内容正文:
专题2.2 平行四边形(4大知识点5大考点12类题型)(知识梳理与题型分类讲解)
【知识点1】平行四边形的定义
平行四边形的定义:两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形. 平行四边形ABCD记作“ABCD”,读作“平行四边形ABCD”.
【要点提示】平行四边形的基本元素:边、角、对角线.相邻的两边为邻边,有四对;相对的边为对边,有两对;相邻的两角为邻角,有四对;相对的角为对角,有两对;对角线有两条.
【知识点2】平行四边形的性质
1.边的性质:平行四边形两组对边平行且相等;
2.角的性质:平行四边形邻角互补,对角相等;
3.对角线性质:平行四边形的对角线互相平分;
4.平行四边形是中心对称图形,对角线的交点为对称中心.
【要点提示】
(1) 平行四边形的性质中边的性质可以证明两边平行或两边相等;角的性质可以证明两角相等或两角
互补;对角线的性质可以证明线段的相等关系或倍半关系.
(2) 由于平行四边形的性质内容较多,在使用时根据需要进行选择.
(3) 利用对角线互相平分可解决对角线或边的取值范围的问题,在解答时应联系三角形三边的不等关
系来解决.
【知识点3】平行四边形的判定
1.两组对边分别平行的四边形是平行四边形;
2.两组对边分别相等的四边形是平行四边形;
3.一组对边平行且相等的四边形是平行四边形;
4.两组对角分别相等的四边形是平行四边形;
5.对角线互相平分的四边形是平行四边形.
【要点提示】
(1)这些判定方法是学习本章的基础,必须牢固掌握,当几种方法都能判定同一个平行四边形时,应
选择较简单的方法.
(2)这些判定方法既可作为判定平行四边形的依据,也可作为“画平行四边形”的依据.
【知识点4】平行线间的距离
1.两条平行线间的距离:
(1)定义:两条平行线中,一条直线上的任意一点到另一条直线的距离,叫做这两条平行线间的距离.注:距离是指垂线段的长度,是正值.
(2)平行线间的距离处处相等
任何两平行线间的距离都是存在的、唯一的,都是夹在这两条平行线间最短的线段的长度.
两条平行线间的任何两条平行线段都是相等的.
2.平行四边形的面积:
平行四边形的面积=底×高;等底等高的平行四边形面积相等.
考点与题型目录
【考点一】平行四边形的性质
【题型1】利用平行四边形的性质求值..............................................2
【题型2】利用平行四边形的性质证明..............................................3
【题型3】平行四边形性质的应用..................................................4
【考点二】平行四边形的判定
【题型4】判断能否构成平行四边形................................................4
【题型5】添一个条件成为平行四边形..............................................5
【题型6】求与已知三点组成平行四边形的点的个数..................................6
【题型7】证明四边形是平行四边形................................................6
【考点三】平行四边形的判定与性质综合
【题型8】利用平行四边形的判定与性质求解........................................7
【题型9】利用平行四边形性质和判定证明..........................................8
【题型10】平行四边形性质和判定.................................................9
【考点五】链接中考与延伸拓展
【题型11】中考链接............................................................10
【题型12】拓展延伸............................................................10
第二部分【题型展示与方法点拨】
【考点一】平行四边形的性质
【题型1】利用平行四边形的性质求值
【例1】(24-25八年级上·山东泰安·期末)如图,在中,,将绕点沿逆时针方向旋转得到,与交于点.
(1)若,求的度数;
(2)若,,当四边形是平行四边形时,求的度数及的长.
【变式1】(24-25八年级下·全国·单元测试)如图,在平行四边形中,过点作的垂线交对角线于点,已知,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25八年级下·全国·单元测试)如图,在中,,,的平分线交的延长线于点,交于点,则 .
【题型2】利用平行四边形的性质证明
【例2】(23-24八年级下·全国·单元测试)如图,在中,点,在对角线上,连接,,使得,求证:,.
【变式1】(23-24八年级下·福建厦门·期中)如图,,分别为边上的点.要使,需添加一个条件,下列添加条件不正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式2】(23-24九年级上·陕西西安·阶段练习)如图将沿对角线折叠,使点落在处,若,,则 °.
【题型3】平行四边形性质的应用
【例3】(22-23八年级下·全国·假期作业)如图四边形ABCD是平行四边形,请仅用无刻度的直尺按要求作图:
(1)在图1中作一条线段,将的面积平均分成两份;
(2)在图2中过点E作一条直线,将的面积平均分成两份.
【答案】(1)见分析;(2)见分析
【变式1】(21-22八年级下·湖北武汉·期中)如图,中,点O是对角线、的交点,过点O的直线分别交、于点M、N,若的面积为3,的面积为5,则的面积是( )
A.16 B.24 C.32 D.40
【变式2】(17-18八年级下·江苏·期末)如图,在中,、分别是、边上的点,与交于点,与交于点,若,,则图中阴影部分的面积为 .
【考点二】平行四边形的判定
【题型4】判断能否构成平行四边形
【例4】(22-23八年级下·北京房山·期末)在平面直角坐标系中,已知, , ,是平面内的一点,以,,,为顶点的四边形是平行四边形.
(1)若,则平行四边形中,点的坐标为________;
(2)的最小值为________.
【变式1】(23-24八年级下·全国·单元测试)已知四边形,有以下四组条件:,;,;,;,,其中可以确定四边形为平行四边形的是( )
A. B. C. D.
【变式2】(22-23八年级下·浙江温州·期中)如图,直线,,.若的面积是,则四边形的面积为 .
【题型5】添一个条件成为平行四边形
【例5】(22-23八年级下·江西吉安·期末)如图,E、F是四边形的对角线上的两点.
(1)若,只添加一个条件: ,使四边形为平行四边形.
(2)在(1)的条件下,若,,求证:四边形是平行四边形.
【变式1】(23-24八年级下·河南周口·期末)如图,已知,增加下列条件仍不可以使四边形成为平行四边形的是( )
A. B.
C. D.
【变式2】(22-23八年级下·湖北荆州·期中)如图,平行四边形中,E,F是对角线上的两点,有如下四个条件:①;②;③;④,如果从中选择一个作为添加条件,使四边形是平行四边形,那么这个添加的条件可以是 (填写序号).
【题型6】求与已知三点组成平行四边形的点的个数
【例6】(22-23八年级下·全国·单元测试)小区有一块空地要栽树,为了美观想栽成平行四边形的形状.已知其中三棵树的位置如图所示,请根据这三棵树的位置确定出第四棵树的位置,共有几种情况?请在图中画出.
【变式1】(18-19八年级下·广东深圳·期中)已知A,B,C三点的坐标分别是(3,3),(8,3),(4,6),若以A,B,C,D四点为顶点的四边形是平行四边形,则D点的坐标不可能是( )
A.(,6) B.(9,6) C.(7,0) D.(0,)
【变式2】(18-19八年级下·浙江金华·阶段练习)在平面直角坐标系内,A、B、C三点的坐标为、、,以A、B、C三点为顶点画平行四边形,则第四个顶点坐标为 .
【题型7】证明四边形是平行四边形
【例7】(2025·陕西咸阳·模拟预测)如图,已知,,O为AC的中点,过O作一条直线分别与AB,CD交于点M,N,点E,F在直线上,且.求证:.
【变式1】(23-24八年级上·山东淄博·期末)如图,将平移后得到,连接,若,则下列说法错误的是( )
A. B.
C.四边形是平行四边形 D.平移的距离为3
【变式2】(2024·河南驻马店·二模)在《圆锥曲线论》中有一个著名的“阿波罗尼奥斯定理”:平行四边形对角线的平方和等于各边的平方和.如图所示,在中,,,,是 的中点,则的长为 .
【考点三】平行四边形判定与性质综合
【题型8】利用平行四边形的判定与性质求解
【例8】(23-24八年级下·四川德阳·期中)如图,在四边形中,对角线、相交于点.点是对角线的中点,连接、.已知,,,.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【变式1】(23-24九年级下·重庆·阶段练习)如图,在平行四边形中,,为中点,于点,连接,若,则( )
A. B. C. D.
【变式2】(23-24八年级下·陕西咸阳·期末)如图,四边形中,,且、的角平分线、分别交于点、.若,则的长为 .
【题型9】利用平行四边形性质和判定证明
【例9】(23-24八年级下·江苏扬州·期中)如图,在平行四边形中,、分别在、边上,且.
(1)求证:;
(2)求证:四边形是平行四边形.
【变式1】(2023·四川达州·模拟预测)如图,是的边延长线上一点,连接,,,交于点.添加以下条件,不能判定四边形为平行四边形的是( )
A. B.
C. D.
【变式2】(20-21八年级下·四川成都·期中)如图,在平行四边形中,,,将线段沿着直线上下平移得到线段,连接,,则的最小值是 .
【题型10】平行四边形性质和判定的应用
【例10】(23-24八年级上·全国·课后作业)如图所示,从A地到B地要经过一条小河(河的两岸平行),现要在河上建一座桥(桥垂直于河的两岸),应如何选择桥的位置,才能使从A地到B地的路程最短?
【变式1】3.如图,在平行四边形中,过对角线上一点,作EFBC,HGAB,若四边形和四边形的面积分别为和,则与的大小关系为( )
A. B. C. D.不能确定
【变式2】(2023·吉林长春·一模)如图,在中,点D是斜边的中点,过点D作于点E,连接,过点E作的平行线,交 的延长线于点F.若,则的长为 .
第二部分【链接中考与延伸拓展】
【题型11】中考链接
【例1】(2024·湖南·中考真题)如图,在四边形中,,点E在边上, .请从“①;②,”这两组条件中任选一组作为已知条件,填在横线上(填序号),再解决下列问题:
(1)求证:四边形为平行四边形;
(2)若,,,求线段的长.
【例2】(2024·江西·中考真题)追本溯源:
题(1)来自于课本中的习题,请你完成解答,提炼方法并完成题(2).
(1)如图1,在中,平分,交于点D,过点D作的平行线,交于点E,请判断的形状,并说明理由.
方法应用:
(2)如图2,在中,平分,交边于点E,过点A作交的延长线于点F,交于点G.
①图中一定是等腰三角形的有( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
②已知,,求的长.
【题型12】拓展延伸
【例1】(24-25九年级上·山西阳泉·期中)综合与探究
问题情境:
如图,在中,,连接,将绕点顺时针旋转一定角度(旋转角小于)得到,点的对应点分别为E,F.,分别与边交于点与边交于点.
数学思考:
(1)当时,的度数为______.
(2)试判断与的数量关系,并说明理由.
深入探究:
(3)当时,请直接写出四边形的面积.
【例2】(24-25八年级上·河北保定·阶段练习)问题探究:
一条线段沿某个方向平移一段距离后与原线段构成一个平行四边形.我们可以利用这一性质,将有些条件通过平移集中在一起来解决一些几何问题.
(1)如图1,两条长度相等的线段和相交于G点,,试说明线段.
分析:考虑通过平移,将、和集中到同一个三角形中,运用三角形的三边关系来证明.
如图1,作且,则四边形是______(填四边形的形状),
∴;∵,,
∴是______(填的形状),∴.
当与不平行时,M,N,C三点不在同一直线上,由三角形三边关系可知,______(填>或=或<);
当与平行时,M,N,C三点在同一直线上,此时,,∴.
问题解决:
(2)如图2,在中,,,点M,点N分别在,上,交于点G,,.
①求证:;
②求的值;
拓展应用:
(3)如图3,在中,,点M,点N分别在,上,交于点G,若,,,,直接写出长(用含a、b的代数式表示).
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专题2.2 平行四边形(4大知识点5大考点12类题型)(知识梳理与题型分类讲解)
【知识点1】平行四边形的定义
平行四边形的定义:两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形. 平行四边形ABCD记作“ABCD”,读作“平行四边形ABCD”.
【要点提示】平行四边形的基本元素:边、角、对角线.相邻的两边为邻边,有四对;相对的边为对边,有两对;相邻的两角为邻角,有四对;相对的角为对角,有两对;对角线有两条.
【知识点2】平行四边形的性质
1.边的性质:平行四边形两组对边平行且相等;
2.角的性质:平行四边形邻角互补,对角相等;
3.对角线性质:平行四边形的对角线互相平分;
4.平行四边形是中心对称图形,对角线的交点为对称中心.
【要点提示】
(1) 平行四边形的性质中边的性质可以证明两边平行或两边相等;角的性质可以证明两角相等或两角
互补;对角线的性质可以证明线段的相等关系或倍半关系.
(2) 由于平行四边形的性质内容较多,在使用时根据需要进行选择.
(3) 利用对角线互相平分可解决对角线或边的取值范围的问题,在解答时应联系三角形三边的不等关
系来解决.
【知识点3】平行四边形的判定
1.两组对边分别平行的四边形是平行四边形;
2.两组对边分别相等的四边形是平行四边形;
3.一组对边平行且相等的四边形是平行四边形;
4.两组对角分别相等的四边形是平行四边形;
5.对角线互相平分的四边形是平行四边形.
【要点提示】
(1)这些判定方法是学习本章的基础,必须牢固掌握,当几种方法都能判定同一个平行四边形时,应
选择较简单的方法.
(2)这些判定方法既可作为判定平行四边形的依据,也可作为“画平行四边形”的依据.
【知识点4】平行线间的距离
1.两条平行线间的距离:
(1)定义:两条平行线中,一条直线上的任意一点到另一条直线的距离,叫做这两条平行线间的距离.注:距离是指垂线段的长度,是正值.
(2)平行线间的距离处处相等
任何两平行线间的距离都是存在的、唯一的,都是夹在这两条平行线间最短的线段的长度.
两条平行线间的任何两条平行线段都是相等的.
2.平行四边形的面积:
平行四边形的面积=底×高;等底等高的平行四边形面积相等.
考点与题型目录
【考点一】平行四边形的性质
【题型1】利用平行四边形的性质求值..............................................2
【题型2】利用平行四边形的性质证明..............................................5
【题型3】平行四边形性质的应用..................................................7
【考点二】平行四边形的判定
【题型4】判断能否构成平行四边形...............................................10
【题型5】添一个条件成为平行四边形.............................................14
【题型6】求与已知三点组成平行四边形的点的个数.................................17
【题型7】证明四边形是平行四边形...............................................20
【考点三】平行四边形的判定与性质综合
【题型8】利用平行四边形的判定与性质求解.......................................22
【题型9】利用平行四边形性质和判定证明.........................................26
【题型10】平行四边形性质和判定................................................30
【考点五】链接中考与延伸拓展
【题型11】中考链接............................................................32
【题型12】拓展延伸............................................................35
第二部分【题型展示与方法点拨】
【考点一】平行四边形的性质
【题型1】利用平行四边形的性质求值
【例1】(24-25八年级上·山东泰安·期末)如图,在中,,将绕点沿逆时针方向旋转得到,与交于点.
(1)若,求的度数;
(2)若,,当四边形是平行四边形时,求的度数及的长.
【答案】(1);(2),
【分析】(1)连接.根据旋转的性质先证明则,进而证明,得出;
(2)根据四边形是平行四边形,结合已知条件得出,进而得.由勾股定理,可求得.根据,即可求解.
解:(1)证明:连接.
∵将绕点沿顺时针旋转得到,
∴,,,
∴,
又∵,,,
∴,
∴(),
∴.
∵,,
∴().
∴.
(2)解:由旋转性质得,,
∵四边形是平行四边形,
∴.
∴,
∵,
∴.
∴.
∵,
∴
由勾股定理,可求得,
∵,
∴.
【点拨】本题考查了旋转的性质,全等三角形的性质与判定,平行四边形的性质,勾股定理,熟练掌握全等三角形的性质与判定,平行四边形的性质是解题的关键.
【变式1】(24-25八年级下·全国·单元测试)如图,在平行四边形中,过点作的垂线交对角线于点,已知,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了平行四边形性质和三角形内角和定理,熟记所学知识是解题关键.根据平行四边形的性质求出,再利用三角形内角即可求解.
解:∵四边形是平行四边形,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
【变式2】(24-25八年级下·全国·单元测试)如图,在中,,,的平分线交的延长线于点,交于点,则 .
【答案】
【分析】本题考查了平行四边形的性质、角平分线的性质、等腰三角形的性质.首先根据平行四边形的性质可证、,根据等角对等边可知,根据线段的和与差可知,从而可求.
解:平分,
,
四边形是平行四边形,
,,
,
,
,
,
.
故答案为: .
【题型2】利用平行四边形的性质证明
【例2】(23-24八年级下·全国·单元测试)如图,在中,点,在对角线上,连接,,使得,求证:,.
【答案】证明见分析.
【分析】此题主要考查了平行四边形的性质、全等三角形的判定和性质等知识.证明,则,,再利用补角的性质得到,则.
解:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∴.
【变式1】(23-24八年级下·福建厦门·期中)如图,,分别为边上的点.要使,需添加一个条件,下列添加条件不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】此题考查平行四边形的性质,关键是根据平行四边形的性质和全等三角形的判定解答.根据平行四边形的性质和全等三角形的判定推出即可.
解:∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
添加,
∴,利用使,故A不符合题意;
添加,
∴,
∴,利用使,故B不符合题意;
添加,利用使,故C不符合题意;
添加,不能使,故D符合题意;
故选:D.
【变式2】(23-24九年级上·陕西西安·阶段练习)如图将沿对角线折叠,使点落在处,若,,则 °.
【答案】110
【分析】本题考查了平行四边形的性质,折叠的性质,三角形的内角和定理及外角性质等,熟练掌握折叠的性质是解题的关键.根据平行四边形的性质可得,根据折叠的性质可得,进一步可得,根据已知条件可得的度数,进一步求出的度数即可求解.
解:在平行四边形中,,
∴,
∵折叠,
∴,
∴,
∵,
∴
在中,,
∴
故答案为:110.
【题型3】平行四边形性质的应用
【例3】(22-23八年级下·全国·假期作业)如图四边形ABCD是平行四边形,请仅用无刻度的直尺按要求作图:
(1)在图1中作一条线段,将的面积平均分成两份;
(2)在图2中过点E作一条直线,将的面积平均分成两份.
【答案】(1)见分析;(2)见分析
【分析】(1)做出平行四边形的一条对角线即可;
(2)先确定对角线的交点O,然后再作过O、E的直线即可.
解:(1)解:如图所示,线段AC(或BD)即为所示.
(2)解:如图所示,直线OE即为所示.
【点拨】本题主要考查了平行四边形的性质的应用,掌握平行四边形的性质是解答本题的关键.
【变式1】(21-22八年级下·湖北武汉·期中)如图,中,点O是对角线、的交点,过点O的直线分别交、于点M、N,若的面积为3,的面积为5,则的面积是( )
A.16 B.24 C.32 D.40
【答案】C
【分析】根据,计算出的面积,再根据的面积是的面积的4 倍计算出最后的答案.
解:
过点O做EF垂直于BC,交BC于点F,交AD于点E
∵在中,AO=OC,
∴
∵
∴
∴
∵
∴
∴
∵,
∴
故选:C.
【点拨】本题考查平行四边形的性质,解题的关键是熟练掌握平行四边形的相关知识.
【变式2】(17-18八年级下·江苏·期末)如图,在中,、分别是、边上的点,与交于点,与交于点,若,,则图中阴影部分的面积为 .
【答案】50
【分析】连接E、F两点,由三角形的面积公式我们可以推出S△EFC=S△BCF,S△EFD=S△ADF,所以S△EFQ=S△BCQ,S△EFP=S△APD,因此可以推出阴影部分的面积就是S△APD+S△BQC.
解:如图,连接E、F两点,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴△EFC的FC边上的高与△BCF的FC边上的高相等,
∴S△EFC=S△BCF,
∴S△EFC-S△QFC =S△BCF-S△QFC,
即S△EFQ=S△BCQ,
同理:S△EFD=S△ADF,
∴S△EFP=S△APD,
∵S△APD=20cm2,S△BQC=30cm2,
∴S四边形EPFQ= S△APD + S△BQC =50cm2,
故答案为:50.
【点拨】本题主要考查了平行四边形的性质,解答此题关键是作出辅助线,找出同底等高的三角形.
【考点二】平行四边形的判定
【题型4】判断能否构成平行四边形
【例4】(22-23八年级下·北京房山·期末)在平面直角坐标系中,已知, , ,是平面内的一点,以,,,为顶点的四边形是平行四边形.
(1)若,则平行四边形中,点的坐标为________;
(2)的最小值为________.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)当时 ,,根据在平行四边形中是以为对角线形,得出的中点坐标为,即可解答;
(2)根据题意,点C在直线上,则可分为两种情况进行讨论:①当与是对角线时,②与是边时;是对角线时直线时,最小,是边时,,通过比较即可得出结论;
解:(1)当时 ,,
在平行四边形中是以为对角线形,
∵,,
∴的中点坐标为,
设点的坐标为,
∵,
∴
∴
故点的坐标为;
(2)根据题意,点在直线图像上,
当与是对角线时,与相交于点,
则当直线时,最小;
如图:
∵,
由平行四边形的性质,点为的中点,
∴点为,
∵直线,
设的直线解析式为:,把点代入, 得:,解得:,
∴的直线解析式为:;
∴, 解得:,
∴点坐标为:,
∴
∴
当与是边时,如图:
∵,
∴的最小值为:
故答案为;
【点拨】本题考查了平行四边形的性质, 求一次函数解析式,勾股定理,以及坐标与图形, 解题的关键是熟练掌握平行四边形的性质,注意进行分情况讨论.
【变式1】(23-24八年级下·全国·单元测试)已知四边形,有以下四组条件:,;,;,;,,其中可以确定四边形为平行四边形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了平行四边形的判定定理,根据平行四边形的判定定理逐项判断即可得出答案,熟练掌握平行四边形的判定定理是解此题的关键.
解:如图,
,,不能确定四边形为平行四边形,故不符合题意;
,,不能确定四边形为平行四边形,故不符合题意;
,,能确定四边形为平行四边形,故符合题意;
,,不能确定四边形为平行四边形,故不符合题意;
综上所述,可以确定四边形为平行四边形的是,
故选:C.
【变式2】(22-23八年级下·浙江温州·期中)如图,直线,,.若的面积是,则四边形的面积为 .
【答案】
【分析】本题考查了平行四边形的判定与面积公式,三角形的面积公式等知识点,熟练掌握平行四边形的判定与面积公式是解答本题的关键.
过点作于点,根据的面积是,得到,再根据题意证明四边形是平行四边形,求出四边形的面积即可.
解:过点作于点,如图:
的面积是,
,
,
,,
四边形是平行四边形,
四边形的面积为:,
故答案为:.
【题型5】添一个条件成为平行四边形
【例5】(22-23八年级下·江西吉安·期末)如图,E、F是四边形的对角线上的两点.
(1)若,只添加一个条件: ,使四边形为平行四边形.
(2)在(1)的条件下,若,,求证:四边形是平行四边形.
【答案】(1)(答案不唯一);(2)见分析
【分析】(1)根据平行四边形的判定方法解答即可;
(2)由,得,再证明得,进而即可得到结论.
解:(1)或(填写一个答案即可),
当添加时,
∵,
∴四边形为平行四边形.
当添加时,
∵,
∴四边形为平行四边形.
故答案为:或(填写一个答案即可)
(2)如图,连接,,
∵,,
∴,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
又,
∴四边形是平行四边形.
【点拨】本题考查了平行四边形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,熟练掌握平行四边形的判定与性质是解答本题的关键.
【变式1】(23-24八年级下·河南周口·期末)如图,已知,增加下列条件仍不可以使四边形成为平行四边形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】此题考查平行四边形的判定,全等三角形的判定与性质,解题的关键是熟知平行四边形的判定定理.根据平行四边形的判定定理即可求解.
解:A.∵,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,故不符合题意;
B.∵,,
∴四边形是平行四边形,故不符合题意;
C.∵,
∴
∵,,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,故不符合题意;
D.由,不能判定四边形是平行四边形,故符合题意;
故选D.
【变式2】(22-23八年级下·湖北荆州·期中)如图,平行四边形中,E,F是对角线上的两点,有如下四个条件:①;②;③;④,如果从中选择一个作为添加条件,使四边形是平行四边形,那么这个添加的条件可以是 (填写序号).
【答案】②(或③,或④)
【分析】本题考查平行四边形的判定及性质,全等三角形的判定及性质.
若添加添加①,无法证明四边形是平行四边形.若添加条件②,连接,交于点O,根据平行四边形的性质得到,,进而得到,根据对角线互相平分的四边形是平行四边形可得证;若添加条件③,根据平行四边形的性质可证得,得到,,进而得到,根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形即可得证;若添加条件④,可根据对角线互相平分的四边形是平行四边形可得证.
解:若添加添加①,无法证明四边形是平行四边形.
若添加条件②,可得四边形是平行四边形.
理由如下:
连接,交于点O
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵,
∴,即,
∴四边形是平行四边形.
若添加条件③,可得四边形是平行四边形.
理由如下:
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,即,
∴,
∴四边形是平行四边形.
若添加条件④,可得四边形是平行四边形.
理由如下:
连接,交于点O
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵,
∴,即,
∴四边形是平行四边形.
综上所述,添加的条件可以是②或③或④.
故答案为:②(或③,或④)
【题型6】求与已知三点组成平行四边形的点的个数
【例6】(22-23八年级下·全国·单元测试)小区有一块空地要栽树,为了美观想栽成平行四边形的形状.已知其中三棵树的位置如图所示,请根据这三棵树的位置确定出第四棵树的位置,共有几种情况?请在图中画出.
【答案】3种情况,画图见分析
【分析】先连接,,,再分别以,为圆心,,为半径画圆,得到交点E,同法可得D,再延长,交于点F,从而可得答案.
解:如图,第四棵树的位置有3个位置,
【点拨】本题考查的是平行四边形的作图,掌握利用尺规画平行四边形是解本题的关键.
【变式1】(18-19八年级下·广东深圳·期中)已知A,B,C三点的坐标分别是(3,3),(8,3),(4,6),若以A,B,C,D四点为顶点的四边形是平行四边形,则D点的坐标不可能是( )
A.(,6) B.(9,6) C.(7,0) D.(0,)
【答案】D
【分析】根据平行四边形的性质,分别从以BC为对角线、以AC为对角线、以AB为对角线去分析求解即可求得答案.
解:当以BC为对角线时:CD=AB=5,此时D(9,6);
当以AC为对角线时,CD=AB=5,此时D(-1,6);
当以AB为对角线时,AD=BC═4,此时点D(7,0).
∴D点的坐标不可能是:(0,-6).
故选:D.
【点拨】此题考查了平行四边形的性质:平行四边形的对边平行且相等.解此题的关键是分类讨论数学思想的运用.
【变式2】(18-19八年级下·浙江金华·阶段练习)在平面直角坐标系内,A、B、C三点的坐标为、、,以A、B、C三点为顶点画平行四边形,则第四个顶点坐标为 .
【答案】,,.
【分析】先再直角坐标系中把A、B、C三点找出来,再根据平行四边形的判定把第四个点画出来,即可得到第四个点的坐标.
解:A、B、C三点的位置如图所示,
要使四边形为平行四边形,
第一种情况:以AB为平行四边形的对角线,
∵AB落在坐标轴上,
∴第四个点与点C点关于x轴对称,
即得到第四点D的坐标为:,
第二种情况:以AB为平行四边形的边,
这时候如图得到两点E、F能与A、B、C构成平行四边形,
∵AB的长度为4,
∴如上图,得到E点坐标为:,F点坐标为:,
故答案为:,,.
【点拨】本题主要考查了坐标与图形的性质、平行四边形的性质与判定,解题的关键是利用已知条件正确画图再数形结合,能起到事半功倍的作用.
【题型7】证明四边形是平行四边形
【例7】(2025·陕西咸阳·模拟预测)如图,已知,,O为AC的中点,过O作一条直线分别与AB,CD交于点M,N,点E,F在直线上,且.求证:.
【答案】证明见分析
【分析】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,先证明四边形是平行四边形,再根据平行四边形的性质得到,再根据平行的性质得到,然后再通过全等三角形的判定证明从而得到,即可证明.
解:证明:∵,;
∴四边形是平行四边形;
∴;
∴;
∵O为AC的中点;
∴;
∴在和中;
;
∴();
∴;
∴;
即.
【变式1】(23-24八年级上·山东淄博·期末)如图,将平移后得到,连接,若,则下列说法错误的是( )
A. B.
C.四边形是平行四边形 D.平移的距离为3
【答案】B
【分析】本题主要考查了平移的性质,平行四边形的判定,熟练掌握平移的基本性质是解答此题的关键.
根据平移的性质可得,,一一判断即可.
解:由平移的性质可得:,,
∴平移的距离为3,故D正确;
,故A正确;
∵,,
∴四边形是平行四边形,故C正确;
∵,不能得到,故B错误;
故选:B.
【变式2】(2024·河南驻马店·二模)在《圆锥曲线论》中有一个著名的“阿波罗尼奥斯定理”:平行四边形对角线的平方和等于各边的平方和.如图所示,在中,,,,是 的中点,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了平行四边形的判定和性质,延长到,使,连接,,证明四边形是平行四边形,由阿波罗尼奥斯定理得,即可求解,掌握平行四边形的判定和性质,熟练运用阿波罗尼奥斯定理是解题的关键.
解:如图所示,
延长到,使,连接,,
∵是的中点,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
由阿波罗尼奥斯定理得,,
∴ ,
∴,
∴,
故答案为:.
【考点三】平行四边形判定与性质综合
【题型8】利用平行四边形的判定与性质求解
【例8】(23-24八年级下·四川德阳·期中)如图,在四边形中,对角线、相交于点.点是对角线的中点,连接、.已知,,,.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)详见分析;(2)
【分析】本题考查了平行四边形的性质与判定,全等三角形的判定与性质,勾股定理等知识;
(1)由点是对角线的中点,,得到,又,是公共边,即可证明全等.
(2)延长交于,证出垂直平分,又,得到,又,证出四边形是平行四边形,得到,利用勾股定理求出,从而得到的长.
解:(1)证明:点是对角线的中点,
,
,
,
又,,
.
(2)解:如图,延长交于,
,,
垂直平分
,
,
又,
,
,
四边形是平行四边形,
,
,,
,
,
.
【变式1】(23-24九年级下·重庆·阶段练习)如图,在平行四边形中,,为中点,于点,连接,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题主要考查了平行四边形的性质、直角三角形的性质以及等腰三角形的判定和性质,正确地构造出与所求相关的等腰三角形是解决问题的关键.
过作交于,根据平行四边形的性质得到,求得,得到,,根据已知条件得到,求得,根据平行线的性质得到,得到,于是得到结论.
解:过作交于,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵为中点,
∴,,
∵于,为的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴.
故选:D.
【变式2】(23-24八年级下·陕西咸阳·期末)如图,四边形中,,且、的角平分线、分别交于点、.若,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了等腰三角形的判定和性质,平行线的性质,平行四边形的判定与性质,解答本题的关键是判断出.根据平行线的性质得,由平分得,等量代换得,根据等腰三角形的性质得到,同理,根据已知条件得到四边形是平行四边形,根据平行四边形的性质得到,,即可得到结论.
解:,
,
平分,
,
,
,
,
,
平分,
,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,,
,
,
,
故答案为:.
【题型9】利用平行四边形性质和判定证明
【例9】(23-24八年级下·江苏扬州·期中)如图,在平行四边形中,、分别在、边上,且.
(1)求证:;
(2)求证:四边形是平行四边形.
【答案】(1)见分析;(2)见分析
【分析】本题考查了平行四边形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,解题的关键是掌握平行四边形的判定与性质.
(1)根据平行四边形的性质可得:,,可证明,根据全等三角形的性质即可得证;
(2)由四边形是平行四边形可得:,,结合,可得,即可得证.
解:(1)解:四边形是平行四边形,
,,
,
,
;
(2)四边形是平行四边形,
,,
,
,即,
四边形是平行四边形.
【变式1】(2023·四川达州·模拟预测)如图,是的边延长线上一点,连接,,,交于点.添加以下条件,不能判定四边形为平行四边形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了平行四边形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,平行线的判定和性质;添加条件后可证明,得到,进而可得结论,A不符合题意;添加条件,可证明,进而得到,从而证明结论,B不符合题意;添加条件,可证,进而证明结论,C不符合题意;添加条件,无法得到四边形为平行四边形,D符合题意.
解:A、∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴四边形为平行四边形,不符合题意;
B、∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四边形为平行四边形,不符合题意;
C、∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四边形为平行四边形,不符合题意;
D、添加条件,无法证明四边形为平行四边形,符合题意;
故选:D.
【变式2】(20-21八年级下·四川成都·期中)如图,在平行四边形中,,,将线段沿着直线上下平移得到线段,连接,,则的最小值是 .
【答案】13
【分析】先由平移性质证明四边形为平行四边形,从而得,进而使得,再作关于直线的对称点,由对称性得,再由,求出,,由勾股定理求出即可.
解:连接,∵平行四边形,
∴,,
由平移性质得:,,
四边形为平行四边形,
,
,
作关于直线的对称点,连接,,交延长线于,
由对称性得:,,,
,
,,
,
,,
∵,
,
,
的最小值为,
故答案为:
【点拨】本题主要考查了平行四边形的判定与性质、最短路径问题、勾股定理,解决此题的关键是证明四边形为平行四边形、再作关于直线的对称点,将的最小值转化为.
【题型10】平行四边形性质和判定的应用
【例10】(23-24八年级上·全国·课后作业)如图所示,从A地到B地要经过一条小河(河的两岸平行),现要在河上建一座桥(桥垂直于河的两岸),应如何选择桥的位置,才能使从A地到B地的路程最短?
【答案】见分析
【分析】根据桥垂直于河的两岸可得桥的长度为定值,将点A向下平移至点C,使的长等于河宽,连接,与河岸相交于点N,过点N作于点M,连接.利用平行四边形的性质可得为所建桥的位置.
解:如图,将点A向下平移至点C,使的长等于河宽;连接,与河岸相交于点N,过点N作于点M,连接.则为所建桥的位置.
∵桥垂直于河的两岸,
∴可得桥的长度为定值,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵点与点之间线段最短,为定值,
∴最短,即从A地到B地的路程最短,
∴为所建桥的位置.
【点拨】此题考查了平移及最短路径问题及平行四边形得判定与性质,主要利用“两点之间线段最短”,但许多实际问题没这么简单,需要我们将一些线段进行转化,即用与它相等的线段替代,从而转化成两点之间线段最短的问题.目前,往往利用对称性、平行四边形的相关知识进行转化,以后还会学习一些线段转化的方法.
【变式1】3.如图,在平行四边形中,过对角线上一点,作EFBC,HGAB,若四边形和四边形的面积分别为和,则与的大小关系为( )
A. B. C. D.不能确定
【答案】A
【分析】先证明△ABD≌△CDB,△BEP≌△PGB,△HPD≌△FDP,再利用全等三角形的面积相等,得出 ,即.
解:∵四边形ABCD是平行四边形,EFBC,HGAB,
∴AD=BC,AB=CD,ABGHCD,ADEFBC,
∴四边形GBEP、HPFD是平行四边形,
∵在△ABD和△CDB中,AB=CD,BD=BD,AD=BC,
∴△ABD≌△CDB,
∴;
同理可得:,,,
∴
即,也即.
故选A.
【点拨】本题考查平行四边形的性质与判定,全等三角形的性质与判定,利用全等三角形的面积相等结合面积做差得出结论是解题的关键.
【变式2】(2023·吉林长春·一模)如图,在中,点D是斜边的中点,过点D作于点E,连接,过点E作的平行线,交 的延长线于点F.若,则的长为 .
【答案】5
【分析】根据平行四边形特性、直角三角形特性、中位线特性求解即可
解:∵,,
∴,
又
∴四边形为平行四边形
又为直角三角形斜边中线
∴
∴
故答案为:5
【点拨】本题考查平行四边形特性、直角三角形斜边中线为斜边一半,掌握这些是本题关键.
第二部分【链接中考与延伸拓展】
【题型11】中考链接
【例1】(2024·湖南·中考真题)如图,在四边形中,,点E在边上, .请从“①;②,”这两组条件中任选一组作为已知条件,填在横线上(填序号),再解决下列问题:
(1)求证:四边形为平行四边形;
(2)若,,,求线段的长.
【答案】(1)①或②,证明见分析;(2)6
【分析】题目主要考查平行四边形的判定和性质,勾股定理解三角形,理解题意,熟练掌握平行四边形的判定和性质是解题关键.
(1)选择①或②,利用平行四边形的判定证明即可;
(2)根据平行四边形的性质得出,再由勾股定理即可求解.
解:(1)解:选择①,
证明:∵,
∴,
∵,
∴四边形为平行四边形;
选择②,
证明:∵,,
∴,
∵,
∴四边形为平行四边形;
(2)解:由(1)得,
∵,,
∴.
【例2】(2024·江西·中考真题)追本溯源:
题(1)来自于课本中的习题,请你完成解答,提炼方法并完成题(2).
(1)如图1,在中,平分,交于点D,过点D作的平行线,交于点E,请判断的形状,并说明理由.
方法应用:
(2)如图2,在中,平分,交边于点E,过点A作交的延长线于点F,交于点G.
①图中一定是等腰三角形的有( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
②已知,,求的长.
【答案】(1)是等腰三角形;理由见分析;(2)①B;②.
【分析】本题考查了平行四边形的性质和等腰三角形的判定和性质等知识,熟练掌握平行四边形的性质和等腰三角形的判定是解题的关键;
(1)利用角平分线的定义得到,利用平行线的性质得到,推出,再等角对等边即可证明是等腰三角形;
(2)①同(1)利用等腰三角形的判定和性质可以得到四个等腰三角形;
②由①得,利用平行四边形的性质即可求解.
解:(1)是等腰三角形;理由如下:
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰三角形;
(2)①∵中,
∴,,
同(1),
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,,
∵,
∴,,,
∴,,,
即、、、是等腰三角形;共有四个,
故选:B.
②∵中,,,
∴,,
由①得,
∴.
【题型12】拓展延伸
【例1】(24-25九年级上·山西阳泉·期中)综合与探究
问题情境:
如图,在中,,连接,将绕点顺时针旋转一定角度(旋转角小于)得到,点的对应点分别为E,F.,分别与边交于点与边交于点.
数学思考:
(1)当时,的度数为______.
(2)试判断与的数量关系,并说明理由.
深入探究:
(3)当时,请直接写出四边形的面积.
【答案】(1);(2),理由见分析;(3)
【分析】本题考查旋转的性质,平行四边形的性质,勾股定理;
(1)由结合,,得,,当时,,再由旋转的性质得即,即可得;
(2)由旋转可得,,,即可证明,得到,推出,再证明,即可得到;
(3)当时,,,此时、、都是等腰直角三角形,利用勾股定理求出,,,最后根据,代入计算即可.
解:(1)∵在中,,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
当时,,
∵将绕点顺时针旋转一定角度(旋转角小于)得到,
∴,即,
∴,
故答案为:;
(2),理由如下:
∵将绕点顺时针旋转一定角度(旋转角小于得到,
∴,
∴,,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴;
(3)当时,,,
∴,
∴,,,,
∴、、都是等腰直角三角形,
∵,,,
∴,,
∴,
∴.
【例2】(24-25八年级上·河北保定·阶段练习)问题探究:
一条线段沿某个方向平移一段距离后与原线段构成一个平行四边形.我们可以利用这一性质,将有些条件通过平移集中在一起来解决一些几何问题.
(1)如图1,两条长度相等的线段和相交于G点,,试说明线段.
分析:考虑通过平移,将、和集中到同一个三角形中,运用三角形的三边关系来证明.
如图1,作且,则四边形是______(填四边形的形状),
∴;∵,,
∴是______(填的形状),∴.
当与不平行时,M,N,C三点不在同一直线上,由三角形三边关系可知,______(填>或=或<);
当与平行时,M,N,C三点在同一直线上,此时,,∴.
问题解决:
(2)如图2,在中,,,点M,点N分别在,上,交于点G,,.
①求证:;
②求的值;
拓展应用:
(3)如图3,在中,,点M,点N分别在,上,交于点G,若,,,,直接写出长(用含a、b的代数式表示).
【答案】(1)平行四边形,等边三角形,;(2)①见分析;②;(3)
【分析】(1)根据证明过程即可求解;
(2)①作且,连接,可得四边形是平行四边形,进而得,,,
证即可;②作,可推出;设,则;结合,可得,进一步可得,根据即可求解;
(3)作且,连接,作,则四边形是平行四边形,,,可证是等边三角形;根据可得,结合可得,即可求解
解:(1)作且,则四边形是平行四边形;
∵,,
∴是等边三角形;
由三角形三边关系可知,,
当与平行时,M,N,C三点在同一直线上,此时,,
∴;
故答案为:平行四边形,等边三角形,;
(2)①作且,连接,如图所示:
∵,,
∴,
∵且,
∴四边形是平行四边形,
∴,,,
∴,
∴;
②作,如图所示:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴.
(3)作且,连接,作,如图所示:
则四边形是平行四边形,,,
∴,,
∵,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴
【点拨】本题考查了平移、平行四边形判定与性质、勾股定理、全等三角形的判定与性质,根据平移作出辅助线,转移角度和线段是解题关键.
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