新北师大版九年级数学上册 特殊的平行四边形(含中考真题解析)
(常考题)北师大版初中数学九年级数学上册第一单元《特殊平行四边形》测试题(答案解析)(3)
一、选择题1.如图,依据尺规作图的痕迹,则α∠是( )A .54°B .36°C .28°D .72°2.如图,ABCD 的对角线AC 、BD 交于点O ,顺次连接ABCD 各边中点得到一个新的四边形,如果添加下列四个条件中的一个条件:①AC BD ⊥;②ΔΔABO CBO C C =;③DAO CBO ∠=∠;④DAO BAO ∠=∠,可以使这个新的四边形成为矩形,那么这样的条件个数是( )A .1个B .2个C .3个D .4个 3.如图所示,△ABC 是等边三角形,AQ=PQ ,PR=PS ,PR ⊥AB 于R ,PS ⊥AC 于S ,则四个结论正确的是( )①点 P 在∠A 的平分线上; ②A S=AR ; ③QP //AR ; ④△BRP ≌△QSP .A .全部正确B .①②正确C .①②③正确D .①③正确 4.如图,在长方形ABCD 中,AE 平分∠BAD 交BC 于点E ,连接ED ,若ED =5,EC =3,则长方形的周长为( )A.20 B.22 C.24 D.265.顺次连接对角线互相垂直的四边形各边中点,所得到的四边形一定是()A.正方形B.矩形C.菱形D.以上都不对6.如图,正方形ABCD的边长为3,点P为对角线AC上任意一点,PE BC⊥,PQ AB⊥,垂足分别是E,Q,则PE PQ+的值是()A.32B.3 C.322D.327.在菱形ABCD中,∠ADC=120°,点E关于∠A的平分线的对称点为F,点F关于∠B的平分线的对称点为G,连结EG.若AE=1,AB=4,则EG=()A.210B.27C.33D.198.矩形具有而菱形不具有的性质是()A.两组对边分别平行B.对角线相等C.对角线互相垂直D.两组对角分别相等9.如图,四边形ABCD中,∠BAD=∠C=90°,AB=AD,AE⊥BC,垂足是E,若线段AE=4,则四边形ABCD的面积为()A.12 B.16 C.20 D.2410.如图,正方形纸片ABCD 中,对角线AC 、BD 交于点O ,折叠正方形纸片ABCD ,使AD 落在BD 上,点A 恰好与BD 上的点F 重合,展开后折痕DE 分别交AB 、AC 于点E 、G ,连结GF ,给出下列结论:①∠ADG=22.5°;②AD=2AE ;③ACD OGD S S ∆∆=;④四边形AEFG 是菱形;⑤BE=2OG :⑥若1OGF S ∆=,则正方形ABCD 的面积是642+,其中正确的结论个数为( )A .2个B .3个C .4个D .5个11.如图,AB AF ⊥,EF AF ⊥,BE 与AF 交于点C ,点D 是BC 的中点,2AEB B ∠=∠.若8BC =,7EF =,则AF 的长是( )A .6B .7C .3D .5 12.如图是甲、乙两张不同的矩形纸片,将它们分别沿着虚线剪开后,各自要拼一个与原来面积相等的正方形,则( )A .甲、乙都可以B .甲、乙都不可以C .甲不可以、乙可以D .甲可以、乙不可以二、填空题13.已知,在△ABC 中,∠BAC =45°,AB =1,AC 8AC 为一边作等腰直角△ACD ,使∠CAD =90°,连接BD ,则线段BD 的长度为________.14.如图,菱形ABCD 的边长为10,对角线BD 的长为16,点E ,F 分别是边AD ,CD 的中点,连接EF 并延长与BC 的延长线相交于点G ,则EG 的长为________.15.如图,在矩形ABCD 中,AB=3,BC=4,点,,,E F G H 分别是边,,,AB BC CD AD 的中点,连接,,,AF BG CH DE ,得到一个新的四边形,MNPQ 则四边形MNPQ 的面积为 _____________.16.如图,将正方形OABC 放在平面直角坐标系中,O 是原点,A 的坐标为(1,3),则点C 的坐标为______.17.如图,边长为1的菱形ABCD 中,∠DAB=60°.连接对角线AC ,以AC 为边作第二个菱形AC C 1D 1,使∠D 1AC=60°;连接AC 1,再以A C 1为边作第三个菱形AC 1C 2D 2,使∠D 2AC 1=60°;……按此规律所作的第n 个菱形的边长为___________.18.如图,正方形ABCD 的边长为6,点E ,F 分别是边AB ,CD 上的点,且60CFE ∠=︒.将四边形BCFE 沿EF 翻折,得到B C FE '',点C '恰好落在AD 边上,B C ''交AB 于点G ,则GE 的长是_______.19.如图,把长方形纸片ABCD 沿折痕EF 折叠,使点B 与点D 重合,点A 落在点G 处,68DFG ∠=︒,则BEF ∠的度数为_________.20.已知四边形ABCD 中,AC BD ⊥,且8AC =,10BD =,E 、F 、M 、N 分别为AB 、BC 、CD 、DA 的中点,那么四边形EFMN 的面积等于______.三、解答题21.△ABC 是等腰三角形,其中AB =BC ,将△ABC 绕顶点B 逆时针旋转50°到△A 1BC 1的位置,AB 与A 1C 1相交于点D ,AC 与A 1C 1,BC 1分别相交于点E ,F .(1)求证:△BCF ≌△BA 1D ;(2)当∠C =50°时,判断四边形A 1BCE 的形状并说明理由.22.如图,矩形EFGH 的顶点,E G 分别在菱形ABCD 的边,AD BC 上,顶点,F H 在菱形ABCD 的对角线BD 上.(1)求证:BG DE =;(2)若E 为AD 中点,5,12FG GH ==,求菱形ABCD 的周长;23.如图,在矩形ABCD 中,AB =15,E 是BC 上的一点,将△ABE 沿着AE 折叠,点B 刚好落在CD 边上点G 处;点F 在DG 上,将△ADF 沿着AF 折叠,点D 刚好落在AG 上点H处,且CE =45BE , (1)求AD 的长;(2)求FG 的长24.如图,矩形ABCD 中,EF 垂直平分对角线BD ,垂足为O ,点E 和F 分别在边AD ,BC 上,连接BE ,DF .(1)求证:四边形BFDE 是菱形;(2)若AE =OF ,求∠BDC 的度数.25.如图,在ABC 中,点O 是AC 边上的一个动点,过点O 作直线//BC MN ,设MN 交BCA ∠的角平分线于点E ,交BCA ∠的外角ACG ∠的平分线于点F ,连接AF . (1)求证:EO FO =;(2)当点O 运动到何处时,四边形AECF 是矩形?并证明你的结论.(3)在(2)的条件下,ABC 满足什么条件时,四边形AECF 是正方形?并说明理由.26.如图,在ABC中,D,E分别是AB,AC的中点,过点E作EF∥AB,交BC于点F.(1)求证:四边形DBFE是平行四边形;(2)当ABC满足什么条件时,四边形DBFE是菱形?为什么?(3)四边形DBFE能否是正方形?如果能,ABC应满足什么条件?如果不能,说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A解析:A【分析】先根据矩形的性质得出AD∥BC,故可得出∠DAC的度数,由角平分线的定义求出∠EAF的度数,再由EF是线段AC的垂直平分线得出∠AEF的度数,根据三角形内角和定理得出∠AFE的度数,进而可得出结论.【详解】解:如图,∵四边形ABCD是矩形,∴AD ∥BC ,∴∠DAC=∠ACB=72°.∵由作法可知,AF 是∠DAC 的平分线,∴∠EAF=12∠DAC=36°. ∵由作法可知,EF 是线段AC 的垂直平分线,∴∠AEF=90°,∴∠AFE=90°-36°=54°,∴∠α=54°.故选:A .【点睛】本题考查的是作图-基本作图,熟知角平分线及线段垂直平分线的作法是解答此题的关键. 2.C解析:C【分析】根据顺次连接四边形的中点,得到的四边形形状和四边形的对角线位置、数量关系有关,利用三角形中位线性质可得:当对角线垂直时,所得新四边形是矩形.逐一对四个条件进行判断.【详解】解:顺次连接四边形的中点,得到的四边形形状和四边形的对角线位置、数量关系有关,利用三角形中位线性质可得:当对角线垂直时,所得新四边形是矩形.①,AC BD ⊥∴新的四边形成为矩形,符合条件; ②四边形ABCD 是平行四边形,,AO OC BO DO ∴==.ΔΔ,ABO CBO C C AB BC =∴=.根据等腰三角形的性质可知,BO AC BD AC ⊥∴⊥.所以新的四边形成为矩形,符合条件; ③四边形ABCD 是平行四边形,CBO ADO ∠∠∴=.,DAO CBO ADO DAO ∠∠∠∠=∴=.AO OD ∴=.,AC BD ∴=∴四边形ABCD 是矩形,连接各边中点得到的新四边形是菱形,不符合条件;④,DAO BAO BO DO ∠∠==,AO BD ∴⊥,即平行四边形ABCD 的对角线互相垂直,∴新四边形是矩形.符合条件.所以①②④符合条件.故选:C .【点睛】本题考查特殊四边形的判定与性质,掌握矩形、平行四边形的判定与性质是解题的关键. 3.A解析:A【分析】因为△ABC为等边三角形,根据已知条件可推出Rt△ARP≌Rt△ASP,则AR=AS,故②正确,∠BAP=∠CAP,所以AP是等边三角形的顶角的平分线,故①正确,根据等腰三角形的三线合一的性质知,AP也是BC边上的高和中线,即点P是BC的中点,因为AQ=PQ,所以点Q是AC的中点,所以PQ是边AB对的中位线,有PQ∥AB,故③正确,又可推出△BRP≌△QSP,故④正确.【详解】解:∵PR⊥AB于R,PS⊥AC于S∴∠ARP=∠ASP=90°∵PR=PS,AP=AP∴Rt△ARP≌Rt△ASP∴AR=AS,故②正确,∠BAP=∠CAP∴AP是等边三角形的顶角的平分线,故①正确∴AP是BC边上的高和中线,即点P是BC的中点∵AQ=PQ∴点Q是AC的中点∴PQ是边AB对的中位线∴PQ∥AB,故③正确∵Q是AC的中点,∴QC=QP,∵∠C=60°,∴△QPC是等边三角形,∴PB=PC=PQ,∵PR=PS,∠BRP=∠QSP=90°,∴△BRP≌△QSP,故④正确∴全部正确.故选:A.【点睛】本题利用了等边三角形的性质:三线合一,全等三角形的判定和性质,中位线的性质,熟练掌握上述性质和判定方法是解题的关键.4.B解析:B【分析】直接利用勾股定理得出DC的长,再利用角平分线的定义以及等腰三角形的性质得出BE的长,进而得出答案.【详解】解:∵四边形ABCD是长方形,∴∠B=∠C=90°,AB=DC,∵ED=5,EC=3,∴DC=2222-=-=,ED EC534则AB=4,∵AE平分∠BAD交BC于点E,∴∠BAE=∠DAE,∵AD∥BC,∴∠DAE=∠AEB,∴∠BAE=∠BEA,∴AB=BE=4,∴长方形的周长为:2×(4+4+3)=22.故选:B.【点睛】本题考查了矩形的性质、等腰三角形的判定、勾股定理等,解题关键是把握已知,整合已知得出等腰三角形,依据勾股定理求出线段长.5.B解析:B【分析】根据三角形中位线的性质,可得到这个四边形是平行四边形,再由对角线垂直,能证出有一个角等于90°,则这个四边形为矩形;【详解】如图,AC⊥BD,E、F、G、H分别为各边的中点,连接点E、F、G、H,∵点E、F、G、H,分别为各边的中点,∴EF∥AC,GH∥AC,EH∥BD,FG∥BD,∴四边形EFGH是平行四边形,∵AC⊥BD,EF∥AC,EH∥BD,∴∠EMO=∠ENO=90°,∴四边形EMON是矩形,∴∠MEN=90°,∴四边形EFGH是矩形;故选:B.【点睛】本题考查了三角形中位线的性质、平行四边形的判定以及矩形的判定方法,正确掌握知识点是解题的关键.6.B解析:B【分析】证明四边形PQBE是矩形得PE=QB,证明△PEC是等腰直角三角形得PQ=BE便可求得结果【详解】解:∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=90°,∠ACB=1∠BCD=45°2∵PE⊥BC,PQ⊥AB,∴四边形PQBE是矩形,∴PQ=BE∵AC是正方形ABCD的对角线,∴∠PCE=45°,又∠PEC=90°∴△PEC是等腰直角三角形∴PE=CE∴PE+PQ=CE+BE=BC=3.故选:B.【点睛】本题主要考查了正方形的性质,矩形的性质与判定,等腰直角三角形的判定,关键是证明PE=CE,PQ=BE.7.B解析:B【分析】连接FG,根据菱形的性质和轴对称的性质可得∠A=60°,AE=AF,BF=BG,进而可证△AEF是等边三角形及△BFG是等腰三角形,根据等边三角形的性质和等腰三角形的性质可求得EF和FG的长,且∠EFG=90°,根据勾股定理即可求得EG的长.【详解】解:连接FG,过点B作BH⊥FG于H,如图,∵菱形ABCD,∠ADC=120°,∴∠A=60°,∠ABC=120°,∵点E 关于∠A 的平分线的对称点为F ,点F 关于∠B 的平分线的对称点为G , ∴AE =AF=1,BF =BG ,∴△AEF 是等边三角形,∴∠AFE =60°,EF=AF=1∵BF =BG ,∴△BFG 是等腰三角形,∴∠GFB =1801202-=30°, ∴∠EFG =180°﹣60°﹣30°=90°,∵BF =4﹣1=3,∴BH=32,==, ∴FG =∴EG==故选:B .【点睛】本题考查了菱形的性质、轴对称的性质、等腰三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、含30°角的直角三角形的三边关系、勾股定理,属于常考基本题型,难度适中,充分利用轴对称的性质是解答的关键.8.B解析:B【分析】矩形的对角线互相平分且相等,菱形的对角线互相平分,互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角,据此解答.【详解】A 、是菱形的性质,是矩形的性质,故本选项不符合题意;B 、是矩形的性质,不是菱形的性质,故本选项符合题意;C 、是菱形的性质,不是矩形的性质,故本选项不符合题意;D 、矩形、菱形的对角都相等,故本选项不符合题意;故选:B .【点睛】此题考查矩形的性质,菱形的性质,熟记各自的性质特征是解题的关键.9.B解析:B【分析】延长CD ,作AF CD ⊥的延长线于点F ,构造出全等三角形,()ABE ADF AAS ≅,即可得到四边形ABCD 的面积就等于正方形AECF 的面积.【详解】解:如图,延长CD ,作AF CD ⊥的延长线于点F ,∵AE BC ⊥,∴90AEC AEB ∠=∠=︒,∵AF CD ⊥,∴90AFC ∠=︒,∵90C ∠=︒,∴四边形AECF 是矩形,∴90EAF ∠=︒,∵BAD EAF ∠=∠,∴BAD EAD EAF EAD ∠-∠=∠-∠,即BAE DAF ∠=∠,在ABE △和ADF 中,BAE DAF AEB AFD AB AD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()ABE ADF AAS ≅,∴AE AF =,∴四边形AECF 是正方形,∵ABE ADF S S ,∴216ABCD AECF S S AE ===.故选:B .【点睛】本题考查全等三角形的性质和判定,正方形的性质和判定,解题的关键是作辅助线构造全等三角形.10.B解析:B【分析】由题意易得AC ⊥BD ,OA=OC=OB=OD ,∠ADO=∠ABD=45°,AD=AB ,△ADE ≌△FDE ,则有2BE EF =,进而可得四边形AEFG 是平行四边形,然后根据等腰直角三角形的性质及线段的等量关系可求解.【详解】解:∵四边形ABCD 是正方形,∴AC ⊥BD ,OA=OC=OB=OD ,∠ADO=∠ABD=45°,AD=AB ,∵折叠正方形ABCD ,∴△ADE ≌△FDE ,∴∠ADE=∠FDE=22.5°,AD=DF ,AE=FE ,∠EFD=∠DAE=90°,故①正确;∴△EFB 是等腰直角三角形, ∴BE =, ∴AD AB AE ==+,故②错误; 由图可直接判定③错误;∵∠EFB=∠AOB=90°,∴OA ∥EF ,由折叠的性质可得:∠GFO=∠DAO=45°,∴∠GFO=∠ABO=45°,∴GF ∥AE ,∴四边形AEFG 是平行四边形,∵AE=AF ,∴四边形AEFG 是菱形,故④正确;∵∠GFO=45°,∠AOB=90°,∴△GOF 是等腰直角三角形, ∴EF GF ==,∴2BE OG =,故⑤正确; ∵2112OGF S OG ∆==, ∴OG =∴2BE EF AE ===, ∴2AB =,∴()22212ABCD S AB ===+正方形⑥错误;∴正确的有三个;故选B .【点睛】本题主要考查正方形的性质、菱形的判定及等腰直角三角形的性质与判定,熟练掌握正方形的性质、菱形的判定及等腰直角三角形的性质与判定是解题的关键. 11.C解析:C【分析】根据直角三角形的性质和等腰三角形的判定和性质即可得到结论.【详解】∵AB ⊥AF ,∴∠FAB=90°,∵点D是BC的中点,∴AD=BD=1BC=4,2∴∠DAB=∠B,∴∠ADE=∠B+∠BAD=2∠B,∵∠AEB=2∠B,∴∠AED=∠ADE,∴AE=AD,∴AE=AD=4,∵EF=7,EF⊥AF,∴AF=()2222-=-=3,AE EF47故选:C.【点睛】本题考查了直角三角形斜边中线的性质,三角形的外角性质,等腰三角形的判定和性质,勾股定理,正确的识别图形是解题的关键.12.A解析:A【解析】试题分析:剪拼如下图:乙故选A考点:剪拼,面积不变性,二次方根二、填空题13.或【分析】AC 作为直角边有两种情况需要分情况讨论画出图后进行计算【详解】解:情况一:延长AB 交CD 于E ∠BAC =45°∠CAD =90°所以AE 是等腰直角△ACD 的高线中线所以CE=DE 因为∠BAC = 解析:5或13【分析】AC 作为直角边,有两种情况,需要分情况讨论,画出图后进行计算.【详解】解:情况一:延长AB 交CD 于E∠BAC =45°,∠CAD =90°所以AE 是等腰直角△ACD 的高线,中线所以,AE CD ⊥,CE=DE因为8AC =,AE CD ⊥,∠BAC =45°所以△ACE 也是等腰直角三角形,根据勾股定理,AE=CE=2所以BE=AE-AB=2-1=1又因为DE=CE=2,AE CD ⊥所以,BD=22145BE DE +=+=情况二:延长直线AB ,分别过C 、D 作垂线,交直线AB 于F 、E .与情况一类似,可以证出CF=AF=2,BF=AF-AB=2-1=1所以,BE=EF-BF ;因为∠BAC =45°,CF AB ⊥所以,∠ACF =180°-∠BAC-∠F=45°因为△ACD 是等腰直角三角形,∠CAD =90°所以∠ACD =45°所以 ,∠FCD =∠ACD+∠ACF=45°+45°=90°又因为,DE AB CF AB ⊥⊥所以四边形DEFC 是矩形所以DE=CF=2,EF=DC ;因为在等腰直角△ACD 中,∠CAD =90°,8AC = 所以,根据勾股定理,CD=4所以,BE=EF-BF=DC-BF=4-1=3因此,22223213BD DE BE =+=+=故答案为5或13.【点睛】这道题考察的是等腰直角三角形的性质,勾股定理,矩形的判定和性质.熟练掌握这些知识点,画出辅助线,是解题的关键.14.12【分析】连接AC 交BD 于点O 先证EF 是△ACD 的中位线得EF ∥AC 再证四边形CAEG 是平行四边形得AC =EG 然后由勾股定理求出OA =OC =6即可解决问题【详解】解:连接AC 交BD 于点O 如图所示:解析:12【分析】连接AC ,交BD 于点O ,先证EF 是△ACD 的中位线,得EF ∥AC ,再证四边形CAEG 是平行四边形,得AC =EG ,然后由勾股定理求出OA =OC =6,即可解决问题.【详解】解:连接AC ,交BD 于点O ,如图所示:∵菱形ABCD 的边长为10,∴AD ∥BC ,AB =BC =CD =DA =10,∵点E 、F 分别是边AD ,CD 的中点,∴EF 是△ACD 的中位线,∴EF ∥AC ,∴AC ∥EG∴四边形CAEG 是平行四边形,∴AC =EG ,∵AC 、BD 是菱形的对角线,BD =16,∴AC⊥BD,OB=OD=8,OA=OC,在Rt△AOB中,AB=10,OB=8,∴OA=OC22108=-=6,∴AC=2OA=12,∴EG=AC=12;故答案为:12.【点睛】本题主要考查了菱形的性质,平行四边形的判定与性质,三角形中位线定理及勾股定理等知识;熟练掌握菱形、平行四边形的性质和勾股定理是解题的关键.15.【分析】根据题意采取割补法将图中梯形补成与中间的平行四边形一样大小的平行四边形并找到矩形ABCD与5个小平行四边形的面积关系即可得出结论【详解】解:如图所示过A作AK∥DE交CH的延长线于K过B作B解析:12 5【分析】根据题意,采取割补法,将图中梯形补成与中间的平行四边形一样大小的平行四边形,并找到矩形ABCD与5个小平行四边形的面积关系,即可得出结论.【详解】解:如图所示,过A作AK∥DE,交CH的延长线于K,过B作BR∥AF,交DE的延长线于R,过C作CS∥BG,交AF的延长线于S,过D作DT∥CH,交BG的延长线于T,∵H是AD的中点,∴AH=DH,∵AK∥DP,∴∠K=∠DPH,又∵∠AHK=∠DHP,∴△AKH≌△DPH(AAS),∴S△AKH=S△DPH,同理可得,S△BRE=S△AQE,S△CSF=S△BMF,S△DTG=S△CNG,∵AH∥CF,AH=CF,∴四边形AFCH是平行四边形,同理可得,四边形BGDE是平行四边形,∴QM∥PN,QP∥MN,∴四边形MNPQ是平行四边形,∵AK∥QP,AQ∥KP,∴四边形AQPK是平行四边形,又∵E是AB的中点,EQ∥BM,∴Q是AM的中点,∴AQ=MQ,∴S四边形AQPK=S四边形MNPQ,同理可得,S四边形BMQR=S四边形MNPQ,S四边形MNCS=S四边形MNPQ,S四边形DTNP=S四边形MNPQ,∴S四边形BMQR=S四边形MNCS=S四边形DTNP=S四边形AQPK=S四边形MNPQ,∴S四边形MNPQ=15S四边形ABCD=15×3×4=125故答案为:12 5【点睛】本题主要考查了矩形的性质,平行四边形的判定与性质,解决本题的关键是要利用矩形的性质,作出图形中的辅助线构造全等三角形,并找出矩形和平行四边形的面积之间的关系.16.【分析】如图作AF⊥x轴于FCE⊥x轴于E先证明△COE≌△OAF推出CE=OFOE=AF由此即可解决问题【详解】解:如图作AF⊥x轴于FCE⊥x轴于E∵四边形ABCO是正方形∴OA=OC∠AOC=解析:()3,1-【分析】如图作AF⊥x轴于F,CE⊥x轴于E,先证明△COE≌△OAF,推出CE=OF,OE=AF,由此即可解决问题.【详解】解:如图作AF⊥x轴于F,CE⊥x轴于E.∵四边形ABCO是正方形,∴OA=OC,∠AOC=90°,∵∠COE+∠AOF=90°,∠AOF+∠OAF=90°,∴∠COE=∠OAF,在△COE和△OAF中,CEO AFO COE OAF OC OA ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△COE ≌△OAF ,∴CE =OF ,OE =AF ,∵A (1,3),∴CE =OF =1,OE =AF =3,∴点C 坐标()3,1-, 故答案为:()3,1-.【点睛】 本题考查全等三角形的判定与性质,作出辅助线构造全等三角形是解题的关键. 17.【分析】根据已知和菱形的性质可分别求得ACAC1AC2的长从而得到规律根据规律求得第n 个菱形的边长【详解】解:连接DB 与AC 交于点M ∵四边形ABCD 是菱形∴AD =ABAC ⊥DB ∵∠DAB =60°∴△解析:()13n -【分析】根据已知和菱形的性质可分别求得AC ,AC 1,AC 2的长,从而得到规律,根据规律求得第n 个菱形的边长.【详解】解:连接DB ,与AC 交于点M ,∵四边形ABCD 是菱形,∴AD =AB .AC ⊥DB ,∵∠DAB =60°,∴△ADB 是等边三角形,∴DB =AD =1,∴BM =12,∴AM =2, ∴AC同理可得AC 1=2,AC 2AC 1=3,按此规律所作的第n 个菱形的边长为1n -,故答案为1n -.【点睛】此题主要考查菱形的性质以及学生探索规律的能力,熟练掌握菱形的性质是关键. 18.【分析】由正方形的性质得出∠A =∠B =∠C =∠D =90°AB =AD =3由折叠的性质得出FC′=FC ∠C′FE =∠CFE =60°∠FC′B′=∠C =90°B′E =BE ∠B′=∠B =90°求出∠DC′F解析:8-【分析】由正方形的性质得出∠A =∠B =∠C =∠D =90°,AB =AD =3,由折叠的性质得出FC′=FC ,∠C′FE =∠CFE =60°,∠FC′B′=∠C =90°,B′E =BE ,∠B′=∠B =90°,求出∠DC′F =30°,得出FC′=FC =2DF ,求出DF =2,,则C′A =,AG =6,设EB =x ,则GE =2x ,得出方程,解方程即可.【详解】∵四边形ABCD 是正方形,∴∠A =∠B =∠C =∠D =90°,AB =AD =3,由折叠的性质得:FC′=FC ,∠C′FE =∠CFE =60°,∠FC′B′=∠C =90°,B′E =BE ,∠B′=∠B =90°,∴∠DFC′=180°-60°-60°=60°,∴∠DC′F =30°,∴FC′=FC =2DF ,∵DF +CF =CD =6,∴DF +2DF =6,解得:DF =2,∴∴C′A =∵∠AC′G=180°-30°-90°=60°,∠AGC′=90°-60°=30°,∴-6,设EB =E′B=x ,∵∠B′GE =∠AGC′=30°,∴GE =2x ,则+3x =6,解得:x =∴GE =故答案是:【点睛】本题考查了翻折变换的性质、正方形的性质、勾股定理、含30°角的直角三角形的性质等知识;熟练掌握翻折变换和正方形的性质,根据题意得出方程是解决问题的关键. 19.56【分析】根据折叠的性质和长方形的性质以及三角形内角和解答即可【详解】解:∵把长方形纸片ABCD 沿折痕EF 折叠使点B 与点D 重合点A 落在点G 处∴∠G=∠A=90°∠GDE=∠B=90°∵∠DFG=6解析:56【分析】根据折叠的性质和长方形的性质以及三角形内角和解答即可.【详解】解:∵把长方形纸片ABCD 沿折痕EF 折叠,使点B 与点D 重合,点A 落在点G 处, ∴∠G=∠A=90°,∠GDE=∠B=90°,∵∠DFG=68°,∴∠GDF=∠G-∠DFG=90°-68°=22°,∴∠ADE=∠GDE-∠GDF=90°-22°=68°,∴∠EDC=∠ADC-∠ADE=90°-68°=22°,∴∠DEC=90°-∠EDC=90°-22°=68°,由折叠可得:∠FEB=∠FED , ∴180180685622DEC BEF -∠-=︒︒︒∠==︒, 故答案为:56.【点睛】 此题考查翻折问题,关键是根据折叠前后图形全等和长方形性质解答.20.20【分析】根据三角形的中位线定理证明四边形EFGH 是平行四边形再证明EF ⊥EH 证得四边形EFGH 是矩形即可根据矩形的面积公式计算得出答案【详解】∵点EF 分别是边ABBC 的中点∴EF ∥ACEF=AC解析:20【分析】根据三角形的中位线定理,证明四边形EFGH 是平行四边形,再证明EF ⊥EH ,证得四边形EFGH 是矩形,即可根据矩形的面积公式计算得出答案.【详解】∵点E 、F 分别是边AB 、BC 的中点,∴EF ∥AC ,EF=12AC=4, 同理,HG ∥AC ,HG=12AC=4,EH ∥BD ,EH=12BD=5, ∴EF=HG ,EF ∥HG ,∴四边形EFGH 是平行四边形,∵AC ⊥BD ,EF ∥AC ,∴EF ⊥BD ,∵EH ∥BD ,∴EF ⊥EH ,∴∠HEF=90°,∴四边形EFGH 是矩形,∴四边形EFGH 的面积=4520EF EH ⋅=⨯=,故答案为:20.【点睛】此题考查三角形的中位线性质定理,矩形的判定定理,能证得四边形是矩形是解题的关键 .三、解答题21.(1)见解析;(2)四边形A 1BCE 是菱形,理由见解析.【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到AB=BC ,∠A=∠C ,由旋转的性质得到A 1B=AB=BC ,∠A=∠A 1=∠C ,∠A 1BD=∠CBC 1,根据全等三角形的判定定理得到△BCF ≌△BA 1D ; (2)由旋转的性质得到∠A 1=∠A ,根据平角的定义得到∠DEC=180°-50=130º,根据四边形的内角和得到∠ABC=360°-∠A 1-∠C-∠A 1EC=180°-50=130º,证得四边形A 1BCE 是平行四边形,由于A 1B=BC ,即可得到四边形A 1BCE 是菱形.【详解】解:(1)证明:∵△ABC 是等腰三角形,∴AB=BC ,∠A=∠C ,∵将等腰△ABC 绕顶点B 逆时针方向旋转50度到△A 1BC 1的位置,∴A 1B=AB=BC ,∠A=∠A 1=∠C ,∠A 1BD=∠CBC 1,在△BCF 与△BA 1D 中,111A C AB BCA BD CBF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△BCF ≌△BA 1D (ASA );(2)四边形A 1BCE 是菱形,理由:∵将等腰△ABC 绕顶点B 逆时针方向旋转50度到△A 1BC 1的位置,∴∠A 1=∠A ,∵∠ADE=∠A 1DB ,∴∠AED=∠A 1BD=50º,∴∠DEC=180°-50º=130º,∵∠C=50º,∴∠A 1=50º,∴∠A 1BC=360°-∠A 1-∠C-∠A 1EC=180°-50º=130º,∴∠A 1=∠C ,∠A 1BC=∠A 1EC ,∴四边形A 1BCE 是平行四边形,∴A 1B=BC ,∴四边形A 1BCE 是菱形.【点睛】本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,正确的理解题意是解题的关键.22.(1)见解析;(2)菱形ABCD 的周长52=【分析】(1)根据菱形和矩形的性质可证得BGF DEH △≌△,即可得证;(2)连接EG ,根据菱形的性质与平行四边形的判定与性质可得AB EG FH ==,利用勾股定理求出FH 的长,即可求解.【详解】(1)证明:四边形EFGH 是矩形,,//EH FG EH FG ∴=,GFH EHF ∴∠=∠180,180BFG GFH DHE EHF ∠=-∠∠=-∠,,BFG DHE ∴∠=∠四边形ABCD 是菱形,//,AD BC ∴,GBF EDH ∴∠=∠)BGF DEH AAS ∴≌(,;BG DE ∴=(2)解:连接EG ,四边形ABCD 是菱形,,//AD BC AD BC ∴=, E 为AD 中点,AE ED ∴=,BG DE =,,//AE BG AE BG ∴=,∴四边形ABGE 是平行四边形,,AB EG ∴=四边形EFGH 是矩形,,EG FH ∴=,AB FH ∴=5,12,90FG GH FGH ==∠=︒,2312513FH ∴=+=13,AB ∴=∴菱形ABCD 的周长52=.【点睛】本题考查特殊四边形的判定与性质,掌握菱形、矩形和平行四边形的判定与性质是解题的关键.23.(1)AD= 9;(2)FG=7.5【分析】(1)设CE 4x =,则BE 5x =,在Rt △CEG 和Rt △AGD 中,分别求得CG 3x =,()22159x -CG+GD=CD=15,构造方程求得x 的值,即可求解;(1)设HF y =,利用ADG AFG ADF SS S =+,构造方程求得y 的值,即可求解.【详解】 (1)∵CE =45BE , ∴设CE 4x =,则BE 5x =, ∴BC=AD=CE+ BE 9x =,∵△AGE 是由△ABE 翻折得到的,∴GE= BE 5x =,AG=AB=15,在Rt △CEG 中,由勾股定理可知:3x ==,在Rt △AGD 中,由勾股定理可知:=,∵CG+GD=CD=15,∴315x +=,解得:1x =,AD 9=;(2)由(1)知:CG=3,GD=12,设HF y =,∵△AHF 是由△ADF 翻折得到的,∴HF=DF y =,∵ADG AFG ADF S S S =+,即111222DG AD AG FH DF AD ⨯=⨯+⨯, ∴129159y y ⨯=+,解得: 4.5y =,即DF 4.5=,∴FG=CD-CG-DF=15-3-4.5=7.5.【点睛】本题考查了矩形的性质,翻折变换,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题.24.(1)见解析;(2)60°.【分析】(1)首先判定平行四边形,然后根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形进行判定即可; (2)AE =OF ,四边形BFDE 是菱形,BE=BF ,可证△ABF ≌△OBF, ∠ABF=∠OBF, ∠FBO=∠OBF, ∠OBF=30°,即可求解.【详解】证明:(1)∵四边形ABCD 是矩形,∴ AD ∥BC,AD=BC,∴∠EDO=∠OBF,∵EF 垂直平分BD,∴BO=DO,∠EOD=∠BOF=90°,∴△DEO=△BFO(ASA)∴OE=OF,∴四边形EBFD 是平行四边形,又EF ⊥BD,∴四边形EBFD 是菱形;(2)∵四边形EBFD 是菱形,∴ED=EB又 AE =OF ,∠A=∠BOF∴△ABF ≌△OBF∴∠ABF=∠OBF,∵∠FBO=∠OBF,∴∠ABF =∠FBO=∠OBF,∴ ∠OBF=30°∴∠BDC=60°.【点睛】本题考查了菱形的性质和判定,掌握菱形的性质和判定是解题的关键.25.(1)见解析;(2)当点O 运动到AC 的中点时,四边形AECF 是矩形,理由见解析;(3)ABC 满足ACB ∠为直角时,四边形AECF 是正方形,理由见解析.【分析】(1)由平行线的性质和角平分线的定义得出32∠=∠,13∠=∠,得出EO=CO ,FO=CO ,即可得出结论;(2)先证明四边形AECF 是平行四边形,再由对角线相等,即可得出结论;(3)由//BC MN ,得出AOE ACB ∠=∠,当90ACB ∠=︒时,AC EF ⊥即可.【详解】(1)证明:如图,∵//BC MN ,∴32∠=∠.又∵CF 平分ACG ∠,∴12∠=∠,∴13∠=∠,∴FO CO =,同理,EO CO =,∴EO FO =.(2)解:当点O 运动到AC 的中点时,四边形AECF 是矩形,证明如下:当点O 运动到AC 的中点时,AO CO =.又∵EO FO =,∴四边形AECF 是平行四边形,由(1)可知,FO CO =,∴AO CO EO FO ===,∴AO CO EO FO +=+,即AC EF =,∴四边形AECF 是矩形.(3)当点O 运动到AC 的中点时,且△ABC 满足∠ACB 为直角的直角三角形时,四边形AECF 是正方形.在(2)的条件下,ABC 满足ACB ∠为直角时,四边形AECF 是正方形.理由:由(2)知,当点O 运动到AC 的中点时,四边形AECF 是矩形.∵//BC MN ,∴AOE ACB ∠=∠,当90ACB ∠=︒时,90AOE ∠=︒,即AC EF ⊥,∴四边形AECF 是正方形.【点睛】本题考查了平行线的性质、等腰三角形的判定、矩形的判定、菱形的判定、正方形的性质;熟练掌握平行线的性质和矩形、菱形的判定方法,并能进行推理论证是解决问题的关键.26.(1)证明见解析;(2)AB =BC ,理由见解析;(3)能,∠ABC =90°,AB =BC ,理由见解析.【分析】(1)根据三角形的中位线得出DE ∥BF ,根据平行四边形的判定得出即可;(2)由三角形中位线定理和中点定义可得DE=BD ,根据菱形的判定得出即可; (3)由正方形的判定可得.【详解】解:(1)∵D 、E 分别是AB 、AC 的中点,∴DE ∥BF ,∵EF ∥AB ,∴四边形DBFE 是平行四边形;(2)AB =BC ,理由是:∵D 、E 分别是AB 、AC 的中点,∴DE =12BC ,BD =12AB , ∵AB =BC ,∴DE =BD ,又∵四边形DBFE 是平行四边形,∴四边形DBFE 是菱形,即当AB =BC 时,四边形DBFE 是菱形;(3)∠ABC =90°,AB =BC ,∵D、E分别是AB、AC的中点,∴DE=12BC,BD=12AB∵AB=BC,∴DE=BD,又∵四边形DBFE是平行四边形,∴四边形DBFE是菱形,∵∠ABC=90°,∴菱形DBFE是正方形,即当∠ABC=90°,AB=BC时,四边形DBFE是正方形.【点睛】本题考查了正方形的判定,菱形的判定,三角形中位线定理,平行四边形的判定和性质,灵活运用这些判定定理进行推理是解决本题的关键.。
北师大九年级上《第1章特殊平行四边形》单元测试含答案解析
《第1章 特殊平行四边形》一、选择题1.平行四边形ABCD 中,AC 、BD 是两条对角线,如果添加一个条件,即可推出平行四边形ABCD 是矩形,那么这个条件是( )A .AB=BCB .AC=BDC .AC ⊥BD D .AB ⊥BD2.在平面直角坐标系中,正方形A 1B 1C 1D 1、D 1E 1E 2B 2、A 2B 2C 2D 2、D 2E 3E 4B 3、A 3B 3C 3D 3…按如图所示的方式放置,其中点B 1在y 轴上,点C 1、E 1、E 2、C 2、E 3、E 4、C 3…在x 轴上,已知正方形A 1B 1C 1D 1的边长为1,∠B 1C 1O=60°,B 1C 1∥B 2C 2∥B 3C 3…则正方形A 2015B 2015C 2015D 2015的边长是( )A .()2014B .()2015C .()2015 D .()2014二、填空题 3.如图,▱ABCD 的对角线相交于点O ,请你添加一个条件 (只添一个即可),使▱ABCD 是矩形.4.如图,在正方形ABCD 的外侧,作等边△ADE ,则∠BED 的度数是 .5.如图,正方形ABCD 的边长为1,以对角线AC 为边作第二个正方形,再以对角线AE 为边作第三个正方形AEGH ,如此下去,第n 个正方形的边长为 .6.如图,在正方形ABCD 中,点F 为CD 上一点,BF 与AC 交于点E .若∠CBF=20°,则∠AED 等于 度.7.边长为1的一个正方形和一个等边三角形如图摆放,则△ABC 的面积为 .8.如图,点E 在正方形ABCD 的边CD 上.若△ABE 的面积为8,CE=3,则线段BE 的长为 .9.正方形OA 1B 1C 1、A 1A 2B 2C 2、A 2A 3B 3C 3,按如图放置,其中点A 1、A 2、A 3在x 轴的正半轴上,点B 1、B 2、B 3在直线y=﹣x+2上,则点A 3的坐标为 .10.已知E 是正方形ABCD 的对角线AC 上一点,AE=AD ,过点E 作AC 的垂线,交边CD 于点F ,那么∠FAD= 度.11.如图,要使平行四边形ABCD 是矩形,则应添加的条件是 (只填一个).12.如图,正方形ABCD 的边长为a ,在AB 、BC 、CD 、DA 边上分别取点A 1、B 1、C 1、D 1,使AA 1=BB 1=CC 1=DD 1=a ,在边A 1B 1、B 1C 1、C 1D 1、D 1A 1上分别取点A 2、B 2、C 2、D 2,使A 1A 2=B 1B 2=C 1C 2=D 1D 2=A 1B 2,….依次规律继续下去,则正方形A n B n C n D n 的面积为 .13.如图,▱ABCD 中,AB >AD ,AE ,BE ,CM ,DM 分别为∠DAB ,∠ABC ,∠BCD ,∠CDA 的平分线,AE 与DM 相交于点F ,BE 与CM 相交于点N ,连接EM .若▱ABCD 的周长为42cm ,FM=3cm ,EF=4cm ,则EM= cm ,AB= cm .三、解答题14.如图,在△ABC 中,AB=BC ,BD 平分∠ABC .四边形ABED 是平行四边形,DE 交BC 于点F ,连接CE .求证:四边形BECD 是矩形.15.如图,在平面直角坐标系中,点A(2,n),B(m,n)(m>2),D(p,q)(q<n),点B,D在直线y=x+1上.四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点E,且AB∥CD,CD=4,BE=DE,△AEB 的面积是2.求证:四边形ABCD是矩形.16.如图,在△ABC中,AB=AC,点D(不与点B重合)在BC上,点E是AB的中点,过点A作AF∥BC交DE延长线于点F,连接AD,BF.(1)求证:△AEF≌△BED.(2)若BD=CD,求证:四边形AFBD是矩形.17.正方形ABCD和正方形AEFG有公共顶点A,将正方形AEFG绕点A按顺时针方向旋转,记旋转角∠DAG=α,其中0°≤α≤180°,连结DF,BF,如图.(1)若α=0°,则DF=BF,请加以证明;(2)试画一个图形(即反例),说明(1)中命题的逆命题是假命题;(3)对于(1)中命题的逆命题,如果能补充一个条件后能使该逆命题为真命题,请直接写出你认为需要补充的一个条件,不必说明理由.18.如图,在正方形ABCD的外侧,作等边三角形ADE,连接BE,CE.(1)求证:BE=CE.(2)求∠BEC的度数.19.如图1,在正方形ABCD中,P是对角线BD上的一点,点E在AD的延长线上,且PA=PE,PE交CD于F.(1)证明:PC=PE;(2)求∠CPE的度数;(3)如图2,把正方形ABCD改为菱形ABCD,其他条件不变,当∠ABC=120°时,连接CE,试探究线段AP与线段CE的数量关系,并说明理由.20.在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于A、B,在△AOB内部作正方形,使正方形的四个顶点都落在该三角形的边上,求正方形落在x轴正半轴的顶点坐标.21.如图,AB=AC,AD=AE,DE=BC,且∠BAD=∠CAE.求证:四边形BCDE是矩形.22.已知在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,AD是BC边上的中线,四边形ADBE是平行四边形.(1)求证:四边形ADBE是矩形;(2)求矩形ADBE的面积.23.如图,在△ABC中,D是BC边上的一点,E是AD的中点,过A点作BC的平行线交CE的延长线于点F,且AF=BD,连接BF.(1)线段BD与CD有什么数量关系,并说明理由;(2)当△ABC满足什么条件时,四边形AFBD是矩形?并说明理由.24.如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,点E是BC的中点,连接AC,DE,AC=AB,DE∥AB.求证:四边形AECD是矩形.25.已知:如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,垂足为点D,AN是△ABC外角∠CAM的平分线,CE ⊥AN,垂足为点E,(1)求证:四边形ADCE为矩形;(2)当△ABC满足什么条件时,四边形ADCE是一个正方形?并给出证明.26.如图,在▱ABCD中,DE⊥AB,BF⊥CD,垂足分别为E,F.(1)求证:△ADE≌△CBF;(2)求证:四边形BFDE为矩形.27.如图,在正方形ABCD中,点P在AD上,且不与A、D重合,BP的垂直平分线分别交CD、AB于E、F两点,垂足为Q,过E作EH⊥AB于H.(1)求证:HF=AP;(2)若正方形ABCD的边长为12,AP=4,求线段EQ的长.28.如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠ADC=90°,∠B=30°,CE⊥AB,垂足为点E.若AD=1,AB=2,求CE的长.29.如图,△ABC中,点O是边AC上一个动点,过O作直线MN∥BC.设MN交∠ACB的平分线于点E,交∠ACB的外角平分线于点F.(1)求证:OE=OF;(2)若CE=12,CF=5,求OC的长;(3)当点O在边AC上运动到什么位置时,四边形AECF是矩形?并说明理由.30.如图,△ABC中,AB=AC,AD是∠BAC的角平分线,点O为AB的中点,连接DO并延长到点E,使OE=OD,连接AE,BE.(1)求证:四边形AEBD是矩形;(2)当△ABC满足什么条件时,矩形AEBD是正方形,并说明理由.《第1章 特殊平行四边形》参考答案与试题解析一、选择题1.平行四边形ABCD 中,AC 、BD 是两条对角线,如果添加一个条件,即可推出平行四边形ABCD 是矩形,那么这个条件是( )A .AB=BCB .AC=BDC .AC ⊥BD D .AB ⊥BD【考点】矩形的判定;平行四边形的性质.【专题】证明题;压轴题.【分析】根据对角线相等的平行四边形是矩形判断.【解答】解:A 、是邻边相等,可得到平行四边形ABCD 是菱形,故不正确;B 、是对角线相等,可推出平行四边形ABCD 是矩形,故正确;C 、是对角线互相垂直,可得到平行四边形ABCD 是菱形,故不正确;D 、无法判断.故选B .【点评】本题主要考查的是矩形的判定定理.但需要注意的是本题的知识点是关于各个图形的性质以及判定.2.在平面直角坐标系中,正方形A 1B 1C 1D 1、D 1E 1E 2B 2、A 2B 2C 2D 2、D 2E 3E 4B 3、A 3B 3C 3D 3…按如图所示的方式放置,其中点B 1在y 轴上,点C 1、E 1、E 2、C 2、E 3、E 4、C 3…在x 轴上,已知正方形A 1B 1C 1D 1的边长为1,∠B 1C 1O=60°,B 1C 1∥B 2C 2∥B 3C 3…则正方形A 2015B 2015C 2015D 2015的边长是( )A .()2014B .()2015C .()2015D .()2014【考点】正方形的性质.【专题】压轴题;规律型.【分析】利用正方形的性质结合锐角三角函数关系得出正方形的边长,进而得出变化规律即可得出答案.【解答】方法一:解:如图所示:∵正方形A 1B 1C 1D 1的边长为1,∠B 1C 1O=60°,B 1C 1∥B 2C 2∥B 3C 3…∴D 1E 1=B 2E 2,D 2E 3=B 3E 4,∠D 1C 1E 1=∠C 2B 2E 2=∠C 3B 3E 4=30°,∴D 1E 1=C 1D 1sin30°=,则B 2C 2=()1,同理可得:B 3C 3==()2,故正方形A n B n C n D n 的边长是:()n ﹣1.则正方形A 2015B 2015C 2015D 2015的边长是:()2014. 故选:D .方法二:∵正方形A 1B 1C 1D 1的边长为1,∠B 1C 1O=60°,∴D 1E 1=B 2E 2=,∵B 1C 1∥B 2C 2∥B 3C 3…∴∠E 2B 2C 2=60°,∴B 2C 2=, 同理:B 3C 3=×=…∴a 1=1,q=,∴正方形A 2015B 2015C 2015D 2015的边长=1×.【点评】此题主要考查了正方形的性质以及锐角三角函数关系,得出正方形的边长变化规律是解题关键.二、填空题3.如图,▱ABCD的对角线相交于点O,请你添加一个条件AC=BD (只添一个即可),使▱ABCD 是矩形.【考点】矩形的判定;平行四边形的性质.【专题】开放型.【分析】根据矩形的判定定理(对角线相等的平行四边形是矩形)推出即可.【解答】解:添加的条件是AC=BD,理由是:∵AC=BD,四边形ABCD是平行四边形,∴平行四边形ABCD是矩形,故答案为:AC=BD.【点评】本题考查了矩形的判定定理的应用,注意:对角线相等的平行四边形是矩形,此题是一道开放型的题目,答案不唯一.4.如图,在正方形ABCD的外侧,作等边△ADE,则∠BED的度数是45°.【考点】正方形的性质;等边三角形的性质.【分析】根据正方形的性质,可得AB与AD的关系,∠BAD的度数,根据等边三角形的性质,可得AE与AD的关系,∠AED的度数,根据等腰三角形的性质,可得∠AEB与∠ABE的关系,根据三角形的内角和,可得∠AEB的度数,根据角的和差,可得答案.【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠BAD=90°.∵等边三角形ADE,∴AD=AE,∠DAE=∠AED=60°.∠BAE=∠BAD+∠DAE=90°+60°=150°,AB=AE,∠AEB=∠ABE=(180°﹣∠BAE)÷2=15°,∠BED=∠DAE﹣∠AEB=60°﹣15°=45°,故答案为:45°.【点评】本题考查了正方形的性质,先求出∠BAE的度数,再求出∠AEB,最后求出答案.5.如图,正方形ABCD的边长为1,以对角线AC为边作第二个正方形,再以对角线AE为边作第三个正方形AEGH,如此下去,第n个正方形的边长为()n﹣1.【考点】正方形的性质.【专题】压轴题;规律型.【分析】首先求出AC、AE、HE的长度,然后猜测命题中隐含的数学规律,即可解决问题.【解答】解:∵四边形ABCD为正方形,∴AB=BC=1,∠B=90°,∴AC2=12+12,AC=;同理可求:AE=()2,HE=()3…,=()n﹣1.∴第n个正方形的边长an故答案为()n﹣1.【点评】该题主要考查了正方形的性质、勾股定理及其应用问题;应牢固掌握正方形有关定理并能灵活运用.6.如图,在正方形ABCD中,点F为CD上一点,BF与AC交于点E.若∠CBF=20°,则∠AED等于65 度.【考点】正方形的性质;全等三角形的判定与性质.【分析】根据正方形的性质得出∠BAE=∠DAE,再利用SAS证明△ABE与△ADE全等,再利用三角形的内角和解答即可.【解答】解:∵正方形ABCD,∴AB=AD,∠BAE=∠DAE,在△ABE与△ADE中,,∴△ABE≌△ADE(SAS),∴∠AEB=∠AED,∠ABE=∠ADE,∵∠CBF=20°,∴∠ABE=70°,∴∠AED=∠AEB=180°﹣45°﹣70°=65°,故答案为:65【点评】此题考查正方形的性质,关键是根据正方形的性质得出∠BAE=∠DAE,再利用全等三角形的判定和性质解答.7.边长为1的一个正方形和一个等边三角形如图摆放,则△ABC的面积为.【考点】正方形的性质;等边三角形的性质;含30度角的直角三角形.【分析】过点C作CD和CE垂直正方形的两个边长,再利用正方形和等边三角形的性质得出CE的长,进而得出△ABC的面积即可.【解答】解:过点C作CD和CE垂直正方形的两个边长,如图∵一个正方形和一个等边三角形的摆放,∴四边形DBEC是矩形,∴CE=DB=,∴△ABC的面积=AB•CE=×1×=,故答案为:.【点评】此题考查正方形的性质,关键是根据正方形和等边三角形的性质得出BE和CE的长.8.如图,点E在正方形ABCD的边CD上.若△ABE的面积为8,CE=3,则线段BE的长为 5 .【考点】正方形的性质;三角形的面积;勾股定理.【分析】根据正方形性质得出AD=BC=CD=AB,根据面积求出EM,得出BC=4,根据勾股定理求出即可.【解答】解:过E作EM⊥AB于M,∵四边形ABCD是正方形,∴AD=BC=CD=AB,∴EM=AD,BM=CE,∵△ABE的面积为8,∴×AB×EM=8,解得:EM=4,即AD=DC=BC=AB=4,∵CE=3,由勾股定理得:BE===5,故答案为:5.【点评】本题考查了三角形面积,正方形性质,勾股定理的应用,解此题的关键是求出BC 的长,难度适中.9.正方形OA 1B 1C 1、A 1A 2B 2C 2、A 2A 3B 3C 3,按如图放置,其中点A 1、A 2、A 3在x 轴的正半轴上,点B 1、B 2、B 3在直线y=﹣x+2上,则点A 3的坐标为 (,0) .【考点】正方形的性质;一次函数图象上点的坐标特征.【专题】压轴题;规律型.【分析】设正方形OA 1B 1C 1的边长为t ,则B 1(t ,t ),根据t 一次函数图象上点的坐标特征得到t=﹣t+2,解得t=1,得到B 1(1,1),然后利用同样的方法可求得B 2(,),B 3(,),则A 3(,0).【解答】解:设正方形OA 1B 1C 1的边长为t ,则B 1(t ,t ),所以t=﹣t+2,解得t=1,得到B 1(1,1);设正方形A 1A 2B 2C 2的边长为a ,则B 2(1+a ,a ),a=﹣(1+a )+2,解得a=,得到B 2(,);设正方形A 2A 3B 3C 3的边长为b ,则B 3(+b ,b ),b=﹣(+b )+2,解得b=,得到B 3(,),所以A 3(,0).故答案为(,0).【点评】本题考查了正方形的性质:正方形的四条边都相等,四个角都是直角.也考查了一次函数图象上点的坐标特征.10.已知E是正方形ABCD的对角线AC上一点,AE=AD,过点E作AC的垂线,交边CD于点F,那么∠FAD= 22.5 度.【考点】正方形的性质;全等三角形的判定与性质.【分析】根据正方形的性质可得∠DAC=45°,再由AD=AE易证△ADF≌△AEF,求出∠FAD.【解答】解:如图,在Rt△AEF和Rt△ADF中,∴Rt△AEF≌Rt△ADF,∴∠DAF=∠EAF,∵四边形ABCD为正方形,∴∠CAD=45°,∴∠FAD=22.5°.故答案为:22.5.【点评】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,求证Rt△AEF≌Rt△ADF是解本题的关键.11.如图,要使平行四边形ABCD是矩形,则应添加的条件是∠ABC=90°或AC=BD(不唯一)(只填一个).【考点】矩形的判定;平行四边形的性质.【专题】开放型.【分析】根据矩形的判定定理:①对角线相等的平行四边形是矩形,②有一个角是直角的平行四边形是矩形,直接添加条件即可.【解答】解:根据矩形的判定定理:对角线相等的平行四边形是矩形,有一个角是直角的平行四边形是矩形故添加条件:∠ABC=90°或AC=BD .故答案为:∠ABC=90°或AC=BD .【点评】本题主要应用的知识点为:矩形的判定. ①对角线相等且相互平分的四边形为矩形.②一个角是90度的平行四边形是矩形.12.如图,正方形ABCD 的边长为a ,在AB 、BC 、CD 、DA 边上分别取点A 1、B 1、C 1、D 1,使AA 1=BB 1=CC 1=DD 1=a ,在边A 1B 1、B 1C 1、C 1D 1、D 1A 1上分别取点A 2、B 2、C 2、D 2,使A 1A 2=B 1B 2=C 1C 2=D 1D 2=A 1B 2,….依次规律继续下去,则正方形A n B n C n D n 的面积为 .【考点】正方形的性质.【专题】压轴题;规律型.【分析】首先在Rt △A 1BB 1中,由勾股定理可求得正方形A 1B 1C 1D 1的面积=,然后再在Rt △A 2B 1B 2中,由勾股定理求得正方形A 2B 2C 2D 2的面积=,然后找出其中的规律根据发现的规律即可得出结论.【解答】解:在Rt △A 1BB 1中,由勾股定理可知; ==,即正方形A 1B 1C 1D 1的面积=;在Rt △A 2B 1B 2中,由勾股定理可知:==;即正方形A 2B 2C 2D 2的面积= …∴正方形A n B n C n D n 的面积=.故答案为:.【点评】本题主要考查的是正方形的性质和勾股定理的应用,通过计算发现其中的规律是解题的关键.13.如图,▱ABCD 中,AB >AD ,AE ,BE ,CM ,DM 分别为∠DAB ,∠ABC ,∠BCD ,∠CDA 的平分线,AE 与DM 相交于点F ,BE 与CM 相交于点N ,连接EM .若▱ABCD 的周长为42cm ,FM=3cm ,EF=4cm ,则EM= 5 cm ,AB= 13 cm .【考点】矩形的判定与性质;勾股定理的应用;平行四边形的性质;相似三角形的应用.【专题】综合题;压轴题.【分析】由条件易证∠AEB=∠AFD=∠DMC=90°.进而可证到四边形EFMN 是矩形及∠EFM=90°,由FM=3cm ,EF=4cm 可求出EM .易证△ADF ≌△CBN ,从而得到DF=BN ;易证△AFD ∽△AEB ,从而得到4DF=3AF .设DF=3k ,则AF=4k .AE=4(k+1),BE=3(k+1),从而有AD=5k ,AB=5(k+1).由▱ABCD 的周长为42cm 可求出k ,从而求出AB 长.【解答】解:∵AE 为∠DAB 的平分线,∴∠DAE=∠EAB=∠DAB ,同理:∠ABE=∠CBE=∠ABC ,∠BCM=∠DCM=∠BCD ,∠CDM=∠ADM=∠ADC .∵四边形ABCD 是平行四边形,∴∠DAB=∠BCD ,∠ABC=∠ADC ,AD=BC .∴∠DAF=∠BCN ,∠ADF=∠CBN .在△ADF 和△CBN 中,.∴△ADF≌△CBN(ASA).∴DF=BN.∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠DAB+∠ABC=180°.∴∠EAB+∠EBA=90°.∴∠AEB=90°.同理可得:∠AFD=∠DMC=90°.∴∠EFM=90°.∵FM=3,EF=4,∴ME==5(cm).∵∠EFM=∠FMN=∠FEN=90°.∴四边形EFMN是矩形.∴EN=FM=3.∵∠DAF=∠EAB,∠AFD=∠AEB,∴△AFD∽△AEB.∴=.∴=.∴4DF=3AF.设DF=3k,则AF=4k.∵∠AFD=90°,∴AD=5k.∵∠AEB=90°,AE=4(k+1),BE=3(k+1),∴AB=5(k+1).∵2(AB+AD)=42,∴AB+AD=21.∴5(k+1)+5k=21.∴k=1.6.∴AB=13(cm).故答案为:5;13.【点评】本题考查了平行四边形的性质、平行线的性质、矩形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识,综合性较强.三、解答题14.(2015•聊城)如图,在△ABC中,AB=BC,BD平分∠ABC.四边形ABED是平行四边形,DE交BC 于点F,连接CE.求证:四边形BECD是矩形.【考点】矩形的判定.【专题】证明题.【分析】根据已知条件易推知四边形BECD是平行四边形.结合等腰△ABC“三线合一”的性质证得BD⊥AC,即∠BDC=90°,所以由“有一内角为直角的平行四边形是矩形”得到▱BECD是矩形.【解答】证明:∵AB=BC,BD平分∠ABC,∴BD⊥AC,AD=CD.∵四边形ABED是平行四边形,∴BE∥AD,BE=AD,∴BE=CD,∴四边形BECD是平行四边形.∵BD⊥AC,∴∠BDC=90°,∴▱BECD是矩形.【点评】本题考查了矩形的判定.矩形的定义:有一个角是直角的平行四边形是矩形.15.如图,在平面直角坐标系中,点A(2,n),B(m,n)(m>2),D(p,q)(q<n),点B,D在直线y=x+1上.四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点E,且AB∥CD,CD=4,BE=DE,△AEB 的面积是2.求证:四边形ABCD是矩形.【考点】矩形的判定;一次函数图象上点的坐标特征.【专题】证明题.【分析】首先利用对角线互相平分的四边形是平行四边形判定该四边形为平行四边形,然后根据△ABE的面积得到整个四边形的面积和AD的长,根据平行四边形的面积计算方法得当DA⊥AB即可判定矩形.【解答】证明:作EF⊥AB于点F,∵AB∥CD,∴∠1=∠2,∠3=∠4,在△ABE和△CDE中,,∴△ABE≌△CDE,∴AE=CE,∴四边形ABCD是平行四边形,∵A(2,n),B(m,n),易知A,B两点纵坐标相同,∴AB∥CD∥x轴,∴m﹣2=4,m=6,将B(6,n)代入直线y=x+1得n=4,∴B(6,4),∵CD=4=AB,△AEB的面积是2,∴EF=1,∵D(p,q),∴E(,),F(,4),∴+1=4,∴q=2,p=2,∴DA⊥AB,∴四边形ABCD是矩形.【点评】本题考查了矩形的判定,解题的关键是了解有一个角是直角的平行四边形是矩形,难度不大.16.如图,在△ABC中,AB=AC,点D(不与点B重合)在BC上,点E是AB的中点,过点A作AF∥BC交DE延长线于点F,连接AD,BF.(1)求证:△AEF≌△BED.(2)若BD=CD,求证:四边形AFBD是矩形.【考点】矩形的判定;全等三角形的判定与性质.【专题】证明题.【分析】(1)AAS或ASA证全等;(2)根据对角线互相平分的证明四边形AFBD是平行四边形,再根据等腰三角形三线合一证明∠ADB=90°,进而根据有一个角是直角的平行四边形是矩形得证.【解答】证明:(1)∵AF∥BC,∴∠AFE=∠EDB,∵E为AB的中点,∴EA=EB,在△AEF和△BED中,,∴△AEF≌△BED(ASA);(2)∵△AEF≌△BED,∴AF=BD,∵AF∥BD,∴四边形AFBD是平行四边形,∵AB=AC,BD=CD,∴AD⊥BD,∴四边形AFBD是矩形.【点评】本题考查了矩形的判定,三角形全等的判定及性质,能够了解矩形的判定定理是解答本题的关键,难度不大.17.(2015•义乌市)正方形ABCD和正方形AEFG有公共顶点A,将正方形AEFG绕点A按顺时针方向旋转,记旋转角∠DAG=α,其中0°≤α≤180°,连结DF,BF,如图.(1)若α=0°,则DF=BF,请加以证明;(2)试画一个图形(即反例),说明(1)中命题的逆命题是假命题;(3)对于(1)中命题的逆命题,如果能补充一个条件后能使该逆命题为真命题,请直接写出你认为需要补充的一个条件,不必说明理由.【考点】正方形的性质;全等三角形的判定与性质;命题与定理;旋转的性质.【专题】压轴题.【分析】(1)利用正方形的性质证明△DGF≌△BEF即可;(2)当α=180°时,DF=BF.(3)利用正方形的性质和△DGF≌△BEF的性质即可证得是真命题.【解答】(1)证明:如图1,∵四边形ABCD和四边形AEFG为正方形,∴AG=AE,AD=AB,GF=EF,∠DGF=∠BEF=90°,∴DG=BE,在△DGF和△BEF中,,∴△DGF≌△BEF(SAS),∴DF=BF;(2)解:图形(即反例)如图2,(3)解:补充一个条件为:点F在正方形ABCD内;即:若点F在正方形ABCD内,DF=BF,则旋转角α=0°.【点评】本题主要考查正方形的性质及全等三角形的判定和性质,旋转的性质,命题和定理,掌握全等三角形的对应边相等是解题的关键,注意利用正方形的性质找三角形全等的条件.18.(2015•鄂州)如图,在正方形ABCD的外侧,作等边三角形ADE,连接BE,CE.(1)求证:BE=CE.(2)求∠BEC的度数.【考点】正方形的性质;全等三角形的判定与性质.【分析】(1)根据正方形的性质,可得AB=AD=CD,∠BAD=∠ADC=90°,根据正三角形的性质,可得AE=AD=DE,∠EAD=∠EDA=60°,根据全等三角形的判定与性质,可得答案;(2)根据等腰三角形的性质,∠ABE=∠AEB,根据三角形的内角和定理,可得∠AEB,根据角的和差,可得答案.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD为正方形∴AB=AD=CD,∠BAD=∠ADC=90°∵三角形ADE为正三角形∴AE=AD=DE,∠EAD=∠EDA=60°∴∠BAE=∠CDE=150°在△BAE和△CDE中,∴△BAE≌△CDE∴BE=CE;(2)∵AB=AD,AD=AE,∴AB=AE,∴∠ABE=∠AEB,又∵∠BAE=150°,∴∠ABE=∠AEB=15°,同理:∠CED=15°∴∠BEC=60°﹣15°×2=30°.【点评】本题考查了正方形的性质,(1)利用了正方形的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定与性质;(2)利用了等腰三角形的判定与性质,角的和差.19.如图1,在正方形ABCD中,P是对角线BD上的一点,点E在AD的延长线上,且PA=PE,PE交CD于F.(1)证明:PC=PE;(2)求∠CPE的度数;(3)如图2,把正方形ABCD改为菱形ABCD,其他条件不变,当∠ABC=120°时,连接CE,试探究线段AP与线段CE的数量关系,并说明理由.【考点】正方形的性质;全等三角形的判定与性质;菱形的性质.【专题】证明题.【分析】(1)先证出△ABP≌△CBP,得PA=PC,由于PA=PE,得PC=PE;(2)由△ABP≌△CBP,得∠BAP=∠BCP,进而得∠DAP=∠DCP,由PA=PC,得到∠DAP=∠E,∠DCP=∠E,最后∠CPF=∠EDF=90°得到结论;(3)借助(1)和(2)的证明方法容易证明结论.【解答】(1)证明:在正方形ABCD中,AB=BC,∠ABP=∠CBP=45°,在△ABP和△CBP中,,∴△ABP≌△CBP(SAS),∴PA=PC,∴PC=PE;(2)由(1)知,△ABP≌△CBP,∴∠BAP=∠BCP,∴∠DAP=∠DCP,∵PA=PE,∴∠DAP=∠E,∴∠DCP=∠E,∵∠CFP=∠EFD(对顶角相等),∴180°﹣∠PFC﹣∠PCF=180°﹣∠DFE﹣∠E,即∠CPF=∠EDF=90°;(3)在菱形ABCD中,AB=BC,∠ABP=∠CBP=60°,在△ABP和△CBP中,,∴△ABP≌△CBP(SAS),∴PA=PC,∠BAP=∠BCP,∵PA=PE,∴PC=PE,∴∠DAP=∠DCP,∵PA=PC,∴∠DAP=∠AEP,∴∠DCP=∠AEP∵∠CFP=∠EFD(对顶角相等),∴180°﹣∠PFC﹣∠PCF=180°﹣∠DFE﹣∠AEP,即∠CPF=∠EDF=180°﹣∠ADC=180°﹣120°=60°,∴△EPC是等边三角形,∴PC=CE,【点评】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,菱形的性质,等边对等角的性质,熟记正方形的性质确定出∠ABP=∠CBP是解题的关键.20.在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于A、B,在△AOB内部作正方形,使正方形的四个顶点都落在该三角形的边上,求正方形落在x轴正半轴的顶点坐标.【考点】正方形的性质;一次函数图象上点的坐标特征.【分析】分两种情况:①如图1,令x=0,则y=3,令y=0,则x=3,得到OA=OB=3,∠BAO=45°,根据DE⊥OA,推出DE=AE,由于四边形COED是正方形,得到OE=DE,等量代换得到OE=AE,即可得到结论;②如图2,由(1)知△OFC,△EFA是等腰直角三角形,由四边形CDEF是正方形,得到EF=CF,于是得到AF=OF=2OF,求出OA=OF+2OF=3,即可得到结论.【解答】解:分两种情况;①如图1,令x=0,则y=3,令y=0,则x=3,∴OA=OB=3,∴∠BAO=45°,∵DE⊥OA,∴DE=AE,∵四边形COED是正方形,∴OE=DE,∴OE=AE,∴OE=OA=,∴E(,0);②如图2,由①知△OFC,△EFA是等腰直角三角形,∴CF=OF,AF=EF,∵四边形CDEF是正方形,∴EF=CF,∴AF=OF=2OF,∴OA=OF+2OF=3,∴OF=1,∴F(1,0).【点评】本题考查了正方形的性质,一次函数图象上点的坐标特征,等腰直角三角形的性质,正确的画出图形是解题的关键.21.如图,AB=AC,AD=AE,DE=BC,且∠BAD=∠CAE.求证:四边形BCDE是矩形.【考点】矩形的判定;全等三角形的判定与性质.【专题】证明题.【分析】求出∠BAE=∠CAD,证△BAE≌△CAD,推出∠BEA=∠CDA,BE=CD,得出平行四边形BCDE,根据平行线性质得出∠BED+∠CDE=180°,求出∠BED,根据矩形的判定求出即可.【解答】证明:∵∠BAD=∠CAE,∴∠BAD﹣∠BAC=∠CAE﹣∠BAC,∴∠BAE=∠CAD,∵在△BAE和△CAD中∴△BAE≌△CAD(SAS),∴∠BEA=∠CDA,BE=CD,∵DE=CB,∴四边形BCDE是平行四边形,∵AE=AD,∴∠AED=∠ADE,∵∠BEA=∠CDA,∴∠BED=∠CDE,∵四边形BCDE是平行四边形,∴BE∥CD,∴∠CDE+∠BED=180°,∴∠BED=∠CDE=90°,∴四边形BCDE是矩形.【点评】本题考查了矩形的判定,平行四边形的性质和判定,平行线的性质全等三角形的性质和判定的应用,主要考查学生运用定理进行推理的能力,注意:有一个角是直角的平行四边形是矩形.22.已知在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,AD是BC边上的中线,四边形ADBE是平行四边形.(1)求证:四边形ADBE是矩形;(2)求矩形ADBE的面积.【考点】矩形的判定与性质;勾股定理;平行四边形的性质.【分析】(1)利用三线合一定理可以证得∠ADB=90°,根据矩形的定义即可证得;(2)利用勾股定理求得BD的长,然后利用矩形的面积公式即可求解.【解答】解:(1)∵AB=AC,AD是BC边上的中线,∴AD⊥BC,∴∠ADB=90°,∵四边形ADBE是平行四边形.∴平行四边形ADBE是矩形;(2)∵AB=AC=5,BC=6,AD是BC的中线,∴BD=DC=6×=3,在直角△ACD中,AD===4,∴S=BD•AD=3×4=12.矩形ADBE【点评】本题考查了三线合一定理以及矩形的判定,理解三线合一定理是关键.23.如图,在△ABC中,D是BC边上的一点,E是AD的中点,过A点作BC的平行线交CE的延长线于点F,且AF=BD,连接BF.(1)线段BD与CD有什么数量关系,并说明理由;(2)当△ABC满足什么条件时,四边形AFBD是矩形?并说明理由.【考点】矩形的判定;全等三角形的判定与性质.【专题】证明题.【分析】(1)根据两直线平行,内错角相等求出∠AFE=∠DCE,然后利用“角角边”证明△AEF和△DEC全等,根据全等三角形对应边相等可得AF=CD,再利用等量代换即可得证;(2)先利用一组对边平行且相等的四边形是平行四边形证明四边形AFBD是平行四边形,再根据一个角是直角的平行四边形是矩形,可知∠ADB=90°,由等腰三角形三线合一的性质可知必须是AB=AC.【解答】解:(1)BD=CD.理由如下:依题意得AF∥BC,∴∠AFE=∠DCE,∵E是AD的中点,∴AE=DE,在△AEF和△DEC中,,∴△AEF≌△DEC(AAS),∴AF=CD,∵AF=BD,∴BD=CD;(2)当△ABC满足:AB=AC时,四边形AFBD是矩形.理由如下:∵AF∥BD,AF=BD,∴四边形AFBD是平行四边形,∵AB=AC,BD=CD(三线合一),∴∠ADB=90°,∴▱AFBD是矩形.【点评】本题考查了矩形的判定,全等三角形的判定与性质,平行四边形的判定,是基础题,明确有一个角是直角的平行四边形是矩形是解本题的关键.24.(2014•宁德)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,点E是BC的中点,连接AC,DE,AC=AB,DE∥AB.求证:四边形AECD是矩形.【考点】矩形的判定.【专题】证明题.【分析】先判断四边形AECD为平行四边形,然后由∠AEC=90°即可判断出四边形AECD是矩形.【解答】证明:∵AD∥BC,DE∥AB,∴四边形ABED是平行四边形.∴AD=BE.∵点E是BC的中点,∴EC=BE=AD.∴四边形AECD是平行四边形.∵AB=AC,点E是BC的中点,∴AE⊥BC,即∠AEC=90°.∴▱AECD是矩形.【点评】本题考查了梯形和矩形的判定,难度适中,解题关键是掌握平行四边形和矩形的判定定理.25.已知:如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,垂足为点D,AN是△ABC外角∠CAM的平分线,CE ⊥AN,垂足为点E,(1)求证:四边形ADCE为矩形;(2)当△ABC满足什么条件时,四边形ADCE是一个正方形?并给出证明.【考点】矩形的判定;角平分线的性质;等腰三角形的性质;正方形的判定.【专题】证明题;开放型.(1)根据矩形的有三个角是直角的四边形是矩形,已知CE⊥AN,AD⊥BC,所以求证∠DAE=90°,【分析】可以证明四边形ADCE为矩形.(2)根据正方形的判定,我们可以假设当AD=BC,由已知可得,DC=BC,由(1)的结论可知四边形ADCE为矩形,所以证得,四边形ADCE为正方形.【解答】(1)证明:在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,∴∠BAD=∠DAC,∵AN是△ABC外角∠CAM的平分线,∴∠MAE=∠CAE,∴∠DAE=∠DAC+∠CAE=180°=90°,又∵AD⊥BC,CE⊥AN,∴∠ADC=∠CEA=90°,∴四边形ADCE为矩形.(2)当△ABC满足∠BAC=90°时,四边形ADCE是一个正方形.理由:∵AB=AC,∴∠ACB=∠B=45°,∵AD⊥BC,∴∠CAD=∠ACD=45°,∴DC=AD,∵四边形ADCE为矩形,∴矩形ADCE是正方形.∴当∠BAC=90°时,四边形ADCE是一个正方形.【点评】本题是以开放型试题,主要考查了对矩形的判定,正方形的判定,等腰三角形的性质,及角平分线的性质等知识点的综合运用.26.如图,在▱ABCD中,DE⊥AB,BF⊥CD,垂足分别为E,F.(1)求证:△ADE≌△CBF;(2)求证:四边形BFDE为矩形.【考点】矩形的判定;全等三角形的判定与性质;平行四边形的性质.【专题】证明题.【分析】(1)由DE与AB垂直,BF与CD垂直,得到一对直角相等,再由ABCD为平行四边形得到AD=BC,对角相等,利用AAS即可的值;(2)由平行四边形的对边平行得到DC与AB平行,得到∠CDE为直角,利用三个角为直角的四边形为矩形即可的值.【解答】证明:(1)∵DE⊥AB,BF⊥CD,∴∠AED=∠CFB=90°,∵四边形ABCD为平行四边形,∴AD=BC,∠A=∠C,在△ADE和△CBF中,,∴△ADE≌△CBF(AAS);(2)∵四边形ABCD为平行四边形,。
北师大新版九年级数学上学期第一章:特殊的平行四边形 单元培优卷 含解析
第一章特殊的平行四边形一.选择题(共6小题)1.如图,矩形ABCD中,BC>AB,对角线AC、BD交于O点,且AC=10,过B点作BE⊥AC 于E点,若BE=4,则AD的长等于()A.8 B.10 C.3D.42.如图,矩形ABCD中,BH⊥AC,DE∥BH交CB的延长线于点E,交AB于点G,P是DE上一点,∠BPD=∠BCD,且G为PF的中点.则①AF=CH;②AC=3FH;③BE=BG;④若AE=,则FG=3,以上结论正确的个数是()A.1 B.2 C.3 D.43.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=6,点E是边BC上一动点,B关于AE的对称点为B′,过B′作B′F⊥DC于F,连接DB′,若△DB′F为等腰直角三角形,则BE的长是()A.6 B.3 C.3D.6﹣64.如图,已知E,F分别为正方形ABCD的边AB,BC的中点,AF与DE交于点M,O为BD 的中点,则下列结论:①∠AME=90°,②∠BAF=∠EDB,③AM=MF,④ME+MF=MB.其中正确结论的有()A.4个B.3个C.2个D.1个5.如图,以△ABC的各边为边,在边BC的同侧分别作三个正方形ABDI,BCFE,ACHG,对于四边形ADEG的形状,某班学生在一次数学活动课中,通过动手实践,探索出如下结论,其中错误的是()A.若△ABC为任意三角形,则四边形ADEG是平行四边形B.若∠BAC=90°,则四边形ADEG是矩形C.若AC=AB,则四边形ADEG是菱形D.若∠BAC=135°且AC=AB,则四边形ADEG是正方形6.如图是以KL所在的直线为对称轴的轴对称图形,六边形EFGHLK的各个内角相等,记四边形HCH′L、四边形EKE′A、△BGF的周长分别为C1、C2、C3,且C1=2C2=4C3,已知FG=LK,EF=6,则AB的长是()A.9.5 B.10 C.10.5 D.11二.填空题(共7小题)7.已知菱形ABCD的周长为52cm,对角线AC=10cm,则BD=cm.8.如图,在菱形ABCD中,∠B=60°,对角线AC平分角∠BAD,点P是△ABC内一点,连接PA、PB、PC,若PA=6,PB=8,PC=10,则菱形ABCD的面积等于.9.如图,菱形ABCD和菱形BEFG的边长分别是5和2,∠A=60°,连结DF,则DF的长为.10.如果从一个四边形一边上的点到对边的视角是直角,那么称该点为直角点.例如,如图的四边形ABCD中,点M在CD边上,连结AM、BM,∠AMB=90°,则点M为直角点.若点E、F分别为矩形ABCD边AB、CD上的直角点,且AB=5,BC=,则线段EF的长为.11.在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点E、F分别在BC与CD上,且∠EAF=45°(1)如图甲,若EA=EF,则EF=;(2)如图乙,若CE=CF,则EF=.12.在矩形ABCD中,AB=2,BC=6,直线EF经过对角线BD的中点O分别交边AD、BC与点E、F,点G、H分别是OB、OD的中点,当四边形EGFH为矩形时,则BF的长.13.如图,已知矩形ABCD,AB=8,AD=4,E为CD边上一点,CE=5,点P从B点出发,以每秒1个单位的速度沿着BA边向终点A运动,连接PE,设点P运动的时间为t秒,则当t的值为时,△PAE是以PE为腰的等腰三角形.三.解答题(共9小题)14.四边形ABCD是菱形,AC=16,DB=12,DH⊥AB于点H,求DH的长.15.菱形ABCD中,点P为CD上一点,连接BP.(1)如图1,若BP⊥CD,菱形ABCD边长为10,PD=4,连接AP,求AP的长.(2)如图2,连接对角线AC、BD相交于点O,点N为BP的中点,过P作PM⊥AC于M,连接ON、MN.试判断△MON的形状,并说明理由.16.菱形ABCD中,对角线AC和BD相交于O,已知AC=8,BD=6,求AB边上的高.17.如图,在▱ABCD中,E、F分别为边AB、CD的中点,BD是对角线,过点A作AG∥DB交CB的延长线于点.(1)求证:△ADE≌△CBF;(2)若∠G=90°,求证:四边形DEBF是菱形.18.如图,在四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AO=CO,BO=DO,且∠ABC+∠ADC=180°.(1)求证:四边形ABCD是矩形;(2)若∠ADF:∠FDC=3:2,DF⊥AC,求∠BDF的度数.19.在△ABC中,AD⊥BC于点D,点E为AC边的中点,过点A作AF∥BC,交DE的延长线于点F,连接CF.(1)如图1,求证:四边形ADCF是矩形;(2)如图2,当AB=AC时,取AB的中点G,连接DG、EG,在不添加任何辅助线和字母的条件下,请直接写出图中所有的平行四边形(不包括矩形ADCF).20.在四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,过点O的两条直线分别交边AB、CD、AD、BC于点E、F、G、H.【感知】如图①,若四边形ABCD是正方形,且AG=BE=CH=DF,则S四边形AEOG=S;正方形ABCD【拓展】如图②,若四边形ABCD是矩形,且S四边形AEOG=S矩形ABCD,设AB=a,AD=b,BE=m,求AG的长(用含a、b、m的代数式表示);【探究】如图③,若四边形ABCD是平行四边形,且AB=3,AD=5,BE=1,试确定F、G、H的位置,使直线EF、GH把四边形ABCD的面积四等分.21.如图,在▱ABCD中,∠BAD的平分线交BC于点E,交DC的延长线于F,以EC、EF为邻边作▱ECFG.(1)证明▱ECFG是菱形;(2)若∠ABC=120°,连结BC、CG,求∠BDG的度数;(3)若∠ABC=90°,AB=6,AD=8,M是EF的中点,求DM的长.22.已知,矩形ABCD中,AB=4cm,BC=8cm,AC的垂直平分线EF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1,求AF的长.(3)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Q自C→D→E→C停止.在运动过程中,点P的速度为每秒1cm,设运动时间为t秒.①问在运动的过程中,以A、P、C、Q四点为顶点的四边形有可能是矩形吗?若有可能,请求出运动时间t和点Q的速度;若不可能,请说明理由.②若点Q的速度为每秒0.8cm,当A、P、C、Q四点为顶点的四边形是平行四边形时,求t的值.参考答案与试题解析一.选择题(共6小题)1.如图,矩形ABCD中,BC>AB,对角线AC、BD交于O点,且AC=10,过B点作BE⊥AC 于E点,若BE=4,则AD的长等于()A.8 B.10 C.3D.4【分析】根据矩形的性质得出∠BAD=90°,设AD=BC=a,AB=DC=b,求出a2+b2=102,ab=40,解方程组求出a即可.【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,∴∠BAD=90°,设AD=BC=a,AB=DC=b,∵AC=10,BE⊥AC,BE=4,∴a2+b2=102,又∵S矩形ABCD=2S△ABC∴ab=2××10×4=40,∵BC>AB,解得:a=4,b=2,即AD=4,故选:D.2.如图,矩形ABCD中,BH⊥AC,DE∥BH交CB的延长线于点E,交AB于点G,P是DE上一点,∠BPD=∠BCD,且G为PF的中点.则①AF=CH;②AC=3FH;③BE=BG;④若AE=,则FG=3,以上结论正确的个数是()A.1 B.2 C.3 D.4【分析】①利用矩形的性质,证明△AFD与△CHB全等,即可推出结论①正确;②先证明四边形PBHF为矩形,推出PB=FH,再证明△AFG与△BPG全等,推出AF=FH =CH,即可②正确;③假设结论成立,可推出∠BAC=45°,BA=BC,故矩形ABCD必为正方形,不符合题意,故③错误;④先证明△EPB与△BHC全等,推出EB=BC,AB垂直平分EC,求出AC的长度,再证△ABH与△BCH相似,求出BH的长度,最后证△AFG与△AHB相似,即可求出GF的长度为2,故④错误.【解答】解:①∵四边形ABCD为矩形,∴AD=BC,AD∥BC,∠BCD=∠ABC=90°,∴∠DAF=∠BCH,∵BH⊥AC,∴∠BHC=∠BHA=90°,∴△AFD≌△CHB(AAS),∴AF=CH.故①正确;②由①知,∠PFH=∠BHF=90°,∵∠BPD=∠BCD=90°,∴∠BPD=∠PFH=∠BHF=90°,∴四边形PBHF为矩形,∴PB=FH,PB∥FH,∵∠AFG=∠BPG=90°,FG=PG,∠AGF=∠BGP,∴△AFG≌△BPG(ASA),∴BP=AF,∴AF=FH,由①知,AF=CH,∴AF=FH=CH,∴AC=3FH,故②正确;③假设BE=BG,∵∠EBG=90°,∴∠E=∠BGE=45°,在Rt△EFC中,∠FCB=90°﹣45°=45°,∴∠BAC=45°,∴BA=BC,∴矩形ABCD必为正方形,不符合题意,故③错误;④∵DE∥BH,∴∠PEB=∠HBC,由②知,四边形PBFH为矩形,PB=FH=CH,∴∠EPB=∠BHC=90°,∴△EPB≌△BHC(AAS),∴EB=BC,∵∠ABC=90°,∴AB垂直平分EC,∴AC=AE=6,由②知,AF=FH=HC,∴AF=FH=HC=AC=2,∴AH=4,∵∠BHC=∠AHB=90°,∴∠BAH+∠ABH=90°,∠ABH+∠HBC=90°,∴∠BAH=∠HBC,∴△ABH∽△BCH,∴=,即=,∴BH=4,∵DE∥BH,∴△AFG∽△AHB,∴=,即=,∴CF=2,故④错误,故选:B.3.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=6,点E是边BC上一动点,B关于AE的对称点为B′,过B′作B′F⊥DC于F,连接DB′,若△DB′F为等腰直角三角形,则BE的长是()A.6 B.3 C.3D.6﹣6【分析】如图作B′H⊥AD于H交BC于M.首先证明四边形DFB′H是正方形,设边长为x,则AH=6﹣x,HB′=x,在Rt△AHB′中,根据AB′2=AH2+HB′2,构建方程求出x,再利用相似三角形的性质解决问题即可;【解答】解:如图作B′H⊥AD于H交BC于M.∵∠B′HD=∠HDF=∠DFB′=90°,∴四边形DFB′H是矩形,∵FD=FB′,∴四边形DFB′H是正方形,设边长为x,则AH=6﹣x,HB′=x,在Rt△AHB′中,∵AB′2=AH2+HB′2,∴62=(6﹣x)2+x2,解得x=3,∴B′M=CF=6﹣3,∵△AHB′∽△B′ME,∴=,∴=,∴EB′=6﹣6,∴BE=B′E=6﹣6,故选:D.4.如图,已知E,F分别为正方形ABCD的边AB,BC的中点,AF与DE交于点M,O为BD 的中点,则下列结论:①∠AME=90°,②∠BAF=∠EDB,③AM=MF,④ME+MF=MB.其中正确结论的有()A.4个B.3个C.2个D.1个【分析】根据正方形的性质可得AB=BC=AD,∠ABC=∠BAD=90°,再根据中点定义求出AE=BF,然后利用“边角边”证明△ABF和△DAE全等,根据全等三角形对应角相等可得∠BAF=∠ADE,然后求出∠ADE+∠DAF=∠BAD=90°,从而求出∠AMD=90°,再根据邻补角的定义可得∠AME=90°,得出①正确;根据中线的定义判断出∠ADE≠∠EDB,然后求出∠BAF≠∠EDB,判断出②错误;设正方形ABCD的边长为2a,利用勾股定理列式求出AF,再根据似三角形对应边成比例求出AM,然后求出MF,消掉a即可得到AM=MF,判断出③正确;如图,过点M作MN⊥AB于N,于是得到==,得到NB =AB﹣AN=2a﹣a=a,根据勾股定理得到BM==a,于是得到结论.【解答】解:在正方形ABCD中,AB=BC=AD,∠ABC=∠BAD=90°,∵E、F分别为边AB,BC的中点,∴AE=BF=BC,在△ABF和△DAE中,,∴△ABF≌△DAE(SAS),∴∠BAF=∠ADE,∵∠BAF+∠DAF=∠BAD=90°,∴∠ADE+∠DAF=∠BAD=90°,∴∠AMD=180°﹣(∠ADE+∠DAF)=180°﹣90°=90°,∴∠AME=180°﹣∠AMD=180°﹣90°=90°,故①正确;∵DE是△ABD的中线,∴∠ADE≠∠EDB,∴∠BAF≠∠EDB,故②错误;设正方形ABCD的边长为2a,则BF=a,在Rt△ABF中,AF==a,∵∠BAF=∠MAE,∠ABC=∠AME=90°,∴△AME∽△ABF,∴=,即=,解得:AM=a,∴MF=AF﹣AM=a﹣a=a,∴AM=MF,故③正确;设正方形ABCD的边长为2a,则BF=a,在Rt△ABF中,AF==a,∵∠BAF=∠MAE,∠ABC=∠AME=90°,∴△AME∽△ABF,∴=,即=,解得:AM=a,∴MF=AF﹣AM=a﹣a=a,∴AM=MF,故③正确;如图,过点M作MN⊥AB于N,则==,即==,解得MN=a,AN=a,∴NB=AB﹣AN=2a﹣a=a,根据勾股定理,BM==a,∵ME+MF=a+a=a,MB=a=a,∴ME+MF=MB.综上所述,正确的结论有①③④共3个.故选:B.5.如图,以△ABC的各边为边,在边BC的同侧分别作三个正方形ABDI,BCFE,ACHG,对于四边形ADEG的形状,某班学生在一次数学活动课中,通过动手实践,探索出如下结论,其中错误的是()A.若△ABC为任意三角形,则四边形ADEG是平行四边形B.若∠BAC=90°,则四边形ADEG是矩形C.若AC=AB,则四边形ADEG是菱形D.若∠BAC=135°且AC=AB,则四边形ADEG是正方形【分析】根据全等三角形的判定定理SAS证得△BDE≌△BAC,由△BDE≌△BAC,可得全等三角形的对应边DE=AG.然后利用正方形对角线的性质、周角的定义推知∠EDA+∠DAG =180°,易证ED∥GA,即可判断A;求出∠DAG=135°,根据矩形的判定即可判断B;然后由周角的定义求得∠BAC=135°;根据AD=AC=和菱形的判定即可判断C;根据正方形的判定即可判断D.【解答】解:A、∵四边形ABDI、四边形BCFE、四边形ACHG都是正方形,∴AC=AG,AB=BD,BC=BE,∠GAC=∠EBC=∠DBA=90°.∴∠ABC=∠EBD(同为∠EBA的余角).在△BDE和△BAC中,,∴△BDE≌△BAC(SAS),∴DE=AC=AG,∠BAC=∠BDE.∵AD是正方形ABDI的对角线,∴∠BDA=∠BAD=45°.∵∠EDA=∠BDE﹣∠BDA=∠BDE﹣45°,∠DAG=360°﹣∠GAC﹣∠BAC﹣∠BAD=360°﹣90°﹣∠BAC﹣45°=225°﹣∠BAC,∴∠EDA+∠DAG=∠BDE﹣45°+225°﹣∠BAC=180°,∴DE∥AG,∴四边形ADEG是平行四边形(一组对边平行且相等),正确,故本选项不符合题意;B、∵四边形ABDI和四边形ACHG是正方形,∴∠DAI=45°,∠GAC=90°,∵∠BAC=90°,∴∠DAG=360°﹣45°﹣90°﹣90°=135°,∵四边形ADEG是平行四边形,∴四边形ADEG不是矩形,错误,故本选项符合题意;C、∵四边形ADEG是平行四边形,∴若要四边形ADEG是菱形,则需AD=AG,即AD=AC.∵AD=AB,∴当AB=AD,即AB=AC时,四边形ADEG是菱形,正确,故本选项不符合题意;D、∵当∠BAC=135°时,∠DAG=360°﹣45°﹣90°﹣135°=90°,即平行四边形ADEG是平行四边形,∵当AB=AD,即AB=AC时,四边形ADEG是菱形,∴四边形ADEG是正方形,即当∠BAC=135°且AC=AB时,四边形ADEG是正方形,正确,故本选项不符合题意;故选:B.6.如图是以KL所在的直线为对称轴的轴对称图形,六边形EFGHLK的各个内角相等,记四边形HCH′L、四边形EKE′A、△BGF的周长分别为C1、C2、C3,且C1=2C2=4C3,已知FG=LK,EF=6,则AB的长是()A.9.5 B.10 C.10.5 D.11【分析】根据六边形EFGHLK的各个内角相等,即可得出△BFG,△AEK,△CHL都是等边三角形,由轴对称可得,四边形HCH′L、四边形EKE′A都是菱形,再根据C1=2C2=4C3,FG=LK,EF=6,即可得到AB=BF+EF+AE=11.【解答】解:∵六边形EFGHLK的各个内角相等,∴该六边形的每个内角为120°,每个外角都是60°,∴△BFG,△AEK,△CHL都是等边三角形,∴∠B=∠BAC=∠ACB=60°,BF=FG,AE=AK,CL=HL,∴△ABC是等边三角形,∴AB=AC,即BF+FE+AE=AK+KL+CL,又∵BF=FG=KL,∴EF=CL=6=CH,由轴对称可得,四边形HCH′L、四边形EKE′A都是菱形,∵C1=2C2,∴AE=CH=3,又∵2C2=4C3,∴C3=C2=×12=6,∴BF=×6=2,∴AB=BF+EF+AE=2+6+3=11,故选:C.二.填空题(共7小题)7.已知菱形ABCD的周长为52cm,对角线AC=10cm,则BD=24 cm.【分析】根据菱形的性质得出AC⊥BD,BD=2DO,AO=OC=AC=5cm,AD=AB=BC=CD =13cm,根据勾股定理求出OD即可.【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,BD=2DO,AO=OC=AC==5cm,∵菱形ABCD的周长为52cm,∴AD=AB=BC=CD=×52cm=13cm,在Rt△AOD中,由勾股定理得:AD2=AO2+0D2,即OD==12(cm),∴BD=2OD=24cm,故答案为:24.8.如图,在菱形ABCD中,∠B=60°,对角线AC平分角∠BAD,点P是△ABC内一点,连接PA、PB、PC,若PA=6,PB=8,PC=10,则菱形ABCD的面积等于50.【分析】将线段AP绕点A顺时针旋转60°得到线段AM,连接PM,想办法证明∠APH=30°,利用勾股定理求出AB的平方即可解决问题.【解答】解:将线段AP绕点A顺时针旋转60°得到线段AM,连接PM,作AH⊥BP于H.∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC,∵∠ABC=60°,∴△ABC是等边三角形,∵AM=AP,∠MAP=60°,∴△AMP是等边三角形,∵∠MAP=∠BAC,∴∠MAB=∠PAC,∴△MAB≌△PAC,∴BM=PC=10,∵PM2+PB2=100,BM2=100,∴PM2+PB2=BM2,∴∠MPB=90°,∵∠APM=60°,∴∠APB=150°,∠APH=30°,∴AH=PA=3,PH=3,BH=8+3,∴AB2=AH2+BH2=100+48,∴菱形ABCD的面积=2•△ABC的面积=2××AB2=50+72,故答案为50+72.9.如图,菱形ABCD和菱形BEFG的边长分别是5和2,∠A=60°,连结DF,则DF的长为.【分析】延长FG交AD于点M,过点D作DH⊥AB交AB于点H,交GF的延长线于点N,由菱形的性质和勾股定理再结合已知条件可求出NF,DN的长,在直角三角形DNF中,再利用勾股定理即可求出DF的长.【解答】解:延长FG交AD于点M,过点D作DH⊥AB交AB于点H,交GF的延长线于点N,∵四边形ABCD和四边形BEFG都是菱形,∴GF∥BE,EF∥AM,∴四边形AMFE是平行四边形,∴AM=EF=2,MF=AE=AB+BE=5+2=7,∴DM=AD﹣AM=5﹣2=3,∵∠A=60°,∴∠DAH=30°,∴MN=DM=,∴DN==,NF=MF﹣MN=,在Rt△DNF中,DF==,故答案为:.10.如果从一个四边形一边上的点到对边的视角是直角,那么称该点为直角点.例如,如图的四边形ABCD中,点M在CD边上,连结AM、BM,∠AMB=90°,则点M为直角点.若点E、F分别为矩形ABCD边AB、CD上的直角点,且AB=5,BC=,则线段EF的长为或.【分析】作FH⊥AB于点H,利用已知得出△ADF∽△FCB,进而得出=,求得构造的直角三角形的两条直角边即可得出答案.【解答】解:作FH⊥AB于点H,连接EF.∵∠AFB=90°,∴∠AFD+∠BFC=90°,∵∠AMD+∠DAM=90°,∴∠DAF=∠BFC又∵∠D=∠C,∴△ADF∽△FCB,∴=,即=,∴FC=2或3.∵点F,E分别为矩形ABCD边CD,AB上的直角点,∴AE=FC,∴当FC=2时,AE=2,EH=1,∴EF2=FH2+EH2=()2+12=7,∴EF=.当FC=3时,此时点E与点H重合,即EF=BC=,综上,EF=或.故答案为:或.11.在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点E、F分别在BC与CD上,且∠EAF=45°(1)如图甲,若EA=EF,则EF=;(2)如图乙,若CE=CF,则EF=7﹣4..【分析】(1)已知EA=EF,∠EAF=45°,由三角形的内角和得∠AEF=90°,∠AEB+∠FEC=90°,又因∠BAE+∠AEB=90°,等量代换得∠BAE=∠CEF,从而证明△ABE≌△ECF;EF的长可由勾股定理求出.(2)作辅助线FM和EN,已知△CEF,构建两个等腰△DEM,△BEN可求出线段DF,AM,FC,BE和AN的长;证明△ANE∽△FMA,再由两个三角形相似的性质求出相似比,解出x 的值,由勾股定理(或三角函数)求出EF的长.【解答】解:(1)如图甲所示:∵EA=EF,∴△AEF是等腰直角形,∠EAF=∠EFA,∵∠EAF=45°,∴∠EFA=45°,又∵在△AEF中,∠EAF+∠EFA+∠AEF=180°,∴∠AEF=180°﹣45°﹣45°=90°,又∵∠AEB+∠AEF+∠FEC=180°,∴∠AEB+∠FEC=90°,又∵△ABE中,∠B+∠BAE+∠AEB=180°,∠B=90°,∴∠BAE+∠AEB=90°,∴∠BAE=∠CEF,在△ABE和△ECF中,∴△ABE≌△ECF(AAS)∴AB=EC,BE=CF,又∵AB=3,BC=4,∴EC=3,CF=1,在Rt△CEF中,由勾股定理得:==故答案为.(2)如图乙所示:作DM=DF,BN=BE,分别交AD,AB于点M和点N,设MD=x,∵四边形ABCDA是矩形,∴∠B=∠D=90°,∴∠BNE=45°,∠DMF=90°,又∵∠BNE+∠ENA=180°,∠FMD+∠FMA=180°,∴∠ENA=135°,∠FMA=135°,又∵∠EAF=45°,∠BAD=∠BAE+∠EAF+∠FAD=90°,∴∠BAE+∠FAD=45°,∵∠BAE+∠NEA=45°,在△ANE和△FMA中,∴△ANE∽△FMA(AA)∴;又∵MD=x,∴DF=x,∵CE=CF,AB=3,BC=4,∴FC=EC=3﹣x,BE=AB=x+1,AN=2﹣x,∴,解得:2﹣4,或﹣2﹣4(舍去),∴FC=3﹣()=7﹣2,∴EF=FC=(7﹣2)=7﹣4.故答案为7﹣4.12.在矩形ABCD中,AB=2,BC=6,直线EF经过对角线BD的中点O分别交边AD、BC与点E、F,点G、H分别是OB、OD的中点,当四边形EGFH为矩形时,则BF的长或.【分析】根据矩形ABCD中,AB=2,BC=6,可求出对角线的长,再由点G、H分别是OB、OD的中点,可得GH=BD,从而求出GH的长,若四边形EGFH为矩形时,EF=GH,可求EF的长,通过作辅助线,构造直角三角形,由勾股定理可求出MF的长,最后通过设未知数,列方程求出BF的长.【解答】解:如图:过点E作EM⊥BC,垂直为M,矩形ABCD中,AB=2,BC=6,∴AB=EM=CD=2,AD=BC=6,∠A=90°,OB=OD,在Rt△ABD中,BD=,又∵点G、H分别是OB、OD的中点,∴GH=BD=,当四边形EGFH为矩形时,GH=EF=,在Rt△EMF中,FM==,易证△BOF≌△DOE(AAS),∴BF=DE,∴AE=FC,设BF=x,则FC=6﹣x,由题意得:x﹣(6﹣x)=,或(6﹣x)﹣x=,∴x=或x=,故答案为:或.13.如图,已知矩形ABCD,AB=8,AD=4,E为CD边上一点,CE=5,点P从B点出发,以每秒1个单位的速度沿着BA边向终点A运动,连接PE,设点P运动的时间为t秒,则当t的值为2或时,△PAE是以PE为腰的等腰三角形.【分析】根据矩形的性质得出CD=AB=8,BC=AD=4,求出AP=8﹣t,DE=3,由勾股定理求出AE=5,PE2=EF2+PF2=42+(5﹣t)2,分为两种情况:①当AE=PE时,②当AP =PE时,求出即可.【解答】解:根据题意得:BP=t,∵四边形ABCD是矩形,AB=8,AD=4,∴CD=AB=8,BC=AD=4,∴AP=8﹣t,DE=DC﹣CE=8﹣5=3,由勾股定理得:AE==5,过E作EF⊥AB于F,则∠EFA=∠EFB=90°,∵∠C=∠B=90°,∴四边形BCEF是矩形,∴BF=CE=5,BC=EF=4,∴PF=5﹣t,由勾股定理得:PE2=EF2+PF2=42+(5﹣t)2,①当AE=PE时,52=42+(5﹣t)2,解得:t=2,t=8,∵t=8不符合题意,舍去;②当AP=PE时,(8﹣t)2=42+(5﹣t)2,解得:t=,即当t的值为2或时,△PAE是以PE为腰的等腰三角形,故答案为:2或.三.解答题(共9小题)14.四边形ABCD是菱形,AC=16,DB=12,DH⊥AB于点H,求DH的长.【分析】先根据菱形的性质得OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,再利用勾股定理计算出AB=10,然后根据菱形的面积公式得到•AC•BD=DH•AB,再解关于DH的方程即可.【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∴OA=OC=8,OB=OD=6,AC⊥BD,在Rt△AOB中,AB==10,∵S菱形ABCD=•AC•BD,S菱形ABCD=DH•AB,∴DH•10=×12×16,∴DH=.15.菱形ABCD中,点P为CD上一点,连接BP.(1)如图1,若BP⊥CD,菱形ABCD边长为10,PD=4,连接AP,求AP的长.(2)如图2,连接对角线AC、BD相交于点O,点N为BP的中点,过P作PM⊥AC于M,连接ON、MN.试判断△MON的形状,并说明理由.【分析】(1)在RT△BCP中利用勾股定理求出PB,在RT△ABP中利用勾股定理求出PA 即可.(2)如图2中,延长PM交BC于E.先证明PD=BE,再利用三角形中位线定理证明MN =BE,ON=PD即可.【解答】解:(1)如图1中,∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=AD=10,AB∥CD∵PD=4,∴PC=6,∵PB⊥CD,∴PB⊥AB,∴∠CPB=∠ABP=90°,在RT△PCB中,∵∠CPB=90°PC=6,BC=10,∴PB===8,在RT△ABP中,∵∠ABP=90°,AB=10,PB=8,∴PA===2.(2)△OMN是等腰三角形.理由:如图2中,延长PM交BC于E.∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,CB=CD,∵PE⊥AC,∴PE∥BD,∴=,∴CP=CE,∴PD=BE,∵CP=CE,CM⊥PE,∴PM=ME,∵PN=NB,∴MN=BE,∵BO=OD,BN=NP,∴ON=PD,∴ON=MN,∴△OMN是等腰三角形.16.菱形ABCD中,对角线AC和BD相交于O,已知AC=8,BD=6,求AB边上的高.【分析】首先利用菱形的性质得出AB的长,再利用菱形面积求法得出DE的长.【解答】解:∵菱形ABCD中,对角线AC和BD相交于O,AC=8,BD=6,∴AO=4,BO=3,∠AOB=90°,∴AB=5,∴×6×8=DE×AB,解得:DE=,即AB边上的高为:.17.如图,在▱ABCD中,E、F分别为边AB、CD的中点,BD是对角线,过点A作AG∥DB交CB的延长线于点.(1)求证:△ADE≌△CBF;(2)若∠G=90°,求证:四边形DEBF是菱形.【分析】(1)根据已知条件证明AE=CF,从而根据SAS可证明两三角形全等;(2)先证明DE=BE,再根据邻边相等的平行四边形是菱形,从而得出结论.【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD,AD=BC,∠A=∠C,∵点E、F分别是AB、CD的中点,∴AE=AB,CF=CD,∴AE=CF,在△ADE和△CBF中,∵,∴△ADE≌△CBF(SAS);(2)∵∠G=90°,AG∥BD,AD∥BG,∴四边形AGBD是矩形,∴∠ADB=90°,在Rt△ADB中∵E为AB的中点,∴AE=BE=DE,∵DF∥BE,DF=BE,∴四边形DEBF是平行四边形,∴四边形DEBF是菱形.18.如图,在四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AO=CO,BO=DO,且∠ABC+∠ADC =180°.(1)求证:四边形ABCD是矩形;(2)若∠ADF:∠FDC=3:2,DF⊥AC,求∠BDF的度数.【分析】(1)根据平行四边形的判定得出四边形ABCD是平行四边形,求出∠ABC=90°,根据矩形的判定得出即可;(2)求出∠FDC的度数,根据三角形内角和定理求出∠DCO,根据矩形的性质得出OD=OC,求出∠CDO,即可求出答案.【解答】(1)证明:∵AO=CO,BO=DO,∴四边形ABCD是平行四边形,∴∠ABC=∠ADC,∵∠ABC+∠ADC=180°,∴∠ABC=∠ADC=90°,∴四边形ABCD是矩形;(2)解:∵∠ADC=90°,∠ADF:∠FDC=3:2,∴∠FDC=36°,∵DF⊥AC,∴∠DCO=90°﹣36°=54°,∵四边形ABCD是矩形,∴CO=OD,∴∠ODC=∠DCO=54°,∴∠BDF=∠ODC﹣∠FDC=18°.19.在△ABC中,AD⊥BC于点D,点E为AC边的中点,过点A作AF∥BC,交DE的延长线于点F,连接CF.(1)如图1,求证:四边形ADCF是矩形;(2)如图2,当AB=AC时,取AB的中点G,连接DG、EG,在不添加任何辅助线和字母的条件下,请直接写出图中所有的平行四边形(不包括矩形ADCF).【分析】(1)由△AEF≌△CED,推出EF=DE,又AE=EC,推出四边形ADCF是平行四边形,只要证明∠ADC=90°,即可推出四边形ADCF是矩形.(2)四边形ABDF、四边形AGEF、四边形GBDE、四边形AGDE、四边形GDCE都是平行四边形.【解答】(1)证明:∵AF∥BC,∴∠AFE=∠EDC,∵E是AC中点,∴AE=EC,在△AEF和△CED中,,∴△AEF≌△CED,∴EF=DE,∵AE=EC,∴四边形ADCF是平行四边形,∵AD⊥BC,∴∠ADC=90°,∴四边形ADCF是矩形.(2)∵线段DG、线段GE、线段DE都是△ABC的中位线,又AF∥BC,∴AB∥DE,DG∥AC,EG∥BC,∴四边形ABDF、四边形AGEF、四边形GBDE、四边形AGDE、四边形GDCE都是平行四边形.20.在四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,过点O的两条直线分别交边AB、CD、AD、BC于点E、F、G、H.【感知】如图①,若四边形ABCD是正方形,且AG=BE=CH=DF,则S四边形AEOG=S;正方形ABCD【拓展】如图②,若四边形ABCD是矩形,且S四边形AEOG=S矩形ABCD,设AB=a,AD=b,BE=m,求AG的长(用含a、b、m的代数式表示);【探究】如图③,若四边形ABCD是平行四边形,且AB=3,AD=5,BE=1,试确定F、G、H的位置,使直线EF、GH把四边形ABCD的面积四等分.【分析】【感知】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;【拓展】如图②,过O作ON⊥AD于N,OM⊥AB于M,根据图形的面积得到mb=AG•a,于是得到结论;【探究】如图③,过O作KL⊥AB,PQ⊥AD,则KL=2OK,PQ=2OQ,根据平行四边形的面积公式得到=,根据三角形的面积公式列方程即可得到结论.【解答】解:【感知】如图①,∵四边形ABCD是正方形,∴∠OAG=∠OBE=45°,OA=OB,在△AOG与△BOE中,,∴△AOG≌△BOE,∴S四边形AEOG=S△AOB=S正方形ABCD;故答案为:;【拓展】如图②,过O作ON⊥AD于N,OM⊥AB于M,∵S△AOB=S矩形ABCD,S四边形AEOG=S矩形ABCD,∴S△AOB=S四边形AEOG,∵S△AOB=S△BOE+S△AOE,S四边形AEOG=S△AOG+S△AOE,∴S△BOE=S△AOG,∵S△BOE=BE•OM=m b=mb,S△AOG=AG•ON=AG•a=AG•a,∴mb=AG•a,∴AG=;【探究】如图③,过O作KL⊥AB,PQ⊥AD,则KL=2OK,PQ=2OQ,∵S平行四边形ABCD=AB•KL=AD•PQ,∴3×2OK=5×2OQ,∴=,∵S△AOB=S平行四边形ABCD,S四边形AEOG=S平行四边形ABCD,∴S△AOB=S四边形AEOG,∴S△BOE=S△AOG,∵S△BOE=BE•OK=×1×OK,S△AOG=AG•OQ,∴×1×OK=AG•OQ,∴=AG=,∴当AG=CH=,BE=DF=1时,直线EF、GH把四边形ABCD的面积四等分.21.如图,在▱ABCD中,∠BAD的平分线交BC于点E,交DC的延长线于F,以EC、EF为邻边作▱ECFG.(1)证明▱ECFG是菱形;(2)若∠ABC=120°,连结BC、CG,求∠BDG的度数;(3)若∠ABC=90°,AB=6,AD=8,M是EF的中点,求DM的长.【分析】(1)平行四边形的性质可得AD∥BC,AB∥CD,再根据平行线的性质证明∠CEF =∠CFE,根据等角对等边可得CE=CF,再有条件四边形ECFG是平行四边形,可得四边形ECFG为菱形,即可解决问题;(2)先判断出∠BEG=120°=∠DCG,再判断出AB=BE,进而得出BE=CD,即可判断出△BEG≌△DCG(SAS),再判断出∠CGE=60°,进而得出△BDG是等边三角形,即可得出结论;(3)首先证明四边形ECFG为正方形,再证明△BME≌△DMC可得DM=BM,∠DMC=∠BME,再根据∠BMD=∠BME+∠EMD=∠DMC+∠EMD=90°可得到△BDM是等腰直角三角形,由等腰直角三角形的性质即可得到结论.【解答】解:(1)证明:,∵AF平分∠BAD,∴∠BAF=∠DAF,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AB∥CD,∴∠DAF=∠CEF,∠BAF=∠CFE,∴∠CEF=∠CFE,∴CE=CF,又∵四边形ECFG是平行四边形,∴四边形ECFG为菱形;(2)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥DC,AB=DC,AD∥BC,∵∠ABC=120°,∴∠BCD=60°,∠BCF=120°由(1)知,四边形CEGF是菱形,∴CE=GE,∠BCG=∠BCF=60°,∴CG=GE=CE,∠DCG=120°,∵EG∥DF,∴∠BEG=120°=∠DCG,∵AE是∠BAD的平分线,∴∠DAE=∠BAE,∵AD∥BC,∴∠DAE=∠AEB,∴∠BAE=∠AEB,∴AB=BE,∴BE=CD,∴△BEG≌△DCG(SAS),∴BG=DG,∠BGE=∠DGC,∴∠BGD=∠CGE,∵CG=GE=CE,∴△CEG是等边三角形,∴∠CGE=60°,∴∠BGD=60°,∵BG=DG,∴△BDG是等边三角形,∴∠BDG=60°;(3)如图2中,连接BM,MC,∵∠ABC=90°,四边形ABCD是平行四边形,∴四边形ABCD是矩形,又由(1)可知四边形ECFG为菱形,∠ECF=90°,∴四边形ECFG为正方形.∵∠BAF=∠DAF,∴BE=AB=DC,∵M为EF中点,∴∠CEM=∠ECM=45°,∴∠BEM=∠DCM=135°,在△BME和△DMC中,∵,∴△BME≌△DMC(SAS),∴MB=MD,∠DMC=∠BME.∴∠BMD=∠BME+∠EMD=∠DMC+∠EMD=90°,∴△BMD是等腰直角三角形.∵AB=6,AD=8,∴BD=10,∴DM=BD=5.22.已知,矩形ABCD中,AB=4cm,BC=8cm,AC的垂直平分线EF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1,求AF的长.(3)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Q自C→D→E→C停止.在运动过程中,点P的速度为每秒1cm,设运动时间为t秒.①问在运动的过程中,以A、P、C、Q四点为顶点的四边形有可能是矩形吗?若有可能,请求出运动时间t和点Q的速度;若不可能,请说明理由.②若点Q的速度为每秒0.8cm,当A、P、C、Q四点为顶点的四边形是平行四边形时,求t的值.【分析】(1)证△AEO≌△CFO,推出OE=OF,根据平行四边形和菱形的判定推出即可;(2)设AF=CF=a,根据勾股定理得出关于a的方程,求出即可;(3)①只有当P运动到B点,Q运动到D点时,以A、P、C、Q四点为顶点的四边形有可能是矩形,求出时间t,即可求出答案;②分为三种情况,P在AF上,P在BF上,P 在AB上,根据平行四边形的性质求出即可.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∴∠AEO=∠CFO,∵AC的垂直平分线EF,∴AO=OC,AC⊥EF,在△AEO和△CFO中∵,∴△AEO≌△CFO(AAS),∴OE=OF,∵OA=OC,∴四边形AECF是平行四边形,∵AC⊥EF,∴平行四边形AECF是菱形;(2)解:设AF=acm,∵四边形AECF是菱形,∴AF=CF=acm,∵BC=8cm,∴BF=(8﹣a)cm,在Rt△ABF中,由勾股定理得:42+(8﹣a)2=a2,a=5,即AF=5cm;(3)解:①在运动过程中,以A、P、C、Q四点为顶点的四边形有可能是矩形,只有当P运动到B点,Q运动到D点时,以A、P、C、Q四点为顶点的四边形有可能是矩形,P点运动的时间是:(5+3)÷1=8,Q的速度是:4÷8=0.5,即Q的速度是0.5cm/s;②分为三种情况:第一、P在AF上,∵P的速度是1cm/s,而Q的速度是0.8cm/s,∴Q只能在CD上,此时当A、P、C、Q四点为顶点的四边形不是平行四边形;第二、当P在BF上时,Q在CD或DE上,只有当Q在DE上时,当A、P、C、Q四点为顶点的四边形才有可能是平行四边形,如图,∵AQ=8﹣(0.8t﹣4),CP=5+(t﹣5),∴8﹣(0.8t﹣4)=5+(t﹣5),t=,第三情况:当P在AB上时,Q在DE或CE上,此时当A、P、C、Q四点为顶点的四边形不是平行四边形;即t=.。
(常考题)北师大版初中数学九年级数学上册第一单元《特殊平行四边形》测试卷(包含答案解析)(4)
一、选择题1.在一个四边形ABCD 中依次连接各边的中点得到的四边形是矩形,则对角线AC 与BD 需要满足的条件是( ) A .垂直 B .相等 C .垂直且相等D .不再需要条件2.正方形具有而矩形没有的性质是( ) A .对角线互相平分 B .每条对角线平分一组对角 C .对角线相等 D .对边相等 3.如图,O 是菱形ABCD 的对角线,AC BD 的交点,E ,F 分别是,OA OC 的中点给出下列结论:①ADEEODSS=;②四边形BFDE 也是菱形;③四边形ABCD 的面积大小等于EF BD ⋅;④ADE EDO ∠=∠;⑤是轴对称图形.其中正确的结论有( )A .2个B .3个C .4个D .5个4.下列说法中正确的是( ) A .对角线互相垂直的四边形是菱形 B .有一个角是直角的平行四边形是正方形 C .有两个角相等的四边形是平行四边形 D .平移和旋转都不改变图形的形状和大小5.如图,正方形ABCD ,对角线,AC BD 相交于点O ,过点D 作ODC ∠的角平分线交OC 于点G ,过点C 作CF DG ⊥,垂足为F ,交BD 于点E ,则:ADGBCESS的比为( )A .21):1B .(221):1-C .2∶1D .5∶26.如图,四边形ABCD 中,90A B ∠=∠=︒,60C ∠=°,2CD AD =,4AB =,点P 是AB 上一动点,则PC PD +的最小值是( )A .4B .6C .8D .107.如图,在等腰直角三角形ABC 中,90ABC ∠=︒,2AB =,点D 是边AC 的中点,连接BD ,点E 为AC 延长线上的一点,连接BE ,30E ∠=︒,则CE 的长为( )A .2622-B .62-C .6D .28.如图,在ABC 中,D 是BC 边上的中点,连结AD ,把ACD △沿AD 翻折,得到ADC ',DC '与AB 交于点E ,连结BC ',若2BD BC ='=,3AD =,则点D 到AC '的距离为( )A 33B .3217C 7D 139.如图,在平行四边形ABCD 中,AD =2AB 、点F 是AD 的中点,作CE ⊥AB 垂足E 在线段AB 上,连接 EF 、CF ,则下列结论:①2BCD DCF ∠=∠;②EF =CF ; ③S △BCE =S △CEF ;④∠DFE =3∠AEF .其中正确的结论有( )A .1个B .2个C .3个D .4个10.如图,在菱形ABCD 中,AC 与BD 相交于点O ,AC =8,BD =6,则菱形的周长等于( )A .40B .47C .24D .20 11.下列图形中,是中心对称图形但不一定是轴对称图形的是( )A .矩形B .菱形C .正方形D .平行四边形12.如图,正方形OABC 的两边OA 、OC 分别在x 轴、y 轴上,点D (5,3)在边AB 上,以C 为中心,把CDB 旋转90°,则旋转后点D 的对应点D 的坐标是( )A .(2,10)B .(﹣2,0)C .(2,10)或(﹣2,0)D .(10,2)或(﹣2,0)二、填空题13.如图,正方形ABCD ,对角线AC ,BD 交于点O ,以OD ,OC 为一组邻边做正方形1DOCC ;CD ,1OC 交于点1O ,以1O D ,11O C 为一组邻边做正方形112DO C C ;1C D ,12O C 交于点2O ,以2O D ,22O C 为一组邻边做正方形223DO C C …….若1AB =,则1n n n DO C C S +正方形的值为_____.14.如图,在△ABC中,∠BAC=45°,AB=AC=4,P为AB边上一动点,以PA,PC为邻边作平行四边形PAQC,则对角线PQ的最小值为___________.15.如图,矩形ABOC的顶点B、C分别在x轴、y轴上,顶点A在第一象限,点B的坐标为(3,0),将线段OC绕点O顺时针旋转60°至线段OD,若反比例函数k yx(k≠0)的图象进过A、D两点,则k值为_____.16.我们把两条对角线所成两个角的大小之比是1:2的矩形叫做“和谐矩形”,如果一个“和谐矩形”的对角线长为10cm,则矩形的面积为_____cm2.17.如下图,在平面直角坐标系中有一边长为l的正方形OABC,边OA、OC分别在x轴、y 轴上,如果以对角线OB为边作第二个正方形OBB1C1,再以对角线OB l为边作第三个正方形OB l B2C2,照此规律作下去,则点B2020的纵坐标为_______.18.如图,在正方形ABCD 中,对角线AC 、BD 交于点O ,点E 在DA 的延长线上,BE BF ⊥交CD 于点F ,连接EF .DEF ∠的角平分线与BD 交于点H ,连接FH .过点D 分别作DQ EH ⊥于点Q 、DP FH ⊥于点P ,连接PQ PQ .若1PQ CF ==,则DF =______.19.如图,在Rt ABC ∆中,90ACB ︒∠=,将ABC ∆绕顶点C 逆时针旋转得到'',A B C M ∆是BC 的中点,P 是''A B 的中点,连接PM ,若4,30BC BAC ︒=∠=,则线段PM 的最大值是__________.20.如图,正方形ABCD 的边长为6,点E ,F 分别是边AB ,CD 上的点,且60CFE ∠=︒.将四边形BCFE 沿EF 翻折,得到B C FE '',点C '恰好落在AD 边上,B C''交AB于点G,则GE的长是_______.三、解答题21.在正方形ABCD中,点E、F分别在BC边和CD上,且满足AEF是等边三角形,连接AC交EF于点G.=;(1)求证:CE CF(2)若等边AEF边长为2,求AC的长.22.如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,ABO是等边三角AB=,求ABCD的面积.形,423.如图,在△ABC中,已知AB=AC,∠BAC=90°,BC=12cm,直线CM⊥BC,动点D从点C开始以每秒4cm的速度运动到B点,动点E也同时从点C开始沿射线CM方向以每秒2cm的速度运动.(1)问动点D运动多少秒时,△ABD≌△ACE,并说明理由;(2)设动点D运动时间为x秒,请用含x的代数式来表示△ABD的面积S;(3)动点D运动多少秒时,△ABD与△ACE的面积比为4:1.24.综合与实践已知四边形ACBD与AEFG均为正方形.数学思考:(1)如图1,当点E在AB边上,点G在AD边上时,线段BE与DG的数量关系是______,位置关系是______.(2)在图1的基础上,将正方形AEFG以点A为旋转中心,逆时针旋转角度α,得到图2,则(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由;拓展探索:(3)如图3,若点D,E,G在同一直线上,且222==,则线段BE长为AB AE_____.(直接写出答案即可,不要求写过程).25.如图,在ABC中,90B,CE垂直于AB于点E,D是AB∠=,30ACB︒的中点.=;(1)求证:AE EDAC=,求DE的长.(2)若226.如图,正方形ABCD的边AB在数轴上,数轴上点A表示的数为-1,正方形ABCD的面积为16.(1)数轴上点B表示的数为;A B C D,移动后的正方形(2)将正方形ABCD沿数轴水平移动,移动后的正方形记为''''A B C D与原正方形ABCD重叠部分的面积记为S.''''① 当S =4时,画出图形,并求出数轴上点'A表示的数;AA的中点,点F在线段② 设正方形ABCD的移动速度为每秒2个单位长度,点E为线段'BB上,且. 经过t秒后,点E,F所表示的数互为相反数,求出t的值.'【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A解析:A【分析】根据题意画出相应的图形,如图所示,由四边形EFGH为矩形,根据矩形的四个角为直角得到∠FEH=90°,又EF为三角形ABD的中位线,根据中位线定理得到EF与DB平行,根据两直线平行,同旁内角互补得到∠EMO=90°,同理根据三角形中位线定理得到EH与AC 平行,再根据两直线平行,同旁内角互补得到∠AOD=90°,根据垂直定义得到AC与BD垂直.【详解】解:如图,∵四边形EFGH是矩形,∴∠FEH=90°,又∵点E、F、分别是AD、AB边的中点,∴EF是三角形ABD的中位线,∴EF∥BD,∴∠FEH=∠OMH=90°,又∵点E、H分别是AD、CD各边的中点,∴EH是三角形ACD的中位线,∴EH∥AC,∴∠OMH=∠COB=90°,即AC⊥BD.故选:A.【点睛】此题考查了矩形的性质,三角形的中位线定理,以及平行线的性质.这类题的一般解法是:借助图形,充分抓住已知条件,找准问题的突破口,由浅入深多角度,多侧面探寻,联想符合题设的有关知识,合理组合发现的新结论,围绕所探结论环环相加,步步逼近,所探结论便会被“逼出来”.2.B解析:B【分析】首先要知道正方形和矩形的性质,正方形是四边相等的矩形,正方形对角线平分对角,且对角线互相垂直.【详解】解:A、正方形和矩形对角线都互相平分,故A不符合题意,B、正方形对角线平分对角,而矩形对角线不平分对角,故B符合题意,C、正方形和矩形对角线都相等,故C不符合题意,D、正方形和矩形的对边都相等,故D不符合题意.故选:B.【点睛】本题主要考查正方形对角线相互垂直平分相等的性质和长方形对角线平分相等性质的比较.3.C解析:C【分析】①正确,根据三角形的面积公式可得到结论.②根据已知条件利用菱形的判定定理可证得其正确.③正确,根据菱形的面积等于对角线乘积的一半即可求得.④不正确,根据已知可求得∠FDO=∠EDO,而无法求得∠ADE=∠EDO.⑤正确,由已知可证得△DEO≌△DFO,从而可推出结论正确.【详解】解:①正确∵E 、F 分别是OA 、OC 的中点. ∴AE =OE .∵S △ADE 12=⨯AE ×OD 12=⨯OE ×OD =S △EOD ∴S △ADE =S △EOD . ②正确∵四边形ABCD 是菱形,E ,F 分别是OA ,OC 的中点. ∴EF ⊥OD ,OE =OF . ∵OD =OB .∴四边形BFDE 是菱形. ③正确∵菱形ABCD 的面积12=AC ×BD . ∵E 、F 分别是OA 、OC 的中点.∴EF 12=AC . ∴菱形ABCD 的面积=EF ×BD . ④不正确由已知可求得∠FDO =∠EDO ,而无法求得∠ADE =∠EDO . ⑤正确∵EF ⊥OD ,OE =OF ,OD =OD . ∴△DEO ≌△DFO . ∴△DEF 是轴对称图形.∴正确的结论有四个,分别是①②③⑤, 故选:C . 【点睛】此题主要考查学生对菱形的性质等知识的理解及运用能力.4.D解析:D 【分析】根据平行四边形,菱形,正方形的判定,依据平移旋转的性质一一判断即可. 【详解】解:A 、对角线互相垂直的四边形是菱形,错误.应该是对角线互相垂直平分的四边形是菱形,本选项不符合题意.B 、有一个角是直角的平行四边形是正方形,错误.应该是有一个角是直角且邻边相等的平行四边形是正方形,本选项不符合题意.C 、有两个角相等的四边形是平行四边形,错误,可能是等腰梯形.本选项不符合题意.D 、平移和旋转都不改变图形的形状和大小,正确,【点睛】本题考查平行四边形的判定,菱形的判定,正方形的判定,平移变换,旋转变换的性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.5.A解析:A 【分析】由题意先证得DE DC =和()DOG COE ASA ∆≅∆,设2AD DC a ==,进而可用含a 的式子表示出线段AG 和BE 的长,要求:ADG BCE S S ∆∆的比值即求AG 和BE 的比值,代入即可求解. 【详解】 解:正方形ABCD ,AD DC ∴=,45ODC OCD OAD ∠=∠=∠=︒,90DOC BOC ∠=∠=︒,OD OC =, DF 平分ODC ∠,22.5EDF CDF ∴∠=∠=︒, CF DG ⊥,67.5DEF DCF ∴∠=∠=︒,67.54522.5OCE ∴∠=︒-︒=︒,DE DC =, OCE ODG ∴∠=,又OD OC =,90DOC BOC ∠=∠=︒,()DOG COE ASA ∴∆≅∆,OG OE ∴=,设2AD DC a ==,则有OA OB =,2DE a =,BD =,2)BE BD DE a ∴=-=,2AG AO OG a =+=,12ADG S AG OD ∆=,12BCE S BE OC ∆=,OD OC =,::2:2)1):1ADG BCE S S AG BE a a ∆∆∴===,故选:A . 【点睛】本题主要考查了正方形的性质,角平分线的定义以及全等三角形的判定与性质,解题的关键是将两个三角形的面积比转化成两条线段的比,综合性较强.6.C解析:C 【分析】作D 点关于AB 的对称点D ',连接CD '交AB 于P ,根据两点之间线段最短可知此时PC +PD 最小;再作D 'E ⊥BC 于E ,则EB =D 'A =AD ,先根据等边对等角得出∠DCD '=∠DD 'C ,然后根据平行线的性质得出∠D 'CE =∠DD 'C ,从而求得∠D 'CE =∠DCD ',得出∠D 'CE =30°,根据30°角的直角三角形的性质求得D 'C =2D 'E =2AB ,即可求得PC +PD 的最小值.作D点关于AB的对称点D',连接CD'交AB于P,P即为所求,此时PC+PD=PC+PD'=CD',根据两点之间线段最短可知此时PC+PD最小.作D'E⊥BC于E,则EB=D'A=AD.∵CD=2AD,∴DD'=CD,∴∠DCD'=∠DD'C.∵∠DAB=∠ABC=90°,∴四边形ABED'是矩形,∴DD'∥EC,D'E=AB=4,∴∠D'CE=∠DD'C,∴∠D'CE=∠DCD'.∵∠DCB=60°,∴∠D'CE=30°,∴在Rt△D'CE中,D'C=2D'E=2×4=8,∴PC+PD的最小值为8.故选:C.【点睛】本题考查了轴对称﹣最短路线问题,轴对称的性质,矩形的判定和性质,等腰三角形的性质,平行线的性质,含30°角的直角三角形的性质等,确定出P点是解答本题的关键.7.B解析:B根据等腰直角三角形和三角形内角和性质,得45A ACB ∠=∠=︒,即AB BC =,再根据勾股定理的性质计算,得AC ;根据直角三角形斜边中线的性质,得AD CD BD ==;结合30E ∠=︒,根据含30角的直角三角形的性质,得BE ,最后根据勾股定理计算,即可得到答案. 【详解】∵ABC 是等腰直角三角形,2AB = ∴90ABC ∠=︒,∴45A ACB ∠=∠=︒, ∴2AB BC == ,∴AC ==∵ABC 是等腰直角三角形,D 是AC 的中点,∴AD CD BD ===90BDC ∠=︒,∵30E ∠=︒,∴2BE BD == ,∴DE ==∴CE DE CD =-=故选:B . 【点睛】本题考查了等腰三角形、三角形内角和、勾股定理、直角三角形的知识;解题的关键是熟练掌握等腰三角形、三角形内角和、勾股定理、直角三角形的性质,从而完成求解.8.B解析:B 【分析】过点D 作DF ⊥BC',垂足为F ,过点A 作AG ⊥BC',交BC'的延长线于G ,则四边形ADFG 是矩形,计算AC '的长,后利用三角形ADC 'M 面积 的不同计算方法计算即可. 【详解】如图,过点D 作DF ⊥BC',垂足为F ,过点A 作AG ⊥BC',交BC'的延长线于G ,∵把ACD △沿AD 翻折,得到ADC ', ∴DC=DC ',∠ADC=∠A DC ', ∵D 是BC 边上的中点, ∴DC=BD , ∵2BD BC ='=, ∴DC '=2BD BC ='=,∴BDC '是等边三角形,∴∠ADC=∠A DC '=∠B DC '=∠DC 'B=60°, ∴BG ∥AD ,∵DF ⊥BC',AG ⊥BC', ∴四边形ADFG 是矩形, ∴BF=FC'=1,FG=AD=3,222221BD BF -=-3,∴3GC '=2, ∴AC '22222(3)AG GC '+=+7,设点D 到AC '的距离为h , ∴1122AC h AD DF '=, ∴1173322h =⨯, ∴h=3217, 故选B. 【点睛】本题考查了三角形的折叠问题,等边三角形的判定和性质,平行线的判定,矩形的判定,勾股定理,三角形的面积,熟练掌握折叠的性质,矩形的判定,三角形面积不同表示方法是解题的关键.9.C解析:C 【分析】由在平行四边形ABCD 中,AD=2AB ,F 是AD 的中点,证明AF=FD=CD ,继而证得①2BCD DCF ∠=∠;然后延长EF ,交CD 延长线于M ,分别利用平行四边形的性质以及全等三角形的判定与性质得出△AEF ≌△DMF (ASA ),可得EF MF =,再证明90ECM ∠=︒,从而可判断②;由,CBECEF S S=可得:13CBEABCDSS =,可得:2,3BE AB =与已知不符,从而可判断③;设∠FEC=x ,则∠FCE=x ,再分别表示∠EFD=9018022703x x x ︒-+︒-=︒-,∠AEF=90,M FCM x ∠=∠=︒-从而可判断④. 【详解】解:①∵F 是AD 的中点, ∴AF=FD , ∵在▱ABCD 中, AD=2AB , ∴AF=FD=CD , ∴∠DFC=∠DCF , ∵AD ∥BC , ∴∠DFC=∠FCB , ∴∠DCF=∠BCF ,∴∠BCD 2DCF =∠,故①正确; ②延长EF ,交CD 延长线于M , ∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴AB ∥CD , ∴∠A=∠MDF , ∵F 为AD 中点, ∴AF=FD ,在△AEF 和△DFM 中,A FDM AF DFAFE DFM ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△AEF ≌△DMF (ASA ),∴FE=MF ,∠AEF=∠M , ∵CE ⊥AB , ∴∠AEC=90°, ∴∠AEC=∠ECD=90°, ∵FM=EF ,∴EF=CF ,故②正确; ③∵EF=FM ,EFCCFMSS∴=,若,CBECEFS S=则13CBEABCDSS =11,23BE EC AB EC ∴= 32,BE AB ∴= 2,3BE AB ∴=与已知条件不符, 故CBECEFSS=不一定成立,故③错误;④设∠FEC=x ,,EF CF = ∴∠FCE=x ,∴∠DCF=∠DFC=90x ︒-,∠EFC=1802x ︒-, ∴∠EFD=9018022703x x x ︒-+︒-=︒-, ∵∠AEF=90,M FCM x ∠=∠=︒- ∴∠DFE=3∠AEF ,故④正确. 故选:C . 【点睛】本题考查的是平行四边形的性质,三角形全等的判定与性质,平行线的性质,三角形的内角和定理,直角三角形斜边上的中线的性质,等腰三角形的性质,掌握以上知识是解题关键.10.D解析:D 【分析】根据菱形的性质可求得BO 、AO 的长,AC ⊥BD ,根据勾股定理可求出AB ,进而可得答案. 【详解】解:∵四边形ABCD 是菱形, ∴AB =BC =CD =DA ,132==BO BD ,142AO AC ==,AC ⊥BD ,则在Rt△ABO中,根据勾股定理得:5AB=,∴菱形ABCD的周长=4×5=20.故选:D.【点睛】本题考查了菱形的性质和勾股定理,属于基础题目,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.11.D解析:D【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念进行判断即可.【详解】矩形是中心对称图形,也是轴对称,该选项不符合题意;菱形是中心对称图形,也是轴对称,该选项不符合题意;正方形是中心对称图形,也是轴对称,该选项不符合题意;平行四边形中心对称图形,但不一定是轴对称,该选项符合题意,故选:D.【点睛】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念.轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图形重合.12.C解析:C【分析】分顺时针旋转和逆时针旋转两种情况讨论解答即可.【详解】解:∵点D(5,3)在边AB上,∴BC=5,BD=5﹣3=2,①若顺时针旋转,则点D在x轴上,O D=2,所以,D(﹣2,0),②若逆时针旋转,则点D到x轴的距离为10,到y轴的距离为2,所以,D(2,10),综上所述,点D的坐标为(2,10)或(﹣2,0).故选:C.【点睛】本题考查了坐标与图形变化﹣旋转,正方形的性质,难点在于分情况讨论.二、填空题13.【分析】依题意得由从而可得同理继而可得……依此规律作答【详解】解:在正方形中同理∵∴∵……故答案为:【点睛】本题考查了正方形的性质全等三角形的性质及求三角形的面积等知识正确理解正方形的对角线把正方形解析:+112n【分析】依题意,得1ABCD S =正方形,由ABC DOC 142DOCDOCD C S SS S==正方形正方形,,从而可得11122DOCC ABCD S S ==正方形正方形,同理,111S 4DO C DOCC S =正方形,11112S 2DO C DO C C S=正方形,继而可得 112121111S 2222DO C C DOCC S ==⨯=正方形正方形 ,22112S 4DO C DO C C S =正方形,22223S 2DO C DO C C S=正方形,2231121S 2DO C C DO C C S ==正方形正方形23111222⨯=……,依此规律作答【详解】解:在正方形ABCD 中,,,AC BD AO BO CO DO AB BC CD DA ⊥======,AOB BOC COD DOA ∴≌≌≌,AOBBOCCODDOAS∴=S=S=SS 4DOCABCD S∴=正方形,1S 2DOCDOCC S=正方形,11S 2DOCC ABCD S ∴=正方形正方形,同理∵111S 4DO C DOCC S =正方形,11112S 2DO C DO C C S=正方形∴112121111S 2222DO C C DOCC S ==⨯=正方形正方形 , ∵22112S 4DO C DO C C S =正方形,22223S 2DO C DO C C S=正方形223112231111S 2222DO C C DO C C S ==⨯=正方形正方形, ……111S 2n n n DO C C n ∴++=正方形, 故答案为:112n + 【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的性质及求三角形的面积等知识,正确理解正方形的对角线把正方形分成面积相等的四个全等三角形是解题的关键14.【分析】以PAPC 为邻边作平行四边形PAQC 由平行四边形的性质可知O 是AC 中点PQ 最短也就是PO 最短所以应该过O 作AB 的垂线PO 然后根据等腰直角三角形的性质即可求出PQ 的最小值【详解】解:∵四边形A解析:【分析】以PA ,PC 为邻边作平行四边形PAQC ,由平行四边形的性质可知O 是AC 中点,PQ 最短也就是PO 最短,所以应该过O 作A B 的垂线PO ,然后根据等腰直角三角形的性质即可求出PQ 的最小值. 【详解】解:∵四边形APCQ 是平行四边形, ∴AO=CO ,OP=OQ , ∵PQ 最短也就是PO 最短, ∴过点O 作OP´⊥AB 于P´, ∵∠BAC=45°∴∠AP´O 是等腰直角三角形, ∴222,P A P O AO P A P O ''''==+ ∵AO=12AC=2, ∴OP´=22AO = ∴PQ 与AB 垂直时,PQ 最小,最小值为PQ= 2OP´= 22 故答案为:22.【点睛】本题考查了平行四边形的性质、等腰直角三角形性质以及垂线段最短的性质,解题的关键是做高线等腰直角三角形.15.4【分析】过点D 作DH ⊥x 轴于H 四边形ABOC 是矩形由性质有AB =CO ∠COB =90°将OC 绕点O 顺时针旋转60°OC =OD ∠COD =60°可得∠DOH =30°设DH =x 点D (xx )点A (2x )反比解析:3【分析】过点D 作DH ⊥x 轴于H ,四边形ABOC 是矩形,由性质有AB =CO ,∠COB =90°, 将OC 绕点O 顺时针旋转60°,OC =OD ,∠COD =60°,可得∠DOH =30°, 设DH =x ,点D 3,x ),点A 3,2x ),反比例函数ky x=(k ≠0)的图象经过A 、D 两点,构造方程求出即可.【详解】解:如图,过点D作DH⊥x轴于H,∵四边形ABOC是矩形,∴AB=CO,∠COB=90°,∵将线段OC绕点O顺时针旋转60°至线段OD,∴OC=OD,∠COD=60°,∴∠DOH=30°,∴OD=2DH,OH3,设DH=x,∴点D3,x),点A32x),∵反比例函数kyx=(k≠0)的图象经过A、D两点,∴3×x3x,∴x=2,∴点D(32),∴k=3=3故答案为:3【点睛】本题考查反比例函数解析式问题,关键利用矩形的性质与旋转找到AB=CO=OD,∠DOH =30°,DH=x,会用x表示点D3,x),点A3,2x),利用A、D在反比例函数kyx=(k≠0)的图象上,构造方程使问题得以解决.16.25【分析】根据和谐矩形的性质求出∠ADB=30°由含30°角的直角三角形的性质求出ABAD的长即可得出答案【详解】解:∵四边形ABCD是和谐矩形∴OA=OCOB=ODAC=BD=10∠BAD=90解析:3【分析】根据“和谐矩形”的性质求出∠ADB=30°,由含30°角的直角三角形的性质求出AB、AD的长,即可得出答案.【详解】解:∵四边形ABCD是“和谐矩形”,∴OA=OC,OB=OD,AC=BD=10,∠BAD=90°,∠CAD:∠BAC=1:2,∴OA=OD,∠CAD=30°,∠BAC=60°,∴∠ADB=∠CAD=30°,∴AB=1BD=5,AD=2∴矩形ABCD的面积=AB×AD=cm2);故答案为:【点睛】本题考查了矩形的性质、新定义、等腰三角形的性质、含30°角的直角三角形的性质等知识;熟练掌握矩形的性质和含30°角的直角三角形的性质是解题的关键.17.【分析】首先求出B1B2B3B4B5B6B7B8B9的坐标找出这些坐标的之间的规律然后根据规律计算出点B2020的坐标【详解】解:∵正方形OABC边长为1∴OB=∵正方形OBB1C1是正方形OABC解析:10102-【分析】首先求出B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9的坐标,找出这些坐标的之间的规律,然后根据规律计算出点B2020的坐标.【详解】解:∵正方形OABC边长为1,∴,∵正方形OBB1C1是正方形OABC的对角线OB为边,∴OB1=2,∴B1点坐标为(0,2),同理可知OB2,B2点坐标为(-2,2),同理可知OB3=4,B3点坐标为(-4,0),B4点坐标为(-4,-4),B5点坐标为(0,-8),B6(8,-8),B7(16,0)B8(16,16),B9(0,32),由规律可以发现,每经过8次作图后,点的坐标符号与第一次坐标符号相同,每次正方形倍,∵2020÷8=252…4,∴B2020的纵横坐标符号与点B4的相同,横坐标为负值,纵坐标是负值,∴B2020的坐标为(-21010,-21010).故答案为:10102-.【点睛】本题主要考查正方形的性质和坐标与图形的性质的知识点,解答本题的关键是由点坐标的规律发现每经过8次作图后,点的坐标符号与第一次坐标符号相同,每次正方形的边长变倍,此题难度较大.18.1+【分析】延长DQ 交EF 于M 延长DP 交EF 于N 先证∆ABE ≌∆CBF∆FPN ≌∆FPD∆EQD ≌∆EQM 设CD=x 则DF=x-1EF=BF=列方程求解即可【详解】解:延长DQ 交EF 于M 延长DP 交E解析:【分析】延长DQ 交EF 于M ,延长DP 交EF 于N ,先证∆ABE ≌∆CBF ,∆FPN ≌∆FPD ,∆EQD ≌∆EQM ,设CD=x ,则DF=x-1,【详解】解:延长DQ 交EF 于M ,延长DP 交EF 于N ,∵四边形ABCD 是正方形,∴AB=BC ,∠ABC=∠BAD=∠BCF=90°,BD 平分∠ADC ,∵BE ⊥BF ,∴∠EBF=90°,∴∠EBF=∠ABC ,∴∠EBF-∠ABF=∠ABC-∠ABF ,∴∠ABE=∠CBF ,在∆ABE 和∆CBF 中,BAE BCF AB CBABE CBF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴∆ABE ≌∆CBF ,∴AE=CF ,BE=BF ,∵EQ 平分∠DEF ,OD 平分∠EDF ,EQ 与OD 交于H ,∴FH 平分∠EFD ,∴EP ⊥DP ,∴∠FPN=∠FPD ,在∆FPN 和∆FPD 中,NFP DFP PF PFFPN FPD ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴∆FPN ≌∆FPD ,∴PN=PD ,NF=DF ,∵EQ 平分∠DEF ,∴∠DEQ=∠MEQ ,∵EQ ⊥DQ ,∴∠EQD=∠EQM=90°,在∆EQD 和∆EQM 中,DEQ EQ EQ MQEQD EQM ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴∆EQD ≌∆EQM ,∴DQ=MQ ,EM=ED ,∴PQ 是∆DMN 的中位线,∴PQ=12MN=1, ∴MN=2,∴EF+MN=EM+FN=DE+DF=AD+AE+CD-CF=2CD ,设CD=x ,则DF=x-1,∴∴,∴2x²+2=4x²-8x+4,∴2x²-8x+2=0,∴x²-4x+1=0,∴(x-2) ²=3,∴122,2x x ==(舍),∵∴故答案为:【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质及三角形的中位线定理,解题的关键是熟练掌握有关性质及正确添加辅助线.19.【分析】如图连接PC由直角三角形性质和旋转性质可得A′B′=AB=8PC=4根据PM≤PC+CM可得PM≤6由此即可解决问题【详解】解:如图连接PC在Rt△ABC中∵∠A=30°BC=4∴AB=8根解析:6【分析】如图,连接PC,由直角三角形性质和旋转性质可得A′B′=AB=8,PC=4,根据PM≤PC+CM,可得PM≤6,由此即可解决问题.【详解】解:如图,连接PC,在Rt△ABC中,∵∠A=30°,BC=4,∴AB=8,根据旋转不变性可知,A′B′=AB=8,∵P 是 A'B' 的中点,∴A′P=PB′=PC,∴PC=1A′B′=4,2∵CM=BM=2,∵PM≤PC+CM,即PM≤6,∴PM的最大值为6(此时P、C、M共线),故答案是:6.【点睛】本题考查旋转变换、含30度角的直角三角形性质、直角三角形斜边中线定理,三角形的三边关系等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,学会利用三角形的三边关系解决最值问题,属于中考常考题型.20.【分析】由正方形的性质得出∠A=∠B=∠C=∠D=90°AB=AD=3由折叠的性质得出FC′=FC∠C′FE=∠CFE=60°∠FC′B′=∠C=90°B′E=BE∠B′=∠B=90°求出∠DC′F解析:8【分析】由正方形的性质得出∠A=∠B=∠C=∠D=90°,AB=AD=3,由折叠的性质得出FC′=FC,∠C′FE=∠CFE=60°,∠FC′B′=∠C=90°,B′E=BE,∠B′=∠B=90°,求出∠DC′F=30°,得出FC′=FC=2DF,求出DF=2,,则C′A=,AG=6,设EB=x,则GE=2x,得出方程,解方程即可.【详解】∵四边形ABCD是正方形,∴∠A=∠B=∠C=∠D=90°,AB=AD=3,由折叠的性质得:FC′=FC,∠C′FE=∠CFE=60°,∠FC′B′=∠C=90°,B′E=BE,∠B′=∠B =90°,∴∠DFC′=180°-60°-60°=60°,∴∠DC′F=30°,∴FC′=FC=2DF,∵DF+CF=CD=6,∴DF+2DF=6,解得:DF=2,∴∴C′A=∵∠AC′G=180°-30°-90°=60°,∠AGC′=90°-60°=30°,∴-6,设EB=E′B=x,∵∠B′GE=∠AGC′=30°,∴GE=2x,则+3x=6,解得:x=∴GE =故答案是:【点睛】本题考查了翻折变换的性质、正方形的性质、勾股定理、含30°角的直角三角形的性质等知识;熟练掌握翻折变换和正方形的性质,根据题意得出方程是解决问题的关键.三、解答题21.(1)见解析 (21【分析】(1)根据正方形和等边三角形的性质,证Rt ABE Rt ADF △≌△即可;(2)由(1)可知,AC 垂直平分EF ,根据勾股定理和斜边中线等于斜边的一半求AG 、CG 即可.【详解】(1)证明:正方形ABCD ,∴AB AD =,B D ∠=∠=90°,BC CD =. AEF 是等边三角形,AE AF ∴=.(HL)Rt ABE Rt ADF ∴△≌△.BE DF ∴=.CE CF ∴=.(2)由(1)得,CE=CF ,AE=AF=2,AC ∴垂直平分EF .1EG FG ∴==.AG ∴===,∵∠ECF=90°,EG=GF , ∴112CG EF ==,1AC AG CG ∴=+=.【点睛】本题考查了正方形、等边三角形、全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识,解题关键是准确把握已知,熟练运用全等三角形、勾股定理等知识进行证明和计算.22.【分析】△AOB 是等边三角形,得出AO=AB ,进而得出四边形ABCD 是矩形,求出AC ,再根据勾股定理求出BC ,即可求出面积=AB•BC .【详解】解:因为平行四边形ABCD ,∴OA OC =,OB OD =,又∵三角形ABO 是等边三角形4OA OB AB ∴===,∴4OA OB OC OD ====,∴2248AC BD OA ===⨯=∴平行四边形ABCD 是矩形∴90ABC ∠=°在Rt ABC 中,由勾股定理得222AB BC AC += ∴22228443BC AC AB =-=-=∴S ▱ABCD =AB•BC=43×4=163【点睛】本题考查了矩形的判定和性质和等边三角形的性质以及勾股定理,运用勾股定理求边长是解题的关键.23.(1)动点D 运动2秒时,△ABD ≌△ACE ;理由见解析;(2)1236S x =-+;(3)动点D 运动1秒时,△ABD 与△ACE 的面积比为4:1.【分析】(1)设动点D 运动t 秒时△ABD ≌△ACE ,先根据等腰直角三角形得:∠ACE=∠B ,再加上AB=AC 所以只要满足BD=CE ,△ABD ≌△ACE 列式可求得t 的值;(2)作高线AF ,根据等腰直角三角形三线合一可知:AF 是斜边的中线,再由直角三角形斜边的中线等于斜边的一半得AF=6,代入面积公式可求出代数式;(3)作高线AG ,先证明四边形AFCG 是矩形,求出AG=6,由△ABD 与△ACE 的面积比为4:1列式可得出结论.【详解】(1)如图1,设动点D 运动t 秒时,△ABD ≌△ACE由题意得:CD=4t,CE=2t,则BD=12-4t,∵AB=AC,∠BAC=90°,∴∠B=∠ACB=45°,∵CM ⊥BC,∴∠BCM=90°,∴∠ACE=90°-45°=45°,∴∠ACE=∠B,∴当BD=CE 时,△ABD ≌△ACE,即12-4t=2t,t=2,动点D 运动2秒时,△ABD ≌△ACE;(2)如图2,过A 作AF ⊥BC 于F,∵AB=AC,∠BAC=90°,∴AF 是等腰直角三角形的中线,∴AF=6,由题意得:CD=4x,则BD=12-4x , 1112-4)6123622ABD S S BD AF x x ∆==⋅=⨯=-+(; (3)设动点D 运动x 秒时,△ABD 与△ACE 的面积比为4:1 如图2,再过A 作AG ⊥CM 于G,∵∠AFC=∠BCM=∠AGC=90°,∴四边形AFCG 为矩形,∴AG=CF=6,∵△ABD 与△ACE 的面积比为4:1,1·4211·2ABDACEBD AF S S CE AG ==△△ ∴4BD CE= ∴BD=4CE,即12-4x=8x ,x=1.答:动点D 运动1秒时,△ABD 与△ACE 的面积比为4:1.【点睛】本题考查了等腰直角三角形、全等三角形的判定及性质以及动点问题,熟练掌握全等三角形的判定方法是解题的关键;在动点问题中,明确路程=时间⨯速度,根据时间准确表示动点D 和E 的路程BD 、CE 的代数式,根据题中的等量关系列等式即可.24.(1)BE DG =,BE DG ⊥;(2)成立.证明见解析;(371【分析】(1)根据正方形的性质得到AB AD =,AG AE =,90A ∠=︒,即可证明BE DG =,BE DG ⊥;(2)延长BE ,与DG 交于点H ,证明BAE DAG ≌,得BE DG =,ABE ADG ∠=∠,再由()18090DHO ADG DOH ∠=︒-∠+∠=︒即可证明结论; (3)过点A 作AM BE ⊥于点M ,由ABE ADG ≅△△,证明AEM △是等腰直角三角形,根据勾股定理求出AM 和EM 的长,再算出BM 的长,即可得到BE 的长.【详解】解:(1)∵四边形ACBD 与AEFG 均为正方形,∴AB AD =,AG AE =,∴AB AE AD AG -=-,即BE DG =,∵90A ∠=︒,∴BE DG ⊥,故答案是:BE DG =,BE DG ⊥;(2)成立,如图,延长BE ,与DG 交于点H ,∵四边形ABCD 与AEFG 均为正方形,∴AB AD =,AE AG =,90BAD EAG ∠=∠=︒,∴BAD EAD EAG EAD ∠+∠=∠+∠,∴BAE DAG ∠=∠,∴BAE DAG ≌,∴BE DG =,ABE ADG ∠=∠, ∵18090OBA BOA BAO ∠+∠=︒-∠=︒,DOH BOA ∠=∠,∴90ADG DOH ∠+∠=︒,∴()18090DHO ADG DOH ∠=︒-∠+∠=︒,∴DG BE ⊥;(3)如图,过点A 作AM BE ⊥于点M ,由(2)知ABE ADG ≅△△,∵GE 是正方形AEFG 的对角线,∴45AEB AGD ∠=∠=︒,则AEM △是等腰直角三角形, ∵222AB AE == ∴2AE =∵222AM EM AE +=,∴1AM EM ==, ∴22817BM AB AM =-=-=,∴71BE BM EM =+=+, 故答案是:71+.【点睛】本题考查全等三角形的性质和判定,旋转的性质,正方形的性质,解题的关键是熟练掌握这些性质定理进行证明求解.25.(1)见解析;(2)1.【分析】(1)根据直角三角形斜边上的中线性质解得CD=BD ,得到30DCB B ==︒∠∠,继而得到60ADC A ∠=∠=︒再根据等腰三角形的判定推出AC=CD ,最后根据等腰三角形的性质解题;(2)先解得30ACE ∠=︒,根据含30°角的直角三角形的性质解得AE 的长,即可解题.【详解】(1)证明:在ABC 中,90ACB ︒∠=,D 是AB 的中点,12CD AD BD AB ∴=== DCB B ∴∠=∠30,90B ACB ∠=︒∠=︒30,180903060DCB A ∴∠=︒∠=︒-︒-︒=︒60ADC B DCB ∴∠=∠+∠=︒ A ADC ∴∠=∠AC DC ∴=CE 垂直AB 于点EAE ED ∴=;(2)CE AB ⊥90AEC ∴∠=︒60A ∠=︒30ACE ∴∠=︒12AE AC ∴= 2,AC AE DE ==1DE AE ∴==.【点睛】本题考查等腰三角形的判定与性质、直角三角形斜边的中线、含30°角的直角三角形、三角形外角的性质、三角形内角和定理等知识,是重要考点,难度一般,掌握相关知识是解题关键.26.(1)-5;(2)– 4或2;(3)t=4.【分析】(1)、根据正方形的面积得出AB=4,根据点A 所表示的数得出点B 所表示的数;(2)、①、根据题意得出矩形的一边长为4,要使面积为4,则另一边长为1,然后根据向左移动和向右移动两种情况分别画出图形得出答案;②、用含t 的代数式分别表示出点E 和点F 所表示的数,然后根据互为相反数的两个数的和为零列出方程得出答案.【详解】解:(1)、正方形ABCD 的面积为16,∴AB=4,点A 表示的数为-1,∴AO=1,∴BO=5,∴数轴上点B 表示的数为:–5;(2)、①∵正方形ABCD 的面积为16,∴边长为4.当S=4时,分两种情况:(I )若正方形ABCD 向左平移,如图1,重叠部分中的A 'B =1,∴AA '=3.则点A '表示–1–3= – 4.(II )若正方形ABCD 向右平移,如图2,重叠部分中的AB '=1,∴AA '=3.则点A '表示–1+3= 2,综上所述:点A '表示的数为– 4或2.。
新北师大版九年级数学上册《特殊平行四边形》试卷(附答案)
新北师大版九年级数学上册《特殊平行四边形》试卷(附答案)特殊平行四边形》试卷一、填空题1、如图,将△ABC绕AC的中点O按顺时针旋转180°得到△CDA,添加一个条件使四边形ABCD为矩形.条件:AB=CD2、如图,在四边形ABCD中,对角线AC⊥BD,垂足为O,点E,F,G,H分别为边AD,AB,BC,CD的中点.若AC=8,BD=6,则四边形EFGH的面积为________.四边形EFGH的面积为24.3、如图,正方形ABCD的边长为4,点P在DC边上,且DP=1,点Q是AC上一动点,则DQ+PQ的最小值为____________.DQ+PQ的最小值为√10.二、选择题4、矩形具有而菱形不具有的性质是() A.两组对边分别平行B.对角线相等C.对角线互相平分D.两组对角分别相等答案:D5、如图,菱形ABCD的两条对角线相交于点O,若AC =6,BD=4,则菱形ABCD的周长是()。
A.24B.16C.413D.213答案:B6、如图,将△XXX沿BC方向平移得到△DCE,连接AD,下列条件中能够判定四边形ACED为菱形的是() A.AB =XXX.∠B=60°D.∠ACB=60°答案:C7、如图,4×4的方格中每个小正方形的边长都是1,则S 四边形ABDC与S四边形ECDF的大小关系是() A.S四边形ABDC=S四边形ECDFB.S四边形ABDC<S四边形ECDFC.S四边形ABDC=S四边形ECDF+1D.S四边形ABDC=S四边形ECDF+2答案:A8、如图,菱形ABCD中,∠B=60°,AB=4,则以AC 为边长的正方形ACEF的周长为() A.14B.15C.16D.17答案:C9、如图,把矩形ABCD沿EF翻折,点B恰好落在AD 边的B′处,若AE=2,DE=6,∠EFB=60°,则矩形ABCD 的面积是() A.12B.24C.123D.163答案:B三、XXX10、如图,在矩形ABCD中,点E是BC上一点,AE=AD,DF⊥AE,垂足为F。
北师大版九年级上册数学中考真题分类(解答题)专练:特殊的平行四边形(含答案)
中考真题分类(解答题)专练:特殊的平行四边形1.(2020•滨州)如图,过▱ABCD对角线AC与BD的交点E作两条互相垂直的直线,分别交边AB、BC、CD、DA于点P、M、Q、N.(1)求证:△PBE≌△QDE;(2)顺次连接点P、M、Q、N,求证:四边形PMQN是菱形.2.(2020•遂宁)如图,在△ABC中,AB=AC,点D、E分别是线段BC、AD的中点,过点A 作BC的平行线交BE的延长线于点F,连接CF.(1)求证:△BDE≌△FAE;(2)求证:四边形ADCF为矩形.3.(2020•遵义)如图,在边长为4的正方形ABCD中,点E为对角线AC上一动点(点E 与点A、C不重合),连接DE,作EF⊥DE交射线BA于点F,过点E作MN∥BC分别交CD、AB于点M、N,作射线DF交射线CA于点G.(1)求证:EF=DE;(2)当AF=2时,求GE的长.4.(2019•青海)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中点,E是AD的中点,过点A作AF∥BC交BE的延长线于点F,连接CF.(1)求证:△AEF≌△DEB;(2)证明:四边形ADCF是菱形.5.(2019•大庆)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4.M、N在对角线AC上,且AM=CN,E、F分别是AD、BC的中点.(1)求证:△ABM≌△CDN;(2)点G是对角线AC上的点,∠EGF=90°,求AG的长.6.(2019•百色)如图,菱形ABCD中,作BE⊥AD、CF⊥AB,分别交AD、AB的延长线于点E、F.(1)求证:AE=BF;(2)若点E恰好是AD的中点,AB=2,求BD的值.7.(2019•内江)如图,在正方形ABCD中,点E是BC上的一点,点F是CD延长线上的一点,且BE=DF,连结AE、AF、EF.(1)求证:△ABE≌△ADF;(2)若AE=5,请求出EF的长.8.(2019•哈尔滨)已知:在矩形ABCD中,BD是对角线,AE⊥BD于点E,CF⊥BD于点F.(1)如图1,求证:AE=CF;(2)如图2,当∠ADB=30°时,连接AF、CE,在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图2中四个三角形,使写出的每个三角形的面积都等于矩形ABCD面积的.9.(2020•德阳)如图,四边形ABCD为矩形,G是对角线BD的中点.连接GC并延长至F,使CF=GC,以DC,CF为邻边作菱形DCFE,连接CE.(1)判断四边形CEDG的形状,并证明你的结论.(2)连接DF,若BC=,求DF的长.10.(2020•呼伦贝尔)已知:如图,在正方形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E,F分别是边BC,CD上的点,且∠EOF=90°.求证:CE=DF.11.(2020•大庆)如图,在矩形ABCD中,O为对角线AC的中点,过点O作直线分别与矩形的边AD,BC交于M,N两点,连接CM,AN.(1)求证:四边形ANCM为平行四边形;(2)若AD=4,AB=2,且MN⊥AC,求DM的长.12.(2020•呼和浩特)如图,正方形ABCD,G是BC边上任意一点(不与B、C重合),DE ⊥AG于点E,BF∥DE,且交AG于点F.(1)求证:AF﹣BF=EF;(2)四边形BFDE是否可能是平行四边形,如果可能,请指出此时点G的位置,如不可能,请说明理由.13.(2020•云南)如图,四边形ABCD是菱形,点H为对角线AC的中点,点E在AB的延长线上,CE⊥AB,垂足为E,点F在AD的延长线上,CF⊥AD,垂足为F,(1)若∠BAD=60°,求证:四边形CEHF是菱形;(2)若CE=4,△ACE的面积为16,求菱形ABCD的面积.14.(2019•鄂州)如图,矩形ABCD中,AB=8,AD=6,点O是对角线BD的中点,过点O 的直线分别交AB、CD边于点E、F.(1)求证:四边形DEBF是平行四边形;(2)当DE=DF时,求EF的长.15.(2019•杭州)如图,已知正方形ABCD的边长为1,正方形CEFG的面积为S1,点E在DC边上,点G在BC的延长线上,设以线段AD和DE为邻边的矩形的面积为S2,且S1=S2.(1)求线段CE的长;(2)若点H为BC边的中点,连接HD,求证:HD=HG.16.(2018•毕节市)如图,在平行四边形ABCD中,P是对角线BD上的一点,过点C作CQ ∥DB,且CQ=DP,连接AP、BQ、PQ.(1)求证:△APD≌△BQC;(2)若∠ABP+∠BQC=180°,求证:四边形ABQP为菱形.17.(2018•北京)如图,在四边形ABCD中,AB∥DC,AB=AD,对角线AC,BD交于点O,AC平分∠BAD,过点C作CE⊥AB交AB的延长线于点E,连接OE.(1)求证:四边形ABCD是菱形;(2)若AB=,BD=2,求OE的长.18.(2018•北京)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.19.(2019•青岛)如图,在▱ABCD中,对角线AC与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:△ABE≌△CDF;(2)当AB与AC满足什么数量关系时,四边形EGCF是矩形?请说明理由.20.(2019•宁波)如图,矩形EFGH的顶点E,G分别在菱形ABCD的边AD,BC上,顶点F,H在菱形ABCD的对角线BD上.(1)求证:BG=DE;(2)若E为AD中点,FH=2,求菱形ABCD的周长.参考答案1.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴EB=ED,AB∥CD,∴∠EBP=∠EDQ,在△PBE和△QDE中,,∴△PBE≌△QDE(ASA);(2)证明:如图所示:∵△PBE≌△QDE,∴EP=EQ,同理:△BME≌△DNE(ASA),∴EM=EN,∴四边形PMQN是平行四边形,∵PQ⊥MN,∴四边形PMQN是菱形.2.证明:(1)∵AF∥BC,∴∠AFE=∠DBE,∵E是线段AD的中点,∴AE=DE,∵∠AEF=∠DEB,∴△BDE≌△FAE(AAS);(2)∵△BDE≌△FAE,∴AF=BD,∵D是线段BC的中点,∴BD=CD,∴AF=CD,∵AF∥CD,∴四边形ADCF是平行四边形,∵AB=AC,∴AD⊥BC,∴∠ADC=90°,∴四边形ADCF为矩形.3.(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,AC是对角线,∴∠ECM=45°,∵MN∥BC,∠BCM=90°,∴∠NMC+∠BCM=180°,∠MNB+∠B=180°,∴∠NMC=90°,∠MNB=90°,∴∠MEC=∠MCE=45°,∠DME=∠ENF=90°,∴MC=ME,∵CD=MN,∴DM=EN,∵DE⊥EF,∠EDM+∠DEM=90°,∴∠DEF=90°,∴∠DEM+∠FEN=90°,∴∠EDM=∠FEN,在△DME和△ENF中,∴△DME≌△ENF(ASA),∴EF=DE;(2)解:如图1所示,由(1)知,△DME≌△ENF,∴ME=NF,∵四边形MNBC是矩形,∴MC=BN,又∵ME=MC,AB=4,AF=2,∴BN=MC=NF=1,∵∠EMC=90°,∴CE=,∵AF∥CD,∴△DGC∽△FGA,∴,∴,∵AB=BC=4,∠B=90°,∴AC=4,∵AC=AG+GC,∴AG=,CG=,∴GE=GC﹣CE==;如图2所示,同理可得,FN=BN,∵AF=2,AB=4,∴AN=1,∵AB=BC=4,∠B=90°,∴AC=4,∵AF∥CD,∴△GAF∽△GCD,∴,即,解得,AG=4,∵AN=NE=1,∠ENA=90°,∴AE=,∴GE=GA+AE=5.综上所述:GE的长为:,5.4.证明:(1)∵AF∥BC,∴∠AFE=∠DBE∵△ABC是直角三角形,AD是BC边上的中线,E是AD的中点,∴AE=DE,BD=CD在△AFE和△DBE中,,∴△AFE≌△DBE(AAS)(2)由(1)知,AF=BD,且BD=CD,∴AF=CD,且AF∥BC,∴四边形ADCF是平行四边形∵∠BAC=90°,D是BC的中点,∴AD=BC=CD,∴四边形ADCF是菱形.5.(1)证明∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD,∴∠MAB=∠NCD.在△ABM和△CDN中,,∴△ABM≌△CDN(SAS);(2)解:如图,连接EF,交AC于点O.∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC,∠ABC=90°,∴AC==5,∵E、F分别是AD、BC的中点,∴AE=BF,∴四边形ABFE是矩形,∴EF=AB=3,在△AEO和△CFO中,,∴△AEO≌△CFO(AAS),∴EO=FO,AO=CO,∴O为EF、AC中点.∵∠EGF=90°,OG=EF=,∴AG=OA﹣OG=1或AG=OA+OG=4,∴AG的长为1或4.6.(1)证明:四边形ABCD是菱形∴AB=BC,AD∥BC∴∠A=∠CBF∵BE⊥AD、CF⊥AB∴∠AEB=∠BFC=90°∴△AEB≌△BFC(AAS)∴AE=BF(2)∵E是AD中点,且BE⊥AD∴直线BE为AD的垂直平分线∴BD=AB=27.(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠ABC=∠ADC=∠ADF=90°,在△ABE和△ADF中,,∴△ABE≌△ADF(SAS);(2)解:∵△ABE≌△ADF,∴AE=AF,∠BAE=∠DAF,∵∠BAE+∠EAD=90°,∴∠DAF+∠EAD=90°,即∠EAF=90°,∴EF=AE=5.8.(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD,AB∥CD,AD∥BC,∴∠ABE=∠CDF,∵AE⊥BD于点E,CF⊥BD于点F,∴∠AEB=∠CFD=90°,在△ABE和△CDF中,,∴△ABE≌△CDF(AAS),∴AE=CF;(2)解:△ABE的面积=△CDF的面积=△BCE的面积=△ADF的面积=矩形ABCD面积的.理由如下:∴∠CBD=∠ADB=30°,∵∠ABC=90°,∴∠ABE=60°,∵AE⊥BD,∴∠BAE=30°,∴BE=AB,AE=AD,∴△ABE的面积=BE×AE=×AB×AD=AB×AD=矩形ABCD的面积,∵△ABE≌△CDF,∴△CDF的面积═矩形ABCD的面积;作EG⊥BC于G,如图所示:∵∠CBD=30°,∴EG=BE=×AB=AB,∴△BCE的面积=BC×EG=BC×AB=BC×AB=矩形ABCD的面积,同理:△ADF的面积=矩形ABCD的面积.9.解:(1)四边形CEDG是菱形,理由如下:∵四边形ABCD为矩形,G是对角线BD的中点,∴GB=GC=GD,∵CF=GC,∴GB=GC=GD=CF,∵四边形DCFE是菱形,∴CD=CF=DE,DE∥CG,∴四边形CEDG是平行四边形,∵GD=GC,∴四边形CEDG是菱形;(2)过点G作GH⊥BC于H,设DF交CE于点N,如图所示:∵CD=CF,GB=GD=GC=CF,∴CH=BH=BC=,△CDG是等边三角形,∴∠GCD=60°,∴∠DCF=180°﹣∠GCD=180°﹣60°=120°,∵四边形ABCD为矩形,∴∠BCD=90°,∴∠GCH=90°﹣60°=30°,∴CG===1,∴CD=1,∵四边形DCFE是菱形,∴DN=FN,CN⊥DF,∠DCE=∠FCE=∠DCF=×120°=60°,在Rt△CND中,DN=CD•sin∠DCE=1×sin60°=1×=,∴DF=2DN=2×=.10.证明:∵四边形ABCD为正方形,∴OD=OC,∠ODF=∠OCE=45°,∠COD=90°,∴∠DOF+∠COF=90°,∵∠EOF=90°,即∠COE+∠COF=90°,∴∠COE=∠DOF,∴CE=DF.11.(1)证明:∵在矩形ABCD中,O为对角线AC的中点,∴AD∥BC,AO=CO,∴∠OAM=∠OCN,∠OMA=∠ONC,在△AOM和△CON中,,∴△AOM≌△CON(AAS),∴AM=CN,∵AM∥CN,∴四边形ANCM为平行四边形;(2)解:∵在矩形ABCD中,AD=BC,由(1)知:AM=CN,∴DM=BN,∵四边形ANCM为平行四边形,MN⊥AC,∴平行四边形ANCM为菱形,∴AM=AN=NC=AD﹣DM,∴在Rt△ABN中,根据勾股定理,得AN2=AB2+BN2,∴(4﹣DM)2=22+DM2,解得DM=.12.解:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠BAF+∠DAE=90°,∵DE⊥AG,∴∠DAE+∠ADE=90°,∴∠ADE=∠BAF,又∵BF∥DE,∴∠BFA=90°=∠AED,∴AE=BF,∴AF﹣BF=AF﹣AE=EF;(2)不可能,理由是:如图,若要四边形BFDE是平行四边形,已知DE∥BF,则当DE=BF时,四边形BFDE为平行四边形,∵DE=AF,∴BF=AF,即此时∠BAF=45°,而点G不与B和C重合,∴∠BAF≠45°,矛盾,∴四边形BFDE不能是平行四边形.13.解:(1)∵四边形ABCD是菱形,∠BAD=60°,∴∠EAC=∠FAC=30°,又∵CE⊥AB,CF⊥AD,∴CE=CF=AC,∵点H为对角线AC的中点,∴EH=FH=AC,∴CE=CF=EH=FH,∴四边形CEHF是菱形;(2)∵CE⊥AB,CE=4,△ACE的面积为16,∴AE=8,∴AC==4,连接BD,则BD⊥AC,AH=AC=2,∵点H为对角线AC的中点,∴D、H、B在同一直线上,∵∠AHB=∠AEC=90°,∠BAH=∠EAC,∴△ABH∽△ACE,∴=,∴=,∴BH=,∴BD=2BH=2,∴菱形ABCD的面积=AC•BD==20.14.(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD,∴∠DFO=∠BEO,又因为∠DOF=∠BOE,OD=OB,∴△DOF≌△BOE(ASA),∴DF=BE,又因为DF∥BE,∴四边形BEDF是平行四边形;(2)解:∵DE=DF,四边形BEDF是平行四边形∴四边形BEDF是菱形,∴DE=BE,EF⊥BD,OE=OF,设AE=x,则DE=BE=8﹣x在Rt△ADE中,根据勾股定理,有AE2+AD2=DE2∴x2+62=(8﹣x)2,解之得:x=,∴DE=8﹣=,在Rt△ABD中,根据勾股定理,有AB2+AD2=BD2∴BD=,∴OD=BD=5,在Rt△DOE中,根据勾股定理,有DE2 ﹣OD2=OE2,∴OE=,∴EF=2OE=.15.解:(1)设正方形CEFG的边长为a,∵正方形ABCD的边长为1,∴DE=1﹣a,∵S1=S2,∴a2=1×(1﹣a),解得,(舍去),,即线段CE的长是;(2)证明:∵点H为BC边的中点,BC=1,∴CH=0.5,∴DH==,∵CH=0.5,CG=,∴HG=,∴HD=HG.16.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD=BC,AD∥BC,∴∠ADB=∠DBC,∵CQ∥DB,∴∠BCQ=∠DBC,∴∠ADB=∠BCQ∵DP=CQ,∴△ADP≌△BCQ.(2)证明:∵CQ∥DB,且CQ=DP,∴四边形CQPD是平行四边形,∴CD=PQ,CD∥PQ,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD,AB∥CD,∴AB=PQ,AB∥PQ,∴四边形ABQP是平行四边形,∵△ADP≌△BCQ,∴∠APD=∠BQC,∵∠APD+∠APB=180°,∠ABP+∠BQC=180°,∴∠ABP=∠APB,∴AB=AP,∴四边形ABQP是菱形.17.解:(1)∵AB∥CD,∴∠OAB=∠DCA,∵AC为∠DAB的平分线,∴∠OAB=∠DAC,∴∠DCA=∠DAC,∴CD=AD=AB,∵AB∥CD,∴四边形ABCD是平行四边形,∵AD=AB,∴▱ABCD是菱形;(2)∵四边形ABCD是菱形,∴OA=OC,BD⊥AC,∵CE⊥AB,∴OE=OA=OC,∵BD=2,∴OB=BD=1,在Rt△AOB中,AB=,OB=1,∴OA==2,∴OE=OA=2.18.证明:(1)如图1,连接DF,∵四边形ABCD是正方形,∴DA=DC,∠A=∠C=90°,∵点A关于直线DE的对称点为F,∴△ADE≌△FDE,∴DA=DF=DC,∠DFE=∠A=90°,∴∠DFG=90°,在Rt△DFG和Rt△DCG中,∵,∴Rt△DFG≌Rt△DCG(HL),∴GF=GC;(2)BH=AE,理由是:证法一:如图2,在线段AD上截取AM,使AM=AE,∵AD=AB,∴DM=BE,由(1)知:∠1=∠2,∠3=∠4,∵∠ADC=90°,∴∠1+∠2+∠3+∠4=90°,∴2∠2+2∠3=90°,∴∠2+∠3=45°,即∠EDG=45°,∵EH⊥DE,∴∠DEH=90°,△DEH是等腰直角三角形,∴∠AED+∠BEH=∠AED+∠1=90°,DE=EH,∴∠1=∠BEH,在△DME和△EBH中,∵,∴△DME≌△EBH(SAS),∴EM=BH,Rt△AEM中,∠A=90°,AM=AE,∴EM=AE,∴BH=AE;证法二:如图3,过点H作HN⊥AB于N,∴∠ENH=90°,由方法一可知:DE=EH,∠1=∠NEH,在△DAE和△ENH中,∵,∴△DAE≌△ENH(AAS),∴AE=HN,AD=EN,∵AD=AB,∴AB=EN=AE+BE=BE+BN,∴AE=BN=HN,∴△BNH是等腰直角三角形,∴BH=HN=AE.19.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD,AB∥CD,OB=OD,OA=OC,∴∠ABE=∠CDF,∵点E,F分别为OB,OD的中点,∴BE=OB,DF=OD,∴BE=DF,在△ABE和△CDF中,,∴△ABE≌△CDF(SAS);(2)解:当AC=2AB时,四边形EGCF是矩形;理由如下:∵AC=2OA,AC=2AB,∴AB=OA,∵E是OB的中点,∴∠OEG=90°,同理:CF⊥OD,∴AG∥CF,∴EG∥CF,由(1)得:△ABE≌△CDF,∴AE=CF,∵EG=AE,∴EG=CF,∴四边形EGCF是平行四边形,∵∠OEG=90°,∴四边形EGCF是矩形.20.解:(1)∵四边形EFGH是矩形,∴EH=FG,EH∥FG,∴∠GFH=∠EHF,∵∠BFG=180°﹣∠GFH,∠DHE=180°﹣∠EHF,∴∠BFG=∠DHE,∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC,∴∠GBF=∠EDH,∴△BGF≌△DEH(AAS),∴BG=DE;(2)连接EG,∵四边形ABCD是菱形,∴AD=BC,AD∥BC,∵E为AD中点,∴AE=ED,∵BG=DE,∴AE=BG,AE∥BG,∴四边形ABGE是平行四边形,∵EG=FH=2,∴AB=2,∴菱形ABCD的周长=8.。
北师大版九年级上册第一章特殊平行四边形知识点讲解(含例题及答案)
北师大版九年级上册第一章特殊平行四边形知识点讲解(含例题及答案)【学习目标】1. 掌握平行四边形、矩形、菱形、正方形的概念, 了解它们之间的关系.2. 探索并掌握平行四边形、矩形、菱形、正方形的有关性质和常用判别方法, 并能运用这些知识进行有关的证明和计算. 【知识关系】【知识点梳理】知识点一、平行四边形1.定义:两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形. 2.性质:(1)对边平行且相等; (2)对角相等;邻角互补; (3)对角线互相平分; (4)中心对称图形. 3.面积:4.判定:边:(1)两组对边分别平行的四边形是平行四边形; (2)两组对边分别相等的四边形是平行四边形; (3)一组对边平行且相等的四边形是平行四边形. 角:(4)两组对角分别相等的四边形是平行四边形; (5)任意两组邻角分别互补的四边形是平行四边形. 边与角:(6)一组对边平行,一组对角相等的四边形是平行四边形; 对角线:(7)对角线互相平分的四边形是平行四边形. 知识点诠释:平行线的性质: (1)平行线间的距离都相等;(2)等底等高的平行四边形面积相等. 知识点二、菱形高底平行四边形⨯=S1. 定义:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形. 2.性质:(1)具有平行四边形的一切性质; (2)四条边相等;(3)两条对角线互相平分且垂直,并且每一条对角线平分一组对角;(4)中心对称图形,轴对称图形. 3.面积:4.判定:(1)一组邻边相等的平行四边形是菱形;(2)对角线互相垂直的平行四边形是菱形; (3)四边相等的四边形是菱形.知识点三、矩形1.定义:有一个角是直角的平行四边形叫做矩形. 2.性质:(1)具有平行四边形的所有性质;(2)四个角都是直角;(3)对角线互相平分且相等;(4)中心对称图形,轴对称图形.3.面积:4.判定:(1) 有一个角是直角的平行四边形是矩形. (2)对角线相等的平行四边形是矩形. (3)有三个角是直角的四边形是矩形. 知识点诠释:由矩形得直角三角形的性质: (1)直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半;(2)直角三角形中,30度角所对应的直角边等于斜边的一半. 知识点四、正方形1. 定义:四条边都相等,四个角都是直角的四边形叫做正方形. 2.性质:(1)对边平行;(2)四个角都是直角;(3)四条边都相等;(4)对角线互相垂直平分且相等,对角线平分对角;(5) 两条对角线把正方形分成四个全等的等腰直角三角形; (6)中心对称图形,轴对称图形.3.面积:=S 正方形边长×边长=12×对角线×对角线 4.判定:(1)有一个角是直角的菱形是正方形;(2)一组邻边相等的矩形是正方形; (3)对角线相等的菱形是正方形; (4)对角线互相垂直的矩形是正方形;(5)对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形; (6)四条边都相等,四个角都是直角的四边形是正方形.【典型例题】类型一、平行四边形2对角线对角线高==底菱形⨯⨯S 宽=长矩形⨯S1、如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠B>∠A,点D为边AB的中点,DE∥BC 交AC于点E,CF∥AB交DE的延长线于点F.(1)求证:DE=EF;(2)连结CD,过点D作DC的垂线交CF的延长线于点G,求证:∠B=∠A+∠DGC.【思路点拨】(1)首先证明四边形DBCF为平行四边形,可得DF=BC,再证明DE=1 2BC,进而得到EF=12CB,即可证出DE=EF;(2)首先画出图形,首先根据平行线的性质可得∠ADG=∠G,再证明∠B=∠DCB,∠A=∠DCA,然后再推出∠1=∠DCB=∠B,再由∠A+∠ADG=∠1可得∠A+∠G=∠B.【答案与解析】证明:(1)∵DE∥BC,CF∥AB,∴四边形DBCF为平行四边形,∴DF=BC,∵D为边AB的中点,DE∥BC,∴DE=12BC,∴EF=DF-DE=BC-12CB=12CB,∴DE=EF;(2)∵DB∥CF,∴∠ADG=∠G,∵∠ACB=90°,D为边AB的中点,∴CD=DB=AD,∴∠B=∠DCB,∠A=∠DCA,∵DG⊥DC,∴∠DCA+∠1=90°,∵∠DCB+∠DCA=90°,∴∠1=∠DCB=∠B,∵∠A+∠ADG=∠1,∴∠A+∠G=∠B.【总结升华】此题主要考查了平行四边形的判定与性质,以及直角三角形的性质,关键是找出∠ADG=∠G,∠1=∠B.掌握在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半.类型二、菱形2、(2016•广安)如图,四边形ABCD是菱形,CE⊥AB交AB的延长线于点E,CF⊥AD交AD的延长线于点F,求证:DF=BE.【思路点拨】连接AC,根据菱形的性质可得AC平分∠DAE,CD=BC,再根据角平分线的性质可得CE=FC,然后利用HL证明Rt△CDF≌Rt△CBE,即可得出DF=BE.【答案与解析】证明:连接AC,∵四边形ABCD是菱形,∴AC平分∠DAE,CD=BC,∵CE⊥AB,CF⊥AD,∴CE=FC,∠CFD=∠CEB=90°.在Rt△CDF与Rt△CBE中,,∴Rt△CDF≌Rt△CBE(HL),∴DF=BE.【总结升华】此题考查了菱形的性质,角平分线的性质,关键是掌握菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角;角平分线的性质:角的平分线上的点到角的两边的距离相等.同时考查了全等三角形的判定与性质.举一反三:【变式】用两张等宽的纸带交叉重叠地放在一起,重合的四边形ABCD是菱形吗?如果是菱形请给出证明,如果不是菱形请说明理由.【答案】四边形ABCD是菱形;证明:由AD∥BC,AB∥CD得四边形ABCD是平行四边形,过A,C两点分别作AE⊥BC于E,CF⊥AB于F.∴∠CFB=∠AEB=90°.∵AE=CF(纸带的宽度相等)∠ABE=∠CBF,∴Rt△ABE≌Rt△CBF,∴AB=BC,∴四边形ABCD是菱形.类型三、矩形3、已知:如图,D是△ABC的边AB上一点,CN∥AB,DN交AC于点M,MA=MC.①求证:CD=AN;②若∠AMD=2∠MCD,求证:四边形ADCN是矩形.【思路点拨】①根据两直线平行,内错角相等求出∠DAC=∠NCA,然后利用“角边角”证明△AMD和△CMN全等,根据全等三角形对应边相等可得AD=CN,然后判定四边形ADCN是平行四边形,再根据平行四边形的对边相等即可得证;②根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和推出∠MCD=∠MDC,再根据等角对等边可得MD=MC,然后证明AC=DN,再根据对角线相等的平行四边形是矩形即可得证.【答案与解析】证明:①∵CN∥AB,∴∠DAC=∠NCA,在△A MD和△CMN中,∵DAC NCAMA MCAMD CMN∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△AMD≌△CMN(ASA),∴AD=CN,又∵AD∥CN,∴四边形ADCN是平行四边形,∴CD=AN;②∵∠AMD=2∠MCD,∠AMD=∠MCD+∠MDC,∴∠MCD=∠MDC, ∴MD=MC ,由①知四边形ADCN 是平行四边形, ∴MD=MN =MA =MC , ∴AC=DN ,∴四边形ADCN 是矩形.【总结升华】要判定一个四边形是矩形,通常先判定它是平行四边形,再根据平行四边形构成矩形的条件,判定有一个角是直角或对角线相等.4、如图所示,在矩形ABCD 中,AB =6,BC =8.将矩形ABCD 沿CE 折叠后,使点D 恰好落在对角线AC 上的点F 处,求EF 的长.【思路点拨】要求EF 的长,可以考虑把EF 放入Rt △AEF 中,由折叠可知CD =CF ,DE =EF ,易得AC =10,所以AF =4,AE =8-EF ,然后在Rt △AEF 中利用勾股定理求出EF 的值.【答案与解析】 解:设EF =x ,由折叠可得:DE =EF =x ,CF =CD =6, 又∵ 在Rt △ADC 中,. ∴ AF =AC -CF =4,AE =AD -DE =8-x . 在Rt △AEF 中,222AE AF EF =+, 即,解得:x =3 ∴ EF =3 【总结升华】在矩形折叠问题中往往根据折叠找出相等的量,然后把未知边放在合适的直角三角形中,再利用勾股定理进行求解. 举一反三: 【变式】把一张矩形纸片(矩形ABCD )按如图方式折叠,使顶点B 和点D 重合,折痕为EF .若AB = 3cm ,BC = 5cm ,则重叠部分△DEF 的面积是__________2cm .【答案】5.1.提示:由题意可知BF =DF ,设FC =x ,DF =5-x ,在Rt △DFC 中,,10AC =222(8)4x x -=+222DC FC DF +=解得x =,BF =DE =3.4,则=×3.4×3=5.1. 类型四、正方形5、如图,一个含45°的三角板HBE 的两条直角边与正方形ABCD 的两邻边重合,过E 点作EF ⊥AE 交∠DCE 的角平分线于F 点,试探究线段AE 与EF 的数量关系,并说明理由.【思路点拨】AE =EF .根据正方形的性质推出AB =BC ,∠BAD=∠HAD=∠DCE=90°,推出∠HAE=∠CEF,根据△HEB 是以∠B 为直角的等腰直角三角形,得到BH =BE ,∠H=45°,HA =CE ,根据CF 平分∠DCE 推出∠H=∠FCE,根据ASA 证△HAE≌△CEF 即可得到答案. 【答案与解析】 探究:AE =EF证明:∵△BHE 为等腰直角三角形, ∴∠H =∠HEB =45°,BH =BE.又∵CF 平分∠DCE ,四边形ABCD 为正方形, ∴∠FCE =12∠DCE =45°, ∴∠H =∠FCE.由正方形ABCD 知∠B =90°,∠HAE =90°+∠DAE =90°+∠AEB, 而AE ⊥EF ,∴∠FEC =90°+∠AEB , ∴∠HAE =∠FEC.由正方形ABCD 知AB =BC ,∴BH -AB =BE -BC , ∴HA =CE,∴△AHE ≌△ECF (ASA ), ∴AE =EF. 【总结升华】充分利用正方形的性质和题目中的已知条件,通过证明全等三角形来证明线段相等.举一反三: 【变式】(2015•黄冈)如图,在正方形ABCD 中,点F 为CD 上一点,BF 与AC 交于点E .若∠CBF=20°,则∠AED 等于 .【答案】 65°。
北师大新版九年级数学上册:第1章《特殊的平行四边形》单元复习试题 (含答案)
第1章特殊的平行四边形一.选择题(共15小题)1.已知四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA,对角线AC,BD相交于点O.下列结论一定成立的是()A.AC⊥BD B.AC=BD C.∠ABC=90°D.∠ABC=∠BAC 2.菱形的边长是2cm,一条对角线的长是2cm,则另一条对角线的长约是()A.4cm B.1 cm C.cm D.2cm3.如图,四边形ABCD是菱形,AC=12,BD=16,AH⊥BC于H,则AH等于()A.B.C.4 D.54.菱形的两条对角线分别为8和6,则菱形的周长和面积分别是()A.20,48 B.14,48 C.24,20 D.20,245.如图,菱形ABCD的顶点C在直线MN上,若∠1=50°,∠2=20°,则∠ABD的度数为()A.20°B.35°C.40°D.50°6.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,E是AD的中点,连结OE.若OE=3,则菱形ABCD的周长是()A.6 B.12 C.18 D.247.如图,在菱形ABCD中,AE,AF分别垂直平分BC,CD,垂足分别为E,F,则∠EAF的度数是()A.90°B.60°C.45°D.30°8.如图,在菱形ABCD中,∠BAD=100°,AB的垂直平分线交AC于点F,点E为垂足,连接DF,则∠CDF=()A.50°B.40°C.30°D.15°9.如图,要使平行四边形ABCD成为菱形,添加一个条件不正确的是()A.AC⊥BD B.AB=AD C.AC=BD D.AC平分∠BAD 10.在平面直角坐标系内,点O是原点,点A的坐标是(3,4),点B的坐标是(3,﹣4),要使四边形AOBC是菱形,则满足条件的点C的坐标是()A.(﹣3,0)B.(3,0)C.(6,0)D.(5,0)11.如图,AC是平行四边形ABCD的对角线,当它满足以下:①∠1=∠2;②∠2=∠3;③∠B=∠3;④∠1=∠3中某一条件时,平行四边形ABCD是菱形,这个条件是()A.①或②B.②或③C.③或④D.①或④12.平面直角坐标系中,四边形ABCD的顶点坐标分别是A(﹣3,0),B(0,2),C(3,0),D(0,﹣2),则四边形ABCD是()A.矩形B.菱形C.正方形D.平行四边形13.如图,矩形ABCD的两条对角线相交于点O,AB=2,∠ACB=30°,则矩形的面积为()A.4B.2 C.4 D.214.如图,矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点O.若∠AOD=120°,AC=4,则CD的长为()A.2 B.3 C.2D.215.如图,在矩形ABCD中,点A的坐标是(﹣1,0),点C的坐标是(2,4),则BD的长是()A.6 B.5 C.3D.4二.填空题(共9小题)16.工人师博常常通过测量平行四边形零件的对角线是否相等来检验零件是否为矩形,请问工人师博此种检验方法依据的道理是.17.如图,在平行四边形ABCD中,延长AD到点E,使DE=AD,连接EB,EC,DB请你添加一个条件,使四边形DBCE是矩形.18.如图,平行四边形ABCD,添加一个条件使它成为一个矩形,你会加上.19.如图,P是正方形ABCD内一点,且PA=PD,PB=PC.若∠PBC=60°,则∠PAD=.20.如图,将边长为6cm的正方形ABCD先向下平移2cm,再向左平移1cm,得到正方形A'B'C'D',则这两个正方形重叠部分的面积为cm2.21.已知正方形的对角线长为2,则它的面积.22.如图,菱形ABCD中,∠B=60°,AB=3,四边形ACEF是正方形,则EF的长为.23.如图在△ABC中,∠ACB=90°,BC的垂直平分线EF交BC于点D,交AB于点E,且BE =BF,请你添加一个条件,使四边形BECF是正方形.24.如图,菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,不添加任何辅助线,请添加一个条件,使四边形ABCD是正方形(填一个即可).三.解答题(共5小题)25.如图,菱形ABCD对角线交于点O,BE∥AC,AE∥BD,EO与AB交于点F.(1)试判断四边形AEBO的形状,并说明你的理由;(2)求证:EO=DC.26.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠D=90°,E为边BC上一点,且EC=AD,连结AC.(1)求证:四边形AECD是矩形;(2)若AC平分∠DAB,AB=5,EC=2,求AE的长,27.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠A=90°,AB=BC,∠D=45°,CD的垂直平分线交CD于E,交AD于F,交BC的延长线于G,若AD=a.(1)求证:四边形ABCF是正方形;(2)求BG的长.28.如图,在正方形ABCD中,对角线AC和BD相交于O,点E、F、G、H分别是OA、OB、OC、OD上,且AE=BF=CG=DH,求证:四边形EFGH是正方形.29.如图,在正方形ABCD中,E,F,G,H分别是边AB,BC,CD,DA上的点,且AE=BF=CG=DH,试判定四边形EFGH的形状,并证明你的结论.参考答案与试题解析一.选择题(共15小题)1.【解答】解:∵四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA,∴四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD;故选:A.2.【解答】解:如图,设AC=2cm,∵四边形ABCD是菱形,∴AO=CO=1cm,BO=DO,AC⊥BD,∵BO===cm,∴BD=2cm,故选:D.3.【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,AC=12,BD=16,∴CO=AC=6,BO=BD=8,AO⊥BO,∴BC==10,∴S菱形ABCD=AC•BD=×16×12=96,∵S菱形ABCD=BC×AH,∴BC×AH=96,∴AH==故选:B.4.【解答】解:如图,菱形ABCD中,AC=8,BD=6,∴OA=AC=4,OB=BD=3,AC⊥BD,∴AB===5,∴此菱形的周长是:5×4=20,面积是:×6×8=24.故菱形的周长是20,面积是24,故选:D.5.【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∴∠A=∠BCD,AB=AD,∵∠1=50°,∠2=20°,∴∠BCD=180°﹣50°﹣20°=110°,∴∠A=110°,∵AB=AD,∴∠ABD=∠ADB==35°,故选:B.6.【解答】解:∵四边形ABCD为菱形,∴AC⊥BD,AB=BC=CD=DA,∴△AOD为直角三角形.∵OE=3,且点E为线段AD的中点,∴AD=2OE=6.C菱形ABCD=4AD=4×6=24.故选:D.7.【解答】解:连接AC,∵AE垂直平分边BC,∴AB=AC,又∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC,∴AB=AC=BC,∴△ABC是等边三角形,∴∠B=60°,∴∠BCD=120°,又∵AF垂直平分边CD,∴在四边形AECF中,∠EAF=360°﹣180°﹣120°=60°.故选:B.8.【解答】解:如图,连接BF,在△BCF和△DCF中,∵CD=CB,∠DCF=∠BCF,CF=CF∴△BCF≌△DCF(SAS)∴∠CBF=∠CDF∵FE垂直平分AB,∠BAF=×100°=50°∴∠ABF=∠BAF=50°∵∠ABC=180°﹣100°=80°,∠CBF=80°﹣50°=30°∴∠CDF=30°.故选:C.9.【解答】解:A、对角线互相垂直的平行四边形是菱形,此选项不符合题意;B、邻边相等的平行四边形是菱形,此选项不符合题意;C、由对角线相等不能证明平行四边形ABCD是菱形,此选项符合题意;D、对角线平分对角的平行四边形是菱形,此选项不符合题意;故选:C.10.【解答】解:如图,连接AB交OC于D,∵四边形AOBC是菱形,∴AD⊥OC,OD=CD,∵点A的坐标是(3,4),点B的坐标是(3,﹣4),∴OD=3,∴OC=6,∴C(6,0),故选:C.11.【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠2=∠3,∵∠1=∠2,∴∠1=∠3,∴AB=BC,∴平行四边形ABCD是菱形;故①④能判定.故选:D.12.【解答】解:如图所示:∵A(﹣3,0)、B(0,2)、C(3,0)、D(0,﹣2),∴OA=OC,OB=OD,∴四边形ABCD为平行四边形,∵BD⊥AC,∴四边形ABCD为菱形,故选:B.13.【解答】解:∵四边形ABCD是矩形∴∠ABC=90°,且∠ACB=30°∴BC=AB=2,∴矩形ABCD的面积=AB×BC=2×2=4故选:A.14.【解答】解:∵∠AOD=120°,∴∠COD=180°﹣∠AOD=180°﹣120°=60°,∵四边形ABCD是矩形,∴AO=BO=CO=DO=2,∴△COD是等边三角形,∴CD=DO=2,故选:A.15.【解答】解:∵点A的坐标是(﹣1,0),点C的坐标是(2,4),∴线段AC==5,∵四边形ABCD是矩形,∴BD=AC=5,故选:B.二.填空题(共9小题)16.【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,AC=BD,∴平行四边形ABCD是矩形,故答案为:对角线相等的平行四边形是矩形.17.【解答】解:添加EB=DC.理由如下:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,且AD=BC,∴DE∥BC,又∵DE=AD,∴DE=BC,∴四边形DBCE为平行四边形.又∵EB=DC,∴四边形DBCE是矩形.故答案是:EB=DC.18.【解答】解:答案不唯一,∵四边形ABCD是平行四边形,∴可添加:∠A=90°、AC=BD等.故答案为:∠A=90°.19.【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,∴AD=AB=BC=CD,∠DAB=∠CBA=90°,∵PB=PC,∠PBC=60°,∴△PAB是等边三角形,∴∠APB=∠PBA=60°,PA=PB=AB,∴∠DAP=∠CBP=30°,∵PA=PD,∴∠PDA==75°.∴∠PAD=15°,故答案为:15°.20.【解答】解:如图,向下平移2cm,即AE=2,则DE=AD﹣AE=6﹣2=4cm 向左平移1cm,即CF=1,则DF=DC﹣CF=6﹣1=5cm则S矩形DEB'F=DE•DF=4×5=20cm2故答案为:2021.【解答】解:∵正方形的一条对角线的长2,∴这个正方形的面积==4,故答案为422.【解答】解:∵四边形ABCD是菱形∴AB=BC,且∠B=60°,∴△ABC是等边三角形,∴AB=AC=3,∵四边形ACEF是正方形,∴AC=EF=3故答案为:323.【解答】解:添加条件:AC=BC.理由如下:∵EF垂直平分BC,∴BE=EC,BF=CF,∵BF=BE,∴BE=EC=CF=BF,∴四边形BECF是菱形;当BC=AC时,∵∠ACB=90°,则∠A=45°时,菱形BECF是正方形.∵∠A=45°,∠ACB=90°,∴∠EBC=45°∴∠EBF=2∠EBC=2×45°=90°∴菱形BECF是正方形.故答案为AC=BC.24.【解答】解:∵四边形ABCD为菱形,∴当∠BAD=90°时,四边形ABCD为正方形.故答案为∠BAD=90°.三.解答题(共5小题)25.【解答】解:(1)四边形AEBO是矩形.证明:∵BE∥AC,AE∥BD∴四边形AEBO是平行四边形.又∵菱形ABCD对角线交于点O∴AC⊥BD,即∠AOB=90°.∴四边形AEBO是矩形.(2)∵四边形AEBO是矩形∴EO=AB,在菱形ABCD中,AB=DC.∴EO=DC.26.【解答】解:(1)证明:∵AD∥BC,EC=AD,∴四边形AECD是平行四边形.又∵∠D=90°,∴四边形AECD是矩形.(2)∵AC平分∠DAB.∴∠BAC=∠DAC.∵AD∥BC,∴∠DAC=∠ACB.∴∠BAC=∠ACB.∴BA=BC=5.∵EC=2,∴BE=3.∴在Rt△ABE中,AE===4.27.【解答】解:(1)∵CD的垂直平分线交CD于E,交AD于F,∴FC=FD,∴∠D=∠FCD=45°,∴∠CFD=90°,即∠AFC=90°,又∵AD∥BC,∠A=90°,∴∠B=90°,∴四边形ABCF是矩形,又∵AB=BC,∴四边形ABCF是正方形;(2)∵FG垂直平分CD,∴CE=DE,∠CEG=∠DEF=90°,∵BG∥AD,∴∠G=∠EFD,在△CEG和△DEF中,,∴△CEG≌△DEF(AAS),∴CG=FD,又∵正方形ABCF中,BC=AF,∴AF+FD=BC+CG,∴AD=BG=a.28.【解答】证明:∵四边形ABCD是正方形,∴OA=OB=OC=OD,AC⊥BD,∵AE=BF=CG=DH,∴OE=OF=OG=OH,EG⊥FH,∴四边形EFGH是正方形.29.【解答】答:四边形EFGH的形状是正方形,证明:∵四边形ABCD是正方形,∴∠A=∠B=∠C=∠D=90°,AB=BC=CD=AD,∵AE=BF=CG=DH,∴BE=CF=DG=AH,∴△EBF≌△FCG≌△GDH≌△HAB,∴EF=FG=GH=HE,∠AEH=∠EFB,∵∠B=90°,∴∠EFB+∠FEB=90°,∴∠AEH+∠FEB=90°,∴∠HEF=90°,∵EF=FG=GH=HE,∴四边形EFGH的形状是正方形.。
(常考题)北师大版初中数学九年级数学上册第一单元《特殊平行四边形》测试卷(包含答案解析)(1)
一、选择题1.菱形的一条对角线与它的边相等,则它的锐角等于( )A .30°B .45°C .60°D .75°2.如图,边长为,a b 的矩形的周长为14,面积为10,则22a b ab +的值为( )A .140B .70C .35D .243.如图,在菱形ABCD 中,60A ∠=︒,4AB =,O 为对角线BD 的中点,过O 点作OE AB ⊥,垂足为E .则下列说法错误的是( )A .点O 为菱形ABCD 的对称中心B .2OE =C .CDB ∆为等边三角形D .4BD =4.如图,在矩形ABCD 中,点E 在DC 上,将矩形沿AE 折叠,使点D 落在BC 边上的点F 处.若AB =3,BC =5,则DE 的长为( )A .12B .53C .25D .135.如图,正方形ABCD ,对角线,AC BD 相交于点O ,过点D 作ODC ∠的角平分线交OC 于点G ,过点C 作CF DG ⊥,垂足为F ,交BD 于点E ,则:ADG BCES S 的比为( )A .(21):1+B .(221):1-C .2∶1D .5∶26.如图,将等边ABC 与正方形DEFG 按图示叠放,其中D ,E 两点分别在AB ,BC 上,且BD BE =.若6AB =,2DE =,则EFC 的面积为( )A .4B .23C .2D .17.如图,正方形ABCD 的边长为3,点P 为对角线AC 上任意一点,PE BC ⊥,PQ AB ⊥,垂足分别是E ,Q ,则PE PQ +的值是( )A .32B .3C .322D .328.如图,在ABC 中,D 是BC 边上的中点,连结AD ,把ACD △沿AD 翻折,得到ADC ',DC '与AB 交于点E ,连结BC ',若2BD BC ='=,3AD =,则点D 到AC '的距离为( )A .332B .3217C .7D .139.如图,平行四边形ABCD 的对角线AC BD 、相交于点,О下列结论正确的是( )A .COD AOB S S ∆= B .AC BD =C .AC BD ⊥D .ABCD 是轴对称图形 10.如图,AB AF ⊥,EF AF ⊥,BE 与AF 交于点C ,点D 是BC 的中点,2AEB B ∠=∠.若8BC =,7EF =,则AF 的长是( )A .6B .7C .3D .511.如图所示,正方形ABCD 中,E ,F 是对角线AC 上两点,连接BE ,BF ,DE ,DF ,则添加下列哪一个条件可以判定四边形BEDF 是菱形( )A .∠1=∠2B .BE =DFC .∠EDF =60°D .AB =AF 12.如图,在菱形ABCD 中,AB =6,∠ABC =60°,M 为AD 中点,P 为对角线BD 上一动点,连接PA 和PM ,则PA +PM 的最小值是( )A .3B .3C .3D .6二、填空题13.如图,正方形AOBC 的两边分别在x 轴、y 轴上,点()4,3D -在边AC 上,以点B 为中心,把△BCD 旋转90︒,则旋转后点D 的对应点1D 的坐标是________.14.如图,将矩形ABCD 沿DE 折叠,使A 点落在BC 上的F 处,若∠EFB =60°,则∠CFD =_____.15.如图,四边形ABCD 是一张长方形纸片,将该纸片对折,使顶点B 与顶点D 重合,EF 为折痕,若6AB =、8BC =,则图中阴影部分的面积为______.16.如图,长方形ABCD 中,AD =8,AB =4,BQ =5,点P 在AD 边上运动,当BPQ 为等腰三角形时,AP 的长为_____.17.如图,矩形ABCD 中,AC 与BD 交于点O ,BE AC ⊥于点E ,DF 平分ADC ∠,交EB 的延长线于点F ,3BC =,6CD =,则BE BF=_________.18.如图,在平面直角坐标系中,点A 的坐标是(0,3),点B 的坐标是(﹣4,0),以AB 为边作正方形ABCD ,连接OD ,DB .则△DOB 的面积是_____.19.如图,长方形ABCD 中,F 是BC 上一点,将ABF ∆沿着AF 翻折,使得翻折后的BF 恰好经过AD 边的中点E ,翻折后的点B 记作点G .若EF DF =,1FC =,则线段BF 的长度为______.20.已知四边形ABCD 中,AC BD ⊥,且8AC =,10BD =,E 、F 、M 、N 分别为AB 、BC 、CD 、DA 的中点,那么四边形EFMN 的面积等于______.三、解答题21.如图,AD 是ABC 的中线,//AE BC ,且12AE BC =,连接DE ,CE .(1)求证:AB DE =(2)当ABC 满足什么条件时,四边形ADCE 是矩形?并说明理由.22.如图,在四边形ABCD 中,E 、F 分别是AD ,BC 的中点,G ,H 分别是BD 、AC 的中点,依次连接E ,G ,F ,H .(1)求证:四边形EGFH是平行四边形;(2)当AB=CD时,EF与GH有怎样的位置关系?请说明理由;(3)若AB=CD,∠ABD=20°,∠BDC=70°,则∠GEF= °.23.如图,长方形ABCD中,AD=a cm,AB=b cm,且a、b满足|8-a|+(b-4)2=0.(1)长方形ABCD的面积为;(2)动点P在AD所在直线上,从A出发向左运动,速度为2cm/s,动点Q在DC所在直线上,从D出发向上运动,速度为4cm/s.动点P、Q同时出发,设运动时间为t秒.①当点P在线段AD上运动时,求以D、P、B、Q为顶点的四边形面积;(用含t的式子表示)②求当t为何值时,S△BAP=S△CQB.24.在四边形ABCD中,AD//BC.∠B=90°,AB=8cm,AD=24cm.BC=26cm.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2cm/s的速度向点B运动,规定其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动.求:从运动开始,使PQ =CD,需要经过的时间是多少?25.如图,在△ABC中,点D是BC边的中点,点E是AD的中点,过A点作AF∥BC,且交CE的延长线于点F,联结BF.(1)求证:四边形AFBD是平行四边形;(2)当AB=AC时,求证:四边形AFBD是矩形;(3)(填空)在(2)中再增加条件.则四边形AFBD是正方形.26.综合与实践问题情境:如图1,已知点O是正方形ABCD的两条对角线的交点,以点O为直角顶点的直角三角形BC=.OEF的两边OE,OF分别过点B,C,且OF OC=,30∠=︒,2E(1)OC的长度为________;操作证明:∆按如图放置,若OE,OF分别与AB,BC (2)如图2,在(1)的条件下,将OEF相交于点M,N.请判断OM和ON有怎样的数量关系,并证明结论;探究发现:∆按如图放置,若点B恰好在EF上,求证:(3)如图3,在(1)的条件下,将OEF=.EM EB【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】由菱形的性质可得这条对角线与菱形的两边组成等边三角形,从而求得锐角的度数等于60°.【详解】解:由菱形的性质得,菱形相邻的两边相等,则与这条对角线组成等边三角形,则它的锐角等于60°,故选C .【点睛】此题主要考查菱形的性质:四边相等.2.B解析:B【分析】由矩形的周长和面积得出7a b +=,10ab =,再把多项式分解因式,然后代入计算即可.【详解】 根据题意得:1472a b +==,10ab =, ∴22a b ab +()10770ab a b =+=⨯=;故选:B .【点睛】本题考查了矩形的性质、分解因式、矩形的周长和面积的计算;熟练掌握矩形的性质,并能进行推理计算是解决问题的关键.3.B解析:B【分析】根据菱形的性质,等边三角形的判定,含30度的直角三角形的性质,勾股定理即可判断得出答案.【详解】菱形对角线互相垂直平分,O为对角线BD的中点,也是菱形对角线的交点,所以点O为菱形ABCD的对称中心,故A选项正确;∵四边形ABCD是菱形,∴AD=AB=BC=CD,∵∠A=60°,∴∠A=∠C =60°,∴△ABD和△CBD是等边三角形,故C选项正确;∴BD=AB=4,故D选项正确;∠OBE=60°,∵OE⊥AB,∴∠BOE=30°,∵O为对角线BD的中点,∴OB=1BD=2,2∴BE=1OB =1,2∴==B选项错误;故选:B.【点睛】本题考查了菱形的性质以及等边三角形的判定与性质,含30度的直角三角形的性质,勾股定理等.注意证得△ABD是等边三角形是关键.4.B解析:B【分析】先根据矩形的性质得AD=BC=5,AB=CD=3,再根据折叠的性质得AF=AD=5,EF=DE,在Rt△ABF中,利用勾股定理计算出BF=4,则CF=BC﹣BF=1,设CE=x,则DE=EF=3﹣x,然后在Rt△ECF中根据勾股定理得到x2+12=(3﹣x)2,解方程即可得到DE的长.【详解】解:∵四边形ABCD为矩形,∴AD=BC=5,AB=CD=3,∵矩形ABCD沿直线AE折叠,顶点D恰好落在BC边上的F处,∴AF=AD=5,EF=DE,在Rt △ABF 中,BF 4,∴CF =BC ﹣BF =5﹣4=1,设CE =x ,则DE =EF =3﹣x ,在Rt △ECF 中,CE 2+FC 2=EF 2,∴x 2+12=(3﹣x )2,解得x =43, ∴DE =3﹣x =53, 故选:B .【点睛】本题考查了翻折变换、矩形的性质、勾股定理等知识,属于常考题型,灵活运用这些性质进行推理与计算是解题的关键.5.A解析:A【分析】由题意先证得DE DC =和()DOG COE ASA ∆≅∆,设2AD DC a ==,进而可用含a 的式子表示出线段AG 和BE 的长,要求:ADG BCE S S ∆∆的比值即求AG 和BE 的比值,代入即可求解.【详解】 解:正方形ABCD ,AD DC ∴=,45ODC OCD OAD ∠=∠=∠=︒,90DOC BOC ∠=∠=︒,OD OC =, DF 平分ODC ∠,22.5EDF CDF ∴∠=∠=︒,CF DG ⊥,67.5DEF DCF ∴∠=∠=︒,67.54522.5OCE ∴∠=︒-︒=︒,DE DC =,OCE ODG ∴∠=,又OD OC =,90DOC BOC ∠=∠=︒,()DOG COE ASA ∴∆≅∆,OG OE ∴=,设2AD DC a ==,则有OA OB =,2DE a =,BD =,2)BE BD DE a ∴=-=,2AG AO OG a =+=, 12ADG S AG OD ∆=,12BCE S BE OC ∆=,OD OC =,::2:2)1):1ADG BCE S S AG BE a a ∆∆∴===,故选:A .【点睛】本题主要考查了正方形的性质,角平分线的定义以及全等三角形的判定与性质,解题的关键是将两个三角形的面积比转化成两条线段的比,综合性较强.6.C解析:C【分析】过F作FQ⊥BC于Q,根据等边三角形的性质和判定和正方形的性质求出BE=2,∠BED=60°,∠DEF=90°,EF=2,求出∠FEQ,求出CE和FQ,即可求出答案.【详解】过F作FQ⊥BC于Q,则∠FQE=90°,∵△ABC是等边三角形,AB=6,∴BC=AB=6,∠B=60°,∵BD=BE,DE=2,∴△BED是等边三角形,且边长为2,∴BE=DE=2,∠BED=60°,∴CE=BC−BE=4,∵四边形DEFG是正方形,DE=2,∴EF=DE=2,∠DEF=90°,∴∠FEC=180°−60°−90°=30°,∴QF=12EF=1,∴△EFC的面积=12×CE×FQ=12×4×1=2,故选:C.【点睛】本题考查了等边三角形的性质和判定、正方形的性质等知识点,能求出CE和FQ的长度是解此题的关键.7.B解析:B【分析】证明四边形PQBE是矩形得PE=QB,证明△PEC是等腰直角三角形得PQ=BE便可求得结果【详解】解:∵四边形ABCD 是正方形,∴∠ABC=90°,∠ACB=12∠BCD=45° ∵PE ⊥BC ,PQ ⊥AB ,∴四边形PQBE 是矩形,∴PQ=BE∵AC 是正方形ABCD 的对角线,∴∠PCE=45°,又∠PEC=90°∴△PEC 是等腰直角三角形∴PE=CE∴PE+PQ=CE+BE=BC=3.故选:B .【点睛】本题主要考查了正方形的性质,矩形的性质与判定,等腰直角三角形的判定,关键是证明PE=CE ,PQ=BE . 8.B解析:B【分析】过点D 作DF ⊥BC',垂足为F ,过点A 作AG ⊥BC',交BC'的延长线于G ,则四边形ADFG 是矩形,计算AC '的长,后利用三角形ADC 'M 面积 的不同计算方法计算即可.【详解】如图,过点D 作DF ⊥BC',垂足为F ,过点A 作AG ⊥BC',交BC'的延长线于G ,∵把ACD △沿AD 翻折,得到ADC ',∴DC=DC ',∠ADC=∠A DC ',∵D 是BC 边上的中点,∴DC=BD ,∵2BD BC ='=,∴DC '=2BD BC ='=,∴BDC '是等边三角形,∴∠ADC=∠A DC '=∠B DC '=∠DC 'B=60°,∴BG ∥AD ,∵DF ⊥BC',AG ⊥BC',∴四边形ADFG 是矩形,∴BF=FC'=1,FG=AD=3,=,∴GC '=2,∴AC '=,设点D 到AC '的距离为h , ∴1122AC h AD DF '=,∴11322h =⨯,∴h=7, 故选B.【点睛】 本题考查了三角形的折叠问题,等边三角形的判定和性质,平行线的判定,矩形的判定,勾股定理,三角形的面积,熟练掌握折叠的性质,矩形的判定,三角形面积不同表示方法是解题的关键.9.A解析:A【分析】根据平行四边形的定义和性质解题.【详解】解:由平行四边形的性质可知△AOB ≌△COD ,∴A 正确;AC=BD 是矩形的性质,不是一般平行四边形的性质,∴B 不正确;AC ⊥BD 是菱形的性质,∴C 不正确;ABCD 是轴对称图形是矩形或菱形的性质,∴D 不正确;故选A .【点睛】本题考查平行四边形的应用,熟练掌握平行四边形的性质和定义是解题关键. 10.C解析:C【分析】根据直角三角形的性质和等腰三角形的判定和性质即可得到结论.【详解】∵AB⊥AF,∴∠FAB=90°,∵点D是BC的中点,∴AD=BD=1BC=4,2∴∠DAB=∠B,∴∠ADE=∠B+∠BAD=2∠B,∵∠AEB=2∠B,∴∠AED=∠ADE,∴AE=AD,∴AE=AD=4,∵,EF⊥AF,∴==3,故选:C.【点睛】本题考查了直角三角形斜边中线的性质,三角形的外角性质,等腰三角形的判定和性质,勾股定理,正确的识别图形是解题的关键.11.B解析:B【分析】由正方形的性质,可判定△CDF≌△CBF,则BF=FD=BE=ED,故四边形BEDF是菱形.【详解】由正方形的性质知,∠ACD=∠ACB=45°,BC=CD,CF=CF,∴△CDF≌△CBF,∴BF=FD,同理,BE=ED,∴当BE=DF,有BF=FD=BE=ED,四边形BEDF是菱形.故选B.【点睛】考查了菱形的判定,解题关键是灵活运用全等三角形的判定和性质,及菱形的判定. 12.C解析:C【分析】首先连接AC,交BD于点O,连接CM,则CM与BD交于点P,此时PA+PM的值最小,由在菱形ABCD中,AB=6,∠ABC=60°,易得△ACD是等边三角形,BD垂直平分AC,继而可得CM⊥AD,则可求得CM的值,继而求得PA+PM的最小值.【详解】解:连接AC,交BD于点O,连接CM,则CM与BD交于点P,此时PA+PM的值最小,∵在菱形ABCD中,AB=6,∠ABC=60°,∴∠ADC=∠ABC=60°,AD=CD=6,BD垂直平分AC,∴△ACD是等边三角形,PA=PC,∵M为AD中点,∴DM=1AD=3,CM⊥AD,2∴223,CD DM∴3故选C.【点睛】此题考查了最短路径问题、等边三角形的判定与性质、勾股定理以及菱形的性质.注意准确找到点P的位置是解此题的关键.第II卷(非选择题)请点击修改第II卷的文字说明二、填空题13.(10)或(-18)【分析】画出旋转后的图形根据旋转的性质可知OD1的长和C2D2C2O的长由此判断点D1的坐标【详解】如图所示:根据旋转的性质旋转前后两个图形全等如果△BCD绕点B逆时针旋转90°解析:(1,0)或(-1,8)【分析】画出旋转后的图形,根据旋转的性质可知OD1的长和C2D2,C2O的长,由此判断点D1的坐标.【详解】如图所示:根据旋转的性质,旋转前后两个图形全等,如果△BCD 绕点B 逆时针旋转90°后得△BOD 1,CD= OD 1,BC =BO ,∵四边形AOBC 是正方形,D(-4,3),∴BC=4,CD =4-3=1,∴OD 1=1∴D 1(1,0)如果△BCD 绕点B 顺时针旋转90°后得△BC 2D 2C 2O=BO+BC 2=4+4=8,C 2D 2=CD=1,点D 2的的坐标为D 2(-1,8).故答案为:(1,0)或(-1,8).【点睛】本题主要考查图形的旋转及旋转的性质和正方形的性质,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.14.【分析】根据轴对称和矩形性质得;结合∠EFB =60°经计算即可得到答案【详解】∵矩形ABCD 沿DE 折叠使A 点落在BC 上的F 处∴∵∠EFB =60°∴故答案为:【点睛】本题考查了轴对称矩形的性质;解题的解析:30【分析】根据轴对称和矩形性质,得90EFD A ∠=∠=;结合∠EFB =60°,经计算即可得到答案.【详解】∵矩形ABCD 沿DE 折叠,使A 点落在BC 上的F 处∴90EFD A ∠=∠=∵∠EFB =60°∴180180609030CFD EFB EFD ∠=-∠-∠=--=故答案为:30.【点睛】本题考查了轴对称、矩形的性质;解题的关键是熟练掌握轴对称、矩形的性质,从而完成求解.15.【分析】先根据矩形的性质可得设从而可得再根据折叠的性质然后在中利用勾股定理可求出DE 的长最后利用三角形的面积公式即可得【详解】四边形ABCD 是长方形且点F 到AD 的距离等于AB 的长的边DE 上的高为6设 解析:754【分析】先根据矩形的性质可得8,90AD BC A ==∠=︒,设DE x =,从而可得8AE x =-,再根据折叠的性质8,6,90A E AE x A D AB A A '''==-==∠=∠=︒,然后在Rt A DE '中,利用勾股定理可求出DE 的长,最后利用三角形的面积公式即可得.【详解】四边形ABCD 是长方形,6AB =,8BC =,8,90AD BC A ∴==∠=︒,且点F 到AD 的距离等于AB 的长,DEF ∴的边DE 上的高为6,设DE x =,则8AE AD DE x =-=-,由折叠的性质得:8,6,90A E AE x A D AB A A '''==-==∠=∠=︒,在Rt A DE '中,222A E A D DE ''+=,即()22286x x -+=, 解得254x =, 即254DE =, 则阴影部分的面积为125756244⨯⨯=, 故答案为:754. 【点睛】 本题考查了矩形与折叠问题、勾股定理等知识点,熟练掌握矩形与折叠的性质是解题关键.16.3或或2或8【分析】根据矩形的性质可得∠A =90°BC =AD =8然后根据等腰三角形腰的情况分类讨论根据勾股定理和垂直平分线等知识即可求解【详解】解:∵四边形ABCD 是矩形∴∠A =90°BC =AD =8解析:3或52或2或8 【分析】根据矩形的性质可得∠A =90°,BC =AD =8,然后根据等腰三角形腰的情况分类讨论,根据勾股定理和垂直平分线等知识即可求解.【详解】解:∵四边形ABCD 是矩形,∴∠A =90°,BC =AD =8,分三种情况:①BP =BQ =5时,AP =22BP AB -=2254-=3;②当PB =PQ 时,作PM ⊥BC 于M ,则点P 在BQ 的垂直平分线时,如图所示:∴AP =12BQ =52; ③当QP =QB =5时,作QE ⊥AD 于E ,如图所示:则四边形ABQE 是矩形,∴AE =BQ =5,QE =AB =4, ∴PE 22QP QE -2254-3,∴AP =AE ﹣PE =5﹣3=2;④当点P 和点D 重合时,∵CQ=3,CD=4,∴根据勾股定理,PQ=5=BQ ,此时AP=AD=8,综上所述,当BPQ 为等腰三角形时,AP 的长为3或52或2或8; 故答案为:3或52或2或8. 【点睛】此题考查的是矩形的性质、等腰三角形的性质和勾股定理,掌握矩形的性质、等腰三角形的性质、分类讨论的数学思想和勾股定理是解题关键. 17.【分析】由矩形的性质可得结合角平分线的定义可求得可证明结合矩形的性质可得根据三角形的面积公式得到于是得到结论【详解】解:四边形为矩形设与相交于点平分又又故答案为:【点睛】本题主要考查矩形的性质掌握矩 解析:25【分析】由矩形的性质可得2COB CDO ∠=∠,EBO BDF F ∠=∠+∠,结合角平分线的定义可求得F BDF ∠=∠,可证明BF BD =,结合矩形的性质可得AC BF =,根据三角形的面积公式得到BE ,于是得到结论.【详解】 解:四边形ABCD 为矩形,设DF 与AC 相交于点M ,AC BD ∴=,90ADC ∠=︒,OA OD =,6AB CD ==,3AD BC ==, DF 平分ADC ∠,ADG AGD ∴∠=∠,又CDB CAB ∠=∠,CMF CAB DGA ∠=∠+∠,CMF ADG CDB ∴∠=∠+∠,又90BDF ADG CDB ∠+∠+∠=︒,90BDF CMF ∴∠+∠=︒,90CMF F ∠+∠=︒,BDF F ∴∠=∠,BF BD ∴=,AC BF ∴=,6AB CD ==,3AD BC ==,BF AC ∴== 1122ABC S AC BE AB BC ∆==,BE ∴==∴25BE BF ==, 故答案为:25.【点睛】本题主要考查矩形的性质,掌握矩形的四个角都是直角、对角线互相平分且相等是解题的关键,注意三角形外角性质的应用.18.14【分析】过点D 作轴垂足为E 先证明从而得到AE =OB =4最后依据的面积=OB•OE 求解即可【详解】解:过点D 作DE ⊥y 轴垂足为E ∵A 的坐标是点B 的坐标是∴OA =3OB =4∵ABCD 为正方形∴AB =解析:14【分析】过点D 作DE y ⊥轴,垂足为E .先证明ABO DAE ≌,从而得到AE =OB =4,最后依据OBD 的面积=12OB•OE 求解即可. 【详解】解:过点D 作DE ⊥y 轴,垂足为E .∵A 的坐标是()0,3,点B 的坐标是()4,0-,∴OA =3,OB =4.∵ABCD 为正方形,∴AB =AD ,∠DAB =90°.∵90DAE BAO ∠+∠=︒,90BAO ABO ∠+∠=︒,∴DAE ABO ∠∠=.在ABO 和DAE △中E AOB DAE ABO AB AD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()ABO DAE AAS ≌.∴AE =OB =4.∴437OE AE AO =+=+=.∴OBD 的面积=12OB•OE =12×4×7=14. 故答案为:14.【点睛】本题主要考查的是正方形的性质、全等三角形的性质和判定,求得OE 的长是解题的关键.19.3【分析】根据等腰三角形的性质得出EP=PD 进而得出AD 的长利用矩形的性质解答即可【详解】解:过F 点作FP ⊥AD 于P ∵EF=DFFP ⊥AD ∴EP=PD ∵FP ⊥AD ∴FP ∥CD ∵四边形ABCD 是矩形∴ 解析:3【分析】根据等腰三角形的性质得出EP=PD ,进而得出AD 的长,利用矩形的性质解答即可.【详解】解:过F 点作FP ⊥AD 于P ,∵EF=DF ,FP ⊥AD ,∴EP=PD ,∵FP ⊥AD ,∴FP ∥CD ,∵四边形ABCD 是矩形,∴PD ∥FC ,∠PDC=90°,AD=BC ,∴四边形PFCD 是矩形,∴FC=PD=1,∴ED=2PD=2,∵翻折后的BF 恰好经过AD 边的中点E ,∴AD=2AE=4,∴BC=4,∴BF=4-1=3,故答案为:3.【点睛】本题考查了折叠的性质:叠前后图形的形状和大小不变,对应边和对应角相等.也考查了矩形的性质.20.20【分析】根据三角形的中位线定理证明四边形EFGH 是平行四边形再证明EF ⊥EH 证得四边形EFGH 是矩形即可根据矩形的面积公式计算得出答案【详解】∵点EF 分别是边ABBC 的中点∴EF ∥ACEF=AC解析:20【分析】根据三角形的中位线定理,证明四边形EFGH 是平行四边形,再证明EF ⊥EH ,证得四边形EFGH 是矩形,即可根据矩形的面积公式计算得出答案.【详解】∵点E 、F 分别是边AB 、BC 的中点,∴EF ∥AC ,EF=12AC=4, 同理,HG ∥AC ,HG=12AC=4,EH ∥BD ,EH=12BD=5, ∴EF=HG ,EF ∥HG ,∴四边形EFGH 是平行四边形,∵AC ⊥BD ,EF ∥AC ,∴EF ⊥BD ,∵EH ∥BD ,∴EF ⊥EH ,∴∠HEF=90°,∴四边形EFGH 是矩形,∴四边形EFGH 的面积=4520EF EH ⋅=⨯=,故答案为:20.【点睛】此题考查三角形的中位线性质定理,矩形的判定定理,能证得四边形是矩形是解题的关键 .三、解答题21.(1)证明见解析;(2)当ABC 满足AB AC =时,四边形ADCE 是矩形,证明见解析【分析】(1)根据三角形中位线定理和平行四边形的判定和性质解答即可;(2)根据矩形的判定解答即可.【详解】(1)AD 是ABC 的中线12BD CD BC ∴== 12AE BC = AE BD ∴=又AE BC∴四边形ABDE 是平行四边形AB DE ∴=(2)当ABC 满足AB AC =时,四边形ADCE 是矩形 12AE BC =,12BD CD BC == AE CD ∴=又AE BC ∥∴四边形ADCE 是平行四边形AB DE =∴当AB AC =时,AC DE =∴四边形ADCE 是矩形【点睛】此题考查了平行四边形的判定与性质、等腰三角形的性质以及矩形的判定.此题难度适中,注意掌握数形结合思想的应用.22.(1)见解析;(2)GH ⊥EF ,见解析;(3)25【分析】(1)首先运用三角形中位线定理可得到EG ∥AB ,EG=12AB ,HF ∥AB ,EG=12AB ,即可得到四边形EGFH 是平行四边形;(2)再运用三角形中位线定理证明邻边相等,从而证明平行四边形EGFH 是菱形,即可证明GH ⊥EF ;(3)由EH ∥CD ,得到∠BDC=∠BPH=70°,由EG ∥AB ,得到∠EGD=∠ABD=20°,再利用三角形的外角性质和菱形的性质即可求解.【详解】证明:(1)∵E 、G 分别是AD 、BD 的中点,∴EG ∥AB ,且12GE AB =, 同理可证:HF ∥AB ,且12HF AB =, ∴EG ∥HF ,且EG=HF ,∴四边形EGFH 是平行四边形;(2)GH ⊥EF ,理由如下:∵G 、F 分别是BD 、BC 的中点 ,∴12GF CD =, 由(1)知12GE AB =, 又∵AB=CD ,∴GE=GF ,又∵四边形EGFH 是平行四边形,∴四边形EGFH 是菱形,∴GH ⊥EF ;(3)∵E 、H 分别是AD 、AC 的中点 ,∴EH ∥CD ,∴∠BDC=∠BPH=70°,∵EG ∥AB ,∴∠EGD=∠ABD=20°,∴∠GEP=∠BPH-∠EGD=50°,∵四边形EGFH 是菱形,∴∠GEF=∠HEF=12∠GEP =25°. 故答案为:25.【点睛】本题考查了中点四边形,菱形的判定和性质,三角形中位线的性质,熟练掌握三角形中位线的判定和性质是解题的关键.23.(1)32cm 2;(2)①四边形的面积为S =12t +16(cm 2);②当t =43或45时,S △BAP =S △CQB .【分析】 (1) 由|8-a|+(b -4)2=0.可求=8=4a b ,,可求长方形ABCD 的面积=AD•AB =32(cm 2);(2)① 当P 在线段AD 上运动时,如图,DP =8-2t ,DQ =4t ,连BD ,可求S 四边形BPDQ =S △BDP +S △BDQ =12t +16(cm 2);②由S △BAP =S △CQB ,可列方程12×2t×4=12×|4t -4|×8,化去绝对值44t t -=±分类解方程即可.【详解】解:(1) a 、b 满足|8-a|+(b -4)2=0.∵()28-0,40a b ≥-≥, ∴8-=04=0a b -,,∴=8=4a b ,,∴AD =8cm ,AB =4cm ,∴长方形ABCD 的面积=AD•AB =32(cm 2);(2)① 当P 在线段AD 上运动时,如图,DP =8-2t ,DQ =4t ,连BD ,S 四边形BPDQ =S △BDP +S △BDQ ,=12(8-2t)×4+12×4t×8, =12t +16(cm 2); ②由S △BAP =S △CQB ,得:12×2t×4=12×|4t -4|×8, 即|4t -4|=t ,44t t -=±,44t t -=或44t t -=-,解得:t =43或45, 当t =43或45时,S △BAP =S △CQB . 【点睛】本题考查非负数和的性质,矩形面积,四边形面积,一元一次方程,掌握非负数的性质,利用非负数求出AD,AB,会求矩形面积,以及四边形面积,会利用三角形面积列方程解决问题是解题关键.24.8s或28 3s【分析】设运动时间为t秒,则有AP=t,CQ=2t,分PQ//CD和PQ与CD不平行两种情况进行讨论,再根据平行四边形或梯形的性质建立方程即可求解.【详解】解:(1)当PQ//CD时,∵AD//BC,∴四边形PDCQ是平行四边形,∴PD=CQ,而AP=t,CQ=2t,PD=AD-AP=24-t,即:2t=24-t解得: t=8.(2)当PQ与CD不平行时,而AD//BC,PQ=CD,∴四边形PDCQ是等腰梯形,作PM⊥BC于M,DN⊥BC于N,则四边形ABND、PMND均是矩形,∴AD=BN=24,CN=BC-BN=2,QM=CN=2,PD=MN,而CQ=QM+MN+NC,∴ 2t=24-t+2+2,解得: t=283.【点睛】此题考查了平行四边形的性质及等腰梯形的判定与性质,属于动点型问题,关键是分类讨论点P及点Q位置,然后利用方程思想求解t的值.25.(1)见解析(2)见解析(3)∠BAC=90°【分析】(1)根据平行四边形的判定定理即可得到结论;(2)利用等腰三角形的性质,结合矩形的判定方法得出答案;(3)当△ABC为等腰直角三角形时,四边形AFBD是正方形,理由为:由第一问证得的AF =BD,且AF与BD平行,根据一组对边平行且相等的四边形为平行四边形可得四边形AFBD为平行四边形,若三角形ABC为等腰直角三角形,D为斜边BC的中点,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得AD=BD,且根据三线合一得到AD与BC垂直,可得平行四边形的邻边相等且有一个角为直角,即可判定出四边形AFBD 为正方形.【详解】(1)证明:∵点D 是BC 边的中点,点E 是AD 的中点,∴DE 是△BCF 的中位线,∴DE ∥BF ,∴AD ∥BF ,∵AF ∥BC ,∴四边形AFBD 是平行四边形;(2)证明:(2)∵AB =AC ,BD =DC ,∴AD ⊥BC .∴∠ADB =90°.∵四边形AFBD 是平行四边形,∴四边形AFBD 是矩形;(3)当△ABC 为等腰直角三角形,且∠BAC =90°时,四边形AFBD 是正方形,理由如下: ∵四边形AFBD 为平行四边形,又∵等腰直角三角形ABC ,且D 为BC 的中点,∴AD =BD ,∠ADB =90°,∴四边形AFBD 为正方形.故答案为:∠BAC =90°.【点睛】此题考查了正方形的判定,平行四边形的判定和性质,矩形的判定,等腰直角三角形的性质,熟练掌握各判定定理是解题的关键.26.(1;(2)OM ON =,证明详见解析;(3)详见解析【分析】(1)由题意可得OC=OB ,OC ⊥OB ,再根据勾股定理即可得到答案;(2)连接OB ,OC ,证明BOM CON ∆∆≌,即可得出答案;(3)根据题意可推出OBF ∆为等边三角形,可得60OBF F ∠=∠=︒,BF OF ==45OBC ∠=︒,可得45OBM ∠=︒,从而可推出,EBM EMB ∠=∠,即可得证.【详解】解:(1)∵点O 是正方形ABCD 的两条对角线的交点,以点O 为直角顶点的直角三角形OEF 的两边OE ,OF 分别过点B ,C ,∴OC=OB ,OC ⊥OB ,∵BC=2,∴OC 2=BC 2-OB 2,2OC 2=BC 2,2OC 2=4,即;(2)OM ON =;证明:如图,连接OB ,OC ,∵点O 是正方形ABCD 的两条对角线的交点,∴OB OC =,45OBM OCN ∠=∠=︒,∵90BOF MOB BOF NOC ∠+∠=∠+∠=︒,∴MOB NOC ∠=∠,在BOM ∆和CON ∆中OBM OCN OB OC MOB NOC ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴()BOM CON ASA ∆∆≌,∴OM ON =;(3)连接OB ,OC ,∵OF OC =,OB OC =,∴OB OF =,∵在Rt OEF ∆中,30E ∠=︒,∴60F ∠=︒,∴OBF ∆为等边三角形,∴60OBF F ∠=∠=︒,2BF OF ==又∵45OBC ∠=︒,∴45OBM ∠=︒,∵180180456075EBM OBM OBF ∠=-∠-∠=--︒︒=︒︒︒,∴180180753075EMB EBM E ∠=-∠-∠=-︒-︒=︒︒︒,∴EBM EMB ∠=∠,∴EM EB =.【点睛】本题考查了等边三角形的判定和性质,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,掌握知识点是解题关键.。
2022-2023学年北师大版九年级数学上册第1章《特殊的平行四边形》单元测试卷含答案
第1章特殊的平行四边形一.选择题(共8小题,满分32分)1.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=6cm,动点P从点A出发,沿AB方向以每秒cm的速度向终点B运动;同时,动点Q从点B出发沿BC方向以每秒1cm的速度向终点C运动,将△PQC 沿BC翻折,点P的对应点为点P′.设Q点运动的时间为t秒,若四边形QP′CP为菱形,则t的值为()A.B.2C.D.32.如图.若要使平行四边形ABCD成为菱形.则需要添加的条件是()A.AB=CD B.AD=BC C.AB=BC D.AC=BD3.如图,Rt△ABC中,DC是斜边AB上的中线,EF过点C且平行于AB.若∠BCF=35°,则∠ACD的度数是()A.35°B.45°C.55°D.65°4.如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,点P在AB上,PE⊥AC于E,PF⊥BD于F,则PE+PF等于()A.B.C.D.5.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()A.2B.2.2C.2.4D.2.56.四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,能判定它为正方形的条件是()A.AO=CD B.AO=CO=BO=DOC.AO=CO,BO=DO,AC⊥BD D.AO=BO=CO=DO,AC⊥BD7.顺次连接等腰梯形四边中点得到一个四边形,再顺次连接所得四边形四边中点得到的图形是()A.等腰梯形B.正方形C.菱形D.矩形8.如图,在边长为2的等边三角形ABC的外侧作正方形ABED,过点D作DF⊥BC,垂足为F,则DF的长为()A.2+2B.5﹣C.3﹣D.+1二.填空题(共10小题,满分30分)9.如图,以边长为1的正方形的四边中点为顶点作四边形,再以所得四边形四边中点为顶点作四边形,…依次作下去,图中所作的第三个四边形的周长为;所作的第n个四边形的周长为.10.如图,菱形ABCD的对角线相交于点O,请你添加一个条件:,使得该菱形为正方形.11.如图,△ABC是以AB为斜边的直角三角形,AC=4,BC=3,P为AB上一动点,且PE⊥AC于E,PF⊥BC于F,则线段EF长度的最小值是.12.如图是一个矩形桌子,一小球从P撞击到Q,反射到R,又从R反射到S,从S反射回原处P,入射角与反射角相等(例如∠PQA=∠RQB等),已知AB=8,BC=15,DP=3.则小球所走的路径的长为.13.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,若以点C为圆心,CB长为半径的圆恰好经过AB的中点D,则AC的长等于.14.如图,分别以直角△ABC的斜边AB,直角边AC为边向△ABC外作等边△ABD和等边△ACE,F为AB 的中点,DE与AB交于点G,EF与AC交于点H,∠ACB=90°,∠BAC=30°.给出如下结论:①EF⊥AC;②四边形ADFE为菱形;③AD=4AG;④FH=BD其中正确结论的为(请将所有正确的序号都填上).15.如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O.AC=8cm,BD=6cm,点P为AC上一动点,点P以1cm/s的速度从点A出发沿AC向点C运动.设运动时间为ts,当t=s时,△PAB为等腰三角形.16.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,PB =.下列结论:①△APD ≌△AEB ;②点B 到直线AE 的距离为;③EB ⊥ED ;④S △APD +S △APB =1+;⑤S 正方形ABCD =4+.其中正确结论的序号是 .17.如图,在3×4的矩形方格图中,不包含阴影部分的矩形个数是 个.18.如图,在四边形ABCD 中,AC =BD =6,E 、F 、G 、H 分别是AB 、BC 、CD 、DA 的中点,则EG 2+FH 2= .三.解答题(共7小题,满分88分)19.在等腰△ABC 中,AB =AC =8,∠BAC =100°,AD 是∠BAC 的平分线,交BC 于D ,点E 是AB 的中点,连接DE .(1)求∠BAD 的度数;(2)求∠B 的度数;(3)求线段DE 的长.20.如图,在▱ABCD中,BC=2AB=4,点E、F分别是BC、AD的中点.(1)求证:△ABE≌△CDF;(2)当四边形AECF为菱形时,求出该菱形的面积.21.如图,△ABC中,∠BAC=90°,点D是BC的中点,AE∥DC,EC∥AD,连接DE交AC于点O,(1)求证:四边形ADCE是菱形;(2)若AB=AO,求tan∠OCE的值.22.如图,△ABC中,点O是边AC上一个动点,过O作直线MN∥BC.设MN交∠ACB的平分线于点E,交∠ACD的外角平分线于点F.(1)求证:OE=OF;(2)若CE=12,CF=5,求OC的长;(3)当点O在边AC上运动到什么位置时,四边形AECF是矩形?并说明理由.23.已知▱ABCD的对角线AC、BD相交于点O,△AOB是等边三角形,AB=4cm,求这个平行四边形的面积.24.如图,四边形ABCD是矩形,E是BD上的一点,∠BAE=∠BCE,∠AED=∠CED.求证:四边形ABCD 是正方形.25.已知,如图,矩形ABCD中,AD=6,DC=7,菱形EFGH的三个顶点E,G,H分别在矩形ABCD的边AB,CD,DA上,AH=2,连接CF.(1)若DG=2,求证四边形EFGH为正方形;(2)若DG=6,求△FCG的面积;(3)当DG为何值时,△FCG的面积最小.参考答案与试题解析一.选择题(共8小题,满分32分)1.解:连接PP′交BC于O,∵若四边形QPCP′为菱形,∴PP′⊥QC,∴∠POQ=90°,∵∠ACB=90°,∴PO∥AC,∴=,∵设点Q运动的时间为t秒,∴AP=t,QB=t,∴QC=6﹣t,∴CO=3﹣,∵AC=CB=6,∠ACB=90°,∴AB=6,∴=,解得:t=2,故选:B.2.解:因为一组邻边相等的平行四边形是菱形,对角线互相垂直平分的四边形是菱形,那么可添加的条件是:AB=BC.故选:C.3.解:∵EF∥AB,∴∠BCF=∠B,∵∠BCF=35°,∴∠B=35°,∵DC是斜边AB上的中线,∴AD=BD=CD,∴∠B=∠BCD,∠ACD=∠CAD,∵∠ADC =∠B +∠BCD ,∴∠ADC =70°,∴∠ACD =(180°﹣70°)=55°,故选:C .4.解:方法一:设AP =x ,PB =3﹣x .∵∠EAP =∠EAP ,∠AEP =∠ABC ;∴△AEP ∽△ABC ,故=①; 同理可得△BFP ∽△DAB ,故=②.①+②得=, ∴PE +PF =. 方法二:(面积法)如图,作BM ⊥AC 于M ,则BM ==,∵S △AOB =S △AOP +S △POB ,∴•AO •BM =•AO •PE +•OB •PF ,∵OA =OB ,∴PE +PF =BM =.故选:B .5.解:∵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 .因为AP 的最小值即为直角三角形ABC 斜边上的高,即2.4,∴EF 的最小值为2.4,故选:C.6.解:A、不能判定为特殊的四边形;B、只能判定为矩形;C、只能判定为菱形;D、能判定为正方形;故选:D.7.解:∵等腰梯形的两条对角线相等,∴顺次连接等腰梯形四边中点得到的四边形是菱形,∵菱形的对角线互相垂直,∴再顺次连接所得四边形四边的中点得到的图形是矩形.故选:D.8.解:方法一:如图,延长DA、BC交于点G,∵四边形ABED是正方形,∴∠BAD=90°,AD=AB,∴∠BAG=180°﹣90°=90°,∵△ABC是边长为2的等边三角形,∴AB=2,∠ABC=60°,∴AG=AB•tan∠ABC=2×tan60°=2,∴DG=AD+AG=2+2,∵∠G=90°﹣60°=30°,DF⊥BC,∴DF=DG=×(2+2)=1+,故选D.方法二:如图,过点E作EG⊥DF于点G,作EH⊥BC于点H,则∠BHE=∠DGE=90°,∵△ABC是边长为2的等边三角形,∴AB=2,∠ABC=60°,∵四边形ABED是正方形,∴BE=DE=2,∠ABE=∠BED=90°,∴∠EBH=180°﹣∠ABC﹣∠ABE=180°﹣60°﹣90°=30°,∴EH=BE•sin∠EBH=2•sin30°=2×=1,BH=BE•cos∠EBH=2cos30°=,∵EG⊥DF,EH⊥BC,DF⊥BC,∴∠EGF=∠EHB=∠DFH=90°,∴四边形EGFH是矩形,∴FG=EH=1,∠BEH+∠BEG=∠GEH=90°,∵∠DEG+∠BEG=90°,∴∠BEH=∠DEG,在△BEH和△DEG中,,∴△BEH≌△DEG(AAS),∴DG=BH=,∴DF=DG+FG=+1,故选:D.二.填空题(共10小题,满分30分)9.解:根据三角形中位线定理得,第一个四边形的边长为=,周长为2,第二个四边形的周长为=4,第三个四边形的周长是:4()3=,第n个四边形的周长为4()n,故答案为,4()n.10.解:根据对角线相等的菱形是正方形,可添加:AC=BD;根据有一个角是直角的菱形是正方形,可添加的:AB⊥BC;故添加的条件为:AC=BD或AB⊥BC.11.解:连接PC.∵PE⊥AC,PF⊥BC,∴∠PEC=∠PFC=∠C=90°;又∵∠ACB=90°,∴四边形ECFP是矩形,∴EF=PC,∴当PC最小时,EF也最小,即当CP⊥AB时,PC最小,∵AC=4,BC=3,∴AB=5,∴AC•BC=AB•PC,∴PC=.∴线段EF长的最小值为;故答案是:.12.解:∵入射角与反射角相等,∴∠BQR=∠AQP,∠APQ=∠SPD,∠CSR=∠DSP,∠CRS=∠BRQ,∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠B=∠C=∠D=90°,∴∠DPS+∠DSP=90°,∠AQP+∠APQ=90°,∴∠DSP=∠AQP=∠CSR=∠BQR,∴∠RSP=∠RQP,同理∠SRQ=∠SPQ,∴四边形SPQR是平行四边形,∴SR=PQ,PS=QR,在△DSP和△BQR中∴△DSP≌△BQR,∴BR=DP=3,BQ=DS,∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD=8,BC=AD=15,∴AQ=8﹣DS,AP=15﹣3=12,∵∠SPD=∠APQ,∴△SDP∽△QAP,∴=∴=,DS=,在Rt△DSP中,由勾股定理得:PS=QR==,同理PQ=RS=,∴QP+PS+SR+QR=2×+2×=34,故答案为:34.13.解:如图,∵∠C=90°,点D为AB的中点,∴AB=2CD=10,∴CD=5,∴BC=CD=5,在Rt△ABC中,AC===5.故答案为:5.14.解:∵△ACE是等边三角形,∴∠EAC=60°,AE=AC,∵∠BAC=30°,∴∠FAE=∠ACB=90°,AB=2BC,∵F为AB的中点,∴AB=2AF,∴BC=AF,∴△ABC≌△EFA,∴FE=AB,∴∠AEF=∠BAC=30°,∴EF⊥AC,故①正确,∵EF⊥AC,∠ACB=90°,∴HF∥BC,∵F是AB的中点,∴HF=BC,∵BC=AB,AB=BD,∴HF=BD,故④说法正确;∵AD=BD,BF=AF,∴∠DFB=90°,∠BDF=30°,∵∠FAE=∠BAC+∠CAE=90°,∴∠DFB=∠EAF,∵EF⊥AC,∴∠AEF=30°,∴∠BDF=∠AEF,∴△DBF≌△EFA(AAS),∴AE=DF,∵FE=AB,∴四边形ADFE为平行四边形,∵AE≠EF,∴四边形ADFE不是菱形;故②说法不正确;∴AG=AF,∴AG=AB,∵AD=AB,则AD=4AG,故③说法正确,故答案为:①③④.15.解:∵四边形ABCD是菱形,AC=8cm,BD=6cm,∴AC⊥BD,AO=OC=4cm,BO=OD=3cm,由勾股定理得:BC=AB=AD=CD=5cm,分为三种情况:①如图1,当PA=AB=5cm时,t=5÷1=5;②如图2,当P和C重合时,PB=AB=5cm,t=8÷1=8;③如图3,作AB的垂直平分线交AC于P,此时PB=PA,连接PB,在Rt△BOP中,由勾股定理得:BP2=BO2+OP2,AP2=32+(4﹣AP)2,AP=;t=÷1=,故答案为:5或8或.16.解:①∵∠EAB+∠BAP=90°,∠PAD+∠BAP=90°,∴∠EAB=∠PAD,又∵AE=AP,AB=AD,∵在△APD和△AEB中,,∴△APD≌△AEB(SAS);故此选项成立;③∵△APD≌△AEB,∴∠APD=∠AEB,∵∠AEB=∠AEP+∠BEP,∠APD=∠AEP+∠PAE,∴∠BEP=∠PAE=90°,∴EB ⊥ED ;故此选项成立;②过B 作BF ⊥AE ,交AE 的延长线于F ,∵AE =AP ,∠EAP =90°,∴∠AEP =∠APE =45°,又∵③中EB ⊥ED ,BF ⊥AF ,∴∠FEB =∠FBE =45°,又∵BE ===,∴BF =EF =, 故此选项不正确;④如图,连接BD ,在Rt △AEP 中,∵AE =AP =1,∴EP =, 又∵PB =, ∴BE =,∵△APD ≌△AEB ,∴PD =BE =,∴S △ABP +S △ADP =S △ABD ﹣S △BDP =S正方形ABCD ﹣×DP ×BE =×(4+)﹣××=+.故此选项不正确.⑤∵EF =BF =,AE =1, ∴在Rt △ABF 中,AB 2=(AE +EF )2+BF 2=4+,∴S 正方形ABCD =AB 2=4+, 故此选项正确.故答案为:①③⑤.17.解:第一行有1个矩形,第二行有1个矩形,第三行有6个,第一列有3个,第二列有1个,第四列有3个,那么共有1+1+6+3+1+3=15个,图中还有11个正方形,因为正方形也是矩形的一种,因此共有26个矩形.故答案为26.18.解:如右图,连接EF,FG,GH,EH,∵E、H分别是AB、DA的中点,∴EH是△ABD的中位线,∴EH=BD=3,同理可得EF,FG,GH分别是△ABC,△BCD,△ACD的中位线,∴EF=GH=AC=3,FG=BD=3,∴EH=EF=GH=FG=3,∴四边形EFGH为菱形,∴EG⊥HF,且垂足为O,∴EG=2OE,FH=2OH,在Rt△OEH中,根据勾股定理得:OE2+OH2=EH2=9,等式两边同时乘以4得:4OE2+4OH2=9×4=36,∴(2OE)2+(2OH)2=36,即EG2+FH2=36.故答案为:36.三.解答题(共7小题,满分88分)19.解:(1)∵AD是∠BAC的平分线,∴∠BAD=∠CAD,∵∠BAC=100°,∴∠BAD=50°;(2)∵AB=AC,∴∠B=∠C,∴∠;(3)∵AB=AC,AD平分∠BAC,∴AD是等腰△ABC底边BC上的高,即∠ADB=90°在直角三角形ABD中,点E是AB的中点,∴DE为斜边AB边上的中线,∴DE=.20.(1)证明:∵在▱ABCD中,AB=CD,∴BC=AD,∠ABC=∠CDA.又∵BE=EC=BC,AF=DF=AD,∴BE=DF.∴△ABE≌△CDF.(2)解:∵四边形AECF为菱形,∴AE=EC.又∵点E是边BC的中点,∴BE=EC,即BE=AE.又∵BC=2AB=4,∴AB=BC=BE,∴AB=BE=AE,即△ABE为等边三角形,如图,过点A作AH⊥BC于H,∴BH=BE=1,根据勾股定理得,AH=∴菱形AECF的面积为2.21.(1)证明:∵AE∥DC,EC∥AD,∴四边形ADCE是平行四边形,∵∠BAC=90°,点D是BC的中点,∴AD=BD=CD,∴平行四边形ADCE是菱形;(2)解:∵四边形ADCE是菱形,∴∠EOC=90°,AO=CO,∠ACE=∠ACD,∴tan∠ACB==,∴tan∠OCE=.22.(1)证明:∵MN交∠ACB的平分线于点E,交∠ACD的外角平分线于点F,∴∠2=∠5,∠4=∠6,∵MN∥BC,∴∠1=∠5,∠3=∠6,∴∠1=∠2,∠3=∠4,∴EO=CO,FO=CO,∴OE=OF;(2)解:∵∠2=∠5,∠4=∠6,∴∠2+∠4=∠5+∠6=90°,∵CE=12,CF=5,∴EF==13,∴OC=EF=6.5;(3)解:当点O在边AC上运动到AC中点时,四边形AECF是矩形.证明:当O为AC的中点时,AO=CO,∵EO=FO,∴四边形AECF是平行四边形,∵∠ECF=90°,∴平行四边形AECF是矩形.23.解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AO=OC=AC,BO=OD=BD,∵△AOB是等边三角形,∴AO=BO.∴AC=BD.∴平行四边形ABCD是矩形,在Rt△ABC中,∵AB=4cm,AC=2AO=8cm,∴BC==4cm,=AB×BC=4cm×4cm=16cm2.∴S平行四边形ABCD24.证明:∵∠CED是△BCE的外角,∠AED是△ABE的外角,∴∠CED=∠CBE+∠BCE,∠AED=∠BAE+∠ABE,∵∠BAE=∠BCE,∠AED=∠CED,∴∠CBE=∠ABE,∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=∠BCD=∠BAD=90°,AB=CD,∴∠CBE=∠ABE=45°,∴△ABD与△BCD是等腰直角三角形,∴AB=AD=BC=CD,∴四边形ABCD是正方形.25.解:(1)∵四边形ABCD为矩形,四边形HEFG为菱形,∴∠D=∠A=90°,HG=HE,又AH=DG=2,∴Rt△AHE≌Rt△DGH(HL),∴∠DHG=∠HEA,∵∠AHE+∠HEA=90°,∴∠AHE+∠DHG=90°,∴∠EHG=90°,∴四边形HEFG为正方形;(2)过F作FM⊥DC,交DC延长线于M,连接GE,∵AB∥CD,∴∠AEG=∠MGE,∵HE∥GF,∴∠HEG=∠FGE,∴∠AEH=∠MGF,在△AHE和△MFG中,∠A=∠M=90°,HE=FG,∴△AHE≌△MFG,∴FM=HA=2,即无论菱形EFGH如何变化,点F到直线CD的距离始终为定值2,因此;(3)设DG=x,则由第(2)小题得,S=7﹣x,在△AHE中,AE≤AB=7,△FCG∴HE2≤53,∴x2+16≤53,∴x≤,∴S的最小值为,此时DG=,△FCG∴当DG=时,△FCG的面积最小为().。
(常考题)北师大版初中数学九年级数学上册第一单元《特殊平行四边形》测试卷(答案解析)(2)
一、选择题1.如图,将一边长为12的正方形纸片ABCD 的顶点A 折叠至DC 边上的点E ,使DE=5,折痕为PQ ,则PQ 的长为( )A .12B .13C .14D .152.下列命题中,正确的是( )A .对角线相等的四边形是矩形B .对角线互相垂直的四边形是菱形C .平行四边形的对角线平分且相等D .顺次连结菱形各边中点所得的四边形是矩形3.如图,已知正方形ABCD 与正方形AEFG 的边长分别为4和1,若将正方形AEFG 绕点A 旋转,则在旋转过程中,点,C E 之间的最小距离为 ( )A .3B .421-C .321-D .42 4.如图,在长方形ABCD 中,AF BD ⊥,垂足为E ,AF 交BC 于点F ,连接DF ,且DF 平分BDC ∠.下列结论中:①ABD CDB ≅;②ADE BDF S S =△△;③90ABD CDF ∠+∠=︒;④AD DF =.其中正确的个数有( )A .4个B .3个C .2个D .1个5.如图,公路,AC BC 互相垂直,公路AB 的中点M 与点C 被湖隔开,若测得AB 的长为4.8km ,则,M C 两点间的距离为( )A.1.2km B.2.4km C.3.6km D.4.8km6.下列命题正确的是()A.有一个角是直角的四边形是矩形;B.有三个角是直角的四边形是矩形;C.对角线相等的四边形是矩形;D.对角线互相平分的四边形是矩形;7.如图,以△ABC的三条边为边,分别向外作正方形,连接EF,GH,DJ,如果△ABC的面积为8,则图中阴影部分的面积为()A.28 B.24 C.20 D.16OA=,则8.如图,在矩形ABCD中,两条对角线AC与BD相交于点O,3AB=,2AD的长为()A.5 B13C10D79.□ABCD中,AC、BD是两条对角线,如果添加一个条件,可推出□ABCD是菱形,那么这个条件可以是()A.AB=CD B.AC=BD C.AC⊥BD D.AB⊥BD10.如图,矩形ABCD的两条对角线的一个交角为60︒,两条对角线的长度之和为24cm ,则这个矩形的一条短边的长为( )A .6cmB .12cmC .24cmD .48cm11.如图,正方形OABC 的两边OA 、OC 分别在x 轴、y 轴上,点D (5,3)在边AB 上,以C 为中心,把CDB 旋转90°,则旋转后点D 的对应点D 的坐标是( )A .(2,10)B .(﹣2,0)C .(2,10)或(﹣2,0)D .(10,2)或(﹣2,0)12.如图,AC ,BD 是四边形ABCD 对角线,点E ,F 分别是AD ,BC 的中点,点M ,N 分别是AC ,BD 的中点,连接EM ,MF ,NE ,要使四边形EMFN 为正方形,则需要添加的条件是( )A .,AB CD AB CD =⊥B .,AB CD AD BC == C .,AB CD AC BD =⊥ D .,//AB CD AD BC =二、填空题13.我国古代数学家刘徽将勾股形(古人称直角三角形为勾股形)分割成一个正方形和两对全等的三角形,如图所示,已知∠A =90°,正方形ADOF 的面积为4, CF =6,则BD 的长是_______.14.如图,矩形ABOC 的顶点B 、C 分别在x 轴、y 轴上,顶点A 在第一象限,点B 的坐标30),将线段OC 绕点O 顺时针旋转60°至线段OD ,若反比例函数k y x= (k ≠0)的图象进过A 、D 两点,则k 值为_____.15.如图,BD 为矩形ABCD 的对角线,点E 在BC 上,连接AE ,AE=52,EC=7,∠C=2∠DAE ,则BD=__.16.如图,在矩形ABCD 中,4cm AB =,3cm BC =,点P 为AD 上一点,将ABP 沿着BP 翻折至EBP ,PE 与CD 交于点O ,且OE OD ,则DP 的长度为______cm .17.如图,已知菱形OABC 的顶点O (0,0),B (2,2),每秒旋转45°,则第60秒时,菱形的对角线交点D 的坐标为_____.18.如图,在平面直角坐标系中,长方形OABC 的边OA 在x 轴上,OC 在y 轴上,OA=1,OC=2,对角线 AC 的垂直平分线交AB 于点E ,交AC 于点D .若y 轴上有一点P (不与点C 重合),能使△AEP 是以为 AE 为腰的等腰三角形,则点 P 的坐标为____.19.如图,在矩形ABCD 纸片中,点E 是BC 边的中点,沿直线AE 折叠,点B 落在矩形内部的点B '处,连接AB '并延长交CD 于点F .已知4CF =,5DF =,则AD 的长为__________.20.如图,把长方形纸片ABCD 沿折痕EF 折叠,使点B 与点D 重合,点A 落在点G 处,68DFG ∠=︒,则BEF ∠的度数为_________.三、解答题21.我们可以沿直角三角形纸片的斜边中线把它剪成两个等腰三角形.(初步思考)(1)任意三角形纸片都可以剪成4个等腰三角形,在图①中画出分割线,并作适当的标注;(深入思考)(2)任意三角形纸片都可以剪成5个等腰三角形,在图②中画出分割线,并作适当的标注;(回顾反思)(3)在把一个三角形纸片剪成5个等腰三角形时,我们发现图②中的分割方法不能用于等边三角形.因此,我们需要为等边三角形想一种分割方案,请在图③中画出分割线,并作适当的标注;(4)我们发现,不是所有三角形纸片都能剪成3个等腰三角形.当∠A=110°,∠B为多少度时,△ABC能被剪成3个等腰三角形,请画出两种分割方案,并标注∠B和∠C的度数.22.已知矩形ABCD中,点F在AD边上,四边形EDCF是平行四边形,请仅用无刻度的直尺分别按下列要求画图(保留画图痕迹,不必写画法).△中DC边上的中线BG;(1)在图1画出BCD(2)在图2中画出线段AF的垂直平分线.∆顺时针旋转23.如图,E是正方形ABCD中CD边上一点,以点A为中心把ADE90︒.(1)在图中画出旋转后的图形;(2)若旋转后E 点的对应点记为M ,点F 在BC 上,且45EAF ︒∠=,连接EF . ①求证:AMF AEF ∆≅∆;②若正方形的边长为6,35AE =,求EF .24.如图,在ABC 中,90,3,4BAC AB AC ︒∠===,点D 是BC 的中点,将ABD △沿AD 翻折得到AED ,联结CE .(1)求证://AD CE ;(2)求CE 的长.25.如图,矩形ABCD 中,对角线AC 的垂直平分线交AD 边于点E ,交BC 边于点F ,分别连接AF 和CE .(1)根据题意将图形补画完整(要求尺规作图,保留作图痕迹,不写作法); (2)证明四边形AFCE 是菱形.26.已知:如图,P 是正方形ABCD 内一点,在正方形ABCD 外有一点E ,满足∠ABE =∠CBP ,BE =BP .≌;.求证:(1)CPB AEB(2)PB⊥BE(3)请你连接PE,猜想线段PB与线段PE的数量关系,并说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【解析】过点P作PM⊥BC于点M,由折叠得到PQ⊥AE,∴∠DAE+∠APQ=90°,又∠DAE+∠AED=90°,∴∠AED=∠APQ,∵AD∥BC,∴∠APQ=∠PQM,则∠PQM=∠APQ=∠AED,∠D=∠PMQ,PM=AD∴△PQM≌△ADE∴22+=.51213【点睛】本题考查图形的翻折变换,解题过程中应注意折叠是一种对称变换,它属于轴对称,根据轴对称的性质,折叠前后图形的形状和大小不变,如本题中折叠前后角相等.2.D【分析】根据矩形、菱形的判定和平行四边形的性质判断即可.【详解】解:A 、对角线相等的平行四边形是矩形,原命题是假命题,不符合题意;B 、对角线互相垂直的平行四边形是菱形,原命题是假命题,不符合题意;C 、平行四边形的对角线平分,原命题是假命题,不符合题意;D 、顺次连结菱形各边中点所得的四边形是矩形,是真命题,符合题意;故选:D .【点睛】本题考查了命题的真假判断,正确的命题叫真命题,错误的命题叫做假命题.判断命题的真假关键是要熟悉课本中的性质定理.3.B解析:B【分析】连接CE 、AC ,根据正方形ABCD 与正方形AEFG 的边长分别为4和1,可以求出AC 的长,又因为CE≥AC -AE ,所以当A 、E 、C 三点共线时取等号,即可求值;【详解】如图,连接CE 、AC ,已知正方形ABCD 与正方形AEFG 的边长分别为4和1,∴ AB=BC=4,AE=1,由勾股定理得:222AC AB BC =+ , ∴224442AC =+=∵ CE≥AC -AE ,∴CE≥421-,∴CE 的最小值为421-,故选:B .【点睛】本题考查了正方形的性质、勾股定理、以及三角形的三边关系,正确掌握知识点是解题的关键.4.C【分析】由长方形的性质可得:,,90,AB CD AD BC BAD BCD ==∠=∠=︒从而可判断①;由面积公式可得,ADF BDC S S =再利用角平分线的性质证明,Rt DFE Rt DFC ≌再利用面积差可判断②;由90ABD DBC ∠+∠=︒,结合90ABD CDF ∠+∠=︒,证明,DBC CDF ∠=∠ 再证明30,DBC EDF CDF ∠=∠=∠=︒ 可得AF 是BD 的垂直平分线,可得,AB AD = 则四边形ABCD 为正方形,与已知互相矛盾,可判断③;由,AF BD ⊥ 结合AD DF =,可证明BD 是AF 的垂直平分线,可得,BA BF = 从而可证明45ABE ADB ∠=∠=︒,可得,AB AD = 则四边形ABCD 为正方形,与已知互相矛盾,可判断④.【详解】 解: 长方形ABCD ,,,90,AB CD AD BC BAD BCD ∴==∠=∠=︒(),ABD CDB SAS ∴≌ 故①符合题意; 11,,22ADF BDC SAD CD S BC CD == ,ADF BDC SS ∴= ,,ADE ADF DEF BDF BCD DCFS S S S S S =-=- DF 平分BDC ∠,,90,AF BD BCD ⊥∠=︒,FE FC ∴= ,DF DF =(),Rt DFE Rt DFC HL ∴≌,DEF DCF S S ∴=,ADE BDF S S ∴= 故②符合题意;长方形ABCD ,90ABD DBC ∴∠+∠=︒,若90ABD CDF ∠+∠=︒,,DBC CDF ∴∠=∠,Rt DFE Rt DFC ≌,EDF CDF ∴∠=∠ ,DE DC =30,DBC EDF CDF ∴∠=∠=∠=︒2,BD DC ∴=E ∴是BD 的中点,AF ∴是BD 的垂直平分线,,AB AD ∴=则四边形ABCD 为正方形,与已知互相矛盾,故③不符合题意;,AF BD ⊥若AD DF =,,AE EF ∴=BD ∴是AF 的垂直平分线,,BA BF ∴=90ABC ∠=°,45BAF BFA ∴∠=∠=︒,45ABE ADB ∴∠=∠=︒,,AB AD ∴=则四边形ABCD 为正方形,与已知互相矛盾,故④不符合题意;故选:.C【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,矩形的性质,正方形的判定,角平分线的性质,垂直平分线的定义与判定,等腰三角形的判定与性质,含30的直角三角形的性质,掌握以上知识是解题的关键.5.B解析:B【分析】根据直角三角形斜边上的中线性质得出CM =12AB ,代入求出即可. 【详解】∵AC ⊥BC ,∴∠ACB =90°,∵M 为AB 的中点,∴CM =12AB , ∵AB =4.8km ,∴CM =2.4km ,故选:B .【点睛】本考考查了直角三角形斜边上的中线性质,能根据直角三角形斜边上的中线性质得出CM =12AB 是解此题的关键. 6.B解析:B【分析】根据矩形的判定定理逐一进行判定即可.【详解】A、有一个角是直角的平行四边形是矩形,故此选项不能判定是矩形;B、有三个角是直角的四边形是矩形,能判定是矩形;C、对角线相等的平行四边形是矩形,故此选项不能判定是矩形;D、两条对角线互相平分四边形是平行四边形,故此选项不能判定是矩形.故选B.【点睛】此题考查矩形的判定与性质,解题关键在于掌握矩形的判定定理:(1)有一个角是直角的平行四边形是矩形.(2)有三个角是直角的四边形是矩形.(3)对角线互相平分且相等的四边形是矩形.7.B解析:B【分析】过E作EM⊥FA交FA的延长线于M,过C作CN⊥AB交AB的延长线于N,根据全等三角形的性质得到EM=CN,于是得到S△AEF=S△ABC=8,同理S△CDJ=S△BHG=S△ABC=8,于是得到结论.【详解】解:过E作EM⊥FA交FA的延长线于M,过C作CN⊥AB交AB的延长线于N,∴∠M=∠N=90°,∠EAM+∠MAC=∠MAC+∠CAB=90°,∴∠EAM=∠CAB∵四边形ACDE、四边形ABGF是正方形,∴AC=AE,AF=AB,∴∠EAM≌△CAN,∴EM=CN,∵AF=AB,∴S△AEF=12AF•EM,S△ABC=12AB•CN=8,∴S△AEF=S△ABC=8,同理S△CDJ=S△BHG=S△ABC=8,∴图中阴影部分的面积=3×8=24,故选:B.【点睛】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形判定和性质,正确的作辅助线是解题的关键.8.D解析:D【分析】根据矩形的性质求得BD=4,利用勾股定理求出AD即可.【详解】∵四边形ABCD是矩形,∴OB=OD=OA=OC,∠BAD=90,∴BD=2OA=4,在Rt△ABD中,=故选:D.【点睛】此题考查矩形的性质,勾股定理,熟记矩形的性质是解题的关键.9.C解析:C【分析】根据菱形的定义和判定定理逐项作出判断即可.【详解】解:A. AB=CD,无法判断四边形ABCD是菱形,不合题意;B. AC=BD,根据对角线相等的平行四边形是矩形可以判断□ABCD是矩形,不合题意;C. AC⊥BD,根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形可以判断□ABCD是菱形,符合题意;D. AB⊥BD,可以得到∠B=90°,根据有一个角是直角的平行四边形叫矩形可以判断□ABCD 是矩形,不合题意.故选:C【点睛】本题考查了菱形的判定,熟知菱形的定义和判定定理是解题的关键.10.A解析:A【分析】根据矩形的性质求出OA=OB,AC=BD,求出AC的长,求出OA和OB的长,推出等边三角形OAB,求出AB=OA,代入求出即可.【详解】解:∵四边形ABCD是矩形,∴OA=OC=12AC,OD=OB=12BD,AC=BD,∴OA=OB,∵AC+BD=24,∴AC=BD=12cm,∴OA=OB=6cm ,∵OA=OB ,∠AOB=60°,∴△OAB 是等边三角形,∴AB=OA=6cm ,故选:A .【点睛】本题考查了矩形的性质和等边三角形的性质和判定的应用,解此题的关键是求出等边三角形OAB 和求出OA 的长.11.C解析:C【分析】分顺时针旋转和逆时针旋转两种情况讨论解答即可.【详解】解:∵点D (5,3)在边AB 上,∴BC =5,BD =5﹣3=2,①若顺时针旋转,则点D 在x 轴上,O D =2,所以,D (﹣2,0),②若逆时针旋转,则点D 到x 轴的距离为10,到y 轴的距离为2,所以,D (2,10),综上所述,点D 的坐标为(2,10)或(﹣2,0).故选:C .【点睛】本题考查了坐标与图形变化﹣旋转,正方形的性质,难点在于分情况讨论.12.A解析:A【分析】证出EN 、NF 、FM 、ME 分别是ABD △、BCD 、ABC 、ACD △的中位线,得出////EN AB FM ,////ME CD NF ,12EN AB FM ==,12ME CD NF ==,证出四边形EMFN 为平行四边形,当AB CD =时,EN FM ME NF ===,得出平行四边形EMFN 是菱形;当AB CD ⊥时,EN ME ⊥,则90MEN ∠=︒,即可得出菱形EMFN 是正方形.【详解】 解:点E ,F 分别是AD ,BC 的中点,点M ,N 分别是AC ,BD 的中点,EN ∴、NF 、FM 、ME 分别是ABD △、BCD 、ABC 、ACD △的中位线, ∴////EN AB FM ,////ME CD NF ,12EN AB FM ==,12ME CD NF ==, ∴四边形EMFN 为平行四边形,当AB CD =时,EN FM ME NF ===,∴平行四边形EMFN 是菱形;当AB CD ⊥时,EN ME ⊥,则90MEN ∠=︒,∴菱形EMFN 是正方形;故选:A .【点睛】本题考查了正方形的判定、平行四边形的判定、菱形的判定以及三角形中位线定理;熟练掌握三角形中位线定理是解题的关键.二、填空题13.4【分析】根据正方形的性质可得AD=AF=2设BD=x 由全等三角形的性质可得CE=6BC=6+x 然后根据勾股定理可以求得BD 的长【详解】解:∵正方形ADOF 的面积为4∴AD=AF=2设BD=x 则AB解析:4【分析】根据正方形的性质可得AD=AF=2,设BD=x ,由全等三角形的性质可得CE=6,BC=6+x ,然后根据勾股定理可以求得BD 的长.【详解】解:∵正方形ADOF 的面积为4,∴AD=AF=2,设BD=x ,则AB=x+2,∵△BDO ≌△BEO ,△CEO ≌△CFO ,∴BD=BE ,CF=CE ,∴CE=6,BC=6+x ,∵∠A=90°,∴AB 2+AC 2=BC 2,∴ (x+2)2+82=(x+6)2,解得,x=4,即BD=4,故答案为:4.【点睛】本题考查正方形的性质、全等三角形的性质、勾股定理,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.14.4【分析】过点D 作DH ⊥x 轴于H 四边形ABOC 是矩形由性质有AB =CO ∠COB =90°将OC 绕点O 顺时针旋转60°OC =OD ∠COD =60°可得∠DOH =30°设DH =x 点D (xx )点A (2x )反比解析:【分析】过点D 作DH ⊥x 轴于H ,四边形ABOC 是矩形,由性质有AB =CO ,∠COB =90°,将OC绕点O顺时针旋转60°,OC=OD,∠COD=60°,可得∠DOH=30°,设DH=x,点D(3x,x),点A(3,2x),反比例函数kyx=(k≠0)的图象经过A、D两点,构造方程求出即可.【详解】解:如图,过点D作DH⊥x轴于H,∵四边形ABOC是矩形,∴AB=CO,∠COB=90°,∵将线段OC绕点O顺时针旋转60°至线段OD,∴OC=OD,∠COD=60°,∴∠DOH=30°,∴OD=2DH,OH3,设DH=x,∴点D3,x),点A32x),∵反比例函数kyx=(k≠0)的图象经过A、D两点,∴3×x3x,∴x=2,∴点D(32),∴k=3=3故答案为:3【点睛】本题考查反比例函数解析式问题,关键利用矩形的性质与旋转找到AB=CO=OD,∠DOH =30°,DH=x,会用x表示点D3,x),点A3,2x),利用A、D在反比例函数kyx=(k≠0)的图象上,构造方程使问题得以解决.15.13【分析】直接利用矩形的性质结合等腰直角三角形的性质得出ABBE的长再利用勾股定理得出BD的长【详解】解:∵四边形ABCD是矩形∴∠ABC=∠C=90°AD∥BC∵∠C=2∠DAE∴∠DAE=45解析:13【分析】直接利用矩形的性质结合等腰直角三角形的性质得出AB,BE的长,再利用勾股定理得出BD的长.【详解】解:∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=∠C=90°,AD∥BC,∵∠C=2∠DAE,∴∠DAE=45°,∴AB=BE,∵AE=52,∴AB=BE=5,∵EC=7,∴AD=BC=12,∴BD=22AB AD=13.故填:13.【点睛】此题主要考查了矩形的性质以及勾股定理、等腰直角三角形的性质,正确得出AB,BE的长是解题关键.16.【分析】设CD与BE交于点GAP=x证明△ODP≌△OEG(ASA)根据全等三角形的性质得到OP=OGPD=GE根据翻折变换的性质用x表示出PDOP根据勾股定理列出方程解方程即可【详解】解:设CD与解析:35.【分析】设CD与BE交于点G,AP=x,证明△ODP≌△OEG(ASA),根据全等三角形的性质得到OP=OG,PD=GE,根据翻折变换的性质用x表示出PD、OP,根据勾股定理列出方程,解方程即可.【详解】解:设CD与BE交于点G,∵四边形ABCD是矩形,∴∠D=∠A=∠C=90°,AD=BC=3cm,CD=AB=4cm,由折叠的性质可知△ABP≌△EBP,∴EP =AP ,∠E =∠A =90°,BE =AB =4cm ,在△ODP 和△OEG 中,DOP EOG OD OED E ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△ODP ≌△OEG (ASA ),∴OP =OG ,PD =GE ,∴DG =EP ,设AP =EP =x ,则PD =GE =3﹣x ,DG =x ,∴CG =4﹣x ,BG =4﹣(3﹣x )=1+x ,根据勾股定理得:BC 2+CG 2=BG 2,即32+(4﹣x )2=(x +1)2,解得:x 125=, ∴AP 125=(cm ), ∴DP 35=(cm ). 故答案为:35. 【点睛】本题考查的是翻折变换的性质,矩形的性质,全等三角形的判定与性质和勾股定理的应用,熟练掌握翻折变换的性质是解题的关键.17.(﹣1﹣1)【分析】根据菱形的性质可得D 点坐标根据旋转的性质即可求得旋转后D 点的坐标【详解】解:∵菱形OABC 的顶点O (00)B (22)∴D 点坐标为(11)∵每秒旋转45°则第60秒时得45°×60解析:(﹣1,﹣1)【分析】根据菱形的性质,可得D 点坐标,根据旋转的性质,即可求得旋转后D 点的坐标.【详解】解:∵菱形OABC 的顶点O (0,0),B (2,2),∴D 点坐标为(1,1).∵每秒旋转45°,则第60秒时,得45°×60=2700°,2700°÷360=7.5周,∴OD 旋转了7周半,菱形的对角线交点D 的坐标为(﹣1,﹣1),故答案为:(﹣1,﹣1).【点睛】本题考查了菱形及旋转的性质,熟练掌握旋转的性质是解题关键.18.或【分析】设AE=m 根据勾股定理求出m 的值得到点E (1)设点P 坐标为(0y)根据勾股定理列出方程即可得到答案【详解】∵对角线AC的垂直平分线交AB于点E∴AE=CE∵OA=1OC=2∴AB=OC=2解析:3(0,)4,3(0,)4-或1(0,)2【分析】设AE=m,根据勾股定理求出m的值,得到点E(1,54),设点P坐标为(0,y),根据勾股定理列出方程,即可得到答案.【详解】∵对角线 AC的垂直平分线交AB 于点E,∴AE=CE,∵OA=1,OC=2,∴AB=OC=2,BC=OA=1,∴设AE=m,则BE=2-m,CE=m,∴在Rt∆BCE中,BE2+ BC2=CE2,即:(2-m)2+12=m2,解得:m=54,∴E(1,54),设点P坐标为(0,y),∵△AEP是以为 AE 为腰的等腰三角形,当AP=AE,则(1-0)2+(0-y)2= (1-1)2+(0-54)2,解得:y=34±,当EP=AE,则(1-0)2+(54-y)2= (1-1)2+(0-54)2,解得:y=12,∴点 P的坐标为3(0,)4,3(0,)4-,1(0,)2,故答案是:3(0,)4,3(0,)4-,1(0,)2.【点睛】本题主要考查等腰三角形的定义,勾股定理,矩形的性质,垂直平分线的性质,掌握勾股定理,列出方程,是解题的关键.19.【分析】连接EF根据矩形的性质可得AB=CD=9∠B=∠C=∠D=90°根据折叠的性质可得=∠B=90°利用HL证出Rt△≌Rt△FCE从而求出即可求出AF最后利用勾股定理即可求出结论【详解】解:连解析:12【分析】连接EF,根据矩形的性质可得AB=CD=9,∠B=∠C=∠D=90°,根据折叠的性质可得9AB AB '==,B E BE '=,AB E '∠=∠B=90°,利用HL 证出Rt △FB E '≌Rt △FCE ,从而求出B F ',即可求出AF ,最后利用勾股定理即可求出结论.【详解】解:连接EF ,∵4CF =,5DF =,∴CD=CF +DF=9∵四边形ABCD 为矩形,∴AB=CD=9,∠B=∠C=∠D=90°由折叠的性质可得9AB AB '==,B E BE '=,AB E '∠=∠B=90°∴FB E '∠=90°=∠C∵点E 为BC 的中点∴BE=CE∴B E CE '=在Rt △FB E '和Rt △FCE 中B E CE EF EF '=⎧⎨=⎩∴Rt △FB E '≌Rt △FCE∴4B F CF '==∴AF=AB '+B F '=13在Rt △AFD 中,22AF DF -故答案为:12.【点睛】此题考查的是矩形与折叠问题,掌握矩形的性质、折叠的性质、利用HL 判定两个三角形全等和勾股定理是解题关键. 20.56【分析】根据折叠的性质和长方形的性质以及三角形内角和解答即可【详解】解:∵把长方形纸片ABCD 沿折痕EF 折叠使点B 与点D 重合点A 落在点G 处∴∠G=∠A=90°∠GDE=∠B=90°∵∠DFG=6解析:56【分析】根据折叠的性质和长方形的性质以及三角形内角和解答即可.【详解】解:∵把长方形纸片ABCD 沿折痕EF 折叠,使点B 与点D 重合,点A 落在点G 处, ∴∠G=∠A=90°,∠GDE=∠B=90°,∵∠DFG=68°,∴∠GDF=∠G-∠DFG=90°-68°=22°,∴∠ADE=∠GDE-∠GDF=90°-22°=68°,∴∠EDC=∠ADC-∠ADE=90°-68°=22°,∴∠DEC=90°-∠EDC=90°-22°=68°,由折叠可得:∠FEB=∠FED , ∴180180685622DEC BEF -∠-=︒︒︒∠==︒, 故答案为:56.【点睛】 此题考查翻折问题,关键是根据折叠前后图形全等和长方形性质解答.三、解答题21.(1)详见解析;(2)详见解析;(3)详见解析;(4)详见解析【分析】(1)先作直角三角形,然后利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半解答;(2)先作AD ⊥BC 于D ,然后在DC 上取点F ,使AF=FC ,然后再利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半解答;(3)先作AD ⊥BC 于D ,然后在AD 上取点F ,使AF=FC ,然后再利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半解答;(4)作∠BAD ,使∠BAD=∠B ,同时使∠DAC 为90°时,可得到∠B 和∠C 的大小,再借助直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半解答;作∠CAD ,使∠CAD=∠C ,同时使∠ADC 为90°时,可得到∠B 和∠C 的大小,再借助直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半解答.【详解】解:(1)如图①,过A 作AD ⊥BC 于D ,分别取AB 中点E ,AC 中点F ,连接ED ,DF ,EB =ED ,EA =ED ,FA =FD ,FC =FD ;(2)如图②,过A 作AD ⊥BC 于D ,取AB 中点E ,在DC 上取点F 使AF=FC ,取AF 的中点G ,连接ED ,DG ,EB =ED ,EA =ED ,FA =FC ,GA =GD ,GF =GD ;(3)如图③,过A 作AD ⊥BC 于D ,取AB 中点E ,在AD 上取点F 使AF=FC ,取CF 的中点G,连接ED,DG,EB=ED,EA=ED,FA=FC,GF=GD,GC=GD;(4)第一种分割方案如图④,DA=DB,EA=ED,EA=EC;第二种分割方案如图⑤DA=DC,EB=ED,EA=ED.【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,直角三角形的性质,找到两边相等或两角相等是解题的关键.22.(1)见解析(2)见解析【分析】(1)(1)延长EF交BC于H,连结DH,交CF于N,连结AH,FB交于M,过M、N作直线交DC于G,连结BG即可;(2)连接AH,BF,相交于M,连接BE并交AD于N,由四边形EDCF是平行四边形,矩形ABCD,可得EF=CD=AB,EF∥CD∥AB,可证△ANB≌△FNE(AAS),可得AN=FN过M、N作直线l即可.【详解】解:(1)如图,延长EF交BC于H,连结DH,交CF于N,连结AH,FB交于M过M、N作直线交DC于G连结BG如图1,线段BG即为所求作;(2)如图,连接AH ,BF ,相交于M ,连接BE 并交AD 于N , ∵四边形EDCF 是平行四边形,矩形ABCD∴EF=CD=AB ,EF ∥CD ∥AB∴∠ABN=∠FEN ,∠ANB=∠FNE∴△ANB ≌△FNE (AAS )∴AN=FN过M 、N 作直线l如图2,直线l 即为所求作.【点睛】本题考查的是利用无刻度的直尺作图,平行四边形的性质,矩形的性质,三角形的中位线的性质,三角形的中线的概念,线段垂直平分线,掌握以上知识是解题的关键. 23.(1)作图见解析;(2)①证明见解析;②5EF =.【分析】(1)在CB 的延长线上截取BM=DE ,再连接AM 即可.(2)①由旋转性质可得90AM AE MAE ︒=∠=,.由45EAF ︒∠=,可证明MAF EAF ∠=∠,即可用“边角边”证明AMF AEF ≌.②由①得EF MF =,即可证明EF BF DE =+.在Rt ADE △中利用勾股定理可求出DE 长,即得到CE 长.设EF x =,则3BF x =-,9CF x =-.在Rt CEF 利用勾股定理可列出关于x 的方程,求出x 即可.【详解】(1)如图,ABM 为所作;(2)①如图,连接EF .∵四边形ABCD 是正方形,90BAD ︒∴∠=, ADE 点A 顺时针旋转90︒得到ABM ,90AM AE MAE ︒∴=∠=,,又45EAF ︒∠=,MAF EAF ∴∠=∠,在AMF 和AEF 中,AM AE MAF EAF AF AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()AMF AEF SAS ∴≌.②AMF AEF ≌,EF MF ∴=,即EF MF BM BF ==+,而BM DE =,EF BF DE ∴=+, 在Rt ADE △中,()22223563DE AE AD =-=-=,633CE CD DE ∴===-=,设EF x =,则3BF x =-,()639CF x x ∴=--=-.在Rt CEF 中,222+=CF CE EF ,即()22293x x -+=,解得:5x =.即5EF =.【点睛】本题考查作图-旋转变换,三角形全等的判定和性质,正方形的性质以及勾股定理.掌握判断三角形全等的判定条件和利用勾股定理解三角形是解答本题的关键.24.(1)见解析;(2)75【分析】(1)先根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得AD CD BD ==,再由折叠的性质得BD ED =,ADE ADB ∠=∠,再由外角和定理得DCE DEC EDB ADE ADB ∠+∠=∠=∠+∠,则DEC ADE ∠=∠,即可证明结论;(2)利用勾股定理求出BC 的长,由(1)得1522AD BC ==,设DF x =,则52AF x =-,在Rt ABF 和Rt BDF 中,利用勾股定理列式求出x 的值,再根据中位线定理得到2CE DF =即可.【详解】解:(1)∵90BAC ∠=︒,D 是BC 中点,∴AD CD BD ==,∵折叠,∴BD ED =,ADE ADB ∠=∠,∵CD BD ED ==,∴DCE DEC ∠=∠,∵DCE DEC EDB ADE ADB ∠+∠=∠=∠+∠,∴22DEC ADE ∠=∠,即DEC ADE ∠=∠,∴//AD CE ;(2)∵90BAC ∠=︒,3AB =,4AC =,∴5BC =,由(1)知1522AD BC ==, 设DF x =,则52AF x =-, ∵折叠, ∴AD 是BE 的垂直平分线,在Rt ABF 和Rt BDF 中,222BF AB AF =-,222BF BD DF =-,∴2222AB AF BD DF -=-,即22525924x x ⎛⎫--=- ⎪⎝⎭,解得710x =, ∵D 、F 分别是BC 和BE 的中点, ∴725CE DF ==. 【点睛】本题考查折叠的性质,中位线定理,直角三角形斜边上中线的性质,解题的关键是掌握这些性质定理进行证明求解.25.(1)答案见详解;(2)答案见详解.【分析】(1)分别以A 、C 为圆心,以大于12AC 的长为半径四弧交于两点,过两点作直线即可得到线段AC 的垂直平分线;(2)利用垂直平分线证得AOE COF ∆≅∆即可证得结论.【详解】(1)所作图形如图所示.(2)证明:∵四边形ABCD 是矩形,∴//AD BC ,∴AEO CFO ∠=∠,EAO FCO ∠=∠∵EF 是AC 的垂直平分线,∴AE CE =,AF CF =,OA OC =, 在AOE ∆与COF ∆中,EAO FCOAEO CFO OA OC∴AOE COF ∆≅∆AAS ,∴AE CF =, ∴AE CE AF CF ===,∴四边形AFCE 是菱形.【点睛】本题考查了基本作图,全等三角形的判定与性质和菱形的判定,熟悉相关性质是解题的关键.26.(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)2PE PB =,理由见解析. 【分析】(1)利用SAS 即可证得两个三角形全等;(2)根据∠ABC =90°,即∠CBP +∠ABP =90°,利用等量代换即可证得∠PBE =90°,即可证得;(3)由PB ⊥BE 和BE =BP 可得△PBE 是等腰直角三角形,所以2PE PB =.【详解】(1)证明:∵正方形ABCD 中,AB =BC ,在△CPB 和△AEB 中,AB CB ABE CBP BE BP ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△CPB ≌△AEB (SAS );(2)∵正方形ABCD 中,∠ABC =90°,即∠CBP +∠ABP =90°, 又∵∠CBP =∠ABE ,∴∠ABP +∠ABE =90°,即∠PBE =90°,∴PB ⊥BE .(3)∵PB ⊥BE 和BE =BP∴△PBE 是等腰直角三角形, ∴2PE PB =.【点睛】解答本题要充分利用正方形的特殊性质,同时考查了全等三角形的判定和性质.。
北师版初三数学上册第一章特殊的四边形讲解附题
九年级(上)第一章特殊的平行四边形一、平行四边形1、平行四边形的定义两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形。
2、平行四边形的性质(1)平行四边形的对边平行且相等。
(2)平行四边形相邻的角互补,对角相等(3)平行四边形的对角线互相平分。
(4)平行四边形是中心对称图形,对称中心是对角线的交点。
常用点:(1)若一直线过平行四边形两对角线的交点,则这条直线被一组对边截下的线段的中点是对角线的交点,并且这条直线二等分此平行四边形的面积。
(2)推论:夹在两条平行线间的平行线段相等。
3、平行四边形的判定平行四边形的判别方法:①两组对边分别平行的四边形是平行四边形。
②两组对边分别相等的四边形是平行四边形。
③一组对边平行且相等的四边形是平行四边形。
④两条对角线互相平分的四边形是平行四边形。
4、平行四边形的面积S平行四边形=底边长×高=ah二、矩形2矩形的性质与判定※矩形的定义:有一个角是直角的平行四边形叫矩形..。
矩形是特殊的平行四边形。
※矩形的性质:具有平行四边形的性质,且对角线相等,四个角都是直角。
(矩形是轴对称图形,有两条对称轴)※矩形的判定:有一个内角是直角的平行四边形叫矩形(根据定义)。
对角线相等的平行四边形是矩形。
四个角都相等的四边形是矩形。
※推论:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半。
3正方形的性质与判定正方形的定义:一组邻边相等的矩形叫做正方形。
※正方形的性质:正方形具有平行四边形、矩形、菱形的一切性质。
(正方形是轴对称图形,有两条对称轴)※正方形常用的判定:有一个内角是直角的菱形是正方形;邻边相等的矩形是正方形;对角线相等的菱形是正方形; 对角线互相垂直的矩形是正方形。
判定一个四边形是正方形的主要依据是定义,途径有两种: 先证它是矩形,再证它是菱形。
先证它是菱形,再证它是矩形。
4、正方形的面积设正方形边长为a ,对角线长为bS 正方形=222b a三、菱形1、菱形的定义有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形 2、菱形的性质(1)菱形的四条边相等,对边平行 (2)菱形的相邻的角互补,对角相等(3)菱形的对角线互相垂直平分,并且每一条对角线平分一组对角(4)菱形既是中心对称图形又是轴对称图形;对称中心是对角线的交点(对称中心到菱形四条边的距离相等);对称轴有两条,是对角线所在的直线。
北师大版九年级数学上期末备考压轴题专项培优:特殊的平行四边形(解析版)
期末备考压轴题专项培优:特殊的平行四边形1.如图,四边形ABCD是正方形,△ABE是等边三角形,M为对角线BD(不含B点)上任意一点,将BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接EN、AM、CM.设点N的坐标为(m,n).(1)若建立平面直角坐标系,满足原点在线段BD上,点B(﹣1,0),A(0,1).且BM=t(0<t≤2),则点D的坐标为(1,0),点C的坐标为(0,﹣1);请直接写出点N纵坐标n的取值范围是0<n≤;(2)若正方形的边长为2,求EC的长,以及AM+BM+CM的最小值.(提示:连结MN:=+1,=﹣1)解:(1)如图1,以直线BD为x轴,直线AC为y轴,建立平面直角坐标系,∵四边形ABCD是正方形,∴OA=OB=OC=OD,∵点B(﹣1,0),A(0,1),∴D(1,0),C(0,﹣1);过N作NH⊥BD于h,∴∠NHB=90°,∵将BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,∴∠NBH=60°,BM=BN,∴NH=BN=t,∵0<t≤2,∴点N纵坐标n的取值范围是0<n≤;故答案为:(1,0),(0,﹣1);0<n≤;(2)如图所示,连接MN,过E作EH⊥BC,交CB的延长线于H,由旋转可得,BM=BN,∠NBM=60°,∴△BMN是等边三角形,∴MN=BM,∵△ABE是等边三角形,∴BE=BA,∠ABE=60°,∴∠ABM=∠EBN,∴△ABM≌△EBN(SAS),∴AM=EN,∴AM+BM+CM=EN+MN+CM,∴当E,N,M,C在同一直线上时,AM+BM+CN的最小值是CE的长,又∵∠ABE=60°,∠ABH=90°,∴∠EBH=30°,∴Rt△EBH中,EH=EB=×2=1,∴BH===,∴CH=2+,∴Rt△CEH中,CE====;∴AM+BM+CM的最小值为+.2.如图,在▱ABCD中,∠BAD的平分线交BC于点E,交DC的延长线于F,以EC、CF 为邻边作▱ECFG.(1)证明▱ECFG是菱形;(2)若∠ABC=120°,连结BD、CG,求∠BDG的度数;(3)若∠ABC=90°,AB=6,AD=8,M是EF的中点,求DM的长.解:(1)证明:,∵AF平分∠BAD,∴∠BAF=∠DAF,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AB∥CD,∴∠DAF=∠CEF,∠BAF=∠CFE,∴∠CEF=∠CFE,∴CE=CF,又∵四边形ECFG是平行四边形,∴四边形ECFG为菱形;(2)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥DC,AB=DC,AD∥BC,∵∠ABC=120°,∴∠BCD=60°,∠BCF=120°由(1)知,四边形CEGF是菱形,∴CE=GE,∠BCG=∠BCF=60°,∴CG=GE=CE,∠DCG=120°,∵EG∥DF,∴∠BEG=120°=∠DCG,∵AE是∠BAD的平分线,∴∠DAE=∠BAE,∵AD∥BC,∴∠DAE=∠AEB,∴∠BAE=∠AEB,∴AB=BE,∴BE=CD,∴△BEG≌△DCG(SAS),∴BG=DG,∠BGE=∠DGC,∴∠BGD=∠CGE,∵CG=GE=CE,∴△CEG是等边三角形,∴∠CGE=60°,∴∠BGD=60°,∵BG=DG,∴△BDG是等边三角形,∴∠BDG=60°;(3)如图2中,连接BM,MC,∵∠ABC=90°,四边形ABCD是平行四边形,∴四边形ABCD是矩形,又由(1)可知四边形ECFG为菱形,∠ECF=90°,∴四边形ECFG为正方形.∵∠BAF=∠DAF,∴BE=AB=DC,∵M为EF中点,∴∠CEM=∠ECM=45°,∴∠BEM=∠DCM=135°,在△BME和△DMC中,∵,∴△BME≌△DMC(SAS),∴MB=MD,∠DMC=∠BME.∴∠BMD=∠BME+∠EMD=∠DMC+∠EMD=90°,∴△BMD是等腰直角三角形.∵AB=6,AD=8,∴BD=10,∴DM=BD=5.3.如图,在正方形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,以AD为边向外作等边△ADE,连接CE,交BD于F.(1)如图1,若AE=,求DF的长;(2)如图2,点M为AB的延长线上一点,连接CM,连接FM且FM平分∠AMC,求证:CM=MF﹣AM.解:(1)如图1,连接OE,∵四边形ABCD是正方形,∴AD=CD,∠ADC=90°,OA=OD=OB=OC∵△ADE是等边三角形∴AD=DE=AE=,∠ADE=60°∴CD=AD=,OD=OB=∵AE=DE,OD=OA∴OE垂直平分AD即OE⊥AD,DH=AH∴OE=OH+EH=+=,∵∠ADC=∠DHE=90°∴CD∥OE∴△CDF∽△EOF∴=,即DF=OF∵DF+OF=OD=∴OF=﹣DF∴DF=(﹣DF),解得:DF=﹣1.(2)如图2,连接EO,过点F作PQ⊥CD交EO于N,在MA上截取MT=MC,连接FT,设正方形边长为a,∵四边形ABCD是正方形,△ADE是等边三角形∴AD=AB=CD=DE=a,∠ADC=∠DAB=90°∠ADE=60°易证OE⊥AD∴OE=a,OD=a,由(1)知△CDF∽△EOF∴=,即a•DF=a•OF∵DF+OF=a∴OF=a﹣DF∴a•DF=a(a﹣DF)∴DF=a,∵△DPF是等腰直角三角形∴DP=PF=DF=a,∴FQ=a﹣a=a=CP,∵FM平分∠AMC,∴∠CMF=∠AMF在△MCF和△MTF中∴△MCF≌△MTF(SAS)∴CF=FT∴Rt△CFP≌Rt△FTQ(HL)∴QT=PF=a,∵AQ=DP∴AQ=QT∵BM+AB﹣AT=MT=CM∴CM﹣BM=AB﹣AT=a﹣2×a=a,CM+BM=MT+BM=BT+2BM=a﹣2×a+2BM=a+2BM∴CM2﹣BM2=(CM﹣BM)(CM+BM)=a(a+2BM)∵CM2﹣BM2=BC2=a2,∴a(a+2BM)=a2,∴BM=a在Rt△BCM中,tan∠BMC===,∴∠BMC=60°∴∠AMF=30°∴=cos∠AMF=cos30°=∴2MQ=MF∵2MQ=2BM+2BQ=2BM+2BT+2QT=(BM+BT)+(BM+BT+AT)=CM+AM∴CM+AM=MF即CM=MF﹣AM.4.在菱形ABCD中,∠ABC=60°,BD为菱形的一条对角线.(1)如图1,过A作AE⊥BC于点E,交BD于点F,若EF=2,求菱形ABCD的面积;(2)如图2,M为菱形ABCD外一点,过A作AN⊥BM交BM的延长线于点N,连接AM,DM,AG⊥DM于点G,且∠AMN=∠AMD,求证:DM=BM+AM.(1)解:如图1中,∵四边形ABC都是菱形,∠ABC=60°,∴∠ABD=∠DBC=30°,∵AE⊥BC,∴∠BEF=90°,∵EF=2,∴BF=2EF=4,∠BFE=60°,∵∠BFE=∠ABF+∠F AB,∴∠ABF=∠F AB=30°,∴BF=AF=4,∴AE=AF+EF=6,∴AB==4,∴BC=AB=4,=BC•AE=24.∴S菱形ABCD(2)证明:如图2中,∵∠AMN=∠AMG,AN⊥MN,AG⊥DM,∴AN=AG,∵∠MNA=∠MGA=90°,AM=AM,AN=AG,∴Rt△MAN≌Rt△MAG(HL),∴NM=MG,∵∠ANB=∠AGD=90°,AN=AG,AB=AD,∴Rt△ANB≌Rt△AGD(HL),∴∠ABN=∠ADG,BN=DG,∴∠BMD=△BAD=120°,∴∠NMG=60°,∴∠AMN=∠AMG=30°,∴DM﹣BM=MG+DG﹣(BN﹣MN)=2MN=AM,∴DM=BM+AM.5.如图,点A、B、C、D在同一条直线上,点E、F分别在直线AD的两侧,且AE=DF,∠A=∠D,AB=DC.(1)求证:四边形BFCE是平行四边形;(2)若AD=12,DC=3,∠EBD=60°,则BE=6时,四边形BFCE是菱形.(只需完成填空,不需写出具体过程.)(1)证明:∵在△ABE和△DCF中,∴△ABE≌△DCF(SAS),∴BE=FC,∠ABE=∠DCF,∴∠EBC=∠FCB,∴BE∥FC,∴四边形BFCE是平行四边形;(2)解:当四边形BFCE是菱形,则BE=EC,∵AD=12,DC=3,AB=DC,∴BC=6,∵∠EBD=60°,EB=EC,∴△EBC是等边三角形,∴BE=6.故答案为:6.6.已知:如图,在▱ABCD中,G、H分别是AD、BC的中点,E、O、F分别是对角线BD 上的四等分点,顺次连接G、E、H、F.(1)求证:四边形GEHF是平行四边形;(2)当▱ABCD满足AB⊥BD条件时,四边形GEHF是菱形;(3)若BD=2AB,①探究四边形GEHF的形状,并说明理由;②当AB=2,∠ABD=120°时,直接写出四边形GEHF的面积.(1)证明:连接AC,如图1所示:∵四边形ABCD是平行四边形,∴OA=OC,OB=OD,∴BD的中点在AC上,∵E、O、F分别是对角线BD上的四等分点,∴E、F分别为OB、OD的中点,∵G是AD的中点,∴GF为△AOD的中位线,∴GF∥OA,GF=OA,同理:EH∥OC,EH=OC,∴EH=GF,EH∥GF,∴四边形GEHF是平行四边形;(2)解:当▱ABCD满足AB⊥BD条件时,四边形GEHF是菱形;理由如下:连接GH,如图2所示:则AG=BH,AG∥BH,∴四边形ABHG是平行四边形,∴AB∥GH,∵AB⊥BD,∴GH⊥BD,∴GH⊥EF,∴四边形GEHF是菱形;故答案为:AB⊥BD;(3)解:①四边形GEHF是矩形;理由如下:由(2)得:四边形GEHF是平行四边形,∴GH=AB,∵BD=2AB,∴AB=BD=EF,∴GH=EF,∴四边形GEHF是矩形;②作AM⊥BD于M,GN⊥BD于N,如图3所示:则AM∥GN,∵G是AD的中点,∴GN是△ADM的中位线,∴GN=AM,∵∠ABD=120°,∴∠ABM=60°,∴∠BAM=30°,∴BM=AB=1,AM=BM=,∴GN=,∵BD=2AB=4,∴EF=BD=2,∴△EFG的面积=EF×GN=×2×=,∴四边形GEHF的面积=2△EFG的面积=.7.如图,边长为6的正方形ABCD中,E,F分别是AD,AB上的点,AP⊥BE,P为垂足.(1)如图1,AF=BF,AE=2,点T是射线PF上的一个动点,当△ABT为直角三角形时,求AT的长;(2)如图2,若AE=AF,连接CP,求证:CP⊥FP.(1)解:在正方形ABCD中,可得∠DAB=90°.∵在Rt△BAE中,tan∠ABE===,∴∠ABE=30°.点T是射线PF上的一个动点,当△ABT为直角三角形时,分三种情况:①当点T在AB的上方,∠ATB=90°,显然此时点T和点P重合,即AT=AP=AB=3;②当点T在AB的下方,∠ATB=90°,如图①所示.在Rt△APB中,由AF=BF,可得:AF=BF=PF=3,∴∠BPF=∠FBP=30°,∴∠BFT=60°.在Rt△ATB中,TF=BF=AF=3,∴△FTB是等边三角形,∴TB=3,AT==3;③当点T在AB的下方,∠ABT=90°时,如图②所示.在Rt△FBT中,∠BFT=60°,BF=3,BT=BF•tan60°=3.在Rt△ATB中:AT==3.综上所述:当△ABT为直角三角形时,AT的长为3或3或3;(2)证明:如图③所示,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD=BC,AD∥BC,∠DAB=90°,∴∠3=∠4.∵在Rt△EAB中,AP⊥BE,∴∠1+∠2=90°,∠3+∠2=90°,∴∠1=∠3,∴∠1=∠3=∠4,∵tan∠1=,tan∠3=,∴=,∵AE=AF,AB=BC,∴=,∴△PBC∽△P AF,∴∠5=∠6.∵∠6+∠7=90°,∴∠5+∠7=90°,即∠CPF=90°,∴CP⊥FP.8.已知:如图,在▱ABCD中,G、H分别是AD、BC的中点,AE⊥BD,CF⊥BD,垂足分别为E、F.(1)求证:四边形GEHF是平行四边形;(2)已知AB=5,AD=8.求四边形GEHF是矩形时BD的长.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,∴∠GDE=∠FBH,∵G、H分别是AD、BC的中点,AE⊥BD,CF⊥BD,∴在Rt △AED 和Rt △CFB 中,EG =AD =GD ,FH =BC =HB ,∴EG =FH ,∠GED =∠GDE ,∠FBH =∠BFH ,∴∠GED =∠BFH ,∴EG ∥FH ,∴四边形GEHF 是平行四边形;(2)解:连接GH ,当四边形GEHF 是矩形时,∠EHF =∠BFC =90°,∵∠FBH =∠BFH ,∴△EFH ∽△CBF ,∴=,由(1)可得:GA ∥HB ,GA =HB ,∴四边形GABH 是平行四边形,∴GH =AB =5,∵在矩形GEHF 中,EF =GH ,且AB =5,AD =8,∴=,解得:BF =,∴BE =BF ﹣EF =﹣5=, 在△ABE 和△CDF 中∴△ABE ≌△CDF (AAS ),∴BE =DF =,∴BD =BF +DF =+=.9.如图,点M 是正方形ABCD 的边BC 上一点,连接AM ,点E 是线段AM 上一点,∠CDE 的平分线交AM 延长线于点F .(1)如图1,若点E 为线段AM 的中点,BM :CM =1:2,BE =,求AB 的长;(2)如图2,若DA =DE ,求证:BF +DF =AF .解:(1)设BM =x ,则CM =2x ,BC =3x ,∵BA =BC ,∴BA =3x .在Rt △ABM 中,E 为斜边AM 中点,∴AM =2BE =2.由勾股定理可得AM 2=MB 2+AB 2,即40=x 2+9x 2,解得x =2.∴AB =3x =6.(2)延长FD 交过点A 作垂直于AF 的直线于H 点,过点D 作DP ⊥AF 于P 点. ∵DF 平分∠CDE ,∴∠1=∠2.∵DE =DA ,DP ⊥AF∴∠3=∠4.∵∠1+∠2+∠3+∠4=90°,∴∠2+∠3=45°.∴∠DFP =90°﹣45°=45°.∴AH =AF .∵∠BAF +∠DAF =90°,∠HAD +∠DAF =90°,∴∠BAF =∠DAH .又AB =AD ,∴△ABF ≌△ADH (SAS ).∴AF =AH ,BF =DH .∵Rt △F AH 是等腰直角三角形,∴HF =AF .∵HF =DH +DF =BF +DF ,∴BF +DF =AF .10.在四边形ABCD 中,对角线AC 、BD 相交于点O ,过点O 的两条直线分别交边AB 、CD 、AD 、BC 于点E 、F 、G 、H .【感知】如图①,若四边形ABCD 是正方形,且AG =BE =CH =DF ,则S四边形AEOG =S 正方形ABCD ;【拓展】如图②,若四边形ABCD 是矩形,且S 四边形AEOG =S 矩形ABCD ,设AB =a ,AD =b ,BE =m ,求AG 的长(用含a 、b 、m 的代数式表示);【探究】如图③,若四边形ABCD 是平行四边形,且AB =3,AD =5,BE =1,试确定F 、G 、H 的位置,使直线EF 、GH 把四边形ABCD 的面积四等分.解:【感知】如图①,∵四边形ABCD 是正方形,∴∠OAG =∠OBE =45°,OA =OB ,在△AOG 与△BOE 中,,∴△AOG ≌△BOE ,∴S 四边形AEOG =S △AOB =S 正方形ABCD ;故答案为:;【拓展】如图②,过O 作ON ⊥AD 于N ,OM ⊥AB 于M ,∵S △AOB =S 矩形ABCD ,S 四边形AEOG =S 矩形ABCD ,∴S △AOB =S 四边形AEOG ,∵S △AOB =S △BOE +S △AOE ,S 四边形AEOG =S △AOG +S △AOE ,∴S △BOE =S △AOG ,∵S △BOE =BE •OM =mb =mb ,S △AOG =AG •ON =AG •a =AG •a ,∴mb =AG •a ,∴AG =; 【探究】如图③,过O 作KL ⊥AB ,PQ ⊥AD ,则KL =2OK ,PQ =2OQ ,∵S 平行四边形ABCD =AB •KL =AD •PQ ,∴3×2OK =5×2OQ ,∴=,∵S △AOB =S 平行四边形ABCD ,S 四边形AEOG =S 平行四边形ABCD ,∴S △AOB =S 四边形AEOG ,∴S △BOE =S △AOG ,∵S △BOE =BE •OK =×1×OK ,S △AOG =AG •OQ ,∴×1×OK =AG •OQ ,∴=AG =,∴当AG=CH=,BE=DF=1时,直线EF、GH把四边形ABCD的面积四等分.11.如图,在矩形ABCD中,AB=8cm,BC=16cm,点P从点D出发向点A运动,运动到点A停止,同时,点Q从点B出发向点C运动,运动到点C即停止,点P、Q的速度都是1cm/s.连接PQ、AQ、CP.设点P、Q运动的时间为ts.(1)当t为何值时,四边形ABQP是矩形;(2)当t为何值时,四边形AQCP是菱形;(3)分别求出(2)中菱形AQCP的周长和面积.解:(1)∵在矩形ABCD中,AB=8cm,BC=16cm,∴BC=AD=16cm,AB=CD=8cm,由已知可得,BQ=DP=tcm,AP=CQ=(16﹣t)cm,在矩形ABCD中,∠B=90°,AD∥BC,当BQ=AP时,四边形ABQP为矩形,∴t=16﹣t,得t=8,故当t=8s时,四边形ABQP为矩形;(2)∵AP=CQ,AP∥CQ,∴四边形AQCP为平行四边形,∴当AQ=CQ时,四边形AQCP为菱形即=16﹣t时,四边形AQCP为菱形,解得t=6,故当t=6s时,四边形AQCP为菱形;(3)当t=6s时,AQ=CQ=CP=AP=16﹣6=10cm,则周长为4×10cm=40cm;面积为10cm×8cm=80cm2.12.如图,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,E是CD上的点,BE交AC于点F,连接DF.(1)求证:∠BAF=∠DAF,∠AFD=∠CFE;(2)若AB∥CD,试证明:四边形ABCD是菱形;(3)在(2)的条件下,试确定点E的位置,使得∠EFD=∠BCD,并说理由.证明:(1)在△ABC和△ADC中,,∴△ABC≌△ADC,∴∠BAC=∠DAC,在△ABF和△ADF中,∴△ABF≌△ADF,∴∠AFB=∠AFD,∵∠CFE=∠AFB,∴∠AFD=∠CFE,∴∠BAF=∠DAC,∠AFD=∠CFE;(2)∵AB∥CD,∴∠BAC=∠ACD,∵∠BAC=∠DAC,∴∠BAC=∠ACD,∴∠DAC=∠ACD,∴AD=CD,∵AB=AD,CB=CD,∴AB=CB=CD=AD,∴四边形ABCD是菱形;(3)∵四边形ABCD是菱形,∴BC=CD,∠BCF=∠DCF,∵CF=CF,∴△BCF≌△DCF,∴∠CBF=∠CDF,∵BE⊥CD,∴∠BEC=∠DEF=90°,∴∠EFD=∠BCD.13.如图,在△ABC中,点O是边AC上一个点,过点O作直线MN∥BC分别交∠ACB、外角∠ACD的平分线于点E、F.(1)若CE=8,CF=6,求OC的长;(2)连接AE、AF.问:当点O在边AC上运动到什么位置时,四边形AECF是矩形?证明你的结论.(1)证明:∵EF交∠ACB的平分线于点E,交∠ACB的外角平分线于点F,∴∠OCE=∠BCE,∠OCF=∠DCF,∵EF∥BC,∴∠OEC=∠BCE,∠OFC=∠DCF,∴∠OEC=∠OCE,∠OFC=∠OCF,∴OE=OC,OF=OC,∴OE=OF;∵∠OCE+∠BCE+∠OCF+∠DCF=180°,∴∠ECF=90°,在Rt△CEF中,由勾股定理得:EF==10,∴OC=OE=EF=5;(2)当点O在边AC上运动到AC中点时,四边形AECF是矩形.理由如下:当O为AC的中点时,AO=CO,∵EO=FO,∴四边形AECF是平行四边形,∵∠ECF=90°,∴平行四边形AECF是矩形.14.如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DE∥AC且DE=AC,连接CE、OE,连接AE交OD于点F.(1)求证:OE=CD;(2)若菱形ABCD的边长为2,∠ABC=60°.求AE的长.(1)证明:在菱形ABCD中,OC=AC.∴DE=OC.∵DE∥AC,∴四边形OCED是平行四边形.∵AC⊥BD,∴平行四边形OCED是矩形.∴OE=CD.(2)在菱形ABCD中,∠ABC=60°,∴AC=AB=2.∴在矩形OCED中,CE=OD=.在Rt△ACE中,AE=.15.如图,以△ABC的各边,在边BC的同侧分别作三个正方形ABDI,BCFE,ACHG.(1)求证:△BDE≌△BAC;(2)求证:四边形ADEG是平行四边形.(3)直接回答下面两个问题,不必证明:①当△ABC满足什么条件时,四边形ADEG是矩形?②当△ABC满足什么条件时,四边形ADEG是正方形?(1)证明:∵四边形ABDI、四边形BCFE、四边形ACHG都是正方形,∴AC=AG,AB=BD,BC=BE,∠GAC=∠EBC=∠DBA=90°.∴∠ABC=∠EBD(同为∠EBA的余角).在△BDE和△BAC中,,∴△BDE≌△BAC(SAS),(2)∵△BDE≌△BAC,∴DE=AC=AG,∠BAC=∠BDE.∵AD是正方形ABDI的对角线,∴∠BDA=∠BAD=45°.∵∠EDA=∠BDE﹣∠BDA=∠BDE﹣45°,∠DAG=360°﹣∠GAC﹣∠BAC﹣∠BAD=360°﹣90°﹣∠BAC﹣45°=225°﹣∠BAC∴∠EDA+∠DAG=∠BDE﹣45°+225°﹣∠BAC=180°∴DE∥AG,∴四边形ADEG是平行四边形(一组对边平行且相等).(3)①当四边形ADEG是矩形时,∠DAG=90°.则∠BAC=360°﹣∠BAD﹣∠DAG﹣∠GAC=360°﹣45°﹣90°﹣90°=135°,即当∠BAC=135°时,平行四边形ADEG是矩形;②当四边形ADEG是正方形时,∠DAG=90°,且AG=AD.由①知,当∠DAG=90°时,∠BAC=135°.∵四边形ABDI是正方形,∴AD=AB.又∵四边形ACHG是正方形,∴AC=AG,∴AC=AB.∴当∠BAC=135°且AC=AB时,四边形ADEG是正方形.。
北师大九年级数学第一章_特殊平行四边形_经典题型分析归纳(含答案)
第一学期北师大九年级数学上册第一章特殊平行四边形经典题型分析归纳考试总分: 160 分考试时间: 120 分钟学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________ 考号:__________一、解答题(共 16 小题,每小题 10 分,共 160 分)1.已知如图,在菱形中,对角线、相交于点,,.求证:四边形是矩形;若,,求四边形的面积.2.如图,已知、分别是的边、上的点,且.求证:四边形是平行四边形;若,,且四边形是菱形,求的长.3.准备一张矩形纸片,按如图操作:将沿翻折,使点落在对角线上的点,将沿翻折,使点落在对角线上的点.求证:四边形是平行四边形;若四边形是菱形,,求菱形的面积.4.如图,将矩形沿对角线剪开,再把沿方向平移得到.证明:;若,试问当点在线段上的什么位置时,四边形是菱形.(直接写出答案)5.如图,中,,、分别是、的中点,连接,在延长线上,且.求证:四边形是平行四边形;若四边形是菱形,求的度数.6.如图,在菱形中,对角线、相交于点,过点作一条直线分别交、的延长线于点、,连接、.求证:四边形是平行四边形;若,垂足为,,求的值.7.如图,点是菱形的对角线上一点,连接并延长,交于,交的延长线点.问:图中与哪个三角形全等?并说明理由;求证:;猜想:线段,,之间存在什么关系?并说明理由.8.已知:如图,在中,、分别为边、的中点,是对角线,交的延长线于.求证:;若四边形是菱形,则四边形是什么特殊四边形?并证明你的结论.9.如图,四边形为矩形,四边形为菱形.求证:;试探究:当矩形边长满足什么关系时,菱形为正方形?请说明理由.10.如图,点是菱形对角线的延长线上任意一点,以线段为边作一个菱形,且菱形菱形,连接,.求证:;若,,,求的长.11.如图,四边形是菱形,点是延长线上一点,连接,分别交、于点、,连接.求证:;当时,判断与有何等量关系?并证明你的结论.12.在菱形中,对角线与相交于点,,.过点作交的延长线于点.求的周长;点为线段上的点,连接并延长交于点.求证:.13.如图,在菱形中,,,,相交于点.求边的长;如图,将一个足够大的直角三角板角的顶点放在菱形的顶点处,绕点左右旋转,其中三角板角的两边分别与边,相交于点,,连接与相交于点.①判断是哪一种特殊三角形,并说明理由;②旋转过程中,当点为边的四等分点时,求的长.14.已知:在矩形中,,,四边形的三个顶点、、分别在矩形边、、上,.如图,当四边形为正方形时,求的面积;如图,当四边形为菱形,且时,求的面积(用含的代数式表示);在的条件下,的面积能否等于?请说明理由.15.在菱形中,,是对角线上一点,是线段延长线上一点,且,连接、.若是线段的中点,如图,易证:(不需证明);若是线段或延长线上的任意一点,其它条件不变,如图、图,线段、有怎样的数量关系,直接写出你的猜想;并选择一种情况给予证明.16.如图,在中,,,.点从点出发沿方向以每秒个单位长的速度向点匀速运动,同时点从点出发沿方向以每秒个单位长的速度向点匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点、运动的时间是秒.过点作于点,连接、.求证:;四边形能够成为菱形吗?如果能,求出相应的值;如果不能,说明理由.答案1.证明:∵,,∴四边形是平行四边形,∵在菱形中,,∴平行四边形是菱形,故,四边形是矩形;解:∵,,∴,∵,∴是等边三角形,∴,,∵四边形是菱形,∴,∴四边形的面积.2.证明:∵四边形是平行四边形,∴,且,∴,∵,∴,∴四边形是平行四边形.解:∵四边形是菱形,∴,∴,∵,,∴,∴,∴.3.证明:∵四边形是矩形,∴,,,∴,∴,∴,∵,∴四边形为平行四边形.解:∵四边形为菱形,∴,,∵四边形是矩形,∴,,∴,∵,,∴,,故菱形的面积为:.4.解:得:;得;+得:解得;-得:;把代入,;代入,,;将,代入,.方程的为:,.5.证明:∵,是的中点,∴,∵,∴,在中,∵且是的中点,∴是等腰底边上的中线,∴也是等腰的顶角平分线,∴,∵,∴,∵,∴,∴,又∵,∴四边形是平行四边形;解:∵四边形是菱形,∴,由知,,∴,∴是等边三角形,∴,在中,.6.证明:在菱形中,,,,∴,在和中,,∴,∴,又∵,∴四边形是平行四边形;解:设,∵,,∴,又∵,∴,∴,∴,∴,∵,∴,∴.7.解:.理由:∵四边形是菱形,∴,.又∵,∴.证明:∵,∴,∵,∴,又∵,∴.猜想:.理由:∵,∴.∴.∵,∴.∴.8.证明:∵四边形是平行四边形,∴,,.∵点、分别是、的中点,∴,.∴.在和中,,∴.解:当四边形是菱形时,四边形是矩形.证明:∵四边形是平行四边形,∴.∵,∴四边形是平行四边形.∵四边形是菱形,∴.∵,∴.∴,.∵,∴.∴.即.∴四边形是矩形.9.证明:∵四边形为矩形,∴,,∵四边形为菱形,∴,在和中,,∴;解:当时,菱形为正方形.理由:∵,∴,,又∵,∴,∴,同理可得,,∵,∴,∴菱形是正方形.10.证明:∵菱形菱形,∴,∴,∴,∵,,∴,∴;解:连接交于点,则,∵,∴,∴,,,∴,∴,∴.11.证明:∵四边形是菱形,∴,;在和中,∴,∴.解:判断.∵四边形是菱形,∴,∴,由题意知:∴,则,∵,∴,∴,∵,∴,∵,∴,∴,∴.12.解:∵四边形是菱形,∴,,,∴,,∵,,∴四边形是平行四边形,∴,,∴的周长是:.证明:∵四边形是菱形,∴,∴,∵在和中,∴,∴.13.解:∵四边形是菱形,∴,∴为直角三角形,且,.在中,由勾股定理得:.①是等边三角形.理由如下:∵由知,菱形边长为,,∴与均为等边三角形,∴,又∵,∴.在与中,∵,∴,∴,∴是等腰三角形,又∵,∴是等边三角形.②,为四等分点,且,∴,.由①知,∴.∵(三角形内角和定理),(等边三角形内角),(对顶角)∴.在与中,∵,∴,∴,即,解得:.14.解:如图,过点作于.在正方形中,,,∴,∵,∴,又∵,∴,同理可证:,∴,∴,则,如图,过点作于.连接.∵,∴,∵,∴,∴.又∵,,∴.∴.∴的面积不能等于.∵若,则,∴.此时,在中,,在中,,∴,即点已经不在边上.故不可能有;解法二:的面积不能等于,∵点在上,∴菱形边长的最大值为,∴的最大值为,又因为函数的值随着的增大而减小,所以的最小值为.又∵,∴的面积不能等于.15.证明:∵四边形为菱形,∴,又∵,∴是等边三角形,∵是线段的中点,∴,,∵,∴,∴,∵,∴,∴,∴;图.…图.…图证明如下:过点作,交于点,∵四边形为菱形,∴,又∵,∴是等边三角形,∴,,…又∵,∴,又∵,∴是等边三角形,…∴,∴,…又∵,∴,又∵,∴,…∴;…图证明如下:过点作交延长线于点,∵四边形为菱形,∴,又∵,∴是等边三角形,∴,,…又∵,∴,又∵,∴是等边三角形,…∴,∴,…又∵,∴,又∵,∴,…∴.…16.证明:在中,,,,∴.又∵,∴;解:能,理由如下:∵,,∴.又∵,∴四边形为平行四边形,∵,∴.∴.若使为菱形,则需,即,.即当时,四边形为菱形.。
最新北师大版九年级数学上册《特殊的平行四边形》全章热门考点整合及答案
全章热门考点整合应用名师点金:本章内容是中考的必考内容,主要考查与特殊平行四边形中菱形、矩形、正方形有关的计算和证明等问题.近几年又出现了许多与特殊平行四边形有关的开放探索题、操作题以及与全等、相似、函数知识相结合的综合题.其主要考点可概括为:一个定理、三个图形、三个判定与性质、四个技巧、两种思想.一个定理——直角三角形斜边上的中线定理1.如图,在△ABC中,点D,E,F分别是AB,BC,CA的中点,AH是边BC上的高.求证:(1)四边形ADEF是平行四边形;(2)∠DHF=∠DEF.(第1题)三个图形图形1菱形2.如图,在△ABC中,D,E分别是AB,AC的中点,过点E作EF∥AB,交BC于点F.(1)求证:四边形DBFE是平行四边形.(2)当△ABC满足什么条件时,四边形DBFE是菱形?并说明理由.(第2题)图形2矩形3.如图,在▱ABCD中,点O是AC与BD的交点,过点O的直线与BA的延长线,DC的延长线分别交于点E,F.(1)求证:△AOE≌△COF.(2)连接EC,AF,则EF与AC满足什么数量关系时,四边形AECF是矩形?请说明理由.(第3题)图形3正方形4.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,先把△ABC绕点B顺时针旋转90°后得△DBE,再把△ABC沿射线AB平移至△FEG,DE,FG相交于点H.(1)判断线段DE,FG的位置关系,并说明理由;(2)连接CG,求证:四边形CBEG是正方形.(第4题)三个判定与性质判定与性质1菱形5.如图,在△ABC中,∠BAC的平分线交BC于点D,E是AB上一点,且AE=AC,EF∥BC 交AD于点F.求证:四边形CDEF是菱形.(第5题)判定与性质2矩形6.【2015·湘西州】如图,在▱ABCD中,DE⊥AB,BF⊥CD,垂足分别为E,F.求证:(1)△ADE≌△CBF;(2)四边形DEBF为矩形.(第6题)判定与性质3正方形7.如图,E为正方形ABCD的边AB的延长线上一点,DE交AC于点F,交BC于点G,H 为GE的中点.求证:FB⊥BH.(第7题)四个技巧技巧1解与四边形有关的折叠问题的技巧(轴对称变换法】8.如图,在矩形ABCD中,AB=10,BC=5,点E,F分别在AB,CD上,将矩形ABCD 沿EF折叠,使点A,D分别落在矩形ABCD外部的点A1,D1处,求阴影部分图形的周长.(第8题)技巧2解与四边形有关的旋转问题的技巧(特殊位置法】9.如图,正方形ABCD的对角线相交于点O,点O也是正方形A′B′C′O的一个顶点,如果两个正方形的边长都等于1,那么正方形A′B′C′O绕顶点O转动,两个正方形重叠部分的面积大小有什么规律?请说明理由.(第9题)技巧3解与四边形有关的动点问题的技巧(固定位置法】10.如图,在边长为10的菱形ABCD中,对角线BD=16,对角线AC,BD相交于点G,点O是直线BD上的动点,OE⊥AB于E,OF⊥AD于F.(1)求对角线AC的长及菱形ABCD的面积.(2)如图①,当点O在对角线BD上运动时,OE+OF的值是否发生变化?请说明理由.(3)如图②,当点O在对角线BD的延长线上时,OE+OF的值是否发生变化?若不变,请说明理由;若变化,请探究OE,OF之间的数量关系.技巧4解中点四边形的技巧11.如图,在△ABC中,AB=AC,点O在△ABC的内部,∠BOC=90°,OB=OC,D,E,F,G分别是AB,OB,OC,AC的中点.(1)求证:四边形DEFG是矩形;(2)若DE=2,EF=3,求△ABC的面积.(第11题)思想1转化思想12.如图,在四边形ABCD中,∠C=90°,∠ABD=∠CBD,AB=CB,P是BD上一点,PE ⊥BC ,PF ⊥CD ,垂足分别为点E ,F.求证:PA =EF.(第12题)思想2 数形结合思想 13.[阅读]在平面直角坐标系中,以任意两点P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2)为端点的线段的中点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 22,y 1+y 22. [运用](1)如图,矩形ONEF 的对角线相交于点M ,ON ,OF 分别在x 轴和y 轴上,O 为坐标原点,点E 的坐标为(4,3),则点M 的坐标为________.(2)在平面直角坐标系中,有A(-1,2),B(3,1),C(1,4)三点,另有一点D 与点A ,B ,C 构成平行四边形的顶点,求点D 的坐标.(第13题)答案1.证明:(1)∵点D ,E 分别是AB ,BC 的中点, ∴DE ∥AC.同理可得EF ∥AB. ∴四边形ADEF 是平行四边形. (2)由(1)知四边形ADEF 是平行四边形, ∴∠DAF =∠DEF.在Rt △AHB 中,∵D 是AB 的中点, ∴DH =12AB =AD.∴∠DAH =∠DHA. 同理可得HF =12AC =AF ,∴∠FAH =∠FHA.∴∠DAH +∠FAH =∠DHA +∠FHA. ∴∠DAF =∠DHF. ∴∠DHF =∠DEF.2.(1)证明:∵D ,E 分别是AB ,AC 的中点, ∴DE 是△ABC 的中位线. ∴DE ∥BC. 又∵EF ∥AB ,∴四边形DBFE 是平行四边形. (2)解:答案不唯一,下列解法供参考. 当AB =BC 时,四边形DBFE 是菱形. 理由:∵D 是AB 的中点, ∴BD =12AB.∵DE 是△ABC 的中位线, ∴DE =12BC.又∵AB =BC ,∴BD =DE. 又∵四边形DBFE 是平行四边形, ∴四边形DBFE 是菱形.3.(1)证明:∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴OA =OC ,AB ∥CD. ∴∠AEO =∠CFO. 又∵∠AOE =∠COF , ∴△AOE ≌△COF(AAS).(2)解:当AC =EF 时,四边形AECF 是矩形.理由如下:由(1)知△AOE≌△COF,∴OE=OF.又∵AO=CO,∴四边形AECF是平行四边形.又∵AC=EF,∴四边形AECF是矩形.4.(1)解:DE⊥FG.理由如下:由题意,得∠A=∠BDE=∠GFE,∠ABC=∠DBE=90°,∴∠BDE+∠BED=90°.∴∠GFE+∠BED=90°.∴∠FHE=90°,即DE⊥FG.(2)证明:∵△ABC沿射线AB平移至△FEG,∴CB∥GE,CB=GE.∴四边形CBEG是平行四边形.∵∠GEF=∠ABC=90°,∴四边形CBEG是矩形.∵BC=BE,∴四边形CBEG是正方形.(第5题)5.证明:如图,连接CE,交AD于点O.∵AC=AE,∴△ACE为等腰三角形.∵AO平分∠CAE,∴AO⊥CE,且OC=OE.∵EF∥CD,∴∠2=∠1.又∵∠DOC=∠FOE,∴△DOC≌△FOE(ASA).∴OD=OF.即CE与DF互相垂直且平分.∴四边形CDEF是菱形.6.证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠A=∠C,AD=CB.又∵DE⊥AB,BF⊥CD,∴∠DEA=∠BFC=90°.∴△ADE≌△CBF.(2)∵△ADE≌△CBF,∴AE=CF.∵CD=AB,∴DF=BE.又∵CD∥AB,∴四边形DEBF为平行四边形.又∵∠DEB=90°,∴四边形DEBF为矩形.7.证明:∵四边形ABCD是正方形,∴CD=CB,∠DCF=∠BCF=45°,DC∥AE,∠CBE=90°,∴∠CDF=∠E.又∵CF=CF,∴△DCF≌△BCF.∴∠CDF=∠CBF.∴∠CBF=∠E.∵H为GE的中点,∴HB=HG=12GE.∴∠HGB=∠HBG.∵∠CDG+∠CGD=90°,∠CGD=∠HGB=∠HBG,∴∠FBG+∠HBG=90°.即∠FBH=90°,∴FB⊥BH.8.解:∵在矩形ABCD中,AB=10,BC=5,∴CD=AB=10,AD=BC=5.又∵将矩形ABCD沿EF折叠,使点A,D分别落在矩形ABCD外部的点A1,D1处,∴根据轴对称的性质可得A1E=AE,A1D1=AD,D1F=DF.设线段D1F与线段AB交于点M,则阴影部分的周长为(A1E+EM+MD1+A1D1)+(MB+MF+FC+CB)=AE+EM+MD1+AD+MB+MF+FC+CB=(AE+EM+MB)+(MD1+MF+FC)+AD+CB=AB+(FD1+FC)+10=AB+(FD+FC)+10=10+10+10=30.9.解:两个正方形重叠部分的面积保持不变,始终是1 4 .理由如下:∵四边形ABCD是正方形,∴OB=OC,∠OBE=∠OCF=45°,∠BOC=90°. ∵四边形A′B′C′O是正方形,∴∠EOF=90°.∴∠EOF=∠BOC.∴∠EOF-∠BOF=∠BOC-∠BOF.即∠BOE =∠COF.∴△BOE ≌△COF.∴S △BOE =S △COF .∴两个正方形重叠部分的面积等于S △BOC .∵S 正方形ABCD =1×1=1,∴S △BOC =14S 正方形ABCD =14. ∴两个正方形重叠部分的面积保持不变,始终是14. 10.解:(1)在菱形ABCD 中,AG =CG ,AC ⊥BD ,BG =12BD =12×16=8, 由勾股定理得AG =AB 2-BG 2=102-82=6,所以AC =2AG =2×6=12.所以菱形ABCD 的面积=12AC ·BD =12×12×16=96. (2)不发生变化.理由如下:如图①,连接AO ,则S △ABD =S △ABO +S △AOD ,所以12BD ·AG =12AB ·OE +12AD ·OF. 即12×16×6=12×10·OE +12×10·OF. 解得OE +OF =9.6,是定值,不变.(3)发生变化.如图②,连接AO ,则S △ABD =S △ABO -S △AOD ,所以12BD ·AG =12AB ·OE -12AD ·OF. 即12×16×6=12×10·OE -12×10·OF. 解得OE -OF =9.6,是定值,不变.所以OE +OF 的值发生变化,OE ,OF 之间的数量关系为OE -OF =9.6.(第10题)11.(1)证明:如图,连接AO 并延长交BC 于H ,∵AB =AC ,OB =OC ,∴AH 是BC 的中垂线,即AH ⊥BC 于H.∵D ,E ,F ,G 分别是AB ,OB ,OC ,AC 的中点,(第11题)∴DG ∥EF ∥BC ,DE ∥AH ∥GF.∴四边形DEFG 是平行四边形.∵EF ∥BC ,AH ⊥BC ,∴AH ⊥EF.又∵DE ∥AH ,∴EF ⊥DE ,∴四边形DEFG 是矩形.(2)解:∵D ,E ,F 分别是AB ,OB ,OC 的中点.∴AO =2DE =4,BC =2EF =6.∵△BOC 是等腰直角三角形,∴OH =12BC =3. ∴AH =OA +OH =4+3=7.∴S △ABC =12×6×7=21.(第12题)12.证明:如图,连接PC.∵PE ⊥BC ,PF ⊥CD ,∠ECF =90°.∴∠PEC =∠PFC =∠ECF =90°.∴四边形PECF 是矩形.∴PC =EF.在△ABP 和△CBP 中,⎩⎪⎨⎪⎧AB =CB ,∠ABP =∠CBP ,BP =BP ,∴△ABP ≌△CBP(SAS).∴PA =PC.∴PA =EF.点拨:本题运用了转化思想将四边形中的边转化到三角形中,通过用等式的传递性证明两条线段相等.13.解:(1)(2,1.5)(2)设点D 的坐标为(x ,y).若以点A ,B ,C ,D 为顶点构成的四边形是平行四边形,①当AB 为对角线时,∵A(-1,2),B(3,1),C(1,4),∴-1+32=1+x 2,2+12=4+y 2. ∴x =1,y =-1.∴点D 的坐标为(1,-1).②当BC 为对角线时,∵A(-1,2),B(3,1),C(1,4),∴3+12=-1+x 2,1+42=2+y 2. ∴x =5,y =3.∴点D 的坐标为(5,3).③当AC 为对角线时,∵A(-1,2),B(3,1),C(1,4),∴-1+12=3+x 2,2+42=1+y 2. ∴x =-3,y =5.∴点D 的坐标为(-3,5).综上所述,点D 的坐标为(1,-1)或(5,3)或(-3,5).。
(常考题)北师大版初中数学九年级数学上册第一单元《特殊平行四边形》检测(包含答案解析)(3)
一、选择题1.如图,O 是菱形ABCD 的对角线,AC BD 的交点,E ,F 分别是,OA OC 的中点给出下列结论:①ADE EOD S S =;②四边形BFDE 也是菱形;③四边形ABCD 的面积大小等于EF BD ⋅;④ADE EDO ∠=∠;⑤是轴对称图形.其中正确的结论有( )A .2个B .3个C .4个D .5个2.如图,长方形ABCD 是由6个正方形组成,其中有两个一样大的正方形,且最小正方形边长为1,则长方形ABCD 的边长DC 为( )A .10B .13C .16D .193.如图,ABCD 的对角线AC 、BD 交于点O ,顺次连接ABCD 各边中点得到一个新的四边形,如果添加下列四个条件中的一个条件:①AC BD ⊥;②ΔΔABO CBO C C =;③DAO CBO ∠=∠;④DAO BAO ∠=∠,可以使这个新的四边形成为矩形,那么这样的条件个数是( )A .1个B .2个C .3个D .4个4.如图,已知正方形ABCD 的边长为4,E 是边CB 延长线上一点,F 为AB 边上一点,BE =BF ,连接EF 并延长交线段AD 于点G ,连接CF 交BD 于点M ,连接CG 交BD 于点N .则下列结论:①AE =CF ;②∠BFM =∠BMF ;③∠CGF ﹣∠BAE =45°;④当∠BAE =15°时,MN =433. 其中正确的个数有( )A .1B .2C .3D .45.如图,已知菱形OABC 的顶点()0,0O ,()2,0C 且60AOC ∠=︒,若菱形绕点O 逆时针旋转,每秒旋转45︒,则第2020秒时,菱形的对角线交点D 的坐标为( )A .()3,3-B .()1,3--C .()2,3D .33,22⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭6.如图所示,在菱形ABCD 中,5AC =,120BCD ∠=︒,则菱形ABC 的周长是( ).A .20B .15C .10D .57.如图, 菱形ABCD 的对角线AC ,BD 相交于点O ,过点A 作AE ⊥BC 于点E ,连接OE .若OB =6,菱形ABCD 的面积为54,则OE 的长为( )A .4B .4.5C .8D .98.如图,矩形ABCD 中,22BC =,42AB =,点P 是对角线AC 上的一动点,以BP 为直角边作等腰Rt BPQ ∆(其中90PBQ ∠=︒),则PQ 的最小值是( )A .8105B .855C .25D .2109.四边形ABCD 的对角线互相平分,要使它成为矩形,那么需要添加的条件是( ) A .AB =CD B .AD =BC C .AB =BC D .AC =BD 10.如图,AB AF ⊥,EF AF ⊥,BE 与AF 交于点C ,点D 是BC 的中点,2AEB B ∠=∠.若8BC =,7EF =,则AF 的长是( )A .6B .7C .3D .511.如图所示,正方形ABCD 中,E ,F 是对角线AC 上两点,连接BE ,BF ,DE ,DF ,则添加下列哪一个条件可以判定四边形BEDF 是菱形( )A .∠1=∠2B .BE =DFC .∠EDF =60°D .AB =AF 12.如图,菱形ABCD 的边长是5,O 是两条对角线的交点,过O 点的三条直线将菱形分成阴影部分和空白部分,若菱形的一条对角线的长为4,则阴影部分的面积为( )A .21B .21C .12D .24二、填空题13.如图,四边形ABCD 是一个正方形,E 是BC 延长线上一点,且AC =EC ,则∠DAE 的度数为_________.14.如图,正方形AOBC 的两边分别在x 轴、y 轴上,点()4,3D -在边AC 上,以点B 为中心,把△BCD 旋转90︒,则旋转后点D 的对应点1D 的坐标是________.15.我国古代数学家刘徽将勾股形(古人称直角三角形为勾股形)分割成一个正方形和两对全等的三角形,如图所示,已知∠A =90°,正方形ADOF 的面积为4, CF =6,则BD 的长是_______.16.有两个全等矩形纸条,长与宽分别为11和7,按如图所示的方式交叉叠放在一起,则重合部分构成的四边形BGDH 的周长为_______________.17.如图,在矩形ABCD 纸片中,点E 是BC 边的中点,沿直线AE 折叠,点B 落在矩形内部的点B '处,连接AB '并延长交CD 于点F .已知4CF =,5DF =,则AD 的长为__________.18.如图,CD 与BE 互相垂直平分,AD ⊥DB ,∠BDE=70°,则∠CAD= °.19.如图,在矩形ABCD 中,5,6AB BC ==,点,M N 分别在,AD BC 上,且11,33AM AD BN BC ==,E 为直线BC 上一动点,连接DE ,将DCE 沿DE 所在直线翻折得到'DC E ,当点'C 恰好落在直线MN 上时,CE 的长为________.20.如图将一张长方形纸片沿EF 折叠后,点A 、B 分别落在A ′、B ′的位置,如果∠2=70°,则∠1的度数是___________.三、解答题21.如图,在四边形ABCD 中,E 、F 分别是AD ,BC 的中点,G ,H 分别是BD 、AC 的中点,依次连接E ,G ,F ,H .(1)求证:四边形EGFH 是平行四边形;(2)当AB=CD 时,EF 与GH 有怎样的位置关系?请说明理由;(3)若AB=CD ,∠ABD=20°,∠BDC=70°,则∠GEF= °. 22.如图,点E 是正方形ABCD 的边DC 上一点,把ADE 顺时针旋转ABF 的位置.(1)旋转中心是点 ,旋转角度是 度:(2)若连结EF ,则AEF 是 三角形,并证明你的结论.23.(1)将一张长方形纸片按如图1所示的方式折叠,BC 、BD 为折痕,求CBD ∠的度数;(2)将一张长方形纸片按如图2所示的方式折叠,BC 、BD 为折痕,若115CBD ∠=︒,求A BE ∠'的度数;(3)将一张长方形纸片按如图3所示的方式折叠,BC 、BD 为折痕,若CBD α∠=,求A BE '∠'的度数(用含α的式子表示)24.如图,△ABC 中,AC 的垂直平分线MN 交AB 于点D ,交AC 于点O ,CE ∥AB ,交MN 于点E ,连接AE 、CD .(1)求证:OD =OE ;(2)请判断四边形ADCE 的形状,并说明理由.25.如图,四边形ABCD 中,对角线AC ,BD 相交于点O ,AB ∥CD ,AB=CD ,且OA=OD .(1)求证:四边形ABCD是矩形;(2)DF⊥AC于点F,若∠ADF:∠FDC=3:2,则∠BDF的度数是多少?26.综合与探究如图是一个正方形纸片ABCO,如果将正方形纸片ABCO绕点C逆时针旋转角度α(0°<α<90°),得到正方形CDEF,ED交AB于点G,ED的延长线交0A于点H,连接CH、CG.(1)求证:CG平分∠DCB;(2)直接写出线段HG、OH、BG之间的数量关系;(3)连接BD,AD,AE,BE,试探究在旋转过程中,四边形AEBD能否成为矩形?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】①正确,根据三角形的面积公式可得到结论.②根据已知条件利用菱形的判定定理可证得其正确.③正确,根据菱形的面积等于对角线乘积的一半即可求得.④不正确,根据已知可求得∠FDO=∠EDO,而无法求得∠ADE=∠EDO.⑤正确,由已知可证得△DEO≌△DFO,从而可推出结论正确.【详解】解:①正确∵E、F分别是OA、OC的中点.∴AE=OE.∵S △ADE 12=⨯AE ×OD 12=⨯OE ×OD =S △EOD ∴S △ADE =S △EOD .②正确 ∵四边形ABCD 是菱形,E ,F 分别是OA ,OC 的中点.∴EF ⊥OD ,OE =OF .∵OD =OB .∴四边形BFDE 是菱形.③正确∵菱形ABCD 的面积12=AC ×BD . ∵E 、F 分别是OA 、OC 的中点. ∴EF 12=AC . ∴菱形ABCD 的面积=EF ×BD .④不正确由已知可求得∠FDO =∠EDO ,而无法求得∠ADE =∠EDO .⑤正确∵EF ⊥OD ,OE =OF ,OD =OD .∴△DEO ≌△DFO .∴△DEF 是轴对称图形.∴正确的结论有四个,分别是①②③⑤,故选:C .【点睛】此题主要考查学生对菱形的性质等知识的理解及运用能力.2.B解析:B【分析】利用正方形的性质,用两种方法表示CD ,从而建立等式求解即可.【详解】设两个一样大的正方形边长为x ,则各正方形边长表示如图,由AD =BC 可列方程:x +2+x +1=2x -1+x ,解得x =4,则DC =x +1+x +x =13,故选B【点睛】本题考查了正方形的性质,熟练掌握正方形的性质,构造等式求解是解题的关键. 3.C解析:C【分析】根据顺次连接四边形的中点,得到的四边形形状和四边形的对角线位置、数量关系有关,利用三角形中位线性质可得:当对角线垂直时,所得新四边形是矩形.逐一对四个条件进行判断.【详解】解:顺次连接四边形的中点,得到的四边形形状和四边形的对角线位置、数量关系有关,利用三角形中位线性质可得:当对角线垂直时,所得新四边形是矩形.①,AC BD ⊥∴新的四边形成为矩形,符合条件; ②四边形ABCD 是平行四边形,,AO OC BO DO ∴==.ΔΔ,ABO CBO C C AB BC =∴=.根据等腰三角形的性质可知,BO AC BD AC ⊥∴⊥.所以新的四边形成为矩形,符合条件; ③四边形ABCD 是平行四边形,CBO ADO ∠∠∴=.,DAO CBO ADO DAO ∠∠∠∠=∴=.AO OD ∴=.,AC BD ∴=∴四边形ABCD 是矩形,连接各边中点得到的新四边形是菱形,不符合条件;④,DAO BAO BO DO ∠∠==,AO BD ∴⊥,即平行四边形ABCD 的对角线互相垂直,∴新四边形是矩形.符合条件.所以①②④符合条件.故选:C .【点睛】本题考查特殊四边形的判定与性质,掌握矩形、平行四边形的判定与性质是解题的关键. 4.B解析:B【分析】①根据已知条件证明△ABE ≌△CBF ,即可判断;②由△ABE ≌△CBF 和已知条件证明四边形DGEB 是平行四边形,再证明△FBC ≌△GDC ,当且仅当∠FCG=45°时,∠BFM=∠BMF ,即可判断;③结合①②证明∠FMB=∠CGF ,进而可以判断;④当∠BAE=15°时,∠BCM=∠GCD=∠BAE=15°,可得△CMN 是等边三角形,作CH ⊥BD 于点H ,根据正方形边长为4,即可求出MN 的值,进而可以判断.【详解】解:①∵四边形ABCD 是正方形,∴AB =BC ,∠ABE =∠CBF =90°,在△ABE 和△CBF 中,BE BF ABE CBF AB CB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABE ≌△CBF (SAS ),∴AE =CF ,故①正确;②∵△ABE ≌△CBF ,∴∠BCF =∠BAE ,∵∠GEC =∠DBC =∠ADB =45°,∴∠BMF =∠FCB +∠DBC =∠FCB +45°,∵∠GEC =∠DBC ,∴EG ∥DB ,∵DG ∥BE ,∴四边形DGEB 是平行四边形,∴BE =DG ,在△FBC 和△GDC 中,BF DG FBC GDC BC DC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△FBC ≌△GDC (SAS ),∴∠BCF =∠DCG ,∴∠BFM =∠FCD =∠DCG +∠FCG =∠BCF +∠FCG ,∴当且仅当∠FCG =45°时,∠BFM =∠BMF ,故②错误;③∵GE ∥BD ,∴∠FMB =∠GFC ,∵△FBC ≌△GDC ,∴CF =CG ,∴∠GFC =∠CGF ,∴∠FMB =∠CGF ,∴∠CGF ﹣∠BAE =∠FMB ﹣∠BCM =∠MBC =45°,故③正确;④当∠BAE =15°时,∠BCM =∠GCD =∠BAE =15°,∴∠FCG =90°﹣∠BCM ﹣∠GCD =60°,∵BD ∥EG ,∴∠GFC =∠NMC ,∠FGC =∠MNC ,∵∠GFC =∠FGC ,∴∠NMC =∠MNC ,∴CM =CN ,∠MCN =60°,∴△CMN 是等边三角形,作CH ⊥BD 于点H ,如图,∴CH =12BD =122244+=2, ∴CM 223×246, ∴MN =CM 46,故④错误. 所以其中正确有①③,2个.故选:B .【点睛】本题是四边形的综合题,考查了正方形、全等三角形、平行四边形的性质和判定,在有中点和直角三角形的前提条件下,可以利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半来证明两条线段相等.5.D解析:D【分析】过A 作AE ⊥OC 于E ,由菱形OABC 的顶点()0,0O ,()2,0C 且60AOC ∠=︒,求出A(13D 为AC 中点,可求D (132,458=360︒⨯︒,转8次回到原位置,菱形绕点O 逆时针旋转,每秒旋转45︒,则第2020秒时,2020445=45252+88⎛⎫︒⨯︒ ⎪⎝⎭,相当于旋转454=180︒⨯︒,菱形旋转180°。
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特殊的平行四边形知识点名师点晴矩形1.矩形的性质会从边、角、对角线方面通过合情推理提出性质猜想,并用演绎推理加以证明;能运用矩形的性质解决相关问题.2.矩形的判定会用判定定理判定平行四边形是否是矩形及一般四边形是否是矩形菱形1.菱形性质能应用这些性质计算线段的长度2.菱形的判别能利用定理解决一些简单的问题正方形1.正方形的性质了解平行四边形、矩形、菱形、正方形及梯形之间的相互关系,能够熟练运用正方形的性质解决具体问题2.正方形判定掌握正方形的判定定理,并能综合运用特殊四边形的性质和判定解决问题,发现决定中点四边形形状的因素,熟练运用特殊四边形的判定及性质对中点四边形进行判断,并能对自己的猜想进行证明☞2年中考【2015年题组】1.(2015崇左)下列命题是假命题的是()A.对角线互相垂直且相等的平行四边形是正方形.B.对角线互相垂直的矩形是正方形.C.对角线相等的菱形是正方形.D.对角线互相垂直平分的四边形是正方形.【答案】D.考点:1.正方形的判定;2.平行四边形的判定;3.菱形的判定;4.矩形的判定. 2.(2015连云港)已知四边形ABCD ,下列说法正确的是( ) A .当AD=BC ,AB ∥DC 时,四边形ABCD 是平行四边形 B .当AD=BC ,AB=DC 时,四边形ABCD 是平行四边形 C .当AC=BD ,AC 平分BD 时,四边形ABCD 是矩形 D .当AC=BD ,AC ⊥BD 时,四边形ABCD 是正方形 【答案】B . 【解析】试题分析:∵一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,∴A 不正确; ∵两组对边分别相等的四边形是平行四边形,∴B 正确; ∵对角线互相平分且相等的四边形是矩形,∴C 不正确;∵对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形,∴D 不正确; 故选B .考点:1.平行四边形的判定;2.矩形的判定;3.正方形的判定. 3.(2015徐州)如图,菱形中,对角线AC 、BD 交于点O ,E 为AD 边中点,菱形ABCD 的周长为28,则OE 的长等于( )A .3.5B .4C .7D .14 【答案】A . 【解析】试题分析:∵菱形ABCD 的周长为28,∴AB=28÷4=7,OB=OD ,∵E 为AD 边中点,∴OE是△ABD 的中位线,∴OE=12AB=12×7=3.5.故选A .考点:菱形的性质. 4.(2015柳州)如图,G ,E 分别是正方形ABCD 的边AB ,BC 的点,且AG=CE ,AE ⊥EF ,AE=EF ,现有如下结论:①BE=12GE ;②△AGE ≌△ECF ;③∠FCD=45°;④△GBE ∽△ECH其中,正确的结论有( )A .1个B .2个C .3个D .4个 【答案】B .考点:1.全等三角形的判定与性质;2.正方形的性质;3.相似三角形的判定与性质;4.综合题.5.(2015内江)如图所示,正方形ABCD的面积为12,△ABE是等边三角形,点E在正方形ABCD内,在对角线AC上有一点P,使PD+PE的和最小,则这个最小值为()A.3B.23C.26D.6【答案】B.考点:1.轴对称-最短路线问题;2.最值问题;3.正方形的性质.6.(2015南充)如图,菱形ABCD 的周长为8cm ,高AE 长为3cm ,则对角线AC 长和BD 长之比为( )A .1:2B .1:3C .1:2D .1:3【答案】D . 【解析】试题分析:如图,设AC ,BD 相较于点O ,∵菱形ABCD 的周长为8cm ,∴AB=BC=2cm ,∵高AE 长为3cm ,∴BE=22AB AE -=1(cm ),∴CE=BE=1cm ,∴AC=AB=2cm ,∵OA=1cm ,AC ⊥BD ,∴OB=22AB OA -=3(cm ),∴BD=2OB=23cm ,∴AC :BD=1:3.故选D .考点:菱形的性质.7.(2015安徽省)如图,矩形ABCD 中,AB =8,BC =4.点E 在边AB 上,点F 在边CD 上,点G 、H 在对角线AC 上.若四边形EGFH 是菱形,则AE 的长是( ) A .25 B .35 C .5 D .6【答案】C .考点:1.菱形的性质;2.矩形的性质.8.(2015十堰)如图,正方形ABCD 的边长为6,点E 、F 分别在AB ,AD 上,若CE=53,且∠ECF=45°,则CF 的长为( )A .102B .53C 5103D 1053【答案】A .考点:1.全等三角形的判定与性质;2.勾股定理;3.正方形的性质;4.综合题;5.压轴题. 9.(2015鄂州)在平面直角坐标系中,正方形A1B1C1D1、D1E1E2B2、A2B2C2D2、D2E3E4B3、A3B3C3D3…按如图所示的方式放置,其中点B1在y 轴上,点C1、E1、E2、C2、E3、E4、C3…在x 轴上,已知正方形A1B1C1D1的边长为1,∠B1C1O=60°,B1C1∥B2C2∥B3C3…则正方形A2015B2015C2015D2015的边长是( )A .201421)(B .201521)( C .201533)( D .201433)(【答案】D .考点:1.正方形的性质;2.规律型;3.综合题. 10.(2015广安)如图,已知E 、F 、G 、H 分别为菱形ABCD 四边的中点,AB=6cm ,∠ABC=60°,则四边形EFGH 的面积为 cm2.【答案】93.【解析】试题分析:连接AC ,BD ,相交于点O ,如图所示,∵E 、F 、G 、H 分别是菱形四边上的中点,∴EH=12BD=FG ,EH ∥BD ∥FG ,EF=12AC=HG ,∴四边形EHGF 是平行四边形,∵菱形ABCD 中,AC ⊥BD ,∴EF ⊥EH ,∴四边形EFGH 是矩形,∵四边形ABCD 是菱形,∠ABC=60°,∴∠ABO=30°,∵AC ⊥BD ,∴∠AOB=90°,∴AO=12AB=3,∴AC=6,在Rt △AOB 中,由勾股定理得:OB=22AB OA =33,∴BD=63,∵EH=12BD ,EF=12AC ,∴EH=33,EF=3,∴矩形EFGH 的面积=EF•FG=93cm2.故答案为:93.考点:1.中点四边形;2.菱形的性质. 11.(2015凉山州)菱形ABCD 在平面直角坐标系中的位置如图所示,顶点B (2,0),∠DOB=60°,点P 是对角线OC 上一个动点,E (0,﹣1),当EP+BP 最短时,点P 的坐标为 .【答案】(233-,23-).的交点,∴点P 的坐标为方程组3(13)1y x y x ⎧=⎪⎨⎪=-⎩的解,解方程组得:3323x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩,所以点P 的坐标为(33,23-),故答案为:(233-,23).考点:1.菱形的性质;2.坐标与图形性质;3.轴对称-最短路线问题;4.动点型;5.压轴题;6.综合题. 12.(2015潜江)菱形ABCD 在直角坐标系中的位置如图所示,其中点A 的坐标为(1,0),点B 的坐标为(03,动点P 从点A 出发,沿A→B→C→D→A→B→…的路径,在菱形的边上以每秒0.5个单位长度的速度移动,移动到第2015秒时,点P 的坐标为 .【答案】(0.5,32.考点:1.菱形的性质;2.坐标与图形性质;3.规律型;4.综合题.13.(2015北海)如图,已知正方形ABCD 的边长为4,对角线AC 与BD 相交于点O ,点E 在DC 边的延长线上.若∠CAE=15°,则AE= .【答案】8. 【解析】试题分析:∵正方形ABCD 的边长为4,对角线AC 与BD 相交于点O ,∴∠BAC=45°,AB ∥DC ,∠ADC=90°,∵∠CAE=15°,∴∠E=∠BAE=∠BAC ﹣∠CAE=45°﹣15°=30°.∵在Rt △ADE 中,∠ADE=90°,∠E=30°,∴AE=2AD=8.故答案为:8. 考点:1.含30度角的直角三角形;2.正方形的性质. 14.(2015南宁)如图,在正方形ABCD 的外侧,作等边△ADE ,则∠BED 的度数是 .【答案】45°.考点:1.正方形的性质;2.等边三角形的性质.15.(2015玉林防城港)如图,已知正方形ABCD边长为3,点E在AB边上且BE=1,点P,Q分别是边BC,CD的动点(均不与顶点重合),当四边形AEPQ的周长取最小值时,四边形AEPQ的面积是.【答案】9 2.【解析】试题分析:如图1所示,作E关于BC的对称点E′,点A关于DC的对称点A′,连接A′E′,四边形AEPQ的周长最小,∵AD=A′D=3,BE=BE′=1,∴AA′=6,AE′=4.∵DQ∥AE′,D是AA′的中点,∴DQ是△AA′E′的中位线,∴DQ=12AE′=2;CQ=DC﹣CQ=3﹣2=1,∵BP∥AA′,∴△BE′P∽△AE′A′,∴'''BP BEAA AE=,即164BP=,BP=32,CP=BC﹣BP=332-=32,S四边形AEPQ=S正方形ABCD﹣S△ADQ﹣S△PCQ﹣SBEP=9﹣12AD•DQ﹣12CQ•CP﹣12BE•BP=9﹣12×3×2﹣12×1×32﹣12×1×32=92,故答案为:92.考点:1.轴对称-最短路线问题;2.正方形的性质.16.(2015达州)在直角坐标系中,直线1y x =+与y 轴交于点A ,按如图方式作正方形A1B1C1O 、A2B2C2C1、A3B3C1C2…,A1、A2、A3…在直线1y x =+上,点C1、C2、C3…在x 轴上,图中阴影部分三角形的面积从左到游依次记为1S 、2S 、3S 、…nS ,则nS 的值为 (用含n 的代数式表示,n 为正整数).【答案】232n -.故答案为:232n .考点:1.一次函数图象上点的坐标特征;2.正方形的性质;3.规律型;4.综合题. 17.(2015齐齐哈尔)如图,正方形ABCB1中,AB=1.AB 与直线l 的夹角为30°,延长CB1交直线l 于点A1,作正方形A1B1C1B2,延长C1B2交直线l 于点A2,作正方形A2B2C2B3,延长C2B3交直线l 于点A3,作正方形A3B3C3D4,…,依此规律,则A2014A2015= .【答案】20142(3).考点:1.相似三角形的判定与性质;2.正方形的性质;3.规律型;4.综合题.18.(2015梧州)如图,在正方形ABCD 中,点P 在AD 上,且不与A 、D 重合,BP 的垂直平分线分别交CD 、AB 于E 、F 两点,垂足为Q ,过E 作EH ⊥AB 于H . (1)求证:HF=AP ;(2)若正方形ABCD 的边长为12,AP=4,求线段EQ 的长.【答案】(1)证明见试题解析;(21010.【解析】考点:1.正方形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.勾股定理;4.综合题. 19.(2015恩施州)如图,四边形ABCD 、BEFG 均为正方形,连接AG 、CE . (1)求证:AG=CE ; (2)求证:AG ⊥CE .【答案】(1)证明见试题解析;(2)证明见试题解析. 【解析】 试题分析:(1)由ABCD 、BEFG 均为正方形,得出AB=CB ,∠ABC=∠GBE=90°,BG=BE ,得出∠ABG=∠CBE ,从而得到△ABG ≌△CBE ,即可得到结论;(2)由△ABG ≌△CBE ,得出∠BAG=∠BCE ,由∠BAG+∠AMB=90°,对顶角∠AMB=∠CMN ,得出∠BCE+∠CMN=90°,证出∠CNM=90°即可. 试题解析:(1)∵四边形ABCD 、BEFG 均为正方形,∴AB=CB ,∠ABC=∠GBE=90°,BG=BE ,∴∠ABG=∠CBE ,在△ABG 和△CBE 中,∵AB=CB ,∠ABG=∠CBE ,BG=BE ,∴△ABG ≌△CBE (SAS ),∴AG=CE ;(2)如图所示:∵△ABG ≌△CBE ,∴∠BAG=∠BCE ,∵∠ABC=90°,∴∠BAG+∠AMB=90°,∵∠AMB=∠CMN ,∴∠BCE+∠CMN=90°,∴∠CNM=90°,∴AG ⊥CE .考点:1.全等三角形的判定与性质;2.正方形的性质. 20.(2015武汉)已知锐角△ABC 中,边BC 长为12,高AD 长为8.(1)如图,矩形EFGH 的边GH 在BC 边上,其余两个顶点E 、F 分别在AB 、AC 边上,EF 交AD 于点K .①求EFAK 的值;②设EH=x ,矩形EFGH 的面积为S ,求S 与x 的函数关系式,并求S 的最大值;(2)若AB=AC ,正方形PQMN 的两个顶点在△ABC 一边上,另两个顶点分别在△ABC 的另两边上,直接写出正方形PQMN 的边长.【答案】(1)①32;②3(8)2S x x =-, S 的最大值是24;(2)245或24049.试题解析:(1)①∵EF ∥BC ,∴AK EF AD BC =,∴EF BC AK AD ==128=32,即EF AK 的值是32;考点:1.相似三角形的判定与性质;2.二次函数的最值;3.矩形的性质;4.正方形的性质;5.分类讨论;6.综合题;7.压轴题. 21.(2015荆州)如图1,在正方形ABCD 中,P 是对角线BD 上的一点,点E 在AD 的延长线上,且PA=PE ,PE 交CD 于F . (1)PC=PE ;(2)求∠CPE 的度数;(3)如图2,把正方形ABCD 改为菱形ABCD ,其他条件不变,当∠ABC=120°时,连接CE ,试探究线段AP 与线段CE 的数量关系,并说明理由.【答案】(1)证明见试题解析;(2)90°;(3)AP=CE . 【解析】 试题分析:(1)先证出△ABP ≌△CBP ,得到PA=PC ,由PA=PE ,得到PC=PE ;(2)由△ABP ≌△CBP ,得到∠BAP=∠BCP ,进而得到∠DAP=∠DCP ,由PA=PC ,得到∠DAP=∠E ,∠DCP=∠E ,最后∠CPF=∠EDF=90°得到结论; (3)借助(1)和(2)的证明方法容易证明结论.考点:1.正方形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.菱形的性质;4.探究型;5.综合题;6.压轴题.【2014年题组】 1.(2014·宜宾) 如图,将n 个边长都为2的正方形按如图所示摆放,点A1,A2,…An 分别是正方形的中心,则这n 个正方形重叠部分的面积之和是( )A .nB .n ﹣1C .(14)n ﹣1D .14n【答案】B . 【解析】试题分析:由题意可得一个阴影部分面积等于正方形面积的14,即是14×4=1,5个这样的正方形重叠部分(阴影部分)的面积和为:1×4,n 个这样的正方形重叠部分(阴影部分)的面积和为:1×(n ﹣1)=n ﹣1. 故选B .考点:1.正方形的性质2.全等三角形的判定与性质. 2.(2014·山东省淄博市)如图,矩形纸片ABCD 中,点E 是AD 的中点,且AE=1,BE 的垂直平分线MN 恰好过点C .则矩形的一边AB 的长度为( )A . 1B .2C .3D . 2【答案】C .考点:1.勾股定理;2.线段垂直平分线的性质;3.矩形的性质. 3.(2014山东省聊城市)如图,在矩形ABCD 中,边AB 的长为3,点E ,F 分别在AD ,BC 上,连接BE ,DF ,EF ,BD .若四边形BEDF 是菱形,且EF=AE+FC ,则边BC 的长为( )A .3B . 33 C .3 D 93【答案】B . 【解析】试题分析:∵四边形ABCD 是矩形,∴∠A=90°,即BA ⊥BF ,∵四边形BEDF 是菱形,∴EF ⊥BD ,∠EBO=∠DBF ,∴AB=BO=3,∠ABE=∠EBO ,∴∠ABE=∠EBD=∠DBC=30°,∴BE=23cos30BO=︒,∴BF=BE=23,∵EF=AE+FC ,AE=CF ,EO=FO∴CF=AE=3,∴BC=BF+CF=33,故选B .考点:1.矩形的性质;2.菱形的性质.4.(2014·广西来宾市)顺次连接菱形各边的中点所形成的四边形是( ) A . 等腰梯形 B . 矩形 C . 菱形 D . 正方形 【答案】B .考点:1.正方形的判定;2.三角形中位线定理;3.菱形的性质. 5.(2014·贵州铜仁市)如图所示,在矩形ABCD 中,F 是DC 上一点,AE 平分∠BAF 交BC 于点E ,且DE ⊥AF ,垂足为点M ,BE=3,AE=26,则MF 的长是( )A 15B 15C .1D . 15【答案】D .考点:1.相似三角形的判定与性质;2.角平分线的性质;3.勾股定理;4.矩形的性质.6.(2014·襄阳)如图,在矩形ABCD 中,点E ,F 分别在边AB ,BC 上,且AE=13AB ,将矩形沿直线EF 折叠,点B 恰好落在AD 边上的点P 处,连接BP 交EF 于点Q ,对于下列结论:①EF=2BE ;②PF=2PE ;③FQ=4EQ ;④△PBF 是等边三角形.其中正确的是( )A .①②B .②③C .①③D .①④ 【答案】D . 【解析】试题分析:∵AE=13AB ,∴BE=2AE .由翻折的性质得,PE=BE ,∴∠APE=30°.∴∠AEP=90°﹣30°=60°,∴∠BEF=12(180°﹣∠AEP )=12(180°﹣60°)=60°.∴∠EFB=90°﹣60°=30°.∴EF=2BE .故①正确. ∵BE=PE ,∴EF=2PE .∵EF>PF,∴PF>2PE.故②错误.由翻折可知EF⊥PB,∴∠EBQ=∠EFB=30°.∴BE=2EQ,EF=2BE.∴FQ=3EQ.故③错误.由翻折的性质,∠EFB=∠BFP=30°,∴∠BFP=30°+30°=60°.∵∠PBF=90°﹣∠EBQ=90°﹣30°=60°,∴∠PBF=∠PFB=60°.∴△PBF是等边三角形.故④正确;综上所述,结论正确的是①④.故选D.考点:1.矩形的性质;2.含30度角直角三角形的判定和性质;3.等边三角形的判定.7.(2014·宁夏)菱形ABCD中,若对角线长AC=8cm,BD=6cm,则边长AB= cm.【答案】5.考点:1.菱形的性质;2.勾股定理.8.(2014·山东省聊城市)如图,四边形ABCD是平行四边形,作AF∥CE,BE∥DF,AF 交BE与G点,交DF与F点,CE交DF于H点、交BE于E点.求证:△EBC≌△FDA.【答案】证明见解析.考点:1.平行四边形的性质;2.全等三角形的判定.9.(2014·梅州)如图,在正方形ABCD中,E是AB上一点,F是AD延长线上一点,且DF=BE.(1)求证:CE=CF;(2)若点G在AD上,且∠GCE=45°,则GE=BE+GD成立吗?为什么?【答案】(1)证明见解析;(2)GE=BE+GD成立,理由见解析.【解析】试题分析:(1)由DF=BE,四边形ABCD为正方形可证△CEB≌△CFD,从而证出CE=CF.(2)由(1)得,CE=CF,∠BCE+∠ECD=∠DCF+∠ECD即∠ECF=∠BCD=90°又∠GCE=45°所以可得∠GCE=∠GCF,故可证得△ECG≌△FCG,即EG=FG=GD+DF.又因为DF=BE,所以可证出GE=BE+GD成立.试题解析:(1)在正方形ABCD中,∵BC=CD,∠B=∠CDF,BE=DF,∴△CBE≌△CDF (SAS).∴CE=CF.(2)GE=BE+GD成立.理由是:考点:1.正方形的性质;2.全等三角形的判定和性质;3.等腰直角三角形的性质.☞考点归纳归纳1:矩形基础知识归纳:1、矩形的概念有一个角是直角的平行四边形叫做矩形.2、矩形的性质(1)具有平行四边形的一切性质(2)矩形的四个角都是直角(3)矩形的对角线相等(4)矩形是轴对称图形3、矩形的判定(1)定义:有一个角是直角的平行四边形是矩形(2)定理1:有三个角是直角的四边形是矩形(3)定理2:对角线相等的平行四边形是矩形基本方法归纳:关于矩形,应从平行四边形的内角的变化上认识其特殊性:一个内角是直角的平行四边形,进一步研究其特有的性质:是轴对称图形、内角都是直角、对角线相等.同时平行四边形的性质矩形也都具有.注意问题归纳:证明一个四边形是矩形,若题设条件与这个四边形的对角线有关,通常证这个四边形的对角线相等.【例1】如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,∠ACB=30°,则∠AOB 的大小为()A、30°B、60°C、90°D、120°【答案】B.考点:矩形的性质.归纳2:菱形基础知识归纳:1、菱形的概念有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形2、菱形的性质(1)具有平行四边形的一切性质(2)菱形的四条边相等(3)菱形的对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角(4)菱形是轴对称图形3、菱形的判定(1)定义:有一组邻边相等的平行四边形是菱形(2)定理1:四边都相等的四边形是菱形(3)定理2:对角线互相垂直的平行四边形是菱形4、菱形的面积S菱形=底边长×高=两条对角线乘积的一半注意问题归纳:菱形是在平行四边形的前提下定义的,首先它是平行四边形,但它是特殊的平行四边形,特殊之处就是“有一组邻边相等”,因而就增加了一些特殊的性质和不同于平行四边形的判定方法.【例2】如图,已知AC、BD是菱形ABCD的对角线,那么下列结论一定正确的是().(A)△ABD与△ABC的周长相等;(B)△ABD与△ABC的面积相等;(C)菱形的周长等于两条对角线之和的两倍;(D)菱形的面积等于两条对角线之积的两倍.【答案】B.考点:菱形的性质.归纳3:正方形基础知识归纳:1、正方形的概念有一组邻边相等并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形.2、正方形的性质(1)具有平行四边形、矩形、菱形的一切性质(2)正方形的四个角都是直角,四条边都相等(3)正方形的两条对角线相等,并且互相垂直平分,每一条对角线平分一组对角(4)正方形是轴对称图形,有4条对称轴(5)正方形的一条对角线把正方形分成两个全等的等腰直角三角形,两条对角线把正方形分成四个全等的小等腰直角三角形(6)正方形的一条对角线上的一点到另一条对角线的两端点的距离相等.注意问题归纳:正方形的判定没有固定的方法,只要判定既是矩形又是菱形就可以判定. 【例3】如图,ABCD 是正方形场地,点E 在DC 的延长线上,AE 与BC 相交于点F .有甲、乙、丙三名同学同时从点A 出发,甲沿着A ﹣B ﹣F ﹣C 的路径行走至C ,乙沿着A ﹣F ﹣E ﹣C ﹣D 的路径行走至D ,丙沿着A ﹣F ﹣C ﹣D 的路径行走至D .若三名同学行走的速度都相同,则他们到达各自的目的地的先后顺序(由先至后)是( )A . 甲乙丙B . 甲丙乙C . 乙丙甲D .丙甲乙【答案】B .考点:正方形的性质. ☞1年模拟 1.(2015届山东省潍坊市昌乐县中考一模)下列说法中,错误的是( ) A .平行四边形的对角线互相平分B .对角线互相平分的四边形是平行四边形C .菱形的对角线互相垂直D .对角线互相垂直的四边形是菱形 【答案】D . 【解析】试题分析:根据平行四边形的菱形的性质得到A 、B 、C 选项均正确,而D 不正确,因为对角线互相垂直的四边形也可能是梯形.故选D .考点:1.菱形的判定与性质;2.平行四边形的判定与性质. 2.(2015届广东省广州市中考模拟)如图,在矩形ABCD 中,对角线AC ,BD 相交于点O ,∠ACB=30°,则∠AOB 的大小为( )A.30°B.60°C.90°D.120°【答案】B.考点:矩形的性质.3.(2015届山东省日照市中考模拟)如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠B=45°,AE 为BC边上的高,将△ABE沿AE所在直线翻折得△AB1E,则△AB1E与四边形AECD重叠部分的面积为()A.0.7 B.0.9 C.2−2 D2【答案】C.【解析】试题分析:如图,∵∠B=45°,AE⊥BC,∴∠BAE=∠B=45°,∴AE=BE,由勾股定理得:BE2+AE2=22,解得:2,由题意得:△ABE≌△AB1E,∴∠BAB1=2∠BAE=90°,2,∴2,2-2,∵四边形ABCD为菱形,∴∠FCB1=∠B=45°,∠CFB1=∠BAB1=90°,∴∠CB1F=45°,CF=B1F,∵CF∥AB,∴△CFB1∽△BAB1,∴11B CCFAB BB=,解得:2,∴△AEB1、△CFB1的面积分别为:12212=,21(22)3222⨯=-,∴△AB1E与四边形AECD重叠部分的面积=1(322)222--=.故选C.考点:1.菱形的性质;2.翻折变换(折叠问题).4.(2015届山东省济南市平阴县中考二模)如图,菱形OABC的顶点O在坐标系原点,顶点A在x轴上,∠B=120°,OA=2,将菱形OABC绕原点O顺时针旋转105°至OA′B′C′的位置,则点B′的坐标为()A.(-2,2)B.(2,-2)C.(2,-2)D.(3,-3)【答案】B.考点:1.菱形的性质;2.坐标与图形变化-旋转.5.(2015届山东省青岛市李沧区中考一模)如图,在矩形ABCD中,点E,F分别在边AB,BC上,且AE=13AB,将矩形沿直线EF折叠,点B恰好落在AD边上的点P处,连接BP交EF于点Q,对于下列结论:①EF=2BE;②PF=2PE;③FQ=4EQ;④△PBF是等边三角形.其中正确的是()A.①②B.②③C.①③D.①④【答案】D.综上所述,结论正确的是①④.故选D.考点:1.翻折变换(折叠问题);2.矩形的性质.6.(2015届山东省日照市中考一模)小明在学习了正方形之后,给同桌小文出了道题,从下列四个条件:①AB=BC,②∠ABC=90°,③AC=BD,④AC⊥BD中选两个作为补充条件,使▱ABCD为正方形(如图),现有下列四种选法,你认为其中错误的是()A .①②B .②③C .①③D .②④ 【答案】B .考点:正方形的判定.7.(2015届山东省青岛市李沧区中考一模)如图,在矩形ABCD 中,AB=3,AD=1,把该矩形绕点A 顺时针旋转α度得矩形AB′C′D′,点C′落在AB 的延长线上,则图中阴影部分的面积是 .34π-.考点:1.旋转的性质;2.矩形的性质;3.扇形面积的计算. 8.(2015届河北省中考模拟二)如图,在矩形ABCD中,AB=3,⊙O 与边BC ,CD 相切,现有一条过点B 的直线与⊙O 相切于点E ,连接BE ,△ABE 恰为等边三角形,则⊙O 的半径为 .【答案】3【解析】试题分析:过O 点作GH ⊥BC 于G ,交BE 于H ,连接OB 、OE ,∴G 是BC 的切点,OE ⊥BH ,∴BG=BE ,∵△ABE 为等边三角形,∴BE=AB=3,∴BG=BE=3,∵∠HBG=30°,∴3,BH=23,设OG=OE=x ,则3-3,3-x ,在RT △OEH 中,EH2+OE2=OH2,即(3-3)2+x2=3-x )2,解得3,∴⊙O 的半径为3.故答案为:3考点:1.切线的性质;2.矩形的性质. 9.(2015届山东省日照市中考一模)边长为1的一个正方形和一个等边三角形如图摆放,则△ABC 的面积为.【答案】14.考点:1.正方形的性质;2.等边三角形的性质;3.含30度角的直角三角形. 10.(2015届山东省青岛市李沧区中考一模)如图,正方形ABCD 和正方形CEFG 中,点D 在CG 上,BC=1,CE=3,H 是AF 的中点,那么CH 的长是 .5考点:1.正方形的性质;2.直角三角形斜边上的中线;3.勾股定理.11.(2015届山西省晋中市平遥县九年级下学期4月中考模拟)如图,已知Rt△ABC中,∠ABC=90°,先把△ABC绕点B顺时针旋转90°至△DBE后,再把△ABC沿射线平移至△FEG,DE、FG相交于点H.(1)判断线段DE、FG的位置关系,并说明理由;(2)连结CG,求证:四边形CBEG是正方形.【答案】(1)FG⊥ED.理由见解析;(2)证明见解析.【解析】考点:1.旋转的性质;2.正方形的判定;3.平移的性质;4.探究型. 12.(2015届北京市平谷区中考二模)如图,已知点E ,F 分别是□ABCD 的边BC ,AD 上的中点,且∠BAC=90°.(1)求证:四边形AECF 是菱形; (2)若∠B=30°,BC=10,求菱形AECF 面积.【答案】(1)见解析(22532【解析】试题分析:(1)利用平行四边形的性质和菱形的性质即可判定四边形AECF 是菱形;(2)连接EF 交于点O ,运用解直角三角形的知识点,可以求得AC 与EF 的长,再利用菱形的面积公式即可求得菱形AECF 的面积. 试题解析:(1)证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD ∥BC ,AD=BC .在Rt △ABC 中,∠BAC=90°,点E 是BC 边的中点,∴AE=CE=12BC . 同理,AF=CF=12AD .∴AF=CE .∴四边形AECF 是平行四边形. ∴平行四边形AECF 是菱形.考点:1.菱形的性质;2.平行四边形的性质;3.解直角三角形. 13.(2015届山东省日照市中考模拟)如图,▱ABCD 在平面直角坐标系中,AD=6,若OA 、OB 的长是关于x 的一元二次方程x2-7x+12=0的两个根,且OA >OB .(1)求sin ∠ABC 的值;(2)若E 为x 轴上的点,且S △AOE=163,求经过D 、E 两点的直线的解析式,并判断△AOE与△DAO 是否相似?(3)若点M 在平面直角坐标系内,则在直线AB 上是否存在点F ,使以A 、C 、F 、M 为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出F 点的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)45.(2)△AOE ∽△DAO .(3)F1(3,8);F2(-3,0);F3(4751-,722-),F4(-4225,4425).【解析】 试题分析:(1)求得一元二次方程的两个根后,判断出OA 、OB 长度,根据勾股定理求得AB 长,那么就能求得sin ∠ABC 的值; (2)易得到点D 的坐标为(6,4),还需求得点E 的坐标,OA 之间的距离是一定的,那么点E 的坐标可能在点O 的左边,也有可能在点O 的右边.根据所给的面积可求得点E 的坐标,把A、E代入一次函数解析式即可.然后看所求的两个三角形的对应边是否成比例,成比例就是相似三角形;(3)根据菱形的性质,分AC与AF是邻边并且点F在射线AB上与射线BA上两种情况,以及AC与AF分别是对角线的情况分别进行求解计算.试题解析:(1)解x2-7x+12=0,得x1=4,x2=3.∵OA>OB ,∴OA=4,OB=3.在Rt△AOB中,由勾股定理有AB=225OA OB+=,∴sin∠ABC=54OAAB=;(3)根据计算的数据,OB=OC=3,∴AO平分∠BAC,①AC、AF是邻边,点F在射线AB上时,AF=AC=5,所以点F与B重合,即F(-3,0);②AC、AF是邻边,点F在射线BA上时,M应在直线AD上,且FC垂直平分AM,点F (3,8);③AC是对角线时,做AC垂直平分线L,AC解析式为y=-43x+4,直线L过(32,2),且k值为34(平面内互相垂直的两条直线k值乘积为-1),L解析式为y=34x+78,联立直线L 与直线AB求交点,∴F(4751-,722-);④AF是对角线时,过C做AB垂线,垂足为N,根据等积法求出CN=245,勾股定理得出,AN=75,做A关于N的对称点即为F,AF=145,过F做y轴垂线,垂足为G,FG=145×35=4225,∴F(-4225,4425).综上所述,满足条件的点有四个:F1(3,8);F2(-3,0);F3(4751-,722-),F4(-4225,4425).考点:1.相似三角形的判定;2.解一元二次方程-因式分解法;3.待定系数法求一次函数解析式;4.平行四边形的性质;5.菱形的判定;6.分类讨论;7.存在型;8.探究型. 14.(2015届河北省中考模拟二)如图,已知正方形ABCD ,E 是AB 延长线上一点,F 是DC 延长线上一点,连接BF 、EF ,恰有BF=EF ,将线段EF 绕点F 顺时针旋转90°得FG ,过点B 作EF 的垂线,交EF 于点M ,交DA 的延长线于点N ,连接NG .(1)求证:BE=2CF ;(2)试猜想四边形BFGN 是什么特殊的四边形,并对你的猜想加以证明. 【答案】(1)证明见解析.(2)四边形BFGN 为菱形,证明见解析.(2)解:四边形BFGN为菱形,证明如下:考点:1.正方形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.菱形的判定;4.旋转的性质;5.和差倍分.15.(2015届广东省广州市中考模拟)如图,在菱形ABCD中,AB=1,∠DAB=60°,把菱形ABCD绕点A顺时针旋转30°得到菱形AB′C′D′,其中点C的运动路径为¼CC',则图中阴影部分的面积为.【答案】33 42π+.【解析】试题分析:连接CD′和BC′,∵∠DAB=60°,∴∠DAC=∠CAB=30°,∵∠C′AB′=30°,∴A、D′、C及A、B、C′分别共线∴AC=3,∴扇形ACC′230(3)3604ππ⨯⨯=.∵AC=AC′,AD′=AB,∴在△OCD′和△OC'B中,CD BCACO AC DCOD C OB''=⎧⎪''∠=∠⎨⎪''∠=∠⎩,∴△OCD′≌△OC′B (AAS),∴OB=OD′,CO=C′O.∵∠CBC′=60°,∠BC′O=30°,∴∠COD′=90°.∵CD′=AC-AD′=3-1,OB+C′O=1,∴在Rt△BOC′中,BO2+(1-BO)2=(3-1)2,解得BO=3122-,3322C O'=-,∴考点:1.菱形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.扇形面积的计算;4.旋转的性质.。