内容正文:
第2章 四边形(单元重点综合测试)
(考试时间:120分钟;满分:120分)
姓名___________ 班级_________ 考号_______________________
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(本题3分)下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了轴对称图形和中心对称图形的识别,中心对称图形是指图形绕着某个点旋转能与原来的图形重合;轴对称图形是指图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合.据此即可求解.
【详解】解:A、不是轴对称图形,是中心对称图形,不符合题意;
B、是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
C、既是轴对称图形,又是中心对称图形,符合题意;
D、是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
故选: C.
2.(本题3分)下列说法错误的是( )
A.正多边形的各条边都相等 B.正多边形的各个角都相等
C.各角都相等的多边形不一定是正多边形 D.各条边都相等的多边形一定是正多边形
【答案】D
【分析】本题主要考查正多边形的定义,根据各条边都相等,各个内角都相等的多边形一定是正多边形的概念判定即可求解,掌握正多边形的定义是解题的关键.
【详解】解:正多边形的各条边都相等,各个角都相等,A,B正确;
各内角都相等,各条边也相等的多边形是正多边形,C正确,
各条边都相等,各个内角都相等的多边形一定是正多边形,故D错误.
故选:D.
3.(本题3分)如图,在中,,,平分,交边于点E,则线段的长度分别是( )
A.2和3 B.3和2 C.4和1 D.1和4
【答案】B
【分析】本题主要考查了角平分线、平行四边形的性质及等腰三角形的判定,根据已知得出∠BAE=∠AEB是解决问题的关键.
先根据角平分线及平行线的性质得出,再由等角对等边得出,从而求出的长.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∵平分,,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:B.
4.(本题3分)如图,在的正方形网格图中有、、三点,网格中以、、三点为顶点的平行四边形有( )个
A. B. C. D.无数
【答案】B
【分析】本题考查了平行四边形的定义,解题的关键是掌握平行四边形的性质.分别以、为对角可画平行四边形.
【详解】解:如图,以为对角可画平行四边形,以为对角线可画平行四边形,共两个,
故选:B.
5.(本题3分)如图,四边形中,为上一点,连接,点、分别是、的中点,连接,则的长等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了三角形中位线的判定以及性质,平行四边形的判定和性质,先证明,且,再证明四边形是平行四边形,由平行四边形的性质即可得出.
【详解】解:∵点、分别是、的中点,
∴,且,
∵,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
故选:B.
6.(本题3分)已知平行四边形中,对角线、相交于O,则下列说法一定正确的是( )
A.当时,平行四边形为菱形
B.当时,平行四边形为矩形
C.当时,平行四边形为菱形
D.当时,平行四边形为正方形
【答案】C
【分析】本题考查了矩形和菱形的判定,熟练掌握矩形和菱形的判定是解题关键.根据对角线相等的平行四边形是矩形、一组邻边相等的平行四边形是菱形、对角线互相垂直的平行四边形是菱形、两条相邻的边互相垂直的平行四边形是矩形逐项判断即可得.
【详解】解:A、当时,平行四边形为矩形,则此项错误, 不符合题意;
B、当时,平行四边形为菱形,则此项错误,不符合题意;
C、当时,平行四边形为菱形,则此项正确,符合题意;
D、当时,平行四边形为矩形,则此项错误,不符合题意;
故选:C.
7.(本题3分)如图,四边形是菱形,,,于点,则的长是( )
A.4 B.5 C. D.
【答案】D
【分析】本题考查菱形的性质,勾股定理,根据菱形的对角线互相垂直且平分,结合勾股定理求出的长,等积法求出的长即可.
【详解】解:设菱形的对角线交于点,则:,
,
∴,
∵,
∴,
∴
故选D
8.(本题3分)如图所示,是矩形内一点,已知,,,则的值为( )
A. B.8 C. D.9
【答案】A
【分析】本题主要考查了矩形的判定与性质,勾股定理,运用勾股定理进行等效代换是解题的关键.
作于E,于F,并延长交于M,利用矩形的性质与勾股定理得出:,从而可求解.
【详解】解:作于E,于F,并延长交于M,如图,
∵矩形
∴,,,,,
∵,,
∴
∴
∴四边形、四边形、四边形都是矩形,
∴,,,
由勾股定理,得:,,,,
∴
,
∴.
故选:A.
9.(本题3分)已知四边形,对角线与交于点O,从下列条件中:①,②,③,④,⑤,⑥,⑦,⑧任取两个条件,可以得出“四边形是平行四边形”这一结论的情况有( )
A.8种 B.10种 C.14种 D.16种
【答案】D
【分析】本题考查了平行四边形的判定、全等三角形的性质与判定、旋转的性质,熟练平行四边形的判定条件是解题的关键.根据题意,对题目中的条件任取两个组合,分类讨论所有情况,再结合平行四边形的判定条件,找出符合题意的情况即可.
【详解】解:如图,
当①②组合时,可以得出四边形是平行四边形,符合题意;
当①③组合时,可以得出四边形是平行四边形,符合题意;
当①④组合时,不可以得出四边形是平行四边形,不符合题意;
当①⑤组合时,
,
,
又,,
,
,
四边形是平行四边形,符合题意;
当①⑥组合时,同理①⑤组合可得出四边形是平行四边形,符合题意;
当①⑦组合时,
,
,
,
,
,
四边形是平行四边形,符合题意;
当①⑧组合时,同理①⑦组合可得出四边形是平行四边形,符合题意;
当②③组合时,不可以得出四边形是平行四边形,不符合题意;
当②④组合时,可以得出四边形是平行四边形,符合题意;
当②⑤组合时,同理①⑤组合可得出四边形是平行四边形,符合题意;
当②⑥组合时,同理①⑤组合可得出四边形是平行四边形,符合题意;
当②⑦组合时,同理①⑦组合可得出四边形是平行四边形,符合题意;
当②⑧组合时,同理①⑦组合可得出四边形是平行四边形,符合题意;
当③④组合时,可以得出四边形是平行四边形,符合题意;
当③⑤组合时,不可以得出四边形是平行四边形,不符合题意;
当③⑥组合时,不可以得出四边形是平行四边形,不符合题意;
当③⑦组合时,不可以得出四边形是平行四边形,不符合题意;
当③⑧组合时,不可以得出四边形是平行四边形,不符合题意;
当④⑤组合时,不可以得出四边形是平行四边形,不符合题意;
当④⑥组合时,不可以得出四边形是平行四边形,不符合题意;
当④⑦组合时,不可以得出四边形是平行四边形,不符合题意;
当④⑧组合时,不可以得出四边形是平行四边形,不符合题意;
当⑤⑥组合时,可以得出四边形是平行四边形,符合题意;
当⑤⑦组合时,不可以得出四边形是平行四边形,不符合题意;
当⑤⑧组合时,
,
将绕点旋转,则点的对应点为点,点的对应点为点,
设点的对应点为点,则有,
、、在同一直线上,
由旋转的性质得,点可能落在线段上,落在延长线上,或者与点重合,
假设点落在线段上,由三角形的外角性质得,,
,
,
,与条件矛盾;
假设点落在延长线上,由三角形的外角性质得,,
,
,
,与条件矛盾;
综上所述,点只能与点重合,即,
四边形是平行四边形,符合题意;
当⑥⑦组合时,同理⑤⑧组合可得出四边形是平行四边形,符合题意;
当⑥⑧组合时,不可以得出四边形是平行四边形,不符合题意;
当⑦⑧组合时,可以得出四边形是平行四边形,符合题意;
综上所述,可以得出“四边形是平行四边形”这一结论的情况有16种.
故选:D.
10.(本题3分)如图,已知正方形的边长为6,是对角线上一点,于点,点,连接,,给出下列结论:①;②四边形的周长为12;③一定是等腰三角形;④;⑤的最小值为,以上结论中正确的序号为( )
A.①②③ B.①②③④ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
【答案】C
【分析】根据正方形的性质得,再说明四边形为矩形,可得,根据,再根据“等角对等边”得,,接着根据勾股定理,得,即可判断①;根据四边形的周长为,可判断②;然乎说明是等腰三角形,可能不是等腰三角形,判断③;连接,可得,再根据,判断④;由,可知当最小时,最小,即当时,,求出最小值判断⑤.
【详解】∵四边形是正方形,
∴.
∵,
∴四边形为矩形,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,.
在中,,
∴.
故①正确;
∵,
∴四边形为矩形,
∴四边形的周长为.
故②正确;
∵点P是正方形的对角线上的任意一点,,
∴当或或时,是等腰三角形.
除此之外,不是等腰三角形.
故③错误;
连接,
∵四边形为矩形,
∴.
∵正方形是轴对称图形,
∴,
∴.
故④正确;
由,
∴当最小时,最小,
当时,即,
的最小值为.
故⑤正确.
正确的有.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了正方形的性质,矩形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,勾股定理,理解正方形的轴对称性是解题的关键.
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)请把答案直接填写在横线上
11.(本题3分)一个多边形的内角和比外角和多,并且这个多边形的每个内角都相等,则这个多边形的每个内角为 .
【答案】/
【分析】本题考查了多边形内角和与外角和,一元一次方程的应用,掌握多边形内角和公式以及多边形外角和恒为是解题关键.这个多边形的边数为,根据题意列方程,求出,再根据每个内角都相等,即可得到答案.
【详解】解:这个多边形的边数为,
由题意得:,
解得:,
这个多边形的每个内角都相等,
这个多边形的每个内角为,
故答案为:.
12.(本题3分)平行四边形一边长为m,对角线长分别为6和10,化简的结果为 .
【答案】
【分析】本题考查平行四边形的性质,二次根式的乘除法,关键是掌握平行四边形的对角线互相平分,三角形三边关系定理,二次根式的性质.
由平行四边形的对角线互相平分,三角形三边关系定理得,因此,,即可化简.
【详解】解:由平行四边形的对角线互相平分,三角形三边关系定理得:,
,
,
故答案为:.
13.(本题3分)如图,在长方形纸片中,已知,,折叠纸片使边与对角线重合,点B落在点F处,折痕为,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了折叠的性质,矩形的性质,勾股定理;由矩形的性质得,,由勾股定理得,设,由勾股定理得,即可求解;掌握折叠的性质,矩形的性质,能熟练利用勾股定理进行求解是解题的关键.
【详解】解:四边形是矩形,
,
,
,
,
设,
,
由折叠得:,
,
,
,
,
,
,
解得:,
故的长为;
故答案:.
14.(本题3分)如图,菱形的对角线相交于点O,过点D作于点H,连接.若的面积为24,,则的长为 .
【答案】3
【分析】此题考查了菱形的性质、直角三角形的性质.根据菱形的面积公式:对角线乘积的一半,求出菱形的对角线,再利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,即可求解.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
故答案为:3.
15.(本题3分)如图,在菱形中,,按如下步骤作图:分别以点C和点D为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点M、N;连接,若恰好经过点A,与交于点E,连接.则 ,的长为 (用含a的代数式表示).
【答案】
【分析】由题干的作图步骤可知:,,即,由菱形的性质可得则可利用勾股定理求得,从而求得.
【详解】解:依题意.题中作图为作边垂直平分线,
∴,,即,
∴,即,;
∴;
四边形为菱形,
,,,
∴,即,
∴,
∴.
故答案为,.
【点睛】本题主要考查垂直平分线的作法、菱形的性质、勾股定理、解直角三角形等知识点,能根据作图步骤知道作图所表示的含义是解答本题的关键.
16.(本题3分)如图,在中,,,是的中点,,分别是线段,上的动点(点不与点,重合),且满足,给出下面四个结论:
①;
②;
③四边形的面积为;
④点到点距离的最小值为.
上述结论中,所有正确结论的序号是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质,三角形的中位线定理,正方形的判定与性质等知识点,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
取、中点、,连接,,利用可证得,然后根据全等三角形的性质即可判断结论①;根据是的中点,得到,进而可推出,据此即可判断结论②;根据,可求出四边形的面积,于是可判断结论③;根据,即可求得点到点距离的最小值,进而可判断结论④;综上,即可得出答案.
【详解】解:取、中点、,连接,,
,为的中位线,
,,
,,
,,
,
,
,,
,
,,,
,
,故结论①正确;
四边形为正方形,
,
是的中点,,
,
,故结论②正确;
,
,故结论③错误;
,,
当点移动到,移动到点时,达到最小值,
,
,故结论④正确;
综上,正确的结论有:,
故答案为:.
17.(本题3分)如图,正方形中,,与直线所夹的锐角为,延长交直线于点,作正方形,延长交直线于点,作正方形,延长交直线于点,作正方形,…,依此规律,则线段 .
【答案】
【分析】本题主要考查了正方形及平行线的性质,通过计算得到本题的规律是解决本题的关键.得到规律计算解题即可.
【详解】解:∵是正方形,
∴,
∵与直线所夹的锐角为,
∴,;
∵是正方形,
∴,
∴,;
,
∴,
∴.
故答案为:.
18.(本题3分)如图,将一副三角板中含有30°角的三角板的直角顶点落在等腰直角三角形的斜边的中点D处,并绕点D旋转,两直角三角板的两直角边分别交于点E,F,下列结论:①DE=DF;②S四边形AEDF=S△BED+S△CFD;③S△ABC=EF2;④EF2=BE2+CF2,其中正确的序号是 .
【答案】①②④.
【分析】连接AD,如图,由已知条件利用ASA推导证明△DBE≌△DAF,根据全等三角形的性质可得DE=DF,由此可判断①;同①一样的道理可证明△DCF≌△DAE,由此可判断②;由S△ABC=•AD•BC=•AD•2AD=AD2,确定出只有当DE⊥AB时,四边形AEDF为矩形,此时AD=EF,由此可以判断③;在Rt△AEF中,EF2=AE2+AF2,再根据△DBE≌△DAF,△DCF≌△DAE,即可得到EF2=BE2+CF2,由此可判断④.
【详解】连接AD,如图,
∵△ABC为等腰直角三角形,
∴AB=AC,∠B=∠C=45°,
∵点D为等腰直角△ABC的斜边的中点,
∴AD⊥BC,BD=CD=AD,AD平分∠BAC,
∴∠2+∠3=90°,∠1=45°,
∵∠EDF=90°,即∠4+∠3=90°,
∴∠2=∠4,
在△DBE和△DAF中
,
∴△DBE≌△DAF(ASA),
∴DE=DF,所以①正确;
同理可得△DCF≌△DAE,
∴S四边形AEDF=S△BED+S△CFD,所以②正确;
∵S△ABC=•AD•BC=•AD•2AD=AD2,
而只有当DE⊥AB时,四边形AEDF为矩形,此时AD=EF,
∴S△ABC不一定等于EF2,所以③错误;
在Rt△AEF中,EF2=AE2+AF2,
∵△DBE≌△DAF,△DCF≌△DAE,
∴BE=AF,CF=AE,
∴EF2=BE2+CF2,所以④正确,
故答案为:①②④.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质、矩形的判定、勾股定理的应用等,综合性较强,有一定的难度,正确添加辅助线、熟练掌握和运用相关的性质与定理是解题的关键.
三、解答题(本大题共8小题,共66分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)19.(本题6分)已知一个多边形的边数为.
(1)若,则这个多边形的内角和为 ;
(2)若这个多边形的内角和与外角和相加为,求这个多边形的边数.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了多边形内角和与外角和综合,一元一次方程的应用(几何问题)等知识点,熟练掌握多边形的内角和与外角和是解题的关键.
()根据多边形的内角和公式求解即可;
()根据题意列出一元一次方程,解方程求出的值即可.
【详解】(1)解:当时,则这个多边形的内角和为:,
故答案为:;
(2)解:由题意得:,
解得:,
这个多边形的边数为.
20.(本题6分)如图,在中,连接对角线,点E和点F是直线上的两点且.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,,,,求的面积.
【答案】(1)详见解析
(2)
【分析】本题考查了平行四边形的判定和性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质等知识点,
(1)根据平行四边形的性质,得,,根据平行线的性质,得,则,根据可以证明,得,,从而证明,根据一组对边平行且相等的四边形,即可证明四边形是平行四边形;
(2)根据勾股定理得到,连接交于,进而可以得到的长,然后利用三角形面积公式即可得解;
熟练掌握其性质并能正确得到是解决此题的关键.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
,,
,
,
在和中,
,
,
,,
四边形是平行四边形;
(2)解:,
,
,
,
.
21.(本题8分)如图,在中,D,E分别是,的中点,,延长到点F,使得,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求菱形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了菱形的判定和性质,三角形中位线的性质,勾股定理,解题的关键是熟练掌握以上性质和定理;
(1)根据三角形的中位线可得,,可证四边形是平行四边形,再由即可得证;
(2)根据菱形的性质可得,, ,,再根据勾股定理求出,再根据菱形的面积公式求解即可.
【详解】(1)证明: ∵D、E分别是、的中点,
,,
,
,
,
,
,
∴四边形是平行四边形,
,
∴四边形是菱形;
(2)解:连接,交于O,
四边形是菱形,
,, , ,
,
在中,,
,
,
菱形的面积为.
22.(本题8分)如图,在矩形中,,,点P从点D出发沿向终点A运动;点Q从点B出发沿向终点C运动.P,Q两点同时出发,它们的速度都是2.连接,,.设点P,Q运动的时间为.
(1)当t为何值时,四边形是矩形?
(2)当t为何值时,四边形是菱形?
【答案】(1)
(2)
【分析】本题是四边形的综合题,主要考查了平行四边形的性质、矩形的判定,菱形的判定,勾股定理和动点问题,解题的关键是熟练掌握以上知识点.
(1)当四边形是矩形时,,据此求得t的值;
(2)当四边形是菱形时,,列方程求得运动的时间t.
【详解】(1)解∶P,Q两点同时出发,它们的速度都是,
,
,
四边形是矩形
,即,
解得;
(2)解:四边形是矩形,
,
四边形是菱形,
,
在中,,
即 ,
.
解得.
23.(本题9分)如图,由个大小完全相同的小正方形摆成如图形状,现移动其中的一个小正方形,请在图(1),图(2),图(3)中分别画出满足以下各要求的图形.(用阴影表示)
(1)使得图形既是轴对称图形,又是中心对称图形.
(2)使得图形成为轴对称图形,而不是中心对称图形;
(3)使得图形成为中心对称图形,而不是轴对称图形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】本题是图案设计问题,由于设计方案的多样化,只要满足相应问题对轴对称,中心对称的要求即可,这样就可以发挥学生丰富的想象力,提高学习兴趣.轴对称图形是指在平面内,一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形;中心对称图形是指在平面内,把一个图形绕着某个点旋转,如果旋转后的图形能与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形.再展开丰富的想象力画图即可.
(1)根据轴对称图形与中心对称图形的特点画图即可;
(2)根据轴对称图形与中心对称图形的特点画图即可;
(3)根据轴对称图形与中心对称图形的特点画图即可;
【详解】(1)解:如图,所画图形如下:
(2)解:如图,所画图形如下:
(3)解:如图,所画图形如下:
24.(本题9分)【探究】
(1)如图1,和的平分线交于点F,则 ;
(2)如图2,,且和的平分线交于点,则 ;(用表示)
(3)如图3,,当和的平分线平行时,应该满足怎样的数量关系?请证明你的结论.
【挑战】
如果将(2)中的条件改为,再分别作和的平分线,你又可以找到怎样的数量关系?画出图形并直接写出结论.
【答案】[探究](1)35度;(2);(3),见解析;[挑战],见解析
【分析】[探究](1)根据四边形的内角和定理可得,由角平分线的定义,三角形内角和定理,三角形外角和的性质可得,由此即可求解;
(2)证明方法同(1);
(3)根据,则,根据角平分线的定义可得,由,结合平行线的性质即可求解;
[挑战] 根据角平分线的定义可得,由多边形内角和定理可得,结合三角形内角和定理,三角形外角和的性质可得,由此即可求解.
【详解】解:(1)如图1,
∵平分平分,
∴,,
∵,
∴,
又∵,
∴
.
(2)如图2,
由(1)得:,,
∴
.
(3)若,则,
证明:如图3,
若,则,
∵平分平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
[挑战]如图4,
∵平分平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵与是对顶角,
∴,
又∵,
∴,
∴
.
【点睛】本题主要考查三角形内角和定理,外角和的性质,多边形的内角和定理,角平分线的定义,平行线的性质等知识的综合,掌握多边形内角和定理,三角形外角和性质,平行线的性质是解题的关键.
25.(本题10分)如图1,在中,,,点D、E分别在边,上,,连接,点M、P、N分别为,,的中点.
(1)求证:,;
(2)把绕点A逆时针方向旋转到图2的位置,连接,,,判断的形状,并说明理由;
(3)把绕点A在平面内自由旋转,若,,请求出面积的最大值.
【答案】(1)见详解
(2)是等腰直角三角形,理由见详解
(3)
【分析】(1)利用三角形中位线得出,,进而判断出,即可得出结论,再利用三角形的中位线得出,,得出、,最后用互余即可得出结论.
(2)先判断出,得出,同(1)的方法得出,,即可得出,同(1)的方法即可得出结论.
(3)先判断出最大时,的面积最大,而最大是,即可得出结论.
【详解】(1)∵点P,N分别为,的中点,
∴,,
∵点M,P分别为,的中点,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
(2)解:是等腰直角三角形,理由如下:
由旋转知,,
∵,,
∴,
∴,,
利用三角形的中位线得,,
∴,
∴是等腰三角形,
同(1)的方法得,
∴,
同(1)的方法得,
∴,
∵,
∴
,
∵,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形.
(3)解:由(2)知是等腰直角三角形,,
∴当最大时,最大,的面积最大,
∴如图所示,当点D在的延长线上时,最大,
此时可有,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了三角形的中位线定理,等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质的综合运用,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
26.(本题10分)小明在学习了特殊平行四边形这一章后,对特殊平行四边形的探究产生了兴趣,发现另外一类特殊四边形,如图1,已知四边形,,像这样两条对角线互相垂直的四边形叫做“垂美四边形”.
【概念理解】
在平行四边形、矩形、菱形、正方形中,一定是垂美四边形的是_________.
【性质探究】
通过探究,小明探索并证明了“垂美四边形”的一些性质,请根据证明过程,完成填空.
性质1:垂美四边形四条边之间的数量关系
如图1,,由勾股定理可知,
中,,中,,
同理,,
则,
即_________.
性质2:垂美四边形的面积与两条对角线之间的数量关系
_________.
【问题解决】
(1)如图1,若,,则_________.若,,则四边形的面积_________;
(2)如图2,,是的中线,,垂足为O,,设,用含a的代数式表示_________;
(3)如图3,分别以的直角边和斜边为边向外作正方形和.连接.求证:四边形为垂美四边形.
【答案】【概念理解】菱形,正方形;【性质探究】,;【问题解决】(1)13,40;(2);(3)证明见解析
【分析】本题考查勾股定理,四边形面积求解,全等三角形判定及性质,正方形性质等.
根据题意可得为菱形和正方形;
根据题意可得和;
(1)根据题意可得,;
(2)先证明四边形为垂美四边形,继而得到,即可得到本题答案;
(3)连接,设与交于点,与交于点,先证明和△全等,继而利用全等性质得到本题答案.
【详解】解:【概念理解】根据题意可得为菱形和正方形,
故答案为:菱形,正方形;
【性质探究】根据题意可得:
∴,
∴,
故答案为:,;
【问题解决】(1)∵,,,
∴,
∵,,
∴,
故答案为:13,40;
(2)∵,是的中线,
∴,,
∵,
∴四边形为垂美四边形,
∴,
∵,,
∴,
∴,整理得:,
故答案为:;
(3)证明:连接,设与交于点,与交于点,
,
∵四边形是正方形,
∴,,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,即,
在和△中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形为垂美四边形;
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第2章 四边形(单元重点综合测试)
(考试时间:120分钟;满分:120分)
姓名___________ 班级_________ 考号_______________________
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(本题3分)下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.(本题3分)下列说法错误的是( )
A.正多边形的各条边都相等 B.正多边形的各个角都相等
C.各角都相等的多边形不一定是正多边形 D.各条边都相等的多边形一定是正多边形
3.(本题3分)如图,在中,,,平分,交边于点E,则线段的长度分别是( )
A.2和3 B.3和2 C.4和1 D.1和4
4.(本题3分)如图,在的正方形网格图中有、、三点,网格中以、、三点为顶点的平行四边形有( )个
A. B. C. D.无数
5.(本题3分)如图,四边形中,为上一点,连接,点、分别是、的中点,连接,则的长等于( )
A. B. C. D.
6.(本题3分)已知平行四边形中,对角线、相交于O,则下列说法一定正确的是( )
A.当时,平行四边形为菱形
B.当时,平行四边形为矩形
C.当时,平行四边形为菱形
D.当时,平行四边形为正方形
7.(本题3分)如图,四边形是菱形,,,于点,则的长是( )
A.4 B.5 C. D.
8.(本题3分)如图所示,是矩形内一点,已知,,,则的值为( )
A. B.8 C. D.9
9.(本题3分)已知四边形,对角线与交于点O,从下列条件中:①,②,③,④,⑤,⑥,⑦,⑧任取两个条件,可以得出“四边形是平行四边形”这一结论的情况有( )
A.8种 B.10种 C.14种 D.16种
10.(本题3分)如图,已知正方形的边长为6,是对角线上一点,于点,点,连接,,给出下列结论:①;②四边形的周长为12;③一定是等腰三角形;④;⑤的最小值为,以上结论中正确的序号为( )
A.①②③ B.①②③④ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)请把答案直接填写在横线上
11.(本题3分)一个多边形的内角和比外角和多,并且这个多边形的每个内角都相等,则这个多边形的每个内角为 .
12.(本题3分)平行四边形一边长为m,对角线长分别为6和10,化简的结果为 .
13.(本题3分)如图,在长方形纸片中,已知,,折叠纸片使边与对角线重合,点B落在点F处,折痕为,则的长为 .
14.(本题3分)如图,菱形的对角线相交于点O,过点D作于点H,连接.若的面积为24,,则的长为 .
15.(本题3分)如图,在菱形中,,按如下步骤作图:分别以点C和点D为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点M、N;连接,若恰好经过点A,与交于点E,连接.则 ,的长为 (用含a的代数式表示).
16.(本题3分)如图,在中,,,是的中点,,分别是线段,上的动点(点不与点,重合),且满足,给出下面四个结论:
①;
②;
③四边形的面积为;
④点到点距离的最小值为.
上述结论中,所有正确结论的序号是 .
17.(本题3分)如图,正方形中,,与直线所夹的锐角为,延长交直线于点,作正方形,延长交直线于点,作正方形,延长交直线于点,作正方形,…,依此规律,则线段 .
18.(本题3分)如图,将一副三角板中含有30°角的三角板的直角顶点落在等腰直角三角形的斜边的中点D处,并绕点D旋转,两直角三角板的两直角边分别交于点E,F,下列结论:①DE=DF;②S四边形AEDF=S△BED+S△CFD;③S△ABC=EF2;④EF2=BE2+CF2,其中正确的序号是 .
三、解答题(本大题共8小题,共66分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)19.(本题6分)已知一个多边形的边数为.
(1)若,则这个多边形的内角和为 ;
(2)若这个多边形的内角和与外角和相加为,求这个多边形的边数.
20.(本题6分)如图,在中,连接对角线,点E和点F是直线上的两点且.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,,,,求的面积.
21.(本题8分)如图,在中,D,E分别是,的中点,,延长到点F,使得,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求菱形的面积.
22.(本题8分)如图,在矩形中,,,点P从点D出发沿向终点A运动;点Q从点B出发沿向终点C运动.P,Q两点同时出发,它们的速度都是2.连接,,.设点P,Q运动的时间为.
(1)当t为何值时,四边形是矩形?
(2)当t为何值时,四边形是菱形?
23.(本题9分)如图,由个大小完全相同的小正方形摆成如图形状,现移动其中的一个小正方形,请在图(1),图(2),图(3)中分别画出满足以下各要求的图形.(用阴影表示)
(1)使得图形既是轴对称图形,又是中心对称图形.
(2)使得图形成为轴对称图形,而不是中心对称图形;
(3)使得图形成为中心对称图形,而不是轴对称图形.
24.(本题9分)【探究】
(1)如图1,和的平分线交于点F,则 ;
(2)如图2,,且和的平分线交于点,则 ;(用表示)
(3)如图3,,当和的平分线平行时,应该满足怎样的数量关系?请证明你的结论.
【挑战】
如果将(2)中的条件改为,再分别作和的平分线,你又可以找到怎样的数量关系?画出图形并直接写出结论.
25.(本题10分)如图1,在中,,,点D、E分别在边,上,,连接,点M、P、N分别为,,的中点.
(1)求证:,;
(2)把绕点A逆时针方向旋转到图2的位置,连接,,,判断的形状,并说明理由;
(3)把绕点A在平面内自由旋转,若,,请求出面积的最大值.
26.(本题10分)小明在学习了特殊平行四边形这一章后,对特殊平行四边形的探究产生了兴趣,发现另外一类特殊四边形,如图1,已知四边形,,像这样两条对角线互相垂直的四边形叫做“垂美四边形”.
【概念理解】
在平行四边形、矩形、菱形、正方形中,一定是垂美四边形的是_________.
【性质探究】
通过探究,小明探索并证明了“垂美四边形”的一些性质,请根据证明过程,完成填空.
性质1:垂美四边形四条边之间的数量关系
如图1,,由勾股定理可知,
中,,中,,
同理,,
则,
即_________.
性质2:垂美四边形的面积与两条对角线之间的数量关系
_________.
【问题解决】
(1)如图1,若,,则_________.若,,则四边形的面积_________;
(2)如图2,,是的中线,,垂足为O,,设,用含a的代数式表示_________;
(3)如图3,分别以的直角边和斜边为边向外作正方形和.连接.求证:四边形为垂美四边形.
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