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初中同步训练
数 学
八年级下册 (RJ版)
压轴专题1 平行四边形的探究问题
1.如图1,P是菱形ABCD对角线AC上的一点,点E在BC的延长线上,且PE=PB.
(1)求证:PD=PE;
(2)求证:∠DPE=∠ABC;
(3)如图2,当四边形ABCD为正方形时,连接DE,试探究线段DE与线段BP的数量关系,并说明理由.
(2)证明:设PE交CD于点F(图略).
由(1)知△BCP≌△DCP,∴∠CBP=∠CDP.
∵PE=PB,∴∠CBP=∠E,∴∠CDP=∠E.
又∵∠DFP=∠CFE,
∴180°-∠DFP-∠CDP=180°-∠CFE-∠E,
即∠DPE=∠DCE.
∵四边形ABCD是菱形,∴AB∥CD,
∴∠DCE=∠ABC,∴∠DPE=∠ABC.
2.(1)数学课上,张老师给出了一个问题:如图1,四边形ABCD是正方形,E是边BC的 中点,∠AEF=90°,且EF交正方形外角∠DCG的平分线CF于点F.求证:AE=EF.
小明经过思考展示了一种正确的解题思路:取AB 的中点H,连接HE,则可以证明AE=EF.
请你写出证明过程.
(2)在此基础上,小颖提出:如图2,如果把“E是边BC的中点”改为“E是边BC上(除点B,C外)的任意一点”,其他条件不变,那么结论“AE=EF”仍然成立.你认为小颖的观点正确吗?如果正确,请写出证明过程;如果不正确,请说明理由.
(3)如图3,如果E是BC延长线上(除点C外)的任意一点,其他条件不变,结论“AE=EF”仍然成立吗?直接写出结论,不用说明理由.
解:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠B=∠BCD=90°.∵H,E分别是边AB,BC的中点,∴AH=BH=BE=CE,
∴∠BHE=45°,∴∠AHE=135°.
∵CF是正方形外角∠DCG的平分线,
∴∠DCF=45°,∴∠ECF=135°,∴∠AHE=∠ECF.∵∠AEF=90°,∴∠AEB+∠CEF=90°.
又∠AEB+∠HAE=90°,∴∠HAE=∠CEF,
∴△AHE≌△ECF(ASA),∴AE=EF.
(2)正确.证明如下:
如图,在AB 上取一点M,使AM=CE,连接ME,
∴BM=BE,∴∠BME=45°,∴∠AME=135°.
∵CF是正方形外角∠DCG的平分线,
∴∠DCF=45°,∴∠ECF=135°.
同(1)可证明△AME≌△ECF,∴AE=EF.
(3)成立.
3.(2020·乐山中考)P是平行四边形ABCD的对角线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E,F,O为AC的中点.
(1)如图1,当点P与点O重合时,线段OE和OF的数量关系是__________.
(2)当点P运动到如图2所示的位置时,请在图中补全图形,并判断(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.
OE=OF
(3)如图3,点P在线段OA的延长线上运动,当∠OEF=30°时,试探究线段CF,AE,OE之间的关系.
解:(2)补全图形如图所示,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.∵O为AC的中点,∴AO=CO.
又∵∠AOE=∠COG,∴△AOE≌△COG,∴OE=OG.∵∠GFE=90°,∴OE=OF.
(3)如图,延长EO交FC的延长线于点H.
4.(2021·重庆开州区期末)如图,已知四边形ABCD是正方形,∠EAF=45°.
(1)如图1,若点E,F分别在边BC,CD上,延长线段CB至点G,使得BG=DF,若BE=4,BG=3,求EF的长;
(2)如图2,若点E,F分别在边CB,DC的延长线上,求证:EF=DF-BE;
(3)如图3,如果四边形ABCD不是正方形,但满足AB=AD,∠BAD=∠BCD=90°,∠EAF=45°,且BC=8,DC=12,CF=6,请你直接写出BE的长.
解:(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD=BC=CD,∠D=∠ABC=90°.
∵AB=AD,∠ABG=∠D,BG=DF,∴△ABG≌△ADF(SAS),
∴AG=AF,∠BAG=∠DAF.
∵∠EAF=45°,∴∠DAF+∠BAE=45°,
∴∠BAG+∠BAE=45°=∠GAE,
∴∠GAE=∠EAF.
又∵AG=AF,AE=AE,
∴△GAE≌△FAE(SAS),
∴EF=GE=BE+BG=4+3=7.
(2)证明:如图,在DF上截取DM=BE,连接AM.
∵AB=AD,∠ABE=∠ADM=90°,BE=DM,
∴△ABE≌△ADM(SAS),
∴AE=AM,∠EAB=