==点P 在直线BC 上,点Q 在直线CD 上,且,AP PQ ⊥当AP PQ =时,AP =________________.15.如图,在矩形ABCD 中,AB =2,AD =3,E 为BC 边上一动点,作EF ⊥AE ,且EF =AE .连接DF ,AF .当DF ⊥EF 时,△ADF 的面积为_____.16.如图,四边形纸片ABCD 中,AB BC =, 90ABC ADC ∠=∠=︒.若该纸片的面积为10 cm 2,则对角线BD =______cm .17.在平面直角坐标系xOy 中,点A 、B 分别在x 轴、y 轴的正半轴上运动,点M 为线段AB 的中点.点D 、E 分别在x 轴、y 轴的负半轴上运动,且DE =AB =10.以DE 为边在第三象限内作正方形DGFE ,则线段MG 长度的最大值为_____.18.已知:一组邻边分别为6cm 和10cm 的平行四边形ABCD ,DAB ∠和ABC ∠的平分线分别交CD 所在直线于点E ,F ,则线段EF 的长为________cm .19.如图,正方形ABCD 面积为1,延长DA 至点G ,使得AG AD =,以DG 为边在正方形另一侧作菱形DGFE ,其中45EFG ︒∠=,依次延长, , AB BC CD 类似以上操作再作三个形状大小都相同的菱形,形成风车状图形,依次连结点, , , ,F H M N 则四边形FHMN 的面积为___________.20.如图,有一张长方形纸片ABCD ,4AB =,3AD =.先将长方形纸片ABCD 折叠,使边AD 落在边AB 上,点D 落在点E 处,折痕为AF ;再将AEF ∆沿EF 翻折,AF 与BC 相交于点G ,则FG 的长为___________.三、解答题21.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 ⊥.22.如图1,在正方形ABCD 中,点M 、N 分别在边BC 、CD 上,AM 、AN 分别交BD 于点P 、Q ,连接CQ 、MQ .且CQ MQ =.(1)求证:QAB QMC ∠=∠(2)求证:90AQM ∠=︒(3)如图2,连接MN ,当2BM =,3CN =,求AMN 的面积图1 图223.如图1,在正方形ABCD 和正方形BEFG 中,点,,A B E 在同一条直线上,P 是线段DF 的中点,连接,PG PC .(1)求证:,PG PC PG PC ⊥=.简析:由Р是线段DF 的中点,//DC CF ,不妨延长GP 交DC 于点M ,从而构造出一对全等的三角形,即_______≅________.由全等三角形的性质,易证CMG 是_______三角形,进而得出结论;(2)如图2,将原问题中的正方形ABCD 和正方形BEFG 换成菱形ABCD 和菱形BEFG ,且60ABC BEF ∠=∠=︒,探究PG 与PC 的位置关系及PG PC 的值,写出你的猜想并加以证明;(3)当6,2AB BE ==时,菱形ABCD 和菱形BEFG 的顶点都按逆时针排列,且60ABC BEF ∠=∠=︒.若点A B E 、、在一条直线上,如图2,则CP =________;若点A B G 、、在一条直线上,如图3,则CP =________.24.如图,在正方形ABCD 中,点M 是BC 边上任意一点,请你仅用无刻度的直尺,用连线的方法,分别在图(1)、图(2)中按要求作图(保留作图痕迹,不写作法).(1)在如图(1)的AB 边上求作一点N ,连接CN ,使CN AM =;(2)在如图(2)的AD 边上求作一点Q ,连接CQ ,使CQ AM .25.如图,在长方形ABCD 中,8,6AB AD ==. 动点P Q 、分别从点、D A 同时出发向点C B 、运动,点P 的运动速度为每秒2个单位,点Q 的运动速度为每秒1个单位,当点P 运动到点C 时,两个点都停止运动,设运动的时间为()t s .(1)请用含t 的式子表示线段PC BQ 、的长,则PC ________,BQ =________. (2)在运动过程中,若存在某时刻使得BPQ ∆是等腰三角形,求相应t 的值.26.如图所示,四边形ABCD 是正方形, M 是AB 延长线上一点.直角三角尺的一条直角边经过点D ,且直角顶点E 在AB 边上滑动(点E 不与点A B 、重合),另一直角边与CBM ∠的平分线BF 相交于点F .(1)求证: ADE FEM ∠=∠;(2)如图(1),当点E 在AB 边的中点位置时,猜想DE 与EF 的数量关系,并证明你的猜想;(3)如图(2),当点E 在AB 边(除两端点)上的任意位置时,猜想此时DE 与EF 有怎样的数量关系,并证明你的猜想.27.如图1,在OAB 中,OAB 90∠=,30AOB ∠=,8OB =,以OB 为边,在OAB Λ外作等边OBC Λ,D 是OB 的中点,连接AD 并延长交OC 于E .(1)求证:四边形ABCE 是平行四边形;(2)连接AC ,BE 交于点P ,求AP 的长及AP 边上的高BH ;(3)在(2)的条件下,将四边形OABC 置于如图所示的平面直角坐标系中,以E 为坐标原点,其余条件不变,以AP 为边向右上方作正方形APMN :①M 点的坐标为 .②直接写出正方形APMN 与四边形OABC 重叠部分的面积(图中阴影部分).28.如图,等腰直角三角形OAB 的三个定点分别为(0,0)O 、(0,3)A 、(3,0)B -,过A 作y 轴的垂线1l .点C 在x 轴上以每秒32的速度从原点出发向右运动,点D 在1l 上以每秒3322+的速度同时从点A 出发向右运动,当四边形ABCD 为平行四边形时C 、D 同时停止运动,设运动时间为t .当C 、D 停止运动时,将△OAB 沿y 轴向右翻折得到△1OAB ,1AB 与CD 相交于点E ,P 为x 轴上另一动点.(1)求直线AB 的解析式,并求出t 的值.(2)当PE+PD 取得最小值时,求222PD PE PD PE ++⋅的值.(3)设P 的运动速度为1,若P 从B 点出发向右运动,运动时间为x ,请用含x 的代数式表示△PAE 的面积.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.在四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,过点O的直线EF,GH分别交边AB、CD,AD、BC于点E、F、G、H.(1)观察发现:如图①,若四边形ABCD是正方形,且EF⊥GH,易知S△BOE=S△AOG,又因为S△AOB=14S四边形ABCD,所以S四边形AEOG=S正方形ABCD;(2)类比探究:如图②,若四边形ABCD是矩形,且S四边形AEOG=14S矩形ABCD,若AB=a,AD=b,BE=m,求AG的长(用含a、b、m的代数式表示);(3)拓展迁移:如图③,若四边形ABCD是平行四边形,且S四边形AEOG=14S▱ABCD,若AB=3,AD=5,BE=1,则AG=.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【解析】【分析】过O作OE⊥CD于E.根据菱形的对角线互相垂直平分得出OB,OC的长,AC⊥BD,再利用勾股定理列式求出CD,然后根据三角形的面积公式求出OE.在Rt△OED中,利用勾股定理求出ED.根据等腰三角形三线合一的性质得出PE,利用CP=CD-PD即可得出结论.【详解】过O 作OE ⊥CD 于E .∵菱形ABCD 的对角线AC 、BD 相交于点O ,∴OB 12=BD 12=⨯6=3,OA =OC 12=AC 12=⨯8=4,AC ⊥BD ,由勾股定理得:CD 2222OD OC 34=+=+=5. ∵12OC ×OD =12CD ×OE ,∴12=5OE ,∴OE =2.4.在Rt △ODE 中,DE =22OD OE -=223 2.4-=1.8.∵OD =OP ,∴PE =ED =1.8,∴CP =CD -PD =5-1.8-1.8=1.4=75.故选C . 【点睛】本题考查了菱形的性质,等腰三角形的性质,勾股定理,求出OE 的长是解题的关键.2.C解析:C 【解析】设正方形O 3KJP 的边长为a ,根据正方形的性质知:O 3O 42a , 正方形O 2IHJ 的边长为2a ,O 2O 32a , 正方形O 1GFH 的边长为4a ,O 1O 22a , 正方形OCDF 的边长为8a ,OO 12a , ∵AO=2OO 12am , ∴222222, 解得:a=2m , ∴FD=8a=16m ,∴长方形花坛ABCD 的周长是2×(2FD+CD )=6FD=96m , 故选C .【点睛】本题考查了正方形的性质,主要利用了正方形的对角线与边长的关系,正方形的倍,熟记性质是解题的关键.3.C解析:C 【分析】①直接利用角边角判定定理判断即可; ②证明ODH OCG ∆≅∆即可;③在Rt CGH ∆中求解即可判断此答案错误. 【详解】解:①∵四边形ABCD 是正方形,,AC BD 是对角线, ∴OD OC =,45ODF OCE ∠=∠=︒,90DOC ∠=︒, ∵90EOF ∠=︒,∴DOC DOE EOF DOE ∠-∠=∠-∠,即:EOC DOF ∠=∠, 在ODF ∆和OCE ∆中,∵ODF OCE OD OC DOF COE ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴ODF OCE ∆≅∆, 故①正确;②∵45ODF OCE ∠=∠=︒,∴90=90=135ODF OCE ∠+︒∠+︒︒,即:ODH OCG ∠=∠, 在ODH ∆和OCG ∆中,∵GOC DOH OD OC ODH OCG ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴ODH OCG ∆≅∆, ∴OH OG =, 故②正确;③过点O 作OM CD ⊥于点M , ∵OM CD ⊥,∴在等腰Rt OCD ∆中,118422OM CD ==⨯=, 在Rt ECG ∆和Rt EMO ∆中∵OME GCEOEM GEC OE GE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴4CG OM ==,由②中知:ODH OCG ∆≅∆,∴DH CG =, ∴=4DH CG =,∴8412CH CD DH =+=+=, ∴在Rt CGH ∆中,由勾股定理得:2222412410GH CG CH =+=+=,故③错误;综上所述:只有两个正确, 故选:C .【点睛】本题主要考查正方形的性质,全等三角形的判定与性质,解题的关键是掌握正方形的四条边都相等,正方形的每条对角线平分每组对角.4.A解析:A 【分析】如下图,根据点H 是AF 的中点和HM ∥FE,可得HP 是△ANF 的中位线,四边形MPNE 是矩形,再根据中位线的性质和矩形的性质,可推导求得HM 、CM 的长,在Rt △HCM 中求CH 即可 【详解】如下图,过点H 作BE 的垂线,交BE 于点M ,延长AD 交FE 于点N ,交HM 于点P∵四边形ABCD、CEFG是正方形,∴AD⊥EF,∠E=90°∵HM⊥BE∴四边形PMEN是矩形∵BC=1,CE=3∴NE=1,∴FN=2,PM=1∵HM⊥BE,FE⊥BE,点H是AF的中点∴HM是△ANF的中位线∴HP=12EF=1,AP=PN=2∴CM=1∴在Rt△CHM中,5故选:A【点睛】本题考查正方形的性质和三角形中位线定理,解题关键是将梯形ABEF分割成矩形和三角形的形式,然后才可利用三角形中位线定理.5.D解析:D【分析】先根据全等三角形进行证明,即可判断①和②,然后作辅助线,推出OD=OF,得出四边形BEDF是平行四边形,求出BM=DM即可判断④和⑤,最后根据AE=CF,即可判断⑥.【详解】①∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥DC,AB=DC,∴∠BAC=∠ADC,在△ABE和△DFC中BAC ADC AB A F C E D C ∠=∠=⎧=⎪⎨⎪⎩∴△ABE≌△DFC(SAS ), ∴BE=DF, 故①正确. ②∵△ABE≌△DFC, ∴∠AEB=∠DFC, ∴∠BEF=∠DFE, ∴BE∥DF, 故②正确.③根据已知的条件不能推AB=DE ,故③错误.④连接BD 交AC 于O ,过D 作DM⊥AC 于M ,过B 作BN⊥AC 于N, ∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴DO=BO,OA=OC, ∵AE=CF, ∴OE=OF,∴四边形BEDF 是平行四边形, 故④正确.⑤∵BN⊥AC,DM⊥AC, ∴∠BNO=∠DMO=90°, 在△BNO 和△DMO 中∠BNO=∠DMO ∠BON=∠DOM OB=OD ⎧⎪⎨⎪⎩△ADE △ABE ∴△BNO ≌△DMO (AAS )∴BN=DM 11∵S =AE DM ,S =AE BN 22⨯⨯⨯⨯∴△ADE △ABE S =S , 故⑤正确. ⑥∵AE=CF, ∴AE+EF=CF+EF, ∴AF=CE,故⑥正确.故答案是D.【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和平行四边形的判定以及性质,熟练掌握相关的性质是解题的关键.6.B解析:B【分析】连接BD′,过D′作MN⊥AB,交AB于点M,CD于点N,作D′P⊥BC交BC于点P,先利用勾股定理求出MD′,再分两种情况利用勾股定理求出DE.【详解】如图,连接BD′,过D′作MN⊥AB,交AB于点M,CD于点N,作D′P⊥BC交BC于点P∵点D的对应点D′落在∠ABC的角平分线上,∴MD′=PD′,设MD′=x,则PD′=BM=x,∴AM=AB−BM=7−x,又折叠图形可得AD=AD′=5,∴x2+(7−x)2=25,解得x=3或4,即MD′=3或4.在Rt△END′中,设ED′=a,①当MD′=3时,AM=7−3=4,D′N=5−3=2,EN=4−a,∴a2=22+(4−a)2,解得a=52,即DE=52,②当MD′=4时,AM=7−4=3,D′N=5−4=1,EN=3−a,∴a2=12+(3−a)2,解得a=53,即DE=53.故选B.【点睛】本题考查翻折变换(折叠问题), 矩形的性质,角平分线的性质,勾股定理与折叠问题.解决本题的关键是依据题意分别表示Rt△AMD′ 和Rt△END′的三边,利用勾股定理解直角三角形.7.C解析:C 【分析】根据两直线平行,同位角相等可得∠B 3C 3O=∠B 2C 2O=∠B 1C 1O=60°,然后利用三角形全等可得B 2E 2=E 1E 2=D 1E 1=E 3C 2,E 2C 2=E 3E 4=B 3E 4,解直角三角形求出OC 1、C 1E 、E 1E 2、E 2C 2、C 2E 3、E 3E 4、E 4C 3,再求出B 3C 3,过点A 3延长正方形的边交x 轴于M ,过点A 3作A 3N ⊥x 轴于N ,先求出A 3M ,再解直角三角形求出A 3N 、C 3N ,然后求出ON ,再根据点A 3在第一象限写出坐标即可. 【详解】解∵B 1C 1∥B 2C 2∥B 3C 3,∴∠B 3C 3O =∠B 2C 2O =∠B 1C 1O =60°,∵正方形A 1B 1C 1D 1的边长为1,B 1C 1=C 1D 1,∠B 1C 1D 1=90°, ∴∠C 1B 1O=∠D 1C 1E 1=30°, ∴△C 1B 1O ≌△D 1C 1E 1; ∴B 1O=C 1E 1,OC 1=D 1E 1,同理可得B 2E 2=E 1E 2=D 1E 1=E 3C 2;E 2C 2=E 3E 4=B 3E 4;111122223111111222OC D E E E B E C E B C ∴======⨯= 11113331222C ED C ==⨯=2234342231333236E C E E B E B E ====⨯=433433316E C B E ==⨯= 3343112263B C E C ∴==⨯= 过点A 3延长正方形的边交x 轴于M ,过点A 3作A 3N ⊥x 轴于N ,则3323233333311333333339A M A D C DBC B C +=+=+=+⨯=33312926A N A M ===331122C M A M ===343131233186C N E M C M ⎛⎫∴=-=⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭ 111122223343ON OC C E E E E C C E E E C N =++++++111113222626662'=+++++++= ∵点A 3在第一象限,∴点A 3的坐标是32⎭.故选C. 【点睛】本题考查正方形的性质,坐标与图形性质,全等三角形的判定与性质,30°角的直角三角形.熟练掌握有30°角的直角三角形各边之间的数量关系是解决本题的关键.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.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134AODABCDSS ==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 , ∴1112344AODABCD SS ==⨯=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. 10.B解析:B【分析】根据菱形的性质,利用SAS 证明即可判断①;根据△ABF ≌△CAE 得到∠BAF=∠ACE ,再利用外角的性质以及菱形内角度数即可判断②;通过说明∠CAH≠∠DAO ,判断△ADO ≌△ACH 不成立,可判断③;再利用菱形边长即可求出菱形面积,可判断④.【详解】解:∵在菱形ABCD 中,AB=AC=1,∴△ABC 为等边三角形,∴∠B=∠CAE=60°,又∵AE=BF ,∴△ABF ≌△CAE (SAS ),故①正确;∴∠BAF=∠ACE ,∴∠FHC=∠ACE+∠HAC=∠BAF+∠HAC=60°,故②正确;∵∠B=∠CAE=60°,则在△ADO 和△ACH 中,∠OAD=60°=∠CAB , ∴∠CAH≠60°,即∠CAH≠∠DAO ,∴△ADO ≌△ACH 不成立,故③错误;∵AB=AC=1,过点A 作AG ⊥BC ,垂足为G ,∴∠BAG=30°,BG=12,∴∴菱形ABCD 的面积为:BC AG ⨯=1= 故正确的结论有2个,故选B.【点睛】本题考查了全等三角形判定和性质,菱形的性质和面积,等边三角形的判定和性质,外角的性质,解题的关键是利用菱形的性质证明全等.二、填空题11.42【分析】首先由对边分别平行可判断四边形ABCD 为平行四边形,连接AC 和BD ,过A 点分别作DC 和BC 的垂线,垂足分别为F 和E ,通过证明△ADF ≌△ABC 来证明四边形ABCD 为菱形,从而得到AC 与BD 相互垂直平分,再利用勾股定理求得BD 长度.【详解】解:连接AC 和BD ,其交点为O ,过A 点分别作DC 和BC 的垂线,垂足分别为F 和E ,∵AB ∥CD ,AD ∥BC ,∴四边形ABCD 为平行四边形,∴∠ADF=∠ABE ,∵两纸条宽度相同, ∴AF=AE ,∵90ADF ABE AFD AEB AF AE ∠=∠⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩∴△ADF ≌△ABE ,∴AD=AB ,∴四边形ABCD 为菱形,∴AC 与BD 相互垂直平分,∴BD=22242AB AO -=故本题答案为:42【点睛】本题考察了菱形的相关性质,综合运用了三角形全等和勾股定理,注意辅助线的构造一定要从相关条件以及可运用的证明工具入手,不要盲目作辅助线.12.45【分析】设EF=x,根据三角形的中位线定理表示AD=2x,AD∥EF,可得∠CAD=∠CEF=45°,证明△EMC是等腰直角三角形,则∠CEM=45°,证明△ENF≌△MNB,则EN=MN=12 x,BN=FN=5,最后利用勾股定理计算x的值,可得BC的长.【详解】解:设EF=x,∵点E、点F分别是OA、OD的中点,∴EF是△OAD的中位线,∴AD=2x,AD∥EF,∴∠CAD=∠CEF=45°,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC=2x,∴∠ACB=∠CAD=45°,∵EM⊥BC,∴∠EMC=90°,∴△EMC是等腰直角三角形,∴∠CEM=45°,连接BE,∵AB=OB,AE=OE∴BE⊥AO∴∠BEM=45°,∴BM=EM=MC=x,∴BM=FE,易得△ENF≌△MNB,∴EN=MN=12x,BN=FN=5,Rt△BNM中,由勾股定理得:BN2=BM2+MN2,即22215()2x x =+ 解得,x =25,∴BC =2x =45.故答案为:45.【点睛】本题考查了平行四边形的性质、等腰直角三角形的判定和性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理;解决问题的关键是设未知数,利用方程思想解决问题.13.37【分析】如图,延长CB 到T ,使得BT=DE ,连接DT ,作点B 关于直线AC 的对称点W ,连接TW ,DW ,过点W 作WK ⊥BC 交BC 的延长线于K .证明BE=DT ,BD=DW ,把问题转化为求DT+DW 的最小值.【详解】解:如图,延长CB 到T ,使得BT=DE ,连接DT ,作点B 关于直线AC 的对称点W ,连接TW ,DW ,过点W 作WK ⊥BC 交BC 的延长线于K .∵△ABC ,△DEF 都是等边三角形,BC=3DE=3,∴BC=AB=3,DE=1,∠ACB=∠EDF=60°,∴DE ∥TC ,∵DE=BT=1,∴四边形DEBT 是平行四边形,∴BE=DT ,∴BD+BE=BD+AD ,∵B ,W 关于直线AC 对称,∴CB=CW=3,∠ACW=∠ACB=60°,DB=DW ,∴∠WCK=60°,∵WK ⊥CK ,∴∠K=90°,∠CWK=30°,∴CK=12CW=32,3332, ∴TK=1+3+32=112,∴TW=2222113322TK WK ⎛⎫⎛⎫+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=37, ∴DB+BE=DB+DT=DW+DT≥TW ,∴BD+BE≥37,∴BD+BE 的最小值为37,故答案为37.【点睛】本题考查轴对称-最短问题,等边三角形的性质,解直角三角形,平行四边形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用转化的思想思考问题,属于中考填空题中的压轴题.14.322或3102【分析】 根据点P 在直线BC 上,点Q 在直线CD 上,分两种情况:1.P 、Q 点位于线段上;2.P 、Q 点位于线段的延长上,再通过三角形全等得出相应的边长,最后根据勾股即可求解.【详解】解:当P 点位于线段BC 上,Q 点位于线段CD 上时:∵四边形ABCD 是矩形,AP PQ ⊥∴∠BAP=∠CPQ ,∠APB=∠PQC∵AP PQ =∴ABP PCQ ≅∴PC=AB=32,BP=BC-PC=3-32=32∴AP=223322+()()=322当P 点位于线段BC 的延长线上,Q 点位于线段CD 的延长线上时:∵四边形ABCD 是矩形,AP PQ ⊥∴∠BAP=∠CPQ ,∠APB=∠PQC∵AP PQ =∴ABP PCQ ≅∴PC=AB=32,BP=BC+PC=3+32=92∴AP=223922+()()=3102故答案为:322或3102【点睛】 此题主要考查三角形全等的判定及性质、勾股定理,熟练运用判定定理和性质定理是解题的关键.15.3﹣32 【分析】 作辅助线,构建全等三角形和矩形,利用面积法可得AE 的长,根据勾股定理可得BE 的长,设AE =x ,证明△ABE ≌△EQF (AAS ),得FQ =BE =2,最后根据三角形面积公式可得结论.【详解】解:如图,过D 作DH ⊥AE 于H ,过E 作EM ⊥AD 于M ,连接DE ,∵EF ⊥AE ,DF ⊥EF ,∴∠DHE =∠HEF =∠DFE =90°,∴四边形DHEF 是矩形,∴DH =EF =AE ,∵四边形ABCD 是矩形,∴∠B =∠BAD =90°,∵∠AME =90°,∴四边形ABEM 是矩形,∴EM =AB =2,设AE =x ,则S △ADE =11AD EM AE DH 22⋅=⋅,∴3×2=x2,∴x=±6,∵x>0,∴x=6,即AE=6,由勾股定理得:BE=22(6)2-=2,过F作PQ∥CD,交AD的延长线于P,交BC的延长线于Q,∴∠Q=∠ECD=∠B=90°,∠P=∠ADC=90°,∵∠BAE+∠AEB=∠AEF=∠AEB+∠FEQ=90°,∴∠FEQ=∠BAE,∵AE=EF,∠B=∠Q=90°,∴△ABE≌△EQF(AAS),∴FQ=BE=2,∴PF=2﹣2,∴S△ADF=1AD PF2⋅=13(22)2⨯⨯-=3﹣322.【点睛】此题主要考查了矩形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,有难度,正确作辅助线构建全等三角形是关键,并用方程的思想解决问题.16.25【分析】作BE⊥AD于E,BF⊥CD于F,则四边形BEDF是矩形,证明△ABE≌△CBF(AAS),得出BE=BF,△ABE的面积=△CBF的面积,则四边形BEDF是正方形,四边形ABCD的面积=正方形BEDF的面积,求出BE=10,即可求得BD的长.【详解】解:作BE⊥AD交DA延长线于E,BF⊥CD于F,如图所示:则∠BEA=∠BFC=90°,∵∠ADC=90°,∴四边形BEDF是矩形,∴∠EBF=90°,∵∠ABC=90°,∴∠EBF=∠ABC=90°,∴∠ABE=∠CBF ,在△ABE 和△CBF 中,BEA BFC ABE CBF AB CB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABE ≌△CBF (AAS ),∴BE=BF ,△ABE 的面积=△CBF 的面积,∴四边形BEDF 是正方形,四边形ABCD 的面积=正方形BEDF 的面积,∴BE=DE ,BE 2=10 cm 2,∴BE=10(cm),∴BD=2BE=25(cm).故答案为:25.【点睛】本题考查了正方形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、矩形的判定与性质等知识;熟练掌握正方形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键.17.10+55【分析】取DE 的中点N ,连结ON 、NG 、OM .根据勾股定理可得55NG =.在点M 与G 之间总有MG ≤MO+ON+NG (如图1),M 、O 、N 、G 四点共线,此时等号成立(如图2).可得线段MG 的最大值.【详解】如图1,取DE 的中点N ,连结ON 、NG 、OM .∵∠AOB=90°,∴OM=12AB =5. 同理ON =5. ∵正方形DGFE ,N 为DE 中点,DE =10,∴222210555NG DN DG ++===.在点M与G之间总有MG≤MO+ON+NG(如图1),如图2,由于∠DNG的大小为定值,只要∠DON=12∠DNG,且M、N关于点O中心对称时,M、O、N、G四点共线,此时等号成立,∴线段MG取最大值5故答案为:5【点睛】此题考查了直角三角形的性质,勾股定理,四点共线的最值问题,得出M、O、N、G四点共线,则线段MG长度的最大是解题关键.18.2或14【分析】利用当AB=10cm,AD=6cm,由于平行四边形的两组对边互相平行,又AE平分∠BAD,由此可以推出所以∠BAE=∠DAE,则DE=AD=6cm;同理可得:CF=CB=6cm,而EF=CF+DE-DC,由此可以求出EF长;同理可得:当AD=10cm,AB=6cm时,可以求出EF长【详解】解:如图1,当AB=10cm,AD=6cm∵AE平分∠BAD∴∠BAE=∠DAE,又∵AD∥CB∴∠EAB=∠DEA,∴∠DAE=∠AED,则AD=DE=6cm同理可得:CF=CB=6cm∵EF=DE+CF-DC=6+6-10=2(cm)如图2,当AD=10cm,AB=6cm,∵AE平分∠BAD,∴∠BAE=∠DAE又∵AD∥CB∴∠EAB=∠DEA,∴∠DAE=∠AED则AD=DE=10cm同理可得,CF=CB=10cm EF=DE+CF-DC=10+10-6=14(cm)故答案为:2或14.图1 图2【点睛】本题主要考查了角平分线的定义、平行四边形的性质、平行线的性质等知识,关键是平行四边形的不同可能性进行分类讨论.19.1382+【分析】如图所示,延长CD交FN于点P,过N作NK⊥CD于点K,延长FE交CD于点Q,交NS于点R,首先利用正方形性质结合题意求出AD=CD=AG=DQ=1,然后进一步根据菱形性质得出DE=EF=DG=2,再后通过证明四边形NKQR是矩形得出QR=NK=2,进一步可得2221382=+=+,再延长NS交ML于点Z,利用全等三角形性质与判定证FN FR NR明四边形FHMN为正方形,最后进一步求解即可.【详解】如图所示,延长CD交FN于点P,过N作NK⊥CD于点K,延长FE交CD于点Q,交NS于点R,∵ABCD为正方形,∴∠CDG=∠GDK=90°,∵正方形ABCD面积为1,∴AD=CD=AG=DQ=1,∴DG=CT=2,∵四边形DEFG为菱形,∴DE=EF=DG=2,同理可得:CT=TN=2,∵∠EFG=45°,∴∠EDG=∠SCT=∠NTK=45°,∵FE∥DG,CT∥SN,DG⊥CT,∴∠FQP=∠FRN=∠DQE=∠NKT=90°,∴FQ=FE+EQ=2+∵∠NKT=∠KQR=∠FRN=90°,∴四边形NKQR是矩形,∴,∴FR=FQ+QR=2+,NR=KQ=DK−11=,∴22213=+=+FN FR NR再延长NS交ML于点Z,易证得:△NMZ≅△FNR(SAS),∴FN=MN,∠NFR=∠MNZ,∵∠NFR+∠FNR=90°,∴∠MNZ+∠FNR=90°,即∠FNM=90°,同理可得:∠NFH=∠FHM=90°,∴四边形FHMN为正方形,∴正方形FHMN的面积=213FN=+故答案为:13+【点睛】本题主要考查了正方形和矩形性质与判定及与全等三角形性质与判定的综合运用,熟练掌握相关方法是解题关键.20【解析】【分析】根据折叠的性质可得∠DAF=∠BAF=45°,再由矩形性质可得FC=ED=1,然后由勾股定理求出FG即可.【详解】由折叠的性质可知,∠DAF=∠BAF=45°,∴AE=AD=3,EB=AB-AD=1,∵四边形EFCB为矩形,∴FC=BE=1,∵AB∥FC,∴∠GFC=∠DAF=45°,∴GC=FC=1,∴FG===.【点睛】本题考查了折叠变换,矩形的性质是一种对称变换,理解折叠前后图形的大小不变,位置变化,对应边和对应角相等是解决此题的关键.三、解答题21.(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.22.(1)见解析(2)见解析(3)15【分析】(1)根据四边形ABCD 是正方形,得到∠QBA =∠QBC ,进而可得△QBA ≌ △QBC ,∠QAB =∠QCB ,再根据CQ =MQ ,得到∠QCB =∠QMC ,即可求证;(2)根据∠QAB =∠QMC ,∠QMC +∠QMB =180°,得到∠QAB +∠QMB =180°,在四边形QABM 中,∠QAB +∠QMB +∠ABM +∠AQM =360°可得∠ABM +∠AQM =180°,再根据∠ABM =90°即可求解;(3)设正方形ABCD 的边长为a ,延长ND 至点H ,使DH =BM =2,证得△ADH ≌△ABM ,得到∠DAH =∠BAM ,且AH =AM ,由(2)知,△QAM 是等腰直角三角形,易得∠NAM =∠NAH ,进而得到△NAM ≌ △NAH ,在Rt △MNC 中,利用勾股定理得到6a =,即可求解.【详解】解:(1)∵四边形ABCD 是正方形∴∠QBA =∠QBC在△QBA 和△QBC 中BA BC QBA QBC QB QB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△QBA ≌ △QBC (SAS )∴∠QAB =∠QCB又∵CQ =MQ∴∠QCB =∠QMC∴∠QAB =∠QMC (2)∵∠QAB =∠QMC又∵∠QMC +∠QMB =180°∴∠QAB +∠QMB =180°在四边形QABM 中∠QAB +∠QMB +∠ABM +∠AQM =360°∴∠ABM +∠AQM =180°而∠ABM =90°∴∠AQM =90°(3)设正方形ABCD 的边长为a ,则2MC a =-,3ND a =-延长ND 至点H ,使DH =BM =2易证△ADH ≌ △ABM∴∠DAH =∠BAM ,且AH =AM由(2)知,△QAM 是等腰直角三角形∴∠QAM =45°∴∠DAN +∠BAM =45°∴∠DAN +∠DAH =45°即∠NAH =45°∴∠NAM =∠NAH∴△NAM ≌ △NAH (SAS )∴NM =NH =()321a a -+=-在Rt △MNC 中,222MN MC NC =+∴()()222123a a -=-+∴6a = ∴11651522AMN AHN S S AD NH ==⋅=⨯⨯=【点睛】此题主要考查正方形的性质、全等三角形的判断和性质、四边形的内角和、等腰直角三角形的性质及勾股定理,灵活运用性质是解题关键.23.(1)ΔDPM,ΔFPG ;等腰直角;(2)线段PG 与PC 的位置关系是PG ⊥PC ;PG PC =3;(3)213【分析】(1)延长GP 交DC 于点M ,由Р是线段DF 的中点,//DC CF ,可得∠MDP=∠GFP ,DP=FP ,利用ASA 可证明△DPM ≌△FPG ;可得DM=GF ,MP=GP ,根据正方形的性质可得CM=CG ,即可证明△CMG 是等腰直角三角形,即可得答案;(2)如图,延长GP 交DC 于点H ,利用ASA 可证明△GFP ≌△HDP ,可得GP =HP ,GF =HD ,进而根据菱形的性质可证明△CHG 是等腰三角形,根据等腰三角形“三线合一”的性质可得PG ⊥PC ,∠HCP=∠GCP ,由∠ABC=60°可得∠HCG=120°,进而可得∠CGP=30°,根据含30°角的直角三角形的性质及勾股定理即可得答案;(3)利用线段的和差关系可求出图2中CG 的长,由(2)可知∠CGP=30°,根据含30°角的直角三角形的性质即可求出CP 的长;在图3中,延长GP 到N ,使GP=PN ,连接DN 、CN 、CG ,过N 作NK ⊥CD ,交CD 延长线于K ,利用SAS 可证明△FGP ≌△DNP ,可得。
人教版八年级初二数学下学期平行四边形单元 易错题难题同步练习试题
人教版八年级初二数学下学期平行四边形单元 易错题难题同步练习试题一、解答题1.如图,正方形ABCO 的边OA 、OC 在坐标轴上,点B 坐标为(6,6),将正方形ABCO 绕点C 逆时针旋转角度α(0°<α<90°),得到正方形CDEF ,ED 交线段AB 于点G ,ED 的延长线交线段OA 于点H ,连结CH 、CG .(1)求证:CG 平分∠DCB ;(2)在正方形ABCO 绕点C 逆时针旋转的过程中,求线段HG 、OH 、BG 之间的数量关系;(3)连结BD 、DA 、AE 、EB ,在旋转的过程中,四边形AEBD 是否能在点G 满足一定的条件下成为矩形?若能,试求出直线DE 的解析式;若不能,请说明理由.2.如图所示,四边形ABCD 是正方形, M 是AB 延长线上一点.直角三角尺的一条直角边经过点D ,且直角顶点E 在AB 边上滑动(点E 不与点A B 、重合),另一直角边与CBM ∠的平分线BF 相交于点F .(1)求证: ADE FEM ∠=∠;(2)如图(1),当点E 在AB 边的中点位置时,猜想DE 与EF 的数量关系,并证明你的猜想;(3)如图(2),当点E 在AB 边(除两端点)上的任意位置时,猜想此时DE 与EF 有怎样的数量关系,并证明你的猜想.3.在正方形ABCD 中,点E 是CD 边上任意一点,连接,AE 过点B 作BF AE ⊥于F ,交AD 于H .()1如图1,过点D 作DG AE ⊥于G .求证:BF DG FG -=;()2如图2,点E 为CD 的中点,连接DF ,试判断,,DF FH EF 存在什么数量关系并说明理由;()3如图3,1AB =,连接EH ,点Р为EH 的中点,在点E 从点D 运动到点C 的过程中,点Р随之运动,请直接写出点Р运动的路径长.4.(解决问题)如图1,在ABC ∆中,10AB AC ==,CG AB ⊥于点G .点P 是BC 边上任意一点,过点P 作PE AB ⊥,PF AC ⊥,垂足分别为点E ,点F .(1)若3PE =,5PF =,则ABP ∆的面积是______,CG =______.(2)猜想线段PE ,PF ,CG 的数量关系,并说明理由.(3)(变式探究)如图2,在ABC ∆中,若10AB AC BC ===,点P 是ABC ∆内任意一点,且PE BC ⊥,PF AC ⊥,PG AB ⊥,垂足分别为点E ,点F ,点G ,求PE PF PG ++的值.(4)(拓展延伸)如图3,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 上的任意一点,过点P 作PG BE ⊥,PH BC ⊥,垂足分别为点G ,点H .若8AD =,3CF =,直接写出PG PH +的值.5.探究:如图①,△ABC是等边三角形,在边AB、BC的延长线上截取BM=CN,连结MC、AN,延长MC交AN于点P.(1)求证:△ACN≌△CBM;(2)∠CPN= °;(给出求解过程)(3)应用:将图①的△ABC分别改为正方形ABCD和正五边形ABCDE,如图②、③,在边AB、BC的延长线上截取BM=CN,连结MC、DN,延长MC交DN于点P,则图②中∠CPN= °;(直接写出答案)(4)图③中∠CPN= °;(直接写出答案)(5)拓展:若将图①的△ABC改为正n边形,其它条件不变,则∠CPN= °(用含n 的代数式表示,直接写出答案).6.已知:在矩形ABCD中,点F为AD中点,点E为AB边上一点,连接CE、EF、CF,EF平分∠AEC.(1)如图1,求证:CF⊥EF;(2)如图2,延长CE、DA交于点K, 过点F作FG∥AB交CE于点G若,点H为FG上一点,连接CH,若∠CHG=∠BCE, 求证:CH=FK;(3)如图3, 过点H作HN⊥CH交AB于点N,若EN=11,FH-GH=1,求GK长.7.如图,四边形ABCD为矩形,C点在x轴上,A点在y轴上,D(0,0),B(3,4),矩形ABCD沿直线EF折叠,点B落在AD边上的G处,E、F分别在BC、AB边上且F(1,4).(1)求G 点坐标(2)求直线EF 解析式(3)点N 在坐标轴上,直线EF 上是否存在点M ,使以M 、N 、F 、G 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出M 点坐标;若不存在,请说明理由8.如图,在矩形 ABCD 中, AB =16 , BC =18 ,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.(I)若 AE =0 时,且点 B' 恰好落在 AD 边上,请直接写出 DB' 的长;(II)若 AE =3 时, 且△CDB' 是以 DB' 为腰的等腰三角形,试求 DB' 的长;(III)若AE =8时,且点 B' 落在矩形内部(不含边长),试直接写出 DB' 的取值范围.9.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.10.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=(2)过点F作FP AE⊥于P,交AB、AD于M、N,交AE、AG于P、Q,交BC于H,.求证:NH=FM【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、解答题1.(1)见解析;(2)HG=OH+BG;(3)能成矩形,y33 42x=-.【分析】(1)根据旋转和正方形的性质可得出CD=CB,∠CDG=∠CBG=90,根据全等直角三角形的判定定理(HL)即可证出Rt△CDG≌Rt△CBG,即∠DCG=∠BCG,由此即可得出CG平分∠DCB;(2)由(1)的Rt△CDG≌Rt△CBG可得出BG=DG,根据全等直角三角形的判定定理(HL)即可证出Rt△CHO≌Rt△CHD,即OH=HD,再根据线段间的关系即可得出HG=HD+DG=OH+BG;(3)根据(2)的结论即可找出当G点为AB中点时,四边形AEBD为矩形,再根据正方形的性质以及点B的坐标可得出点G的坐标,设H点的坐标为(x,0),由此可得出HO=x,根据勾股定理即可求出x的值,即可得出点H的坐标,结合点H、G的坐标利用待定系数法即可求出直线DE的解析式.【详解】(1)∵正方形ABCO绕点C旋转得到正方形CDEF,∴CD=CB,∠CDG=∠CBG=90°.在Rt△CDG和Rt△CBG中,∵CG CGCD CB=⎧⎨=⎩,∴Rt△CDG≌Rt△CBG(HL),∴∠DCG=∠BCG,即CG平分∠DCB.(2)由(1)证得:Rt△CDG≌Rt△CBG,∴BG=DG.在Rt△CHO和Rt△CHD中,∵CH CHCO CD=⎧⎨=⎩,∴Rt△CHO≌Rt△CHD(HL),∴OH=HD,∴HG=HD+DG=OH+BG.(3)假设四边形AEBD可为矩形.当G点为AB中点时,四边形AEBD为矩形,如图所示.∵G点为AB中点,∴BG=GA12=AB,由(2)证得:BG=DG,则BG=GA=DG12=AB12=DE=GE,又AB=DE,∴四边形AEBD为矩形,∴AG=EG=BG=DG.∵AG12=AB=3,∴G点的坐标为(6,3).设H点的坐标为(x,0),则HO=x,∴HD=x,DG=3.在Rt△HGA中,HG=x+3,GA=3,HA=6﹣x,由勾股定理得:(x+3)2=32+(6﹣x)2,解得:x=2,∴H点的坐标为(2,0).设直线DE的解析式为:y=kx+b(k≠0),将点H(2,0)、G(6,3)代入y=kx+b中,得:2063k bk b+=⎧⎨+=⎩,解得:3432kb⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴直线DE的解析式为:y3342x=-.故四边形AEBD能为矩形,此时直线DE的解析式为:y33 42x=-.【点睛】本题考查了矩形的性质、旋转的性质、全等三角形的判定及性质、待定系数法求函数解析式以及勾股定理.解题的关键是:(1)证出Rt △CDG ≌Rt △CBG ;(2)找出BG =DG 、OH =HD ;(3)求出点H 、G 的坐标.本题属于中档题,难度不大,解决该题型题目时,根据全等三角形的性质找出相等的边和角是关键.2.(1)详见解析;(2)DE EF =,理由详见解析;(3)DE EF =,理由详见解析【分析】(1)根据90,90AED FEB ADE AED ∠+∠=︒∠+∠=︒,等量代换即可证明;(2)DE=EF ,连接NE ,在DA 边上截取DN=EB ,证出△DNE ≌△EBF 即可得出答案;(3)在DA 边上截取DN EB =,连接NE ,证出()DNE EBF ASA ≌即可得出答案.【详解】(1)证明:∵90DAB DEF ∠=∠=︒,∴90,90AED FEB ADE AED ∠+∠=︒∠+∠=︒,∴ADE FEM ∠=∠;(2) ;DE EF =理由如下:如图,取AD 的中点N ,连接NE ,∵四边形ABCD 为正方形,∴AD AB = ,∵,N E 分别为,AD AB 中点 ∴11,22AN DN AD AE EB AB ====, ∴,DN BE AN AE == 又∵90A ∠=︒∴45ANE ∠=︒∴180135DNE ANE ∠=︒-∠=︒,又∵90CBM ∠=︒,BF 平分CBM ∠∴45,135CBF EBF ∠=︒∠=︒.∴DNE EBF ∠=∠在DNE △和EBF △中ADE FEB DN EBDNE EBF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩()DNE EBF ASA ≌,∴DE EF =(3) DE EF =.理由如下:如图,在DA 边上截取DN EB =,连接NE ,∵四边形ABCD 是正方形, DN EB =,∴AN AE =,∴AEN △为等腰直角三角形,∵45ANE ∠=︒∴18045135DNE ∠=︒-︒=︒,∵BF 平分CBM ∠, AN AE =,∴9045135EBF ∠=︒+︒=︒,∴DNE EBF ∠=∠,在DNE △和EBF △中ADE FEB DN EBDNE EBF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴()DNE EBF ASA ≌,∴DE EF =.【点睛】此题主要考查了正方形的性质以及全等三角形的判定与性质等知识,解决本题的关键就是求证△DNE ≌△EBF .3.(1)见解析;(2)2DF ,理由见解析;(3)22【分析】(1)如图1中,证明△AFB≌△DGA(AAS)可得结论.(2)结论:FH+FE=2DF.如图2中,过点D作DK⊥AE于K,DJ⊥BF交BF的延长线于J,证明四边形DKFJ是正方形,可得结论.(3)如图3中,取AD的中点J,连接PJ,延长JP交CD于R,过点P作PT⊥CD于T,PK⊥AD于K.设PT=b.证明△KPJ是等腰直角三角形,推出点P在线段JR上运动,求出JR即可解决问题.【详解】解:(1)如图1中,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠BAD=90°,∵DG⊥AE,AE⊥BH,∴∠AFB=∠DGH=90°,∴∠FAB+∠DAG=90°,∠DAG+∠ADG=90°,∴∠BAF=∠ADG,∴△AFB≌△DGA(AAS),∴AF=DG,BF=AG,∴BF-DG=AG-AF=FG.(2)结论:FH+FE=2DF.理由:如图2中,过点D作DK⊥AE于K,DJ⊥BF交BF的延长线于J,∵四边形ABCD是正方形,∴∠BAD=∠ADE=90°,AB=AD,∵AE⊥BH,∴∠AFB=90°,∴∠DAE+∠EAB=90°,∠EAB+∠ABH=90°,∴∠DAE=∠ABH,∴△ABH≌△DAE(ASA),∴AH=AE,∵DE=EC=12CD,CD=AD,∴AH=DH,∴DE=DH,∵DJ⊥BJ,DK⊥AE,∴∠J=∠DKE=∠KFJ=90°,∴四边形DKFJ是矩形,∴∠JDK=∠ADC=90°,∴∠JDH=∠KDE,∵∠J=∠DKE=90°,∴△DJH≌△DKE(AAS),∴DJ=DK,JH=EK,∴四边形DKFJ是正方形,∴FK=FJ=DK=DJ,∴DF=2FJ,∴FH+FE=FJ-HJ+FK+KE=2FJ=2DF;(3)如图3中,取AD的中点J,连接PJ,延长JP交CD于R,过点P作PT⊥CD于T,PK⊥AD于K.设PT=b.∵△ABH≌△DAE,∴AH=DE,∵∠EDH=90°,HP=PE,∴PD=PH=PE,∵PK⊥DH,PT⊥DE,∴∠PKD=∠KDT=∠PTD=90°,∴四边形PTDK是矩形,∴PT=DK=b,PK=DT,∵PH=PD=PE,PK⊥DH,PT⊥DE,∴DH=2DK=2b,DE=2DT,∴AH=DE=1-2b ,∴PK=12DE=12-b , JK=DJ-DK=12-b , ∴PK=KJ ,∵∠PKJ=90°,∴∠KJP=45°,∴点P 在线段JR 上运动,∵DJ=2,∴点P 的运动轨迹的长为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,轨迹等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,学会利用参数解决问题,属于中考压轴题.4.(1)15,8;(2)PE PF CG +=,见解析;(3)4)4【分析】解决问题(1)只需运用面积法:ABC ABP ACP S S S ∆∆∆=+,即可解决问题;(2)解法同(1);(3)连接PA 、PB 、PC ,作AM BC ⊥于M ,由等边三角形的性质得出152BM BC ==,由勾股定理得出AM ==ABC ∆的面积12BC AM =⨯=ABC ∆的面积BCP =∆的面积ACP +∆的面积APB +∆的面积1111()2222BC PE AC PF AB PG AB PE PF PG =⨯+⨯+⨯=++=,即可得出答案; (4)过点E 作EQ BC ⊥,垂足为Q ,易证BE BF =,过点E 作EQ BF ⊥,垂足为Q ,由解决问题(1)可得PG PH EQ +=,易证EQ DC =,BF DF =,只需求出BF 即可.【详解】解:(1)∵PE AB ⊥,10AB =,3PE =,∴ABP ∆的面积111031522AB PE =⨯=⨯⨯=, ∵PE AB ⊥,PF AC ⊥,CG AB ⊥,且ABC ABP ACP S S S ∆∆∆=+,∴AB CG AB PE AC PF ⋅=⋅+⋅,∵AB AC =,∴358CG PE PF =+=+=.故答案为:15,8.(2)∵PE AB ⊥,PF AC ⊥,CG AB ⊥,且ABC ABP ACP S S S ∆∆∆=+,∴AB CG AB PE AC PF ⋅=⋅+⋅,∵AB AC =,∴CG PE PF =+.(3)连接PA 、PB 、PC ,作AM BC ⊥于M ,如图2所示:∵10AB AC BC ===,∴ABC ∆是等边三角形,∵AM BC ⊥, ∴152BM BC ==, ∴222210553AM AB BM =-=-=,∴ABC ∆的面积11105325322BC AM =⨯=⨯⨯=, ∵PE BC ⊥,PF AC ⊥,PG AB ⊥,∴ABC ∆的面积BCP =∆的面积ACP +∆的面积APB +∆的面积111222BC PE AC PF AB PG =⨯+⨯+⨯1()2AB PE PF PG =++ 253=,∴225353PE PF PG ⨯++==. (4)过点E 作EQ BC ⊥,垂足为Q ,如图3所示:∵四边形ABCD 是矩形,∴AD BC =,90C ADC ∠=∠=︒,∵8AD =,3CF =,∴5BF BC CF AD CF =-=-=,由折叠可得:5DF BF ==,BEF DEF ∠=∠,∵90C ∠=︒,∴4DC ===,∵EQ BC ⊥,90C ADC ∠=∠=︒,∴90EQC C ADC ∠=︒=∠=∠,∴四边形EQCD 是矩形,∴4EQ DC ==,∵//AD BC ,∴DEF EFB ∠=∠,∵BEF DEF ∠=∠,∴BEF EFB ∠=∠,∴BE BF =,由解决问题(1)可得:PG PH EQ +=,∴4PG PH +=,即PG PH +的值为4.【点睛】本题是四边形综合题目,考查了矩形的性质与判定、等腰三角形的性质与判定、平行线的性质与判定、等边三角形的性质、勾股定理等知识,考查了用面积法证明几何问题,考查了运用已有的经验解决问题的能力,体现了自主探究与合作交流的新理念,是充分体现新课程理念难得的好题.5.(1)见解析;(2)120;(3)90;(4)72;(5)360n. 【分析】(1)利用等边三角形的性质得到BC=AC ,∠ACB=∠ABC ,从而得到△ACN ≌△CBM. (2)利用全等三角形的性质得到∠CAN=∠BCM ,再利用三角形的外角等于与它不相邻的两个内角的和,即可求解.(3)利用正方形(或正五边形)的性质得到BC=DC ,∠ABC=∠BCD ,从而判断出△DCN ≌△CBM ,再利用全等三角形的性质得到∠CDN=∠BCM ,再利用内角和定理即可得到答案.(4)由(3)的方法即可得到答案.(5)利用正三边形,正四边形,正五边形,分别求出∠CPN 的度数与边数的关系式,即可得到答案.【详解】(1)∵△ABC 是等边三角形,∴BC=AC ,∠ACB=∠BAC=∠ABC=60︒,∴∠ACN=∠CBM=120︒,在△CAN 和△CBM 中,CN BM ACN CBM AC BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACN ≌△CBM.(2)∵△ACN ≌△CBM.∴∠CAN=∠BCM ,∵∠ABC=∠BMC+∠BCM ,∠BAN=∠BAC+∠CAN ,∴∠CPN=∠BMC+∠BAN=∠BMC+∠BAC+∠CAN=∠BMC+∠BAC+∠BCM=∠ABC+∠BAC=60︒+60︒,=120︒,故答案为:120.(3)将等边三角形换成正方形,∵四边形ABCD 是正方形,∴BC=DC ,∠ABC=∠BCD=90︒,∴∠MBC=∠DCN=90︒,在△DCN 和△CBM 中,DC BC DCN MBC CN BM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DCN ≌△CBM ,∴∠CDN=∠BCM ,∵∠BCM=∠PCN ,∴∠CDN=∠PCN ,在Rt △DCN 中,∠CDN+∠CND=90︒,∴∠PCN+∠CND=90︒,∴∠CPN=90︒,故答案为:90.(4)将等边三角形换成正五边形,∴∠ABC=∠DCB=108︒,∴∠MBC=∠DCN=72︒,在△DCN 和△CBM 中,DC BC DCN MBC CN BM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DCN ≌△CBM ,∴∠BMC=∠CND ,∠BCM=∠CDN ,∵∠BCM=∠PCN ,∴∠CND=∠PCN ,在△CDN 中,∠CDN+∠CND=∠BCD=108︒,∴∠CPN=180︒-(∠CND+∠PCN)=180︒-(∠CND+∠CDN)=180︒-108︒,=72︒,故答案为:72.(5)正三边形时,∠CPN=120︒=3603, 正四边形时,∠CPN=90︒=3604, 正五边形时,∠CPN=72︒=3605, 正n 边形时,∠CPN=360n , 故答案为:360n . 【点睛】此题考查正多边形的性质,三角形全等的判定及性质,图形在发生变化但是解题的思路是不变的,依据此特点进行解题是解此题的关键.6.(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)CN=25.【解析】【分析】(1)如图,延长EF 交CD 延长线于点Q ,先证明CQ=CE ,再证明△FQD ≌△FEA ,根据全等三角形的对应边相等可得EF=FQ ,再根据等腰三角形的性质即可得CF ⊥EF ;(2)分别过点F 、H 作FM ⊥CE ,HP ⊥CD ,垂足分别为M 、P ,证明四边形DFHP 是矩形,继而证明△HPC ≌△FMK ,根据全等三角形的性质即可得CH=FK ;(3)连接CN ,延长HG 交CN 于点T ,设∠DCF=α,则∠GCF=α, 先证明得到FG=CG=GE ,∠CGT=2α,再由FG 是BC 的中垂线,可得BG = CG , ∠CGT=∠FGK=∠BGT=2α,再证明HN ∥BG ,得到四边形HGBN 是平行四边形,继而证明△HNC ≌△KGF ,推导可得出HT=CT=TN ,由FH-HG=1,所以设GH=m ,则BN=m ,FH=m+1,CE=2FG=4m+2,继而根据22222BC CN BN CE BE =-=-,可得关于m 的方程,解方程求得m 的值即可求得答案.【详解】(1)如图,延长EF交CD延长线于点Q,∵矩形ABCD,AB∥CD,∴∠AEF=∠CQE,∠A=∠QDF,又∵EF 平分∠AEC ,∴∠AEF=∠CEF,∴∠CEF=∠CQE,∴CQ=CE,∵点F是AD中点,∴AF=DF,∴△FQD≌△FEA,∴EF=FQ,又∵CE=CQ,∴CF⊥EF;(2)分别过点F、H作FM⊥CE ,HP⊥CD,垂足分别为M、P,∵CQ=CE ,CF⊥EF,∴∠DCF=∠FCE,又∵FD⊥CD,∴FM=DF,∵FG//AB,∴∠DFH=∠DAC=90°,∴∠DFH=∠FDP=∠DPH=90°,∴四边形DFHP 是矩形,∴DF=HP ,∴FM= DF=HP ,∵∠CHG=∠BCE ,AD ∥BC ,FG ∥CD ,∴∠K=∠BCE=∠CHG=∠DCH ,又∵∠FMK=∠HPC=90°,∴△HPC ≌△FMK ,∴CH=FK ;(3)连接CN ,延长HG 交CN 于点T ,设∠DCF=α,则∠GCF=α,∵FG ∥CD ,∴∠DCF=∠CFG ,∴∠FCG=∠CFG ,∴FG=CG ,∵CF ⊥EF ,∴∠FEG+∠FCG=90°,∠CFG+∠GFE=90°,∴∠GFE=∠FEG ,∴GF=FE ,∴FG=CG=GE ,∠CGT=2α,∵FG 是BC 的中垂线,∴BG = CG , ∠CGT=∠FGK=∠BGT=2α,∵∠CHG=∠BCE=90°-2α,∠CHN=90°,∴∠GHN=∠FGK=∠BGT=2α,∴HN ∥BG ,∴四边形HGBN 是平行四边形,∴HG=BN ,HN=BG = CG =FG ,∴△HNC ≌△KGF ,∴GK=CN ,∠HNC=∠FGK=∠NHT=2α,∴HT=CT=TN ,∵FH-HG=1,∴设GH=m ,则BN=m ,FH=m+1,CE=2FG=4m+2,∵GT=1122EN =,∴CN=2HT=11+2m , ∵22222BC CN BN CE BE =-=-,∴2222(112)(42)(11)m m m m +-=+-+ ∴1176m =-(舍去),27m =, ∴CN=GK=2HT=25.【点睛】 本题考查的是四边形综合题,涉及了等腰三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,矩形的性质与判定,三角形外角的性质等,综合性较强,难度较大,正确添加辅助线,熟练掌握和灵活运用相关知识是解题的关键.7.(1)G (0,2)4y =++3)234,,(1,4M M M -+⎝⎝⎝. 【解析】【分析】1(1)由F (1,4),B (3,4),得出AF=1,BF=2,根据折叠的性质得到GF=BF=2,在Rt △AGF 中,利用勾股定理求出AG =,那么OG=OA-AG=4-,于是G (0,);(2)先在Rt △AGF 中,由tan AG AFG AF ∠===,得出∠AFG=60°,再由折叠的性质得出∠GFE=∠BFE=60°,解Rt △BFE ,求出BE=BF tan60°,那么CE=4-2E (3,.设直线EF 的表达式为y=kx+b ,将E (3,F (1,4)代入,利用待定系数法即可求出直线EF 的解析.(3)因为M 、N 均为动点,只有F 、G 已经确定,所以可从此入手,结合图形,按照FG 为一边,N 点在x 轴上;FG 为一边,N 点在y 轴上;FG 为对角线的思路,顺序探究可能的平行四边形的形状.确定平行四边形的位置与形状之后,利用平行四边形及平移的性质求得M 点的坐标.【详解】解:(1)∵F (1,4),B (3,4),∴AF=1,BF=2,由折叠的性质得:GF=BF=2,在Rt △AGF 中,由勾股定理得,AG ==∵B (3,4),∴OA=4,∴∴G (0,(2)在Rt △AGF 中,∵tan 1AG AFG AF ∠===, ∴∠AFG=60°,由折叠的性质得知:∠GFE=∠BFE=60°,在Rt △BFE 中,∵BE=BF tan60°,.E (3,).设直线EF 的表达式为y=kx+b ,∵E (3,F (1,4),∴34234k b k b ⎧+=-⎪⎨+=⎪⎩解得343k b ⎧=-⎪⎨=+⎪⎩ ∴343y x =-++ ;(3)若以M 、N 、F 、G 为顶点的四边形是平行四边形,则分如下四种情况: ①FG 为平行四边形的一边,N 点在x 轴上,GFMN 为平行四边形,如图1所示. 过点G 作EF 的平行线,交x 轴于点N 1,再过点N :作GF 的平行线,交EF 于点M ,得平行四边形GFM 1N 1.∵GN 1∥EF ,直线EF 的解析式为343,(0,43)y x G =-++- ∴直线GN 1的解析式为34-3y x =-+,当y=0时,1433433,,033x N ⎛⎫--= ⎪ ⎪⎝⎭. ∵GFM 1N 1是平行四边形,且G (0,4-3),F (1,4),N 1(433- ,0), ∴M ,(433,3);②FG 为平行四边形的一边,N 点在x 轴上,GFNM 为平行四边形,如图2所示. ∵GFN 2M 2为平行四边形,∴GN ₂与FM 2互相平分.∴G (0,3N2点纵坐标为0∴GN:中点的纵坐标为322 -,设GN₂中点的坐标为(x,32-).∵GN2中点与FM2中点重合,∴3 34322 x-++=-∴x=439+∵.GN2的中点的坐标为(4393,2+-),.∴N2点的坐标为(4393+,0).∵GFN2M2为平行四边形,且G(0,4-3),F(1,4),N2(4393+,0),∴M2(436,3+-);③FG为平行四边形的一边,N点在y轴上,GFNM为平行四边形,如图3所示.∵GFN3M3为平行四边形,.∴GN3与FM3互相平分.∵G(0,3N2点横坐标为0,.∴GN3中点的横坐标为0,∴F与M3的横坐标互为相反数,∴M 3的横坐标为-1,当x=-1时,y=3(1)43423-⨯-++=+,∴M 3(-1,4+23);④FG 为平行四边形的对角线,GMFN 为平行四边形,如图4所示.过点G 作EF 的平行线,交x 轴于点N 4,连结N 4与GF 的中点并延长,交EF 于点M 。
人教版平行四边形单元 易错题质量专项训练试卷
人教版平行四边形单元 易错题质量专项训练试卷一、解答题1.如图,在矩形ABCD 中,点E 是AD 上的一点(不与点A ,D 重合),ABE ∆沿BE 折叠,得BEF ,点A 的对称点为点F .(1)当AB AD =时,点F 会落在CE 上吗?请说明理由.(2)设()01AB m m AD=<<,且点F 恰好落在CE 上. ①求证:CF DE =.②若AE n AD=,用等式表示m n ,的关系. 2.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.3.如图,四边形OABC 中,BC ∥AO ,A (4,0),B (3,4),C (0,4).点M 从O 出发以每秒2个单位长度的速度向A 运动;点N 从B 同时出发,以每秒1个单位长度的速度向C 运动.其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.过点N 作NP 垂直x 轴于点P ,连结AC 交NP 于Q ,连结MQ .(1)当t 为何值时,四边形BNMP 为平行四边形?(2)设四边形BNPA 的面积为y ,求y 与t 之间的函数关系式.(3)是否存在点M,使得△AQM为直角三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.4.已知,在△ABC中,∠BAC=90°,∠ABC=45°,D为直线BC上一动点(不与点B,C 重合),以AD为边作正方形ADEF,连接CF.(1)如图1,当点D在线段BC上时,BC与CF的位置关系是,BC、CF、CD三条线段之间的数量关系为;(2)如图2,当点D在线段BC的延长线上时,其他条件不变,请猜想BC与CF的位置关系BC,CD,CF三条线段之间的数量关系并证明;(3)如图3,当点D在线段BC的反向延长线上时,点A,F分别在直线BC的两侧,其他条件不变.若正方形ADEF的对角线AE,DF相交于点O,OC=132,DB=5,则△ABC的面积为.(直接写出答案)5.如图,矩形ABCD中,AB=4,AD=3,∠A的角平分线交边CD于点E.点P从点A出发沿射线AE以每秒2个单位长度的速度运动,Q为AP的中点,过点Q作QH⊥AB于点H,在射线AE的下方作平行四边形PQHM(点M在点H的右侧),设P点运动时间为t秒.(1)直接写出AQH 的面积(用含t 的代数式表示).(2)当点M 落在BC 边上时,求t 的值.(3)在运动过程中,整个图形中形成的三角形是否存在全等三角形?若存在,请写出所有全等三角形,并求出对应的t 的值;若不存在请说明理由(不能添加辅助线).6.如图,点A 的坐标为(6,6)-,AB x ⊥轴,垂足为B ,AC y ⊥轴,垂足为C ,点,D E 分别是射线BO 、OC 上的动点,且点D 不与点B 、O 重合,45DAE ︒∠=.(1)如图1,当点D 在线段BO 上时,求DOE ∆的周长;(2)如图2,当点D 在线段BO 的延长线上时,设ADE ∆的面积为1S ,DOE ∆的面积为2S ,请猜想1S 与2S 之间的等量关系,并证明你的猜想.7.问题背景若两个等腰三角形有公共底边,则称这两个等腰三角形的顶角的顶点关于这条底边互为顶针点;若再满足两个顶角的和是180°,则称这两个顶点关于这条底边互为勾股顶针点. 如图1,四边形ABCD 中,BC 是一条对角线,AB AC =,DB DC =,则点A 与点D 关于BC 互为顶针点;若再满足180A D +=︒∠∠,则点A 与点D 关于BC 互为勾股顶针点.初步思考(1)如图2,在ABC 中,AB AC =,30ABC ∠=︒,D 、E 为ABC 外两点,EB EC =,45EBC ∠=︒,DBC △为等边三角形.①点A 与点______关于BC 互为顶针点;②点D 与点______关于BC 互为勾股顶针点,并说明理由.实践操作(2)在长方形ABCD 中,8AB =,10AD =.①如图3,点E 在AB 边上,点F 在AD 边上,请用圆规和无刻度的直尺作出点E 、F ,使得点E 与点C 关于BF 互为勾股顶针点.(不写作法,保留作图痕迹)思维探究②如图4,点E 是直线AB 上的动点,点P 是平面内一点,点E 与点C 关于BP 互为勾股顶针点,直线CP 与直线AD 交于点F .在点E 运动过程中,线段BE 与线段AF 的长度是否会相等?若相等,请直接写出AE 的长;若不相等,请说明理由.8.如图,在长方形ABCD 中,AB =CD =6cm ,BC =10cm ,点P 从点B 出发,以2cm /秒的速度沿BC 向点C 运动,设点P 的运动时间为t 秒:(1)PC = cm .(用t 的代数式表示)(2)当t 为何值时,△ABP ≌△DCP ?(3)当点P 从点B 开始运动,同时,点Q 从点C 出发,以vcm /秒的速度沿CD 向点D 运动,是否存在这样v 的值,使得△ABP 与△PQC 全等?若存在,请求出v 的值;若不存在,请说明理由.9.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____________.10.如图,ABCD 的对角线,AC BD 相交于点,,6,10O AB AC AB cm BC cm ⊥==,点P 从点A 出发,沿AD 方向以每秒1cm 的速度向终点D 运动,连接PO ,并延长交BC 于点Q .设点P 的运动时间为t 秒.(1)求BQ 的长(用含t 的代数式表示);(2)当四边形ABQP 是平行四边形时,求t 的值;(3)当325t =时,点O 是否在线段AP 的垂直平分线上?请说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、解答题1.(1)不会,理由见解析;(2)①见解析;②²²20m n n =+-【分析】(1)根据BEF BEA ≅得到BF BA =,根据三角形的三边关系得到BC BF BA >=,与已知矛盾;(2)①根据90BFC BFE ∠=∠=︒、DEC FCB ∠=∠和BF=CD ,利用AAS 证得BCF CED ≅,根据全等三角形的性质即可证明;②设1AD =,则可表示出AE 和AB ,然后根据等角对等边证得CE=CB ,然后在Rt CDE ∆中应用勾股定理即可求解. 【详解】(1) 由折叠知BEF BEA ≅ ,所以90BF BA BFE A =∠=∠=︒, .若点F 在CE 上,则90BFC ∠=︒,BC BF BA >=,与AB AD =矛盾,所以点F 不会落在CE 上.(2)①因为()01AB m m AD=<<,则AB AD < , 因为点F 落在CE 上,所以90BFC BFE ∠=∠=︒ ,所以BF BA CD == .因为//AD BC ,所以DEC FCB ∠=∠ ,所以BCF CED ≅ ,所以CF DE =.②若AE n AD=,则AE nAD =. 设1AD =,则AE n AB m ==,.因为//AD BC ,所以BEA EBC ∠=∠ .因为BEF BEA ∠=∠ ,所以EBC BEC ∠=∠ ,所以1CE CB AD === .在Rt CDE ∆中,11DE n CE CD m ===一,, ,所以22211()n m -+= ,所以²²20m n n =+-.故答案为(1)不会,理由见解析;(2)①见解析;②²²20m n n =+-.【点睛】本题考查了三角形全等的性质和判定,和等边对等角,此题属于矩形的折叠问题类综合题,熟练掌握三角形全等的性质,和做出示意图是本题的关键.2.(1)矩形;(2)菱形;(3)104)见解析【分析】(1)由平移推出AD EE '=,即可证得四边形AEE D '是平行四边形,再根据AE BC ⊥,得到90AEE '∠=︒即可得到结论;(2)由平移推出AD FF '=,证得四边形AFF D '是平行四边形,根据AE EF ⊥得到90AEE '∠=︒,再根据勾股定理求出AF=5=AD ,即可证得四边形AFF D '是菱形;(3)先利用勾股定理求出22221310DF E F E D ''=+=+=,再根据菱形的面积求出F A '; (4)在BC 边上取点E ,连接AE ,平移△ABE 得到△DCF ,可得四边形AEFD 是平行四边形.【详解】(1)四边形AEE D '是矩形,在ABCD □中,//AD BC ,AD BC =,由平移可知:BE CE ''=,∴BC EE '=,∴AD EE '=,∴四边形AEE D '是平行四边形,∵AE BC ⊥,∴90AEE '∠=︒,∴四边形AEE D '是矩形;(2)四边形AFF D '是菱形,在矩形AEE D '中,//AD EE ' ,AD EE '=,由平移可知:EF E F ='',∴EE FF ''=,∴AD FF '=,∴四边形AFF D '是平行四边形,∵AE EF ⊥,∴90AEE '∠=︒,在Rt AEF ,2222345AF AE EF =+=+=, ∴AF AD =,∴四边形AFF D '是菱形;(3)连接F A ',在Rt DFE '△中,22221310DF E F E D ''=+=+=,15ABCD AFF D S S '==平行四边形菱形,∴·30F A FD '=,∴310F A '=;(4)在BC 上取一点E ,连接AE ,平移△ABE 得到△DCF ,可得四边形AEFD 是平行四边形.【点睛】此题考查了平行四边形的性质,矩形的判定定理,菱形的判定及性质,平移的性质的应用,勾股定理.3.(1)34;(2)y=4t+2;(3)存在,点M的坐标为(1,0)或(2,0).【分析】(1)因为BN∥MP,故当BN=MP时,四边形BNMP为平行四边形,此时点M在点P的左侧,求解即可;(2)y=12(BN+PA)•OC,即可求解;(3)①当∠MQA为直角时,则△MAQ为等腰直角三角形,则PA=PM,即可求解;②当∠QMA为直角时,则NB+OM=BC=3,即可求解.【详解】(1)∵BN∥MP,故当BN=MP时,四边形BNMP为平行四边形.此时点M在点P的左侧时,即0≤t<1时,MP=OP﹣OM=3﹣t﹣2t=3﹣3t,BN=t,即3﹣3t=t,解得:t=34;(2)由题意得:由点C的坐标知,OC=4,BN=t,NC=PO=3﹣t,PA=4﹣OP=4﹣(3﹣t)=t+1,则y=12(BN+PA)•OC=12(t+t+1)×4=4t+2;(3)由点A、C的坐标知,OA=OC=4,则△COA为等腰直角三角形,故∠OCA=∠OAC=45°,①当∠MQA为直角时,∵∠OAC=45°,故△MAQ为等腰直角三角形,则PA=PM,而PA=4﹣(3﹣t)=t+1,PM=OP﹣OM=(3﹣t)﹣2t=3﹣3t,故t+1=3﹣3t,解得:t=12,则OM=2t=1,故点M(1,0);②当∠QMA为直角时,则点M、P重合,则NB+OM=BC=3,即2t+t=3,解得:t=1,故OM =OP =2t =2,故点M (2,0);综上,点M 的坐标为(1,0)或(2,0).【点睛】本题是四边形综合题,涉及坐标与图形、平行四边形的性质、等腰直角三角形的判定和性质、图形的面积计算等,复杂度较高,难度较大,其中(3)要分类求解,避免遗漏.4.(1)BC ⊥CF ,CF +CD =BC ;(2)CF ⊥BC ,CF ﹣CD =BC ,证明详见解析;(3)494. 【分析】(1)△ABC 是等腰直角三角形,利用SAS 即可证明△BAD ≌△CAF ,从而证得CF =BD ,据此即可证得;(2)同(1)相同,利用SAS 即可证得△BAD ≌△CAF ,从而证得BD =CF ,即可得到CF ﹣CD =BC ;(3)先证明△BAD ≌△CAF ,进而得出△FCD 是直角三角形,根据直角三角形斜边上中线的性质即可得到DF 的长,再求出CD ,BC 即可解决问题.【详解】(1)如图1中,∵∠BAC =90°,∠ABC =45°,∴∠ACB =∠ABC =45°,∴AB =AC ,∵四边形ADEF 是正方形,∴AD =AF ,∠DAF =90°,∵∠BAD =90°﹣∠DAC ,∠CAF =90°﹣∠DAC ,∴∠BAD =∠CAF ,∵在△BAD 和△CAF 中,AB AC BAD CAF AD AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BAD ≌△CAF (SAS ),∴BD =CF ,∠ABD =∠ACF =45°,∴∠FCB =∠ACF +∠ACB =90°,即CF ⊥BC ,∵BD +CD =BC ,∴CF +CD =BC ;故答案为:CF ⊥BC ,CF +CD =BC . (2)结论:CF ⊥BC ,CF ﹣CD =BC . 理由:如图2中,∵∠BAC =90°,∠ABC =45°,∴∠ACB =∠ABC =45°,∴AB =AC ,∵四边形ADEF 是正方形,∴AD =AF ,∠DAF =90°,∵∠BAD =90°+∠DAC ,∠CAF =90°+∠DAC , ∴∠BAD =∠CAF ,∵在△BAD 和△CAF 中,AB AC BAD CAF AD AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BAD ≌△CAF (SAS ),∴BD =CF ,∠ABD =∠ACF =45°,∴∠FCB =∠ACF +∠ACB =90°,即CF ⊥BC , ∴BC +CD =CF ,∴CF ﹣CD =BC ;(3)如图3中,∵∠BAC =90°,∠ABC =45°,∴∠ACB =∠ABC =45°,∴AB =AC ,∵四边形ADEF 是正方形,∴AD =AF ,∠DAF =90°,∵∠BAD =90°﹣∠BAF ,∠CAF =90°﹣∠BAF ,∴∠BAD =∠CAF ,∵在△BAD 和△CAF 中,AB AC BAD CAF AD AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BAD ≌△CAF (SAS ),∴∠ACF =∠ABD ,BD =CF =5,∵∠ABC =45°,∴∠ABD =135°,∴∠ACF =∠ABD =135°,∴∠FCD =135°﹣45°=90°,∴△FCD 是直角三角形.∵OD =OF ,∴DF =2OC =13,∴Rt △CDF 中,CD=12,∴BC =DC ﹣BD =12﹣5=7,∴AB =AC, ∴S △ABC 1492224=⨯=. 【点睛】本题主要考查了等腰直角三角形的性质,勾股定理,正方形的性质以及全等三角形的判定与性质,判断出△BAD ≌△CAF 是解本题的关键.5.(1)214t ;(2)t =;(3)存在,如图2(见解析),当AHQ HBM ≅时,t =3(见解析),当ADE AHE ≅时,t =4(见解析),当EGQ HBF ≅时,t = 【分析】 (1)先根据线段中点的定义可得12AQ AP =,再根据矩形的性质、角平分线的定义可得45HAQ ∠=︒,从而可得AQH 是等腰直角三角形,然后根据等腰直角三角形的性质可得AH 的长,最后根据等腰直角三角形的面积公式即可得;(2)先根据平行四边形的性质可得//HQ MP ,从而可得//HQ BP ,再根据三角形中位线定理可得HQ 是ABP △的中位线,从而可得122AH AB ==,然后与(1)所求的2AH =建立等式求解即可得;(3)分①当点H 是AB 的中点时,AHQ HBM ≅;②当点Q 与点E 重合时,ADE AHE ≅;③当EG HB =时,EGQ HBF ≅三种情况,分别求解即可得.【详解】(1)由题意得:2AP t =,点Q 为AP 的中点,12AQ AP t ∴==, 四边形ABCD 是矩形,90B D BAD ∴∠=∠=∠=︒,AE ∵是BAD ∠的角平分线,1452HAQ DAE BAD ∴∠=∠=∠=︒, QH AB ⊥,AQH ∴是等腰直角三角形,AH HQ AQ ∴===, 则AQH 的面积为21124AH HQ t ⋅=; (2)如图1,四边形PQHM 是平行四边形,//HQ MP ∴,点M 在BC 边上,//HQ BP ∴,点Q 为AP 的中点,HQ ∴是ABP △的中位线,122AH BH AB ∴===,由(1)知,2AH =,2=,解得t =;(3)由题意,有以下三种情况:①如图2,当点H 是AB 的中点时,则AHHB =,四边形PQHM 是平行四边形, //HM PQ ∴,HAQ BHM ∴∠=∠,在AHQ 和HBM △中,90HAQ BHM AH HB AHQ HBM ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠=︒⎩,()AHQ HBM ASA ∴≅,由(2)可知,此时22t =;②如图3,当点Q 与点E 重合时,在ADE 和AHE 中,9045D AHE DAE HAE AE AE ∠=∠=︒⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩,()ADE AHE AAS ∴≅,3AD AH ∴==, 则232=,解得32t =;③如图4,当EG HB =时,四边形ABCD 是矩形,四边形PQHM 是平行四边形,//,//CD AB HM PQ ∴,,90GEQ HAQ BHF EGQ AHQ B ∴∠=∠=∠∠=∠=︒=∠,在EGQ 和HBF 中,GEQ BHF EG HB EGQ B ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,()EGQ HBF ASA ∴≅, 2,42AH AB ==, 242HB AB AH ∴=-=-, 在Rt ADE △中,45,3DAE AD ∠=︒=,Rt ADE ∴是等腰直角三角形,232AE ==32EQ AQ AE t ∴=-=-,在Rt GEQ 中,45GEQ HAQ ∠=∠=︒, Rt GEQ ∴是等腰直角三角形,22622t EG EQ -==, 则由EG HB =2624t -=-, 解得722t =综上,如图2,当AHQ HBM ≅时,22t =;如图3,当ADE AHE ≅时,32t =4,当EGQ HBF ≅时,722t =【点睛】 本题考查了矩形的性质、三角形中位线定理、三角形全等的判定定理与性质、等腰直角三角形的判定与性质等知识点,较难的是题(3),依据题意,正确分三种情况讨论并画出图形是解题关键.6.(1)12;(2)2S 1=36 +S 2.【分析】(1)根据已知条件证得四边形ABOC 是正方形,在点B 左侧取点G ,连接AG ,使AG=AE ,利用HL 证得Rt △ABG ≌Rt △ACE ,得到∠GAB=∠EAC,GB=CE ,再利用45DAE ︒∠=证得△GAD ≌△EAD ,得到DE=GB+BD ,由此求得DOE ∆的周长;(2) 在OB 上取点F ,使AF=AE ,根据HL 证明Rt △ABF ≌Rt △ACE ,得到∠FAE=∠ABC=90︒,再证明△ADE ≌△ADF ,利用面积相加关系得到四边形AEDF 的面积=S △ACE +S 四边形ACOF +S △ODE ,根据三角形全等的性质得到2S △ADE =S 正方形ABOC +S △OD E ,即可得到2S △ADE =36 +S △ODE .【详解】(1)∵点A 的坐标为(6,6)-,AB x ⊥轴,AC y ⊥轴,∴AB=BO=AC=OC=6,∴四边形ABOC 是菱形,∵∠BOC=90︒,∴四边形ABOC 是正方形,在点B 左侧取点G ,连接AG ,使AG=AE ,∵四边形ABOC 是正方形,∴AB=AC ,∠ABG=∠ACE=90︒,∴Rt △ABG ≌Rt △ACE ,∴∠GAB=∠EAC,GB=CE ,∵∠BAE+∠EAC=90︒,∴∠GAB+∠BAE=90︒,即∠GAE=90︒,∵45DAE ︒∠=∴∠GAD=45DAE ︒∠=,又∵AD=AD,AG=AE ,∴△GAD ≌△EAD ,∴DE=GD=GB+BD,∴DOE ∆的周长=DE+OD+OE=GB+BD+OD+OE=OB+OC=6+6=12(2) 2S 1=36 +S 2,理由如下:在OB 上取点F ,使AF=AE ,∵AB=AC ,∠ABF=∠ACE=90︒,∴Rt △ABF ≌Rt △ACE ,∴∠BAF=∠CAE,∴∠FAE=∠ABC=90︒,∵∠DAE=45︒,∴∠DAF=∠DAE=45︒,∵AD=AD ,∴△ADE ≌△ADF ,∵四边形AEDF 的面积=S △ACE +S 四边形ACOF +S △ODE ,∴2S △ADE =S 正方形ABOC +S △OD E ,∴2S △ADE =36 +S △ODE.即:2S 1=36 +S 2【点睛】此题考查三角形全等的判定及性质,根据题中的已知条件证得三角形全等,即可利用性质得到边长相等,面积相等的关系,(2)中需根据面积的加减关系进行推导,这是此题的难点.7.(1)①D 、E ,②A ,理由见解析;(2)①作图见解析;②BE 与AF 可能相等,AE 的长度分别为43,367,2或18. 【分析】(1)根据互为顶点,互为勾股顶针点的定义即可判断.(2)①以C 为圆心,CB 为半径画弧交AD 于F ,连接CF ,作∠BCF 的角平分线交AB 于E ,点E ,点F 即为所求.②分四种情形:如图①中,当BE AF =时;如图②中,当BE AF =时;如图③中,当BE BC AF ==时,此时点F 与D 重合;如图④中,当BE CB AF ==时,点F 与点D 重合,分别求解即可解决问题.【详解】解:(1)根据互为顶点,互为勾股顶针点的定义可知:①点A 与点D 和E 关于BC 互为顶针点;②点D 与点A 关于BC 互为勾股顶针点,理由:如图2中,∵△BDC 是等边三角形,∴∠D =60°,∵AB =AC ,∠ABC =30°,∴∠ABC =∠ACB =30°,∴∠BAC =120°,∴∠A +∠D =180°,∴点D 与点A 关于BC 互为勾股顶针点,故答案为:D 和E ,A .(2)①如图,点E 、F 即为所求(本质就是点B 关于CE 的对称点为F ,相当于折叠).②BE 与AF 可能相等,情况如下:情况一:如图①,由上一问易知,,BE EP BC PC ==,当BE AF =时,设AE x =,连接EF ,∵,,90BE EP AF EF EF EAF FPE ===∠=∠=︒,∴()EAF FPE HL ∆∆≌,∴AE PF x ==,在Rt CDF ∆中,()1082DF AD AF x x =-=--=+,10CF PC PF x =-=-,∴2228(2)(10)x x ++=-, 解得43x =,即43AE =; 情况二:如图②当BE AF =时,设AE x =,同法可得PF AE x ==,则8BE AF x ==-,FP FG GP EG AG AE x =+=+==,则18DF x =-,10CF x =+,在Rt CDF ∆中,则有2228(18)(10)x x +-=+,解得:367x =; 情况三:如图③,当BE BC AF ==时,此时点D 与F 重合,可得1082AE BE AB =-=-=; 情况四:如图④,当BE CB AF ==时,此时点D 与F 重合,可得18AE AB BE AB BC =+=+=. 综上所述,BE 与AF 可能相等,AE 的长度分别为43,367,2或18. 【点睛】本题属于四边形综合题,考查了矩形的性质,等边三角形的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.8.(1)(10﹣2t );(2)t =2.5;(3)2.4或2【分析】(1)根据P 点的运动速度可得BP 的长,再利用BC ﹣BP 即可得到CP 的长;(2)当t =2.5时,△ABP ≌△DCP ,根据三角形全等的条件可得当BP =CP 时,再加上AB =DC ,∠B =∠C 可证明△ABP ≌△DCP ;(3)此题主要分两种情况①当BA =CQ ,PB =PC 时,再由∠B =∠C ,可得△ABP ≌△QCP ;②当BP =CQ ,AB =PC 时,再由∠B =∠C ,可得△ABP ≌△PCQ ,然后分别计算出t 的值,进而得到v 的值.【详解】解:(1)点P 从点B 出发,以2cm /秒的速度沿BC 向点C 运动,点P 的运动时间为t 秒时,BP =2t ,则PC =(10﹣2t )cm ;故答案为:(10﹣2t );(2)当t =2.5时,△ABP ≌△DCP ,∵当t =2.5时,BP =2.5×2=5,∴PC =10﹣5=5,∵在△ABP 和△DCP 中,90AB DC B C BP CP =⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩,∴△ABP ≌△DCP (SAS );(3)①如图1,当BA =CQ ,PB =PC 时,再由∠B =∠C ,可得△ABP ≌△QCP ,∵PB =PC ,∴BP =PC =12BC =5, 2t =5,解得:t =2.5,BA =CQ =6,v ×2.5=6,解得:v =2.4(秒).②如图2,当BP =CQ ,AB =PC 时,再由∠B =∠C ,可得△ABP ≌△PCQ ,∵AB =6,∴PC =6,∴BP =10﹣6=4,2t =4,解得:t =2,CQ =BP =4,2v =4,解得:v =2;综上所述:当v =2.4秒或2秒时△ABP 与△PQC 全等.【点睛】此题主要考查了全等三角形的判定,关键是掌握全等三角形全等的条件,找准对应边.9.(1)见解析;(2)①43t =;②12a b += 【分析】(1)先证明四边形AFCE 为平行四边形,再根据对角线互相垂直平分的平行四边形是菱形作出判定;(2)①分情况讨论可知,当P 点在BF 上、Q 点在ED 上时,才能构成平行四边形,根据平行四边形的性质列出方程求解即可;②分三种情况讨论可知a 与b 满足的数量关系式.【详解】(1)证明:∵四边形ABCD 是矩形,∴AD BC ∥∴,CAD ACB AEF CEF ∠=∠∠=∠,∵EF 垂直平分AC ,垂足为O ,∴OA OC =,∴AOE COF △≌△,∴OE OF =,∴四边形AFCE 为平行四边形,又∵EF OF ⊥∴四边形AFCE 为菱形,(2)①43t =秒. 显然当P 点在AF 上时,Q 点在CD 上,此时AC P Q 、、、四点不可能构成平行四边形;同理P 点在AB 上时,Q 点在DE 或CE 上,也不能构成平行四边形.因此只有当P 点在BF 上、Q 点在ED 上时,才能构成平行四边形.∴以AC P Q 、、、四点为顶点的四边形是平行四边形时,PC QA = ∴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,∴5,4124PC t QA CD AD t t ==+-=-,∴5124t t =-,解得43t = ∴以AC P Q 、、、四点为顶点的四边形是平行四边形时,43t =秒. ②a 与b 满足的数量关系式是12a b +=,由题意得,以AC P Q 、、、四点为顶点的四边形是平行四边形时, 点P Q 、在互相平行的对应边上,分三种情况:i )如图1,当P 点在AF 上、Q 点在CE 上时,AP CP =,即12a b =-,得12a b +=. ii )如图2,当P 点在B 上、Q 点在DE 上时,AQ CP =,即12b a -=,得12a b +=. iii )如图3,当P 点在AB 上、Q 点在CD 上时,AQ CP =,即12a b -=,得12a b +=.综上所述,a 与b 满足的数量关系式是()120a b ab +=≠.【点睛】此题考查线段垂直平分线的性质,菱形的判定及性质,勾股定理,全等三角形的判定及性质,平行四边形的判定及性质,解题中注意分类讨论的思想.10.(1)10-t;(2)5秒;(3)见解析【分析】(1)先证明△APO≌△CQO,可得出AP=CQ=t,则BQ即可用t表示;(2)由题意知AP∥BQ,根据AP=BQ,列出方程即可得解;(3)过点O作直线EF⊥AP,垂足为E,与BC交于F,利用三角形面积公式求出EF,得到OE,利用勾股定理求出AE,再说明AP=2AE即可.【详解】解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴OA=OC,AD∥BC,∴∠PAO=∠QCO,∵∠AOP=∠COQ,∴△APO≌△CQO(ASA),∴AP=CQ=t,∵BC=10,∴BQ=10-t;(2)∵AP∥BQ,当AP=BQ时,四边形ABQP是平行四边形,即t=10-t,解得:t=5,∴当t为5秒时,四边形ABQP是平行四边形;(3)过点O作直线EF⊥AP,垂足为E,与BC交于F,在Rt△ABC中,∵AB=6,BC=10,∴22=8BC AB,∴AO=CO=12AC=4,∵S△ABC=12AB AC⋅=12BC EF⋅,∴AB•AC=BC•EF,∴6×8=10×EF,∴EF=245,∴OE=125,∴AE=22AO OE-=165,当325t=时,AP=325,∴2AE=AP,即点E是AP中点,∴点O在线段AP的垂直平分线上.【点睛】本题考查了平行四边形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理,垂直平分线的判定等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会利用参数解决问题.。
八年级初二数学下学期平行四边形单元 易错题难题同步练习试卷
八年级初二数学下学期平行四边形单元 易错题难题同步练习试卷一、解答题1.如图正方形ABCD ,DE 与HG 相交于点O (O 不与D 、E 重合).(1)如图(1),当90GOD ∠=︒, ①求证:DE GH =; ②求证:2GD EH DE +>;(2)如图(2),当45GOD ∠=︒,边长4AB =,25HG =,求DE 的长. 2.如图,在正方形ABCD 中,点M 是BC 边上任意一点,请你仅用无刻度的直尺,用连线的方法,分别在图(1)、图(2)中按要求作图(保留作图痕迹,不写作法).(1)在如图(1)的AB 边上求作一点N ,连接CN ,使CN AM =; (2)在如图(2)的AD 边上求作一点Q ,连接CQ ,使CQ AM .3.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.4.直线1234,,,,l l l l 是同一平面内的一组平行线.(1)如图1.正方形ABCD 的4个顶点都在这些平行线上,若四条直线中相邻两条之间的距离都是1,其中点A ,点C 分别在直线1l 和4l 上,求正方形的面积;(2)如图2,正方形ABCD 的4个顶点分别在四条平行线上,若四条直线中相邻两条之间的距离依次为123h h h ,,. ①求证:13h h =;②设正方形ABCD 的面积为S ,求证222211 2 2 S h h h h =++.5.如图,菱形纸片ABCD 的边长为2,60,BAC ∠=︒翻折,,B D ∠∠使点,B D 两点重合在对角线BD 上一点,,P EF GH 分别是折痕.设()02AE x x =<<.(1)证明:AG BE =;(2)当02x <<时,六边形AEFCHG 周长的值是否会发生改变,请说明理由; (3)当02x <<时,六边形AEFCHG 的面积可能等于534吗?如果能,求此时x 的值;如果不能,请说明理由.6.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.7.定义:只有一组对角是直角的四边形叫做损矩形,连结它的两个非直角顶点的线段叫做这个损矩形的直径。
人教版平行四边形单元 易错题专项训练检测试卷
一、选择题1.如图,正方形ABCD 的边长为定值,E 是边CD 上的动点(不与点C ,D 重合),AE 交对角线BD 于点F , FG AE ⊥交BC 于点G ,GH BD ⊥于点H ,连结AG 交BD 于点N .现给出下列命题:① AF FG =;②DF DE =;③FH 的长度为定值;④GE BG DE =+;⑤222BN DF NF +=.真命题有( )A .2个B .3个C .4个D .5个2.点E 是正方形ABCD 对角线AC 上,且EC=2AE ,Rt △FEG 的两条直角边EF 、EG 分别交BC 、DC 于M 、N 两点,若正方形ABCD 的边长为a ,则四边形EMCN 的面积( )A .23a 2B .14a 2C .59a 2D .49a 2 3.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 .2B .2C .2D .24.如图,是由两个正方形组成的长方形花坛ABCD ,小明从顶点A 沿着花坛间小路直到走到长边中点O ,再从中点O 走到正方形OCDF 的中心1O ,再从中心1O 走到正方形1O GFH 的中点2O ,又从中心2O 走到正方形2O IHJ 的中心3O ,再从中心3O 走到正方形3O KJP 的中心4O ,一共走了312,则长方形花坛ABCD 的周长是( )A .36mB .48mC .96mD .60m5.如图,正方形ABCD 和正方形CEFG 中,..BC E 三点在同一直线上,点D 在CG 上.1,3BC CE ==,连接,AF H 是AF 的中点,连接CH ,那么CH 的长是( )A .5 B.25 C .322 D .426.如图,△ABC 的周长为19,点D ,E 在边BC 上,∠ABC 的平分线垂直于AE ,垂足为N ,∠ACB 的平分线垂直于AD ,垂足为M ,若BC=7,则MN 的长度为( )A .32B .2C .52D .37.如图,在正方形ABCD 中,E 为BC 上一点,过点E 作EF ∥CD ,交AD 于F ,交对角线BD 于G ,取DG 的中点H ,连结AH ,EH ,FH .下列结论:①∠EFH =45°;②△AHD ≌△EHF ;③∠AEF +∠HAD =45°; ④若BE EC =2,则1113=BEH AHE S S .其中结论正确的是( )A .①②③B .①②④C .②③④D .①②③④8.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 .③④⑤9.如图,在菱形ABCD 中,AB =BD ,点E 、F 分别是AB 、AD 上任意的点(不与端点重合),且AE =DF ,连接BF 与DE 相交于点G ,连接CG 与BD 相交于点H .给出如下几个结论:①△AED ≌△DFB :②GC 平分∠BGD ;③S 四边形BCDG =34CG 2;④∠BGE 的大小为定值.其中正确的结论个数为( )A .1B .2C .3D .410.如图,正方形ABCD 中,AB =6,点E 在边CD 上,且CD =3DE .将△ADE 沿AE 对折至△AFE ,延长EF 交边BC 于点G ,连结AG 、CF .下列结论:①△ABG ≌△AFG ;②BG =GC ;③AG ∥CF ;④S △FGC =185.其中正确结论的个数是( )A .1B .2C .3D .4二、填空题11.如图,正方形ABCD 中,DAC ∠的平分线交DC 于点E ,若P ,Q 分别是AD 和AE 上的动点,则DQ+PQ 能取得最小值4时,此正方形的边长为______________.12.如图,动点E F 、分别在正方形ABCD 的边AD BC 、上,AE CF =,过点C 作CG EF ⊥,垂足为G ,连接BG ,若4AB =,则线段BG 长的最小值为_________.13.如图,在Rt △ABC 中,∠BAC=90°,AB=5,AC=12,P 为边BC 上一动点(P 不与B 、C 重合),PE ⊥AB 于E ,PF ⊥AC 于F ,M 为EF 中点,则AM 的取值范围是__.14.如图,在矩形ABCD 中,AD 2,∠BAD 的平分线交BC 于点E ,DH ⊥AE 于点H ,连接BH 并延长交CD 于点F ,连接DE 交BF 于点O ,下列结论:①∠AED =∠CED ;②OE =OD ;③BH =HF ;④BC ﹣CF =2HE ;⑤AB =HF ,其中正确的有_____.15.如图,在菱形ABCD 中,AB 的垂直平分线EF 交对角线AC 于点F ,垂足为点E ,若27CDF ∠=︒,则DAB ∠的度数为____________.16.如图,正方形ABCD 的边长为6,点E 、F 分别在边AD 、BC 上.将该纸片沿EF 折叠,使点A 的对应点G 落在边DC 上,折痕EF 与AG 交于点Q ,点K 为GH 的中点,则随着折痕EF 位置的变化,△GQK 周长的最小值为____.17.如图,在矩形ABCD 中,∠ACB =30°,BC =23,点E 是边BC 上一动点(点E 不与B ,C 重合),连接AE ,AE 的中垂线FG 分别交AE 于点F ,交AC 于点G ,连接DG ,GE .设AG =a ,则点G 到BC 边的距离为_____(用含a 的代数式表示),ADG 的面积的最小值为_____.18.如图,在正方形ABCD 中,AC=62,点E 在AC 上,以AD 为对角线的所有平行四边形AEDF 中,EF 最小的值是_________.19.如图,在ABC 中,D 是AB 上任意一点,E 是BC 的中点,过C 作//CF AB ,交DE 的延长线于F ,连BF ,CD ,若30FDB ∠=︒,45ABC ∠=︒,22BC =,则DF =_________.20.如图,长方形ABCD 中,26AD =,12AB =,点Q 是BC 的中点,点P 在AD 边上运动,当BPQ 是以QP 为腰的等腰三角形时,AP 的长为______,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,正方形ABCO 的边OA 、OC 在坐标轴上,点B 坐标为(6,6),将正方形ABCO 绕点C 逆时针旋转角度α(0°<α<90°),得到正方形CDEF ,ED 交线段AB 于点G ,ED 的延长线交线段OA 于点H ,连结CH 、CG .(1)求证:CG 平分∠DCB ;(2)在正方形ABCO 绕点C 逆时针旋转的过程中,求线段HG 、OH 、BG 之间的数量关系;(3)连结BD 、DA 、AE 、EB ,在旋转的过程中,四边形AEBD 是否能在点G 满足一定的条件下成为矩形?若能,试求出直线DE 的解析式;若不能,请说明理由.23.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________.24.共顶点的正方形ABCD 与正方形AEFG 中,AB =13,AE =52.(1)如图1,求证:DG =BE ;(2)如图2,连结BF ,以BF 、BC 为一组邻边作平行四边形BCHF .①连结BH ,BG ,求BH BG的值; ②当四边形BCHF 为菱形时,直接写出BH 的长.25.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.连结AF ,若M 为AF 的中点,连结DM ,ME ,试猜想DM 与ME 的数量关系,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.[提示:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半]①②26.如图,四边形ABCD是边长为3的正方形,点E在边AD所在的直线上,连接CE,以CE为边,作正方形CEFG(点C、E、F、G按逆时针排列),连接BF.(1)如图1,当点E与点D重合时,BF的长为;(2)如图2,当点E在线段AD上时,若AE=1,求BF的长;(提示:过点F作BC的垂线,交BC的延长线于点M,交AD的延长线于点N.)(3)当点E在直线AD上时,若AE=4,请直接写出BF的长.27.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.28.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.如图,在长方形ABCD 中,AB =CD =6cm ,BC =10cm ,点P 从点B 出发,以2cm /秒的速度沿BC 向点C 运动,设点P 的运动时间为t 秒:(1)PC = cm .(用t 的代数式表示)(2)当t 为何值时,△ABP ≌△DCP ?(3)当点P 从点B 开始运动,同时,点Q 从点C 出发,以vcm /秒的速度沿CD 向点D 运动,是否存在这样v 的值,使得△ABP 与△PQC 全等?若存在,请求出v 的值;若不存在,请说明理由.30.如图,在矩形ABCD 中,AB a ,BC b =,点F 在DC 的延长线上,点E 在AD 上,且有12CBE ABF ∠=∠.(1)如图1,当a b =时,若60CBE ∠=︒,求证:BE BF =;(2)如图2,当32b a =时, ①请直接写出ABE ∠与BFC ∠的数量关系:_________;②当点E 是AD 中点时,求证:2CF BF a +=;③在②的条件下,请直接写出:BCF ABCD S S ∆矩形的值.【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】根据题意,连接CF ,由正方形的性质,可以得到△ABF ≌△CBF ,则AF=CF ,∠BAF=∠BCF ,由∠BAF=∠FGC=∠BCF ,得到AF=CF=FG ,故①正确;连接AC ,与BD 相交于点O ,由正方形性质和等腰直角三角形性质,证明△AOF ≌△FHG ,即可得到EH=AO ,则③正确;把△ADE 顺时针旋转90°,得到△ABM ,则证明△MAG ≌△EAG ,得到MG=EG ,即可得到EG=DE+BG ,故④正确;②无法证明成立,即可得到答案.【详解】解:连接CF ,在正方形ABCD 中,AB=BC ,∠ABF=∠CBF=45°,在△ABF 和△CBF 中,45AB BC ABF CBF BF BF =⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩,∴△ABF ≌△CBF (SAS ),∴AF=CF ,∠BAF=∠BCF ,∵FG ⊥AE ,∴在四边形ABGF 中,∠BAF+∠BGF=360°-90°-90°=180°,又∵∠BGF+∠CGF=180°,∴∠BAF=∠CGF ,∴∠CGF=∠BCF∴CF=FG ,∴AF=FG ;①正确;连接AC 交BD 于O .∵四边形ABCD 是正方形,HG ⊥BD ,∴∠AOF=∠FHG=90°,∵∠OAF+∠AFO=90°,∠GFH+∠AFO=90°,∴∠OAF=∠GFH ,∵FA=FG ,∴△AOF ≌△FHG ,∴FH=OA=定值,③正确;如图,把△ADE 顺时针旋转90°,得到△ABM ,∴AM=AE ,BM=DE ,∠BAM=∠DAE ,∵AF=FG ,AF ⊥FG ,∴△AFG 是等腰直角三角形,∴∠FAG=45°,∴∠MAG=∠BAG+∠DAE=45°,∴∠MAG=∠FAG ,在△AMG 和△AEG 中,45AM AE EAG MAG AG AG =⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩,∴△AMG ≌△AEG ,∴MG=EG ,∵MG=MB+BG=DE+BG ,∴GE= DE+BG ,故④正确;如图,△ADE 顺时针旋转90°,得到△ABM ,记F 的对应点为P ,连接BP 、PN , 则有BP=DF ,∠ABP=∠ADB=45°,∵∠ABD=45°,∴∠PBN=90°,∴BP 2+BN 2=PN 2,由上可知△AFG 是等腰直角三角形,∠FAG=45°,∴∠MAG=∠BAG+∠DAE=45°,∴∠MAG=∠FAG ,在△ANP 和△ANF 中,45AP AF EAG MAG AN AN =⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩,∴△ANP ≌△ANF ,∴PN=NF ,∴BP 2+BN 2=NF 2,即DF 2+BN 2=NF 2,故⑤正确;根据题意,无法证明②正确,∴真命题有四个,故选C.【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知识,解题的关键是作辅助线构造出等腰三角形和全等三角形.2.D解析:D【解析】【分析】根据题意过E 作EK 垂直于直线CD ,垂足为K ,再过E 作EL 垂直于直线BC ,垂足为L ,只要证明ENK ELM ∆≅∆,则可计算EKCL ENCM S S =四边形.【详解】 解:根据题意过E 作EK 垂直于直线CD ,垂足为K ,再过E 作EL 垂直于直线BC ,垂足为L.四边形ABCD 为正方形∴EL=EK,EK CD EL BC ⊥⊥∴90ELM EKN ︒∠=∠=90BCD ︒∠=90KEL ︒∴∠= FEG 为直角三角形90KEM LEM KEM NEK ︒∴∠+∠=∠+∠=LEM NEK ∴∠=∠ENK ELM ∴∆≅∆2224()39EKCL ENCM S Sa a ∴===四边形 故选D.【点睛】本题主要考查正方形的性质,关键在于根据题意做辅助线. 3.C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 =2DG =AG =2,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.4.C解析:C【解析】设正方形O 3KJP 的边长为a ,根据正方形的性质知:O 3O 4=2a ,正方形O 2IHJ 的边长为2a ,O 2O 3a ,正方形O 1GFH 的边长为4a ,O 1O 2a ,正方形OCDF 的边长为8a ,OO 1a ,∵AO=2OO1am ,∴2, 解得:a=2m ,∴FD=8a=16m ,∴长方形花坛ABCD 的周长是2×(2FD+CD )=6FD=96m ,故选C .【点睛】本题考查了正方形的性质,主要利用了正方形的对角线与边长的关系,正方形的倍,熟记性质是解题的关键.5.A【分析】如下图,根据点H是AF的中点和HM∥FE,可得HP是△ANF的中位线,四边形MPNE是矩形,再根据中位线的性质和矩形的性质,可推导求得HM、CM的长,在Rt△HCM中求CH 即可【详解】如下图,过点H作BE的垂线,交BE于点M,延长AD交FE于点N,交HM于点P∵四边形ABCD、CEFG是正方形,∴AD⊥EF,∠E=90°∵HM⊥BE∴四边形PMEN是矩形∵BC=1,CE=3∴NE=1,∴FN=2,PM=1∵HM⊥BE,FE⊥BE,点H是AF的中点∴HM是△ANF的中位线∴HP=12EF=1,AP=PN=2∴CM=1∴在Rt△CHM中,5故选:A【点睛】本题考查正方形的性质和三角形中位线定理,解题关键是将梯形ABEF分割成矩形和三角形的形式,然后才可利用三角形中位线定理.6.C解析:C【分析】证明△BNA≌△BNE,得到BA=BE,即△BAE是等腰三角形,同理△CAD是等腰三角形,根据题意求出DE,根据三角形中位线定理计算即可.解:∵BN 平分∠ABC ,BN ⊥AE ,∴∠NBA=∠NBE ,∠BNA=∠BNE ,在△BNA 和△BNE 中,ABN EBN BN BNANB ENB ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩=== , ∴△BNA ≌△BNE ,∴BA=BE ,∴△BAE 是等腰三角形,同理△CAD 是等腰三角形,∴点N 是AE 中点,点M 是AD 中点(三线合一),∴MN 是△ADE 的中位线,∵BE+CD=AB+AC=19-BC=19-7=12,∴DE=BE+CD-BC=5,∴MN=12DE=52. 故选C .【点睛】本题考查的是三角形中位线定理、等腰三角形的性质,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.7.A解析:A【分析】①根据正方形的性质证明∠ADB =45°,进而得△DFG 为等腰直角三角形,根据等腰三角形的三线合一性质得∠EFH =12∠EFD =45°,故①正确; ②根据矩形性质得AF =EB ,∠BEF =90°,再证明△AFH ≌△EGH 得EH =AH ,进而证明△EHF ≌△AHD ,故②正确;③由△EHF ≌△AHD 得∠EHF =∠AHD ,怀AH =EH 得∠AEF +∠HEF =45°,进而得∠AEF +∠HAD =45°,故③正确;④如图,过点H 作MN ⊥AD 于点M ,与BC 交于点N ,设EC =FD =FG =x ,则BE =AF =EG =2x ,BC =DC =AB =AD =3x ,HM =12x ,AM =52x ,HN =52x ,由勾股定理得AH 2,再由三角形的面积公式得BEH AHE S S ,便可判断④的正误.【详解】证明:①在正方形ABCD中,∠ADC=∠C=90°,∠ADB=45°,∵EF∥CD,∴∠EFD=90°,∴四边形EFDC是矩形.在Rt△FDG中,∠FDG=45°,∴FD=FG,∵H是DG中点,∴∠EFH=12∠EFD=45°故①正确;②∵四边形ABEF是矩形,∴AF=EB,∠BEF=90°,∵BD平分∠ABC,∴∠EBG=∠EGB=45°,∴BE=GE,∴AF=EG.在Rt△FGD中,H是DG的中点,∴FH=GH,FH⊥BD,∵∠AFH=∠AFE+∠GFH=90°+45°=135°,∠EGH=180°﹣∠EGB=180°﹣45°=135°,∴∠AFH=∠EGH,∴△AFH≌△EGH(SAS),∴EH=AH,∵EF=AD,FH=DH,∴△EHF≌△AHD(SSS),故②正确;③∵△EHF≌△AHD,∴∠EHF=∠AHD,∴∠AHE=∠DHF=90°,∵AH=EH,∴∠AEH=45°,即∠AEF+∠HEF=45°,∵∠HEF=∠HAD,∴∠AEF+∠HAD=45°,故③正确;④如图,过点H作MN⊥AD于点M,与BC交于点N,设EC=FD=FG=x,则BE=AF=EG=2x,∴BC=DC=AB=AD=3x,HM =12x,AM=52x,HN=52x,∴22225113222AH x x x⎛⎫⎛⎫+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=,∴211021132BEHAHEBE HNS=S AH⋅=,故④错误;故选:A.【点睛】本题主要考查正方形的性质、矩形的性质、等腰三角形的性质及勾股定理,这是一道几何综合型题,关键是根据正方形的性质得到线段的等量关系,然后利用矩形、等腰三角形的性质进行求解即可.8.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.9.D解析:D【分析】①先证明△ABD为等边三角形,根据“SAS”证明△AED≌△DFB;②证明∠BGE=60︒=∠BCD,从而得点B、C、D、G四点共圆,因此∠BGC=∠DGC=60︒;③过点C作CM⊥GB于M,CN⊥GD于N.证明△CBM≌△CDN,所以S四边形BCDG=S四边形CMGN,易求后者的面积;④∠BGE=∠BDG+∠DBF=∠BDG+∠GDF=60︒,故为定值.【详解】解:①∵ABCD为菱形,∴AB=AD,∵AB=BD,∴△ABD为等边三角形,∴∠A=∠B DF=60︒又∵AE=DF,AD=BD,∴△AED≌△DFB(SAS),故本选项正确;②∵∠BGE=∠BDG+∠DBF=∠BDG+∠GDF=60︒=∠BCD,即∠BGD+∠BCD=180︒,∴点B、C、D、G四点共圆,∴∠BGC=∠BDC=60︒,∠DGC=∠DBC=60︒,∴∠BGC=∠DGC=60︒,故本选项正确;③过点C作CM⊥GB于M,CN⊥GD于N(如图),则△CBM≌△CDN(AAS),∴S四边形BCDG=S四边形CMGNS四边形CMGN=2S△CMG,∵∠CGM=60︒,∴GM=12CG,CM3∴S四边形CMGN=2S△CMG=2×12×123=34CG2,故本选项正确;④∵∠BGE=∠BDG+∠DBF=∠BDG+∠GDF=60︒,为定值,故本选项正确;综上所述,正确的结论有①②③④,故选:D.【点睛】本题考查了菱形的性质、全等三角形的判定、等边三角形的判定与性质,解决本题的关键是掌握菱形的性质.10.D解析:D【分析】由正方形和折叠的性质得出AF =AB ,∠B =∠AFG =90°,由HL 即可证明Rt △ABG ≌Rt △AFG ,得出①正确;设BG =x ,则CG =BC−BG =6−x ,GE =GF +EF =BG +DE =x +2,由勾股定理求出x =3,得出②正确;由等腰三角形的性质和外角关系得出∠AGB =∠FCG ,证出平行线,得出③正确; 根据三角形的特点及面积公式求出△FGC 的面积=185,得出④正确. 【详解】∵四边形ABCD 是正方形,∴AB =AD =DC =6,∠B =D =90°,∵CD =3DE ,∴DE =2,∵△ADE 沿AE 折叠得到△AFE ,∴DE =EF =2,AD =AF ,∠D =∠AFE =∠AFG =90°,∴AF =AB ,∵在Rt △ABG 和Rt △AFG 中, AG AG AB AF =⎧⎨=⎩, ∴Rt △ABG ≌Rt △AFG (HL ),∴①正确;∵Rt △ABG ≌Rt △AFG ,∴BG =FG ,∠AGB =∠AGF ,设BG =x ,则CG =BC−BG =6−x ,GE =GF +EF =BG +DE =x +2,在Rt △ECG 中,由勾股定理得:CG 2+CE 2=EG 2,∵CG =6−x ,CE =4,EG =x +2∴(6−x )2+42=(x +2)2解得:x =3,∴BG =GF =CG =3,∴②正确;∵CG =GF ,∴∠CFG =∠FCG ,∵∠BGF =∠CFG +∠FCG ,又∵∠BGF =∠AGB +∠AGF ,∴∠CFG +∠FCG =∠AGB +∠AGF ,∵∠AGB =∠AGF ,∠CFG =∠FCG ,∴∠AGB =∠FCG ,∴AG ∥CF ,∴③正确;∵△CFG 和△CEG 中,分别把FG 和GE 看作底边,则这两个三角形的高相同. ∴35CFG CEG S FG S GE ==, ∵S △GCE =12×3×4=6, ∴S △CFG =35×6=185, ∴④正确;正确的结论有4个,故选:D .【点睛】本题考查了正方形性质、折叠性质、全等三角形的性质和判定、等腰三角形的性质和判定、平行线的判定等知识点的运用;主要考查学生综合运用性质进行推理论证与计算的能力,有一定难度.二、填空题11.【分析】作P 点关于线段AE 的对称点P ',根据轴对称将DQ PQ +转换成DP ',然后当DP AC '⊥的时候DP '是最小的,得到DP '长,最后求出正方形边长DC .【详解】∵AE 是DAC ∠的角平分线,∴P 点关于线段AE 的对称点一定在线段AC 上,记为P '由轴对称可以得到PQ P Q '=,∴DQ PQ DQ P Q DP ''+=+=,如图,当DP AC '⊥的时候DP '是最小的,也就是DQ PQ +取最小值4,∴4DP '=,由正方形的性质P '是AC 的中点,且DP P C ''=,在Rt DCP '中,DC ====故答案是:【点睛】本题考查轴对称的最短路径问题,解题的关键是能够分析出DQ PQ+取最小值的状态,并将它转换成DP'去求解.12.102-【分析】连结AC,取OC中点M,连结 MB,MG,则MB,MG为定长,利用两点之间线段最短解决问题即可.【详解】连接AC,交EF于O,∵AD∥BC,∴∠EAO=∠FCO,∠AEO=∠CFO,∵AE=CF,∴△AEO≌△CFO(ASA),∴OA=OC,∴O是正方形的中心,∵AB=BC=4,∴AC=2OC=2,取OC中点M,连结 MB,MG,过点M作MH⊥BC于H,∵MC=12OC2,∴MH=CH=1,∴BH=4−1=3,由勾股定理可得MB2231+10在Rt△GOC中,M是OC的中点,则MG=12OC2∵BG≥BM−MG,当B,M,G三点共线时,BG,.【点睛】本题主要考查了正方形的性质,根据正方形的性质得出当E,F运动到AD,BC的中点时,MG最小是解决本题的关键.13.3013≤AM<6【分析】由勾股定理得BC=13从而得到点A到BC的距离, M为EF中点,所以AM=12EF,继而求得AM的范围.【详解】因为∠BAC=90°,AB=5,AC=12,所以由勾股定理得BC=13,则点A到BC的距离为AC512BC13AB⨯⨯==6013,所以AM的最小值为6013÷2=3013,因为M为EF中点,所以AM=12EF,当E越接近A,F越接近C时,EF越大,所以EF<AC,则AM<6,所以3013≤AM<6,故答案为3013≤AM<6.14.①②③④【分析】①根据角平分线的定义可得∠BAE=∠DAE=45°,可得出△ABE是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质可得AE=,从而得到AE=AD,然后利用“角角边”证明△ABE 和△AHD全等,根据全等三角形对应边相等可得BE=DH,再根据等腰三角形两底角相等求出∠ADE=∠AED=67.5°,根据平角等于180°求出∠CED=67.5°,从而判断出①正确;②求出∠AHB=67.5°,∠DHO=∠ODH=22.5°,然后根据等角对等边可得OE=OD=OH,判断出②正确;③求出∠EBH=∠OHD=22.5°,∠AEB=∠HDF=45°,然后利用“角边角”证明△BEH和△HDF全等,根据全等三角形对应边相等可得BH=HF,判断出③正确;④根据全等三角形对应边相等可得DF=HE,然后根据HE=AE﹣AH=BC﹣CD,BC﹣CF=BC﹣(CD﹣DF)=2HE,判断出④正确;⑤判断出△ABH 不是等边三角形,从而得到AB ≠BH ,即AB ≠HF ,得到⑤错误.【详解】∵在矩形ABCD 中,AE 平分∠BAD ,∴∠BAE =∠DAE =45°,∴△ABE 是等腰直角三角形,∴AE =. ∵AD =,∴AE =AD .在△ABE 和△AHD 中,∵90BAE DAE ABE AHD AE AD ∠=∠⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩,∴△ABE ≌△AHD (AAS ),∴BE =DH ,∴AB =BE =AH =HD ,∴∠ADE =∠AED 12=(180°﹣45°)=67.5°,∴∠CED =180°﹣45°﹣67.5°=67.5°,∴∠AED =∠CED ,故①正确;∵∠AHB 12=(180°﹣45°)=67.5°,∠OHE =∠AHB (对顶角相等),∴∠OHE =∠AED ,∴OE =OH .∵∠DOH =90°﹣67.5°=22.5°,∠ODH =67.5°﹣45°=22.5°,∴∠DOH =∠ODH ,∴OH =OD ,∴OE =OD =OH ,故②正确;∵∠EBH =90°﹣67.5°=22.5°,∴∠EBH =∠OHD .在△BEH 和△HDF 中,∵EBH OHD BE DH AEB HDF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△BEH ≌△HDF (ASA ),∴BH =HF ,HE =DF ,故③正确;由上述①、②、③可得CD =BE 、DF =EH =CE ,CF =CD ﹣DF ,∴BC ﹣CF =(CD +HE )﹣(CD ﹣HE )=2HE ,所以④正确;∵AB =AH ,∠BAE =45°,∴△ABH 不是等边三角形,∴AB ≠BH ,∴即AB ≠HF ,故⑤错误;综上所述:结论正确的是①②③④.故答案为①②③④.【点睛】本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定与性质,角平分线的定义,等腰三角形的判定与性质,熟记各性质并仔细分析题目条件,根据相等的度数求出相等的角,从而得到三角形全等的条件或判断出等腰三角形是解题的关键,也是本题的难点.15.102︒【分析】根据菱形的性质求出∠DAB=2∠DAC ,AD=CD ;再根据垂直平分线的性质得出AF=DF ,利用三角形内角和定理可以求得3∠CAD+∠CDF=180°,从而得到∠DAB 的度数.【详解】连接BD ,BF ,∵四边形ABCD是菱形,∴AD=CD,∴∠DAC=∠DCA.∵EF垂直平分AB,AC垂直平分BD,∴AF=BF,BF=DF,∴AF=DF,∴∠FAD=∠FDA,∴∠DAC+∠FDA+∠DCA+∠CDF=180°,即3∠DAC+∠CDF=180°,∵∠CDF=27°,∴3∠DAC+27°=180°,则∠DAC=51°,∴∠DAB=2∠DAC=102°.故答案为:102°.【点睛】本题主要考查了线段的垂直平分线的性质,三角形内角和定理的应用以及菱形的性质,有一定的难度,解答本题时注意先先连接BD,BF,这是解答本题的突破口.16.3+35.【分析】取AB的中点M,连接DQ,QM,DM.证明QM=QK,QG=DQ,求出DQ+QM的最小值即可解决问题.【详解】取AB的中点M,连接DQ,QM,DM.∵四边形ABCD是正方形,∴AD=AB=6,∠DAM=∠ADG=90°,∵AM=BM=3,∴DM2222+=+5,AB AM63∵GK=HK,AB,GH关于EF对称,∴QM=QK,∵∠ADG=90°,AQ=QG,∴DQ=AQ=QG,∵△QGK的周长=GK+QG+QJ=3+DQ+QM.又∵DQ+QM≥DM,∴DQ+QM≥35,∴△QGK的周长的最小值为3+35,故答案为3+35.【点睛】本题考查了折叠的性质、正方形的性质、勾股定理、最值问题,解题的关键是取AB的中点M,确定QG+QK=QD+QM,属于中考常考题型.17.42a-23【分析】先根据直角三角形含30度角的性质和勾股定理得AB=2,AC=4,从而得CG的长,作辅助线,构建矩形ABHM和高线GM,如图2,通过画图发现:当GE⊥BC时,AG最小,即a 最小,可计算a的值,从而得结论.【详解】∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=90°,∵∠ACB=30°,BC=23,∴AB=2,AC=4,∵AG=a,∴CG=4a-,如图1,过G作MH⊥BC于H,交AD于M,Rt△CGH中,∠ACB=30°,∴GH=12CG=42a-,则点G到BC边的距离为42a-,∵HM⊥BC,AD∥BC,∴HM⊥AD,∴∠AMG=90°,∵∠B=∠BHM=90°,∴四边形ABHM是矩形,∴HM=AB=2,∴GM=2﹣GH=422a--=2a,∴S△ADG11323222a aAD MG=⋅=⨯⨯=,当a最小时,△ADG的面积最小,如图2,当GE⊥BC时,AG最小,即a最小,∵FG是AE的垂直平分线,∴AG=EG,∴42aa -=,∴43a=,∴△ADG的面积的最小值为3423 233⨯=,故答案为:42a-23.【点睛】本题主要考查了垂直平分线的性质、矩形的判定和性质、含30度角的直角三角形的性质以及勾股定理,确定△ADG的面积最小时点G的位置是解答此题的关键.18.32【详解】解析:∵在正方形ABCD中,AC=62∴AB=AD=BC=DC=6,∠EAD=45°设EF与AD交点为O,O是AD的中点,∴AO=3以AD为对角线的所有▱AEDF中,当EF⊥AC时,EF最小,即△AOE是直角三角形,∵∠AEO=90°,∠EAD=45°,OE=22OA=322,∴EF=2OE=3219.4【分析】证明CF ∥DB ,CF=DB ,可得四边形CDBF 是平行四边形,作EM ⊥DB 于点M ,解直角三角形即可.【详解】解:∵CF ∥AB ,∴∠ECF=∠EBD .∵E 是BC 中点,∴CE=BE .∵∠CEF=∠BED ,∴△CEF ≌△BED (ASA ).∴CF=BD .∴四边形CDBF 是平行四边形.作EM ⊥DB 于点M ,∵四边形CDBF 是平行四边形,22BC =∴BE=122BC =,DF=2DE , 在Rt △EMB 中,EM 2+BM 2=BE 2且EM=BM∴EM=1,在Rt △EMD 中,∵∠EDM=30°,∴DE=2EM=2,∴DF=2DE=4.故答案为:4.【点睛】本题考查平行四边形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理、直角三角形30度角性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,20.6.5或8或18【分析】根据题意分BP QP =、BQ QP =两种情况分别讨论,再结合勾股定理求解即可.【详解】解:∵四边形ABCD 是矩形,26AD =,点Q 是BC 的中点∴13BQ =∴①当BP QP =时,过点P 作PM BQ ⊥交BQ 于点M ,如图,则 6.5BM MQ ==,且四边形ABMP 为矩形∴ 6.5AP BM ==②当BQ QP =时,以点Q 为圆心,BQ 为半径作圆,与AD 交于P '、P ''两点,如图,过Q 作QN P P '''⊥,交P P '''于点N ,则可知P N P N '''=∵在Rt P NQ ',13P Q '=,12NQ AB == ∴222213125P N P Q NQ ''=-=-=同理,在Rt P NQ ''中,5P N ''= ∴2655822AD P N P N AP '''----'===,85518AP AP P N P N ''''''=++=++= 即P '、P ''为满足条件的P 点的位置∴8AP =或18∴综上所述,当BPQ 是以QP 为腰的等腰三角形时,AP 的长为6.5或8或18. 故答案是:6.5或8或18【点睛】本题考查了矩形的性质、等腰三角形的性质以及勾股定理等知识,根据等腰三角形的性质进行分类讨论是一个难点,也是解题的关键.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。
人教版八年级初二数学第二学期平行四边形单元 易错题难题同步练习试卷
人教版八年级初二数学第二学期平行四边形单元 易错题难题同步练习试卷一、解答题1.如图,正方形ABCO 的边OA 、OC 在坐标轴上,点B 坐标为(6,6),将正方形ABCO 绕点C 逆时针旋转角度α(0°<α<90°),得到正方形CDEF ,ED 交线段AB 于点G ,ED 的延长线交线段OA 于点H ,连结CH 、CG .(1)求证:CG 平分∠DCB ;(2)在正方形ABCO 绕点C 逆时针旋转的过程中,求线段HG 、OH 、BG 之间的数量关系;(3)连结BD 、DA 、AE 、EB ,在旋转的过程中,四边形AEBD 是否能在点G 满足一定的条件下成为矩形?若能,试求出直线DE 的解析式;若不能,请说明理由.2.在矩形ABCD 中,将矩形折叠,使点B 落在边AD (含端点)上,落点记为E ,这时折痕与边BC 或者边CD (含端点)交于点F (如图1和图2),然后展开铺平,连接BE ,EF . (1)操作发现:①在矩形ABCD 中,任意折叠所得的△BEF 是一个 三角形;②当折痕经过点A 时,BE 与AE 的数量关系为 .(2)深入探究:在矩形ABCD 中,AB =3,BC =23.①当△BEF 是等边三角形时,求出BF 的长;②△BEF 的面积是否存在最大值,若存在,求出此时EF 的长;若不存在,请说明理由.3.(1)如图①,在正方形ABCD 中,AEF ∆的顶点E ,F 分别在BC ,CD 边上,高AG 与正方形的边长相等,求EAF ∠的度数;(2)如图②,在Rt ABD ∆中,90,BAD AD AB ︒∠==,点M ,N 是BD 边上的任意两点,且45MAN ︒∠=,将ABM ∆绕点A 逆时针旋转90度至ADH ∆位置,连接NH ,试判断MN ,ND ,DH 之间的数量关系,并说明理由;(3)在图①中,连接BD 分别交AE ,AF 于点M ,N ,若正方形ABCD 的边长为12,GF=6,BM= 32,求EG ,MN 的长.4.如图,点P 是正方形ABCD 内的一点,连接,CP 将线段CP 绕点C 顺时针旋转90,︒得到线段,CQ 连接,BP DQ .()1如图甲,求证:CBP CDQ ∠=∠;()2如图乙,延长BP 交直线DQ 于点E .求证:BE DQ ⊥;()3如图丙,若BCP 为等边三角形,探索线段,PD PE 之间的数量关系,并说明理由.5.如图1,点E 为正方形ABCD 的边AB 上一点,EF EC ⊥,且EF EC =,连接AF ,过点F 作FN 垂直于BA 的延长线于点N .(1)求EAF ∠的度数;(2)如图2,连接FC 交BD 于M ,交AD 于P ,试证明:2BD BG DG AF DM =+=+.6.(解决问题)如图1,在ABC ∆中,10AB AC ==,CG AB ⊥于点G .点P 是BC 边上任意一点,过点P 作PE AB ⊥,PF AC ⊥,垂足分别为点E ,点F .(1)若3PE =,5PF =,则ABP ∆的面积是______,CG =______.(2)猜想线段PE ,PF ,CG 的数量关系,并说明理由.(3)(变式探究)如图2,在ABC ∆中,若10AB AC BC ===,点P 是ABC ∆内任意一点,且PE BC ⊥,PF AC ⊥,PG AB ⊥,垂足分别为点E ,点F ,点G ,求PE PF PG ++的值.(4)(拓展延伸)如图3,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 上的任意一点,过点P 作PG BE ⊥,PH BC ⊥,垂足分别为点G ,点H .若8AD =,3CF =,直接写出PG PH +的值.7.如图,已知平面直角坐标系中,1,0A 、()0,2C ,现将线段CA 绕A 点顺时针旋转90︒得到点B ,连接AB .(1)求出直线BC 的解析式;(2)若动点M 从点C 出发,沿线段CB 以每分钟10个单位的速度运动,过M 作//MN AB 交y 轴于N ,连接AN .设运动时间为t 分钟,当四边形ABMN 为平行四边形时,求t 的值.(3)P 为直线BC 上一点,在坐标平面内是否存在一点Q ,使得以O 、B 、P 、Q 为顶点的四边形为菱形,若存在,求出此时Q 的坐标;若不存在,请说明理由.8.问题背景若两个等腰三角形有公共底边,则称这两个等腰三角形的顶角的顶点关于这条底边互为顶针点;若再满足两个顶角的和是180°,则称这两个顶点关于这条底边互为勾股顶针点. 如图1,四边形ABCD 中,BC 是一条对角线,AB AC =,DB DC =,则点A 与点D 关于BC 互为顶针点;若再满足180A D +=︒∠∠,则点A 与点D 关于BC 互为勾股顶针点.初步思考(1)如图2,在ABC 中,AB AC =,30ABC ∠=︒,D 、E 为ABC 外两点,EB EC =,45EBC ∠=︒,DBC △为等边三角形.①点A 与点______关于BC 互为顶针点;②点D 与点______关于BC 互为勾股顶针点,并说明理由.实践操作(2)在长方形ABCD 中,8AB =,10AD =.①如图3,点E 在AB 边上,点F 在AD 边上,请用圆规和无刻度的直尺作出点E 、F ,使得点E 与点C 关于BF 互为勾股顶针点.(不写作法,保留作图痕迹)思维探究②如图4,点E 是直线AB 上的动点,点P 是平面内一点,点E 与点C 关于BP 互为勾股顶针点,直线CP 与直线AD 交于点F .在点E 运动过程中,线段BE 与线段AF 的长度是否会相等?若相等,请直接写出AE 的长;若不相等,请说明理由.9.如图,在平行四边形 ABCD 中,AD=30 ,CD=10,F 是BC 的中点,P 以每秒1 个单位长度的速度从 A 向 D 运动,到D 点后停止运动;Q 沿着A B C D →→→ 路径以每秒3个单位长度的速度运动,到D 点后停止运动.已知动点 P ,Q 同时出发,当其中一点停止后,另一点也停止运动. 设运动时间为 t 秒,问:(1)经过几秒,以 A ,Q ,F ,P 为顶点的四边形是平行四边形(2)经过几秒,以A ,Q ,F , P 为顶点的四边形的面积是平行四边形 ABCD 面积的一半?10.如图,ABCD 的对角线,AC BD 相交于点,,6,10O AB AC AB cm BC cm ⊥==,点P 从点A 出发,沿AD 方向以每秒1cm 的速度向终点D 运动,连接PO ,并延长交BC 于点Q .设点P 的运动时间为t 秒.(1)求BQ 的长(用含t 的代数式表示);(2)当四边形ABQP 是平行四边形时,求t 的值;(3)当325t =时,点O 是否在线段AP 的垂直平分线上?请说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、解答题1.(1)见解析;(2)HG=OH+BG;(3)能成矩形,y33 42x=-.【分析】(1)根据旋转和正方形的性质可得出CD=CB,∠CDG=∠CBG=90,根据全等直角三角形的判定定理(HL)即可证出Rt△CDG≌Rt△CBG,即∠DCG=∠BCG,由此即可得出CG平分∠DCB;(2)由(1)的Rt△CDG≌Rt△CBG可得出BG=DG,根据全等直角三角形的判定定理(HL)即可证出Rt△CHO≌Rt△CHD,即OH=HD,再根据线段间的关系即可得出HG=HD+DG=OH+BG;(3)根据(2)的结论即可找出当G点为AB中点时,四边形AEBD为矩形,再根据正方形的性质以及点B的坐标可得出点G的坐标,设H点的坐标为(x,0),由此可得出HO=x,根据勾股定理即可求出x的值,即可得出点H的坐标,结合点H、G的坐标利用待定系数法即可求出直线DE的解析式.【详解】(1)∵正方形ABCO绕点C旋转得到正方形CDEF,∴CD=CB,∠CDG=∠CBG=90°.在Rt△CDG和Rt△CBG中,∵CG CGCD CB=⎧⎨=⎩,∴Rt△CDG≌Rt△CBG(HL),∴∠DCG=∠BCG,即CG平分∠DCB.(2)由(1)证得:Rt△CDG≌Rt△CBG,∴BG=DG.在Rt△CHO和Rt△CHD中,∵CH CHCO CD=⎧⎨=⎩,∴Rt△CHO≌Rt△CHD(HL),∴OH=HD,∴HG=HD+DG=OH+BG.(3)假设四边形AEBD可为矩形.当G点为AB中点时,四边形AEBD为矩形,如图所示.∵G点为AB中点,∴BG=GA12=AB,由(2)证得:BG=DG,则BG=GA=DG12=AB12=DE=GE,又AB=DE,∴四边形AEBD为矩形,∴AG=EG=BG=DG.∵AG12=AB=3,∴G点的坐标为(6,3).设H点的坐标为(x,0),则HO=x,∴HD=x,DG=3.在Rt△HGA中,HG=x+3,GA=3,HA=6﹣x,由勾股定理得:(x+3)2=32+(6﹣x)2,解得:x=2,∴H点的坐标为(2,0).设直线DE的解析式为:y=kx+b(k≠0),将点H(2,0)、G(6,3)代入y=kx+b中,得:2063k bk b+=⎧⎨+=⎩,解得:3432kb⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴直线DE的解析式为:y3342x=-.故四边形AEBD能为矩形,此时直线DE的解析式为:y33 42x=-.【点睛】本题考查了矩形的性质、旋转的性质、全等三角形的判定及性质、待定系数法求函数解析式以及勾股定理.解题的关键是:(1)证出Rt△CDG≌Rt△CBG;(2)找出BG=DG、OH=HD;(3)求出点H、G的坐标.本题属于中档题,难度不大,解决该题型题目时,根据全等三角形的性质找出相等的边和角是关键.2.(1)①等腰;②2BE=;(2)①2;②存在,351 2【分析】(1)①由折叠的性质得EF=BF,即可得出结论;②当折痕经过点A时,由折叠的性质得AF垂直平分BE,由线段垂直平分线的性质得AE=BE,证出ABE是等腰直角三角形,即可得出BE2AE;(2)①由等边三角形的性质得BF=BE,∠EBF=60°,则∠ABE=30°,由直角三角形的性质得BE=2AE,AB33,则AE=1,BE=2,得BF=2即可;②当点F在边BC上时,得S△BEF≤12S矩形ABCD,即当点F与点C重合时S△BEF最大,由折叠的性质得CE=CB=3EF=3当点F在边CD上时,过点F作FH∥BC交AB于点H,交BE于点K,则S△EKF=1 2KF•AH≤12HF•AH=12S矩形AHFD,S△BKF=12KF•BH≤12HF•BH=12S矩形BCFH,得S△BEF≤12S矩形ABCD =3,即当点F为CD的中点时,BEF的面积最大,此时,DF=12CD=3,点E与点A重合,由勾股定理求出EF即可.【详解】解:(1)①由折叠的性质得:EF=BF,∴BEF是等腰三角形;故答案为:等腰;②当折痕经过点A时,由折叠的性质得:AF垂直平分BE,∴AE=BE,∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=∠A=90°,∴ABE是等腰直角三角形,∴BE=2AE;故答案为:BE=2AE;(2)①当BEF是等边三角形时,BF=BE,∠EBF=60°,∴∠ABE=90°﹣60°=30°,∵∠A=90°,∴BE=2AE,AB=3AE=3,∴AE=1,BE=2,∴BF=2;②存在,理由如下:∵矩形ABCD中,CD=AB=3,BC=23,∴矩形ABCD的面积=AB×BC=3×23=6,第一种情况:当点F在边BC上时,如图1所示:此时可得:S△BEF≤12S矩形ABCD,即当点F与点C重合时S△BEF最大,此时S△BEF=3,由折叠的性质得:CE=CB=3,即EF=3第二种情况:当点F在边CD上时,过点F作FH∥BC交AB于点H,交BE于点K,如图2所示:∵S△EKF=12KF•AH≤12HF•AH=12S矩形AHFD,S△BKF=12KF•BH≤12HF•BH=12S矩形BCFH,∴S△BEF=S△EKF+S△BKF≤12S矩形ABCD=3,即当点F为CD的中点时,BEF的面积最大,此时,DF=12CD=32,点E与点A重合,BEF的面积为3,∴EF22AD DF=512;综上所述,BEF的面积存在最大值,此时EF的长为3512.【点睛】此题考查的是矩形与折叠问题,此题难度较大,掌握矩形的性质、折叠的性质、等边三角形的性质和勾股定理是解决此题的关键.3.(1)见解析;(2)MN2=ND2+DH2,理由见解析;(3)EG=4,MN=52【分析】(1)根据高AG与正方形的边长相等,证明三角形全等,进而证明角相等,从而求出解.(2)用三角形全等和正方形的对角线平分每一组对角的知识可证明结论.(3)设EG=BE=x,根据正方形的边长得出CE,CF,EF,在Rt△CEF中利用勾股定理得到方程,求出EG的长,设MN=a,根据MN2=ND2+BM2解出a值即可.【详解】解:(1)在Rt△ABE和Rt△AGE中,AB=AG,AE=AE,∴Rt△ABE≌Rt△AGE(HL).∴∠BAE=∠GAE.同理,∠GAF=∠DAF.∴∠EAF=12∠BAD=45°;(2)MN2=ND2+DH2.∵∠BAM=∠DAH,∠BAM+∠DAN=45°,∴∠HAN=∠DAH+∠DAN=45°.∴∠HAN=∠MAN,又∵AM=AH,AN=AN,∴△AMN ≌△AHN (SAS ).∴MN=HN ,∵∠BAD=90°,AB=AD ,∴∠ABD=∠ADB=45°,∴∠HDN=∠HDA+∠ADB=90°,∴NH 2=ND 2+DH 2,∴MN 2=ND 2+DH 2;(3)∵正方形ABCD 的边长为12,∴AB=AG=12,由(1)知,BE=EG ,DF=FG .设EG=BE=x ,则CE=12-x ,∵GF=6=DF ,∴CF=12-6=6,EF=EG+GF=x+6,在Rt △CEF 中,∵CE 2+CF 2=EF 2,∴(12-x )2+62=(x+6)2,解得x=4,即EG=BE=4,在Rt △ABD 中, 22AB AD +2,在(2)中,MN 2=ND 2+DH 2,BM=DH ,∴MN 2=ND 2+BM 2.设MN=a ,则a 2=()(2212222a+, 即a 2=()(22232a +, ∴a=52MN =52【点睛】本题考查正方形的性质,四边相等,对角线平分每一组对角,以及全等三角形的判定和性质,勾股定理的知识点等.4.(1)证明见试题解析;(2)证明见试题解析;(3)△DEP 为等腰直角三角形,理由见试题解析.【分析】(1)根据正方形性质得出BC =DC ,根据旋转图形的性质得出CP =CQ 以及∠PCB =∠QCD,从而得出三角形全等来得出结论;(2)由(1)知∠PBC=∠QBC,BE和CD交点为F,根据对顶角得出∠DFE=∠BFC,从而说明BE⊥QD;(3)根据等边三角形的性质得出PB=PC=BC,∠PBC=∠BPC=∠PCB=60°,则∠PCD=30°,根据BC=DC,CP=CQ得出△PCD为等腰三角形,然后根据△DCQ为等边三角形,从而得出∠DEP=90°,从而得出答案.【详解】(1)证明∵四边形ABCD是正方形,∴BC=DC,又∵将线段CP绕点C顺时针旋90°得到线段CQ,∴CP=CQ,∠PCQ=90°,∴∠PCD+∠QCD=90°,又∵∠PCB+∠PCD=90°,∴∠PCB=∠QCD在△BCP和△DCQ中,BC=DC,CP=CQ,∠PCB=∠QCD,∴△BCP≌△DCQ,∴∠CBP=∠CDQ;(2)证明:∵△BCP≌△DCQ,∴∠PBC=∠QDC,∴∠DFE=∠BFC,∠FED=∠FCB=90°,∴BE⊥QD;(3)△DEP为等腰直角三角形,理由如下:∵△BPC为等边三角形,∴PB=PC=BC,∠PBC=∠BPC=∠PCB=60°,∴∠PCD=90°-60°=30°,∴∠DCQ=90°-30°=60°,又∵BC=DC,CP=CQ,∴PC=DC,DC=CQ,∴△PCD是等腰三角形,△DCQ是等边三角形,∴∠CPD=∠CDP=75°,∠CDQ=60°,∴∠EPD=180°-75°-60°=45°,∠EDP=180°-75°-60°=45°,∴∠EPD=∠EDP,PE=DE,∴∠DEP=180°-45°-45°=90°,∴△DEP是等腰直角三形.【点睛】本题考查了正方形的性质、三角形全等的判定和性质以及旋转的性质,掌握正方形的四条边相等、四个角都是直角,旋转的性质证明三角形全等是解题的关键.5.(1)∠EAF=135°;(2)证明见解析.【分析】(1)根据正方形的性质,找到证明三角形全等的条件,只要证明△EBC ≌△FNE (AAS )即可解决问题;(2)过点F 作FG ∥AB 交BD 于点G .首先证明四边形ABGF 为平行四边形,再证明△FGM ≌△DMC (AAS )即可解决问题;【详解】(1)解:∵四边形ABCD 是正方形,∴90B N CEF ∠=∠=∠=︒,∴90NEF CEB ∠+∠=,90CEB BCE ∠+∠=,∴NEF ECB ∠=∠,∵EC EF =,∴EBC ∆≌FNE ∆∴FN BE =,EN BC =,∵BC AB =∴EN AB =∴EN AE AB AE -=-∴AN BE =,∴FN AN =,∵FN AB ⊥,∴45NAF ∠=,∴135EAF =∠(2)证明:过点F 作//FG AB 交BD 于点G .由(1)可知135EAF =∠,∵45ABD ∠=︒∴135180EAF ABD ∠=︒+∠=︒,∴//AF BG ,∵//FG AB ,∴四边形ABGF 为平行四边形,∴AF BG =,FG AB =,∵AB CD =,∴FG CD =,∵//AB CD ,∴//FG CD ,∴FGM CDM ∠=∠,∵FMG CMD ∠=∠∴FGM ∆≌CDM ∆∴GM DM =,∴2DG DM =,∴2BD BG DG AF DM =+=+.【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质、正方形的性质、平行四边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.6.(1)15,8;(2)PE PF CG +=,见解析;(3)4)4【分析】解决问题(1)只需运用面积法:ABC ABP ACP S S S ∆∆∆=+,即可解决问题;(2)解法同(1);(3)连接PA 、PB 、PC ,作AM BC ⊥于M ,由等边三角形的性质得出152BM BC ==,由勾股定理得出AM ==ABC ∆的面积12BC AM =⨯=ABC ∆的面积BCP =∆的面积ACP +∆的面积APB +∆的面积1111()2222BC PE AC PF AB PG AB PE PF PG =⨯+⨯+⨯=++=,即可得出答案; (4)过点E 作EQ BC ⊥,垂足为Q ,易证BE BF =,过点E 作EQ BF ⊥,垂足为Q ,由解决问题(1)可得PG PH EQ +=,易证EQ DC =,BF DF =,只需求出BF 即可.【详解】解:(1)∵PE AB ⊥,10AB =,3PE =,∴ABP ∆的面积111031522AB PE =⨯=⨯⨯=, ∵PE AB ⊥,PF AC ⊥,CG AB ⊥,且ABC ABP ACP S S S ∆∆∆=+,∴AB CG AB PE AC PF ⋅=⋅+⋅,∵AB AC =,∴358CG PE PF =+=+=.故答案为:15,8.(2)∵PE AB ⊥,PF AC ⊥,CG AB ⊥,且ABC ABP ACP S S S ∆∆∆=+,∴AB CG AB PE AC PF ⋅=⋅+⋅,∵AB AC =,∴CG PE PF =+.(3)连接PA 、PB 、PC ,作AM BC ⊥于M ,如图2所示:∵10AB AC BC ===,∴ABC ∆是等边三角形,∵AM BC ⊥, ∴152BM BC ==, ∴222210553AM AB BM =-=-=,∴ABC ∆的面积11105325322BC AM =⨯=⨯⨯=, ∵PE BC ⊥,PF AC ⊥,PG AB ⊥,∴ABC ∆的面积BCP =∆的面积ACP +∆的面积APB +∆的面积111222BC PE AC PF AB PG =⨯+⨯+⨯1()2AB PE PF PG =++ 253=,∴225353PE PF PG ⨯++==. (4)过点E 作EQ BC ⊥,垂足为Q ,如图3所示:∵四边形ABCD 是矩形,∴AD BC =,90C ADC ∠=∠=︒,∵8AD =,3CF =,∴5BF BC CF AD CF =-=-=,由折叠可得:5DF BF ==,BEF DEF ∠=∠,∵90C ∠=︒, ∴2222534DC DF FC =-=-=,∵EQ BC ⊥,90C ADC ∠=∠=︒,∴90EQC C ADC ∠=︒=∠=∠,∴四边形EQCD 是矩形,∴4EQ DC ==,∵//AD BC ,∴DEF EFB ∠=∠,∵BEF DEF ∠=∠,∴BEF EFB ∠=∠,∴BE BF =,由解决问题(1)可得:PG PH EQ +=,∴4PG PH +=,即PG PH +的值为4.【点睛】本题是四边形综合题目,考查了矩形的性质与判定、等腰三角形的性质与判定、平行线的性质与判定、等边三角形的性质、勾股定理等知识,考查了用面积法证明几何问题,考查了运用已有的经验解决问题的能力,体现了自主探究与合作交流的新理念,是充分体现新课程理念难得的好题.7.(1)123y x =-+;(2)t=23s 时,四边形ABMN 是平行四边形;(3)存在,点Q 坐标为:618,55⎛⎫ ⎪⎝⎭或(3, 1)-或( 3,1)-或155,88⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【分析】(1)如图1中,作BH ⊥x 轴于H .证明△COA ≌△AHB (AAS ),可得BH=OA=1,AH=OC=2,求出点B 坐标,再利用待定系数法即可解决问题.(2)利用平行四边形的性质求出点N 的坐标,再求出AN ,BM ,CM 即可解决问题. (3)如图3中,当OB 为菱形的边时,可得菱形OBQP ,菱形OBP 1Q 1.菱形OBP 3Q 3,当OB 为菱形的对角线时,可得菱形OP 2BQ 2,点Q 2在线段OB 的垂直平分线上,分别求解即可解决问题.【详解】(1)如图1中,作BH ⊥x 轴于H .∵A (1,0)、C (0,2),∴OA=1,OC=2,∵∠COA=∠CAB=∠AHB=90°,∴∠ACO+∠OAC=90°,∠CAO+∠BAH=90°,∴∠ACO=∠BAH ,∵AC=AB ,∴△COA ≌△AHB (AAS ),∴BH=OA=1,AH=OC=2,∴OH=3,∴B (3,1),设直线BC 的解析式为y=kx+b ,则有231b k b =⎧⎨+=⎩, 解得:132k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴123y x =-+; (2)如图2中,∵四边形ABMN 是平行四边形,∴AN ∥BM ,∴直线AN 的解析式为:1133y x =-+, ∴10,3N ⎛⎫ ⎪⎝⎭, ∴10BM AN ==, ∵B (3,1),C (0,2), ∴10,∴210CM BC BM =-=∴1021033t ==,∴t=23s时,四边形ABMN是平行四边形;(3)如图3中,如图3中,当OB为菱形的边时,可得菱形OBQP,菱形OBP1Q1.菱形OBP3Q3,连接OQ交BC于E,∵OE⊥BC,∴直线OE的解析式为y=3x,由3123y xy x=⎧⎪⎨=-+⎪⎩,解得:3595xy⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴E(35,95),∵OE=OQ,∴Q(65,185),∵OQ1∥BC,∴直线OQ1的解析式为y=-13 x,∵OQ110,设Q1(m,-1m3),∴m2+19m2=10,∴m=±3,可得Q1(3,-1),Q3(-3,1),当OB为菱形的对角线时,可得菱形OP2BQ2,点Q2在线段OB的垂直平分线上,易知线段OB的垂直平分线的解析式为y=-3x+5,由3513y xy x=-+⎧⎪⎨=-⎪⎩,解得:15858xy⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴Q 2(158,58-). 综上所述,满足条件的点Q 坐标为:618,55⎛⎫ ⎪⎝⎭或(3, 1)-或( 3,1)-或155,88⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【点睛】本题属于一次函数综合题,考查了平行四边形的判定和性质,菱形的判定和性质,一次函数的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.8.(1)①D 、E ,②A ,理由见解析;(2)①作图见解析;②BE 与AF 可能相等,AE 的长度分别为43,367,2或18. 【分析】(1)根据互为顶点,互为勾股顶针点的定义即可判断.(2)①以C 为圆心,CB 为半径画弧交AD 于F ,连接CF ,作∠BCF 的角平分线交AB 于E ,点E ,点F 即为所求.②分四种情形:如图①中,当BE AF =时;如图②中,当BE AF =时;如图③中,当BE BC AF ==时,此时点F 与D 重合;如图④中,当BE CB AF ==时,点F 与点D 重合,分别求解即可解决问题.【详解】解:(1)根据互为顶点,互为勾股顶针点的定义可知:①点A 与点D 和E 关于BC 互为顶针点;②点D 与点A 关于BC 互为勾股顶针点,理由:如图2中,∵△BDC 是等边三角形,∴∠D =60°,∵AB =AC ,∠ABC =30°,∴∠ABC =∠ACB =30°,∴∠BAC =120°,∴∠A +∠D =180°,∴点D 与点A 关于BC 互为勾股顶针点,故答案为:D 和E ,A .(2)①如图,点E 、F 即为所求(本质就是点B 关于CE 的对称点为F ,相当于折叠).②BE 与AF 可能相等,情况如下:情况一:如图①,由上一问易知,,BE EP BC PC ==,当BE AF =时,设AE x =,连接EF ,∵,,90BE EP AF EF EF EAF FPE ===∠=∠=︒,∴()EAF FPE HL ∆∆≌,∴AE PF x ==,在Rt CDF ∆中,()1082DF AD AF x x =-=--=+,10CF PC PF x =-=-,∴2228(2)(10)x x ++=-, 解得43x =,即43AE =; 情况二:如图②当BE AF =时,设AE x =,同法可得PF AE x ==,则8BE AF x ==-,FP FG GP EG AG AE x =+=+==,则18DF x =-,10CF x =+,在Rt CDF ∆中,则有2228(18)(10)x x +-=+,解得:367x =; 情况三:如图③,当BE BC AF ==时,此时点D 与F 重合,可得1082AE BE AB =-=-=; 情况四:如图④,当BE CB AF ==时,此时点D 与F 重合,可得18AE AB BE AB BC =+=+=. 综上所述,BE 与AF 可能相等,AE 的长度分别为43,367,2或18. 【点睛】本题属于四边形综合题,考查了矩形的性质,等边三角形的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.9.(1)254秒或252秒;(2)15秒 【分析】(1)Q 点必须在BC 上时,A ,Q ,F ,P 为顶点的四边形才能是平行四边形,分Q 点在BF 和Q 点在CF 上时分类讨论,利用平行四边形对边相等的性质即可求解;(2)分Q 点在AB 、BC 、CD 之间时逐个讨论即可求解.【详解】解:(1)∵以A 、Q 、F 、P 为顶点的四边形是平行四边形,且AP 在AD 上,∴Q 点必须在BC 上才能满足以A 、Q 、F 、P 为顶点的四边形是平行四边形∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD=BC=30,AB=CD=10,∵点F 是BC 的中点,∴BF=CF=12BC=15,AB+BF=25, 情况一:当Q 点在BF 上时,AP=FQ ,且AP=t ,FQ=35-3t ,故t=25-3t,解得254t=;情况二:当Q点在CF上时,AP=FQ,且AP=t,FQ=3t-35,故t=3t-25,解得t=25 2;故经过254或252秒,以A、Q、B、P为顶点的四边形是平行四边形;(2)情况一:当Q点在AB上时,0<t<103,此时P点还未运动到AD的中点位置,故四边形AQFP面积小于平行四边形ABCD面积的一半,情况二:当Q点在BC上且位于BF之间时,1025 33t,此时AP+FQ=t+35-3t=35-2t,∵102533t,∴35-2t <30,四边形AQFP面积小于平行四边形ABCD面积的一半,情况三:当Q点在BC上且位于FC之间时,2540 33t此时AP+FQ=t+3t-35=4t-35∵254033t,∴4t-35<30,四边形AQFP面积小于平行四边形ABCD面积的一半,情况四:当Q点在CD上时,4050 33t<<当AP=BF=15时,t=15,1122 APF ABFP PFQ DCFP S S S S且∴1+2APF PFQ AFPQ ABCDS S S S,∴当t=15秒时,以A、Q、F、P为顶点的四边形面积是平行四边形ABCD面积的一半,故答案为:15秒.【点睛】本题考查了平行四边形的判定和性质,根据动点的位置不同需要分多种情况分类讨论,熟练掌握平行四边形的性质是解决本题的关键.10.(1)10-t;(2)5秒;(3)见解析【分析】(1)先证明△APO≌△CQO,可得出AP=CQ=t,则BQ即可用t表示;(2)由题意知AP∥BQ,根据AP=BQ,列出方程即可得解;(3)过点O作直线EF⊥AP,垂足为E,与BC交于F,利用三角形面积公式求出EF,得到OE,利用勾股定理求出AE,再说明AP=2AE即可.【详解】解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴OA=OC,AD∥BC,∴∠PAO=∠QCO,∵∠AOP=∠COQ,∴△APO≌△CQO(ASA),∴AP=CQ=t,∵BC=10,∴BQ=10-t;(2)∵AP∥BQ,当AP=BQ时,四边形ABQP是平行四边形,即t=10-t,解得:t=5,∴当t为5秒时,四边形ABQP是平行四边形;(3)过点O作直线EF⊥AP,垂足为E,与BC交于F,在Rt△ABC中,∵AB=6,BC=10,∴AC=22=8BC AB-,∴AO=CO=12AC=4,∵S△ABC=12AB AC⋅=12BC EF⋅,∴AB•AC=BC•EF,∴6×8=10×EF,∴EF=245,∴OE=125,∴AE=22AO OE-=165,当325t=时,AP=325,∴2AE=AP,即点E是AP中点,∴点O在线段AP的垂直平分线上.【点睛】本题考查了平行四边形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理,垂直平分线的判定等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会利用参数解决问题.。
人教版平行四边形单元 易错题同步练习试卷
人教版平行四边形单元 易错题同步练习试卷一、解答题1.如图1所示,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AE 、AF .(1)求证:AE =AF ;(2)取AF 的中点M ,EF 的中点N ,连接MD ,MN .则MD ,MN 的数量关系是 ,MD 、MN 的位置关系是(3)将图2中的直角三角板ECF ,绕点C 旋转180°,如图3所示,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.2.综合与探究(1)如图1,在正方形ABCD 中,E 是AB 上一点,F 是AD 延长线上一点,且DF BE =.CE 和CF 之间有怎样的关系.请说明理由.(2)如图2,在正方形ABCD 中,E 是AB 上一点,G 是AD 上一点,如果45GCE ∠=︒,请你利用(1)的结论证明:GE BE CD =+.(3)运用(1)(2)解答中所积累的经验和知识,完成下题:如图3在直角梯形ABCD 中,//()AD BC BC AD >,90B ∠=︒,12AB BC ==,E 是AB 上一点,且45DCE ∠=︒,4BE =,求DE 的长.3.在矩形ABCD 中,将矩形折叠,使点B 落在边AD (含端点)上,落点记为E ,这时折痕与边BC 或者边CD (含端点)交于点F (如图1和图2),然后展开铺平,连接BE ,EF . (1)操作发现:①在矩形ABCD 中,任意折叠所得的△BEF 是一个 三角形;②当折痕经过点A 时,BE 与AE 的数量关系为 . (2)深入探究:在矩形ABCD 中,AB =3,BC =23. ①当△BEF 是等边三角形时,求出BF 的长;②△BEF 的面积是否存在最大值,若存在,求出此时EF 的长;若不存在,请说明理由.4.已知:如图,在△ABC 中,D 是BC 边上的一点,E 是AD 的中点,过点A 作BC 的平行线交于BE 的延长线于点F ,且AF=DC ,连接CF .(1)求证:D 是BC 的中点;(2)如果AB=AC ,试判断四边形ADCF 的形状,并证明你的结论.5.在正方形ABCD 中,点E 是CD 边上任意一点,连接,AE 过点B 作BF AE ⊥于F ,交AD 于H .()1如图1,过点D 作DG AE ⊥于G .求证:BF DG FG -=;()2如图2,点E 为CD 的中点,连接DF ,试判断,,DF FH EF 存在什么数量关系并说明理由;()3如图3,1AB =,连接EH ,点Р为EH 的中点,在点E 从点D 运动到点C 的过程中,点Р随之运动,请直接写出点Р运动的路径长.6.共顶点的正方形ABCD 与正方形AEFG 中,AB =13,AE 2. (1)如图1,求证:DG =BE ;(2)如图2,连结BF ,以BF 、BC 为一组邻边作平行四边形BCHF .①连结BH ,BG ,求BHBG的值; ②当四边形BCHF 为菱形时,直接写出BH 的长.7.如图,锐角ABC ∆,AB AC =,点D 是边BC 上的一点,以AD 为边作ADE ∆,使AE AD =,EAD BAC ∠=∠.(1)过点E 作//EF DC 交AB 于点F ,连接CF (如图①)①请直接写出EAB ∠与DAC ∠的数量关系; ②试判断四边形CDEF 的形状,并证明;(2)若60BAC ∠=,过点C 作//CF DE 交AB 于点F ,连接EF (如图②),那么(1)②中的结论是否任然成立?若成立,请给出证明,若不成立,请说明理由.8.如图,已知平面直角坐标系中,1,0A 、()0,2C ,现将线段CA 绕A 点顺时针旋转90︒得到点B ,连接AB .(1)求出直线BC 的解析式;(2)若动点M从点C出发,沿线段CB 以每分钟10个单位的速度运动,过M作//MN AB 交y轴于N,连接AN.设运动时间为t分钟,当四边形ABMN为平行四边形时,求t的值. (3)P为直线BC上一点,在坐标平面内是否存在一点Q,使得以O、B、P、Q为顶点的四边形为菱形,若存在,求出此时Q的坐标;若不存在,请说明理由.9.在正方形AMFN中,以AM为BC边上的高作等边三角形ABC,将AB绕点A逆时针旋转90°至点D,D点恰好落在NF上,连接BD,AC与BD交于点E,连接CD,(1)如图1,求证:△AMC≌△AND;(2)如图1,若DF=3,求AE的长;(3)如图2,将△CDF绕点D顺时针旋转α(090α<<),点C,F的对应点分别为1C、1F,连接1AF、1BC,点G是1BC的中点,连接AG,试探索1AGAF是否为定值,若是定值,则求出该值;若不是,请说明理由.10.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.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、解答题1.(1)见解析;(2)相等,垂直;(3)成立,理由见解析【分析】(1)由等腰直角△ECF得到CE=CF,再由正方形ABCD进一步得到BE=DF,最后证明△ABE≌△ADF即可求解;(2)MN是△AEF的中位线,得到AE=2MN,又M是直角三角形ADF斜边上的中点,得到AF=2MD,再由(1)中的AE=AF即可得到MN=MD;由∠DMF=∠DAF+∠ADM,∠FMN=∠FAE,∠DAF=∠BAE,∠ADM=∠DAF=∠BAE,由此得到∠DMN=∠BAD=90°;(3)连接AE,同(1)中方法证明△ABE≌△ADF,进而得到AE=AF,此时MN是△AEF中位线,MD是直角△ADF斜边上的中线,证明方法等同(2)中即可求解.【详解】解:(1)证明:如图1中,∵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(SAS),∴AE=AF.(2)如图2中,MD,MN的数量关系是相等,MD、MN的位置关系是垂直,理由如下:∵在Rt△ADF中DM是斜边AF的中线,∴AF=2DM,∵MN是△AEF的中位线,∴AE=2MN,由(1)知:AE=AF,∴DM=MN;∵∠DMF=∠DAF+∠ADM,AM=MD,∵∠FMN=∠FAE,∠DAF=∠BAE,∴∠ADM=∠DAF=∠BAE,∴∠DMN=∠BAD=90°,∴DM⊥MN,故答案为:相等,垂直;(3)如图3中,(2)中的两个结论还成立,理由如下:连接AE,交MD于点G,如下图所示,∵点M为AF的中点,点N为EF的中点,∴MN∥AE,MN=1AE,2由(1)同理可证,AB=AD=BC=CD,∠B=∠ADF,CE=CF,又∵BC+CE=CD+CF,即BE=DF,∴△ABE≌△ADF(SAS),∴AE=AF,在Rt△ADF中,∵点M为AF的中点,∴DM=1AF,2∴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.故答案为:仍成立.【点睛】本题考查了正方形的性质、三角形的中位线、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,三角形全等几何知识,熟练掌握各图形的性质是解决本题的关键.2.(1)CE=CF且CE⊥CF,理由见解析;(2)见解析;(3)10【分析】(1)根据正方形的性质,可证明△CBE≌△CDF(SAS),从而得出CE=CF,∠BCE=∠DCF,再利用余角的性质得到CE⊥CF;(2)延长AD至M,使DM=BE,连接CM,由△BEC≌△DFC,可得∠BCE=∠DCF,即可求∠GCF=∠GCE=45°,且GC=GC,EC=CF可证△ECG≌△GCF(SAS),则结论可求.(3)过点C作CF⊥AD于F,可证四边形ABCF是正方形,根据(2)的结论可得DE=DF+BE=4+DF,根据勾股定理列方程可求DF的长,即可得出DE.【详解】解:(1)CE=CF且CE⊥CF,证明:如图1,∵四边形ABCD是正方形,∴BC=CD,∠B=∠CDF=90°,又∵BE=DF,∴△CBE≌△CDF(SAS),∴CE=CF,∠BCE=∠DCF,∵∠BCD=∠BCE+∠ECD=90°,∴∠ECD+∠DCF=90°,即CE⊥CF;(2)延长AD至M,使DM=BE,连接CM,∵∠GCE=45°,∴∠BCE+∠GCD=45°,∵△BEC≌△DFC,∴∠BCE=∠DCF,∴∠DCF+∠GCD=45°,即∠GCF=45°,∴∠GCE=∠GCF,且GC=GC,CE=CF,∴△GCE≌△GCF(SAS),∴GE=GF,∴GE=GD+DF=BE+GD;(3)如图:过点C作CF⊥AD于F,∵AD∥BC,∠B=90°,∴∠A=90°,∵∠A=∠B=90°,FC⊥AD,∴四边形ABCF是矩形,且AB=BC=12,∴四边形ABCF是正方形,∴AF=12,由(2)可得DE=DF+BE,∴DE=4+DF,在△ADE中,AE2+DA2=DE2.∴(12-4)2+(12-DF)2=(4+DF)2.∴DF=6,∴DE=4+6=10.【点睛】本题是四边形综合题,考查了正方形的性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质,四边形的面积,熟练掌握正方形的性质是解题的关键.3.(1)①等腰;②2BE ;(2)①2;②存在,351【分析】(1)①由折叠的性质得EF=BF,即可得出结论;②当折痕经过点A时,由折叠的性质得AF垂直平分BE,由线段垂直平分线的性质得AE=BE,证出ABE是等腰直角三角形,即可得出BE2AE;(2)①由等边三角形的性质得BF=BE,∠EBF=60°,则∠ABE=30°,由直角三角形的性质得BE=2AE,AB33,则AE=1,BE=2,得BF=2即可;②当点F在边BC上时,得S△BEF≤12S矩形ABCD,即当点F与点C重合时S△BEF最大,由折叠的性质得CE=CB=3EF=3当点F在边CD上时,过点F作FH∥BC交AB于点H,交BE于点K,则S△EKF=1 2KF•AH≤12HF•AH=12S矩形AHFD,S△BKF=12KF•BH≤12HF•BH=12S矩形BCFH,得S△BEF≤12S矩形ABCD =3,即当点F为CD的中点时,BEF的面积最大,此时,DF=12CD=32,点E与点A重合,由勾股定理求出EF即可.【详解】解:(1)①由折叠的性质得:EF=BF,∴BEF是等腰三角形;故答案为:等腰;②当折痕经过点A时,由折叠的性质得:AF垂直平分BE,∴AE=BE,∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=∠A=90°,∴ABE是等腰直角三角形,∴BE=2AE;故答案为:BE=2AE;(2)①当BEF是等边三角形时,BF=BE,∠EBF=60°,∴∠ABE=90°﹣60°=30°,∵∠A=90°,∴BE=2AE,AB=3AE=3,∴AE=1,BE=2,∴BF=2;②存在,理由如下:∵矩形ABCD中,CD=AB=3,BC=23,∴矩形ABCD的面积=AB×BC=3×23=6,第一种情况:当点F在边BC上时,如图1所示:此时可得:S△BEF≤12S矩形ABCD,即当点F与点C重合时S△BEF最大,此时S△BEF=3,由折叠的性质得:CE=CB=23,即EF=23;第二种情况:当点F在边CD上时,过点F作FH∥BC交AB于点H,交BE于点K,如图2所示:∵S △EKF =12KF •AH ≤12HF •AH =12S 矩形AHFD ,S △BKF =12KF •BH ≤12HF •BH =12S 矩形BCFH , ∴S △BEF =S △EKF +S △BKF ≤12S 矩形ABCD =3, 即当点F 为CD 的中点时,BEF 的面积最大, 此时,DF =12CD=2,点E 与点A 重合,BEF 的面积为3, ∴EF综上所述,BEF 的面积存在最大值,此时EF 的长为. 【点睛】此题考查的是矩形与折叠问题,此题难度较大,掌握矩形的性质、折叠的性质、等边三角形的性质和勾股定理是解决此题的关键.4.(1)见详解;(2)四边形ADCF 是矩形;证明见详解. 【分析】(1)可证△AFE ≌△DBE ,得出AF=BD ,进而根据AF=DC ,得出D 是BC 中点的结论; (2)若AB=AC ,则△ABC 是等腰三角形,根据等腰三角形三线合一的性质知AD ⊥BC ;而AF 与DC 平行且相等,故四边形ADCF 是平行四边形,又AD ⊥BC ,则四边形ADCF 是矩形. 【详解】(1)证明:∵E 是AD 的中点, ∴AE=DE . ∵AF ∥BC ,∴∠FAE=∠BDE ,∠AFE=∠DBE . 在△AFE 和△DBE 中,FAE BDE AFE DBE AE DE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△AFE ≌△DBE (AAS ). ∴AF=BD . ∵AF=DC , ∴BD=DC .即:D 是BC 的中点.(2)解:四边形ADCF 是矩形; 证明:∵AF=DC ,AF ∥DC , ∴四边形ADCF 是平行四边形. ∵AB=AC ,BD=DC , ∴AD ⊥BC 即∠ADC=90°.∴平行四边形ADCF是矩形.【点睛】此题主要考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,平行四边形、矩形的判定等知识综合运用.解题的关键是熟练掌握矩形的判定方法,以及全等三角形的判定和性质进行证明.25.(1)见解析;(2)FH+FE=2DF,理由见解析;(3)【分析】(1)如图1中,证明△AFB≌△DGA(AAS)可得结论.(2)结论:FH+FE=2DF.如图2中,过点D作DK⊥AE于K,DJ⊥BF交BF的延长线于J,证明四边形DKFJ是正方形,可得结论.(3)如图3中,取AD的中点J,连接PJ,延长JP交CD于R,过点P作PT⊥CD于T,PK⊥AD于K.设PT=b.证明△KPJ是等腰直角三角形,推出点P在线段JR上运动,求出JR即可解决问题.【详解】解:(1)如图1中,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠BAD=90°,∵DG⊥AE,AE⊥BH,∴∠AFB=∠DGH=90°,∴∠FAB+∠DAG=90°,∠DAG+∠ADG=90°,∴∠BAF=∠ADG,∴△AFB≌△DGA(AAS),∴AF=DG,BF=AG,∴BF-DG=AG-AF=FG.(2)结论:2DF.理由:如图2中,过点D作DK⊥AE于K,DJ⊥BF交BF的延长线于J,∵四边形ABCD是正方形,∴∠BAD=∠ADE=90°,AB=AD,∵AE⊥BH,∴∠AFB=90°,∴∠DAE+∠EAB=90°,∠EAB+∠ABH=90°,∴∠DAE=∠ABH,∴△ABH≌△DAE(ASA),∴AH=AE,∵DE=EC=12CD,CD=AD,∴AH=DH,∴DE=DH,∵DJ⊥BJ,DK⊥AE,∴∠J=∠DKE=∠KFJ=90°,∴四边形DKFJ是矩形,∴∠JDK=∠ADC=90°,∴∠JDH=∠KDE,∵∠J=∠DKE=90°,∴△DJH≌△DKE(AAS),∴DJ=DK,JH=EK,∴四边形DKFJ是正方形,∴FK=FJ=DK=DJ,∴2FJ,∴2DF;(3)如图3中,取AD的中点J,连接PJ,延长JP交CD于R,过点P作PT⊥CD于T,PK⊥AD于K.设PT=b.∵△ABH ≌△DAE ,∴AH=DE ,∵∠EDH=90°,HP=PE ,∴PD=PH=PE ,∵PK ⊥DH ,PT ⊥DE ,∴∠PKD=∠KDT=∠PTD=90°,∴四边形PTDK 是矩形,∴PT=DK=b ,PK=DT ,∵PH=PD=PE ,PK ⊥DH ,PT ⊥DE ,∴DH=2DK=2b ,DE=2DT ,∴AH=DE=1-2b ,∴PK=12DE=12-b , JK=DJ-DK=12-b , ∴PK=KJ ,∵∠PKJ=90°,∴∠KJP=45°,∴点P 在线段JR 上运动,∵2DJ=22, ∴点P 的运动轨迹的长为22. 【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,轨迹等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,学会利用参数解决问题,属于中考压轴题.6.(1)证明见解析;(2)①2BH BG②BH 的长为2或2. 【分析】(1)证()DAG BAE SAS △≌△,即可得出结论;(2)①连接GH ,延长HF 交AB 于N ,设AB 与EF 的交点为M ,证()GAB GFH SAS △≌△,得GH GB =,GHF GBA ∠=∠,证GHB ∆为等腰直角三角形,即得结论;②分两种情况,证出点B 、E 、G 在一条直线上,求出210AF EG AE ===,则5OA OG OE ===,由勾股定理求出12OB =,求出BG ,即可得出答案.【详解】(1)∵四边形ABCD 和四边形AEFG 是正方形,∴AD =AB =CB ,AG =AE ,∠DAB =∠GCE =90°,∴∠DAB ﹣∠GAF =∠GCE ﹣∠GAF ,即∠DAG =∠BAE ,在△DAG 和△BAE 中,AD AE DAG BAE AG AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DAG ≌△BAE (SAS),∴DG =BE ;(2)①连接GH ,延长HF 交AB 于N ,设AB 与EF 的交点为M ,如图2所示:∵四边形BCHF 是平行四边形,∴HF //BC ,HF =BC =AB .∵BC ⊥AB ,∴HF ⊥AB ,∴∠HFG =∠FMB ,又AG //EF ,∴∠GAB =∠FMB ,∴∠HFG =∠GAB ,在△GAB 和△GFH 中,AG FG GAB HFG AB FH =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△GAB ≌△GFH (SAS),∴GH =GB ,∠GHF =∠GBA ,∴∠HGB =∠HNB =90°,∴△GHB 为等腰直角三角形,∴BH 2=BG , ∴2BH BG=; ②分两种情况:a 、如图3所示:连接AF 、EG 交于点O ,连接BE .∵四边形BCHF 为菱形,∴CB =FB .∵AB =CB ,∴AB =FB =13,∴点B 在AF 的垂直平分线上.∵四边形AEFG 是正方形,∴AF =EG ,OA =OF =OG =OE ,AF ⊥EG ,AE =FE =AG =FG ,∴点G 、点E 都在AF 的垂直平分线上,∴点B 、E 、G 在一条直线上,∴BG ⊥AF .∵AE 2,∴AF =EG 2==10,∴OA =OG =OE =5,∴OB 2222135AB OA -=-=12, ∴BG =OB +OG =12+5=17, 由①得:BH 2=2; b 、如图4所示:连接AF 、EG 交于点O ,连接BE ,同上得:点B 、E 、G 在一条直线上,OB =12,BG =OG +OB ﹣OG =12﹣5=7,由①得:BH 2=2; 综上所述:BH 的长为2或2.【点睛】本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质、菱形的性质、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、线段垂直平分线的判定等知识;本题综合性强,熟练掌握正方形的性质和菱形的性质,证明三角形全等是解题的关键.7.(1)①EAB DAC ∠=∠; ② 平行四边形,证明见解析;(2)成立,证明见解析.【分析】(1)①根据EAD BAC ∠=∠,两角有公共角BAD ∠,可证EAB DAC ∠=∠;②连接EB ,证明△EAB ≌△DAC ,可得,ABE ACD EB CD ∠=∠=,再结合平行线的性质和等腰三角形的判定定理可得EF=DC ,由此可根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形证明四边形CDEF 为平行四边形.(2)根据60BAC ∠=︒,可证明△AED 和△ABC 为等边三角形,再根据ED ∥FC 结合等边三角形的性质,得出∠AFC=∠BDA ,求证△ABD ≌△CAF ,得出ED=CF ,进而求证四边形EDCF 是平行四边形.【详解】解:(1)①EAB DAC ∠=∠,理由如下:∵EAD BAC ∠=∠,EAD EAB BAD ∠=∠+∠,BAC BAD DAC ∠=∠+∠, ∴EAB BAD BAD DAC ∠+∠=∠+∠,∴EAB DAC ∠=∠;②证明:如下图,连接EB,在△EAB 和△DAC 中∵AE AD EAB DAC AB AC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△EAB ≌△DAC (SAS )∴,ABE ACD EB CD ∠=∠=,∵AB AC =,∴ABC ACD ∠=∠,∴ABE ABC ∠=∠,∵//EF DC ,∴EFB ABC ∠=∠,∴ABE EFB ∠=∠,∴EB EF =,∴DC EF =∴四边形CDEF 为平行四边形;(2)成立;理由如下:理由如下:∵60BAC ∠=︒,∴=60EAD BAC ∠=∠︒,∵AE=AD ,AB=AC ,∴△AED 和△ABC 为等边三角形,∴∠B=60°,∠ADE=60°,AD=ED,∵ED ∥FC ,∴∠EDB=∠FCB ,∵∠AFC=∠B+∠BCF=60°+∠BCF ,∠BDA=∠ADE+∠EDB=60°+∠EDB ,∴∠AFC=∠BDA ,在△ABD 和△CAF 中,60BDA AFC B BAC AB CA ∠=∠⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩∴△ABD≌△CAF(AAS),∴AD=FC,∵AD=ED,∴ED=CF,又∵ED∥CF,∴四边形EDCF是平行四边形.【点睛】本题考查全等三角形的性质和判定,等腰三角形的性质和判定,等边三角形的性质和判定,平行四边形的判定定理,平行线的性质.在做本题时可先以平行四边形的判定定理进行分析,在后两问中已知一组对边平行,所以只需证明这一组对边相等即可,一般证明线段相等就是证明相应的三角形全等.本题中是间接证明全等,在证明线段相等的过程中还应用到等腰三角形的判定定理(第(1)小题的第②问)和等边三角形的性质(第(2)小题),难度较大.8.(1)123y x=-+;(2)t=23s时,四边形ABMN是平行四边形;(3)存在,点Q坐标为:618,55⎛⎫⎪⎝⎭或(3,1)-或(3,1)-或155,88⎛⎫-⎪⎝⎭.【分析】(1)如图1中,作BH⊥x轴于H.证明△COA≌△AHB(AAS),可得BH=OA=1,AH=OC=2,求出点B坐标,再利用待定系数法即可解决问题.(2)利用平行四边形的性质求出点N的坐标,再求出AN,BM,CM即可解决问题.(3)如图3中,当OB为菱形的边时,可得菱形OBQP,菱形OBP1Q1.菱形OBP3Q3,当OB为菱形的对角线时,可得菱形OP2BQ2,点Q2在线段OB的垂直平分线上,分别求解即可解决问题.【详解】(1)如图1中,作BH⊥x轴于H.∵A(1,0)、C(0,2),∴OA=1,OC=2,∵∠COA=∠CAB=∠AHB=90°,∴∠ACO+∠OAC=90°,∠CAO+∠BAH=90°,∴∠ACO=∠BAH,∵AC=AB,∴△COA≌△AHB(AAS),∴BH=OA=1,AH=OC=2,∴OH=3,∴B (3,1),设直线BC 的解析式为y=kx+b ,则有231b k b =⎧⎨+=⎩, 解得:132k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴123y x =-+; (2)如图2中,∵四边形ABMN 是平行四边形,∴AN ∥BM ,∴直线AN 的解析式为:1133y x =-+, ∴10,3N ⎛⎫ ⎪⎝⎭, ∴103BM AN ==, ∵B (3,1),C (0,2),∴10,∴210CM BC BM =-=∴2102103t ==, ∴t=23s 时,四边形ABMN 是平行四边形; (3)如图3中,如图3中,当OB为菱形的边时,可得菱形OBQP,菱形OBP1Q1.菱形OBP3Q3,连接OQ交BC于E,∵OE⊥BC,∴直线OE的解析式为y=3x,由3123y xy x=⎧⎪⎨=-+⎪⎩,解得:3595xy⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴E(35,95),∵OE=OQ,∴Q(65,185),∵OQ1∥BC,∴直线OQ1的解析式为y=-13 x,∵OQ110,设Q1(m,-1m3),∴m2+19m2=10,∴m=±3,可得Q1(3,-1),Q3(-3,1),当OB为菱形的对角线时,可得菱形OP2BQ2,点Q2在线段OB的垂直平分线上,易知线段OB的垂直平分线的解析式为y=-3x+5,由3513y xy x=-+⎧⎪⎨=-⎪⎩,解得:15858xy⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴Q2(158,58-).综上所述,满足条件的点Q坐标为:618,55⎛⎫ ⎪⎝⎭或(3,1)-或(3,1)-或155,88⎛⎫-⎪⎝⎭.【点睛】本题属于一次函数综合题,考查了平行四边形的判定和性质,菱形的判定和性质,一次函数的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.9.(1)见解析;(2)AE=23;(3)(3)122AGAF=,理由见解析.【分析】(1)运用四边形AMFN是正方形得到判断△AMC,△AND是Rt△,进一步说明△ABC是等边三角形,在结合旋转的性质,即可证明.(2)过E作EG⊥AB于G,在BC找一点H,连接DH,使BH=HD,设AG=x,则AE=2x GE=3x,得到△GBE是等腰直角三角形和∠DHF=30°,再结合直角三角形的性质,判定Rt△AMC≌Rt△AND,最后通过计算求得AE的长;(3)延长F1G到M,延长BA交11F C的延长线于N,使得1GM FG=,可得GMB∆≌11GFC∆,从而得到111BM FC DF==1BMG GF N∠=,可知BM∥1F N, 再根据题意证明ABM∆≌1ADF∆,进一步说明1AMF∆是等腰直角三角形,然后再使用勾股定理求解即可.【详解】(1)证明:∵四边形AMFN是正方形,∴AM=AN ∠AMC=∠N=90°∴△AMC,△AND是Rt△∵△ABC是等边三角形∴AB=AC∵旋转后AB=AD∴AC=AD∴Rt△AMC≌Rt△AND(HL)(2)过E作EG⊥AB于G,在BC找一点H,连接DH,使BH=HD,设AG =x则AE=2x GE=3x 易得△GBE 是等腰直角三角形 ∴BG=EG=3x∴AB=BC=(31)x +易得∠DHF=30°∴HD=2DF=23 ,HF=3∴BF=BH+HF=233+∵Rt △AMC ≌Rt △AND(HL)∴易得CF=DF=3∴BC=BF-CF=233333+-=+∴(31)33x +=+∴3x =∴AE =223x =(3)122AG AF =; 理由:如图2中,延长F 1G 到M,延长BA 交11F C 的延长线于N,使得1GM FG =,则GMB ∆≌11GFC ∆,∴111BM FC DF == 1BMG GFN ∠=, ∴BM ∥1F N ,∴MBA N ∠=∠∵0190NAO OF D ∠=∠= 1AON DOF ∠=∠∴1N ADF ∠=∠∴1ABM ADF ∠=∠,∵AB AD =∴ABM ∆≌1ADF ∆(SAS )∴1AM AF = 1MAB DAF ∠=∠∴0190MAF BAD ∠=∠=∴1AMF ∆是等腰直角三角形∴1AG MF ⊥ 1AG GF =∴1AF∴12AG AF = 【点睛】本题考查正方形的性质、三角形全等、以及勾股定理等知识点,综合性强,难度较大,但解答的关键是正确做出辅助线.10.(1)见解析;(2)见解析;(3)7【分析】(1)利用等腰三角形的性质结合正方形的性质得出AF=AD ,则∠AFD=∠ADF ;(2)首先得出四边形AGHN 为平行四边形,可得FM=MD ,进而NF=NH ,ND=NH ,即可得出答案;(3)首先得出△ADN ≌△DCP (ASA ),得到PC=DN ,再利用在Rt △ABE 中,BE 2+AB 2=AE 2,即可求出答案.【详解】(1)证明:∵∠ABF=∠AFB ,∴AB=AF ,∵四边形ABCD 为正方形,∴AB=AD ,∴AF=AD ,∴∠AFD=∠ADF ;(2)证明:如图1所示:过点A 作DF 的垂线分别交DF ,DH 于M ,N 两点, ∵GF ⊥DF ,∴∠GFD=∠AMD=90°,∴AN ∥GH ,∵四边形ABCD 为正方形,∴AG ∥NH ,∴四边形AGHN 为平行四边形,∴AG=NH ,∵AF=AD ,AM ⊥FD ,∴FM=MD ,连接NF ,则NF=ND ,∴∠NFD=∠NDF ,∵∠NFD+∠NFH=∠NDF+∠H ,∴∠NFH=∠H ,∴NF=NH ,∴ND=NH ,∴DH=2NH=2AG ;(3)解:延长DF 交BC 于点P ,如图2所示:∵四边形ABCD 为正方形,∴AD ∥BC ,∴∠ADF=∠FPE ,∴∠PFE=∠AFD=∠ADF=∠FPE ,∴EF=EP=2,∵∠DAM+∠ADM=∠ADM+∠PDC ,∴∠DAM=∠PDC ,∵四边形ABCD 为正方形,∴AD=DC ,∠ADN=∠DCP ,在△ADN 和△DCP 中DAN PDC AD DCADN PCD ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△ADN ≌△DCP (ASA ),∴PC=DN ,设EC=x ,则PC=DN=x+2,DH=2x+4,∵CH=3,∴DC=AB=BC=AF=2x+1∴AE=2x+3,BE=x+1,在Rt △ABE 中,BE 2+AB 2=AE 2,∴(x+1)2+(2x+1)=(2x+3)2.整理得:x 2﹣6x+7=0,解得:x 1=7,x 2=﹣1(不合题意,舍去)∴EC=7.【点睛】本题是四边形综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质、勾股定理、正方形的性质、平行四边形的性质等知识,解题关键是正确把握正方形的性质.。
人教版八年级初二数学第二学期平行四边形单元 易错题难题同步练习试题
人教版八年级初二数学第二学期平行四边形单元 易错题难题同步练习试题一、选择题1.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°2.如图,在四边形ABCD 中,AB ∥CD ,∠BCD=90°,AB=AD=10cm ,BC=8cm ,点P 从点A 出发,以每秒3cm 的速度沿折线A-B-C-D 方向运动,点Q 从点D 出发,以每秒2cm 的速度沿线段DC 方向向点C 运动、已知动点P ,Q 同时出发,当点Q 运动到点C 时,点P ,Q 停止运动,设运动时间为t 秒,在这个运动过程中,若△BPQ 的面积为20cm 2 , 则满足条件的t 的值有( )A .1个B .2个C .3个D .4个3.如图,在ABC 中,6AB =,8AC =,10BC =,P 为边BC 上一动点,PE AB ⊥于E ,PF AC ⊥于F ,M 为EF 中点,则AM 的最小值为( )A .245B .4C .5D .1254.如图,矩形ABCD 的对角线AC ,BD 相交于点O ,点P 是AD 边上的一个动点,过点P 分别作PE ⊥AC 于点E ,PF ⊥BD 于点F.若AB =3,BC =4,则PE +PF 的值为( )A .10B .9.6C .4.8D .2.45.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 .326.将矩形纸片ABCD 按如图所示的方式折叠,AE 、EF 为折痕,∠BAE =30°,AB =3 ,折叠后,点C 落在AD 边上的C 1处,并且点B 落在EC 1边上的B 1处.则BC 的长为( )A .3B .3C .2D .237.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 26 C .332 D .2928.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.③④⑤9.如图,△ABC中,AB=24,BC=26,CA=14.顺次连接△ABC各边中点,得到△A1B1C1;再顺次连接△A1B1C1各边中点,得到△A2B2C2…如此进行下去,得到n n nA B C,则△A8B8C8的周长为()A.1 B.12C.14D.1810.如图,点O为正方形ABCD的中心,BE平分∠DBC交DC于点E,延长BC到点F,使FC=EC,连结DF交BE的延长线于点H,连结OH交DC于点G,连结HC.则以下四个结论中:①OH∥BF,②GH=14BC,③BF=2OD,④∠CHF=45°.正确结论的个数为( )A.4个B.3个C.2个D.1个二、填空题11.如图,正方形ABCD中,AB=4,E是BC的中点,点P是对角线AC上一动点,则PE+PB的最小值为.12.如图,在平行四边形ABCD中,AB=6,BC=4,∠A=120°,E是AB的中点,点F在平行四边形ABCD 的边上,若△AEF 为等腰三角形,则EF 的长为_____.13.如图,四边形纸片ABCD 中,AB BC =, 90ABC ADC ∠=∠=︒.若该纸片的面积为10 cm 2,则对角线BD =______cm .14.菱形OBCD 在平面直角坐标系中的位置如图所示,顶点B (23,0),∠DOB =60°,点P 是对角线OC 上一个动点,E (0,-1),则EP 十BP 的最小值为__________.15.菱形ABCD 的周长为24,∠ABC=60°,以AB 为腰在菱形外作底角为45°的等腰△ABE ,连结AC ,CE ,则△ACE 的面积为___________.16.已知:一组邻边分别为6cm 和10cm 的平行四边形ABCD ,DAB ∠和ABC ∠的平分线分别交CD 所在直线于点E ,F ,则线段EF 的长为________cm .17.如图,在矩形纸片ABCD 中,AB =6,BC =10,点E 在CD 上,将△BCE 沿BE 折叠,点C 恰落在边AD 上的点F 处,点G 在AF 上,将△ABG 沿BG 折叠,点A 恰落在线段BF 上的点H 处,有下列结论:①∠EBG =45°;②S △ABG =32S △FGH ;③△DEF ∽△ABG ;④AG+DF =FG .其中正确的是_____.(把所有正确结论的序号都选上)18.如图,矩形纸片ABCD ,AB =5,BC =3,点P 在BC 边上,将△CDP 沿DP 折叠,点C 落在点E 处,PE ,DE 分别交AB 于点O ,F ,且OP =OF ,则AF 的值为______.19.在平行四边形 ABCD 中,AE 平分∠BAD 交边 BC 于 E ,DF 平分∠ADC 交边 BC 于 F ,若 AD=11,EF=5,则 AB= ___.20.如图,长方形ABCD 中AB =2,BC =4,正方形AEFG 的边长为1.正方形AEFG 绕点A 旋转的过程中,线段CF 的长的最小值为_____.三、解答题21.在ABCD 中,以AD 为边在ABCD 内作等边ADE ∆,连接BE .(1)如图1,若点E 在对角线BD 上,过点A 作AH BD ⊥于点H ,且75DAB ∠=︒,AB 6=,求AH 的长度; (2)如图2,若点F 是BE 的中点,且CF BE ⊥,过点E 作MNCF ,分别交AB ,CD 于点,M N ,在DC 上取DG CN =,连接CE ,EG .求证:①CEN DEG ∆∆≌;②ENG ∆是等边三角形.22.如图1所示,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AE 、AF .(1)求证:AE =AF ;(2)取AF 的中点M ,EF 的中点N ,连接MD ,MN .则MD ,MN 的数量关系是 ,MD 、MN 的位置关系是(3)将图2中的直角三角板ECF ,绕点C 旋转180°,如图3所示,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.23.如图,点E为▱ABCD的边AD上的一点,连接EB并延长,使BF=BE,连接EC并延长,使CG=CE,连接FG.H为FG的中点,连接DH,AF.(1)若∠BAE=70°,∠DCE=20°,求∠DEC的度数;(2)求证:四边形AFHD为平行四边形;(3)连接EH,交BC于点O,若OC=OH,求证:EF⊥EG.24.如图,在正方形ABCD中,E是边AB上的一动点(不与点A、B重合),连接DE,点A关于直线DE的对称点为F,连接EF并延长交BC于点G,连接DG,过点E作EH DE⊥交DG的延长线于点H,连接BH.=;(1)求证:GF GC(2)用等式表示线段BH与AE的数量关系,并证明.25.如图,在正方形ABCD中,点M是BC边上任意一点,请你仅用无刻度的直尺,用连线的方法,分别在图(1)、图(2)中按要求作图(保留作图痕迹,不写作法).(1)在如图(1)的AB 边上求作一点N ,连接CN ,使CN AM =;(2)在如图(2)的AD 边上求作一点Q ,连接CQ ,使CQ AM . 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.已知如图1,四边形ABCD 是正方形,45EAF ︒∠= .()1如图1,若点,E F 分别在边BC CD 、上,延长线段CB 至G ,使得BG DF =,若3,2BE BG ==,求EF 的长;()2如图2,若点,E F 分别在边CB DC 、延长线上时,求证: .EF DF BE =-()3如图3,如果四边形ABCD 不是正方形,但满足,90,45,AB AD BAD BCD EAF ︒︒=∠=∠=∠=且7, 13,5BC DC CF ===,请你直接写出BE 的长.28.如图,菱形纸片ABCD 的边长为2,60,BAC ∠=︒翻折,,B D ∠∠使点,B D 两点重合在对角线BD 上一点,,P EF GH 分别是折痕.设()02AE x x =<<.(1)证明:AG BE =;(2)当02x <<时,六边形AEFCHG 周长的值是否会发生改变,请说明理由; (3)当02x <<时,六边形AEFCHG 53吗?如果能,求此时x 的值;如果不能,请说明理由.29.在矩形ABCD 中,BE 平分∠ABC 交CD 边于点E .点F 在BC 边上,且FE⊥AE.(1)如图1,①∠BEC=_________°;②在图1已有的三角形中,找到一对全等的三角形,并证明你的结论;(2)如图2,FH∥CD 交AD 于点H ,交BE 于点M .NH∥BE,NB∥HE,连接NE .若AB=4,AH=2,求NE 的长.30.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.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【解析】【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1652DBE ABC ︒∠=∠=,从而得到OEB ∠度数,再依据90OED OEB ︒∠=-∠即可. 【详解】 解:∵四边形ABCD 是菱形,50BCD ︒∠=,∵O 为BD 中点,1652DBE ABC ︒∠=∠=. DE BC ⊥,∴在 Rt BDE ∆中,OE BE OD ==,65OEB OBE ︒∴∠=∠=.906525OED ︒︒︒∴∠=-=.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.2.B解析:B【解析】【分析】过A 作AH ⊥DC ,由勾股定理求出DH 的长.然后分三种情况进行讨论:即①当点P 在线段AB 上,②当点P 在线段BC 上,③当点P 在线段CD 上,根据三种情况点的位置,可以确定t 的值.【详解】解:过A 作AH ⊥DC ,∴AH =BC =8cm ,DH =22AD AH - =10064-=6. i )当P 在AB 上时,即1003t ≤≤时,如图,1110382022BPQ S BP BC t =⋅=-⨯=(),解得:53t =;ii )当P 在BC 上时,即103<t ≤6时,BP =3t -10,CQ =16-2t ,113101622022BPQ S BP CQ t t =⋅=-⨯-=()(),化简得:3t 2-34t +100=0,△=-44<0,∴方程无实数解.iii)当P在线段CD上时,若点P在线段CD上,若点P在Q的右侧,即6≤t≤345,则有PQ=34-5t,13458202BPQS t=-⨯=(),295t=<6(舍去);若点P在Q的左侧时,即3485t≤<,则有PQ=5t-34,15348202BPQS t=-⨯=();t=7.8.综上所述:满足条件的t存在,其值分别为15 3t=,t2=7.8.故选B.【点睛】本题是平行四边形中的动点问题,解决问题时,一定要变动为静,将其转化为常见的几何问题,再进行解答.3.D解析:D【分析】先求证四边形AFPE是矩形,再根据直线外一点到直线上任一点的距离,垂线段最短,利用面积法可求得AP最短时的长,然后即可求出AM最短时的长.【详解】解:连接AP,在△ABC中,AB=6,AC=8,BC=10,∴∠BAC=90°,∵PE⊥AB,PF⊥AC,∴四边形AFPE是矩形,∴EF=AP.∵M是EF的中点,∴AM=12AP , 根据直线外一点到直线上任一点的距离,垂线段最短, 即AP ⊥BC 时,AP 最短,同样AM 也最短,∴S △ABC =12BC•AP =12AB•AC , ∴12×10AP =12×6×8, ∴AP 最短时,AP=245, ∴当AM 最短时,AM=12AP=125. 故选:D .【点睛】此题主要考查学生对勾股定理逆定理的应用、矩形的判定和性质、垂线段最短和直角三角形斜边上的中线的理解和掌握,此题涉及到动点问题,有一定难度.4.D解析:D【分析】连接OP ,由矩形ABCD 的可求OA=OD=52 ,最后由S △AOD =S △AOP +S △DOP 即可解答. 【详解】解:如图:连接OP∵矩形ABCD ,AB =3,BC =4∴S 矩形ABCD =AB×BC=12, OA=OC,OB=OD,AC=BD,225AC =AB +BC = ∴S △AOD =14S 矩形ABCD =3,OA=OD=52∴S △AOD =S △AOP +S △DOP =()111532222OA PE OD PF PE PF +=⨯+= ∴PE+PF=2.4故答案为D .【点睛】本题考查了矩形的性质,正确的做出辅助线和运用数形结合思想是解答本题的关键..5.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 ,AD=2243x x 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 ,AD=2243x x x -=∴33AB AD x== 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.6.B解析:B【解析】试题分析:由三角函数易得BE ,AE 长,根据翻折和对边平行可得△AEC 1和△CEC 1为等边三角形,那么就得到EC 长,相加即可.解:连接CC 1.在Rt △ABE 中,∠BAE =30°,AB =3,∴BE =AB ×tan30°=1,AE =2,∠AEB 1=∠AEB =60°,∵四边形ABCD 是矩形∴AD ∥BC ,∴∠C 1AE =∠AEB =60°,∴△AEC 1为等边三角形,同理△CC 1E 也为等边三角形,∴EC =EC 1=AE =2,∴BC =BE +EC =3,故选B.7.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°,2,2,∴在Rt △BDF 中,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.8.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.∴22224442DF EF+=+=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42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.9.C解析:C【分析】根据三角形中位线定理求出△A1B1C1的周长,根据计算总结规律,根据规律解答.【详解】根据三角形中位线定理求出△A1B1C1的周长,根据计算结果总结规律,根据规律解答.解:∵A1、C1分别为AB、AC的中点,∴A1C1=BC=13,同理,A1B1=12AC=7,B1C1=12AB=12,∴△A1B1C1的周长=7+12+13=32,∴△A1B1C1的周长=△ABC的周长×12,则△A2B2C2的周长=△A1B1C1的周长×12=△ABC的周长×(12)2,……∴△A8B8C8的周长=△ABC的周长×(12)8=64×1256=14,故选:C.【点睛】本题考查三角形中位线定理,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.10.B解析:B【分析】①只要证明OH是△DBF的中位线即可得出结论;②根据OH是△BFD的中位线,得出GH=12CF,由GH<14BC,可得出结论;③易证得△ODH是等腰三角形,继而证得OD=12 BF;④根据四边形ABCD是正方形,BE是∠DBC的平分线可求出Rt△BCE≌Rt△DCF,再由∠EBC=22.5°即可求出结论.【详解】解:∵EC=CF,∠BCE=∠DCF,BC=DC,∴△BCE≌△DCF,∴∠CBE=∠CDF,∵∠CBE+∠BEC=90°,∠BEC=∠DEH,∴∠DEH+∠CDF=90°,∴∠BHD=∠BHF=90°,∵BH=BH,∠HBD=∠HBF,∴△BHD≌△BHF,∴DH=HF,∵OD=OB∴OH是△DBF的中位线∴OH∥BF;故①正确;∴OH=12BF,∠DOH=∠CBD=45°,∵OH是△BFD的中位线,∴DG=CG=12BC,GH=12CF,∵CE=CF,∴GH=12CF=12CE∵CE<CG=12 BC,∴GH<14BC,故②错误.∵四边形ABCD是正方形,BE是∠DBC的平分线,∴BC=CD,∠BCD=∠DCF,∠EBC=22.5°,∵CE=CF,∴Rt△BCE≌Rt△DCF(SAS),∴∠EBC=∠CDF=22.5°,∴∠BFH=90°-∠CDF=90°-22.5°=67.5°,∵OH是△DBF的中位线,CD⊥AF,∴OH是CD的垂直平分线,∴DH=CH,∴∠CDF=∠DCH=22.5°,∴∠HCF=90°-∠DCH=90°-22.5°=67.5°,∴∠CHF=180°-∠HCF-∠BFH=180°-67.5°-67.5°=45°,故④正确;∴∠ODH=∠BDC+∠CDF=67.5°,∴∠OHD=180°-∠ODH-∠DOH=67.5°,∴∠ODH=∠OHD,∴OD=OH=12BF;故③正确.故选:B.【点睛】此题考查了全等三角形的判定和性质、等腰三角形的判定与性质以及正方形的性质.解答此题的关键是作出辅助线,构造等腰直角三角形,利用等腰直角三角形的性质结合角平分线的性质逐步解答.二、填空题11.25【详解】由于点B与点D关于AC对称,所以如果连接DE,交AC于点P,那PE+PB的值最小.在Rt△CDE中,由勾股定理先计算出DE的长度,即为PE+PB的最小值.连接DE,交AC于点P,连接BD.∵点B与点D关于AC对称,∴DE的长即为PE+PB的最小值,∵AB=4,E是BC的中点,∴CE=2,在Rt△CDE中, DE=25.考点:(1)、轴对称-最短路线问题;(3)、正方形的性质.5712.33【分析】△AEF为等腰三角形,分三种情况讨论,由等腰三角形的性质和30°直角三角形性质、平行四边形的性质可求解.【详解】⊥于H,解:当AE AF=时,如图,过点A作AH EFE 是AB 的中点, 132AE AB ∴==, =AE AF ,AH EF ⊥,120A ∠=︒,30AEF AFE ∴∠=∠=︒,FHEH =, 1322AH AE ∴==,3332EH AH ==, 233EF EH ∴==,当AF EF =时,如图2,过点A 作AN CD ⊥于N ,过点F 作FM AB ⊥于M ,图2在平行四边形ABCD 中,6AB =,4BC =,120A ∠=︒,4AD BC ∴==,60ADC ∠=︒,30DAN ∴∠=︒,122DN AD ∴==,323AN DN ==, //AB CD ,AN CD ⊥,FM AB ⊥,23AN MF ∴==,AF EF =,FM AB ⊥,32AM ME ∴==, 22957124EF ME MF ∴=+=+=; 当3AE EF ==时,如图3,图33EF ∴=,综上所述:EF 的长为33或3或572. 【点睛】 本题考查了平行四边形的性质,等腰三角形的性质,勾股定理,利用分类讨论思想解决问题是本题的关键.13.25【分析】作BE ⊥AD 于E ,BF ⊥CD 于F ,则四边形BEDF 是矩形,证明△ABE ≌△CBF (AAS ),得出BE=BF ,△ABE 的面积=△CBF 的面积,则四边形BEDF 是正方形,四边形ABCD 的面积=正方形BEDF 的面积,求出BE=10,即可求得BD 的长.【详解】解:作BE ⊥AD 交DA 延长线于E ,BF ⊥CD 于F ,如图所示:则∠BEA=∠BFC=90°,∵∠ADC=90°,∴四边形BEDF 是矩形,∴∠EBF=90°,∵∠ABC=90°, ∴∠EBF=∠ABC=90°,∴∠ABE=∠CBF ,在△ABE 和△CBF 中,BEA BFC ABE CBF AB CB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABE ≌△CBF (AAS ),∴BE=BF ,△ABE 的面积=△CBF 的面积,∴四边形BEDF 是正方形,四边形ABCD 的面积=正方形BEDF 的面积,∴BE=DE ,BE 2=10 cm 2,∴10(cm),∴25.故答案为:5【点睛】本题考查了正方形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、矩形的判定与性质等知识;熟练掌握正方形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键.14.19 【分析】 先根据菱形的性质可得OC 垂直平分BD ,从而可得=DP BP ,再根据两点之间线段最短可得EP BP +的最小值为DE ,然后利用等边三角形的判定与性质求出点D 的坐标,最后利用两点之间的距离公式即可得.【详解】如图,连接BP 、DP 、EP 、DE 、BD ,过点D 作DA OB ⊥于点A ,(23,0)B ,23OB ∴=,四边形ABCD 是菱形,OC ∴垂直平分BD ,23OB OD ==,点P 是对角线OC 上的点,DP BP ∴=,EP BP EP DP ∴+=+,由两点之间线段最短可知,EP DP +的最小值为DE ,即EP BP +的最小值为DE , ,60OB OD DOB =∠=︒,BOD ∴是等边三角形,DA OB ⊥,132OA OB ∴==,2222(23)(3)3AD OD OA =-=-=, (3,3)D ∴,又(0,1)E -,22(30)(31)19DE ∴=-++=,即EP BP +的最小值为19,故答案为:19.【点睛】本题考查了菱形的性质、等边三角形的判定与性质、两点之间的距离公式等知识点,根据两点之间线段最短得出EP BP+的最小值为DE是解题关键.15.9或9(31)+.【分析】分两种情况画图,利用等腰直角三角形的性质和勾股定理矩形计算即可.【详解】解:①如图1,延长EA交DC于点F,∵菱形ABCD的周长为24,∴AB=BC=6,∵∠ABC=60°,∴三角形ABC是等边三角形,∴∠BAC=60°,当EA⊥BA时,△ABE是等腰直角三角形,∴AE=AB=AC=6,∠EAC=90°+60°=150°,∴∠FAC=30°,∵∠ACD=60°,∴∠AFC=90°,∴CF=12AC=3,则△ACE的面积为:12AE×CF=12×6×3=9;②如图2,过点A作AF⊥EC于点F,由①可知:∠EBC=∠EBA+∠ABC=90°+60°=150°,∵AB=BE=BC=6,∴∠BEC=∠BCE=15°,∴∠AEF=45°-15°=30°,∠ACE=60°-15°=45°,∴AF=12AE,AF=CF=22AC=32∵AB=BE=6,∴AE=2∴2236AE AF-=∴EC=EF+FC=3632则△ACE的面积为:12EC×AF=1(3632)329(31)2⨯+⨯=+.故答案为:9或9(31)+.【点睛】本题考查了菱形的性质、等腰三角形的性质、等边三角形的判定与性质,解决本题的关键是掌握菱形的性质.16.2或14【分析】利用当AB=10cm,AD=6cm,由于平行四边形的两组对边互相平行,又AE平分∠BAD,由此可以推出所以∠BAE=∠DAE,则DE=AD=6cm;同理可得:CF=CB=6cm,而EF=CF+DE-DC,由此可以求出EF长;同理可得:当AD=10cm,AB=6cm时,可以求出EF长【详解】解:如图1,当AB=10cm,AD=6cm∵AE平分∠BAD∴∠BAE=∠DAE,又∵AD∥CB∴∠EAB=∠DEA,∴∠DAE=∠AED,则AD=DE=6cm同理可得:CF=CB=6cm∵EF=DE+CF-DC=6+6-10=2(cm)如图2,当AD=10cm,AB=6cm,∵AE平分∠BAD,∴∠BAE=∠DAE又∵AD∥CB∴∠EAB=∠DEA,∴∠DAE=∠AED则AD=DE=10cm同理可得,CF=CB=10cm EF=DE+CF-DC=10+10-6=14(cm)故答案为:2或14.图1 图2【点睛】本题主要考查了角平分线的定义、平行四边形的性质、平行线的性质等知识,关键是平行四边形的不同可能性进行分类讨论.17.①②④.【分析】利用折叠性质得∠CBE=∠FBE,∠ABG=∠FBG,BF=BC=10,BH=BA=6,AG=GH,则可得到∠EBG=12∠ABC,于是可对①进行判断;在Rt△ABF中利用勾股定理计算出AF=8,则DF=AD-AF=2,设AG=x,则GH=x,GF=8-x,HF=BF-BH=4,利用勾股定理得到x2+42=(8-x)2,解得x=3,所以AG=3,GF=5,于是可对②④进行判断;接着证明△ABF∽△DFE,利用相似比得到43DE AFDF AB==,而623ABAG==,所以AB DEAG DF≠,所以△DEF与△ABG不相似,于是可对③进行判断.【详解】解:∵△BCE沿BE折叠,点C恰落在边AD上的点F处;点G在AF上,将△ABG沿BG折叠,点A恰落在线段BF上的点H处,∴∠CBE=∠FBE,∠ABG=∠FBG,BF=BC=10,BH=BA=6,AG=GH,∴∠EBG=∠EBF+∠FBG=12∠CBF+12∠ABF=12∠ABC=45°,所以①正确;在Rt△ABF中,AF=8,∴DF=AD﹣AF=10﹣8=2,设AG=x,则GH=x,GF=8﹣x,HF=BF﹣BH=10﹣6=4,在Rt△GFH中,∵GH2+HF2=GF2,∴x2+42=(8﹣x)2,解得x=3,∴GF=5,∴AG+DF=FG=5,所以④正确;∵△BCE沿BE折叠,点C恰落在边AD上的点F处,∴∠BFE=∠C=90°,∴∠EFD+∠AFB=90°,而∠AFB+∠ABF=90°,∴∠ABF=∠EFD,∴△ABF∽△DFE,∴ABDF=AFDE,∴DEDF=AFAB=86=43,而ABAG=63=2,∴ABAG≠DEDF,∴△DEF与△ABG不相似;所以③错误.∵S△ABG=1 2×6×3=9,S△GHF=12×3×4=6,∴S△ABG=32S△FGH,所以②正确.故答案是:①②④.【点睛】本题考查了三角形相似的判定与性质:在判定两个三角形相似时,应注意利用图形中已有的公共角、公共边等隐含条件,以充分发挥基本图形的作用;在利用相似三角形的性质时,主要利用相似比计算线段的长.也考查了折叠和矩形的性质.18.207【分析】根据折叠的性质可得出DC=DE、CP=EP,由“AAS”可证△OEF≌△OBP,可得出OE=OB、EF=BP,设EF=x,则BP=x、DF=5-x、BF=PC=3-x,进而可得出AF=2+x,在Rt△DAF中,利用勾股定理可求出x的值,即可得AF的长.【详解】解:∵将△CDP沿DP 折叠,点C落在点E处,∴DC=DE=5,CP=EP.在△OEF和△OBP中,90EOF BOPB EOP OF∠=∠⎧⎪∠=∠=⎨⎪=⎩,∴△OEF≌△OBP(AAS),∴OE=OB,EF=BP.设EF=x,则BP=x,DF=DE-EF=5-x,又∵BF=OB+OF=OE+OP=PE=PC,PC=BC-BP=3-x,∴AF=AB-BF=2+x.在Rt△DAF中,AF2+AD2=DF2,∴(2+x)2+32=(5-x)2,∴x=67∴AF=2+67=207故答案为:20 7【点睛】本题考查了翻折变换,矩形的性质,全等三角形的判定与性质以及勾股定理的应用,解题时常常设要求的线段长为x,然后根据折叠和轴对称的性质用含x的代数式表示其他线段的长度,选择适当的直角三角形,运用勾股定理列出方程求出答案.19.8或3【分析】根据AE和DF是否相交分类讨论,分别画出对应的图形,根据平行四边形的性质、平行线的性质、角平分线的定义和等角对等边即可得出结论.【详解】解:①当AE和DF相交时,如下图所示∵四边形ABCD为平行四边形,AD=11,EF=5,∴BC=AD=11,AD∥BC,AB=CD∴∠DAE=∠BEA,∠ADF=∠CFD∵AE 平分∠BAD,DF 平分∠ADC∴∠DAE=∠BAE,∠ADF=∠CDF∴∠BEA=∠BAE,∠CFD=∠CDF∴BE=AB,CF=CD∴BE=AB= CD= CF∵BE+CF=BC+EF∴2AB=11+5解得:AB=8;②当AE和DF不相交时,如下图所示∵四边形ABCD为平行四边形,AD=11,EF=5,∴BC=AD=11,AD∥BC,AB=CD∴∠DAE=∠BEA,∠ADF=∠CFD∵AE 平分∠BAD,DF 平分∠ADC∴∠DAE=∠BAE,∠ADF=∠CDF∴∠BEA=∠BAE,∠CFD=∠CDF∴BE=AB,CF=CD∴BE=AB= CD= CF∵BE+CF+EF =BC∴2AB+5=11解得:AB=3综上所述:AB=8或3故答案为:8或3.【点睛】此题考查的是平行四边形的性质、平行线的性质、角平分线的定义和等腰三角形的性质,掌握平行四边形的性质、平行线的性质、角平分线的定义和等角对等边是解决此题的关键.20.25﹣2【分析】连接AF,CF,AC,利用勾股定理求出AC、AF,再根据三角形的三边关系得到当点A,F,C在同一直线上时,CF的长最小,最小值为25﹣2.【详解】解:如图,连接AF,CF,AC,∵长方形ABCD中AB=2,BC=4,正方形AEFG的边长为1,∴AC=25,AF=2,∵AF+CF≥AC,∴CF≥AC﹣AF,∴当点A,F,C在同一直线上时,CF的长最小,最小值为25﹣2,故答案为:25﹣2.【点睛】此题考查矩形的性质,正方形的性质,勾股定理,三角形的三边关系.三、解答题AH2)①证明见解析;②证明见解析21.(1)3【分析】(1)根据等边三角形的性质得到∠DAE =60°,根据等腰三角形的性质得到∠DAH =∠EAH ,求出∠HAB =45°,根据等腰直角三角形的性质计算,得到答案;(2)①根据线段垂直平分线的性质得到CB =CE ,根据平行四边形的性质得到AD =BC ,得到DE =CE ,利用SAS 定理证明结论;②根据全等三角形的性质得到EN =EG ,根据等边三角形的判定定理证明即可.【详解】(l )∵ADE ∆是等边三角形,∴60DAE ∠=︒.∵AH BD ⊥,∴1302DAH HAE DAE ︒∠=∠=∠=. ∵75DAB ∠=︒,∴753045BAH BAD DAH ︒︒︒∠=∠-∠=-=.∴AH BH === (2)①∵点F 是BE 的中点,且CF BE ⊥,∴线段CF 是线段BE 的垂直平分线.∴CE CB =,ECF BCF ∠=∠.∵ADE ∆是等边三角形,∴DE AD =.∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD BC =,∴DE CE =.∴EDC ECD ∠=∠.在DEG ∆和CEN ∆中,DG CN GDE NCE DE CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()CEN DEG SAS ∆∆≌.②由①知:CEN DEG ∆∆≌,∴EN EG =.∵AD BC ∥,∴180ADC BCD ︒∠+∠=.∵60ADE ∠=︒,∴120EDC BCD ︒∠+∠=.∵ECF BCF ∠=∠,EDC ECD ∠=∠,∴60DCF ∠=︒.∵CF MN ,∴60DNE DCF ∠=∠=︒.∴ENG ∆是等边三角形.【点睛】本题考查的是平行四边形的性质、全等三角形的判定和性质、等边三角形的判定和性质,掌握平行四边形的性质定理、全等三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.22.(1)见解析;(2)相等,垂直;(3)成立,理由见解析【分析】(1)由等腰直角△ECF 得到CE=CF ,再由正方形ABCD 进一步得到BE=DF ,最后证明△ABE ≌△ADF 即可求解;(2)MN 是△AEF 的中位线,得到AE=2MN ,又M 是直角三角形ADF 斜边上的中点,得到AF=2MD ,再由(1)中的AE=AF 即可得到MN=MD ;由∠DMF =∠DAF+∠ADM ,∠FMN =∠FAE,∠DAF=∠BAE,∠ADM=∠DAF=∠BAE,由此得到∠DMN=∠BAD=90°;(3)连接AE,同(1)中方法证明△ABE≌△ADF,进而得到AE=AF,此时MN是△AEF中位线,MD是直角△ADF斜边上的中线,证明方法等同(2)中即可求解.【详解】解:(1)证明:如图1中,∵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(SAS),∴AE=AF.(2)如图2中,MD,MN的数量关系是相等,MD、MN的位置关系是垂直,理由如下:∵在Rt△ADF中DM是斜边AF的中线,∴AF=2DM,∵MN是△AEF的中位线,∴AE=2MN,由(1)知:AE=AF,∴DM=MN;∵∠DMF=∠DAF+∠ADM,AM=MD,∵∠FMN=∠FAE,∠DAF=∠BAE,∴∠ADM=∠DAF=∠BAE,∴∠DMN=∠BAD=90°,∴DM⊥MN,故答案为:相等,垂直;(3)如图3中,(2)中的两个结论还成立,理由如下:连接AE,交MD于点G,如下图所示,∵点M为AF的中点,点N为EF的中点,∴MN∥AE,MN=12AE,由(1)同理可证,AB=AD=BC=CD,∠B=∠ADF,CE=CF,又∵BC+CE=CD+CF,即BE=DF,∴△ABE≌△ADF(SAS),∴AE=AF,在Rt△ADF中,∵点M为AF的中点,∴DM=12AF,∴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.故答案为:仍成立.【点睛】本题考查了正方形的性质、三角形的中位线、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,三角形全等几何知识,熟练掌握各图形的性质是解决本题的关键.23.(1)50°;(2)见解析;(3)见解析【分析】(1)由平行四边形的性质和平行线的判定和性质得出答案即可;(2)由平行四边形的性质得出AD=BC,AD∥BC;证明BC是△EFG的中位线,得出BC∥FG,BC=12FG,证出AD∥FH,AD∥FH,由平行四边形的判定方法即可得出结论;(3)连接EH,CH,根据三角形的中位线定理以及平行四边形的判定和性质即可得到结论.【详解】明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠BAE=∠BCD=70°,AD∥BC,∵∠DCE=20°,∵AB∥CD,∴∠CDE=180°﹣∠BAE=110°,∴∠DEC=180°﹣∠DCE﹣∠CDE=50°;(2)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD=BC,AD∥BC,∠BAE=∠BCD,∵BF=BE,CG=CE,∴BC是△EFG的中位线,∴BC∥FG,BC=12 FG,∵H为FG的中点,∴FH=12 FG,∴BC∥FH,BC=FH,∴AD∥FH,AD∥FH,∴四边形AFHD是平行四边形;(3)连接EH,CH,∵CE=CG,FH=HG,∴CH=12EF,CH∥EF,∵EB=BF=12 EF,∴BE=CH,∴四边形EBHC是平行四边形,∴OB=OC,OE=OH,∵OC=OH,∴OE=OB=OC=12 BC,∴△BCE是直角三角形,∴∠FEG=90°,∴EF⊥EG.【点睛】本题考查了平行四边形的判定与性质、三角形中位线定理、等腰三角形的性质以及三角形内角和定理;熟练掌握平行四边形的性质,并能进行推理计算是解决问题的关键.24.(1)详见解析;(2)2BH AE =,理由详见解析【分析】1)如图1,连接DF ,根据对称得:△ADE ≌△FDE ,再由HL 证明Rt △DFG ≌Rt △DCG ,可得结论;(2)如图2,作辅助线,构建AM=AE ,先证明∠EDG=45°,得DE=EH ,证明△DME ≌△EBH ,则EM=BH ,根据等腰直角△AEM 得:2EM AE =,得结论;【详解】证明:(1)如图1,连接DF ,∵四边形ABCD 是正方形,∴DA DC =,90A C ∠=∠=︒,∵点A 关于直线DE 的对称点为F ,∴ADE ∆≌FDE ∆,∴DA DF DC ==,90DFE A ∠=∠=︒,∴90DFG ∠=︒,在Rt DFG ∆和Rt DCG ∆中,∵DF DC DG DG =⎧⎨=⎩∴Rt DFG ∆≌Rt DCG ∆(HL ),∴GF GC =;(2)2BH AE =,理由是:如图2,在线段AD 上截取AM ,使AM AE =,∵AD AB =,∴DM BE =,由(1)知:12∠=∠,34∠=∠,∵90ADC ∠=︒,∴123490∠+∠+∠+∠=︒,∴222390∠+∠=︒,∴2345∠+∠=︒,即45EDG ∠=︒,∵EH DE ⊥,∴90DEH ∠=︒,DEH ∆是等腰直角三角形,∴190AED BEH AED ∠+∠=∠+∠=︒,DE EH =,∴1BEH ∠=∠,在DME ∆和EBH ∆中,1DM BE BEH DE EH =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴DME ∆≌EBH ∆∴EM BH =,Rt AEM ∆中,90A ∠=︒,AM AE =,∴EM =,∴BH ;【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定定理和性质定理,对称的性质,等腰直角三角形的性质等知识,解决本题的关键是利用正方形的性质得到相等的边和相等的角,证明三角形全等,作出辅助线也是解决本题的关键.25.(1)见解析;(2)见解析.【分析】(1)连接BD ,BD 与AM 交于点O ,连接CO 并延长交于AB ,则CO 与AB 的交点为点N .可先证明△AOD ≌△COD ,再证明△MOB ≌NOB ,从而可得NB =MB ;(2)连接MO 并延长与AE 交于点Q ,连接QC ,则CQ ∥AM .理由如下:由正方形的性质以及平行线等分线段可证QO =MO ,从而可知四边形AQCM 为平行四边形,从而可得CQ ∥AM .【详解】解:(1)如图(1),连接BD,BD与AM交于点O,连接CO并延长交于AB,则CO与AB的交点为点N,则CN 为所作.理由:在△AOD与△COD中,∵AD CDADO CDO OD OD⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△AOD≌△COD(SAS),∴∠OAD=∠OCD,∴∠BAM=∠BCN.在△ABM与△CBN中,∵BAM BCN AB CBABM CBN ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩===,∴△ABM≌△CBN(ASA),∴CN=AM.(2)如图2连接AC、BD交与O点,连接MO并延长与AE交于点Q,连接QC,则CQ为所求的线段.在正方形ABCD中,OA=OB=OC=OD,AD∥BC,∴QO=MO∴四边形AQCM为平行四边形,∴QC∥AM【点睛】本题考查了作图-基本作图,解决此题的关键是利用正方形的性质求解.26.(1)见解析;(2923)4或6【分析】。
平行四边形单元 易错题同步练习试卷
平行四边形单元易错题同步练习试卷一、选择题1.已知点A(4,0),B(0,﹣4),C(a,2a)及点D是一个平行四边形的四个顶点,则线段CD的长的最小值为()A.65B.125C.32D.422.如图,菱形ABCD中,∠BAD=60°,AC与BD交于点O,E为CD延长线上的一点,且CD=DE,连结BE分别交AC,AD于点F、G,连结OG,则下列结论:①OG=12AB;②与△EGD全等的三角形共有5个;③S四边形ODGF>S△ABF;④由点A、B、D、E构成的四边形是菱形.其中正确的是()A.①④B.①③④C.①②③D.②③④3.如图所示,等边三角形ABC沿射线BC向右平移到DCE∆的位置,连接AD、BD,则下列结论:(1)AD BC=(2)BD与AC互相平分(3)四边形ACED是菱形(4)BD DE⊥,其中正确的个数是()A.1 B.2 C.3 D.44.如图,正方形ABCD的周长是16,P是对角线AC上的个动点,E是CD的中点,则PE+PD的最小值为( )A.5B.3C.2D.45.如图,正方形ABCD的边长为2a,点E从点A出发沿着线段AD向点D运动(不与点A、D重合),同时点F从点D出发沿着线段DC向点C运动(不与点D、C重合),点E与点F 的运动速度相同.BE与AF相交于点G,H为BF中点,则有下列结论:①∠BGF是定值;②BF 平分∠CBE ;③当E 运动到AD 中点时,GH=52a ;④当C △AGB = (2)6a +时,S 四边形GEDF =16a 2 ,其中正确的是( )A .①③B .①②③C .①③④D .①④6.如图,在平行四边形ABCD 中,120C ∠=︒,4=AD ,2AB =,点E 是折线BC CD DA --上的一个动点(不与A 、B 重合).则ABE △的面积的最大值是( )A .32B .1C .32D .237.如图,长方形ABCD 中,点E 是边CD 的中点,将△ADE 沿AE 折叠得到△AFE ,且点F 在长方形ABCD 内,将AF 延长交边BC 于点G ,若BG=3CG ,则AD AB=( )A .54B .1C .5D .628.如图,在矩形ABCD 中,AB =8,BC =4.将矩形沿AC 折叠,CD ′与AB 交于点F ,则AF :BF 的值为( )A .2B .53C .54D 39.如图,一个四边形花坛ABCD ,被两条线段MN , EF 分成四个部分,分别种上红、黄、紫、白四种花卉,种植面积依次是S 1、S 2、S 3、S 4,若MN ∥AB ∥DC ,EF ∥DA ∥CB ,则有( )A .S 1= S 4B .S 1 + S 4 = S 2 + S 3C .S 1 + S 3 = S 2 + S 4D .S 1·S 4 = S 2·S 310.如图,已知△ABC 的面积为12,点D 在线段AC 上,点F 在线段BC 的延长线上,且BF=4CF ,四边形DCFE 是平行四边形,则图中阴影部分的面积为( )A .2B .3C .4D .5二、填空题11.如图,正方形ABCD 的边长为4,点E 为CD 边上的一个动点,以CE 为边向外作正方形ECFG ,连结BG ,点H 为BG 中点,连结EH ,则EH 的最小值为______12.如图,在△ABC 中,AB =3,AC =4,BC =5,P 为边BC 上一动点,PE ⊥AB 于E ,PF ⊥AC 于F ,则EF 的最小值为_____.13.如图,四边形纸片ABCD 中,AB BC =, 90ABC ADC ∠=∠=︒.若该纸片的面积为10 cm 2,则对角线BD =______cm .14.菱形ABCD 的周长为24,∠ABC=60°,以AB 为腰在菱形外作底角为45°的等腰△ABE ,连结AC ,CE ,则△ACE 的面积为___________.15.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______.16.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__________.17.如图,正方形ABCD 的边长为4,点E 为AD 的延长线上一点,且DE =DC ,点P 为边AD 上一动点,且PC ⊥PG ,PG =PC ,点F 为EG 的中点.当点P 从D 点运动到A 点时,则CF 的最小值为___________18.如图,矩形ABCD 中,CE CB BE ==,延长BE 交AD 于点M ,延长CE 交AD 于点F ,过点E 作EN BE ⊥,交BA 的延长线于点N ,23FE AN ==,,则BC =_________.19.如图,点E 、F 分别在平行四边形ABCD 边BC 和AD 上(E 、F 都不与两端点重合),连结AE 、DE 、BF 、CF ,其中AE 和BF 交于点G ,DE 和CF 交于点H .令AF n BC=,EC m BC=.若m n =,则图中有_______个平行四边形(不添加别的辅助线);若1m n +=,且四边形ABCD 的面积为28,则四边形FGEH 的面积为_______.20.李刚和常明两人在数学活动课上进行折纸创编活动.李刚拿起一张准备好的长方形纸片对常明说:“我现在折叠纸片(图①),使点D 落在AB 边的点F 处,得折痕AE ,再折叠,使点C 落在AE 边的点G 处,此时折痕恰好经过点B ,如果AD=a ,那么AB 长是多少?”常明说;“简单,我会. AB 应该是_____”.常明回答完,又对李刚说:“你看我的创编(图②),与你一样折叠,可是第二次折叠时,折痕不经过点B ,而是经过了AB 边上的M 点,如果AD=a ,测得EC=3BM ,那么AB 长是多少?”李刚思考了一会,有点为难,聪明的你,你能帮忙解答吗?AB=_____.三、解答题21.如图,在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,过点C 的直线//MN AB ,D 为AB 边上一点,过点D 作DE BC ⊥,交直线MN 于E ,垂足为F ,连接CD 、BE(1)当D 在AB 中点时,四边形BECD 是什么特殊四边形?说明你的理由; (2)当D 为AB 中点时,A ∠等于 度时,四边形BECD 是正方形.22.如图,矩形OBCD 中,OB =5,OD =3,以O 为原点建立平面直角坐标系,点B ,点D 分别在x 轴,y 轴上,点C 在第一象限内,若平面内有一动点P ,且满足S △POB =13S 矩形OBCD ,问:(1)当点P 在矩形的对角线OC 上,求点P 的坐标;(2)当点P 到O ,B 两点的距离之和PO +PB 取最小值时,求点P 的坐标.23.正方形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,点P 是正方形ABCD 对角线BD 上的一个动点(点P 不与点B ,O ,D 重合),连接CP 并延长,分别过点D ,B 向射线作垂线,垂足分别为点M ,N .(1)补全图形,并求证:DM =CN ;(2)连接OM ,ON ,判断OMN 的形状并证明.24.如图,点P 是正方形ABCD 内的一点,连接,CP 将线段CP 绕点C 顺时针旋转90,︒得到线段,CQ 连接,BP DQ .()1如图甲,求证:CBP CDQ ∠=∠;()2如图乙,延长BP 交直线DQ 于点E .求证:BE DQ ⊥;()3如图丙,若BCP 为等边三角形,探索线段,PD PE 之间的数量关系,并说明理由.25.矩形ABCD 中,AB =3,BC =4.点E ,F 在对角线AC 上,点M ,N 分别在边AD ,BC 上.(1)如图1,若AE =CF =1,M ,N 分别是AD ,BC 的中点.求证:四边形EMFN 为矩形. (2)如图2,若AE =CF =0.5,02AM CN x x ==<<(),且四边形EMFN 为矩形,求x 的值.26.在平面直角坐标中,四边形OCNM 为矩形,如图1,M 点坐标为(m ,0),C 点坐标为(0,n ),已知m ,n 满足550n m -+-=.(1)求m ,n 的值;(2)①如图1,P ,Q 分别为OM ,MN 上一点,若∠PCQ =45°,求证:PQ =OP+NQ ; ②如图2,S ,G ,R ,H 分别为OC ,OM ,MN ,NC 上一点,SR ,HG 交于点D .若∠SDG =135°,55HG 2=,则RS =______; (3)如图3,在矩形OABC 中,OA =5,OC =3,点F 在边BC 上且OF =OA ,连接AF ,动点P 在线段OF 是(动点P 与O ,F 不重合),动点Q 在线段OA 的延长线上,且AQ =FP ,连接PQ 交AF 于点N ,作PM ⊥AF 于M .试问:当P ,Q 在移动过程中,线段MN 的长度是否发生变化?若不变求出线段MN 的长度;若变化,请说明理由.27.如图,锐角ABC ∆,AB AC =,点D 是边BC 上的一点,以AD 为边作ADE ∆,使AE AD =,EAD BAC ∠=∠.(1)过点E 作//EF DC 交AB 于点F ,连接CF (如图①)①请直接写出EAB ∠与DAC ∠的数量关系;②试判断四边形CDEF 的形状,并证明;(2)若60BAC ∠=,过点C 作//CF DE 交AB 于点F ,连接EF (如图②),那么(1)②中的结论是否任然成立?若成立,请给出证明,若不成立,请说明理由.28.定义:只有一组对角是直角的四边形叫做损矩形,连结它的两个非直角顶点的线段叫做这个损矩形的直径。
八年级初二数学下学期平行四边形单元 易错题同步练习试卷
八年级初二数学下学期平行四边形单元 易错题同步练习试卷一、解答题1.如图,在ABCD 中,对角线AC 、BD 相交于点O ,点E 、F 分别为OB 、OD 的中点,延长AE 至G ,使EG AE =,连接CG .(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______.2.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.3.我们知道平行四边形有很多性质,现在如果我们把平行四边形沿着它的一条对角线翻折,会发现这其中还有更多的结论.(发现与证明..)ABCD 中,AB BC ≠,将ABC ∆沿AC 翻折至'AB C ∆,连结'B D . 结论1:'AB C ∆与ABCD 重叠部分的图形是等腰三角形;结论2:'B D AC .试证明以上结论.(应用与探究)在ABCD 中,已知2BC =,45B ∠=,将ABC ∆沿AC 翻折至'AB C ∆,连结'B D .若以A 、C 、D 、'B 为顶点的四边形是正方形,求AC 的长.(要求画出图形)4.如图平行四边形ABCD ,E ,F 分别是AD ,BC 上的点,且AE =CF ,EF 与AC 交于点O . (1)如图①.求证:OE =OF ;(2)如图②,将平行四边形ABCD (纸片沿直线EF 折叠,点A 落在A 1处,点B 落在点B 1处,设FB 交CD 于点G .A 1B 分别交CD ,DE 于点H ,P .请在折叠后的图形中找一条线段,使它与EP 相等,并加以证明;(3)如图③,若△ABO 是等边三角形,AB =4,点F 在BC 边上,且BF =4.则CF OF= (直接填结果).5.已知如图1,四边形ABCD 是正方形,45EAF ︒∠= .()1如图1,若点,E F 分别在边BC CD 、上,延长线段CB 至G ,使得BG DF =,若3,2BE BG ==,求EF 的长;()2如图2,若点,E F 分别在边CB DC 、延长线上时,求证: .EF DF BE =-()3如图3,如果四边形ABCD 不是正方形,但满足,90,45,AB AD BAD BCD EAF ︒︒=∠=∠=∠=且7, 13,5BC DC CF ===,请你直接写出BE 的长.6.已知四边形ABCD 是正方形,将线段CD 绕点C 逆时针旋转α(090α︒<<︒),得到线段CE ,联结BE 、CE 、DE . 过点B 作BF ⊥DE 交线段DE 的延长线于F .(1)如图,当BE =CE 时,求旋转角α的度数;(2)当旋转角α的大小发生变化时,BEF ∠的度数是否发生变化?如果变化,请用含α的代数式表示;如果不变,请求出BEF ∠的度数;(3)联结AF ,求证:2DE AF =.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.连结AF ,若M 为AF 的中点,连结DM ,ME ,试猜想DM 与ME 的数量关系,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.[提示:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半]①②8.如图,四边形ABCD为矩形,C点在x轴上,A点在y轴上,D(0,0),B(3,4),矩形ABCD沿直线EF折叠,点B落在AD边上的G处,E、F分别在BC、AB边上且F(1,4).(1)求G点坐标(2)求直线EF解析式(3)点N在坐标轴上,直线EF上是否存在点M,使以M、N、F、G为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出M点坐标;若不存在,请说明理由∆是边长为3的等边三角形,点D是射线BC上的一个动点(点D不与点9.如图,ABC∆是以AD为边的等边三角形,过点E作BC的平行线,交直线B、C重合),ADEAC于点F,连接BE.(1)判断四边形BCFE的形状,并说明理由;(2)当DE AB⊥时,求四边形BCFE的周长;(3)四边形BCFE能否是菱形?若可为菱形,请求出BD的长,若不可能为菱形,请说明理由.10.如图,在平行四边形 ABCD中,AD=30 ,CD=10,F是BC 的中点,P 以每秒1 个单位长→→→路径以每秒3个度的速度从 A向 D运动,到D点后停止运动;Q沿着A B C D单位长度的速度运动,到D点后停止运动.已知动点 P,Q 同时出发,当其中一点停止后,另一点也停止运动.设运动时间为 t秒,问:(1)经过几秒,以 A,Q ,F ,P 为顶点的四边形是平行四边形(2)经过几秒,以A ,Q ,F , P为顶点的四边形的面积是平行四边形 ABCD面积的一半?【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、解答题1.(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.2.(1)证明见解析;(2)能,10;(3)152,理由见解析;【分析】(1)利用题中所给的关系式,列出CD,DF,AE的式子,即可证明.(2)由题意知,四边形AEFD是平行四边形,令AD=DF,求解即可得出t值.(3)由题意可知,当DE∥BC时,△DEF为直角三角形,利用AD+CD=AC的等量关系,代入式子求值即可.【详解】(1)由题意知:三角形CFD是直角三角形∵∠B=90°,∠A=60°∴∠C=30°,CD=2DF,又∵由题意知CD=4t,AE=2t,∴CD=2AE∴AE=DF.(2)能,理由如下;由(1)知AE=DF又∵DF⊥BC,∠B=90°∴AE∥DF∴四边形AEFD是平行四边形.当AD=DF时,平行四边形AEFD是菱形∵AC=60cm,DF=12CD,CD=4t,∴AD=60-4t,DF=2t,∴60-4t=2t∴t=10.(3)当t为152时,△DEF为直角三角形,理由如下;由题意知:四边形AEFD是平行四边形,DF⊥BC,AE∥DF,∴当DE∥BC时,DF⊥DE∴∠FDE=∠DEA=90°在△AED中,∵∠DEA=90°,∠A=60°,AE=2t ∴AD=4t,又∵AC=60cm,CD=4t,∴AD+CD=AC,8t=60,∴t=152.即t=152时,∠FDE=∠DEA=90°,△DEF为直角三角形.【点睛】本题主要考查了三角形、平行四边形及菱形的性质,正确掌握三角形、平行四边形及菱形的性质是解题的关键.3.【发现与证明..】结论1:见解析,结论2:见解析;【应用与探究】AC或2.【分析】【发现与证明..】由平行四边形的性质得出∠EAC=∠ACB,由翻折的性质得出∠ACB=∠ACB′,证出∠EAC=∠ACB′,得出AE=CE;得出DE=B′E,证出∠CB′D=∠B′DA=12(180°-∠B′ED),由∠AEC=∠B′ED,得出∠ACB′=∠CB′D,即可得出B′D∥AC;【应用与探究】:分两种情况:①由正方形的性质得出∠CAB′=90°,得出∠BAC=90°,再由三角函数即可求出AC;②由正方形的性质和已知条件得出AC=BC=2.【详解】【发现与证明..】:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD=BC,AD∥BC,∴∠EAC=∠ACB,∵△ABC≌△AB′C,∴∠ACB=∠ACB′,BC=B′C,∴∠EAC=∠ACB′,∴AE=CE,即△ACE是等腰三角形;∴DE=B′E,∴∠CB′D=∠B′DA=12(180°−∠B′ED),∵∠AEC=∠B′ED,∴∠ACB′=∠CB′D,∴B′D∥AC;【应用与探究】:分两种情况:①如图1所示:∵四边形ACDB′是正方形,∴∠CAB′=90°,∴∠BAC=90°,∵∠B=45°,∴AC=22 BC=;②如图2所示:AC=BC=2;综上所述:AC2或2.【点睛】本题考查平行四边形的性质, 正方形的性质, 翻折变换(折叠问题).【发现与证明..】对于结论1,要证明三角形是等腰三角形,只需要证明它的两条边相等,而在同一个三角形内要证明两条线段相等只需要证明它们所对应的角相等(即用等角对等边证明).结论2:要证明两条线段平行,本题用到了内错角相等,两直线平行.所以解决【发现与证明..】的关键是根据已知条件找到对应角之间的关系. 【应用与探究】折叠时,因为正方形的四个角都是直角,所以对应线段之间存在共线情况,所以分BA和AB’共线和BC和B’C两种情况讨论,能根据题意画出两种情况对应的图形,是解题关键.4.(1)见解析;(2)FG=EP,理由见解析;(32【分析】(1)证△ODE≌△OFB(ASA),即可得出OE=OF;(2)连AC,由(1)可知OE=OF,OB=OD,证△AOE≌△COF(SAS),得AE=CF,由折叠性质得AE=A1E=CF,∠A1=∠BAD=∠BCD,∠B=∠B1,则∠D=∠B1,证△A1PE≌△CGF (AAS),即可得出FG=EP;(3)作OH⊥BC于H,证四边形ABCD是矩形,则∠ABC=90°,得∠OBC=30°,求出AC=8,由勾股定理得BC=43CF=3,由等腰三角形的性质得BH=CH=12BC=3HF=423-,OH=12OB=2,由勾股定理得OF=2622,进而得出答案.【详解】解:(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD ∥BC ,AD=BC ,∴∠ODE=∠OBF ,∠OED=∠OFB ,∵AE=CF ,∴AD-AE=BC-CF ,即DE=BF ,在△ODE 和△OFB 中,ODE OBF DE BFOED OFB ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△ODE ≌△OFB (ASA ),∴OE=OF ;(2)FG=EP ,理由如下:连AC ,如图②所示:由(1)可知:OE=OF ,OB=OD ,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AC 过点O ,OA=OC ,∠BAD=∠BCD ,∠D=∠B ,在△AOE 和△COF 中,OA OC AOE COF OE OF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△AOE ≌△COF (SAS ),∴AE=CF ,由折叠性质得:AE=A 1E=CF ,∠A 1=∠BAD=∠BCD ,∠B=∠B 1,∴∠D=∠B 1,∵∠A 1PE=∠DPH ,∠PHD=∠B 1HG ,∴∠DPH=∠B 1GH ,∵∠B 1GH=∠CGF ,∴∠A 1PE=∠CGF ,在△A 1PE 和△CGF 中,111A PE CGF A FCG A E CF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△A 1PE ≌△CGF (AAS ),∴FG=EP ;(3)作OH ⊥BC 于H ,如图③所示:∵△AOB 是等边三角形,∴∠ABO=∠AOB=∠BAO=60°,OA=OB=AB=4,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴OA=OC ,OB=OD ,∴AC=BD ,∴四边形ABCD 是矩形,∴∠ABC=90°,∴∠OBC=∠OCB=30°,∵AB=OB=BF=4,∴AC=BD=2OB=8,由勾股定理得:BC=2222=84AC AB --=43, ∴CF=43-4,∵OB=OC ,OH ⊥BC ,∴BH=CH=12BC=23, ∴HF=4-23,OH=12OB=2, 在Rt △OHF 中,由勾股定理得:OF=22OH HF +=()222423+-=2622-, ∴434226222CF OF -===-, 故答案为:2.【点睛】本题是四边形综合题,考查了平行四边形的性质、矩形的判定与性质、翻折变换的性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质、含30°角的直角三角形的性质、等边三角形的性质、勾股定理等知识;本题综合性强,解题的关键是准确寻找全等三角形解决问题,学会添加常用辅助线,属于中考压轴题.5.(1)5EF =;(2)见解析;(3)5BE =【分析】(1)先用SAS 证ABG ≌ADF ,可得AG=AF ,∠BAG=∠DAF ,又可证∠EAG=∠EAF ,故可用SAS 证GAE ≌FAE ,EF=GE ,即EF 长度可求;(2)在DF 上取一点G ,使得DG=BE , 连接AG ,先用SAS 证ABE ≌ADG ,可得AE=AG ,∠BAE=∠DAG ,又可证∠EAF=∠GAF ,故可用SAS 证AEF ≌AGF ,可得EF=GF ,且DG=BE ,故EF=DF-DG=DF-BE ;(3)在线段DF 上取BE=DG ,连接AG ,求证∠ABE=∠ADC ,即可用SAS 证ABE ≌ADG ,可得AE=AG ,∠BAE=∠DAG ,又可证∠EAF=∠GAF ,故可用SAS 证AEF ≌AGF ,可得EF=GF ,设BE=x ,则CE= 7+x ,EF=18-x ,根据勾股定理:222CE CF =EF +,即可求得BE 的长度.【详解】解:(1)证明:如图1所示,在正方形ABCD 中,AB=AD ,∠BAD=90°, 在ABG 和ADF 中,AB=AD ABG=ADF BG=DF ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴ABG ≌ADF (SAS ),∴AG=AF ,∠BAG=∠DAF ,又∵∠DAF+∠FAB=∠FAB+∠BAG=90°,且∠EAF=45°,∴∠EAG=∠FAG-∠EAF=45°=∠EAF , 在GAE 和FAE 中,AG=AF GAE=FAE AE=AE ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴GAE ≌FAE (SAS ),∴EF=GE=GB+BE=2+3=5;(2)如下图所示,在DF 上取一点G ,使得DG=BE , 连接AG ,∵四边形ABCD 是正方形,故AB=AD ,∠ABE=∠ADG=90°, 在ABE 和ADG 中,AB=AD ABE=ADG=90BE=DG ⎧⎪∠∠︒⎨⎪⎩∴ABE ≌ADG (SAS ),∴AE=AG ,∠BAE=∠DAG ,∵∠BAG+∠DAG=90°,故∠BAG+∠BAE=90°,∵∠EAF=45°,故∠GAF=45°,∠EAF=∠GAF=45°, 在AEF 和AGF 中,AE=AG EAF=GAF=45AF=AF ⎧⎪∠∠︒⎨⎪⎩∴AEF ≌AGF (SAS ),∴EF=GF ,且DG=BE ,∴EF=DF-DG=DF-BE ;(3)BE=5,如下图所示,在线段DF 上取BE=DG ,连接AG ,∵∠BAD=∠BCD=90°,故∠ABC+∠ADC=180°,且∠ABC+∠ABE=180°,∴∠ABE=∠ADC , 在ABE 和ADG 中,AB=AD ABE=ADG BE=DG ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴ABE ≌ADG (SAS ),∴AE=AG ,∠BAE=∠DAG ,∵∠BAG+∠DAG=90°,故∠BAG+∠BAE=90°,∵∠EAF=45°,故∠GAF=45°,∠EAF=∠GAF=45°, 在AEF 和AGF 中,AE=AG EAF=GAF=45AF=AF ⎧⎪∠∠︒⎨⎪⎩∴AEF ≌AGF (SAS ),∴EF=GF ,设BE=x ,则CE=BC+BE =7+x ,EF=GF=DC+CF-DG= DC+CF-BE=18-x ,在直角三角形ECF 中,根据勾股定理:222CE CF =EF +,即:222(7+x)5=(18-x)+,解得x=5,∴BE=x=5.【点睛】本题主要考察了全等三角形的证明及性质、勾股定理,解题的关键在于添加辅助线,找出全等三角形,并用对应边/对应角相等的定理,解决该题.6.(1)30°;(2)不变;45°;(3)见解析【分析】(1)利用图形的旋转与正方形的性质得到△BEC 是等边三角形,从而求得α=∠DCE =30°.(2)因为△CED 是等腰三角形,再利用三角形的内角和即可求∠BEF =18045CED CEB ︒-∠-∠=︒.(3)过A 点与C 点添加平行线与垂线,作得四边形AGFH 是平行四边形,求得△ABG ≌△ADH .从而求得矩形AGFH 是正方形,根据正方形的性质证得△AHD ≌△DIC ,从而得出结论.【详解】(1)证明:在正方形ABCD 中, BC =CD .由旋转知,CE =CD ,又∵BE =CE ,∴BE =CE =BC ,∴△BEC 是等边三角形,∴∠BCE =60°.又∵∠BCD =90°,∴α=∠DCE =30°.(2)∠BEF 的度数不发生变化.在△CED 中,CE =CD ,∴∠CED =∠CDE =1809022︒-αα︒-, 在△CEB 中,CE =CB ,∠BCE =90α︒-,∴∠CEB =∠CBE =1804522BCE α︒-∠=︒+, ∴∠BEF =18045CED CEB ︒-∠-∠=︒.(3)过点A 作AG ∥DF 与BF 的延长线交于点G ,过点A 作AH ∥GF 与DF 交于点H ,过点C作CI⊥DF于点I易知四边形AGFH是平行四边形,又∵BF⊥DF,∴平行四边形AGFH是矩形.∵∠BAD=∠BGF=90°,∠BPF=∠APD,∴∠ABG=∠ADH.又∵∠AGB=∠AHD=90°,AB=AD,∴△ABG≌△ADH.∴AG=AH,∴矩形AGFH是正方形.∴∠AFH=∠FAH=45°,∴AH=AF∵∠DAH+∠ADH=∠CDI+∠ADH=90°∴∠DAH=∠CDI又∵∠AHD=∠DIC=90°,AD=DC,∴△AHD≌△DIC∴AH=DI,∵DE=2DI,∴DE=2AH=2AF【点晴】本题考查正方形的性质和判定、图形的旋转、等腰三角形的性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.7.猜想与证明:猜想DM与ME的数量关系是:DM=ME,证明见解析;拓展与延伸:(1)DM=ME,DM⊥ME;(2)证明见解析【分析】猜想:延长EM交AD于点H,利用△FME≌△AMH,得出HM=EM,再利用直角三角形中,斜边的中线等于斜边的一半证明.(1)延长EM交AD于点H,利用△FME≌△AMH,得出HM=EM,再利用直角三角形中,斜边的中线等于斜边的一半证明,(2)连接AC ,AC 和EC 在同一条直线上,再利用直角三角形中,斜边的中线等于斜边的一半证明,【详解】解:猜想与证明:猜想DM 与ME 的数量关系是:DM =ME.证明:如图①,延长EM 交AD 于点H.①∵四边形ABCD 、四边形ECGF 都是矩形,∴AD ∥BG ,EF ∥BG ,∠HDE =90°.∴AD ∥EF.∴∠AHM =∠FEM.又∵AM =FM ,∠AMH =∠FME ,∴△AMH ≌△FME.∴HM =EM.又∵∠HDE =90°,∴DM =12EH =ME ; (1)∵四边形ABCD 和CEFG 是正方形,∴AD ∥EF ,∴∠EFM=∠HAM ,又∵∠FME=∠AMH ,FM=AM ,在△FME 和△AMH 中,EFM HAM FM AMFME AMH ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△FME ≌△AMH (ASA )∴HM=EM ,在RT △HDE 中,HM=EM ,∴DM=HM=ME ,∴DM=ME .∵四边形ABCD 和CEFG 是正方形,∴AD=CD ,CE=EF ,∵△FME ≌△AMH ,∴EF=AH ,∴DH=DE ,∴△DEH 是等腰直角三角形,又∵MH=ME ,故答案为:DM =ME ,DM ⊥ME ;(2)证明:如图②,连结AC.②∵四边形ABCD 、四边形ECGF 都是正方形,∴∠DCA =∠DCE =∠CFE =45°,∴点E 在AC 上.∴∠AEF =∠FEC =90°.又∵点M 是AF 的中点,∴ME =12AF. ∵∠ADC =90°,点M 是AF 的中点, ∴DM =12AF. ∴DM =ME. ∵ME =12AF =FM ,DM =12AF =FM , ∴∠DFM =12 (180°-∠DMF),∠MFE =12(180°-∠FME), ∴∠DFM +∠MFE =12 (180°-∠DMF)+ 12 (180°-∠FME) =180°-12 (∠DMF +∠FME) =180°-12∠DME. ∵∠DFM +∠MFE =180°-∠CFE =180°-45°=135°, ∴180°-12∠DME =135°. ∴∠DME =90°.∴DM ⊥ME.【点睛】本题主要考查四边形的综合题,解题的关键是利用正方形的性质及直角三角形的中线与斜边的关系找出相等的线段.8.(1)G (0,32)343y x =-++3)234434366433,,3,(1,423),3333M M M ⎛⎛⎛---+ ⎝⎝⎝.【解析】【分析】1(1)由F(1,4),B(3,4),得出AF=1,BF=2,根据折叠的性质得到GF=BF=2,在Rt△AGF中,利用勾股定理求出AG=,那么OG=OA-AG=4-,于是G(0,);(2)先在Rt△AGF中,由tan1AGAFGAF∠===,得出∠AFG=60°,再由折叠的性质得出∠GFE=∠BFE=60°,解Rt△BFE,求出BE=BF tan60°,那么CE=4-2E(3,.设直线EF的表达式为y=kx+b,将E(3,F(1,4)代入,利用待定系数法即可求出直线EF的解析.(3)因为M、N均为动点,只有F、G已经确定,所以可从此入手,结合图形,按照FG为一边,N点在x轴上;FG为一边,N点在y轴上;FG为对角线的思路,顺序探究可能的平行四边形的形状.确定平行四边形的位置与形状之后,利用平行四边形及平移的性质求得M点的坐标.【详解】解:(1)∵F(1,4),B(3,4),∴AF=1,BF=2,由折叠的性质得:GF=BF=2,在Rt△AGF中,由勾股定理得,AG==∵B(3,4),∴OA=4,∴∴G(0,(2)在Rt△AGF中,∵tan1AGAFGAF∠===,∴∠AFG=60°,由折叠的性质得知:∠GFE=∠BFE=60°,在Rt△BFE中,∵BE=BF tan60°,.E(3,).设直线EF的表达式为y=kx+b,∵E(3,F(1,4),∴344k bk b⎧+=-⎪⎨+=⎪⎩解得4kb⎧=⎪⎨=+⎪⎩∴343y x =-++ ;(3)若以M 、N 、F 、G 为顶点的四边形是平行四边形,则分如下四种情况: ①FG 为平行四边形的一边,N 点在x 轴上,GFMN 为平行四边形,如图1所示. 过点G 作EF 的平行线,交x 轴于点N 1,再过点N :作GF 的平行线,交EF 于点M ,得平行四边形GFM 1N 1.∵GN 1∥EF ,直线EF 的解析式为343,(0,43)y x G =-++-∴直线GN 1的解析式为34-3y x =-+,当y=0时,1433433,,033x N ⎛⎫--= ⎪ ⎪⎝⎭. ∵GFM 1N 1是平行四边形,且G (0,4-3),F (1,4),N 1(4333- ,0), ∴M ,(433,3);②FG 为平行四边形的一边,N 点在x 轴上,GFNM 为平行四边形,如图2所示. ∵GFN 2M 2为平行四边形,∴GN ₂与FM 2互相平分.∴G (0,3N2点纵坐标为0∴GN :中点的纵坐标为322-,设GN₂中点的坐标为(x,322 -).∵GN2中点与FM2中点重合,∴3 34322 x-++=-∴x=4396+∵.GN2的中点的坐标为(4393,2+-),.∴N2点的坐标为(439+,0).∵GFN2M2为平行四边形,且G(0,4-3),F(1,4),N2(4393+,0),∴M2(436,33+-);③FG为平行四边形的一边,N点在y轴上,GFNM为平行四边形,如图3所示.∵GFN3M3为平行四边形,.∴GN3与FM3互相平分.∵G(0,3N2点横坐标为0,.∴GN3中点的横坐标为0,∴F与M3的横坐标互为相反数,∴M3的横坐标为-1,当x=-1时,y=3(1)4343-+=+∴M 3(-1,4+23);④FG 为平行四边形的对角线,GMFN 为平行四边形,如图4所示.过点G 作EF 的平行线,交x 轴于点N 4,连结N 4与GF 的中点并延长,交EF 于点M 。
八年级初二数学第二学期平行四边形单元 易错题同步练习试卷 (2)
八年级初二数学第二学期平行四边形单元 易错题同步练习试卷一、解答题1.已知,四边形ABCD 是正方形,点E 是正方形ABCD 所在平面内一动点(不与点D 重合),AB =AE ,过点B 作DE 的垂线交DE 所在直线于F ,连接CF .提出问题:当点E 运动时,线段CF 与线段DE 之间的数量关系是否发生改变? 探究问题:(1)首先考察点E 的一个特殊位置:当点E 与点B 重合(如图①)时,点F 与点B 也重合.用等式表示线段CF 与线段DE 之间的数量关系: ;(2)然后考察点E 的一般位置,分两种情况:情况1:当点E 是正方形ABCD 内部一点(如图②)时;情况2:当点E 是正方形ABCD 外部一点(如图③)时.在情况1或情况2下,线段CF 与线段DE 之间的数量关系与(1)中的结论是否相同?如果都相同,请选择一种情况证明;如果只在一种情况下相同或在两种情况下都不相同,请说明理由;拓展问题:(3)连接AF ,用等式表示线段AF 、CF 、DF 三者之间的数量关系: .2.如图,在矩形ABCD 中,AD nAB =,E ,F 分别在AB ,BC 上.(1)若1n =,①如图,AF DE ⊥,求证:AE BF =;②如图,点G 为点F 关于AB 的对称点,连结AG ,DE 的延长线交AG 于H ,若AH AD =,猜想AE 、BF 、AG 之间的数量关系,并证明你的猜想.(2)如图,若M 、N 分别为DC 、AD 上的点,则EM FN的最大值为_____(结果用含n 的式子表示);(3)如图,若E 为AB 的中点,ADE EDF ∠=∠.则CF BF的值为_______(结果用含n 的式子表示).3.在矩形ABCD 中,AE ⊥BD 于点E ,点P 是边AD 上一点,PF ⊥BD 于点F ,PA =PF . (1)试判断四边形AGFP 的形状,并说明理由.(2)若AB =1,BC =2,求四边形AGFP 的周长.4.已知,在△ABC中,∠BAC=90°,∠ABC=45°,D为直线BC上一动点(不与点B,C 重合),以AD为边作正方形ADEF,连接CF.(1)如图1,当点D在线段BC上时,BC与CF的位置关系是,BC、CF、CD三条线段之间的数量关系为;(2)如图2,当点D在线段BC的延长线上时,其他条件不变,请猜想BC与CF的位置关系BC,CD,CF三条线段之间的数量关系并证明;(3)如图3,当点D在线段BC的反向延长线上时,点A,F分别在直线BC的两侧,其他条件不变.若正方形ADEF的对角线AE,DF相交于点O,OC=132,DB=5,则△ABC的面积为.(直接写出答案)5.已知:如图,在△ABC中,D是BC边上的一点,E是AD的中点,过点A作BC的平行线交于BE的延长线于点F,且AF=DC,连接CF.(1)求证:D是BC的中点;(2)如果AB=AC,试判断四边形ADCF的形状,并证明你的结论.6.如图平行四边形ABCD,E,F分别是AD,BC上的点,且AE=CF,EF与AC交于点O.(1)如图①.求证:OE=OF;(2)如图②,将平行四边形ABCD(纸片沿直线EF折叠,点A落在A1处,点B落在点B1处,设FB交CD于点G.A1B分别交CD,DE于点H,P.请在折叠后的图形中找一条线段,使它与EP相等,并加以证明;(3)如图③,若△ABO是等边三角形,AB=4,点F在BC边上,且BF=4.则CF OF=(直接填结果).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.连结AF ,若M 为AF 的中点,连结DM ,ME ,试猜想DM 与ME 的数量关系,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.[提示:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半]① ②8.如图1,点E 为正方形ABCD 的边AB 上一点,EF EC ⊥,且EF EC =,连接AF ,过点F 作FN 垂直于BA 的延长线于点N .(1)求EAF ∠的度数;(2)如图2,连接FC 交BD 于M ,交AD 于P ,试证明:2BD BG DG AF DM =+=+.9.已知:如下图,ABC 和BCD 中,90BAC BDC ∠=∠=,E 为BC 的中点,连接DE AE 、.若DC AE ,在DC 上取一点F ,使得DF DE =,连接EF 交AD 于O . (1)求证:EF DA ⊥.(2)若4,3BC AD ==EF 的长.10.已知三角形纸片ABC的面积为48,BC的长为8.按下列步骤将三角形纸片ABC进行裁剪和拼图:第一步:如图1,沿三角形ABC的中位线DE将纸片剪成两部分.在线段DE上任意..取一点F,在线段BC上任意..取一点H,沿FH将四边形纸片DBCE剪成两部分;第二步:如图2,将FH左侧纸片绕点D旋转180°,使线段DB与DA重合;将FH右侧纸片绕点E旋转180°,使线段EC与EA重合,再与三角形纸片ADE拼成一个与三角形纸片ABC 面积相等的四边形纸片.图1 图2(1)当点F,H在如图2所示的位置时,请按照第二步的要求,在图2中补全拼接成的四边形;(2)在按以上步骤拼成的所有四边形纸片中,其周长的最小值为_________.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、解答题1.(1)DE2CF;(2)在情况1与情况2下都相同,详见解析;(3)AF+CF=2DF或|AF-CF|2【分析】(1)易证△BCD是等腰直角三角形,得出2CB,即可得出结果;(2)情况1:过点C作CG⊥CF,交DF于G,设BC交DF于P,由ASA证得△CDG≌△CBF,得出DG=FB,CG=CF,则△GCF是等腰直角三角形,2CF,连接BE,设∠CDG=α,则∠CBF=α,∠DEA=∠ADE=90°-α,求出∠DAE=2α,则∠EAB=90°-2α,∠BEA=∠ABE=12(180°-∠EAB )=45°+α,∠CBE=45°-α,推出∠FBE=45°,得出△BEF 是等腰直角三角形,则EF=BF ,推出EF=DG ,DE=FG ,得出CF ;情况2:过点C 作CG ⊥CF 交DF 延长线于G ,连接BE ,设CD 交BF 于P ,由ASA 证得△CDG ≌△CBF ,得出DG=FB ,CG=CF ,则△GCF 是等腰直角三角形,得CF ,设∠CDG=α,则∠CBF=α,证明△BEF 是等腰直角三角形,得出EF=BF ,推出DE=FG ,得出CF ;(3)①当F 在BC 的右侧时,作HD ⊥DF 交FA 延长线于H ,由(2)得△BEF 是等腰直角三角形,EF=BF ,由SSS 证得△ABF ≌△AEF ,得出∠EFA=∠BFA=12∠BFE=45°,则△HDF 是等腰直角三角形,得DF ,DH=DF ,∵∠HDF=∠ADC=90°,由SAS 证得△HDA ≌△FDC ,得CF=HA ,即可得出;②当F 在AB 的下方时,作DH ⊥DE ,交FC 延长线于H ,在DF 上取点N ,使CN=CD ,连接BN ,证明△BFN 是等腰直角三角形,得BF=NF ,由SSS 证得△CNF ≌△CBF ,得∠NFC=∠BFC=12∠BFD=45°,则△DFH 是等腰直角三角形,得,DF=DH ,由SAS证得△ADF ≌△CDH ,得出CH=AF ,即可得出DF ;③当F 在DC 的上方时,连接BE ,作HD ⊥DF ,交AF 于H ,由(2)得△BEF 是等腰直角三角形,EF=BF ,由SSS 证得△ABF ≌△AEF ,得∠EFA=∠BFA=12∠BFE=45°,则△HDF 是等腰直角三角形,得出DF ,DH=DF ,由SAS 证得△ADC ≌△HDF ,得出AH=CF ,即可得出;④当F 在AD 左侧时,作HD ⊥DF 交AF 的延长线于H ,连接BE ,设AD 交BF 于P ,证明△BFE 是等腰直角三角形,得EF=BF ,由SSS 证得△ABF ≌△AEF ,得∠EFA=∠BFA=12∠BFE=45°,则∠DFH=∠EFA=45°,△HDF 是等腰直角三角形,得DH=DF ,,由SAS 证得△HDA ≌△FDC ,得出AF=CF ,即可得出DF .【详解】解:(1)∵四边形ABCD 是正方形,∴CD=CB ,∠BCD=90°,∴△BCD 是等腰直角三角形,∴CB ,当点E 、F 与点B 重合时,则CF ,故答案为:CF ;(2)在情况1或情况2下,线段CF 与线段DE 之间的数量关系与(1)中结论相同;理由如下:情况1:∵四边形ABCD 是正方形,∴CD=CB=AD=AB=AE ,∠BCD=∠DAB=∠ABC=90°,过点C 作CG ⊥CF ,交DF 于G ,如图②所示:则∠BCD=∠GCF=90°,∴∠DCG=∠BCF ,设BC 交DF 于P ,∵BF ⊥DE ,∴∠BFD=∠BCD=90°,∵∠DPC=∠FPB ,∴∠CDP=∠FBP ,在△CDG 和△CBF 中,DCG BCF CD CBCDG CBF ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩===, ∴△CDG ≌△CBF (ASA ),∴DG=FB ,CG=CF ,∴△GCF 是等腰直角三角形,∴2,连接BE ,设∠CDG=α,则∠CBF=α,∠ADE=90°-α,∵AD=AE ,∴∠DEA=∠ADE=90°-α,∴∠DAE=180°-2(90°-α)=2α,∴∠EAB=90°-2α,∵AB=AE ,∴∠BEA=∠ABE=12(180°-∠EAB )=12(180°-90°+2α)=45°+α, ∴∠CBE=90°-(45°+α)=45°-α,∴∠FBE=∠CBE+∠CBF=45°-α+α=45°,∵BF ⊥DE ,∴△BEF 是等腰直角三角形,∴EF=BF ,∴EF=DG ,∴EF+EG=DG+EG ,即DE=FG ,∴DE=2CF ;情况2:过点C 作CG ⊥CF 交DF 延长线于G ,连接BE ,设CD 交BF 于P ,如图③所示:∵∠GCF=∠BCD=90°,∴∠DCG=∠BCF ,∵∠FPD=∠BPC ,∴∠FDP=∠PBC ,在△CDG 和△CBF 中,DCG BCF CD CBCDG CBF ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩===, ∴△CDG ≌△CBF (ASA ),∴DG=FB ,CG=CF ,∴△GCF 是等腰直角三角形,∴2,设∠CDG=α,则∠CBF=α,同理可知:∠DEA=∠ADE=90°-α,∠D AE=2α,∴∠EAB=90°+2α,∵AB=AE ,∴∠BEA=∠ABE=45°-α,∴∠FEB=∠DEA-∠AEB=90°-α-(45°-α)=45°,∵BF ⊥DE ,∴△BEF 是等腰直角三角形,∴EF=BF ,∴EF=DG ,∴DE=FG ,∴2CF ;(3)①当F 在BC 的右侧时,作HD ⊥DF 交FA 延长线于H ,如图④所示:由(2)得:△BEF 是等腰直角三角形,EF=BF ,在△ABF 和△AEF 中,AB AE AF AF BF EF ⎧⎪⎨⎪⎩===,∴△ABF ≌△AEF (SSS ),∴∠EFA=∠BFA=12∠BFE=45°, ∴△HDF 是等腰直角三角形,∴2,DH=DF ,∵∠HDF=∠ADC=90°,∴∠HDA=∠FDC ,在△HDA 和△FDC 中,DH DF HDA FDC DA DC ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△HDA ≌△FDC (SAS ),∴CF=HA , 2,即2DF ;②当F 在AB 的下方时,作DH ⊥DE ,交FC 延长线于H ,在DF 上取点N ,使CN=CD ,连接BN ,如图⑤所示:设∠DAE=α,则∠CDN=∠CND=90°-α,∴∠DCN=2α,∴∠NCB=90°-2α,∵CN=CD=CB ,∴∠CNB=∠CBN=12(180°-∠NCB )=12(180°-90°+2α)=45°+α, ∵∠CNE=180°-∠CND=180°-(90°-α)=90°+α,∴∠FNB=90°+α-(45°+α)=45°,∴△BFN 是等腰直角三角形,∴BF=NF ,在△CNF 和△CBF 中,CN CB CF CF NF BF ⎧⎪⎨⎪⎩===,∴△CNF ≌△CBF (SSS ),∴∠NFC=∠BFC=12∠BFD=45°, ∴△DFH 是等腰直角三角形,∴2,DF=DH ,∵∠ADC=∠HDE=90°,∴∠ADF=∠CDH ,在△ADF 和△CDH 中,AD CD ADF CDH DF DH ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△ADF ≌△CDH (SAS ),∴CH=AF ,∴FH=CH+CF=AF+CF ,∴AF+CF=2DF ;③当F 在DC 的上方时,连接BE ,作HD ⊥DF ,交AF 于H ,如图⑥所示:由(2)得:△BEF 是等腰直角三角形,EF=BF ,在△ABF 和△AEF 中,AB AE AF AF BF EF ⎧⎪⎨⎪⎩===,∴△ABF ≌△AEF (SSS ), ∴∠EFA=∠BFA=12∠BFE=45°, ∴△HDF 是等腰直角三角形,∴2,DH=DF ,∵∠ADC=∠HDF=90°,∴∠ADH=∠CDF ,在△ADC 和△HDF 中,AD CD ADH CDF DH DF ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△ADC ≌△HDF (SAS ),∴AH=CF ,∴HF=AF-AH=AF-CF ,∴2DF ;④当F 在AD 左侧时,作HD ⊥DF 交AF 的延长线于H ,连接BE ,设AD 交BF 于P ,如图⑦所示:∵AB=AE=AD ,∴∠AED=∠ADE ,∵∠PFD=∠PAB=90°,∠FPD=∠BPA ,∴∠ABP=∠FDP ,∴∠FEA=∠FBA ,∵AB=AE ,∴∠AEB=∠ABE ,∴∠FEB=∠FBE ,∴△BFE 是等腰直角三角形,∴EF=BF ,在△ABF 和△AEF 中,AB AE AF AF BF EF ⎧⎪⎨⎪⎩===,∴△ABF ≌△AEF (SSS ),∴∠EFA=∠BFA=12∠BFE=45°, ∴∠DFH=∠EFA=45°,∴△HDF 是等腰直角三角形,∴DH=DF ,2DF ,∵∠HDF=∠CDA=90°,∴∠HDA=∠FDC ,在△HDA 和△FDC 中,DH DF HDA FDC AD CD ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△HDA ≌△FDC (SAS ),∴AF=CF ,∴AH-AF=CF-AF=HF ,∴CF-AF=2DF , 综上所述,线段AF 、CF 、DF 三者之间的数量关系:AF+CF=2DF 或|AF-CF|=2DF , 故答案为:AF+CF=2DF 或|AF-CF|=2DF .【点睛】本题是四边形综合题,主要考查了正方形的性质、等腰直角三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、三角形内角和定理、等腰三角形的性质等知识;熟练掌握全等三角形的判定与性质和等腰直角三角形的判定与性质是解题的关键.2.(1)①见解析;②AG FB AE =+,证明见解析;(2)21n ;(3)241n -【分析】(1)①证明△ADE ≌△BAF (ASA )可得结论.②结论:AG=BF+AE .如图2中,过点A 作AK ⊥HD 交BC 于点K ,证明AE=BK ,AG=GK ,即可解决问题.(2)如图3中,设AB=a ,AD=na ,求出ME 的最大值,NF 的最小值即可解决问题. (3)如图4中,延长DE 交CB 的延长线于H .设AB=2k ,则AD=BC=2kn ,求出CF ,BF 即可解决问题.【详解】(1)①证明:如图1中,∵四边形ABCD 是矩形,n=1,∴AD=AB ,∴四边形ABCD 是正方形,∴∠DAB=∠B=90°,∵AF ⊥DE ,∴∠ADE+∠DAF=90°,∠DAF+∠BAF=90°,∴∠ADE=∠BAF ,∴△ADE ≌△BAF (ASA ),∴AE=BF ;②结论:AG=BF+AE .理由:如图2中,过点A 作AK ⊥HD 交BC 于点K ,由(1)可知AE=BK ,∵AH=AD ,AK ⊥HD ,∴∠HAK=∠DAK ,∵AD ∥BC ,∴∠DAK=∠AKG ,∴∠HAK=∠AKG ,∴AG=GK ,∵GK=GB+BK=BF+AE ,∴AG=BF+AE ;(2)如图3中,设AB=a ,AD=na ,当ME 的值最大时,NF 的值最小时,ME NF的值最大, 当ME 是矩形ABCD 的对角线时,ME 的值最大,最大值()222na 1a n +=+,当NF ⊥AD 时,NF 的值最小,最小值=a ,∴ME NF 的最大值21a n +⋅21n +, 21n +;(3)如图4中,延长DE 交CB 的延长线于H .设AB=2k ,则AD=BC=2kn ,∵AD ∥BH ,∴∠ADE=∠H ,∵AE=EB=k ,∠AED=∠BEH ,∴△AED ≌△BEH (ASA ),∴AD=BH=2kn ,∴CH=4kn ,∵∠ADE=∠EDF ,∠ADE=∠H ,∴∠H=∠EDF ,∴FD=FH ,设DF=FH=x ,在Rt △DCF 中,∵CD 2+CF 2=DF 2,∴(2k)2+(4kn-x)2=x 2, ∴2142n x k n+=⋅, ∴221441422n n CF kn k k n n +-=-⋅=⋅,241222n k BF kn k n n-=-⋅=, ∴22412412n k CF n n k BFn-⋅==-, 故答案为:241n -.【点睛】本题考查了矩形的性质,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用参数解决问题.3.(1)四边形AGFP 是菱形,理由见解析;(2)四边形AGFP 的周长为:252【分析】(1)根据矩形的性质和菱形的判定解答即可;(2)根据全等三角形的判定和性质,以及利用勾股定理解答即可.【详解】解:(1)四边形AGFP 是菱形,理由如下:∵四边形ABCD 是矩形,∴∠BAP =90°,∵PF ⊥BD ,PA =PF ,∴∠PBA =∠PBF ,∵AE ⊥BD ,∴∠PBF+∠BGE =90°,∵∠BAP =90°,∴∠PBA+∠APB =90°,∴∠APB =∠BGE ,∵∠AGP =∠BGE ,∴∠APB =∠AGP ,∴AP =AG ,∵PA =PF ,∴AG =PF ,∵AE ⊥BD ,PF ⊥BD ,∴AE ∥PF ,∴四边形AGFP 是平行四边形,∵PA =PF ,∴平行四边形AGFP 是菱形;(2)在Rt △ABP 和Rt △FBP 中,∵PB =PB ,PA =PF ,∴Rt △ABP ≌Rt △FBP (HL ),∴AB =FB =1,∵四边形ABCD 是矩形,∴AD =BC =2,∴BD =设PA =x ,则PF =x ,PD =2﹣x ,PF 1,在Rt △DPF 中,DF 2+PF 2=PD 2,∴2221)(2)x x +=-解得:x ,∴四边形AGFP 的周长为:4x =42=. 【点睛】此题考查矩形的性质,菱形的判定,全等三角形的判定和性质和勾股定理,解题的关键是熟练掌握所学的知识定理进行解题.4.(1)BC ⊥CF ,CF +CD =BC ;(2)CF ⊥BC ,CF ﹣CD =BC ,证明详见解析;(3)494. 【分析】(1)△ABC 是等腰直角三角形,利用SAS 即可证明△BAD ≌△CAF ,从而证得CF =BD ,据此即可证得;(2)同(1)相同,利用SAS 即可证得△BAD ≌△CAF ,从而证得BD =CF ,即可得到CF ﹣CD =BC ;(3)先证明△BAD ≌△CAF ,进而得出△FCD 是直角三角形,根据直角三角形斜边上中线的性质即可得到DF 的长,再求出CD ,BC 即可解决问题.【详解】(1)如图1中,∵∠BAC =90°,∠ABC =45°,∴∠ACB =∠ABC =45°,∴AB =AC ,∵四边形ADEF 是正方形,∴AD =AF ,∠DAF =90°,∵∠BAD =90°﹣∠DAC ,∠CAF =90°﹣∠DAC ,∴∠BAD =∠CAF ,∵在△BAD 和△CAF 中,AB AC BAD CAF AD AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BAD ≌△CAF (SAS ),∴BD =CF ,∠ABD =∠ACF =45°,∴∠FCB =∠ACF +∠ACB =90°,即CF ⊥BC ,∵BD +CD =BC ,∴CF +CD =BC ;故答案为:CF ⊥BC ,CF +CD =BC .(2)结论:CF ⊥BC ,CF ﹣CD =BC .理由:如图2中,∵∠BAC =90°,∠ABC =45°,∴∠ACB =∠ABC =45°,∴AB =AC ,∵四边形ADEF 是正方形,∴AD =AF ,∠DAF =90°,∵∠BAD =90°+∠DAC ,∠CAF =90°+∠DAC ,∴∠BAD =∠CAF ,∵在△BAD 和△CAF 中,AB AC BAD CAF AD AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BAD ≌△CAF (SAS ),∴BD =CF ,∠ABD =∠ACF =45°,∴∠FCB =∠ACF +∠ACB =90°,即CF ⊥BC ,∴BC +CD =CF ,∴CF ﹣CD =BC ;(3)如图3中,∵∠BAC =90°,∠ABC =45°,∴∠ACB =∠ABC =45°,∴AB =AC ,∵四边形ADEF 是正方形,∴AD =AF ,∠DAF =90°,∵∠BAD =90°﹣∠BAF ,∠CAF =90°﹣∠BAF ,∴∠BAD =∠CAF ,∵在△BAD 和△CAF 中,AB AC BAD CAF AD AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BAD ≌△CAF (SAS ),∴∠ACF =∠ABD ,BD =CF =5,∵∠ABC =45°,∴∠ABD =135°,∴∠ACF =∠ABD =135°,∴∠FCD =135°﹣45°=90°,∴△FCD 是直角三角形.∵OD =OF ,∴DF =2OC =13,∴Rt △CDF 中,CD=12,∴BC =DC ﹣BD =12﹣5=7,∴AB =AC, ∴S △ABC 1492224=⨯=. 【点睛】本题主要考查了等腰直角三角形的性质,勾股定理,正方形的性质以及全等三角形的判定与性质,判断出△BAD ≌△CAF 是解本题的关键.5.(1)见详解;(2)四边形ADCF 是矩形;证明见详解.【分析】(1)可证△AFE ≌△DBE ,得出AF=BD ,进而根据AF=DC ,得出D 是BC 中点的结论; (2)若AB=AC ,则△ABC 是等腰三角形,根据等腰三角形三线合一的性质知AD ⊥BC ;而AF 与DC 平行且相等,故四边形ADCF 是平行四边形,又AD ⊥BC ,则四边形ADCF 是矩形.【详解】(1)证明:∵E 是AD 的中点,∴AE=DE .∵AF ∥BC ,∴∠FAE=∠BDE ,∠AFE=∠DBE .在△AFE 和△DBE 中,FAE BDE AFE DBE AE DE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△AFE ≌△DBE (AAS ).∴AF=BD .∵AF=DC ,∴BD=DC .即:D 是BC 的中点.(2)解:四边形ADCF 是矩形;证明:∵AF=DC ,AF ∥DC ,∴四边形ADCF 是平行四边形.∵AB=AC ,BD=DC ,∴AD ⊥BC 即∠ADC=90°.∴平行四边形ADCF 是矩形.【点睛】此题主要考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,平行四边形、矩形的判定等知识综合运用.解题的关键是熟练掌握矩形的判定方法,以及全等三角形的判定和性质进行证明.6.(1)见解析;(2)FG=EP ,理由见解析;(3【分析】(1)证△ODE ≌△OFB (ASA ),即可得出OE=OF ;(2)连AC ,由(1)可知OE=OF ,OB=OD ,证△AOE ≌△COF (SAS ),得AE=CF ,由折叠性质得AE=A 1E=CF ,∠A 1=∠BAD=∠BCD ,∠B=∠B 1,则∠D=∠B 1,证△A 1PE ≌△CGF (AAS ),即可得出FG=EP ;(3)作OH ⊥BC 于H ,证四边形ABCD 是矩形,则∠ABC=90°,得∠OBC=30°,求出AC=8,由勾股定理得BC=CF=,由等腰三角形的性质得BH=CH=12BC=HF=4-,OH=12OB=2,由勾股定理得OF=,进而得出答案. 【详解】解:(1)证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD ∥BC ,AD=BC ,∴∠ODE=∠OBF ,∠OED=∠OFB ,∵AE=CF ,∴AD-AE=BC-CF ,即DE=BF ,在△ODE 和△OFB 中, ODE OBF DE BFOED OFB ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△ODE ≌△OFB (ASA ),∴OE=OF ;(2)FG=EP ,理由如下:连AC ,如图②所示:由(1)可知:OE=OF ,OB=OD ,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AC 过点O ,OA=OC ,∠BAD=∠BCD ,∠D=∠B ,在△AOE 和△COF 中,OA OC AOE COF OE OF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△AOE ≌△COF (SAS ),∴AE=CF ,由折叠性质得:AE=A 1E=CF ,∠A 1=∠BAD=∠BCD ,∠B=∠B 1,∴∠D=∠B 1,∵∠A 1PE=∠DPH ,∠PHD=∠B 1HG ,∴∠DPH=∠B 1GH ,∵∠B 1GH=∠CGF ,∴∠A 1PE=∠CGF ,在△A 1PE 和△CGF 中,111A PE CGF A FCG A E CF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△A 1PE ≌△CGF (AAS ),∴FG=EP ;(3)作OH ⊥BC 于H ,如图③所示:∵△AOB 是等边三角形,∴∠ABO=∠AOB=∠BAO=60°,OA=OB=AB=4,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴OA=OC ,OB=OD ,∴AC=BD ,∴四边形ABCD 是矩形,∴∠ABC=90°,∴∠OBC=∠OCB=30°,∵AB=OB=BF=4,∴AC=BD=2OB=8,由勾股定理得:2222=84AC AB --3∴CF=43-4, ∵OB=OC ,OH ⊥BC , ∴BH=CH=12BC=23, ∴HF=4-23,OH=12OB=2, 在Rt △OHF 中,由勾股定理得:OF=22OH HF +=()222423+-=2622-, ∴434226222CF OF -===-, 故答案为:2.【点睛】本题是四边形综合题,考查了平行四边形的性质、矩形的判定与性质、翻折变换的性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质、含30°角的直角三角形的性质、等边三角形的性质、勾股定理等知识;本题综合性强,解题的关键是准确寻找全等三角形解决问题,学会添加常用辅助线,属于中考压轴题.7.猜想与证明:猜想DM 与ME 的数量关系是:DM =ME ,证明见解析;拓展与延伸:(1)DM =ME ,DM ⊥ME ;(2)证明见解析【分析】猜想:延长EM 交AD 于点H ,利用△FME ≌△AMH ,得出HM=EM ,再利用直角三角形中,斜边的中线等于斜边的一半证明.(1)延长EM 交AD 于点H ,利用△FME ≌△AMH ,得出HM=EM ,再利用直角三角形中,斜边的中线等于斜边的一半证明,(2)连接AC ,AC 和EC 在同一条直线上,再利用直角三角形中,斜边的中线等于斜边的一半证明,【详解】解:猜想与证明:猜想DM 与ME 的数量关系是:DM =ME.证明:如图①,延长EM 交AD 于点H.①∵四边形ABCD 、四边形ECGF 都是矩形,∴AD ∥BG ,EF ∥BG ,∠HDE =90°.∴AD ∥EF.∴∠AHM =∠FEM.又∵AM =FM ,∠AMH =∠FME ,∴△AMH ≌△FME.∴HM =EM.又∵∠HDE =90°,∴DM =12EH =ME ; (1)∵四边形ABCD 和CEFG 是正方形,∴AD ∥EF ,∴∠EFM=∠HAM ,又∵∠FME=∠AMH ,FM=AM ,在△FME 和△AMH 中,EFM HAM FM AMFME AMH ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△FME ≌△AMH (ASA )∴HM=EM ,在RT △HDE 中,HM=EM ,∴DM=HM=ME ,∴DM=ME .∵四边形ABCD 和CEFG 是正方形,∴AD=CD ,CE=EF ,∵△FME ≌△AMH ,∴EF=AH ,∴DH=DE ,∴△DEH 是等腰直角三角形,又∵MH=ME ,故答案为:DM =ME ,DM ⊥ME ;(2)证明:如图②,连结AC.②∵四边形ABCD 、四边形ECGF 都是正方形,∴∠DCA =∠DCE =∠CFE =45°,∴点E 在AC 上.∴∠AEF =∠FEC =90°.又∵点M 是AF 的中点,∴ME =12AF. ∵∠ADC =90°,点M 是AF 的中点, ∴DM =12AF. ∴DM =ME.∵ME =12AF =FM ,DM =12AF =FM , ∴∠DFM =12 (180°-∠DMF),∠MFE =12(180°-∠FME), ∴∠DFM +∠MFE =12 (180°-∠DMF)+ 12 (180°-∠FME) =180°-12 (∠DMF +∠FME) =180°-12∠DME. ∵∠DFM +∠MFE =180°-∠CFE =180°-45°=135°,∴180°-12∠DME =135°. ∴∠DME =90°.∴DM ⊥ME.【点睛】本题主要考查四边形的综合题,解题的关键是利用正方形的性质及直角三角形的中线与斜边的关系找出相等的线段.8.(1)∠EAF=135°;(2)证明见解析.【分析】(1)根据正方形的性质,找到证明三角形全等的条件,只要证明△EBC ≌△FNE (AAS )即可解决问题;(2)过点F 作FG ∥AB 交BD 于点G .首先证明四边形ABGF 为平行四边形,再证明△FGM ≌△DMC (AAS )即可解决问题;【详解】(1)解:∵四边形ABCD 是正方形,∴90B N CEF ∠=∠=∠=︒,∴90NEF CEB ∠+∠=,90CEB BCE ∠+∠=,∴NEF ECB ∠=∠,∵EC EF =,∴EBC ∆≌FNE ∆∴FN BE =,EN BC =,∵BC AB =∴EN AB =∴EN AE AB AE -=-∴AN BE =,∴FN AN =,∵FN AB ⊥,∴45NAF ∠=,∴135EAF =∠(2)证明:过点F 作//FG AB 交BD 于点G .由(1)可知135EAF =∠,∵45ABD ∠=︒∴135180EAF ABD ∠=︒+∠=︒,∴//AF BG ,∵//FG AB ,∴四边形ABGF 为平行四边形,∴AF BG =,FG AB =,∵AB CD =,∴FG CD =,∵//AB CD ,∴//FG CD ,∴FGM CDM ∠=∠,∵FMG CMD ∠=∠∴FGM ∆≌CDM ∆∴GM DM =,∴2DG DM =,∴2BD BG DG AF DM =+=+.【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质、正方形的性质、平行四边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.9.(1)见解析;(2)2【分析】(1)由ABC 和BCD 中,90BAC BDC ∠=∠=︒,E 为BC 的中点,得到12DE AE BC ==,从而EDA EAD ∠=∠,根据//DC AE 得到ADC EDA ∠=∠,再根据等腰三角形的性质得到EF DA ⊥;(2)由4BC =求出DE=AE=2,根据EF DA ⊥,得到12DO AD ==理求出EO ,由此得到22EF EO ==.【详解】(1)∵ABC 和BCD 中,90BAC BDC ∠=∠=︒,E 为BC 的中点 ∴12DE AE BC == ∴EDA EAD ∠=∠∵//DC AE∴ADC EAD ∠=∠∴ADC EDA ∠=∠∵DF DE =∴EF DA ⊥.(2)∵4BC =, ∴122DE BC ==∵DE AE =, ,EF DA AD ⊥=∴12DO AD ==Rt DEO 中,1EO =∵DF DE =∴22EF EO ==【点睛】此题考查直角三角形的性质,等腰三角形的性质,勾股定理的运用.(1)中点的运用很关键,确定边相等,利用等边对等角求得角的相等关系;(2)在证明中利用(1)的结论求得12DO AD ==是解题的关键. 10.28【分析】(1)利用旋转的旋转即可作出图形;(2)先求出ABC 的边长边上的高为12,进而求出DE 与BC 间的距离为6,再判断出FH 最小时,拼成的四边形的周长最小,即可得出结论.【详解】(1)∵DE 是△ABC 的中位线,1∴====DE BC4,AD BD,AE CE2∴四边形BDFH绕点D顺时针旋转,点B和点A重合,四边形CEFH绕点E逆时针旋转,点C和点A重合,∴补全图形如图1所示,(2)∵△ABC的面积是48,BC=8,∴点A到BC的距离为12,∵DE是△ABC的中位线,∴平行线DE与BC间的距离为6,由旋转知,∠DAH''=∠B,∠CAH'=∠C,∴∠DAH''+∠BAC+∠CAH'=180°,∴点H'',A,H'在同一条直线上,由旋转知,∠AEF'=∠CEF,∴∠AEF'+∠CEF'=∠CEF+∠CEF'=180°,∴点F,E,F'在同一条直线上,同理:点F,D,F''在同一条直线上,即:点F',F''在直线DE上,由旋转知,AH''=BH,AH'=CH,DF''=DF,EF'=EF,F''H''=FH=F'H',∴F'F''=2DE=BC=H'H'',∴四边形F'H'H''F''是平行四边形,∴▱F'H'H''F''的周长为2F'F''+2F'H'=4DE+2FH=2BC+2FH=16+2FH,∵拼成的所有四边形纸片中,其周长的最小时,FH最小,即:FH⊥BC,∴FH=6,∴周长的最小值为16+2×6=28,故答案为28.【点睛】此题是四边形综合题,主要考查了旋转的旋转和作图,判断三点共线的方法,平行四边形FH H F是平行四边形是解本题的关键.的判断和性质,判断出四边形'''''。
八年级初二数学下学期平行四边形单元 易错题同步练习
八年级初二数学下学期平行四边形单元 易错题同步练习一、解答题1.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.2.如图,ABC ∆是等腰直角三角形,AB AC =,D 是斜边BC 的中点,,E F 分别是,AB AC 边上的点,且DE DF ⊥,若12BE =,5CF =,求线段EF 的长.3.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 ⊥.4.如图,点E 为▱ABCD 的边AD 上的一点,连接EB 并延长,使BF =BE ,连接EC 并延长,使CG =CE ,连接FG .H 为FG 的中点,连接DH ,AF .(1)若∠BAE =70°,∠DCE =20°,求∠DEC 的度数;(2)求证:四边形AFHD 为平行四边形;(3)连接EH ,交BC 于点O ,若OC =OH ,求证:EF ⊥EG .5.已知如图1,四边形ABCD 是正方形,45EAF ︒∠= .()1如图1,若点,E F 分别在边BC CD 、上,延长线段CB 至G ,使得BG DF =,若3,2BE BG ==,求EF 的长;()2如图2,若点,E F 分别在边CB DC 、延长线上时,求证: .EF DF BE =-()3如图3,如果四边形ABCD 不是正方形,但满足,90,45,AB AD BAD BCD EAF ︒︒=∠=∠=∠=且7, 13,5BC DC CF ===,请你直接写出BE 的长.6.直线1234,,,,l l l l 是同一平面内的一组平行线.(1)如图1.正方形ABCD 的4个顶点都在这些平行线上,若四条直线中相邻两条之间的距离都是1,其中点A ,点C 分别在直线1l 和4l 上,求正方形的面积;(2)如图2,正方形ABCD 的4个顶点分别在四条平行线上,若四条直线中相邻两条之间的距离依次为123h h h ,,.①求证:13h h =;②设正方形ABCD 的面积为S ,求证222211 2 2 S h h h h =++.7.如图1,点E 为正方形ABCD 的边AB 上一点,EF EC ⊥,且EF EC =,连接AF ,过点F 作FN 垂直于BA 的延长线于点N .(1)求EAF ∠的度数;(2)如图2,连接FC 交BD 于M ,交AD 于P ,试证明:2BD BG DG AF DM =+=+.8.如图,在正方形ABCD 中,点E 、F 是正方形内两点,BE DF ∥,EF BE ⊥,为探索这个图形的特殊性质,某数学兴趣小组经历了如下过程:(1)在图1中,连接BD ,且BE DF =①求证:EF 与BD 互相平分;②求证:222()2BE DF EF AB ++=;(2)在图2中,当BE DF ≠,其它条件不变时,222()2BE DF EF AB ++=是否成立?若成立,请证明:若不成立,请说明理由.(3)在图3中,当4AB =,135DPB ∠=︒,2246B BP PD +=时,求PD 之长.9.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.10.如图①,在ABC 中,AB AC =,过AB 上一点D 作//DE AC 交BC 于点E ,以E 为顶点,ED 为一边,作DEF A ∠=∠,另一边EF 交AC 于点F .(1)求证:四边形ADEF 为平行四边形;(2)当点D 为AB 中点时,ADEF 的形状为 ;(3)延长图①中的DE 到点,G 使,EG DE =连接,,,AE AG FG 得到图②,若,AD AG =判断四边形AEGF 的形状,并说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、解答题1.(1)AG 2=GE 2+GF 2,理由见解析;(2)3266 【分析】(1)结论:AG 2=GE 2+GF 2.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 ,3,在Rt △ABN 中,根据AB 2=AN 2+BN 2,可得1=x 2+(3x )2,解得62-,推出62+BG=BN÷cos30°即可解决问题. 【详解】解:(1)结论:AG 2=GE 2+GF 2.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,∵CG 2=GF 2+CF 2,∴AG 2=GF 2+GE 2.(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=3x , 在Rt △ABN 中,∵AB 2=AN 2+BN 2,∴1=x 2+(2x+3x )2,解得x=62-, ∴BN=624+, ∴BG=BN÷cos30°=326+.【点睛】本题考查正方形的性质,矩形的判定和性质,勾股定理,直角三角形30度的性质.2.EF =13.【分析】首先连接AD ,由△ABC 是等腰直角三角形,AB=AC ,D 是斜边BC 的中点,可得:AD=DC ,∠EAD=∠C=45°,AD ⊥BC ,即∠CDF+∠ADF=90°,又DE ⊥DF ,可得:∠EDA+∠ADF=90°,故∠EDA=∠CDF ,从而可证:△AED ≌△CFD ;根据全等三角形的性质得到AE=CF=5,进而得出BE=AF=12.然后在Rt △AEF 中,运用勾股定理可将EF 的值求出;【详解】解:连接AD .∵△ABC 是等腰直角三角形,AB =AC ,D 是斜边BC 的中点,∴AD =DC =DB ,AD ⊥BC ,∴∠BAD =∠C =45°,∵∠EDA +∠ADF =90°,又∵∠CDF +∠ADF =90°,∴∠EDA =∠CDF .在△AED 与△CFD 中,EDA FDC AD CDEAD C ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△AED ≌△CFD (ASA ).∴AE =CF =5.∵AB =AC ,∴BE =AF =12.在Rt △AEF 中,∵∠EAF =90°,∴22222512169EF AE AF =+=+=,∴EF =13.【点睛】本题考查等腰直角三角形, 直角三角形斜边上的中线,掌握等腰三角形“三线合一”的性质、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质为解题关键.3.(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.4.(1)50°;(2)见解析;(3)见解析【分析】(1)由平行四边形的性质和平行线的判定和性质得出答案即可;(2)由平行四边形的性质得出AD=BC,AD∥BC;证明BC是△EFG的中位线,得出BC∥FG,BC=12FG,证出AD∥FH,AD∥FH,由平行四边形的判定方法即可得出结论;(3)连接EH,CH,根据三角形的中位线定理以及平行四边形的判定和性质即可得到结论.【详解】明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠BAE=∠BCD=70°,AD∥BC,∵∠DCE=20°,∵AB∥CD,∴∠CDE=180°﹣∠BAE=110°,∴∠DEC=180°﹣∠DCE﹣∠CDE=50°;(2)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD=BC,AD∥BC,∠BAE=∠BCD,∵BF=BE,CG=CE,∴BC是△EFG的中位线,∴BC∥FG,BC=12 FG,∵H 为FG 的中点,∴FH =12FG , ∴BC ∥FH ,BC =FH ,∴AD ∥FH ,AD ∥FH ,∴四边形AFHD 是平行四边形;(3)连接EH ,CH , ∵CE =CG ,FH =HG ,∴CH =12EF ,CH ∥EF , ∵EB =BF =12EF , ∴BE =CH ,∴四边形EBHC 是平行四边形,∴OB =OC ,OE =OH ,∵OC =OH ,∴OE =OB =OC =12BC , ∴△BCE 是直角三角形,∴∠FEG =90°,∴EF ⊥EG .【点睛】本题考查了平行四边形的判定与性质、三角形中位线定理、等腰三角形的性质以及三角形内角和定理;熟练掌握平行四边形的性质,并能进行推理计算是解决问题的关键.5.(1)5EF =;(2)见解析;(3)5BE =【分析】(1)先用SAS 证ABG ≌ADF ,可得AG=AF ,∠BAG=∠DAF ,又可证∠EAG=∠EAF ,故可用SAS 证GAE ≌FAE ,EF=GE ,即EF 长度可求;(2)在DF 上取一点G ,使得DG=BE , 连接AG ,先用SAS 证ABE ≌ADG ,可得AE=AG ,∠BAE=∠DAG ,又可证∠EAF=∠GAF ,故可用SAS 证AEF ≌AGF ,可得EF=GF ,且DG=BE ,故EF=DF-DG=DF-BE ;(3)在线段DF 上取BE=DG ,连接AG ,求证∠ABE=∠ADC ,即可用SAS 证ABE ≌ADG ,可得AE=AG ,∠BAE=∠DAG ,又可证∠EAF=∠GAF ,故可用SAS 证AEF ≌AGF ,可得EF=GF ,设BE=x ,则CE= 7+x ,EF=18-x ,根据勾股定理:222CE CF =EF +,即可求得BE 的长度.【详解】解:(1)证明:如图1所示,在正方形ABCD 中,AB=AD ,∠BAD=90°, 在ABG 和ADF 中,AB=AD ABG=ADF BG=DF ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴ABG ≌ADF (SAS ),∴AG=AF ,∠BAG=∠DAF ,又∵∠DAF+∠FAB=∠FAB+∠BAG=90°,且∠EAF=45°,∴∠EAG=∠FAG-∠EAF=45°=∠EAF , 在GAE 和FAE 中,AG=AF GAE=FAE AE=AE ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴GAE ≌FAE (SAS ),∴EF=GE=GB+BE=2+3=5;(2)如下图所示,在DF 上取一点G ,使得DG=BE , 连接AG ,∵四边形ABCD 是正方形,故AB=AD ,∠ABE=∠ADG=90°, 在ABE 和ADG 中,AB=AD ABE=ADG=90BE=DG ⎧⎪∠∠︒⎨⎪⎩∴ABE ≌ADG (SAS ),∴AE=AG ,∠BAE=∠DAG ,∵∠BAG+∠DAG=90°,故∠BAG+∠BAE=90°,∵∠EAF=45°,故∠GAF=45°,∠EAF=∠GAF=45°, 在AEF 和AGF 中,AE=AG EAF=GAF=45AF=AF ⎧⎪∠∠︒⎨⎪⎩∴AEF ≌AGF (SAS ),∴EF=GF ,且DG=BE ,∴EF=DF-DG=DF-BE ;(3)BE=5,如下图所示,在线段DF 上取BE=DG ,连接AG ,∵∠BAD=∠BCD=90°,故∠ABC+∠ADC=180°,且∠ABC+∠ABE=180°,∴∠ABE=∠ADC , 在ABE 和ADG 中,AB=AD ABE=ADG BE=DG ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴ABE ≌ADG (SAS ),∴AE=AG ,∠BAE=∠DAG ,∵∠BAG+∠DAG=90°,故∠BAG+∠BAE=90°,∵∠EAF=45°,故∠GAF=45°,∠EAF=∠GAF=45°, 在AEF 和AGF 中,AE=AG EAF=GAF=45AF=AF ⎧⎪∠∠︒⎨⎪⎩∴AEF ≌AGF (SAS ),∴EF=GF ,设BE=x ,则CE=BC+BE =7+x ,EF=GF=DC+CF-DG= DC+CF-BE=18-x ,在直角三角形ECF 中,根据勾股定理:222CE CF =EF +,即:222(7+x)5=(18-x)+,解得x=5,∴BE=x=5.【点睛】本题主要考察了全等三角形的证明及性质、勾股定理,解题的关键在于添加辅助线,找出全等三角形,并用对应边/对应角相等的定理,解决该题.6.(1)9或5;(2)①见解析,②见解析【分析】(1)分两种情况:①如图1-1,得出正方形ABCD 的边长为3,求出正方形ABCD 的面积为9;②如图1-2,过点B 作EF ⊥l 1于E ,交l 4于F ,则EF ⊥l 4,证明△ABE ≌△BCF (AAS ),得出AE=BF=2由勾股定理求出AB=225AE BE +=,即可得出答案;(2)①过点B 作EF ⊥l 1于E ,交l 4于F ,作DM ⊥l 4于M ,证明△ABE ≌△BCF (AAS ),得出AE=BF ,同理△CDM ≌△BCF (AAS ),得出△ABE ≌△CDM (AAS ),得出BE=DM 即可; ②由①得出AE=BF=h 2+h 3=h 2+h 1,得出正方形ABCD 的面积S=AB 2=AE 2+BE 2,即可得到答案.【详解】解:(1)①如图,当点B D ,分别在14,l l 上时,面积为:339⨯=;②如图,当点B D ,分别在23,l l 上时,过点B 作EF ⊥l 1于E ,交l 4于F ,则EF ⊥l 4,∵四边形ABCD 是正方形,∴AB=BC ,∠ABC=90°,∴∠ABE+∠CBF=180°-90°=90°,∵∠CBF+∠BCF=90°,∴∠ABE=∠BCF ,在△ABE 和△BCF 中90ABE BCF AEB BFC AB BC ∠=∠⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩,∴△ABE ≌△BCF (AAS ),∴AE=BF=2,∴2222215AE BE +=+=∴正方形ABCD 的面积=AB 2=5;综上所述,正方形ABCD 的面积为9或5;(2)①证明:过点B 作EF ⊥l 1于E ,交l 4于F ,作DM ⊥l 4于M ,如图所示:则EF ⊥l 4,∵四边形ABCD 是正方形,∴AB=BC ,∠ABC=90°,∴∠ABE+∠CBF=180°-90°=90°,∵∠CBF+∠BCF=90°,∴∠ABE=∠BCF ,在△ABE 和△BCF 中,90ABE BCF AEB BFC AB BC ∠=∠⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩,∴△ABE ≌△BCF (AAS ),∴AE=BF ,同理△CDM ≌△BCF (AAS ),∴△ABE ≌△CDM (AAS ),∴BE=DM ,即h 1=h 3.②解:由①得:AE=BF=h 2+h 3=h 2+h 1,∵正方形ABCD 的面积:S=AB 2=AE 2+BE 2,∴S=(h 2+h 1)2+h 12=2h 12+2h 1h 2+h 22.【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识;熟练掌握正方形的性质,证明三角形全等是解题的关键.7.(1)∠EAF=135°;(2)证明见解析.【分析】(1)根据正方形的性质,找到证明三角形全等的条件,只要证明△EBC ≌△FNE (AAS )即可解决问题;(2)过点F 作FG ∥AB 交BD 于点G .首先证明四边形ABGF 为平行四边形,再证明△FGM ≌△DMC (AAS )即可解决问题;【详解】(1)解:∵四边形ABCD 是正方形,∴90B N CEF ∠=∠=∠=︒,∴90NEF CEB ∠+∠=,90CEB BCE ∠+∠=,∴NEF ECB ∠=∠,∵EC EF =,∴EBC ∆≌FNE ∆∴FN BE =,EN BC =,∵BC AB =∴EN AB =∴EN AE AB AE -=-∴AN BE =,∴FN AN =,∵FN AB ⊥,∴45NAF ∠=,∴135EAF =∠(2)证明:过点F 作//FG AB 交BD 于点G .由(1)可知135EAF =∠,∵45ABD ∠=︒∴135180EAF ABD ∠=︒+∠=︒,∴//AF BG ,∵//FG AB ,∴四边形ABGF 为平行四边形,∴AF BG =,FG AB =,∵AB CD =,∴FG CD =,∵//AB CD ,∴//FG CD ,∴FGM CDM ∠=∠,∵FMG CMD ∠=∠∴FGM ∆≌CDM ∆∴GM DM =,∴2DG DM =,∴2BD BG DG AF DM =+=+.本题考查全等三角形的判定和性质、正方形的性质、平行四边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.(1)①详见解析;②详见解析;(2)当BE≠DF时,(BE+DF)2+EF2=2AB2仍然成立,理由详见解析;(3)2622PD=-【分析】(1)①连接ED、BF,证明四边形BEDF是平行四边形,根据平行四边形的性质证明;②根据正方形的性质、勾股定理证明;(2)过D作DM⊥BE交BE的延长线于M,连接BD,证明四边形EFDM是矩形,得到EM=DF,DM=EF,∠BMD=90°,根据勾股定理计算;(3)过P作PE⊥PD,过B作BELPE于E,根据(2)的结论求出PE,结合图形解答.【详解】(1)证明:①连接ED、BF,∵BE∥DF,BE=DF,∴四边形BEDF是平行四边形,∴BD、EF互相平分;②设BD交EF于点O,则OB=OD=12BD,OE=OF=12EF.∵EF⊥BE,∴∠BEF=90°.在Rt△BEO中,BE2+OE2=OB2.∴(BE+DF)2+EF2=(2BE)2+(2OE)2=4(BE2+OE2)=4OB2=(2OB)2=BD2.在正方形ABCD中,AB=AD,BD2=AB2+AD2=2AB2.∴(BE+DF)2+EF2=2AB2;(2)解:当BE≠DF时,(BE+DF)2+EF2=2AB2仍然成立,理由如下:如图2,过D作DM⊥BE交BE的延长线于M,连接BD.∵BE∥DF,EF⊥BE,∴四边形EFDM是矩形,∴EM=DF,DM=EF,∠BMD=90°,在Rt△BDM中,BM2+DM2=BD2,∴(BE+EM)2+DM2=BD2.即(BE+DF)2+EF2=2AB2;(3)解:过P作PE⊥PD,过B作BE⊥PE于E,则由上述结论知,(BE+PD)2+PE2=2AB2.∵∠DPB=135°,∴∠BPE=45°,∴∠PBE=45°,∴BE=PE.∴△PBE是等腰直角三角形,∴BP2BE,2+2PD=6,∴2BE+2PD=6,即BE+PD=6,∵AB=4,∴(6)2+PE2=2×42,解得,PE=2∴BE=2∴PD=6﹣2.【点睛】本题考查的是正方形的性质、等腰直角三角形的性质以及勾股定理的应用,正确作出辅助性、掌握正方形的性质是解题的关键.9.(1)成立;(2)成立,理由见试题解析;(3)正方形,证明见试题解析.【解析】试题分析:(1)因为四边形ABCD为正方形,CE=DF,可证△ADF≌△DCE(SAS),即可得到AF=DE,∠DAF=∠CDE,又因为∠ADG+∠EDC=90°,即有AF⊥DE;(2)∵四边形ABCD为正方形,CE=DF,可证△ADF≌△DCE(SAS),即可得到AF=DE,∠E=∠F,又因为∠ADG+∠EDC=90°,即有AF⊥DE;(3)设MQ,DE分别交AF于点G,O,PQ交DE于点H,因为点M,N,P,Q分别为AE ,EF ,FD ,AD 的中点,可得MQ=PN=12DE ,PQ=MN=12AF ,MQ ∥DE ,PQ ∥AF ,然后根据AF=DE ,可得四边形MNPQ 是菱形,又因为AF ⊥DE 即可证得四边形MNPQ 是正方形.试题解析:(1)上述结论①,②仍然成立,理由是:∵四边形ABCD 为正方形,∴AD=DC ,∠BCD=∠ADC=90°,在△ADF 和△DCE 中,∵DF=CE ,∠ADC=∠BCD=90°,AD=CD ,∴△ADF ≌△DCE (SAS ),∴AF=DE ,∠DAF=∠CDE ,∵∠ADG+∠EDC=90°,∴∠ADG+∠DAF=90°,∴∠AGD=90°,即AF ⊥DE ; (2)上述结论①,②仍然成立,理由是:∵四边形ABCD 为正方形,∴AD=DC ,∠BCD=∠ADC=90°,在△ADF 和△DCE 中,∵DF=CE ,∠ADC=∠BCD=90°,AD=CD ,∴△ADF ≌△DCE (SAS ),∴AF=DE ,∠E=∠F ,∵∠ADG+∠EDC=90°,∴∠ADG+∠DAF=90°,∴∠AGD=90°,即AF ⊥DE ;(3)四边形MNPQ 是正方形.理由是:如图,设MQ ,DE 分别交AF 于点G ,O ,PQ 交DE 于点H ,∵点M ,N ,P ,Q 分别为AE ,EF ,FD ,AD 的中点,∴MQ=PN=12DE ,PQ=MN=12AF ,MQ ∥DE ,PQ ∥AF ,∴四边形OHQG 是平行四边形,∵AF=DE ,∴MQ=PQ=PN=MN ,∴四边形MNPQ 是菱形,∵AF ⊥DE ,∴∠AOD=90°,∴∠HQG=∠AOD=90°,∴四边形MNPQ 是正方形.考点:1.四边形综合题;2.综合题.10.(1)证明见解析;(2)菱形;(3)四边形AEGF 是矩形,理由见解析.【分析】(1)根据平行线的性质得到BDE A ∠=∠,根据题意得到DEFBDE ∠=∠,根据平行线的判定定理得到//AD EF ,根据平行四边形的判定定理证明;(2)根据三角形中位线定理得到12DE AC =,得到AD DE =,根据菱形的判定定理证明;(3)根据等腰三角形的性质得到AE EG ⊥,根据有一个角是直角的平行四边形是矩形证明.【详解】 (1)证明://DE AC ,BDE A ∴∠=∠,DEF A ∠=∠,DEF BDE ∴∠=∠,//AD EF ∴,又//DE AC ,∴四边形ADEF 为平行四边形;(2)解:ADEF 的形状为菱形, 理由如下:点D 为AB 中点,12AD AB ∴=, //DE AC ,点D 为AB 中点,12DE AC ∴=, AB AC =,AD DE ∴=,∴平行四边形ADEF 为菱形,故答案为:菱形;(3)四边形AEGF 是矩形,理由如下:由(1)得,四边形ADEF 为平行四边形, //AF DE ∴,AF DE =,EG DE ,//AF DE ∴,AF GE =,∴四边形AEGF 是平行四边形,AD AG ,EG DE =,AE EG ∴⊥,∴四边形AEGF 是矩形.【点睛】本题考查的是平行四边形、矩形、菱形的判定,掌握它们的判定定理是解题的关键.。
人教版八年级初二数学第二学期平行四边形单元 易错题同步练习
人教版八年级初二数学第二学期平行四边形单元 易错题同步练习一、解答题1.如图,矩形OBCD 中,OB =5,OD =3,以O 为原点建立平面直角坐标系,点B ,点D 分别在x 轴,y 轴上,点C 在第一象限内,若平面内有一动点P ,且满足S △POB =13S 矩形OBCD ,问:(1)当点P 在矩形的对角线OC 上,求点P 的坐标;(2)当点P 到O ,B 两点的距离之和PO +PB 取最小值时,求点P 的坐标.2.如图,平行四边形ABCD 的对角线AC BD 、交于点O ,分别过点C D 、作//,//CF BD DF AC ,连接BF 交AC 于点E .(1)求证: FCE BOE ≌;(2)当ADC ∠等于多少度时,四边形OCFD 为菱形?请说明理由.3.如图,在ABC ∆中,BD 平分ABC ∠交AC 于点D ,EF 垂直平分BD ,分别交AB ,BC ,BD 于点E ,F ,G ,连接DE ,DF .(1)求证:四边形BEDF 是菱形;(2)若15BDE ∠=︒,45C ∠=︒,2DE =,求CF 的长; (3)在(2)的条件下,求四边形BEDF 的面积.4.如图,正方形ABCO 的边OA 、OC 在坐标轴上,点B 坐标为(6,6),将正方形ABCO 绕点C 逆时针旋转角度α(0°<α<90°),得到正方形CDEF ,ED 交线段AB 于点G ,ED 的延长线交线段OA 于点H ,连结CH 、CG .(1)求证:CG 平分∠DCB ;(2)在正方形ABCO 绕点C 逆时针旋转的过程中,求线段HG 、OH 、BG 之间的数量关系; (3)连结BD 、DA 、AE 、EB ,在旋转的过程中,四边形AEBD 是否能在点G 满足一定的条件下成为矩形?若能,试求出直线DE 的解析式;若不能,请说明理由.5.已知,在△ABC 中,∠BAC =90°,∠ABC =45°,D 为直线BC 上一动点(不与点B ,C 重合),以AD 为边作正方形ADEF ,连接CF .(1)如图1,当点D 在线段BC 上时,BC 与CF 的位置关系是 ,BC 、CF 、CD 三条线段之间的数量关系为 ;(2)如图2,当点D 在线段BC 的延长线上时,其他条件不变,请猜想BC 与CF 的位置关系BC ,CD ,CF 三条线段之间的数量关系并证明;(3)如图3,当点D 在线段BC 的反向延长线上时,点A ,F 分别在直线BC 的两侧,其他条件不变.若正方形ADEF 的对角线AE ,DF 相交于点O ,OC =132,DB =5,则△ABC 的面积为 .(直接写出答案)6.在矩形ABCD 中,连结AC ,点E 从点B 出发,以每秒1个单位的速度沿着B A →的路径运动,运动时间为t (秒).以BE 为边在矩形ABCD 的内部作正方形BEHG .(1)如图,当ABCD 为正方形且点H 在ABC ∆的内部,连结,AH CH ,求证:AH CH =;(2)经过点E 且把矩形ABCD 面积平分的直线有______条;(3)当9,12AB BC ==时,若直线AH 将矩形ABCD 的面积分成1:3两部分,求t 的值.7.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.8.如图,锐角ABC ∆,AB AC =,点D 是边BC 上的一点,以AD 为边作ADE ∆,使AE AD =,EAD BAC ∠=∠.(1)过点E 作//EF DC 交AB 于点F ,连接CF (如图①)①请直接写出EAB ∠与DAC ∠的数量关系; ②试判断四边形CDEF 的形状,并证明;(2)若60BAC ∠=,过点C 作//CF DE 交AB 于点F ,连接EF (如图②),那么(1)②中的结论是否任然成立?若成立,请给出证明,若不成立,请说明理由.9.在正方形AMFN 中,以AM 为BC 边上的高作等边三角形ABC ,将AB 绕点A 逆时针旋转90°至点D ,D 点恰好落在NF 上,连接BD ,AC 与BD 交于点E ,连接CD , (1)如图1,求证:△AMC ≌△AND ; (2)如图1,若3,求AE 的长;(3)如图2,将△CDF 绕点D 顺时针旋转α(090α<<),点C,F 的对应点分别为1C 、1F ,连接1AF 、1BC ,点G 是1BC 的中点,连接AG ,试探索1AGAF 是否为定值,若是定值,则求出该值;若不是,请说明理由.10.问题背景若两个等腰三角形有公共底边,则称这两个等腰三角形的顶角的顶点关于这条底边互为顶针点;若再满足两个顶角的和是180°,则称这两个顶点关于这条底边互为勾股顶针点. 如图1,四边形ABCD 中,BC 是一条对角线,AB AC =,DB DC =,则点A 与点D 关于BC 互为顶针点;若再满足180A D +=︒∠∠,则点A 与点D 关于BC 互为勾股顶针点.初步思考(1)如图2,在ABC 中,AB AC =,30ABC ∠=︒,D 、E 为ABC 外两点,EB EC =,45EBC ∠=︒,DBC △为等边三角形. ①点A 与点______关于BC 互为顶针点;②点D 与点______关于BC 互为勾股顶针点,并说明理由. 实践操作(2)在长方形ABCD 中,8AB =,10AD =.①如图3,点E 在AB 边上,点F 在AD 边上,请用圆规和无刻度的直尺作出点E 、F ,使得点E 与点C 关于BF 互为勾股顶针点.(不写作法,保留作图痕迹) 思维探究②如图4,点E 是直线AB 上的动点,点P 是平面内一点,点E 与点C 关于BP 互为勾股顶针点,直线CP与直线AD交于点F.在点E运动过程中,线段BE与线段AF的长度是否会相等?若相等,请直接写出AE的长;若不相等,请说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、解答题1.(1)P(103,2);(2)(52,2)或(﹣52,2)【分析】(1)根据已知条件得到C(5,3),设直线OC的解析式为y=kx,求得直线OC的解析式为y=35x,设P(m,35m),根据S△POB=13S矩形OBCD,列方程即可得到结论;(2)设点P的纵坐标为h,得到点P在直线y=2或y=﹣2的直线上,作B关于直线y=2的对称点E,则点E的坐标为(5,4),连接OE交直线y=2于P,则此时PO+PB的值最小,设直线OE的解析式为y=nx,于是得到结论.【详解】(1)如图:∵矩形OBCD中,OB=5,OD=3,∴C(5,3),设直线OC的解析式为y=kx,∴3=5k,∴k=35,∴直线OC的解析式为y=35 x,∵点P在矩形的对角线OC上,∴设P(m,35 m),∵S△POB=13S矩形OBCD,∴12⨯5×35m=13⨯3×5,∴m=103,∴P(103,2);(2)∵S△POB=13S矩形OBCD,∴设点P的纵坐标为h,∴12h×5=133⨯⨯5,∴h=2,∴点P在直线y=2或y=﹣2上,作B关于直线y=2的对称点E,则点E的坐标为(5,4),连接OE交直线y=2于P,则此时PO+PB的值最小,设直线OE的解析式为y=nx,∴4=5n,∴n=45,∴直线OE的解析式为y=45 x,当y=2时,x=52,∴P(52,2),同理,点P在直线y=﹣2上,P(52,﹣2),∴点P的坐标为(52,2)或(﹣52,2).【点睛】本题考查了轴对称——最短路线问题,矩形的性质,待定系数法求函数的解析式,正确的找到点P 在位置是解题的关键.2.(1)见解析;(2)当ADC 满足90ADC ∠=︒时,四边形OCFD 为菱形,证明详见解析 【分析】(1)证明四边形OCFD 是平行四边形,得出OD=CF ,证出OB=CF ,再证明全等即可(2)证出四边形ABCD 是矩形,由矩形的性质得出OC=OD ,即可得出四边形OCFD 为菱形. 【详解】(1)证明:∵//,//CF BD DF AC ,∴四边形OCFD 是平行四边形, OBE CFE ∠=∠, ∴OD CF =,∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴OB OD =, ∴OB CF =,在FCE △和BOE △中, OBE CFE BEO FEC OB CF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()FCE BOE AAS ≌.(2)当ADC 满足90ADC ∠=︒时,四边形OCFD 为菱形.理由如下: ∵90ADC ∠=︒,四边形ABCD 是平行四边形, ∴四边形ABCD 是矩形 ∴,,,OA OC OB OD AC BD === ∴OC OD =, ∴四边形OCFD 为菱形 【点睛】本题考查全等三角形判定与性质,平行四边形和菱形的判定与性质等知识,熟练掌握平行四边形的判定和性质和菱形的判定是解题的关键. 3.(1)见解析;(2;(3)2 【分析】(1)由线段垂直平分线的性质可得BE=DE ,BF=DF ,可得∠EBD=∠EDB ,∠FBD=∠FDB ,由角平分线的性质可得∠EBD=∠BDF=∠EDB=∠DBF ,可证BE ∥DF ,DE ∥BF ,可得四边形DEBF 是平行四边形,即可得结论;(2)由菱形的性质和外角性质可得∠DFC=30°,由直角三角形的性质可求CF 的长; (3)过点D 作BC 的垂线,垂足为H ,根据菱形的性质得出∠DFH=∠ABC=30°,从而得到DH 的长度,再利用底乘高得出结果. 【详解】解:证明:(1)∵BD 平分∠ABC , ∴∠ABD=∠DBC , ∵EF 垂直平分BD ,∴BE=DE,BF=DF,∵∠EBD=∠EDB,∠FBD=∠FDB,∴∠EBD=∠BDF,∠EDB=∠DBF,∴BE∥DF,DE∥BF,∴四边形DEBF是平行四边形,且BE=DE,∴四边形BEDF是菱形;(2)过点D作DH⊥BC于点H,∵四边形BEDF是菱形,∴BF=DF=DE=2,∴∠FBD=∠FDB=∠BDE=15°,∴∠DFH=30°,且DH⊥BC,∴DH=12DF=1,FH=3DH=3,∵∠C=45°,DH⊥BC,∴∠C=∠CDH=45°,∴DH=CH=1,∴FC=FH+CH=3+1;(3)过点D作BC的垂线,垂足为H,∵四边形BEDF是菱形,∠BDE=15°,∴∠DBF=∠BDF=∠ABD=15°,∴∠DFH=∠ABC=30°,∵DE=DF=2,∴DH=1,∴菱形BEDF的面积=BF×DH=2×1=2.【点睛】本题考查了菱形的判定和性质,线段垂直平分线的性质,直角三角形的性质等知识,掌握菱形的判定方法是本题的关键.4.(1)见解析;(2)HG=OH+BG;(3)能成矩形,y33 42x=-.【分析】(1)根据旋转和正方形的性质可得出CD=CB,∠CDG=∠CBG=90,根据全等直角三角形的判定定理(HL)即可证出Rt△CDG≌Rt△CBG,即∠DCG=∠BCG,由此即可得出CG平分∠DCB;(2)由(1)的Rt△CDG≌Rt△CBG可得出BG=DG,根据全等直角三角形的判定定理(HL)即可证出Rt△CHO≌Rt△CHD,即OH=HD,再根据线段间的关系即可得出HG=HD+DG=OH+BG;(3)根据(2)的结论即可找出当G点为AB中点时,四边形AEBD为矩形,再根据正方形的性质以及点B的坐标可得出点G的坐标,设H点的坐标为(x,0),由此可得出HO=x,根据勾股定理即可求出x的值,即可得出点H的坐标,结合点H、G的坐标利用待定系数法即可求出直线DE的解析式.【详解】(1)∵正方形ABCO绕点C旋转得到正方形CDEF,∴CD=CB,∠CDG=∠CBG=90°.在Rt△CDG和Rt△CBG中,∵CG CGCD CB=⎧⎨=⎩,∴Rt△CDG≌Rt△CBG(HL),∴∠DCG=∠BCG,即CG平分∠DCB.(2)由(1)证得:Rt△CDG≌Rt△CBG,∴BG=DG.在Rt△CHO和Rt△CHD中,∵CH CHCO CD=⎧⎨=⎩,∴Rt△CHO≌Rt△CHD(HL),∴OH=HD,∴HG=HD+DG=OH+BG.(3)假设四边形AEBD可为矩形.当G点为AB中点时,四边形AEBD为矩形,如图所示.∵G点为AB中点,∴BG=GA12=AB,由(2)证得:BG=DG,则BG=GA=DG12=AB12=DE=GE,又AB=DE,∴四边形AEBD为矩形,∴AG=EG=BG=DG.∵AG12=AB=3,∴G点的坐标为(6,3).设H点的坐标为(x,0),则HO=x,∴HD=x,DG=3.在Rt△HGA中,HG=x+3,GA=3,HA=6﹣x,由勾股定理得:(x+3)2=32+(6﹣x)2,解得:x=2,∴H点的坐标为(2,0).设直线DE的解析式为:y=kx+b(k≠0),将点H(2,0)、G(6,3)代入y=kx+b中,得:2063k bk b+=⎧⎨+=⎩,解得:3432kb⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴直线DE的解析式为:y3342x=-.故四边形AEBD能为矩形,此时直线DE的解析式为:y33 42x=-.【点睛】本题考查了矩形的性质、旋转的性质、全等三角形的判定及性质、待定系数法求函数解析式以及勾股定理.解题的关键是:(1)证出Rt△CDG≌Rt△CBG;(2)找出BG=DG、OH=HD;(3)求出点H、G的坐标.本题属于中档题,难度不大,解决该题型题目时,根据全等三角形的性质找出相等的边和角是关键.5.(1)BC⊥CF,CF+CD=BC;(2)CF⊥BC,CF﹣CD=BC,证明详见解析;(3)494.【分析】(1)△ABC是等腰直角三角形,利用SAS即可证明△BAD≌△CAF,从而证得CF=BD,据此即可证得;(2)同(1)相同,利用SAS即可证得△BAD≌△CAF,从而证得BD=CF,即可得到CF﹣CD=BC;(3)先证明△BAD≌△CAF,进而得出△FCD是直角三角形,根据直角三角形斜边上中线的性质即可得到DF的长,再求出CD,BC即可解决问题.【详解】(1)如图1中,∵∠BAC=90°,∠ABC=45°,∴∠ACB=∠ABC=45°,∴AB=AC,∵四边形ADEF是正方形,∴AD=AF,∠DAF=90°,∵∠BAD=90°﹣∠DAC,∠CAF=90°﹣∠DAC,∴∠BAD=∠CAF,∵在△BAD和△CAF中,AB AC BAD CAF AD AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BAD ≌△CAF (SAS ),∴BD =CF ,∠ABD =∠ACF =45°,∴∠FCB =∠ACF +∠ACB =90°,即CF ⊥BC ,∵BD +CD =BC ,∴CF +CD =BC ;故答案为:CF ⊥BC ,CF +CD =BC .(2)结论:CF ⊥BC ,CF ﹣CD =BC .理由:如图2中,∵∠BAC =90°,∠ABC =45°,∴∠ACB =∠ABC =45°,∴AB =AC ,∵四边形ADEF 是正方形,∴AD =AF ,∠DAF =90°,∵∠BAD =90°+∠DAC ,∠CAF =90°+∠DAC ,∴∠BAD =∠CAF ,∵在△BAD 和△CAF 中,AB AC BAD CAF AD AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BAD ≌△CAF (SAS ),∴BD =CF ,∠ABD =∠ACF =45°,∴∠FCB =∠ACF +∠ACB =90°,即CF ⊥BC ,∴BC +CD =CF ,∴CF ﹣CD =BC ;(3)如图3中,∵∠BAC =90°,∠ABC =45°,∴∠ACB =∠ABC =45°,∴AB =AC ,∵四边形ADEF 是正方形,∴AD =AF ,∠DAF =90°,∵∠BAD =90°﹣∠BAF ,∠CAF =90°﹣∠BAF ,∴∠BAD =∠CAF ,∵在△BAD 和△CAF 中,AB AC BAD CAF AD AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BAD ≌△CAF (SAS ),∴∠ACF =∠ABD ,BD =CF =5,∵∠ABC =45°,∴∠ABD =135°,∴∠ACF =∠ABD =135°,∴∠FCD =135°﹣45°=90°,∴△FCD 是直角三角形.∵OD =OF ,∴DF =2OC =13,∴Rt △CDF 中,CD 2222135DF CF -=-12,∴BC =DC ﹣BD =12﹣5=7,∴AB =AC =722, ∴S △ABC 1272492224=⨯=. 【点睛】本题主要考查了等腰直角三角形的性质,勾股定理,正方形的性质以及全等三角形的判定与性质,判断出△BAD ≌△CAF 是解本题的关键.6.(1)见解析;(2)1条;(3)7211t =或185t =【分析】(1)证△AEH ≌△CGH (SAS ),即可得出AH=CH ;(2)连接BD 交AC 于O ,作直线OE 即可;(3)分两种情况:①连接AH 交BC 于M ,证出BM=CM=12BC=6,由题意得BE=BG=EH=GH=t ,则AE=9-t ,GM=6-t ,由三角形面积关系得出方程,解方程即可; ②连接AH 交CD 于M ,交BC 的延长线于K ,证出DM=CM=12CD ,证△KCM ≌△ADM 得CK=DA=12,则BK=BC+CK=24,且BE=BG=EH=GH=t ,则AE=9-t ,GK=24-t ,由三角形面积关系得出方程,解方程即可.【详解】解:(1)四边形BEHG 是正方形, BE BG ∴=,90BEH BGH ∠=∠=︒,90AEH CGH ∠=∠=︒, 又AB BC =,AE CG ∴=,又EH HG =,()AEH CGH SAS ∴∆≅∆,AH CH ∴=.(2)解:连接BD 交AC 于O ,如图1所示:作直线OE ,则直线OE 矩形ABCD 面积平分,即经过点E 且把矩形ABCD 面积平分的直线有1条,故答案为:1;(3) 解:分两种情况:①如图2所示:连接AH 交BC 于M ,∵四边形ABCD 是矩形,∴△ABC 的面积=△ADC 的面积,∵直线AH 将矩形ABCD 的面积分成1:3两部分,∴△ABM 的面积=△ACM 的面积,∴BM=CM=12CD=6,由题意得:BE=BG=EH=GH=t,则AE=9-t,GM=6-t,∵△ABM的面积=△AEH的面积+正方形BEHG的面积+△GHM的面积,∴12×6×9=12t(9-t)+t²+12t(6-t),解得:185t=;②如图3所示:连接AH交CD于M,交BC的延长线于K,∵四边形ABCD是矩形,∴∠MCK=∠B=∠D=∠BCD=90°,AD=BC=12,CD=AB=9,△ABC的面积=△ADC的面积,∵直线AH将矩形ABCD的面积分成1:3两部分,∴△ADM的面积=△ACM的面积,∴DM=CM=12CD=92,在△KCM和△ADM中,∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩D MCKDM CMAMD KMC,∴△KCM≌△ADM(ASA),∴CK=DA=12,∴BK=BC+CK=24,由题意得:BE=BG=EH=GH=t,则AE=9-t,GK=24-t,∵△ABK的面积=△AEH的面积+正方形BEHG的面积+△GHK的面积,∴12×24×9=12t(9-t)+t²+12t(24-t),解得:7211t=,综上所述,7211t=或185t=,故答案为:7211t=或185t=.【点睛】本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质、矩形的性质、全等三角形的判定与性质、三角形面积以及分类讨论等知识;本题综合性强,熟练掌握正方形的性质和矩形的性质,证明三角形全等是解题的关键.7.(1)见解析;(2)8;(3)4或6 【分析】(1)由折叠的性质得ACB ACE ∠=∠,BC EC =,由平行四边形的性质得AD BC =,//AD BC .则EC AD =,ACB CAD ∠=∠,得ACE CAD ∠=∠,证出OA OC =,则OD OE =,由等腰三角形的性质得ODE OED ∠=∠,证出CAD ACE OED ODE ∠=∠=∠=∠,即可得出结论;(2)证四边形ABCD 是矩形,则90CDO ∠=︒,==CD AB AD BC ==OA OC x ==,则OD x ,在Rt OCD ∆中,由勾股定理得出方程,求出OA =,由三角形面积公式即可得出答案;(3)分两种情况:90EAD ∠=︒或90AED ∠=︒,需要画出图形分类讨论,根据含30角的直角三角形的性质,即可得到BC 的长.【详解】解:(1)证明:由折叠的性质得:ABC ∆≅△AEC ∆,ACB ACE ∴∠=∠,BC EC =,四边形ABCD 是平行四边形,AD BC ∴=,//AD BC .EC AD ∴=,ACB CAD ∠=∠,ACE CAD ∴∠=∠,OA OC ∴=,OD OE ∴=,ODE OED ∴∠=∠,AOC DOE ∠=∠,CAD ACE OED ODE ∴∠=∠=∠=∠,//AC DE ∴;(2)平行四边形ABCD 中,90B ∠=︒,∴四边形ABCD 是矩形,90CDO ∴∠=︒,==CD AB AD BC ==由(1)得:OA OC =,设OA OC x ==,则OD x =,在Rt OCD ∆中,由勾股定理得:222)x x +=,解得:4x =,OA ∴=,OAC ∴∆的面积113692322OA CD =⨯=⨯⨯=; (3)分两种情况: ①如图3,当90EAD ∠=︒时,延长EA 交BC 于G ,AD BC =,BC EC =,AD EC ∴=,//AD BC ,90EAD ∠=︒,90EGC ∴∠=︒,30B ∠=︒,23AB =,30AEC ∴∠=︒,1122GC EC BC ∴==, G ∴是BC 的中点,在Rt ABG ∆中,33BG AB ==, 26BC BG ∴==;②如图4,当90AED ∠=︒时AD BC =,BC EC =,AD EC ∴=,由折叠的性质得:AE AB =,AE CD ∴=,在ACE ∆和CAD ∆中,AE CD CE AD AC CA =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()ACE CAD SSS ∴∆≅∆,ECA DAC ∴∠=∠,OA OC ∴=,OE OD ∴=,OED ODE ∴∠=∠,AED CDE ∴∠=∠,90AED ∠=︒,90CDE ,//AE CD ∴,又//AB CD ,B ∴,A ,E 在同一直线上,90BAC EAC ∴∠=∠=︒, Rt ABC ∆中,30B ∠=︒,23AB =,32AC AB ∴==,24BC AC ==; 综上所述,当AED ∆是直角三角形时,BC 的长为4或6.【点睛】本题是四边形综合题目,考查了翻折变换的性质、平行四边形的性质、平行线的判定与性质、矩形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、勾股定理、直角三角形的性质等知识;本题综合性强,熟练掌握翻折变换的性质和平行四边形的性质是解题的关键.8.(1)①EAB DAC ∠=∠; ② 平行四边形,证明见解析;(2)成立,证明见解析.【分析】(1)①根据EAD BAC ∠=∠,两角有公共角BAD ∠,可证EAB DAC ∠=∠;②连接EB ,证明△EAB ≌△DAC ,可得,ABE ACD EB CD ∠=∠=,再结合平行线的性质和等腰三角形的判定定理可得EF=DC ,由此可根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形证明四边形CDEF 为平行四边形.(2)根据60BAC ∠=︒,可证明△AED 和△ABC 为等边三角形,再根据ED ∥FC 结合等边三角形的性质,得出∠AFC=∠BDA ,求证△ABD ≌△CAF ,得出ED=CF ,进而求证四边形EDCF 是平行四边形.【详解】解:(1)①EAB DAC ∠=∠,理由如下:∵EAD BAC ∠=∠,EAD EAB BAD ∠=∠+∠,BAC BAD DAC ∠=∠+∠, ∴EAB BAD BAD DAC ∠+∠=∠+∠,∴EAB DAC ∠=∠;②证明:如下图,连接EB,在△EAB 和△DAC 中∵AE AD EAB DAC AB AC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△EAB ≌△DAC (SAS )∴,ABE ACD EB CD ∠=∠=,∵AB AC =,∴ABC ACD ∠=∠,∴ABE ABC ∠=∠,∵//EF DC ,∴EFB ABC ∠=∠,∴ABE EFB ∠=∠,∴EB EF =,∴DC EF =∴四边形CDEF 为平行四边形;(2)成立;理由如下:理由如下:∵60BAC ∠=︒,∴=60EAD BAC ∠=∠︒,∵AE=AD ,AB=AC ,∴△AED 和△ABC 为等边三角形,∴∠B=60°,∠ADE=60°,AD=ED,∵ED ∥FC ,∴∠EDB=∠FCB ,∵∠AFC=∠B+∠BCF=60°+∠BCF ,∠BDA=∠ADE+∠EDB=60°+∠EDB ,∴∠AFC=∠BDA ,在△ABD 和△CAF 中,60BDA AFC B BAC AB CA ∠=∠⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩∴△ABD ≌△CAF (AAS ),∴AD=FC ,∵AD=ED ,∴ED=CF ,又∵ED ∥CF ,∴四边形EDCF 是平行四边形.【点睛】本题考查全等三角形的性质和判定,等腰三角形的性质和判定,等边三角形的性质和判定,平行四边形的判定定理,平行线的性质.在做本题时可先以平行四边形的判定定理进行分析,在后两问中已知一组对边平行,所以只需证明这一组对边相等即可,一般证明线段相等就是证明相应的三角形全等.本题中是间接证明全等,在证明线段相等的过程中还应用到等腰三角形的判定定理(第(1)小题的第②问)和等边三角形的性质(第(2)小题),难度较大.9.(1)见解析;(2)AE=3)(3)1AG AF =. 【分析】(1)运用四边形AMFN 是正方形得到判断△AMC,△AND 是Rt △,进一步说明△ABC 是等边三角形,在结合旋转的性质,即可证明.(2)过E 作EG ⊥AB 于G,在BC 找一点H ,连接DH,使BH=HD ,设AG =x ,则AE=2x,得到△GBE 是等腰直角三角形和∠DHF=30°,再结合直角三角形的性质,判定Rt △AMC ≌Rt △AND ,最后通过计算求得AE 的长;(3)延长F 1G 到M,延长BA 交11F C 的延长线于N,使得1GM FG =,可得GMB ∆≌11GFC ∆,从而得到111BM FC DF == 1BMG GFN ∠=,可知BM ∥1F N , 再根据题意证明ABM ∆≌1ADF ∆,进一步说明1AMF ∆是等腰直角三角形,然后再使用勾股定理求解即可.【详解】(1)证明:∵四边形AMFN 是正方形,∴AM=AN ∠AMC=∠N=90°∴△AMC,△AND 是Rt △∵△ABC 是等边三角形∴AB=AC∵旋转后AB=AD∴AC=AD∴Rt △AMC ≌Rt △AND(HL)(2)过E 作EG ⊥AB 于G,在BC 找一点H ,连接DH,使BH=HD ,设AG =x则AE=2x 3x易得△GBE 是等腰直角三角形 ∴BG=EG 3x ∴AB=BC=31)x 易得∠DHF=30°∴HD=2DF=3,HF=3 ∴BF=BH+HF=233 ∵Rt △AMC ≌Rt △AND(HL) ∴易得3 ∴BC=BF-CF=233333=+∴(31)33x =∴3x =∴AE =223x = (3)122AG AF =; 理由:如图2中,延长F 1G 到M,延长BA 交11F C 的延长线于N,使得1GM FG =,则GMB ∆≌11GFC ∆,∴111BM FC DF == 1BMG GFN ∠=, ∴BM ∥1F N ,∴MBA N ∠=∠∵0190NAO OF D ∠=∠= 1AON DOF ∠=∠∴1N ADF ∠=∠∴1ABM ADF ∠=∠,∵AB AD =∴ABM ∆≌1ADF ∆(SAS )∴1AM AF = 1MAB DAF ∠=∠∴0190MAF BAD ∠=∠=∴1AMF ∆是等腰直角三角形∴1AG MF ⊥ 1AG GF = ∴12AF ∴12AG AF =【点睛】本题考查正方形的性质、三角形全等、以及勾股定理等知识点,综合性强,难度较大,但解答的关键是正确做出辅助线.10.(1)①D 、E ,②A ,理由见解析;(2)①作图见解析;②BE 与AF 可能相等,AE 的长度分别为43,367,2或18. 【分析】(1)根据互为顶点,互为勾股顶针点的定义即可判断.(2)①以C 为圆心,CB 为半径画弧交AD 于F ,连接CF ,作∠BCF 的角平分线交AB 于E ,点E ,点F 即为所求.②分四种情形:如图①中,当BE AF =时;如图②中,当BE AF =时;如图③中,当BE BC AF ==时,此时点F 与D 重合;如图④中,当BE CB AF ==时,点F 与点D重合,分别求解即可解决问题.【详解】解:(1)根据互为顶点,互为勾股顶针点的定义可知:①点A 与点D 和E 关于BC 互为顶针点;②点D 与点A 关于BC 互为勾股顶针点,理由:如图2中,∵△BDC 是等边三角形,∴∠D =60°,∵AB =AC ,∠ABC =30°,∴∠ABC =∠ACB =30°,∴∠BAC =120°,∴∠A +∠D =180°,∴点D 与点A 关于BC 互为勾股顶针点,故答案为:D 和E ,A .(2)①如图,点E 、F 即为所求(本质就是点B 关于CE 的对称点为F ,相当于折叠).②BE 与AF 可能相等,情况如下:情况一:如图①,由上一问易知,,BE EP BC PC ==,当BE AF =时,设AE x =,连接EF ,∵,,90BE EP AF EF EF EAF FPE ===∠=∠=︒,∴()EAF FPE HL ∆∆≌,∴AE PF x ==,在Rt CDF ∆中,()1082DF AD AF x x =-=--=+,10CF PC PF x =-=-,∴2228(2)(10)x x ++=-, 解得43x =,即43AE =; 情况二:如图②当BE AF =时,设AE x =,同法可得PF AE x ==,则8BE AF x ==-,FP FG GP EG AG AE x =+=+==,则18DF x =-,10CF x =+,在Rt CDF ∆中,则有2228(18)(10)x x +-=+,解得:367x =; 情况三:如图③,当BE BC AF ==时,此时点D 与F 重合,可得1082AE BE AB =-=-=; 情况四:如图④,当BE CB AF ==时,此时点D 与F 重合,可得18AE AB BE AB BC =+=+=. 综上所述,BE 与AF 可能相等,AE 的长度分别为43,367,2或18.【点睛】本题属于四边形综合题,考查了矩形的性质,等边三角形的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.。
八年级初二数学第二学期平行四边形单元 易错题难题同步练习试卷
八年级初二数学第二学期平行四边形单元 易错题难题同步练习试卷一、解答题1.如图,矩形OBCD 中,OB =5,OD =3,以O 为原点建立平面直角坐标系,点B ,点D 分别在x 轴,y 轴上,点C 在第一象限内,若平面内有一动点P ,且满足S △POB =13S 矩形OBCD ,问:(1)当点P 在矩形的对角线OC 上,求点P 的坐标;(2)当点P 到O ,B 两点的距离之和PO +PB 取最小值时,求点P 的坐标.2.如图,在菱形ABCD 中,AB =2cm ,∠ADC =120°.动点E 、F 分别从点B 、D 同时出发,都以0.5cm/s 的速度向点A 、C 运动,连接AF 、CE ,分别取AF 、CE 的中点G 、H .设运动的时间为ts (0<t <4). (1)求证:AF ∥CE ;(2)当t 为何值时,△ADF 的面积为3cm 2; (3)连接GE 、FH .当t 为何值时,四边形EHFG 为菱形.3.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________.4.如图,点A 、F 、C 、D 在同一直线上,点B 和点E 分别在直线AD 的两侧,且AB =DE ,∠A =∠D ,AF =DC .(1)求证:四边形BCEF 是平行四边形;(2)若∠DEF =90°,DE =8,EF =6,当AF 为 时,四边形BCEF 是菱形.5.如图,在矩形ABCD 中,E 是AD 的中点,将ABE ∆沿BE 折叠,点A 的对应点为点G .图1 图2(1)填空:如图1,当点G 恰好在BC 边上时,四边形ABGE 的形状是________; (2)如图2,当点G 在矩形ABCD 内部时,延长BG 交DC 边于点F . ①求证:BF AB DF =+. ②若3AD =,试探索线段DF 与FC 的数量关系.6.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 OAC 的面积;(3)如果30B ∠=︒,23AB =AED 是直角三角形时,求BC 的长.7.如图.正方形ABCD的边长为4,点E从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿射线AD运动,运动时间为t秒(t>0),以AE为一条边,在正方形ABCD左侧作正方形AEFG,连接BF.(1)当t=1时,求BF的长度;(2)在点E运动的过程中,求D、F两点之间距离的最小值;(3)连接AF、DF,当△ADF是等腰三角形时,求t的值.8.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.9.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,且交AC于点E,交BC于点F,连接BE、DF,且BE平分∠ABD.(1)①求证:四边形BFDE是菱形;②求∠EBF的度数.(2)把(1)中菱形BFDE进行分离研究,如图2,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FH交ED于点J,连接IJ,IH,IF,IG.试探究线段IH与FH之间满足的数量关系,并说明理由;(3)把(1)中矩形ABCD进行特殊化探究,如图3,矩形ABCD满足AB=AD时,点E是对角线AC上一点,连接DE,作EF⊥DE,垂足为点E,交AB于点F,连接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.10.如图,在长方形ABCD中,AB=CD=6cm,BC=10cm,点P从点B出发,以2cm/秒的速度沿BC向点C运动,设点P的运动时间为t秒:(1)PC=cm.(用t的代数式表示)(2)当t为何值时,△ABP≌△DCP?(3)当点P从点B开始运动,同时,点Q从点C出发,以vcm/秒的速度沿CD向点D运动,是否存在这样v的值,使得△ABP与△PQC全等?若存在,请求出v的值;若不存在,请说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、解答题1.(1)P(103,2);(2)(52,2)或(﹣52,2)【分析】(1)根据已知条件得到C(5,3),设直线OC的解析式为y=kx,求得直线OC的解析式为y=35x,设P(m,35m),根据S△POB=13S矩形OBCD,列方程即可得到结论;(2)设点P的纵坐标为h,得到点P在直线y=2或y=﹣2的直线上,作B关于直线y=2的对称点E,则点E的坐标为(5,4),连接OE交直线y=2于P,则此时PO+PB的值最小,设直线OE的解析式为y=nx,于是得到结论.【详解】(1)如图:∵矩形OBCD中,OB=5,OD=3,∴C(5,3),设直线OC的解析式为y=kx,∴3=5k,∴k=35,∴直线OC的解析式为y=35 x,∵点P在矩形的对角线OC上,∴设P(m,35 m),∵S△POB=13S矩形OBCD,∴12⨯5×35m=13⨯3×5,∴m=103,∴P(103,2);(2)∵S△POB=13S矩形OBCD,∴设点P的纵坐标为h,∴12h×5=133⨯⨯5,∴h=2,∴点P在直线y=2或y=﹣2上,作B关于直线y=2的对称点E,则点E的坐标为(5,4),连接OE交直线y=2于P,则此时PO+PB的值最小,设直线OE的解析式为y=nx,∴4=5n,∴n=45,∴直线OE的解析式为y=45 x,当y=2时,x=52,∴P(52,2),同理,点P在直线y=﹣2上,P(52,﹣2),∴点P的坐标为(52,2)或(﹣52,2).【点睛】本题考查了轴对称——最短路线问题,矩形的性质,待定系数法求函数的解析式,正确的找到点P在位置是解题的关键.2.(1)见解析;(2)t=2;(3)t=1.【分析】(1)由菱形的性质可得AB=CD,AB∥CD,可求CF=AE,可得结论;(2)由菱形的性质可求AD=2cm,∠ADN=60°,由直角三角形的性质可求AN3=3cm,由三角形的面积公式可求解;(3)由菱形的性质可得EF⊥GH,可证四边形DFEM是矩形,可得DF=ME,由直角三角形的性质可求AM=1,即可求解.【详解】证明:(1)∵动点E、F分别从点B、D同时出发,都以0.5cm/s的速度向点A、C运动,∴DF=BE,∵四边形ABCD是菱形,∴AB=CD,AB∥CD,∴CF=AE,∴四边形AECF是平行四边形,∴AF∥CE;(2)如图1,过点A作AN⊥CD于N,∵在菱形ABCD中,AB=2cm,∠ADC=120°,∴AD=2cm,∠ADN=60°,∴∠NAD=30°,∴DN=12AD=1cm,AN=3DN=3cm,∴S△ADF=12×DF×AN=12×12t×3=3,∴t=2;(3)如图2,连接GH,EF,过点D作DM⊥AB于M,∵四边形AECF是平行四边形,∴FA=CE,∵点G是AF的中点,点H是CE的中点,∴FG=CH,∴四边形FGHC是平行四边形,∴CF∥GH,∵四边形EHFG为菱形,∴EF⊥GH,∴EF⊥CD,∵AB∥CD,∴EF⊥AB,又∵DM⊥AB,∴四边形DFEM是矩形,∴DF=ME,∵∠DAB=60°,∴∠ADM=30°,∴AM =12AD =1cm , ∵AM+ME+BE =AB , ∴1+12t+12t =2, ∴t =1. 【点睛】本题是四边形综合题,考查了菱形的性质,直角三角形的性质,矩形的判定和性质,灵活运用这些性质解决问题是本题的关键.3.(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;②四边形PADQ 是平行四边形,∴DQ//,//,AP AD PQ AD PQ BC ==,AD//B C ,∴,//PQ BC PQ BC =,∴四边形PQCB 是平行四边形,∴QC//BP ,∴45APQ DQC ∠=∠=︒,90ADC QDT ∠=∠=︒,∴DQ=DT ,45,T DQT ADQ CDT ∠=∠=︒∠=∠,AD=DC ,∴ADQ CDT ≌,∴45AQD T ∠=∠=︒, AP//DQ ,∴45PAQ DQA ∠=∠=︒;(3)CH=5,理由如下:如图3所示:延长EH 交BC 于点G ;四边形ABCD 是正方形,∴AB=BC ,90D ∠=︒, 又EH=3,FH=1,EH ⊥AD ,∴EH//CD ,∴90HGC ∠=︒设AE=x ,1,3AE CF BC CF ==,∴AB=BC=CF=EG=3x , ∴CG=2x ,HG=3x-3,CH=3x-1在Rt HGC △中,()()22222243331CG HG CH x x x +=+-=-即,解得121,2x x ==当x=1时,AB=3(不符合题意,舍去); 当x=2时,AB=6,∴CH=5. 故答案为5. 【点睛】本题主要考查正方形的综合问题、三角形全等及勾股定理,关键是利用已知条件及四边形的性质得到它们之间的联系,然后利用勾股定理求解线段的长即可. 4.(1)详见解析;(2)145. 【分析】(1)由AB =DE ,∠A =∠D ,AF =DC ,易证得△ABC ≌DEF (SAS ),即可得BC =EF ,且BC ∥EF ,即可判定四边形BCEF 是平行四边形;(2)由四边形BCEF 是平行四边形,可得当BE ⊥CF 时,四边形BCEF 是菱形,所以连接BE ,交CF 与点G ,由三角形DEF 的面积求出EG 的长,根据勾股定理求出FG 的长,则可求出答案. 【详解】(1)证明:∵AF =DC , ∴AC =DF ,在△ABC 和△DEF 中,AB DE A D AC DF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ABC ≌△DEF (SAS ), ∴BC =EF ,∠ACB =∠DFE , ∴BC ∥EF ,∴四边形BCEF 是平行四边形;(2)如图,连接BE ,交CF 于点G ,∵四边形BCEF 是平行四边形, ∴当BE ⊥CF 时,四边形BCEF 是菱形, ∵∠DEF =90°,DE =8,EF =6, ∴DF 222286DE EF +=+10,∴S △DEF 1122EG DF EF DE =⋅=⋅, ∴EG 6824105⨯==, ∴FG =CG 22222418655EF EG ⎛⎫=-=-=⎪⎝⎭,∴AF =CD =DF ﹣2FG =10﹣365=145. 故答案为:145. 【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、菱形的判定与性质以及勾股定理等知识.熟练掌握平行四边形的判定与性质是解题的关键. 5.(1)四边形ABGE 的形状是正方形;(2)①详见解析;②DF=3CF 【分析】(1)由四边形ABCD 是矩形,可得90A ABC ︒∠=∠=,由折叠得:90BGE A ︒∠=∠=,根据三个内角是直角可判断四边形ABGE 为矩形,由折叠得:AB=BG ,根据一组邻边相等的矩形是正方形可判断矩形ABGE 为正方形;(2)①如图,连结EF ,在矩形ABCD 中,AB=DC ,AD=BC ,∠A=∠C=∠D=90°,由△ABE 沿BE 折叠后得到△GBE ,可得BG=AB ,EG=AE=ED ,∠A=∠BGE=90°,故∠EGF=∠D=90°,由HL 可判断Rt △EGF ≌Rt △EDF ,得到DF=FG ,问题得证;②设AB=DC=a ,则3,另设CF=x ,则DF=DC-CF=a-x ,由①得BF=AB+DF =2a-x ,在Rt △BCF 中,由勾股定理得:BF 2=BC 2+CF 2,代入数据运算可得:x=14a ,即CF=14a ,DF=a-x=34a ,进而可得DF 与CF 关系. 【详解】(1)四边形ABGE 的形状是正方形.理由是:∵四边形ABCD 是矩形,∴90A ABC ︒∠=∠=,由折叠得:90BGE A ︒∠=∠=,∴四边形ABGE 为矩形,由折叠得:AB=BG ,∴矩形ABGE 为正方形;故答案为:正方形.(2)①如图,连结EF ,在矩形ABCD 中,AB=DC ,AD=BC ,∠A=∠C=∠D=90°,∵E 是AD 的中点,∴AE=DE ,∵△ABE 沿BE 折叠后得到△GBE ,∴BG=AB ,EG=AE=ED ,∠A=∠BGE=90°,∴∠EGF=∠D=90°,Rt △EGF 和Rt △EDF 中,EG ED EF EF =⎧⎨=⎩, ∴Rt △EGF ≌Rt △EDF (HL ),∴DF=FG ,∴BF=BG+GF=AB+DF ;②不妨假设AB=DC=a ,则3,另设CF=x ,则DF=DC-CF=a-x ,由①得BF=AB+DF=a+a-x=2a-x ,在Rt △BCF 中,由勾股定理得:BF 2=BC 2+CF 2,即(2a-x)23a)2+x 2,整理得:x=14a , ∴CF=14a ,DF=a-x=34a , ∴DF=3CF .【点睛】本题主要考查了折叠的性质,正方形的判定,三角形全等的判定,勾股定理等内容,根据图形作出辅助线找出线段的等量关系列出方程是解题的关键.6.(1)见解析;(2;(3)4或6 【分析】(1)由折叠的性质得ACB ACE ∠=∠,BC EC =,由平行四边形的性质得AD BC =,//AD BC .则EC AD =,ACB CAD ∠=∠,得ACE CAD ∠=∠,证出OA OC =,则OD OE =,由等腰三角形的性质得ODE OED ∠=∠,证出CAD ACE OED ODE ∠=∠=∠=∠,即可得出结论;(2)证四边形ABCD 是矩形,则90CDO ∠=︒,==CD ABAD BC ==OA OC x ==,则OD x ,在Rt OCD ∆中,由勾股定理得出方程,求出OA =,由三角形面积公式即可得出答案;(3)分两种情况:90EAD ∠=︒或90AED ∠=︒,需要画出图形分类讨论,根据含30角的直角三角形的性质,即可得到BC 的长.【详解】解:(1)证明:由折叠的性质得:ABC ∆≅△AEC ∆,ACB ACE ∴∠=∠,BC EC =,四边形ABCD 是平行四边形,AD BC ∴=,//AD BC .EC AD ∴=,ACB CAD ∠=∠,ACE CAD ∴∠=∠,OA OC ∴=,OD OE ∴=,ODE OED ∴∠=∠,AOC DOE ∠=∠,CAD ACE OED ODE ∴∠=∠=∠=∠,//AC DE ∴;(2)平行四边形ABCD 中,90B ∠=︒,∴四边形ABCD 是矩形,90CDO ∴∠=︒,==CD AB AD BC ==由(1)得:OA OC =,设OA OC x ==,则OD x =,在Rt OCD ∆中,由勾股定理得:222)x x +=,解得:4x =,OA ∴=,OAC ∴∆的面积113692322OA CD =⨯=⨯⨯=; (3)分两种情况: ①如图3,当90EAD ∠=︒时,延长EA 交BC 于G ,AD BC =,BC EC =,AD EC ∴=,//AD BC ,90EAD ∠=︒,90EGC ∴∠=︒,30B ∠=︒,23AB =,30AEC ∴∠=︒,1122GC EC BC ∴==, G ∴是BC 的中点,在Rt ABG ∆中,33BG AB ==, 26BC BG ∴==;②如图4,当90AED ∠=︒时AD BC =,BC EC =,AD EC ∴=,由折叠的性质得:AE AB =,AE CD ∴=,在ACE ∆和CAD ∆中,AE CD CE AD AC CA =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()ACE CAD SSS ∴∆≅∆,ECA DAC ∴∠=∠,OA OC ∴=,OE OD ∴=,OED ODE ∴∠=∠,AED CDE ∴∠=∠,90AED ∠=︒,90CDE ,//AE CD ∴,又//AB CD ,B ∴,A ,E 在同一直线上,90BAC EAC ∴∠=∠=︒, Rt ABC ∆中,30B ∠=︒,23AB =,32AC AB ∴==,24BC AC ==; 综上所述,当AED ∆是直角三角形时,BC 的长为4或6.【点睛】本题是四边形综合题目,考查了翻折变换的性质、平行四边形的性质、平行线的判定与性质、矩形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、勾股定理、直角三角形的性质等知识;本题综合性强,熟练掌握翻折变换的性质和平行四边形的性质是解题的关键.7.(126 (2)2(3)2或224【分析】(1)由勾股定理可求出答案;(2)延长AF ,过点D 作射线AF 的垂线,垂足为H ,设AH =DH =x ,在Rt △AHD 中,得出x 2+x 2=42,解方程求出x 即可得出答案;(3)分AF =DF ,AF =AD ,AD =DF 三种情况,由正方形的性质及直角三角形的性质可得出答案.【详解】解:(1)当t =1时,AE =1,∵四边形AEFG 是正方形,∴AG =FG =AE =1,∠G =90°,∴BF 22FG BG +2215+26,(2)如图1,延长AF ,过点D 作射线AF 的垂线,垂足为H ,∵四边形AGFE 是正方形,∴AE =EF ,∠AEF =90°,∴∠EAF =45°,∵DH ⊥AH ,∴∠AHD =90°,∠ADH =45°=∠EAF ,∴AH =DH ,设AH =DH =x ,∵在Rt △AHD 中,∠AHD =90°,∴x 2+x 2=42,解得x 1=﹣22(舍去),x 2=22,∴D 、F 两点之间的最小距离为22;(3)当AF =DF 时,由(2)知,点F 与点H 重合,过H 作HK ⊥AD 于K ,如图2,∵AH =DH ,HK ⊥AD ,∴AK =2AD =2, ∴t =2.当AF =AD =4时,设AE =EF =x , ∵在Rt △AEF 中,∠AEF =90°,∴x 2+x 2=42,解得x 1=﹣2(舍去),x 2=2,∴AE =2,即t =2.当AD =DF =4时,点E 与D 重合,t =4,综上所述,t 为2或22或4. 【点睛】 本题是四边形综合题,考查了勾股定理,正方形的性质,等腰三角形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握正方形的性质,学会用分类讨论的思想思考问题.8.(1)32;323-;(2)①见详解;②x=1;(3)△CDP 为等腰三角形时x 的值为:633-或3或633+.【分析】(1)BP+DP 为点B 到D 两段折线的和.由两点间线段最短可知,连接DB ,若P 点落在BD 上,此时和最短,且为32.考虑动点运动,这种情形是存在的,由AQ=x ,则QD=3-x ,PQ=x .又PDQ=45°,所以QD =2PQ ,即3-x=2x .求解可得答案;(2)由已知条件对称分析,AB=BP=BC ,则∠BCP=∠BPC ,由∠BPM=∠BCM=90°,可得∠MPC=∠MCP .那么若有MP=MD ,则结论可证.再分析新条件∠CPD=90°,易得①结论.②求x 的值,通常都是考虑勾股定理,选择直角三角形QDM ,发现QM ,DM ,QD 都可用x 来表示,进而易得方程,求解即可.(3)若△CDP 为等腰三角形,则边CD 比为改等腰三角形的一腰或者底边.又P 点为A 点关于QB 的对称点,则AB=PB ,以点B 为圆心,以AB 的长为半径画弧,则P 点只能在弧AB 上.若CD 为腰,以点C 为圆心,以CD 的长为半径画弧,两弧交点即为使得△CDP 为等腰三角形(CD 为腰)的P 点.若CD 为底边,则作CD 的垂直平分线,其与弧AC 的交点即为使得△CDP 为等腰三角形(CD 为底)的P 点.则如图所示共有三个P 点,那么也共有3个Q 点.作辅助线,利用直角三角形性质求之即可.【详解】解:(1)连接DB ,若P 点落在BD 上,此时BP+DP 最短,如图:由题意,∵正方形ABCD 的边长为3,∴223332BD =+=∴BP +DP 的最小值是32由折叠的性质,PQ AQ x ==,则3QD x =-,∵∠PDQ=45°,∠QPD=90°,∴△QPD 是等腰直角三角形,∴22QD QP x ==,∴32x x-=,解得:323x=-;故答案为:32;323-;(2)如图所示:①证明:在正方形ABCD中,有AB=BC,∠A=∠BCD=90°.∵P点为A点关于BQ的对称点,∴AB=PB,∠A=∠QPB=90°,∴PB=BC,∠BPM=∠BCM,∴∠BPC=∠BCP,∴∠MPC=∠MPB-∠CPB=∠MCB-∠PCB=∠MCP,∴MP=MC.在Rt△PDC中,∵∠PDM=90°-∠PCM,∠DPM=90°-∠MPC,∴∠PDM=∠DPM,∴MP=MD,∴CM=MP=MD,即M为CD的中点.②解:∵AQ=x,AD=3,∴QD=3-x,PQ=x,CD=3.在Rt△DPC中,∵M为CD的中点,∴DM=QM=CM=32,∴QM=PQ+PM=x+32,∴(x+32)2=(3−x)2+(32)2,解得:x=1.(3)如图,以点B为圆心,以AB的长为半径画弧,以点C为圆心,以CD的长为半径画弧,两弧分别交于P1,P3.此时△CDP1,△CDP3都为以CD为腰的等腰三角形.作CD的垂直平分线交弧AC于点P2,此时△CDP2以CD为底的等腰三角形.;①讨论P1,如图作辅助线,连接BP1、CP1,作QP1⊥BP1交AD于Q,过点P1,作EF⊥AD 于E,交BC于F.∵△BCP1为等边三角形,正方形ABCD边长为3,∴P1F=332,P1E=333.在四边形ABP1Q中,∵∠ABP1=30°,∴∠AQP1=150°,∴△QEP1为含30°的直角三角形,∴31=9 332.∵AE=32,∴x=AQ=AE-QE=39(33)633 22-=-②讨论P2,如图作辅助线,连接BP2,AP2,过点P2作QG⊥BP2,交AD于Q,连接BQ,过点P2作EF⊥CD于E,交AB于F.∵EF垂直平分CD,∴EF垂直平分AB,∴AP2=BP2.∵AB=BP2,∴△ABP2为等边三角形.在四边形ABP2Q中,∵∠BAD=∠BP2Q=90°,∠ABP2=60°,∴∠AQG=120°∴∠EP2G=∠DQG=180°-120°=60°,∴P2E=33 3∴EG=9 332,∴DG=DE+GE=3933333 22+=,∴QD=33,∴3③对P3,如图作辅助线,连接BP1,CP1,BP3,CP3,过点P3作BP3⊥QP3,交AD的延长线于Q,连接BQ,过点P1,作EF⊥AD于E,此时P3在EF上,不妨记P3与F重合.∵△BCP 1为等边三角形,△BCP 3为等边三角形,BC=3,∴P 1P 3=33P 1E =3332-, ∴EF =333+. 在四边形ABP 3Q 中∵∠ABF=∠ABC+∠CBP 3=150°,∴∠EQF=30°,∴39332. ∵AE=32, ∴x=AQ=AE+QE=32+9333362=. 综合上述,△CDP 为等腰三角形时x 的值为:633-3633+.【点睛】本题第一问非常基础,难度较低.第二问因为动点的原因,思路不易找到,这里就需要做题时充分分析已知条件,尤其是新给出的条件.其中求边长是勾股定理的重要应用,是很重要的考点.第三问是一个难度非常高的题目,可以利用尺规作图的思想将满足要求的点P 找全.另外求解各个Q 点也是考察三角函数及勾股定理的综合应用,有着极高的难度.9.(1)①证明见解析;②60EBF ∠=︒;(2)3IH FH =;(3)222EG AG CE =+. 【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2ABD ADB ∠=∠,推出30ADB ∠=︒,延长即可解决问题.(2)3IH FH =.只要证明IJF ∆是等边三角形即可.(3)结论:222EG AG CE =+.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.②BE 平分ABD ∠,ABE EBD ∴∠=∠,EB ED =,EBD EDB ∴∠=∠,2ABD ADB ∴∠=∠,90ABD ADB ∠+∠=︒,30ADB ∴∠=︒,60ABD ∠=︒,30ABE EBO OBF ∴∠=∠=∠=︒,60EBF ∴∠=︒.(2)结论:3IH FH =.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,60B ∠=︒,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 ∴==,60MEJ B ∠=∠=︒,MEJ ∴∆是等边三角形,MJ EM NI ∴==,60M B ∠=∠=︒在BIF ∆和MJI ∆中,BI MJ B M BF IM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,BIF MJI ∴∆≅∆,IJ IF ∴=,BFI MIJ ∠=∠,HJ HF =,IH JF ∴⊥,120BFI BIF ∠+∠=︒,120MIJ BIF ∴∠+∠=︒,60JIF ∴∠=︒,JIF ∴∆是等边三角形,在Rt IHF ∆中,90IHF ∠=︒,60IFH ∠=︒,30FIH ∴∠=︒,3IH FH ∴=.(3)结论:222EG AG CE =+.理由:如图3中,将ADG ∆绕点D 逆时针旋转90︒得到DCM ∆,90FAD DEF ∠+∠=︒,AFED ∴四点共圆,45EDF DAE ∴∠=∠=︒,90ADC ∠=︒,45ADF EDC ∴∠+∠=︒,ADF CDM ∠=∠,45CDM CDE EDG ∴∠+∠=︒=∠,在DEM ∆和DEG ∆中,DE DE EDG EDM DG DM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,DEG DEM ∴∆≅∆,GE EM ∴=,45DCM DAG ACD ∠=∠=∠=︒,AG CM =,90ECM ∴∠=︒222EC CM EM ∴+=,EG EM =,AG CM =,222GE AG CE ∴=+.【点睛】本题考查四边形综合题、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,属于中考压轴题.10.(1)(10﹣2t );(2)t =2.5;(3)2.4或2【分析】(1)根据P 点的运动速度可得BP 的长,再利用BC ﹣BP 即可得到CP 的长;(2)当t =2.5时,△ABP ≌△DCP ,根据三角形全等的条件可得当BP =CP 时,再加上AB =DC ,∠B =∠C 可证明△ABP ≌△DCP ;(3)此题主要分两种情况①当BA =CQ ,PB =PC 时,再由∠B =∠C ,可得△ABP ≌△QCP ;②当BP =CQ ,AB =PC 时,再由∠B =∠C ,可得△ABP ≌△PCQ ,然后分别计算出t 的值,进而得到v 的值.【详解】解:(1)点P 从点B 出发,以2cm /秒的速度沿BC 向点C 运动,点P 的运动时间为t 秒时,BP =2t ,则PC =(10﹣2t )cm ;故答案为:(10﹣2t );(2)当t =2.5时,△ABP ≌△DCP ,∵当t =2.5时,BP =2.5×2=5,∴PC =10﹣5=5,∵在△ABP 和△DCP 中,90AB DC B C BP CP =⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩,∴△ABP ≌△DCP (SAS );(3)①如图1,当BA =CQ ,PB =PC 时,再由∠B =∠C ,可得△ABP ≌△QCP ,∵PB =PC ,∴BP =PC =12BC =5, 2t =5,解得:t =2.5,BA =CQ =6,v ×2.5=6,解得:v =2.4(秒).②如图2,当BP =CQ ,AB =PC 时,再由∠B =∠C ,可得△ABP ≌△PCQ , ∵AB =6,∴PC =6,∴BP =10﹣6=4,2t =4,解得:t =2,CQ =BP =4,2v =4,解得:v =2;综上所述:当v =2.4秒或2秒时△ABP 与△PQC 全等.【点睛】此题主要考查了全等三角形的判定,关键是掌握全等三角形全等的条件,找准对应边.。
八年级初二数学下学期平行四边形单元 易错题检测试卷
八年级初二数学下学期平行四边形单元 易错题检测试卷一、选择题1.如图,点P 是正方形ABCD 的对角线BD 上一点(点P 不与点B 、D 重合),PE ⊥BC 于点E ,PF ⊥CD 于点F ,连接EF 给出下列五个结论:①AP =EF ;②AP ⊥EF ;③仅有当∠DAP =45°或67.5°时,△APD 是等腰三角形;④∠PFE =∠BAP :⑤22PD =EC .其中有正确有( )个.A .2B .3C .4D .52.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,菱形ABCD 的边,8AB =,60B ∠=,P 是AB 上一点,3BP =,Q 是CD 边上一动点,将梯形APQD 沿直线PQ 折叠,A 的对应点'A .当'CA 的长度最小时,'C Q 的长为( )A .5B .7C .8D .1324.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 ⊥5.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6.如图,矩形ABCD 中,5AD =,7AB =,点E 为DC 上一个动点,把ADE ∆沿AE 折叠,点D 的对应点为D ,若D 落在ABC ∠的平分线上时,DE 的长为( )A .53或2B .52或53C .52或35D .35或2 7.如图,在平行四边形ABCD 中,过点A 作AG BC ⊥于G ,作AH CD ⊥于H ,且45GAH ∠=︒,2AG =,3AH =,则平行四边形的面积是( )A.62B.122C.6D.128.如图,在△ABC 中,AB=3,AC=4,BC=5,P 为边 BC 上一动点,PE⊥AB 于 E,PF⊥AC于F,M 为 EF 中点,则 AM 的最小值为()A.1 B.1.3 C.1.2 D.1.59.如图,在边长为6的正方形ABCD中,E是边CD的中点,将ADE沿AE对折至AFE,延长交BC于点G,连接AG.则BG的长()A.1 B.2 C.3D.310.如图,在菱形ABCD中,AB=BD,点E、F分别是AB、AD上任意的点(不与端点重合),且AE=DF,连接BF与DE相交于点G,连接CG与BD相交于点H.给出如下几个结论:①△AED≌△DFB:②GC平分∠BGD;③S四边形BCDG=3CG2;④∠BGE的大小为定值.其中正确的结论个数为()A.1 B.2 C.3 D.4二、填空题11.如图,正方形ABCD中,AB=4,E是BC的中点,点P是对角线AC上一动点,则PE+PB的最小值为.12.如图,∠MAN=90°,点C 在边AM 上,AC=4,点B 为边AN 上一动点,连接BC ,△A′BC 与△ABC 关于BC 所在直线对称,点D ,E 分别为AC ,BC 的中点,连接DE 并延长交A′B 所在直线于点F ,连接A′E .当△A′EF 为直角三角形时,AB 的长为_____.13.如图,某景区湖中有一段“九曲桥”连接湖岸A ,B 两点,“九曲桥”的每一段与AC 平行或BD 平行,若AB =100m ,∠A =∠B =60°,则此“九曲桥”的总长度为_____.14.如图,在矩形ABCD 中,∠BAD 的平分线交BC 于点E ,交DC 的延长线于点F ,点G 是EF 的中点,连接CG ,BG ,BD ,DG ,下列结论:①BC=DF ;②135DGF ︒∠=;③BG DG ⊥;④34AB AD =,则254BDG FDG S S =,正确的有__________________.15.如图,在△ABC 中,AB =3,AC =4,BC =5,P 为边BC 上一动点,PE ⊥AB 于E ,PF ⊥AC 于F ,则EF 的最小值为_____.16.如图,在平行四边形ABCD 中,AB =6,BC =4,∠A =120°,E 是AB 的中点,点F 在平行四边形ABCD 的边上,若△AEF 为等腰三角形,则EF 的长为_____.17.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___________18.如图,在正方形ABCD 中,AC=62,点E 在AC 上,以AD 为对角线的所有平行四边形AEDF 中,EF 最小的值是_________.19.如图,正方形ABCD 面积为1,延长DA 至点G ,使得AG AD =,以DG 为边在正方形另一侧作菱形DGFE ,其中45EFG ︒∠=,依次延长, , AB BC CD 类似以上操作再作三个形状大小都相同的菱形,形成风车状图形,依次连结点, , , ,F H M N 则四边形FHMN 的面积为___________.20.如图,四边形ABCP 是边长为4的正方形,点E 在边CP 上,PE =1;作EF ∥BC ,分别交AC 、AB 于点G 、F ,M 、N 分别是AG 、BE 的中点,则MN 的长是_________.三、解答题21.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.22.在四边形ABCD 中,90A B C D ∠∠∠∠====,10AB CD ==,8BC AD ==.()1P 为边BC 上一点,将ABP 沿直线AP 翻折至AEP 的位置(点B 落在点E 处) ①如图1,当点E 落在CD 边上时,利用尺规作图,在图1中作出满足条件的图形(不写作法,保留作图痕迹,用2B 铅笔加粗加黑).并直接写出此时DE =______; ②如图2,若点P 为BC 边的中点,连接CE ,则CE 与AP 有何位置关系?请说明理由;()2点Q 为射线DC 上的一个动点,将ADQ 沿AQ 翻折,点D 恰好落在直线BQ 上的点'D 处,则DQ =______; 23.如图1,ABC ∆是以ACB ∠为直角的直角三角形,分别以AB ,BC 为边向外作正方形ABFG ,BCED ,连结AD ,CF ,AD 与CF 交于点M ,AB 与CF 交于点N .(1)求证:ABD FBC ∆≅∆;(2)如图2,在图1基础上连接AF 和FD ,若6AD =,求四边形ACDF 的面积.24.如图, 平行四边形ABCD 中,3AB cm =,5BC cm =,60B ∠=, G 是CD 的中点,E 是边AD 上的动点,EG 的延长线与BC 的延长线交于点F ,连接CE ,DF . (1) 求证:四边形CEDF 是平行四边形;(2) ①当AE 的长为多少时, 四边形CEDF 是矩形;②当AE = cm 时, 四边形CEDF 是菱形, (直接写出答案, 不需要说明理由).25.我们知道平行四边形有很多性质,现在如果我们把平行四边形沿着它的一条对角线翻折,会发现这其中还有更多的结论.(发现与证明..)ABCD 中,AB BC ≠,将ABC ∆沿AC 翻折至'AB C ∆,连结'B D . 结论1:'AB C ∆与ABCD 重叠部分的图形是等腰三角形;结论2:'B D AC .试证明以上结论. (应用与探究)在ABCD 中,已知2BC =,45B ∠=,将ABC ∆沿AC 翻折至'AB C ∆,连结'B D .若以A 、C 、D 、'B 为顶点的四边形是正方形,求AC 的长.(要求画出图形)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.(1)问题探究:如图①,在四边形ABCD中,AB∥CD,E是BC的中点,AE是∠BAD 的平分线,则线段AB,AD,DC之间的等量关系为;(2)方法迁移:如图②,在四边形ABCD中,AB∥CD,AF与DC的延长线交于点F,E是BC的中点,AE是∠BAF的平分线,试探究线段AB,AF,CF之间的等量关系,并证明你的结论;(3)联想拓展:如图③,AB∥CF,E是BC的中点,点D在线段AE上,∠EDF=∠BAE,试探究线段AB,DF,CF之间的数量关系,并证明你的结论.28.定义:只有一组对角是直角的四边形叫做损矩形,连结它的两个非直角顶点的线段叫做这个损矩形的直径。
平行四边形单元 易错题同步练习试题
平行四边形单元 易错题同步练习试题一、选择题1.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 .322.如图,在平行四边形ABCD 中,30, 6, 63,BCD BC CD E ︒∠===是AD 边上的中点,F 是AB 边上的一动点,将AEF ∆沿EF 所在直线翻折得到A EF '∆,连接A C ',则A C '的最小值为( )A .319B .313C .3193-D .633.如图,在四边形ABCD 中,AB ∥CD ,∠BCD=90°,AB=AD=10cm ,BC=8cm ,点P 从点A 出发,以每秒3cm 的速度沿折线A-B-C-D 方向运动,点Q 从点D 出发,以每秒2cm 的速度沿线段DC 方向向点C 运动、已知动点P ,Q 同时出发,当点Q 运动到点C 时,点P ,Q 停止运动,设运动时间为t 秒,在这个运动过程中,若△BPQ 的面积为20cm 2 , 则满足条件的t 的值有( )A .1个B .2个C .3个D .4个4.如图,菱形ABCD 中,∠A 是锐角,E 为边AD 上一点,△ABE 沿着BE 折叠,使点A 的对应点F 恰好落在边CD 上,连接EF ,BF ,给出下列结论:①若∠A =70°,则∠ABE =35°;②若点F 是CD 的中点,则S △ABE 13=S 菱形ABCD 下列判断正确的是( )A .①,②都对B .①,②都错C .①对,②错D .①错,②对5.如图,在菱形ABCD 中,AB =5cm ,∠ADC =120°,点E 、F 同时由A 、C 两点出发,分别沿AB .CB 方向向点B 匀速移动(到点B 为止),点E 的速度为1c m/s ,点F 的速度为2c m/s ,经过t 秒△DEF 为等边三角形,则t 的值为( )A .34B .43C .32D .536.如图,四边形,ABCD AD 与BC 不平行,AB CD =.,AC BD 为四边形ABCD 的对角线,,,E F ,G H 分别是,,,BD BC AC AD 的中点下列结论:①EG FH ⊥;②四边形EFGH 是矩形;③HF 平分;EHG ∠④()1 2EG BC AD =-;⑤四边形EFGH 是菱形.其中正确的个数是 ( )A .1个B .2个C .3个D .4个 7.如图,正方形ABCD 的边长为10,8AG CH ==,6BG DH ==,连接GH ,则线段GH 的长为( )A .835B .2C .145D .1052-8.如图,分别以Rt ACB ∆的直角边AC 和斜边AB 为边向外作正方形ACFG 和正方形ABDE ,连结CE 、BG 、GE .给出下列结论:①CE BG =;②EC BG ⊥③22222FG BF BD BC +=+④222222BC GE AC AB +=+其中正确的是( )A .②③④B .①②③C .①②④D .①②③④9.已知,在平面直角坐标系中放置了5个如图所示的正方形(用阴影表示),点1B 在y 轴上,点1C 、1E 、2E 、2C 、3E 、4E 、3C 均在x 轴正半轴上,若已知正方形1111D C B A 的边长为1,1160B C O ︒∠=,且112233////B C B C B C ,则点3A 的坐标是( )A .331(3,)26++B .333(3,)218++C .331(3,)26++D .333(3,)218++ 10.已知,如图,在菱形ABCD 中.(1)分别以C ,D 为圆心,大于12CD 长为半径作弧,两弧分别交于点E ,F ;(2)作直线EF ,且直线EF 恰好经过点A ,且与边CD 交于点M ;(3)连接BM .根据以上作图过程及所作图形,判断下列结论中错误..的是( )A .∠ABC =60°B .如果AB =2,那么BM =4C .BC =2CMD .2ABM ADM S S =△△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,正方形ABCD 中,AB=4,E 是BC 的中点,点P 是对角线AC 上一动点,则PE+PB 的最小值为 .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.已知:点B 是线段AC 上一点,分别以AB ,BC 为边在AC 的同侧作等边ABD △和等边BCE ,点M ,N 分别是AD ,CE 的中点,连接MN .若AC=6,设BC=2,则线段MN 的长是__________.15.如图,在矩形ABCD 中,∠BAD 的平分线交BC 于点E ,交DC 的延长线于点F ,点G 是EF 的中点,连接CG ,BG ,BD ,DG ,下列结论:①BC=DF ;②135DGF ︒∠=;③BG DG ⊥;④34AB AD =,则254BDG FDG S S =,正确的有__________________.16.如图,在平行四边形ABCD 中,对角线AC ,BD 相交于点O ,AB =OB ,点E ,F 分别是OA ,OD 的中点,连接EF ,EM ⊥BC 于点M ,EM 交BD 于点N ,若∠CEF =45°,FN =5,则线段BC 的长为_____.17.如图,在矩形ABCD 中,∠ACB =30°,BC =23,点E 是边BC 上一动点(点E 不与B ,C 重合),连接AE ,AE 的中垂线FG 分别交AE 于点F ,交AC 于点G ,连接DG ,GE .设AG =a ,则点G 到BC 边的距离为_____(用含a 的代数式表示),ADG 的面积的最小值为_____.18.菱形ABCD 的周长为24,∠ABC=60°,以AB 为腰在菱形外作底角为45°的等腰△ABE ,连结AC ,CE ,则△ACE 的面积为___________.19.如图,在ABC 中,D 是AB 上任意一点,E 是BC 的中点,过C 作//CF AB ,交DE 的延长线于F ,连BF ,CD ,若30FDB ∠=︒,45ABC ∠=︒,22BC =,则DF =_________.20.如图,有一张长方形纸片ABCD ,4AB =,3AD =.先将长方形纸片ABCD 折叠,使边AD 落在边AB 上,点D 落在点E 处,折痕为AF ;再将AEF ∆沿EF 翻折,AF 与BC 相交于点G ,则FG 的长为___________.三、解答题21.如图,ABC ∆是等腰直角三角形,AB AC =,D 是斜边BC 的中点,,E F 分别是,AB AC 边上的点,且DE DF ⊥,若12BE =,5CF =,求线段EF 的长.22.在矩形ABCD 中,AE ⊥BD 于点E ,点P 是边AD 上一点,PF ⊥BD 于点F ,PA =PF . (1)试判断四边形AGFP 的形状,并说明理由.(2)若AB =1,BC =2,求四边形AGFP 的周长.23.(1)如图①,在正方形ABCD 中,AEF ∆的顶点E ,F 分别在BC ,CD 边上,高AG 与正方形的边长相等,求EAF ∠的度数;(2)如图②,在Rt ABD ∆中,90,BAD AD AB ︒∠==,点M ,N 是BD 边上的任意两点,且45MAN ︒∠=,将ABM ∆绕点A 逆时针旋转90度至ADH ∆位置,连接NH ,试判断MN ,ND ,DH 之间的数量关系,并说明理由;(3)在图①中,连接BD 分别交AE ,AF 于点M ,N ,若正方形ABCD 的边长为12,GF=6,BM= 32,求EG ,MN 的长.24.如图,在边长为1的正方形ABCD 中,E 是边CD 的中点,点P 是边AD 上一点(与点A D 、不重合),射线PE 与BC 的延长线交于点Q .(1)求证:PDE QCE ∆≅∆;(2)若PB PQ =,点F 是BP 的中点,连结EF AF 、,①求证:四边形AFEP 是平行四边形;②求PE 的长.25.已知,如图,在三角形ABC ∆中,20AB AC cm ==,BD AC ⊥于D ,且16BD cm =.点M 从点A 出发,沿AC 方向匀速运动,速度为4/cm s ;同时点P 由B 点出发,沿BA 方向匀速运动,速度为1/cm s ,过点P 的动直线//PQ AC ,交BC 于点Q ,连结PM ,设运动时间为()t s ()05t <<,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 、、、为顶点的四边形为平行四边形?26.如图,在正方形ABCD 中,点E 是BC 边所在直线上一动点(不与点B 、C 重合),过点B 作BF ⊥DE ,交射线DE 于点F ,连接CF .(1)如图,当点E 在线段BC 上时,∠BDF=α.①按要求补全图形;②∠EBF =______________(用含α的式子表示);③判断线段 BF ,CF ,DF 之间的数量关系,并证明.(2)当点E 在直线BC 上时,直接写出线段BF ,CF ,DF 之间的数量关系,不需证明.27.如图,已知平面直角坐标系中,1,0A 、()0,2C ,现将线段CA 绕A 点顺时针旋转90︒得到点B ,连接AB .(1)求出直线BC 的解析式;(2)若动点M 从点C 出发,沿线段CB 以每分钟10个单位的速度运动,过M 作//MN AB 交y 轴于N ,连接AN .设运动时间为t 分钟,当四边形ABMN 为平行四边形时,求t 的值.(3)P 为直线BC 上一点,在坐标平面内是否存在一点Q ,使得以O 、B 、P 、Q 为顶点的四边形为菱形,若存在,求出此时Q 的坐标;若不存在,请说明理由.28.问题背景若两个等腰三角形有公共底边,则称这两个等腰三角形的顶角的顶点关于这条底边互为顶针点;若再满足两个顶角的和是180°,则称这两个顶点关于这条底边互为勾股顶针点. 如图1,四边形ABCD 中,BC 是一条对角线,AB AC =,DB DC =,则点A 与点D 关于BC 互为顶针点;若再满足180A D +=︒∠∠,则点A 与点D 关于BC 互为勾股顶针点.初步思考(1)如图2,在ABC 中,AB AC =,30ABC ∠=︒,D 、E 为ABC 外两点,EB EC =,45EBC ∠=︒,DBC △为等边三角形.①点A 与点______关于BC 互为顶针点;②点D 与点______关于BC 互为勾股顶针点,并说明理由.实践操作(2)在长方形ABCD 中,8AB =,10AD =.①如图3,点E 在AB 边上,点F 在AD 边上,请用圆规和无刻度的直尺作出点E 、F ,使得点E 与点C 关于BF 互为勾股顶针点.(不写作法,保留作图痕迹)思维探究②如图4,点E 是直线AB 上的动点,点P 是平面内一点,点E 与点C 关于BP 互为勾股顶针点,直线CP 与直线AD 交于点F .在点E 运动过程中,线段BE 与线段AF 的长度是否会相等?若相等,请直接写出AE 的长;若不相等,请说明理由.29.如图,在平行四边形 ABCD 中,AD=30 ,CD=10,F 是BC 的中点,P 以每秒1 个单位长度的速度从 A 向 D 运动,到D 点后停止运动;Q 沿着A B C D →→→ 路径以每秒3个单位长度的速度运动,到D 点后停止运动.已知动点 P ,Q 同时出发,当其中一点停止后,另一点也停止运动. 设运动时间为 t 秒,问:(1)经过几秒,以 A ,Q ,F ,P 为顶点的四边形是平行四边形(2)经过几秒,以A ,Q ,F , P 为顶点的四边形的面积是平行四边形 ABCD 面积的一半?30.在边长为5的正方形ABCD 中,点E 在边CD 所在直线上,连接BE ,以BE 为边,在BE 的下方作正方形BEFG ,并连接AG .(1)如图1,当点E 与点D 重合时,AG = ;(2)如图2,当点E 在线段CD 上时,DE =2,求AG 的长;(3)若AG =517,请直接写出此时DE 的长.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.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.2.C解析:C【分析】如图,先作辅助线,首先根据垂直条件,求出线段ME、DE长度,然后运用勾股定理求出DE的长度,再根据翻折的性质,当折线'EA,'AC与线段CE重合时,线段'AC长度最短,可以求出最小值.【详解】如图,连接EC,过点E 作EM ⊥CD 交CD 的延长线于点M.四边形ABCD 是平行四边形,6AD BC AD BC ∴==,,E 为AD 的中点,30BCD ∠=︒,330DE EA MDE BCD ∴==∠=∠=︒,,又 EM CD ⊥,133322ME DE DM ∴===, 3315363CM CD DM ∴=+== 根据勾股定理得: 22223153319.22CE ME CM ⎛⎫⎛⎫=+=+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭根据翻折的性质,可得'3EA EA ==,当折线'EA ,'AC 与线段CE 重合时,线段'AC 长度最短,此时'AC = 3193. 【点睛】本题是平行四边形翻折问题,主要考查直角三角形勾股定理,根据题意作出辅助线是解题的关键.3.B解析:B【解析】【分析】过A 作AH ⊥DC ,由勾股定理求出DH 的长.然后分三种情况进行讨论:即①当点P 在线段AB 上,②当点P 在线段BC 上,③当点P 在线段CD 上,根据三种情况点的位置,可以确定t 的值.【详解】解:过A 作AH ⊥DC ,∴AH =BC =8cm ,DH 22AD AH -10064-. i )当P 在AB 上时,即1003t ≤≤时,如图,1110382022BPQ S BP BC t =⋅=-⨯=(),解得:53t =;ii )当P 在BC 上时,即103<t ≤6时,BP =3t -10,CQ =16-2t ,113101622022BPQ S BP CQ t t =⋅=-⨯-=()(),化简得:3t 2-34t +100=0,△=-44<0,∴方程无实数解.iii )当P 在线段CD 上时,若点P 在线段CD 上,若点P 在Q 的右侧,即6≤t ≤345,则有PQ =34-5t ,13458202BPQ S t =-⨯=(),295t =<6(舍去); 若点P 在Q 的左侧时,即3485t ≤<,则有PQ =5t -34,15348202BPQ S t =-⨯=(); t =7.8. 综上所述:满足条件的t 存在,其值分别为153t =,t 2=7.8.故选B .【点睛】本题是平行四边形中的动点问题,解决问题时,一定要变动为静,将其转化为常见的几何问题,再进行解答.4.A解析:A【解析】【分析】只要证明BF BC =,可得ABF BFC C 70∠∠∠===,即可得出ABE 35∠=;延长EF 交BC 的延长线于M ,只要证明DEF ≌CMF ,推出EF FM =,可得EMB BCDE S S=四边形,BEF MBE 1S S 2=,推出ABE ABCD 1S S 3菱形=. 【详解】①∵四边形ABCD是菱形,∴AB∥CD,∠C=∠A=70°.∵BA=BF=BC,∴∠BFC=∠C=70°,∴∠ABF=∠BFC=70°,∴∠ABE12=∠ABF=35°,故①正确;②如图,延长EF交BC的延长线于M,∵四边形ABCD是菱形,F是CD中点,∴DF=CF,∠D=∠FCM,∠EFD=∠MFC,∴△DEF≌△CMF,∴EF=FM,∴S四边形BCDE=S△EMB,S△BEF12=S△MBE,∴S△BEF12=S四边形BCDE,∴S△ABE13=S菱形ABCD.故②正确,故选A.【点睛】本题考查了菱形的性质、等腰三角形的判定和性质、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.5.D解析:D【分析】由题意知道AE=t,CF=2t,连接BD,证明△DEB≌△DFC,得到EB=FC=2t,进而AB=AE+EB=3t=5,进而求出t的值.【详解】解:连接DB,如下图所示,∵四边形ABCD为菱形,且∠ADC=120°,∴∠CDB=60°∴△CDB为等边三角形,∴DB=DC又∵△DEF 为等边三角形,∴∠EDF=60°,DE=DF∴∠CDB=∠EDF∴∠CDB-∠BDF=∠EDF-∠BDF∴∠CDF=∠BDE在△EDB 和△FDC 中:=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩DE DF EDB FDC DB DC ,∴△EDB ≌△FDC(SAS)∴FC=BE=2t∴AB=AE+EB=t+2t=3t=5∴t=53. 故答案为:D.【点睛】本题考查了三角形全等、菱形的性质等相关知识,关键是能想到连接BD 后证明三角形全等,本题是动点问题,将线段长用t 的代数式表示,化动为静.6.C解析:C【分析】先根据三角形中位线定理,得出EF=FG=GH=HE ,进而得到四边形EFGH 是菱形,据此可判断结论是否正确,最后取AB 的中点P ,连接PE ,PG ,根据三角形三边关系以及三角形中位线定理,即可得出()1 2EG BC AD >-. 【详解】解:∵E ,F 分别是BD ,BC 的中点,∴EF 是△BCD 的中位线,∴EF=12CD , 同理可得,GH=12CD ,FG=12AB ,EH=12AB , 又∵AB=CD , ∴EF=FG=GH=HE ,∴四边形EFGH 是菱形,故⑤正确,②错误,∴EG ⊥FH ,HF 平分∠EHG ,故①、③正确,如图所示,取AB 的中点P ,连接PE ,PG ,∵E是BD的中点,G是AC的中点,∴PE是△ABD的中位线,PG是△ABC的中位线,∴PE=12AD,PG=12BC,PE∥AD,PG∥BC,∵AD与BC不平行,∴PE与PG不平行,∴△PEG中,EG>PG-PE,∴EG>12BC12AD,即EG>12(BC-AD),故④错误.综上所述,正确的有①③⑤.故选:C.【点睛】本题主要考查了中点四边形,三角形三边关系以及三角形中位线定理的运用,解题时注意:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.7.B解析:B【分析】延长DH交AG于点E,利用SSS证出△AGB≌△CHD,然后利用ASA证出△ADE≌△DCH,根据全等三角形的性质求出EG、HE和∠HEG,最后利用勾股定理即可求出HG.【详解】解:延长DH交AG于点E∵四边形ABCD为正方形∴AD=DC=BA=10,∠ADC=∠BAD=90°在△AGB和△CHD中AG CH BA DC BG DH =⎧⎪=⎨⎪=⎩∴△AGB ≌△CHD∴∠BAG=∠DCH∵∠BAG +∠DAE=90°∴∠DCH +∠DAE=90°∴CH 2+DH 2=82+62=100= DC 2∴△CHD 为直角三角形,∠CHD=90°∴∠DCH +∠CDH=90°∴∠DAE=∠CDH ,∵∠CDH +∠ADE=90°∴∠ADE=∠DCH在△ADE 和△DCH 中ADE DCH AD DCDAE CDH ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△ADE ≌△DCH∴AE=DH=6,DE=CH=8,∠AED=∠DHC=90°∴EG=AG -AE=2,HE= DE -DH=2,∠GEH=180°-∠AED=90°在Rt △GEH 中,=故选B .【点睛】此题考查是正方形的性质、全等三角形的判定及性质和勾股定理,掌握正方形的性质、全等三角形的判定及性质和利用勾股定理解直角三角形是解决此题的关键.8.C解析:C【分析】利用SAS 证明△AGB ≌△ACE ,即可判断①;证明∠BNM=∠MAE=90︒,即可判断②;假设③成立,利用勾股定理对等式变形证得AC =BC ,而AC 与BC 不一定相等,即可判断③;利用勾股定理证得2222BC EG BE CG +=+,从而证得结论④成立.【详解】∵四边形ACFG 和四边形ABDE 都是正方形,∴AC=AG ,AB=AE ,∵∠CAG=∠BAE=90°,∴∠CAG+∠BAC=∠BAE+∠BAC ,即∠GAB=∠CAE ,在△AGB 和△ACE 中,∵AG AC GAB CAE AB AE ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△AGB ≌△ACE(SAS),∴GB=CE ,故①正确;设BA 、CE 相交于点M ,∵△AGB ≌△ACE ,∴∠GBA=∠CEA ,又∵∠BMN=∠EMA ,∴∠BNM=∠MAE=90︒,∴EC BG ⊥,故②正确;设正方形ACFG 和正方形ABDE 的边长分别为a 和b ,∵ACB 为直角三角形,且AB 为斜边,∴22222AB AC b a BC -=-=,假设22222FG BF BD BC +=+成立,则有()22222a a BC b BC ++=+,整理得:()2222a BC b a =-,即2a BC BC =,∴a BC =,即AC BC =,∵AC 与BC 不一定相等,∴假设不成立,故③不正确;连接CG ,BE ,设BG 、CE 相交于N ,∵EC BG ⊥,∴222222222222BC EG BN NC EN NG BN EN NC NG BE CG +=+++=+++=+, ∵四边形ACFG 和四边形ABDE 都是正方形,∴222BE AB =,222CG AC =,∴222222BC EG AB AC +=+,故④正确;综上,①②④正确,故选:C .【点睛】本题是四边形综合题,主要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,灵活运用勾股定理是解题的关键.9.C解析:C【分析】根据两直线平行,同位角相等可得∠B 3C 3O=∠B 2C 2O=∠B 1C 1O=60°,然后利用三角形全等可得B 2E 2=E 1E 2=D 1E 1=E 3C 2,E 2C 2=E 3E 4=B 3E 4,解直角三角形求出OC 1、C 1E 、E 1E 2、E 2C 2、C 2E 3、E 3E 4、E 4C 3,再求出B 3C 3,过点A 3延长正方形的边交x 轴于M ,过点A 3作A 3N ⊥x 轴于N ,先求出A 3M ,再解直角三角形求出A 3N 、C 3N ,然后求出ON ,再根据点A 3在第一象限写出坐标即可.【详解】解∵B 1C 1∥B 2C 2∥B 3C 3,∴∠B 3C 3O =∠B 2C 2O =∠B 1C 1O =60°,∵正方形A 1B 1C 1D 1的边长为1,B 1C 1=C 1D 1,∠B 1C 1D 1=90°,∴∠C 1B 1O=∠D 1C 1E 1=30°,∴△C 1B 1O ≌△D 1C 1E 1;∴B 1O=C 1E 1,OC 1=D 1E 1,同理可得B 2E 2=E 1E 2=D 1E 1=E 3C 2;E 2C 2=E 3E 4=B 3E 4;111122223111111222OC D E E E B E C E B C ∴======⨯=11111C E D C ===2234342213236E C E E B E B E ====⨯=433416E C B E === 3343112263B C E C ∴==⨯= 过点A 3延长正方形的边交x 轴于M ,过点A 3作A 3N ⊥x 轴于N ,则332323333331133333A M A D D B C B C +=+=+=+= 333333312926A N A M === 3313313322C M A M ++=== 343133331233186C N E M C M ⎛⎫∴=-=⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭111122223343ON OC C E E E E C C E E E C N =++++++1313131313322262-=++++++= ∵点A 3在第一象限,∴点A 3的坐标是33132+⎭. 故选C.【点睛】本题考查正方形的性质,坐标与图形性质,全等三角形的判定与性质,30°角的直角三角形.熟练掌握有30°角的直角三角形各边之间的数量关系是解决本题的关键.10.B解析:B【分析】连接AC ,根据线段重直平分线的性质及菱形的性质即可判断A 选项正确;根据线段垂直平分线的性质及菱形的性质求出∠BAM=90°,利用三角函数求出AM ,即可利用勾股定理求出BM ,由此判断B 选项;根据线段垂直平分的性质和菱形的性质可得BC=2CM ,由此判断C 选项;利用同底等高的性质证明△ABM 的面积=△ABC 的面积=△ACD 的面积,再利用线段垂直平分线的性质即可判断D 选项.【详解】如图,连接AC ,由题意知:EF 垂直平分CD ,∴AC=CD ,∵四边形ABCD 是菱形,∴AD=AB=BC=CD ,∴AC=AD=CD=AB=BC ,∴△ABC 和△ACD 都是等边三角形,∴∠BAC=∠CAD=∠ABC=60°,故A 正确;∵AM 垂直平分CD ,∴∠CAM=∠DAM=30°,∴∠BAM=90°,∴S △ABM =S △ABC =S △ABD =2S △ADM ,故D 项正确;∵AB=2,∴AC=CD=2,∴AM=AC ·cos30°=233, ∴22AB AM +()222+37B 项错误;由AM 垂直平分CD 可得CM=12CD , 又∵BC=CD ,∴CM=12BC ,即BC=2CM ,故C 项正确; 故选:B .【点睛】本题考查线段垂直平分线的作图,线段垂直平分线的性质,等边三角形的判定及性质,菱形的性质,三角函数,勾股定理,是一道综合题,掌握知识点是解题关键.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:2222(25)42CE AC AE,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:2222BE 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.12.5【详解】由于点B与点D关于AC对称,所以如果连接DE,交AC于点P,那PE+PB的值最小.在Rt△CDE中,由勾股定理先计算出DE的长度,即为PE+PB的最小值.连接DE,交AC于点P,连接BD.∵点B与点D关于AC对称,∴DE的长即为PE+PB的最小值,∵AB=4,E是BC的中点,∴CE=2,在Rt △CDE 中,DE=25.考点:(1)、轴对称-最短路线问题;(3)、正方形的性质.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,∴, ∵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【分析】如图(见解析),先根据等边三角形的性质、平行四边形的判定与性质可得//,4ME AB ME AB ==,再根据平行线的性质可得60FEM C ∠=∠=︒,然后利用直角三角形的性质、勾股定理可得2,EF MF ==,从而可得3FN =,最后在Rt FMN 中,利用勾股定理即可得.【详解】如图,连接ME ,过点M 作MF CE ⊥,交CE 延长线于点F ,ABD △和BCE 都是等边三角形,2BC =,60,2,A CBE C BE CE AD A C B B ∴∠=∠=∠=︒====,//AD BE ∴,6AC =,624AD AB ∴==-=,点M ,N 分别是AD ,CE 的中点,112,122AM AD EN CE ∴====, AM BE ∴=,∴四边形ABEM 是平行四边形,//,4ME AB ME AB ∴==,60FEM C ∴∠=∠=︒,在Rt EFM △中,906030EMF ∠=︒-︒=︒,12,2EF ME MF ∴==== 123FN EN EF ∴=+=+=,则在Rt FMN 中,MN ===故答案为:21.【点睛】本题考查了等边三角形的性质、勾股定理、平行四边形的判定与性质、直角三角形的性质等知识点,通过作辅助线,构造直角三角形和平行四边形是解题关键.15.①③④【分析】由矩形的性质可得AB=CD ,AD=BC ,∠BAD=∠ABC=∠BCD=∠ADC=90°,AC=BD ,由角平分线的性质和余角的性质可得∠F=∠FAD=45°,可得AD=DF=BC ,可判断①;通过证明△DCG ≌△BEG ,可得∠BGE=∠DGC ,BG=DG ,即可判断②③;过点G 作GH ⊥CD 于H ,设AD=4x=DF ,AB=3x ,由勾股定理可求BD=5x ,由等腰直角三角形的性质可得HG=CH=FH=12x ,52,由三角形面积公式可求解,可判断④. 【详解】解:∵四边形ABCD 是矩形,∴AB=CD ,AD=BC ,∠BAD=∠ABC=∠BCD=∠ADC=90°,AC=BD ,∵AE 平分∠BAD ,∴∠BAE=∠DAE=45°,∴∠F=∠FAD ,∴AD=DF ,∴BC=DF ,故①正确;∵∠EAB=∠BEA=45°,∴AB=BE=CD ,∵∠CEF=∠AEB=45°,∠ECF=90°,∴△CEF 是等腰直角三角形,∵点G 为EF 的中点,∴CG=EG ,∠FCG=45°,CG ⊥AG ,∴∠BEG=∠DCG=135°,在△DCG 和△BEG 中, ===BE CD BEG DCG CG EG ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩,∴△DCG≌△BEG(SAS).∴∠BGE=∠DGC,BG=DG,∵∠BGE<∠AEB,∴∠DGC=∠BGE<45°,∵∠CGF=90°,∴∠DGF<135°,故②错误;∵∠BGE=∠DGC,∴∠BGE+∠DGA=∠DGC+∠DGA,∴∠CGA=∠DGB=90°,∴BG⊥DG,故③正确;过点G作GH⊥CD于H,∵34AB AD=,∴设AD=4x=DF,AB=3x,∴CF=CE=x,22AB AD x+,∵△CFG,△GBD是等腰直角三角形,∴HG=CH=FH=12x,DG=GB=522x,∴S△DGF=12×DF×HG=x2,S△BDG=12DG×GB=254x2,∴254BDG FDGS S=,故④正确;故答案为:①③④.【点睛】本题考查了矩形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质;熟练掌握矩形的性质,证明三角形全等和等腰直角三角形是解决问题的关键.16.5【分析】设EF=x,根据三角形的中位线定理表示AD=2x,AD∥EF,可得∠CAD=∠CEF=45°,证明△EMC是等腰直角三角形,则∠CEM=45°,证明△ENF≌△MNB,则EN=MN=12 x,BN =FN =5,最后利用勾股定理计算x 的值,可得BC 的长.【详解】解:设EF =x ,∵点E 、点F 分别是OA 、OD 的中点,∴EF 是△OAD 的中位线,∴AD =2x ,AD ∥EF ,∴∠CAD =∠CEF =45°,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD ∥BC ,AD =BC =2x ,∴∠ACB =∠CAD =45°,∵EM ⊥BC ,∴∠EMC =90°,∴△EMC 是等腰直角三角形,∴∠CEM =45°,连接BE ,∵AB =OB ,AE =OE∴BE ⊥AO∴∠BEM =45°,∴BM =EM =MC =x ,∴BM =FE ,易得△ENF ≌△MNB ,∴EN =MN =12x ,BN =FN =5, Rt △BNM 中,由勾股定理得:BN2=BM2+MN2, 即22215()2x x =+解得,x =5∴BC =2x =5 故答案为:5【点睛】本题考查了平行四边形的性质、等腰直角三角形的判定和性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理;解决问题的关键是设未知数,利用方程思想解决问题.17.42a-233【分析】先根据直角三角形含30度角的性质和勾股定理得AB=2,AC=4,从而得CG的长,作辅助线,构建矩形ABHM和高线GM,如图2,通过画图发现:当GE⊥BC时,AG最小,即a 最小,可计算a的值,从而得结论.【详解】∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=90°,∵∠ACB=30°,BC=23,∴AB=2,AC=4,∵AG=a,∴CG=4a-,如图1,过G作MH⊥BC于H,交AD于M,Rt△CGH中,∠ACB=30°,∴GH=12CG=42a-,则点G到BC边的距离为42a-,∵HM⊥BC,AD∥BC,∴HM⊥AD,∴∠AMG=90°,∵∠B=∠BHM=90°,∴四边形ABHM是矩形,∴HM=AB=2,∴GM=2﹣GH=422a--=2a,∴S△ADG11323222a aAD MG=⋅=⨯=,当a最小时,△ADG的面积最小,如图2,当GE⊥BC时,AG最小,即a最小,∵FG是AE的垂直平分线,∴AG=EG,∴42aa -=,∴43a=,∴△ADG 34233=,故答案为:42a-23.【点睛】本题主要考查了垂直平分线的性质、矩形的判定和性质、含30度角的直角三角形的性质以及勾股定理,确定△ADG的面积最小时点G的位置是解答此题的关键.18.9或31).【分析】分两种情况画图,利用等腰直角三角形的性质和勾股定理矩形计算即可.【详解】解:①如图1,延长EA交DC于点F,∵菱形ABCD的周长为24,∴AB=BC=6,∵∠ABC=60°,∴三角形ABC是等边三角形,∴∠BAC=60°,当EA⊥BA时,△ABE是等腰直角三角形,∴AE=AB=AC=6,∠EAC=90°+60°=150°,∴∠FAC=30°,∵∠ACD=60°,∴∠AFC=90°,∴CF=12AC=3,则△ACE的面积为:12AE×CF=12×6×3=9;②如图2,过点A作AF⊥EC于点F,由①可知:∠EBC=∠EBA+∠ABC=90°+60°=150°,∵AB=BE=BC=6,∴∠BEC=∠BCE=15°,∴∠AEF=45°-15°=30°,∠ACE=60°-15°=45°,∴AF=12AE,AF=CF=22AC=32∵AB=BE=6,∴AE=2∴2236AE AF-=∴EC=EF+FC=3632则△ACE的面积为:12EC×AF=1(3632)329(31)2⨯⨯=.故答案为:9或31).【点睛】本题考查了菱形的性质、等腰三角形的性质、等边三角形的判定与性质,解决本题的关键是掌握菱形的性质.19.4【分析】证明CF∥DB,CF=DB,可得四边形CDBF是平行四边形,作EM⊥DB于点M,解直角三角形即可.【详解】解:∵CF∥AB,∴∠ECF=∠EBD.∵E是BC中点,∴CE=BE.∵∠CEF=∠BED,∴△CEF≌△BED(ASA).∴CF=BD.∴四边形CDBF是平行四边形.作EM⊥DB于点M,∵四边形CDBF是平行四边形,22BC=∴BE=122BC=,DF=2DE,在Rt△EMB中,EM2+BM2=BE2且EM=BM∴EM=1,在Rt△EMD中,∵∠EDM=30°,∴DE=2EM=2,∴DF=2DE=4.故答案为:4.【点睛】本题考查平行四边形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理、直角三角形30度角性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,202【解析】【分析】根据折叠的性质可得∠DAF=∠BAF=45°,再由矩形性质可得FC=ED=1,然后由勾股定理求出FG即可.【详解】由折叠的性质可知,∠DAF=∠BAF=45°,∴AE=AD=3,EB=AB-AD=1,∵四边形EFCB为矩形,∴FC=BE=1,∵AB∥FC,∴∠GFC=∠DAF=45°,∴GC=FC=1,∴22112FG GC FC=+=+=2.【点睛】本题考查了折叠变换,矩形的性质是一种对称变换,理解折叠前后图形的大小不变,位置变化,对应边和对应角相等是解决此题的关键.三、解答题21.EF=13.【分析】首先连接AD ,由△ABC 是等腰直角三角形,AB=AC ,D 是斜边BC 的中点,可得:AD=DC ,∠EAD=∠C=45°,AD ⊥BC ,即∠CDF+∠ADF=90°,又DE ⊥DF ,可得:∠EDA+∠ADF=90°,故∠EDA=∠CDF ,从而可证:△AED ≌△CFD ;根据全等三角形的性质得到AE=CF=5,进而得出BE=AF=12.然后在Rt △AEF 中,运用勾股定理可将EF 的值求出;【详解】解:连接AD .∵△ABC 是等腰直角三角形,AB =AC ,D 是斜边BC 的中点,∴AD =DC =DB ,AD ⊥BC ,∴∠BAD =∠C =45°,∵∠EDA +∠ADF =90°,又∵∠CDF +∠ADF =90°,∴∠EDA =∠CDF .在△AED 与△CFD 中,EDA FDC AD CDEAD C ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△AED ≌△CFD (ASA ).∴AE =CF =5.∵AB =AC ,∴BE =AF =12.在Rt △AEF 中,∵∠EAF =90°,∴22222512169EF AE AF =+=+=,∴EF =13.【点睛】本题考查等腰直角三角形, 直角三角形斜边上的中线,掌握等腰三角形“三线合一”的性质、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质为解题关键.22.(1)四边形AGFP 是菱形,理由见解析;(2)四边形AGFP 的周长为:252【分析】(1)根据矩形的性质和菱形的判定解答即可;(2)根据全等三角形的判定和性质,以及利用勾股定理解答即可.【详解】解:(1)四边形AGFP 是菱形,理由如下:∵四边形ABCD 是矩形,∴∠BAP =90°,∵PF ⊥BD ,PA =PF ,∴∠PBA =∠PBF ,∵AE ⊥BD ,∴∠PBF+∠BGE =90°,∵∠BAP =90°,∴∠PBA+∠APB =90°,∴∠APB =∠BGE ,∵∠AGP =∠BGE ,∴∠APB =∠AGP ,∴AP =AG ,∵PA =PF ,∴AG =PF ,∵AE ⊥BD ,PF ⊥BD ,∴AE ∥PF ,∴四边形AGFP 是平行四边形,∵PA =PF ,∴平行四边形AGFP 是菱形;(2)在Rt △ABP 和Rt △FBP 中,∵PB =PB ,PA =PF ,∴Rt △ABP ≌Rt △FBP (HL ),∴AB =FB =1,∵四边形ABCD 是矩形,∴AD =BC =2,∴BD =设PA =x ,则PF =x ,PD =2﹣x ,PF 1,在Rt △DPF 中,DF 2+PF 2=PD 2,∴2221)(2)x x +=-解得:x ,∴四边形AGFP 的周长为:4x =42=. 【点睛】此题考查矩形的性质,菱形的判定,全等三角形的判定和性质和勾股定理,解题的关键是熟练掌握所学的知识定理进行解题.23.(1)见解析;(2)MN 2=ND 2+DH 2,理由见解析;(3)EG=4,MN=【分析】(1)根据高AG与正方形的边长相等,证明三角形全等,进而证明角相等,从而求出解.(2)用三角形全等和正方形的对角线平分每一组对角的知识可证明结论.(3)设EG=BE=x,根据正方形的边长得出CE,CF,EF,在Rt△CEF中利用勾股定理得到方程,求出EG的长,设MN=a,根据MN2=ND2+BM2解出a值即可.【详解】解:(1)在Rt△ABE和Rt△AGE中,AB=AG,AE=AE,∴Rt△ABE≌Rt△AGE(HL).∴∠BAE=∠GAE.同理,∠GAF=∠DAF.∴∠EAF=12∠BAD=45°;(2)MN2=ND2+DH2.∵∠BAM=∠DAH,∠BAM+∠DAN=45°,∴∠HAN=∠DAH+∠DAN=45°.∴∠HAN=∠MAN,又∵AM=AH,AN=AN,∴△AMN≌△AHN(SAS).∴MN=HN,∵∠BAD=90°,AB=AD,∴∠ABD=∠ADB=45°,∴∠HDN=∠HDA+∠ADB=90°,∴NH2=ND2+DH2,∴MN2=ND2+DH2;(3)∵正方形ABCD的边长为12,∴AB=AG=12,由(1)知,BE=EG,DF=FG.设EG=BE=x,则CE=12-x,∵GF=6=DF,∴CF=12-6=6,EF=EG+GF=x+6,在Rt△CEF中,∵CE2+CF2=EF2,∴(12-x)2+62=(x+6)2,解得x=4,即EG=BE=4,在Rt △ABD 中,,在(2)中,MN 2=ND 2+DH 2,BM=DH ,∴MN 2=ND 2+BM 2.设MN=a ,则a 2=()(22a+,即a 2=()(22a +,∴a=MN =【点睛】本题考查正方形的性质,四边相等,对角线平分每一组对角,以及全等三角形的判定和性质,勾股定理的知识点等.24.(1)见解析;(2)①见解析;②PE =【分析】(1)由四边形ABCD 是正方形知∠D=∠ECQ=90°,由E 是CD 的中点知DE=CE ,结合∠DEP=∠CEQ 即可得证;(2)①由PB=PQ 知∠PBQ=∠Q ,结合AD ∥BC 得∠APB=∠PBQ=∠Q=∠EPD ,由△PDE ≌△QCE 知PE=QE ,再由EF ∥BQ 知PF=BF ,根据Rt △PAB 中AF=PF=BF 知∠APF=∠PAF ,从而得∠PAF=∠EPD ,据此即可证得PE ∥AF ,从而得证;②设AP x =,则1PD x =-,1CQ x =-,2BQ x =-,利用三角形中位线定理得到()122EF x =-,由EF AP =,构造方程即可求得23x =,在Rt PDE ∆中,利用勾股定理即可求解.【详解】 (1)∵四边形ABCD 是正方形,∴∠D=∠ECQ=90°,∵E 是CD 的中点,∴DE=CE ,又∵∠DEP=∠CEQ ,∴△PDE ≌△QCE (ASA );(2)①∵PB=PQ ,∴∠PBQ=∠Q ,∵AD ∥BC ,∴∠APB=∠PBQ=∠Q=∠EPD ,∵△PDE ≌△QCE ,∴PE=QE ,∵PF=BF ,。
平行四边形单元 易错题同步练习
平行四边形单元 易错题同步练习一、选择题1.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 ⊥EF ,④BE+DF =EF ,⑤EC =FG ;其中正确结论有( )个A .2B .3C .4D .52.矩形ABCD 中,AB =3,BC =4,点E 是BC 边上一点,连接AE ,把∠B 沿AE 折叠,使点B 落在点B′处,当△CEB′为直角三角形时,BE 的长为( )A .3B .32C .2或3D .3或323.如图,是由两个正方形组成的长方形花坛ABCD ,小明从顶点A 沿着花坛间小路直到走到长边中点O ,再从中点O 走到正方形OCDF 的中心1O ,再从中心1O 走到正方形1O GFH 的中点2O ,又从中心2O 走到正方形2O IHJ 的中心3O ,再从中心3O 走到正方形3O KJP 的中心4O ,一共走了312m ,则长方形花坛ABCD 的周长是( )A .36mB .48mC .96mD .60m4.如图,在一张矩形纸片ABCD 中,AB=4,BC=8,点E ,F 分别在AD ,BC 上,将ABCD 沿直线EF 折叠,点C 落在AD 上的一点H 处,点D 落在点G 处,有以下四个结论:①四边形CFHE 是菱形;②EC 平分∠DCH ;③线段BF 的取值范围为3≤BF ≤4;④当点H 与点A重合时,EF=25.其中正确的结论是()A .①②③④B .①④C .①②④D .①③④5.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 .422-6.如图,正方形ABCD 的边长为1,顺次连接正方形ABCD 四边的中点得到第一个正方形1111D C B A ,又顺次连接正方形1111D C B A 四边中点得到第二个正方形2222A B C D ,……,以此类推,则第六个正方形6666A B C D 的面积是( )A .164B .116C .132D .187.已知:如图,在正方形ABCD 外取一点E ,连接AE 、BE 、DE .过点A 作AE 的垂线交DE 于点P .若AE =AP =1,PD =2,下列结论:①EB ⊥ED ;②∠AEB =135°;③S 正方形ABCD =5+22;④PB =2;其中正确结论的序号是( )A .①③④B .②③④C .①②④D .①②③8.如图,已知△ABC 的面积为24,点D 在线段AC 上,点F 在线段BC 的延长线上,且BF=4CF ,四边形DCFE 是平行四边形,则图中阴影部分的面积为( )A .3B .4C .6D .89.如图,矩形ABCD 中,5AD =,7AB =,点E 为DC 上一个动点,把ADE ∆沿AE 折叠,点D 的对应点为D ,若D 落在ABC ∠的平分线上时,DE 的长为( )A .53或2B .52或53C .52或35D .35或2 10.如图,在△ABC 中,∠ABC 和∠ACB 的角平分线相交于点O .过点O 作EF ∥BC 交AB 于E .交AC 于F .过点O 作OD ⊥AC 于D .下列五个结论:其中正确的有( ) (1) EF=BE+CF ; (2)∠BOC=90°+12∠A ;(3)点O 到△ABC 各边的距离都相等;(4)设OD=m .若AE 十AF =n ,则S △AEF = mn ;(5)S △AEF=S △FOC .A .2个B .3个C .4个D .5个二、填空题11.如图,在△ABC 中,AB =3,AC =4,BC =5,P 为边BC 上一动点,PE ⊥AB 于E ,PF ⊥AC 于F ,则EF 的最小值为_____.12.如图,在平行四边形ABCD 中,AB =6,BC =4,∠A =120°,E 是AB 的中点,点F 在平行四边形ABCD 的边上,若△AEF 为等腰三角形,则EF 的长为_____.13.菱形OBCD 在平面直角坐标系中的位置如图所示,顶点B (23,0),∠DOB =60°,点P 是对角线OC 上一个动点,E (0,-1),则EP 十BP 的最小值为__________.14.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).15.如图,正方形ABCD 的边长为4,点E 为AD 的延长线上一点,且DE =DC ,点P 为边AD 上一动点,且PC ⊥PG ,PG =PC ,点F 为EG 的中点.当点P 从D 点运动到A 点时,则CF 的最小值为___________16.如图,正方形ABCD 面积为1,延长DA 至点G ,使得AG AD =,以DG 为边在正方形另一侧作菱形DGFE ,其中45EFG ︒∠=,依次延长, , AB BC CD 类似以上操作再作三个形状大小都相同的菱形,形成风车状图形,依次连结点, , , ,F H M N 则四边形FHMN 的面积为___________.17.如图,在矩形纸片ABCD 中,AB =6,BC =10,点E 在CD 上,将△BCE 沿BE 折叠,点C 恰落在边AD 上的点F 处,点G 在AF 上,将△ABG 沿BG 折叠,点A 恰落在线段BF 上的点H 处,有下列结论:①∠EBG =45°;②S △ABG =32S △FGH ;③△DEF ∽△ABG ;④AG+DF =FG .其中正确的是_____.(把所有正确结论的序号都选上)18.在平行四边形 ABCD 中,AE 平分∠BAD 交边 BC 于 E ,DF 平分∠ADC 交边 BC 于 F ,若 AD=11,EF=5,则 AB= ___.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.如图,在□ABCD 中,对角线AC 、BD 相交于点O ,AB =OB ,E 为AC 上一点,BE 平分∠ABO ,EF ⊥BC 于点F ,∠CAD =45°,EF 交BD 于点P ,BP =5,则BC 的长为_______.三、解答题21.如图,平行四边形ABCD 的对角线AC BD 、交于点O ,分别过点C D 、作//,//CF BD DF AC ,连接BF 交AC 于点E .(1)求证: FCE BOE ≌;(2)当ADC ∠等于多少度时,四边形OCFD 为菱形?请说明理由.22.如图1,AC 是平行四边形ABCD 的对角线,E 、H 分别为边BA 和边BC 延长线上的点,连接EH 交AD 、CD 于点F 、G ,且//EH AC .(1)求证:AEF CGH ∆≅∆(2)若ACD ∆是等腰直角三角形,90ACD ∠=,F 是AD 的中点,8AD =,求BE 的长:(3)在(2)的条件下,连接BD ,如图2,求证:22222()AC BD AB BC +=+23.综合与探究(1)如图1,在正方形ABCD 中,E 是AB 上一点,F 是AD 延长线上一点,且DF BE =.CE 和CF 之间有怎样的关系.请说明理由.(2)如图2,在正方形ABCD 中,E 是AB 上一点,G 是AD 上一点,如果45GCE ∠=︒,请你利用(1)的结论证明:GE BE CD =+.(3)运用(1)(2)解答中所积累的经验和知识,完成下题:如图3在直角梯形ABCD 中,//()AD BC BC AD >,90B ∠=︒,12AB BC ==,E 是AB 上一点,且45DCE ∠=︒,4BE =,求DE 的长.24.如图所示,四边形ABCD 是正方形, M 是AB 延长线上一点.直角三角尺的一条直角边经过点D ,且直角顶点E 在AB 边上滑动(点E 不与点A B 、重合),另一直角边与CBM ∠的平分线BF 相交于点F .(1)求证: ADE FEM ∠=∠;(2)如图(1),当点E 在AB 边的中点位置时,猜想DE 与EF 的数量关系,并证明你的猜想;(3)如图(2),当点E 在AB 边(除两端点)上的任意位置时,猜想此时DE 与EF 有怎样的数量关系,并证明你的猜想.25.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.26.在平面直角坐标中,四边形OCNM 为矩形,如图1,M 点坐标为(m ,0),C 点坐标为(0,n ),已知m ,n 满足550n m -+-=.(1)求m ,n 的值;(2)①如图1,P ,Q 分别为OM ,MN 上一点,若∠PCQ =45°,求证:PQ =OP+NQ ;②如图2,S ,G ,R ,H 分别为OC ,OM ,MN ,NC 上一点,SR ,HG 交于点D .若∠SDG =135°,55HG =,则RS =______; (3)如图3,在矩形OABC 中,OA =5,OC =3,点F 在边BC 上且OF =OA ,连接AF ,动点P 在线段OF 是(动点P 与O ,F 不重合),动点Q 在线段OA 的延长线上,且AQ =FP ,连接PQ 交AF 于点N ,作PM ⊥AF 于M .试问:当P ,Q 在移动过程中,线段MN 的长度是否发生变化?若不变求出线段MN 的长度;若变化,请说明理由.27.如图1,点E 为正方形ABCD 的边AB 上一点,EF EC ⊥,且EF EC =,连接AF ,过点F 作FN 垂直于BA 的延长线于点N .(1)求EAF ∠的度数;(2)如图2,连接FC 交BD 于M ,交AD 于P ,试证明:2BD BG DG AF DM =+=+.28.(解决问题)如图1,在ABC ∆中,10AB AC ==,CG AB ⊥于点G .点P 是BC 边上任意一点,过点P 作PE AB ⊥,PF AC ⊥,垂足分别为点E ,点F .(1)若3PE =,5PF =,则ABP ∆的面积是______,CG =______.(2)猜想线段PE ,PF ,CG 的数量关系,并说明理由.(3)(变式探究)如图2,在ABC ∆中,若10AB AC BC ===,点P 是ABC ∆内任意一点,且PE BC ⊥,PF AC ⊥,PG AB ⊥,垂足分别为点E ,点F ,点G ,求PE PF PG ++的值.(4)(拓展延伸)如图3,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 上的任意一点,过点P 作PG BE ⊥,PH BC ⊥,垂足分别为点G ,点H .若8AD =,3CF =,直接写出PG PH +的值.29.已知:如下图,ABC 和BCD 中,90BAC BDC ∠=∠=,E 为BC 的中点,连接DE AE 、.若DC AE ,在DC 上取一点F ,使得DF DE =,连接EF 交AD 于O . (1)求证:EF DA ⊥.(2)若4,23BC AD ==,求EF 的长.30.在正方形中,连接,为射线上的一个动点(与点不重合),连接,的垂直平分线交线段于点,连接,. 提出问题:当点运动时,的度数是否发生改变?探究问题: (1)首先考察点的两个特殊位置:①当点与点重合时,如图1所示,____________②当时,如图2所示,①中的结论是否发生变化?直接写出你的结论:__________;(填“变化”或“不变化”)(2)然后考察点的一般位置:依题意补全图3,图4,通过观察、测量,发现:(1)中①的结论在一般情况下_________;(填“成立”或“不成立”)(3)证明猜想:若(1)中①的结论在一般情况下成立,请从图3和图4中任选一个进行证明;若不成立,请说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【分析】根据已知条件易证△ABE≌△ADF,根据全等三角形的性质即可判定①②;由正方形的性质就可以得出EC=FC,就可以得出AC垂直平分EF,即可判定③;设EC=FC=x,由勾股定理和三角函数计算后即可判定④⑤.【详解】∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD,∠B=∠BCD=∠D=∠BAD=90°.∵△AEF等边三角形,∴AE=EF=AF,∠EAF=60°.∴∠BAE+∠DAF=30°.在Rt△ABE和Rt△ADF中,AE AF AB AD ⎧⎨⎩== , Rt △ABE ≌Rt △ADF (HL ),∴BE=DF (故①正确).∠BAE=∠DAF ,∴∠DAF+∠DAF=30°,即∠DAF=15°(故②正确),∵BC=CD ,∴BC-BE=CD-DF ,即CE=CF ,∵AE=AF ,∴AC 垂直平分EF .(故③正确).设EC=FC=x ,由勾股定理,得:,2EF CG FG x ===, ∴EC ≠FG (⑤错误)在Rt △AEG 中,sin 60sin 602sin 60AG AE EF CG ︒︒︒===⨯=,AC ∴=,AB ∴=,BE x ∴==,BE DF x ∴+=-≠,(故④错误),综上所述,正确的结论为①②③,共3个,故选B .【点睛】本题考查了正方形的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,勾股定理的运用,等边三角形的性质的运用,解答本题时运用勾股定理的性质解题的关键.2.D解析:D【解析】【分析】当△CEB′为直角三角形时,有两种情况:①当点B′落在矩形内部时,如图1所示.连结AC ,先利用勾股定理计算出AC=5,根据折叠的性质得∠AB′E=∠B=90°,而当△CEB′为直角三角形时,只能得到∠EB′C=90°,所以点A 、B′、C 共线,即∠B 沿AE 折叠,使点B 落在对角线AC上的点B′处,则EB=EB′,AB=AB′=3,可计算出CB′=2,设BE=x,则EB′=x,CE=4-x,然后在Rt△CEB′中运用勾股定理可计算出x.②当点B′落在AD边上时,如图2所示.此时ABEB′为正方形.【详解】当△CEB′为直角三角形时,有两种情况:①当点B′落在矩形内部时,如图1所示.连结AC,在Rt△ABC中,AB=3,BC=4,∴AC=2243=5,∵∠B沿AE折叠,使点B落在点B′处,∴∠AB′E=∠B=90°,当△CEB′为直角三角形时,只能得到∠EB′C=90°,∴点A、B′、C共线,即∠B沿AE折叠,使点B落在对角线AC上的点B′处,∴EB=EB′,AB=AB′=3,∴CB′=5-3=2,设BE=x,则EB′=x,CE=4-x,在Rt△CEB′中,∵EB′2+CB′2=CE2,∴x2+22=(4-x)2,解得x=32,∴BE=32;②当点B′落在AD边上时,如图2所示.此时ABEB′为正方形,∴BE=AB=3.综上所述,BE的长为32或3.故选D.【点睛】本题考查了折叠问题:折叠前后两图形全等,即对应线段相等;对应角相等.也考查了矩形的性质以及勾股定理.注意本题有两种情况,需要分类讨论,避免漏解.3.C解析:C【解析】设正方形O3KJP的边长为a,根据正方形的性质知:O3O4=2a,正方形O2IHJ的边长为2a,O2O3a,正方形O1GFH的边长为4a,O1O2a,正方形OCDF的边长为8a,OO1a,∵AO=2OO1am,∴,解得:a=2m,∴FD=8a=16m,∴长方形花坛ABCD的周长是2×(2FD+CD)=6FD=96m,故选C.【点睛】本题考查了正方形的性质,主要利用了正方形的对角线与边长的关系,正方形的倍,熟记性质是解题的关键.4.D解析:D【分析】①先判断出四边形CFHE是平行四边形,再根据翻折的性质可得CF=FH,然后根据邻边相等的平行四边形是菱形证明即可判断出①正确;②根据菱形的对角线平分一组对角可得∠BCH=∠ECH,然后求出只有∠DCE=30°时EC平分∠DCH,即可判断出②错误;③点H与点A重合时,设BF=x,表示出AF=FC=8-x,利用勾股定理列出方程求解得到BF的最小值,点G与点D重合时,CF=CD,求出BF=4,然后写出BF的取值范围,即可判断出③正确;④过点F作FM⊥AD于M,求出ME,再利用勾股定理列式求解得到EF,即可判断出④正确.【详解】①∵FH与CG,EH与CF都是矩形ABCD的对边AD、BC的一部分,∴FH∥CG,EH∥CF,∴四边形CFHE是平行四边形,由翻折的性质得,CF=FH,∴四边形CFHE是菱形,故①正确;②∵四边形CFHE是菱形,∴∠BCH=∠ECH,∴只有∠DCE=30°时EC平分∠DCH,故②错误;③点H与点A重合时,设BF=x,则AF=FC=8-x,在Rt△ABF中,AB2+BF2=AF2,即42+x2=(8-x)2,解得x=3,点G与点D重合时,CF=CD=4,∴BF=4,∴线段BF的取值范围为3≤BF≤4,故③正确;④如图,过点F作FM⊥AD于M,则ME=(8-3)-3=2,由勾股定理得,2225MF ME+=综上所述,结论正确的有①③④,故选:D.【点睛】本题考查了菱形的判定和性质,勾股定理,掌握知识点是解题关键.5.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2∴GH2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.6.A解析:A【分析】计算前三个正方形的面积从而得出一般规律求解.【详解】顺次连接正方形ABCD 四边的中点得到第一个正方形1111D C B A则正方形1111D C B A 的面积为11122⨯= 正方形2222A B C D 的面积为111224⨯= 正方形3333A B C D 的面积为11112228⨯⨯= 正方形n n n n A B C D 的面积为11()22n n= 根据规律可得,第六个正方形6666A B C D 的面积为66111()2264== 【点睛】 本题考查了特殊正方形中的面积计算,解题的关键在于找出规律,根据规律求解.7.D解析:D【分析】先证明△APD ≌△AEB 得出BE =PD ,∠APD =∠AEB ,由等腰直角三角形的性质得出∠APE =∠AEP =45︒,得出∠APD =∠AEB =135︒,②正确;得出∠PEB =∠AEB ﹣∠AEP =90︒,EB ⊥ED ,①正确;作BF ⊥AE 交AE 延长线于点F ,证出EF =BF 2,得出AF =AE +EF =12,由勾股定理得出AB 22AF BF +522+S 正方形ABCD =AB 2=5+2,③正确;EP 2AE 2,由勾股定理得出BP 22BE EP +6,④错误;即可得出结论.【详解】解:∵∠EAB +∠BAP =90︒,∠PAD +∠BAP =90︒,∴∠EAB =∠PAD ,在△APD 和△AEB 中,AP AE PAD EAB AD AB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△APD ≌△AEB (SAS ),∴BE =PD ,∠APD =∠AEB ,∵AE =AP ,∠EAP =90︒,∴∠APE =∠AEP =45︒,∴∠APD =135︒,∴∠AEB =135︒,②正确;∴∠PEB =∠AEB ﹣∠AEP =135︒﹣45︒=90︒,∴EB ⊥ED ,①正确;作BF ⊥AE 交AE 延长线于点F ,如图所示:∵∠AEB =135︒,∴∠EFB =45︒,∴EF =BF ,∵BE =PD =2,∴EF =BF =2, ∴AF =AE +EF =1+2,AB =22AF BF +=22(12)(2)++=522+,∴S 正方形ABCD =AB 2=(522+)2=5+22,③正确;EP =2AE =2,BP =22BE EP +=222(2)+=6,④错误;故选:D .【点睛】本题考查了正方形的性质、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定、勾股定理等知识;本题综合性强,有一定难度,证明三角形全等是解题的关键.8.D解析:D【分析】连接EC,过A作AM∥BC交FE的延长线于M,求出平行四边形ACFM,根据等底等高的三角形面积相等得出△BDE的面积和△CDE的面积相等,△ADE的面积和△AME的面积相等,推出阴影部分的面积等于平行四边形ACFM的面积的一半,求出CF×h CF的值即可.【详解】连接DE、EC,过A作AM∥BC交FE的延长线于M,∵四边形CDEF是平行四边形,∴DE∥CF,EF∥CD,∴AM∥DE∥CF,AC∥FM,∴四边形ACFM是平行四边形,∵△BDE边DE上的高和△CDE的边DE上的高相同,∴△BDE的面积和△CDE的面积相等,同理△ADE的面积和△AME的面积相等,即阴影部分的面积等于平行四边形ACFM的面积的一半,是12×CF×h CF,∵△ABC的面积是24,BC=3CF∴12BC×h BC=12×3CF×h CF=24,∴CF×h CF=16,∴阴影部分的面积是12×16=8,故选:D.【点睛】此题考查平行四边形的判定及性质,同底等高三角形面积的关系,解题中注意阴影部分面积的求法,根据图形的特点选择正确的求法是解题的关键.9.B解析:B【分析】连接BD′,过D′作MN⊥AB,交AB于点M,CD于点N,作D′P⊥BC交BC于点P,先利用勾股定理求出MD′,再分两种情况利用勾股定理求出DE.【详解】如图,连接BD′,过D′作MN⊥AB,交AB于点M,CD于点N,作D′P⊥BC交BC于点P∵点D 的对应点D ′落在∠ABC 的角平分线上,∴MD ′=PD ′,设MD ′=x ,则PD ′=BM =x ,∴AM =AB −BM =7−x ,又折叠图形可得AD =AD ′=5,∴x 2+(7−x )2=25,解得x =3或4,即MD ′=3或4.在Rt △END ′中,设ED ′=a ,①当MD ′=3时,AM =7−3=4,D ′N =5−3=2,EN =4−a ,∴a 2=22+(4−a )2,解得a =52,即DE =52, ②当MD ′=4时,AM =7−4=3,D ′N =5−4=1,EN =3−a ,∴a 2=12+(3−a )2,解得a =53,即DE =53. 故选B.【点睛】本题考查翻折变换(折叠问题), 矩形的性质,角平分线的性质,勾股定理与折叠问题.解决本题的关键是依据题意分别表示Rt △AMD ′ 和Rt △END ′的三边,利用勾股定理解直角三角形. 10.B解析:B【分析】由在ABC ∆中,ABC ∠和ACB ∠的平分线相交于点O ,根据角平分线的定义与三角形内角和定理,即可求得②1902BOC A ∠=+∠︒正确;由平行线的性质和角平分线的定义得出BEO ∆和CFO ∆是等腰三角形得出EF BE CF =+故①正确;由角平分线定理与三角形面积的求解方法,即可求得③设OD m =,AE AF n +=,则12AEF S mn ∆=,故③错误;E 、F 不可能是三角形ABC 的中点,则EF 不能为中位线故④正确.【详解】解:在ABC ∆中,ABC ∠和ACB ∠的平分线相交于点O , 12OBC ABC ∴∠=∠,12OCB ACB ∠=∠,180A ABC ACB ∠+∠+∠=︒, 1902OBC OCB A ∴∠+∠=︒-∠, 1180()902BOC OBC OCB A ∴∠=︒-∠+∠=︒+∠;故(2)正确; 在ABC ∆中,ABC ∠和ACB ∠的平分线相交于点O ,OBC OBE ∴∠=∠,OCB OCF ∠=∠,//EF BC ,OBC EOB ∴∠=∠,OCB FOC ∠=∠,EOB OBE ∴∠=∠,FOC OCF ∠=∠,BE OE ∴=,CF OF =,EF OE OF BE CF ∴=+=+,故(1)正确;过点O 作OM AB ⊥于M ,作ON BC ⊥于N ,连接OA ,在ABC ∆中,ABC ∠和ACB ∠的平分线相交于点O ,ON OD OM m ∴===,1111()2222AEF AOE AOF S S S AE OM AF OD OD AE AF mn ∆∆∆∴=+=+=+=;故(3)正确,(4)错误;12EOB S BE OM ∆=,12OCF S FC OD ∆=, OM OD =,BE 不一定等于CF ,EOB S ∆∴不一定等于FOC S .故(5)错误,综上可知其中正确的结论是(1)(2)(3),故选:B .【点睛】此题考查了三角形中位线定理的运用,以及平行线的性质、等腰三角形的判定与性质.此题难度适中,解题的关键是注意数形结合思想的应用.二、填空题11.4【分析】根据三个角都是直角的四边形是矩形,得四边形AEPF 是矩形,根据矩形的对角线相等,得EF =AP ,则EF 的最小值即为AP 的最小值,根据垂线段最短,知:AP 的最小值即等于直角三角形ABC 斜边上的高.【详解】解:连接AP ,∵在△ABC 中,AB =3,AC =4,BC =5,∴AB 2+AC 2=BC 2,即∠BAC =90°.又∵PE ⊥AB 于E ,PF ⊥AC 于F ,∴四边形AEPF 是矩形,∴EF =AP ,∵AP 的最小值即为直角三角形ABC 斜边上的高,设斜边上的高为h ,则S △ABC =1122BC h AB AC ⋅=⋅ ∴1153422h ⨯⋅=⨯⨯ ∴h=2.4,∴EF 的最小值为2.4,故答案为:2.4.【点睛】本题考查了矩形的性质和判定,勾股定理的逆定理,直角三角形的性质的应用,要能够把要求的线段的最小值转化为便于求的最小值得线段是解此题的关键.12.33或3或57 【分析】△AEF 为等腰三角形,分三种情况讨论,由等腰三角形的性质和30°直角三角形性质、平行四边形的性质可求解.【详解】解:当AE AF =时,如图,过点A 作AH EF ⊥于H ,E 是AB 的中点,132AE AB ∴==, =AE AF ,AH EF ⊥,120A ∠=︒,30AEF AFE ∴∠=∠=︒,FH EH =, 1322AH AE ∴==,3332EH AH ==, 233EF EH ∴==,当AF EF =时,如图2,过点A 作AN CD ⊥于N ,过点F 作FM AB ⊥于M ,图2在平行四边形ABCD 中,6AB =,4BC =,120A ∠=︒,4AD BC ∴==,60ADC ∠=︒,30DAN ∴∠=︒,122DN AD ∴==,323AN DN ==, //AB CD ,AN CD ⊥,FM AB ⊥,23AN MF ∴==,AF EF =,FM AB ⊥,32AM ME ∴==, 22957124EF ME MF ∴=+=+=; 当3AE EF ==时,如图3,图33EF ∴=,综上所述:EF 的长为333或572. 【点睛】 本题考查了平行四边形的性质,等腰三角形的性质,勾股定理,利用分类讨论思想解决问题是本题的关键.13.19 【分析】 先根据菱形的性质可得OC 垂直平分BD ,从而可得=DP BP ,再根据两点之间线段最短可得EP BP +的最小值为DE ,然后利用等边三角形的判定与性质求出点D 的坐标,最后利用两点之间的距离公式即可得.【详解】如图,连接BP 、DP 、EP 、DE 、BD ,过点D 作DA OB ⊥于点A ,(23,0)B ,23OB ∴=,四边形ABCD 是菱形,OC ∴垂直平分BD ,23OB OD ==,点P 是对角线OC 上的点,DP BP ∴=,EP BP EP DP ∴+=+,由两点之间线段最短可知,EP DP +的最小值为DE ,即EP BP +的最小值为DE , ,60OB OD DOB =∠=︒,BOD ∴是等边三角形,DA OB ⊥,132OA OB ∴==,2222(23)(3)3AD OD OA =-=-=, (3,3)D ∴,又(0,1)E -,22(30)(31)19DE ∴=-++=,即EP BP +的最小值为19,故答案为:19.【点睛】本题考查了菱形的性质、等边三角形的判定与性质、两点之间的距离公式等知识点,根据两点之间线段最短得出EP BP +的最小值为DE 是解题关键.14.②③【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.15.【分析】由正方形ABCD的边长为4,得出AB=BC=4,∠B=90°,得出AC=P与D重合时,PC=ED=PA,即G与A重合,则EG的中点为D,即F与D重合,当点P从D点运动到A点时,则点F运动的路径为DF,由D是AE的中点,F是EG的中点,得出DF是△EAG 的中位线,证得∠FDA=45°,则F为正方形ABCD的对角线的交点,CF⊥DF,此时CF最小,此时CF=12AG=22.【详解】解:连接FD∵正方形ABCD的边长为4,∴AB=BC=4,∠B=90°,∴AC=2,当P与D重合时,PC=ED=PA,即G与A重合,∴EG的中点为D,即F与D重合,当点P从D点运动到A点时,则点F运动的轨迹为DF,∵D是AE的中点,F是EG的中点,∴DF是△EAG的中位线,∴DF∥AG,∵∠CAG=90°,∠CAB=45°,∴∠BAG=45°,∴∠EAG=135°,∴∠EDF=135°,∴∠FDA=45°,∴F为正方形ABCD的对角线的交点,CF⊥DF,此时CF最小,此时CF=12AG=22故答案为:2【点睛】本题主要考查了正方形的性质,掌握正方形的性质是解题的关键.16.1382【分析】如图所示,延长CD交FN于点P,过N作NK⊥CD于点K,延长FE交CD于点Q,交NS于点R,首先利用正方形性质结合题意求出AD=CD=AG=DQ=1,然后进一步根据菱形性质得出DE=EF=DG=2,再后通过证明四边形NKQR是矩形得出QR=NK=2,进一步可得2221382=+=+,再延长NS交ML于点Z,利用全等三角形性质与判定证FN FR NR明四边形FHMN为正方形,最后进一步求解即可.【详解】如图所示,延长CD交FN于点P,过N作NK⊥CD于点K,延长FE交CD于点Q,交NS于点R,∵ABCD为正方形,∴∠CDG=∠GDK=90°,∵正方形ABCD面积为1,∴AD=CD=AG=DQ=1,∴DG=CT=2,∵四边形DEFG为菱形,∴DE=EF=DG=2,同理可得:CT=TN=2,∵∠EFG=45°,∴∠EDG=∠SCT=∠NTK=45°,∵FE∥DG,CT∥SN,DG⊥CT,∴∠FQP=∠FRN=∠DQE=∠NKT=90°,∴2FQ=FE+EQ=22+∵∠NKT=∠KQR=∠FRN=90°,∴四边形NKQR是矩形,∴2,∴FR=FQ+QR=222=,+,NR=KQ=DK−2121∴2221382=+=+FN FR NR再延长NS交ML于点Z,易证得:△NMZ≅△FNR(SAS),∴FN=MN,∠NFR=∠MNZ,∵∠NFR+∠FNR=90°,∴∠MNZ+∠FNR=90°,即∠FNM=90°,同理可得:∠NFH=∠FHM=90°,∴四边形FHMN为正方形,∴正方形FHMN的面积=213FN=+故答案为:13+【点睛】本题主要考查了正方形和矩形性质与判定及与全等三角形性质与判定的综合运用,熟练掌握相关方法是解题关键.17.①②④.【分析】利用折叠性质得∠CBE=∠FBE,∠ABG=∠FBG,BF=BC=10,BH=BA=6,AG=GH,则可得到∠EBG=12∠ABC,于是可对①进行判断;在Rt△ABF中利用勾股定理计算出AF=8,则DF=AD-AF=2,设AG=x,则GH=x,GF=8-x,HF=BF-BH=4,利用勾股定理得到x2+42=(8-x)2,解得x=3,所以AG=3,GF=5,于是可对②④进行判断;接着证明△ABF∽△DFE,利用相似比得到43DE AFDF AB==,而623ABAG==,所以AB DEAG DF≠,所以△DEF与△ABG不相似,于是可对③进行判断.【详解】解:∵△BCE沿BE折叠,点C恰落在边AD上的点F处;点G在AF上,将△ABG沿BG折叠,点A恰落在线段BF上的点H处,∴∠CBE=∠FBE,∠ABG=∠FBG,BF=BC=10,BH=BA=6,AG=GH,∴∠EBG=∠EBF+∠FBG=12∠CBF+12∠ABF=12∠ABC=45°,所以①正确;在Rt△ABF中,AF=8,∴DF=AD﹣AF=10﹣8=2,设AG=x,则GH=x,GF=8﹣x,HF=BF﹣BH=10﹣6=4,在Rt△GFH中,∵GH2+HF2=GF2,∴x2+42=(8﹣x)2,解得x=3,∴GF=5,∴AG+DF=FG=5,所以④正确;∵△BCE沿BE折叠,点C恰落在边AD上的点F处,∴∠BFE=∠C=90°,∴∠EFD+∠AFB=90°,而∠AFB+∠ABF=90°,∴∠ABF=∠EFD,∴△ABF∽△DFE,∴ABDF=AFDE,∴DEDF=AFAB=86=43,而ABAG=63=2,∴ABAG≠DEDF,∴△DEF与△ABG不相似;所以③错误.∵S△ABG=12×6×3=9,S△GHF=12×3×4=6,∴S△ABG=32S△FGH,所以②正确.故答案是:①②④.【点睛】本题考查了三角形相似的判定与性质:在判定两个三角形相似时,应注意利用图形中已有的公共角、公共边等隐含条件,以充分发挥基本图形的作用;在利用相似三角形的性质时,主要利用相似比计算线段的长.也考查了折叠和矩形的性质.18.8或3【分析】根据AE和DF是否相交分类讨论,分别画出对应的图形,根据平行四边形的性质、平行线的性质、角平分线的定义和等角对等边即可得出结论.【详解】解:①当AE和DF相交时,如下图所示∵四边形ABCD为平行四边形,AD=11,EF=5,∴BC=AD=11,AD∥BC,AB=CD∴∠DAE=∠BEA,∠ADF=∠CFD∵AE 平分∠BAD,DF 平分∠ADC∴∠DAE=∠BAE,∠ADF=∠CDF∴∠BEA=∠BAE,∠CFD=∠CDF∴BE=AB,CF=CD∴BE=AB= CD= CF∵BE+CF=BC+EF∴2AB=11+5解得:AB=8;②当AE和DF不相交时,如下图所示∵四边形ABCD为平行四边形,AD=11,EF=5,∴BC=AD=11,AD∥BC,AB=CD∴∠DAE=∠BEA,∠ADF=∠CFD∵AE 平分∠BAD,DF 平分∠ADC∴∠DAE=∠BAE,∠ADF=∠CDF∴∠BEA=∠BAE,∠CFD=∠CDF∴BE=AB,CF=CD∴BE=AB= CD= CF∵BE+CF+EF =BC∴2AB+5=11解得:AB=3综上所述:AB=8或3故答案为:8或3.【点睛】此题考查的是平行四边形的性质、平行线的性质、角平分线的定义和等腰三角形的性质,掌握平行四边形的性质、平行线的性质、角平分线的定义和等角对等边是解决此题的关键.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=12 AC,∵AB=AC,EF=12 AB,∴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,∴AC2=2CD2,∴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】过点E作EM∥AD,由△ABO是等腰三角形,根据三线合一可知点E是AO的中点,可证得EM=12AD=12BC,根据已知可求得∠CEF=∠ECF=45°,从而得∠BEF=45°,△BEF为等腰直角三角形,可得BF=EF=FC=12BC,因此可证明△BFP≌△MEP(AAS),则EP=FP=12FC,在Rt△BFP中,利用勾股定理可求得x,即得答案.【详解】过点E 作EM ∥AD ,交BD 于M ,设EM=x ,∵AB=OB ,BE 平分∠ABO ,∴△ABO 是等腰三角形,点E 是AO 的中点,BE ⊥AO ,∠BEO=90°,∴EM 是△AOD 的中位线,又∵ABCD 是平行四边形,∴BC=AD=2EM=2x ,∵EF ⊥BC , ∠CAD=45°,AD ∥BC ,∴∠BCA=∠CAD=45°,∠EFC=90°,∴△EFC 为等腰直角三角形,∴EF=FC ,∠FEC=45°,∴∠BEF=90°-∠FEC=45°,则△BEF 为等腰直角三角形,∴BF=EF=FC=12BC=x , ∵EM ∥BF , ∴∠EMP=∠FBP ,∠PEM=∠PFB=90°,EM=BF ,则△BFP ≌△MEP (ASA ),∴EP=FP=12EF=12FC=12x , ∴在Rt △BFP 中,222BP BF PF =+,即:2221(5)()2x x =+,解得:2x =,∴BC=2x =4,故答案为:4.【点睛】考查了平行四边形的性质,等腰三角形的性质,三线合一的应用,平行线的性质,全等三角形的判定和性质,利用勾股定理求三角形边长,熟记图形的性质定理是解题的关键.三、解答题21.(1)见解析;(2)当ADC 满足90ADC ∠=︒时,四边形OCFD 为菱形,证明详见解析【分析】(1)证明四边形OCFD 是平行四边形,得出OD=CF ,证出OB=CF ,再证明全等即可(2)证出四边形ABCD 是矩形,由矩形的性质得出OC=OD ,即可得出四边形OCFD 为菱形.【详解】(1)证明:∵//,//CF BD DF AC ,∴四边形OCFD 是平行四边形, OBE CFE ∠=∠,∴OD CF =,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴OB OD =,∴OB CF =,在FCE △和BOE △中, OBE CFE BEO FEC OB CF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()FCE BOE AAS ≌.(2)当ADC 满足90ADC ∠=︒时,四边形OCFD 为菱形.理由如下:∵90ADC ∠=︒,四边形ABCD 是平行四边形,∴四边形ABCD 是矩形∴,,,OA OC OB OD AC BD ===∴OC OD =,∴四边形OCFD 为菱形【点睛】本题考查全等三角形判定与性质,平行四边形和菱形的判定与性质等知识,熟练掌握平行四边形的判定和性质和菱形的判定是解题的关键.22.(1)证明见解析;(2)BE =(3)证明见解析.【分析】(1)根据平行四边形的对边平行,结合平行线的性质可证明∠E=∠CGH ,∠H=∠AFE ,再证明四边形ACGE 是平行四边形即可证明AE=CG ,由此可利用“AAS”可证明全等; (2)证明△AEF ≌△DGF (AAS )可得△DGF ≌△CGH ,所以可得12AEDG CG CD ,再结合等腰直角三角形的性质即可求得CD ,由此可得结论;(3)利用等腰直角三角形的性质和平行四边形的性质结合勾股定理分别把22AC BD +和22AB BC +用2CD 表示即可得出结论. 【详解】解:(1)证明:∵四边形ABCD 为平行四边形,∴AB//CD ,AD//BC ,。
八年级初二数学第二学期平行四边形单元 易错题同步练习试题
八年级初二数学第二学期平行四边形单元 易错题同步练习试题一、解答题1.如图,在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,过点C 的直线//MN AB ,D 为AB 边上一点,过点D 作DE BC ⊥,交直线MN 于E ,垂足为F ,连接CD 、BE(1)当D 在AB 中点时,四边形BECD 是什么特殊四边形?说明你的理由; (2)当D 为AB 中点时,A ∠等于 度时,四边形BECD 是正方形.2.如图, 平行四边形ABCD 中,3AB cm =,5BC cm =,60B ∠=, G 是CD 的中点,E 是边AD 上的动点,EG 的延长线与BC 的延长线交于点F ,连接CE ,DF . (1) 求证:四边形CEDF 是平行四边形;(2) ①当AE 的长为多少时, 四边形CEDF 是矩形;②当AE = cm 时, 四边形CEDF 是菱形, (直接写出答案, 不需要说明理由).3.已知,在△ABC 中,∠BAC =90°,∠ABC =45°,D 为直线BC 上一动点(不与点B ,C 重合),以AD 为边作正方形ADEF ,连接CF .(1)如图1,当点D 在线段BC 上时,BC 与CF 的位置关系是 ,BC 、CF 、CD 三条线段之间的数量关系为 ;(2)如图2,当点D 在线段BC 的延长线上时,其他条件不变,请猜想BC 与CF 的位置关系BC ,CD ,CF 三条线段之间的数量关系并证明;(3)如图3,当点D 在线段BC 的反向延长线上时,点A ,F 分别在直线BC 的两侧,其他条件不变.若正方形ADEF 的对角线AE ,DF 相交于点O ,OC =132,DB =5,则△ABC 的面积为 .(直接写出答案)4.如图1,在正方形ABCD 和正方形BEFG 中,点,,A B E 在同一条直线上,P 是线段DF 的中点,连接,PG PC .(1)求证:,PG PC PG PC ⊥=.简析:由Р是线段DF 的中点,//DC CF ,不妨延长GP 交DC 于点M ,从而构造出一对全等的三角形,即_______≅________.由全等三角形的性质,易证CMG 是_______三角形,进而得出结论;(2)如图2,将原问题中的正方形ABCD 和正方形BEFG 换成菱形ABCD 和菱形BEFG ,且60ABC BEF ∠=∠=︒,探究PG 与PC 的位置关系及PG PC的值,写出你的猜想并加以证明;(3)当6,2AB BE ==时,菱形ABCD 和菱形BEFG 的顶点都按逆时针排列,且60ABC BEF ∠=∠=︒.若点A B E 、、在一条直线上,如图2,则CP =________;若点A B G 、、在一条直线上,如图3,则CP =________.5.已知:如图,在△ABC 中,D 是BC 边上的一点,E 是AD 的中点,过点A 作BC 的平行线交于BE 的延长线于点F ,且AF=DC ,连接CF .(1)求证:D是BC的中点;(2)如果AB=AC,试判断四边形ADCF的形状,并证明你的结论.6.如图,在平行四边形ABCD中,AB⊥AC,对角线AC,BD相交于点O,将直线AC绕点O顺时针旋转一个角度α(0°<α≤90°),分别交线段BC,AD于点E,F,连接BF.(1)如图1,在旋转的过程中,求证:OE=OF;(2)如图2,当旋转至90°时,判断四边形ABEF的形状,并证明你的结论;(3)若AB=1,BC=5,且BF=DF,求旋转角度α的大小.7.已知:在ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D为直线BC上一动点(点D不与B、C 重合).以AD为边作正方形ADEF,连接CF.(1)如图1,当点D在线段BC上时,BD与CF的位置关系为__________;CF、BC、CD三条线段之间的数量关系____________________.(2)如图2,当点D在线段BC的延长线上时,其它条件不变,请你写出CF、BC、CD三条线段之间的数量关系并加以证明;(3)如图3,当点D在线段BC的反向延长线上时,且点A、F分别在直线BC的两侧,其它条件不变:①请直接写出CF、BC、CD三条线段之间的关系.△的形状,并说明理②若连接正方形对角线AE、DF,交点为O,连接OC,探究AOC由.8.如图1,在矩形纸片ABCD中,AB=3cm,AD=5cm,折叠纸片使B点落在边AD上的E 处,折痕为PQ,过点E作EF∥AB交PQ于F,连接BF.(1)求证:四边形BFEP 为菱形;(2)当E 在AD 边上移动时,折痕的端点P 、Q 也随着移动.①当点Q 与点C 重合时, (如图2),求菱形BFEP 的边长;②如果限定P 、Q 分别在线段BA 、BC 上移动,直接写出菱形BFEP 面积的变化范围.9.问题背景若两个等腰三角形有公共底边,则称这两个等腰三角形的顶角的顶点关于这条底边互为顶针点;若再满足两个顶角的和是180°,则称这两个顶点关于这条底边互为勾股顶针点. 如图1,四边形ABCD 中,BC 是一条对角线,AB AC =,DB DC =,则点A 与点D 关于BC 互为顶针点;若再满足180A D +=︒∠∠,则点A 与点D 关于BC 互为勾股顶针点.初步思考(1)如图2,在ABC 中,AB AC =,30ABC ∠=︒,D 、E 为ABC 外两点,EB EC =,45EBC ∠=︒,DBC △为等边三角形.①点A 与点______关于BC 互为顶针点;②点D 与点______关于BC 互为勾股顶针点,并说明理由.实践操作(2)在长方形ABCD 中,8AB =,10AD =.①如图3,点E 在AB 边上,点F 在AD 边上,请用圆规和无刻度的直尺作出点E 、F ,使得点E 与点C 关于BF 互为勾股顶针点.(不写作法,保留作图痕迹)思维探究②如图4,点E 是直线AB 上的动点,点P 是平面内一点,点E 与点C 关于BP 互为勾股顶针点,直线CP 与直线AD 交于点F .在点E 运动过程中,线段BE 与线段AF 的长度是否会相等?若相等,请直接写出AE 的长;若不相等,请说明理由.10.如图,在矩形ABCD 中,AB a ,BC b =,点F 在DC 的延长线上,点E 在AD 上,且有12CBE ABF ∠=∠.(1)如图1,当a b =时,若60CBE ∠=︒,求证:BE BF =;(2)如图2,当32b a =时, ①请直接写出ABE ∠与BFC ∠的数量关系:_________; ②当点E 是AD 中点时,求证:2CF BF a +=;③在②的条件下,请直接写出:BCF ABCD S S ∆矩形的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、解答题1.(1)四边形BECD 是菱形,理由见解析;(2)45︒【分析】(1)先证明//AC DE ,得出四边形BECD 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”证出CD BD =,得出四边形BECD 是菱形;(2)先求出45ABC ∠=︒,再根据菱形的性质求出90DBE ∠=︒,即可证出结论.【详解】解:当点D 是AB 的中点时,四边形BECD 是菱形;理由如下:∵DE BC ⊥,90DFE ∴∠=︒,∵90ACB ∠=︒,ACB DFB ∴∠=∠,//AC DE ∴,∵//MN AB ,即//CE AD ,∴四边形ADEC 是平行四边形,CE AD ∴=; D 为AB 中点,AD BD ∴=,BD CE ∴=,∵//BD CE ,∴四边形BECD 是平行四边形,∵90ACB ∠=︒,D 为AB 中点,12CD AB BD ∴==, ∴四边形BECD 是菱形;(2)当45A ∠=︒时,四边形BECD 是正方形;理由如下:∵90ACB ∠=︒,45A ∠=︒,45ABC ∴∠=︒,∵四边形BECD 是菱形,12ABC DBE ∴∠=∠, 90DBE ∴∠=︒,∴四边形BECD 是正方形.故答案为:45︒.【点睛】本题考查了平行四边形的判定、正方形的判定以及直角三角形的性质;根据题意证明线段相等和直角是解决问题的关键.2.(1)证明见解析;(2)①当AE=3.5时,平行四边形CEDF 是矩形;②2【分析】(1)证明△FCG ≌△EDG (ASA ),得到FG=EG 即可得到结论;(2)①当AE=3.5时,平行四边形CEDF 是矩形.过A 作AM ⊥BC 于M ,求出BM=1.5,根据平行四边形的性质得到∠CDA=∠B=60°,DC=AB=3,BC=AD=5,求出DE=1.5=BM ,证明△MBA ≌△EDC(SAS),得到∠CED=∠AMB=90°,推出四边形CEDF 是矩形;②根据四边形CEDFCEDF 是菱形,得到CD ⊥EF ,DG=CG=1212CD=1.5,求出∠DEG=30°,得到DE=2DG=3,即可求出AE=AD-DE=5-3=2.【详解】(1)证明:∵ 四边形ABCD 是平行四边形,∴ CF ∥ED ,∴ ∠FCG =∠EDG ,∵ G 是CD 的中点,∴ CG =DG ,在△FCG 和△EDG 中,FCG EDG CG DG CGF DGE ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴ △FCG ≌△EDG (ASA ),∴ FG =EG ,∵ CG =DG ,∴ 四边形CEDF 是平行四边形;(2)解:①当AE=3.5时,平行四边形CEDF 是矩形,理由是:过A 作AM ⊥BC 于M ,∵∠B=60°,∴∠BAM=30°,∵AB=3,∴BM=1.5,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴∠CDA=∠B=60°,DC=AB=3,BC=AD=5,∵AE=3.5,∴DE=1.5=BM ,在△MBA 和△EDC 中,BM DE B CDE AB CD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△MBA ≌△EDC(SAS),∴∠CED=∠AMB=90°,∵四边形CEDF 是平行四边形,∴四边形CEDF 是矩形;②∵四边形CEDFCEDF 是菱形,∴CD ⊥EF ,DG=CG=1212CD=1.5,∵∠CDE=∠B=60∘∠B=60∘,∴∠DEG=30°,∴DE=2DG=3,∴AE=AD-DE=5-3=2,故答案为:2.【点睛】此题考查了平行四边形的性质,矩形的判定定理,菱形的性质定理,直角三角形30度角所对的直角边等于斜边的一半,三角形全等的判定及性质定理,熟练掌握各定理并运用解答问题是解题的关键.3.(1)BC ⊥CF ,CF +CD =BC ;(2)CF ⊥BC ,CF ﹣CD =BC ,证明详见解析;(3)494. 【分析】(1)△ABC 是等腰直角三角形,利用SAS 即可证明△BAD ≌△CAF ,从而证得CF =BD ,据此即可证得;(2)同(1)相同,利用SAS 即可证得△BAD ≌△CAF ,从而证得BD =CF ,即可得到CF ﹣CD =BC ;(3)先证明△BAD ≌△CAF ,进而得出△FCD 是直角三角形,根据直角三角形斜边上中线的性质即可得到DF 的长,再求出CD ,BC 即可解决问题.【详解】(1)如图1中,∵∠BAC =90°,∠ABC =45°,∴∠ACB =∠ABC =45°,∴AB =AC ,∵四边形ADEF 是正方形,∴AD =AF ,∠DAF =90°,∵∠BAD =90°﹣∠DAC ,∠CAF =90°﹣∠DAC ,∴∠BAD =∠CAF ,∵在△BAD 和△CAF 中,AB AC BAD CAF AD AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BAD ≌△CAF (SAS ),∴BD =CF ,∠ABD =∠ACF =45°,∴∠FCB =∠ACF +∠ACB =90°,即CF ⊥BC ,∵BD +CD =BC ,∴CF +CD =BC ;故答案为:CF ⊥BC ,CF +CD =BC .(2)结论:CF ⊥BC ,CF ﹣CD =BC .理由:如图2中,∵∠BAC =90°,∠ABC =45°,∴∠ACB =∠ABC =45°,∴AB =AC ,∵四边形ADEF 是正方形,∴AD =AF ,∠DAF =90°,∵∠BAD =90°+∠DAC ,∠CAF =90°+∠DAC ,∴∠BAD =∠CAF ,∵在△BAD 和△CAF 中,AB AC BAD CAF AD AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BAD ≌△CAF (SAS ),∴BD =CF ,∠ABD =∠ACF =45°,∴∠FCB =∠ACF +∠ACB =90°,即CF ⊥BC ,∴BC +CD =CF ,∴CF ﹣CD =BC ;(3)如图3中,∵∠BAC =90°,∠ABC =45°,∴∠ACB =∠ABC =45°,∴AB =AC ,∵四边形ADEF 是正方形,∴AD =AF ,∠DAF =90°,∵∠BAD =90°﹣∠BAF ,∠CAF =90°﹣∠BAF ,∴∠BAD =∠CAF ,∵在△BAD 和△CAF 中,AB AC BAD CAF AD AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BAD ≌△CAF (SAS ),∴∠ACF =∠ABD ,BD =CF =5,∵∠ABC =45°,∴∠ABD =135°,∴∠ACF =∠ABD =135°,∴∠FCD =135°﹣45°=90°,∴△FCD 是直角三角形.∵OD =OF ,∴DF =2OC =13,∴Rt △CDF 中,CD=12,∴BC =DC ﹣BD =12﹣5=7,∴AB =AC, ∴S △ABC 1492224=⨯=. 【点睛】本题主要考查了等腰直角三角形的性质,勾股定理,正方形的性质以及全等三角形的判定与性质,判断出△BAD ≌△CAF 是解本题的关键.4.(1)ΔDPM,ΔFPG ;等腰直角;(2)线段PG 与PC 的位置关系是PG ⊥PC ;PG PC=;(3)2【分析】(1)延长GP 交DC 于点M ,由Р是线段DF 的中点,//DC CF ,可得∠MDP=∠GFP ,DP=FP ,利用ASA 可证明△DPM ≌△FPG ;可得DM=GF ,MP=GP ,根据正方形的性质可得CM=CG ,即可证明△CMG 是等腰直角三角形,即可得答案;(2)如图,延长GP 交DC 于点H ,利用ASA 可证明△GFP ≌△HDP ,可得GP =HP ,GF =HD ,进而根据菱形的性质可证明△CHG 是等腰三角形,根据等腰三角形“三线合一”的性质可得PG ⊥PC ,∠HCP=∠GCP ,由∠ABC=60°可得∠HCG=120°,进而可得∠CGP=30°,根据含30°角的直角三角形的性质及勾股定理即可得答案;(3)利用线段的和差关系可求出图2中CG 的长,由(2)可知∠CGP=30°,根据含30°角的直角三角形的性质即可求出CP 的长;在图3中,延长GP 到N ,使GP=PN ,连接DN 、CN 、CG ,过N 作NK ⊥CD ,交CD 延长线于K ,利用SAS 可证明△FGP ≌△DNP ,可得GF=DN ,∠GFP=∠NDP ,根据角的和差关系可得∠CDN=120°,根据平角的定义可得∠GBC=120°,利用菱形的性质及等量代换可得DN=GB ,利用SAS 可证明△NDC ≌△GBC ,可得CN=CG ,∠DCN=∠BCG ,根据等腰三角形的性质可得PC ⊥GN ,根据角的和差关系可得∠NCG=120°,进而可得出∠CNP=30°,可得PC=12CG,根据平角的定义可得∠KDN=60°,即可得出∠KND=30°,根据含30°角的直角三角形的性质可得得出KD的长,利用勾股定理可求出KN的长,再利用勾股定理可求出CN的长,根据含30°角的直角三角形的性质即可得出PC的长.【详解】(1)如图,延长GP交DC于点M,∵Р是线段DF的中点,四边形ABCD、BEFG是正方形,点,,A B E在同一条直线上,∴//DC CF,DP=FP,CD=BC,FG=BG,在△DPM和△FPG中,MDP GFP DP FPDPM FPG ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△DPM≌△FPG,∴DM=FG,KP=GP,∴CD-DM=BC-BC,即CM=CG,∴△CMG是等腰直角三角形,∴PG⊥PC,PG=PC.故答案为:ΔDPM,ΔFPG;等腰直角(2)猜想:线段PG与PC的位置关系是PG⊥PC;PGPC3.如图,延长GP交DC于点H,∵P是线段DF的中点,∴FP=DP,∵四边形ABCD和四边形BEFG是菱形,∴CD//AB,CF//BE,CD=CB,GF=GB,∵点A B E、、在一条直线上,∴DC∥GF,∴∠GFP=∠HDP,在△GFP和△HDP中,GFP HDP FP DPGPF HPD ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△GFP≌△HDP,∴GP=HP,GF=HD,∴CD-DH=CB-GB,即CG=CH,∴△CHG是等腰三角形.∴PG⊥PC,(三线合一),∠HCP=∠GCP,∵∠ABC=∠BEF=60°,∴∠HCG=120°,∴∠CGP=12(180°-120°)=30°,∴CG=2PC,∴PG=2222(2)3CG PC PC PC PC-=-=,∴PGPC=3.(3)如图2,∵AB=6,BE=2,∴CG=AB-BE=4,由(2)可知∠CGP=30°,PG⊥PC,∴PC=12CG=2,如图3,延长GP到N,使GP=PN,连接DN、CN、CG,过N作NK⊥CD,交CD延长线于K,在△DNP和△FGP中,DP FPNPD GPFPN PG=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DNP≌△FGP,∴DN=GF=BG=BE=2,∠NDP=∠GFP,∵四边形ABCD和四边形BEFG是菱形,∴CD//AB,EF//BC,∵点A、B、G在一条直线上,∴DC∥EF,∴∠CDP=∠EFP,∵∠ABC=∠BEF=60°,∴∠EFG=∠CBG=120°,∴∠NDP+CDP=∠GFP+∠EFP=∠EFG=120°,即∠NDC=120°,∴∠KDN=60°,∠KND=30°,∴KD=12DN=1,NK=223DN KD-=,∴CK=CD+KD=7,∴CN=22CK NK+=213,在△CDN和△CBG中,CD BCCDN CBGND BG=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴CN=CG,∠DCN=∠BCG,∴PC⊥GN,∠DCN+∠NCB=∠BCG+∠NCB=∠DCB=120°,即∠NCG=120°,∴∠CNP=12(180°-∠NCG)=30°,∴PC=12CN=13.故答案为:213【点睛】本题考查正方形的性质、菱形的性质、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质、含30°角的直角三角形的性质及勾股定理,正确作出辅助线、熟记30°角所对的直角边等于斜边的一半的性质及全等三角形的判定定理是解题关键.5.(1)见详解;(2)四边形ADCF是矩形;证明见详解.【分析】(1)可证△AFE≌△DBE,得出AF=BD,进而根据AF=DC,得出D是BC中点的结论;(2)若AB=AC,则△ABC是等腰三角形,根据等腰三角形三线合一的性质知AD⊥BC;而AF与DC平行且相等,故四边形ADCF是平行四边形,又AD⊥BC,则四边形ADCF是矩形.【详解】(1)证明:∵E是AD的中点,∴AE=DE .∵AF ∥BC ,∴∠FAE=∠BDE ,∠AFE=∠DBE .在△AFE 和△DBE 中,FAE BDE AFE DBE AE DE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△AFE ≌△DBE (AAS ).∴AF=BD .∵AF=DC ,∴BD=DC .即:D 是BC 的中点.(2)解:四边形ADCF 是矩形;证明:∵AF=DC ,AF ∥DC ,∴四边形ADCF 是平行四边形.∵AB=AC ,BD=DC ,∴AD ⊥BC 即∠ADC=90°.∴平行四边形ADCF 是矩形.【点睛】此题主要考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,平行四边形、矩形的判定等知识综合运用.解题的关键是熟练掌握矩形的判定方法,以及全等三角形的判定和性质进行证明.6.(1)证明见解析;(2)平行四边形,理由见解析;(3)45°【分析】(1)由平行四边形的性质得出∠OAF =∠OCE ,OA =OC ,进而判断出△AOF ≌△COE ,即可得出结论;(2)先判断出∠BAC =∠AOF ,得出AB ∥EF ,即可得出结论;(3)先求出AC =2,进而得出A =1=AB ,即可判断出△ABO 是等腰直角三角形,进一步判断出△BFD 是等腰三角形,利用等腰三角形的三线合一得出∠BOF =90°,即可得出结论.【详解】(1)证明:在▱ABCD 中,AD ∥BC ,∴∠OAF =∠OCE ,∵OA =OC ,∠AOF =∠COE ,∴△AOF ≌△COE (ASA ),∴OE =OF ;(2)当旋转角为90°时,四边形ABEF 是平行四边形,理由:∵AB ⊥AC ,∴∠BAC =90°,∵∠AOF=90°,∴∠BAC=∠AOF,∴AB∥EF,∵AF∥BE,∴四边形ABEF是平行四边形;(3)在Rt△ABC中,AB=1,BC∴AC=2,∴OA=1=AB,∴△ABO是等腰直角三角形,∴∠AOB=45°,∵BF=DF,∴△BFD是等腰三角形,∵四边形ABCD是平行四边形,∴OB=OD,∴OF⊥BD(等腰三角形底边上的中线是底边上的高),∴∠BOF=90°,∴∠α=∠AOF=∠BOF﹣∠AOB=45°.【点睛】此题是四边形综合题,主要考查了平行四边形的性质和判定,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,旋转的性质,判断出△ABO是等腰直角三角形是解本题的关键.7.(1)BD⊥CF,CF=BC-CD;(2)CF=BC+CD,见解析;(3)①CF=CD−BC,②等腰三角形,见解析【分析】(1)先说明△ABC是等腰直角三角形,利用SAS即可证明△BAD≌△CAF,从而证得CF⊥BD、CF=BD,又 BD+CD=BC, CF=BC-CD;(2)先利用SAS即可证得△BAD≌△CAF,从而证得BD=CF,即可得到CF-CD=BC;(3)①与(2)同理可得BD=CF,然后结合图形可得CF=CD-BC;②先根据等腰直角三角形的性质得到∠ABC=∠ACB=45°,再根据邻补角的定义求出∠ABD=135°,再根据同角的余角相等求出∠BAD=∠CAF,然后利用“边角边”证明△BAD≌△CAF,得∠ACF=∠ABD,求出∠FCD=90°,然后根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半求出OC=12DF,再根据正方形的对角线相等求出OC=OA,从而得到△AOC是等腰三角形.【详解】(1)解:∵∠B4C=90°,AB=AC ∴∠ABC=∠ACB=45°∵四边形ADEF是正方形∴AD=AF,∠DAF=90°∵∠BAC=∠BAD+∠DAC=90°,∠DAF=∠CAF+∠DAC=90°∴∠BAD=∠CAF在△BAD和△CAF中,AB=AC,∠BAD=∠CAF,AD=AF,∴△BAD≌△CAF(SAS),∴BD=CF,∠ABD=∠ACF=45°∴∠FCB=∠ACF+ ∠ACB=90°,即CF⊥BC∵BD+CD=BC∴CF+CD=BC;故答案为:BD⊥CF,CF=BC-CD;(2)证明:∵∠BAC=90°,AB=AC,∴∠ABC=∠ACB=45°,∵四边形ADEF是正方形,∴AD=AF,∠DAF=90°,∵∠BAD=∠BAC+∠DAC,∠CAF=∠DAF+∠DAC,∴∠BAD=∠CAF,在△BAD和△CAF中,AB=AC,∠BAD=∠CAF,AD=AF,∴△BAD≌△CAF(SAS),∴BD=CF,∵BD=BC+CD,∴CF=BC+CD;(3)①与(2)同理可得,BD=CF,所以,CF=CD−BC;②∵∠BAC=90°,AB=AC,∴∠ABC=∠ACB=45°,则∠ABD=180∘−45°=135°,∵四边形ADEF是正方形,∴AD=AF,∠DAF=90°,∵∠BAC=∠BAF+∠CAF=90°,∠DAF=∠BAD+∠BAF=90°,∴∠BAD=∠CAF,在△BAD和△CAF中,AB=AC,∠BAD=∠CAF,AD=AF,∴△BAD≌△CAF(SAS),∴∠ACF=∠ABD=180°−45°=135°,∴∠FCD=∠ACF−∠ACB=90°,则△FCD为直角三角形,∵正方形ADEF中,O为DF中点,∴OC=12DF,∵在正方形ADEF中,OA=12AE,AE=DF,∴OC=OA,∴△AOC是等腰三角形.【点睛】本题考查了四边形的综合题,正方形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质、等腰三角形的判定以及同角的余角相等的性质,在(1)证明三角形全等得到思路并推广到(2)(3)是解答本题的关键.8.(1)证明过程见解析;(2)①边长为53cm,②225cm S9cm3≤≤.【分析】(1)由折叠的性质得出PB=PE,BF=EF,∠BPF=∠EPF,由平行线的性质得出∠BPF=∠EFP,证出∠EPF=∠EFP,得出EP=EF,因此BP=BF=EF=EP,即可得出结论;(2)①由矩形的性质得出BC=AD=5cm,CD=AB=3cm,∠A=∠D=90°,由对称的性质得出CE=BC=5cm,在Rt△CDE中,由勾股定理求出DE=4cm,得出AE=AD-DE=1cm;在Rt△APE中,由勾股定理得出方程,解方程得出EP=53cm即可;②当点Q与点C重合时,点E离点A最近,由①知,此时AE=1cm;当点P与点A重合时,点E离点A最远,此时四边形ABQE为正方形,AE=AB=3cm,即可得出答案.【详解】解:(1)证明:∵折叠纸片使B点落在边AD上的E处,折痕为PQ,∴点B与点E关于PQ对称,∴PB=PE,BF=EF,∠BPF=∠EPF,又∵EF∥AB,∴∠BPF=∠EFP,∴∠EPF=∠EFP,∴EP=EF,∴BP=BF=EF=EP,∴四边形BFEP为菱形;(2)①∵四边形ABCD是矩形,∴BC=AD=5cm,CD=AB=3cm,∠A=∠D=90°,∵点B与点E关于PQ对称,∴CE=BC=5cm,在Rt△CDE中,DE4cm,∴AE=AD﹣DE=5cm-4cm=1cm;在Rt△APE中,AE=1,AP=3-PB=3﹣PE,∴222EP =1(3-EP)+,解得:EP =53cm , ∴菱形BFEP 的边长为53cm ; ②当点Q 与点C 重合时,点E 离点A 最近,由①知,此时AE =1cm ,BP=53cm , 2BFEP 5S =BP AE=cm 3⋅四边形,当点P 与点A 重合时,点E 离点A 最远,此时四边形ABQE 为正方形,AE =AB =3cm , 2ABQE BFEP S =S =9cm 正方形四边形,∴菱形的面积范围:225cm S 9cm 3≤≤.【点睛】本题是四边形综合题目,考查了矩形的性质、折叠的性质、菱形的判定、平行线的性质、等腰三角形的判定、勾股定理、正方形的性质等知识,求出PE 是本题的关键.9.(1)①D 、E ,②A ,理由见解析;(2)①作图见解析;②BE 与AF 可能相等,AE 的长度分别为43,367,2或18. 【分析】(1)根据互为顶点,互为勾股顶针点的定义即可判断.(2)①以C 为圆心,CB 为半径画弧交AD 于F ,连接CF ,作∠BCF 的角平分线交AB 于E ,点E ,点F 即为所求.②分四种情形:如图①中,当BE AF =时;如图②中,当BE AF =时;如图③中,当BE BC AF ==时,此时点F 与D 重合;如图④中,当BE CB AF ==时,点F 与点D 重合,分别求解即可解决问题.【详解】解:(1)根据互为顶点,互为勾股顶针点的定义可知:①点A 与点D 和E 关于BC 互为顶针点;②点D 与点A 关于BC 互为勾股顶针点,理由:如图2中,∵△BDC 是等边三角形,∴∠D =60°,∵AB =AC ,∠ABC =30°,∴∠ABC =∠ACB =30°,∴∠BAC =120°,∴∠A +∠D =180°,∴点D 与点A 关于BC 互为勾股顶针点,故答案为:D 和E ,A .(2)①如图,点E 、F 即为所求(本质就是点B 关于CE 的对称点为F ,相当于折叠).②BE 与AF 可能相等,情况如下:情况一:如图①,由上一问易知,,BE EP BC PC ==,当BE AF =时,设AE x =,连接EF ,∵,,90BE EP AF EF EF EAF FPE ===∠=∠=︒,∴()EAF FPE HL ∆∆≌,∴AE PF x ==,在Rt CDF ∆中,()1082DF AD AF x x =-=--=+,10CF PC PF x =-=-,∴2228(2)(10)x x ++=-, 解得43x =,即43AE =;情况二:如图②当BE AF =时,设AE x =,同法可得PF AE x ==,则8BE AF x ==-,FP FG GP EG AG AE x =+=+==,则18DF x =-,10CF x =+,在Rt CDF ∆中,则有2228(18)(10)x x +-=+, 解得:367x =; 情况三:如图③,当BE BC AF ==时,此时点D 与F 重合,可得1082AE BE AB =-=-=; 情况四:如图④,当BE CB AF ==时,此时点D 与F 重合,可得18AE AB BE AB BC =+=+=. 综上所述,BE 与AF 可能相等,AE 的长度分别为43,367,2或18. 【点睛】本题属于四边形综合题,考查了矩形的性质,等边三角形的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.10.(1)见解析;(2)①2ABE BFC ∠=∠;②见解析;③732 【分析】(1)证明()BAE BCF ASA ∆≅∆可得结论.(2)①结论:2ABE BFC ∠=∠.如图2中,设EBC x ∠=,BFC y ∠=,则2ABF x ∠=,利用三角形内角和定理结合已知条件即可解决问题.②将ABE ∆绕BE 翻折得到BEH ∆,延长BH 交CD 于T ,连接ET .设2AB CD k ==,则3AD BC k ==,利用全等三角形的性质解决问题即可. ③求出CF ,利用三角形的面积公式,矩形的面积公式即可解决问题.【详解】解:(1)证明:如图1中,四边形ABCD 是矩形,90ABC BCD BCF ∴∠=∠=∠=︒,60EBC =︒∠,12CBE ABF ∠=∠, 120ABF ∴∠=︒,906030ABE ︒∴-︒∠==︒,1209030CBF ∠=︒-︒=︒,ABE CBF ∴∠=∠,AB BC =,()BAE BCF ASA ∴∆≅∆,BE BF ∴=.(2)①结论:290EBC BFC ∠+∠=︒.理由:如图2中,设EBC x ∠=,BFC y ∠=,则2ABF x ∠=,90BCF ∠=︒,90FBC y ∴∠=︒-,=2ABE FBC ABF EBC x x x ∠+∠=∠-∠-=,(90)ABE x y ∴∠=-︒-,90ABE EBC ∠+∠=︒,(90)90x y x ∴-︒-+=︒,2180x y ∴+=︒,2180EBC BFC ∴∠+∠=︒,()290180ABE BFC ∴︒-∠+∠=︒,2ABE BFC ∴∠=∠.②证明:将ABE ∆绕BE 翻折得到BEH ∆,延长BH 交CD 于T ,连接ET .设2AB CD k ==,则3AD BC k ==,ABE EBH ∠=∠,12EBC ABF ∠=∠, FBC CBT ∴∠=∠,90FBC F CBT BTC ∠+∠=∠+∠=︒, F BTC ∴∠=∠,BF BT ∴=,CT CF =,DE AE EH ==,ET ET =,90D EHT ∠=∠=︒,Rt ETD Rt ETH(HL)∴∆≅∆,DT TH ∴=,在Rt BCT ∆中,则有222(2)(3)(2)k x k k x +=+-,解得98x k =, 2BF CF BT CT BH TH CT BH TD TC BH CD AB ∴+=+=++=++=+=.③由②可知,3BC k =,97288CF CR k k k ==-=, ∴2173728632BCFABCD k k S S k ∆⋅⋅==矩形. 【点睛】本题属于四边形综合题,考查了矩形的性质,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,学会利用参数解决问题,属于中考压轴题.。
人教版八年级初二数学下学期平行四边形单元 易错题难题同步练习试卷
人教版八年级初二数学下学期平行四边形单元 易错题难题同步练习试卷一、解答题1.在四边形ABCD 中,AD ∥BC ,AB=8cm ,AD=16cm ,BC=22cm ,∠ABC=90°.点P 从点A 出发,以1cm/s 的速度向点D 运动,点Q 从点C 同时出发,以3cm/s 的速度向点B 运动,其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,设运动时间为t 秒.(1)当t= 时,四边形ABQP 成为矩形?(2)当t= 时,以点P 、Q 与点A 、B 、C 、D 中的任意两个点为顶点的四边形为平行四边形?(3)四边形PBQD 是否能成为菱形?若能,求出t 的值;若不能,请说明理由,并探究如何改变Q 点的速度(匀速运动),使四边形PBQD 在某一时刻为菱形,求点Q 的速度.2.如图,在ABC ∆中,BD 平分ABC ∠交AC 于点D ,EF 垂直平分BD ,分别交AB ,BC ,BD 于点E ,F ,G ,连接DE ,DF .(1)求证:四边形BEDF 是菱形;(2)若15BDE ∠=︒,45C ∠=︒,2DE =,求CF 的长;(3)在(2)的条件下,求四边形BEDF 的面积.3.如图,四边形OABC 中,BC ∥AO ,A (4,0),B (3,4),C (0,4).点M 从O 出发以每秒2个单位长度的速度向A 运动;点N 从B 同时出发,以每秒1个单位长度的速度向C 运动.其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.过点N 作NP 垂直x 轴于点P ,连结AC 交NP 于Q ,连结MQ .(1)当t 为何值时,四边形BNMP 为平行四边形?(2)设四边形BNPA 的面积为y ,求y 与t 之间的函数关系式.(3)是否存在点M ,使得△AQM 为直角三角形?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.4.已知,在△ABC 中,∠BAC =90°,∠ABC =45°,D 为直线BC 上一动点(不与点B ,C 重合),以AD 为边作正方形ADEF ,连接CF .(1)如图1,当点D 在线段BC 上时,BC 与CF 的位置关系是 ,BC 、CF 、CD 三条线段之间的数量关系为 ;(2)如图2,当点D 在线段BC 的延长线上时,其他条件不变,请猜想BC 与CF 的位置关系BC ,CD ,CF 三条线段之间的数量关系并证明;(3)如图3,当点D 在线段BC 的反向延长线上时,点A ,F 分别在直线BC 的两侧,其他条件不变.若正方形ADEF 的对角线AE ,DF 相交于点O ,OC =132,DB =5,则△ABC 的面积为 .(直接写出答案)5.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________.6.如图,点P 是正方形ABCD 内的一点,连接,CP 将线段CP 绕点C 顺时针旋转90,︒得到线段,CQ 连接,BP DQ .()1如图甲,求证:CBP CDQ ∠=∠;()2如图乙,延长BP 交直线DQ 于点E .求证:BE DQ ⊥;()3如图丙,若BCP 为等边三角形,探索线段,PD PE 之间的数量关系,并说明理由.7.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 =;②当PQ BE =时,延长BE ,CD 交于N 点,猜想NQ 与MQ 的数量关系,并说明理由.8.已知:在矩形ABCD 中,点F 为AD 中点,点E 为AB 边上一点,连接CE 、EF 、CF ,EF 平分∠AEC .(1)如图1,求证:CF ⊥EF;(2)如图2,延长CE 、DA 交于点K, 过点F 作FG ∥AB 交CE 于点G 若,点H 为FG 上一点,连接CH,若∠CHG=∠BCE, 求证:CH=FK;(3)如图3, 过点H 作HN ⊥CH 交AB 于点N,若EN=11,FH-GH=1,求GK 长.9.如图,在矩形 ABCD 中, AB =16 , BC =18 ,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.(I)若 AE =0 时,且点 B' 恰好落在 AD 边上,请直接写出 DB' 的长;(II)若 AE =3 时, 且△CDB' 是以 DB' 为腰的等腰三角形,试求 DB' 的长;(III)若AE =8时,且点 B' 落在矩形内部(不含边长),试直接写出 DB' 的取值范围.10.在四边形ABCD 中,对角线AC 、BD 相交于点O ,过点O 的直线EF ,GH 分别交边AB 、CD ,AD 、BC 于点E 、F 、G 、H .(1)观察发现:如图①,若四边形ABCD 是正方形,且EF ⊥GH ,易知S △BOE =S △AOG ,又因为S △AOB =14S 四边形ABCD ,所以S 四边形AEOG = S 正方形ABCD ; (2)类比探究:如图②,若四边形ABCD 是矩形,且S 四边形AEOG =14S 矩形ABCD ,若AB =a ,AD =b ,BE =m ,求AG 的长(用含a 、b 、m 的代数式表示);(3)拓展迁移:如图③,若四边形ABCD 是平行四边形,且S 四边形AEOG =14S ▱ABCD ,若AB =3,AD=5,BE=1,则AG=.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、解答题1.(1)112;(2)112或4;(3)四边形PBQD不能成为菱形【分析】(1)由∠B=90°,AP∥BQ,由矩形的判定可知当AP=BQ时,四边形ABQP成为矩形;(2)由(1)可求得点P、Q与点A、B为顶点的四边形为平行四边形;然后由当PD=CQ 时,CDPQ是平行四边形,求得t的值;(3)由PD∥BQ,当PD=BQ=BP时,四边形PBQD能成为菱形,先由PD=BQ求出运动时间t的值,再代入求BP,发现BP≠PD,判断此时四边形PBQD不能成为菱形;设Q点的速度改变为vcm/s时,四边形PBQD在时刻t为菱形,根据PD=BQ=BP列出关于v、t的方程组,解方程组即可求出点Q的速度.【详解】(1)如图1,∵∠B=90°,AP∥BQ,∴当AP=BQ时,四边形ABQP成为矩形,此时有t=22﹣3t,解得t=112.∴当t=112时,四边形ABQP成为矩形;故答案为112;(2)如图1,当t=112时,四边形ABQP成为矩形,如图2,当PD=CQ时,四边形CDPQ是平行四边形,则16﹣t=3t,解得:t=4,∴当t=112或4时,以点P、Q与点A、B、C、D中的任意两个点为顶点的四边形为平行四故答案为112或4;(3)四边形PBQD 不能成为菱形.理由如下:∵PD ∥BQ ,∴当PD=BQ=BP 时,四边形PBQD 能成为菱形.由PD=BQ ,得16﹣t=22﹣3t ,解得:t=3,当t=3时,PD=BQ=13,BP=22AB AP + =228t +=2283+=73≠13,∴四边形PBQD 不能成为菱形;如果Q 点的速度改变为vcm/s 时,能够使四边形PBQD 在时刻ts 为菱形,由题意,得221622168t vtt t-=-⎧⎪⎨-=+⎪⎩,解得62t v =⎧⎨=⎩. 故点Q 的速度为2cm/s 时,能够使四边形PBQD 在某一时刻为菱形.【点睛】此题属于四边形的综合题.考查了矩形的判定、菱形的判定以及勾股定理等知识.注意掌握分类讨论思想与方程思想的应用是解此题的关键.2.(1)见解析;(23;(3)2【分析】(1)由线段垂直平分线的性质可得BE=DE ,BF=DF ,可得∠EBD=∠EDB ,∠FBD=∠FDB ,由角平分线的性质可得∠EBD=∠BDF=∠EDB=∠DBF ,可证BE ∥DF ,DE ∥BF ,可得四边形DEBF 是平行四边形,即可得结论;(2)由菱形的性质和外角性质可得∠DFC=30°,由直角三角形的性质可求CF 的长;(3)过点D 作BC 的垂线,垂足为H ,根据菱形的性质得出∠DFH=∠ABC=30°,从而得到DH 的长度,再利用底乘高得出结果.解:证明:(1)∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠DBC,∵EF垂直平分BD,∴BE=DE,BF=DF,∵∠EBD=∠EDB,∠FBD=∠FDB,∴∠EBD=∠BDF,∠EDB=∠DBF,∴BE∥DF,DE∥BF,∴四边形DEBF是平行四边形,且BE=DE,∴四边形BEDF是菱形;(2)过点D作DH⊥BC于点H,∵四边形BEDF是菱形,∴BF=DF=DE=2,∴∠FBD=∠FDB=∠BDE=15°,∴∠DFH=30°,且DH⊥BC,∴DH=12DF=1,FH=3DH=3,∵∠C=45°,DH⊥BC,∴∠C=∠CDH=45°,∴DH=CH=1,∴FC=FH+CH=3+1;(3)过点D作BC的垂线,垂足为H,∵四边形BEDF是菱形,∠BDE=15°,∴∠DBF=∠BDF=∠ABD=15°,∴∠DFH=∠ABC=30°,∵DE=DF=2,∴DH=1,∴菱形BEDF的面积=BF×DH=2×1=2.【点睛】本题考查了菱形的判定和性质,线段垂直平分线的性质,直角三角形的性质等知识,掌握菱形的判定方法是本题的关键.3.(1)34;(2)y=4t+2;(3)存在,点M的坐标为(1,0)或(2,0).【分析】(1)因为BN∥MP,故当BN=MP时,四边形BNMP为平行四边形,此时点M在点P的左侧,求解即可;(2)y=12(BN+PA)•OC,即可求解;(3)①当∠MQA为直角时,则△MAQ为等腰直角三角形,则PA=PM,即可求解;②当∠QMA为直角时,则NB+OM=BC=3,即可求解.【详解】(1)∵BN∥MP,故当BN=MP时,四边形BNMP为平行四边形.此时点M在点P的左侧时,即0≤t<1时,MP=OP﹣OM=3﹣t﹣2t=3﹣3t,BN=t,即3﹣3t=t,解得:t=34;(2)由题意得:由点C的坐标知,OC=4,BN=t,NC=PO=3﹣t,PA=4﹣OP=4﹣(3﹣t)=t+1,则y=12(BN+PA)•OC=12(t+t+1)×4=4t+2;(3)由点A、C的坐标知,OA=OC=4,则△COA为等腰直角三角形,故∠OCA=∠OAC=45°,①当∠MQA为直角时,∵∠OAC=45°,故△MAQ为等腰直角三角形,则PA=PM,而PA=4﹣(3﹣t)=t+1,PM=OP﹣OM=(3﹣t)﹣2t=3﹣3t,故t+1=3﹣3t,解得:t=12,则OM=2t=1,故点M(1,0);②当∠QMA为直角时,则点M、P重合,则NB+OM=BC=3,即2t+t=3,解得:t=1,故OM=OP=2t=2,故点M(2,0);综上,点M的坐标为(1,0)或(2,0).【点睛】本题是四边形综合题,涉及坐标与图形、平行四边形的性质、等腰直角三角形的判定和性质、图形的面积计算等,复杂度较高,难度较大,其中(3)要分类求解,避免遗漏.4.(1)BC ⊥CF ,CF +CD =BC ;(2)CF ⊥BC ,CF ﹣CD =BC ,证明详见解析;(3)494. 【分析】 (1)△ABC 是等腰直角三角形,利用SAS 即可证明△BAD ≌△CAF ,从而证得CF =BD ,据此即可证得;(2)同(1)相同,利用SAS 即可证得△BAD ≌△CAF ,从而证得BD =CF ,即可得到CF ﹣CD =BC ;(3)先证明△BAD ≌△CAF ,进而得出△FCD 是直角三角形,根据直角三角形斜边上中线的性质即可得到DF 的长,再求出CD ,BC 即可解决问题.【详解】(1)如图1中,∵∠BAC =90°,∠ABC =45°,∴∠ACB =∠ABC =45°,∴AB =AC ,∵四边形ADEF 是正方形,∴AD =AF ,∠DAF =90°,∵∠BAD =90°﹣∠DAC ,∠CAF =90°﹣∠DAC ,∴∠BAD =∠CAF ,∵在△BAD 和△CAF 中,AB AC BAD CAF AD AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BAD ≌△CAF (SAS ),∴BD =CF ,∠ABD =∠ACF =45°,∴∠FCB =∠ACF +∠ACB =90°,即CF ⊥BC ,∵BD +CD =BC ,∴CF +CD =BC ;故答案为:CF ⊥BC ,CF +CD =BC .(2)结论:CF ⊥BC ,CF ﹣CD =BC .理由:如图2中,∵∠BAC =90°,∠ABC =45°,∴∠ACB =∠ABC =45°,∴AB =AC ,∵四边形ADEF 是正方形,∴AD =AF ,∠DAF =90°,∵∠BAD =90°+∠DAC ,∠CAF =90°+∠DAC , ∴∠BAD =∠CAF ,∵在△BAD 和△CAF 中,AB AC BAD CAF AD AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BAD ≌△CAF (SAS ),∴BD =CF ,∠ABD =∠ACF =45°,∴∠FCB =∠ACF +∠ACB =90°,即CF ⊥BC , ∴BC +CD =CF ,∴CF ﹣CD =BC ;(3)如图3中,∵∠BAC =90°,∠ABC =45°,∴∠ACB =∠ABC =45°,∴AB =AC ,∵四边形ADEF 是正方形,∴AD =AF ,∠DAF =90°,∵∠BAD =90°﹣∠BAF ,∠CAF =90°﹣∠BAF , ∴∠BAD =∠CAF ,∵在△BAD 和△CAF 中,AB AC BAD CAF AD AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BAD ≌△CAF (SAS ),∴∠ACF =∠ABD ,BD =CF =5,∵∠ABC =45°,∴∠ABD =135°,∴∠ACF =∠ABD =135°,∴∠FCD =135°﹣45°=90°,∴△FCD 是直角三角形.∵OD =OF ,∴DF =2OC =13,∴Rt △CDF 中,CD =2222135DF CF -=-=12,∴BC =DC ﹣BD =12﹣5=7,∴AB =AC =72, ∴S △ABC 17272492224=⨯⨯=. 【点睛】本题主要考查了等腰直角三角形的性质,勾股定理,正方形的性质以及全等三角形的判定与性质,判断出△BAD ≌△CAF 是解本题的关键.5.(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;②四边形PADQ 是平行四边形,∴DQ//,//,AP AD PQ AD PQ BC ==,AD//B C ,∴,//PQ BC PQ BC =,∴四边形PQCB 是平行四边形,∴QC//BP ,∴45APQ DQC ∠=∠=︒,90ADC QDT ∠=∠=︒,∴DQ=DT ,45,T DQT ADQ CDT ∠=∠=︒∠=∠,AD=DC ,∴ADQ CDT ≌,∴45AQD T ∠=∠=︒,AP//DQ ,∴45PAQ DQA ∠=∠=︒;(3)CH=5,理由如下:如图3所示:延长EH 交BC 于点G ;四边形ABCD 是正方形,∴AB=BC ,90D ∠=︒, 又EH=3,FH=1,EH ⊥AD ,∴EH//CD ,∴90HGC ∠=︒设AE=x ,1,3AE CF BC CF ==,∴AB=BC=CF=EG=3x , ∴CG=2x ,HG=3x-3,CH=3x-1 在Rt HGC △中,()()22222243331CG HG CH x x x +=+-=-即,解得121,2x x ==当x=1时,AB=3(不符合题意,舍去);当x=2时,AB=6,∴CH=5.故答案为5.【点睛】本题主要考查正方形的综合问题、三角形全等及勾股定理,关键是利用已知条件及四边形的性质得到它们之间的联系,然后利用勾股定理求解线段的长即可.6.(1)证明见试题解析;(2)证明见试题解析;(3)△DEP 为等腰直角三角形,理由见试题解析.【分析】(1)根据正方形性质得出BC =DC ,根据旋转图形的性质得出CP =CQ 以及∠PCB =∠QCD ,从而得出三角形全等来得出结论;(2)由(1)知∠PBC =∠QBC ,BE 和CD 交点为F ,根据对顶角得出∠DFE =∠BFC ,从而说明BE ⊥QD ;(3)根据等边三角形的性质得出PB =PC =BC ,∠PBC =∠BPC =∠PCB =60°,则∠PCD =30°,根据BC =DC ,CP =CQ 得出△PCD 为等腰三角形,然后根据△DCQ 为等边三角形,从而得出∠DEP =90°,从而得出答案.【详解】(1)证明∵四边形ABCD 是正方形,∴BC =DC ,又∵将线段CP 绕点C 顺时针旋90°得到线段CQ ,∴CP =CQ ,∠PCQ =90°,∴∠PCD +∠QCD =90°,又∵∠PCB +∠PCD =90°,∴∠PCB =∠QCD在△BCP 和△DCQ 中,BC =DC ,CP =CQ ,∠PCB =∠QCD ,∴△BCP ≌△DCQ ,∴∠CBP =∠CDQ ;(2)证明:∵△BCP ≌△DCQ ,∴∠PBC =∠QDC ,∴∠DFE =∠BFC ,∠FED =∠FCB =90°,∴BE ⊥QD ;(3)△DEP 为等腰直角三角形,理由如下:∵△BPC 为等边三角形,∴PB =PC =BC ,∠PBC =∠BPC =∠PCB =60°,∴∠PCD =90°-60°=30°,∴∠DCQ =90°-30°=60°,又∵BC =DC ,CP =CQ ,∴PC =DC ,DC =CQ ,∴△PCD 是等腰三角形,△DCQ 是等边三角形,∴∠CPD =∠CDP =75°,∠CDQ =60°,∴∠EPD =180°-75°-60°=45°,∠EDP =180°-75°-60°=45°,∴∠EPD =∠EDP ,PE =DE ,∴∠DEP =180°-45°-45°=90°,∴△DEP 是等腰直角三形.【点睛】本题考查了正方形的性质、三角形全等的判定和性质以及旋转的性质,掌握正方形的四条边相等、四个角都是直角,旋转的性质证明三角形全等是解题的关键.7.(1)作图见解析;(2)①见解析;②数量关系为:2NQ MQ =或NQ MQ =.理由见解析;【分析】(1)按照题意,尺规作图即可;(2)连接PE ,先证明PQ 垂直平分BE ,得到PB=PE ,再证明60APE ∠=︒,得到30AEP ∠=︒,利用在直角三角形中,30°所对的直角边等于斜边的一半,即可解答; (3)NQ=2MQ 或NQ=MQ ,分两种情况讨论,作辅助线,证明ABE FQP ∆≅∆,即可解答.【详解】(1)如图1,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 ;图1(2)①连接PE ,如图2,图2点M 是BE 的中点,PQ BE ⊥∴PQ 垂直平分BE .∴PB PE =,∴90906030PEB PBE AEB ∠=∠=︒-∠=︒-︒=︒,∴60APE PBE PEB ∠=∠+∠=︒,∴90906030AEP APE ∠=︒∠=︒-︒=︒,∴60APE PBE PEB ∠=∠+∠=︒,∴90906030AEP APE ∠=︒∠=︒-︒=︒,∴2BP EP AP ==.②数量关系为:2NQ MQ =或NQ MQ =.理由如下,分两种情况:I 、如图3所示,过点Q 作QF AB ⊥于点F 交BC 于点G ,则QF CB =.图3正方形ABCD 中,AB BC =,∴FQ AB =.在Rt ABE △和Rt FQP 中,BE PQAB FQ =⎧⎨=⎩∴()ABE FQP HL ≌.∴30FQP ABE ∠=∠=︒. 又60MGO AEB ∠=∠=︒,∴90GMO ∠=︒, CD AB .∴30N ABE ∠=∠=︒.∴2NQ MQ =.Ⅱ、如图4所示,过点Q 作QF AB ⊥于点F 交BC 于点G ,则QF CB =.图4同理可证ABE FQP ≌.此时60FPQ AEB ∠=∠=︒. 又FPQ ABE PMB ∠=∠+∠,30N ABE ∠=∠=︒.∴30EMQ PMB ∠=∠=︒.∴N EMQ ∠=∠,∴NQ MQ =.【点睛】本题为正方形和三角形变化综合题,难度较大,熟练掌握相关性质定理以及分类讨论思想是解答本题的关键.8.(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)CN=25.【解析】【分析】(1)如图,延长EF交CD延长线于点Q,先证明CQ=CE,再证明△FQD≌△FEA,根据全等三角形的对应边相等可得EF=FQ,再根据等腰三角形的性质即可得CF⊥EF;(2)分别过点F、H作FM⊥CE ,HP⊥CD,垂足分别为M、P,证明四边形DFHP是矩形,继而证明△HPC≌△FMK,根据全等三角形的性质即可得CH=FK;(3)连接CN,延长HG交CN于点T,设∠DCF=α,则∠GCF=α,先证明得到FG=CG=GE,∠CGT=2α,再由FG是BC的中垂线,可得BG = CG,∠CGT=∠FGK=∠BGT=2α,再证明HN∥BG,得到四边形HGBN是平行四边形,继而证明△HNC≌△KGF,推导可得出HT=CT=TN ,由FH-HG=1,所以设GH=m,则BN=m,FH=m+1,CE=2FG=4m+2,继而根据22222BC CN BN CE BE=-=-,可得关于m的方程,解方程求得m的值即可求得答案.【详解】(1)如图,延长EF交CD延长线于点Q,∵矩形ABCD,AB∥CD,∴∠AEF=∠CQE,∠A=∠QDF,又∵EF 平分∠AEC ,∴∠AEF=∠CEF,∴∠CEF=∠CQE,∴CQ=CE,∵点F是AD中点,∴AF=DF,∴△FQD≌△FEA,∴EF=FQ,又∵CE=CQ,∴CF⊥EF;(2)分别过点F、H作FM⊥CE ,HP⊥CD,垂足分别为M、P,∵CQ=CE ,CF⊥EF,∴∠DCF=∠FCE,又∵FD⊥CD,∴FM=DF,∵FG//AB,∴∠DFH=∠DAC=90°,∴∠DFH=∠FDP=∠DPH=90°,∴四边形DFHP是矩形,∴DF=HP,∴FM= DF=HP,∵∠CHG=∠BCE,AD∥BC,FG∥CD,∴∠K=∠BCE=∠CHG=∠DCH,又∵∠FMK=∠HPC=90°,∴△HPC≌△FMK,∴CH=FK;(3)连接CN,延长HG交CN于点T,设∠DCF=α,则∠GCF=α,∵FG∥CD ,∴∠DCF=∠CFG,∴∠FCG=∠CFG,∴FG=CG,∵CF⊥EF,∴∠FEG+∠FCG=90°,∠CFG+∠GFE=90°,∴∠GFE=∠FEG,∴GF=FE,∴FG=CG=GE,∠CGT=2α,∵FG是BC的中垂线,∴BG = CG,∠CGT=∠FGK=∠BGT=2α,∵∠CHG=∠BCE=90°-2α,∠CHN=90°,∴∠GHN=∠FGK=∠BGT=2α,∴HN∥BG,∴四边形HGBN是平行四边形,∴HG=BN ,HN=BG = CG =FG ,∴△HNC ≌△KGF ,∴GK=CN ,∠HNC=∠FGK=∠NHT=2α,∴HT=CT=TN ,∵FH-HG=1,∴设GH=m ,则BN=m ,FH=m+1,CE=2FG=4m+2,∵GT=1122EN =,∴CN=2HT=11+2m , ∵22222BC CN BN CE BE =-=-,∴2222(112)(42)(11)m m m m +-=+-+∴1176m =-(舍去),27m =, ∴CN=GK=2HT=25.【点睛】 本题考查的是四边形综合题,涉及了等腰三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,矩形的性质与判定,三角形外角的性质等,综合性较强,难度较大,正确添加辅助线,熟练掌握和灵活运用相关知识是解题的关键.9.(I) ;(II) 16或10;(III) . 【解析】【分析】(I)根据已知条件直接写出答案即可.(II)分两种情况:或讨论即可. (III)根据已知条件直接写出答案即可. 【详解】(I) ;(II)∵四边形是矩形,∴,. 分两种情况讨论:(i )如图1,当时,即是以为腰的等腰三角形. (ii )如图2,当时,过点作∥,分别交与于点、.∵四边形是矩形,∴∥,.又∥,∴四边形是平行四边形,又,∴□是矩形,∴,,即B H CD'⊥,又,∴,,∵,∴,∴,在RtΔEGB'中,由勾股定理得:,∴,在中,由勾股定理得:,综上,的长为16或10.(III) . (或).【点睛】本题主要考查了四边形的动点问题.10.(1)14;(2)mbAGa=;(3)53【分析】(1)如图①,根据正方形的性质和全等三角形的性质即可得到结论;(2)如图②,过O作ON⊥AD于N,OM⊥AB于M,根据图形的面积得到14mb=14AG•a,于是得到结论;(3)如图③,同理:过O作QM⊥AB,PN⊥AD,先根据平行四边形面积可得OM和ON 的比,同理可得S△BOE=S△AOG,根据面积公式可计算AG的长.【详解】解:(1)如图①,∵四边形ABCD是正方形,∴OA=OC,∠OAG=∠EBO=45°,∠AOB=90°,∵EF⊥GH,∴∠EOG=90°,∴∠BOE=∠AOG(SAS),∴△BOE≌△AOG,∴S△BOE=S△AOG,又∵S△AOB=14S四边形ABCD,∴S四边形AEOG=14S正方形ABCD,故答案为:14.(2)解:如图②,过O作OM⊥AB于M,ON⊥AD于N,∴S△AOB=S△AOD=14S矩形ABCD,∵S四边形AEOG=14S矩形ABCD,∴S△AOB=S四边形AEOG,∴S△BOE=S△AOG,∵S△BOE=12BE•OM=14mb,S△AOG=12AG•ON=14AG•a,∴mb=AG•a,∴AG=mba;(3)如图③,过O作OM⊥AB于M,ON⊥AD于N,∵S△AOB=S△AOD=14S▱ABCD,S四边形AEOG=14S▱ABCD,∴S△AOB=S四边形AEOG,∴S△BOE=S△AOG,∵S△BOE=12BE•OM=12OM,S△AOG=12AG•ON,∴OM=AG•ON,∵S▱ABCD=3×2OM=5×2 ON,∴53 OMON,∴AG=53;【点睛】本题是四边形综合题,考查了正方形、矩形、平行四边形的性质及三角形、四边形的面积问题,认真阅读材料,理解并证明S△BOE=S△AOG是解决问题的关键.。
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平行四边形单元 易错题同步练习试卷一、选择题1.在菱形ABCD 中,60ADC ∠=︒,点E 为AB 边的中点,点P 与点A 关于DE 对称,连接DP 、BP 、CP ,下列结论:①DP CD =;②222AP BP CD +=;③75DCP ∠=︒;④150CPA ∠=︒,其中正确的是( )A .①②B .①②③C .①②④D .①②③④2.如图,在△ABC 中,BF 平分∠ABC ,过A 点作AF ⊥BF ,垂足为F 并延长交BC 于点G ,D 为AB 中点,连接DF 延长交AC 于点E 。
若AB=12,BC=20,则线段EF 的长为( )A .2B .3C .4D .53.如图所示,E 为正方形ABCD 的边BC 延长线上一点,且CE =AC ,AE 交CD 于点F ,那么∠AFC 的度数为( )A .112.5°B .125°C .135°D .150°4.如图,在正方形ABCD 中,E ,F 分别为BC ,DC 的中点,P 为对角线AC 上的一个动点,则下列线段的长等于BP EP +最小值的是( )A .AB B .CEC .ACD .AF 5.如图,边长为8的正方形ABCD 的对角线交于点O ,点,EF 分别在边,CD DA 上 (CE DE <),且90,,EOF OE BC ︒∠=的延长线交于点 ,,G OF CD 的延长线交于点,H E 恰为OG 的中点.下列结论:①OCE ODF ∆∆≌;②OG OH =; ③210GH =.其中,正确结论的个数是( )A .0个B .1个C .2个D .3个6.如图,四边形,ABCD AD 与BC 不平行,AB CD =.,AC BD 为四边形ABCD 的对角线,,,E F ,G H 分别是,,,BD BC AC AD 的中点下列结论:①EG FH ⊥;②四边形EFGH 是矩形;③HF 平分;EHG ∠④()1 2EG BC AD =-;⑤四边形EFGH 是菱形.其中正确的个数是 ( )A .1个B .2个C .3个D .4个7.如图,点E 是矩形ABCD 的边AB 的中点,点F 是边CD 上一点,连接ED ,EF ,ED 平分∠AEF ,过点D 作DG ⊥EF 于点M ,交BC 于点G ,连接GE ,GF ,若FG ∥DE ,则AB AD的值是( )A .32B .22C 2D 38.如图,在ABCD 中,1234532,,,,AB AD E E E E E =,,依次是CB 上的五个点,并且1122334455CE E E E E E E E E E B =====,在三个结论:(1)33⊥DE AE ;(2)24⊥AE DE ;(3)22AE DE ⊥之中,正确的个数是( )A .0B .1C .2D .39.如图,长方形ABCD 中,点E 是边CD 的中点,将△ADE 沿AE 折叠得到△AFE ,且点F 在长方形ABCD 内,将AF 延长交边BC 于点G ,若BG=3CG ,则AD AB =( )A .54B .1C .5D .6210.如图所示,四边形ABCD 是边长为1的正方形,E 为BC 边的中点,沿AP 折叠使D 点落在AE 上的点H 处,连接PH 并延长交BC 于点F ,则EF 的长为( )A 525-B 55-C .353D .14二、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,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,若重合部分构成的四边形ABCD 中,3AB =,2AC =,则BD 的长为_______________.13.如图,在等边ABC 和等边DEF 中,FD 在直线AC 上,33,BC DE ==连接,BD BE ,则BD BE +的最小值是______.14.在锐角三角形ABC 中,AH 是边BC 的高,分别以AB ,AC 为边向外作正方形ABDE 和正方形ACFG ,连接CE ,BG 和EG ,EG 与HA 的延长线交于点M ,下列结论:①BG=CE ;②BG ⊥CE ;③AM 是△AEG 的中线;④∠EAM=∠ABC .其中正确的是_________.15.如图,在正方形ABCD 中,2,点E 在AC 上,以AD 为对角线的所有平行四边形AEDF 中,EF 最小的值是_________.16.如图,在平面直角坐标系中,直线112y x =+与x 轴、y 轴分别交于A ,B 两点,以AB 为边在第二象限内作正方形ABCD ,则D 点坐标是_______;在y 轴上有一个动点M ,当MDC △的周长值最小时,则这个最小值是_______.17.如图,已知在△ABC 中,AB=AC=13,BC=10,点M 是AC 边上任意一点,连接MB ,以MB 、MC 为邻边作平行四边形MCNB ,连接MN ,则MN 的最小值是______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.定理:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,即:如图1,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,若点D 是斜边AB 的中点,则CD =12AB ,运用:如图2,△ABC 中,∠BAC =90°,AB =2,AC =3,点D 是BC 的中点,将△ABD 沿AD 翻折得到△AED 连接BE ,CE ,DE ,则CE 的长为_____.20.如图,有一张长方形纸片ABCD ,4AB =,3AD =.先将长方形纸片ABCD 折叠,使边AD 落在边AB 上,点D 落在点E 处,折痕为AF ;再将AEF ∆沿EF 翻折,AF 与BC 相交于点G ,则FG 的长为___________.三、解答题21.在四边形ABCD 中,AD ∥BC ,AB=8cm ,AD=16cm ,BC=22cm ,∠ABC=90°.点P 从点A 出发,以1cm/s 的速度向点D 运动,点Q 从点C 同时出发,以3cm/s 的速度向点B 运动,其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,设运动时间为t 秒.(1)当t= 时,四边形ABQP 成为矩形?(2)当t= 时,以点P 、Q 与点A 、B 、C 、D 中的任意两个点为顶点的四边形为平行四边形?(3)四边形PBQD 是否能成为菱形?若能,求出t 的值;若不能,请说明理由,并探究如何改变Q 点的速度(匀速运动),使四边形PBQD 在某一时刻为菱形,求点Q 的速度.22.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.23.在等边三角形ABC 中,点D 为直线BC 上一动点(点D 不与B ,C 重合),以AD 为边在AD 的上方作菱形ADEF ,且∠DAF=60°,连接CF .(1)(观察猜想)如图(1),当点D 在线段CB 上时,①BCF ∠= ;②,,BC CD CF 之间数量关系为 .(2)(数学思考):如图(2),当点D 在线段CB 的延长线上时,(1)中两个结论是否仍然成立?请说明理由.(3)(拓展应用):如图(3),当点D 在线段BC 的延长线上时,若6AB =,13CD BC =,请直接写出CF 的长及菱形ADEF 的面积..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,在矩形ABCD 中,E 是AD 的中点,将ABE ∆沿BE 折叠,点A 的对应点为点G .图1 图2(1)填空:如图1,当点G 恰好在BC 边上时,四边形ABGE 的形状是________; (2)如图2,当点G 在矩形ABCD 内部时,延长BG 交DC 边于点F .①求证:BF AB DF =+.②若3AD AB =,试探索线段DF 与FC 的数量关系.26.如图,在矩形ABCD 中,∠BAD 的平分线交BC 于点E ,AE =AD ,作DF ⊥AE 于点F . (1)求证:AB =AF ;(2)连BF 并延长交DE 于G .①EG =DG ;②若EG =1,求矩形ABCD 的面积.27.我们知道平行四边形有很多性质,现在如果我们把平行四边形沿着它的一条对角线翻折,会发现这其中还有更多的结论.(发现与证明..)ABCD 中,AB BC ≠,将ABC ∆沿AC 翻折至'AB C ∆,连结'B D . 结论1:'AB C ∆与ABCD 重叠部分的图形是等腰三角形;结论2:'B D AC .试证明以上结论.(应用与探究)在ABCD 中,已知2BC =,45B ∠=,将ABC ∆沿AC 翻折至'AB C ∆,连结'B D .若以A 、C 、D 、'B 为顶点的四边形是正方形,求AC 的长.(要求画出图形)28.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.29.如图,点A 的坐标为(6,6)-,AB x ⊥轴,垂足为B ,AC y ⊥轴,垂足为C ,点,D E 分别是射线BO 、OC 上的动点,且点D 不与点B 、O 重合,45DAE ︒∠=.(1)如图1,当点D 在线段BO 上时,求DOE ∆的周长;(2)如图2,当点D 在线段BO 的延长线上时,设ADE ∆的面积为1S ,DOE ∆的面积为2S ,请猜想1S 与2S 之间的等量关系,并证明你的猜想.30.问题背景若两个等腰三角形有公共底边,则称这两个等腰三角形的顶角的顶点关于这条底边互为顶针点;若再满足两个顶角的和是180°,则称这两个顶点关于这条底边互为勾股顶针点. 如图1,四边形ABCD 中,BC 是一条对角线,AB AC =,DB DC =,则点A 与点D 关于BC 互为顶针点;若再满足180A D +=︒∠∠,则点A 与点D 关于BC 互为勾股顶针点.初步思考(1)如图2,在ABC 中,AB AC =,30ABC ∠=︒,D 、E 为ABC 外两点,EB EC =,45EBC ∠=︒,DBC △为等边三角形.①点A 与点______关于BC 互为顶针点;②点D 与点______关于BC 互为勾股顶针点,并说明理由.实践操作(2)在长方形ABCD 中,8AB =,10AD =.①如图3,点E 在AB 边上,点F 在AD 边上,请用圆规和无刻度的直尺作出点E 、F ,使得点E 与点C 关于BF 互为勾股顶针点.(不写作法,保留作图痕迹)思维探究②如图4,点E 是直线AB 上的动点,点P 是平面内一点,点E 与点C 关于BP 互为勾股顶针点,直线CP 与直线AD 交于点F .在点E 运动过程中,线段BE 与线段AF 的长度是否会相等?若相等,请直接写出AE 的长;若不相等,请说明理由.【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】如图,设DE交AP于0,根据菱形的性质、翻折不变性-判断即可解决问题;【详解】解:如图,设DE交AP于O.∵四边形ABCD是菱形∴DA=DC=AB∵A.P关于DE对称,∴DE⊥AP,OA=OP∴DA=DP∴DP=CD,故①正确∵AE=EB,AO=OP∴OE//PB,∴PB⊥PA∴∠APB=90°∴2222PA PB AB CD+==,故②正确若∠DCP=75°,则∠CDP=30°∵LADC=60°∴DP平分∠ADC,显然不符合题意,故③错误;∵∠ADC=60°,DA=DP=DC∴∠DAP=∠DPA,∠DCP=∠DPC,∠CPA=(360°-60°)=150°,故④正确.故选:C【点睛】本题考查菱形的性质、轴对称的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.2.C解析:C【解析】【分析】由直角三角形的性质可求得DF=BD=12AB,由角平分线的定义可证得DE∥BC,利用三角形中位线定理可求得DE的长,则可求得EF的长.【详解】解:∵AF⊥BF,D为AB的中点,∴DF=DB=12AB=6,∴∠DBF=∠DFB,∵BF平分∠ABC,∴∠DBF=∠CBF,∴∠DFB=∠CBF,∴DE∥BC,∴DE为△ABC的中位线,∴DE=12BC=10,∴EF=DE−DF=10−6=4,故选:C.【点睛】本题考查直角三角形斜边上的中线的性质,角平分线的性质,等腰三角形的判定与性质,三角形中位线定理.根据直角三角形斜边上的中线是斜边是斜边的一半可得△DBF为等腰三角形,通过角平分线的性质和等角对等边可得DF//BC,即DE为△ABC的中位线,从而计算出DE,继而求出EF.3.A解析:A【解析】【分析】根据等边对等角的性质可得∠E=∠CAE,然后根据正方形的对角线平分一组对角以及三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和列式求出∠E=22.5°,再根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和列式计算即可得解.【详解】解:∵CE=AC,∴∠E=∠CAE,∵AC是正方形ABCD的对角线,∴∠ACB=45°,∴∠E+∠CAE=45°,∴∠E=12×45°=22.5°,在△CEF中,∠AFC=∠E+∠ECF=22.5°+90°=112.5°.故答案为:A.【点睛】本题考查了正方形的性质,等腰三角形的性质,主要利用了正方形的对角线平分一组对角,等边对等角,三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和的性质,熟记性质是解题的关键.4.D解析:D【解析】【分析】连接DP ,当点D ,P ,E 在同一直线上时,由△PCF ≌△PCB 可得DP=BP ,BP EP + 的最小值为DE 长,依据△ADF ≌△DCE ,AF=DE,即可得到BP EP +最小值等于线段AF 的长.【详解】解:如图,连接DP ,∵PC=PC, ∠PCD=∠PCB=45°∴△PCF ≌△PCB∴BP=DP∴BP+PE =DP+PE∴当点D ,P ,E 在同一直线上时,BP EP +的最小值为DE 长,又∵AB=CD ,∠ADF=∠ECD ,DF=EC ,∴△ADF ≌△DCE∴AF=DE ,∴BP EP +最小值等于线段AF 的长,故选:D .【点睛】本题考查的是轴对称,最短路线问题,根据题意作出A 关于BD 的对称点C 是解答此题的关键.5.C解析:C【分析】①直接利用角边角判定定理判断即可;②证明ODH OCG ∆≅∆即可;③在Rt CGH ∆中求解即可判断此答案错误.【详解】解:①∵四边形ABCD 是正方形,,AC BD 是对角线,∴OD OC =,45ODF OCE ∠=∠=︒,90DOC ∠=︒,∵90EOF ∠=︒,∴DOC DOE EOF DOE ∠-∠=∠-∠,即:EOC DOF ∠=∠,在ODF ∆和OCE ∆中,∵ODF OCE OD OC DOF COE ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴ODF OCE ∆≅∆,故①正确;②∵45ODF OCE ∠=∠=︒,∴90=90=135ODF OCE ∠+︒∠+︒︒,即:ODH OCG ∠=∠,在ODH ∆和OCG ∆中,∵GOC DOH OD OC ODH OCG ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴ODH OCG ∆≅∆,∴OH OG =,故②正确;③过点O 作OM CD ⊥于点M ,∵OM CD ⊥,∴在等腰Rt OCD ∆中,118422OM CD ==⨯=, 在Rt ECG ∆和Rt EMO ∆中 ∵OME GCE OEM GEC OE GE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴4CG OM ==,由②中知:ODH OCG ∆≅∆,∴DH CG =,∴=4DH CG =,∴8412CH CD DH =+=+=,∴在Rt CGH ∆中,由勾股定理得:GH =,故③错误;综上所述:只有两个正确,故选:C .【点睛】本题主要考查正方形的性质,全等三角形的判定与性质,解题的关键是掌握正方形的四条边都相等,正方形的每条对角线平分每组对角.6.C解析:C【分析】先根据三角形中位线定理,得出EF=FG=GH=HE ,进而得到四边形EFGH 是菱形,据此可判断结论是否正确,最后取AB 的中点P ,连接PE ,PG ,根据三角形三边关系以及三角形中位线定理,即可得出()1 2EG BC AD >-. 【详解】解:∵E ,F 分别是BD ,BC 的中点,∴EF 是△BCD 的中位线,∴EF=12CD , 同理可得,GH=12CD ,FG=12AB ,EH=12AB , 又∵AB=CD ,∴EF=FG=GH=HE ,∴四边形EFGH 是菱形,故⑤正确,②错误,∴EG ⊥FH ,HF 平分∠EHG ,故①、③正确,如图所示,取AB 的中点P ,连接PE ,PG ,∵E 是BD 的中点,G 是AC 的中点,∴PE 是△ABD 的中位线,PG 是△ABC 的中位线,∴PE=12AD ,PG=12BC ,PE ∥AD ,PG ∥BC , ∵AD 与BC 不平行,∴PE 与PG 不平行,∴△PEG 中,EG >PG -PE , ∴EG >12BC 12-AD , 即EG >12(BC -AD ),故④错误. 综上所述,正确的有①③⑤.故选:C .【点睛】 本题主要考查了中点四边形,三角形三边关系以及三角形中位线定理的运用,解题时注意:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.7.C解析:C【分析】由题意得△AED ≌△MED 、△BEG ≌△MEG 、△MGF ≌△CGF ,设CG=x ,用含x 的式子表示AD =2x ,AB =,即可得出AB AD 2x==【详解】∵ED 平分∠AEF∴∠AED=∠DEM在矩形ABCD 中,∠A=∠B=∠BCD=90°∵DG ⊥EF∴∠DME=∠EMG=∠GMF=90°∴∠A=∠DME=90°∵DE=DE∴△AED ≌△MED∴ME=AE∵点E 是矩形ABCD 的边AB 的中点∴AE=BE∴ME=BE∵∠EMC=∠B=90°, EG=EG∴Rt △BEG ≌Rt △MEG∵AD ∥BC∴∠ADG=∠CGD∵ED ∥GF∴∠EDM=∠FGM∴∠ADE=∠CGF∴∠CGF=∠FGM∴△MGF ≌△CGF∴MG=CG=BG设CG=x∴BC=2x∴AD=DM=2x∴DG=3x根据勾股定理可得CD =∴AB =∴AB AD 2x==故选:C【点睛】本题考查了矩形的性质和全等三角形的判定和性质、勾股定理,掌握和全等三角形的判定和性质、勾股定理是解题的关键.8.B解析:B【分析】先根据平行四边形性质和等腰三角形性质可得2AE 是BAD ∠的角平分线,4DE 是ADC ∠的角平分线,结论(2)正确.再利用结论(2)可得3390DAE ADE ∠+∠>︒,2290DAE ADE ∠+∠>︒即可判断结论(1)(3)错误,【详解】解:设1122334455CE E E E E E E E E E B m ======,则6BC m =, ABCD ,32AB AD =6AD BC m ∴==,//AD BC ,//AB CD ,4AB CD m ==在2ABE ∆中,24BE m AB ==22AE B BAE ∴∠=∠,//AD BC ,∴22AE B DAE ∠=∠,221=2DAE BAE BAD ∴∠=∠∠, 同理可得:4412ADE CDE ADC ∠==∠∠, //AB CD ,∴180BAD ADC ∠+∠=︒,2490DAE ADE ∴∠+∠=︒42AE DE ∴⊥,故(2)正确;∵32DAE DAE ∠>∠,34ADE ADE ∠>∠,∴3324DAE ADE DAE ADE ∠+∠>∠+∠,即3390DAE ADE ∠+∠>︒,∴390AE D ∠<︒所以3DE 与3AE 不垂直,故(1)不正确;∵,24ADE ADE ∠>∠,∴2224DAE ADE DAE ADE ∠+∠>∠+∠,即2290DAE ADE ∠+∠>︒,∴290AE D ∠<︒故(3)不正确;故选:B .【点睛】本题考查了平行四边形性质,等腰三角形性质,三角形内角和定理等,证明2AE 是BAD ∠的角平分线,4DE 是ADC ∠的角平分线是解题关键.9.B解析:B【解析】【分析】根据中点定义得出DE=CE ,再根据折叠的性质得出DE=EF ,AF=AD ,∠AFE=∠D=90°,从而得出CE=EF ,连接EG ,利用“HL”证明△ECG ≌△EFG ,根据全等三角形性质得出CG=FG ,设CG=a ,则BC=4a ,根据长方形性质得出AD=BC=4a ,再求出AF=4a ,最后求出AG=AF+FG=5a ,最后利用勾股定理求出AB ,从而进一步得出答案即可.【详解】如图,连接EG ,∵点E 是CD 中点,∴DE=EC ,根据折叠性质可得:AD=AF ,DE=EF ,∠D=∠AFE=90°,∴CE=EF ,在Rt △ECG 与Rt △EFG 中,∵EG=EG ,EC=EF ,∴Rt △ECG ≌Rt △EFG (HL ),∴CG=FG ,设CG=a ,∴BG=3CG=3a , ∴BC=4a , ∴AF=AD=BC=4a . ∴AG=5a . 在Rt △ABG 中, ∴224AB AG BG a =-=, ∴1AD AB=, 故选B.【点睛】本题主要考查了长方形与勾股定理及全等三角形判定和性质的综合运用,熟练掌握相关概念是解题关键,10.A解析:A【分析】首先证明Rt △AFB ≌Rt △AFH ,推出BF=FH ,设EF=x ,则BF=FH=12x -,在Rt △FEH 中,根据222,EF EH FH =+构建方程即可解决问题;【详解】解:连接AF .∵四边形ABCD 是正方形, ∴AD=BC=1,∠B=90°, ∵BE=EC=12, ∴225AB BE += 由翻折不变性可知:AD=AH=AB=1,∴51-, ∵∠B=∠AHF=90°,AF=AF ,AH=AB ,∴Rt △AFB ≌Rt △AFH ,∴BF=FH ,设EF=x ,则BF=FH=12x -,在Rt △FEH 中,∵222,EF EH FH =+ ∴22215()(1),22x x =-+- ∴525.x -= 故选:A .【点睛】本题考查翻折变换、正方形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是准确寻找全等三角形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题,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)12.42【分析】首先由对边分别平行可判断四边形ABCD 为平行四边形,连接AC 和BD ,过A 点分别作DC 和BC 的垂线,垂足分别为F 和E ,通过证明△ADF ≌△ABC 来证明四边形ABCD 为菱形,从而得到AC 与BD 相互垂直平分,再利用勾股定理求得BD 长度.【详解】解:连接AC 和BD ,其交点为O ,过A 点分别作DC 和BC 的垂线,垂足分别为F 和E ,∵AB ∥CD ,AD ∥BC ,∴四边形ABCD 为平行四边形,∴∠ADF=∠ABE ,∵两纸条宽度相同,∴AF=AE ,∵90ADF ABE AFD AEB AF AE ∠=∠⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩∴△ADF ≌△ABE ,∴AD=AB ,∴四边形ABCD 为菱形,∴AC 与BD 相互垂直平分,∴BD=22242AB AO -=故本题答案为:42【点睛】本题考察了菱形的相关性质,综合运用了三角形全等和勾股定理,注意辅助线的构造一定要从相关条件以及可运用的证明工具入手,不要盲目作辅助线.13.37【分析】如图,延长CB 到T ,使得BT=DE ,连接DT ,作点B 关于直线AC 的对称点W ,连接TW ,DW ,过点W 作WK ⊥BC 交BC 的延长线于K .证明BE=DT ,BD=DW ,把问题转化为求DT+DW 的最小值.【详解】解:如图,延长CB 到T ,使得BT=DE ,连接DT ,作点B 关于直线AC 的对称点W ,连接TW ,DW ,过点W 作WK ⊥BC 交BC 的延长线于K .∵△ABC ,△DEF 都是等边三角形,BC=3DE=3,∴BC=AB=3,DE=1,∠ACB=∠EDF=60°,∴DE ∥TC ,∵DE=BT=1,∴四边形DEBT 是平行四边形,∴BE=DT ,∴BD+BE=BD+AD ,∵B ,W 关于直线AC 对称,∴CB=CW=3,∠ACW=∠ACB=60°,DB=DW ,∴∠WCK=60°,∵WK ⊥CK ,∴∠K=90°,∠CWK=30°,∴CK=12CW=32,WK=3CK=332,∴TK=1+3+32=112,∴TW=2222113322TK WK⎛⎫⎛⎫+=+ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=37,∴DB+B E=DB+DT=DW+DT≥TW,∴BD+BE≥37,∴BD+BE的最小值为37,故答案为37.【点睛】本题考查轴对称-最短问题,等边三角形的性质,解直角三角形,平行四边形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用转化的思想思考问题,属于中考填空题中的压轴题.14.①②③④【分析】根据正方形的性质和SAS可证明△ABG≌△AEC,然后根据全等三角形的性质即可判断①;设BG、CE相交于点N,AC、BG相交于点K,如图1,根据全等三角形对应角相等可得∠ACE=∠AGB,然后根据三角形的内角和定理可得∠CNG=∠CAG=90°,于是可判断②;过点E作EP⊥HA的延长线于P,过点G作GQ⊥AM于Q,如图2,根据余角的性质即可判断④;利用AAS即可证明△ABH≌△EAP,可得EP=AH,同理可证GQ=AH,从而得到EP =GQ,再利用AAS可证明△EPM≌△GQM,可得EM=GM,从而可判断③,于是可得答案.【详解】解:在正方形ABDE和ACFG中,AB=AE,AC=AG,∠BAE=∠CAG=90°,∴∠BAE+∠BAC=∠CAG+∠BAC,即∠CAE=∠BAG,∴△ABG≌△AEC(SAS),∴BG=CE,故①正确;设BG、CE相交于点N,AC、BG相交于点K,如图1,∵△ABG≌△AEC,∴∠ACE =∠AGB ,∵∠AKG =∠NKC ,∴∠CNG =∠CAG =90°,∴BG ⊥CE ,故②正确;过点E 作EP ⊥HA 的延长线于P ,过点G 作GQ ⊥AM 于Q ,如图2,∵AH ⊥BC ,∴∠ABH +∠BAH =90°,∵∠BAE =90°,∴∠EAP +∠BAH =90°,∴∠ABH =∠EAP ,即∠EAM =∠ABC ,故④正确;∵∠AHB =∠P =90°,AB =AE ,∴△ABH ≌△EAP (AAS ),∴EP =AH ,同理可得GQ =AH ,∴EP =GQ ,∵在△EPM 和△GQM 中,90P MQG EMP GMQ EP GQ ∠=∠=︒⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△EPM ≌△GQM (AAS ),∴EM =GM ,∴AM 是△AEG 的中线,故③正确.综上所述,①②③④结论都正确.故答案为:①②③④.【点睛】本题考查了正方形的性质、三角形的内角和定理以及全等三角形的判定和性质,作辅助线构造出全等三角形是难点,熟练掌握全等三角形的判定和性质是关键.15.32【详解】解析:∵在正方形ABCD 中,AC=62∴AB=AD=BC=DC=6,∠EAD=45°设EF 与AD 交点为O ,O 是AD 的中点,∴AO=3以AD 为对角线的所有▱AEDF 中,当EF ⊥AC 时,EF 最小,即△AOE 是直角三角形,∵∠AEO=90°,∠EAD=45°,OE=2OA=2, ∴EF=2OE=16.(3,2)-【分析】如图(见解析),先根据一次函数的解析式可得点A 、B 的坐标,从而可得OA 、OB 、AB 的长,再根据正方形的性质可得90BAD ∠=︒,DA AB =,然后根据三角形全等的判定定理与性质可得,AE OB DE OA ==,由此即可得出点D 的坐标;同样的方法可求出点C 的坐标,再根据轴对称的性质可得点C '的坐标,然后根据轴对称的性质和两点之间线段最短得出MDC △的周长值最小时,点M 的位置,最后利用两点之间的距离公式、三角形的周长公式即可得.【详解】如图,过点D 作DE x ⊥轴于点E ,作点C 关于y 轴的对称点C ',交y 轴于点F ,连接C D ',交y 轴于点M ',连接C M ',则CF y ⊥轴 对于112y x =+ 当0y =时,1102x +=,解得2x =-,则点A 的坐标为(2,0)A - 当0x =时,1y =,则点B 的坐标为(0,1)B2,1,OA OB AB ∴====四边形ABCD 是正方形90BAD ∴∠=︒,CD DA AB ===90DAE OAB ABO OAB ∴∠+∠=∠+∠=︒DAE ABO ∴∠=∠在ADE 和BAO 中,90AED BOA DAE ABO DA AB ∠=∠=︒⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩()ADE BAO AAS ∴≅1,2AE OB DE OA ∴====213OE OA AE ∴=+=+=则点D 的坐标为(3,2)D -同理可证:CBF BAO ≅1,2CF OB BF OA ∴====123OF OB BF ∴=+=+=则点C 的坐标为(1,3)C -由轴对称的性质得:点C '的坐标为(1,3)C ',且CM C M '=MDC ∴△的周长为5CD DM CM DM C M '++=++由两点之间线段最短得:当点M 与点M '重合时,DM C M '+取得最小值DC ' (3,2),(1,3)D C '-22(31)(23)17DC '∴=--+-=则MDC △的周长的最小值为5517DC '+=+故答案为:(3,2)-,517+.【点睛】本题是一道较难的综合题,考查了正方形的性质、三角形全等的判定定理与性质、轴对称的性质等知识点,正确找出MDC △的周长最小时,点M 的位置是解题关键.17.12013【分析】设MN 与BC 交于点O ,连接AO ,过点O 作OH ⊥AC 于H 点,根据等腰三角形的性质和勾股定理可求AO 和OH 长,若MN 最小,则MO 最小即可,而O 点到AC 的最短距离为OH 长,所以MN 最小值是2OH .【详解】解:设MN 与BC 交于点O ,连接AO ,过点O 作OH ⊥AC 于H 点,∵四边形MCNB 是平行四边形,∴O 为BC 中点,MN =2MO .∵AB =AC =13,BC =10,∴AO ⊥BC .在Rt △AOC 中,利用勾股定理可得AO =12.利用面积法:AO ×CO =AC ×OH ,即12×5=13×OH ,解得OH =6013. 当MO 最小时,则MN 就最小,O 点到AC 的最短距离为OH 长, 所以当M 点与H 点重合时,MO 最小值为OH 长是6013. 所以此时MN 最小值为2OH =12013. 故答案为:12013. 【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质、垂线段最短、勾股定理、等腰三角形的性质,解题的关键是分析出点到某线段的垂线段最短,由此进行转化线段,动中找静.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.19.13【分析】根据12•BC •AH =12•AB •AC ,可得AH =13,根据 12AD •BO =12BD •AH ,得OB =,再根据BE =2OB EC . 【详解】设BE 交AD 于O ,作AH ⊥BC 于H .在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AB =2,AC =3,由勾股定理得:BC∵点D 是BC 的中点,∴AD =DC =DB , ∵12•BC •AH =12•AB •AC ,∴AH =13, ∵AE =AB ,DE =DB ,∴点A 在BE 的垂直平分线上,点D 在BE 的垂直平分线上,∴AD 垂直平分线段BE , ∵12AD •BO =12BD •AH ,∴OB∴BE =2OB , ∵DE =DB=CD , ∴∠DBE=∠DEB ,∠DEC=∠DCE ,∴∠DEB+∠DEC=12×180°=90°,即:∠BEC=90°,∴在Rt △BCE 中,EC =22BC BE - =221213(13)()13-=51313. 故答案为:51313. 【点睛】本题主要考查直角三角形的性质,勾股定理以及翻折的性质,掌握“直角三角形斜边长的中线等于斜边的一半”以及面积法求三角形的高,是解题的关键.202【解析】【分析】 根据折叠的性质可得∠DAF=∠BAF=45°,再由矩形性质可得FC=ED=1,然后由勾股定理求出FG 即可.【详解】由折叠的性质可知,∠DAF=∠BAF=45°,∴AE=AD=3,EB=AB-AD=1,∵四边形EFCB 为矩形,∴FC=BE=1,∵AB ∥FC ,∴∠GFC=∠DAF=45°,∴GC=FC=1, ∴22112FG GC FC =+=+=2.【点睛】本题考查了折叠变换,矩形的性质是一种对称变换,理解折叠前后图形的大小不变,位置变化,对应边和对应角相等是解决此题的关键.三、解答题21.(1)112;(2)112或4;(3)四边形PBQD 不能成为菱形 【分析】(1)由∠B=90°,AP ∥BQ ,由矩形的判定可知当AP=BQ 时,四边形ABQP 成为矩形; (2)由(1)可求得点P 、Q 与点A 、B 为顶点的四边形为平行四边形;然后由当PD=CQ 时,CDPQ 是平行四边形,求得t 的值;(3)由PD ∥BQ ,当PD=BQ=BP 时,四边形PBQD 能成为菱形,先由PD=BQ 求出运动时间t 的值,再代入求BP ,发现BP≠PD ,判断此时四边形PBQD 不能成为菱形;设Q 点的速度改变为vcm/s 时,四边形PBQD 在时刻t 为菱形,根据PD=BQ=BP 列出关于v 、t 的方程组,解方程组即可求出点Q 的速度.【详解】(1)如图1,∵∠B=90°,AP ∥BQ ,∴当AP=BQ 时,四边形ABQP 成为矩形,此时有t=22﹣3t ,解得t=112. ∴当t=112时,四边形ABQP 成为矩形; 故答案为112; (2)如图1,当t=112时,四边形ABQP 成为矩形, 如图2,当PD=CQ 时,四边形CDPQ 是平行四边形,则16﹣t=3t ,解得:t=4, ∴当t=112或4时,以点P 、Q 与点A 、B 、C 、D 中的任意两个点为顶点的四边形为平行四边形; 故答案为112或4; (3)四边形PBQD 不能成为菱形.理由如下:∵PD ∥BQ ,∴当PD=BQ=BP 时,四边形PBQD 能成为菱形.由PD=BQ ,得16﹣t=22﹣3t ,解得:t=3,当t=3时,PD=BQ=13,BP=22AB AP + =228t +=2283+=73≠13,∴四边形PBQD 不能成为菱形;如果Q 点的速度改变为vcm/s 时,能够使四边形PBQD 在时刻ts 为菱形,由题意,得221622168t vtt t -=-⎧⎪⎨-=+⎪⎩,解得62t v =⎧⎨=⎩. 故点Q 的速度为2cm/s 时,能够使四边形PBQD 在某一时刻为菱形.【点睛】此题属于四边形的综合题.考查了矩形的判定、菱形的判定以及勾股定理等知识.注意掌握分类讨论思想与方程思想的应用是解此题的关键.22.(1)矩形;(2)菱形;(3)3104)见解析【分析】(1)由平移推出AD EE '=,即可证得四边形AEE D '是平行四边形,再根据AE BC ⊥,得到90AEE '∠=︒即可得到结论;(2)由平移推出AD FF '=,证得四边形AFF D '是平行四边形,根据AE EF ⊥得到90AEE '∠=︒,再根据勾股定理求出AF=5=AD ,即可证得四边形AFF D '是菱形; (3)先利用勾股定理求出22221310DF E F E D ''+=+=,再根据菱形的面积求出F A ';(4)在BC 边上取点E ,连接AE ,平移△ABE 得到△DCF ,可得四边形AEFD 是平行四边形.【详解】(1)四边形AEE D '是矩形,在ABCD □中,//AD BC ,AD BC =,由平移可知:BE CE ''=,∴BC EE '=,∴AD EE '=,∴四边形AEE D '是平行四边形,∵AE BC ⊥,∴90AEE '∠=︒,∴四边形AEE D '是矩形;(2)四边形AFF D '是菱形,在矩形AEE D '中,//AD EE ' ,AD EE '=,由平移可知:EF E F ='',∴EE FF ''=,∴AD FF '=,∴四边形AFF D '是平行四边形,∵AE EF ⊥,∴90AEE '∠=︒,在Rt AEF ,2222345AF AE EF =+=+=,∴AF AD =, ∴四边形AFF D '是菱形;(3)连接F A ',在Rt DFE '△中,22221310DF E F E D ''=+=+=,15ABCD AFF D S S '==平行四边形菱形,∴·30F A FD '=,∴310F A '=;(4)在BC 上取一点E ,连接AE ,平移△ABE 得到△DCF ,可得四边形AEFD 是平行四边形.【点睛】此题考查了平行四边形的性质,矩形的判定定理,菱形的判定及性质,平移的性质的应用,勾股定理.23.(1)①120°;② BC =CD +CF ;(2)不成立,见解析;(3)8,3【分析】(1)①根据菱形的性质以及等边三角形的性质,推出△ACF ≌△ABD ,根据全等三角形的性质即可得到结论;②根据全等三角形的性质得到CF=BD ,再根据BD+CD=BC ,即可得出CF+CD=BC ;(2)依据△ABD ≌△ACF ,即可得到∠ACF+∠BAC=180°,进而得到AB ∥CF ;依据△ABD ≌△ACF 可得BD=CF ,依据CD-BD=BC ,即可得出CD-CF=BC ;(3)依据≅△△ADB AFC ,即可得到8==+=CF BD BC CD ,利用ABC ∆是等边三角形,AH BC ⊥,可得132===BH HC BC ,即可得出HD 的长度,利用勾股定理即可求出AD 的长度,即可得出结论.【详解】解:(1) 在等边△ABC 中,AB=AC ,∠BAC=∠ACB=∠ABC=60°∴∠BAD+∠DAC=60°在菱形ADEF 中AD=AF∵∠DAF=∠DAC+∠FAC=60°。