内容正文:
第九章中心对称图形——平行四边形
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图,将绕着点顺时针旋转后得到,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
2.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,∠BAC的平分线AF交CD于点E,交BC于F,CM⊥AF于M,CM的延长线交AB于点N.以下说法正确的有( )个
①EN=FC;②AC=AN;③EN//BC;④∠B=45°;⑤若S△ABC16cm2,则S△ABM=8cm2.
A.2 B.3 C.4 D.5
3.下列图形中是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
4.如图,平行四边形中,,对角线,相交于点O,,则的周长为( )
A.12 B.14 C.15 D.19
5.四边形,仅从下列条件中任取两个加以组合,使得是平行四边形,一共有多少种不同的组合?,,,( )
A.2组 B.3组 C.4组 D.6组
6.在直线l上依次摆放着七个正方形(如图所示).已知斜放置的三个正方形的面积分别是1、2、3,正放置的四个正方形的面积依次是S1、S2、S3、S4,则S1+S2+S3+S4等于( )
A.4 B.5 C.6 D.14
7.一个矩形的长是宽的2倍,对角线的长是,那么这个矩形的长等于( )
A. B. C.1 D.2
8.下列图形中,不能由下图经过旋转得到的是( )
A. B. C. D.
9.数学课上,老师让同学们观察如图所示的图形,问:它绕着圆心O旋转多少度后和它自身重合?甲同学说:45°;乙同学说:60°;丙同学说:90°;丁同学说:135°.以上四位同学的回答中,错误的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
10.下列命题正确的是( )
A.平行四边形的对角线相等
B.对角线相等的四边形是平行四边形
C.平行四边形的对角互补
D.对角线互相平分的四边形是平行四边形
11.如图,将绕直角顶点顺时针旋转,得到,连接,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
12.如图,在中,,以点C为圆心,适当长为半径作弧,分别交于M,N两点,分别以M,N为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧在的内部交于点P,射线交于点E,交的延长线于点F,则的长是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题
13.菱形的周长为4,一个内角为,则较短的对角线长为 .
14.已知平面上四点,,,,直线将四边形分成面积相等的两部分,则m的值为 .
15.平行四边形的两条对角线长分别是6cm和10cm,若平行四边形的一边长为x.则x的取值范围是 .
16.如图,平行四边形的周长为20.,对角线,相交于点,点是的中点.则△COE的周长为 .
17.如图所示,在矩形中,,,是边上的一个动点,将沿折叠得分别连接、,若为等腰三角形,则的长为 .
三、解答题
18.如图,在矩形中,对角线,相交于点,,,点在线段上,从点至点运动,连接,以为边作等边,点和点分别位于两侧.
(1)当点F运动到点O时,求的长;
(2)点在线段上从点至点运动过程中,求的最小值.
19.如图,在平面直角坐标系中,△AOB的顶点O为坐标原点,点A的坐标为(4,0),点B的坐标为(0,1),点C为边AB的中点,正方形OBDE的顶点E在x轴的正半轴上,连接CO,CD,CE.
(1)线段OC的长为 ;
(2)求证:△CBD≌△COE;
(3)将正方形OBDE沿x轴正方向平移得到正方形O1B1D1E1,其中点O,B,D,E的对应点分别为点O1,B1,D1,E1,连接CD,CE,设点E的坐标为(a,0),其中a≠2,△CD1E1的面积为S.
①当1<a<2时,请直接写出S与a之间的函数表达式;
②在平移过程中,当S=时,请直接写出a的值.
20.在中,,,,动点从点出发,以的速度沿折线运动,连接交于点,设点的运动时间为秒.
(1)当点在边上运动时,直接写出、的长;
(2)在(1)的条件下,当是等腰三角形时,求的值;
(3)当点在的垂直平分线上时,求出此时的值;
(4)点与点同时出发,且点在边上由点向点运动,点的速度是,当直线平分的面积时,直接写出的值.
21.如图,在平面直角坐标系中,直线分别交x轴、y轴于点A、B,点P为坐标平面内一点.
(1)将直线向下平移5个单位,所得直线的解析式是____________________________;
(2)直接写出与直线关于x轴对称的直线的解析式;
(3)若点P在x轴上,且,求点P的坐标;
(4)若点P在y轴上,在坐标平面内是否存在点Q,使以A、B、P、Q为顶点,且以为边的四边形是菱形,若存在,请直接写出点Q的坐标;否则,说明理由.
22.如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E,F分别是AO,AD的中点,连接EF,,,求EF的长.
23.如图,中,,,将绕点C逆时针旋转一定角度后,点B的对应点落在边上.
(1)判断的形状,并证明;
(2)交于点D,若,求的长;
24.已知:如图①,在矩形ABCD中,,垂足是E,点F是点关于AB的对称点,连接AF、BF.
(1)直接求出:__;__;
(2)若将沿着射线BD方向平移,设平移的距离为(平移距离指点B沿BD方向所经过的线段长度),点F分别平移到线段AB、AD上时,求出相应的m的值.
(3)如图②,将绕点B顺时针旋转一个角,记旋转中的为,在旋转过程中,设所在的直线与直线AD交于点P,与直线BD交于点是否存在这样的P、Q两点,使为等腰三角形?若存在,直接写出此时DQ的长;若不存在,请说明理由.
学科网(北京)股份有限公司
《第九章中心对称图形——平行四边形》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
C
A
C
A
D
C
B
D
题号
11
12
答案
A
B
1.B
【分析】利用旋转的性质得到,先利用角的差计算即可.
【详解】解:∵绕着点顺时针旋转后得到,
,
,
.
故选:B.
【点睛】本题考查了旋转的性质:对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.
2.C
【分析】连接EN,FN,BM,根据ASA证得△AMN≌△AMC,即可证得AC=AN,可以判断②正确;由已知∠ACB=90°,CD⊥AB,CM⊥AF,从而证得三个直角三角形,即:∠AED+∠DAE=90°,∠EFC+∠CAE=90°,再通过已知,∠BAC的平分线AF和对顶角得∠CEF=∠CFE,即得△ECF为等腰三角形,EM=FM,证明四边形ENFC是菱形,可以判断①③正确;根据等腰直角三角形的性质可以判断④错误;根据等底等高的两个三角形面积相等可以判断⑤正确.
【详解】解:如图,连接FN,EN,BM,
∵CN⊥AF,
∴∠AMC=∠AMN=90°,
∵∠BAC的平分线AF交CD于E,
∴∠DAE=∠CAE,
在△AMN和△AMC中,
,
∴△AMN≌△AMC(ASA),
∴AC=AN,故②正确;
∵△AMN≌△AMC,
∴CM=NM,
∵∠ACB=90°,CD⊥AB,
∴∠ADC=90°,
∴∠AED+∠DAE=90°,∠CFE+∠CAE=90°,
∵∠DAE=∠CAE,
∴∠AED=∠CFE,
又∵∠AED=∠CEF,
∴∠CEF=∠CFE,
∴CE=CF,
∵CM⊥AF,
∴EM=FM,
∴四边形ENFC是菱形,
∴EN=FC,EN∥BC,故①③正确;
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,
∵AC与BC不一定相等,
∴∠B不一定等于45°,故④错误;
∵四边形ENFC是菱形,
∴CM=MN,
∴S△ACM=S△ANM,S△BCM=S△BMN,
∴S△ANM+S△BMN=S△ACM+S△BCM=S△ABC,
∴S△ABM=S△ABC,
∴S△ABC=16cm2,则S△ABM=8cm2.故⑤正确.
综上所述:①②③⑤正确,共4个.
故选C.
【点睛】此题考查的是菱形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,三角形全等的判定和性质,三角形的面积,熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键.
3.C
【分析】本题主要考查了中心对称图形的定义,根据中心对称图形的定义进行逐一判断即可:把一个图形绕着某一个点旋转,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点就是它的对称中心.
【详解】解:A.不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
B.不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
C.是中心对称图形,故此选项符合题意;
D.不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
故选:C.
4.A
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质,根据平行四边形的性质可得出,,,根据的周长等于即可求解.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∴的周长为:,
故选:A.
5.C
【分析】根据平行四边形的判定与定义进行判定即可.
【详解】首先,要正确理解平行四边形的概念:两边平行且相等的四边形是平行四边形.或者两对对边分别平行的四边形是平行四边形,或者两对对边分别相等的四边形是平行四边形.
依据这些条件,我们可以推断出一共有,;,;,;,,共4组,
故选:C.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定与定义,掌握平行四边形的判定与定义是解题的关键.
6.A
【详解】如图,易证△ABC≌△CDE,得AB2+DE2=DE2+CD2=CE2,同理FG2+LK2=HL2,S1+S2+S3+S4=1+3=4.
解:在△ABC和△CDE中,,
∴△ABC≌△CDE,∴AB=CD,BC=DE,
∴AB2+DE2=DE2+CD2=CE2=3,
同理可证FG2+LK2=HL2=1,
∴S1+S2+S3+S4=CE2+HL2=1+3=4.
故答案为A.
本题考查了全等三角形的证明,考查了勾股定理的灵活运用,本题中证明AB2+DE2=DE2+CD2=CE2是解题的关键.
7.D
【分析】设矩形的短边是a,则长边是2a,再根据勾股定理求出a的值即可.
【详解】设矩形的短边是a,则长边是2a,
∵对角线的长是5cm,
∴a2+(2a)2=()2,
解得a=1或a=-1(舍去),
∴这个矩形的长边=2a=2.
故选D.
【点睛】本题考查的是勾股定理,熟知在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方是解答此题的关键.
8.C
【分析】根据题意,图形绕箭头的尖点逆时针旋转得A,绕箭头的尖点逆时针旋转得B,绕箭头的尖点顺时针旋转得D,C选项的图形不能由图形经过旋转得到,
【详解】解:A. 图形绕箭头的尖点逆时针旋转可得,故此选项不符合题意;
B. 图形绕箭头的尖点逆时针旋转可得,故此选项不符合题意;
C. 图形不能由图形经过旋转得到,故此选项符合题意;
D. 图形绕箭头的尖点顺时针旋转可得,故此选项不符合题意;
故选:C.
【点睛】此题重点考查旋转的三要素即旋转中心,旋转角,旋转方向的应用.
9.B
【详解】圆被平分成八部分,旋转45°的整数倍,就可以与自身重合,因而甲,丙,丁都正确;错误的是乙.故选B.
10.D
【分析】本题主要考查平行四边形的判定与性质,根据平行四边形的判定与性质定理直接判断即可
【详解】解:A.矩形平行四边形的对角线相等,而平行四边形的对角线互相平分,故选项A说法错误;
B. 对角线相等的四边形是等腰梯形或平行四边形,故选项B说法错误;
C. 平行四边形的对角相等,故选项C说法错误;
D. 对角线互相平分的四边形是平行四边形,说法正确,
故选:D
11.A
【分析】本题主要考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,三角形外角的性质,根据旋转得出,,根据等腰三角形的性质得出,根据三角形外角的性质得出,即可得出答案.
【详解】解:∵绕直角顶点顺时针旋转,得到,
∴,,
∴,
∴,
由旋转的性质得.
故选:A.
12.B
【分析】由题意可得:是的平分线,然后可由角平分线的定义、平行四边形的性质以及等角对等边得出,再根据线段的和差即可得出答案.
【详解】解:由题意可得:是的平分线,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
故选:B.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质、角平分线的尺规作图、等腰三角形的判定等知识,熟练掌握相关图形的性质、得出是解题的关键.
13.1
【分析】有一个内角为,可得这条较短对角线与菱形的两条边构成等边三角形,由此可得出答案.
【详解】解:由菱形的性质可得此菱形的边长为1,
∵菱形的一个内角是,
∴角所对的对角线与菱形的两边构成的三角形是一等边三角形,
故这个菱形较短的对角线长是1.
故答案为:1.
【点睛】本题考查了菱形的性质,属于基础题,注意有一个内角为的菱形,连接对角线可得出等边三角形.
14./0.2
【分析】本题考查的是矩形的判定与性质,一次函数的性质,根据题意四边形是矩形,所以直线只要经过对角线的交点即可.
【详解】解:如图,∵点,,,,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是矩形,
∴对角线、的交点,
∴直线经过点时,直线将四边形的面积分成相等的两部分,
∴,
∴.
故答案为.
15.<<.
【分析】如图,由平行四边形的性质可得: 再利用三角形的三边之间的关系可得答案.
【详解】解:如图,平行四边形中,设
设
在中有:
<<,
<<,
故答案为:<<.
【点睛】本题考查的是平行四边形的性质,三角形三边之间的关系,掌握以上知识是解题的关键.
16.9
【分析】根据题意和平行四边形的性质得,,根据点E是BC的中点,得,即可得.
【详解】解:∵平行四边形ABCD的周长是20,
∴,,
∵点E是BC的中点,O是AC的中点,,
∴,,,
∴,
∴的周长为:,
故答案为:9.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,三角形中位线定理,解题的关键是掌握这些知识点.
17.或
【分析】本题考查了折叠的性质的应用、轨迹的应用、等腰三角形的性质等,关键是分类讨论的应用.根据,可知的轨迹是以为圆心,为半径的圆,分三种情况讨论:当时,当时,时,分别求出结果即可.
【详解】解:∵,
可知的轨迹是以为圆心,为半径的圆;
当时,则在的垂直平分线上,
∴,,
∴,
∴,
∴,
根据折叠可知:,
∴;
当时,
∵,
∴,
∴此时点M在上,
∵,
∴四边形为矩形,
∴;
③∵矩形的对角线长为:,
又∵点的轨迹是以为圆心,为半径的圆;
∴的最小值为,
不能等于;
综上分析可知:的长度为或.
故答案为:或.
18.(1)2
(2)
【分析】(1)连接并延长至,使得,连接,证明是等边三角形,进而证明,即可证明是等边三角形,点在线段上,从点至点运动,则在线段上运动,当点运动到点时,点运动到点,即可求解;
(2)根据垂线段最短,可知点在线段上从点至点运动过程中,运动到的中点时,取最小值,且最小值为,进而求解即可.
【详解】(1)解:如图所示,连接并延长至,使得,连接,
∵四边形为矩形,,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,,
又∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,即,
∴点在线段上,从点至点运动,则在线段上运动,
∵,,
∴,
∵,
∴,,
∴,
又∵,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴当点运动到点时,点运动到点,
则有;
(2)解:由(1)可知点在线段上从点至点运动过程中,点E从点O运动到点G,
∵垂线段最短,
∴点E运动到的中点时,,即时,取最小值,且最小值为,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∴此时.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质、含30度角的直角三角形的性质、勾股定理、等边三角形的判定与性质、全等三角形的性质与判定等知识,得出点在线段上,从点至点运动,则在线段上运动是解题的关键.
19.(1)
(2)见解析
(3)①S=﹣a+1;②当S=时,a=或
【分析】(1)由点A的坐标为(4,0),点B的坐标为(0,1),根据勾股定理求得AB的长,再由点C为边AB的中点,根据直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,即可求得线段OC的长;
(2)由四边形OBDE是正方形,直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,易得BD=OE,BC=OC,∠CBD=∠COE,即可证得:△CBD≌△COE;
(3)①首先根据题意画出图形,然后过点C作CH⊥D1E1于点H,可求得△CD1E1的高与底,继而求得答案;
②分别从1<a<2与a>2去分析求解即可求得答案.
【详解】(1)解:∵点A的坐标为(4,0),点B的坐标为(0,1),
∴OA=4,OB=1,
∵∠AOB=90°,
∴AB=,
∵点C为边AB的中点,
∴OC=AB=;
(2)证明:∵∠AOB=90°,点C是AB的中点,
∴OC=BC=AB,
∴∠CBO=∠COB,
∵四边形OBDE是正方形,
∴BD=OE,∠DBO=∠EOB=90°,
∴∠CBD=∠COE,
在△CBD和△COE中,
∵,
∴△CBD≌△COE(SAS);
(3))①解:过点C作CH⊥D1E1于点H,
∵C是AB边的中点,
∴点C的坐标为:(2,)
∵点E的坐标为(a,0),1<a<2,
∴CH=2﹣a,
∴S=D1E1•CH=×1×(2﹣a)=﹣a+1;
②当1<a<2时,S=﹣a+1=,
解得:a=;
当a>2时,同理:CH=a﹣2,
∴S=D1E1•CH=×1×(a﹣2)=a﹣1,
∴S=a﹣1=,
解得:a=,
综上可得:当S=时,a=或.
【点睛】本题主要考查正方形的性质、三角形的全等证明、勾股定理,掌握相关知识点结合题中所给点坐标正确求解是解题的关键.
20.(1),;
(2);
(3)或;
(4)或.
【分析】(1)根据平行四边形的性质可得,由可得;
(2)求出,可得是等腰三角形时,,是等腰直角三角形,然后根据列式求出t值即可;
(3)作的垂直平分线交于,交于,交于F,过点B作于H,连接,当点运动到的位置时,先求出和的长,然后可得,即可计算t的值;当点运动到的位置时,在中,利用勾股定理构建方程求出,然后可计算此时t的值;
(4)如图2,连接交于G,过点G,证明,可得当过点G时,直线平分的面积,然后分点P在上和点P在上两种情况,分别求解即可.
【详解】(1)解:在中,,
由题意得:,
∴;
(2)解:∵,,,
∴,
∴是直角三角形,且,
∵在中,,
∴,
∴当是等腰三角形时,,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∵,
∵,
∴,
∴;
(3)解:如图1,作的垂直平分线交于,交于,交于F,过点B作于H,
∵在中,,,
∴,
∵,
∴,
∴在中,,
∴,
∵,,,
∴,
∴(平行线间间距相等),
∴,
∴当点运动到的位置时,;
连接,
∵垂直平分,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴当点运动到的位置时,;
综上,当点在的垂直平分线上时,的值为或;
(4)解:如图2,连接交于G,过点G,
∵在中,,,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∴,
∴当过点G时,直线平分的面积,
当点P在上时,
∵,,,
∴,
解得:;
当点P在上时,如图3,点P与点G重合,
∵,
∴;
综上,当直线平分的面积时,的值为或.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,勾股定理及其逆定理,等腰直角三角形的判定和性质,线段垂直平分线的性质,矩形的判定和性质,全等三角形的判定和性质等知识,作出合适的辅助线,熟练掌握数形结合思想与方程思想的应用是解题的关键.
21.(1)
(2)
(3)或
(4)存在,或或
【分析】(1)由图形平移的性质求解即可;
(2)求出A、B点坐标,然后求出A、B关于x轴的对称点坐标,由待定系数法求函数解析式即可;
(3)由题意可知△OPB是等腰直角三角形,则OP=OB,由此可求P点坐标;
(4)设P(0,t),Q(x,y),分两种情况讨论:①当AP为菱形的对角线时,AB=BP,Q(3,5)或(3,−5);②当AQ为菱形的对角线时,AB=AP,Q(−3,0).
【详解】(1)解:(1)直线AB向下平移5个单位,得到,
即,
故答案为:;
(2)解∶令x=0,则y=4,
∴B(0,4),
令y=0,则x=3,
∴A(3,0),
∴B点关于x轴的对称点(0,−4),
设直线AB:关于x轴对称的直线解析式为y=kx−4,
∴3k−4=0,
∴,
∴;
(3)∵B(0,4),
∴OB=4,
∵点P在x轴上,∠APB=45°,
∴点P在直线AB的两侧,OP=OB=4,
∴P(−4,0)或(4,0);
(4)存在点Q,使以A、B、P、Q为顶点,且以AB为边的四边形是菱形,理由如下:
设P(0,t),Q(x,y),
①当AP为菱形的对角线时,AB=BP,
∴,
解得或,
∴Q(3,5)或(3,−5);
②当AQ为菱形的对角线时,AB=AP,
∴,
解得(舍)或,
∴Q(−3,0);
综上所述:点Q的坐标为(−3,0)或(3,5)或(3,−5).
【点睛】本题考查次一函数的图象及性质,熟练掌握一次函数的图象及性质,菱形的判定及性质,轴对称的性质是解题的关键.
22.
【分析】根据矩形性质得出∠ABC=90°,然后根据勾股定理求出BD、AC,因为,求出,再根据三角形中位线求出EF即可.
【详解】解:矩形ABCD中,∠ABC=90°,
在中,
,
∵四边形ABCD是矩形,
∴,,
,
∵点E,F分别是AO,AD的中点,
∴.
【点睛】本题考查了勾股定理,矩形性质,三角形中位线的应用,关键是求出OD长.
23.(1)是等边三角形,理由见解析
(2)3
【分析】本题考查了旋转的性质,等边三角形的判定等知识,解题的关键是掌握这些知识点.
(1)根据旋转的性质得出,,然后根据等边三角形的判定即可得证;
(2)证明,然后利用含的直角三角形的性质求出,,即可求解.
【详解】(1)解:是等边三角形,
理由:∵旋转,
∴,,
∴,
∴是等边三角形;
(2)解:中,,,,
∴,
∴,
∵,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
24.(1);(2);(3)存在,DQ的长度分别为4或或或.
【分析】(1)利用矩形性质、勾股定理及三角形面积公式求解;
(2)依题意画出图形,如图所示,利用平移性质,确定图形中的等腰三角形,分别画出图形,对于各种情形分别进行计算即可;
(3)在旋转过程中,等腰由4种情形分别进行计算即可.
【详解】解:(1)四边形ABCD是矩形,
,
在中,,
由勾股定理得:,
,
,
点F是点E关于AB的对称点,
,,
,
,
在中,,
由勾股定理得:
,
故答案为:;;
设平移中的三角形为,如图所示:
由对称点性质可知,,
由平移性质可知,,,.
当点落在AB上时,
,
,
,
,即;
当点落在AD上时,
,
,
,,
,
又易知,
为等腰三角形,
,
,即.
综上所述,当点F分别平移到线段AB、AD上时,相应的m的值分别为,;
存在.理由如下:
在旋转过程中,等腰依次有以下4种情形:
如图所示,点Q落在BD延长线上,且,
则,
,
,,
,
,
.
在中,由勾股定理得:.
;
如图所示,点Q落在BD上,且,
则,
,
,
,
则此时点落在BC边上.
,
,
,
.
在中,由勾股定理得:,
即:,
解得:,
;
如图所示,点Q落在BD上,且,
则.
,,
.
,
.
,
,
,
,
.
在中,由勾股定理得:,
;
如图所示,点Q落在BD上,且,
则.
,,,
,
,
.
综上所述,存在4组符合条件的点P、点Q,使为等腰三角形;DQ的长度分别为4或或或.
【点睛】本题是四边形综合题目,主要考查了矩形的性质、轴对称的性质、平移的性质、旋转的性质、勾股定理、等腰三角形的性质等知识点;第()问难度很大,解题关键是画出各种旋转图形,依题意进行分类讨论.
学科网(北京)股份有限公司
$$