数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题附解析
初中数学数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题含答案
初中数学数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题含答案一、选择题1.如图,菱形ABCD 中,∠BAD =60°,AC 与BD 交于点O ,E 为CD 延长线上的一点,且CD =DE ,连结BE 分别交AC ,AD 于点F 、G ,连结OG ,则下列结论:①OG =12AB ;②与△EGD 全等的三角形共有5个;③S 四边形ODGF >S △ABF ;④由点A 、B 、D 、E 构成的四边形是菱形.其中正确的是( )A .①④B .①③④C .①②③D .②③④2.如图,点O (0,0),B (0,1)是正方形OBB 1C 的两个顶点,以它的对角线OB 1为一边作正方形OB 1B 2C 1,以正方形OB 1B 2C 1的对角线OB 2为一边作正方形OB 2B 3C 2,再以正方形OB 2B 3C 2的对角线OB 3为一边作正方形OB 3B 4C 3,…,依次进行下去,则点B 6的坐标是( )A .(42,0)B .(42,0)-C .(8,0)-D .(0,8)-3.如图,正方形ABCD 中,AB =4,E 为CD 上一动点,连接AE 交BD 于F ,过F 作FH ⊥AE 于F ,过H 作HG ⊥BD 于 G .则下列结论:①AF =FH ;②∠HAE =45°;③BD =2FG ;④△CEH 的周长为 8.其中正确的个数是( )A .1个B .2个C .3个D .4个 4.如图,在平行四边形ABCD 中,E 、F 是对角线AC 上的两点且AE CF =,下列说法中正确的是( ) ①BE DF =;②//BE DF ;③AB DE =;④四边形EBFD 为平行四边形;⑤ADE ABE S S ∆∆=;⑥AF CE =.A .①⑥B .①②④⑥C .①②③④D .①②④⑤⑥5.正方形ABCD ,CEFG 按如图放置,点B ,C ,E 在同一条直线上,点P 在BC 边上,PA PF =,且APF 90∠=︒,连接AF 交CD 于点M ,有下列结论:EC BP =①;BAP GFP ∠∠=②;2221AB CE AF 2+=③;APF ABCD CEFG S S 2S +=正方形正方形④.其中正确的是( )A .①②③B .①③④C .①②④D .①②③④ 6.如图,四边形ABCD 为平行四边形,D ∠为锐角,BAD ∠的平分线AE 交CD 于点F ,交BC 的延长线于点E ,且AF FE =.若25AB =,ABCD 面积为300,则AF 的长度为( )A .30B .15C .40D .207.如图,矩形ABCD 和矩形CEFG ,AB =1,BC =CG =2,CE =4,点P 在边GF 上,点Q 在边CE 上,且PF =CQ ,连结AC 和PQ ,M ,N 分别是AC ,PQ 的中点,则MN 的长为( )A .3B .6C .372D .1728.如图,矩形ABCD 的对角线AC 、BD 交于点O ,点P 在边AD 上从点A 到点D 运动,过点P 作PE ⊥AC 于点E ,作PF ⊥BD 于点F ,已知AB=3,AD=4,随着点P 的运动,关于PE+PF 的值,下面说法正确的是( )A .先增大,后减小B .先减小,后增大C .始终等于2.4D .始终等于39.如图,矩形ABCD 中,O 为AC 的中点,过点O 的直线分别与AB 、CD 交于点E 、F ,连接BF 交AC 于点M ,连接DE 、BO .若60COB ∠=︒,2FO FC ==,则下列结论:①FB OC ⊥;②EOB CMB △≌△;③四边形EBFD 是菱形;④23MB =.其中正确结论的个数是( )A .1个B .2个C .3个D .4个10.如图,矩形ABCD 的面积为20cm 2,对角线相交于点O .以AB 、AO 为邻边画平行四边形AOC 1B ,对角线相交于点O ;以AB 、AO 为邻边画平行四边形AO 1C 2B ,对角线相交于点O 2 :……以此类推,则平行四边形AO 4C 5B 的面积为( )A .58cm 2 B .54cm 2 C .516cm 2 D . 5 32cm 2 二、填空题 11.在平行四边形ABCD 中,30,3,2A AD BD ∠=︒==,则平行四边形ABCD 的面积等于_____. 12.如图,在矩形ABCD 中,AB =2,AD =3,E 为BC 边上一动点,作EF ⊥AE ,且EF =AE .连接DF ,AF .当DF ⊥EF 时,△ADF 的面积为_____.13.如图,正方形ABCD 的边长为6,点E 、F 分别在边AD 、BC 上.将该纸片沿EF 折叠,使点A 的对应点G 落在边DC 上,折痕EF 与AG 交于点Q ,点K 为GH 的中点,则随着折痕EF 位置的变化,△GQK 周长的最小值为____.14.在ABC 中,AB=12,AC=10,BC=9,AD 是BC 边上的高.将ABC 按如图所示的方式折叠,使点A 与点D 重合,折痕为EF ,则DEF 的周长为______.15.在ABCD 中,5AD =,BAD ∠的平分线交CD 于点E ,∠ABC 的平分线交CD 于点F ,若线段EF=2,则AB 的长为__________.16.已知:如图,在长方形ABCD 中,4AB =,6AD =.延长BC 到点E ,使2CE =,连接DE ,动点P 从点B 出发,以每秒2个单位的速度沿BC CD DA --向终点A 运动,设点P 的运动时间为t 秒,当t 的值为_____秒时,ABP ∆和DCE ∆全等.17.如图,四边形ABCP 是边长为4的正方形,点E 在边CP 上,PE =1;作EF ∥BC ,分别交AC 、AB 于点G 、F ,M 、N 分别是AG 、BE 的中点,则MN 的长是_________.18.如图,点E 、F 分别在平行四边形ABCD 边BC 和AD 上(E 、F 都不与两端点重合),连结AE 、DE 、BF 、CF ,其中AE 和BF 交于点G ,DE 和CF 交于点H .令AF n BC=,EC m BC=.若m n =,则图中有_______个平行四边形(不添加别的辅助线);若1m n +=,且四边形ABCD 的面积为28,则四边形FGEH 的面积为_______.19.如图,在□ABCD 中,对角线AC 、BD 相交于点O ,AB =OB ,E 为AC 上一点,BE 平分∠ABO ,EF ⊥BC 于点F ,∠CAD =45°,EF 交BD 于点P ,BP =5,则BC 的长为_______.20.如图,有一张长方形纸片ABCD ,4AB =,3AD =.先将长方形纸片ABCD 折叠,使边AD 落在边AB 上,点D 落在点E 处,折痕为AF ;再将AEF ∆沿EF 翻折,AF 与BC 相交于点G ,则FG 的长为___________.三、解答题21.如图,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5AE =,3OE =,求线段CE 的长.22.如图,在菱形ABCD 中,AB =2cm ,∠ADC =120°.动点E 、F 分别从点B 、D 同时出发,都以0.5cm/s 的速度向点A 、C 运动,连接AF 、CE ,分别取AF 、CE 的中点G 、H .设运动的时间为ts (0<t <4).(1)求证:AF ∥CE ;(2)当t 为何值时,△ADF 的面积为3cm 2; (3)连接GE 、FH .当t 为何值时,四边形EHFG 为菱形.23.如图1,AC 是平行四边形ABCD 的对角线,E 、H 分别为边BA 和边BC 延长线上的点,连接EH 交AD 、CD 于点F 、G ,且//EH AC . (1)求证:AEF CGH ∆≅∆(2)若ACD ∆是等腰直角三角形,90ACD ∠=,F 是AD 的中点,8AD =,求BE 的长:(3)在(2)的条件下,连接BD ,如图2,求证:22222()AC BD AB BC +=+24.如图1,在正方形ABCD 和正方形BEFG 中,点,,A B E 在同一条直线上,P 是线段DF 的中点,连接,PG PC .(1)求证:,PG PC PG PC ⊥=.简析:由Р是线段DF 的中点,//DC CF ,不妨延长GP 交DC 于点M ,从而构造出一对全等的三角形,即_______≅________.由全等三角形的性质,易证CMG 是_______三角形,进而得出结论;(2)如图2,将原问题中的正方形ABCD 和正方形BEFG 换成菱形ABCD 和菱形BEFG ,且60ABC BEF ∠=∠=︒,探究PG 与PC 的位置关系及PG PC 的值,写出你的猜想并加以证明;(3)当6,2AB BE ==时,菱形ABCD 和菱形BEFG 的顶点都按逆时针排列,且60ABC BEF ∠=∠=︒.若点A B E 、、在一条直线上,如图2,则CP =________;若点A B G 、、在一条直线上,如图3,则CP =________.25.在矩形ABCD 中,将矩形折叠,使点B 落在边AD (含端点)上,落点记为E ,这时折痕与边BC 或者边CD (含端点)交于点F (如图1和图2),然后展开铺平,连接BE ,EF .(1)操作发现:①在矩形ABCD 中,任意折叠所得的△BEF 是一个 三角形;②当折痕经过点A 时,BE 与AE 的数量关系为 .(2)深入探究:在矩形ABCD 中,AB =3,BC =23.①当△BEF 是等边三角形时,求出BF 的长;②△BEF 的面积是否存在最大值,若存在,求出此时EF 的长;若不存在,请说明理由.26.已知正方形,ABCD 点F 是射线DC 上一动点(不与,C D 重合).连接AF 并延长交直线BC 于点E ,交BD 于,H 连接CH .在EF 上取一点,G 使ECG DAH ∠=∠.(1)若点F 在边CD 上,如图1,①求证:CH CG ⊥.②求证:GFC 是等腰三角形.(2)取DF 中点,M 连接MG .若3MG =,正方形边长为4,则BE = .27.已知,如图,在三角形ABC ∆中,20AB AC cm ==,BD AC ⊥于D ,且16BD cm =.点M 从点A 出发,沿AC 方向匀速运动,速度为4/cm s ;同时点P 由B 点出发,沿BA 方向匀速运动,速度为1/cm s ,过点P 的动直线//PQ AC ,交BC 于点Q ,连结PM ,设运动时间为()t s ()05t <<,解答下列问题:(1)线段AD =_________cm ;(2)求证:PB PQ =;(3)当t 为何值时,以P Q D M 、、、为顶点的四边形为平行四边形?28.类比等腰三角形的定义,我们定义:有三条边相等的凸四边形叫做“准等边四边形”.(1)已知:如图1,在“准等边四边形”ABCD 中,BC ≠AB ,BD ⊥CD ,AB =3,BD =4,求BC 的长;(2)在探究性质时,小明发现一个结论:对角线互相垂直的“准等边四边形”是菱形.请你判断此结论是否正确,若正确,请说明理由;若不正确,请举出反例;(3)如图2,在△ABC 中,AB =2,∠BAC =90°.在AB 的垂直平分线上是否存在点P ,使得以A ,B ,C ,P 为顶点的四边形为“准等边四边形”. 若存在,请求出该“准等边四边形”的面积;若不存在,请说明理由.29.如图,锐角ABC ∆,AB AC =,点D 是边BC 上的一点,以AD 为边作ADE ∆,使AE AD =,EAD BAC ∠=∠.(1)过点E 作//EF DC 交AB 于点F ,连接CF (如图①)①请直接写出EAB ∠与DAC ∠的数量关系;②试判断四边形CDEF 的形状,并证明;(2)若60BAC ∠=,过点C 作//CF DE 交AB 于点F ,连接EF (如图②),那么(1)②中的结论是否任然成立?若成立,请给出证明,若不成立,请说明理由.30.在正方形中,连接,为射线上的一个动点(与点不重合),连接,的垂直平分线交线段于点,连接,. 提出问题:当点运动时,的度数是否发生改变?探究问题: (1)首先考察点的两个特殊位置:①当点与点重合时,如图1所示,____________②当时,如图2所示,①中的结论是否发生变化?直接写出你的结论:__________;(填“变化”或“不变化”)(2)然后考察点的一般位置:依题意补全图3,图4,通过观察、测量,发现:(1)中①的结论在一般情况下_________;(填“成立”或“不成立”)(3)证明猜想:若(1)中①的结论在一般情况下成立,请从图3和图4中任选一个进行证明;若不成立,请说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A解析:A【分析】由AAS证明△ABG≌△DEG,得出AG=DG,证出OG是△ACD的中位线,得出OG=12CD=12AB,①正确;先证明四边形ABDE是平行四边形,证出△ABD、△BCD是等边三角形,得出AB=BD=AD,因此OD=AG,得出四边形ABDE是菱形,④正确;由菱形的性质得得出△ABG≌△BDG≌△DEG,由SAS证明△ABG≌△DCO,得出△ABO≌△BCO≌△CDO≌△AOD≌△ABG≌△BDG≌△DEG,得出②不正确;证出OG是△ABD的中位线,得出OG∥AB,OG=12AB,得出△GOD∽△ABD,△ABF∽△OGF,由相似三角形的性质和面积关系得出S四边形ODGF=S△ABF;③不正确;即可得出结果.【详解】∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=DA,AB∥CD,OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,∴∠BAG=∠EDG,△ABO≌△BCO≌△CDO≌△AOD,∵CD=DE,∴AB=DE,在△ABG和△DEG中,BAG EDG AGB DGE AB DE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABG ≌△DEG (AAS ),∴AG =DG ,∴OG 是△ACD 的中位线,∴OG =12CD =12AB , ∴①正确;∵AB ∥CE ,AB =DE ,∴四边形ABDE 是平行四边形,∵∠BCD =∠BAD =60°,∴△ABD 、△BCD 是等边三角形,∴AB =BD =AD ,∠ODC =60°,∴OD =AG ,四边形ABDE 是菱形,④正确;∴AD ⊥BE ,由菱形的性质得:△ABG ≌△BDG ≌△DEG ,在△ABG 和△DCO 中,OD AG ODC BAG 60AB DC ︒=⎧⎪∠=∠=⎨⎪=⎩,∴△ABG ≌△DCO (SAS ),∴△ABO ≌△BCO ≌△CDO ≌△AOD ≌△ABG ≌△BDG ≌△DEG ,∴②不正确;∵OB =OD ,AG =DG ,∴OG 是△ABD 的中位线,∴OG ∥AB ,OG =12AB , ∴△GOD ∽△ABD ,△ABF ∽△OGF , ∴△GOD 的面积=14△ABD 的面积,△ABF 的面积=△OGF 的面积的4倍,AF :OF =2:1, ∴△AFG 的面积=△OGF 的面积的2倍,又∵△GOD 的面积=△AOG 的面积=△BOG 的面积,∴S 四边形ODGF =S △ABF ;③不正确;正确的是①④.故选A .【点睛】本题考查菱形的判定与性质, 全等三角形的判定与性质,三角形中位线的性质,熟练掌握性质,能通过性质推理出图中线段、角之间的关系是解题关键.2.C解析:C【解析】【分析】根据已知条件如图可得到B1,B2所在的正方形的对角线长为2,B3所在的正方形的对角线长为3,依据规律可得B6所在的正方形的对角线长为6=8,再根据B6在x轴的负半轴,就可得到B6的坐标。
中考数学 平行四边形 培优易错试卷练习(含答案)及答案
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,△ABC是等边三角形,AB=6cm,D为边AB中点.动点P、Q在边AB上同时从点D出发,点P沿D→A以1cm/s的速度向终点A运动.点Q沿D→B→D以2cm/s的速度运动,回到点D停止.以PQ为边在AB上方作等边三角形PQN.将△PQN绕QN的中点旋转180°得到△MNQ.设四边形PQMN与△ABC重叠部分图形的面积为S(cm2),点P运动的时间为t(s)(0<t<3).(1)当点N落在边BC上时,求t的值.(2)当点N到点A、B的距离相等时,求t的值.(3)当点Q沿D→B运动时,求S与t之间的函数表达式.(4)设四边形PQMN的边MN、MQ与边BC的交点分别是E、F,直接写出四边形PEMF 与四边形PQMN的面积比为2:3时t的值.【答案】(1)(2)2(3)S=S菱形PQMN=2S△PNQ=t2;(4)t=1或【解析】试题分析:(1)由题意知:当点N落在边BC上时,点Q与点B重合,此时DQ=3;(2)当点N到点A、B的距离相等时,点N在边AB的中线上,此时PD=DQ;(3)当0≤t≤时,四边形PQMN与△ABC重叠部分图形为四边形PQMN;当≤t≤时,四边形PQMN与△ABC重叠部分图形为五边形PQFEN.(4)MN、MQ与边BC的有交点时,此时<t<,列出四边形PEMF与四边形PQMN的面积表达式后,即可求出t的值.试题解析:(1)∵△PQN与△ABC都是等边三角形,∴当点N落在边BC上时,点Q与点B重合.∴DQ=3∴2t=3.∴t=;(2)∵当点N到点A、B的距离相等时,点N在边AB的中线上,∴PD=DQ,当0<t<时,此时,PD=t,DQ=2t∴t=2t∴t=0(不合题意,舍去),当≤t<3时,此时,PD=t,DQ=6﹣2t∴t=6﹣2t,解得t=2;综上所述,当点N到点A、B的距离相等时,t=2;(3)由题意知:此时,PD=t,DQ=2t当点M在BC边上时,∴MN=BQ∵PQ=MN=3t,BQ=3﹣2t∴3t=3﹣2t∴解得t=如图①,当0≤t≤时,S△PNQ=PQ2=t2;∴S=S菱形PQMN=2S△PNQ=t2,如图②,当≤t≤时,设MN、MQ与边BC的交点分别是E、F,∵MN=PQ=3t,NE=BQ=3﹣2t,∴ME=MN﹣NE=PQ﹣BQ=5t﹣3,∵△EMF是等边三角形,∴S△EMF=ME2=(5t﹣3)2.;(4)MN、MQ与边BC的交点分别是E、F,此时<t <, t=1或.考点:几何变换综合题2.如图,矩形ABCD 中,AB =6,BC =4,过对角线BD 中点O 的直线分别交AB ,CD 边于点E ,F .(1)求证:四边形BEDF 是平行四边形;(2)当四边形BEDF 是菱形时,求EF 的长.【答案】(1)证明见解析;(2413 【解析】 分析:(1)根据平行四边形ABCD 的性质,判定△BOE ≌△DOF (ASA ),得出四边形BEDF 的对角线互相平分,进而得出结论;(2)在Rt △ADE 中,由勾股定理得出方程,解方程求出BE ,由勾股定理求出BD ,得出OB ,再由勾股定理求出EO ,即可得出EF 的长.详解:(1)证明:∵四边形ABCD 是矩形,O 是BD 的中点,∴∠A=90°,AD=BC=4,AB ∥DC ,OB=OD ,∴∠OBE=∠ODF ,在△BOE 和△DOF 中,OBE ODF OB ODBOE DOF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△BOE ≌△DOF (ASA ),∴EO=FO,∴四边形BEDF是平行四边形;(2)当四边形BEDF是菱形时,BD⊥EF,设BE=x,则 DE=x,AE=6-x,在Rt△ADE中,DE2=AD2+AE2,∴x2=42+(6-x)2,解得:x= 133,∵BD=22AD AB+ =213,∴OB=12BD=13,∵BD⊥EF,∴EO=22BE OB-=213,∴EF=2EO=4133.点睛:本题主要考查了矩形的性质,菱形的性质、勾股定理、全等三角形的判定与性质,熟练掌握矩形的性质和勾股定理,证明三角形全等是解决问的关键3.如图(1)在正方形ABCD中,点E是CD边上一动点,连接AE,作BF⊥AE,垂足为G 交AD于F(1)求证:AF=DE;(2)连接DG,若DG平分∠EGF,如图(2),求证:点E是CD中点;(3)在(2)的条件下,连接CG,如图(3),求证:CG=CD.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)CG=CD,见解析.【解析】【分析】(1)证明△BAF≌△ADE(ASA)即可解决问题.(2)过点D作DM⊥GF,DN⊥GE,垂足分别为点M,N.想办法证明AF=DF,即可解决问题.(3)延长AE,BC交于点P,由(2)知DE=CD,利用直角三角形斜边中线的性质,只要证明BC=CP即可.【详解】(1)证明:如图1中,在正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠D=90o,∴∠2+∠3=90°又∵BF⊥AE,∴∠AGB=90°∴∠1+∠2=90°,∴∠1=∠3在△BAF与△ADE中,∠1=∠3 BA=AD ∠BAF=∠D,∴△BAF≌△ADE(ASA)∴AF=DE.(2)证明:过点D作DM⊥GF,DN⊥GE,垂足分别为点M,N.由(1)得∠1=∠3,∠BGA=∠AND=90°,AB=AD∴△BAG≌△ADN(AAS)∴AG=DN,又DG平分∠EGF,DM⊥GF,DN⊥GE,∴DM=DN,∴DM=AG,又∠AFG=∠DFM,∠AGF=∠DMF∴△AFG≌△DFM(AAS),∴AF=DF=DE=12AD=12CD,即点E是CD的中点.(3)延长AE,BC交于点P,由(2)知DE=CD,∠ADE=∠ECP=90°,∠DEA=∠CEP,∴△ADE≌△PCE(ASA)∴AE=PE,又CE∥AB,∴BC=PC,在Rt△BGP中,∵BC=PC,∴CG=1BP=BC,2∴CG=CD.【点睛】本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,角平分线的性质定理,直角三角形斜边中线的性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考压轴题.4.如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠BAD=120°,△AEF为正三角形,E、F在菱形的边BC,CD上.(1)证明:BE=CF.(2)当点E,F分别在边BC,CD上移动时(△AEF保持为正三角形),请探究四边形AECF的面积是否发生变化?若不变,求出这个定值;如果变化,求出其最大值.(3)在(2)的情况下,请探究△CEF的面积是否发生变化?若不变,求出这个定值;如果变化,求出其最大值.【答案】(1)见解析;(2)33)见解析【解析】试题分析:(1)先求证AB=AC,进而求证△ABC、△ACD为等边三角形,得∠4=60°,AC=AB进而求证△ABE≌△ACF,即可求得BE=CF;(2)根据△ABE≌△ACF可得S△ABE=S△ACF,故根据S四边形AECF=S△AEC+S△ACF=S△AEC+S△ABE=S△ABC即可解题;(3)当正三角形AEF的边AE与BC垂直时,边AE最短.△AEF的面积会随着AE的变化而变化,且当AE最短时,正三角形AEF的面积会最小,又根据S△CEF=S四边形AECF-S△AEF,则△CEF的面积就会最大.试题解析:(1)证明:连接AC,∵∠1+∠2=60°,∠3+∠2=60°,∴∠1=∠3,∵∠BAD=120°,∴∠ABC=∠ADC=60°∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=AD,∴△ABC、△ACD为等边三角形∴∠4=60°,AC=AB,∴在△ABE和△ACF中,,∴△ABE≌△ACF.(ASA)∴BE=CF.(2)解:由(1)得△ABE≌△ACF,则S△ABE=S△ACF.故S四边形AECF=S△AEC+S△ACF=S△AEC+S△ABE=S△ABC,是定值.作AH⊥BC于H点,则BH=2,S四边形AECF=S△ABC===;(3)解:由“垂线段最短”可知,当正三角形AEF的边AE与BC垂直时,边AE最短.故△AEF的面积会随着AE的变化而变化,且当AE最短时,正三角形AEF的面积会最小,又S△CEF=S四边形AECF﹣S△AEF,则△CEF的面积就会最大.由(2)得,S△CEF=S四边形AECF﹣S△AEF=﹣=.点睛:本题考查了菱形每一条对角线平分一组对角的性质,考查了全等三角形的证明和全等三角形对应边相等的性质,考查了三角形面积的计算,本题中求证△ABE≌△ACF是解题的关键.5.如图1,已知正方形ABCD的边CD在正方形DEFG的边DE上,连接AE,GC.(1)试猜想AE与GC有怎样的关系(直接写出结论即可);(2)将正方形DEFG绕点D按顺时针方向旋转,使点E落在BC边上,如图2,连接AE和CG.你认为(1)中的结论是否还成立?若成立,给出证明;若不成立,请说明理由.(3)在(2)中,若E是BC的中点,且BC=2,则C,F两点间的距离为.【答案】(1) AE=CG,AE⊥GC;(2)成立,证明见解析;2.【解析】【分析】(1)观察图形,AE、CG的位置关系可能是垂直,下面着手证明.由于四边形ABCD、DEFG都是正方形,易证得△ADE≌△CDG,则∠1=∠2,由于∠2、∠3互余,所以∠1、∠3互余,由此可得AE⊥GC.(2)题(1)的结论仍然成立,参照(1)题的解题方法,可证△ADE≌△CDG,得∠5=∠4,由于∠4、∠7互余,而∠5、∠6互余,那么∠6=∠7;由图知∠AEB=∠CEH=90°﹣∠6,即∠7+∠CEH=90°,由此得证.(3)如图3中,作CM⊥DG于G,GN⊥CD于N,CH⊥FG于H,则四边形CMGH是矩形,可得CM=GH,CH=GM.想办法求出CH,HF,再利用勾股定理即可解决问题.【详解】(1)AE=CG,AE⊥GC;证明:延长GC交AE于点H,在正方形ABCD与正方形DEFG中,AD=DC,∠ADE=∠CDG=90°,DE=DG,∴△ADE≌△CDG(SAS),∴AE,CG,∠1=∠2∵∠2+∠3=90°,∴∠1+∠3=90°,∴∠AHG=180°﹣(∠1+∠3)=180°﹣90°=90°,∴AE⊥GC.(2)答:成立;证明:延长AE和GC相交于点H,在正方形ABCD和正方形DEFG中,AD=DC,DE=DG,∠ADC=∠DCB=∠B=∠BAD=∠EDG=90°,∴∠1=∠2=90°﹣∠3;∴△ADE≌△CDG(SAS),∴AE=CG,∠5=∠4;又∵∠5+∠6=90°,∠4+∠7=180°﹣∠DCE=180°﹣90°=90°,∴∠6=∠7,又∵∠6+∠AEB=90°,∠AEB=∠CEH,∴∠CEH+∠7=90°,∴∠EHC=90°,∴AE⊥GC.(3)如图3中,作CM⊥DG于G,GN⊥CD于N,CH⊥FG于H,则四边形CMGH是矩形,可得CM=GH,CH=GM.∵BE =CE =1,AB =CD =2,∴AE =DE =CG ═DG =FG 5∵DE =DG ,∠DCE =∠GND ,∠EDC =∠DGN ,∴△DCE ≌△GND(AAS),∴GCD =2,∵S △DCG =12•CD•NG =12•DG•CM , ∴2×25, ∴CM =GH 45, ∴MG =CH 22CG CM -355, ∴FH =FG ﹣FG 5, ∴CF 22FH CH +22535()()55+2. 2.【点睛】 本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考压轴题.6.在平面直角坐标系中,O 为原点,点A (﹣6,0)、点C (0,6),若正方形OABC 绕点O 顺时针旋转,得正方形OA′B′C′,记旋转角为α:(1)如图①,当α=45°时,求BC 与A′B′的交点D 的坐标;(2)如图②,当α=60°时,求点B′的坐标;(3)若P 为线段BC′的中点,求AP 长的取值范围(直接写出结果即可).【答案】(1)(662,6)-;(2)(333,333)-+;(3)323323AP -+. 【解析】 【分析】(1)当α=45°时,延长OA′经过点B ,在Rt △BA′D 中,∠OBC =45°,A′B =626-,可求得BD 的长,进而求得CD 的长,即可得出点D 的坐标;(2)过点C′作x 轴垂线MN ,交x 轴于点M ,过点B′作MN 的垂线,垂足为N ,证明△OMC′≌△C′NB′,可得C′N =OM =33,B′N =C′M =3,即可得出点B′的坐标; (3)连接OB ,AC 相交于点K ,则K 是OB 的中点,因为P 为线段BC′的中点,所以PK =12OC′=3,即点P 在以K 为圆心,3为半径的圆上运动,即可得出AP 长的取值范围. 【详解】解:(1)∵A (﹣6,0)、C (0,6),O (0,0), ∴四边形OABC 是边长为6的正方形, 当α=45°时,如图①,延长OA′经过点B ,∵OB =62,OA′=OA =6,∠OBC =45°, ∴A′B =626-,∴BD =(626-)×21262=-, ∴CD =6﹣(1262-)=626-,∴BC 与A′B′的交点D 的坐标为(662-,6);(2)如图②,过点C′作x 轴垂线MN ,交x 轴于点M ,过点B′作MN 的垂线,垂足为N ,∵∠OC′B′=90°,∴∠OC′M =90°﹣∠B′C′N =∠C′B′N , ∵OC′=B′C′,∠OMC′=∠C′NB′=90°, ∴△OMC′≌△C′NB′(AAS ), 当α=60°时,∵∠A′OC′=90°,OC′=6, ∴∠C′OM =30°,∴C′N =OM =33,B′N =C′M =3, ∴点B′的坐标为()333,333-+;(3)如图③,连接OB ,AC 相交于点K , 则K 是OB 的中点, ∵P 为线段BC′的中点, ∴PK =12OC′=3, ∴P 在以K 为圆心,3为半径的圆上运动, ∵AK =32,∴AP 最大值为323+,AP 的最小值为323-, ∴AP 长的取值范围为323323AP -+.【点睛】本题考查正方形性质,全等三角形判定与性质,三角形中位线定理.(3)问解题的关键是利用中位线定理得出点P 的轨迹.7.如图,在平面直角坐标系xOy 中,四边形OABC 的顶点A 在x 轴的正半轴上,OA=4,OC=2,点D 、E 、F 、G 分别为边OA 、AB 、BC 、CO 的中点,连结DE 、EF 、FG 、GD . (1)若点C 在y 轴的正半轴上,当点B 的坐标为(2,4)时,判断四边形DEFG 的形状,并说明理由.(2)若点C 在第二象限运动,且四边形DEFG 为菱形时,求点四边形OABC 对角线OB 长度的取值范围.(3)若在点C 的运动过程中,四边形DEFG 始终为正方形,当点C 从X 轴负半轴经过Y 轴正半轴,运动至X 轴正半轴时,直接写出点B 的运动路径长.【答案】(1)正方形(2)256OB <<(3)2π 【解析】分析:(1)连接OB ,AC ,说明OB ⊥AC ,OB=AC ,可得四边形DEFG 是正方形.(2)由四边形DEFG 是菱形,可得OB=AC ,当点C 在y 轴上时,AC=25,当点C 在x 轴上时,AC=6, 故可得结论; (3)根据题意计算弧长即可.详解:(1)正方形,如图1,证明连接OB ,AC ,说明OB ⊥AC ,OB=AC ,可得四边形DEFG 是正方形. (2)256OB <<如图2,由四边形DEFG 是菱形,可得OB=AC ,当点C 在y 轴上时,AC=25,当点C 在x 轴上时,AC=6, ∴256OB << ; (3)2π.如图3,当四边形DEFG 是正方形时,OB ⊥AC ,且OB=AC ,构造△OBE ≌△ACO ,可得B 点在以E (0,4)为圆心,2为半径的圆上运动.所以当C 点从x 轴负半轴到正半轴运动时,B 点的运动路径为2π .图1 图2 图3点睛:本题主要考查了正方形的判定,菱形的性质以及弧长的计算.灵活运用正方形的判定定理和菱形的性质运用是解题的关键.8.已知边长为1的正方形ABCD中, P是对角线AC上的一个动点(与点A、C不重合),过点P作PE⊥PB ,PE交射线DC于点E,过点E作EF⊥AC,垂足为点F.(1)当点E落在线段CD上时(如图),①求证:PB=PE;②在点P的运动过程中,PF的长度是否发生变化?若不变,试求出这个不变的值,若变化,试说明理由;(2)当点E落在线段DC的延长线上时,在备用图上画出符合要求的大致图形,并判断上述(1)中的结论是否仍然成立(只需写出结论,不需要证明);(3)在点P的运动过程中,△PEC能否为等腰三角形?如果能,试求出AP的长,如果不能,试说明理由.【答案】(1)①证明见解析;②点PP在运动过程中,PF的长度不变,值为2;(2)画图见解析,成立;(3)能,1.【解析】分析:(1)①过点P作PG⊥BC于G,过点P作PH⊥DC于H,如图1.要证PB=PE,只需证到△PGB≌△PHE即可;②连接BD,如图2.易证△BOP≌△PFE,则有BO=PF,只需求出BO的长即可.(2)根据条件即可画出符合要求的图形,同理可得(1)中的结论仍然成立.(3)可分点E在线段DC上和点E在线段DC的延长线上两种情况讨论,通过计算就可求出符合要求的AP的长.详解:(1)①证明:过点P作PG⊥BC于G,过点P作PH⊥DC于H,如图1.∵四边形ABCD是正方形,PG⊥BC,PH⊥DC,∴∠GPC=∠ACB=∠ACD=∠HPC=45°.∴PG=PH,∠GPH=∠PGB=∠PHE=90°.∵PE ⊥PB 即∠BPE=90°, ∴∠BPG=90°﹣∠GPE=∠EPH . 在△PGB 和△PHE 中,PGB PHE PG PHBPG EPH ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩===, ∴△PGB ≌△PHE (ASA ), ∴PB=PE .②连接BD ,如图2.∵四边形ABCD 是正方形,∴∠BOP=90°. ∵PE ⊥PB 即∠BPE=90°, ∴∠PBO=90°﹣∠BPO=∠EPF . ∵EF ⊥PC 即∠PFE=90°, ∴∠BOP=∠PFE . 在△BOP 和△PFE 中,PBO EPF BOP PFE PB PE ∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== ∴△BOP ≌△PFE (AAS ), ∴BO=PF .∵四边形ABCD 是正方形, ∴OB=OC ,∠BOC=90°, ∴2OB . ∵BC=1,∴OB=22, ∴2 ∴点PP 在运动过程中,PF 2. (2)当点E 落在线段DC 的延长线上时,符合要求的图形如图3所示.同理可得:PB=PE,PF=2.(3)①若点E在线段DC上,如图1.∵∠BPE=∠BCE=90°,∴∠PBC+∠PEC=180°.∵∠PBC<90°,∴∠PEC>90°.若△PEC为等腰三角形,则EP=EC.∴∠EPC=∠ECP=45°,∴∠PEC=90°,与∠PEC>90°矛盾,∴当点E在线段DC上时,△PEC不可能是等腰三角形.②若点E在线段DC的延长线上,如图4.若△PEC是等腰三角形,∵∠PCE=135°,∴CP=CE,∴∠CPE=∠CEP=22.5°.∴∠APB=180°﹣90°﹣22.5°=67.5°.∵∠PRC=90°+∠PBR=90°+∠CER,∴∠PBR=∠CER=22.5°,∴∠ABP=67.5°,∴∠ABP=∠APB.∴AP=AB=1.∴AP的长为1.点睛:本题主要考查了正方形的性质、等腰三角形的性质、全等三角形的判定与性质、角平分线的性质、勾股定理、四边形的内角和定理、三角形的内角和定理及外角性质等知识,有一定的综合性,而通过添加辅助线证明三角形全等是解决本题的关键.9.已知点O是△ABC内任意一点,连接OA并延长到E,使得AE=OA,以OB,OC为邻边作▱OBFC,连接OF与BC交于点H,再连接EF.(1)如图1,若△ABC为等边三角形,求证:①EF⊥BC;②EF=BC;(2)如图2,若△ABC为等腰直角三角形(BC为斜边),猜想(1)中的两个结论是否成立?若成立,直接写出结论即可;若不成立,请你直接写出你的猜想结果;(3)如图3,若△ABC是等腰三角形,且AB=AC=kBC,请你直接写出EF与BC之间的数量关系.【答案】(1)见解析;(2)EF⊥BC仍然成立;(3)EF=BC【解析】试题分析:(1)由平行四边形的性质得到BH=HC=BC,OH=HF,再由等边三角形的性质得到AB=BC,AH⊥BC,根据勾股定理得到AH=BC,即可;(2)由平行四边形的性质得到BH=HC=BC,OH=HF,再由等腰直角三角形的性质得到AB=BC,AH⊥BC,根据勾股定理得到AH=BC,即可;(3)由平行四边形的性质得到BH=HC=BC,OH=HF,再由等腰三角形的性质和AB=AC=kBC得到AB=BC,AH⊥BC,根据勾股定理得到AH=BC,即可.试题解析:(1)连接AH,如图1,∵四边形OBFC是平行四边形,∴BH=HC=BC,OH=HF,∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC,AH⊥BC,在Rt△ABH中,AH2=AB2﹣BH2,∴AH==BC,∵OA=AE,OH=HF,∴AH是△OEF的中位线,∴AH=EF,AH∥EF,∴EF⊥BC,BC=EF,∴EF⊥BC,EF=BC;(2)EF⊥BC仍然成立,EF=BC,如图2,∵四边形OBFC是平行四边形,∴BH=HC=BC,OH=HF,∵△ABC是等腰三角形,∴AB=BC,AH⊥BC,在Rt△ABH中,AH2=AB2﹣BH2=(BH)2﹣BH2=BH2,∴AH=BH=BC,∵OA=AE,OH=HF,∴AH是△OEF的中位线,∴AH=EF,AH∥EF,∴EF⊥BC,BC=EF,∴EF⊥BC,EF=BC;(3)如图3,∵四边形OBFC是平行四边形,∴BH=HC=BC,OH=HF,∵△ABC是等腰三角形,∴AB=kBC,AH⊥BC,在Rt△ABH中,AH2=AB2﹣BH2=(kBC)2﹣(BC)2=(k2-)BC2,∴AH=BH=BC,∵OA=AE,OH=HF,∴AH是△OEF的中位线,∴AH=EF,AH∥EF,∴EF⊥BC,BC=EF,∴EF=BC.考点:四边形综合题.10.(本题满分10分)如图1,已知矩形纸片ABCD中,AB=6cm,若将该纸片沿着过点B的直线折叠(折痕为BM),点A恰好落在CD边的中点P处.(1)求矩形ABCD的边AD的长.(2)若P为CD边上的一个动点,折叠纸片,使得A与P重合,折痕为MN,其中M在边AD上,N在边BC上,如图2所示.设DP=x cm,DM=y cm,试求y与x的函数关系式,并指出自变量x的取值范围.(3)①当折痕MN的端点N在AB上时,求当△PCN为等腰三角形时x的值;②当折痕MN的端点M在CD上时,设折叠后重叠部分的面积为S,试求S与x之间的函数关系式【答案】(1)AD=3;(2)y=-其中,0<x<3;(3)x=;(4)S=.【解析】试题分析:(1)根据折叠图形的性质和勾股定理求出AD的长度;(2)根据折叠图形的性质以及Rt△MPD的勾股定理求出函数关系式;(3)过点N作NQ⊥CD,根据Rt△NPQ 的勾股定理进行求解;(4)根据Rt△ADM的勾股定理求出MP与x的函数关系式,然后得出函数关系式.试题解析:(1)根据折叠可得BP=AB=6cm CP=3cm 根据Rt△PBC的勾股定理可得:AD=3.(2)由折叠可知AM=MP,在Rt△MPD中,∴∴y=-其中,0<x<3.(3)当点N在AB上,x≥3,∴PC≤3,而PN≥3,NC≥3.∴△PCN为等腰三角形,只可能NC=NP.过N点作NQ⊥CD,垂足为Q,在Rt△NPQ中,∴解得x=.(4)当点M在CD上时,N在AB上,可得四边形ANPM为菱形.设MP=y,在Rt△ADM中,,即∴ y=.∴ S=考点:函数的性质、勾股定理.。
数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题及解析
数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题及解析一、选择题1.如图,在正方形ABCD中,CE=MN,∠MCE=35°,那么∠ANM等于()A.45°B.50°C.55°D.60°⊥于点E,连接OE,若2.如图,菱形ABCD中,AC交BD于点O,DE BC∠的度数是()∠=︒,则OED50BCDA.35°B.30°C.25°D.20°3.如图,在正方形纸片ABCD中,对角线AC、BD交于点O,折叠正方片ABCD,使AD落在BD上,点A恰好与BD上的点F重合,展开后,折痕DF分别交AB、AC于点E、G,连解FG,下列结论:(1)∠AGD=112.5°;(2)E为AB中点;(3)S△AGD=S△OCD;(4)正边形AEFG是菱形;(5)BE=2OG,其中正确结论的个是()A.2 B.3 C.4 D.5∆的位置,连接AD、BD,4.如图所示,等边三角形ABC沿射线BC向右平移到DCE=(2)BD与AC互相平分(3)四边形ACED是菱形(4)则下列结论:(1)AD BC⊥,其中正确的个数是()BD DEA.1 B.2 C.3 D.45.如图,平行四边形ABCD 中,AE 平分BAD ∠,交BC 于点E ,且AB AE =,延长AB 与DE 的延长线交于点F ,连接AC ,CF .下列结论:①ABC EAD ∆∆≌;②ABE ∆是等边三角形;③AD BF =;④BEF ACD S S ∆∆=;⑤CEF ABE S S ∆∆=中正确的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个6. 如图,平行四边形ABCD 对角线AC 、BD 交于点O ,∠ADB=20°,∠ACB=50°,过点O 的直线交AD 于点E ,交BC 于点F 当点E 从点A 向点D 移动过程中(点E 与点A 、点D 不重合),四边形AFCE 的形状变化依次是( )A .平行四边形→矩形→平行四边形→菱形→平行四边形B .平行四边形→矩形→平行四边形→正方形→平行四边形C .平行四边形→菱形→平行四边形→矩形→平行四边形D .平行四边形→矩形→菱形→正方形→平行四边形7.如图,△A 1B 1C 1中,A 1B 1=4,A 1C 1=5,B 1C 1=7.点A 2、B 2、C 2分别是边B 1C 1、A 1C 1、A 1B 1的中点;点A 3、B 3、C 3分别是边B 2C 2、A 2C 2、A 2B 2的中点;……;以此类推,则第2019个三角形的周长是( )A .201412 B .201512 C .201612 D .2017128.如图,在正方形ABCD 中,点E ,F 分别在BC ,CD 上,AE AF =,AC 与EF 相交于点G .下列结论:①AC 垂直平分EF ;②BE DF EF +=;③当15DAF ∠=︒时,AEF 为等边三角形;④当60EAF ∠=︒时,AEB AEF ∠=∠.其中正确的结论是( )A .①③B .②④C .①③④D .②③④9.如图,在边长为2的等边三角形ABC 中,D 为边BC 上一点,且12BD CD =.点E ,F 分别在边,AB AC 上,且90,EDF M ︒∠=为边EF 的中点,连接CM 交DF于点N .若//DF AB ,则CM 的长为( )A .233B .334C .536D .310.如图,矩形ABCD 的面积为20cm 2,对角线相交于点O .以AB 、AO 为邻边画平行四边形AOC 1B ,对角线相交于点O ;以AB 、AO 为邻边画平行四边形AO 1C 2B ,对角线相交于点O 2 :……以此类推,则平行四边形AO 4C 5B 的面积为( )A .58cm 2 B .54cm 2 C .516cm 2 D .5 32cm 2 二、填空题11.如图,正方形ABCD 中,AB=4,E 是BC 的中点,点P 是对角线AC 上一动点,则PE+PB 的最小值为 .12.如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,若重合部分构成的四边形ABCD 中,3AB =,2AC =,则BD 的长为_______________.13.已知在矩形ABCD 中,3,3,2AB BC ==点P 在直线BC 上,点Q 在直线CD 上,且,AP PQ ⊥当AP PQ =时,AP =________________.14.在ABCD 中,5AD =,BAD ∠的平分线交CD 于点E ,∠ABC 的平分线交CD 于点F ,若线段EF=2,则AB 的长为__________.15.如图,在平行四边形ABCD 中,AC ⊥AB ,AC 与BD 相交于点O ,在同一平面内将△ABC 沿AC 翻折,得到△AB’C ,若四边形ABCD 的面积为24cm 2,则翻折后重叠部分(即S △ACE ) 的面积为________cm 2.16.如图,已知在△ABC 中,AB=AC=13,BC=10,点M 是AC 边上任意一点,连接MB ,以MB 、MC 为邻边作平行四边形MCNB ,连接MN ,则MN 的最小值是______17.已知:一组邻边分别为6cm 和10cm 的平行四边形ABCD ,DAB ∠和ABC ∠的平分线分别交CD 所在直线于点E ,F ,则线段EF 的长为________cm .18.如图,矩形ABCD 中,CE CB BE ==,延长BE 交AD 于点M ,延长CE 交AD 于点F ,过点E 作EN BE ⊥,交BA 的延长线于点N ,23FE AN ==,,则BC =_________.19.如图,长方形ABCD 中AB =2,BC =4,正方形AEFG 的边长为1.正方形AEFG 绕点A 旋转的过程中,线段CF 的长的最小值为_____.20.如图所示,在四边形ABCD 中,顺次连接四边中点E 、F 、G 、H ,构成一个新的四边形,请你对四边形ABCD 添加一个条件,使四边形EFGH 成一个菱形,这个条件是__________.三、解答题21.如图,在正方形ABCD 中,点G 在对角线BD 上(不与点B ,D 重合),GE ⊥DC 于点E ,GF ⊥BC 于点F ,连结AG .(1)写出线段AG ,GE ,GF 长度之间的数量关系,并说明理由; (2)若正方形ABCD 的边长为1,∠AGF=105°,求线段BG 的长.22.在数学的学习中,有很多典型的基本图形.(1)如图①,ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,直线l 经过点A ,BD ⊥直线l ,CE ⊥直线l ,垂足分别为D 、E .试说明ABD CAE ≌;(2)如图②,ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,点D 、A 、F 在同一条直线上,BD DF ⊥,3AD =,4BD =.则菱形AEFC 面积为______.(3)如图③,分别以Rt ABC 的直角边AC 、AB 向外作正方形ACDE 和正方形ABFG ,连接EG ,AH 是ABC 的高,延长HA 交EG 于点I ,若6AB =,8AC =,求AI 的长度.23.如图,在ABCD 中,对角线AC 、BD 相交于点O ,点E 、F 分别为OB 、OD 的中点,延长AE 至G ,使EG AE =,连接CG .(1)求证:AOE COF ∆≅∆;(2)四边形EGCF 是平行四边形吗?请说明理由;(3)若四边形EGCF 是矩形,则线段AB 、AC 的数量关系是______. 24.综合与实践. 问题情境:如图①,在纸片ABCD □中,5AD =,15ABCDS=,过点A 作AE BC ⊥,垂足为点E ,沿AE 剪下ABE △,将它平移至DCE '的位置,拼成四边形AEE D '. 独立思考:(1)试探究四边形AEE D '的形状.深入探究:(2)如图②,在(1)中的四边形纸片AEE D '中,在EE '.上取一点F ,使4EF =,剪下AEF ,将它平移至DE F ''的位置,拼成四边形AFF D ',试探究四边形AFF D '的形状;拓展延伸:(3)在(2)的条件下,求出四边形AFF D '的两条对角线长;(4)若四边形ABCD 为正方形,请仿照上述操作,进行一次平移,在图③中画出图形,标明字母,你能发现什么结论,直接写出你的结论.25.在ABCD 中,以AD 为边在ABCD 内作等边ADE ∆,连接BE . (1)如图1,若点E 在对角线BD 上,过点A 作AHBD ⊥于点H ,且75DAB ∠=︒,AB 6=,求AH 的长度;(2)如图2,若点F 是BE 的中点,且CF BE ⊥,过点E 作MNCF ,分别交AB ,CD 于点,M N ,在DC 上取DG CN =,连接CE ,EG .求证:①CEN DEG ∆∆≌; ②ENG ∆是等边三角形.26.如图正方形ABCD ,DE 与HG 相交于点O (O 不与D 、E 重合).(1)如图(1),当90GOD ∠=︒, ①求证:DE GH =; ②求证:2GD EH DE +>;(2)如图(2),当45GOD ∠=︒,边长4AB =,5HG =,求DE 的长. 27.正方形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,点P 是正方形ABCD 对角线BD 上的一个动点(点P 不与点B ,O ,D 重合),连接CP 并延长,分别过点D ,B 向射线作垂线,垂足分别为点M ,N .(1)补全图形,并求证:DM =CN ;(2)连接OM ,ON ,判断OMN 的形状并证明. 28.已知正方形ABCD .(1)点P 为正方形ABCD 外一点,且点P 在AB 的左侧,45APB ∠=︒. ①如图(1),若点P 在DA 的延长线上时,求证:四边形APBC 为平行四边形. ②如图(2),若点P 在直线AD 和BC 之间,以AP ,AD 为邻边作APQD □,连结AQ .求∠PAQ 的度数.(2)如图(3),点F 在正方形ABCD 内且满足BC=CF ,连接BF 并延长交AD 边于点E ,过点E 作EH ⊥AD 交CF 于点H ,若EH=3,FH=1,当13AE CF =时.请直接写出HC 的长________.29.如图,M 为正方形ABCD 的对角线BD 上一点.过M 作BD 的垂线交AD 于E ,连BE ,取BE 中点O .(1)如图1,连AO MO 、,试证明90AOM ︒∠=;(2)如图2,连接AM AO 、,并延长AO 交对角线BD 于点N ,试探究线段DM MN NB 、、之间的数量关系并证明;(3)如图3,延长对角线BD 至Q 延长DB 至P ,连,CP CQ 若2,9PB PQ ==,且135PCQ ︒∠=,则PC.(直接写出结果)30.探究:如图①,△ABC 是等边三角形,在边AB 、BC 的延长线上截取BM =CN ,连结MC 、AN ,延长MC 交AN 于点P .(1)求证:△ACN≌△CBM;(2)∠CPN= °;(给出求解过程)(3)应用:将图①的△ABC分别改为正方形ABCD和正五边形ABCDE,如图②、③,在边AB、BC的延长线上截取BM=CN,连结MC、DN,延长MC交DN于点P,则图②中∠CPN= °;(直接写出答案)(4)图③中∠CPN= °;(直接写出答案)(5)拓展:若将图①的△ABC改为正n边形,其它条件不变,则∠CPN= °(用含n 的代数式表示,直接写出答案).【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】过B作BF∥MN交AD于F,则∠AFB=∠ANM,根据正方形的性质得出∠A=∠EBC=90°,AB=BC,AD∥BC,推出四边形BFNM是平行四边形,得出BF=MN=CE,证Rt△ABF≌Rt△BCE,推出∠AFB=∠ECB即可.【详解】解:过B作BF∥MN交AD于F,则∠AFB=∠ANM,∵四边形ABCD是正方形,∴∠A=∠EBC=90°,AB=BC,AD∥BC,∴FN∥BM,BF∥MN,∴四边形BFNM 是平行四边形, ∴BF =MN , ∵CE =MN , ∴CE =BF ,在Rt △ABF 和Rt △BCE 中BF CEAB BC =⎧⎨=⎩∴Rt △ABF ≌Rt △BCE (HL ), ∴∠ABF =∠MCE =35°, ∴∠ANM =∠AFB =55°, 故选:C . 【点睛】本题考查了直角三角形全等的判定即性质,还涉及正方形的性质以及平行四边形的判定与性质,构造全等三角形是解题关键.2.C解析:C 【解析】 【分析】根据直角三角形的斜边中线性质可得OE BE OD ==,根据菱形性质可得1652DBE ABC ︒∠=∠=,从而得到OEB ∠度数,再依据90OED OEB ︒∠=-∠即可. 【详解】解:∵四边形ABCD 是菱形,50BCD ︒∠=, ∵O 为BD 中点,1652DBE ABC ︒∠=∠=. DE BC ⊥,∴在 Rt BDE ∆中,OE BE OD ==,65OEB OBE ︒∴∠=∠=. 906525OED ︒︒︒∴∠=-=.故选:C . 【点睛】本题主要考查了菱形的性质、直角三角形斜边中线的性质,解决这类问题的方法是四边形转化为三角形.3.B解析:B 【解析】 【分析】利用翻折不变性可知:AG=GF ,AE=EF ,∠ADG=∠GDF=22.5°,再通过角度计算证明AE=AG,即可得到答案,具体见详解.【详解】因为∠GAD=∠ADO=45°,由折叠可知:∠ADG=∠ODG=22.5°.(1)∠AGD=180°﹣45°﹣22.5°=112.5°,故(1)正确;(2)设OG=1,则AG=GF=2,又∠BAG=45°,∠AGE=67.5°,∴∠AEG=67.5°,∴AE=AG=2,则AC=2AO=2(2+1),∴AB=22+12()=2+2,∴AE≠EB,故(2)错误;(3)由折叠可知:AG=FG,在直角三角形GOF中,斜边GF>直角边OG,故AG>OG,两三角形的高相同,则S△AGD>S△OGD,故(3)错误;(4)中,AE=EF=FG=AG,故(4)正确;(5)∵GF=EF,∴BE=2EF=2GF=2•2OG=2OG,∴BE=2OG,故(5)正确.故选B.【点睛】本题考查翻折变换,正方形的性质,菱形的判定和性质,三角形的面积等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.4.D解析:D【分析】先求出∠ACD=60°,继而可判断△ACD是等边三角形,从而可判断①是正确的;根据①的结论,可判断四边形ABCD是平行四边形,从而可判断②是正确的;再结合①的结论,可判断③正确;根据菱形的对角线互相垂直可得AC⊥BD,再根据平移后对应线段互相平行可得∠BDE=∠COD=90°,进而判断④正确.【详解】解:如图:∵△ABC,△DCE是等边三角形∴∠ACB=∠DCE=60°,AC=CD∴∠ACD=180°-∠ACB-∠DCE=60°∴△ACD是等边三角形∴AD=AC=BC,故①正确;由①可得AD=BC∵AB=CD∴四边形ABCD是平行四边形,∴BD、AC互相平分,故②正确;由①可得AD=AC=CE=DE故四边形ACED是菱形,即③正确∵四边形ABCD是平行四边形,BA=BC∴.四边形ABCD是菱形∴AC⊥BD,AC//DE∴∠BDE=∠COD=90°∴BD⊥DE,故④正确综上可得①②③④正确,共4个.故选:D【点睛】此题主要考查了菱形的判定与性质,以及平移的性质,关键是掌握菱形四边相等,对角线互相垂直.5.C解析:C【分析】由平行四边形的性质得出AD∥BC,AD=BC,由AE平分∠BAD,可得∠BAE=∠DAE,可得∠BAE=∠BEA,得AB=BE,由AB=AE,得到△ABE是等边三角形,②正确;则∠ABE=∠EAD=60°,由SAS证明△ABC≌△EAD,①正确;由△FCD与△ABD等底(AB=CD)等高(AB与CD间的距离相等),得出S△FCD=S△ABD,由△AEC与△DEC同底等高,所以S△AEC=S△DEC,得出S△ABE=S△CEF,⑤正确.【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,∴∠EAD=∠AEB,又∵AE平分∠BAD,∴∠BAE=∠DAE,∴∠BAE=∠BEA,∴AB=BE,∵AB=AE,∴△ABE是等边三角形;②正确;∴∠ABE=∠EAD=60°,∵AB=AE,BC=AD,在△ABC和△EAD中,AB AE ABE EAD BC AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABC ≌△EAD (SAS );①正确;∵△FCD 与△ABC 等底(AB=CD )等高(AB 与CD 间的距离相等),∴S △FCD =S △ABC ,又∵△AEC 与△DEC 同底等高,∴S △AEC =S △DEC ,∴S △ABE =S △CEF ;⑤正确;若AD 与AF 相等,即∠AFD=∠ADF=∠DEC ,即EC=CD=BE ,即BC=2CD ,题中未限定这一条件,∴③④不一定正确;故选C .【点睛】本题考查了平行四边形的性质、等边三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质.此题比较复杂,注意将每个问题仔细分析.6.C解析:C【分析】先判断出点E 在移动过程中,四边形AECF 始终是平行四边形,当∠AFC=80°时,四边形AECF 是菱形,当∠AFC=90°时,四边形AECF 是矩形,即可求解.【详解】解:∵点O 是平行四边形ABCD 的对角线得交点,∴OA=OC ,AD ∥BC ,∴∠ACF=∠CAD ,∠ADB=∠DBC=20°∵∠COF=∠AOE ,OA=OC ,∠DAC=∠ACF∴△AOE ≌△COF (ASA ),∴AE=CF ,∵AE ∥CF ,∴四边形AECF 是平行四边形,∵∠ADB=∠DBC=20°,∠ACB=50°,∴∠AFC >20°当∠AFC=80°时,∠FAC=180°-80°-50°=50°∴∠FAC=∠ACB=50°∴AF=FC∴平行四边形AECF 是菱形当∠AFC=90°时,平行四边形AECF 是矩形∴综上述,当点E 从D 点向A 点移动过程中(点E 与点D ,A 不重合),则四边形AFCE 的变化是:平行四边形→菱形→平行四边形→矩形→平行四边形.故选:C .【点睛】本题考查了平行四边形、矩形、菱形的判定的应用,主要考查学生的理解能力和推理能力,题目比较好,难度适中.7.A解析:A【分析】由三角形的中位线定理得:22B C ,22A C ,22A B 分别等于11A B 、11B C 、11C A 的12,所以△222A B C 的周长等于△111A B C 的周长的一半,以此类推可求出结论.【详解】 解:△111A B C 中,114A B =,115AC =,117B C =, ∴△111A B C 的周长是16,2A ,2B ,2C 分别是边11B C ,11A C ,11A B 的中点,22B C ∴,22A C ,22A B 分别等于11A B 、11B C 、11C A 的12, ⋯,以此类推,则△444A B C 的周长是311622⨯=; ∴△n n n A B C 的周长是4122n -, 当2019n =时,第2019个三角形的周长42019120142122-==故选:A .【点睛】 本题考查了三角形的中位线定理,中位线是三角形中的一条重要线段,由于它的性质与线段的中点及平行线紧密相连,因此,它在几何图形的计算及证明中有着广泛的应用.8.A解析:A【分析】①通过条件可以得出△ABE ≌△ADF ,从而得出∠BAE=∠DAF ,BE=DF ,由正方形的性质就可以得出EC=FC ,就可以得出AC 垂直平分EF ,②设BC=x ,CE=y ,由勾股定理就可以得出EF 与x 、y 的关系,表示出BE 与EF ,即可判断BE+DF 与EF 关系不确定;③当∠DAF=15°时,可计算出∠EAF=60°,即可判断△EAF 为等边三角形,④当∠EAF=60°时,可证明△AEF 是等边三角形,从而可得∠AEF=60°,而△CEF 是等腰直角三角形,得∠CEF=45°,从而可求出∠AEB=75°,进而可得结论.【详解】解:①四边形ABCD 是正方形,∴AB ═AD ,∠B=∠D=90°.在Rt △ABE 和Rt △ADF 中,AE AF AB AD ⎧⎨⎩==, ∴Rt △ABE ≌Rt △ADF (HL ),∴BE=DF∵BC=CD ,∴BC-BE=CD-DF ,即CE=CF ,∵AE=AF ,∴AC 垂直平分EF .(故①正确).②设BC=a ,CE=y ,∴BE+DF=2(a-y )EF=y ,∴BE+DF 与EF 关系不确定,只有当y=()a 时成立,(故②错误).③当∠DAF=15°时,∵Rt △ABE ≌Rt △ADF ,∴∠DAF=∠BAE=15°,∴∠EAF=90°-2×15°=60°,又∵AE=AF∴△AEF 为等边三角形.(故③正确).④当∠EAF=60°时,由①知AE=AF ,∴△AEF 是等边三角形,∴∠AEF=60°,又△CEF 为等腰直角三角形,∴∠CEF=45°∴∠AEB=180°-∠AEF-∠CEF=75°,∴∠AEB≠∠AEF ,故④错误.综上所述,正确的有①③,故选:A .【点睛】本题考查了正方形的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,勾股定理的运用,等边三角形的性质的运用,三角形的面积公式的运用,解答本题时运用勾股定理的性质解题时关键.9.C解析:C【分析】根据等边三角形边长为2,在Rt BDE ∆中求得DE 的长,再根据CM 垂直平分DF ,在Rt CDN ∆中求得CN ,利用三角形中位线求得MN 的长,最后根据线段和可得CM 的长.【详解】 解:等边三角形边长为2,12BD CD =, ∴23BD =,43CD =, 等边三角形ABC 中,//DF AB ,60FDC B ∴∠=∠=︒,90EDF ∠=︒,30BDE ∴∠=︒,DE BE ∴⊥,1123BE BD ∴==,2222213()33DE BD BE ⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭, 如图,连接DM ,则Rt DEF ∆中,12DM EF FM ==,60FDC FCD ∠=∠=︒,CDF ∴∆是等边三角形,43CD CF ∴==, CM ∴垂直平分DF ,30DCN ∴∠=︒,Rt CDN ∴∆中,43DF =,32DN =,23CN =, ∵EM =FM ,DN =FN ,∴132MN ED =, 23353CM CN MN ∴=+.【点睛】本题主要考查了三角形的综合应用,解决问题的关键是掌握等边三角形的性质、勾股定理、平行线的性质、线段垂直平分线的判定等.熟练掌握这些性质是解题的关键.10.A解析:A【分析】设矩形ABCD 的面积为S=20cm 2,由O 为矩形ABCD 的对角线的交点,可得平行四边形AOC 1B 底边AB 上的高等于BC 的12,依此类推可得下一个图形的面积是上一个图形的面积的12,然后求解即可. 【详解】 设矩形ABCD 的面积为S=20cm 2,∵O 为矩形ABCD 的对角线的交点,∴平行四边形AOC 1B 底边AB 上的高等于BC 的12, ∴平行四边形AOC 1B 的面积=12S , ∵平行四边形AOC 1B 的对角线交于点O 1,∴平行四边形AO 1C 2B 的边AB 上的高等于平行四边形AOC 1B 底边AB 上的高的12, ∴平行四边形AO 1C 2B 的面积=12×12S=22S , ……依此类推,平行四边形AO 4C 5B 的面积=52S =5202=58(cm 2), 故选:A .【点睛】本题考查了矩形的对角线互相平分,平行四边形的对角线互相平分的性质,得到下一个图形的面积是上一个图形的面积的12是解题的关键. 二、填空题11.由于点B 与点D 关于AC 对称,所以如果连接DE ,交AC 于点P ,那PE+PB 的值最小.在Rt △CDE 中,由勾股定理先计算出DE 的长度,即为PE+PB 的最小值.连接DE ,交AC 于点P ,连接BD .∵点B 与点D 关于AC 对称,∴DE 的长即为PE+PB 的最小值,∵AB=4,E 是BC 的中点,∴CE=2,在Rt △CDE 中,DE=25.考点:(1)、轴对称-最短路线问题;(3)、正方形的性质.12.42【分析】首先由对边分别平行可判断四边形ABCD 为平行四边形,连接AC 和BD ,过A 点分别作DC 和BC 的垂线,垂足分别为F 和E ,通过证明△ADF ≌△ABC 来证明四边形ABCD 为菱形,从而得到AC 与BD 相互垂直平分,再利用勾股定理求得BD 长度.【详解】解:连接AC 和BD ,其交点为O ,过A 点分别作DC 和BC 的垂线,垂足分别为F 和E ,∵AB ∥CD ,AD ∥BC ,∴四边形ABCD 为平行四边形,∴∠ADF=∠ABE ,∵两纸条宽度相同,∴AF=AE ,∵90ADF ABE AFD AEB AF AE ∠=∠⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩∴△ADF ≌△ABE ,∴AD=AB ,∴四边形ABCD 为菱形,∴AC 与BD 相互垂直平分,∴BD=22242AB AO -= 故本题答案为:42【点睛】本题考察了菱形的相关性质,综合运用了三角形全等和勾股定理,注意辅助线的构造一定要从相关条件以及可运用的证明工具入手,不要盲目作辅助线.13.322或3102【分析】 根据点P 在直线BC 上,点Q 在直线CD 上,分两种情况:1.P 、Q 点位于线段上;2.P 、Q 点位于线段的延长上,再通过三角形全等得出相应的边长,最后根据勾股即可求解.【详解】解:当P 点位于线段BC 上,Q 点位于线段CD 上时:∵四边形ABCD 是矩形,AP PQ ⊥∴∠BAP=∠CPQ ,∠APB=∠PQC∵AP PQ =∴ABP PCQ ≅∴PC=AB=32,BP=BC-PC=3-32=32∴AP=223322+()()=322当P 点位于线段BC 的延长线上,Q 点位于线段CD 的延长线上时:∵四边形ABCD 是矩形,AP PQ ⊥∴∠BAP=∠CPQ ,∠APB=∠PQC∵AP PQ =∴ABP PCQ ≅∴PC=AB=32,BP=BC+PC=3+32=92∴AP=223922+()()=3102故答案为:322或3102【点睛】 此题主要考查三角形全等的判定及性质、勾股定理,熟练运用判定定理和性质定理是解题的关键.14.8或12【分析】根据平行四边形的性质得到BC=AD=5,∠BAE=∠DEA ,∠ABF=∠BFC ,根据角平分线的性质得到DE=AD=5,CF=BC=5,即可求出答案.【详解】在ABCD 中,AB ∥CD ,BC=AD=5,∴∠BAE=∠DEA ,∠ABF=∠BFC ,∵BAD ∠的平分线交CD 于点E ,∴∠BAE=∠DAE ,∴∠DAE=∠DEA ,∴DE=AD=5,同理:CF=BC=5,∴AB=CD=DE+CF-EF=5+5-2=8或AB=DE+CF+EF=5+5+2=12,故答案为:8或12.【点睛】此题考查平行四边形的性质,角平分线的性质,等腰三角形的等角对等边的判定,解题中注意分类思想的运用,避免漏解.15.6【分析】由折叠的性质可得∠BAC=∠B'AC=90°,AB=AB',S △ABC =S △AB'C =12cm 2,可证点B ,点A ,点B'三点共线,通过证明四边形ACDB'是平行四边形,可得B'E=CE ,即可求解.【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,S△ABC=1242⨯=12cm2,∵在同一平面内将△ABC沿AC翻折,得到△AB′C,∴∠BAC=∠B'AC=90°,AB=AB',S△ABC=S△AB'C=12cm2,∴∠BAB'=180°,∴点B,点A,点B'三点共线,∵AB∥CD,AB'∥CD,∴四边形ACDB'是平行四边形,∴B'E=CE,∴S△ACE=12S△AB'C=6cm2,故答案为:6.【点睛】本题考查了翻折变换,平行四边形的判定和性质,证明点B,点A,点B'三点共线是本题的关键.16.120 13【分析】设MN与BC交于点O,连接AO,过点O作OH⊥AC于H点,根据等腰三角形的性质和勾股定理可求AO和OH长,若MN最小,则MO最小即可,而O点到AC的最短距离为OH 长,所以MN最小值是2OH.【详解】解:设MN与BC交于点O,连接AO,过点O作OH⊥AC于H点,∵四边形MCNB是平行四边形,∴O为BC中点,MN=2MO.∵AB=AC=13,BC=10,∴AO⊥BC.在Rt△AOC中,利用勾股定理可得AO2222135AC CO-=-12.利用面积法:AO×CO=AC×OH,即12×5=13×OH,解得OH=60 13.当MO最小时,则MN就最小,O点到AC的最短距离为OH长,所以当M点与H点重合时,MO最小值为OH长是60 13.所以此时MN最小值为2OH=120 13.故答案为:120 13.【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质、垂线段最短、勾股定理、等腰三角形的性质,解题的关键是分析出点到某线段的垂线段最短,由此进行转化线段,动中找静.17.2或14【分析】利用当AB=10cm,AD=6cm,由于平行四边形的两组对边互相平行,又AE平分∠BAD,由此可以推出所以∠BAE=∠DAE,则DE=AD=6cm;同理可得:CF=CB=6cm,而EF=CF+DE-DC,由此可以求出EF长;同理可得:当AD=10cm,AB=6cm时,可以求出EF长【详解】解:如图1,当AB=10cm,AD=6cm∵AE平分∠BAD∴∠BAE=∠DAE,又∵AD∥CB∴∠EAB=∠DEA,∴∠DAE=∠AED,则AD=DE=6cm同理可得:CF=CB=6cm∵EF=DE+CF-DC=6+6-10=2(cm)如图2,当AD=10cm,AB=6cm,∵AE平分∠BAD,∴∠BAE=∠DAE又∵AD∥CB∴∠EAB=∠DEA,∴∠DAE=∠AED则AD=DE=10cm同理可得,CF=CB=10cm EF=DE+CF-DC=10+10-6=14(cm)故答案为:2或14.图1 图2【点睛】本题主要考查了角平分线的定义、平行四边形的性质、平行线的性质等知识,关键是平行四边形的不同可能性进行分类讨论.18.663【分析】==,得到△FEM是等边三角形,根据含30°直通过四边形ABCD是矩形以及CE CB BE角三角形的性质以及勾股定理得到KM,NK,KE的值,进而得到NE的值,再利用30°直角三角形的性质及勾股定理得到BN,BE即可.【详解】解:如图,设NE交AD于点K,∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∠ABC=90°,∴∠MFE=∠FCB,∠FME=∠EBC==,∵CE CB BE∴△BCE为等边三角形,∴∠BEC=∠ECB=∠EBC=60°,∵∠FEM=∠BEC,∴∠FEM=∠MFE=∠FME=60°,∴△FEM是等边三角形,FM=FE=EM=2,∵EN⊥BE,∴∠NEM=∠NEB=90°,∴∠NKA=∠MKE=30°,∴KM=2EM=4,NK=2AN=6,∴在Rt△KME中,KE=2223-=,KM EM∴NE=NK+KE=6+23,∵∠ABC=90°,∴∠ABE=30°,∴BN=2NE=12+43,∴BE=22663-=+,BN NE∴BC=BE=663,故答案为:663【点睛】本题考查了矩形,等边三角形的性质,以及含30°直角三角形的性质与勾股定理的应用,解题的关键是灵活运用30°直角三角形的性质.19.25﹣2【分析】连接AF,CF,AC,利用勾股定理求出AC、AF,再根据三角形的三边关系得到当点A,F,C在同一直线上时,CF的长最小,最小值为25﹣2.【详解】解:如图,连接AF,CF,AC,∵长方形ABCD中AB=2,BC=4,正方形AEFG的边长为1,∴AC=25,AF=2,∵AF+CF≥AC,∴CF≥AC﹣AF,∴当点A,F,C在同一直线上时,CF的长最小,最小值为25﹣2,故答案为:25﹣2.【点睛】此题考查矩形的性质,正方形的性质,勾股定理,三角形的三边关系.20.答案不唯一,例AC=BD 等【分析】连接AC、BD,先证明四边形ABCD是平行四边形,再根据菱形的特点添加条件即可.【详解】连接AC,∵点E、F分别是AB、BC的中点,∴EF是△ABC的中位线,∴EF∥AC,EF=12 AC,同理HG∥AC,HG=12 AC,∴EF∥HG,EF=HG,∴四边形EFGH是平行四边形,连接BD,同理EH=FG,EF∥FG,当AC=BD时,四边形EFGH是平行四边形,故答案为:答案不唯一,例AC=BD 等.【点睛】此题考查三角形中位线性质,平行四边形的判定及性质,菱形的判定.三、解答题21.(1)AG2=GE2+GF2,理由见解析;(2326+【分析】(1)结论:AG2=GE2+GF2.只要证明GA=GC,四边形EGFC是矩形,推出GE=CF,在Rt△GFC中,利用勾股定理即可证明;(2)作BN⊥AG于N,在BN上截取一点M,使得AM=BM.设AN=x.易证AM=BM=2x,3,在Rt△ABN中,根据AB2=AN2+BN2,可得1=x2+(3x)2,解得62-,推出62+BG=BN÷cos30°即可解决问题.【详解】解:(1)结论:AG2=GE2+GF2.理由:连接CG.∵四边形ABCD是正方形,∴A、C关于对角线BD对称,∵点G在BD上,∴GA=GC,∵GE⊥DC于点E,GF⊥BC于点F,∴∠GEC=∠ECF=∠CFG=90°,∴四边形EGFC是矩形,∴CF=GE,在Rt△GFC中,∵CG2=GF2+CF2,∴AG2=GF2+GE2.(2)作BN⊥AG于N,在BN上截取一点M,使得AM=BM.设AN=x.∵∠AGF=105°,∠FBG=∠FGB=∠ABG=45°,∴∠AGB=60°,∠GBN=30°,∠ABM=∠MAB=15°,∴∠AMN=30°,∴AM=BM=2x ,MN=3x , 在Rt △ABN 中,∵AB 2=AN 2+BN 2,∴1=x 2+(2x+3x )2,解得x=62-, ∴BN=62+, ∴BG=BN÷cos30°=3266+.【点睛】本题考查正方形的性质,矩形的判定和性质,勾股定理,直角三角形30度的性质.22.(1)见解析;(2)24;(3)5AI =.【分析】(1)证∠BDA =∠CEA =90°,∠CAE =∠ABD ,由AAS 证明△ABD ≌△CAE 即可; (2)连接CE ,交AF 于O ,由菱形的性质得∠COA =∠ADB =90°,同(1)得△ABD ≌△CAO (AAS ),得OC =AD =3,OA =BD =4,由三角形面积公式求出S △AOC =6,即可得出答案;(3)过E 作EM ⊥HI 的延长线于M ,过点G 作GN ⊥HI 于N ,同(1)得△ACH ≌△EAM (AAS ),△ABH ≌△GAN (AAS ),得EM =AH =GN ,证△EMI ≌△GNI (AAS ),得EI =GI ,证∠EAG =90°,由勾股定理求出EG =10,再由直角三角形的性质即可得出答案.【详解】(1)证明:∵BD ⊥直线l ,CE ⊥直线l ,∴∠BDA =∠CEA =90°,∵∠BAC =90°,∴∠BAD +∠CAE =90°∵∠BAD +∠ABD =90°,∴∠CAE =∠ABD在△ABD 和△CAE 中,ABD CAE BDA CEA AB AC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABD≌△CAE(AAS);(2)解:连接CE,交AF于O,如图②所示:∵四边形AEFC是菱形,∴CE⊥AF,∴∠COA=∠ADB=90°,同(1)得:△ABD≌△CAO(AAS),∴OC=AD=3,OA=BD=4,∴S△AOC=12 OA•OC=12×4×3=6,∴S菱形AEFC=4S△AOC=4×6=24,故答案为:24;(3)解:过E作EM⊥HI的延长线于M,过点G作GN⊥HI于N,如图③所示:∴∠EMI=∠GNI=90°,∵四边形ACDE和四边形ABFG都是正方形,∴∠CAE=∠BAG=90°,AC=AE=8,AB=AG=6,同(1)得:△ACH≌△EAM(AAS),△ABH≌△GAN(AAS),∴EM=AH=GN,在△EMI和△GNI中,EIM GIHEMI GNIEM GN∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△EMI≌△GNI(AAS),∴EI=GI,∴I是EG的中点,∵∠CAE=∠BAG=∠BAC=90°,∴∠EAG=90°,在Rt△EAG中, EG=22AE AG+=2286+=10,∵I是EG的中点,∴AI=12EG=12×10=5.【点睛】本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质、菱形的性质、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质、直角三角形斜边上的中线性质、勾股定理、三角形面积等知识;本题综合性强,熟练掌握正方形的性质和菱形的性质,证明三角形全等是解题的关键.23.(1)见解析;(2)四边形EGCF 为平行四边形,理由见解析;(3)AC=2AB .【分析】(1)根据平行四边形的性质得到OE=OF 即可证得结论;(2)利用AOE COF ∆≅∆得到∠EAO=∠FCO ,AE=CF ,由此推出AE ∥CF ,EG=CF 即可证得四边形EGCF 是平行四边形;(3)AC=2AB ,根据平行四边形的性质推出AB=AO ,利用点E 是OB 的中点,得到AG ⊥OB ,即可得到四边形EGCF 是矩形.【详解】(1)四边形ABCD 为平行四边形,OA OC ∴=,OB OD =,点E 、F 分别为OB 、OD 的中点,12OE OB ∴=,12OF OD =, 则OE OF =,在AOE ∆与COF ∆中OA OC AOE COF OE OF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩AOE COF ∴∆≅∆;(2)AOE COF ∆≅∆,EAO FCO ∴∠=∠,AE CF =,//AE CF ∴,又GE AE =,GE CF ∴=,∴四边形EGCF 为平行四边形;(3)当AC=2AB 时,四边形EGCF 是矩形.∵AC=2AB ,AC=2AO ,∴AB=AO ,∵点E 是OB 的中点,∴AG ⊥OB ,∴∠GEF=90°,∴四边形EGCF 是矩形.故答案为:AC=2AB .【点睛】此题考查了平行四边形的判定及性质,三角形全等的判定及性质,矩形的判定定理,等腰三角形的三线合一的性质,熟练掌握各知识点并运用解题是关键.24.(1)矩形;(2)菱形;(3)4)见解析【分析】(1)由平移推出AD EE '=,即可证得四边形AEE D '是平行四边形,再根据AE BC ⊥,得到90AEE '∠=︒即可得到结论;(2)由平移推出AD FF '=,证得四边形AFF D '是平行四边形,根据AE EF ⊥得到90AEE '∠=︒,再根据勾股定理求出AF=5=AD ,即可证得四边形AFF D '是菱形;(3)先利用勾股定理求出DF ==,再根据菱形的面积求出F A ';(4)在BC 边上取点E ,连接AE ,平移△ABE 得到△DCF ,可得四边形AEFD 是平行四边形.【详解】(1)四边形AEE D '是矩形,在ABCD □中,//AD BC ,AD BC =,由平移可知:BE CE ''=,∴BC EE '=,∴AD EE '=,∴四边形AEE D '是平行四边形,∵AE BC ⊥,∴90AEE '∠=︒,∴四边形AEE D '是矩形;(2)四边形AFF D '是菱形,在矩形AEE D '中,//AD EE ' ,AD EE '=,由平移可知:EF E F ='',∴EE FF ''=,∴AD FF '=,∴四边形AFF D '是平行四边形,∵AE EF ⊥,∴90AEE '∠=︒,在Rt AEF ,5AF ===,∴AF AD =,∴四边形AFF D '是菱形;(3)连接F A ',在Rt DFE '△中,22221310DF E F E D ''=+=+=,15ABCD AFF D S S '==平行四边形菱形,∴·30F A FD '=,∴310F A '=;(4)在BC 上取一点E ,连接AE ,平移△ABE 得到△DCF ,可得四边形AEFD 是平行四边形.【点睛】此题考查了平行四边形的性质,矩形的判定定理,菱形的判定及性质,平移的性质的应用,勾股定理.25.(1)3AH 2)①证明见解析;②证明见解析【分析】(1)根据等边三角形的性质得到∠DAE =60°,根据等腰三角形的性质得到∠DAH =∠EAH ,求出∠HAB =45°,根据等腰直角三角形的性质计算,得到答案;(2)①根据线段垂直平分线的性质得到CB =CE ,根据平行四边形的性质得到AD =BC ,得到DE =CE ,利用SAS 定理证明结论;②根据全等三角形的性质得到EN =EG ,根据等边三角形的判定定理证明即可.【详解】(l )∵ADE ∆是等边三角形,∴60DAE ∠=︒. ∵AH BD ⊥,∴1302DAH HAE DAE ︒∠=∠=∠=. ∵75DAB ∠=︒,∴753045BAH BAD DAH ︒︒︒∠=∠-∠=-=.∴232AB AH BH === (2)①∵点F 是BE 的中点,且CF BE ⊥,∴线段CF 是线段BE 的垂直平分线.∴CE CB =,ECF BCF ∠=∠.∵ADE ∆是等边三角形,∴DE AD =.∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD BC =,∴DE CE =.∴EDC ECD ∠=∠.在DEG ∆和CEN ∆中,DG CN GDE NCE DE CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()CEN DEG SAS ∆∆≌.②由①知:CEN DEG ∆∆≌,∴EN EG =.∵AD BC ∥,∴180ADC BCD ︒∠+∠=.∵60ADE ∠=︒,∴120EDC BCD ︒∠+∠=.∵ECF BCF ∠=∠,EDC ECD ∠=∠,∴60DCF ∠=︒.∵CF MN ,∴60DNE DCF ∠=∠=︒.∴ENG ∆是等边三角形.【点睛】本题考查的是平行四边形的性质、全等三角形的判定和性质、等边三角形的判定和性质,掌握平行四边形的性质定理、全等三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.26.(1)①证明见解析;②证明见解析;(2)3DE =. 【分析】(1)过点D 作//DM GH 交BC 延长线于点M ,连接EH ,①由正方形的性质可得//AD BC ,AD CD =,90A ADC DCM ∠=∠=∠=︒,即可证明四边形DGHM 是平行四边形,可得DM=GH ,由90GOD ∠=︒可得∠EDM=90°,根据直角三角形两锐角互余的性质可得12∠=∠,利用ASA 可证明△ADE≌△CDM,可得DE=DM ,即可证明DE=GH ;②由①得DM=DE ,根据勾股定理可得,利用三角形三边关系即可得结论; (2)过点D 作DN//GH 交BC 于点N ,作ADM CDN ∠=∠,DM 交BA 延长线于点M ,可证明四边形GHND 为平行四边形,可得DN HG =,GD HN =,根据勾股定理可求出CN 的长,利用AAS 可证明ADM CDN ∆∆≌,可得AM NC =,DM DN =,根据平行线的性质∠EDN=45°,根据角的和差故选可得∠MDE=∠EDN ,利用SAS 可证明MDE NDE ∆∆≌,即可证明AE CN EN +=,设AE x =,利用勾股定理可求出x 的值,进而利用勾股定理求出DE 的值即可得答案.【详解】(1)如图(1),过点D 作//DM GH 交BC 延长线于点M ,连接EH ,EM , ①∵四边形ABCD 为正方形,∴//AD BC ,AD CD =,90A ADC DCM ∠=∠=∠=︒∴四边形DGHM 为平行四边形,∴DM=GH ,GD HM =,∵90GOD ∠=︒,∴90EDM EOH ∠=∠=︒,。
初中数学数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题及答案
初中数学数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题及答案一、选择题1.如图,▱ABCD中,对角线AC,BD相交于O,BD=2AD,E,F,G分别是OC,OD,AB 的中点,下列结论①BE⊥AC②四边形BEFG是平行四边形③EG=GF④EA平分∠GEF其中正确的是()A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④2.如图,点P是正方形ABCD的对角线BD上一点(点P不与点B、D重合),PE⊥BC于点E,PF⊥CD于点F,连接EF给出下列五个结论:①AP=EF;②AP⊥EF;③仅有当∠DAP=45°或67.5°时,△APD是等腰三角形;④∠PFE=∠BAP:⑤22PD=EC.其中有正确有()个.A.2 B.3 C.4 D.53.如图,在正方形ABCD中,点E、F、H分别是AB、BC、CD的中点,CE、DF交于点G,连接AG、HG.下列结论:①CE⊥DF;②AG=DG;③∠CHG=∠DAG.其中,正确的结论有()A .0个B .1个C .2个D .3个4.如图,把正方形ABCD 沿对边中点所在的直线对折后展开,折痕为,MN 再过点B 折叠纸片,使点A 格在MN 上的点F 处,折痕为,BE 若AB 长为2,则EN 的长为(( )A .233-B .322-C .22D .235.如图,在正方形ABCD 中,4AB =,E 是对角线AC 上的动点,以DE 为边作正方形DEFG ,H 是CD 的中点,连接GH ,则GH 的最小值为( )A .2B .51-C .2D .422-6.如图,在ABCD 中,1234532,,,,AB AD E E E E E =,,依次是CB 上的五个点,并且1122334455CE E E E E E E E E E B =====,在三个结论:(1)33⊥DE AE ;(2)24⊥AE DE ;(3)22AE DE ⊥之中,正确的个数是( )A .0B .1C .2D .37.如图,在平行四边形ABCD 中,过点A 作AG BC ⊥于G ,作AH CD ⊥于H ,且45GAH ∠=︒,2AG =,3AH =,则平行四边形的面积是( )A .62B .122C .6D .128.如图,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( )A .2B .52C .332D .59.如图,正方形ABCD 的边长为10,AG=CH=8,BG=DH=6,连接GH ,则线段GH 的长为( )A .2.8B .22C .2.4D .3.510.如图所示,四边形ABCD 是边长为1的正方形,E 为BC 边的中点,沿AP 折叠使D 点落在AE 上的点H 处,连接PH 并延长交BC 于点F ,则EF 的长为( )A 525-B 55-C .353D .14二、填空题11.如图,在矩形ABCD 中,4AB =,2AD =,E 为边CD 的中点,点P 在线段AB上运动,F 是CP 的中点,则CEF ∆的周长的最小值是____________.12.如图,在平行四边形ABCD 中,对角线AC ,BD 相交于点O ,AB =OB ,点E ,F 分别是OA ,OD 的中点,连接EF ,EM ⊥BC 于点M ,EM 交BD 于点N ,若∠CEF =45°,FN =5,则线段BC 的长为_____.13.已知在矩形ABCD 中,3,3,2AB BC ==点P 在直线BC 上,点Q 在直线CD 上,且,AP PQ ⊥当AP PQ =时,AP =________________.14.如图,在矩形ABCD 中,AD =2AB ,∠BAD 的平分线交BC 于点E ,DH ⊥AE 于点H ,连接BH 并延长交CD 于点F ,连接DE 交BF 于点O ,下列结论:①∠AED =∠CED ;②OE =OD ;③BH =HF ;④BC ﹣CF =2HE ;⑤AB =HF ,其中正确的有_____.15.如图,在平行四边形ABCD 中,AD=2AB .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:(1)∠DCF+12∠D =90°;(2)∠AEF+∠ECF =90°;(3)BEC S =2CEF S ; (4)若∠B=80︒,则∠AEF=50°.其中一定成立的是______ (把所有正确结论的字号都填在横线上).16.在ABC 中,AB=12,AC=10,BC=9,AD 是BC 边上的高.将ABC 按如图所示的方式折叠,使点A 与点D 重合,折痕为EF ,则DEF 的周长为______.17.如图,在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AB =8,AC =6,以BC 为一边作正方形BDEC 设正方形的对称中心为O ,连接AO ,则AO =_____.18.如图,在平面直角坐标系中,直线112y x =+与x 轴、y 轴分别交于A ,B 两点,以AB 为边在第二象限内作正方形ABCD ,则D 点坐标是_______;在y 轴上有一个动点M ,当MDC △的周长值最小时,则这个最小值是_______.19.如图,矩形ABCD 中,CE CB BE ==,延长BE 交AD 于点M ,延长CE 交AD 于点F ,过点E 作EN BE ⊥,交BA 的延长线于点N ,23FE AN ==,,则BC =_________.20.如图,长方形ABCD 中,26AD =,12AB =,点Q 是BC 的中点,点P 在AD 边上运动,当BPQ 是以QP 为腰的等腰三角形时,AP 的长为______,三、解答题21.如图,在菱形ABCD中,AB=2cm,∠ADC=120°.动点E、F分别从点B、D同时出发,都以0.5cm/s的速度向点A、C运动,连接AF、CE,分别取AF、CE的中点G、H.设运动的时间为ts (0<t<4).(1)求证:AF∥CE;(2)当t为何值时,△ADF的面积为32cm2;(3)连接GE、FH.当t为何值时,四边形EHFG为菱形.22.如图,四边形OABC中,BC∥AO,A(4,0),B(3,4),C(0,4).点M从O出发以每秒2个单位长度的速度向A运动;点N从B同时出发,以每秒1个单位长度的速度向C运动.其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.过点N作NP垂直x 轴于点P,连结AC交NP于Q,连结MQ.(1)当t为何值时,四边形BNMP为平行四边形?(2)设四边形BNPA的面积为y,求y与t之间的函数关系式.(3)是否存在点M,使得△AQM为直角三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.23.如图,在边长为1的正方形ABCD中,E是边CD的中点,点P是边AD上一点(与点A D 、不重合),射线PE 与BC 的延长线交于点Q .(1)求证:PDE QCE ∆≅∆;(2)若PB PQ =,点F 是BP 的中点,连结EF AF 、,①求证:四边形AFEP 是平行四边形;②求PE 的长.24.如图,在长方形ABCD 中,8,6AB AD ==. 动点P Q 、分别从点、D A 同时出发向点C B 、运动,点P 的运动速度为每秒2个单位,点Q 的运动速度为每秒1个单位,当点P 运动到点C 时,两个点都停止运动,设运动的时间为()t s .(1)请用含t 的式子表示线段PC BQ 、的长,则PC ________,BQ =________. (2)在运动过程中,若存在某时刻使得BPQ ∆是等腰三角形,求相应t 的值.25.已知在平行四边形ABCD 中,AB BC ≠,将ABC 沿直线AC 翻折,点B 落在点尽处,AD 与CE 相交于点O ,联结DE .(1)如图1,求证://AC DE ;(2)如图2,如果90B ∠=︒,3AB =,6=BC ,求OAC 的面积;(3)如果30B ∠=︒,23AB =,当AED 是直角三角形时,求BC 的长.26.如图,矩形ABCD 中,AB=4,AD=3,∠A 的角平分线交边CD 于点E .点P 从点A 出发沿射线AE 以每秒2个单位长度的速度运动,Q 为AP 的中点,过点Q 作QH ⊥AB 于点H ,在射线AE 的下方作平行四边形PQHM (点M 在点H 的右侧),设P 点运动时间为t 秒.(1)直接写出AQH 的面积(用含t 的代数式表示).(2)当点M 落在BC 边上时,求t 的值.(3)在运动过程中,整个图形中形成的三角形是否存在全等三角形?若存在,请写出所有全等三角形,并求出对应的t 的值;若不存在请说明理由(不能添加辅助线).27.如图1,在正方形ABCD (正方形四边相等,四个角均为直角)中,AB =8,P 为线段BC 上一点,连接AP ,过点B 作BQ ⊥AP ,交CD 于点Q ,将△BQC 沿BQ 所在的直线对折得到△BQC ′,延长QC ′交AD 于点N .(1)求证:BP =CQ ;(2)若BP =13PC ,求AN 的长; (3)如图2,延长QN 交BA 的延长线于点M ,若BP =x (0<x <8),△BMC '的面积为S ,求S 与x 之间的函数关系式.28.如图,四边形ABCD 为正方形.在边AD 上取一点E ,连接BE ,使60AEB ∠=︒.(1)利用尺规作图(保留作图痕迹):分别以点B 、C 为圆心,BC 长为半径作弧交正方形内部于点T ,连接BT 并延长交边AD 于点E ,则60AEB ∠=︒;(2)在前面的条件下,取BE 中点M ,过点M 的直线分别交边AB 、CD 于点P 、Q . ①当PQ BE ⊥时,求证:2BP AP =;②当PQ BE =时,延长BE ,CD 交于N 点,猜想NQ 与MQ 的数量关系,并说明理由.29.如图,矩形ABCD 中,点O 是对角线BD 的中点,过点O 的直线分别交AB ,CD 于点E ,F .(1)求证:四边形DEBF 是平行四边形;(2)若四边形DEBF 是菱形,则需要增加一个条件是_________________,试说明理由; (3)在(2)的条件下,若AB=8,AD=6,求EF 的长.30.已知,矩形ABCD 中,4,8AB cm BC cm ==,AC 的垂直平分EF 线分别交AD BC 、于点E F 、,垂足为O .(1)如图1,连接AF CE 、,求证:四边形AFCE 为菱形;(2)如图2,动点P Q 、分别从A C 、两点同时出发,沿AFB △和CDE △各边匀速运动一周,即点P 自A F B A →→→停止,点O 自C D E C →→→停止.在运动过程中,①已知点P 的速度为每秒5cm ,点Q 的速度为每秒4cm ,运动时间为t 秒,当A C P Q 、、、四点为顶点的四边形是平行四边形时,则t =____________.②若点P Q 、的运动路程分别为a b 、 (单位:,0cm ab ≠),已知AC P Q 、、、四点为顶点的四边形是平行四边形,则a 与b 满足的数量关系式为____________.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【解析】【分析】由平行四边形的性质可得OB=BC,由等腰三角形的性质可判断①正确,由直角三角形的性质和三角形中位线定理可判断③错误,由BG=EF,BG∥EF∥CD可证四边形BEFG是平行四边形,可得②正确.由平行线的性质和等腰三角形的性质可判断④正确.【详解】∵四边形ABCD是平行四边形,∴BO=DO=1BD,AD=BC,AB=CD,AB∥BC,2又∵BD=2AD,∴OB=BC=OD=DA,且点E 是OC中点,∴BE⊥AC,故①正确,∵E、F分别是OC、OD的中点,∴EF∥CD,EF=1CD,2∵点G是Rt△ABE斜边AB上的中点,∴GE=1AB=AG=BG,2∴EG=EF=AG=BG,无法证明GE=GF,故③错误,∵BG=EF,BG∥EF∥CD,∴四边形BEFG是平行四边形,故②正确,∵EF∥CD∥AB,∴∠BAC=∠ACD=∠AEF,∵AG=GE,∴∠GAE=∠AEG,∴∠AEG=∠AEF,∴AE平分∠GEF,故④正确,故选B.【点睛】本题考查了菱形的判定,平行四边形的性质,全等三角形的判定和性质,三角形中位线定理等知识,灵活运用相关的性质定理、综合运用知识是解题的关键.2.D解析:D【分析】过P作PG⊥AB于点G,根据正方形对角线的性质及题中的已知条件,证明△AGP≌△FPE 后即可证明①AP=EF;④∠PFE=∠BAP;在此基础上,根据正方形的对角线平分对角的性质,在Rt△DPF中,DP2=DF2+PF2=EC2+EC2=2EC2,求得EC,得出⑤正确,即可得出结论.【详解】过P 作PG ⊥AB 于点G ,如图所示:∵点P 是正方形ABCD 的对角线BD 上一点,∴GP=EP ,在△GPB 中,∠GBP=45°,∴∠GPB=45°,∴GB=GP ,同理:PE=BE ,∵AB=BC=GF ,∴AG=AB-GB ,FP=GF-GP=AB-GB ,∴AG=PF ,在△AGP 和△FPE 中,90AG PF AGP FPE PG PE ⎧⎪⎨⎪∠∠⎩︒====,∴△AGP ≌△FPE (SAS ),∴AP=EF ,①正确,∠PFE=∠GAP ,∴∠PFE=∠BAP ,④正确;延长AP 到EF 上于一点H ,∴∠PAG=∠PFH ,∵∠APG=∠FPH ,∴∠PHF=∠PGA=90°,∴AP ⊥EF ,②正确,∵点P 是正方形ABCD 的对角线BD 上任意一点,∠ADP=45°,∴当∠PAD=45°或67.5°时,△APD 是等腰三角形,除此之外,△APD 不是等腰三角形,故③正确.∵GF ∥BC ,∴∠DPF=∠DBC ,又∵∠DPF=∠DBC=45°,∴∠PDF=∠DPF=45°,∴PF=EC ,∴在Rt △DPF 中,DP 2=DF 2+PF 2=EC 2+EC 2=2EC 2,∴2EC ,即22PD=EC,⑤正确.∴其中正确结论的序号是①②③④⑤,共有5个.故选D.【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定及性质,垂直的判定,等腰三角形的性质,勾股定理的运用.本题难度较大,综合性较强,在解答时要认真审题.3.C解析:C【分析】连接AH,由四边形ABCD是正方形与点E、F、H分别是AB、BC、CD的中点,容易证得△BCE≌△CDF与△ADH≌△DCF,根据全等三角形的性质,容易证得CE⊥DF与AH⊥DF,故①正确;根据垂直平分线的性质,即可证得AG=AD,继而AG=DC,而DG≠DC,所以AG≠DG,故②错误;由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,即可证得HG=12 DC,∠CHG=2∠GDC,根据等腰三角形的性质,即可得∠DAG=2∠DAH=2∠GDC.所以∠DAG=∠CHG,④正确,则问题得解.【详解】∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD,∠B=∠BCD=90°,∵点E. F. H分别是AB、BC、CD的中点,∴BE=FC∴△BCE≌△CDF,∴∠ECB=∠CDF,∵∠BCE+∠ECD=90°,∴∠ECD+∠CDF=90°,∴∠CGD=90°,∴CE⊥DF,故①正确;连接AH,同理可得:AH⊥DF,∵CE⊥DF,∴△CGD为直角三角形,∴HG=HD=12CD , ∴DK=GK , ∴AH 垂直平分DG ,∴AG=AD=DC ,在Rt △CGD 中,DG≠DC ,∴AG≠DG ,故②错误;∵AG=AD, AH 垂直平分DG∴∠DAG=2∠DAH,根据①,同理可证△ADH ≌△DCF∴∠DAH=∠CDF ,∴∠DAG=2∠CDF,∵GH=DH ,∴∠HDG=∠HGD ,∴∠GHC=∠HDG+∠HGD=2∠CDF ,∴∠GHC=∠DAG ,故③正确,所以①和③正确选择C.【点睛】本题考查正方形的性质,全等三角形的判定与性质,利用边角边,容易证明△BCE ≌△CDF ,从而根据全等三角形的性质和等量代换即可证∠ECD+∠CDF=90°,从而①可证;证②时,可先证AG=DC ,而DG≠DC ,所以②错误;证明③时,可利用等腰三角形的性质,证明它们都等于2∠CDF 即可.4.A解析:A【分析】根据翻转变换的性质求出BM 、BF ,根据勾股定理计算求出FM 的值;再在Rt △NEF 中,运用勾股定理列方程求解,即可得到EN 的长.【详解】∵四边形ABCD 为正方形,AB=2,过点B 折叠纸片,使点A 落在MN 上的点F 处,∴FB=AB=2,BM=12BC=1,BF=BA=2,∠BMF=90°, 则在Rt △BMF 中,FM ==∴2FN MN FM =-=-设AE=FE=x ,则EN=1x -,∵Rt △EFN 中,222NE NF EF +=,∴()(22212x x -+=,解得:423x =-,∴EN=1233x -=-.故选:A .【点睛】本题考查了翻转变换的性质、勾股定理的应用,掌握翻转变换是一种对称变换,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等是解题的关键.5.A解析:A【分析】取AD 中点O ,连接OE ,得到△ODE ≌△HDG ,得到OE=HG,当OE ⊥AC 时,OE 有最小值,此时△AOE 是等腰直角三角形,OE=AE ,再根据正方形及勾股定理求出OE ,即可得到GH 的长.【详解】取AD 中点O ,连接OE ,得到△ODE ≌△HDG ,得到OE=HG,当OE ⊥AC 时,OE 有最小值,此时△AOE 是等腰直角三角形,OE=AE ,∵AD=AB=4,∴AO=12AB=2 在Rt △AOE 中,由勾股定理可得OE2+AE2=AO2=4,即2OE2=4解得OE=2∴GH 的最小值为2故选A .【点睛】本题考查了正方形的性质,根据题意确定E 点的位置是解题关键.6.B解析:B【分析】先根据平行四边形性质和等腰三角形性质可得2AE 是BAD ∠的角平分线,4DE 是ADC ∠的角平分线,结论(2)正确.再利用结论(2)可得3390DAE ADE ∠+∠>︒,2290DAE ADE ∠+∠>︒即可判断结论(1)(3)错误,【详解】解:设1122334455CE E E E E E E E E E B m ======,则6BC m =,ABCD ,32AB AD =6AD BC m ∴==,//AD BC ,//AB CD ,4AB CD m ==在2ABE ∆中,24BE m AB ==22AE B BAE ∴∠=∠,//AD BC ,∴22AE B DAE ∠=∠,221=2DAE BAE BAD ∴∠=∠∠, 同理可得:4412ADE CDE ADC ∠==∠∠, //AB CD ,∴180BAD ADC ∠+∠=︒,2490DAE ADE ∴∠+∠=︒42AE DE ∴⊥,故(2)正确;∵32DAE DAE ∠>∠,34ADE ADE ∠>∠,∴3324DAE ADE DAE ADE ∠+∠>∠+∠,即3390DAE ADE ∠+∠>︒,∴390AE D ∠<︒所以3DE 与3AE 不垂直,故(1)不正确;∵,24ADE ADE ∠>∠,∴2224DAE ADE DAE ADE ∠+∠>∠+∠,即2290DAE ADE ∠+∠>︒,∴290AE D ∠<︒故(3)不正确;故选:B .【点睛】本题考查了平行四边形性质,等腰三角形性质,三角形内角和定理等,证明2AE 是BAD ∠的角平分线,4DE 是ADC ∠的角平分线是解题关键.7.A解析:A【分析】设B x ∠=,先根据平行四边形的性质可得,180,D B x BAD x AB CD ∠=∠=∠=︒-=,再根据直角三角形的两锐角互余、角的和差可得45x =︒,然后根据等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理可得AB =CD =,最后利用平行四边形的面积公式即可得.【详解】设B x ∠=,四边形ABCD 是平行四边形,,180180,D B x BAD B x AB CD ∴∠=∠=∠=︒-∠=︒-=,,AG BC AH CD ⊥⊥,9090,9090BAG B x DAH D x ∴∠=︒-∠=︒-∠=︒-∠=︒-,又180,45BAG DAH BAD GAH x GAH ∠+︒-∠+∠=∠∠=︒=,909100458x x x ︒-+︒-=∴︒+︒-,解得45x =︒,即45B ∠=︒,Rt ABG ∴是等腰直角三角形,2,BG AG AB ∴====CD ∴=,∴平行四边形ABCD 的面积是3AH CD ⋅=⨯=,故选:A .【点睛】本题考查了平行四边形的性质、直角三角形的两锐角互余、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理等知识点,熟练掌握平行四边形的性质是解题关键.8.D解析:D【分析】根据正方形的性质得到AB=BC=1,CE=EF=3,∠E=90°,延长AD 交EF 于M ,连接AC 、CF ,求出∠ACF=90°,得到CH=12AF ,根据勾股定理求出AF 的长度即可得到答案. 【详解】∵正方形ABCD 和正方形CEFG 中,点D 在CG 上,BC=1,CE=3,∴AB=BC=1,CE=EF=3,∠E=90°,延长AD 交EF 于M ,连接AC 、CF ,则AM=BC+CE=1+3=4,FM=EF-AB=3-1=2,∠AMF=90°,∵四边形ABCD 和四边形GCEF 是正方形,∴∠ACD=∠GCF=45°,∴∠ACF=90°,∵H 为AF 的中点,∴CH=12AF ,在Rt △AMF 中,由勾股定理得:=∴故选:D .【点睛】此题考查了正方形的性质,勾股定理,直角三角形斜边上的中线等于斜边一半的性质,正确引出辅助线得到∠ACF=90°是解题的关键.9.B解析:B【分析】延长BG交CH于点E,根据正方形的性质证明△ABG≌△CDH≌△BCE,可得GE=BE-BG=2,HE=CH-CE=2,∠HEG=90°,从而由勾股定理可得GH的长.【详解】解:如图,延长BG交CH于点E,∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=90°,AB=CD=10,∵AG=8,BG=6,∴AG2+BG2=AB2,∴∠AGB=90°,∴∠1+∠2=90°,又∵∠2+∠3=90°,∴∠1=∠3,同理:∠4=∠6,在△ABG和△CDH中,AB=CD=10AG=CH=8BG=DH=6∴△ABG≌△CDH(SSS),∴∠1=∠5,∠2=∠6,∴∠2=∠4,在△ABG和△BCE中,∵∠1=∠3,AB =BC ,∠2=∠4,∴△ABG ≌△BCE (ASA ),∴BE=AG=8,CE=BG=6,∠BEC=∠AGB=90°,∴GE=BE -BG=8-6=2,同理可得HE=2,在Rt △GHE 中, 22222222GH GE HE =+=+=,故选:B .【点睛】本题主要考查正方形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理及其逆定理的综合运用,通过证三角形全等得出△GHE 为直角三角形且能够求出两条直角边的长是解题的关键.10.A解析:A 【分析】首先证明Rt △AFB ≌Rt △AFH ,推出BF=FH ,设EF=x ,则BF=FH=12x -,在Rt △FEH 中,根据222,EF EH FH =+构建方程即可解决问题;【详解】解:连接AF .∵四边形ABCD 是正方形, ∴AD=BC=1,∠B=90°,∵BE=EC=12, ∴2252AB BE += 由翻折不变性可知:AD=AH=AB=1,∴EH=512-, ∵∠B=∠AHF=90°,AF=AF ,AH=AB ,∴Rt △AFB ≌Rt △AFH ,∴BF=FH ,设EF=x ,则BF=FH=12x -,在Rt △FEH 中,∵222,EF EH FH =+ ∴22215()(1),22x x =-+- ∴525.x -= 故选:A .【点睛】本题考查翻折变换、正方形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是准确寻找全等三角形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题,二、填空题11.222+【分析】由题意根据三角形的中位线的性质得到EF=12PD ,得到C △CEF =CE+CF+EF=CE+12(CP+PD )=12(CD+PC+PD )=12C △CDP ,当△CDP 的周长最小时,△CEF 的周长最小;即PC+PD 的值最小时,△CEF 的周长最小;并作D 关于AB 的对称点D ′,连接CD ′交AB 于P ,进而分析即可得到结论.【详解】解:∵E 为CD 中点,F 为CP 中点,∴EF=12PD , ∴C △CEF =CE+CF+EF=CE+12(CP+PD )=12(CD+PC+PD )=12C △CDP ∴当△CDP 的周长最小时,△CEF 的周长最小;即PC+PD 的值最小时,△CEF 的周长最小;如图,作D 关于AB 的对称点T ,连接CT ,则PD=PT ,∵AD=AT=BC=2,CD=4,∠CDT=90°,∴22224442CT CD DT ++=∵△CDP 的周长=CD+DP+PC=CD+PT+PC ,∵PT+PC≥CT,∴PT+PC≥42,∴PT+PC的最小值为42,∴△PDC的最小值为4+42,∴C△CEF=12C△CDP=222+.故答案为:222+.【点睛】本题考查轴对称-最短距离问题以及三角形的周长的计算等知识,解题的关键是学会利用轴对称解决最值问题.12.45【分析】设EF=x,根据三角形的中位线定理表示AD=2x,AD∥EF,可得∠CAD=∠CEF=45°,证明△EMC是等腰直角三角形,则∠CEM=45°,证明△ENF≌△MNB,则EN=MN=12 x,BN=FN=5,最后利用勾股定理计算x的值,可得BC的长.【详解】解:设EF=x,∵点E、点F分别是OA、OD的中点,∴EF是△OAD的中位线,∴AD=2x,AD∥EF,∴∠CAD=∠CEF=45°,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC=2x,∴∠ACB=∠CAD=45°,∵EM⊥BC,∴∠EMC=90°,∴△EMC是等腰直角三角形,∴∠CEM=45°,连接BE,∵AB=OB,AE=OE∴BE⊥AO∴∠BEM=45°,∴BM =EM =MC =x ,∴BM =FE ,易得△ENF ≌△MNB ,∴EN =MN =12x ,BN =FN =5, Rt △BNM 中,由勾股定理得:BN2=BM2+MN2, 即22215()2x x =+解得,x =∴BC =2x =故答案为:【点睛】本题考查了平行四边形的性质、等腰直角三角形的判定和性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理;解决问题的关键是设未知数,利用方程思想解决问题.13【分析】 根据点P 在直线BC 上,点Q 在直线CD 上,分两种情况:1.P 、Q 点位于线段上;2.P 、Q 点位于线段的延长上,再通过三角形全等得出相应的边长,最后根据勾股即可求解.【详解】解:当P 点位于线段BC 上,Q 点位于线段CD 上时:∵四边形ABCD 是矩形,AP PQ ⊥∴∠BAP=∠CPQ ,∠APB=∠PQC∵AP PQ =∴ABP PCQ ≅∴PC=AB=32,BP=BC-PC=3-32=32∴当P 点位于线段BC 的延长线上,Q 点位于线段CD 的延长线上时:∵四边形ABCD 是矩形,AP PQ ⊥∴∠BAP=∠CPQ ,∠APB=∠PQC∵AP PQ =∴ABP PCQ ≅∴PC=AB=32,BP=BC+PC=3+32=92∴223922+()()31023223102【点睛】 此题主要考查三角形全等的判定及性质、勾股定理,熟练运用判定定理和性质定理是解题的关键.14.①②③④【分析】①根据角平分线的定义可得∠BAE =∠DAE =45°,可得出△ABE 是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质可得AE 2=,从而得到AE =AD ,然后利用“角角边”证明△ABE 和△AHD 全等,根据全等三角形对应边相等可得BE =DH ,再根据等腰三角形两底角相等求出∠ADE =∠AED =67.5°,根据平角等于180°求出∠CED =67.5°,从而判断出①正确; ②求出∠AHB =67.5°,∠DHO =∠ODH =22.5°,然后根据等角对等边可得OE =OD =OH ,判断出②正确;③求出∠EBH =∠OHD =22.5°,∠AEB =∠HDF =45°,然后利用“角边角”证明△BEH 和△HDF 全等,根据全等三角形对应边相等可得BH =HF ,判断出③正确;④根据全等三角形对应边相等可得DF =HE ,然后根据HE =AE ﹣AH =BC ﹣CD ,BC ﹣CF =BC ﹣(CD ﹣DF )=2HE ,判断出④正确;⑤判断出△ABH 不是等边三角形,从而得到AB ≠BH ,即AB ≠HF ,得到⑤错误.【详解】∵在矩形ABCD 中,AE 平分∠BAD ,∴∠BAE =∠DAE =45°,∴△ABE 是等腰直角三角形,∴AE =. ∵AD =,∴AE =AD .在△ABE 和△AHD 中,∵90BAE DAE ABE AHD AE AD ∠=∠⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩,∴△ABE ≌△AHD (AAS ),∴BE =DH ,∴AB =BE =AH =HD ,∴∠ADE =∠AED 12=(180°﹣45°)=67.5°,∴∠CED =180°﹣45°﹣67.5°=67.5°,∴∠AED =∠CED ,故①正确;∵∠AHB 12=(180°﹣45°)=67.5°,∠OHE =∠AHB (对顶角相等),∴∠OHE =∠AED ,∴OE =OH .∵∠DOH =90°﹣67.5°=22.5°,∠ODH =67.5°﹣45°=22.5°,∴∠DOH =∠ODH ,∴OH =OD ,∴OE =OD =OH ,故②正确;∵∠EBH =90°﹣67.5°=22.5°,∴∠EBH =∠OHD .在△BEH 和△HDF 中,∵EBH OHD BE DH AEB HDF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△BEH ≌△HDF (ASA ),∴BH =HF ,HE =DF ,故③正确;由上述①、②、③可得CD =BE 、DF =EH =CE ,CF =CD ﹣DF ,∴BC ﹣CF =(CD +HE )﹣(CD ﹣HE )=2HE ,所以④正确;∵AB =AH ,∠BAE =45°,∴△ABH 不是等边三角形,∴AB ≠BH ,∴即AB ≠HF ,故⑤错误;综上所述:结论正确的是①②③④.故答案为①②③④.【点睛】本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定与性质,角平分线的定义,等腰三角形的判定与性质,熟记各性质并仔细分析题目条件,根据相等的度数求出相等的角,从而得到三角形全等的条件或判断出等腰三角形是解题的关键,也是本题的难点.15.(1) (2) (4)【分析】由平行四边形的性质和等腰三角形的性质得出(1)正确;由ASA 证明△AEF ≌△DMF ,得出EF=MF ,∠AEF=∠M ,由直角三角形斜边上的中线性质得出CF=12EM=EF ,由等腰三角形的性质得出∠FEC=∠ECF ,得出(2)正确; 证出S △EFC =S △CFM ,由MC >BE ,得出S △BEC <2S △EFC ,得出(3)错误;由平行线的性质和互余两角的关系得出(4)正确;即可得出结论.【详解】 (1)∵F 是AD 的中点,∴AF=FD ,∵在▱ABCD 中,AD=2AB ,∴AF=FD=CD=AB ,∴∠DFC=∠DCF ,∵AD ∥BC ,∴∠DFC=∠FCB ,∠BCD+∠D=180°,∴∠DCF=∠BCF ,∴∠DCF=12∠BCD , ∴∠DCF+12∠D=90°,故(1)正确; (2)延长EF ,交CD 延长线于M ,如图所示:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AB ∥CD ,∴∠A=∠MDF ,∵F 为AD 中点,∴AF=FD ,在△AEF 和△DMF 中,A FDM AF DF AFE DFM ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△AEF ≌△DMF(ASA),∴EF=MF ,∠AEF=∠M ,∵CE ⊥AB ,∴∠AEC=90°,∴∠AEC=∠ECD=90°,∵FM=EF ,∴CF=12EM=EF , ∴∠FEC=∠ECF ,∴∠AEF+∠ECF=∠AEF+∠FEC=∠AEC=90°,故(2)正确;(3)∵EF=FM ,∴S △EFC =S △CFM ,∵MC >BE ,∴S △BEC <2S △EFC ,故(3)错误;(4)∵∠B=80°,∴∠BCE=90°-80°=10°,∵AB ∥CD ,∴∠BCD=180°-80°=100°,∴∠BCF=12∠BCD=50°, ∴∠FEC=∠ECF=50°-10°=40°,∴∠AEF=90°-40°=50°,故(4)正确.故答案为:(1)(2)(4).【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质、等腰三角形的性质和判定、全等三角形的判定与性质、直角三角形斜边上的中线性质等知识;本题综合性强,有一定难度,证明△AEF ≌△DMF 是解题关键.16.15.5【分析】先根据折叠的性质可得,AE DE EAD EDA =∠=∠,再根据垂直的定义、直角三角形的性质可得B BDE ∠=∠,又根据等腰三角形的性质可得BE DE =,从而可得6DE AE BE ===,同理可得出5DF AF CF ===,然后根据三角形中位线定理可得1 4.52EF BC ==,最后根据三角形的周长公式即可得. 【详解】由折叠的性质得:,AE DE EAD EDA =∠=∠AD 是BC 边上的高,即AD BC ⊥90B EAD ∴∠+∠=︒,90BDE EDA ∠+∠=︒B BDE ∴∠=∠BE DE ∴=1112622DE AE BE AB ∴====⨯= 同理可得:1110522DF AF CF AC ====⨯= 又,AE BE AF CF ==∴点E 是AB 的中点,点F 是AC 的中点EF ∴是ABC 的中位线119 4.522EF BC ∴==⨯= 则DEF 的周长为65 4.515.5DE DF EF ++=++=故答案为:15.5.【点睛】本题考查了折叠的性质、等腰三角形的性质、三角形中位线定理、直角三角形的性质等知识点,利用折叠的性质和等腰三角形的性质得出BE DE =是解题关键.17.72;【分析】连接AO 、BO 、CO ,过O 作FO ⊥AO ,交AB 的延长线于F ,判定△AOC ≌△FOB (ASA ),即可得出AO=FO ,FB=AC=6,进而得到AF=8+6=14,∠FAO=45°,根据AO=AF×cos45°进行计算即可.【详解】解:连接AO 、BO 、CO ,过O 作FO ⊥AO ,交AB 的延长线于F ,∵O 是正方形DBCE 的对称中心,∴BO=CO ,∠BOC=90°,∵FO ⊥AO ,∴∠AOF=90°,∴∠BOC=∠AOF ,即∠AOC+∠BOA=∠FBO+∠BOA ,∴∠AOC=∠FBO ,∵∠BAC=90°,∴在四边形ABOC 中,∠ACO+∠ABO=180°,∵∠FBO+∠ABO=180°, ∴∠ACO=∠FBO ,在△AOC 和△FOB 中,AOC FOB AO FOACO FBO ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△AOC ≌△FOB (ASA ),∴AO=FO ,FB=FC=6,∴AF=8+6=14,∠FAO=∠OFA=45°,∴AO=AF×cos45°=14×22=2 故答案为2.【点睛】本题考查了正方形的性质和全等三角形的判定与性质.本题的关键是通过作辅助线来构建全等三角形,然后将已知和所求线段转化到直角三角形中进行计算.18.(3,2)-【分析】如图(见解析),先根据一次函数的解析式可得点A 、B 的坐标,从而可得OA 、OB 、AB 的长,再根据正方形的性质可得90BAD ∠=︒,DA AB =,然后根据三角形全等的判定定理与性质可得,AE OB DE OA ==,由此即可得出点D 的坐标;同样的方法可求出点C 的坐标,再根据轴对称的性质可得点C '的坐标,然后根据轴对称的性质和两点之间线段最短得出MDC △的周长值最小时,点M 的位置,最后利用两点之间的距离公式、三角形的周长公式即可得.【详解】如图,过点D 作DE x ⊥轴于点E ,作点C 关于y 轴的对称点C ',交y 轴于点F ,连接C D ',交y 轴于点M ',连接C M ',则CF y ⊥轴 对于112y x =+ 当0y =时,1102x +=,解得2x =-,则点A 的坐标为(2,0)A - 当0x =时,1y =,则点B 的坐标为(0,1)B2,1,OA OB AB ∴====四边形ABCD 是正方形90BAD ∴∠=︒,CD DA AB ===90DAE OAB ABO OAB ∴∠+∠=∠+∠=︒DAE ABO ∴∠=∠在ADE 和BAO 中,90AED BOA DAE ABO DA AB ∠=∠=︒⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩()ADE BAO AAS ∴≅1,2AE OB DE OA ∴====213OE OA AE ∴=+=+=则点D 的坐标为(3,2)D -同理可证:CBF BAO ≅1,2CF OB BF OA ∴====123OF OB BF ∴=+=+=则点C 的坐标为(1,3)C -由轴对称的性质得:点C '的坐标为(1,3)C ',且CM C M '=MDC ∴△的周长为CD DM CM DM C M '++=+由两点之间线段最短得:当点M 与点M '重合时,DM C M '+取得最小值DC ' (3,2),(1,3)D C '- 22(31)(23)17DC '∴=--+-=则MDC △的周长的最小值为5517DC '+=+故答案为:(3,2)-,517+.【点睛】本题是一道较难的综合题,考查了正方形的性质、三角形全等的判定定理与性质、轴对称的性质等知识点,正确找出MDC △的周长最小时,点M 的位置是解题关键. 19.663【分析】通过四边形ABCD 是矩形以及CE CB BE ==,得到△FEM 是等边三角形,根据含30°直角三角形的性质以及勾股定理得到KM ,NK ,KE 的值,进而得到NE 的值,再利用30°直角三角形的性质及勾股定理得到BN ,BE 即可.【详解】解:如图,设NE 交AD 于点K ,∵四边形ABCD 是矩形,∴AD ∥BC ,∠ABC=90°,∴∠MFE=∠FCB ,∠FME=∠EBC∵CE CB BE ==,∴△BCE 为等边三角形,∴∠BEC=∠ECB=∠EBC=60°,∵∠FEM=∠BEC ,∴∠FEM=∠MFE=∠FME=60°,∴△FEM 是等边三角形,FM=FE=EM=2,∵EN ⊥BE ,∴∠NEM=∠NEB=90°,∴∠NKA=∠MKE=30°,∴KM=2EM=4,NK=2AN=6,∴在Rt △KME 中,2223KM EM -=∴NE=NK+KE=6+23, ∵∠ABC=90°,∴∠ABE=30°,∴BN=2NE=12+43,∴BE=22663BN NE -=+,∴BC=BE=663,故答案为:663【点睛】本题考查了矩形,等边三角形的性质,以及含30°直角三角形的性质与勾股定理的应用,解题的关键是灵活运用30°直角三角形的性质.20.6.5或8或18【分析】根据题意分BP QP =、BQ QP =两种情况分别讨论,再结合勾股定理求解即可.【详解】解:∵四边形ABCD 是矩形,26AD =,点Q 是BC 的中点∴13BQ =∴①当BP QP =时,过点P 作PM BQ ⊥交BQ 于点M ,如图,则 6.5BM MQ ==,且四边形ABMP 为矩形∴ 6.5AP BM ==②当BQ QP =时,以点Q 为圆心,BQ 为半径作圆,与AD 交于P '、P ''两点,如图,过Q 作QN P P '''⊥,交P P '''于点N ,则可知P N P N '''=∵在Rt P NQ ',13P Q '=,12NQ AB == ∴222213125P N P Q NQ ''=-=-=同理,在Rt P NQ ''中,5P N ''= ∴2655822AD P N P N AP '''----'===,85518AP AP P N P N ''''''=++=++= 即P '、P ''为满足条件的P 点的位置∴8AP =或18∴综上所述,当BPQ 是以QP 为腰的等腰三角形时,AP 的长为6.5或8或18. 故答案是:6.5或8或18【点睛】本题考查了矩形的性质、等腰三角形的性质以及勾股定理等知识,根据等腰三角形的性质进行分类讨论是一个难点,也是解题的关键.三、解答题21.(1)见解析;(2)t =2;(3)t =1.【分析】(1)由菱形的性质可得AB =CD ,AB ∥CD ,可求CF =AE ,可得结论;(2)由菱形的性质可求AD =2cm ,∠ADN =60°,由直角三角形的性质可求AN 3=3cm ,由三角形的面积公式可求解;(3)由菱形的性质可得EF ⊥GH ,可证四边形DFEM 是矩形,可得DF =ME ,由直角三角形的性质可求AM =1,即可求解.【详解】证明:(1)∵动点E 、F 分别从点B 、D 同时出发,都以0.5cm/s 的速度向点A 、C 运动, ∴DF =BE ,∵四边形ABCD 是菱形,∴AB =CD ,AB ∥CD ,∴CF =AE ,∴四边形AECF 是平行四边形,∴AF∥CE;(2)如图1,过点A作AN⊥CD于N,∵在菱形ABCD中,AB=2cm,∠ADC=120°,∴AD=2cm,∠ADN=60°,∴∠NAD=30°,∴DN=12AD=1cm,AN=3DN=3cm,∴S△ADF=12×DF×AN=12×12t×3=32,∴t=2;(3)如图2,连接GH,EF,过点D作DM⊥AB于M,∵四边形AECF是平行四边形,∴FA=CE,∵点G是AF的中点,点H是CE的中点,∴FG=CH,∴四边形FGHC是平行四边形,∴CF∥GH,∵四边形EHFG为菱形,∴EF⊥GH,∴EF⊥CD,∵AB∥CD,∴EF⊥AB,又∵DM⊥AB,∴四边形DFEM是矩形,∴DF=ME,∵∠DAB=60°,∴∠ADM=30°,∴AM=12AD=1cm,∵AM+ME+BE=AB,∴1+12t+12t=2,∴t=1.【点睛】本题是四边形综合题,考查了菱形的性质,直角三角形的性质,矩形的判定和性质,灵活运用这些性质解决问题是本题的关键.22.(1)34;(2)y=4t+2;(3)存在,点M的坐标为(1,0)或(2,0).【分析】(1)因为BN∥MP,故当BN=MP时,四边形BNMP为平行四边形,此时点M在点P的左侧,求解即可;(2)y=12(BN+PA)•OC,即可求解;(3)①当∠MQA为直角时,则△MAQ为等腰直角三角形,则PA=PM,即可求解;②当∠QMA为直角时,则NB+OM=BC=3,即可求解.【详解】(1)∵BN∥MP,故当BN=MP时,四边形BNMP为平行四边形.此时点M在点P的左侧时,即0≤t<1时,MP=OP﹣OM=3﹣t﹣2t=3﹣3t,BN=t,即3﹣3t=t,解得:t=34;(2)由题意得:由点C的坐标知,OC=4,BN=t,NC=PO=3﹣t,PA=4﹣OP=4﹣(3﹣t)=t+1,则y=12(BN+PA)•OC=12(t+t+1)×4=4t+2;(3)由点A、C的坐标知,OA=OC=4,则△COA为等腰直角三角形,故∠OCA=∠OAC=45°,①当∠MQA为直角时,∵∠OAC=45°,故△MAQ为等腰直角三角形,则PA=PM,而PA=4﹣(3﹣t)=t+1,PM=OP﹣OM=(3﹣t)﹣2t=3﹣3t,故t+1=3﹣3t,解得:t=12,则OM=2t=1,故点M(1,0);②当∠QMA为直角时,则点M、P重合,。
数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题附解析
数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题附解析一、选择题1.如图,在Rt△ABC中,∠A=30°,BC=2,点D,E分别是直角边BC,AC的中点,则DE 的长为()A.2 B.3 C.4 D.232.如图,在正方形ABCD中,E,F分别为BC,DC的中点,P为对角线AC上的一个动点,则下列线段的长等于BP EP+最小值的是( )A.AB B.CE C.AC D.AF3.如图,菱形ABCD的边长为4,∠DAB=60°,E为BC的中点,在对角线AC上存在一点P,使△PBE的周长最小,则△PBE的周长的最小值为 ( )A.23B.4C.232+D.423+4.如图,在一张矩形纸片ABCD中,AB=4,BC=8,点E,F分别在AD,BC上,将ABCD沿直线EF折叠,点C落在AD上的一点H处,点D落在点G处,有以下四个结论:①四边形CFHE是菱形;②EC平分∠DCH;③线段BF的取值范围为3≤BF≤4;④当点H与点A 重合时,EF=25.其中正确的结论是()A.①②③④B.①④C.①②④D.①③④5.如图,将矩形ABCD沿EF折叠后点D与B重合.若原矩形的长宽之比为3:1,则AE BF的值为()A.12B.13C.34D.456.如图,在正方形ABCD外侧,作等边三角形ADE,AC,BE相交于点F,则∠CBF为()A.75°B.60°C.55°D.45°7.如图:点E、F为线段BD的两个三等分点,四边形AECF是菱形,且菱形AECF的周长为20,BD为24,则四边形ABCD的面积为()A.24 B.36 C.72 D.1448.如图,正方形ABCD(四边相等、四内角相等)中,AD=5,点E、F是正方形ABCD内的两点,且AE=FC=4,BE=DF=3,则EF的平方为()A.2 B.125C.3 D.49.将矩形纸片ABCD按如图所示的方式折叠,AE、EF为折痕,∠BAE=30°,AB3,折叠后,点C落在AD边上的C1处,并且点B落在EC1边上的B1处.则BC的长为()A .3B .3C .2D .2310.如图,在等腰Rt ABC △中,908C AC ∠==°,,F 是AB 边上的中点,点D 、E 分别在AC 、BC 边上运动,且保持AD CE =.连接DE 、DF 、EF .在此运动变化的过程中,下列结论:①DFE △是等腰直角三角形; ②四边形CDFE 不可能为正方形,③DE 长度的最小值为4; ④四边形CDFE 的面积保持不变;⑤△CDE 面积的最大值为8.其中正确的结论是( )A .①②③B .①④⑤C .①③④D .③④⑤二、填空题11.如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,若重合部分构成的四边形ABCD 中,3AB =,2AC =,则BD 的长为_______________.12.已知:点B 是线段AC 上一点,分别以AB ,BC 为边在AC 的同侧作等边ABD △和等边BCE ,点M ,N 分别是AD ,CE 的中点,连接MN .若AC=6,设BC=2,则线段MN 的长是__________.13.如图,在Rt △ABC 中,∠BAC=90°,AB=5,AC=12,P 为边BC 上一动点(P 不与B 、C 重合),PE ⊥AB 于E ,PF ⊥AC 于F ,M 为EF 中点,则AM 的取值范围是__.14.如图,在△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_____.15.如图,长方形纸片ABCD 中,AB =6 cm,BC =8 cm 点E 是BC 边上一点,连接AE 并将△AEB 沿AE 折叠, 得到△AEB′,以C ,E ,B′为顶点的三角形是直角三角形时,BE 的长为___________cm.16.如图,四边形纸片ABCD 中,AB BC =, 90ABC ADC ∠=∠=︒.若该纸片的面积为10 cm 2,则对角线BD =______cm .17.如图,在矩形ABCD 中,16AB =,18BC =,点E 在边AB 上,点F 是边BC 上不与点B 、C 重合的一个动点,把EBF △沿EF 折叠,点B 落在点B '处.若3AE =,当CDB '是以DB '为腰的等腰三角形时,线段DB '的长为__________.18.如图,矩形ABCD 的面积为36,BE 平分ABD ∠,交AD 于E ,沿BE 将ABE ∆折叠,点A 的对应点刚好落在矩形两条对角线的交点F 处.则ABE ∆的面积为________.19.如图,矩形纸片ABCD ,AB =5,BC =3,点P 在BC 边上,将△CDP 沿DP 折叠,点C 落在点E 处,PE ,DE 分别交AB 于点O ,F ,且OP =OF ,则AF 的值为______.20.如图所示,在四边形ABCD 中,顺次连接四边中点E 、F 、G 、H ,构成一个新的四边形,请你对四边形ABCD 添加一个条件,使四边形EFGH 成一个菱形,这个条件是__________.三、解答题21.如图,在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,过点C 的直线//MN AB ,D 为AB 边上一点,过点D 作DE BC ⊥,交直线MN 于E ,垂足为F ,连接CD 、BE(1)当D 在AB 中点时,四边形BECD 是什么特殊四边形?说明你的理由;(2)当D 为AB 中点时,A ∠等于 度时,四边形BECD 是正方形.22.如图,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5AE =,3OE =,求线段CE 的长.23.如图,正方形ABCO 的边OA 、OC 在坐标轴上,点B 坐标为(6,6),将正方形ABCO 绕点C 逆时针旋转角度α(0°<α<90°),得到正方形CDEF ,ED 交线段AB 于点G ,ED 的延长线交线段OA 于点H ,连结CH 、CG .(1)求证:CG 平分∠DCB ;(2)在正方形ABCO 绕点C 逆时针旋转的过程中,求线段HG 、OH 、BG 之间的数量关系;(3)连结BD 、DA 、AE 、EB ,在旋转的过程中,四边形AEBD 是否能在点G 满足一定的条件下成为矩形?若能,试求出直线DE 的解析式;若不能,请说明理由.24.共顶点的正方形ABCD 与正方形AEFG 中,AB =13,AE =52.(1)如图1,求证:DG =BE ;(2)如图2,连结BF ,以BF 、BC 为一组邻边作平行四边形BCHF .①连结BH ,BG ,求BH BG的值; ②当四边形BCHF 为菱形时,直接写出BH 的长.25.如图,点A 的坐标为(6,6)-,AB x ⊥轴,垂足为B ,AC y ⊥轴,垂足为C ,点,D E 分别是射线BO 、OC 上的动点,且点D 不与点B 、O 重合,45DAE ︒∠=.(1)如图1,当点D 在线段BO 上时,求DOE ∆的周长;(2)如图2,当点D 在线段BO 的延长线上时,设ADE ∆的面积为1S ,DOE ∆的面积为2S ,请猜想1S 与2S 之间的等量关系,并证明你的猜想.26.如图,四边形ABCD 是边长为3的正方形,点E 在边AD 所在的直线上,连接CE ,以CE 为边,作正方形CEFG (点C 、E 、F 、G 按逆时针排列),连接BF.(1)如图1,当点E 与点D 重合时,BF 的长为 ;(2)如图2,当点E 在线段AD 上时,若AE=1,求BF 的长;(提示:过点F 作BC 的垂线,交BC 的延长线于点M ,交AD 的延长线于点N.)(3)当点E 在直线AD 上时,若AE=4,请直接写出BF 的长.27.在矩形ABCD 中,BE 平分∠ABC 交CD 边于点E .点F 在BC 边上,且FE⊥AE.(1)如图1,①∠BEC=_________°;②在图1已有的三角形中,找到一对全等的三角形,并证明你的结论;(2)如图2,FH∥CD 交AD 于点H ,交BE 于点M .NH∥BE,NB∥HE,连接NE .若AB=4,AH=2,求NE 的长.28.如图,ABCD 中,60ABC ∠=︒,连结BD ,E 是BC 边上一点,连结AE 交BD 于点F .(1)如图1,连结AC ,若6AB AE ==,:5:2BC CE =,求ACE △的面积; (2)如图2,延长AE 至点G ,连结AG 、DG ,点H 在BD 上,且BF DH =,AF AH =,过A 作AM DG ⊥于点M .若180ABG ADG ∠+∠=︒,求证:3BG GD AG +=.29.点E 在正方形ABCD 的边BC 上,点F 在AE 上,连接FB ,FD ,∠ABF=∠AFB . (1)如图1,求证:∠AFD=∠ADF ;(2)如图2,过点F 作垂线交AB 于G ,交DC 的延长线于H ,求证:DH=2 AG ; (3)在(2)的条件下,若EF=2,CH=3,求EC 的长.30.已知:正方形ABCD 和等腰直角三角形AEF ,AE=AF (AE <AD ),连接DE 、BF ,P 是DE 的中点,连接AP .将△AEF 绕点A 逆时针旋转.(1)如图①,当△AEF 的顶点E 、F 恰好分别落在边AB 、AD 时,则线段AP 与线段BF 的位置关系为 ,数量关系为 .(2)当△AEF 绕点A 逆时针旋转到如图②所示位置时,证明:第(1)问中的结论仍然成立.(3)若AB=3,AE=1,则线段AP 的取值范围为 .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A解析:A【解析】【分析】根据直角三角形的性质求出AB,根据三角形中位线定理计算即可.【详解】解:在Rt△ABC中,∠A=30°,∴AB=2BC=4,∵D,E分别是直角边BC,AC的中点,∴122DE AB==,故选:D.【点睛】本题考查的是三角形中位线定理、直角三角形的性质,三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半.2.D解析:D【解析】【分析】连接DP,当点D,P,E在同一直线上时,由△PCF≌△PCB可得DP=BP,BP EP+的最小值为DE长,依据△ADF≌△DCE,AF=DE,即可得到BP EP+最小值等于线段AF的长.【详解】解:如图,连接DP,∵PC=PC, ∠PCD=∠PCB=45°∴△PCF≌△PCB∴BP=DP∴BP+PE =DP+PE+的最小值为DE长,∴当点D,P,E在同一直线上时,BP EP又∵AB=CD,∠ADF=∠ECD,DF=EC,∴△ADF≌△DCE∴AF=DE,+最小值等于线段AF的长,∴BP EP故选:D.【点睛】本题考查的是轴对称,最短路线问题,根据题意作出A关于BD的对称点C是解答此题的关键.3.C解析:C【分析】如下图,△BEP的周长=BE+BP+EP,其中BE是定值,只需要BP+PE为最小值即可,过点E 作AC的对称点F,连接FB,则FB就是BP+PE的最小值.【详解】如下图,过点E作AC的对称点F,连接FB,FE,过点B作FE的垂线,交FE的延长线于点G∵菱形ABCD的边长为4,点E是BC的中点∴BE=2∵∠DAB=60°,∴∠FCE=60°∵点F是点E关于AC的对称点∴根据菱形的对称性可知,点F在DC的中点上则CF=CE=2∴△CFE是等边三角形,∴∠FEC=60°,EF=2∴∠BEG=60°∴在Rt△BEG中,EG=1,∴FG=1+2=3∴在Rt△BFG中,根据分析可知,BF=PB+PE∴△PBE的周长2故选:C【点睛】本题考查菱形的性质和利用对称性求最值问题,解题关键是利用对称性,将BP+PE的长转化为FB的长.4.D解析:D【分析】①先判断出四边形CFHE是平行四边形,再根据翻折的性质可得CF=FH,然后根据邻边相等的平行四边形是菱形证明即可判断出①正确;②根据菱形的对角线平分一组对角可得∠BCH=∠ECH,然后求出只有∠DCE=30°时EC平分∠DCH,即可判断出②错误;③点H与点A重合时,设BF=x,表示出AF=FC=8-x,利用勾股定理列出方程求解得到BF的最小值,点G与点D重合时,CF=CD,求出BF=4,然后写出BF的取值范围,即可判断出③正确;④过点F作FM⊥AD于M,求出ME,再利用勾股定理列式求解得到EF,即可判断出④正确.【详解】①∵FH与CG,EH与CF都是矩形ABCD的对边AD、BC的一部分,∴FH∥CG,EH∥CF,∴四边形CFHE是平行四边形,由翻折的性质得,CF=FH,∴四边形CFHE是菱形,故①正确;②∵四边形CFHE是菱形,∴∠BCH=∠ECH,∴只有∠DCE=30°时EC平分∠DCH,故②错误;③点H与点A重合时,设BF=x,则AF=FC=8-x,在Rt△ABF中,AB2+BF2=AF2,即42+x2=(8-x)2,解得x=3,点G与点D重合时,CF=CD=4,∴BF=4,∴线段BF的取值范围为3≤BF≤4,故③正确;④如图,过点F作FM⊥AD于M,则ME=(8-3)-3=2,由勾股定理得,2225MF ME+=综上所述,结论正确的有①③④,故选:D.【点睛】本题考查了菱形的判定和性质,勾股定理,掌握知识点是解题关键.5.D解析:D【分析】根据折叠的性质得到ED′=BE,∠D′EF=∠BEF,根据平行线的性质得到∠D′EF=∠EFB,求得BE=BF,设AD′=BC′=3x,AB=x,根据勾股定理得到BE=53x,于是得到结论.【详解】如图,将矩形ABCD沿EF折叠后点D与B重合,∴ED′=BE,∠D′EF=∠BEF,∵AD′∥BC′,∴∠D′EF=∠EFB,∴∠BEF=∠EFB,∴BE=BF,∵原矩形的长宽之比为3:1,∴设AD′=BC′=3x,AB=x,∴AE=3x−ED′=3x−BE,∵AE2+AB2=BE2,∴(3x−BE)2+x2=BE2,解得:BE=53 x,∴BF=BE=53x,AE=3x−BE=43x∴AE BF=4335xx=45,故选:D.【点睛】本题考查了翻折变换(折叠问题),矩形的性质,等腰三角形的判定和性质,勾股定理,熟练掌握折叠的性质是解题的关键.6.A解析:A【分析】根据正方形的性质及等边三角形的性质求出∠ABE=15°,∠BAC=45°,再求∠BFC,进而得出∠CBF.【详解】解:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,又∵△ADE是等边三角形,∴AE=AD=DE,∠DAE=60°,∴AB=AE,∴∠ABE=∠AEB,∠BAE=90°+60°=150°,∴∠ABE=(180°-150°)÷2=15°,又∵∠BAC=45°,∴∠BFC=45°+15°=60°.∴∠BFA=180°-60°=120°,∴∠CBF=180°-∠BCA-∠BFC=180°-45°-60=75°,故选:A.【点睛】本题主要是考查正方形的性质和等边三角形的性质,解本题的关键是求出∠ABE=15°.7.C解析:C【分析】根据菱形的对角线互相垂直平分可得AC⊥BD,AO=OC,EO=OF,再求出BO=OD,证明四边形ABCD是菱形,根据菱形的四条边都相等求出边长AE,根据菱形的对角线互相平分求出OE,然后利用勾股定理列式求出AO,再求出AC,最后根据四边形的面积等于对角线乘积的一半列式计算即可得解.【详解】解:如图,连接AC交BD于点O,∵四边形AECF是菱形,∴AC⊥BD,AO=OC,EO=OF,又∵点E、F为线段BD的两个三等分点,∴BE=FD,∴BO=OD,∵AO=OC,∴四边形ABCD为平行四边形,∵AC⊥BD,∴四边形ABCD为菱形;∵四边形AECF为菱形,且周长为20,∴AE=5,∵BD=24,点E、F为线段BD的两个三等分点,∴EF=8,OE=12EF=12×8=4,由勾股定理得,AO22AE OE-2254-3,∴AC=2AO=2×3=6,∴S四边形ABCD=12BD•AC=12×24×6=72;故选:C.【点睛】本题考查了菱形的判定与性质,主要利用了菱形的对角线互相垂直平分的性质,勾股定理以及利用菱形对角线求面积的方法,熟记菱形的性质与判定方法是解题的关键.8.A解析:A【分析】根据AB=5,AE=4,BE=3,可以确定△ABE为直角三角形,延长BE构建出直角三角形,在利用勾股定理求出EF的平方即可.【详解】∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD=5,如图,延长BE交CF于点G,∵AB=5,AE=4,BE=3,∴AE2+BE2=AB2,∴△ABE是直角三角形,同理可得△DFC是直角三角形,∵AE=FC=4,BE=DF=3,AB=CD=5,∴△ABE≌△CDF,∴∠BAE=∠DCF,∵∠ABC=∠AEB=902,∴∠CBG=∠BAE,同理可得,∠BCG=∠CDF=∠ABE,△ABE≌△BCG,∴CG=BE=3,BG=AE=4,∴EG=4-3=1,GF=4-3=1,∴EF2=EG2+GF2=1+1=2故选择:A【点睛】此题考查三角形的判定,勾股定理的运用,根据已知条件构建直角三角形求值是解题的关键.9.B解析:B【解析】试题分析:由三角函数易得BE,AE长,根据翻折和对边平行可得△AEC1和△CEC1为等边三角形,那么就得到EC长,相加即可.解:连接CC1.在Rt△ABE中,∠BAE=30°,AB3∴BE=AB×tan30°=1,AE=2,∠AEB1=∠AEB=60°,∵四边形ABCD是矩形∴AD∥BC,∴∠C1AE=∠AEB=60°,∴△AEC1为等边三角形,同理△CC1E也为等边三角形,∴EC=EC1=AE=2,∴BC=BE+EC=3,故选B.10.B解析:B【分析】①连接CF,证明△ADF≌△CEF,得到△EDF是等腰直角三角形;②根据中点的性质和直角三角形的性质得到四边形CDFE是菱形,利用正方形的判定定理进行判断;③当DE最小时,DF也最小,利用垂线段的性质求出DF的最小值,进行计算即可;④根据△ADF≌△CEF,得到S四边形CEFD=S△AFC;⑤由③的结论进行计算即可.【详解】①连接CF,∵△ABC是等腰直角三角形,且F是AB边上的中点,∴∠FCB=∠A=∠B =45°,CF=AF=FB,∵AD=CE,∴△ADF≌△CEF,∴EF=DF,∠AFD=∠CFE,∵∠AFD+∠CFD=90°,∴∠CFE+∠CFD=∠EFD=90°,∴△EDF是等腰直角三角形,①正确;②当D、E分别为AC、BC中点,即DF、EF分别为Rt△AFC和Rt△BFC斜边上的中线,∴CD=DF=12AC,FE=EC=12BC,∴CD=DF=FE=EC,四边形CDFE是菱形,又∠C=90°,∴四边形CDFE是正方形,②错误;③由于△DEF是等腰直角三角形,因此当DE最小时,DF也最小,当DF⊥AC时,DE最小,此时EF=DF=12BC=4.∴DE=2222DF EF+=+=,③错误;4442④∵△ADF≌△CEF,∴S△CEF=S△ADF,∴S四边形CEFD=S△AFC,∴四边形CDFE的面积保持不变,④正确;⑤由③可知当DE最小时,DF也最小,DF的最小值是4,则DE的最小值为42,当△CEF面积最大时,此时△DEF的面积最小.此时S△CEF=S四边形CEFD-S△DEF=S△AFC-S△DEF=16-8=8,⑤正确;综上,正确的是:①④⑤,故选:B.【点睛】本题考查了正方形的判定、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定和性质,掌握正方形的判定定理、全等三角形的判定定理和性质定理、理解点到直线的距离的概念是解题的关键.二、填空题11.42【分析】首先由对边分别平行可判断四边形ABCD为平行四边形,连接AC和BD,过A点分别作DC 和BC的垂线,垂足分别为F和E,通过证明△ADF≌△ABC来证明四边形ABCD为菱形,从而得到AC与BD相互垂直平分,再利用勾股定理求得BD长度.【详解】解:连接AC和BD,其交点为O,过A点分别作DC和BC的垂线,垂足分别为F和E,∵AB∥CD,AD∥BC,∴四边形ABCD为平行四边形,∴∠ADF=∠ABE,∵两纸条宽度相同,∴AF=AE,∵90ADF ABE AFD AEB AF AE ∠=∠⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩∴△ADF ≌△ABE ,∴AD=AB ,∴四边形ABCD 为菱形,∴AC 与BD 相互垂直平分,∴BD==故本题答案为:【点睛】本题考察了菱形的相关性质,综合运用了三角形全等和勾股定理,注意辅助线的构造一定要从相关条件以及可运用的证明工具入手,不要盲目作辅助线.12【分析】如图(见解析),先根据等边三角形的性质、平行四边形的判定与性质可得//,4ME AB ME AB ==,再根据平行线的性质可得60FEM C ∠=∠=︒,然后利用直角三角形的性质、勾股定理可得2,EF MF ==,从而可得3FN =,最后在Rt FMN 中,利用勾股定理即可得.【详解】如图,连接ME ,过点M 作MF CE ⊥,交CE 延长线于点F ,ABD △和BCE 都是等边三角形,2BC =,60,2,A CBE C BE CE AD A C B B ∴∠=∠=∠=︒====,//AD BE ∴,6AC =,624AD AB ∴==-=,点M ,N 分别是AD ,CE 的中点,112,122AM AD EN CE ∴====, AM BE ∴=,∴四边形ABEM 是平行四边形,//,4ME AB ME AB ∴==,60FEM C ∴∠=∠=︒,在Rt EFM △中,906030EMF ∠=︒-︒=︒,12,2EF ME MF ∴==== 123FN EN EF ∴=+=+=,则在Rt FMN中,MN ===故答案为:21.【点睛】本题考查了等边三角形的性质、勾股定理、平行四边形的判定与性质、直角三角形的性质等知识点,通过作辅助线,构造直角三角形和平行四边形是解题关键.13.3013≤AM<6【分析】由勾股定理得BC=13从而得到点A到BC的距离, M为EF中点,所以AM=12EF,继而求得AM的范围.【详解】因为∠BAC=90°,AB=5,AC=12,所以由勾股定理得BC=13,则点A到BC的距离为AC512BC13AB⨯⨯==6013,所以AM的最小值为6013÷2=3013,因为M为EF中点,所以AM=12EF,当E越接近A,F越接近C时,EF越大,所以EF<AC,则AM<6,所以3013≤AM<6,故答案为3013≤AM<6.14.4【分析】根据三个角都是直角的四边形是矩形,得四边形AEPF是矩形,根据矩形的对角线相等,得EF=AP,则EF的最小值即为AP的最小值,根据垂线段最短,知:AP的最小值即等于直角三角形ABC斜边上的高.【详解】解:连接AP,∵在△ABC 中,AB =3,AC =4,BC =5,∴AB 2+AC 2=BC 2,即∠BAC =90°.又∵PE ⊥AB 于E ,PF ⊥AC 于F ,∴四边形AEPF 是矩形,∴EF =AP ,∵AP 的最小值即为直角三角形ABC 斜边上的高,设斜边上的高为h ,则S △ABC =1122BC h AB AC ⋅=⋅ ∴1153422h ⨯⋅=⨯⨯ ∴h=2.4,∴EF 的最小值为2.4,故答案为:2.4.【点睛】本题考查了矩形的性质和判定,勾股定理的逆定理,直角三角形的性质的应用,要能够把要求的线段的最小值转化为便于求的最小值得线段是解此题的关键.15.3或6【详解】①∠B′EC=90°时,如图1,∠BEB′=90°,由翻折的性质得∠AEB=∠AEB′=12×90°=45°, ∴△ABE 是等腰直角三角形,∴BE=AB=6cm ;②∠EB′C=90°时,如图2, 由翻折的性质∠AB′E=∠B=90°,∴A 、B′、C 在同一直线上,AB′=AB ,BE=B′E ,由勾股定理得,AC=222268AB BC +=+=10cm ,∴B′C=10-6=4cm , 设BE=B′E=x ,则EC=8-x ,在Rt △B′EC 中,B′E 2+B′C 2=EC 2,即x 2+42=(8-x )2,解得x=3,即BE=3cm ,综上所述,BE 的长为3或6cm .故答案为3或6.16.25【分析】作BE ⊥AD 于E ,BF ⊥CD 于F ,则四边形BEDF 是矩形,证明△ABE ≌△CBF (AAS ),得出BE=BF ,△ABE 的面积=△CBF 的面积,则四边形BEDF 是正方形,四边形ABCD 的面积=正方形BEDF 的面积,求出BE=10,即可求得BD 的长.【详解】解:作BE ⊥AD 交DA 延长线于E ,BF ⊥CD 于F ,如图所示:则∠BEA=∠BFC=90°,∵∠ADC=90°,∴四边形BEDF 是矩形,∴∠EBF=90°,∵∠ABC=90°,∴∠EBF=∠ABC=90°,∴∠ABE=∠CBF ,在△ABE 和△CBF 中,BEA BFC ABE CBF AB CB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABE ≌△CBF (AAS ),∴BE=BF ,△ABE 的面积=△CBF 的面积,∴四边形BEDF 是正方形,四边形ABCD 的面积=正方形BEDF 的面积,∴BE=DE ,BE 2=10 cm 2,∴10(cm),∴BD=2BE=25(cm).故答案为:25.【点睛】本题考查了正方形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、矩形的判定与性质等知识;熟练掌握正方形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键.17.16或10【分析】等腰三角形一般分情况讨论:(1)当DB'=DC=16;(2)当B'D=B'C时,作辅助线,构建平行四边形AGHD和直角三角形EGB',计算EG和B'G的长,根据勾股定理可得B'D的长;【详解】∵四边形ABCD是矩形,∴DC=AB=16,AD=BC=18.分两种情况讨论:(1)如图2,当DB'=DC=16时,即△CDB'是以DB'为腰的等腰三角形(2)如图3,当B'D=B'C时,过点B'作GH∥AD,分别交AB与CD于点G、H.∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD,∠A=90°又GH∥AD,∴四边形AGHD是平行四边形,又∠A=90°,∴四边形AGHD是矩形,∴AG=DH,∠GHD=90°,即B'H⊥CD,又B'D=B'C,∴DH=HC=18CD ,AG=DH=8,3∵AE=3,∴BE=EB'=AB-AE=16-3=13,EG=AG-AE=8-3=5,在Rt△EGB'中,由勾股定理得:GB′12,∴B'H=GH×GB'=18-12=6,在Rt△B'HD中,由勾股定理得:B′D10=综上,DB'的长为16或10.故答案为: 16或10【点睛】本题是四边形的综合题,考查了矩形的性质,勾股定理,等腰三角形一般需要分类讨论.18.6【分析】先证明△AEB≌△FEB≌△DEF,从而可知S△ABE =13S△DAB,即可求得△ABE的面积.【详解】解:由折叠的性质可知:△AEB≌△FEB ∴∠EFB=∠EAB=90°∵ABCD为矩形∴DF=FB∴EF垂直平分DB∴ED=EB在△DEF和△BEF中DF=BF EF=EF ED=EB∴△DEF≌△BEF∴△AEB≌△FEB≌△DEF∴13666AEB FEB DEF ABCDS S S S∆∆∆====⨯=矩形.故答案为6.【点睛】本题主要考查的是折叠的性质、矩形的性质、线段垂直平分线的性质和判定、全等三角形的判定和性质,证得△AEB≌△FEB≌△DEF是解题的关键.19.20 7【分析】根据折叠的性质可得出DC=DE、CP=EP,由“AAS”可证△OEF≌△OBP,可得出OE=OB、EF=BP,设EF=x,则BP=x、DF=5-x、BF=PC=3-x,进而可得出AF=2+x,在Rt△DAF中,利用勾股定理可求出x的值,即可得AF的长.【详解】解:∵将△CDP 沿DP 折叠,点C 落在点E 处,∴DC =DE =5,CP =EP .在△OEF 和△OBP 中,90EOF BOP B E OP OF ∠=∠⎧⎪∠=∠=⎨⎪=⎩, ∴△OEF ≌△OBP (AAS ),∴OE =OB ,EF =BP .设EF =x ,则BP =x ,DF =DE -EF =5-x ,又∵BF =OB +OF =OE +OP =PE =PC ,PC =BC -BP =3-x ,∴AF =AB -BF =2+x .在Rt △DAF 中,AF 2+AD 2=DF 2,∴(2+x )2+32=(5-x )2,∴x =67∴AF =2+67=207故答案为:207 【点睛】本题考查了翻折变换,矩形的性质,全等三角形的判定与性质以及勾股定理的应用,解题时常常设要求的线段长为x ,然后根据折叠和轴对称的性质用含x 的代数式表示其他线段的长度,选择适当的直角三角形,运用勾股定理列出方程求出答案.20.答案不唯一,例AC=BD 等【分析】连接AC 、BD ,先证明四边形ABCD 是平行四边形,再根据菱形的特点添加条件即可.【详解】连接AC ,∵点E 、F 分别是AB 、BC 的中点,∴EF 是△ABC 的中位线,∴EF ∥AC ,EF=12AC , 同理HG ∥AC ,HG=12AC, ∴EF ∥HG ,EF=HG ,∴四边形EFGH 是平行四边形,连接BD ,同理EH=FG,EF ∥FG ,当AC=BD 时,四边形EFGH 是平行四边形,故答案为:答案不唯一,例AC=BD 等.【点睛】此题考查三角形中位线性质,平行四边形的判定及性质,菱形的判定.三、解答题21.(1)四边形BECD 是菱形,理由见解析;(2)45︒【分析】(1)先证明//AC DE ,得出四边形BECD 是平行四边形,再“根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”证出CD BD =,得出四边形BECD 是菱形;(2)先求出45ABC ∠=︒,再根据菱形的性质求出90DBE ∠=︒,即可证出结论.【详解】解:当点D 是AB 的中点时,四边形BECD 是菱形;理由如下:∵DE BC ⊥,90DFE ∴∠=︒,∵90ACB ∠=︒,ACB DFB ∴∠=∠,//AC DE ∴,∵//MN AB ,即//CE AD ,∴四边形ADEC 是平行四边形,CE AD ∴=; D 为AB 中点,AD BD ∴=,BD CE ∴=,∵//BD CE ,∴四边形BECD 是平行四边形,∵90ACB ∠=︒,D 为AB 中点,12CD AB BD ∴==, ∴四边形BECD 是菱形;(2)当45A ∠=︒时,四边形BECD 是正方形;理由如下:∵90ACB ∠=︒,45A ∠=︒,45ABC ∴∠=︒,∵四边形BECD 是菱形,12ABC DBE ∴∠=∠, 90DBE ∴∠=︒,∴四边形BECD 是正方形.故答案为:45︒.【点睛】本题考查了平行四边形的判定、正方形的判定以及直角三角形的性质;根据题意证明线段相等和直角是解决问题的关键.22.(1)见解析;(2)11【分析】(1)根据题意先证明四边形ABCD 是平行四边形,再由AB=AD 可得平行四边形ABCD 是菱形;(2)根据菱形的性质得出OA 的长,根据直角三角形斜边中线定理得出OE=12AC ,在Rt ACE ∆应用勾股定理即可解答.【详解】(1)证明:∵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∴AO CO =∵CE AB ⊥∴90AEC ∠=︒∴26AC OE ==在Rt ACE ∆中,2211CE AC AE -故答案为(211.【点睛】本题主要考查了菱形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,角平分线的定义,勾股定理,熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键.23.(1)见解析;(2)HG=OH+BG;(3)能成矩形,y33 42x=-.【分析】(1)根据旋转和正方形的性质可得出CD=CB,∠CDG=∠CBG=90,根据全等直角三角形的判定定理(HL)即可证出Rt△CDG≌Rt△CBG,即∠DCG=∠BCG,由此即可得出CG平分∠DCB;(2)由(1)的Rt△CDG≌Rt△CBG可得出BG=DG,根据全等直角三角形的判定定理(HL)即可证出Rt△CHO≌Rt△CHD,即OH=HD,再根据线段间的关系即可得出HG=HD+DG=OH+BG;(3)根据(2)的结论即可找出当G点为AB中点时,四边形AEBD为矩形,再根据正方形的性质以及点B的坐标可得出点G的坐标,设H点的坐标为(x,0),由此可得出HO=x,根据勾股定理即可求出x的值,即可得出点H的坐标,结合点H、G的坐标利用待定系数法即可求出直线DE的解析式.【详解】(1)∵正方形ABCO绕点C旋转得到正方形CDEF,∴CD=CB,∠CDG=∠CBG=90°.在Rt△CDG和Rt△CBG中,∵CG CGCD CB=⎧⎨=⎩,∴Rt△CDG≌Rt△CBG(HL),∴∠DCG=∠BCG,即CG平分∠DCB.(2)由(1)证得:Rt△CDG≌Rt△CBG,∴BG=DG.在Rt△CHO和Rt△CHD中,∵CH CHCO CD=⎧⎨=⎩,∴Rt△CHO≌Rt△CHD(HL),∴OH=HD,∴HG=HD+DG=OH+BG.(3)假设四边形AEBD可为矩形.当G点为AB中点时,四边形AEBD为矩形,如图所示.∵G点为AB中点,∴BG=GA12=AB,由(2)证得:BG=DG,则BG=GA=DG12=AB12=DE=GE,又AB=DE,∴四边形AEBD为矩形,∴AG=EG=BG=DG.∵AG12=AB=3,∴G点的坐标为(6,3).设H点的坐标为(x,0),则HO=x,∴HD=x,DG=3.在Rt△HGA中,HG=x+3,GA=3,HA=6﹣x,由勾股定理得:(x+3)2=32+(6﹣x)2,解得:x=2,∴H点的坐标为(2,0).设直线DE的解析式为:y=kx+b(k≠0),将点H(2,0)、G(6,3)代入y=kx+b中,得:2063k bk b+=⎧⎨+=⎩,解得:3432kb⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴直线DE的解析式为:y3342x=-.故四边形AEBD能为矩形,此时直线DE的解析式为:y3342x=-.【点睛】本题考查了矩形的性质、旋转的性质、全等三角形的判定及性质、待定系数法求函数解析式以及勾股定理.解题的关键是:(1)证出Rt△CDG≌Rt△CBG;(2)找出BG=DG、OH=HD;(3)求出点H、G的坐标.本题属于中档题,难度不大,解决该题型题目时,根据全等三角形的性质找出相等的边和角是关键.24.(1)证明见解析;(2)①2BHBG=②BH的长为2或2.【分析】(1)证()DAG BAE SAS△≌△,即可得出结论;(2)①连接GH,延长HF交AB于N,设AB与EF的交点为M,证()GAB GFH SAS△≌△,得GH GB=,GHF GBA∠=∠,证GHB∆为等腰直角三角形,即得结论;②分两种情况,证出点B、E、G在一条直线上,求出210AF EG AE===,则5OA OG OE===,由勾股定理求出12OB=,求出BG,即可得出答案.【详解】(1)∵四边形ABCD和四边形AEFG是正方形,∴AD=AB=CB,AG=AE,∠DAB=∠GCE=90°,∴∠DAB﹣∠GAF=∠GCE﹣∠GAF,即∠DAG=∠BAE,在△DAG和△BAE中,AD AEDAG BAEAG AE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DAG≌△BAE(SAS),∴DG=BE;(2)①连接GH ,延长HF 交AB 于N ,设AB 与EF 的交点为M ,如图2所示:∵四边形BCHF 是平行四边形,∴HF //BC ,HF =BC =AB .∵BC ⊥AB ,∴HF ⊥AB ,∴∠HFG =∠FMB ,又AG //EF ,∴∠GAB =∠FMB ,∴∠HFG =∠GAB ,在△GAB 和△GFH 中,AG FG GAB HFG AB FH =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△GAB ≌△GFH (SAS),∴GH =GB ,∠GHF =∠GBA ,∴∠HGB =∠HNB =90°,∴△GHB 为等腰直角三角形,∴BH 2=, ∴2BH BG= ②分两种情况:a 、如图3所示:连接AF、EG交于点O,连接BE.∵四边形BCHF为菱形,∴CB=FB.∵AB=CB,∴AB=FB=13,∴点B在AF的垂直平分线上.∵四边形AEFG是正方形,∴AF=EG,OA=OF=OG=OE,AF⊥EG,AE=FE=AG=FG,∴点G、点E都在AF的垂直平分线上,∴点B、E、G在一条直线上,∴BG⊥AF.∵AE=52,∴AF=EG2=AE=10,∴OA=OG=OE=5,∴OB2222AB OA=-=-=12,135∴BG=OB+OG=12+5=17,由①得:BH2=BG=172;b、如图4所示:连接AF、EG交于点O,连接BE,同上得:点B 、E 、G 在一条直线上,OB =12,BG =OG +OB ﹣OG =12﹣5=7,由①得:BH =;综上所述:BH 的长为或. 【点睛】本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质、菱形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理、线段垂直平分线的判定等知识;本题综合性强,熟练掌握正方形的性质和菱形的性质,证明三角形全等是解题的关键.25.(1)12;(2)2S 1=36 +S 2.【分析】(1)根据已知条件证得四边形ABOC 是正方形,在点B 左侧取点G ,连接AG ,使AG=AE ,利用HL 证得Rt △ABG ≌Rt △ACE ,得到∠GAB=∠EAC,GB=CE ,再利用45DAE ︒∠=证得△GAD ≌△EAD ,得到DE=GB+BD ,由此求得DOE ∆的周长;(2) 在OB 上取点F ,使AF=AE ,根据HL 证明Rt △ABF ≌Rt △ACE ,得到∠FAE=∠ABC=90︒,再证明△ADE ≌△ADF ,利用面积相加关系得到四边形AEDF 的面积=S △ACE +S 四边形ACOF +S △ODE ,根据三角形全等的性质得到2S △ADE =S 正方形ABOC +S △OD E ,即可得到2S △ADE =36 +S △ODE .【详解】(1)∵点A 的坐标为(6,6)-,AB x ⊥轴,AC y ⊥轴,∴AB=BO=AC=OC=6,∴四边形ABOC 是菱形,∵∠BOC=90︒,∴四边形ABOC 是正方形,在点B 左侧取点G ,连接AG ,使AG=AE ,∵四边形ABOC 是正方形,∴AB=AC ,∠ABG=∠ACE=90︒,∴Rt △ABG ≌Rt △ACE ,∴∠GAB=∠EAC,GB=CE ,∵∠BAE+∠EAC=90︒,∴∠GAB+∠BAE=90︒,即∠GAE=90︒,∵45DAE ︒∠=∴∠GAD=45DAE ︒∠=,又∵AD=AD,AG=AE ,∴△GAD ≌△EAD ,∴DE=GD=GB+BD,∴DOE ∆的周长=DE+OD+OE=GB+BD+OD+OE=OB+OC=6+6=12(2)2S1=36 +S2,理由如下:在OB上取点F,使AF=AE,∵AB=AC,∠ABF=∠ACE=90︒,∴Rt△ABF≌Rt△ACE,∴∠BAF=∠CAE,∴∠FAE=∠ABC=90︒,∵∠DAE=45︒,∴∠DAF=∠DAE=45︒,∵AD=AD,∴△ADE≌△ADF,∵四边形AEDF的面积=S△ACE+S四边形ACOF+S△ODE,∴2S△ADE=S正方形ABOC+S△OD E,∴2S△ADE=36 +S△ODE.即:2S1=36 +S2【点睛】此题考查三角形全等的判定及性质,根据题中的已知条件证得三角形全等,即可利用性质得到边长相等,面积相等的关系,(2)中需根据面积的加减关系进行推导,这是此题的难点.或26.(1)35241;(353101【分析】(1)利用勾股定理即可求出.(2)过点F作FH⊥AD交AD于的延长线于点H,作FM⊥AB于点M,证出≌,进而求得MF,BM的长,再利用勾股定理,即可求得.∆∆ECD FEH。
中考数学 平行四边形 培优易错试卷练习(含答案)附详细答案
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图1,正方形ABCD的一边AB在直尺一边所在直线MN上,点O是对角线AC、BD 的交点,过点O作OE⊥MN于点E.(1)如图1,线段AB与OE之间的数量关系为.(请直接填结论)(2)保证点A始终在直线MN上,正方形ABCD绕点A旋转θ(0<θ<90°),过点 B作BF⊥MN于点F.①如图2,当点O、B两点均在直线MN右侧时,试猜想线段AF、BF与OE之间存在怎样的数量关系?请说明理由.②如图3,当点O、B两点分别在直线MN两侧时,此时①中结论是否依然成立呢?若成立,请直接写出结论;若不成立,请写出变化后的结论并证明.③当正方形ABCD绕点A旋转到如图4的位置时,线段AF、BF与OE之间的数量关系为.(请直接填结论)【答案】(1)AB=2OE;(2)①AF+BF=2OE,证明见解析;②AF﹣BF=2OE 证明见解析;③BF ﹣AF=2OE,【解析】试题分析:(1)利用直角三角形斜边的中线等于斜边的一半即可得出结论;(2)①过点B作BH⊥OE于H,可得四边形BHEF是矩形,根据矩形的对边相等可得EF=BH,BF=HE,根据正方形的对角线相等且互相垂直平分可得OA=OB,∠AOB=90°,再根据同角的余角相等求出∠AOE=∠OBH,然后利用“角角边”证明△AOE和△OBH全等,根据全等三角形对应边相等可得OH=AE,OE=BH,再根据AF-EF=AE,整理即可得证;②过点B作BH⊥OE交OE的延长线于H,可得四边形BHEF是矩形,根据矩形的对边相等可得EF=BH,BF=HE,根据正方形的对角线相等且互相垂直平分可得OA=OB,∠AOB=90°,再根据同角的余角相等求出∠AOE=∠OBH,然后利用“角角边”证明△AOE和△OBH全等,根据全等三角形对应边相等可得OH=AE,OE=BH,再根据AF-EF=AE,整理即可得证;③同②的方法可证.试题解析:(1)∵AC,BD是正方形的对角线,∴OA=OC=OB,∠BAD=∠ABC=90°,∵OE⊥AB,∴OE=12 AB,∴AB=2OE,(2)①AF+BF=2OE证明:如图2,过点B作BH⊥OE于点H∴∠BHE=∠BHO=90°∵OE⊥MN,BF⊥MN∴∠BFE=∠OEF=90°∴四边形EFBH为矩形∴BF=EH,EF=BH∵四边形ABCD为正方形∴OA=OB,∠AOB=90°∴∠AOE+∠HOB=∠OBH+∠HOB=90°∴∠AOE=∠OBH∴△AEO≌△OHB(AAS)∴AE=OH,OE=BH∴AF+BF=AE+EF+BF=OH+BH+EH=OE+OE=2OE.②AF﹣BF=2OE证明:如图3,延长OE,过点B作BH⊥OE于点H∴∠EHB=90°∵OE⊥MN,BF⊥MN∴∠AEO=∠HEF=∠BFE=90°∴四边形HBFE为矩形∴BF=HE,EF=BH∵四边形ABCD是正方形∴OA=OB,∠AOB=90°∴∠AOE+∠BOH=∠OBH+∠BOH∴∠AOE=∠OBH∴△AOE≌△OBH(AAS)∴AE=OH,OE=BH,∴AF﹣BF=AE+EF﹣HE=OH﹣HE+OE=OE+OE=2OE③BF﹣AF=2OE,如图4,作OG⊥BF于G,则四边形EFGO是矩形,∴EF=GO,GF=EO,∠GOE=90°,∴∠AOE+∠AOG=90°.在正方形ABCD中,OA=OB,∠AOB=90°,∴∠AOG+∠BOG=90°,∴∠AOE=∠BOG.∵OG⊥BF,OE⊥AE,∴∠AEO=∠BGO=90°.∴△AOE≌△BOG(AAS),∴OE=OG,AE=BG,∵AE﹣EF=AF,EF=OG=OE,AE=BG=AF+EF=OE+AF,∴BF﹣AF=BG+GF﹣(AE﹣EF)=AE+OE﹣AE+EF=OE+OE=2OE,∴BF﹣AF=2OE.2.如图,矩形ABCD中,AB=6,BC=4,过对角线BD中点O的直线分别交AB,CD边于点E,F.(1)求证:四边形BEDF是平行四边形;(2)当四边形BEDF是菱形时,求EF的长.【答案】(1)证明见解析;(2)133. 【解析】 分析:(1)根据平行四边形ABCD 的性质,判定△BOE ≌△DOF (ASA ),得出四边形BEDF 的对角线互相平分,进而得出结论;(2)在Rt △ADE 中,由勾股定理得出方程,解方程求出BE ,由勾股定理求出BD ,得出OB ,再由勾股定理求出EO ,即可得出EF 的长.详解:(1)证明:∵四边形ABCD 是矩形,O 是BD 的中点,∴∠A=90°,AD=BC=4,AB ∥DC ,OB=OD ,∴∠OBE=∠ODF ,在△BOE 和△DOF 中,OBE ODF OB ODBOE DOF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△BOE ≌△DOF (ASA ),∴EO=FO ,∴四边形BEDF 是平行四边形;(2)当四边形BEDF 是菱形时,BD ⊥EF ,设BE=x ,则 DE=x ,AE=6-x ,在Rt △ADE 中,DE 2=AD 2+AE 2,∴x 2=42+(6-x )2,解得:x=133, ∵22AD AB +13 ∴OB=1213 ∵BD ⊥EF ,∴22BE OB -213 ∴413 点睛:本题主要考查了矩形的性质,菱形的性质、勾股定理、全等三角形的判定与性质,熟练掌握矩形的性质和勾股定理,证明三角形全等是解决问的关键3.(1)如图①,在矩形ABCD 中,对角线AC 与BD 相交于点O ,过点O 作直线EF ⊥BD ,交AD 于点E ,交BC 于点F ,连接BE 、DF ,且BE 平分∠ABD .①求证:四边形BFDE 是菱形;②直接写出∠EBF 的度数;(2)把(1)中菱形BFDE 进行分离研究,如图②,点G 、I 分别在BF 、BE 边上,且BG=BI ,连接GD ,H 为GD 的中点,连接FH 并延长,交ED 于点J ,连接IJ 、IH 、IF 、IG.试探究线段IH 与FH 之间满足的关系,并说明理由;(3)把(1)中矩形ABCD 进行特殊化探究,如图③,当矩形ABCD 满足AB=AD 时,点E 是对角线AC 上一点,连接DE 、EF 、DF ,使△DEF 是等腰直角三角形,DF 交AC 于点G.请直接写出线段AG 、GE 、EC 三者之间满足的数量关系.【答案】(1)①详见解析;②60°.(2)IH =3FH ;(3)EG 2=AG 2+CE 2.【解析】【分析】(1)①由△DOE ≌△BOF ,推出EO =OF ,∵OB =OD ,推出四边形EBFD 是平行四边形,再证明EB =ED 即可.②先证明∠ABD =2∠ADB ,推出∠ADB =30°,延长即可解决问题.(2)IH =3FH .只要证明△IJF 是等边三角形即可.(3)结论:EG 2=AG 2+CE 2.如图3中,将△ADG 绕点D 逆时针旋转90°得到△DCM ,先证明△DEG ≌△DEM ,再证明△ECM 是直角三角形即可解决问题.【详解】(1)①证明:如图1中,∵四边形ABCD 是矩形,∴AD ∥BC ,OB =OD ,∴∠EDO =∠FBO ,在△DOE 和△BOF 中,EDO FBO OD OBEOD BOF ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩=== ,∴△DOE ≌△BOF ,∴EO =OF ,∵OB =OD ,∴四边形EBFD 是平行四边形,∵EF ⊥BD ,OB =OD ,∴EB =ED ,∴四边形EBFD 是菱形.②∵BE 平分∠ABD ,∴∠ABE =∠EBD ,∵EB =ED ,∴∠EBD =∠EDB ,∴∠ABD =2∠ADB ,∵∠ABD +∠ADB =90°,∴∠ADB =30°,∠ABD =60°,∴∠ABE =∠EBO =∠OBF =30°,∴∠EBF =60°.(2)结论:IH=3FH .理由:如图2中,延长BE 到M ,使得EM =EJ ,连接MJ .∵四边形EBFD 是菱形,∠B =60°,∴EB =BF =ED ,DE ∥BF ,∴∠JDH =∠FGH ,在△DHJ 和△GHF 中,DHG GHF DH GHJDH FGH ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩=== , ∴△DHJ ≌△GHF ,∴DJ =FG ,JH =HF ,∴EJ =BG =EM =BI ,∴BE =IM =BF ,∵∠MEJ =∠B =60°,∴△MEJ 是等边三角形,∴MJ =EM =NI ,∠M =∠B =60°在△BIF 和△MJI 中,BI MJ B M BF IM ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△BIF ≌△MJI ,∴IJ =IF ,∠BFI =∠MIJ ,∵HJ =HF ,∴IH ⊥JF ,∵∠BFI +∠BIF =120°,∴∠MIJ +∠BIF =120°,∴∠JIF =60°,∴△JIF 是等边三角形,在Rt △IHF 中,∵∠IHF =90°,∠IFH =60°,∴∠FIH =30°,∴IH=3FH .(3)结论:EG 2=AG 2+CE 2.理由:如图3中,将△ADG 绕点D 逆时针旋转90°得到△DCM ,∵∠FAD +∠DEF =90°,∴AFED 四点共圆,∴∠EDF =∠DAE =45°,∠ADC =90°,∴∠ADF +∠EDC =45°,∵∠ADF =∠CDM ,∴∠CDM +∠CDE =45°=∠EDG ,在△DEM 和△DEG 中,DE DE EDG EDM DG DM ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== , ∴△DEG ≌△DEM ,∴GE =EM ,∵∠DCM =∠DAG =∠ACD =45°,AG =CM ,∴∠ECM =90°∴EC 2+CM 2=EM 2,∵EG =EM ,AG =CM ,∴GE 2=AG 2+CE 2.【点睛】考查四边形综合题、矩形的性质、正方形的性质、菱形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形,学会转化的思想思考问题.4.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,以线段AB为边向外作等边△ABD,点E 是线段AB的中点,连接CE并延长交线段AD于点F.(1)求证:四边形BCFD为平行四边形;(2)若AB=6,求平行四边形ADBC的面积.【答案】(1)见解析;(2)S平行四边形ADBC=32.【解析】【分析】(1)在Rt△ABC中,E为AB的中点,则CE=12AB,BE=12AB,得到∠BCE=∠EBC=60°.由△AEF≌△BEC,得∠AFE=∠BCE=60°.又∠D=60°,得∠AFE=∠D=60度.所以FC∥BD,又因为∠BAD=∠ABC=60°,所以AD∥BC,即FD//BC,则四边形BCFD是平行四边形.(2)在Rt△ABC中,求出BC,AC即可解决问题;【详解】解:(1)证明:在△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,∴∠ABC=60°,在等边△ABD中,∠BAD=60°,∴∠BAD=∠ABC=60°,∵E为AB的中点,∴AE=BE,又∵∠AEF=∠BEC,∴△AEF≌△BEC,在△ABC中,∠ACB=90°,E为AB的中点,∴CE=12AB,BE=12AB,∴CE=AE,∴∠EAC=∠ECA=30°,∴∠BCE=∠EBC=60°,又∵△AEF≌△BEC,∴∠AFE=∠BCE=60°,又∵∠D=60°,∴∠AFE=∠D=60°,∴FC∥BD,又∵∠BAD=∠ABC=60°,∴AD∥BC,即FD∥BC,∴四边形BCFD是平行四边形;(2)解:在Rt△ABC中,∵∠BAC=30°,AB=6,∴BC=AF=3,AC=33∴S平行四边形BCFD=3×3393,S△ACF=12×3×3332,S平行四边形ADBC=32.【点睛】本题考查平行四边形的判定和性质、直角三角形斜边中线定理、等边三角形的性质、解直角三角形、勾股定理等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.5.如图,在正方形ABCD中,点G在对角线BD上(不与点B,D重合),GE⊥DC于点E,GF⊥BC于点F,连结AG.(1)写出线段AG,GE,GF长度之间的数量关系,并说明理由;(2)若正方形ABCD的边长为1,∠AGF=105°,求线段BG的长.【答案】(1)AG2=GE2+GF2(2)【解析】试题分析:(1)结论:AG2=GE2+GF2.只要证明GA=GC,四边形EGFC是矩形,推出GE=CF,在Rt△GFC中,利用勾股定理即可证明;(2)作BN⊥AG于N,在BN上截取一点M,使得AM=BM.设AN=x.易证AM=BM=2x,MN=x,在Rt△ABN中,根据AB2=AN2+BN2,可得1=x2+(2x+x)2,解得x=,推出BN=,再根据BG=BN÷cos30°即可解决问题.试题解析:(1)结论:AG2=GE2+GF2.理由:连接CG.∵四边形ABCD是正方形,∴A、C关于对角线BD对称,∵点G在BD上,∴GA=GC,∵GE⊥DC于点E,GF⊥BC于点F,∴∠GEC=∠ECF=∠CFG=90°,∴四边形EGFC是矩形,∴CF=GE,在Rt△GFC中,∵CG2=GF2+CF2,∴AG2=GF2+GE2.(2)作BN⊥AG于N,在BN上截取一点M,使得AM=BM.设AN=x.∵∠AGF=105°,∠FBG=∠FGB=∠ABG=45°,∴∠AGB=60°,∠GBN=30°,∠ABM=∠MAB=15°,∴∠AMN=30°,∴AM=BM=2x,MN=x,在Rt△ABN中,∵AB2=AN2+BN2,∴1=x2+(2x+x)2,解得x=,∴BN=,∴BG=BN÷cos30°=.考点:1、正方形的性质,2、矩形的判定和性质,3、勾股定理,4、直角三角形30度的性质6.(问题发现)(1)如图(1)四边形ABCD中,若AB=AD,CB=CD,则线段BD,AC的位置关系为;(拓展探究)(2)如图(2)在Rt△ABC中,点F为斜边BC的中点,分别以AB,AC为底边,在Rt△ABC外部作等腰三角形ABD和等腰三角形ACE,连接FD,FE,分别交AB,AC于点M,N.试猜想四边形FMAN的形状,并说明理由;(解决问题)(3)如图(3)在正方形ABCD中,AB=2,以点A为旋转中心将正方形ABCD旋转60°,得到正方形AB'C'D',请直接写出BD'平方的值.【答案】(1)AC垂直平分BD;(2)四边形FMAN是矩形,理由见解析;(3)16+8或16﹣8【解析】【分析】(1)依据点A在线段BD的垂直平分线上,点C在线段BD的垂直平分线上,即可得出AC 垂直平分BD;(2)根据Rt△ABC中,点F为斜边BC的中点,可得AF=CF=BF,再根据等腰三角形ABD和等腰三角形ACE,即可得到AD=DB,AE=CE,进而得出∠AMF=∠MAN=∠ANF=90°,即可判定四边形AMFN是矩形;(3)分两种情况:①以点A为旋转中心将正方形ABCD逆时针旋转60°,②以点A为旋转中心将正方形ABCD顺时针旋转60°,分别依据旋转的性质以及勾股定理,即可得到结论.【详解】(1)∵AB=AD,CB=CD,∴点A在线段BD的垂直平分线上,点C在线段BD的垂直平分线上,∴AC垂直平分BD,故答案为:AC垂直平分BD;(2)四边形FMAN是矩形.理由:如图2,连接AF,∵Rt△ABC中,点F为斜边BC的中点,∴AF=CF=BF,又∵等腰三角形ABD和等腰三角形ACE,∴AD=DB,AE=CE,∴由(1)可得,DF⊥AB,EF⊥AC,又∵∠BAC=90°,∴∠AMF=∠MAN=∠ANF=90°,∴四边形AMFN是矩形;(3)BD′的平方为16+8或16﹣8.分两种情况:①以点A为旋转中心将正方形ABCD逆时针旋转60°,如图所示:过D'作D'E⊥AB,交BA的延长线于E,由旋转可得,∠DAD'=60°,∴∠EAD'=30°,∵AB=2=AD',∴D'E=AD'=,AE=,∴BE=2+,∴Rt△BD'E 中,BD'2=D'E2+BE2=()2+(2+)2=16+8②以点A为旋转中心将正方形ABCD顺时针旋转60°,如图所示:过B作BF⊥AD'于F,旋转可得,∠DAD'=60°,∴∠BAD'=30°,∵AB=2=AD',∴BF=AB=,AF=,∴D'F=2﹣,∴Rt△BD'F中,BD'2=BF2+D'F2=()2+(2-)2=16﹣8综上所述,BD′平方的长度为16+8或16﹣8.【点睛】本题属于四边形综合题,主要考查了正方形的性质,矩形的判定,旋转的性质,线段垂直平分线的性质以及勾股定理的综合运用,解决问题的关键是作辅助线构造直角三角形,依据勾股定理进行计算求解.解题时注意:有三个角是直角的四边形是矩形.7.已知:在矩形ABCD中,AB=10,BC=12,四边形EFGH的三个顶点E、F、H分别在矩形ABCD边AB、BC、DA上,AE=2.(1)如图①,当四边形EFGH为正方形时,求△GFC的面积;(2)如图②,当四边形EFGH为菱形,且BF=a时,求△GFC的面积(用a表示);(3)在(2)的条件下,△GFC的面积能否等于2?请说明理由.【答案】(1)10;(2)12-a;(3)不能【解析】解:(1)过点G作GM⊥BC于M.在正方形EFGH中,∠HEF=90°,EH=EF,∴∠AEH+∠BEF=90°.∵∠AEH+∠AHE=90°,∴∠AHE=∠BEF.又∵∠A=∠B=90°,∴△AHE≌△BEF.同理可证△MFG≌△BEF.∴GM=BF=AE=2.∴FC=BC-BF=10.∴.(2)过点G作GM⊥BC交BC的延长线于M,连接HF.∵AD∥BC,∴∠AHF=∠MFH.∵EH∥FG,∴∠EHF=∠GFH.∴∠AHE=∠MFG.又∵∠A=∠GMF=90°,EH=GF,∴△AHE≌△MFG.∴GM=AE=2.∴.(3)△GFC的面积不能等于2.说明一:∵若S△GFC=2,则12-a=2,∴a=10.此时,在△BEF中,.在△AHE中,,∴AH>AD,即点H已经不在边AD上,故不可能有S△GFC=2.说明二:△GFC的面积不能等于2.∵点H在AD上,∴菱形边EH的最大值为,∴BF的最大值为.又∵函数S△GFC=12-a的值随着a的增大而减小,∴S△GFC的最小值为.又∵,∴△GFC的面积不能等于2.8.如图①,在△ABC中,AB=7,tanA=,∠B=45°.点P从点A出发,沿AB方向以每秒1个单位长度的速度向终点B运动(不与点A、B重合),过点P作PQ⊥AB.交折线AC-CB于点Q,以PQ为边向右作正方形PQMN,设点P的运动时间为t(秒),正方形PQMN 与△ABC重叠部分图形的面积为S(平方单位).(1)直接写出正方形PQMN的边PQ的长(用含t的代数式表示).(2)当点M落在边BC上时,求t的值.(3)求S与t之间的函数关系式.(4)如图②,点P运动的同时,点H从点B出发,沿B-A-B的方向做一次往返运动,在B-A上的速度为每秒2个单位长度,在A-B上的速度为每秒4个单位长度,当点H停止运动时,点P也随之停止,连结MH.设MH将正方形PQMN分成的两部分图形面积分别为S1、S2(平方单位)(0<S1<S2),直接写出当S2≥3S1时t的取值范围.【答案】(1) PQ=7-t.(2) t=.(3) 当0<t≤时,S=.当<t≤4,.当4<t<7时,.(4)或或.【解析】试题分析:(1)分两种情况讨论:当点Q在线段AC上时,当点Q在线段BC上时.(2)根据AP+PN+NB=AB,列出关于t的方程即可解答;(3)当0<t≤时,当<t≤4,当4<t<7时;(4)或或.试题解析:(1)当点Q在线段AC上时,PQ=tanAAP=t.当点Q在线段BC上时,PQ=7-t.(2)当点M落在边BC上时,如图③,由题意得:t+t+t=7,解得:t=.∴当点M落在边BC上时,求t的值为.(3)当0<t≤时,如图④,S=.当<t≤4,如图⑤,.当4<t <7时,如图⑥,.(4)或或..考点:四边形综合题.9.已知ABC ,以AC 为边在ABC 外作等腰ACD ,其中AC AD =. (1)如图①,若AB AE =,60DAC EAB ∠=∠=︒,求BFC ∠的度数. (2)如图②,ABC α∠=,ACD β∠=,4BC =,6BD =.①若30α=︒,60β=︒,AB 的长为______.②若改变,αβ的大小,但90αβ+=︒,ABC 的面积是否变化?若不变,求出其值;若变化,说明变化的规律.【答案】(1)120°;(2)55【解析】试题分析:(1)根据SAS,可首先证明△AEC≌△ABD,再利用全等三角形的性质,可得对应角相等,根据三角形的外角的定理,可求出∠BFC的度数;(2)①如图2,在△ABC外作等边△BAE,连接CE,利用旋转法证明△EAC≌△BAD,可证∠EBC=90°,EC=BD=6,因为BC=4,在Rt△BCE中,由勾股定理求BE即可;②过点B作BE∥AH,并在BE上取BE=2AH,连接EA,EC.并取BE的中点K,连接AK,仿照(2)利用旋转法证明△EAC≌△BAD,求得EC=DB,利用勾股定理即可得出结论.试题解析:解:(1)∵AE=AB,AD=AC,∵∠EAB=∠DAC=60°,∴∠EAC=∠EAB+∠BAC,∠DAB=∠DAC+∠BAC,∴∠EAC=∠DAB,在△AEC和△ABD中{AE ABEAC BAD AC AD=∠=∠=∴△AEC≌△ABD(SAS),∴∠AEC=∠ABD,∵∠BFC=∠BEF+∠EBF=∠AEB+∠ABE,∴∠BFC=∠AEB+∠ABE=120°,故答案为120°;(2)①如图2,以AB为边在△ABC外作正三角形ABE,连接CE.由(1)可知△EAC≌△BAD.∴EC=BD.∴EC=BD=6,∵∠BAE=60°,∠ABC=30°,∴∠EBC=90°.在RT△EBC中,EC=6,BC=4,∴∴②若改变α,β的大小,但α+β=90°,△ABC的面积不变化,以下证明:如图2,作AH⊥BC交BC于H,过点B作BE∥AH,并在BE上取BE=2AH,连接EA,EC.并取BE的中点K,连接AK.∵AH⊥BC于H,∴∠AHC=90°.∵BE∥AH,∴∠EBC=90°.∵∠EBC=90°,BE=2AH,∴EC2=EB2+BC2=4AH2+BC2.∵K为BE的中点,BE=2AH,∴BK=AH.∵BK∥AH,∴四边形AKBH为平行四边形.又∵∠EBC=90°,∴四边形AKBH为矩形.∠ABE=∠ACD,∴∠AKB=90°.∴AK是BE的垂直平分线.∴AB=AE.∵AB=AE,AC=AD,∠ABE=∠ACD,∴∠EAB=∠DAC,∴∠EAB+∠EAD=∠DAC+∠EAD,即∠EAC=∠BAD,在△EAC与△BAD中{AB AEEAC BAD AC AD=∠=∠=∴△EAC≌△BAD.∴EC=BD=6.在RT△BCE中,∴AH=1 2∴S△ABC=1 2考点:全等三角形的判定与性质;等腰三角形的性质10.(本题满分10分)如图1,已知矩形纸片ABCD中,AB=6cm,若将该纸片沿着过点B的直线折叠(折痕为BM),点A恰好落在CD边的中点P处.(1)求矩形ABCD的边AD的长.(2)若P为CD边上的一个动点,折叠纸片,使得A与P重合,折痕为MN,其中M在边AD上,N在边BC上,如图2所示.设DP=x cm,DM=y cm,试求y与x的函数关系式,并指出自变量x的取值范围.(3)①当折痕MN的端点N在AB上时,求当△PCN为等腰三角形时x的值;②当折痕MN的端点M在CD上时,设折叠后重叠部分的面积为S,试求S与x之间的函数关系式【答案】(1)AD=3;(2)y=-其中,0<x<3;(3)x=;(4)S=.【解析】试题分析:(1)根据折叠图形的性质和勾股定理求出AD的长度;(2)根据折叠图形的性质以及Rt△MPD的勾股定理求出函数关系式;(3)过点N作NQ⊥CD,根据Rt△NPQ 的勾股定理进行求解;(4)根据Rt△ADM的勾股定理求出MP与x的函数关系式,然后得出函数关系式.试题解析:(1)根据折叠可得BP=AB=6cm CP=3cm 根据Rt△PBC的勾股定理可得:AD=3.(2)由折叠可知AM=MP,在Rt△MPD中,∴∴y=-其中,0<x<3.(3)当点N在AB上,x≥3,∴PC≤3,而PN≥3,NC≥3.∴△PCN为等腰三角形,只可能NC=NP.过N点作NQ⊥CD,垂足为Q,在Rt△NPQ中,∴解得x=.(4)当点M在CD上时,N在AB上,可得四边形ANPM为菱形.设MP=y,在Rt△ADM中,,即∴ y=.∴ S=考点:函数的性质、勾股定理.。
数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题及答案
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.图1、图2是两张形状、大小完全相同的方格纸,方格纸中的每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点叫做格点.(1)在图1中画出等腰直角三角形MON,使点N在格点上,且∠MON=90°;(2)在图2中以格点为顶点画一个正方形ABCD,使正方形ABCD面积等于(1)中等腰直角三角形MON面积的4倍,并将正方形ABCD分割成以格点为顶点的四个全等的直角三角形和一个正方形,且正方形ABCD面积没有剩余(画出一种即可).【答案】(1)作图参见解析;(2)作图参见解析.【解析】试题分析:(1)过点O向线段OM作垂线,此直线与格点的交点为N,连接MN即可;(2)根据勾股定理画出图形即可.试题解析:(1)过点O向线段OM作垂线,此直线与格点的交点为N,连接MN,如图1所示;(2)等腰直角三角形MON面积是5,因此正方形面积是20,如图2所示;于是根据勾股定理画出图3:考点:1.作图﹣应用与设计作图;2.勾股定理.2.如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠BAD=120°,△AEF为正三角形,E、F在菱形的边BC,CD上.(1)证明:BE=CF.(2)当点E,F分别在边BC,CD上移动时(△AEF保持为正三角形),请探究四边形AECF的面积是否发生变化?若不变,求出这个定值;如果变化,求出其最大值.(3)在(2)的情况下,请探究△CEF的面积是否发生变化?若不变,求出这个定值;如果变化,求出其最大值.【答案】(1)见解析;(2)43;(3)见解析【解析】试题分析:(1)先求证AB=AC,进而求证△ABC、△ACD为等边三角形,得∠4=60°,AC=AB进而求证△ABE≌△ACF,即可求得BE=CF;(2)根据△ABE≌△ACF可得S△ABE=S△ACF,故根据S四边形AECF=S△AEC+S△ACF=S△AEC+S△ABE=S△ABC即可解题;(3)当正三角形AEF的边AE与BC垂直时,边AE最短.△AEF的面积会随着AE的变化而变化,且当AE最短时,正三角形AEF的面积会最小,又根据S△CEF=S四边形AECF-S△AEF,则△CEF的面积就会最大.试题解析:(1)证明:连接AC,∵∠1+∠2=60°,∠3+∠2=60°,∴∠1=∠3,∵∠BAD=120°,∴∠ABC=∠ADC=60°∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=AD,∴△ABC、△ACD为等边三角形∴∠4=60°,AC=AB,∴在△ABE和△ACF中,,∴△ABE≌△ACF.(ASA)∴BE=CF.(2)解:由(1)得△ABE ≌△ACF ,则S △ABE =S △ACF .故S 四边形AECF =S △AEC +S △ACF =S △AEC +S △ABE =S △ABC ,是定值.作AH ⊥BC 于H 点,则BH=2,S 四边形AECF =S △ABC ===; (3)解:由“垂线段最短”可知,当正三角形AEF 的边AE 与BC 垂直时,边AE 最短.故△AEF 的面积会随着AE 的变化而变化,且当AE 最短时,正三角形AEF 的面积会最小,又S △CEF =S 四边形AECF ﹣S △AEF ,则△CEF 的面积就会最大.由(2)得,S △CEF =S 四边形AECF ﹣S △AEF =﹣=.点睛:本题考查了菱形每一条对角线平分一组对角的性质,考查了全等三角形的证明和全等三角形对应边相等的性质,考查了三角形面积的计算,本题中求证△ABE ≌△ACF 是解题的关键.3.在ABC 中,AD BC ⊥于点D ,点E 为AC 边的中点,过点A 作//AF BC ,交DE 的延长线于点F ,连接CF .()1如图1,求证:四边形ADCF 是矩形;()2如图2,当AB AC =时,取AB 的中点G ,连接DG 、EG ,在不添加任何辅助线和字母的条件下,请直接写出图中所有的平行四边形(不包括矩形ADCF ).【答案】(1) 证明见解析;(2)四边形ABDF 、四边形AGEF 、四边形GBDE 、四边形AGDE 、四边形GDCE 都是平行四边形.【解析】【分析】(1)由△AEF ≌△CED ,推出EF=DE ,又AE=EC ,推出四边形ADCF 是平行四边形,只要证明∠ADC=90°,即可推出四边形ADCF 是矩形.(2)四边形ABDF 、四边形AGEF 、四边形GBDE 、四边形AGDE 、四边形GDCE 都是平行四边形.【详解】()1证明:∵//AF BC ,∴AFE EDC ∠=∠,∵E 是AC 中点,∴AE EC =,在AEF 和CED 中,AFE CDE AEF CED AE EC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴AEF CED ≅,∴EF DE =,∵AE EC =,∴四边形ADCF 是平行四边形,∵AD BC ⊥, ∴90ADC ∠=,∴四边形ADCF 是矩形.()2∵线段DG 、线段GE 、线段DE 都是ABC 的中位线,又//AF BC ,∴//AB DE ,//DG AC ,//EG BC , ∴四边形ABDF 、四边形AGEF 、四边形GBDE 、四边形AGDE 、四边形GDCE 都是平行四边形.【点睛】考查平行四边形的判定、矩形的判定、三角形的中位线定理、全等三角形的判定和性质等知识,正确寻找全等三角形解决问题是解题的关键.4.如图,在正方形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,在Rt △PFE 中,∠EPF=90°,点E 、F 分别在边AD 、AB 上.(1)如图1,若点P 与点O 重合:①求证:AF=DE ;②若正方形的边长为23,当∠DOE=15°时,求线段EF 的长;(2)如图2,若Rt △PFE 的顶点P 在线段OB 上移动(不与点O 、B 重合),当BD=3BP 时,证明:PE=2PF .【答案】(1)①证明见解析,②2;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)①根据正方形的性质和旋转的性质即可证得:△AOF ≌△DOE 根据全等三角形的性质证明;②作OG ⊥AB 于G ,根据余弦的概念求出OF 的长,根据勾股定理求值即可;(2)首先过点P 作HP ⊥BD 交AB 于点H ,根据相似三角形的判定和性质求出PE 与PF 的数量关系.【详解】(1)①证明:∵四边形ABCD 是正方形,∴OA=OD ,∠OAF=∠ODE=45°,∠AOD=90°,∴∠AOE+∠DOE=90°,∵∠EPF=90°,∴∠AOF+∠AOE=90°,∴∠DOE=∠AOF ,在△AOF 和△DOE 中,OAF ODE OA ODAOF DOE ===∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩, ∴△AOF ≌△DOE ,∴AF=DE ;②解:过点O 作OG ⊥AB 于G ,∵正方形的边长为23, ∴OG=12BC=3, ∵∠DOE=15°,△AOF ≌△DOE ,∴∠AOF=15°,∴∠FOG=45°-15°=30°,∴OF=OG cos DOG∠=2, ∴EF=22=22OF OE +;(2)证明:如图2,过点P 作HP ⊥BD 交AB 于点H ,则△HPB 为等腰直角三角形,∠HPD=90°,∴HP=BP ,∵BD=3BP ,∴PD=2BP ,∴PD=2HP ,又∵∠HPF+∠HPE=90°,∠DPE+∠HPE=90°,∴∠HPF=∠DPE ,又∵∠BHP=∠EDP=45°,∴△PHF ∽△PDE ,∴12PF PH PE PD ==, ∴PE=2PF .【点睛】 此题属于四边形的综合题.考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质以及勾股定理.注意准确作出辅助线是解此题的关键.5.如图,已知矩形ABCD中,E是AD上一点,F是AB上的一点,EF⊥EC,且EF=EC.(1)求证:△AEF≌△DCE.(2)若DE=4cm,矩形ABCD的周长为32cm,求AE的长.【答案】(1)证明见解析;(2)6cm.【解析】分析:(1)根据EF⊥CE,求证∠AEF=∠ECD.再利用AAS即可求证△AEF≌△DCE.(2)利用全等三角形的性质,对应边相等,再根据矩形ABCD的周长为32cm,即可求得AE的长.详解:(1)证明:∵EF⊥CE,∴∠FEC=90°,∴∠AEF+∠DEC=90°,而∠ECD+∠DEC=90°,∴∠AEF=∠ECD.在Rt△AEF和Rt△DEC中,∠FAE=∠EDC=90°,∠AEF=∠ECD,EF=EC.∴△AEF≌△DCE.(2)解:∵△AEF≌△DCE.AE=CD.AD=AE+4.∵矩形ABCD的周长为32cm,∴2(AE+AE+4)=32.解得,AE=6(cm).答:AE的长为6cm.点睛:此题主要考查学生对全等三角形的判定与性质和矩形的性质等知识点的理解和掌握,难易程度适中,是一道很典型的题目.6.(1)问题发现如图1,点E. F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠EAF=45°,连接EF、则EF=BE+DF,试说明理由;(2)类比引申如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°,点E. F分别在边BC、CD上,∠EAF=45°,若∠B,∠D都不是直角,则当∠B与∠D满足等量关系时,仍有EF=BE+DF;(3)联想拓展如图3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D、E均在边BC上,且∠DAE=45°,猜想BD、DE、EC 满足的等量关系,并写出推理过程。
数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题(含答案)及详细答案
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.在四边形ABCD 中,180B D ∠+∠=︒,对角线AC 平分BAD ∠.(1)如图1,若120DAB ∠=︒,且90B ∠=︒,试探究边AD 、AB 与对角线AC 的数量关系并说明理由.(2)如图2,若将(1)中的条件“90B ∠=︒”去掉,(1)中的结论是否成立?请说明理由.(3)如图3,若90DAB ∠=︒,探究边AD 、AB 与对角线AC 的数量关系并说明理由.【答案】(1)AC AD AB =+.证明见解析;(2)成立;(3)2AD AB AC +=.理由见解析.【解析】试题分析:(1)结论:AC=AD+AB ,只要证明AD=12AC ,AB=12AC 即可解决问题; (2)(1)中的结论成立.以C 为顶点,AC 为一边作∠ACE=60°,∠ACE 的另一边交AB 延长线于点E ,只要证明△DAC ≌△BEC 即可解决问题;(3)结论:AD +AB =2AC .过点C 作CE ⊥AC 交AB 的延长线于点E ,只要证明△ACE 是等腰直角三角形,△DAC ≌△BEC 即可解决问题;试题解析:解:(1)AC=AD+AB .理由如下:如图1中,在四边形ABCD 中,∠D+∠B=180°,∠B=90°,∴∠D=90°,∵∠DAB=120°,AC 平分∠DAB ,∴∠DAC=∠BAC=60°,∵∠B=90°,∴AB=12AC,同理AD=12AC.∴AC=AD+AB.(2)(1)中的结论成立,理由如下:以C为顶点,AC为一边作∠ACE=60°,∠ACE的另一边交AB延长线于点E,∵∠BAC=60°,∴△AEC为等边三角形,∴AC=AE=CE,∵∠D+∠ABC=180°,∠DAB=120°,∴∠DCB=60°,∴∠DCA=∠BCE,∵∠D+∠ABC=180°,∠ABC+∠EBC=180°,∴∠D=∠CBE,∵CA=CE,∴△DAC≌△BEC,∴AD=BE,∴AC=AD+AB.(3)结论:AD+AB=2AC.理由如下:过点C作CE⊥AC交AB的延长线于点E,∵∠D+∠B=180°,∠DAB=90°,∴DCB=90°,∵∠ACE=90°,∴∠DCA=∠BCE,又∵AC平分∠DAB,∴∠CAB=45°,∴∠E=45°.∴AC=CE.又∵∠D+∠ABC=180°,∠D=∠CBE,∴△CDA ≌△CBE ,∴AD=BE ,∴AD+AB=AE .在Rt △ACE 中,∠CAB=45°,∴AE =245AC AC cos ︒= ∴2AD AB AC +=.2.如图,现有一张边长为4的正方形纸片ABCD ,点P 为正方形AD 边上的一点(不与点A 、点D 重合),将正方形纸片折叠,使点B 落在P 处,点C 落在G 处,PG 交DC 于H ,折痕为EF ,连接BP 、BH .(1)求证:∠APB=∠BPH ;(2)当点P 在边AD 上移动时,求证:△PDH 的周长是定值;(3)当BE+CF 的长取最小值时,求AP 的长.【答案】(1)证明见解析.(2)证明见解析.(3)2.【解析】试题分析:(1)根据翻折变换的性质得出∠PBC=∠BPH ,进而利用平行线的性质得出∠APB=∠PBC 即可得出答案;(2)首先证明△ABP ≌△QBP ,进而得出△BCH ≌△BQH ,即可得出PD+DH+PH=AP+PD+DH+HC=AD+CD=8;(3)过F 作FM ⊥AB ,垂足为M ,则FM=BC=AB ,证明△EFM ≌△BPA ,设AP=x ,利用折叠的性质和勾股定理的知识用x 表示出BE 和CF ,结合二次函数的性质求出最值. 试题解析:(1)解:如图1,∵PE=BE ,∴∠EBP=∠EPB .又∵∠EPH=∠EBC=90°,∴∠EPH-∠EPB=∠EBC-∠EBP .即∠PBC=∠BPH .又∵AD ∥BC ,∴∠APB=∠PBC .∴∠APB=∠BPH .(2)证明:如图2,过B 作BQ ⊥PH ,垂足为Q .由(1)知∠APB=∠BPH ,又∵∠A=∠BQP=90°,BP=BP ,在△ABP 和△QBP 中,{90APB BPHA BQP BP BP∠=∠∠=∠=︒=,∴△ABP ≌△QBP (AAS ),∴AP=QP ,AB=BQ ,又∵AB=BC ,∴BC=BQ .又∠C=∠BQH=90°,BH=BH ,在△BCH 和△BQH 中,{90BC BQC BQH BH BH=∠=∠=︒=,∴△BCH ≌△BQH (SAS ),∴CH=QH .∴△PHD 的周长为:PD+DH+PH=AP+PD+DH+HC=AD+CD=8.∴△PDH 的周长是定值.(3)解:如图3,过F 作FM ⊥AB ,垂足为M ,则FM=BC=AB .又∵EF 为折痕,∴EF ⊥BP .∴∠EFM+∠MEF=∠ABP+∠BEF=90°,∴∠EFM=∠ABP .又∵∠A=∠EMF=90°,在△EFM 和△BPA 中,{EFM ABPEMF A FM AB∠=∠∠=∠=,∴△EFM ≌△BPA (AAS ).∴EM=AP .设AP=x在Rt △APE 中,(4-BE )2+x 2=BE 2.解得BE=2+28x , ∴CF=BE-EM=2+28x -x , ∴BE+CF=24x -x+4=14(x-2)2+3. 当x=2时,BE+CF 取最小值,∴AP=2.考点:几何变换综合题.3.如图,△ABC 是等边三角形,AB=6cm ,D 为边AB 中点.动点P 、Q 在边AB 上同时从点D 出发,点P 沿D→A 以1cm/s 的速度向终点A 运动.点Q 沿D→B→D 以2cm/s 的速度运动,回到点D 停止.以PQ 为边在AB 上方作等边三角形PQN .将△PQN 绕QN 的中点旋转180°得到△MNQ .设四边形PQMN 与△ABC 重叠部分图形的面积为S (cm 2),点P 运动的时间为t (s )(0<t <3).(1)当点N 落在边BC 上时,求t 的值.(2)当点N 到点A 、B 的距离相等时,求t 的值.(3)当点Q 沿D→B 运动时,求S 与t 之间的函数表达式.(4)设四边形PQMN 的边MN 、MQ 与边BC 的交点分别是E 、F ,直接写出四边形PEMF与四边形PQMN的面积比为2:3时t的值.【答案】(1)(2)2(3)S=S菱形PQMN=2S△PNQ=t2;(4)t=1或【解析】试题分析:(1)由题意知:当点N落在边BC上时,点Q与点B重合,此时DQ=3;(2)当点N到点A、B的距离相等时,点N在边AB的中线上,此时PD=DQ;(3)当0≤t≤时,四边形PQMN与△ABC重叠部分图形为四边形PQMN;当≤t≤时,四边形PQMN与△ABC重叠部分图形为五边形PQFEN.(4)MN、MQ与边BC的有交点时,此时<t<,列出四边形PEMF与四边形PQMN的面积表达式后,即可求出t的值.试题解析:(1)∵△PQN与△ABC都是等边三角形,∴当点N落在边BC上时,点Q与点B重合.∴DQ=3∴2t=3.∴t=;(2)∵当点N到点A、B的距离相等时,点N在边AB的中线上,∴PD=DQ,当0<t<时,此时,PD=t,DQ=2t∴t=2t∴t=0(不合题意,舍去),当≤t<3时,此时,PD=t,DQ=6﹣2t∴t=6﹣2t,解得t=2;综上所述,当点N到点A、B的距离相等时,t=2;(3)由题意知:此时,PD=t,DQ=2t当点M在BC边上时,∴MN=BQ∵PQ=MN=3t,BQ=3﹣2t∴3t=3﹣2t∴解得t=如图①,当0≤t≤时,S△PNQ=PQ2=t2;∴S=S菱形PQMN=2S△PNQ=t2,如图②,当≤t≤时,设MN、MQ与边BC的交点分别是E、F,∵MN=PQ=3t,NE=BQ=3﹣2t,∴ME=MN﹣NE=PQ﹣BQ=5t﹣3,∵△EMF是等边三角形,∴S△EMF=ME2=(5t﹣3)2.;(4)MN、MQ与边BC的交点分别是E、F,此时<t<,t=1或.考点:几何变换综合题4.如图,在平行四边形ABCD中,AD⊥DB,垂足为点D,将平行四边形ABCD折叠,使点B落在点D的位置,点C落在点G的位置,折痕为EF,EF交对角线BD于点P.(1)连结CG,请判断四边形DBCG的形状,并说明理由;(2)若AE=BD,求∠EDF的度数.【答案】(1)四边形BCGD是矩形,理由详见解析;(2)∠EDF=120°.【解析】【分析】(1)根据平行四边形的性质和折叠性质以及矩形的判定解答即可;(2)根据折叠的性质以及直角三角形的性质和等边三角形的判定与性质解答即可.【详解】解:(1)四边形BCGD是矩形,理由如下,∵四边形ABCD是平行四边形,∴BC∥AD,即BC∥DG,由折叠可知,BC=DG,∴四边形BCGD是平行四边形,∵AD⊥BD,∴∠CBD=90°,∴四边形BCGD是矩形;(2)由折叠可知:EF垂直平分BD,∴BD⊥EF,DP=BP,∵AD⊥BD,∴EF∥AD∥BC,∴AE PD1==BE BP∴AE =BE ,∴DE 是Rt △ADB 斜边上的中线,∴DE =AE =BE ,∵AE =BD ,∴DE =BD =BE ,∴△DBE 是等边三角形,∴∠EDB =∠DBE =60°,∵AB ∥DC ,∴∠DBC =∠DBE =60°,∴∠EDF =120°.【点睛】本题考查了平行四边形的性质,折叠性质,等边三角形的性质和判定,主要考查学生运用定理进行推理和计算的能力,题目综合性比较强,有一定的难度5.如图①,四边形ABCD 是知形,1,2AB BC ==,点E 是线段BC 上一动点(不与,B C 重合),点F 是线段BA 延长线上一动点,连接,,,DE EF DF EF 交AD 于点G .设,BE x AF y ==,已知y 与x 之间的函数关系如图②所示.(1)求图②中y 与x 的函数表达式;(2)求证:DE DF ⊥;(3)是否存在x 的值,使得DEG △是等腰三角形?如果存在,求出x 的值;如果不存在,说明理由【答案】(1)y =﹣2x +4(0<x <2);(2)见解析;(3)存在,x =54或552-或32. 【解析】【分析】(1)利用待定系数法可得y 与x 的函数表达式;(2)证明△CDE ∽△ADF ,得∠ADF =∠CDE ,可得结论;(3)分三种情况:①若DE =DG ,则∠DGE =∠DEG ,②若DE =EG ,如图①,作EH ∥CD ,交AD 于H ,③若DG =EG ,则∠GDE =∠GED ,分别列方程计算可得结论.【详解】(1)设y =kx +b ,由图象得:当x =1时,y =2,当x =0时,y =4, 代入得:24k b b +=⎧⎨=⎩,得24k b =-⎧⎨=⎩, ∴y =﹣2x +4(0<x <2);(2)∵BE =x ,BC =2∴CE =2﹣x , ∴211,4222CE x CD AF x AD -===-, ∴CE CD AF AD=, ∵四边形ABCD 是矩形,∴∠C =∠DAF =90°,∴△CDE ∽△ADF ,∴∠ADF =∠CDE ,∴∠ADF +∠EDG =∠CDE +∠EDG =90°,∴DE ⊥DF ;(3)假设存在x 的值,使得△DEG 是等腰三角形, ①若DE =DG ,则∠DGE =∠DEG ,∵四边形ABCD 是矩形,∴AD ∥BC ,∠B =90°,∴∠DGE =∠GEB ,∴∠DEG =∠BEG ,在△DEF 和△BEF 中,FDE B DEF BEF EF EF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DEF ≌△BEF (AAS ),∴DE =BE =x ,CE =2﹣x ,∴在Rt △CDE 中,由勾股定理得:1+(2﹣x )2=x 2, x =54; ②若DE =EG ,如图①,作EH ∥CD ,交AD 于H ,∵AD ∥BC ,EH ∥CD ,∴四边形CDHE 是平行四边形,∴∠C =90°,∴四边形CDHE 是矩形,∴EH =CD =1,DH =CE =2﹣x ,EH ⊥DG ,∴HG =DH =2﹣x ,∴AG =2x ﹣2,∵EH ∥CD ,DC ∥AB ,∴EH ∥AF ,∴△EHG ∽△FAG , ∴EH HG AF AG =, ∴124222x x x -=--, ∴125555x x -+==(舍), ③若DG =EG ,则∠GDE =∠GED ,∵AD ∥BC ,∴∠GDE =∠DEC ,∴∠GED =∠DEC ,∵∠C =∠EDF =90°,∴△CDE ∽△DFE , ∴CE DE CD DF=, ∵△CDE ∽△ADF , ∴12DE CD DF AD ==, ∴12CE CD =, ∴2﹣x =12,x =32, 综上,x =545-5或32. 【点睛】本题是四边形的综合题,主要考查了待定系数法求一次函数的解析式,三角形相似和全等的性质和判定,矩形和平行四边形的性质和判定,勾股定理和逆定理等知识,运用相似三角形的性质是解决本题的关键.6.已知90AOB ∠=︒,点C 是AOB ∠的角平分线OP 上的任意一点,现有一个直角MCN ∠绕点C 旋转,两直角边CM ,CN 分别与直线OA ,OB 相交于点D ,点E .(1)如图1,若CD OA ⊥,猜想线段OD ,OE ,OC 之间的数量关系,并说明理由. (2)如图2,若点D 在射线OA 上,且CD 与OA 不垂直,则(1)中的数量关系是否仍成立?如成立,请说明理由;如不成立,请写出线段OD ,OE ,OC 之间的数量关系,并加以证明.(3)如图3,若点D 在射线OA 的反向延长线上,且2OD =,8OE =,请直接写出线段CE 的长度.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(334【解析】【分析】(1)先证四边形ODCE 为矩形,再证矩形ODCE 为正方形,由正方形性质可得;(2)过点C 作CG OA ⊥于点G ,CH OB ⊥于点H ,证四边形OGCH 为正方形,再证()CGD CHE ASA ∆≅∆,可得;(3)根据()CGD CHE ASA ∆≅∆,可得2OE OD OH OG OC -=+=.【详解】解:(1)∵90AOB ∠=︒,90MCN ∠=︒,CD OA ⊥,∴四边形ODCE 为矩形.∵OP 是AOB ∠的角平分线,∴45DOC EOC ∠=∠=︒,∴OD CD =,∴矩形ODCE 为正方形, ∴2OC OD =,2OC OE =.∴2OD OE OC +=. (2)如图,过点C 作CG OA ⊥于点G ,CH OB ⊥于点H ,∵OP 平分AOB ∠,90AOB ∠=︒,∴四边形OGCH 为正方形,由(1)得:2OG OH OC +=,在CGD ∆和CHE ∆中, 90CGD CHE CG CHDCG ECH ︒⎧∠=∠=⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴()CGD CHE ASA ∆≅∆,∴GD HE =,∴2OD OE OC +=.(3)2OG OH OC +=, ()CGD CHE ASA ∆≅∆,∴GD HE =. ∵OD GD OG =-,OE OH EH =+,∴2OE OD OH OG OC -=+=, ∴32OC =,∴34CE =,CE 的长度为34.【点睛】考核知识点:矩形,正方形的判定和性质.熟练运用特殊四边形的性质和判定是关键.7.(1)如图1,将矩形ABCD 折叠,使BC 落在对角线BD 上,折痕为BE ,点C 落在点C '处,若42ADB =∠,则DBE ∠的度数为______.(2)小明手中有一张矩形纸片ABCD ,4AB =,9AD =.(画一画)如图2,点E 在这张矩形纸片的边AD 上,将纸片折叠,使AB 落在CE 所在直线上,折痕设为MN (点M ,N 分别在边AD ,BC 上),利用直尺和圆规画出折痕MN (不写作法,保留作图痕迹,并用黑色水笔把线段描清楚);(算一算)如图3,点F 在这张矩形纸片的边BC 上,将纸片折叠,使FB 落在射线FD 上,折痕为GF ,点,A B 分别落在点A ',B '处,若73AG =,求B D '的长.【答案】(1)21;(2)画一画;见解析;算一算:3B D '=【解析】【分析】(1)利用平行线的性质以及翻折不变性即可解决问题;(2)【画一画】,如图2中,延长BA 交CE 的延长线由G ,作∠BGC 的角平分线交AD 于M ,交BC 于N ,直线MN 即为所求;【算一算】首先求出GD=9-72033=,由矩形的性质得出AD ∥BC ,BC=AD=9,由平行线的性质得出∠DGF=∠BFG ,由翻折不变性可知,∠BFG=∠DFG ,证出∠DFG=∠DGF ,由等腰三角形的判定定理证出DF=DG=203,再由勾股定理求出CF ,可得BF ,再利用翻折不变性,可知FB′=FB ,由此即可解决问题.【详解】(1)如图1所示:∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∴∠ADB=∠DBC=42°,由翻折的性质可知,∠DBE=∠EBC=12∠DBC=21°,故答案为21.(2)【画一画】如图所示:【算一算】如3所示:∵AG=73,AD=9,∴GD=9-72033,∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,BC=AD=9,∴∠DGF=∠BFG,由翻折不变性可知,∠BFG=∠DFG,∴∠DFG=∠DGF,∴DF=DG=203,∵CD=AB=4,∠C=90°,∴在Rt△CDF中,由勾股定理得:CF=22222016433 DF CD⎛⎫-=-=⎪⎝⎭,∴BF=BC-CF=9161133-=,由翻折不变性可知,FB=FB′=11 3,∴B′D=DF-FB′=2011333-=.【点睛】四边形综合题,考查了矩形的性质、翻折变换的性质、勾股定理、等腰三角形的判定、平行线的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会利用翻折不变性解决问题.8.(1)问题发现如图1,点E. F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠EAF=45°,连接EF、则EF=BE+DF,试说明理由;(2)类比引申如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°,点E. F分别在边BC、CD上,∠EAF=45°,若∠B,∠D都不是直角,则当∠B与∠D满足等量关系时,仍有EF=BE+DF;(3)联想拓展如图3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D、E均在边BC上,且∠DAE=45°,猜想BD、DE、EC 满足的等量关系,并写出推理过程。
中考数学 平行四边形 培优易错试卷练习(含答案)含答案解析
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图1,正方形ABCD的一边AB在直尺一边所在直线MN上,点O是对角线AC、BD 的交点,过点O作OE⊥MN于点E.(1)如图1,线段AB与OE之间的数量关系为.(请直接填结论)(2)保证点A始终在直线MN上,正方形ABCD绕点A旋转θ(0<θ<90°),过点 B作BF⊥MN于点F.①如图2,当点O、B两点均在直线MN右侧时,试猜想线段AF、BF与OE之间存在怎样的数量关系?请说明理由.②如图3,当点O、B两点分别在直线MN两侧时,此时①中结论是否依然成立呢?若成立,请直接写出结论;若不成立,请写出变化后的结论并证明.③当正方形ABCD绕点A旋转到如图4的位置时,线段AF、BF与OE之间的数量关系为.(请直接填结论)【答案】(1)AB=2OE;(2)①AF+BF=2OE,证明见解析;②AF﹣BF=2OE 证明见解析;③BF ﹣AF=2OE,【解析】试题分析:(1)利用直角三角形斜边的中线等于斜边的一半即可得出结论;(2)①过点B作BH⊥OE于H,可得四边形BHEF是矩形,根据矩形的对边相等可得EF=BH,BF=HE,根据正方形的对角线相等且互相垂直平分可得OA=OB,∠AOB=90°,再根据同角的余角相等求出∠AOE=∠OBH,然后利用“角角边”证明△AOE和△OBH全等,根据全等三角形对应边相等可得OH=AE,OE=BH,再根据AF-EF=AE,整理即可得证;②过点B作BH⊥OE交OE的延长线于H,可得四边形BHEF是矩形,根据矩形的对边相等可得EF=BH,BF=HE,根据正方形的对角线相等且互相垂直平分可得OA=OB,∠AOB=90°,再根据同角的余角相等求出∠AOE=∠OBH,然后利用“角角边”证明△AOE和△OBH全等,根据全等三角形对应边相等可得OH=AE,OE=BH,再根据AF-EF=AE,整理即可得证;③同②的方法可证.试题解析:(1)∵AC,BD是正方形的对角线,∴OA=OC=OB,∠BAD=∠ABC=90°,∵OE⊥AB,∴OE=12 AB,∴AB=2OE,(2)①AF+BF=2OE证明:如图2,过点B作BH⊥OE于点H∴∠BHE=∠BHO=90°∵OE⊥MN,BF⊥MN∴∠BFE=∠OEF=90°∴四边形EFBH为矩形∴BF=EH,EF=BH∵四边形ABCD为正方形∴OA=OB,∠AOB=90°∴∠AOE+∠HOB=∠OBH+∠HOB=90°∴∠AOE=∠OBH∴△AEO≌△OHB(AAS)∴AE=OH,OE=BH∴AF+BF=AE+EF+BF=OH+BH+EH=OE+OE=2OE.②AF﹣BF=2OE证明:如图3,延长OE,过点B作BH⊥OE于点H∴∠EHB=90°∵OE⊥MN,BF⊥MN∴∠AEO=∠HEF=∠BFE=90°∴四边形HBFE为矩形∴BF=HE,EF=BH∵四边形ABCD是正方形∴OA=OB,∠AOB=90°∴∠AOE+∠BOH=∠OBH+∠BOH∴∠AOE=∠OBH∴△AOE≌△OBH(AAS)∴AE=OH,OE=BH,∴AF﹣BF=AE+EF﹣HE=OH﹣HE+OE=OE+OE=2OE③BF﹣AF=2OE,如图4,作OG⊥BF于G,则四边形EFGO是矩形,∴EF=GO,GF=EO,∠GOE=90°,∴∠AOE+∠AOG=90°.在正方形ABCD中,OA=OB,∠AOB=90°,∴∠AOG+∠BOG=90°,∴∠AOE=∠BOG.∵OG⊥BF,OE⊥AE,∴∠AEO=∠BGO=90°.∴△AOE≌△BOG(AAS),∴OE=OG,AE=BG,∵AE﹣EF=AF,EF=OG=OE,AE=BG=AF+EF=OE+AF,∴BF﹣AF=BG+GF﹣(AE﹣EF)=AE+OE﹣AE+EF=OE+OE=2OE,∴BF﹣AF=2OE.2.如图,△ABC是等边三角形,AB=6cm,D为边AB中点.动点P、Q在边AB上同时从点D出发,点P沿D→A以1cm/s的速度向终点A运动.点Q沿D→B→D以2cm/s的速度运动,回到点D停止.以PQ为边在AB上方作等边三角形PQN.将△PQN绕QN的中点旋转180°得到△MNQ.设四边形PQMN与△ABC重叠部分图形的面积为S(cm2),点P运动的时间为t(s)(0<t<3).(1)当点N落在边BC上时,求t的值.(2)当点N到点A、B的距离相等时,求t的值.(3)当点Q沿D→B运动时,求S与t之间的函数表达式.(4)设四边形PQMN的边MN、MQ与边BC的交点分别是E、F,直接写出四边形PEMF 与四边形PQMN的面积比为2:3时t的值.【答案】(1)(2)2(3)S=S菱形PQMN=2S△PNQ=t2;(4)t=1或【解析】试题分析:(1)由题意知:当点N落在边BC上时,点Q与点B重合,此时DQ=3;(2)当点N到点A、B的距离相等时,点N在边AB的中线上,此时PD=DQ;(3)当0≤t≤时,四边形PQMN与△ABC重叠部分图形为四边形PQMN;当≤t≤时,四边形PQMN与△ABC重叠部分图形为五边形PQFEN.(4)MN、MQ与边BC的有交点时,此时<t<,列出四边形PEMF与四边形PQMN的面积表达式后,即可求出t的值.试题解析:(1)∵△PQN与△ABC都是等边三角形,∴当点N落在边BC上时,点Q与点B重合.∴DQ=3∴2t=3.∴t=;(2)∵当点N到点A、B的距离相等时,点N在边AB的中线上,∴PD=DQ,当0<t<时,此时,PD=t,DQ=2t∴t=2t∴t=0(不合题意,舍去),当≤t<3时,此时,PD=t,DQ=6﹣2t∴t=6﹣2t,解得t=2;综上所述,当点N到点A、B的距离相等时,t=2;(3)由题意知:此时,PD=t,DQ=2t当点M在BC边上时,∴MN=BQ∵PQ=MN=3t,BQ=3﹣2t∴3t=3﹣2t∴解得t=如图①,当0≤t≤时,S△PNQ=PQ2=t2;∴S=S菱形PQMN=2S△PNQ=t2,如图②,当≤t≤时,设MN、MQ与边BC的交点分别是E、F,∵MN=PQ=3t,NE=BQ=3﹣2t,∴ME=MN﹣NE=PQ﹣BQ=5t﹣3,∵△EMF是等边三角形,∴S△EMF=ME2=(5t﹣3)2.;(4)MN、MQ与边BC的交点分别是E、F,此时<t<,t=1或.考点:几何变换综合题3.图1、图2是两张形状、大小完全相同的方格纸,方格纸中的每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点叫做格点.(1)在图1中画出等腰直角三角形MON,使点N在格点上,且∠MON=90°;(2)在图2中以格点为顶点画一个正方形ABCD,使正方形ABCD面积等于(1)中等腰直角三角形MON面积的4倍,并将正方形ABCD分割成以格点为顶点的四个全等的直角三角形和一个正方形,且正方形ABCD面积没有剩余(画出一种即可).【答案】(1)作图参见解析;(2)作图参见解析.【解析】试题分析:(1)过点O向线段OM作垂线,此直线与格点的交点为N,连接MN即可;(2)根据勾股定理画出图形即可.试题解析:(1)过点O向线段OM作垂线,此直线与格点的交点为N,连接MN,如图1所示;(2)等腰直角三角形MON面积是5,因此正方形面积是20,如图2所示;于是根据勾股定理画出图3:考点:1.作图﹣应用与设计作图;2.勾股定理.4.如图1,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于D,分别延长AC至E,BC至F,且CE=EF,延长FE交AD的延长线于G.(1)求证:AE=EG;(2)如图2,分别连接BG,BE,若BG=BF,求证:BE=EG;(3)如图3,取GF的中点M,若AB=5,求EM的长.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3)5 2【解析】【分析】(1)根据平行线的性质和等腰三角形的三线合一的性质得:∠CAD=∠G,可得AE=EG;(2)作辅助线,证明△BEF≌△GEC(SAS),可得结论;(3)如图3,作辅助线,构建平行线,证明四边形DMEN是平行四边形,得EM=DN=12AC,计算可得结论.【详解】证明:(1)如图1,过E作EH⊥CF于H,∵AD⊥BC,∴EH∥AD,∴∠CEH=∠CAD,∠HEF=∠G,∵CE=EF,∴∠CEH=∠HEF,∴∠CAD=∠G,∴AE=EG;(2)如图2,连接GC,∵AC=BC,AD⊥BC,∴BD=CD,∴AG是BC的垂直平分线,∴GC=GB,∴∠GBF=∠BCG,∵BG=BF,∴GC=BE,∵CE=EF,∴∠CEF=180°﹣2∠F,∵BG=BF,∴∠GBF=180°﹣2∠F,∴∠GBF=∠CEF,∴∠CEF=∠BCG,∵∠BCE=∠CEF+∠F,∠BCE=∠BCG+∠GCE,∴∠GCE=∠F,在△BEF 和△GCE 中,CE GCE F CG BF EF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BEF ≌△GEC (SAS ),∴BE =EG ;(3)如图3,连接DM ,取AC 的中点N ,连接DN ,由(1)得AE =EG ,∴∠GAE =∠AGE ,在Rt △ACD 中,N 为AC 的中点,∴DN =12AC =AN ,∠DAN =∠ADN , ∴∠ADN =∠AGE ,∴DN ∥GF ,在Rt △GDF 中,M 是FG 的中点, ∴DM =12FG =GM ,∠GDM =∠AGE , ∴∠GDM =∠DAN ,∴DM ∥AE ,∴四边形DMEN 是平行四边形, ∴EM =DN =12AC , ∵AC =AB =5, ∴EM =52. 【点睛】 本题是三角形的综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质,直角三角形斜边中线的性质,等腰三角形的性质和判定,平行四边形的性质和判定等知识,解题的关键是作辅助线,并熟练掌握全等三角形的判定方法,特别是第三问,辅助线的作法是关键.5.正方形ABCD ,点E 在边BC 上,点F 在对角线AC 上,连AE .(1)如图1,连EF,若EF⊥AC,4AF=3AC,AB=4,求△AEF的周长;(2)如图2,若AF=AB,过点F作FG⊥AC交CD于G,点H在线段FG上(不与端点重合),连AH.若∠EAH=45°,求证:EC=HG+2FC.【答案】(1)25422)证明见解析【解析】【分析】(1)由正方形性质得出AB=BC=CD=AD=4,∠B=∠D=90°,∠ACB=∠ACD=∠BAC=∠ACD=45°,得出AC2AB=2,求出AF=2,CF=AC﹣AF2,求出△CEF 是等腰直角三角形,得出EF=CF2,CE2CF=2,在Rt△AEF中,由勾股定理求出AE,即可得出△AEF的周长;(2)延长GF交BC于M,连接AG,则△CGM和△CFG是等腰直角三角形,得出CM=CG,CG2CF,证出BM=DG,证明Rt△AFG≌Rt△ADG得出FG=DG,BM=FG,再证明△ABE≌△AFH,得出BE=FH,即可得出结论.【详解】(1)∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD=4,∠B=∠D=90°,∠ACB=∠ACD=∠BAC=∠ACD=45°,∴AC2AB=2,∵4AF=3AC=2,∴AF=2∴CF=AC﹣AF2∵EF⊥AC,∴△CEF是等腰直角三角形,∴EF=CF2CE2CF=2,在Rt△AEF中,由勾股定理得:AE2225+=AF EF=∴△AEF的周长=AE+EF+AF=252322542(2)证明:延长GF交BC于M,连接AG,如图2所示:则△CGM 和△CFG 是等腰直角三角形,∴CM =CG ,CG 2,∴BM =DG ,∵AF =AB ,∴AF =AD ,在Rt △AFG 和Rt △ADG 中,AG AG AF AD =⎧⎨=⎩, ∴Rt △AFG ≌Rt △ADG (HL ),∴FG =DG ,∴BM =FG ,∵∠BAC =∠EAH =45°,∴∠BAE =∠FAH ,∵FG ⊥AC ,∴∠AFH =90°,在△ABE 和△AFH 中,90B AFH AB AFBAE FAH ︒⎧∠=∠=⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△ABE ≌△AFH (ASA ),∴BE =FH ,∵BM =BE +EM ,FG =FH +HG ,∴EM =HG ,∵EC =EM +CM ,CM =CG 2CF ,∴EC =HG 2.【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理等知识;熟练掌握等腰直角三角形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键.6.点P 是矩形ABCD 对角线AC 所在直线上的一个动点(点P 不与点A ,C 重合),分别过点A ,C 向直线BP 作垂线,垂足分别为点E ,F ,点O 为AC 的中点.(1)如图1,当点P 与点O 重合时,请你判断OE 与OF 的数量关系;(2)当点P 运动到如图2所示位置时,请你在图2中补全图形并通过证明判断(1)中的结论是否仍然成立;(3)若点P 在射线OA 上运动,恰好使得∠OEF =30°时,猜想此时线段CF ,AE ,OE 之间有怎样的数量关系,直接写出结论不必证明.【答案】(1)OE =OF .理由见解析;(2)补全图形如图所示见解析,OE =OF 仍然成立;(3)CF =OE+AE 或CF =OE ﹣AE .【解析】【分析】(1)根据矩形的性质以及垂线,即可判定()AOE COF AAS ∆≅∆,得出OE =OF ; (2)先延长EO 交CF 于点G ,通过判定()AOE COG ASA ∆≅∆,得出OG =OE ,再根据Rt EFG ∆中,12OF EG =,即可得到OE =OF ; (3)根据点P 在射线OA 上运动,需要分两种情况进行讨论:当点P 在线段OA 上时,当点P 在线段OA 延长线上时,分别根据全等三角形的性质以及线段的和差关系进行推导计算即可.【详解】(1)OE =OF .理由如下:如图1.∵四边形ABCD 是矩形,∴ OA =OC .∵AE BP ⊥,CF BP ⊥,∴90AEO CFO ∠=∠=︒.∵在AOE ∆和COF ∆中,AEO CFO AOE COF OA OC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()AOE COF AAS ∆≅∆,∴ OE =OF ;(2)补全图形如图2,OE =OF 仍然成立.证明如下:延长EO 交CF 于点G .∵AE BP ⊥,CF BP ⊥,∴ AE //CF ,∴EAO GCO ∠=∠.又∵点O 为AC 的中点,∴ AO =CO .在AOE ∆和COG ∆中,EAO GCO AO CO AOE COG ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=⎩,∴()AOE COG ASA ∆≅∆,∴ OG =OE ,∴Rt EFG ∆中,12OF EG =,∴ OE =OF ; (3)CF =OE +AE 或CF =OE -AE . 证明如下:①如图2,当点P 在线段OA 上时.∵30OEF ∠=︒,90EFG ∠=︒,∴60OGF ∠=︒,由(2)可得:OF =OG ,∴OGF ∆是等边三角形,∴ FG =OF =OE ,由(2)可得:AOE COG ∆≅∆,∴ CG =AE .又∵ CF =GF +CG ,∴ CF =OE +AE ;②如图3,当点P 在线段OA 延长线上时.∵30OEF ∠=︒,90EFG ∠=︒,∴60OGF ∠=︒,同理可得:OGF ∆是等边三角形,∴ FG =OF =OE ,同理可得:AOE COG ∆≅∆,∴ CG =AE .又∵ CF =GF -CG ,∴ CF =OE -AE .【点睛】本题属于四边形综合题,主要考查了矩形的性质、全等三角形的性质和判定以及等边三角形的性质和判定,解决问题的关键是构建全等三角形和证明三角形全等,利用矩形的对角线互相平分得全等的边相等的条件,根据线段的和差关系使问题得以解决.7.(1)问题发现:如图①,在等边三角形ABC 中,点M 为BC 边上异于B 、C 的一点,以AM 为边作等边三角形AMN ,连接CN ,NC 与AB 的位置关系为 ;(2)深入探究:如图②,在等腰三角形ABC 中,BA=BC ,点M 为BC 边上异于B 、C 的一点,以AM 为边作等腰三角形AMN ,使∠ABC=∠AMN ,AM=MN ,连接CN ,试探究∠ABC 与∠ACN 的数量关系,并说明理由;(3)拓展延伸:如图③,在正方形ADBC 中,AD=AC ,点M 为BC 边上异于B 、C 的一点,以AM 为边作正方形AMEF ,点N 为正方形AMEF 的中点,连接CN ,若BC=10,CN=2,试求EF 的长.【答案】(1)NC ∥AB ;理由见解析;(2)∠ABC=∠ACN ;理由见解析;(3)241; 【解析】分析:(1)根据△ABC ,△AMN 为等边三角形,得到AB=AC ,AM=AN 且∠BAC=∠MAN=60°从而得到∠BAC-∠CAM=∠MAN-∠CAM ,即∠BAM=∠CAN ,证明△BAM ≌△CAN ,即可得到BM=CN .(2)根据△ABC ,△AMN 为等腰三角形,得到AB :BC=1:1且∠ABC=∠AMN ,根据相似三角形的性质得到AB AC AM AN=,利用等腰三角形的性质得到∠BAC=∠MAN ,根据相似三角形的性质即可得到结论; (3)如图3,连接AB ,AN ,根据正方形的性质得到∠ABC=∠BAC=45°,∠MAN=45°,根据相似三角形的性质得出BM AB CN AC=,得到BM=2,CM=8,再根据勾股定理即可得到答案. 详解:(1)NC ∥AB ,理由如下:∵△ABC 与△MN 是等边三角形,∴AB=AC ,AM=AN ,∠BAC=∠MAN =60°, ∴∠BAM=∠CAN ,在△ABM 与△ACN 中, AB AC BAM CAN AM AN =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ABM ≌△ACN (SAS ),∴∠B=∠ACN=60°,∵∠ANC+∠ACN+∠CAN=∠ANC+60°+∠CAN=180°,∴∠ANC+∠MAN+∠BAM=∠ANC+60°+∠CAN=∠BAN+∠ANC=180°,∴CN ∥AB ;(2)∠ABC=∠ACN ,理由如下:∵AB AM BC MN==1且∠ABC=∠AMN , ∴△ABC ~△AMN ∴AB AC AM AN=, ∵AB=BC , ∴∠BAC=12(180°﹣∠ABC ), ∵AM=MN∴∠MAN=12(180°﹣∠AMN ), ∵∠ABC=∠AMN ,∴∠BAC=∠MAN ,∴∠BAM=∠CAN ,∴△ABM ~△ACN ,∴∠ABC=∠ACN ;(3)如图3,连接AB ,AN ,∵四边形ADBC ,AMEF 为正方形,∴∠ABC=∠BAC=45°,∠MAN=45°,∴∠BAC ﹣∠MAC=∠MAN ﹣∠MAC即∠BAM=∠CAN , ∵2AB AM BC AN ==, ∴AB AC AM AN=, ∴△ABM ~△ACN∴BM AB CN AC =, ∴CN AC BM AB ==cos45°=2, ∴22=, ∴BM=2,∴CM=BC ﹣BM=8,在Rt △AMC ,AM=2222108241AC MC +=+=,∴EF=AM=241.点睛:本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质、等边三角形的性质、等腰三角形的性质、全等三角形的性质定理和判定定理、相似三角形的性质定理和判定定理等知识;本题综合性强,有一定难度,证明三角形全等和三角形相似是解决问题的关键.8.如图1所示,(1)在正三角形ABC 中,M 是BC 边(不含端点B 、C )上任意一点,P 是BC 延长线上一点,N 是∠ACP 的平分线上一点,若∠AMN=60°,求证:AM=MN . (2)若将(1)中“正三角形ABC”改为“正方形ABCD”,N 是∠DCP 的平分线上一点,若∠AMN=90°,则AM=MN 是否成立?若成立,请证明;若不成立,说明理由.(3)若将(2)中的“正方形ABCD”改为“正n 边形A 1A 2…A n “,其它条件不变,请你猜想:当∠A n﹣2MN=_____°时,结论A n﹣2M=MN仍然成立.(不要求证明)【答案】0 (2)180 nn【解析】分析:(1)要证明AM=MN,可证AM与MN所在的三角形全等,为此,可在AB上取一点E,使AE=CM,连接ME,利用ASA即可证明△AEM≌△MCN,然后根据全等三角形的对应边成比例得出AM=MN.(2)同(1),要证明AM=MN,可证AM与MN所在的三角形全等,为此,可在AB上取一点E,使AE=CM,连接ME,利用ASA即可证明△AEM≌△MCN,然后根据全等三角形的对应边成比例得出AM=MN.详(1)证明:在边AB上截取AE=MC,连接ME.在正△ABC中,∠B=∠BCA=60°,AB=BC.∴∠NMC=180°-∠AMN-∠AMB=180°-∠B-∠AMB=∠MAE,BE=AB-AE=BC-MC=BM,∴∠BEM=60°,∴∠AEM=120°.∵N是∠ACP的平分线上一点,∴∠ACN=60°,∴∠MCN=120°.在△AEM与△MCN中,∠MAE=∠NMC,AE=MC,∠AEM=∠MCN,∴△AEM≌△MCN(ASA),∴AM=MN.(2)解:结论成立;理由:在边AB上截取AE=MC,连接ME.∵正方形ABCD 中,∠B=∠BCD=90°,AB=BC .∴∠NMC=180°-∠AMN-∠AMB=180°-∠B-∠AMB=∠MAB=∠MAE ,BE=AB-AE=BC-MC=BM ,∴∠BEM=45°,∴∠AEM=135°.∵N 是∠DCP 的平分线上一点,∴∠NCP=45°,∴∠MCN=135°.在△AEM 与△MCN 中,∠MAE=∠NMC ,AE=MC ,∠AEM=∠MCN ,∴△AEM ≌△MCN (ASA ),∴AM=MN .(3)由(1)(2)可知当∠A n-2MN 等于n 边形的内角时,结论A n-2M=MN 仍然成立;即∠A n-2MN=()02180n n-时,结论A n-2M=MN 仍然成立; 故答案为[()02180n n-]. 点睛:本题综合考查了正方形、等边三角形的性质及全等三角形的判定,同时考查了学生的归纳能力及分析、解决问题的能力.难度较大.9.已知ABC ,以AC 为边在ABC 外作等腰ACD ,其中AC AD =.(1)如图①,若AB AE =,60DAC EAB ∠=∠=︒,求BFC ∠的度数.(2)如图②,ABC α∠=,ACD β∠=,4BC =,6BD =.①若30α=︒,60β=︒,AB 的长为______.②若改变,αβ的大小,但90αβ+=︒,ABC 的面积是否变化?若不变,求出其值;若变化,说明变化的规律.【答案】(1)120°;(2)55【解析】试题分析:(1)根据SAS ,可首先证明△AEC ≌△ABD ,再利用全等三角形的性质,可得对应角相等,根据三角形的外角的定理,可求出∠BFC 的度数;(2)①如图2,在△ABC 外作等边△BAE ,连接CE ,利用旋转法证明△EAC ≌△BAD ,可证∠EBC=90°,EC=BD=6,因为BC=4,在Rt △BCE 中,由勾股定理求BE 即可;②过点B 作BE ∥AH ,并在BE 上取BE=2AH ,连接EA ,EC .并取BE 的中点K ,连接AK ,仿照(2)利用旋转法证明△EAC ≌△BAD ,求得EC=DB ,利用勾股定理即可得出结论. 试题解析:解:(1)∵AE=AB,AD=AC,∵∠EAB=∠DAC=60°,∴∠EAC=∠EAB+∠BAC,∠DAB=∠DAC+∠BAC,∴∠EAC=∠DAB,在△AEC和△ABD中{AE ABEAC BAD AC AD=∠=∠=∴△AEC≌△ABD(SAS),∴∠AEC=∠ABD,∵∠BFC=∠BEF+∠EBF=∠AEB+∠ABE,∴∠BFC=∠AEB+∠ABE=120°,故答案为120°;(2)①如图2,以AB为边在△ABC外作正三角形ABE,连接CE.由(1)可知△EAC≌△BAD.∴EC=BD.∴EC=BD=6,∵∠BAE=60°,∠ABC=30°,∴∠EBC=90°.在RT△EBC中,EC=6,BC=4,∴22EC BC-2264-∴5②若改变α,β的大小,但α+β=90°,△ABC的面积不变化,以下证明:如图2,作AH⊥BC交BC于H,过点B作BE∥AH,并在BE上取BE=2AH,连接EA,EC.并取BE的中点K,连接AK.∵AH⊥BC于H,∴∠AHC=90°.∵BE∥AH,∴∠EBC=90°.∵∠EBC=90°,BE=2AH,∴EC2=EB2+BC2=4AH2+BC2.∵K为BE的中点,BE=2AH,∴BK=AH.∵BK∥AH,∴四边形AKBH为平行四边形.又∵∠EBC=90°,∴四边形AKBH为矩形.∠ABE=∠ACD,∴∠AKB=90°.∴AK是BE的垂直平分线.∴AB=AE.∵AB=AE,AC=AD,∠ABE=∠ACD,∴∠EAB=∠DAC,∴∠EAB+∠EAD=∠DAC+∠EAD,即∠EAC=∠BAD,在△EAC与△BAD中{AB AEEAC BAD AC AD=∠=∠=∴△EAC≌△BAD.∴EC=BD=6.在RT△BCE中,BE=22EC BC-=25,∴AH=12BE=5,∴S△ABC=12BC•AH=25考点:全等三角形的判定与性质;等腰三角形的性质10.(本题14分)小明在学习平行线相关知识时总结了如下结论:端点分别在两条平行线上的所有线段中,垂直于平行线的线段最短.小明应用这个结论进行了下列探索活动和问题解决.问题1:如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,P为AC边上的一动点,以PB,PA为边构造□APBQ,求对角线PQ的最小值及PQ最小时的值.(1)在解决这个问题时,小明构造出了如图2的辅助线,则PQ的最小值为,当PQ最小时= _____ __;(2)小明对问题1做了简单的变式思考.如图3,P为AB边上的一动点,延长PA到点E,使AE=nPA(n为大于0的常数).以PE,PC为边作□PCQE,试求对角线PQ长的最小值,并求PQ最小时的值;问题2:在四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=1,AB=2,BC=3.(1)如图4,若为上任意一点,以,为边作□.试求对角线长的最小值和PQ最小时的值.(2)若为上任意一点,延长到,使,再以,为边作□.请直接写出对角线长的最小值和PQ最小时的值.【答案】问题1:(1)3,;(2)PQ=,=.问题2:(1)=4,.(2)PQ的最小值为..【解析】试题分析:问题1:(1)首先根据条件可证四边形PCBQ是矩形,然后根据条件“四边形APBQ是平行四边形可得AP=QB=PC,从而可求的值.(2)由题可知:当QP⊥AC 时,PQ最小.过点C作CD⊥AB于点D.此时四边形CDPQ为矩形,PQ=CD,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,利用面积可求出CD=,然后可求出AD=,由AE=nPA可得PE=,而PE=CQ=PD=AD-AP=,所以AP=.所以=.问题2:(1)设对角线与相交于点.Rt≌Rt.所以AD=HC,QH=AP.由题可知:当QP⊥AB时,PQ最小,此时=CH=4,根据条件可证四边形BPQH为矩形,从而QH=BP=AP.所以.(2)根据题意画出图形,当AB 时,的长最小,PQ的最小值为..试题解析:问题1:(1)3,;(2)过点C作CD⊥AB于点D.由题意可知当PQ⊥AB时,PQ最短.所以此时四边形CDPQ为矩形.PQ=CD,DP=CQ=PE.因为∠BCA=90°,AC=4,BC=3,所以AB=5.所以CD=.所以PQ=.在Rt△ACD中AC=4,CD=,所以AD=.因为AE=nPA,所以PE==CQ=PD=AD-AP=.所以AP=.所以=.问题2:(1)如图2,设对角线与相交于点.所以G是DC的中点,作QH BC,交BC的延长线于H,因为AD//BC,所以.所以.又,所以Rt≌Rt.所以AD=HC,QH=AP.由图知,当AB时,的长最小,即=CH=4.易得四边形BPQH为矩形,所以QH=BP=AP.所以.(若学生有能力从梯形中位线角度考虑,若正确即可评分.但讲评时不作要求)(2)PQ的最小值为..考点:1.直角三角形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.平行四边形的性质;4矩形的判定与性质.。
数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题附答案解析
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.问题发现:(1)如图①,点P 为平行四边形ABCD 内一点,请过点P 画一条直线l ,使其同时平分平行四边形ABCD 的面积和周长.问题探究:(2)如图②,在平面直角坐标系xOy 中,矩形OABC 的边OA 、OC 分别在x 轴、y 轴正半轴上,点B 坐标为(8,6).已知点(6,7)P 为矩形外一点,请过点P 画一条同时平分矩形OABC 面积和周长的直线l ,说明理由并求出直线l ,说明理由并求出直线l 被矩形ABCD 截得线段的长度.问题解决:(3)如图③,在平面直角坐标系xOy 中,矩形OABCD 的边OA 、OD 分别在x 轴、y 轴正半轴上,DC x ∥轴,AB y ∥轴,且8OA OD ==,2AB CD ==,点(1052,1052)P --为五边形内一点.请问:是否存在过点P 的直线l ,分别与边OA 与BC 交于点E 、F ,且同时平分五边形OABCD 的面积和周长?若存在,请求出点E 和点F 的坐标:若不存在,请说明理由.【答案】(1)作图见解析;(2)25y x =-,353)(0,0)E ,(5,5)F .【解析】试题分析:(1)连接AC 、BD 交于点O ,作直线PO ,直线PO 将平行四边形ABCD 的面积和周长分别相等的两部分.(2)连接AC ,BD 交于点O ',过O '、P 点的直线将矩形ABCD 的面积和周长分为分别相等的两部分.(3)存在,直线y x =平分五边形OABCD 面积、周长.试题解析:(1)作图如下:(2)∵(6,7)P ,(4,3)O ',∴设:6PO y kx =+',67{43k b k b +=+=,2{5k b ==-, ∴25y x =-,交x 轴于5,02N ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 交BC 于11,62M ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 2211563522MN ⎛⎫=+-= ⎪⎝⎭.(3)存在,直线y x =平分五边形OABCD 面积、周长.∵(1052,102)P --在直线y x =上,∴连OP 交OA 、BC 于点E 、F ,设:BC y kx b =+,(8,2)(2,8)B C ,82{28k b k +=+=,1{10k b =-=, ∴直线:10BC y x =-+,联立10{y x y x =-+=,得55x y =⎧⎨=⎩, ∴(0,0)E ,(5,5)F .2.如图,ABCD 是正方形,点G 是BC 上的任意一点,DE ⊥AG 于E ,BF ∥DE ,交AG 于F .求证:AF=BF+EF .【答案】详见解析.【解析】【分析】由四边形ABCD 为正方形,可得出∠BAD 为90°,AB=AD ,进而得到∠BAG 与∠EAD 互余,又DE 垂直于AG ,得到∠EAD 与∠ADE 互余,根据同角的余角相等可得出∠ADE=∠BAF ,利用AAS 可得出△ABF ≌△DAE ;利用全等三角的对应边相等可得出BF=AE ,由AF-AE=EF ,等量代换可得证.【详解】∵ABCD 是正方形,∴AD=AB ,∠BAD=90°∵DE ⊥AG ,∴∠DEG=∠AED=90°∴∠ADE+∠DAE=90°又∵∠BAF+∠DAE=∠BAD=90°,∴∠ADE=∠BAF .∵BF ∥DE ,∴∠AFB=∠DEG=∠AED .在△ABF 与△DAE 中,AFB AED ADE BAF AD AB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABF≌△DAE(AAS).∴BF=AE.∵AF=AE+EF,∴AF=BF+EF.点睛:此题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,熟练掌握判定与性质是解本题的关键.3.如图(1)在正方形ABCD中,点E是CD边上一动点,连接AE,作BF⊥AE,垂足为G 交AD于F(1)求证:AF=DE;(2)连接DG,若DG平分∠EGF,如图(2),求证:点E是CD中点;(3)在(2)的条件下,连接CG,如图(3),求证:CG=CD.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)CG=CD,见解析.【解析】【分析】(1)证明△BAF≌△ADE(ASA)即可解决问题.(2)过点D作DM⊥GF,DN⊥GE,垂足分别为点M,N.想办法证明AF=DF,即可解决问题.(3)延长AE,BC交于点P,由(2)知DE=CD,利用直角三角形斜边中线的性质,只要证明BC=CP即可.【详解】(1)证明:如图1中,在正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠D=90o,∴∠2+∠3=90°又∵BF⊥AE,∴∠AGB=90°∴∠1+∠2=90°,∴∠1=∠3在△BAF与△ADE中,∠1=∠3 BA=AD ∠BAF=∠D,∴△BAF≌△ADE(ASA)∴AF=DE.(2)证明:过点D作DM⊥GF,DN⊥GE,垂足分别为点M,N.由(1)得∠1=∠3,∠BGA=∠AND=90°,AB=AD∴△BAG≌△ADN(AAS)∴AG=DN,又DG平分∠EGF,DM⊥GF,DN⊥GE,∴DM=DN,∴DM=AG,又∠AFG=∠DFM,∠AGF=∠DMF∴△AFG≌△DFM(AAS),∴AF=DF=DE=12AD=12CD,即点E是CD的中点.(3)延长AE,BC交于点P,由(2)知DE=CD,∠ADE=∠ECP=90°,∠DEA=∠CEP,∴△ADE≌△PCE(ASA)∴AE=PE,又CE∥AB,∴BC=PC,在Rt△BGP中,∵BC=PC,∴CG=12BP=BC,∴CG=CD.【点睛】本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,角平分线的性质定理,直角三角形斜边中线的性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考压轴题.4.定义:我们把三角形被一边中线分成的两个三角形叫做“友好三角形”.性质:如果两个三角形是“友好三角形”,那么这两个三角形的面积相等.理解:如图①,在△ABC中,CD是AB边上的中线,那么△ACD和△BCD是“友好三角形”,并且S△ACD=S△BCD.应用:如图②,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,点E在AD上,点F在BC上,AE=BF,AF 与BE交于点O.(1)求证:△AOB和△AOE是“友好三角形”;(2)连接OD,若△AOE和△DOE是“友好三角形”,求四边形CDOF的面积.探究:在△ABC中,∠A=30°,AB=4,点D在线段AB上,连接CD,△ACD和△BCD是“友好三角形”,将△ACD沿CD所在直线翻折,得到△A′CD,若△A′CD与△ABC重合部分的面积等于△ABC面积的,请直接写出△ABC的面积.【答案】(1)见解析;(2)12;探究:2或2.【解析】试题分析:(1)利用一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,得到四边形ABFE是平行四边形,然后根据平行四边形的性质证得OE=OB,即可证得△AOE和△AOB是友好三角形;(2)△AOE和△DOE是“友好三角形”,即可得到E是AD的中点,则可以求得△ABE、△ABF的面积,根据S四边形CDOF=S矩形ABCD-2S△ABF即可求解.探究:画出符合条件的两种情况:①求出四边形A′DCB是平行四边形,求出BC和A′D推出∠ACB=90°,根据三角形面积公式求出即可;②求出高CQ,求出△A′DC的面积.即可求出△ABC的面积.试题解析:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∵AE=BF,∴四边形ABFE是平行四边形,∴OE=OB,∴△AOE和△AOB是友好三角形.(2)∵△AOE和△DOE是友好三角形,∴S△AOE=S△DOE,AE=ED=AD=3,∵△AOB与△AOE是友好三角形,∴S△AOB=S△AOE,∵△AOE≌△FOB,∴S△AOE=S△FOB,∴S△AOD=S△ABF,∴S四边形CDOF=S矩形ABCD-2S△ABF=4×6-2××4×3=12.探究:解:分为两种情况:①如图1,∵S△ACD=S△BCD.∴AD=BD=AB,∵沿CD折叠A和A′重合,∴AD=A′D=AB=×4=2,∵△A′CD与△ABC重合部分的面积等于△ABC面积的,∴S△DOC=S△ABC=S△BDC=S△ADC=S△A′DC,∴DO=OB,A′O=CO,∴四边形A′DCB是平行四边形,∴BC=A′D=2,过B作BM⊥AC于M,∵AB=4,∠BAC=30°,∴BM=AB=2=BC,即C和M重合,∴∠ACB=90°,由勾股定理得:AC=,∴△ABC的面积是×BC×AC=×2×2=2;②如图2,∵S△ACD=S△BCD.∴AD=BD=AB,∵沿CD折叠A和A′重合,∴AD=A′D=AB=×4=2,∵△A′CD与△ABC重合部分的面积等于△ABC面积的,∴S△DOC=S△ABC=S△BDC=S△ADC=S△A′DC,∴DO=OA′,BO=CO,∴四边形A′BDC是平行四边形,∴A′C=BD=2,过C作CQ⊥A′D于Q,∵A′C=2,∠DA′C=∠BAC=30°,∴CQ=A′C=1,∴S△ABC=2S△ADC=2S△A′DC=2××A′D×CQ=2××2×1=2;即△ABC的面积是2或2.考点:四边形综合题.5.如图,已知矩形ABCD中,E是AD上一点,F是AB上的一点,EF⊥EC,且EF=EC.(1)求证:△AEF≌△DCE.(2)若DE=4cm,矩形ABCD的周长为32cm,求AE的长.【答案】(1)证明见解析;(2)6cm.【解析】分析:(1)根据EF⊥CE,求证∠AEF=∠ECD.再利用AAS即可求证△AEF≌△DCE.(2)利用全等三角形的性质,对应边相等,再根据矩形ABCD的周长为32cm,即可求得AE的长.详解:(1)证明:∵EF⊥CE,∴∠FEC=90°,∴∠AEF+∠DEC=90°,而∠ECD+∠DEC=90°,∴∠AEF=∠ECD.在Rt△AEF和Rt△DEC中,∠FAE=∠EDC=90°,∠AEF=∠ECD,EF=EC.∴△AEF≌△DCE.(2)解:∵△AEF≌△DCE.AE=CD.AD=AE+4.∵矩形ABCD的周长为32cm,∴2(AE+AE+4)=32.解得,AE=6(cm).答:AE的长为6cm.点睛:此题主要考查学生对全等三角形的判定与性质和矩形的性质等知识点的理解和掌握,难易程度适中,是一道很典型的题目.6.问题探究(1)如图①,已知正方形ABCD的边长为4.点M和N分别是边BC、CD上两点,且BM =CN,连接AM和BN,交于点P.猜想AM与BN的位置关系,并证明你的结论.(2)如图②,已知正方形ABCD的边长为4.点M和N分别从点B、C同时出发,以相同的速度沿BC、CD方向向终点C和D运动.连接AM和BN,交于点P,求△APB周长的最大值;问题解决(3)如图③,AC为边长为3ABCD的对角线,∠ABC=60°.点M和N分别从点B、C同时出发,以相同的速度沿BC、CA向终点C和A运动.连接AM和BN,交于点P.求△APB周长的最大值.【答案】(1)AM⊥BN,证明见解析;(2)△APB周长的最大值4+42;(3)△PAB的周长最大值=23+4.【解析】试题分析:根据全等三角形的判定SAS证明△ABM≌△BCN,即可证得AM⊥BN;(2)如图②,以AB为斜边向外作等腰直角△AEB,∠AEB=90°,作EF⊥PA于E,作EG⊥PB于G,连接EP,证明PA+PB=2EF,求出EF的最大值即可;(3)如图③,延长DA到K,使得AK=AB,则△ABK是等边三角形,连接PK,取PH=PB,证明PA+PB=PK,求出PK的最大值即可.试题解析:(1)结论:AM⊥BN.理由:如图①中,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABM=∠BCN=90°,∵BM=CN,∴△ABM≌△BCN,∴∠BAM=∠CBN,∵∠CBN+∠ABN=90°,∴∠ABN+∠BAM=90°,∴∠APB=90°,∴AM⊥BN.(2)如图②中,以AB为斜边向外作等腰直角三角形△AEB,∠AEB=90°,作EF⊥PA于E,作EG⊥PB于G,连接EP.∵∠EFP=∠FPG=∠G=90°,∴四边形EFPG是矩形,∴∠FEG=∠AEB=90°,∴∠AEF=∠BEG,∵EA=EB,∠EFA=∠G=90°,∴△AEF≌△BEG,∴EF=EG,AF=BG,∴四边形EFPG是正方形,∴PA+PB=PF+AF+PG﹣BG=2PF=2EF,∵EF≤AE,∴EF的最大值=AE=2,∴△APB周长的最大值=4+4.(3)如图③中,延长DA到K,使得AK=AB,则△ABK是等边三角形,连接PK,取PH=PB.∵AB=BC,∠ABM=∠BCN,BM=CN,∴△ABM≌△BCN,∴∠BAM=∠CBN,∴∠A PN=∠BAM+∠ABP=∠CBN+∠ABN=60°,∴∠APB=120°,∵∠AKB=60°,∴∠AKB+∠APB=180°,∴A、K、B、P四点共圆,∴∠BPH=∠KAB=60°,∵PH=PB,∴△PBH是等边三角形,∴∠KBA=∠HBP,BH=BP,∴∠KBH=∠ABP,∵BK=BA,∴△KBH≌△ABP,∴HK=AP,∴PA+PB=KH+PH=PK,∴PK的值最大时,△APB的周长最大,∴当PK是△ABK外接圆的直径时,PK的值最大,最大值为4,∴△PAB的周长最大值=2+4.7.如图,抛物线交x轴的正半轴于点A,点B(,a)在抛物线上,点C是抛物线对称轴上的一点,连接AB、BC,以AB、BC为邻边作□ABCD,记点C纵坐标为n,(1)求a的值及点A的坐标;(2)当点D恰好落在抛物线上时,求n的值;(3)记CD与抛物线的交点为E,连接AE,BE,当△AEB的面积为7时,n=___________.(直接写出答案)【答案】(1), A(3,0);(2)【解析】试题解析:(1)把点B的坐标代入抛物线的解析式中,即可求出a的值,令y=0即可求出点A的坐标.(2)求出点D的坐标即可求解;(3)运用△AEB的面积为7,列式计算即可得解.试题解析:(1)当时,由,得(舍去),(1分)∴A(3,0)(2)过D作DG⊥轴于G,BH⊥轴于H.∵CD∥AB,CD=AB∴,∴,∴(3)8.已知:在矩形ABCD中,AB=10,BC=12,四边形EFGH的三个顶点E、F、H分别在矩形ABCD边AB、BC、DA上,AE=2.(1)如图①,当四边形EFGH为正方形时,求△GFC的面积;(2)如图②,当四边形EFGH为菱形,且BF=a时,求△GFC的面积(用a表示);(3)在(2)的条件下,△GFC的面积能否等于2?请说明理由.【答案】(1)10;(2)12-a;(3)不能【解析】解:(1)过点G作GM⊥BC于M.在正方形EFGH中,∠HEF=90°,EH=EF,∴∠AEH+∠BEF=90°.∵∠AEH+∠AHE=90°,∴∠AHE=∠BEF.又∵∠A=∠B=90°,∴△AHE≌△BEF.同理可证△MFG≌△BEF.∴GM=BF=AE=2.∴FC=BC-BF=10.∴.(2)过点G作GM⊥BC交BC的延长线于M,连接HF.∵AD∥BC,∴∠AHF=∠MFH.∵EH∥FG,∴∠EHF=∠GFH.∴∠AHE=∠MFG.又∵∠A=∠GMF=90°,EH=GF,∴△AHE≌△MFG.∴GM=AE=2.∴.(3)△GFC的面积不能等于2.说明一:∵若S△GFC=2,则12-a=2,∴a=10.此时,在△BEF中,.在△AHE中,,∴AH>AD,即点H已经不在边AD上,故不可能有S△GFC=2.说明二:△GFC的面积不能等于2.∵点H在AD上,∴菱形边EH的最大值为,∴BF的最大值为.又∵函数S△GFC=12-a的值随着a的增大而减小,∴S△GFC的最小值为.又∵,∴△GFC的面积不能等于2.9.已知边长为1的正方形ABCD中, P是对角线AC上的一个动点(与点A、C不重合),过点P作PE⊥PB ,PE交射线DC于点E,过点E作EF⊥AC,垂足为点F.(1)当点E落在线段CD上时(如图),①求证:PB=PE;②在点P的运动过程中,PF的长度是否发生变化?若不变,试求出这个不变的值,若变化,试说明理由;(2)当点E落在线段DC的延长线上时,在备用图上画出符合要求的大致图形,并判断上述(1)中的结论是否仍然成立(只需写出结论,不需要证明);(3)在点P的运动过程中,△PEC能否为等腰三角形?如果能,试求出AP的长,如果不能,试说明理由.【答案】(1)①证明见解析;②点PP 在运动过程中,PF的长度不变,值为2;(2)画图见解析,成立 ;(3)能,1.【解析】 分析:(1)①过点P 作PG ⊥BC 于G ,过点P 作PH ⊥DC 于H ,如图1.要证PB=PE ,只需证到△PGB ≌△PHE 即可;②连接BD ,如图2.易证△BOP ≌△PFE ,则有BO=PF ,只需求出BO 的长即可.(2)根据条件即可画出符合要求的图形,同理可得(1)中的结论仍然成立.(3)可分点E 在线段DC 上和点E 在线段DC 的延长线上两种情况讨论,通过计算就可求出符合要求的AP 的长.详解:(1)①证明:过点P 作PG ⊥BC 于G ,过点P 作PH ⊥DC 于H ,如图1.∵四边形ABCD 是正方形,PG ⊥BC ,PH ⊥DC ,∴∠GPC=∠ACB=∠ACD=∠HPC=45°.∴PG=PH ,∠GPH=∠PGB=∠PHE=90°.∵PE ⊥PB 即∠BPE=90°,∴∠BPG=90°﹣∠GPE=∠EPH .在△PGB 和△PHE 中,PGB PHE PG PHBPG EPH ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩===, ∴△PGB ≌△PHE (ASA ),∴PB=PE .②连接BD ,如图2.∵四边形ABCD 是正方形,∴∠BOP=90°.∵PE ⊥PB 即∠BPE=90°,∴∠PBO=90°﹣∠BPO=∠EPF .∵EF ⊥PC 即∠PFE=90°,∴∠BOP=∠PFE .在△BOP 和△PFE 中,PBO EPF BOP PFE PB PE ∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== ∴△BOP ≌△PFE (AAS ),∴BO=PF .∵四边形ABCD 是正方形,∴OB=OC ,∠BOC=90°,∴BC=2OB .∵BC=1,∴OB=22, ∴PF=22. ∴点PP 在运动过程中,PF 的长度不变,值为2. (2)当点E 落在线段DC 的延长线上时,符合要求的图形如图3所示.同理可得:PB=PE ,2 (3)①若点E 在线段DC 上,如图1.∵∠BPE=∠BCE=90°,∴∠PBC+∠PEC=180°.∵∠PBC<90°,∴∠PEC>90°.若△PEC为等腰三角形,则EP=EC.∴∠EPC=∠ECP=45°,∴∠PEC=90°,与∠PEC>90°矛盾,∴当点E在线段DC上时,△PEC不可能是等腰三角形.②若点E在线段DC的延长线上,如图4.若△PEC是等腰三角形,∵∠PCE=135°,∴CP=CE,∴∠CPE=∠CEP=22.5°.∴∠APB=180°﹣90°﹣22.5°=67.5°.∵∠PRC=90°+∠PBR=90°+∠CER,∴∠PBR=∠CER=22.5°,∴∠ABP=67.5°,∴∠ABP=∠APB.∴AP=AB=1.∴AP的长为1.点睛:本题主要考查了正方形的性质、等腰三角形的性质、全等三角形的判定与性质、角平分线的性质、勾股定理、四边形的内角和定理、三角形的内角和定理及外角性质等知识,有一定的综合性,而通过添加辅助线证明三角形全等是解决本题的关键.10.倡导研究性学习方式,着力教材研究,习题研究,是学生跳出题海,提高学习能力和创新能力的有效途径.下面是一案例,请同学们认真阅读、研究,完成“类比猜想”的问题.习题如图(1),点E、F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠EAF=45°,连接EF,则EF=BE+DF,说明理由.解答:∵正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠ADC=∠B=90°,∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADE′,点F、D、E′在一条直线上.∴∠E′AF=90°-45°=45°=∠EAF,又∵AE′=AE,AF=AF∴△AE′F≌△AEF(SAS)∴EF=E′F=DE′+DF=BE+DF.类比猜想:(1)请同学们研究:如图(2),在菱形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,当∠BAD=120°,∠EAF=60°时,还有EF=BE+DF吗?请说明理由.(2)在四边形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,当AB=AD,∠B+∠D=180°,∠EAF=∠BAD时,EF=BE+DF吗?请说明理由.【答案】证明见解析.【解析】试题分析:(1)把△ABE绕点A逆时针旋转120°至△ADE′,如图(2),连结E′F,根据菱形和旋转的性质得到AE=AE′,∠EAF=∠E′AF,利用“SAS”证明△AEF≌△AE′F,得到EF=E′F;由于∠ADE′+∠ADC=120°,则点F、D、E′不共线,所以DE′+DF>EF,即由BE+DF>EF;(2)把△ABE绕点A逆时针旋转∠BAD的度数至△ADE′,如图(3),根据旋转的性质得到AE′=AE,∠EAF=∠E′AF,然后利用“SAS”证明△AEF≌△AE′F,得到EF=E′F,由于∠ADE′+∠ADC=180°,知F、D、E′共线,因此有EF=DE′+DF=BE+DF;根据前面的条件和结论可归纳出结论.试题解析:(1)当∠BAD=120°,∠EAF=60°时,EF=BE+DF不成立,EF<BE+DF.理由如下:∵在菱形ABCD中,∠BAD=120°,∠EAF=60°,∴AB=AD,∠1+∠2=60°,∠B=∠ADC=60°,∴把△ABE绕点A逆时针旋转120°至△ADE′,如图(2),连结E′F,∴∠EAE′=120°,∠1=∠3,AE′=AE,DE′=BE,∠ADE′=∠B=60°,∴∠2+∠3=60°,∴∠EAF=∠E′AF,在△AEF和△AE′F中,∴△AEF≌△AE′F(SAS),∴EF=E′F,∵∠ADE′+∠ADC=120°,即点F、D、E′不共线,∴DE′+DF>EF∴BE+DF>EF;(2)当AB=AD,∠B+∠D=180°,∠EAF=∠BAD时,EF=BE+DF成立.理由如下:如图(3),∵AB=AD,∴把△ABE绕点A逆时针旋转∠BAD的度数至△ADE′,如图(3),∴∠EAE′=∠BAD,∠1=∠3,AE′=AE,DE′=BE,∠ADE′=∠B,∵∠B+∠D=180°,∴∠ADE′+∠D=180°,∴点F、D、E′共线,∵∠EAF=∠BAD,∴∠1+∠2=∠BAD,∴∠2+∠3=∠BAD,∴∠EAF=∠E′AF,在△AEF和△AE′F中,∴△AEF≌△AE′F(SAS),∴EF=E′F,∴EF=DE′+DF=BE+DF;归纳:在四边形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,当AB=AD,∠B+∠D=180°,∠EAF=∠BAD时,EF=BE+DF.考点:四边形综合题.。
数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题及解析
数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题及解析一、解答题1.已知,四边形ABCD是正方形,点E是正方形ABCD所在平面内一动点(不与点D重合),AB=AE,过点B作DE的垂线交DE所在直线于F,连接CF.提出问题:当点E运动时,线段CF与线段DE之间的数量关系是否发生改变?探究问题:(1)首先考察点E的一个特殊位置:当点E与点B重合(如图①)时,点F与点B也重合.用等式表示线段CF与线段DE之间的数量关系:;(2)然后考察点E的一般位置,分两种情况:情况1:当点E是正方形ABCD内部一点(如图②)时;情况2:当点E是正方形ABCD外部一点(如图③)时.在情况1或情况2下,线段CF与线段DE之间的数量关系与(1)中的结论是否相同?如果都相同,请选择一种情况证明;如果只在一种情况下相同或在两种情况下都不相同,请说明理由;拓展问题:(3)连接AF,用等式表示线段AF、CF、DF三者之间的数量关系:.2.如图,矩形OBCD中,OB=5,OD=3,以O为原点建立平面直角坐标系,点B,点D分别在x轴,y轴上,点C在第一象限内,若平面内有一动点P,且满足S△POB=13S矩形OBCD,问:(1)当点P在矩形的对角线OC上,求点P的坐标;(2)当点P到O,B两点的距离之和PO+PB取最小值时,求点P的坐标.3.如图,点A 、F 、C 、D 在同一直线上,点B 和点E 分别在直线AD 的两侧,且AB =DE ,∠A =∠D ,AF =DC .(1)求证:四边形BCEF 是平行四边形;(2)若∠DEF =90°,DE =8,EF =6,当AF 为 时,四边形BCEF 是菱形.4.在矩形ABCD 中,连结AC ,点E 从点B 出发,以每秒1个单位的速度沿着B A →的路径运动,运动时间为t (秒).以BE 为边在矩形ABCD 的内部作正方形BEHG .(1)如图,当ABCD 为正方形且点H 在ABC ∆的内部,连结,AH CH ,求证:AH CH =;(2)经过点E 且把矩形ABCD 面积平分的直线有______条;(3)当9,12AB BC ==时,若直线AH 将矩形ABCD 的面积分成1:3两部分,求t 的值.5.如图.正方形ABCD 的边长为4,点E 从点A 出发,以每秒1个单位长度的速度沿射线AD 运动,运动时间为t 秒(t >0),以AE 为一条边,在正方形ABCD 左侧作正方形AEFG ,连接BF .(1)当t =1时,求BF 的长度;(2)在点E 运动的过程中,求D 、F 两点之间距离的最小值;(3)连接AF 、DF ,当△ADF 是等腰三角形时,求t 的值.6.如图1,在OAB 中,OAB 90∠=,30AOB ∠=,8OB =,以OB 为边,在OAB Λ外作等边OBC Λ,D 是OB 的中点,连接AD 并延长交OC 于E .(1)求证:四边形ABCE 是平行四边形;(2)连接AC ,BE 交于点P ,求AP 的长及AP 边上的高BH ;(3)在(2)的条件下,将四边形OABC 置于如图所示的平面直角坐标系中,以E 为坐标原点,其余条件不变,以AP 为边向右上方作正方形APMN :①M 点的坐标为 .②直接写出正方形APMN 与四边形OABC 重叠部分的面积(图中阴影部分).7.类比等腰三角形的定义,我们定义:有三条边相等的凸四边形叫做“准等边四边形”. (1)已知:如图1,在“准等边四边形”ABCD 中,BC ≠AB ,BD ⊥CD ,AB =3,BD =4,求BC 的长;(2)在探究性质时,小明发现一个结论:对角线互相垂直的“准等边四边形”是菱形.请你判断此结论是否正确,若正确,请说明理由;若不正确,请举出反例;(3)如图2,在△ABC 中,AB =2,∠BAC =90°.在AB 的垂直平分线上是否存在点P ,使得以A ,B ,C ,P 为顶点的四边形为“准等边四边形”. 若存在,请求出该“准等边四边形”的面积;若不存在,请说明理由.8.已知正方形ABCD与正方形(点C、E、F、G按顺时针排列),是的中点,连接,.(1)如图1,点E在上,点在的延长线上,求证:DM=ME,DM⊥.ME简析:由是的中点,AD∥EF,不妨延长EM交AD于点N,从而构造出一对全等的三角形,即≌ .由全等三角形性质,易证△DNE是三角形,进而得出结论.(2)如图2,在DC的延长线上,点在上,(1)中结论是否成立?若成立,请证明你的结论;若不成立,请说明理由.(3)当AB=5,CE=3时,正方形的顶点C、E、F、G按顺时针排列.若点E在直线CD上,则DM= ;若点E在直线BC上,则DM= .9.定义:只有一组对角是直角的四边形叫做损矩形,连结它的两个非直角顶点的线段叫做这个损矩形的直径。
数学数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题及解析
数学数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题及解析一、解答题1.如图,在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,过点C 的直线//MN AB ,D 为AB 边上一点,过点D 作DE BC ⊥,交直线MN 于E ,垂足为F ,连接CD 、BE(1)当D 在AB 中点时,四边形BECD 是什么特殊四边形?说明你的理由; (2)当D 为AB 中点时,A ∠等于 度时,四边形BECD 是正方形.2.如图,正方形ABCO 的边OA 、OC 在坐标轴上,点B 坐标为(6,6),将正方形ABCO 绕点C 逆时针旋转角度α(0°<α<90°),得到正方形CDEF ,ED 交线段AB 于点G ,ED 的延长线交线段OA 于点H ,连结CH 、CG .(1)求证:CG 平分∠DCB ;(2)在正方形ABCO 绕点C 逆时针旋转的过程中,求线段HG 、OH 、BG 之间的数量关系;(3)连结BD 、DA 、AE 、EB ,在旋转的过程中,四边形AEBD 是否能在点G 满足一定的条件下成为矩形?若能,试求出直线DE 的解析式;若不能,请说明理由.3.如图,在边长为1的正方形ABCD 中,E 是边CD 的中点,点P 是边AD 上一点(与点A D 、不重合),射线PE 与BC 的延长线交于点Q .(1)求证:PDE QCE ∆≅∆;(2)若PB PQ =,点F 是BP 的中点,连结EF AF 、,①求证:四边形AFEP 是平行四边形;②求PE 的长.4.如图1,已知四边形ABCD 是正方形,E 是对角线BD 上的一点,连接AE ,CE .(1)求证:AE =CE ;(2)如图2,点P 是边CD 上的一点,且PE ⊥BD 于E ,连接BP ,O 为BP 的中点,连接EO .若∠PBC =30°,求∠POE 的度数;(3)在(2)的条件下,若OE =2,求CE 的长.5.如图,在平面直角坐标系中,已知▱OABC 的顶点A (10,0)、C (2,4),点D 是OA 的中点,点P 在BC 上由点B 向点C 运动.(1)求点B 的坐标;(2)若点P 运动速度为每秒2个单位长度,点P 运动的时间为t 秒,当四边形PCDA 是平行四边形时,求t 的值;(3)当△ODP 是等腰三角形时,直接写出点P 的坐标.6.如图1,在OAB 中,OAB 90∠=,30AOB ∠=,8OB =,以OB 为边,在OAB Λ外作等边OBC Λ,D 是OB 的中点,连接AD 并延长交OC 于E .(1)求证:四边形ABCE 是平行四边形;(2)连接AC ,BE 交于点P ,求AP 的长及AP 边上的高BH ;(3)在(2)的条件下,将四边形OABC 置于如图所示的平面直角坐标系中,以E 为坐标原点,其余条件不变,以AP 为边向右上方作正方形APMN :①M 点的坐标为 .②直接写出正方形APMN 与四边形OABC 重叠部分的面积(图中阴影部分).7.如图1,点E 为正方形ABCD 的边AB 上一点,EF EC ⊥,且EF EC =,连接AF ,过点F 作FN 垂直于BA 的延长线于点N .(1)求EAF ∠的度数;(2)如图2,连接FC 交BD 于M ,交AD 于P ,试证明:2BD BG DG AF DM =+=+.8.(解决问题)如图1,在ABC ∆中,10AB AC ==,CG AB ⊥于点G .点P 是BC 边上任意一点,过点P 作PE AB ⊥,PF AC ⊥,垂足分别为点E ,点F .(1)若3PE =,5PF =,则ABP ∆的面积是______,CG =______.(2)猜想线段PE ,PF ,CG 的数量关系,并说明理由.(3)(变式探究)如图2,在ABC ∆中,若10AB AC BC ===,点P 是ABC ∆内任意一点,且PE BC ⊥,PF AC ⊥,PG AB ⊥,垂足分别为点E ,点F ,点G ,求PE PF PG ++的值.(4)(拓展延伸)如图3,将长方形ABCD 沿EF 折叠,使点D 落在点B 上,点C 落在点C '处,点P 为折痕EF 上的任意一点,过点P 作PG BE ⊥,PH BC ⊥,垂足分别为点G ,点H .若8AD =,3CF =,直接写出PG PH +的值.9.已知:在矩形ABCD 中,点F 为AD 中点,点E 为AB 边上一点,连接CE 、EF 、CF ,EF 平分∠AEC .(1)如图1,求证:CF ⊥EF;(2)如图2,延长CE 、DA 交于点K, 过点F 作FG ∥AB 交CE 于点G 若,点H 为FG 上一点,连接CH,若∠CHG=∠BCE, 求证:CH=FK;(3)如图3, 过点H 作HN ⊥CH 交AB 于点N,若EN=11,FH-GH=1,求GK 长.10.如图,在四边形OABC 是边长为4的正方形点P 为OA 边上任意一点(与点O A 、不重合),连接CP ,过点P 作PM CP ⊥,且PM CP =,过点M 作MN AO ∥,交BO 于点,N 联结BM CN 、,设OP x =.(1)当1x =时,点M 的坐标为( , )(2)设CNMB S y =四形边,求出y 与x 的函数关系式,写出函数的自变量的取值范围. (3)在x 轴正半轴上存在点Q ,使得QMN 是等腰三角形,请直接写出不少于4个符合条件的点Q 的坐标(用x 的式子表示)【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、解答题1.(1)四边形BECD 是菱形,理由见解析;(2)45︒【分析】(1)先证明//AC DE ,得出四边形BECD 是平行四边形,再“根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”证出CD BD =,得出四边形BECD 是菱形;(2)先求出45ABC ∠=︒,再根据菱形的性质求出90DBE ∠=︒,即可证出结论.【详解】解:当点D 是AB 的中点时,四边形BECD 是菱形;理由如下:∵DE BC ⊥,90DFE ∴∠=︒,∵90ACB ∠=︒,ACB DFB ∴∠=∠,//AC DE ∴,∵//MN AB ,即//CE AD ,∴四边形ADEC 是平行四边形,CE AD ∴=; D 为AB 中点,AD BD ∴=,BD CE ∴=,∵//BD CE ,∴四边形BECD 是平行四边形,∵90ACB ∠=︒,D 为AB 中点,12CD AB BD ∴==, ∴四边形BECD 是菱形;(2)当45A ∠=︒时,四边形BECD 是正方形;理由如下:∵90ACB ∠=︒,45A ∠=︒,45ABC ∴∠=︒,∵四边形BECD 是菱形,12ABC DBE ∴∠=∠, 90DBE ∴∠=︒,∴四边形BECD 是正方形.故答案为:45︒.【点睛】本题考查了平行四边形的判定、正方形的判定以及直角三角形的性质;根据题意证明线段相等和直角是解决问题的关键.2.(1)见解析;(2)HG=OH+BG;(3)能成矩形,y33 42x=-.【分析】(1)根据旋转和正方形的性质可得出CD=CB,∠CDG=∠CBG=90,根据全等直角三角形的判定定理(HL)即可证出Rt△CDG≌Rt△CBG,即∠DCG=∠BCG,由此即可得出CG平分∠DCB;(2)由(1)的Rt△CDG≌Rt△CBG可得出BG=DG,根据全等直角三角形的判定定理(HL)即可证出Rt△CHO≌Rt△CHD,即OH=HD,再根据线段间的关系即可得出HG=HD+DG=OH+BG;(3)根据(2)的结论即可找出当G点为AB中点时,四边形AEBD为矩形,再根据正方形的性质以及点B的坐标可得出点G的坐标,设H点的坐标为(x,0),由此可得出HO=x,根据勾股定理即可求出x的值,即可得出点H的坐标,结合点H、G的坐标利用待定系数法即可求出直线DE的解析式.【详解】(1)∵正方形ABCO绕点C旋转得到正方形CDEF,∴CD=CB,∠CDG=∠CBG=90°.在Rt△CDG和Rt△CBG中,∵CG CGCD CB=⎧⎨=⎩,∴Rt△CDG≌Rt△CBG(HL),∴∠DCG=∠BCG,即CG平分∠DCB.(2)由(1)证得:Rt△CDG≌Rt△CBG,∴BG=DG.在Rt△CHO和Rt△CHD中,∵CH CHCO CD=⎧⎨=⎩,∴Rt△CHO≌Rt△CHD(HL),∴OH=HD,∴HG=HD+DG=OH+BG.(3)假设四边形AEBD可为矩形.当G点为AB中点时,四边形AEBD为矩形,如图所示.∵G点为AB中点,∴BG=GA12=AB,由(2)证得:BG=DG,则BG=GA=DG12=AB12=DE=GE,又AB=DE,∴四边形AEBD为矩形,∴AG=EG=BG=DG.∵AG12=AB=3,∴G点的坐标为(6,3).设H点的坐标为(x,0),则HO=x,∴HD=x,DG=3.在Rt△HGA中,HG=x+3,GA=3,HA=6﹣x,由勾股定理得:(x+3)2=32+(6﹣x)2,解得:x=2,∴H点的坐标为(2,0).设直线DE的解析式为:y=kx+b(k≠0),将点H(2,0)、G(6,3)代入y=kx+b中,得:2063k bk b+=⎧⎨+=⎩,解得:3432kb⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴直线DE的解析式为:y3342x=-.故四边形AEBD能为矩形,此时直线DE的解析式为:y3342x=-.【点睛】本题考查了矩形的性质、旋转的性质、全等三角形的判定及性质、待定系数法求函数解析式以及勾股定理.解题的关键是:(1)证出Rt△CDG≌Rt△CBG;(2)找出BG=DG、OH=HD;(3)求出点H、G的坐标.本题属于中档题,难度不大,解决该题型题目时,根据全等三角形的性质找出相等的边和角是关键.3.(1)见解析;(2)①见解析;②136PE=【分析】(1)由四边形ABCD是正方形知∠D=∠ECQ=90°,由E是CD的中点知DE=CE,结合∠DEP=∠CEQ即可得证;(2)①由PB=PQ知∠PBQ=∠Q,结合AD∥BC得∠APB=∠PBQ=∠Q=∠EPD,由△PDE≌△QCE知PE=QE,再由EF∥BQ知PF=BF,根据Rt△PAB中AF=PF=BF知∠APF=∠PAF,从而得∠PAF=∠EPD,据此即可证得PE∥AF,从而得证;②设AP x=,则1PD x=-,1CQ x=-,2BQ x=-,利用三角形中位线定理得到()122EF x=-,由EF AP=,构造方程即可求得23x=,在Rt PDE∆中,利用勾股定理即可求解.【详解】(1)∵四边形ABCD是正方形,∴∠D=∠ECQ=90°,∵E是CD的中点,∴DE=CE,又∵∠DEP=∠CEQ,∴△PDE≌△QCE(ASA);(2)①∵PB=PQ,∴∠PBQ=∠Q ,∵AD ∥BC ,∴∠APB=∠PBQ=∠Q=∠EPD ,∵△PDE ≌△QCE ,∴PE=QE ,∵PF=BF ,∴EF 是PBQ ∆的中位线,∴EF ∥BQ ,∴在Rt △PAB 中,AF=PF=BF ,∴∠APF=∠PAF ,∴∠PAF=∠EPD ,∴PE ∥AF ,∵EF ∥BQ ∥AD ,∴四边形AFEP 是平行四边形;②设AP x =,则1PD x =-,∴1CQ x =-,∴2BQ x =-,∵EF 是PBQ ∆的中位线, ∴()122EF x =-, ∵EFAP =, ∴()122x x -=, ∴23x =, 在Rt PDE ∆中,222PD DE PE +=,即22221(1)()32PE -+=,∴PE =. 【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、三角形中位线定理、平行四边形的判定和性质以及勾股定理等知识点.掌握全等三角形的判定定理和性质定理、正方形的性质是解题的关键.4.(1)详见解析;(2)30°;(3)2【分析】(1)利用正方形的性质,得到AD =CD ,∠ADB =∠CDB =45°,进而判断△ADE ≌△CDE 得到结论;(2)直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可以得到OB =OE ,∠OBE =∠OEB =15°,再利用外角和定理求得;(3)连接OC ,与(2)同理得到∠POC =60°,则△EOC 为直接三角形,再应用勾股定理求得.【详解】证明:(1)∵四边形ABCD 是正方形,∴AD =CD ,∠ADB =∠CDB =45°,在△ADE 和△CDE 中,AD CD ADE CDE DE DE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADE ≌△CDE (SAS ),∴AE =CE ;(2)∵四边形ABCD 是正方形,∴∠DBC =45°,∵∠PBC =30°,∴∠PBE =15°,∵PE ⊥BD ,O 为BP 的中点,∴EO =BO =PO ,∴∠OBE =∠OEB =15°,∴∠EOP =∠OBE +∠OEB =30°;(3)如图,连接OC ,∵点O 是BP 的中点,∠BCP =90°,∴CO =BO ,∴EO =CO 2,∠OBC =∠OCB =30°,∴∠POC =60°,∴∠EOC =∠EOP +∠POC =90°,∵EC 2=EO 2+CO 2=4,∴EC =2.【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定、外角和定理、勾股定理,综合性较强,要注意数形结合.5.(1)B (12,4);(2)52t s =;(3)58,4,3,4,2,4,,42 【分析】 (1)由四边形OABC 是平行四边形,得到OA BC =,//OA BC ,于是得到 10OA =,2OE AF ,可求出点B 的坐标;(2)根据四边形PCDA 是平行四边形,得到PC AD =,即1025t -=,解方程即可得到结论;(3)如图2,可分三种情况:①当5PD OD 时,②当5PO OD 时,③当 PD OP =时分别讨论计算即可.【详解】解:如图1,过C 作CE OA ⊥于E ,过B 作BF OA ⊥于 F ,四边形OABC 是平行四边形,OA BC ,//OA BC , A ,C 的坐标分别为(10,0), (2,4), 10OA ∴=,2OEAF, 10BC ∴=,(12,4)B ; (2)设点P 运动t 秒时,四边形PCDA 是平行四边形,由题意得:102PC t =-,点D 是OA 的中点,152OD BC AD OA ,四边形PCDA 是平行四边形,PC AD ,即1025t -=,52t ∴=, ∴当52t =秒时,四边形PCDA 是平行四边形; (3)如图2,①当5PD OD 时,过1P 作1PE OA 于 E ,则14PE ,3DE ∴=,1(8,4)P ,又D ,C 的坐标分别为()5,0,(2,4), ∴225245CD ,即有,当点P 与点C 重合时,5PD OD ,2,4P ; ②当5POOD 时,过2P 作2P G OA 于 G , 则24P G ,3OG ∴=,2(3,4)P ;③当PD OP =时,过3P 作3P FOA 于 F , 则34P F ,52OF =, 35(2P ,4); 综上所述:当ODP ∆是等腰三角形时,点P 的坐标为(8,4), 5(2,4),(3,4),(2,4). 【点睛】本题是四边形综合题,考查了平行四边形的性质,等腰三角形的性质,勾股定理,熟练掌握平行四边形的性质和等腰三角形的性质是解题的关键.6.(1)见解析;(2)7PA =4217BH 3)①(423,23)M +2635 【分析】(1)利用直角三角形斜边中线的性质可得DO=DA ,推出∠AEO=60°,进一步得出BC ∥AE ,CO ∥AB ,可得结论;(2)先计算出OA=43PB=23AP=7,再利用面积法计算BH 即可;(3)①求出直线PM 的解析式为3,再利用两点间的距离公式计算即可;②易得直线BC的解析式为y=3-x+4,联立直线BC和直线PM的解析式成方程组,求得点G的坐标,再利用三角形面积公式计算.【详解】(1)证明:∵Rt△OAB中,D为OB的中点,∴AD=12OB,OD=BD=12OB,∴DO=DA,∴∠DAO=∠DOA=30°,∠EOA=90°,∴∠AEO=60°,又∵△OBC为等边三角形,∴∠BCO=∠AEO=60°,∴BC∥AE,∵∠BAO=∠COA=90°,∴CO∥AB,∴四边形ABCE是平行四边形;(2)解:在Rt△AOB中,∠AOB=30°,OB=8,∴AB=4,∴OA=∵四边形ABCE是平行四边形,∴PB=PE,PC=PA,∴PB=∴PC PA===∴1122ABCS AC BH AB BE∆=⋅⋅=⋅⋅,即114 22BH⨯=⨯⨯∴BH(3)①∵C(0,4),设直线AC的解析式为y=kx+4,∵P(0),∴0=,解得,k=3-,∴y=3-x+4,∵∠APM=90°,∴直线PM 的解析式为y=2x+m , ∵P(0),∴, 解得,m=-3, ∴直线PM 的解析式为y=2x-3, 设M (x), ∵AP=∴(x-2+)2=(2, 化简得,x 2x-4=0,解得,x 1=4,x 2=4(不合题意舍去),当x=4时,(4)-3= ∴M(4,故答案为:(4,②∵(0,4),C B∴直线BC的解析式为:4y x =+,联立34y x y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,解得65x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴6)5G ,161=4252PBG PBA S S S ∆∆∴+=⨯+⨯=阴 【点睛】本题考查的是平行四边形的判定,等边三角形的性质,两点间的距离,正方形的性质,矩形的性质,一次函数的图象和性质,掌握相关的判定定理和性质定理是解题的关键.7.(1)∠EAF=135°;(2)证明见解析.【分析】(1)根据正方形的性质,找到证明三角形全等的条件,只要证明△EBC ≌△FNE (AAS )即可解决问题;(2)过点F 作FG ∥AB 交BD 于点G .首先证明四边形ABGF 为平行四边形,再证明△FGM ≌△DMC (AAS )即可解决问题;【详解】(1)解:∵四边形ABCD 是正方形,∴90B N CEF ∠=∠=∠=︒,∴90NEF CEB ∠+∠=,90CEB BCE ∠+∠=,∴NEF ECB ∠=∠,∵EC EF =,∴EBC ∆≌FNE ∆∴FN BE =,EN BC =,∵BC AB =∴EN AB =∴EN AE AB AE -=-∴AN BE =,∴FN AN =,∵FN AB ⊥,∴45NAF ∠=,∴135EAF =∠(2)证明:过点F 作//FG AB 交BD 于点G .由(1)可知135EAF =∠,∵45ABD ∠=︒∴135180EAF ABD ∠=︒+∠=︒,∴//AF BG ,∵//FG AB ,∴四边形ABGF 为平行四边形,∴AF BG =,FG AB =,∵AB CD =,∴FG CD =,∵//AB CD ,∴//FG CD ,∴FGM CDM ∠=∠,∵FMG CMD ∠=∠∴FGM ∆≌CDM ∆∴GM DM =,∴2DG DM =,∴2BD BG DG AF DM =+=+.【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质、正方形的性质、平行四边形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.8.(1)15,8;(2)PE PF CG +=,见解析;(3)4)4【分析】解决问题(1)只需运用面积法:ABC ABP ACP S S S ∆∆∆=+,即可解决问题;(2)解法同(1);(3)连接PA 、PB 、PC ,作AM BC ⊥于M ,由等边三角形的性质得出152BM BC ==,由勾股定理得出AM ==ABC ∆的面积12BC AM =⨯=ABC ∆的面积BCP =∆的面积ACP +∆的面积APB +∆的面积1111()2222BC PE AC PF AB PG AB PE PF PG =⨯+⨯+⨯=++=,即可得出答案; (4)过点E 作EQ BC ⊥,垂足为Q ,易证BE BF =,过点E 作EQ BF ⊥,垂足为Q ,由解决问题(1)可得PG PH EQ +=,易证EQ DC =,BF DF =,只需求出BF 即可.【详解】解:(1)∵PE AB ⊥,10AB =,3PE =,∴ABP ∆的面积111031522AB PE =⨯=⨯⨯=, ∵PE AB ⊥,PF AC ⊥,CG AB ⊥,且ABC ABP ACP S S S ∆∆∆=+,∴AB CG AB PE AC PF ⋅=⋅+⋅,∵AB AC =,∴358CG PE PF =+=+=.故答案为:15,8.(2)∵PE AB ⊥,PF AC ⊥,CG AB ⊥,且ABC ABP ACP S S S ∆∆∆=+,∴AB CG AB PE AC PF ⋅=⋅+⋅,∵AB AC =,∴CG PE PF =+.(3)连接PA 、PB 、PC ,作AM BC ⊥于M ,如图2所示:∵10AB AC BC ===,∴ABC ∆是等边三角形,∵AM BC ⊥, ∴152BM BC ==, ∴222210553AM AB BM =-=-=,∴ABC ∆的面积11105325322BC AM =⨯=⨯⨯=, ∵PE BC ⊥,PF AC ⊥,PG AB ⊥, ∴ABC ∆的面积BCP =∆的面积ACP +∆的面积APB +∆的面积111222BC PE AC PF AB PG =⨯+⨯+⨯1()2AB PE PF PG =++ 253=,∴225353PE PF PG ⨯++==. (4)过点E 作EQ BC ⊥,垂足为Q ,如图3所示:∵四边形ABCD 是矩形,∴AD BC =,90C ADC ∠=∠=︒,∵8AD =,3CF =,∴5BF BC CF AD CF =-=-=,由折叠可得:5DF BF ==,BEF DEF ∠=∠,∵90C ∠=︒,∴2222534DC DF FC =-=-=,∵EQ BC ⊥,90C ADC ∠=∠=︒,∴90EQC C ADC ∠=︒=∠=∠,∴四边形EQCD 是矩形,∴4EQ DC ==,∵//AD BC ,∴DEF EFB ∠=∠,∵BEF DEF ∠=∠,∴BEF EFB ∠=∠,∴BE BF =,由解决问题(1)可得:PG PH EQ +=,∴4PG PH +=,即PG PH +的值为4.【点睛】本题是四边形综合题目,考查了矩形的性质与判定、等腰三角形的性质与判定、平行线的性质与判定、等边三角形的性质、勾股定理等知识,考查了用面积法证明几何问题,考查了运用已有的经验解决问题的能力,体现了自主探究与合作交流的新理念,是充分体现新课程理念难得的好题.9.(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)CN=25.【解析】【分析】(1)如图,延长EF 交CD 延长线于点Q ,先证明CQ=CE ,再证明△FQD ≌△FEA ,根据全等三角形的对应边相等可得EF=FQ ,再根据等腰三角形的性质即可得CF ⊥EF ;(2)分别过点F 、H 作FM ⊥CE ,HP ⊥CD ,垂足分别为M 、P ,证明四边形DFHP 是矩形,继而证明△HPC ≌△FMK ,根据全等三角形的性质即可得CH=FK ;(3)连接CN ,延长HG 交CN 于点T ,设∠DCF=α,则∠GCF=α, 先证明得到FG=CG=GE ,∠CGT=2α,再由FG 是BC 的中垂线,可得BG = CG , ∠CGT=∠FGK=∠BGT=2α,再证明HN ∥BG ,得到四边形HGBN 是平行四边形,继而证明△HNC ≌△KGF ,推导可得出HT=CT=TN ,由FH-HG=1,所以设GH=m ,则BN=m ,FH=m+1,CE=2FG=4m+2,继而根据22222BC CN BN CE BE =-=-,可得关于m 的方程,解方程求得m 的值即可求得答案.【详解】(1)如图,延长EF 交CD 延长线于点Q ,∵矩形ABCD ,AB ∥CD ,∴∠AEF=∠CQE , ∠A=∠QDF ,又∵EF 平分∠AEC ,∴∠AEF=∠CEF,∴∠CEF=∠CQE,∴CQ=CE,∵点F是AD中点,∴AF=DF,∴△FQD≌△FEA,∴EF=FQ,又∵CE=CQ,∴CF⊥EF;(2)分别过点F、H作FM⊥CE ,HP⊥CD,垂足分别为M、P,∵CQ=CE ,CF⊥EF,∴∠DCF=∠FCE,又∵FD⊥CD,∴FM=DF,∵FG//AB,∴∠DFH=∠DAC=90°,∴∠DFH=∠FDP=∠DPH=90°,∴四边形DFHP是矩形,∴DF=HP,∴FM= DF=HP,∵∠CHG=∠BCE,AD∥BC,FG∥CD,∴∠K=∠BCE=∠CHG=∠DCH,又∵∠FMK=∠HPC=90°,∴△HPC≌△FMK,∴CH=FK;(3)连接CN,延长HG交CN于点T,设∠DCF=α,则∠GCF=α,∵FG∥CD ,∴∠DCF=∠CFG,∴∠FCG=∠CFG,∴FG=CG,∵CF ⊥EF ,∴∠FEG+∠FCG=90°,∠CFG+∠GFE=90°,∴∠GFE=∠FEG ,∴GF=FE ,∴FG=CG=GE ,∠CGT=2α,∵FG 是BC 的中垂线,∴BG = CG , ∠CGT=∠FGK=∠BGT=2α,∵∠CHG=∠BCE=90°-2α,∠CHN=90°,∴∠GHN=∠FGK=∠BGT=2α,∴HN ∥BG ,∴四边形HGBN 是平行四边形,∴HG=BN ,HN=BG = CG =FG ,∴△HNC ≌△KGF ,∴GK=CN ,∠HNC=∠FGK=∠NHT=2α,∴HT=CT=TN ,∵FH-HG=1,∴设GH=m ,则BN=m ,FH=m+1,CE=2FG=4m+2,∵GT=1122EN =,∴CN=2HT=11+2m , ∵22222BC CN BN CE BE =-=-,∴2222(112)(42)(11)m m m m +-=+-+ ∴1176m =-(舍去),27m =, ∴CN=GK=2HT=25.【点睛】 本题考查的是四边形综合题,涉及了等腰三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,矩形的性质与判定,三角形外角的性质等,综合性较强,难度较大,正确添加辅助线,熟练掌握和灵活运用相关知识是解题的关键.10.(1)点M 的坐标为(51),;(2)()44y x =-()04x <<;(3)()240Q x +, ()340Q x + ,()40Q x ,()504)Q x x << 【分析】(1)过点M 作ME OA ⊥,由“AAS ”可证COP PEM ∆≅∆,可得4CO PE ==,1OP ME ==,即可求点M 坐标;(2)由(1)可知COP PEM ∆≅∆,设OP=x ,则可得M 点坐标为(4+x ,x ),由直线OB 解析式可得N (x ,x ),即可知MN=4,由一组对边平行而且相等的四边形是平行四边形即可证明四边形BCNM 是平行四边形,进而可求y 与x 的函数关系式;(3)首先画出符合要求的点Q 的图形,共分三种情况,第一种情况:当MN 为底边时,第二种情况:当M 为顶点MN 为腰时,第三种情况:当N 为顶点MN 为腰时,然后根据图形特征结合勾股定理求出各种情况点的坐标即可解答.【详解】解:(1)如图,过点M 作ME OA ⊥,CP PM ⊥90CPO MPE ∴∠+∠=︒,且90CPO PCO ∠+∠=︒PCO MPE ∴∠=∠,且CP PM =,90COP PEM ∠=∠=︒()COP PEM AAS ∴∆≅∆4CO PE ∴==,1OP ME ==5OE ∴=∴点M 坐标为(5,1)故答案为(5,1)(2)由(1)可知COP PEM ∆≅∆4CO PE ∴==,OP ME x ==∴点M 坐标为(4,)x x +四边形OABC 是边长为4的正方形,∴点(4,4)B∴直线BO 的解析式为:y x =//MN AO ,交BO 于点N ,∴点N 坐标为(,)x x4MN BC ∴==,且//BC MN∴四边形BCNM 是平行四边形4(4)y x ∴=- (04)x <<(3)在x 轴正半轴上存在点Q ,使得QMN ∆是等腰三角形,此时点Q 的坐标为:1(2,0)Q x +,22(416Q x x +-,0),23(416Q x x ++-,240)(16Q x x +-250)(16Q x x -,0)其中(04)x <<,理由:当(2)可知,(04)OP x x =<<,4MN PE ==,//MN x 轴,所以共分为以下几种请:第一种情况:当MN 为底边时,作MN 的垂直平分线,与x 轴的交点为1Q ,如图2所示111222PQ PE MN ===, 12OQ x ∴=+,1(2,0)Q x ∴+第二种情况:如图3所示,当M 为顶点MN 为腰时,以M 为圆心,MN 的长为半径画弧交x 轴于点2Q 、3Q ,连接2MQ 、3MQ ,则234MQ MQ ==,2222Q E MQ ME ∴=-222416OQ OE Q E x x ∴=-=+-,22(416Q x x ∴+-0),32Q E Q E =,233416OQ OE Q E x x =+=+-23(416Q x x ∴++-0);第三种情况,当以N 为顶点、MN 为腰时,以N 为圆心,MN 长为半径画圆弧交x 轴正半轴于点4Q ,当022x <<4所示,则2224416PQ NQ NP x =-=-,24416OQ OP PQ x x ∴=+=+-,即24(16Q x x +-,0).当22x =时,则4ON =,此时Q 点与O 点重合,舍去;当224x <<时,如图5,以N 为圆心,MN 为半径画弧,与x 轴的交点为4Q ,5Q .4Q 的坐标为:24(16Q x x -0).2516OQ x x =-25(16Q x x ∴-0)所以,综上所述,1(2,0)Q x +,22(416Q x x +-,0),23(416Q x x ++-,240)(16Q x x +-250)(16Q x x -,0)使QMN ∆是等腰三角形.【点睛】本题考查四边形综合题,解题的关键是明确题意,画出相应的图象,找出所求问题需要的条件,利用数形结合的思想解答问题.。
中考数学平行四边形培优易错难题练习(含答案)及详细答案
中考数学平行四边形培优易错难题练习(含答案)及详细答案一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.在四边形ABCD 中,180B D ∠+∠=?,对角线AC 平分BAD ∠.(1)如图1,若120DAB ∠=?,且90B ∠=?,试探究边AD 、AB 与对角线AC 的数量关系并说明理由.(2)如图2,若将(1)中的条件“90B ∠=?”去掉,(1)中的结论是否成立?请说明理由.(3)如图3,若90DAB ∠=?,探究边AD 、AB 与对角线AC 的数量关系并说明理由.(1)AC AD AB =+.证明见解析;(2)成立;(3)2AD AB AC +=.理由见解析.试题分析:(1)结论:AC=AD+AB ,只要证明AD=12AC ,AB=12AC 即可解决问题;(2)(1)中的结论成立.以C 为顶点,AC 为一边作∠ACE=60°,∠ACE 的另一边交AB 延长线于点E ,只要证明△DAC ≌△BEC 即可解决问题;(3)结论:AD +AB =2AC .过点C 作CE ⊥AC 交AB 的延长线于点 E ,只要证明△ACE 是等腰直角三角形,△DAC ≌△BEC 即可解决问题;试题解析:解:(1)AC=AD+AB .理由如下:如图1中,在四边形ABCD 中,∠D+∠B=180°,∠B=90°,∴∠D=90°,∵∠DAB=120°,AC 平分∠DAB ,∴∠DAC=∠BAC=60°,∵∠B=90°,∴AB=12AC,同理AD=12AC.∴AC=AD+AB.(2)(1)中的结论成立,理由如下:以C为顶点,AC为一边作∠ACE=60°,∠ACE的另一边交AB延长线于点E,∵∠BAC=60°,∴△AEC为等边三角形,∴AC=AE=CE,∵∠D+∠ABC=180°,∠DAB=120°,∴∠DCB=60°,∴∠DCA=∠BCE,∵∠D+∠ABC=180°,∠ABC+∠EBC=180°,∴∠D=∠CBE,∵CA=CE,∴△DAC≌△BEC,∴AD=BE,∴AC=AD+AB.(3)结论:AD+AB=2AC.理由如下:过点C作CE⊥AC交AB的延长线于点E,∵∠D+∠B=180°,∠DAB=90°,∴DCB=90°,∵∠ACE=90°,∴∠DCA=∠BCE,又∵AC平分∠DAB,∴∠CAB=45°,∴∠E=45°.∴AC=CE.又∵∠D+∠ABC=180°,∠D=∠CBE,∴△CDA ≌△CBE ,∴AD=BE ,∴AD+AB=AE .在Rt △ACE 中,∠CAB=45°,∴AE =245AC AC cos ?=∴2AD AB AC +=.2.已知,在矩形ABCD 中,AB=a ,BC=b ,动点M 从点A 出发沿边AD 向点D 运动.(1)如图1,当b=2a ,点M 运动到边AD 的中点时,请证明∠BMC=90°;(2)如图2,当b >2a 时,点M 在运动的过程中,是否存在∠BMC=90°,若存在,请给与证明;若不存在,请说明理由;(3)如图3,当b <2a 时,(2)中的结论是否仍然成立?请说明理由.(1)见解析;(2)存在,理由见解析;(3)不成立.理由如下见解析.试题分析:(1)由b=2a ,点M 是AD 的中点,可得AB=AM=MD=DC=a ,又由四边形ABCD 是矩形,即可求得∠AMB=∠DMC=45°,则可求得∠BMC=90°;(2)由∠BMC=90°,易证得△ABM ∽△DMC ,设AM=x ,根据相似三角形的对应边成比例,即可得方程:x 2bx+a 2=0,由b >2a ,a >0,b >0,即可判定△>0,即可确定方程有两个不相等的实数根,且两根均大于零,符合题意;(3)由(2),当b <2a ,a >0,b >0,判定方程x 2bx+a 2=0的根的情况,即可求得答案.试题解析:(1)∵b=2a ,点M 是AD 的中点,∴AB=AM=MD=DC=a ,又∵在矩形ABCD 中,∠A=∠D=90°,∴∠AMB=∠DMC=45°,∴∠BMC=90°.(2)存在,理由:若∠BMC=90°,则∠AMB+∠DMC=90°,又∵∠AMB+∠ABM=90°,∴∠ABM=∠DMC ,又∵∠A=∠D=90°,∴△ABM∽△DMC,∴AM ABCD DM=,设AM=x,则x aa b x =-,整理得:x2bx+a2=0,∵b>2a,a>0,b>0,∴△=b24a2>0,∴方程有两个不相等的实数根,且两根均大于零,符合题意,∴当b>2a时,存在∠BMC=90°,(3)不成立.理由:若∠BMC=90°,由(2)可知x2bx+a2=0,∵b<2a,a>0,b>0,∴△=b24a2<0,∴方程没有实数根,∴当b<2a时,不存在∠BMC=90°,即(2)中的结论不成立.考点:1、相似三角形的判定与性质;2、根的判别式;3、矩形的性质3.如图,现有一张边长为4的正方形纸片ABCD,点P为正方形AD边上的一点(不与点A、点D重合),将正方形纸片折叠,使点B落在P处,点C落在G处,PG交DC于H,折痕为EF,连接BP、BH.(1)求证:∠APB=∠BPH;(2)当点P在边AD上移动时,求证:△PDH的周长是定值;(3)当BE+CF的长取最小值时,求AP的长.(1)证明见解析.(2)证明见解析.(3)2.试题分析:(1)根据翻折变换的性质得出∠PBC=∠BPH,进而利用平行线的性质得出∠APB=∠PBC即可得出答案;(2)首先证明△ABP≌△QBP,进而得出△BCH≌△BQH,即可得出PD+DH+PH=AP+PD+DH+HC=AD+CD=8;(3)过F 作FM ⊥AB ,垂足为M ,则FM=BC=AB ,证明△EFM ≌△BPA ,设AP=x ,利用折叠的性质和勾股定理的知识用x 表示出BE 和CF ,结合二次函数的性质求出最值.试题解析:(1)解:如图1,∵PE=BE ,∴∠EBP=∠EPB .又∵∠EPH=∠EBC=90°,∴∠EPH-∠EPB=∠EBC-∠EBP .即∠PBC=∠BPH .又∵AD ∥BC ,∴∠APB=∠PBC .∴∠APB=∠BPH .(2)证明:如图2,过B 作BQ ⊥PH ,垂足为Q .由(1)知∠APB=∠BPH ,又∵∠A=∠BQP=90°,BP=BP ,在△ABP 和△QBP 中,{90APB BPHA BQP BP BP∠=∠∠=∠=?=,∴△ABP ≌△QBP (AAS ),∴AP=QP ,AB=BQ ,又∵AB=BC ,∴BC=BQ .又∠C=∠BQH=90°,BH=BH ,在△BCH 和△BQH 中,{90BC BQC BQH BH BH=∠=∠=?=,∴△BCH ≌△BQH (SAS ),∴CH=QH .∴△PHD 的周长为:PD+DH+PH=AP+PD+DH+HC=AD+CD=8.∴△PDH 的周长是定值.(3)解:如图3,过 F 作FM ⊥AB ,垂足为M ,则FM=BC=AB .又∵EF 为折痕,∴EF ⊥BP .∴∠EFM+∠MEF=∠ABP+∠BEF=90°,∴∠EFM=∠ABP .又∵∠A=∠EMF=90°,在△EFM 和△BPA 中,{EFM ABPEMF A FM AB∠=∠∠=∠=,∴△EFM ≌△BPA (AAS ).∴EM=AP .设AP=x在Rt △APE 中,(4-BE )2+x 2=BE 2.解得BE=2+28x ,∴CF=BE-EM=2+28x -x ,∴BE+CF=24x -x+4=14(x-2)2+3.当x=2时,BE+CF 取最小值,∴AP=2.考点:几何变换综合题.4.如图①,在等腰Rt ABC 中,90BAC ∠=,点E 在AC 上(且不与点A 、C 重合),在ABC △的外部作等腰Rt CED △,使90CED ∠=,连接AD ,分别以AB ,AD 为邻边作平行四边形ABFD ,连接AF .()1请直接写出线段AF ,AE 的数量关系;()2①将CED 绕点C 逆时针旋转,当点E 在线段BC 上时,如图②,连接AE ,请判断线段AF ,AE 的数量关系,并证明你的结论;②若25AB =,2CE =,在图②的基础上将CED 绕点C 继续逆时针旋转一周的过程中,当平行四边形ABFD 为菱形时,直接写出线段AE 的长度.(1)证明见解析;(2)①AF 2AE =②42或22.()1如图①中,结论:AF 2AE =,只要证明AEF 是等腰直角三角形即可;()2①如图②中,结论:AF 2AE =,连接EF ,DF 交BC 于K ,先证明EKF ≌EDA 再证明AEF 是等腰直角三角形即可;②分两种情形a 、如图③中,当AD AC =时,四边形ABFD 是菱形.b 、如图④中当AD AC =时,四边形ABFD 是菱形.分别求解即可.()1如图①中,结论:AF 2AE =.理由:四边形ABFD 是平行四边形,AB DF ∴=,AB AC =,AC DF ∴=,DE EC =,AE EF ∴=,DEC AEF 90∠∠==,AEF ∴是等腰直角三角形,AF 2AE ∴=.故答案为AF 2AE =.()2①如图②中,结论:AF 2AE =.理由:连接EF ,DF 交BC 于K .四边形ABFD 是平行四边形,AB//DF ∴,DKE ABC 45∠∠∴==,EKF 180DKE 135∠∠∴=-=,EK ED =,ADE 180EDC ***-*****∠∠=-=-=,EKF ADE ∠∠∴=,DKCC ∠∠=,DK DC ∴=,DF AB AC ==,KF AD ∴=,在EKF 和EDA 中,EK ED EKF ADE KF AD =??∠=∠??=?,EKF ∴≌EDA ,EF EA ∴=,KEF AED ∠∠=,FEA BED 90∠∠∴==,AEF ∴是等腰直角三角形,AF 2AE ∴=.=时,四边形ABFD是菱形,设AE交CD于H,易知②如图③中,当AD AC===,22EH DH CH2=+=,=-=,AE AH EH42AH(25)(2)32=时,四边形ABFD是菱形,易知如图④中当AD AC=-=-=,AE AH EH*****综上所述,满足条件的AE的长为4222本题考查四边形综合题、全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的判定和性质、平行四边形的性质、勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定和性质,寻找全等的条件是解题的难点,属于中考常考题型.5.已知:如图,在平行四边形ABCD中,O为对角线BD的中点,过点O的直线EF分别交AD,BC于E,F两点,连结BE,DF.(1)求证:△DOE≌△BOF.(2)当∠DOE等于多少度时,四边形BFDE为菱形?请说明理由.(1)证明见解析;(2)当∠DOE=90°时,四边形BFED为菱形,理由见解析.试题分析:(1)利用平行四边形的性质以及全等三角形的判定方法得出△DOE≌△BOF (ASA);(2)首先利用一组对边平行且相等的四边形是平行四边形得出四边形EBFD是平行四边形,进而利用垂直平分线的性质得出BE=ED,即可得出答案.试题解析:(1)∵在?ABCD中,O为对角线BD的中点,∴BO=DO,∠EDB=∠FBO,在△EOD和△FOB中,∴△DOE≌△BOF(ASA);(2)当∠DOE=90°时,四边形BFDE为菱形,理由:∵△DOE≌△BOF,∴OE=OF,又∵OB=OD,∴四边形EBFD是平行四边形,∵∠EOD=90°,∴EF⊥BD,∴四边形BFDE为菱形.考点:平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质;菱形的判定.6.如图(1)在正方形ABCD中,点E是CD边上一动点,连接AE,作BF⊥AE,垂足为G 交AD于F(1)求证:AF=DE;(2)连接DG,若DG平分∠EGF,如图(2),求证:点E 是CD中点;(3)在(2)的条件下,连接CG,如图(3),求证:CG=CD.(1)见解析;(2)见解析;(3)CG=CD,见解析.(1)证明△BAF≌△ADE(ASA)即可解决问题.(2)过点D作DM⊥GF,DN⊥GE,垂足分别为点M,N.想办法证明AF=DF,即可解决问题.(3)延长AE,BC交于点P,由(2)知DE=CD,利用直角三角形斜边中线的性质,只要证明BC=CP即可.(1)证明:如图1中,在正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠D=90o,∴∠2+∠3=90°又∵BF⊥AE,∴∠AGB=90°∴∠1+∠2=90°,∴∠1=∠3在△BAF与△ADE中,∠1=∠3 BA=AD ∠BAF=∠D,∴△BAF≌△ADE(ASA)∴AF=DE.(2)证明:过点D作DM⊥GF,DN⊥GE,垂足分别为点M,N.由(1)得∠1=∠3,∠BGA=∠AND=90°,AB=AD∴△BAG≌△ADN(AAS)∴AG=DN,又DG平分∠EGF,DM⊥GF,DN⊥GE,∴DM=DN,∴DM=AG,又∠AFG=∠DFM,∠AGF=∠DMF∴△AFG≌△DFM(AAS),∴AF=DF=DE=12AD=12CD,即点E是CD的中点.(3)延长AE,BC交于点P,由(2)知DE=CD,∠ADE=∠ECP=90°,∠DEA=∠CEP,∴△ADE≌△PCE(ASA)∴AE=PE,又CE∥AB,∴BC=PC,在Rt△BGP中,∵BC=PC,∴CG=12BP=BC,∴CG=CD.本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,角平分线的性质定理,直角三角形斜边中线的性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考压轴题.7.如图,在平行四边形ABCD中,AD⊥DB,垂足为点D,将平行四边形ABCD折叠,使点B落在点D的位置,点C落在点G的位置,折痕为EF,EF交对角线BD于点P.(1)连结CG,请判断四边形DBCG的形状,并说明理由;(2)若AE=BD,求∠EDF的度数.(1)四边形BCGD是矩形,理由详见解析;(2)∠EDF=120°.(1)根据平行四边形的性质和折叠性质以及矩形的判定解答即可;(2)根据折叠的性质以及直角三角形的性质和等边三角形的判定与性质解答即可.解:(1)四边形BCGD 是矩形,理由如下,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴BC ∥AD ,即BC ∥DG ,由折叠可知,BC =DG ,∴四边形BCGD 是平行四边形,∵AD ⊥BD ,∴∠CBD =90°,∴四边形BCGD 是矩形;(2)由折叠可知:EF 垂直平分BD ,∴BD ⊥E F ,DP =BP ,∵AD ⊥BD ,∴EF ∥AD ∥BC ,∴AE PD 1BE BP== ∴AE =BE ,∴DE 是Rt △ADB 斜边上的中线,∴DE =AE =BE ,∵AE =BD ,∴DE =BD =BE ,∴△DBE 是等边三角形,∴∠EDB =∠DBE =60°,∵AB ∥DC ,∴∠DBC =∠DBE =60°,∴∠EDF =120°.本题考查了平行四边形的性质,折叠性质,等边三角形的性质和判定,主要考查学生运用定理进行推理和计算的能力,题目综合性比较强,有一定的难度8.如图①,四边形ABCD 是知形,1,2AB BC ==,点E 是线段BC 上一动点(不与,B C 重合),点F 是线段BA 延长线上一动点,连接,,,DE EF DF EF 交AD 于点G .设,BE x AF y ==,已知y 与x 之间的函数关系如图②所示.(1)求图②中y 与x 的函数表达式;(2)求证:DE DF ⊥;(3)是否存在x 的值,使得DEG △是等腰三角形?如果存在,求出x 的值;如果不存在,说明理由(1)y =2x +4(0<x <2);(2)见解析;(3)存在,x =54或552-或32.(1)利用待定系数法可得y 与x 的函数表达式;(2)证明△CDE ∽△ADF ,得∠ADF =∠CDE ,可得结论;(3)分三种情况:①若DE =DG ,则∠DGE =∠DEG ,②若DE =EG ,如图①,作EH ∥CD ,交AD 于H ,③若DG =EG ,则∠GDE =∠GED ,分别列方程计算可得结论.(1)设y =kx +b ,由图象得:当x =1时,y =2,当x =0时,y =4,代入得:24k b b +=??=?,得24k b =-??=?,∴y =2x +4(0<x <2);(2)∵BE =x ,BC =2∴CE =2x ,∴211,4222CE x CD AF x AD -===-,∴CE CD AF AD=,∵四边形ABCD 是矩形,∴∠C =∠DAF =90°,∴△CDE ∽△ADF ,∴∠ADF =∠CDE ,∴∠ADF +∠EDG =∠CDE +∠EDG =90°,∴DE ⊥DF ;(3)假设存在x 的值,使得△DEG 是等腰三角形,①若DE =DG ,则∠DGE =∠DEG ,∵四边形ABCD 是矩形,∴AD ∥BC ,∠B =90°,∴∠DGE =∠GEB ,∴∠DEG =∠BEG ,在△DEF 和△BEF 中,F DE B DEF BEF EF EF ∠=∠??∠=∠??=?,∴△DEF ≌△BEF (AAS ),∴DE =BE =x ,CE =2x ,∴在Rt △CDE 中,由勾股定理得:1+(2x )2=x 2,x =54;②若DE =EG ,如图①,作EH ∥CD ,交AD 于H ,∵AD ∥BC ,EH ∥CD ,∴四边形CDHE 是平行四边形,∴∠C =90°,∴四边形CDHE 是矩形,∴EH =CD =1,DH =CE =2x ,EH ⊥DG ,∴HG =DH =2x ,∴AG =2x 2,∵EH ∥CD ,DC ∥AB ,∴EH ∥AF ,∴△EHG ∽△FAG ,∴EH HG AF AG =,∴*****x x x -=--,∴*****,22x x -+==(舍),③若DG =EG ,则∠GDE =∠GED ,∵AD ∥BC ,∴∠GDE =∠DEC ,∴∠GED =∠DEC ,∵∠C =∠EDF =90°,∴△CDE ∽△DFE ,∴CE DE CD DF=,∵△CDE ∽△ADF ,∴12DE CD DF AD ==,∴12CE CD =,∴2x =12,x =32,综上,x =54或5-5或32.本题是四边形的综合题,主要考查了待定系数法求一次函数的解析式,三角形相似和全等的性质和判定,矩形和平行四边形的性质和判定,勾股定理和逆定理等知识,运用相似三角形的性质是解决本题的关键.9.如图,P 是边长为1的正方形ABCD 对角线BD 上一动点(P 与B 、D 不重合),∠APE=90°,且点E 在BC 边上,AE 交BD 于点F .(1)求证:①△PAB ≌△PCB ;②PE=PC ;(2)在点P 的运动过程中,的值是否改变?若不变,求出它的值;若改变,请说明理由;(3)设DP=x ,当x 为何值时,AE ∥PC ,并判断此时四边形PAFC 的形状.(1)见解析;(2);(3)x=1;四边形PAFC 是菱形.试题分析:(1)根据四边形ABCD是正方形,得出AB=BC,∠ABP=∠CBP°,再根据PB=PB,即可证出△PAB≌△PCB,②根据∠PAB+∠PEB=180°,∠PEC+∠PEB=180°,得出∠PEC=∠PCB,从而证出PE=PC;(2)根据PA=PC,PE=PC,得出PA=PE,再根据∠APE=90°,得出∠PAE=∠PEA=45°,即可求出;(3)先求出∠CPE=∠PEA=45°,从而得出∠PCE,再求出∠BPC即可得出∠BPC=∠PCE,从而证出BP=BC=1,x=1,再根据AE∥PC,得出∠AFP=∠BPC=67.5°,由△PAB≌△PCB 得出∠BPA=∠BPC=67.5°,PA=PC,从而证出AF=AP=PC,得出答案.试题解析:(1)①∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABP=∠CBP=∠ABC=45°.∵PB=PB,∴△PAB≌△PCB (SAS).②由△PAB≌△PCB可知,∠PAB=∠PCB.∵∠ABE=∠APE=90°,∴∠PAB+∠PEB=180°,又∵∠PEC+∠PEB=180°,∴∠PEC=∠PAB=∠PCB,∴PE=PC.(2)在点P的运动过程中,的值不改变.由△PAB≌△PCB可知,PA=PC.∵PE=PC,∴PA=PE,又∵∠APE=90°,∴△PAE是等腰直角三角形,∠PAE=∠PEA=45°,∴=.(3)∵AE∥PC,∴∠CPE=∠PEA=45°,∴在△PEC中,∠PCE=∠PEC=(180°45°)=67.5°.在△PBC中,∠BPC=(180°∠CBP∠PCE)=(180°45°67.5°)=67.5°.∴∠BPC=∠PCE=67.5°,∴BP=BC=1,∴x=BDBP=1.∵AE∥PC,∴∠AFP=∠BPC=67.5°,由△PAB≌△PCB可知,∠BPA=∠BPC=67.5°,PA=PC,∴∠AFP=∠BPA,∴AF=AP=PC,∴四边形PAFC是菱形.考点:四边形综合题.10.已知一次函数y=x+3的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,以线段AB为直角边在第二象限内左等腰直角三角形ABC,∠BAC=90°,如图1所示.(1)填空:AB= ,BC= .(2)将△ABC绕点B逆时针旋转,①当AC与x轴平行时,则点A的坐标是②当旋转角为90°时,得到△BDE,如图2所示,求过B、D 两点直线的函数关系式.③在②的条件下,旋转过程中AC扫过的图形的面积是多少?(3)将△ABC向右平移到△A′B′C′的位置,点C′为直线AB 上的一点,请直接写出△ABC扫过的图形的面积.(1):5;5;(2)①(0,2);②直线BD的解析式为y=x+3;③S=π;(3)△ABC扫过的面积为.试题分析:(1)根据坐标轴上的点的坐标特征,结合一次函数的解析式求出A、B两点的坐标,利用勾股定理即可解答;(2)①因为B(0,3),所以OB=3,所以AB=5,所以AO=AB-BO=5-3=2,所以A(0,-2);②过点C作CF⊥OA与点F,证明△AOB≌△CFA,得到点C的坐标,求出直线AC解析式,根据AC∥BD,所以直线BD的解析式的k值与直线AC的解析式k值相同,设出解析式,即可解答.③利用旋转的性质进而得出A,B,C对应点位置进而得出答案,再利用以BC为半径90°圆心角的扇形面积减去以AB为半径90°圆心角的扇形面积求出答案;(3)利用平移的性质进而得出△ABC扫过的图形是平行四边形的面积.试题解析:(1)∵一次函数y=x+3的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,∴A(-4,0),B(0,3),∴AO=4,BO=3,在Rt△AOB中,AB=,∵等腰直角三角形ABC,∠BAC=90°,∴BC=;(2)①如图1,∵B(0,3),∴OB=3,∵AB=5,∴AO=AB-BO=5-3=2,∴A(0,-2).当在x轴上方时,点A的坐标为(0,8),②如图2,过点C作CF⊥OA与点F,∵△ABC为等腰直角三角形,∴∠BAC=90°,AB=AC,∴∠BAO+∠CAF=90°,∵∠OBA+∠BAO=90°,∴∠CAF=∠OBA,在△AOB和△CFA中,,∴△AOB≌△CFA(AAS);∴OA=CF=4,OB=AF=3,∴OF=7,CF=4,∴C(-7,4)∵A(-4,0)设直线AC解析式为y=kx+b,将A与C坐标代入得:,解得:,则直线AC解析式为y=x,∵将△ABC绕点B逆时针旋转,当旋转角为90°时,得到△BDE,∴∠ABD=90°,∵∠CAB=90°,∴∠ABD=∠CAB=90°,∴AC∥BD,∴设直线BD的解析式为y=x+b1,把B(0,3)代入解析式的:b1=3,∴直线BD的解析式为y=x+3;③因为旋转过程中AC扫过的图形是以BC为半径90°圆心角的扇形面积减去以AB为半径90°圆心角的扇形面积,所以可得:S=;(3)将△ABC向右平移到△A′B′C′的位置,△ABC扫过的图形是一个平行四边形和三角形ABC,如图3:。
【数学】数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题(含答案)附答案
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图①,在等腰Rt ABC 中,90BAC ∠=,点E 在AC 上(且不与点A 、C 重合),在ABC △的外部作等腰Rt CED △,使90CED ∠=,连接AD ,分别以AB ,AD 为邻边作平行四边形ABFD ,连接AF .()1请直接写出线段AF ,AE 的数量关系;()2①将CED 绕点C 逆时针旋转,当点E 在线段BC 上时,如图②,连接AE ,请判断线段AF ,AE 的数量关系,并证明你的结论;②若25AB =,2CE =,在图②的基础上将CED 绕点C 继续逆时针旋转一周的过程中,当平行四边形ABFD 为菱形时,直接写出线段AE 的长度.【答案】(1)证明见解析;(2)①AF 2AE =②42或22.【解析】【分析】 ()1如图①中,结论:AF 2AE =,只要证明AEF 是等腰直角三角形即可; ()2①如图②中,结论:AF 2AE =,连接EF ,DF 交BC 于K ,先证明EKF ≌EDA 再证明AEF 是等腰直角三角形即可;②分两种情形a 、如图③中,当AD AC =时,四边形ABFD 是菱形.b 、如图④中当AD AC =时,四边形ABFD 是菱形.分别求解即可.【详解】()1如图①中,结论:AF 2AE =.理由:四边形ABFD 是平行四边形,AB DF ∴=,AB AC =,AC DF ∴=,DE EC =,AE EF ∴=,DEC AEF 90∠∠==, AEF∴是等腰直角三角形,AF 2AE ∴=.故答案为AF 2AE =.()2①如图②中,结论:AF 2AE =.理由:连接EF ,DF 交BC 于K .四边形ABFD 是平行四边形,AB//DF ∴,DKE ABC 45∠∠∴==,EKF 180DKE 135∠∠∴=-=,EK ED =, ADE 180EDC 18045135∠∠=-=-=,EKF ADE ∠∠∴=,DKC C ∠∠=,DK DC ∴=,DF AB AC ==,KF AD ∴=,在EKF 和EDA 中,EK ED EKF ADE KF AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,EKF ∴≌EDA ,EF EA ∴=,KEF AED ∠∠=,FEA BED 90∠∠∴==,∴是等腰直角三角形,AEF∴=.AF2AE=时,四边形ABFD是菱形,设AE交CD于H,易知②如图③中,当AD AC=+=,EH DH CH2===,22=-=,AE AH EH42AH(25)(2)32=时,四边形ABFD是菱形,易知如图④中当AD AC=-=-=,AE AH EH32222综上所述,满足条件的AE的长为4222【点睛】本题考查四边形综合题、全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的判定和性质、平行四边形的性质、勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定和性质,寻找全等的条件是解题的难点,属于中考常考题型.2.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AC=60cm,∠A=60°,点D从点C出发沿CA方向以4cm/秒的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向以2cm/秒的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D、E运动的时间是t 秒(0<t≤15).过点D作DF⊥BC于点F,连接DE,EF.(1)求证:AE=DF;(2)四边形AEFD能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t值,如果不能,说明理由;(3)当t为何值时,△DEF为直角三角形?请说明理由.【答案】(1)见解析;(2)能,t=10;(3)t=152或12.【解析】【分析】(1)利用t表示出CD以及AE的长,然后在直角△CDF中,利用直角三角形的性质求得DF的长,即可证明;(2)易证四边形AEFD是平行四边形,当AD=AE时,四边形AEFD是菱形,据此即可列方程求得t的值;(3)△DEF为直角三角形,分∠EDF=90°和∠DEF=90°两种情况讨论.【详解】解:(1)证明:∵在Rt△ABC中,∠C=90°﹣∠A=30°,∴AB=12AC=12×60=30cm,∵CD=4t,AE=2t,又∵在Rt△CDF中,∠C=30°,∴DF=12CD=2t,∴DF=AE;(2)能,∵DF∥AB,DF=AE,∴四边形AEFD是平行四边形,当AD=AE时,四边形AEFD是菱形,即60﹣4t=2t,解得:t=10,∴当t=10时,AEFD是菱形;(3)若△DEF为直角三角形,有两种情况:①如图1,∠EDF=90°,DE∥BC,则AD=2AE,即60﹣4t=2×2t,解得:t=152,②如图2,∠DEF=90°,DE⊥AC,则AE=2AD,即2t2(604t)=-,解得:t=12,综上所述,当t=152或12时,△DEF为直角三角形.3.在正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,且∠EAF=∠CEF=45°.(1)将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG(如图①),求证:△AEG≌△AEF;(2)若直线EF与AB,AD的延长线分别交于点M,N(如图②),求证:EF2=ME2+NF2;(3)将正方形改为长与宽不相等的矩形,若其余条件不变(如图③),请你直接写出线段EF,BE,DF之间的数量关系.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)EF2=2BE2+2DF2.【解析】试题分析:(1)根据旋转的性质可知AF=AG,∠EAF=∠GAE=45°,故可证△AEG≌△AEF;(2)将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,连结GM.由(1)知△AEG≌△AEF,则EG=EF.再由△BME、△DNF、△CEF均为等腰直角三角形,得出CE=CF,BE=BM,NF=DF,然后证明∠GME=90°,MG=NF,利用勾股定理得出EG2=ME2+MG2,等量代换即可证明EF2=ME2+NF2;(3)将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,根据旋转的性质可以得到△ADF≌△ABG,则DF=BG,再证明△AEG≌△AEF,得出EG=EF,由EG=BG+BE,等量代换得到EF=BE+DF.试题解析:(1)∵△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,∴AF=AG,∠FAG=90°,∵∠EAF=45°,∴∠GAE=45°,在△AGE与△AFE中,,∴△AGE≌△AFE(SAS);(2)设正方形ABCD的边长为a.将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,连结GM.则△ADF≌△ABG,DF=BG.由(1)知△AEG≌△AEF,∴EG=EF.∵∠CEF=45°,∴△BME、△DNF、△CEF均为等腰直角三角形,∴CE=CF,BE=BM,NF=DF,∴a﹣BE=a﹣DF,∴BE=DF,∴BE=BM=DF=BG,∴∠BMG=45°,∴∠GME=45°+45°=90°,∴EG2=ME2+MG2,∵EG=EF,MG=BM=DF=NF,∴EF2=ME2+NF2;(3)EF2=2BE2+2DF2.如图所示,延长EF交AB延长线于M点,交AD延长线于N点,将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△AGH,连结HM,HE.由(1)知△AEH≌△AEF,则由勾股定理有(GH+BE)2+BG2=EH2,即(GH+BE)2+(BM﹣GM)2=EH2又∴EF=HE,DF=GH=GM,BE=BM,所以有(GH+BE)2+(BE﹣GH)2=EF2,即2(DF2+BE2)=EF2考点:四边形综合题4.如图,ABCD是正方形,点G是BC上的任意一点,DE⊥AG于E,BF∥DE,交AG于F.求证:AF=BF+EF.【答案】详见解析.【解析】【分析】由四边形ABCD为正方形,可得出∠BAD为90°,AB=AD,进而得到∠BAG与∠EAD互余,又DE垂直于AG,得到∠EAD与∠ADE互余,根据同角的余角相等可得出∠ADE=∠BAF,利用AAS 可得出△ABF ≌△DAE ;利用全等三角的对应边相等可得出BF=AE ,由AF-AE=EF ,等量代换可得证.【详解】∵ABCD 是正方形,∴AD=AB ,∠BAD=90°∵DE ⊥AG ,∴∠DEG=∠AED=90°∴∠ADE+∠DAE=90°又∵∠BAF+∠DAE=∠BAD=90°,∴∠ADE=∠BAF .∵BF ∥DE ,∴∠AFB=∠DEG=∠AED .在△ABF 与△DAE 中,AFB AED ADE BAF AD AB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ABF ≌△DAE (AAS ).∴BF=AE .∵AF=AE+EF ,∴AF=BF+EF .点睛:此题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,熟练掌握判定与性质是解本题的关键.5.如图,在平面直角坐标系中,直线DE 交x 轴于点E (30,0),交y 轴于点D (0,40),直线AB :y =13x +5交x 轴于点A ,交y 轴于点B ,交直线DE 于点P ,过点E 作EF ⊥x 轴交直线AB 于点F ,以EF 为一边向右作正方形EFGH .(1)求边EF 的长; (2)将正方形EFGH 沿射线FB个单位的速度匀速平移,得到正方形E 1F 1G 1H 1,在平移过程中边F 1G 1始终与y 轴垂直,设平移的时间为t 秒(t >0). ①当点F 1移动到点B 时,求t 的值;②当G 1,H 1两点中有一点移动到直线DE 上时,请直接写出此时正方形E 1F 1G 1H 1与△APE 重叠部分的面积.【答案】(1)EF=15;(2)①10;②120;【解析】【分析】(1)根据已知点E(30,0),点D(0,40),求出直线DE的直线解析式y=-43x+40,可求出P点坐标,进而求出F点坐标即可;(2)①易求B(0,5),当点F1移动到点B时,1010=10;②F点移动到F'10t,F垂直x轴方向移动的距离是t,当点H运动到直线DE上时,在Rt△F'NF中,NFNF'=13,EM=NG'=15-F'N=15-3t,在Rt△DMH'中,43MHEM'=,t=4,S=12×(12+454)×11=10238;当点G运动到直线DE上时,在Rt△F'PK中,PKF K'=13,PK=t-3,F'K=3t-9,在Rt△PKG'中,PKKG'=31539tt--+=43,t=7,S=15×(15-7)=120.【详解】(1)设直线DE的直线解析式y=kx+b,将点E(30,0),点D(0,40),∴30040k bb+=⎧⎨=⎩,∴4340kb⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴y=﹣43x+40,直线AB与直线DE的交点P(21,12),由题意知F(30,15),∴EF=15;(2)①易求B(0,5),∴BF=10,∴当点F1移动到点B时,t=1010=10;②当点H 运动到直线DE 上时,F 点移动到F'的距离是10t , 在Rt △F'NF 中,NF NF '=13, ∴FN =t ,F'N =3t , ∵MH'=FN =t ,EM =NG'=15﹣F'N =15﹣3t , 在Rt △DMH'中,43MH EM '=, ∴41533t t =-, ∴t =4, ∴EM =3,MH'=4,∴S =1451023(12)11248⨯+⨯=; 当点G 运动到直线DE 上时,F 点移动到F'10, ∵PF =10∴PF'10t ﹣10, 在Rt △F'PK 中,13PK F K =',∴PK =t ﹣3,F'K =3t ﹣9,在Rt △PKG'中,PK KG '=31539t t --+=43, ∴t =7,∴S =15×(15﹣7)=120.【点睛】本题考查一次函数图象及性质,正方形的性质;掌握待定系数法求函数解析式,利用三角形的正切值求边的关系,利用勾股定理在直角三角形中建立边之间的联系,准确确定阴影部分的面积是解题的关键.6.如图,在正方形ABCD 中,E 是边AB 上的一动点,点F 在边BC 的延长线上,且CF AE =,连接DE ,DF ,EF . FH 平分EFB ∠交BD 于点H .(1)求证:DE DF ⊥;(2)求证:DH DF =:(3)过点H 作HM EF ⊥于点M ,用等式表示线段AB ,HM 与EF 之间的数量关系,并证明.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)22EF AB HM =-,证明详见解析.【解析】【分析】(1)根据正方形性质, CF AE =得到DE DF ⊥.(2)由AED CFD △△≌,得DE DF =.由90ABC ∠=︒,BD 平分ABC ∠, 得45DBF ∠=︒.因为FH 平分EFB ∠,所以EFH BFH ∠=∠.由于45DHF DBF BFH BFH ∠=∠+∠=︒+∠,45DFH DFE EFH EFH ∠=∠+∠=︒+∠, 所以DH DF =.(3)过点H 作HN BC ⊥于点N ,由正方形ABCD 性质,得222BD AB AD AB =+=.由FH 平分,EFB HM EF HN BC ∠⊥⊥,,得HM HN =.因为4590HBN HNB ∠=︒∠=︒,,所以22sin 45HN BH HN HM ===︒. 由22cos 45DF EF DF DH ===︒,得22EF AB HM =-. 【详解】(1)证明:∵四边形ABCD 是正方形,∴AD CD =,90EAD BCD ADC ∠=∠=∠=︒.∴90EAD FCD ∠=∠=︒.∵CF AE =。
八年级初二数学 数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题附解析
八年级初二数学 数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题附解析一、选择题1.如图,点O (0,0),B (0,1)是正方形OBB 1C 的两个顶点,以它的对角线OB 1为一边作正方形OB 1B 2C 1,以正方形OB 1B 2C 1的对角线OB 2为一边作正方形OB 2B 3C 2,再以正方形OB 2B 3C 2的对角线OB 3为一边作正方形OB 3B 4C 3,…,依次进行下去,则点B 6的坐标是( )A .(42,0)B .(42,0)-C .(8,0)-D .(0,8)-2.如图所示,E 为正方形ABCD 的边BC 延长线上一点,且CE =AC ,AE 交CD 于点F ,那么∠AFC 的度数为( )A .112.5°B .125°C .135°D .150°3.如图,正方形ABCD 中,AB=12,点E 在边CD 上,且CD=3DE ,将△ADE 沿AE 对折至△AFE ,延长EF 交边BC 于点G ,连接AG 、CF ,下列结论: ①△ABG ≌△AFG ;②BG=GC ;③AG ∥CF ;④S △FGC =28.8. 其中正确结论的个数是( )A .4B .3C .2D .14.如图,在▭ABCD 中,AB =4,BC =6,∠ABC =60°,点P 为▭ABCD 内一点,点Q 在BC 边上,则PA +PD +PQ 的最小值为( )A 3719B .3C .3D .105.如图,正方形纸片ABCD ,P 为正方形AD 边上的一点(不与点A ,点D 重合).将正方形纸片折叠,使点B 落在点P 处,点C 落在点G 处,PG 交DC 于点H ,折痕为EF ,连接,,BP BH BH 交EF 于点M ,连接PM .下列结论:①BE PE =;②BP EF =;③PB 平分APG ∠;④PH AP HC =+;⑤MH MF =,其中正确结论的个数是( )A .5B .4C .3D .26.如图,在正方形ABCD 中,M 是对角线BD 上的一点,点E 在AD 的延长线上,连接AM 、EM 、CM ,延长EM 交AB 于点F ,若AM =EM ,30E ∠=︒,则下列结论:①MF ME =;②BFDE =;③MC EF ⊥;④2BF MD BC +=,其中正确的结论序号是( )A .①②③B .①②④C .②③④D .①②③④7.如图,四边形ABCD 是正方形,直线L 1、L 2、L 3,若L 1与L 2的距离为5,L 2与L 3的距离7,则正方形ABCD 的面积等于( )A .70B .74C .144D .1488.如图,点P 在长方形OABC 的边OA 上,连接BP ,过点P 作BP 的垂线,交射线OC 于点Q ,在点P 从点A 出发沿AO 方向运动到点O 的过程中,设AP=x ,OQ=y ,则下列说法正确的是( )A .y 随x 的增大而增大B .y 随x 的增大而减小C .随x 的增大,y 先增大后减小D .随x 的增大,y 先减小后增大9.如图,在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,分别以AB ,AC ,BC 为边,在AB 的同侧作正方形ABHI ,ACFG ,BCED .若图中两块阴影部分的面积分别记为1S ,2S ,则对1S ,2S 的大小判断正确的是( )A .12S S >B .12S SC .12S S <D .无法确定10.如图,△ABC 中,AB =24,BC =26,CA =14.顺次连接△ABC 各边中点,得到△A 1B 1C 1;再顺次连接△A 1B 1C 1各边中点,得到△A 2B 2C 2…如此进行下去,得到n n n A B C ,则△A 8B 8C 8的周长为( )A .1B .12C .14D .18二、填空题11.如图,以Rt ABC 的斜边AB 为一边,在AB 的右侧作正方形ABED ,正方形对角线交于点O ,连接CO ,如果AC=4,CO=62,那么BC=______.12.如图,ABC ∆是边长为1的等边三角形,取BC 边中点E ,作//ED AB ,//EF AC ,得到四边形EDAF ,它的周长记作1C ;取BE 中点1E ,作11//E D FB ,11//E F EF ,得到四边形111E D FF ,它的周长记作2C .照此规律作下去,则2020C =______.13.如图所示,菱形ABCD ,在边AB 上有一动点E ,过菱形对角线交点O 作射线EO 与CD 边交于点F ,线段EF 的垂直平分线分别交BC 、AD 边于点G 、H ,得到四边形EGFH ,点E 在运动过程中,有如下结论:①可以得到无数个平行四边形EGFH ;②可以得到无数个矩形EGFH ;③可以得到无数个菱形EGFH ;④至少得到一个正方形EGFH .所有正确结论的序号是__.14.如图,在Rt △ABC 中,∠BAC=90°,AB=5,AC=12,P 为边BC 上一动点(P 不与B 、C 重合),PE ⊥AB 于E ,PF ⊥AC 于F ,M 为EF 中点,则AM 的取值范围是__.15.如图,在平行四边形ABCD 中,AD=2AB .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:(1)∠DCF+12∠D =90°;(2)∠AEF+∠ECF =90°;(3)BEC S =2CEF S ; (4)若∠B=80︒,则∠AEF=50°.其中一定成立的是______ (把所有正确结论的字号都填在横线上).16.如图,在平行四边形ABCD ,AD =2AB ,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:①∠BCD =2∠DCF ;②EF =CF ;③S △CDF =S △CEF ;④∠DFE =3∠AEF ,-定成立的是_________.(把所有正确结论的序号都填在横线上)17.在ABCD 中,5AD =,BAD ∠的平分线交CD 于点E ,∠ABC 的平分线交CD 于点F ,若线段EF=2,则AB 的长为__________.18.如图,在平行四边形ABCD 中,AC ⊥AB ,AC 与BD 相交于点O ,在同一平面内将△ABC 沿AC 翻折,得到△AB’C ,若四边形ABCD 的面积为24cm 2,则翻折后重叠部分(即S △ACE ) 的面积为________cm 2.19.如图,在菱形ABCD 中,AC 交BD 于P ,E 为BC 上一点,AE 交BD 于F ,若AB=AE ,EAD 2BAE ∠∠=,则下列结论:①AF=AP ;②AE=FD ;③BE=AF .正确的是______(填序号).20.如图,长方形ABCD 中,26AD =,12AB =,点Q 是BC 的中点,点P 在AD 边上运动,当BPQ 是以QP 为腰的等腰三角形时,AP 的长为______,三、解答题21.如图,在矩形ABCD 中,点E 是AD 上的一点(不与点A ,D 重合),ABE ∆沿BE 折叠,得BEF ,点A 的对称点为点F .(1)当AB AD =时,点F 会落在CE 上吗?请说明理由.(2)设()01AB m m AD=<<,且点F 恰好落在CE 上. ①求证:CF DE =.②若AE n AD=,用等式表示m n ,的关系. 22.如图,在菱形ABCD 中,AB =2cm ,∠ADC =120°.动点E 、F 分别从点B 、D 同时出发,都以0.5cm/s 的速度向点A 、C 运动,连接AF 、CE ,分别取AF 、CE 的中点G 、H .设运动的时间为ts (0<t <4).(1)求证:AF ∥CE ;(2)当t 为何值时,△ADF 的面积为32cm 2; (3)连接GE 、FH .当t 为何值时,四边形EHFG 为菱形.23.如图正方形ABCD ,DE 与HG 相交于点O (O 不与D 、E 重合).(1)如图(1),当90GOD ∠=︒,①求证:DE GH =;②求证:2GD EH DE +>;(2)如图(2),当45GOD ∠=︒,边长4AB =,5HG =,求DE 的长.24.如图,正方形ABCO 的边OA 、OC 在坐标轴上,点B 坐标为(6,6),将正方形ABCO 绕点C 逆时针旋转角度α(0°<α<90°),得到正方形CDEF ,ED 交线段AB 于点G ,ED 的延长线交线段OA 于点H ,连结CH 、CG .(1)求证:CG 平分∠DCB ;(2)在正方形ABCO 绕点C 逆时针旋转的过程中,求线段HG 、OH 、BG 之间的数量关系;(3)连结BD 、DA 、AE 、EB ,在旋转的过程中,四边形AEBD 是否能在点G 满足一定的条件下成为矩形?若能,试求出直线DE 的解析式;若不能,请说明理由.25.如图,在平行四边形ABCD 中,BAD ∠的平分线交BC 于点E ,交DC 的延长线于F ,以EC 、CF 为邻边作平行四边形ECFG .(1)求证:四边形ECFG 是菱形;(2)连结BD 、CG ,若120ABC ∠=︒,则BDG ∆是等边三角形吗?为什么? (3)若90ABC ∠=︒,10AB =,24AD =,M 是EF 的中点,求DM 的长.26.已知:如图,在△ABC 中,D 是BC 边上的一点,E 是AD 的中点,过点A 作BC 的平行线交于BE 的延长线于点F ,且AF=DC ,连接CF .(1)求证:D 是BC 的中点;(2)如果AB=AC ,试判断四边形ADCF 的形状,并证明你的结论.27.如图,在Rt ABC ∆中,90,40,60B AC cm A ∠=︒=∠=︒,点D 从点C 出发沿CA 方向以4/cm 秒的速度向点A 匀速运动,同时点E 从点A 出发沿AB 方向以2/cm 秒的速度向点B 匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个地点也随之停止运动.设点,D E 运动的时间是t 秒(010t <≤).过点D 作DF BC ⊥于点F ,连接,DE EF .(1)试问四边形AEFD 能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t 值;如果不能,请说明理由;(2)当t 为何值时,90FDE ∠=︒?请说明理由.28.如图,等腰直角三角形OAB 的三个定点分别为(0,0)O 、(0,3)A 、(3,0)B -,过A 作y 轴的垂线1l .点C 在x 轴上以每秒3的速度从原点出发向右运动,点D 在1l 上以每秒3322+的速度同时从点A 出发向右运动,当四边形ABCD 为平行四边形时C 、D 同时停止运动,设运动时间为t .当C 、D 停止运动时,将△OAB 沿y 轴向右翻折得到△1OAB ,1AB 与CD 相交于点E ,P 为x 轴上另一动点.(1)求直线AB 的解析式,并求出t 的值.(2)当PE+PD 取得最小值时,求222PD PE PD PE ++⋅的值.(3)设P 的运动速度为1,若P 从B 点出发向右运动,运动时间为x ,请用含x 的代数式表示△PAE 的面积.29.如图,四边形ABCD 为矩形,C 点在x 轴上,A 点在y 轴上,D(0,0),B(3,4),矩形ABCD 沿直线EF 折叠,点B 落在AD 边上的G 处,E 、F 分别在BC 、AB 边上且F(1,4).(1)求G 点坐标(2)求直线EF 解析式(3)点N 在坐标轴上,直线EF 上是否存在点M ,使以M 、N 、F 、G 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出M 点坐标;若不存在,请说明理由30.已知,矩形ABCD 中,4,8AB cm BC cm ==,AC 的垂直平分EF 线分别交AD BC 、于点E F 、,垂足为O .(1)如图1,连接AF CE 、,求证:四边形AFCE 为菱形;(2)如图2,动点P Q 、分别从A C 、两点同时出发,沿AFB △和CDE △各边匀速运动一周,即点P 自A F B A →→→停止,点O 自C D E C →→→停止.在运动过程中,①已知点P 的速度为每秒5cm ,点Q 的速度为每秒4cm ,运动时间为t 秒,当A C P Q 、、、四点为顶点的四边形是平行四边形时,则t =____________.②若点P Q 、的运动路程分别为a b 、 (单位:,0cm ab ≠),已知AC P Q 、、、四点为顶点的四边形是平行四边形,则a 与b 满足的数量关系式为____________.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【解析】【分析】根据已知条件如图可得到B 12 ,B 2所在的正方形的对角线长为2(2),B 3所在的正方形的对角线长为3(2),依据规律可得B 6所在的正方形的对角线长为62)=8,再根据B 6在x 轴的负半轴,就可得到B 6的坐标。
数学数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题附解析
数学数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题附解析一、选择题1.如图,在正方形ABCD 中,CE =MN ,∠MCE =35°,那么∠ANM 等于( )A .45°B .50°C .55°D .60°2.如图,菱形ABCD 中,∠BAD =60°,AC 与BD 交于点O ,E 为CD 延长线上的一点,且CD =DE ,连结BE 分别交AC ,AD 于点F 、G ,连结OG ,则下列结论:①OG =12AB ;②与△EGD 全等的三角形共有5个;③S 四边形ODGF >S △ABF ;④由点A 、B 、D 、E 构成的四边形是菱形.其中正确的是( )A .①④B .①③④C .①②③D .②③④3.如图,在正方形ABCD 中,E ,F 分别为BC ,DC 的中点,P 为对角线AC 上的一个动点,则下列线段的长等于BP EP +最小值的是( )A .AB B .CEC .ACD .AF4.如图,四边形ABCD 中,,,,AC a BD b AC BD ==⊥顺次连接四边形ABCD 各边中点,得到四边形1111D C B A ,再顺次连接四边形1111D C B A 各边中点,得到四边形2222A B C D ...如此进行下去,得到四边形.n n n n A B C D 则下列结论正确的个数有( ) ①四边形1111D C B A 是矩形;②四边形4444A B C D 是菱形;③四边形5555A B C D 的周长为4a b +; ④四边形n n n n A B C D 的面积是12n ab +.A .4个B .3个C .2个D .1个5. 如图,平行四边形ABCD 对角线AC 、BD 交于点O ,∠ADB=20°,∠ACB=50°,过点O 的直线交AD 于点E ,交BC 于点F 当点E 从点A 向点D 移动过程中(点E 与点A 、点D 不重合),四边形AFCE 的形状变化依次是( )A .平行四边形→矩形→平行四边形→菱形→平行四边形B .平行四边形→矩形→平行四边形→正方形→平行四边形C .平行四边形→菱形→平行四边形→矩形→平行四边形D .平行四边形→矩形→菱形→正方形→平行四边形6.如图,点,,A B E 在同一条直线上,正方形ABCD 、正方形BEFC 的边长分别为23,、H 为线段DF 的中点,则BH 的长为( )A .212B .26C .332D .2927.如图,在ABCD 中,2,AB AD F =是CD 的中点,作BE AD ⊥于点E ,连接EF BF 、,下列结论:①CBF ABF ∠=∠;②FE FB =;③2EFB S S ∆=四边形DEBC ;④3BFE DEF ∠=∠;其中正确的个数是( )A .1B .2C .3D .48.如图,矩形ABCD 中,O 为AC 中点,过点O 的直线分别与AB ,CD 交于点E ,F ,连接BF 交AC 于点M ,连接DE ,BO .若60COB ∠=,FO FC =,则下列结论:①FB OC ⊥,OM CM =;②EOB CMB ≅;③四边形EBFD 是菱形;④:3:2MB OE =.其中正确结论的个数是( )A .1B .2C .3D .49.如图,在边长为2的等边三角形ABC 中,D 为边BC 上一点,且12BD CD =.点E ,F 分别在边,AB AC 上,且90,EDF M ︒∠=为边EF 的中点,连接CM 交DF 于点N .若//DF AB ,则CM 的长为( )A .233B .334C .536D .310.如图,正方形ABCD 中,延长CB 至E 使2CB EB =,以EB 为边作正方形EFGB ,延长FG 交DC 于M ,连接AM ,AF ,H 为AD 的中点,连接FH 分别与AB ,AM 交于点,N K .则下列说法:①ANH GNF △≌△;②DAM NFG ∠=∠;③2FN NK =;④:2:7AFN DMKH S S =△四边形.其中正确的有( )A .4个B .3个C .2个D .1个二、填空题11.如图,正方形ABCD 中,AB=4,E 是BC 的中点,点P 是对角线AC 上一动点,则PE+PB 的最小值为 .12.如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCO的边CO、OA分别在x轴、y轴上,点E在边BC上,将该矩形沿AE折叠,点B恰好落在边OC上的F处.若OA=8,CF=4,则点E的坐标是_____.13.如图,正方形ABCD的对角线相交于点O,对角线长为1cm,过点O任作一条直线分别交AD,BC于E,F,则阴影部分的面积是_____.,顶点D坐标为14.如图,菱形ABCD的BC边在x轴上,顶点C坐标为(3,0)(0,4),点E在y轴上,线段//EF x轴,且点F坐标为(8,6),若菱形ABCD沿x轴左右运动,连接AE、DF,则运动过程中,四边形ADFE周长的最小值是_______.15.如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AB=OB,点E,F分别是OA,OD的中点,连接EF,EM⊥BC于点M,EM交BD于点N,若∠CEF=45°,FN=5,则线段BC的长为_____.16.如图,在平行四边形ABCD 中,AB =6,BC =4,∠A =120°,E 是AB 的中点,点F 在平行四边形ABCD 的边上,若△AEF 为等腰三角形,则EF 的长为_____.17.如图,菱形ABCD 的边长是4,60ABC ∠=︒,点E ,F 分别是AB ,BC 边上的动点(不与点A ,B ,C 重合),且BE BF =,若//EG BC ,//FG AB ,EG 与FG 相交于点G ,当ADG 为等腰三角形时,BE 的长为________.18.在平面直角坐标系xOy 中,点A 、B 分别在x 轴、y 轴的正半轴上运动,点M 为线段AB 的中点.点D 、E 分别在x 轴、y 轴的负半轴上运动,且DE =AB =10.以DE 为边在第三象限内作正方形DGFE ,则线段MG 长度的最大值为_____.19.如图,四边形ABCP 是边长为4的正方形,点E 在边CP 上,PE =1;作EF ∥BC ,分别交AC 、AB 于点G 、F ,M 、N 分别是AG 、BE 的中点,则MN 的长是_________.20.如图,长方形ABCD 中AB =2,BC =4,正方形AEFG 的边长为1.正方形AEFG 绕点A 旋转的过程中,线段CF 的长的最小值为_____.三、解答题21.如图,在Rt ABC ∆中,090BAC ∠=,D 是BC 的中点,E 是AD 的中点,过点A 作//BC AF 交BE 的延长线于点F(1)求证:四边形ADCF 是菱形(2)若4,5AC AB ==,求菱形ADCF 的面积22.如图1所示,把一个含45°角的直角三角板ECF 和一个正方形ABCD 摆放在一起,使三角板的直角顶点和正方形的顶点C 重合,点E ,F 分别在正方形的边CB ,CD 上,连接AE 、AF .(1)求证:AE =AF ;(2)取AF 的中点M ,EF 的中点N ,连接MD ,MN .则MD ,MN 的数量关系是 ,MD 、MN 的位置关系是(3)将图2中的直角三角板ECF ,绕点C 旋转180°,如图3所示,其他条件不变,则(2)中的两个结论还成立吗?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由.23.如图,四边形OABC 中,BC ∥AO ,A (4,0),B (3,4),C (0,4).点M 从O 出发以每秒2个单位长度的速度向A 运动;点N 从B 同时出发,以每秒1个单位长度的速度向C 运动.其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.过点N 作NP 垂直x 轴于点P ,连结AC 交NP 于Q ,连结MQ .(1)当t 为何值时,四边形BNMP 为平行四边形?(2)设四边形BNPA 的面积为y ,求y 与t 之间的函数关系式.(3)是否存在点M ,使得△AQM 为直角三角形?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.24.综合与探究(1)如图1,在正方形ABCD 中,E 是AB 上一点,F 是AD 延长线上一点,且DF BE =.CE 和CF 之间有怎样的关系.请说明理由.(2)如图2,在正方形ABCD 中,E 是AB 上一点,G 是AD 上一点,如果45GCE ∠=︒,请你利用(1)的结论证明:GE BE CD =+.(3)运用(1)(2)解答中所积累的经验和知识,完成下题:如图3在直角梯形ABCD 中,//()AD BC BC AD >,90B ∠=︒,12AB BC ==,E 是AB 上一点,且45DCE ∠=︒,4BE =,求DE 的长.25.在矩形ABCD 中,将矩形折叠,使点B 落在边AD (含端点)上,落点记为E ,这时折痕与边BC 或者边CD (含端点)交于点F (如图1和图2),然后展开铺平,连接BE ,EF .(1)操作发现:①在矩形ABCD 中,任意折叠所得的△BEF 是一个 三角形;②当折痕经过点A 时,BE 与AE 的数量关系为 .(2)深入探究:在矩形ABCD 中,AB 3BC =3①当△BEF 是等边三角形时,求出BF 的长;②△BEF 的面积是否存在最大值,若存在,求出此时EF 的长;若不存在,请说明理由.26.如图1,在矩形纸片ABCD 中,AB =3cm ,AD =5cm ,折叠纸片使B 点落在边AD 上的E 处,折痕为PQ ,过点E 作EF ∥AB 交PQ 于F ,连接BF .(1)求证:四边形BFEP 为菱形;(2)当E 在AD 边上移动时,折痕的端点P 、Q 也随着移动.①当点Q 与点C 重合时, (如图2),求菱形BFEP 的边长;②如果限定P 、Q 分别在线段BA 、BC 上移动,直接写出菱形BFEP 面积的变化范围.27.如图.正方形ABCD 的边长为4,点E 从点A 出发,以每秒1个单位长度的速度沿射线AD 运动,运动时间为t 秒(t >0),以AE 为一条边,在正方形ABCD 左侧作正方形AEFG ,连接BF .(1)当t =1时,求BF 的长度;(2)在点E 运动的过程中,求D 、F 两点之间距离的最小值;(3)连接AF 、DF ,当△ADF 是等腰三角形时,求t 的值.28.(解决问题)如图1,在ABC ∆中,10AB AC ==,CG AB ⊥于点G .点P 是BC 边上任意一点,过点P 作PE AB ⊥,PF AC ⊥,垂足分别为点E ,点F .(1)若3PE =,5PF =,则ABP ∆的面积是______,CG =______.(2)猜想线段PE ,PF ,CG 的数量关系,并说明理由.(3)(变式探究)如图2,在ABC ∆中,若10AB AC BC ===,点P 是ABC ∆内任意一点,且PE BC ⊥,PF AC ⊥,PG AB ⊥,垂足分别为点E ,点F ,点G ,求PE PF PG ++的值.(4)(拓展延伸)如图3,将长方形ABCD 沿EF 折叠,使点D 落在点B 上,点C 落在点C '处,点P 为折痕EF 上的任意一点,过点P 作PG BE ⊥,PH BC ⊥,垂足分别为点G ,点H .若8AD =,3CF =,直接写出PG PH +的值.29.探究:如图①,△ABC 是等边三角形,在边AB 、BC 的延长线上截取BM =CN ,连结MC 、AN ,延长MC 交AN 于点P .(1)求证:△ACN ≌△CBM ;(2)∠CPN = °;(给出求解过程)(3)应用:将图①的△ABC 分别改为正方形ABCD 和正五边形ABCDE ,如图②、③,在边AB 、BC 的延长线上截取BM =CN ,连结MC 、DN ,延长MC 交DN 于点P ,则图②中∠CPN = °;(直接写出答案)(4)图③中∠CPN = °;(直接写出答案)(5)拓展:若将图①的△ABC改为正n边形,其它条件不变,则∠CPN= °(用含n 的代数式表示,直接写出答案).30.(1)问题探究:如图①,在四边形ABCD中,AB∥CD,E是BC的中点,AE是∠BAD 的平分线,则线段AB,AD,DC之间的等量关系为;(2)方法迁移:如图②,在四边形ABCD中,AB∥CD,AF与DC的延长线交于点F,E是BC的中点,AE是∠BAF的平分线,试探究线段AB,AF,CF之间的等量关系,并证明你的结论;(3)联想拓展:如图③,AB∥CF,E是BC的中点,点D在线段AE上,∠EDF=∠BAE,试探究线段AB,DF,CF之间的数量关系,并证明你的结论.【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】过B作BF∥MN交AD于F,则∠AFB=∠ANM,根据正方形的性质得出∠A=∠EBC=90°,AB=BC,AD∥BC,推出四边形BFNM是平行四边形,得出BF=MN=CE,证Rt△ABF≌Rt△BCE,推出∠AFB=∠ECB即可.【详解】解:过B 作BF ∥MN 交AD 于F ,则∠AFB =∠ANM ,∵四边形ABCD 是正方形,∴∠A =∠EBC =90°,AB =BC ,AD ∥BC ,∴FN ∥BM ,BF ∥MN ,∴四边形BFNM 是平行四边形,∴BF =MN ,∵CE =MN ,∴CE =BF ,在Rt △ABF 和Rt △BCE 中BF CE AB BC =⎧⎨=⎩∴Rt △ABF ≌Rt △BCE (HL ),∴∠ABF =∠MCE =35°,∴∠ANM =∠AFB =55°,故选:C .【点睛】本题考查了直角三角形全等的判定即性质,还涉及正方形的性质以及平行四边形的判定与性质,构造全等三角形是解题关键.2.A解析:A【分析】由AAS 证明△ABG ≌△DEG ,得出AG=DG ,证出OG 是△ACD 的中位线,得出OG=12CD=12AB ,①正确;先证明四边形ABDE 是平行四边形,证出△ABD 、△BCD 是等边三角形,得出AB=BD=AD ,因此OD=AG ,得出四边形ABDE 是菱形,④正确;由菱形的性质得得出△ABG ≌△BDG ≌△DEG ,由SAS 证明△ABG ≌△DCO ,得出△ABO ≌△BCO ≌△CDO ≌△AOD ≌△ABG ≌△BDG ≌△DEG ,得出②不正确;证出OG 是△ABD 的中位线,得出OG ∥AB ,OG=12AB ,得出△GOD ∽△ABD ,△ABF ∽△OGF ,由相似三角形的性质和面积关系得出S 四边形ODGF =S △ABF ;③不正确;即可得出结果.【详解】∵四边形ABCD 是菱形,∴AB =BC =CD =DA ,AB ∥CD ,OA =OC ,OB =OD ,AC ⊥BD ,∴∠BAG =∠EDG ,△ABO ≌△BCO ≌△CDO ≌△AOD ,∵CD =DE ,∴AB =DE ,在△ABG 和△DEG 中,BAG EDG AGB DGE AB DE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABG ≌△DEG (AAS ),∴AG =DG ,∴OG 是△ACD 的中位线,∴OG =12CD =12AB , ∴①正确;∵AB ∥CE ,AB =DE , ∴四边形ABDE 是平行四边形,∵∠BCD =∠BAD =60°,∴△ABD 、△BCD 是等边三角形,∴AB =BD =AD ,∠ODC =60°,∴OD =AG ,四边形ABDE 是菱形,④正确;∴AD ⊥BE ,由菱形的性质得:△ABG ≌△BDG ≌△DEG ,在△ABG 和△DCO 中,OD AG ODC BAG 60AB DC ︒=⎧⎪∠=∠=⎨⎪=⎩,∴△ABG ≌△DCO (SAS ),∴△ABO ≌△BCO ≌△CDO ≌△AOD ≌△ABG ≌△BDG ≌△DEG ,∴②不正确;∵OB =OD ,AG =DG ,∴OG 是△ABD 的中位线,∴OG ∥AB ,OG =12AB , ∴△GOD ∽△ABD ,△ABF ∽△OGF , ∴△GOD 的面积=14△ABD 的面积,△ABF 的面积=△OGF 的面积的4倍,AF :OF =2:1, ∴△AFG 的面积=△OGF 的面积的2倍,又∵△GOD的面积=△AOG的面积=△BOG的面积,∴S四边形ODGF=S△ABF;③不正确;正确的是①④.故选A.【点睛】本题考查菱形的判定与性质, 全等三角形的判定与性质,三角形中位线的性质,熟练掌握性质,能通过性质推理出图中线段、角之间的关系是解题关键.3.D解析:D【解析】【分析】+的最小值连接DP,当点D,P,E在同一直线上时,由△PCF≌△PCB可得DP=BP,BP EP+最小值等于线段AF的长.为DE长,依据△ADF≌△DCE,AF=DE,即可得到BP EP【详解】解:如图,连接DP,∵PC=PC, ∠PCD=∠PCB=45°∴△PCF≌△PCB∴BP=DP∴BP+PE =DP+PE+的最小值为DE长,∴当点D,P,E在同一直线上时,BP EP又∵AB=CD,∠ADF=∠ECD,DF=EC,∴△ADF≌△DCE∴AF=DE,+最小值等于线段AF的长,∴BP EP故选:D.【点睛】本题考查的是轴对称,最短路线问题,根据题意作出A关于BD的对称点C是解答此题的关键.4.A解析:A【分析】首先根据题意,找出变化后的四边形的边长与四边形ABCD中各边长的长度关系规律,然后对以下选项作出分析与判断:①根据矩形的判定与性质作出判断;②根据菱形的判定与性质作出判断;③由四边形的周长公式:周长=边长之和,来计算四边形A 5B 5C 5D 5的周长;④根据四边形A n B n C n D n 的面积与四边形ABCD 的面积间的数量关系来求其面积.【详解】解:如下图,连接连接A 1C 1,B 1D 1,∵在四边形ABCD 中,顺次连接四边形ABCD 各边中点,得到四边形A 1B 1C 1D 1, ∴A 1D 1∥BD ,B 1C 1∥BD ,C 1D 1∥AC ,A 1B 1∥AC ;∴A 1D 1∥B 1C 1,A 1B 1∥C 1D 1,∴四边形A 1B 1C 1D 1是平行四边形,∵AC 丄BD ,∴四边形A 1B 1C 1D 1是矩形,故①正确;∴B 1D 1=A 1C 1(矩形的两条对角线相等);∴A 2D 2=C 2D 2=C 2B 2=B 2A 2(中位线定理),∴四边形A 2B 2C 2D 2是菱形;依次类推,可知当n 为奇数时四边形A n B n C n D n 是矩形,当n 为偶数时四边形A n B n C n D n 是菱形,故②正确; 根据中位线的性质可知,553311553311111111,248248A B A B A B AC B C B C B C BD ======, ∴四边形A 5B 5C 5D 5的周长是12()84a b a b +⨯+=, 故③正确;∵四边形ABCD 中,AC=a ,BD=b ,且AC 丄BD ,∴S 四边形ABCD =ab÷2;由三角形的中位线的性质可以推知,每得到一次四边形,它的面积变为原来的一半, 四边形A n B n C n D n 的面积是12n ab +, 故④正确;综上所述,①②③④正确.故选:A.【点睛】本题考查中点四边形,中位线定理,菱形的性质和判定,矩形的性质和判定.理解三角形的中位线平行于第三边且等于第三边的一半是解题关键.5.C解析:C【分析】先判断出点E在移动过程中,四边形AECF始终是平行四边形,当∠AFC=80°时,四边形AECF是菱形,当∠AFC=90°时,四边形AECF是矩形,即可求解.【详解】解:∵点O是平行四边形ABCD的对角线得交点,∴OA=OC,AD∥BC,∴∠ACF=∠CAD,∠ADB=∠DBC=20°∵∠COF=∠AOE,OA=OC,∠DAC=∠ACF∴△AOE≌△COF(ASA),∴AE=CF,∵AE∥CF,∴四边形AECF是平行四边形,∵∠ADB=∠DBC=20°,∠ACB=50°,∴∠AFC>20°当∠AFC=80°时,∠FAC=180°-80°-50°=50°∴∠FAC=∠ACB=50°∴AF=FC∴平行四边形AECF是菱形当∠AFC=90°时,平行四边形AECF是矩形∴综上述,当点E从D点向A点移动过程中(点E与点D,A不重合),则四边形AFCE的变化是:平行四边形→菱形→平行四边形→矩形→平行四边形.故选:C.【点睛】本题考查了平行四边形、矩形、菱形的判定的应用,主要考查学生的理解能力和推理能力,题目比较好,难度适中.6.B解析:B【分析】连接BD、BF,由正方形的性质可得:∠CBD=∠FBG=45°,∠DBF=90°,再应用勾股定理求BD、BF和DF,最后应用“直角三角形斜边上中线等于斜边一半”可求得BH.【详解】如图,连接BD、BF,∵四边形ABCD 和四边形BEFG 都是正方形,∴AB=AD=2,BE=EF=3,∠A=∠E=90°,∠ABD=∠CBD=∠EBF=∠FBG=45°, ∴∠DBF=90°,2,2,∴在Rt △BDF 中,22BD BF +()()22223226+=, ∵H 为线段DF 的中点,∴BH=12DF=262. 故选B .【点睛】本题考查了正方形的性质、等腰直角三角形边的关系、勾股定理、直角三角形性质等,解题关键添加辅助线构造直角三角形.7.C解析:C【分析】由平行四边形的性质结合AB=2AD ,CD=2CF 可得CF=CB ,从而可得∠CBF=∠CFB ,再根据CD ∥AB ,得∠CFB=∠ABF ,继而可得CBF ABF ∠=∠,可以判断①正确;延长EF 交BC 的延长线与M ,证明△DFE 与△CFM(AAS),继而得EF=FM=12EM ,证明∠CBE=∠AEB=90°,然后根据直角三角形斜边中线的性质即可判断②正确;由上可得S △BEF =S △BMF ,S △DFE =S △CFM ,继而可得S △EBF =S △BMF =S △EDF +S △FBC ,继而可得2EFB S S ∆=四边形DEBC ,可判断③正确;过点F 作FN ⊥BE ,垂足为N ,则∠FNE=90°,则可得AD//FN ,则有∠DEF=∠EFN ,根据等腰三角形的性质可得∠BFE=2∠EFN ,继而得∠BFE=2∠DEF ,判断④错误.【详解】∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD=BC ,AB=CD ,AD//BC ,∵AB=2AD ,CD=2CF ,∴CF=CB ,∴∠CBF=∠CFB ,∵CD ∥AB ,∴∠CFB=∠ABF ,∴CBF ABF ∠=∠,故①正确;延长EF 交BC 的延长线与M ,∵AD//BC ,∴∠DEF=∠M ,又∵∠DFE=∠CFM ,DF=CF ,∴△DFE 与△CFM(AAS),∴EF=FM=12EM , ∵BF ⊥AD ,∴∠AEB=90°,∵在平行四边形ABCD 中,AD ∥BC ,∴∠CBE=∠AEB=90°,∴BF=12EM , ∴BF=EF ,故②正确;∵EF=FM ,∴S △BEF =S △BMF ,∵△DFE ≌△CFM ,∴S △DFE =S △CFM ,∴S △EBF =S △BMF =S △EDF +S △FBC ,∴2EFB S S ∆=四边形DEBC ,故③正确;过点F 作FN ⊥BE ,垂足为N ,则∠FNE=90°,∴∠AEB=∠FEN ,∴AD//EF ,∴∠DEF=∠EFN ,又∵EF=FB ,∴∠BFE=2∠EFN ,∴∠BFE=2∠DEF ,故④错误,所以正确的有3个,故选C.【点睛】本题考查了平行四边形的性质,直角三角形斜边中线的性质,等腰三角形的判断与性质等,综合性较强,有一定的难度,正确添加辅助线,熟练掌握和灵活运用相关知识是解题的关键.8.C解析:C【分析】①证明△OBC 是等边三角形,即可得OB=BC ,由FO=FC ,即可得FB 垂直平分OC ,①正确;②由FB 垂直平分OC ,根据轴对称的性质可得△FCB ≌△FOB ,根据全等三角形的性质可得∠BCF=∠BOF=90°,再证明△FOC ≌△EOA ,所以FO=EO ,即可得OB 垂直平分EF ,所以△OBF ≌△OBE ,即△EOB ≌△FCB ,②错误;③证明四边形DEBF 是平行四边形,再由OB 垂直平分EF ,根据线段垂直平分线的性质可得BE=BF ,即可得平行四边形DEBF 为菱形,③正确;④由OBF ≌△EOB ≌△FCB 得∠1=∠2=∠3=30°,在Rt △OBE 中,可得OE=3OB ,在Rt △OBM 中,可得BM=2OB ,即可得BM :OE =3:2,④正确. 【详解】①∵矩形ABCD 中,O 为AC 中点,∴OB=OC ,∵∠COB=60°,∴△OBC 是等边三角形,∴OB=BC ,∵FO=FC ,∴FB 垂直平分OC ,∴FB ⊥OC ,OM=CM ;①正确;②∵FB 垂直平分OC ,根据轴对称的性质可得△FCB ≌△FOB ,∴∠BCF=∠BOF=90°,即OB ⊥EF ,∵OA=OC ,∠FOC=∠EOA ,∠DCO=∠BAO ,∴△FOC ≌△EOA ,∴FO=EO ,∴OB 垂直平分EF ,∴△OBF ≌△OBE ,∴△EOB ≌△FCB ,②错误;③∵△FOC ≌△EOA ,∴FC=AE ,∵矩形ABCD ,∴CD=AB ,CD ∥AB ,∴DF ∥EB ,DF=EB ,∴四边形DEBF 是平行四边形,∵OB 垂直平分EF ,∴BE=BF ,∴平行四边形DEBF 为菱形;③正确;④由OBF ≌△EOB ≌△FCB 得∠1=∠2=∠3=30°,在Rt △OBE 中,OE =33OB , 在Rt △OBM 中,3 ∴BM :3:3OB=3:2. ④正确; 所以其中正确结论的个数为3个;故选C.【点睛】本题考查了矩形的性质、等腰三角形的性质、全等三角形的性质和判定、线段垂直平分线的性质、菱形的判定及锐角三角函数,是一道综合性较强的题目,解决问题的关键是会综合运用所学的知识分析解决问题.9.C解析:C【分析】根据等边三角形边长为2,在Rt BDE ∆中求得DE 的长,再根据CM 垂直平分DF ,在Rt CDN ∆中求得CN ,利用三角形中位线求得MN 的长,最后根据线段和可得CM 的长.【详解】 解:等边三角形边长为2,12BD CD =, ∴23BD =,43CD =, 等边三角形ABC 中,//DF AB ,60FDC B ∴∠=∠=︒,90EDF ∠=︒,30BDE ∴∠=︒,DE BE ∴⊥,1123BE BD ∴==,2222213()33DE BD BE ⎛⎫--= ⎪⎝⎭,如图,连接DM ,则Rt DEF ∆中,12DM EF FM ==,60FDC FCD ∠=∠=︒,CDF ∴∆是等边三角形,43CD CF ∴==, CM ∴垂直平分DF ,30DCN ∴∠=︒,Rt CDN ∴∆中,43DF =,32DN =,23CN =, ∵EM =FM ,DN =FN ,∴132MN ED =, 23353CM CN MN ∴=+. 故选:C .【点睛】本题主要考查了三角形的综合应用,解决问题的关键是掌握等边三角形的性质、勾股定理、平行线的性质、线段垂直平分线的判定等.熟练掌握这些性质是解题的关键.10.A解析:A【分析】根据正方形的性质,以及中点的性质可得△FGN ≌△HAN ,即证①;利用角度之间的等量关系的转换可以判断②;根据△AKH ∽△MKF ,进而利用相似三角形的性质即可判断③;设AN=12AG=x ,则AH=2x ,FM=6x ,根据△AKH ∽△MKF 得出2163AH x MF x ==,再利用三角形的面积公式求出△AFN 的面积,再利用DHKM ADM AKH S SS =-即可求出四边形DHKM的面积,作比即可判断④.【详解】 ∵四边形EFGB 是正方形,CE=2EB ,四边形ABCD 是正方形∴G 为AB 中点,∠FGN=∠HAN=90°,AD=AB即FG=AG=GB=12AB 又H 是AD 的中点AH=12AD ∴FG=HA又∠FNG=∠HNA∴△FGN ≌△HAN ,故①正确;∵∠DAM+∠GAM=90°又∠NFG+∠FNG=90°即∠FNG=∠GAM∵∠FNG+∠NFG+90°=180°∠AMD+∠DAM+90°=180°∠FNG=∠GAM=∠AMD∴DAM NFG ∠=∠,故②正确;由图可得:MF=FG+MG=3EB△AKH ∽△MKF ∴13KH AH KF MF == ∴KF=3KH又∵NH=NF 且FH=KF+KH=4KH=NH+NF∴NH=NF=2KH∴KH=KN∴FN=2NK ,故③正确;∵AN=GN 且AN+GN=AG∴可设AN=12AG=x ,则AH=2x ,FM=6x 由题意可得:△AKH ∽△MKF 且相似比为:2163AH x MF x == ∴△AKH 以AH 为底边的高为:11242x x ⨯= ∴212AFN S AN FG x =⨯⨯= 112225DHKM ADM AKH S S S AD DM AH x =-=⨯⨯-⨯⨯ 211172422222x x x x x =⨯⨯-⨯⨯= ∴2:7AFN DHKM S S =,故④正确; 故答案选择A .【点睛】本题考查了矩形、全等三角形的判定与性质以及相似三角形的判定与性质,难度较大,需要熟练掌握相关基础知识.二、填空题11.25【详解】由于点B 与点D 关于AC 对称,所以如果连接DE ,交AC 于点P ,那PE+PB 的值最小.在Rt △CDE 中,由勾股定理先计算出DE 的长度,即为PE+PB 的最小值.连接DE ,交AC 于点P ,连接BD .∵点B 与点D 关于AC 对称,∴DE 的长即为PE+PB 的最小值,∵AB=4,E 是BC 的中点,∴CE=2,在Rt △CDE 中, DE=25.考点:(1)、轴对称-最短路线问题;(3)、正方形的性质.12.(-10,3)【解析】试题分析:根据题意可知△CEF∽△OFA,可根据相似三角形的性质对应边成比例,可求得OF=2CE ,设CE=x ,则BE=8-x ,然后根据折叠的性质,可得EF=8-x ,根据勾股定理可得2224(8)x x +=-,解得x =3,则OF=6,所以OC=10,由此可得点E 的坐标为(-10,3). 故答案为:(-10,3)13.218cm 【分析】根据正方形的性质可以证明△AEO ≌CFO ,就可以得出S △AEO =S △CFO ,就可以求出△AOD 面积等于正方形面积的14,根据正方形的面积就可以求出结论. 【详解】解:如图:∵正方形ABCD的对角线相交于点O,∴△AEO与△CFO关于O点成中心对称,∴△AEO≌CFO,∴S△AEO=S△CFO,∴S△AOD=S△DEO+S△CFO,∵对角线长为1cm,∴S正方形ABCD=1112⨯⨯=12cm2,∴S△AOD=18cm2,∴阴影部分的面积为18cm2.故答案为:18cm2.【点睛】本题考查了正方形的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用正方形的面积及三角形的面积公式的运用,在解答时证明△AEO≌CFO是关键.14.18【分析】由题意可知AD、EF是定值,要使四边形ADFE周长的最小,AE+DF的和应是最小的,运用“将军饮马”模型作点E关于AD的对称点E1,同时作DF∥AF1,此时AE+DF的和即为E1F1,再求四边形ADFE周长的最小值.【详解】在Rt△COD中,OC=3,OD=4,CD22OC+OD=5,∵ABCD是菱形,∴AD=CD=5,∵F坐标为(8,6),点E在y轴上,∴EF=8,作点E 关于AD 的对称点E 1,同时作DF ∥AF 1,则E 1(0,2),F 1(3,6),则E 1F 1即为所求线段和的最小值,在Rt △AE 1F 1中,E 1F 1=22211EE +EF =-+(8-5)=52(62), ∴四边形ADFE 周长的最小值=AD +EF +AE +DF = AD +EF + E 1F 1=5+8+5=18.【点睛】本题考查菱形的性质、“将军饮马”作对称点求线段和的最小值,比较综合,难度较大. 15.5【分析】设EF =x ,根据三角形的中位线定理表示AD =2x ,AD ∥EF ,可得∠CAD =∠CEF =45°,证明△EMC 是等腰直角三角形,则∠CEM =45°,证明△ENF ≌△MNB ,则EN =MN =12x ,BN =FN =5,最后利用勾股定理计算x 的值,可得BC 的长.【详解】解:设EF =x ,∵点E 、点F 分别是OA 、OD 的中点,∴EF 是△OAD 的中位线,∴AD =2x ,AD ∥EF ,∴∠CAD =∠CEF =45°,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD ∥BC ,AD =BC =2x ,∴∠ACB =∠CAD =45°,∵EM ⊥BC ,∴∠EMC =90°,∴△EMC 是等腰直角三角形,∴∠CEM =45°,连接BE ,∵AB =OB ,AE =OE∴BE ⊥AO∴∠BEM =45°,∴BM =EM =MC =x ,∴BM =FE ,易得△ENF ≌△MNB ,∴EN =MN =12x ,BN =FN =5, Rt △BNM 中,由勾股定理得:BN2=BM2+MN2, 即22215()2x x =+解得,x =25,∴BC =2x =45.故答案为:45.【点睛】本题考查了平行四边形的性质、等腰直角三角形的判定和性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理;解决问题的关键是设未知数,利用方程思想解决问题.16.33或3或572 【分析】△AEF 为等腰三角形,分三种情况讨论,由等腰三角形的性质和30°直角三角形性质、平行四边形的性质可求解.【详解】解:当AE AF =时,如图,过点A 作AH EF ⊥于H ,E 是AB 的中点, 132AE AB ∴==, =AE AF ,AH EF ⊥,120A ∠=︒,30AEF AFE ∴∠=∠=︒,FH EH =,1322AH AE ∴==,3332EH AH ==, 233EF EH ∴==,当AF EF =时,如图2,过点A 作AN CD ⊥于N ,过点F 作FM AB ⊥于M ,图2在平行四边形ABCD 中,6AB =,4BC =,120A ∠=︒,4AD BC ∴==,60ADC ∠=︒,30DAN ∴∠=︒,122DN AD ∴==,323AN DN ==, //AB CD ,AN CD ⊥,FM AB ⊥,23AN MF ∴==,AF EF =,FM AB ⊥,32AM ME ∴==, 22957124EF ME MF ∴=+=+=; 当3AE EF ==时,如图3,图33EF ∴=,综上所述:EF 的长为33357. 【点睛】 本题考查了平行四边形的性质,等腰三角形的性质,勾股定理,利用分类讨论思想解决问题是本题的关键.17.83或4433- 【分析】 连接AC 交BD 于O ,由菱形的性质可得AB=BC=4,∠ABD=30°,AC ⊥BD ,BO=DO ,AO=CO ,可证四边形BEGF 是菱形,可得∠ABG=30°,可得点B ,点G ,点D 三点共线,由直角三角形性质可求BD=43,AC=4,分两种情况讨论,利用等腰三角形的性质可求解.【详解】如图,连接AC 交BD 于O ,∵菱形ABCD 的边长是4,∠ABC=60°, ∴AB=BC=4,∠ABD=30°,AC ⊥BD ,BO=DO ,AO=CO ,∵EG ∥BC ,FG ∥AB ,∴四边形BEGF 是平行四边形,又∵BE=BF ,∴四边形BEGF 是菱形,∴∠ABG=30°,∴点B ,点G ,点D 三点共线,∵AC ⊥BD ,∠ABD=30°,∴AO=12AB=2,22224223AB AO --= ∴BD=3AC=4,同理可求3BE ,即3, 若AD=DG'=4时,∴BG'=BD-DG'=434,∴BE'4343433==-; 若AG''=G''D 时,过点G''作G''H ⊥AD 于H ,∴AH=HD=2,∵∠ADB=30°,G''H ⊥AD ,∴DG''=2HG'',∵222HD HG''DG''+=,解得:HG''233=,DG''=2HG''433=,∴BG''=BD-DG''=4383 43-=,∴BE''=83,综上所述:BE为83或434-.【点睛】本题考查了菱形的性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理等知识,利用分类讨论思想解决问题是本题的关键.18.10+55【分析】取DE的中点N,连结ON、NG、OM.根据勾股定理可得55NG=.在点M与G之间总有MG≤MO+ON+NG(如图1),M、O、N、G四点共线,此时等号成立(如图2).可得线段MG的最大值.【详解】如图1,取DE的中点N,连结ON、NG、OM.∵∠AOB=90°,∴OM=12AB=5.同理ON=5.∵正方形DGFE,N为DE中点,DE=10,∴222210555NG DN DG++===.在点M与G之间总有MG≤MO+ON+NG(如图1),如图2,由于∠DNG的大小为定值,只要∠DON=12∠DNG,且M、N关于点O中心对称时,M、O、N、G四点共线,此时等号成立,∴线段MG 取最大值10+55.故答案为:10+55.【点睛】此题考查了直角三角形的性质,勾股定理,四点共线的最值问题,得出M 、O 、N 、G 四点共线,则线段MG 长度的最大是解题关键.19.5【分析】先判断四边形BCEF 的形状,再连接FM FC 、,利用正方形的性质得出AFG 是等腰直角三角形,再利用直角三角形的性质得出12MN FC =即可. 【详解】∵四边形ABCP 是边长为4的正方形,//EF BC ,∴四边形BCEF 是矩形,∵1PE =,∴3CE =,连接FM FC 、,如图所示:∵四边形ABCP 是正方形,∴=45BAC ∠ ,AFG 是等腰直角三角形,∵M 是AG 的中点,即有AM MG = ,∴FM AG ⊥,FMC 是直角三角形,又∵N 是FC 中点,12MN FC =, ∵225FC BF BC =+=∴ 2.5MN =,故答案为:2.5 .【点睛】本题考查了正方形的性质,矩形的判定,等腰三角形和直角三角形的性质,解题的关键在于合理作出辅助线,通过直角三角形的性质转化求解.20.25﹣2 【分析】连接AF ,CF ,AC ,利用勾股定理求出AC 、AF ,再根据三角形的三边关系得到当点A ,F ,C 在同一直线上时,CF 的长最小,最小值为25﹣2.【详解】解:如图,连接AF ,CF ,AC ,∵长方形ABCD 中AB =2,BC =4,正方形AEFG 的边长为1,∴AC =25,AF =2,∵AF +CF ≥AC ,∴CF ≥AC ﹣AF ,∴当点A ,F ,C 在同一直线上时,CF 的长最小,最小值为25﹣2,故答案为:25﹣2.【点睛】此题考查矩形的性质,正方形的性质,勾股定理,三角形的三边关系.三、解答题21.(1)见解析(2)10【分析】(1)先证明AFE DBE ∆≅∆,得到AF DB =,AF CD =,再证明四边形ADCF 是平行四边形,再根据“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”得到12AD DC BC ==,即可证明四边形ADCF 是菱形。
数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题及解析
数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题及解析一、选择题1.如图,菱形ABCD 中,AC 交BD 于点O ,DE BC ⊥于点E ,连接OE ,若50BCD ∠=︒,则OED ∠的度数是( )A .35°B .30°C .25°D .20°2.如图,正方形ABCD 中,点E F 、分别在边BC CD 、上,且AE EF FA ==,有下列结论:①ABE ADF ∆≅∆;②CE CF =;③75AEB ∠=︒;④BE DF EF +=;⑤A ABE DF CEF S S S ∆∆∆+=;其中正确的有( )个.A .2B .3C .4D .53.如图,在ABC ,90C ∠=︒,8AC =,6BC =,点P 为斜边AB 上一动点,过点P 作PE AC ⊥于点E ,PF BC ⊥于点F ,连结EF ,则线段EF 的最小值为( )A .1.2B .2.4C .2.5D .4.84.如图,正方形ABCD 和正方形CEFG 中,..BC E 三点在同一直线上,点D 在CG 上.1,3BC CE ==,连接,AF H 是AF 的中点,连接CH ,那么CH 的长是( )A 5B .5C .322D .425.如图所示,在Rt ABC ∆中,90ABC ︒∠=,30BAC ︒∠=,分别以直角边AB 、斜边AC 为边,向外作等边ABD ∆和等边ACE ∆,F 为AC 的中点,DE 与AC 交于点O ,DF 与AB 交于点G .给出如下结论:①四边形ADFE 为菱形;②DF AB ⊥;③14AO AE=;④4CE FG=;其中正确的是( )A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④6.如图,在ABCD中,AD=2AB,CE AB⊥,垂足E在线段AB上,F、G分别是AD、CE的中点,连接FG,EF、CD的延长线交于点H,则下列结论:①12DCF BCD∠=∠;②EF CF=:③2BEC CEFS S=;④3DFE AEF∠=∠.其中,正确结论的个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个7.如图,在菱形ABCD中,若E为对角线AC上一点,且CE CD=,连接DE,若5,8AB AC==,则DEAD=()A.10B.10C.35D.458.已知菱形ABCD的面积为83,对角线AC的长为43,∠BCD=60°,M为BC的中点,若P为对角线AC上一动点,则PB+PM的最小值为()A3B.2 C.3D.49.如图,已知一个矩形纸片OACB,将该纸片放置在平面直角坐标系中,点A(10,0),点B(0,6),点P为BC边上的动点,将△OBP沿OP折叠得到△OPD,连接CD、AD.则下列结论中:①当∠BOP=45°时,四边形OBPD为正方形;②当∠BOP=30°时,△OAD的面积为15;③当P在运动过程中,CD的最小值为234﹣6;④当OD⊥AD时,BP=2.其中结论正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个10.如图,已知△ABC的面积为12,点D在线段AC上,点F在线段BC的延长线上,且BF=4CF,四边形DCFE是平行四边形,则图中阴影部分的面积为()A.2 B.3 C.4 D.5二、填空题11.在平行四边形ABCD 中, BC边上的高为4 ,AB=5 ,25AC ,则平行四边形ABCD 的周长等于______________ .12.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=2,BC=5,点D是BC边上一点且CD=1,点P是线段DB上一动点,连接AP,以AP为斜边在AP的下方作等腰Rt△AOP.当P从点D出发运动至点B停止时,点O的运动路径长为_____.13.如图,∠MAN=90°,点C在边AM上,AC=4,点B为边AN上一动点,连接BC,△A′BC与△ABC关于BC所在直线对称,点D,E分别为AC,BC的中点,连接DE并延长交A′B所在直线于点F,连接A′E.当△A′EF为直角三角形时,AB的长为_____.14.如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCO的边CO、OA分别在x轴、y轴上,点E在边BC上,将该矩形沿AE折叠,点B恰好落在边OC上的F处.若OA=8,CF=4,则点E的坐标是_____.△和等15.已知:点B是线段AC上一点,分别以AB,BC为边在AC的同侧作等边ABD边BCE,点M,N分别是AD,CE的中点,连接MN.若AC=6,设BC=2,则线段MN的长是__________.的平分线交DC于点E,若P,Q分别是AD和AE上16.如图,正方形ABCD中,DAC的动点,则DQ+PQ能取得最小值4时,此正方形的边长为______________.17.如图所示,菱形ABCD,在边AB上有一动点E,过菱形对角线交点O作射线EO与CD 边交于点F,线段EF的垂直平分线分别交BC、AD边于点G、H,得到四边形EGFH,点E 在运动过程中,有如下结论:①可以得到无数个平行四边形EGFH;②可以得到无数个矩形EGFH;③可以得到无数个菱形EGFH;④至少得到一个正方形EGFH .所有正确结论的序号是__.18.菱形ABCD 的周长为24,∠ABC=60°,以AB 为腰在菱形外作底角为45°的等腰△ABE ,连结AC ,CE ,则△ACE 的面积为___________.19.如图,在平行四边形ABCD 中,AC ⊥AB ,AC 与BD 相交于点O ,在同一平面内将△ABC 沿AC 翻折,得到△AB’C ,若四边形ABCD 的面积为24cm 2,则翻折后重叠部分(即S △ACE ) 的面积为________cm 2.20.如图,矩形ABCD 中,CE CB BE ==,延长BE 交AD 于点M ,延长CE 交AD 于点F ,过点E 作EN BE ⊥,交BA 的延长线于点N ,23FE AN ==,,则BC =_________.三、解答题21.如图正方形ABCD ,DE 与HG 相交于点O (O 不与D 、E 重合).(1)如图(1),当90GOD ∠=︒,①求证:DE GH =; ②求证:2GD EH DE +>;(2)如图(2),当45GOD ∠=︒,边长4AB =,25HG =,求DE 的长.22.如下图1,在平面直角坐标系中xoy 中,将一个含30的直角三角板如图放置,直角顶点与原点重合,若点A 的坐标为()1,0-,30ABO ∠=︒.(1)旋转操作:如下图2,将此直角三角板绕点O 顺时针旋转30时,则点B 的坐标为 .(2)问题探究:在图2的基础上继续将直角三角板绕点O 顺时针60︒,如图3,在AB 边上的上方以AB 为边作等边ABC ,问:是否存在这样的点D ,使得以点A 、B 、C 、D 四点为顶点的四边形构成为菱形,若存在,请直接写出点D 所有可能的坐标;若不存在,请说明理由.(3)动点分析:在图3的基础上,过点O 作OP AB ⊥于点P ,如图4,若点F 是边OB 的中点,点M 是射线PF 上的一个动点,当OMB △为直角三角形时,求OM 的长.23.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.24.如图,M 为正方形ABCD 的对角线BD 上一点.过M 作BD 的垂线交AD 于E ,连BE ,取BE 中点O .(1)如图1,连AO MO 、,试证明90AOM ︒∠=;(2)如图2,连接AM AO 、,并延长AO 交对角线BD 于点N ,试探究线段DM MN NB 、、之间的数量关系并证明;(3)如图3,延长对角线BD 至Q 延长DB 至P ,连,CP CQ 若2,9PB PQ ==,且135PCQ ︒∠=,则PC .(直接写出结果)25.猜想与证明:如图①摆放矩形纸片ABCD 与矩形纸片ECGF ,使B ,C ,G 三点在一条直线上,CE 在边CD 上.连结AF ,若M 为AF 的中点,连结DM ,ME ,试猜想DM 与ME 的数量关系,并证明你的结论.拓展与延伸:(1)若将“猜想与证明”中的纸片换成正方形纸片ABCD 与正方形纸片ECGF ,其他条件不变,则DM 和ME 的关系为__________________;(2)如图②摆放正方形纸片ABCD 与正方形纸片ECGF ,使点F 在边CD 上,点M 仍为AF 的中点,试证明(1)中的结论仍然成立.[提示:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半]① ②26.如图,锐角ABC ∆,AB AC =,点D 是边BC 上的一点,以AD 为边作ADE ∆,使AE AD =,EAD BAC ∠=∠.(1)过点E 作//EF DC 交AB 于点F ,连接CF (如图①)①请直接写出EAB ∠与DAC ∠的数量关系;②试判断四边形CDEF 的形状,并证明;(2)若60BAC ∠=,过点C 作//CF DE 交AB 于点F ,连接EF (如图②),那么(1)②中的结论是否任然成立?若成立,请给出证明,若不成立,请说明理由.27.已知:如下图,ABC 和BCD 中,90BAC BDC ∠=∠=,E 为BC 的中点,连接DE AE 、.若DC AE ,在DC 上取一点F ,使得DF DE =,连接EF 交AD 于O . (1)求证:EF DA ⊥.(2)若4,23BC AD ==,求EF 的长.28.如图1,在矩形ABCD 中,对角线AC 与BD 相交于点O ,过点O 作直线EF ⊥BD ,且交AC 于点E ,交BC 于点F ,连接BE 、DF ,且BE 平分∠ABD .(1)①求证:四边形BFDE 是菱形;②求∠EBF 的度数.(2)把(1)中菱形BFDE 进行分离研究,如图2,G ,I 分别在BF ,BE 边上,且BG =BI ,连接GD ,H 为GD 的中点,连接FH ,并延长FH 交ED 于点J ,连接IJ ,IH ,IF ,IG .试探究线段IH 与FH 之间满足的数量关系,并说明理由;(3)把(1)中矩形ABCD 进行特殊化探究,如图3,矩形ABCD 满足AB =AD 时,点E 是对角线AC 上一点,连接DE ,作EF ⊥DE ,垂足为点E ,交AB 于点F ,连接DF ,交AC 于点G .请直接写出线段AG ,GE ,EC 三者之间满足的数量关系.29.阅读下列材料,并解决问题:如图1,在Rt ABC ∆中,90C ∠=︒,8AC =,6BC =,点D 为AC 边上的动点(不与A 、C 重合),以AD ,BD 为边构造ADBE ,求对角线DE 的最小值及此时AD AC 的值是多少.在解决这个问题时,小红画出了一个以AD ,BD 为边的ADBE (如图2),设平行四边形对角线的交点为O ,则有AO BO =.于是得出当OD AC ⊥时,OD 最短,此时DE 取最小值,得出DE 的最小值为6.参考小红的做法,解决以下问题:(1)继续完成阅读材料中的问题:当DE 的长度最小时,AD AC=_______; (2)如图3,延长DA 到点F ,使AF DA =.以DF ,DB 为边作FDBE ,求对角线DE 的最小值及此时AD AC的值.30.已知三角形纸片ABC 的面积为48,BC 的长为8.按下列步骤将三角形纸片ABC 进行裁剪和拼图:第一步:如图1,沿三角形ABC 的中位线DE 将纸片剪成两部分.在线段DE 上任意..取一点F ,在线段BC 上任意..取一点H ,沿FH 将四边形纸片DBCE 剪成两部分; 第二步:如图2,将FH 左侧纸片绕点D 旋转180°,使线段DB 与DA 重合;将FH 右侧纸片绕点E 旋转180°,使线段EC 与EA 重合,再与三角形纸片ADE 拼成一个与三角形纸片ABC 面积相等的四边形纸片.图1 图2(1)当点F ,H 在如图2所示的位置时,请按照第二步的要求,在图2中补全拼接成的四边形;(2)在按以上步骤拼成的所有四边形纸片中,其周长的最小值为_________.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【解析】【分析】根据直角三角形的斜边中线性质可得OE BE OD ==,根据菱形性质可得1652DBE ABC ︒∠=∠=,从而得到OEB ∠度数,再依据90OED OEB ︒∠=-∠即可. 【详解】 解:∵四边形ABCD 是菱形,50BCD ︒∠=,∵O 为BD 中点,1652DBE ABC ︒∠=∠=. DE BC ⊥,∴在 Rt BDE ∆中,OE BE OD ==,65OEB OBE ︒∴∠=∠=.906525OED ︒︒︒∴∠=-=.故选:C .【点睛】本题主要考查了菱形的性质、直角三角形斜边中线的性质,解决这类问题的方法是四边形转化为三角形.2.C解析:C【分析】由已知得AB AD =,AE AF =,利用“HL ”可证ABE ADF ∆≅∆,利用全等的性质判断①②③正确,在AD 上取一点G ,连接FG ,使AG GF =,由正方形,等边三角形的性质可知15DAF ∠=︒,从而得30DGF ∠=︒,设1DF =,则2AG GF ==,3DG =,分别表示AD ,CF ,EF 的长,判断④⑤的正确性.【详解】解:AB AD =,AE AF EF ==,()ABE ADF HL ∴∆≅∆,AEF ∆为等边三角形, BE DF ∴=,又BC CD =,CE CF ∴=,11()(9060)1522BAE BAD EAF ∴∠=∠-∠=︒-︒=︒, 9075AEB BAE ∴∠=︒-∠=︒, ∴①②③正确,在AD 上取一点G ,连接FG ,使AG GF =,则15DAF GFA ∠=∠=︒,230DGF DAF ∴∠=∠=︒,设1DF =,则2AG GF ==,3DG =23AD CD ∴==+13CF CE CD DF ==-=226EF CF ∴==2BE DF +=,∴④错误,⑤12232ABE ADF S S AD DF ∆∆+=⨯⨯= 1232CEF S CE CF ∆=⨯=∴⑤正确.∴正确的结论有:①②③⑤.故选C .【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理的运用.关键是利用全等三角形的性质,把条件集中到直角三角形中,运用勾股定理求解.3.D解析:D【分析】连接PC ,当CP ⊥AB 时,PC 最小,利用三角形面积解答即可.【详解】解:连接PC ,∵PE ⊥AC ,PF ⊥BC ,∴∠PEC=∠PFC=∠C=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=8,BC=6,∴AB=10,∴PC 的最小值为:68 4.810AC BC PC AB ⋅⨯=== ∴线段EF 长的最小值为4.8.故选:D .【点睛】本题主要考查的是矩形的判定与性质,关键是根据矩形的性质和三角形的面积公式解答.4.A解析:A【分析】如下图,根据点H 是AF 的中点和HM ∥FE,可得HP 是△ANF 的中位线,四边形MPNE 是矩形,再根据中位线的性质和矩形的性质,可推导求得HM 、CM 的长,在Rt △HCM 中求CH 即可【详解】如下图,过点H 作BE 的垂线,交BE 于点M ,延长AD 交FE 于点N ,交HM 于点P∵四边形ABCD、CEFG是正方形,∴AD⊥EF,∠E=90°∵HM⊥BE∴四边形PMEN是矩形∵BC=1,CE=3∴NE=1,∴FN=2,PM=1∵HM⊥BE,FE⊥BE,点H是AF的中点∴HM是△ANF的中位线∴HP=12EF=1,AP=PN=2∴CM=1∴在Rt△CHM中,5故选:A【点睛】本题考查正方形的性质和三角形中位线定理,解题关键是将梯形ABEF分割成矩形和三角形的形式,然后才可利用三角形中位线定理.5.D解析:D【分析】由题意得出条件证明△ABC≌△DAF,根据对应角相等可推出②正确;由F是AB中点根据边长转换可以推出④正确;先推出△ECF≌△DFA得出对应边相等推出ADFE为平行四边形且有组临边不等得出①错误;再由以上全等即可得出④正确.【详解】∵△ABD是等边三角形,∴∠BAD=60°,AB=AD,∵∠BAC=30°,知∴∠FAD=∠ABC=90°,AC=2BC,∵F为AC的中点道,∴AC=2AF,∴BC=AF,∴△ABC≌△DAF,∴FD=AC,∴∠ADF=∠BAC=30°,∴DF⊥AB,故②正确,∵EF⊥AC,∠ACB=90°,∴FG∥BC,∵F是AB的中点,∴GF=12 BC,∵BC=12AC,AC=CE,∴GF=14CE,故④说法正确;∵AE=CE,CF=AF,∴∠EFC=90°,∠CEF=30°,∵∠FAD=∠CAB+∠BAD=90°,∴∠EFC=∠DAF,∵DF⊥AB,∴∠ADF=30°,∴∠CEF=∠ADF,∴△ECF≌△DFA(AAS),∴AD=EF,∵FD=AC,∴四边形属ADFE为平行四边形,∵AD≠DF,∴四边形ADFE不是菱形;故①说法不正确;∴AO=12 AF,∴AO=12 AC,∵AE=AC,则AE=4AO,故③说法正确,故选D.【点睛】本体主要考查平行四边形的判定,等边三角形,三角形全等的判定,关键在于熟练掌握基础知识,根据图形结合知识点进行推导.6.C解析:C【分析】由点F 是AD 的中点,结合ABCD 的性质,得FD=CD ,即可判断①;先证∆AEF ≅∆DHF ,再证∆ECH 是直角三角形,即可判断②;由EF=HF ,得2HEC CEF S S =,由CE AB ⊥,CE ⊥CD ,结合三角形的面积公式,即可判断③;设∠AEF=x ,则∠H=x ,根据直角三角形的性质,得∠FCH=∠H=x ,由FD=CD ,∠DFC=∠FCH=x ,由FG ∥CD ∥AB ,得∠AEF=∠EFG=x ,由EF=CF ,∠EFG=∠CFG=x ,进而得到3DFE AEF ∠=∠,即可判断④.【详解】∵点F 是AD 的中点,∴2FD=AD , ∵在ABCD 中,AD=2AB ,∴FD=AB=CD ,∴∠DFC=∠DCF ,∵AD ∥BC ,∴∠DFC=∠BCF ,∴∠DCF=∠BCF ,即:12DCF BCD ∠=∠, ∴①正确;∵AB ∥CD ,∴∠A=∠FDH ,∠AEF=∠H ,又∵AF=DF ,∴∆AEF ≅∆DHF (AAS ),∴EF=HF ,∵CE AB ⊥,∴CE ⊥CD ,即:∆ECH 是直角三角形,∴EF CF ==12EH , ∴②正确;∵EF=HF ,∴2HEC CEF S S =∵CE AB ⊥,CE ⊥CD ,垂足E 在线段AB 上,∴BE CH <,∴BEC HCE SS <, ∴2BEC CEFS S <, ∴③错误;设∠AEF=x ,则∠H=x ,∵在Rt ∆ECH 中,CF=FH=EF ,∴∠FCH=∠H=x ,∵FD=CD ,∴∠DFC=∠FCH=x ,∵点F ,G 分别是EH ,EC 的中点,∴FG ∥CD ∥AB ,∴∠AEF=∠EFG=x ,∵EF=CF ,∴∠EFG=∠CFG=x ,∴∠DFE=∠DFC+∠EFG+∠CFG=3x ,∴3DFE AEF ∠=∠.∴④正确.故选C .【点睛】本题主要考查平行四边形和直角三角形的性质定理的综合,掌握直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,是解题的关键.7.B解析:B【分析】连接BD ,与AC 相交于点O ,则AC ⊥BD ,142AO AC ==,由5AD AB ==,根据勾股定理求出DO ,求出EO ,由勾股定理求出DE ,即可得到答案.【详解】解:连接BD ,与AC 相交于点O ,则AC ⊥BD ,在菱形ABCD 中,142AO AC ==, ∵5AD AB CD ===, 在Rt △AOD 中,由勾股定理,得:22543DO =-=,∵=5CE CD =,8AC =,∴853AE =-=,∴431OE =-=,在Rt △ODE 中,由勾股定理,得223110DE =+=∴105DE AD =. 故选:B.【点睛】 本题考查了菱形的性质,勾股定理,以及线段的和差关系,解题的关键是正确作出辅助线,利用勾股定理求出DE 的长度.8.C解析:C【分析】作点B 关于对角线AC 的对称点,该对称点与D 重合,连接DM ,则PB 与PM 之和的最小值为DM 的长;由菱形的面积可求出BD=4,由题意可证△BCD 是等边三角形,由等边三角形的性质可得DM ⊥BC ,CM=BM=2,由勾股定理可求DM=23.【详解】解:作点B 关于对角线AC 的对称点,该对称点与D 重合,连接DM ,则PB 与PM 之和的最小值为DM 的长;∵菱形ABCD 的面积为3,对角线AC 长为3,∴BD=4,∵BC=CD ,∠BCD=60°,∴△BCD 是等边三角形,∴BD=BC=4,∵M 是BC 的中点,∴DM ⊥BC ,CM=BM=2,在Rt △CDM 中,CM=2,CD=4,∴2216423CD CM -=-故选:C .【点睛】本题考查了轴对称-最短路线问题,菱形的性质,等边三角形的性质,直角三角形勾股定理;掌握利用轴对称求最短距离,将PB 与PM 之和的最小值转化为线段DM 的长是解题的关键.9.D解析:D【分析】①由矩形的性质得到90OBC ∠=︒,根据折叠的性质得到OB OD =,90PDO OBP ,BOP DOP ∠=∠,推出四边形OBPD 是矩形,根据正方形的判定定理即可得到四边形OBPD 为正方形;故①正确;②过D 作DH OA ⊥于H ,得到10OA =,6OB =,根据直角三角形的性质得到132DH OD ,根据三角形的面积公式得到OAD ∆的面积为113101522OA DH ,故②正确; ③连接OC ,于是得到OD CD OC ,即当OD CD OC +=时,CD 取最小值,根据勾股定理得到CD 的最小值为6;故③正确;④根据已知条件推出P ,D ,A 三点共线,根据平行线的性质得到OPBPOA ,等量代换得到OPAPOA ,求得10AP OA ,根据勾股定理得到1082BP BC CP ,故④正确.【详解】解:①四边形OACB 是矩形,90OBC ∴∠=︒,将OBP ∆沿OP 折叠得到OPD ∆, OB OD ∴=,90PDO OBP ,BOP DOP ∠=∠,45BOP ,45DOP BOP ,90BOD =∴∠︒,90BOD OBP ODP , ∴四边形OBPD 是矩形,OB OD =,∴四边形OBPD 为正方形;故①正确;②过D 作DH OA ⊥于H ,点(10,0)A ,点(0,6)B ,10OA ∴=,6OB =, 6OD OB,30BOP DOP , 30DOA , 132DH OD ,OAD ∴∆的面积为113101522OA DH ,故②正确; ③连接OC ,则OD CD OC ,即当OD CD OC +=时,CD 取最小值,6ACOB ,10OA =, 2222106234OC OA AC ,2346CD OC OD ,即CD 的最小值为6;故③正确;④⊥OD AD,90ADO∴∠=︒,90ODP OBP,180ADP,P∴,D,A三点共线,//OA CB,OPB POA,OPB OPD,OPA POA,10AP OA,6AC=,221068CP,1082BP BC CP,故④正确;故选:D.【点睛】本题考查了正方形的判定和性质,矩形的判定和性质,折叠的性质,勾股定理,三角形的面积的计算,正确的识别图形是解题的关键.10.C解析:C【分析】想办法证明S阴=S△ADE+S△DEC=S△AEC,再由EF∥AC,可得S△AEC=S△ACF解决问题.【详解】连接AF、EC.∵BC=4CF,S△ABC=12,∴S△ACF=13×12=4,∵四边形CDEF是平行四边形,∴DE∥CF,EF∥AC,∴S△DEB=S△DEC,∴S阴=S△ADE+S△DEC=S△AEC,∵EF∥AC,∴S△AEC=S△ACF=4,∴S阴=4.故选C.【点睛】本题考查平行四边形的性质、三角形的面积、等高模型等知识,解题的关键是熟练掌握等高模型解决问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考常考题型.二、填空题11.12或20【分析】根据题意分别画出图形,BC边上的高在平行四边形的内部和外部,进而利用勾股定理求出即可.【详解】解:情况一:当BC边上的高在平行四边形的内部时,如图1所示:在平行四边形ABCD中,BC边上的高为4,AB=5,AC=5在Rt△ACE中,由勾股定理可知:2222CE AC AE,(25)42在Rt△ABE中,由勾股定理可知:2222-=-,BE AB AE543∴BC=BE+CE=3+2=5,此时平行四边形ABCD的周长等于2×(AB+BC)=2×(5+5)=20;情况二:当BC边上的高在平行四边形的外部时,如图2所示:在平行四边形ABCD中,BC边上的高为AE=4,AB=5,AC=25在Rt△ACE中,由勾股定理可知:2222(25)42CE AC AE,在Rt△ABE中,由勾股定理可知:2222BE AB AE543=-=-=,∴BC=BE-CE=3-2=1,∴平行四边形ABCD的周长为2×(AB+BC)=2×(5+1)=12,综上所述,平行四边形ABCD的周长等于12或20.故答案为:12或20.【点睛】此题主要考查了平行四边形的性质以及勾股定理等知识,分高在平行四边形内部还是外部讨论是解题关键.12.22【解析】分析:过O点作OE⊥CA于E,OF⊥BC于F,连接CO,如图,易得四边形OECF为矩形,由△AOP为等腰直角三角形得到OA=OP,∠AOP=90°,则可证明△OAE≌△OPF,所以AE=PF,OE=OF,根据角平分线的性质定理的逆定理得到CO平分∠ACP,从而可判断当P 从点D出发运动至点B停止时,点O的运动路径为一条线段,接着证明CE=12(AC+CP),然后分别计算P点在D点和B点时OC的长,从而计算它们的差即可得到P从点D出发运动至点B停止时,点O的运动路径长.详解:过O点作OE⊥CA于E,OF⊥BC于F,连接CO,如图,∵△AOP为等腰直角三角形,∴OA=OP,∠AOP=90°,易得四边形OECF为矩形,∴∠EOF=90°,CE=CF,∴∠AOE=∠POF,∴△OAE≌△OPF,∴AE=PF,OE=OF,∴CO平分∠ACP,∴当P从点D出发运动至点B停止时,点O的运动路径为一条线段,∵AE=PF,即AC-CE=CF-CP,而CE=CF,∴CE=12(AC+CP),∴OC=2CE=2(AC+CP),当AC=2,CP=CD=1时,OC=2×(2+1)=322,当AC=2,CP=CB=5时,OC=22×(2+5)=722,∴当P从点D出发运动至点B停止时,点O的运动路径长=722-322=22.故答案为22.点睛:本题考查了轨迹:灵活运用几何性质确定图形运动过程中不变的几何量,从而判定轨迹的几何特征,然后进行几何计算.也考查了全等三角形的判定与性质.13.43或4【解析】分析:当△A′EF为直角三角形时,存在两种情况:①当∠A'EF=90°时,如图1,根据对称的性质和平行线可得:A'C=A'E=4,根据直角三角形斜边中线的性质得:BC=2A'B=8,最后利用勾股定理可得AB的长;②当∠A'FE=90°时,如图2,证明△ABC是等腰直角三角形,可得AB=AC=4.详解:当△A′EF为直角三角形时,存在两种情况:①当∠A'EF=90°时,如图1,.∵△A′BC与△ABC关于BC所在直线对称,∴A'C=AC=4,∠ACB=∠A'CB,∵点D,E分别为AC,BC的中点,∴D、E是△ABC的中位线,∴DE∥AB,∴∠CDE=∠MAN=90°,∴∠CDE=∠A'EF,∴AC∥A'E,∴∠ACB=∠A'EC,∴∠A'CB=∠A'EC,∴A'C=A'E=4,Rt△A'CB中,∵E是斜边BC的中点,∴BC=2A'E=8,由勾股定理得:AB2=BC2-AC2,∴AB=22-;84=43②当∠A'FE=90°时,如图2,.∵∠ADF=∠A=∠DFB=90°,∴∠ABF=90°,∵△A′BC与△ABC关于BC所在直线对称,∴∠ABC=∠CBA'=45°,∴△ABC是等腰直角三角形,∴AB=AC=4;.综上所述,AB的长为34;故答案为3 4.点睛:本题考查了三角形的中位线定理、勾股定理、轴对称的性质、等腰直角三角形的判定、直角三角形斜边中线的性质,并利用分类讨论的思想解决问题.14.(-10,3)【解析】试题分析:根据题意可知△CEF∽△OFA,可根据相似三角形的性质对应边成比例,可求得OF=2CE,设CE=x,则BE=8-x,然后根据折叠的性质,可得EF=8-x,根据勾股定理可得222+=-,解得x=3,则OF=6,所以OC=10,由此可得点E的坐标为(-10,3). x x4(8)故答案为:(-10,3)1521【分析】如图(见解析),先根据等边三角形的性质、平行四边形的判定与性质可得//,4ME AB ME AB ==,再根据平行线的性质可得60FEM C ∠=∠=︒,然后利用直角三角形的性质、勾股定理可得2,23EF MF ==,从而可得3FN =,最后在Rt FMN 中,利用勾股定理即可得.【详解】如图,连接ME ,过点M 作MF CE ⊥,交CE 延长线于点F ,ABD △和BCE 都是等边三角形,2BC =,60,2,A CBE C BE CE AD A C B B ∴∠=∠=∠=︒====,//AD BE ∴,6AC =,624AD AB ∴==-=,点M ,N 分别是AD ,CE 的中点,112,122AM AD EN CE ∴====, AM BE ∴=,∴四边形ABEM 是平行四边形,//,4ME AB ME AB ∴==, 60FEM C ∴∠=∠=︒,在Rt EFM △中,906030EMF ∠=︒-︒=︒,2212,232EF ME MF ME EF ∴===-=, 123FN EN EF ∴=+=+=,则在Rt FMN 中,22223(23)21MN FN MF =+=+=,故答案为:21.【点睛】本题考查了等边三角形的性质、勾股定理、平行四边形的判定与性质、直角三角形的性质等知识点,通过作辅助线,构造直角三角形和平行四边形是解题关键.16.2【分析】作P 点关于线段AE 的对称点P ',根据轴对称将DQ PQ +转换成DP ',然后当DP AC '⊥的时候DP '是最小的,得到DP '长,最后求出正方形边长DC .【详解】∵AE 是DAC ∠的角平分线,∴P 点关于线段AE 的对称点一定在线段AC 上,记为P '由轴对称可以得到PQ P Q '=,∴DQ PQ DQ P Q DP ''+=+=,如图,当DP AC '⊥的时候DP '是最小的,也就是DQ PQ +取最小值4,∴4DP '=,由正方形的性质P '是AC 的中点,且DP P C ''=,在Rt DCP '中,2222443242DC DP P C ''=+=+==.故答案是:42.【点睛】本题考查轴对称的最短路径问题,解题的关键是能够分析出DQ PQ +取最小值的状态,并将它转换成DP '去求解.17.①③④【分析】由“AAS ”可证△AOE ≌△COF ,△AHO ≌△CGO ,可得OE =OF ,HO =GO ,可证四边形EGFH 是平行四边形,由EF ⊥GH ,可得四边形EGFH 是菱形,可判断①③正确,若四边形ABCD 是正方形,由“ASA ”可证△BOG ≌△COF ,可得OG =OF ,可证四边形EGFH 是正方形,可判断④正确,即可求解.【详解】解:如图,∵四边形ABCD 是菱形,∴AO =CO ,AD ∥BC ,AB ∥CD ,∴∠BAO =∠DCO ,∠AEO =∠CFO ,∴△AOE ≌△COF (AAS ),∴OE =OF ,∵线段EF 的垂直平分线分别交BC 、AD 边于点G 、H ,∴GH 过点O ,GH ⊥EF ,∵AD ∥BC ,∴∠DAO =∠BCO ,∠AHO =∠CGO ,∴△AHO≌△CGO(AAS),∴HO=GO,∴四边形EGFH是平行四边形,∵EF⊥GH,∴四边形EGFH是菱形,∵点E是AB上的一个动点,∴随着点E的移动可以得到无数个平行四边形EGFH,随着点E的移动可以得到无数个菱形EGFH,故①③正确;若四边形ABCD是正方形,∴∠BOC=90°,∠GBO=∠FCO=45°,OB=OC;∵EF⊥GH,∴∠GOF=90°;∠BOG+∠BOF=∠COF+∠BOF=90°,∴∠BOG=∠COF;在△BOG和△COF中,∵BOG COF BO COGBO FCO ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△BOG≌△COF(ASA);∴OG=OF,同理可得:EO=OH,∴GH=EF;∴四边形EGFH是正方形,∵点E是AB上的一个动点,∴至少得到一个正方形EGFH,故④正确,故答案为:①③④.【点睛】本题考查了菱形的判定和性质,平行四边形的判定,正方形的判定,全等三角形的判定和性质等知识,灵活运用这些性质进行推理是关键.18.9或31).【分析】分两种情况画图,利用等腰直角三角形的性质和勾股定理矩形计算即可.【详解】解:①如图1,延长EA交DC于点F,∵菱形ABCD的周长为24,∴AB=BC=6,∵∠ABC=60°,∴三角形ABC是等边三角形,∴∠BAC=60°,当EA⊥BA时,△ABE是等腰直角三角形,∴AE=AB=AC=6,∠EAC=90°+60°=150°,∴∠FAC=30°,∵∠ACD=60°,∴∠AFC=90°,∴CF=12AC=3,则△ACE的面积为:12AE×CF=12×6×3=9;②如图2,过点A作AF⊥EC于点F,由①可知:∠EBC=∠EBA+∠ABC=90°+60°=150°,∵AB=BE=BC=6,∴∠BEC=∠BCE=15°,∴∠AEF=45°-15°=30°,∠ACE=60°-15°=45°,∴AF=12AE,AF=CF=22AC=32∵AB=BE=6,∴AE=2∴2236AE AF-=∴EC=EF+FC=3632则△ACE的面积为:12EC×AF=1(3632)329(31)2⨯⨯=.故答案为:9或31).【点睛】本题考查了菱形的性质、等腰三角形的性质、等边三角形的判定与性质,解决本题的关键是掌握菱形的性质.19.6【分析】由折叠的性质可得∠BAC=∠B'AC=90°,AB=AB',S△ABC=S△AB'C=12cm2,可证点B,点A,点B'三点共线,通过证明四边形ACDB'是平行四边形,可得B'E=CE,即可求解.【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,S△ABC=1242⨯=12cm2,∵在同一平面内将△ABC沿AC翻折,得到△AB′C,∴∠BAC=∠B'AC=90°,AB=AB',S△ABC=S△AB'C=12cm2,∴∠BAB'=180°,∴点B,点A,点B'三点共线,∵AB∥CD,AB'∥CD,∴四边形ACDB'是平行四边形,∴B'E=CE,∴S△ACE=12S△AB'C=6cm2,故答案为:6.【点睛】本题考查了翻折变换,平行四边形的判定和性质,证明点B,点A,点B'三点共线是本题的关键.20.663【分析】通过四边形ABCD是矩形以及CE CB BE==,得到△FEM是等边三角形,根据含30°直角三角形的性质以及勾股定理得到KM,NK,KE的值,进而得到NE的值,再利用30°直角三角形的性质及勾股定理得到BN,BE即可.【详解】解:如图,设NE交AD于点K,∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∠ABC=90°,∴∠MFE=∠FCB,∠FME=∠EBC∵CE CB BE==,∴△BCE为等边三角形,∴∠BEC=∠ECB=∠EBC=60°,∵∠FEM=∠BEC,∴∠FEM=∠MFE=∠FME=60°,∴△FEM 是等边三角形,FM=FE=EM=2,∵EN ⊥BE ,∴∠NEM=∠NEB=90°,∴∠NKA=∠MKE=30°,∴KM=2EM=4,NK=2AN=6,∴在Rt △KME 中,KE=2223KM EM -=,∴NE=NK+KE=6+23,∵∠ABC=90°,∴∠ABE=30°,∴BN=2NE=12+43,∴BE=22663BN NE -=+,∴BC=BE=663,故答案为:663【点睛】本题考查了矩形,等边三角形的性质,以及含30°直角三角形的性质与勾股定理的应用,解题的关键是灵活运用30°直角三角形的性质.三、解答题21.(1)①证明见解析;②证明见解析;(2)103DE =. 【分析】(1)过点D 作//DM GH 交BC 延长线于点M ,连接EH ,①由正方形的性质可得//AD BC ,AD CD =,90A ADC DCM ∠=∠=∠=︒,即可证明四边形DGHM 是平行四边形,可得DM=GH ,由90GOD ∠=︒可得∠EDM=90°,根据直角三角形两锐角互余的性质可得12∠=∠,利用ASA 可证明△ADE≌△CDM,可得DE=DM ,即可证明DE=GH ;②由①得DM=DE ,根据勾股定理可得2,利用三角形三边关系即可得结论; (2)过点D 作DN//GH 交BC 于点N ,作ADM CDN ∠=∠,DM 交BA 延长线于点M ,可证明四边形GHND 为平行四边形,可得DN HG =,GD HN =,根据勾股定理可求出CN 的长,利用AAS 可证明ADM CDN ∆∆≌,可得AM NC =,DM DN =,根据平行线的性质∠EDN=45°,根据角的和差故选可得∠MDE=∠EDN ,利用SAS 可证明MDE NDE ∆∆≌,即可证明AE CN EN +=,设AE x =,利用勾股定理可求出x 的值,进而利用勾股定理求出DE 的值即可得答案.【详解】(1)如图(1),过点D 作//DM GH 交BC 延长线于点M ,连接EH ,EM , ①∵四边形ABCD 为正方形,∴//AD BC ,AD CD =,90A ADC DCM ∠=∠=∠=︒∴四边形DGHM 为平行四边形,∴DM=GH ,GD HM =,∵90GOD ∠=︒,∴90EDM EOH ∠=∠=︒,∴290EDC ∠+∠=︒,∵90ADC ∠=︒,∴190EDC ∠+∠=︒,∴12∠=∠,在ADE ∆和CDM ∆中12A DCM AD DC ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴ADE CDM ∆∆≌,∴DE DM =,∴DE GH =.②在DEM ∆中,∠EDM=90°,∴222DE DM EM +=,∵DE DM =,∴222DE EM =, ∴2EM DE =,在EHM ∆中,HM EH EM +>,∵GD HM =, ∴2GD EH GH +≥.(2)如图(2),过点D 作DN//GH 交BC 于点N ,则四边形GHND 为平行四边形, ∴DN HG =,GD HN =,∵90C ∠=︒,4CD AB ==,25HG DN ==,∴222CN DN DC =-=,∴422BN BC CN =-=-=,作ADM CDN ∠=∠,DM 交BA 延长线于点M ,在ADM ∆和CDN ∆中90C MAD CDN ADM DC AD ∠=∠=︒⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴ADM CDN ∆∆≌,∴AM NC =,DM DN =,∵45GOD EOH ∠=∠=︒,∴45EDN ∠=︒,∴45ADE CDN ∠+∠=︒,∴45ADE ADN MDE ∠+∠=︒=∠,在MDE ∆和NDE ∆中MD ND MDE EDN DE DE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴MDE NDE ∆∆≌,∴EM EN =,即AE AM AE CN EN +=+=,设AE x =,则BE=4-x ,在Rt BEN ∆中,2222(2)x x +=+,解得:43x =, ∴22224410433DE AD AE ⎛⎫=+=+= ⎪⎝⎭.【点睛】本题考查正方形的性质、平行四边形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、三角形的三边关系及勾股定理,熟练掌握相关性质及判定定理,并正确作出辅助线是解题关键.22.(1)(3,32);(2)存在,点D 的坐标为(0,3)或(23,1)或(0,-1);(3)OM=32或212 【分析】(1)过点B 作BD ⊥y 轴于D ,利用30°所对的直角边是斜边的一半和勾股定理求出OB ,再利用30°所对的直角边是斜边的一半和勾股定理求出BD 和OD 即可得出结论;(2)根据题意和等边三角形的性质分别求出点A 、B 、C 的坐标,然后根据菱形的顶点顺序分类讨论,分别画出对应的图形,根据菱形的对角线互相平分即可分别求出结论; (3)利用30°所对的直角边是斜边的一半和勾股定理求出OP 和BP ,然后根据直角三角形的直角顶点分类讨论,分别画出对应的图形,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半、平行四边形的判定及性质、等腰三角形的判定及性质求解即可.【详解】解:(1)如图2,过点B 作BD ⊥y 轴于D由图1中,点A 的坐标为()1,0-,30ABO ∠=︒,∠AOB=90°∴OA=1,AB=2OA=2由勾股定理可得223AB OA -=∵将此直角三角板绕点O 顺时针旋转30∴∠BOD=30°∴BD=132OB =∴2232OB BD -=∴点B 332) 332); (2)在图2的基础上继续将直角三角板绕点O 顺时针60︒,此时点A 落在y 轴上,点B 落在x 轴上。
初中数学数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题含答案
初中数学数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题含答案一、选择题1.如图,正方形ABCD 中,点E 、F 分别在BC 、CD 上,△AEF 是等边三角形连接AC 交EF 于G ,下列结论: ①BE =DF ,②∠DAF =15°,③AC ⊥EF ,④BE+DF =EF ,⑤EC =FG ;其中正确结论有( )个A .2B .3C .4D .52.如图,菱形ABCD 中,∠A 是锐角,E 为边AD 上一点,△ABE 沿着BE 折叠,使点A 的对应点F 恰好落在边CD 上,连接EF ,BF ,给出下列结论:①若∠A =70°,则∠ABE =35°;②若点F 是CD 的中点,则S △ABE 13=S 菱形ABCD 下列判断正确的是( )A .①,②都对B .①,②都错C .①对,②错D .①错,②对3.如图,在ABCD 中,已知6AB =,8AD =,60B ∠=︒,过BC 的中点E 作EF AB ⊥,垂足为F ,与DC 的延长线相交于点H ,则DEF ∆的面积是( )A .3B .123C .143D .1834.如图所示,在周长是10cm 的ABCD 中,AB AD ≠,AC 、BD 相交于点O ,点E 在AD 边上,且OE BD ⊥,是ABE △的周长是( )A .2cmB .3cmC .4cmD .5cm5.如图,在△ABC 中,∠ABC 和∠ACB 的角平分线相交于点O .过点O 作EF ∥BC 交AB 于E .交AC 于F .过点O 作OD ⊥AC 于D .下列五个结论:其中正确的有( )(1) EF=BE+CF ; (2)∠BOC=90°+12∠A ;(3)点O 到△ABC 各边的距离都相等;(4)设OD=m .若AE 十AF =n ,则S △AEF = mn ;(5)S △AEF=S △FOC .A .2个B .3个C .4个D .5个6.如图,90MON ∠=︒,矩形ABCD 在MON ∠的内部,顶点A ,B 分别在射线OM ,ON 上,4AB =,2BC =,则点D 到点O 的最大距离是( )A .222-B .222+C .252-D .22+7.如图,在等腰Rt ABC △中,908C AC ∠==°,,F 是AB 边上的中点,点D 、E 分别在AC 、BC 边上运动,且保持AD CE =.连接DE 、DF 、EF .在此运动变化的过程中,下列结论:①DFE △是等腰直角三角形; ②四边形CDFE 不可能为正方形,③DE 长度的最小值为4; ④四边形CDFE 的面积保持不变;⑤△CDE 面积的最大值为8.其中正确的结论是( )A .①②③B .①④⑤C .①③④D .③④⑤8.如图,正方形ABCD 的边长为2,Q 为CD 边上(异于C ,D ) 的一个动点,AQ 交BD 于点M .过M 作MN ⊥AQ 交BC 于点N ,作NP ⊥BD 于点P ,连接NQ ,下面结论:①AM=MN ;②MP=2;③△CNQ 的周长为3;④BD+2BP=2BM ,其中一定成立的是( )A .①②③④B .①②③C .①②④D .①④9.如图,在□ABCD 中,AD=2AB ,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:(1)∠DCF=12∠BCD ;(2)EF=CF ;(3)S △BEC = 2S △CEF ;(4)∠DFE=3∠AEF ;其中正确的结论是( )A .(1)(2)B .(1)(2)(4)C .(2)(3)(4)D .(1)(3)(4)10.如图,正方形ABCD 中,延长CB 至E 使2CB EB =,以EB 为边作正方形EFGB ,延长FG 交DC 于M ,连接AM ,AF ,H 为AD 的中点,连接FH 分别与AB ,AM 交于点,N K .则下列说法:①ANH GNF △≌△;②DAM NFG ∠=∠;③2FN NK =;④:2:7AFN DMKH S S =△四边形.其中正确的有( )A .4个B .3个C .2个D .1个二、填空题11.如图,某景区湖中有一段“九曲桥”连接湖岸A ,B 两点,“九曲桥”的每一段与AC 平行或BD 平行,若AB =100m ,∠A =∠B =60°,则此“九曲桥”的总长度为_____.12.如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,若重合部分构成的四边形ABCD 中,3AB =,2AC =,则BD 的长为_______________.13.已知在矩形ABCD中,3,3,2AB BC==点P在直线BC上,点Q在直线CD上,且,AP PQ⊥当AP PQ=时,AP=________________.14.如图,在平行四边形ABCD,AD=2AB,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:①∠BCD=2∠DCF;②EF=CF;③S△CDF=S△CEF;④∠DFE=3∠AEF,-定成立的是_________.(把所有正确结论的序号都填在横线上)15.如图,有一张矩形纸条ABCD,AB=10cm,BC=3cm,点M,N分别在边AB,CD上,CN=1cm.现将四边形BCNM沿MN折叠,使点B,C分别落在点B',C'上.在点M从点A运动到点B的过程中,若边MB'与边CD交于点E,则点E相应运动的路径长为_____cm.16.如图,在平行四边形ABCD中,AC⊥AB,AC与BD相交于点O,在同一平面内将△ABC 沿AC翻折,得到△AB’C,若四边形ABCD的面积为24cm2,则翻折后重叠部分(即S△ACE) 的面积为________cm2.17.如图,▱ABCD中,∠DAB=30°,AB=6,BC=2,P为边CD上的一动点,则2PB+ PD 的最小值等于______.18.如图,矩形纸片ABCD,AB=5,BC=3,点P在BC边上,将△CDP沿DP折叠,点C落在点E处,PE,DE分别交AB于点O,F,且OP=OF,则AF的值为______.19.定理:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,即:如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,若点D是斜边AB的中点,则CD=12AB,运用:如图2,△ABC中,∠BAC=90°,AB=2,AC=3,点D是BC的中点,将△ABD沿AD翻折得到△AED连接BE,CE,DE,则CE的长为_____.20.如图,在□ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,AB=OB,E为AC上一点,BE平分∠ABO,EF⊥BC于点F,∠CAD=45°,EF交BD于点P,BP=5,则BC的长为_______.三、解答题21.已知,在△ABC中,∠BAC=90°,∠ABC=45°,D为直线BC上一动点(不与点B,C重合),以AD 为边作正方形ADEF ,连接CF .(1)如图1,当点D 在线段BC 上时,BC 与CF 的位置关系是 ,BC 、CF 、CD 三条线段之间的数量关系为 ;(2)如图2,当点D 在线段BC 的延长线上时,其他条件不变,请猜想BC 与CF 的位置关系BC ,CD ,CF 三条线段之间的数量关系并证明;(3)如图3,当点D 在线段BC 的反向延长线上时,点A ,F 分别在直线BC 的两侧,其他条件不变.若正方形ADEF 的对角线AE ,DF 相交于点O ,OC =132,DB =5,则△ABC 的面积为 .(直接写出答案)22.如图1,在正方形ABCD 中,点M 、N 分别在边BC 、CD 上,AM 、AN 分别交BD 于点P 、Q ,连接CQ 、MQ .且CQ MQ =.(1)求证:QAB QMC ∠=∠(2)求证:90AQM ∠=︒(3)如图2,连接MN ,当2BM =,3CN =,求AMN 的面积图1 图223.综合与探究(1)如图1,在正方形ABCD 中,E 是AB 上一点,F 是AD 延长线上一点,且DF BE =.CE 和CF 之间有怎样的关系.请说明理由.(2)如图2,在正方形ABCD 中,E 是AB 上一点,G 是AD 上一点,如果45GCE ∠=︒,请你利用(1)的结论证明:GE BE CD =+.(3)运用(1)(2)解答中所积累的经验和知识,完成下题:如图3在直角梯形ABCD 中,//()AD BC BC AD >,90B ∠=︒,12AB BC ==,E 是AB 上一点,且45DCE ∠=︒,4BE =,求DE 的长.24.在矩形ABCD 中,将矩形折叠,使点B 落在边AD (含端点)上,落点记为E ,这时折痕与边BC 或者边CD (含端点)交于点F (如图1和图2),然后展开铺平,连接BE ,EF .(1)操作发现:①在矩形ABCD 中,任意折叠所得的△BEF 是一个 三角形;②当折痕经过点A 时,BE 与AE 的数量关系为 .(2)深入探究:在矩形ABCD 中,AB =3,BC =23.①当△BEF 是等边三角形时,求出BF 的长;②△BEF 的面积是否存在最大值,若存在,求出此时EF 的长;若不存在,请说明理由.25.(1)如图①,在正方形ABCD 中,AEF ∆的顶点E ,F 分别在BC ,CD 边上,高AG 与正方形的边长相等,求EAF ∠的度数;(2)如图②,在Rt ABD ∆中,90,BAD AD AB ︒∠==,点M ,N 是BD 边上的任意两点,且45MAN ︒∠=,将ABM ∆绕点A 逆时针旋转90度至ADH ∆位置,连接NH ,试判断MN ,ND ,DH 之间的数量关系,并说明理由;(3)在图①中,连接BD 分别交AE ,AF 于点M ,N ,若正方形ABCD 的边长为12,GF=6,BM= 32,求EG ,MN 的长.26.如图①,已知正方形ABCD 中,E ,F 分别是边AD ,CD 上的点(点E ,F 不与端点重合),且AE=DF ,BE ,AF 交于点P ,过点C 作CH ⊥BE 交BE 于点H .(1)求证:AF ∥CH ;(2)若AB=23 ,AE=2,试求线段PH 的长;(3)如图②,连结CP 并延长交AD 于点Q ,若点H 是BP 的中点,试求 CP PQ的值. 27.如图,矩形ABCD 中,AB=4,AD=3,∠A 的角平分线交边CD 于点E .点P 从点A 出发沿射线AE 以每秒2个单位长度的速度运动,Q 为AP 的中点,过点Q 作QH ⊥AB 于点H ,在射线AE 的下方作平行四边形PQHM (点M 在点H 的右侧),设P 点运动时间为t 秒.(1)直接写出AQH 的面积(用含t 的代数式表示).(2)当点M 落在BC 边上时,求t 的值.(3)在运动过程中,整个图形中形成的三角形是否存在全等三角形?若存在,请写出所有全等三角形,并求出对应的t 的值;若不存在请说明理由(不能添加辅助线).28.已知如图1,四边形ABCD 是正方形,45EAF ︒∠= .()1如图1,若点,E F 分别在边BC CD 、上,延长线段CB 至G ,使得BG DF =,若3,2BE BG ==,求EF 的长;()2如图2,若点,E F 分别在边CB DC 、延长线上时,求证: .EF DF BE =-()3如图3,如果四边形ABCD 不是正方形,但满足,90,45,AB AD BAD BCD EAF ︒︒=∠=∠=∠=且7, 13,5BC DC CF ===,请你直接写出BE 的长.29.在矩形ABCD 中,BE 平分∠ABC 交CD 边于点E .点F 在BC 边上,且FE⊥AE.(1)如图1,①∠BEC=_________°;②在图1已有的三角形中,找到一对全等的三角形,并证明你的结论;(2)如图2,FH∥CD 交AD 于点H ,交BE 于点M .NH∥BE,NB∥HE,连接NE .若AB=4,AH=2,求NE 的长.30.在边长为5的正方形ABCD 中,点E 在边CD 所在直线上,连接BE ,以BE 为边,在BE 的下方作正方形BEFG ,并连接AG .(1)如图1,当点E 与点D 重合时,AG =;(2)如图2,当点E 在线段CD 上时,DE =2,求AG 的长;(3)若AG =517,请直接写出此时DE 的长.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【分析】根据已知条件易证△ABE ≌△ADF ,根据全等三角形的性质即可判定①②;由正方形的性质就可以得出EC=FC ,就可以得出AC 垂直平分EF ,即可判定③;设EC=FC=x ,由勾股定理和三角函数计算后即可判定④⑤.【详解】∵四边形ABCD 是正方形,∴AB=BC=CD=AD ,∠B=∠BCD=∠D=∠BAD=90°.∵△AEF 等边三角形,∴AE=EF=AF ,∠EAF=60°.∴∠BAE+∠DAF=30°.在Rt △ABE 和Rt △ADF 中,AE AF AB AD⎧⎨⎩== , Rt △ABE ≌Rt △ADF (HL ),∴BE=DF (故①正确).∠BAE=∠DAF ,∴∠DAF+∠DAF=30°,即∠DAF=15°(故②正确),∵BC=CD ,∴BC-BE=CD-DF ,即CE=CF ,∵AE=AF ,∴AC 垂直平分EF .(故③正确).设EC=FC=x ,由勾股定理,得:,2EF CG FG x ===, ∴EC ≠FG (⑤错误)在Rt △AEG 中,sin 60sin 602sin 60AG AE EF CG ︒︒︒===⨯=,AC ∴=,AB ∴=,22x x BE x +-∴=-=,BE DF x ∴+=-≠,(故④错误),综上所述,正确的结论为①②③,共3个,故选B .【点睛】本题考查了正方形的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,勾股定理的运用,等边三角形的性质的运用,解答本题时运用勾股定理的性质解题的关键.2.A解析:A【解析】【分析】只要证明BF BC =,可得ABF BFC C 70∠∠∠===,即可得出ABE 35∠=;延长EF 交BC 的延长线于M ,只要证明DEF ≌CMF ,推出EF FM =,可得EMB BCDE S S =四边形,BEF MBE 1S S 2=,推出ABE ABCD 1S S 3菱形=. 【详解】 ①∵四边形ABCD 是菱形,∴AB ∥CD ,∠C=∠A=70°.∵BA=BF=BC ,∴∠BFC=∠C=70°,∴∠ABF=∠BFC=70°,∴∠ABE 12=∠ABF=35°,故①正确;②如图,延长EF 交BC 的延长线于M ,∵四边形ABCD 是菱形,F 是CD 中点,∴DF=CF ,∠D=∠FCM ,∠EFD=∠MFC ,∴△DEF ≌△CMF ,∴EF=FM ,∴S 四边形BCDE =S △EMB ,S △BEF 12=S △MBE ,∴S △BEF 12=S 四边形BCDE ,∴S △ABE 13=S 菱形ABCD .故②正确, 故选A .【点睛】 本题考查了菱形的性质、等腰三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.3.A解析:A【分析】根据平行四边形的性质得到6AB CD ==,8AD BC ==,求出BE 、BF 、EF ,根据()BFE CHE ASA 得出2CH =,23EH ,根据三角形的面积公式求DFH ∆的面积,即可求出答案. 【详解】解:四边形ABCD 是平行四边形,8AD BC ∴==,//AB CD ,6AB CD ==,E 为BC 中点,4BE CE ∴==,60B ∠=︒,EF AB ⊥,30FEB ∴∠=︒,2BF ∴=, 由勾股定理得:23EF =,//AB CD ,BECH , 在BFE ∆和CHE ∆中, BECH BE CE BEF CEH ,()BFE CHE ASA , 23EF EH ,2CH BF , ∴111622323163222DHF S DH FH DC CH FE HE ,1832DEF DHF S S .故选:A .【点睛】本题主要考查对平行四边形的性质,平行线的性质,勾股定理,含30度角的直角三角形,三角形的面积,三角形的内角和定理等知识点的理解和掌握,能综合运用这些性质进行计算是解此题的关键.4.D解析:D【分析】根据平行四边形的性质求出AB+AD=5cm,根据线段的垂直平分线求出BE=DE,求出ABE ∆的周长等于AB+AD ,代入求出即可.【详解】∵10ABCD C cm =∴=5AB AD cm +∵在ABCD 中,OB=OD ,OE BD ⊥∴EB=ED∴AEB CAB AE BE AB AE BE AB AD =++=++=+ ∴5AEB C cm =故选:D .【点睛】本题主要考查的知识点是平行四边形对边相等的这条性质,结合线段的垂直平分线的性质来进行计算是解题的关键.5.B解析:B【分析】由在ABC ∆中,ABC ∠和ACB ∠的平分线相交于点O ,根据角平分线的定义与三角形内角和定理,即可求得②1902BOC A ∠=+∠︒正确;由平行线的性质和角平分线的定义得出BEO ∆和CFO ∆是等腰三角形得出EF BE CF =+故①正确;由角平分线定理与三角形面积的求解方法,即可求得③设OD m =,AE AF n +=,则12AEF S mn ∆=,故③错误;E 、F 不可能是三角形ABC 的中点,则EF 不能为中位线故④正确.【详解】解:在ABC ∆中,ABC ∠和ACB ∠的平分线相交于点O ,12OBC ABC ∴∠=∠,12OCB ACB ∠=∠,180A ABC ACB ∠+∠+∠=︒,1902OBC OCB A ∴∠+∠=︒-∠, 1180()902BOC OBC OCB A ∴∠=︒-∠+∠=︒+∠;故(2)正确; 在ABC ∆中,ABC ∠和ACB ∠的平分线相交于点O ,OBC OBE ∴∠=∠,OCB OCF ∠=∠, //EF BC ,OBC EOB ∴∠=∠,OCB FOC ∠=∠, EOB OBE ∴∠=∠,FOC OCF ∠=∠,BE OE ∴=,CF OF =,EF OE OF BE CF ∴=+=+,故(1)正确;过点O 作OM AB ⊥于M ,作ON BC ⊥于N ,连接OA ,在ABC ∆中,ABC ∠和ACB ∠的平分线相交于点O ,ON OD OM m ∴===,1111()2222AEF AOE AOF S S S AE OM AF OD OD AE AF mn ∆∆∆∴=+=+=+=;故(3)正确,(4)错误;12EOB S BE OM ∆=,12OCF S FC OD ∆=, OM OD =,BE 不一定等于CF ,EOB S ∆∴不一定等于FOC S .故(5)错误,综上可知其中正确的结论是(1)(2)(3),故选:B .【点睛】此题考查了三角形中位线定理的运用,以及平行线的性质、等腰三角形的判定与性质.此题难度适中,解题的关键是注意数形结合思想的应用.6.B解析:B【分析】取DC 的中点E ,连接OE 、DE 、OD ,根据三角形的任意两边之和大于第三边可知当O 、E 、D 三点共线时,点D 到点O 的距离最大,再根据勾股定理求出DE 的长,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半求出OE 的长,两者相加即可得解.【详解】取AB 中点E ,连接OE 、DE 、OD ,90MON ∠=︒, 122OE AB ∴==. 在Rt DAE ∆中,利用勾股定理可得22DE =.在ODE ∆中,根据三角形三边关系可知DE OE OD +>,∴当O 、E 、D 三点共线时,OD 最大为222OE DE +=+.故选B .【点睛】本题考查了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到性质,三角形的三边关系,矩形的性质,勾股定理,根据三角形的三边关系判断出点O 、E 、D 三点共线时,点D 到点O 的距离最大是解题的关键.7.B解析:B【分析】①连接CF ,证明△ADF ≌△CEF ,得到△EDF 是等腰直角三角形;②根据中点的性质和直角三角形的性质得到四边形CDFE 是菱形,利用正方形的判定定理进行判断;③当DE 最小时,DF 也最小,利用垂线段的性质求出DF 的最小值,进行计算即可; ④根据△ADF ≌△CEF ,得到S 四边形CEFD =S △AFC ;⑤由③的结论进行计算即可.【详解】①连接CF ,∵△ABC 是等腰直角三角形,且F 是AB 边上的中点,∴∠FCB=∠A=∠B =45°,CF=AF=FB ,∵AD=CE ,∴△ADF ≌△CEF ,∴EF=DF ,∠AFD=∠CFE ,∵∠AFD+∠CFD=90°,∴∠CFE+∠CFD=∠EFD=90°,∴△EDF是等腰直角三角形,①正确;②当D、E分别为AC、BC中点,即DF、EF分别为Rt△AFC和Rt△BFC斜边上的中线,∴CD=DF=12AC,FE=EC=12BC,∴CD=DF=FE=EC,四边形CDFE是菱形,又∠C=90°,∴四边形CDFE是正方形,②错误;③由于△DEF是等腰直角三角形,因此当DE最小时,DF也最小,当DF⊥AC时,DE最小,此时EF=DF=12BC=4.∴==④∵△ADF≌△CEF,∴S△CEF=S△ADF,∴S四边形CEFD=S△AFC,∴四边形CDFE的面积保持不变,④正确;⑤由③可知当DE最小时,DF也最小,DF的最小值是4,则DE的最小值为当△CEF面积最大时,此时△DEF的面积最小.此时S△CEF=S四边形CEFD-S△DEF=S△AFC-S△DEF=16-8=8,⑤正确;综上,正确的是:①④⑤,故选:B.【点睛】本题考查了正方形的判定、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定和性质,掌握正方形的判定定理、全等三角形的判定定理和性质定理、理解点到直线的距离的概念是解题的关键.8.C解析:C【分析】连接AC交BD于O,作ME⊥AB于E,MF⊥BC于F,延长CB到H,使得BH=DQ.①正确.只要证明△AME≌△NMF即可;②正确.只要证明△AOM≌△MPN即可;③错误.只要证明∠ADQ≌△ABH,由此推出△ANQ≌△ANH即可;④正确.只要证明△AME≌△NMF,证得四边形EMFB是正方形即可解决问题;【详解】连接AC交BD于O,作ME⊥AB于E,MF⊥BC于F,延长CB到H,使得BH=DQ.∵四边形ABCD是正方形,∴AC⊥BD,222,∠DBA=∠DBC=45°,∴ME=MF,∵∠MEB=∠MFB=∠EBF=90°,∴四边形EMFB是矩形,∵ME=MF,∴四边形EMFB是正方形,∴∠EMF=∠AMN=90°,∴∠AME=∠NMF,∵∠AEM=∠MFN=90°,∴△AME≌△NMF(ASA),∴AM=MN,故①正确;∵∠OAM+∠AMO=90°,∠AMO+∠NMP=90°,∴∠AMO=∠MNP,∵∠AOM=∠NPM=90°,∴△AOM≌△MPN(AAS),∴2,故②正确;∵DQ=BH,AD=AB,∠ADQ=∠ABH=90°,∴∠ADQ≌△ABH(SAS),∴AQ=AH,∠QAD=∠BAH,∴∠BAH+∠BAQ=∠DAQ+∠BAQ=90°,∵AM=MN,∠AMN=90°,∴∠MAN=45°,∴∠NAQ=∠NAH=45°,∴△ANQ≌△ANH(SAS),∴NQ=NH=BN+BH=BN+DQ,∴△CNQ的周长=CN+CQ+BN+DQ=4,故③错误;∵BD+2BP=2BO+2BP=2AO+2BP=2PM+2BP,∴BD+2BP=2BM,故④正确.故选:C.【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.9.B解析:B【分析】利用平行四边形的性质:平行四边形的对边相等且平行,再由全等三角形的判定得出△AEF ≌△DMF (ASA ),利用全等三角形的性质得出对应线段之间关系进而得出答案.【详解】(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 ,∴∠DCF=12∠BCD ,故正确; (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 ,故正确;(3)∵EF=FM ,∴S △EFC =S △CFM ,∵MC >BE ,∴S △BEC <2S △EFC故S △BEC =2S △CEF 错误;(4)设∠FEC=x ,则∠FCE=x ,∴∠DCF=∠DFC=90°-x ,∴∠EFC=180°-2x ,∴∠EFD=90°-x+180°-2x=270°-3x ,∵∠AEF=90°-x ,∴∠DFE=3∠AEF ,故正确,故选:B .【点睛】此题主要考查了平行四边形的性质以及全等三角形的判定与性质等知识,解决本题的关键是得出△AEF ≌△DME .10.A解析:A【分析】根据正方形的性质,以及中点的性质可得△FGN ≌△HAN ,即证①;利用角度之间的等量关系的转换可以判断②;根据△AKH ∽△MKF ,进而利用相似三角形的性质即可判断③;设AN=12AG=x ,则AH=2x ,FM=6x ,根据△AKH ∽△MKF 得出2163AH x MF x ==,再利用三角形的面积公式求出△AFN 的面积,再利用DHKM ADM AKH S SS =-即可求出四边形DHKM的面积,作比即可判断④.【详解】 ∵四边形EFGB 是正方形,CE=2EB ,四边形ABCD 是正方形∴G 为AB 中点,∠FGN=∠HAN=90°,AD=AB即FG=AG=GB=12AB 又H 是AD 的中点 AH=12AD ∴FG=HA又∠FNG=∠HNA∴△FGN ≌△HAN ,故①正确;∵∠DAM+∠GAM=90°又∠NFG+∠FNG=90°即∠FNG=∠GAM∵∠FNG+∠NFG+90°=180°∠AMD+∠DAM+90°=180°∠FNG=∠GAM=∠AMD∴DAM NFG ∠=∠,故②正确;由图可得:MF=FG+MG=3EB△AKH ∽△MKF ∴13KH AH KF MF == ∴KF=3KH又∵NH=NF 且FH=KF+KH=4KH=NH+NF∴NH=NF=2KH∴KH=KN∴FN=2NK ,故③正确;∵AN=GN 且AN+GN=AG∴可设AN=12AG=x ,则AH=2x ,FM=6x 由题意可得:△AKH ∽△MKF 且相似比为:2163AH x MF x == ∴△AKH 以AH 为底边的高为:11242x x ⨯= ∴212AFN S AN FG x =⨯⨯= 112225DHKM ADM AKH S S S AD DM AH x =-=⨯⨯-⨯⨯ 211172422222x x x x x =⨯⨯-⨯⨯= ∴2:7AFN DHKM S S =,故④正确; 故答案选择A .【点睛】本题考查了矩形、全等三角形的判定与性质以及相似三角形的判定与性质,难度较大,需要熟练掌握相关基础知识.二、填空题11.200m【分析】如图,延长AC 、BD 交于点E ,延长HK 交AE 于F ,延长NJ 交FH 于M ,则四边形EDHF ,四边形MNCF ,四边形MKGJ 是平行四边形,△ABC 是等边三角形,由此即可解决问题.【详解】如图,延长AC 、BD 交于点E ,延长HK 交AE 于F ,延长NJ 交FH 于M由题意可知,四边形EDHF ,四边形MNCF ,四边形MKGJ 是平行四边形∵∠A =∠B =60°∴18060E A B ∠=-∠-∠=∴△ABC 是等边三角形∴ED =FM+MK+KH =CN+JG+HK ,EC =EF+FC =JN+KG+DH∴“九曲桥”的总长度是AE+EB =2AB =200m故答案为:200m .【点睛】本题考查了平行四边形、等边三角形、三角形内角和的知识;解题的关键是熟练掌握平行四边形、等边三角形、三角形内角和的性质,从而完成求解.12.42【分析】首先由对边分别平行可判断四边形ABCD 为平行四边形,连接AC 和BD ,过A 点分别作DC 和BC 的垂线,垂足分别为F 和E ,通过证明△ADF ≌△ABC 来证明四边形ABCD 为菱形,从而得到AC 与BD 相互垂直平分,再利用勾股定理求得BD 长度.【详解】解:连接AC 和BD ,其交点为O ,过A 点分别作DC 和BC 的垂线,垂足分别为F 和E ,∵AB ∥CD ,AD ∥BC ,∴四边形ABCD 为平行四边形,∴∠ADF=∠ABE ,∵两纸条宽度相同,∴AF=AE ,∵90ADF ABE AFD AEB AF AE ∠=∠⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩∴△ADF ≌△ABE ,∴AD=AB ,∴四边形ABCD 为菱形,∴AC 与BD 相互垂直平分,∴BD=22242AB AO -=故本题答案为:42【点睛】本题考察了菱形的相关性质,综合运用了三角形全等和勾股定理,注意辅助线的构造一定要从相关条件以及可运用的证明工具入手,不要盲目作辅助线.13.322或3102【分析】 根据点P 在直线BC 上,点Q 在直线CD 上,分两种情况:1.P 、Q 点位于线段上;2.P 、Q 点位于线段的延长上,再通过三角形全等得出相应的边长,最后根据勾股即可求解.【详解】解:当P 点位于线段BC 上,Q 点位于线段CD 上时:∵四边形ABCD 是矩形,AP PQ ⊥∴∠BAP=∠CPQ ,∠APB=∠PQC∵AP PQ =∴ABP PCQ ≅∴PC=AB=32,BP=BC-PC=3-32=32∴AP=223322+()()=322当P 点位于线段BC 的延长线上,Q 点位于线段CD 的延长线上时:∵四边形ABCD 是矩形,AP PQ ⊥∴∠BAP=∠CPQ ,∠APB=∠PQC∵AP PQ =∴ABP PCQ ≅∴PC=AB=32,BP=BC+PC=3+32=92∴AP=223922+()()=3102故答案为:322或3102【点睛】 此题主要考查三角形全等的判定及性质、勾股定理,熟练运用判定定理和性质定理是解题的关键.14.①②④【分析】①根据平行四边形的性质和等腰三角形的性质即可判断;②延长EF ,交CD 延长线于点M ,首先根据平行四边形的性质证明AEFDFM ≅△△,得出,FE MF AEFM =∠=∠,进而得出90ECD AEC ∠=∠=︒,从而利用直角三角形斜边中线的性质即可判断;③由FE MF =,得出EFC CFM SS =,从而可判断正误; ④设FEC x ∠= ,利用三角形内角和定理分别表示出∠DFE 和∠AEF ,从而判断正误.【详解】①∵点F 是AD 的中点,∴AF FD = .∵在平行四边形ABCD 中,AD =2AB , //,AD BC AF FD CD ∴==,,DFC FCB DFC DCF ∴∠=∠∠=∠ ,FCB DCF ∴∠=∠,∴∠BCD =2∠DCF ,故①正确;②延长EF ,交CD 延长线于点M ,∵四边形ABCD 是平行四边形,//AB CD ∴,A MDF ∴∠=∠,∵点F 是AD 的中点,∴AF FD = .在AEF 和DFM 中,A FDM AF DFAFE DFM ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩()AEF DFM ASA ∴≅△△,FE MF AEF M ∴=∠=∠.CE AB ⊥ ,90AEC ∴∠=︒,90ECD AEC ∴∠=∠=︒,12CF EM EF ∴==,故②正确; ③∵FE MF =,∴EFC CFM S S = .CFM CDF MDF S S S =+△△△CDF EFC S S ∴<△△,故③错误;④设FEC x ∠= ,则FCE x ∠=,90DCF DFC x ∴∠=∠=︒- ,1802EFC x ∴∠=︒-,9018022703EFD x x x ∴∠=︒-+︒-=︒- .90AEF x ∠=︒- ,3DFE AEF ∴∠=∠,故④正确;综上所述,正确的有①②④,故答案为 :①②④.【点睛】本题主要考查平行四边形的性质,全等三角形的判定及性质,三角形内角和定理,掌握这些性质和定理是解题的关键.151【分析】探究点E 的运动轨迹,寻找特殊位置解决问题即可.【详解】如图1中,当点M 与A 重合时,AE =EN ,设AE =EN =xcm ,在Rt △ADE 中,则有x 2=32+(9﹣x )2,解得x =5,∴DE =10﹣1-5=4(cm ),如图2中,当点M 运动到MB ′⊥AB 时,DE ′的值最大,DE ′=10﹣1﹣3=6(cm ),如图3中,当点M 运动到点B ′落在CD 时, 22221310NB C N C B ''''=+=+=DB ′(即DE ″)=10﹣1﹣10=(9﹣10)(cm ),∴点E 的运动轨迹E →E ′→E ″,运动路径=EE ′+E ′B ′=6﹣4+6﹣(910101)(cm ).101.【点睛】本题考查翻折变换,矩形的性质,解直角三角形等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,属于中考填空题中的压轴题.16.6【分析】由折叠的性质可得∠BAC=∠B'AC=90°,AB=AB',S △ABC =S △AB'C =12cm 2,可证点B ,点A ,点B'三点共线,通过证明四边形ACDB'是平行四边形,可得B'E=CE ,即可求解.【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,S△ABC=1242=12cm2,∵在同一平面内将△ABC沿AC翻折,得到△AB′C,∴∠BAC=∠B'AC=90°,AB=AB',S△ABC=S△AB'C=12cm2,∴∠BAB'=180°,∴点B,点A,点B'三点共线,∵AB∥CD,AB'∥CD,∴四边形ACDB'是平行四边形,∴B'E=CE,∴S△ACE=12S△AB'C=6cm2,故答案为:6.【点睛】本题考查了翻折变换,平行四边形的判定和性质,证明点B,点A,点B'三点共线是本题的关键.17.6【分析】过点P作PE⊥AD交AD的延长线于点E,根据四边形ABCD是平行四边形,得到 AB∥CD,推出PE=12PD,由此得到当PB+PE最小时2PB+ PD有最小值,此时P、B、E三点在同一条直线上,利用∠DAB=30°,∠AEP=90°,AB=6求出PB+PE的最小值=12AB=3,得到2PB+PD的最小值等于6.【详解】过点P作PE⊥AD交AD的延长线于点E,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,∴∠EDC=∠DAB=30°,∴PE=12 PD,∵2PB+ PD=2(PB+12PD)=2(PB+PE),∴当PB+PE最小时2PB+ PD有最小值,此时P、B、E三点在同一条直线上,∵∠DAB=30°,∠AEP=90°,AB=6,∴PB+PE的最小值=12AB=3,∴2PB+ PD的最小值等于6,故答案为:6.【点睛】此题考查平行四边形的性质,直角三角形含30°角的问题,动点问题,将线段2PB+PD 转化为三点共线的形式是解题的关键.18.207【分析】根据折叠的性质可得出DC=DE 、CP=EP ,由“AAS”可证△OEF ≌△OBP ,可得出OE=OB 、EF=BP ,设EF=x ,则BP=x 、DF=5-x 、BF=PC=3-x ,进而可得出AF=2+x ,在Rt △DAF 中,利用勾股定理可求出x 的值,即可得AF 的长.【详解】解:∵将△CDP 沿DP 折叠,点C 落在点E 处,∴DC =DE =5,CP =EP .在△OEF 和△OBP 中,90EOF BOP B E OP OF ∠=∠⎧⎪∠=∠=⎨⎪=⎩, ∴△OEF ≌△OBP (AAS ),∴OE =OB ,EF =BP .设EF =x ,则BP =x ,DF =DE -EF =5-x ,又∵BF =OB +OF =OE +OP =PE =PC ,PC =BC -BP =3-x ,∴AF =AB -BF =2+x .在Rt △DAF 中,AF 2+AD 2=DF 2,∴(2+x )2+32=(5-x )2,∴x =67∴AF =2+67=207故答案为:207 【点睛】本题考查了翻折变换,矩形的性质,全等三角形的判定与性质以及勾股定理的应用,解题时常常设要求的线段长为x ,然后根据折叠和轴对称的性质用含x 的代数式表示其他线段的长度,选择适当的直角三角形,运用勾股定理列出方程求出答案.19 【分析】根据12•BC •AH =12•AB •AC ,可得AH =13,根据 12AD •BO =12BD •AH ,得OB =13,再根据BE =2OB =13,运用勾股定理可得EC . 【详解】设BE 交AD 于O ,作AH ⊥BC 于H .在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AB =2,AC =3,由勾股定理得:BC∵点D 是BC 的中点,∴AD =DC =DB , ∵12•BC •AH =12•AB •AC ,∴AH ∵AE =AB ,DE =DB ,∴点A 在BE 的垂直平分线上,点D 在BE 的垂直平分线上,∴AD 垂直平分线段BE , ∵12AD •BO =12BD •AH ,∴OB =13,∴BE =2OB =13, ∵DE =DB=CD , ∴∠DBE=∠DEB ,∠DEC=∠DCE ,∴∠DEB+∠DEC=12×180°=90°,即:∠BEC=90°,∴在Rt △BCE 中,EC =13.故答案为:13.【点睛】本题主要考查直角三角形的性质,勾股定理以及翻折的性质,掌握“直角三角形斜边长的中线等于斜边的一半”以及面积法求三角形的高,是解题的关键.20.4【分析】过点E 作EM ∥AD ,由△ABO 是等腰三角形,根据三线合一可知点E 是AO 的中点,可证得EM=12AD=12BC ,根据已知可求得∠CEF=∠ECF=45°,从而得∠BEF=45°,△BEF 为等腰直角三角形,可得BF=EF=FC=12BC ,因此可证明△BFP ≌△MEP (AAS ),则EP=FP=12FC ,在Rt △BFP 中,利用勾股定理可求得x ,即得答案.【详解】 过点E 作EM ∥AD ,交BD 于M ,设EM=x ,∵AB=OB ,BE 平分∠ABO ,∴△ABO 是等腰三角形,点E 是AO 的中点,BE ⊥AO ,∠BEO=90°,∴EM 是△AOD 的中位线,又∵ABCD 是平行四边形,∴BC=AD=2EM=2x ,∵EF ⊥BC , ∠CAD=45°,AD ∥BC ,∴∠BCA=∠CAD=45°,∠EFC=90°,∴△EFC 为等腰直角三角形,∴EF=FC ,∠FEC=45°,∴∠BEF=90°-∠FEC=45°,则△BEF 为等腰直角三角形,∴BF=EF=FC=12BC=x , ∵EM ∥BF ,∴∠EMP=∠FBP ,∠PEM=∠PFB=90°,EM=BF ,则△BFP ≌△MEP (ASA ),∴EP=FP=12EF=12FC=12x , ∴在Rt △BFP 中,222BP BF PF =+, 即:2221(5)()2x x =+,解得:2x =,∴BC=2x =4,故答案为:4.【点睛】考查了平行四边形的性质,等腰三角形的性质,三线合一的应用,平行线的性质,全等三角形的判定和性质,利用勾股定理求三角形边长,熟记图形的性质定理是解题的关键.三、解答题21.(1)BC⊥CF,CF+CD=BC;(2)CF⊥BC,CF﹣CD=BC,证明详见解析;(3)494.【分析】(1)△ABC是等腰直角三角形,利用SAS即可证明△BAD≌△CAF,从而证得CF=BD,据此即可证得;(2)同(1)相同,利用SAS即可证得△BAD≌△CAF,从而证得BD=CF,即可得到CF﹣CD=BC;(3)先证明△BAD≌△CAF,进而得出△FCD是直角三角形,根据直角三角形斜边上中线的性质即可得到DF的长,再求出CD,BC即可解决问题.【详解】(1)如图1中,∵∠BAC=90°,∠ABC=45°,∴∠ACB=∠ABC=45°,∴AB=AC,∵四边形ADEF是正方形,∴AD=AF,∠DAF=90°,∵∠BAD=90°﹣∠DAC,∠CAF=90°﹣∠DAC,∴∠BAD=∠CAF,∵在△BAD 和△CAF 中,AB AC BAD CAF AD AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BAD ≌△CAF (SAS ),∴BD =CF ,∠ABD =∠ACF =45°,∴∠FCB =∠ACF +∠ACB =90°,即CF ⊥BC ,∵BD +CD =BC ,∴CF +CD =BC ;故答案为:CF ⊥BC ,CF +CD =BC .(2)结论:CF ⊥BC ,CF ﹣CD =BC .理由:如图2中,∵∠BAC =90°,∠ABC =45°,∴∠ACB =∠ABC =45°,∴AB =AC ,∵四边形ADEF 是正方形,∴AD =AF ,∠DAF =90°,∵∠BAD =90°+∠DAC ,∠CAF =90°+∠DAC ,∴∠BAD =∠CAF ,∵在△BAD 和△CAF 中,AB AC BAD CAF AD AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BAD ≌△CAF (SAS ),∴BD =CF ,∠ABD =∠ACF =45°,∴∠FCB =∠ACF +∠ACB =90°,即CF ⊥BC ,∴BC +CD =CF ,∴CF ﹣CD =BC ;(3)如图3中,∵∠BAC =90°,∠ABC =45°,∴∠ACB =∠ABC =45°,∴AB =AC ,∵四边形ADEF 是正方形,∴AD =AF ,∠DAF =90°,∵∠BAD =90°﹣∠BAF ,∠CAF =90°﹣∠BAF ,∴∠BAD =∠CAF ,∵在△BAD 和△CAF 中,AB AC BAD CAF AD AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BAD ≌△CAF (SAS ),∴∠ACF =∠ABD ,BD =CF =5,∵∠ABC =45°,∴∠ABD =135°,∴∠ACF =∠ABD =135°,∴∠FCD =135°﹣45°=90°,∴△FCD 是直角三角形.∵OD =OF ,∴DF =2OC =13,∴Rt △CDF 中,CD 2222135DF CF -=-12,∴BC =DC ﹣BD =12﹣5=7,∴AB =AC =722, ∴S △ABC 1272492224=⨯=. 【点睛】本题主要考查了等腰直角三角形的性质,勾股定理,正方形的性质以及全等三角形的判定与性质,判断出△BAD ≌△CAF 是解本题的关键.22.(1)见解析(2)见解析(3)15【分析】(1)根据四边形ABCD 是正方形,得到∠QBA =∠QBC ,进而可得△QBA ≌ △QBC ,∠QAB =∠QCB ,再根据CQ =MQ ,得到∠QCB =∠QMC ,即可求证;(2)根据∠QAB =∠QMC ,∠QMC +∠QMB =180°,得到∠QAB +∠QMB =180°,在四边形QABM 中,∠QAB +∠QMB +∠ABM +∠AQM =360°可得∠ABM +∠AQM =180°,再根据∠ABM =90°即可求解;(3)设正方形ABCD 的边长为a ,延长ND 至点H ,使DH =BM =2,证得△ADH ≌△ABM ,得到∠DAH =∠BAM ,且AH =AM ,由(2)知,△QAM 是等腰直角三角形,易得∠NAM =∠NAH ,进而得到△NAM ≌ △NAH ,在Rt △MNC 中,利用勾股定理得到6a =,即可求解.【详解】解:(1)∵四边形ABCD 是正方形∴∠QBA =∠QBC在△QBA 和△QBC 中BA BC QBA QBC QB QB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△QBA ≌ △QBC (SAS )∴∠QAB =∠QCB又∵CQ =MQ∴∠QCB =∠QMC∴∠QAB =∠QMC (2)∵∠QAB =∠QMC又∵∠QMC +∠QMB =180°∴∠QAB +∠QMB =180°在四边形QABM 中∠QAB +∠QMB +∠ABM +∠AQM =360°∴∠ABM +∠AQM =180°而∠ABM =90°∴∠AQM =90°(3)设正方形ABCD 的边长为a ,则2MC a =-,3ND a =-延长ND 至点H ,使DH =BM =2易证△ADH ≌ △ABM∴∠DAH =∠BAM ,且AH =AM由(2)知,△QAM 是等腰直角三角形∴∠QAM =45°∴∠DAN +∠BAM =45°。
数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题含答案解析
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,将矩形纸片ABCD沿对角线AC折叠,使点B落到到B′的位置,AB′与CD交于点E.(1)求证:△AED≌△CEB′(2)若AB = 8,DE = 3,点P为线段AC上任意一点,PG⊥AE于G,PH⊥BC于H.求PG + PH的值.【答案】(1)证明见解析;(2).【解析】【分析】(1)由折叠的性质知,,,,则由得到;(2)由,可得,又由,即可求得的长,然后在中,利用勾股定理即可求得的长,再过点作于,由角平分线的性质,可得,易证得四边形是矩形,继而可求得答案.【详解】(1)四边形为矩形,,,又,;(2),,,,在中,,过点作于,,,,,,,、、共线,,四边形是矩形,,.【点睛】此题考查了折叠的性质、矩形的性质、角平分线的性质、等腰三角形的判定与性质以及勾股定理等知识.此题难度较大,注意掌握折叠前后图形的对应关系,注意掌握辅助线的作法,注意数形结合思想的应用.2.如图,平面直角坐标系中,四边形OABC为矩形,点A,B的坐标分别为(4,0),(4,3),动点M,N分别从O,B同时出发.以每秒1个单位的速度运动.其中,点M 沿OA向终点A运动,点N沿BC向终点C运动.过点M作MP⊥OA,交AC于P,连接NP,已知动点运动了x秒.(1)P点的坐标为多少(用含x的代数式表示);(2)试求△NPC面积S的表达式,并求出面积S的最大值及相应的x值;(3)当x为何值时,△NPC是一个等腰三角形?简要说明理由.【答案】(1)P点坐标为(x,3﹣x).(2)S的最大值为,此时x=2.(3)x=,或x=,或x=.【解析】试题分析:(1)求P点的坐标,也就是求OM和PM的长,已知了OM的长为x,关键是求出PM的长,方法不唯一,①可通过PM∥OC得出的对应成比例线段来求;②也可延长MP交BC于Q,先在直角三角形CPQ中根据CQ的长和∠ACB的正切值求出PQ的长,然后根据PM=AB﹣PQ来求出PM的长.得出OM和PM的长,即可求出P点的坐标.(2)可按(1)②中的方法经求出PQ的长,而CN的长可根据CN=BC﹣BN来求得,因此根据三角形的面积计算公式即可得出S,x的函数关系式.(3)本题要分类讨论:①当CP=CN时,可在直角三角形CPQ中,用CQ的长即x和∠ABC的余弦值求出CP的表达式,然后联立CN的表达式即可求出x的值;②当CP=PN时,那么CQ=QN,先在直角三角形CPQ中求出CQ的长,然后根据QN=CN﹣CQ求出QN的表达式,根据题设的等量条件即可得出x的值.③当CN=PN时,先求出QP和QN的长,然后在直角三角形PNQ中,用勾股定理求出PN 的长,联立CN的表达式即可求出x的值.试题解析:(1)过点P作PQ⊥BC于点Q,有题意可得:PQ∥AB,∴△CQP∽△CBA,∴∴解得:QP=x,∴PM=3﹣x,由题意可知,C(0,3),M(x,0),N(4﹣x,3),P点坐标为(x,3﹣x).(2)设△NPC的面积为S,在△NPC中,NC=4﹣x,NC边上的高为,其中,0≤x≤4.∴S=(4﹣x)×x=(﹣x2+4x)=﹣(x﹣2)2+.∴S的最大值为,此时x=2.(3)延长MP交CB于Q,则有PQ⊥BC.①若NP=CP,∵PQ⊥BC,∴NQ=CQ=x.∴3x=4,∴x=.②若CP=CN,则CN=4﹣x,PQ=x,CP=x,4﹣x=x,∴x=;③若CN=NP,则CN=4﹣x.∵PQ=x,NQ=4﹣2x,∵在Rt△PNQ中,PN2=NQ2+PQ2,∴(4﹣x)2=(4﹣2x)2+(x)2,∴x=.综上所述,x=,或x=,或x=.考点:二次函数综合题.3.操作:如图,边长为2的正方形ABCD,点P在射线BC上,将△ABP沿AP向右翻折,得到△AEP,DE所在直线与AP所在直线交于点F.探究:(1)如图1,当点P在线段BC上时,①若∠BAP=30°,求∠AFE的度数;②若点E 恰为线段DF的中点时,请通过运算说明点P会在线段BC的什么位置?并求出此时∠AFD 的度数.归纳:(2)若点P是线段BC上任意一点时(不与B,C重合),∠AFD的度数是否会发生变化?试证明你的结论;猜想:(3)如图2,若点P在BC边的延长线上时,∠AFD的度数是否会发生变化?试在图中画出图形,并直接写出结论.【答案】(1)①45°;②BC的中点,45°;(2)不会发生变化,证明参见解析;(3)不会发生变化,作图参见解析.【解析】试题分析:(1)当点P在线段BC上时,①由折叠得到一对角相等,再利用正方形性质求出∠DAE度数,在三角形AFD中,利用内角和定理求出所求角度数即可;②由E为DF中点,得到P为BC中点,如图1,连接BE交AF于点O,作EG∥AD,得EG∥BC,得到AF垂直平分BE,进而得到三角形BOP与三角形EOG全等,利用全等三角形对应边相等得到BP=EG=1,得到P为BC中点,进而求出所求角度数即可;(2)若点P是线段BC上任意一点时(不与B,C重合),∠AFD的度数不会发生变化,作AG⊥DF于点G,如图1(a)所示,利用折叠的性质及三线合一性质,根据等式的性质求出∠1+∠2的度数,即为∠FAG 度数,即可求出∠F度数;(3)作出相应图形,如图2所示,若点P在BC边的延长线上时,∠AFD的度数不会发生变化,理由为:作AG⊥DE于G,得∠DAG=∠EAG,设∠DAG=∠EAG=α,根据∠FAE为∠BAE一半求出所求角度数即可.试题解析:(1)①当点P在线段BC上时,∵∠EAP=∠BAP=30°,∴∠DAE=90°﹣30°×2=30°,在△ADE中,AD=AE,∠DAE=30°,∴∠ADE=∠AED=(180°﹣30°)÷2=75°,在△AFD中,∠FAD=30°+30°=60°,∠ADF=75°,∴∠AFE=180°﹣60°﹣75°=45°;②点E为DF 的中点时,P也为BC的中点,理由如下:如图1,连接BE交AF于点O,作EG∥AD,得EG∥BC,∵EG∥AD,DE=EF,∴EG=AD=1,∵AB=AE,∴点A在线段BE的垂直平分线上,同理可得点P在线段BE的垂直平分线上,∴AF垂直平分线段BE,∴OB=OE,∵GE∥BP,∴∠OBP=∠OEG,∠OPB=∠OGE,∴△BOP≌△EOG,∴BP=EG=1,即P为BC的中点,∴∠DAF=90°﹣∠BAF,∠ADF=45°+∠BAF,∴∠AFD=180°﹣∠DAF﹣∠ADF=45°;(2)∠AFD的度数不会发生变化,作AG⊥DF于点G,如图1(a)所示,在△ADE中,AD=AE,AG⊥DE,∵AG平分∠DAE,即∠2=∠DAG,且∠1=∠BAP,∴∠1+∠2=×90°=45°,即∠FAG=45°,则∠AFD=90°﹣45°=45°;(3)如图2所示,∠AFE的大小不会发生变化,∠AFE=45°,作AG⊥DE于G,得∠DAG=∠EAG,设∠DAG=∠EAG=α,∴∠BAE=90°+2α,∴∠FAE=∠BAE=45°+α,∴∠FAG=∠FAE﹣∠EAG=45°,在Rt△AFG中,∠AFE=90°﹣45°=45°.考点:1.正方形的性质;2.折叠性质;3.全等三角形的判定与性质.4.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AC=60cm,∠A=60°,点D从点C出发沿CA方向以4cm/秒的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向以2cm/秒的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D、E运动的时间是t 秒(0<t≤15).过点D作DF⊥BC于点F,连接DE,EF.(1)求证:AE=DF;(2)四边形AEFD能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t值,如果不能,说明理由;(3)当t为何值时,△DEF为直角三角形?请说明理由.【答案】(1)见解析;(2)能,t=10;(3)t=152或12.【解析】【分析】(1)利用t表示出CD以及AE的长,然后在直角△CDF中,利用直角三角形的性质求得DF的长,即可证明;(2)易证四边形AEFD是平行四边形,当AD=AE时,四边形AEFD是菱形,据此即可列方程求得t的值;(3)△DEF为直角三角形,分∠EDF=90°和∠DEF=90°两种情况讨论.【详解】解:(1)证明:∵在Rt△ABC中,∠C=90°﹣∠A=30°,∴AB=12AC=12×60=30cm,∵CD=4t,AE=2t,又∵在Rt△CDF中,∠C=30°,∴DF=12CD=2t,∴DF=AE;(2)能,∵DF∥AB,DF=AE,∴四边形AEFD是平行四边形,当AD=AE时,四边形AEFD是菱形,即60﹣4t=2t,解得:t=10,∴当t=10时,AEFD是菱形;(3)若△DEF为直角三角形,有两种情况:①如图1,∠EDF=90°,DE∥BC,则AD=2AE,即60﹣4t=2×2t,解得:t=152,②如图2,∠DEF=90°,DE⊥AC,则AE=2AD,即2t2(604t)=-,解得:t=12,综上所述,当t=152或12时,△DEF为直角三角形.5.(1)如图①,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,过点O作直线EF⊥BD,交AD于点E,交BC于点F,连接BE、DF,且BE平分∠ABD.①求证:四边形BFDE是菱形;②直接写出∠EBF的度数;(2)把(1)中菱形BFDE进行分离研究,如图②,点G、I分别在BF、BE边上,且BG=BI,连接GD,H为GD的中点,连接FH并延长,交ED于点J,连接IJ、IH、IF、IG.试探究线段IH与FH之间满足的关系,并说明理由;(3)把(1)中矩形ABCD进行特殊化探究,如图③,当矩形ABCD满足AB=AD时,点E是对角线AC上一点,连接DE、EF、DF,使△DEF是等腰直角三角形,DF交AC于点G.请直接写出线段AG、GE、EC三者之间满足的数量关系.【答案】(1)①详见解析;②60°.(2)IH =3FH ;(3)EG 2=AG 2+CE 2.【解析】【分析】(1)①由△DOE ≌△BOF ,推出EO =OF ,∵OB =OD ,推出四边形EBFD 是平行四边形,再证明EB =ED 即可.②先证明∠ABD =2∠ADB ,推出∠ADB =30°,延长即可解决问题.(2)IH =3FH .只要证明△IJF 是等边三角形即可.(3)结论:EG 2=AG 2+CE 2.如图3中,将△ADG 绕点D 逆时针旋转90°得到△DCM ,先证明△DEG ≌△DEM ,再证明△ECM 是直角三角形即可解决问题.【详解】(1)①证明:如图1中,∵四边形ABCD 是矩形,∴AD ∥BC ,OB =OD ,∴∠EDO =∠FBO ,在△DOE 和△BOF 中,EDO FBO OD OBEOD BOF ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩=== , ∴△DOE ≌△BOF ,∴EO =OF ,∵OB =OD ,∴四边形EBFD 是平行四边形,∵EF ⊥BD ,OB =OD ,∴EB =ED ,∴四边形EBFD 是菱形.②∵BE 平分∠ABD ,∴∠ABE =∠EBD ,∵EB =ED ,∴∠EBD =∠EDB ,∴∠ABD =2∠ADB ,∵∠ABD +∠ADB =90°,∴∠ADB =30°,∠ABD =60°,∴∠ABE =∠EBO =∠OBF =30°,∴∠EBF =60°.(2)结论:IH=3FH .理由:如图2中,延长BE 到M ,使得EM =EJ ,连接MJ .∵四边形EBFD 是菱形,∠B =60°,∴EB =BF =ED ,DE ∥BF ,∴∠JDH =∠FGH ,在△DHJ 和△GHF 中,DHG GHF DH GHJDH FGH ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩=== , ∴△DHJ ≌△GHF ,∴DJ =FG ,JH =HF ,∴EJ =BG =EM =BI ,∴BE =IM =BF ,∵∠MEJ =∠B =60°,∴△MEJ 是等边三角形,∴MJ =EM =NI ,∠M =∠B =60°在△BIF 和△MJI 中,BI MJ B M BF IM ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△BIF ≌△MJI ,∴IJ =IF ,∠BFI =∠MIJ ,∵HJ =HF ,∴IH ⊥JF ,∵∠BFI +∠BIF =120°,∴∠MIJ +∠BIF =120°,∴∠JIF =60°,∴△JIF 是等边三角形,在Rt △IHF 中,∵∠IHF =90°,∠IFH =60°,∴∠FIH =30°,∴IH=3FH .(3)结论:EG 2=AG 2+CE 2.理由:如图3中,将△ADG 绕点D 逆时针旋转90°得到△DCM ,∵∠FAD +∠DEF =90°,∴AFED 四点共圆,∴∠EDF =∠DAE =45°,∠ADC =90°,∴∠ADF +∠EDC =45°,∵∠ADF =∠CDM ,∴∠CDM +∠CDE =45°=∠EDG ,在△DEM 和△DEG 中,DE DE EDG EDM DG DM ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== , ∴△DEG ≌△DEM ,∴GE =EM ,∵∠DCM =∠DAG =∠ACD =45°,AG =CM ,∴∠ECM =90°∴EC 2+CM 2=EM 2,∵EG =EM ,AG =CM ,∴GE 2=AG 2+CE 2.【点睛】考查四边形综合题、矩形的性质、正方形的性质、菱形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形,学会转化的思想思考问题.6.如图,在△ABC 中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,以线段AB 为边向外作等边△ABD ,点E 是线段AB 的中点,连接CE 并延长交线段AD 于点F .(1)求证:四边形BCFD为平行四边形;(2)若AB=6,求平行四边形ADBC的面积.【答案】(1)见解析;(2)S平行四边形ADBC=273.【解析】【分析】(1)在Rt△ABC中,E为AB的中点,则CE=12AB,BE=12AB,得到∠BCE=∠EBC=60°.由△AEF≌△BEC,得∠AFE=∠BCE=60°.又∠D=60°,得∠AFE=∠D=60度.所以FC∥BD,又因为∠BAD=∠ABC=60°,所以AD∥BC,即FD//BC,则四边形BCFD是平行四边形.(2)在Rt△ABC中,求出BC,AC即可解决问题;【详解】解:(1)证明:在△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,∴∠ABC=60°,在等边△ABD中,∠BAD=60°,∴∠BAD=∠ABC=60°,∵E为AB的中点,∴AE=BE,又∵∠AEF=∠BEC,∴△AEF≌△BEC,在△ABC中,∠ACB=90°,E为AB的中点,∴CE=12AB,BE=12AB,∴CE=AE,∴∠EAC=∠ECA=30°,∴∠BCE=∠EBC=60°,又∵△AEF≌△BEC,∴∠AFE=∠BCE=60°,又∵∠D=60°,∴∠AFE=∠D=60°,∴FC∥BD,又∵∠BAD=∠ABC=60°,∴AD∥BC,即FD∥BC,∴四边形BCFD是平行四边形;(2)解:在Rt△ABC中,∵∠BAC=30°,AB=6,∴BC=AF=3,AC=33,∴S平行四边形BCFD=3×33=93,S△ACF=12×3×33=93,S平行四边形ADBC=273.【点睛】本题考查平行四边形的判定和性质、直角三角形斜边中线定理、等边三角形的性质、解直角三角形、勾股定理等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.7.已知AD是△ABC的中线P是线段AD上的一点(不与点A、D重合),连接PB、PC,E、F、G、H分别是AB、AC、PB、PC的中点,AD与EF交于点M;(1)如图1,当AB=AC时,求证:四边形EGHF是矩形;(2)如图2,当点P与点M重合时,在不添加任何辅助线的条件下,写出所有与△BPE面积相等的三角形(不包括△BPE本身).【答案】(1)见解析;(2)△APE、△APF、△CPF、△PGH.【解析】【分析】(1)由三角形中位线定理得出EG∥AP,EF∥BC,EF=12BC,GH∥BC,GH=12BC,推出EF∥GH,EF=GH,证得四边形EGHF是平行四边形,证得EF⊥AP,推出EF⊥EG,即可得出结论;(2)由△APE与△BPE的底AE=BE,又等高,得出S△APE=S△BPE,由△APE与△APF的底EP=FP,又等高,得出S△APE=S△APF,由△APF与△CPF的底AF=CF,又等高,得出S△APF=S△CPF,证得△PGH底边GH上的高等于△AEF底边EF上高的一半,推出S△PGH=12S△AEF=S△APF,即可得出结果.【详解】(1)证明:∵E、F、G、H分别是AB、AC、PB、PC的中点,∴EG∥AP,EF∥BC,EF=12BC,GH∥BC,GH=12BC,∴EF∥GH,EF=GH,∴四边形EGHF是平行四边形,∵AB=AC,∴AD⊥BC,∴EF⊥AP,∵EG∥AP,∴EF⊥EG,∴平行四边形EGHF是矩形;(2)∵PE是△APB的中线,∴△APE与△BPE的底AE=BE,又等高,∴S△APE=S△BPE,∵AP是△AEF的中线,∴△APE与△APF的底EP=FP,又等高,∴S△APE=S△APF,∴S△APF=S△BPE,∵PF是△APC的中线,∴△APF与△CPF的底AF=CF,又等高,∴S△APF=S△CPF,∴S△CPF=S△BPE,∵EF∥GH∥BC,E、F、G、H分别是AB、AC、PB、PC的中点,∴△AEF底边EF上的高等于△ABC底边BC上高的一半,△PGH底边GH上的高等于△PBC 底边BC上高的一半,∴△PGH底边GH上的高等于△AEF底边EF上高的一半,∵GH=EF,∴S△PGH=12S△AEF=S△APF,综上所述,与△BPE面积相等的三角形为:△APE、△APF、△CPF、△PGH.【点睛】本题考查了矩形的判定与性质、平行四边形的判定、三角形中位线定理、平行线的性质、三角形面积的计算等知识,熟练掌握三角形中位线定理是解决问题的关键.8.(1)(问题发现)如图1,在Rt△ABC中,AB=AC=2,∠BAC=90°,点D为BC的中点,以CD为一边作正方形CDEF,点E恰好与点A重合,则线段BE与AF的数量关系为(2)(拓展研究)在(1)的条件下,如果正方形CDEF绕点C旋转,连接BE,CE,AF,线段BE与AF的数量关系有无变化?请仅就图2的情形给出证明;(3)(问题发现)当正方形CDEF旋转到B,E,F三点共线时候,直接写出线段AF的长.【答案】(1)2AF;(2)无变化;(3)AF313.【解析】试题分析:(1)先利用等腰直角三角形的性质得出2,再得出BE=AB=2,即可得出结论;(2)先利用三角函数得出2CACB=,同理得出2CFCE=△ACF∽△BCE,进而得出结论;(3)分两种情况计算,当点E在线段BF上时,如图2,先利用勾股定理求出2,6,即可得出62,借助(2)得出的结论,当点E在线段BF的延长线上,同前一种情况一样即可得出结论.试题解析:(1)在Rt△ABC中,AB=AC=2,根据勾股定理得,22,点D为BC的中点,∴AD=122,∵四边形CDEF是正方形,∴2,∵BE=AB=2,∴2AF,故答案为AF ;(2)无变化;如图2,在Rt △ABC 中,AB=AC=2,∴∠ABC=∠ACB=45°,∴sin ∠ABC=2CA CB =, 在正方形CDEF 中,∠FEC=12∠FED=45°,在Rt △CEF 中,sin ∠FEC=2CF CE =, ∴CF CA CE CB=, ∵∠FCE=∠ACB=45°,∴∠FCE ﹣∠ACE=∠ACB ﹣∠ACE ,∴∠FCA=∠ECB ,∴△ACF ∽△BCE ,∴BE CBAF CA=∴AF , ∴线段BE 与AF 的数量关系无变化;(3)当点E 在线段AF 上时,如图2,由(1)知,,在Rt △BCF 中,,,根据勾股定理得,,∴BE=BF ﹣,由(2)知,,∴﹣1,当点E 在线段BF 的延长线上时,如图3,在Rt △ABC 中,AB=AC=2,∴∠ABC=∠ACB=45°,∴sin ∠ABC=CA CB =, 在正方形CDEF 中,∠FEC=12∠FED=45°,在Rt △CEF 中,sin ∠FEC=2CF CE = ,∴CF CA CE CB = , ∵∠FCE=∠ACB=45°,∴∠FCB+∠ACB=∠FCB+∠FCE ,∴∠FCA=∠ECB ,∴△ACF ∽△BCE ,∴BE CBAF CA=∴AF ,由(1)知,,在Rt △BCF 中,,,根据勾股定理得,,∴由(2)知,,∴+1.即:当正方形CDEF 旋转到B ,E ,F 三点共线时候,线段AF 1+1.9.菱形ABCD中、∠BAD=120°,点O为射线CA上的动点,作射线OM与直线BC相交于点E,将射线OM绕点O逆时针旋转60°,得到射线ON,射线ON与直线CD相交于点F.(1)如图①,点O与点A重合时,点E,F分别在线段BC,CD上,请直接写出CE,CF,CA三条段段之间的数量关系;(2)如图②,点O在CA的延长线上,且OA=13AC,E,F分别在线段BC的延长线和线段CD的延长线上,请写出CE,CF,CA三条线段之间的数量关系,并说明理由;(3)点O在线段AC上,若AB=6,BO=27,当CF=1时,请直接写出BE的长.【答案】(1)CA=CE+CF.(2)CF-CE=43AC.(3)BE的值为3或5或1.【解析】【分析】(1)如图①中,结论:CA=CE+CF.只要证明△ADF≌△ACE(SAS)即可解决问题;(2)结论:CF-CE=43AC.如图②中,如图作OG∥AD交CF于G,则△OGC是等边三角形.只要证明△FOG≌△EOC(ASA)即可解决问题;(3)分四种情形画出图形分别求解即可解决问题.【详解】(1)如图①中,结论:CA=CE+CF.理由:∵四边形ABCD是菱形,∠BAD=120°∴AB=AD=DC=BC,∠BAC=∠DAC=60°∴△ABC,△ACD都是等边三角形,∵∠DAC=∠EAF=60°,∴∠DAF=∠CAE,∵CA=AD,∠D=∠ACE=60°,∴△ADF≌△ACE(SAS),∴DF=CE,∴CE+CF=CF+DF=CD=AC,∴CA=CE+CF.(2)结论:CF-CE=43 AC.理由:如图②中,如图作OG∥AD交CF于G,则△OGC是等边三角形.∵∠GOC=∠FOE=60°,∴∠FOG=∠EOC,∵OG=OC,∠OGF=∠ACE=120°,∴△FOG≌△EOC(ASA),∴CE=FG,∵OC=OG,CA=CD,∴OA=DG,∴CF-EC=CF-FG=CG=CD+DG=AC+13AC=43AC,(3)作BH⊥AC于H.∵AB=6,AH=CH=3,∴BH=33,如图③-1中,当点O在线段AH上,点F在线段CD上,点E在线段BC上时.∵OB=27,∴OH=22OB BH=1,∴OC=3+1=4,由(1)可知:CO=CE+CF,∵OC=4,CF=1,∴CE=3,∴BE=6-3=3.如图③-2中,当点O在线段AH上,点F在线段DC的延长线上,点E在线段BC上时.由(2)可知:CE-CF=OC,∴CE=4+1=5,∴BE=1.如图③-3中,当点O在线段CH上,点F在线段CD上,点E在线段BC上时.同法可证:OC=CE+CF,∵OC=CH-OH=3-1=2,CF=1,∴CE=1,∴BE=6-1=5.如图③-4中,当点O在线段CH上,点F在线段DC的延长线上,点E在线段BC上时.同法可知:CE-CF=OC,∴CE=2+1=3,∴BE=3,综上所述,满足条件的BE的值为3或5或1.【点睛】本题属于四边形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的性质,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.10.如图,已知矩形ABCD中,E是AD上一点,F是AB上的一点,EF⊥EC,且EF=EC.(1)求证:△AEF≌△DCE.(2)若DE=4cm,矩形ABCD的周长为32cm,求AE的长.【答案】(1)证明见解析;(2)6cm.【解析】分析:(1)根据EF⊥CE,求证∠AEF=∠ECD.再利用AAS即可求证△AEF≌△DCE.(2)利用全等三角形的性质,对应边相等,再根据矩形ABCD的周长为32cm,即可求得AE的长.详解:(1)证明:∵EF⊥CE,∴∠FEC=90°,∴∠AEF+∠DEC=90°,而∠ECD+∠DEC=90°,∴∠AEF=∠ECD.在Rt△AEF和Rt△DEC中,∠FAE=∠EDC=90°,∠AEF=∠ECD,EF=EC.∴△AEF≌△DCE.(2)解:∵△AEF≌△DCE.AE=CD.AD=AE+4.∵矩形ABCD的周长为32cm,∴2(AE+AE+4)=32.解得,AE=6(cm).答:AE的长为6cm.点睛:此题主要考查学生对全等三角形的判定与性质和矩形的性质等知识点的理解和掌握,难易程度适中,是一道很典型的题目.。
数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题含详细答案
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如果两个三角形的两条边对应相等,夹角互补,那么这两个三角形叫做互补三角形,如图2,分别以△ABC的边AB、AC为边向外作正方形ABDE和ACGF,则图中的两个三角形就是互补三角形.(1)用尺规将图1中的△ABC分割成两个互补三角形;(2)证明图2中的△ABC分割成两个互补三角形;(3)如图3,在图2的基础上再以BC为边向外作正方形BCHI.①已知三个正方形面积分别是17、13、10,在如图4的网格中(网格中每个小正方形的边长为1)画出边长为、、的三角形,并计算图3中六边形DEFGHI的面积.②若△ABC的面积为2,求以EF、DI、HG的长为边的三角形面积.【答案】(1)作图见解析(2)证明见解析(3)①62;②6【解析】试题分析:(1)作BC边上的中线AD即可.(2)根据互补三角形的定义证明即可.(3)①画出图形后,利用割补法求面积即可.②平移△CHG到AMF,连接EM,IM,则AM=CH=BI,只要证明S△EFM=3S△ABC即可.试题解析:(1)如图1中,作BC边上的中线AD,△ABD和△ADC是互补三角形.(2)如图2中,延长FA到点H,使得AH=AF,连接EH.∵四边形ABDE,四边形ACGF是正方形,∴AB=AE,AF=AC,∠BAE=∠CAF=90°,∴∠EAF+∠BAC=180°,∴△AEF和△ABC是两个互补三角形.∵∠EAH+∠HAB=∠BAC+∠HAB=90°,∴∠EAH=∠BAC,∵AF=AC,∴AH=AB,在△AEH和△ABC中,∴△AEH≌△ABC,∴S△AEF=S△AEH=S△ABC.(3)①边长为、、的三角形如图4所示.∵S△ABC=3×4﹣2﹣1.5﹣3=5.5,∴S六边形=17+13+10+4×5.5=62.②如图3中,平移△CHG到AMF,连接EM,IM,则AM=CH=BI,设∠ABC=x,∵AM∥CH,CH⊥BC,∴AM⊥BC,∴∠EAM=90°+90°﹣x=180°﹣x,∵∠DBI=360°﹣90°﹣90°﹣x=180°﹣x,∴∠EAM=∠DBI,∵AE=BD,∴△AEM≌△DBI,∵在△DBI和△ABC中,DB=AB,BI=BC,∠DBI+∠ABC=180°,∴△DBI和△ABC是互补三角形,∴S△AEM=S△AEF=S△AFM=2,∴S△EFM=3S△ABC=6.考点:1、作图﹣应用与设计,2、三角形面积2.如图,△ABC中,AD是边BC上的中线,过点A作AE∥BC,过点D作DE∥AB,DE与AC、AE分别交于点O、点E,连接EC.(1)求证:AD=EC;(2)当∠BAC=Rt∠时,求证:四边形ADCE是菱形.【答案】(1)见解析;(2)见解析.【解析】【分析】(1)先证四边形ABDE是平行四边形,再证四边形ADCE是平行四边形即可;(2)由∠BAC=90°,AD是边BC上的中线,得AD=BD=CD,即可证明.【详解】(1)证明:∵AE∥BC,DE∥AB,∴四边形ABDE是平行四边形,∴AE=BD,∵AD是边BC上的中线,∴BD=DC,∴AE=DC,又∵AE∥BC,∴四边形ADCE是平行四边形.(2) 证明:∵∠BAC=90°,AD是边BC上的中线.∴AD=CD∵四边形ADCE是平行四边形,∴四边形ADCE是菱形.【点睛】本题考查了平行四边形的判定、菱形的判定、直角三角形斜边中线定理.根据图形与已知条件灵活应用平行四边形的判定方法是证明的关键.3.已知正方形ABCD中,E为对角线BD上一点,过E点作EF⊥BD交BC于F,连接DF,G为DF中点,连接EG,CG.(1)请问EG与CG存在怎样的数量关系,并证明你的结论;(2)将图①中△BEF绕B点逆时针旋转45°,如图②所示,取DF中点G,连接EG,CG.问(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.(3)将图①中△BEF绕B点旋转任意角度,如图③所示,再连接相应的线段,问(1)中的结论是否仍然成立?(请直接写出结果,不必写出理由)【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3)结论仍然成立【解析】【分析】(1)利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可证出CG=EG.(2)结论仍然成立,连接AG,过G点作MN⊥AD于M,与EF的延长线交于N点;再证明△DAG≌△DCG,得出AG=CG;再证出△DMG≌△FNG,得到MG=NG;再证明△AMG≌△ENG,得出AG=EG;最后证出CG=EG.(3)结论依然成立.【详解】(1)CG=EG.理由如下:∵四边形ABCD是正方形,∴∠DCF=90°.在Rt△FCD中,∵G为DF的中点,∴CG=12FD,同理.在Rt△DEF中,EG=12FD,∴CG=EG.(2)(1)中结论仍然成立,即EG=CG.证法一:连接AG,过G点作MN⊥AD于M,与EF的延长线交于N点.在△DAG与△DCG中,∵AD=CD,∠ADG=∠CDG,DG=DG,∴△DAG≌△DCG(SAS),∴AG=CG;在△DMG与△FNG中,∵∠DGM=∠FGN,FG=DG,∠MDG=∠NFG,∴△DMG≌△FNG (ASA),∴MG=NG.∵∠EAM=∠AEN=∠AMN=90°,∴四边形AENM是矩形,在矩形AENM中,AM=EN.在△AMG与△ENG中,∵AM=EN,∠AMG=∠ENG,MG=NG,∴△AMG≌△ENG(SAS),∴AG=EG,∴EG=CG.证法二:延长CG至M,使MG=CG,连接MF,ME,EC.在△DCG与△FMG中,∵FG=DG,∠MGF=∠CGD,MG=CG,∴△DCG≌△FMG,∴MF=CD,∠FMG=∠DCG,∴MF∥CD∥AB,∴EF⊥MF.在Rt△MFE与Rt△CBE中,∵MF=CB,∠MFE=∠EBC=90°,EF=BE,∴△MFE≌△CBE∴∠MEF=∠CEB,∴∠MEC=∠MEF+∠FEC=∠CEB+∠CEF=90°,∴△MEC为直角三角形.∵MG=CG,∴EG=12MC,∴EG=CG.(3)(1)中的结论仍然成立.理由如下:过F作CD的平行线并延长CG交于M点,连接EM、EC,过F作FN垂直于AB于N.由于G为FD中点,易证△CDG≌△MFG,得到CD=FM,又因为BE=EF,易证∠EFM=∠EBC,则△EFM≌△EBC,∠FEM=∠BEC,EM=EC∵∠FEC+∠BEC=90°,∴∠FEC+∠FEM=90°,即∠MEC=90°,∴△MEC是等腰直角三角形.∵G为CM中点,∴EG=CG,EG⊥CG【点睛】本题是四边形的综合题.(1)关键是利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半解答;(2)关键是利用了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质、全等三角形的判定和性质解答.4.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,以线段AB为边向外作等边△ABD,点E 是线段AB的中点,连接CE并延长交线段AD于点F.(1)求证:四边形BCFD为平行四边形;(2)若AB=6,求平行四边形ADBC的面积.【答案】(1)见解析;(2)S平行四边形ADBC=32.【解析】【分析】(1)在Rt△ABC中,E为AB的中点,则CE=12AB,BE=12AB,得到∠BCE=∠EBC=60°.由△AEF≌△BEC,得∠AFE=∠BCE=60°.又∠D=60°,得∠AFE=∠D=60度.所以FC∥BD,又因为∠BAD=∠ABC=60°,所以AD∥BC,即FD//BC,则四边形BCFD是平行四边形.(2)在Rt△ABC中,求出BC,AC即可解决问题;【详解】解:(1)证明:在△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,∴∠ABC=60°,在等边△ABD中,∠BAD=60°,∴∠BAD=∠ABC=60°,∵E为AB的中点,∴AE=BE,又∵∠AEF=∠BEC,∴△AEF≌△BEC,在△ABC中,∠ACB=90°,E为AB的中点,∴CE=12AB,BE=12AB,∴CE=AE,∴∠EAC=∠ECA=30°,∴∠BCE=∠EBC=60°,又∵△AEF≌△BEC,∴∠AFE=∠BCE=60°,又∵∠D=60°,∴∠AFE=∠D=60°,∴FC∥BD,又∵∠BAD=∠ABC=60°,∴AD∥BC,即FD∥BC,∴四边形BCFD是平行四边形;(2)解:在Rt△ABC中,∵∠BAC=30°,AB=6,∴BC=AF=3,AC=33,∴S平行四边形BCFD=3×33=93,S△ACF=12×3×33=93,S平行四边形ADBC=2732.【点睛】本题考查平行四边形的判定和性质、直角三角形斜边中线定理、等边三角形的性质、解直角三角形、勾股定理等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.5.正方形ABCD,点E在边BC上,点F在对角线AC上,连AE.(1)如图1,连EF,若EF⊥AC,4AF=3AC,AB=4,求△AEF的周长;(2)如图2,若AF=AB,过点F作FG⊥AC交CD于G,点H在线段FG上(不与端点重合),连AH.若∠EAH=45°,求证:EC=HG+2FC.【答案】(1)25422)证明见解析【解析】【分析】(1)由正方形性质得出AB=BC=CD=AD=4,∠B=∠D=90°,∠ACB=∠ACD=∠BAC=∠ACD=45°,得出AC2AB=2,求出AF=2,CF=AC﹣AF2,求出△CEF 是等腰直角三角形,得出EF=CF2,CE2CF=2,在Rt△AEF中,由勾股定理求出AE,即可得出△AEF的周长;(2)延长GF交BC于M,连接AG,则△CGM和△CFG是等腰直角三角形,得出CM=CG,CG2CF,证出BM=DG,证明Rt△AFG≌Rt△ADG得出FG=DG,BM=FG,再证明△ABE≌△AFH,得出BE=FH,即可得出结论.【详解】(1)∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD=4,∠B=∠D=90°,∠ACB=∠ACD=∠BAC=∠ACD=45°,∴AC=2AB=42,∵4AF=3AC=122,∴AF=32,∴CF=AC﹣AF=2,∵EF⊥AC,∴△CEF是等腰直角三角形,∴EF=CF=2,CE=2CF=2,在Rt△AEF中,由勾股定理得:AE=2225AF EF+=,∴△AEF的周长=AE+EF+AF=252322542++=+;(2)证明:延长GF交BC于M,连接AG,如图2所示:则△CGM和△CFG是等腰直角三角形,∴CM=CG,CG2,∴BM=DG,∵AF=AB,∴AF=AD,在Rt△AFG和Rt△ADG中,AG AGAF AD=⎧⎨=⎩,∴Rt△AFG≌Rt△ADG(HL),∴FG=DG,∴BM=FG,∵∠BAC=∠EAH=45°,∴∠BAE=∠FAH,∵FG⊥AC,∴∠AFH=90°,在△ABE和△AFH中,90B AFHAB AFBAE FAH︒⎧∠=∠=⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△ABE≌△AFH(ASA),∴BE=FH,∵BM=BE+EM,FG=FH+HG,∴EM=HG,∵EC=EM+CM,CM=CG=2CF,∴EC=HG+2FC.【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理等知识;熟练掌握等腰直角三角形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键.6.(1)问题发现如图1,点E. F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠EAF=45°,连接EF、则EF=BE+DF,试说明理由;(2)类比引申如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°,点E. F分别在边BC、CD上,∠EAF=45°,若∠B,∠D都不是直角,则当∠B与∠D满足等量关系时,仍有EF=BE+DF;(3)联想拓展如图3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D、E均在边BC上,且∠DAE=45°,猜想BD、DE、EC 满足的等量关系,并写出推理过程。
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数学平行四边形的专项培优易错试卷练习题附解析一、解答题1.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5AE =,3OE =,求线段CE 的长.2.如图,ABC ∆是等腰直角三角形,AB AC =,D 是斜边BC 的中点,,E F 分别是,AB AC 边上的点,且DE DF ⊥,若12BE =,5CF =,求线段EF 的长.3.在矩形ABCD 中,连结AC ,点E 从点B 出发,以每秒1个单位的速度沿着B A →的路径运动,运动时间为t (秒).以BE 为边在矩形ABCD 的内部作正方形BEHG .(1)如图,当ABCD 为正方形且点H 在ABC ∆的内部,连结,AH CH ,求证:AH CH =;(2)经过点E 且把矩形ABCD 面积平分的直线有______条;(3)当9,12AB BC ==时,若直线AH 将矩形ABCD 的面积分成1:3两部分,求t 的值.4.社团活动课上,数学兴趣小组的同学探索了这样的一个问题:如图1,90MON ∠=,点A 为边OM 上一定点,点B 为边ON 上一动点,以AB 为一边在∠MON 的内部作正方形ABCD ,过点C 作CF OM ⊥,垂足为点F (在点O 、A 之间),交BD 与点E ,试探究AEF ∆的周长与OA 的长度之间的等量关系该兴趣小组进行了如下探索:(动手操作,归纳发现)(1)通过测量图1、2、3中线段AE 、AF 、EF 和OA 的长,他们猜想AEF ∆的周长是OA 长的_____倍.请你完善这个猜想(推理探索,尝试证明)为了探索这个猜想是否成立,他们作了如下思考,请你完成后续探索过程:(2)如图4,过点C 作CG ON ⊥,垂足为点G则90CGB ∠=90GCB CBG ∴∠+∠= 又四边形ABCD 正方形,AB BC =,90ABC ∠=则90CBG ABO ∠+∠=GCB ABO ∴∠=∠在CBE ∆与ABE ∆中,(类比探究,拓展延伸)(3)如图5,当点F 在线段OA 的延长线上时,直接写出线段AE 、EF 、AF 与OA 长度之间的等量关系为 .5.如图1,在矩形纸片ABCD 中,AB =3cm ,AD =5cm ,折叠纸片使B 点落在边AD 上的E 处,折痕为PQ ,过点E 作EF ∥AB 交PQ 于F ,连接BF .(1)求证:四边形BFEP 为菱形;(2)当E 在AD 边上移动时,折痕的端点P 、Q 也随着移动.①当点Q 与点C 重合时, (如图2),求菱形BFEP 的边长;②如果限定P 、Q 分别在线段BA 、BC 上移动,直接写出菱形BFEP 面积的变化范围.6.如图1,在OAB 中,OAB 90∠=,30AOB ∠=,8OB =,以OB 为边,在OAB Λ外作等边OBC Λ,D 是OB 的中点,连接AD 并延长交OC 于E .(1)求证:四边形ABCE 是平行四边形;(2)连接AC ,BE 交于点P ,求AP 的长及AP 边上的高BH ;(3)在(2)的条件下,将四边形OABC 置于如图所示的平面直角坐标系中,以E 为坐标原点,其余条件不变,以AP 为边向右上方作正方形APMN :①M 点的坐标为 .②直接写出正方形APMN 与四边形OABC 重叠部分的面积(图中阴影部分).7.已知:如下图,ABC 和BCD 中,90BAC BDC ∠=∠=,E 为BC 的中点,连接DE AE 、.若DC AE ,在DC 上取一点F ,使得DF DE =,连接EF 交AD 于O . (1)求证:EF DA ⊥.(2)若4,23BC AD ==,求EF 的长.8.已知:如图,在ABC 中,直线PQ 垂直平分AC ,与边AB 交于点E ,连接CE ,过点C 作//CF BA 交PQ 于点F ,连接AF .(1)求证:四边形AECF 是菱形;(2)若8AC =,AE=5,则求菱形AECF 的面积.9.如图,在平行四边形 ABCD 中,AD=30 ,CD=10,F 是BC 的中点,P 以每秒1 个单位长度的速度从 A 向 D 运动,到D 点后停止运动;Q 沿着A B C D →→→ 路径以每秒3个单位长度的速度运动,到D 点后停止运动.已知动点 P ,Q 同时出发,当其中一点停止后,另一点也停止运动. 设运动时间为 t 秒,问:(1)经过几秒,以 A ,Q ,F ,P 为顶点的四边形是平行四边形(2)经过几秒,以A ,Q ,F , P 为顶点的四边形的面积是平行四边形 ABCD 面积的一半?10.如图①,在ABC 中,AB AC =,过AB 上一点D 作//DE AC 交BC 于点E ,以E 为顶点,ED 为一边,作DEF A ∠=∠,另一边EF 交AC 于点F .(1)求证:四边形ADEF 为平行四边形;(2)当点D 为AB 中点时,ADEF 的形状为 ;(3)延长图①中的DE 到点,G 使,EG DE =连接,,,AE AG FG 得到图②,若,AD AG =判断四边形AEGF 的形状,并说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、解答题1.(1)见解析;(2)11【分析】(1)根据题意先证明四边形ABCD 是平行四边形,再由AB=AD 可得平行四边形ABCD 是菱形;(2)根据菱形的性质得出OA 的长,根据直角三角形斜边中线定理得出OE=12AC ,在Rt ACE ∆应用勾股定理即可解答.【详解】(1)证明:∵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∴AO CO =∵CE AB ⊥∴90AEC ∠=︒∴26AC OE ==在Rt ACE ∆中,2211CE AC AE =-=故答案为(2)11.【点睛】本题主要考查了菱形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,角平分线的定义,勾股定理,熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键.2.EF =13.【分析】首先连接AD ,由△ABC 是等腰直角三角形,AB=AC ,D 是斜边BC 的中点,可得:AD=DC ,∠EAD=∠C=45°,AD ⊥BC ,即∠CDF+∠ADF=90°,又DE ⊥DF ,可得:∠EDA+∠ADF=90°,故∠EDA=∠CDF ,从而可证:△AED ≌△CFD ;根据全等三角形的性质得到AE=CF=5,进而得出BE=AF=12.然后在Rt △AEF 中,运用勾股定理可将EF 的值求出;【详解】解:连接AD .∵△ABC 是等腰直角三角形,AB =AC ,D 是斜边BC 的中点,∴AD =DC =DB ,AD ⊥BC ,∴∠BAD =∠C =45°,∵∠EDA +∠ADF =90°,又∵∠CDF +∠ADF =90°,∴∠EDA =∠CDF .在△AED 与△CFD 中,EDA FDC AD CDEAD C ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△AED ≌△CFD (ASA ).∴AE =CF =5.∵AB =AC ,∴BE =AF =12.在Rt △AEF 中,∵∠EAF =90°,∴22222512169EF AE AF =+=+=,∴EF =13.【点睛】本题考查等腰直角三角形, 直角三角形斜边上的中线,掌握等腰三角形“三线合一”的性质、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质为解题关键.3.(1)见解析;(2)1条;(3)7211t =或185t = 【分析】(1)证△AEH ≌△CGH (SAS ),即可得出AH=CH ;(2)连接BD 交AC 于O ,作直线OE 即可;(3)分两种情况:①连接AH 交BC 于M ,证出BM=CM=12BC=6,由题意得BE=BG=EH=GH=t ,则AE=9-t ,GM=6-t ,由三角形面积关系得出方程,解方程即可; ②连接AH 交CD 于M ,交BC 的延长线于K ,证出DM=CM=12CD ,证△KCM ≌△ADM 得CK=DA=12,则BK=BC+CK=24,且BE=BG=EH=GH=t ,则AE=9-t ,GK=24-t ,由三角形面积关系得出方程,解方程即可.【详解】解:(1)四边形BEHG 是正方形, BE BG ∴=,90BEH BGH ∠=∠=︒,90AEH CGH ∠=∠=︒, 又AB BC =,AE CG ∴=,又EH HG =,()AEH CGH SAS ∴∆≅∆,AH CH ∴=.(2)解:连接BD 交AC 于O ,如图1所示:作直线OE ,则直线OE 矩形ABCD 面积平分,即经过点E 且把矩形ABCD 面积平分的直线有1条,故答案为:1;(3) 解:分两种情况:①如图2所示:连接AH 交BC 于M ,∵四边形ABCD是矩形,∴△ABC的面积=△ADC的面积,∵直线AH将矩形ABCD的面积分成1:3两部分,∴△ABM的面积=△ACM的面积,∴BM=CM=12CD=6,由题意得:BE=BG=EH=GH=t,则AE=9-t,GM=6-t,∵△ABM的面积=△AEH的面积+正方形BEHG的面积+△GHM的面积,∴12×6×9=12t(9-t)+t²+12t(6-t),解得:185t=;②如图3所示:连接AH交CD于M,交BC的延长线于K,∵四边形ABCD是矩形,∴∠MCK=∠B=∠D=∠BCD=90°,AD=BC=12,CD=AB=9,△ABC的面积=△ADC的面积,∵直线AH将矩形ABCD的面积分成1:3两部分,∴△ADM的面积=△ACM的面积,∴DM=CM=12CD=92,在△KCM和△ADM中,∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩D MCKDM CMAMD KMC,∴△KCM≌△ADM(ASA),∴CK=DA=12,∴BK=BC+CK=24,由题意得:BE=BG=EH=GH=t,则AE=9-t,GK=24-t,∵△ABK的面积=△AEH的面积+正方形BEHG的面积+△GHK的面积,∴12×24×9=12t(9-t)+t²+12t(24-t),解得:7211t=,综上所述,7211t=或185t=,故答案为:7211t=或185t=.【点睛】本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质、矩形的性质、全等三角形的判定与性质、三角形面积以及分类讨论等知识;本题综合性强,熟练掌握正方形的性质和矩形的性质,证明三角形全等是解题的关键.4.(1)2;(2)证明见解析过程;(3)AE+EF-AF=2OA.【分析】(1)通过测量可得;(2)过点C作CG⊥ON,垂足为点G,由AAS可证△ABO≌△BCG,可得BG=AO,BO=CG,由SAS可证△ABE≌△CBE,可得AE=CE,由线段的和差关系可得结论;(3)过点C作CG⊥ON,垂足为点G,由AAS可证△ABO≌△BCG,可得BG=AO,BO=CG,由SAS可证△ABE≌△CBE,可得AE=CE,可得结论.【详解】解:(1)△AEF的周长是OA长的2倍,故答案为:2;(2)如图4,过点C作CG⊥ON,垂足为点G,则∠CGB=90°,∴∠GCB+∠CBG=90°,又∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABC=90°,∠DBC=∠DBA=45°,则∠CBG+∠ABO=90°,∴∠GCB=∠ABO,在△BCG 与△ABO 中,GCB ABO GCB AOB BC AB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BCG ≌△ABO (AAS ),∴BG=AO ,CG=BO ,∵∠AOB=90°=∠CGB=∠CFO ,∴四边形CGOF 是矩形,∴CF=GO ,CG=OF=OB ,在△ABE 和△CBE 中,BE BE ABE CBE AB BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABE ≌△CBE (SAS ),∴AE=CE ,∴△AEF 的周长=AE+EF+AF=CE+EF+AF=CF+AF=GO+AF=BG+BO+AF=2AO ; (3)如图5,过点C 作CG ⊥ON 于点G ,则∠CGB=90°,∴∠GCB+∠CBG=90°,又∵四边形ABCD 是正方形,∴AB=BC ,∠ABC=90°,∠DBC=∠DBA=45°,则∠CBG+∠ABO=90°,∴∠GCB=∠ABO ,在△BCG 与△ABO 中GCB ABO GCB AOB BC AB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BCG ≌△ABO (AAS ),∴BG=AO ,BO=CG ,∵∠AOB=90°=∠CGB=∠CFO ,∴四边形CGOF 是矩形,∴CF=GO ,CG=OF=OB ,在△ABE 和△CBE 中,BE BE ABE CBE AB BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABE ≌△CBE (SAS ),∴AE=CE ,∴AE+EF-AF=EF+CE-AF=NB+BO-(OF-AO )=OA+OB-(OB-OA )=2OA .【点睛】本题是四边形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,正方形的性质,矩形的判定和性质,添加恰当的辅助线构造全等三角形是本题的关键.5.(1)证明过程见解析;(2)①边长为53cm ,②225cm S 9cm 3≤≤. 【分析】(1)由折叠的性质得出PB =PE ,BF =EF ,∠BPF =∠EPF ,由平行线的性质得出∠BPF =∠EFP ,证出∠EPF =∠EFP ,得出EP =EF ,因此BP =BF =EF =EP ,即可得出结论;(2)①由矩形的性质得出BC =AD =5cm ,CD =AB =3cm ,∠A =∠D =90°,由对称的性质得出CE =BC =5cm ,在Rt △CDE 中,由勾股定理求出DE =4cm ,得出AE =AD -DE =1cm ;在Rt △APE 中,由勾股定理得出方程,解方程得出EP =53cm 即可; ②当点Q 与点C 重合时,点E 离点A 最近,由①知,此时AE =1cm ;当点P 与点A 重合时,点E 离点A 最远,此时四边形ABQE 为正方形,AE =AB =3cm ,即可得出答案.【详解】解:(1)证明:∵折叠纸片使B 点落在边AD 上的E 处,折痕为PQ ,∴点B 与点E 关于PQ 对称,∴PB =PE ,BF =EF ,∠BPF =∠EPF ,又∵EF ∥AB ,∴∠BPF =∠EFP ,∴∠EPF =∠EFP ,∴EP =EF ,∴BP =BF =EF =EP ,∴四边形BFEP 为菱形;(2)①∵四边形ABCD 是矩形,∴BC =AD =5cm ,CD =AB =3cm ,∠A =∠D =90°,∵点B 与点E 关于PQ 对称,∴CE =BC =5cm ,在Rt △CDE 中,DE4cm ,∴AE =AD ﹣DE =5cm -4cm =1cm ;在Rt △APE 中,AE =1,AP =3-PB =3﹣PE ,∴222EP =1(3-EP)+,解得:EP =53cm , ∴菱形BFEP 的边长为53cm ; ②当点Q 与点C 重合时,点E 离点A 最近,由①知,此时AE =1cm ,BP=53cm , 2BFEP 5S =BP AE=cm 3⋅四边形,当点P 与点A 重合时,点E 离点A 最远,此时四边形ABQE 为正方形,AE =AB =3cm , 2ABQE BFEP S =S =9cm 正方形四边形,∴菱形的面积范围:225cm S 9cm 3≤≤.【点睛】本题是四边形综合题目,考查了矩形的性质、折叠的性质、菱形的判定、平行线的性质、等腰三角形的判定、勾股定理、正方形的性质等知识,求出PE 是本题的关键.6.(1)见解析;(2)7PA =4217BH 3)①(423,23)M +2635 【分析】(1)利用直角三角形斜边中线的性质可得DO=DA ,推出∠AEO=60°,进一步得出BC ∥AE ,CO ∥AB ,可得结论;(2)先计算出OA=43PB=23AP=7,再利用面积法计算BH 即可;(3)①求出直线PM 的解析式为3,再利用两点间的距离公式计算即可; ②易得直线BC 的解析式为y=3,联立直线BC 和直线PM 的解析式成方程组,求得点G的坐标,再利用三角形面积公式计算.【详解】(1)证明:∵Rt△OAB中,D为OB的中点,∴AD=12OB,OD=BD=12OB,∴DO=DA,∴∠DAO=∠DOA=30°,∠EOA=90°,∴∠AEO=60°,又∵△OBC为等边三角形,∴∠BCO=∠AEO=60°,∴BC∥AE,∵∠BAO=∠COA=90°,∴CO∥AB,∴四边形ABCE是平行四边形;(2)解:在Rt△AOB中,∠AOB=30°,OB=8,∴AB=4,∴OA=∵四边形ABCE是平行四边形,∴PB=PE,PC=PA,∴PB=∴PC PA===∴1122ABCS AC BH AB BE∆=⋅⋅=⋅⋅,即114 22BH⨯=⨯⨯∴BH(3)①∵C(0,4),设直线AC的解析式为y=kx+4,∵P(0),∴0=,解得,k=3-,∴y=x+4,∵∠APM=90°,∴直线PM的解析式为,∵P(0),∴0=2×, 解得,m=-3, ∴直线PM 的解析式为, 设M (x,2x-3), ∵AP=∴(x-2+(2x-3)2=(2, 化简得,x 2x-4=0,解得,x 1=4,x 2=4(不合题意舍去),当x=4时,y=2×(4)-3= ∴M(4,故答案为:(4,②∵(0,4),C B∴直线BC的解析式为:43y x =-+,联立324y x y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,解得65x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴6)5G ,161=4252PBG PBA S S S ∆∆∴+=⨯+⨯=阴 【点睛】本题考查的是平行四边形的判定,等边三角形的性质,两点间的距离,正方形的性质,矩形的性质,一次函数的图象和性质,掌握相关的判定定理和性质定理是解题的关键.7.(1)见解析;(2)2【分析】(1)由ABC 和BCD 中,90BAC BDC ∠=∠=︒,E 为BC 的中点,得到12DE AE BC ==,从而EDA EAD ∠=∠,根据//DC AE 得到ADC EDA ∠=∠,再根据等腰三角形的性质得到EF DA ⊥;(2)由4BC =求出DE=AE=2,根据EF DA ⊥,得到12DO AD ==理求出EO ,由此得到22EF EO ==.【详解】 (1)∵ABC 和BCD 中,90BAC BDC ∠=∠=︒,E 为BC 的中点 ∴12DE AE BC ==∴EDA EAD ∠=∠∵//DC AE∴ADC EAD ∠=∠∴ADC EDA ∠=∠ ∵DF DE =∴EF DA ⊥.(2)∵4BC =, ∴122DE BC ==∵DE AE =, ,EF DA AD ⊥=∴12DO AD ==Rt DEO 中,1EO =∵DF DE =∴22EF EO ==【点睛】此题考查直角三角形的性质,等腰三角形的性质,勾股定理的运用.(1)中点的运用很关键,确定边相等,利用等边对等角求得角的相等关系;(2)在证明中利用(1)的结论求得12DO AD ==是解题的关键. 8.(1)答案见解析;(2)24【分析】 (1) 首先利用ASA 证明△CDF ≌△ADE ,进而得到AE=CF ,于是得四边形AECF 是平行四边形,再根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形即可得到结论;(2)首先利用勾股定理求出DE 的长,再利用对角线乘积的一半求出菱形的面积.【详解】(1)∵CF// AB ,∴∠DCF= ∠DAE ,∵PQ 垂直平分AC ,∴CD= AD ,在△CDF 和△ADE 中,DCF DAE CD ADCDF ADE ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△CDF ≌△ADE ,∴CF=AE,∵CF ∥AE ,∴四边形AECF 是平行四边形,∵PQ 垂直平分AC ,∴AE=CE ,∴四边形AECF 是菱形;(2)∵四边形AECF 是菱形,∴△ADE 是直角三角形,∵AD=142AC ,AE=5 , ∴3==,∴EF= 2DE=6, ∴菱形AECF 的面积为11862422AC EF ⋅=⨯⨯=. 【点睛】此题考查菱形的判定及性质定理,三角形全等的判定定理,线段垂直平分线的性质定理,勾股定理,正确掌握菱形的判定及性质定理是解题的关键.9.(1)254秒或252秒;(2)15秒 【分析】(1)Q 点必须在BC 上时,A ,Q ,F ,P 为顶点的四边形才能是平行四边形,分Q 点在BF 和Q 点在CF 上时分类讨论,利用平行四边形对边相等的性质即可求解;(2)分Q 点在AB 、BC 、CD 之间时逐个讨论即可求解.【详解】解:(1)∵以A 、Q 、F 、P 为顶点的四边形是平行四边形,且AP 在AD 上,∴Q 点必须在BC 上才能满足以A 、Q 、F 、P 为顶点的四边形是平行四边形∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD=BC=30,AB=CD=10,∵点F 是BC 的中点,∴BF=CF=12BC=15,AB+BF=25, 情况一:当Q 点在BF 上时,AP=FQ ,且AP=t ,FQ=35-3t ,故t =25-3t ,解得254t =; 情况二:当Q 点在CF 上时,AP=FQ ,且AP=t ,FQ=3t-35,故t =3t -25,解得t=252; 故经过254或252秒,以A 、Q 、B 、P 为顶点的四边形是平行四边形; (2)情况一:当Q 点在AB 上时,0<t<103,此时P 点还未运动到AD 的中点位置, 故四边形AQFP 面积小于平行四边形ABCD 面积的一半, 情况二:当Q 点在BC 上且位于BF 之间时,102533t , 此时AP+FQ=t+35-3t=35-2t ,∵102533t ,∴35-2t <30, 四边形AQFP 面积小于平行四边形ABCD 面积的一半, 情况三:当Q 点在BC 上且位于FC 之间时,254033t 此时AP+FQ=t+3t-35=4t-35∵254033t ,∴4t-35<30, 四边形AQFP 面积小于平行四边形ABCD 面积的一半, 情况四:当Q 点在CD 上时,405033t << 当AP=BF=15时,t=15,1122APF ABFP PFQ DCFP SS S S 且 ∴1+2APF PFQ AFPQ ABCD S S S S , ∴当t=15秒时,以A 、Q 、F 、P 为顶点的四边形面积是平行四边形ABCD 面积的一半, 故答案为:15秒.【点睛】本题考查了平行四边形的判定和性质,根据动点的位置不同需要分多种情况分类讨论,熟练掌握平行四边形的性质是解决本题的关键.10.(1)证明见解析;(2)菱形;(3)四边形AEGF 是矩形,理由见解析.【分析】(1)根据平行线的性质得到BDE A ∠=∠,根据题意得到DEFBDE ∠=∠,根据平行线的判定定理得到//AD EF ,根据平行四边形的判定定理证明;(2)根据三角形中位线定理得到12DE AC =,得到AD DE =,根据菱形的判定定理证明;(3)根据等腰三角形的性质得到AE EG ⊥,根据有一个角是直角的平行四边形是矩形证明.【详解】(1)证明://DE AC ,BDE A ∴∠=∠,DEF A ∠=∠,DEF BDE ∴∠=∠,//AD EF ∴,又//DE AC ,∴四边形ADEF 为平行四边形;(2)解:ADEF 的形状为菱形, 理由如下:点D 为AB 中点, 12AD AB ∴=, //DE AC ,点D 为AB 中点,12DE AC ∴=, AB AC =,AD DE ∴=,∴平行四边形ADEF 为菱形,故答案为:菱形;(3)四边形AEGF 是矩形,理由如下:由(1)得,四边形ADEF 为平行四边形, //AF DE ∴,AF DE =,EG DE ,//AF DE ∴,AF GE =,∴四边形AEGF 是平行四边形,AD AG ,EG DE =,AE EG ∴⊥,∴四边形AEGF 是矩形.【点睛】本题考查的是平行四边形、矩形、菱形的判定,掌握它们的判定定理是解题的关键.。