内容正文:
第9章 中心对称图形——平行四边形单元提升卷
【苏科版】
考试时间:60分钟;满分:100分
姓名:___________班级:___________考号:___________
考卷信息:
本卷试题共23题,单选10题,填空6题,解答7题,满分100分,限时60分钟,本卷题型针对性较高,覆盖面广,选题有深度,可衡量学生掌握本章内容的具体情况!
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)(23-24八年级·湖北武汉·期中)以下是2024年巴黎奥运会部分项目图标,其中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A.B.C.D.
2.(3分)(23-24八年级·安徽淮南·阶段练习)如图,等边中,是边上一点,连接,将绕点逆时针旋转,得到,若,,则的周长是( )
A.9 B.5 C.7 D.4
3.(3分)(2024八年级·吉林长春·学业考试)如图,在中,E、F分别是、上任意一点,先给出下列四个条件:①,②,③,④.以上条件中不能判定四边形是平行四边形的条件是( )
A.① B.② C.③ D.④
4.(3分)(23-24八年级·河南新乡·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,矩形的四个顶点坐标均已标出,那么的值为( )
A. B. C.3 D.1
5.(3分)(23-24八年级·吉林长春·阶段练习)如图,已知菱形的两条对角线分别为10和24,、分别是边、的中点,是对角线上一点,则的最小值是( )
A.13 B.10 C.24 D.12
6.(3分)(23-24八年级·重庆·阶段练习)如图,正方形的对角线,交于点,点,分别是,上的两点,且,过点作交点,若,则用含的式子表示为( )
A. B. C. D.
7.(3分)(23-24八年级·重庆沙坪坝·开学考试)如图,在平面直角坐标系中,平行四边形的顶点A在y轴正半轴上,顶点C坐标为,顶点D坐标为,对角线经过坐标原点O,边与x轴交于点E,对E点坐标为( )
A. B. C. D.
8.(3分)(23-24八年级·江苏南通·期中)如图,在中,,,,将绕点A逆时针旋转至,G为的中点.则的长是( )
A.1 B. C.3 D.
9.(3分)(23-24八年级·天津南开·期中)如图,平面直角坐标系中,点,,,连接,并将线段绕点顺时针旋转,点旋转到点,连接.则周长的最小值为( )
A. B.8 C.5 D.
10.(3分)(23-24八年级·广东梅州·阶段练习)如图,在正方形纸片中,对角线,交于点,折叠正方形纸片,使落在上,点恰好与上的点重合,展开后,折叠分别交,于,,连接,下列结论:①②③④四边形是菱形,正确的有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.(3分)(2024八年级·甘肃兰州·专题练习)如图所示是一个坐标方格盘,你可操纵一只遥控机器蛙在方格盘上进行跳步游戏,机器蛙每次跳步只能按如下两种方式(第一种:向上、下、左、右可任意跳动格或格;第二种跳到关于原点的对称点上)中的一种进行.若机器蛙在点,现欲操纵它跳到点,请问机器蛙至少要跳 次.
12.(3分)(23-24八年级·河北石家庄·期末)如图,是的边上的点,是中点,连接并延长交于点,连接与相交于点,若,则阴影部分的面积为 .
13.(3分)(23-24八年级·湖北孝感·阶段练习)如图,在四边形中,,,将绕着点逆时针旋转得到,点恰好落在边上,连接,若,则的长是 .
14.(3分)(23-24八年级·江苏扬州·阶段练习)在中,的平分线交线段于点,交线段的延长线于点,以、为邻边作,若,则 .
15.(3分)(23-24八年级·北京顺义·期末)如图,在矩形中,分别是边上的动点,点从出发到停止运动,点从出发到停止运动,若两点以相同的速度同时出发,匀速运动.下面四个结论中,①存在四边形是矩形;②存在四边形是菱形;③存在四边形是矩形;④存在四边形是正方形.所有正确结论的序号是 .
16.(3分)(23-24八年级·江苏连云港·阶段练习)点A坐标为,点在轴的负半轴上沿负方向运动时,作,其中.直线与轴交于,当点的运动过程中,的值为 .
三.解答题(共7小题,满分52分)
17.(6分)(23-24八年级·河南信阳·期中)如图,将绕点A逆时针旋转得到,点D在上,.
(1)求的大小;
(2)若,与交于点O,求证:.
18.(6分)(23-24八年级·新疆阿克苏·阶段练习)如图,的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)画出与关于原点对称的;
(2)将绕点顺时针旋转,画出旋转后的.
19.(8分)(23-24八年级·北京·阶段练习)在等边中,D,E,F分别是边上的动点,满足,且.作点E关于的对称点G,连接.
(1)当点D,E,F在如图1所示的位置时,请在图1中补全图形,并证明四边形是平行四边形;
(2)如图2,当,时,写出线段和的数量关系,并说明理由.
20.(8分)(23-24八年级·广东深圳·阶段练习)如图,四边形是平行四边形,对角线相交于点,点分别在上,,连接,且.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)连接,若点是的中点,,,求四边形的周长和面积.
21.(8分)(2024八年级·全国·专题练习)如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点.四边形的四个顶点都是格点,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图(画图过程用虚线,画图结果用实线).
(1)在图1中,先在上画点E,使,再在上画点F,使;
(2)在图2中,先在上画点H,使,再在上画点G,使.
22.(8分)(23-24八年级·四川成都·阶段练习)操作与探究:如图1,在锐角的边、上分别取点、,使,在上取点,作,连接交于点,作射线.
(1)求证:平分.
(2)移动点使,求证:是矩形.
(3)如图3,在(2)的条件下,去中点连接,将绕点逆时针旋转适当的角度,得到(点、分别是的两边与的延长线、的交点).猜想线段与之间的数量关系,并证明你的结论.
23.(8分)(2024八年级·广东·学业考试)综合与实践
【主题】多边形的稳定性
【素材】
平行四边形连杆式是常见的机械部件,当连杆移动时,两对边始终保持平行,能方便地进行往返运动,这一设计源于平行四边形证明的性质.
【实践探索】
如图,这是某同学推荐的一幅实例设计图,你认为合理吗?请说明你的理由.
如图,一个正方形教具,使其发生形变(如图),若正方形教具边长为,.问:四边形的面积减少了多少?
【拓展应用】
如图,一张多档位可调节靠椅,其档位调节示意图如图所示,已知两支脚米,米,为上固定连接点,靠背米,档位为Ⅰ档时,,档位为Ⅱ档时,,靠背顶端向后靠的水平距离(即)为______.
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第9章 中心对称图形——平行四边形单元提升卷
【苏科版】
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)(23-24八年级·湖北武汉·期中)以下是2024年巴黎奥运会部分项目图标,其中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】本题考查轴对称图形,中心对称图形,如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形;把一个图形绕某一点旋转,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形;据此进行判断即可.
【详解】解:A、是轴对称图形,但不是中心对称图形,则A不符合题意;
B、不是轴对称图形,但它是中心对称图形,则B不符合题意;
C、不是轴对称图形,但它是中心对称图形,则C不符合题意;
D、既是轴对称图形,也是中心对称图形,则D符合题意;
故选:D.
2.(3分)(23-24八年级·安徽淮南·阶段练习)如图,等边中,是边上一点,连接,将绕点逆时针旋转,得到,若,,则的周长是( )
A.9 B.5 C.7 D.4
【答案】A
【分析】本题主要考查了旋转的性质,等边三角形的性质和判定;找出旋转角推出是等边三角形是解题关键.
根据旋转的性质得是等边三角形;得,即可求的周长.
【详解】解:∵是等边三角形,
∴,
由旋转知,,,
∴是等边三角形,
∴,
∴的周长为:
,
故选:A.
3.(3分)(2024八年级·吉林长春·学业考试)如图,在中,E、F分别是、上任意一点,先给出下列四个条件:①,②,③,④.以上条件中不能判定四边形是平行四边形的条件是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【分析】本题考查了平行四边形的性质定理和判定定理,以及全等三角形的判定及性质;熟记平行四边形的判定方法是解决问题的关键.
【详解】解:在中,,,,,
若,则,,
∴,
∴四边形是平行四边形,故①不符合题意;
若,则,
∴,,则,
∴四边形是平行四边形,故②不符合题意;
若,
∵,
∴四边形是平行四边形,故④不符合题意;
若,不能判定四边形是平行四边形,故③符合题意;
故选:C.
4.(3分)(23-24八年级·河南新乡·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,矩形的四个顶点坐标均已标出,那么的值为( )
A. B. C.3 D.1
【答案】D
【分析】本题考查代数式求值,涉及矩形性质、中点坐标公式等知识,熟练掌握矩形性质及中点坐标公式是解决问题的关键.由矩形的对角线交于一点,且对角线相互平分,从而由中点坐标公式求出对角线交点的坐标,列方程求解即可得到的值,代入代数式求解即可得到答案.
【详解】解:如图所示:
由中点坐标公式可知中点的坐标为,即;
中点的坐标为,即;
,
解得,
,
故选:D.
5.(3分)(23-24八年级·吉林长春·阶段练习)如图,已知菱形的两条对角线分别为10和24,、分别是边、的中点,是对角线上一点,则的最小值是( )
A.13 B.10 C.24 D.12
【答案】A
【分析】本题考查了轴对称-最短路线问题,平行四边形的性质和判定,菱形的性质,勾股定理的应用,作M关于的对称点Q,连接,交于P,连接,此时的值最小,连接,求出,根据勾股定理求出长,证出,即可得出答案.
【详解】解:作M关于的对称点Q,连接,交于P,连接,此时的值最小,
∵四边形是菱形,
∴,
即Q在上,
∵,
∴,
∵M为中点,
∴Q为中点,
∵N为中点,四边形是菱形,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,
在中,由勾股定理得:,
即,
∴,
故选:A.
6.(3分)(23-24八年级·重庆·阶段练习)如图,正方形的对角线,交于点,点,分别是,上的两点,且,过点作交点,若,则用含的式子表示为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查正方形的性质,全等三角形的判定与性质,根据正方形可得与互相垂直平分,即可证明,得到,,进而得到,再根据垂直求出,最后根据求解即可.
【详解】解:∵正方形的对角线,交于点,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,,
∴,
∵,
∴
∴,
∴,
故选:A.
7.(3分)(23-24八年级·重庆沙坪坝·开学考试)如图,在平面直角坐标系中,平行四边形的顶点A在y轴正半轴上,顶点C坐标为,顶点D坐标为,对角线经过坐标原点O,边与x轴交于点E,对E点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题考查了平行四边形的性质、一次函数的图象和性质等知识,过点D作轴于点M,过点B作轴于点F,求出点B的横坐标为,设点A的坐标为,其中,求出点B的坐标为,再求出直线的解析式为,得到点E的坐标为,根据得到,解得,即可得到点E的坐标.
【详解】解:过点D作轴于点M,过点B作轴于点F,如图,
∵四边形是平行四边形,
∴,
设点B的横坐标为m,
∵顶点C坐标为,顶点D坐标为,顶点A在y轴正半轴上,
∴,
∴
即点B的横坐标为,
设点A的坐标为,其中
∵点A到点B的平移方式和点D到点C的平移方式相同,即为向下平移10个单位,向左边平移2个单位,
∴点B的纵坐标为,
∴点B的坐标为,
设直线的解析式为
解得,
∴直线的解析式为
当时,,解得,
∴点E的坐标为,
∵,
∴,
∴
解得,
∴
∴点E的坐标是,
故选:B
8.(3分)(23-24八年级·江苏南通·期中)如图,在中,,,,将绕点A逆时针旋转至,G为的中点.则的长是( )
A.1 B. C.3 D.
【答案】B
【分析】如图,过点C作于点F,延长交于点M,根据旋转的性质得到,证明四边形是矩形,得到,进而求出,根据G为的中点,证明,推出,求出,利用勾股定理求出,即可解答.
【详解】解:如图,过点C作于点F,延长交于点M,
由旋转的性质得:,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∵点G为的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴.
故选:B.
【点睛】本题考查了矩形的判定与性质,旋转的性质,勾股定理,三角形全等的判定与性质,正确作出辅助线,构造三角形全等是解题的关键.
9.(3分)(23-24八年级·天津南开·期中)如图,平面直角坐标系中,点,,,连接,并将线段绕点顺时针旋转,点旋转到点,连接.则周长的最小值为( )
A. B.8 C.5 D.
【答案】B
【分析】过点B作轴于点C,过点作轴于点D,证明,得出,根据,,得出,说明点在直线上,根据为定值,得出当最小时,的周长最小,作点O关于直线的对称点,连接交直线于点E,连接,根据两点之间线段最短,得出当在点E处时,最小,且最小值为的长度,根据勾股定理求出结果即可.
【详解】解:过点B作轴于点C,过点作轴于点D,如图所示:
则,
根据旋转可知,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴点在直线上,
∵为定值,
∴当最小时,的周长最小,
如图,作点O关于直线的对称点,连接交直线于点E,连接,
根据轴对称可知:,
∴,
∵两点之间线段最短,
∴当在点E处时,最小,且最小值为的长度,
∴最小值为:,
∴的周长最小值为.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了轴对称的性质,三角形全等的判定和性质,勾股定理,坐标与图形,两点之间线段最短,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握三角形全等的判定和性质.
10.(3分)(23-24八年级·广东梅州·阶段练习)如图,在正方形纸片中,对角线,交于点,折叠正方形纸片,使落在上,点恰好与上的点重合,展开后,折叠分别交,于,,连接,下列结论:①②③④四边形是菱形,正确的有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】C
【分析】由四边形是正方形和折叠性质得出,,再由三角形的内角和求出.故①正确;由四边形是正方形和折叠性质,判断出四边形是平行四边形,再由,得出四边形是菱形.利用的直角三角形,由勾股定理得出,,得出,故②④正确;由四边形是正方形和折叠性质,得到,所以,故③错误.
【详解】解:由四边形是正方形和折叠性质得出,,
,
故①正确;
由四边形是正方形和折叠性质得出,,,,
,
,
,
又 ,
,
四边形是平行四边形,
,
四边形是菱形.
在中,,在中,,
,
故②④正确.
由四边形是正方形和折叠性质知,,,,
在和中,
,
,
故③错误.
综上可知,①②④正确.
故选C.
【点睛】本题主要考查了折叠问题,菱形的判定与性质,正方形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,解题的关键是掌握图形折叠前后对应边相等、对应角相等.
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.(3分)(2024八年级·甘肃兰州·专题练习)如图所示是一个坐标方格盘,你可操纵一只遥控机器蛙在方格盘上进行跳步游戏,机器蛙每次跳步只能按如下两种方式(第一种:向上、下、左、右可任意跳动格或格;第二种跳到关于原点的对称点上)中的一种进行.若机器蛙在点,现欲操纵它跳到点,请问机器蛙至少要跳 次.
【答案】
【分析】本题考查了中心对称,根据题意得到可以先向右跳三步,再向下跳一步,然后跳到关于原点的对称点即可到达,据此即可求解,理解题意是解题的关键.
【详解】解:若机器蛙在点,根据跳步游戏规则,可以先向右跳三步,再向下跳一步,然后跳到关于原点的对称点即可跳到点,这个路径步数最少,共步,
故答案为:.
12.(3分)(23-24八年级·河北石家庄·期末)如图,是的边上的点,是中点,连接并延长交于点,连接与相交于点,若,则阴影部分的面积为 .
【答案】17
【分析】本题考查平行四边形,三角形的知识,解题的关键是掌握平行四边形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,连接,根据平行四边形的性质,则,,根据点是的中点,则,根据全等三角形的判定和性质,则,,再根据平行四边形的判定和性质,则四边形是平行四边形,得到,再根据平行四边形的判定和性质,则四边形是平行四边形,,根据阴影部分的面积为:,即可.
【详解】解:连接,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∵点是的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∴阴影部分的面积为:.
故答案为:.
13.(3分)(23-24八年级·湖北孝感·阶段练习)如图,在四边形中,,,将绕着点逆时针旋转得到,点恰好落在边上,连接,若,则的长是 .
【答案】
【分析】过作交延长线于点,过作于点,延长交于点,证明四边形是矩形,则,然后由旋转性质可得,,由同角的余角相等则有,从而证明,则,由平行线的性质得出,证明,,设,则,最后由勾股定理即可求解.
【详解】解:如图,过作交延长线于点,过作于点,延长交于点,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∵绕着点逆时针旋转得到,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,,
设,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得,
故答案为:.
【点睛】本题考查了旋转的性质,矩形的判定与性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,平行线的性质,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
14.(3分)(23-24八年级·江苏扬州·阶段练习)在中,的平分线交线段于点,交线段的延长线于点,以、为邻边作,若,则 .
【答案】
【分析】本题考查了菱形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,延长、交于H,连接,求证平行四边形为菱形,得出,为全等的等边三角形,证明,即可得出答案.
【详解】解:延长、交于H,连接,
,,
四边形为平行四边形,
,平分,
,,,
为等腰三角形,
,
平行四边形为菱形,
,且均为等边三角形,
,,
,
,
为等腰三角形,
又四边形为平行四边形,
,,,
,
在与中,
,
,
,
.
故答案为:.
15.(3分)(23-24八年级·北京顺义·期末)如图,在矩形中,分别是边上的动点,点从出发到停止运动,点从出发到停止运动,若两点以相同的速度同时出发,匀速运动.下面四个结论中,①存在四边形是矩形;②存在四边形是菱形;③存在四边形是矩形;④存在四边形是正方形.所有正确结论的序号是 .
【答案】①②③
【分析】设两点速度为每秒1个单位长度,则,,由题意可得四边形是平行四边形,再利用矩形,菱形,正方形的性质分别进行求解即可.
【详解】解:设两点速度为每秒1个单位长度,则,,
∵四边形是矩形,,
∴,,,
∴四边形是平行四边形,
当时,点与点重合,点与点重合,此时四边形是矩形,故①正确;
当四边形是菱形时,,
则,解得:,符合题意,
即:当时,四边形是菱形,故②正确;
当四边形是矩形时,,则,解得,
即:当时,四边形是矩形,故③正确;
当四边形是正方形时,,
则,解得,但此时,不符合题意,故④不正确,
综上,正确的有①②③,
故答案为:①②③.
【点睛】本题考查动点问题,特殊四边形的存在问题,特殊四边形的性质等知识点,理解并熟练掌握相关图象的性质是解决问题的关键.
16.(3分)(23-24八年级·江苏连云港·阶段练习)点A坐标为,点在轴的负半轴上沿负方向运动时,作,其中.直线与轴交于,当点的运动过程中,的值为 .
【答案】
【分析】过点A作轴于点D,过点A作轴于点D,证明形是正方形,则,,再证明,得到,由和得到,则,,则,即可得到的值.
【详解】解:过点A作轴于点D,过点A作轴于点D,
∴,
∴四边形是矩形,
∵点A坐标为,
∴,
∴四边形是正方形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵点,点,
∴,
∴,,
∴,
∴,
故答案为:
【点睛】此题考查了正方形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、坐标与图形等知识,证明是解题的关键.
三.解答题(共7小题,满分52分)
17.(6分)(23-24八年级·河南信阳·期中)如图,将绕点A逆时针旋转得到,点D在上,.
(1)求的大小;
(2)若,与交于点O,求证:.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】本题主要考查了旋转的性质,等边对等角,全等三角形的性质与判定,三角形内角和定理,熟知旋转前后对应边相等,对应角相等是解题的关键.
(1)由旋转的性质得到,根据等边对等角得到,则由平角的定义可得答案;
(2)由旋转的性质得到,证明,得到.
【详解】(1)解:由旋转的性质可得,
∴,
∴;
(2)证明:由旋转的性质可得,
由(1)得,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
18.(6分)(23-24八年级·新疆阿克苏·阶段练习)如图,的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)画出与关于原点对称的;
(2)将绕点顺时针旋转,画出旋转后的.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了画中心对称图形和旋转图形,熟练掌握中心对称图形和旋转图形的画法是解题关键.
(1)先分别画出点关于原点的对称点,再顺次连接即可得;
(2)先根据旋转的性质分别画出点,再顺次连接点即可得.
【详解】(1)解:如图,即为所求.
(2)解:如图,即为所求.
19.(8分)(23-24八年级·北京·阶段练习)在等边中,D,E,F分别是边上的动点,满足,且.作点E关于的对称点G,连接.
(1)当点D,E,F在如图1所示的位置时,请在图1中补全图形,并证明四边形是平行四边形;
(2)如图2,当,时,写出线段和的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)补图见解析,证明见解析
(2),理由见解析
【分析】(1)先补图,证明,则,由点E、G关于对称,可得,则,由,证明,进而结论得证;
(2)如图2,作点E关于的对称点G,连接,,则,,同理(1),四边形是平行四边形,则,证明是等边三角形,则,由,可得,则,,由勾股定理得,,进而可得.
【详解】(1)解:补图如下图1;
图1
∵等边,
∴,
∴,即,
又∵,,
∴,
∴,
∵点E、G关于对称,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形;
(2)解:,理由如下;
如图2,作点E关于的对称点G,连接,,
图2
∴,,
同理(1),四边形是平行四边形,
∴,
∵,,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
由勾股定理得,,
∴.
【点睛】本题考查了等边三角形的判定与性质,轴对称的性质,全等三角形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,三角形内角和定理,勾股定理等知识.熟练掌握等边三角形的判定与性质,轴对称的性质,全等三角形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,三角形内角和定理,勾股定理是解题的关键.
20.(8分)(23-24八年级·广东深圳·阶段练习)如图,四边形是平行四边形,对角线相交于点,点分别在上,,连接,且.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)连接,若点是的中点,,,求四边形的周长和面积.
【答案】(1)见详解
(2)四边形的周长和面积分别是和
【分析】(1)由平行四边形的性质得,再证,得为等腰三角形即可得出结论;
(2)由菱形的性质得,,,由直角三角形斜边上的中线性质得,然后根据勾股定理和菱形面积公式即可得出结论.
本题考查了菱形的性质、平行四边形的性质,等腰三角形的性质、菱形的面积、勾股定理等知识,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.
【详解】(1)证明:,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,
,
∴为等腰三角形,
,
四边形是菱形;
(2)解:四边形是菱形,
,,,
,
为的中点,
,
,,
,,
,
,
(负值已经舍去),
,,
四边形的面积.
∴四边形的周长.
∴四边形的周长和面积分别是和.
21.(8分)(2024八年级·全国·专题练习)如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点.四边形的四个顶点都是格点,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图(画图过程用虚线,画图结果用实线).
(1)在图1中,先在上画点E,使,再在上画点F,使;
(2)在图2中,先在上画点H,使,再在上画点G,使.
【答案】(1)画图见解析
(2)画图见解析
【分析】(1)取格点,连接交于点,点即为所求.连接交于点,连接,延长交于点,点即为所求;
(2)如图,为的中点,取与格线的交点,则,再取格点,连接,取的中点,连接延长交于点,点即为所求.
【详解】(1)解:如图,取格点,连接交于点,点即为所求.连接交于点,连接,延长交于点,点即为所求;
理由如下:
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴.
(2)解:如图,为的中点,取与格线的交点,则,
取格点,连接,取的中点,连接延长交于点,点即为所求.
理由如下:
∵为的中点,,
∴,
∵,为的中点,
∴,,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查作图应用与设计作图,全等三角形的判定与性质,平行四边形的性质,等腰三角形的性质与判定等知识,解题的关键是学会利用数形结合的思想解决问题,属于中考常考题型.
22.(8分)(23-24八年级·四川成都·阶段练习)操作与探究:如图1,在锐角的边、上分别取点、,使,在上取点,作,连接交于点,作射线.
(1)求证:平分.
(2)移动点使,求证:是矩形.
(3)如图3,在(2)的条件下,去中点连接,将绕点逆时针旋转适当的角度,得到(点、分别是的两边与的延长线、的交点).猜想线段与之间的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3),证明见解析
【分析】(1)根据判定,即可得到,进而得出结论;
(2)根据三角形内角和可得,再根据等边对等角可得,根据等角对等边可得,再根据对角线相等的平行四边形是矩形,即可判定是矩形;
(3)根据旋转的性质,可设,根据等腰内角和为,可得,根据直角三角形斜边上中线的性质,可得,进而得出,再由旋转的性质可得,最后根据即可判定,进而得到线段与之间的数量关系.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴平分;
(2)证明:∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
又∵四边形是平行四边形,
∴是矩形;
(3)线段与之间的数量关系为:.
证明:根据旋转的性质,可设,则
等腰中,,
∴,
∵,Q为的中点,
∴中,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
由旋转可得,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
【点睛】本题属于四边形综合题,主要考查了平行四边形的性质,矩形的判定,等腰三角形的性质以及全等三角形判定与性质的综合应用,解决问题的关键是掌握:三条边分别对应相等的两个三角形全等;两角及其夹边分别对应相等的两个三角形全等.解题时注意:对角线相等的平行四边形是矩形.
23.(8分)(2024八年级·广东·学业考试)综合与实践
【主题】多边形的稳定性
【素材】
平行四边形连杆式是常见的机械部件,当连杆移动时,两对边始终保持平行,能方便地进行往返运动,这一设计源于平行四边形证明的性质.
【实践探索】
如图,这是某同学推荐的一幅实例设计图,你认为合理吗?请说明你的理由.
如图,一个正方形教具,使其发生形变(如图),若正方形教具边长为,.问:四边形的面积减少了多少?
【拓展应用】
如图,一张多档位可调节靠椅,其档位调节示意图如图所示,已知两支脚米,米,为上固定连接点,靠背米,档位为Ⅰ档时,,档位为Ⅱ档时,,靠背顶端向后靠的水平距离(即)为______.
【答案】合理,理由见解析;
;
米.
【分析】根据平行四边形的性质可得,,,当连杆移动时,始终保持:,,所以四边形是平行四边形,两组对边始终保持平行;
过点作,根据直角三角形中角所对的直角边等于斜边的一半可以求出,根据菱形的面积公式求出,根据正方形的面积公式可以求出,从而可以求出它们的面积之差;
过点作,过点作,作于点,交于点,可得四边形和是矩形,根据矩形的性质可得它们的对边相等,根据等腰三角形的性质和勾股定理可以求出,利用全等三角形的性质可得米,米,从而可以求出米.
【详解】解:合理.
理由:如下图所示,其中是平行四边形,,,
当连杆移动时,始终保持:,,
根据两组对边分别相等的四边形是平行四边形,
可得:四边形是平行四边形,
两组对边始终保持平行,
这个同学的设计合理;
解:如下图所示,过点作,
四边形是正方形,
,
当四边形发生形变时,始终不变,
四边形是菱形,
,
,
,
,
又,
四边形的面积减少了;
解:如下图所示,过点作,过点作,作于点,交于点,
则四边形和是矩形,
,,
米,米,
米,
米,
,,
,
在和中,
,
米,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
米,
米.
故答案为:米.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的判定与性质、全等三角形的性质与判定,勾股定理,等腰三角形的性质,解决本题的关键是作辅助线构造全等三角形.
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