内容正文:
专题2.3 平行四边形(分层专项练习)(精选精练)
本专题分为【夯实基础】【培优拓展】【链接中考】三部分,其中【夯实基础】70分,【培优拓展】60分,【链接中考】20分,合计150分.
第一部分:夯实基础
1、 选择题(本大题共8个小题,每小题3分,共24分,每小题均有四个选项,其中只有一项符合题目要求)
1.(24-25八年级下·吉林长春·开学考试)在四边形中,对角线,相交于点,下列条件中,不能判定这个四边形是平行四边形的是( )
A., B.,
C., D.,
2.(2023·山东潍坊·二模)已知中,∠A=55°,分别以点B,点C为圆心,以大于的长为半径画弧,分别交于点M,N,作直线交于点E,则的度数为( )
A.55° B.60° C.65° D.70°
3.(23-24九年级上·辽宁本溪·阶段练习)如图给出了四边形的部分数据,若使得四边形为平行四边形,还需要添加的条件可以是( )
A. B. C. D.
4.(23-24八年级下·全国·课后作业)如图,的边,周长为18,固定A,B两点,拖动边向右下方平行移动至,连接BD′,若,则对角线的长度为( ).
A.2.5 B.3 C.3.5 D.4
5.(23-24七年级下·福建厦门·期末)在平面直角坐标系中,互不重合的四个点,直线与x轴交于E点,直线与x轴交于F点,折线段E→D→F的长度记为,E→A→B→F的长度记为,E→A→C→B→F的长度记为,对于的大小关系,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
6.(24-25八年级上·安徽芜湖·期末)如图,要在一条河上架一座桥(河的两岸互相平行,桥与河岸垂直),在如下四种方案中,使得,两地的路程最短的是( )
A.与河岸垂直 B.,,共线
C. D.与河岸垂直
7.(23-24八年级下·浙江宁波·阶段练习)如图,在平行四边形中,点在对角线上,连接,,过点作交于点,若,则( )
A. B. C. D.
8.(23-24八年级下·陕西西安·阶段练习)如图,在平行四边形中,cm,cm,点在边上以的速度从点向点运动,点在边上,以的速度从点出发,在上运动到点后返回点,其中一点到达终点时,两点同时停止运动,在运动过程中,当以,,,四点为顶点的四边形为平行四边形时,点运动的时间为( )
A.2s B.s C.4s D.5s
2、 填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
9.(2024·浙江台州·一模)如图,将其中一个内角为的平行四边形纸条沿着两条虚线折叠,外面的轮廓线刚好围成一个正六边形,则原来平行四边形纸条的长边和短边的比值是 .
10.(2024·浙江宁波·模拟预测)在《圆锥曲线论》中有一个著名的“阿波罗尼奥斯定理”,这个定理可以表述为:平行四边形对角线的平方和等于各边的平方和. 如图,在中,,,,D是的中点,则的长为 .
11.(23-24八年级上·河北唐山·期中)如图是小明和小颖玩跷跷板时的示意图,点是跷跷板的中点,支柱与地面垂直,且的长度为,若小明到水平线的距离为时小颖到地面的距离为 .
12.(2022·江苏连云港·中考真题)如图,在中,.利用尺规在、上分别截取、,使;分别以、为圆心,大于的长为半径作弧,两弧在内交于点;作射线交于点.若,则的长为 .
13.(23-24九年级上·重庆沙坪坝·期中)如图,在平行四边形中,点是的中点,将沿直线翻折至平行四边形所在平面内,得到,连结,并延长,交于点,若,,则的长为 .
14.(2024·四川广安·中考真题)如图,在中,,,,点为直线上一动点,则的最小值为 .
三、解答题(本大题共4小题,共28分)
15.(本小题满分8分)(2021·黑龙江哈尔滨·三模)如图,平行四边形中,的平分线交于E,的平分线交于点F.
(1)求证:;
(2)若,,,求的长.
16.(本小题满分8分)(2023·浙江杭州·中考真题)如图,平行四边形的对角线相交于点,点在对角线上,且,连接,.
(1)求证:四边形是平行四边形.
(2)若的面积等于2,求的面积.
17.(本小题满分10分)(23-24八年级上·山东泰安·期末)如图,点是平行四边形对角线上的两点,且.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若.求线段的长.
18.(本小题满分10分)(21-22八年级上·甘肃张掖·期中)如图在四边形中,,;,,垂足分别为,.
(1)求证:;
(2)若与交于点,求证:.
第二部分:培优拓展
四、填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分)
1.(22-23八年级下·辽宁沈阳·期末)在中,,点E在直线上,,,点F是的中点,平分,则 .
2.(20-21八年级下·重庆渝中·阶段练习)已知平行四边形中,点和点分别是边和上的点,,,将沿翻折,点落在点处,交于点,则 .
3.(22-23八年级下·四川成都·期末)如图,已知点是直线上一点,点是轴上一定点,四边形是平行四边形.在直线上有一动点,若的最小值为10,则点的坐标为 .
4.(22-23八年级下·浙江温州·期中)数学活动课上,陈老师向同学们展示了一位同学的折纸作品(如图所示).已知平行四边形纸片,对角线,点E,F分别在边和上,交于点P.将纸片沿折叠,点A落在外的点处,B落在对角线上的点G处,交于点H,连接.若,则 .
5.(22-23八年级上·浙江温州·阶段练习)某风力发电设备如图1所示,其示意图如图2,已知三个叶片均匀地分布在支点O上,垂直地面.当光线与地面的夹角为,叶片与光线平行时,测得叶片影子的长为12米,则叶片的长为 米;当转动过程中叶片OB垂直光线(这片刻时间忽略不计,光线与地面的夹角还是60°),则叶片影子的长度是 米.
五、解答题(本大题共4小题,共40分)
24.(本小题满分8分)(23-24八年级下·北京海淀·期末)如图1,和是的对角线,.点为射线上的一点,连接.
(1)当点在线段的延长线上,且时,
①依题意补全图1;
②求证:;
(2)如图2,当点在线段上,且时,用等式表示线段,和的数量关系,并证明.
25.(本小题满分10分)(2024·江西吉安·一模)课本再现
在学习了平行四边形的概念后,进一步得到平行四边形的性质:平行四边形的对角线互相平分.
(1)如图1,在平行四边形中,对角线与交于点O,求证:,.
知识应用
(2)在中,点P为的中点.延长到D,使得,延长AC到E,使得,连接.如图2,连接,若,请你探究线段与线段之间的数量关系.写出你的结论,并加以证明.
26.(本小题满分10分)(20-21八年级下·上海·期末)已知中,,,D是AC中点,作直线BD.分别以AC,BC所在直线为x轴,y轴建立直角坐标系(如图).
(1)求直线BD的表达式.
(2)在直线BD上找出一点E,使四边形ABCE为平行四边形.
(3)直线BD上是否存在点F,使为以AC为腰的等腰三角形?若存在,直接写出点F的坐标;若不存在,说明理由.
27.(本小题满分12分)(23-24八年级下·陕西咸阳·期末)【问题背景】如图,在等边中,、两点分别在边、上,连接,以为边向右作等边,连接.
【初步发现】(1)求证:为等边三角形;
【深入探究】(2)求证:四边形为平行四边形;
【拓展延伸】(3)若,求四边形的面积.
第三部分:链接中考
28.(本小题满分5分)(2024·浙江·中考真题)如图,在中,相交于点O,.过点A作的垂线交于点E,记长为x,长为y.当x,y的值发生变化时,下列代数式的值不变的是( )
A. B. C. D.
29.(本小题满分5分)(2024·四川自贡·中考真题)如图,在中,,,.A点P从点A出发、以的速度沿运动,同时点Q从点C出发,以的速度沿往复运动,当点P到达端点D时,点Q随之停止运动.在此运动过程中,线段出现的次数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
30.(本小题满分10分)(2014·四川凉山·中考真题)如图,分别以Rt△ABC的直角边AC及斜边AB向外作等边△ACD,等边△ABE,已知∠BAC=30°,EF⊥AB,垂足为F,连接DF
(1)试说明AC=EF;
(2)求证:四边形ADFE是平行四边形.
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专题2.3 平行四边形(分层专项练习)(精选精练)
本专题分为【夯实基础】【培优拓展】【链接中考】三部分,其中【夯实基础】70分,【培优拓展】60分,【链接中考】20分,合计150分.
第一部分:夯实基础
1、 选择题(本大题共8个小题,每小题3分,共24分,每小题均有四个选项,其中只有一项符合题目要求)
1.(24-25八年级下·吉林长春·开学考试)在四边形中,对角线,相交于点,下列条件中,不能判定这个四边形是平行四边形的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】本题主要考查了平行四边形的判定,掌握平行线平行四边形的判定方法是解答本题的关键.根据平行四边形判定定理进行判断.
解:如图,
A、,,
∴四边形是平行四边形,故不符合题意;
B、由,不能判定四边形是平行四边形,故符合题意;
C、,
∴四边形是平行四边形,故不符合题意;
D、,,
∴四边形是平行四边形,故不符合题意;
故选:B.
2.(2023·山东潍坊·二模)已知中,∠A=55°,分别以点B,点C为圆心,以大于的长为半径画弧,分别交于点M,N,作直线交于点E,则的度数为( )
A.55° B.60° C.65° D.70°
【答案】D
【分析】由得,根据题意得是得垂直平分线,则,得,即求得的度数.
解:∵四边形是平行四边形,
∴,,则,
∵以点B,点C为圆心,以大于的长为半径画弧,分别交于点M,N,作直线交于点E,
∴是得垂直平分线,则,
所以,
那么,
故选:D.
【点拨】本题主要考查的是平行四边形性质以及垂直平分线等知识内容,熟练掌握垂直平分线性质是解题的关键.
3.(23-24九年级上·辽宁本溪·阶段练习)如图给出了四边形的部分数据,若使得四边形为平行四边形,还需要添加的条件可以是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了平行四边形的判定.根据平行四边形的判定定理添加条件即可求解.
解:∵在四边形中,,
∴,
∴根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形的判定,可添加的条件是:.
故选:A.
4.(23-24八年级下·全国·课后作业)如图,的边,周长为18,固定A,B两点,拖动边向右下方平行移动至,连接BD′,若,则对角线的长度为( ).
A.2.5 B.3 C.3.5 D.4
【答案】B
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质、勾股定理等知识点,掌握平行四边形的性质成为解题的关键.
先根据平行四边形的性质求得,进而求得,最后运用勾股定理即可解答.
解:∵的边,周长为18,
∴,
∵固定A,B两点,拖动边向右下方平行移动至,
∴,
∵,
∴.
故选B.
5.(23-24七年级下·福建厦门·期末)在平面直角坐标系中,互不重合的四个点,直线与x轴交于E点,直线与x轴交于F点,折线段E→D→F的长度记为,E→A→B→F的长度记为,E→A→C→B→F的长度记为,对于的大小关系,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了三角形的三边关系以及平行四边形的判定与性质,根据题意得出、四边形是平行四边形是解题关键.
解:由题意得:
∵
∴
∵;
∴且
∴四边形是平行四边形
∴
∴
故选:C
6.(24-25八年级上·安徽芜湖·期末)如图,要在一条河上架一座桥(河的两岸互相平行,桥与河岸垂直),在如下四种方案中,使得,两地的路程最短的是( )
A.与河岸垂直 B.,,共线
C. D.与河岸垂直
【答案】C
【分析】本题考查最短路径中的造桥问题,熟练掌握平行四边形的判定与性质,以及两点之间线段最短.根据是河的宽最短,即直线(或直线),只要最短即可.
解:如图,过点作,且等于河宽,连接交直线与,作即可.
∴四边形是平行四边形,
∴,.
∴,
∴,,三点共线,,最短.
∴.
故选:C.
7.(23-24八年级下·浙江宁波·阶段练习)如图,在平行四边形中,点在对角线上,连接,,过点作交于点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质,等腰三角形的性质,三角形外角的性质,三角形的内角和等知识点,设,用x表示出和,再由和三角形的内角和列出方程求出x,进而即可得解,熟练掌握其性质并灵活运用是解决此题的关键.
解:设,
∵四边形平行四边形,
∴,,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵ ,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴ ,
故选:D.
8.(23-24八年级下·陕西西安·阶段练习)如图,在平行四边形中,cm,cm,点在边上以的速度从点向点运动,点在边上,以的速度从点出发,在上运动到点后返回点,其中一点到达终点时,两点同时停止运动,在运动过程中,当以,,,四点为顶点的四边形为平行四边形时,点运动的时间为( )
A.2s B.s C.4s D.5s
【答案】B
【分析】本题考查了平行四边形的判定与性质,进行分类讨论是解题的关键.
根据平行四边形的性质得出,分情况讨论,再列出方程,求出方程的解即可.
解:设经过t秒,以点,,,为顶点组成平行四边形,
∵在边上运动,
∴,
∵以点,,,为顶点组成平行四边形,
∴,
分以下情况:①点Q的运动路线是
由题意得:,
解得:,不符合题意.
②点Q的运动路线是
由题意得:,
解得:;符合题意.
点Q的运动路线是
由题意得:,
解得:;不合题意.
点Q的运动路线是
由题意得:,
解得:,不合题意.
故选:B.
2、 填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
9.(2024·浙江台州·一模)如图,将其中一个内角为的平行四边形纸条沿着两条虚线折叠,外面的轮廓线刚好围成一个正六边形,则原来平行四边形纸条的长边和短边的比值是 .
【答案】4
【分析】本题考查正六边形性质,平行四边形性质等.根据题意设正六边形边长是,继而得到原平行四边形短边为,长边为,即可求得本题答案.
解:设正六边形边长是,
由图可得,原平行四边形短边为,长边为,
∴原来平行四边形纸条的长边和短边的比值为:,
故答案为:4.
10.(2024·浙江宁波·模拟预测)在《圆锥曲线论》中有一个著名的“阿波罗尼奥斯定理”,这个定理可以表述为:平行四边形对角线的平方和等于各边的平方和. 如图,在中,,,,D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,熟练运用阿波罗尼奥斯定理是解题的关键.
延长到E,使,连接,,根据线段中点的定义得到,推出四边形是平行四边形,得到,,根据阿波罗尼奥斯定理解方程即可得出结论.
解:延长到E,使,连接,,
点D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:.
11.(23-24八年级上·河北唐山·期中)如图是小明和小颖玩跷跷板时的示意图,点是跷跷板的中点,支柱与地面垂直,且的长度为,若小明到水平线的距离为时小颖到地面的距离为 .
【答案】/90厘米
【分析】本题主要考查了三角形全等的判定和性质,平行线的判定,平行四边形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握三角形全等的性质证明.
解:∵在和中,
∴,
∴,
∵为水平线,
∴,
∵,,
∴,
∴为平行四边形,
∴,
∴.
故答案为:.
12.(2022·江苏连云港·中考真题)如图,在中,.利用尺规在、上分别截取、,使;分别以、为圆心,大于的长为半径作弧,两弧在内交于点;作射线交于点.若,则的长为 .
【答案】
【分析】如图所示,过点H作HM⊥BC于M,由作图方法可知,BH平分∠ABC,即可证明∠CBH=∠CHB,得到,从而求出HM,CM的长,进而求出BM的长,即可利用勾股定理求出BH的长.
解:如图所示,过点H作HM⊥BC于M,
由作图方法可知,BH平分∠ABC,
∴∠ABH=∠CBH,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴,
∴∠CHB=∠ABH,∠C=180°-∠ABC=30°,
∴∠CBH=∠CHB,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【点拨】本题主要考查了角平分线的尺规作图,平行四边形的性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,等腰三角形的性质与判定等等,正确求出CH的长是解题的关键.
13.(23-24九年级上·重庆沙坪坝·期中)如图,在平行四边形中,点是的中点,将沿直线翻折至平行四边形所在平面内,得到,连结,并延长,交于点,若,,则的长为 .
【答案】/
【分析】本题考查三角形全等的判定与性质,平行四边形的折叠问题,延长交延长线于G,根据折叠得到得到,结合平行四边形的性质得到,,证明,即可得到答案
解:延长交延长线于G,
∵折叠得到,
∴,
∵四边形是平行四边形,,,
∴,,
∴,
∵点是的中点,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
∵,
∴.
14.(2024·四川广安·中考真题)如图,在中,,,,点为直线上一动点,则的最小值为 .
【答案】
【分析】如图,作关于直线的对称点,连接交于,则,,,当重合时,最小,最小值为,再进一步结合勾股定理求解即可.
解:如图,作关于直线的对称点,连接交于,则,,,
∴当重合时,最小,最小值为,
∵,,在中,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
故答案为:
【点拨】此题考查了平行四边形的性质,勾股定理,轴对称的性质,求最小值问题,正确理解各性质及掌握各知识点是解题的关键.
三、解答题(本大题共4小题,共28分)
15.(本小题满分8分)(2021·黑龙江哈尔滨·三模)如图,平行四边形中,的平分线交于E,的平分线交于点F.
(1)求证:;
(2)若,,,求的长.
【答案】(1)见详解;(2)13
【分析】本题考查了平行四边形的性质,角平分线的性质,等腰三角形的三线合一性质知识,
(1)根据平行四边形性质和角平分线性质可得,.即可得到,.即可求证结论.
(2)过点A作,垂足为H,利用,可计算出的长度,结合(1)即可求出长度.
解:(1)解:∵四边形是平行四边形.
∴,,.
∴,.
∵是的平分线,是的平分线.
∴,.
∴,.
∴,.
∴.
∴.
∴.
(2)过点A作,垂足为H,如图:
由(1)知,且,,
∴, .
∵,
∴,
∴,.
∴.
∵.
∴.
∴.
∴.
16.(本小题满分8分)(2023·浙江杭州·中考真题)如图,平行四边形的对角线相交于点,点在对角线上,且,连接,.
(1)求证:四边形是平行四边形.
(2)若的面积等于2,求的面积.
【答案】(1)见分析;(2)1
【分析】(1)根据平行四边形对角线互相平分可得,,结合可得,即可证明四边形是平行四边形;
(2)根据等底等高的三角形面积相等可得,再根据平行四边形的性质可得.
解:(1)证明:四边形是平行四边形,
,,
,
,
,
又,
四边形是平行四边形.
(2)解:,,
,
四边形是平行四边形,
.
【点拨】本题考查平行四边形的判定与性质,解题的关键是掌握平行四边形的对角线互相平分.
17.(本小题满分10分)(23-24八年级上·山东泰安·期末)如图,点是平行四边形对角线上的两点,且.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若.求线段的长.
【答案】(1)证明见分析;(2)
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质与判定,勾股定理,
(1)如图所示,连接交于O,根据平行四边形的性质得到,再证明,即可证明四边形是平行四边形;
(2)利用勾股定理求出,进而求出,则.
解:(1)证明:如图所示,连接交于O,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,即,
∴四边形是平行四边形;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
18.(本小题满分10分)(21-22八年级上·甘肃张掖·期中)如图在四边形中,,;,,垂足分别为,.
(1)求证:;
(2)若与交于点,求证:.
【答案】(1)见分析;(2)见分析.
【分析】(1)利用“”即可求证;
(2)证明四边形是平行四边形即可求证.
解:(1)证明:,
,
,
,,
,
在和中,
,
.
(2)证明:如图
由(1),得,
,
,
,
四边形是平行四边形,
.
【点拨】本题考查了全等三角形的判定与性质、平行四边形的判定与性质.熟记相关定理内容是进行几何推导的前提.
第二部分:培优拓展
四、填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分)
1.(22-23八年级下·辽宁沈阳·期末)在中,,点E在直线上,,,点F是的中点,平分,则 .
【答案】或
【分析】分两种情况,画出图形,根据勾股定理解三角形全等的性质求解.
解:(1)当E再线段上时:如图1,
延长AF交的延长线于M,过E作于G
设,则
在中,,,
,
平分
∴4+x+4=3x,
解得:
在中,,
,
.
当E在的延长线上时,如图2,延长交的延长线于M,过E作于G,
设,则
在中,,,
,
平分
解得:
在中,,
,
故答案为或.
【点拨】本题考查了平行四边形的性质,本题的解题关键在于熟练掌握勾股定理和三角形全等的性质.运用了数形结合的思维.
2.(20-21八年级下·重庆渝中·阶段练习)已知平行四边形中,点和点分别是边和上的点,,,将沿翻折,点落在点处,交于点,则 .
【答案】
【分析】先利用内角和求,再通过折叠的性质求,可求得,再通过平行四边形性质得到,利用平行线的性质即可得到,得到答案.
解:∵,
∴
∵沿翻折
∴
∴
∵四边形是平行四边形
∴
∴.
故答案为:92°.
【点拨】本题考查了平行四边形的性质、折叠性质以及内角和定理,能利用内角和定理求角度,并且发现平行四边形中对边平行是解答此题的关键.
3.(22-23八年级下·四川成都·期末)如图,已知点是直线上一点,点是轴上一定点,四边形是平行四边形.在直线上有一动点,若的最小值为10,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】直线与坐标轴夹角为,在轴正半轴上,作,连接交直线于点,延长交轴于点,此时点与点关于直线成轴对称,,的值最小.根据已知求得点的坐标为,设点的坐标为,则点的坐标为,点的坐标为,的坐标为,,,在中,应用勾股定理,列出一元二次方程,求解即可,本题考查了一次函数图象上点的坐标,平行四边形的性质,轴对称最短路径,勾股定理,解题的关键是:根据一次函数图象上点的坐标表示出线段长.
解:在轴正半轴上,作,连接交直线于点,延长交轴于点,
直线是两坐标轴夹角的角平分线,
点与点关于直线成轴对称,
,
,
将点代入,
,
点的坐标为,则点的坐标为,点的坐标为,的坐标为,
则,,
四边形是平行四边形,
,
轴,,
在中,,即:,
解得:(舍去),,
,
故答案为:.
4.(22-23八年级下·浙江温州·期中)数学活动课上,陈老师向同学们展示了一位同学的折纸作品(如图所示).已知平行四边形纸片,对角线,点E,F分别在边和上,交于点P.将纸片沿折叠,点A落在外的点处,B落在对角线上的点G处,交于点H,连接.若,则 .
【答案】
【分析】连接,利用直角性质求得,,由折叠的性质以及,推出是线段的垂直平分线,则,求得,证明四边形是平行四边形,得到,在求得即可.
解:连接,
∵平行四边形纸片,且,,
∴,,
∴,,
由折叠的性质知,,,是线段的垂直平分线,则,
∵,
∴,即,
∴,由平行四边形的性质得,∵,
∴,
∴,
∵,
∴,,即,
∴,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
【点拨】本题考查了平行四边形的性质,折叠的性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,熟记各图形的性质并准确识图是解题的关键.
5.(22-23八年级上·浙江温州·阶段练习)某风力发电设备如图1所示,其示意图如图2,已知三个叶片均匀地分布在支点O上,垂直地面.当光线与地面的夹角为,叶片与光线平行时,测得叶片影子的长为12米,则叶片的长为 米;当转动过程中叶片OB垂直光线(这片刻时间忽略不计,光线与地面的夹角还是60°),则叶片影子的长度是 米.
【答案】 6
【分析】延长交延长交于点E,通过证明四边形为平行四边形,为等边三角形,即可求解;根据题意画出叶片OB垂直光线的图形,延长交于点D,过点P作于点F,通过证明四边形为平行四边形,得出,最后根据勾股定理列出方程求解即可.
解:延长交延长交于点E,
∵,
∴,
∵与光线平行,
∴,
∵,
∴,即,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴为等边三角形,则,
∴,解得,
如图:当垂直光线时,延长交于点D,过点P作于点F,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∴,
设,
∵,,
∴,
∴,
根据勾股定理得:,即,
解得.
故答案为:①6,②.
【点拨】本题主要考查了平行四边形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理,解题的关键是熟练掌握相关定理内容,正确作出辅助线求解.
五、解答题(本大题共4小题,共40分)
24.(本小题满分8分)(23-24八年级下·北京海淀·期末)如图1,和是的对角线,.点为射线上的一点,连接.
(1)当点在线段的延长线上,且时,
①依题意补全图1;
②求证:;
(2)如图2,当点在线段上,且时,用等式表示线段,和的数量关系,并证明.
【答案】(1)①见分析;②见分析;(2),证明见分析.
【分析】本题考查了平行四边形的性质、三角形全等的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、三角形外角的定义及性质,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)①根据题意补全图形即可;②由等边对等角得出,由平行四边形的性质得出,推出,证明,即可得证;
(2)延长至点,使得,连接,由全等三角形的性质可得,由三角形外角的定义及性质得出,从而推出,即可得证.
解:(1)解:① 依题意补全图形
②证明:∵,
∴.
∵ 四边形是平行四边形,
∴
∴.
∵,
∴
∵,
∴.
在和中,
,
∴
∴.
(2)解:线段,和的数量关系为.
证明:延长至点,使得,连接.
由(1)②可得
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∴.
.
25.(本小题满分10分)(2024·江西吉安·一模)课本再现
在学习了平行四边形的概念后,进一步得到平行四边形的性质:平行四边形的对角线互相平分.
(1)如图1,在平行四边形中,对角线与交于点O,求证:,.
知识应用
(2)在中,点P为的中点.延长到D,使得,延长AC到E,使得,连接.如图2,连接,若,请你探究线段与线段之间的数量关系.写出你的结论,并加以证明.
【答案】(1)证明见分析;(2),证明见分析
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质与判定,全等三角形的性质与判定,等边三角形的性质与判定等等:
(1)由平行四边形的性质得到,证明,即可证明,;
(2)过点B作交于H,连接,则,先证明是等边三角形,得到,进而证明是等边三角形,得到,接着证明四边形是平行四边形,得到互相平分,则,证明,得到,则.
解:证明:(1)∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∴,;
(2),证明如下:
如图所示,过点B作交于H,连接,
∴,
∵,
∴,即,
∴是等边三角形,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
∴互相平分,
∵点P为的中点,
∴A、P、H三点共线,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
26.(本小题满分10分)(20-21八年级下·上海·期末)已知中,,,D是AC中点,作直线BD.分别以AC,BC所在直线为x轴,y轴建立直角坐标系(如图).
(1)求直线BD的表达式.
(2)在直线BD上找出一点E,使四边形ABCE为平行四边形.
(3)直线BD上是否存在点F,使为以AC为腰的等腰三角形?若存在,直接写出点F的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1);(2);(3)存在,或或或
【分析】(1)分别求出B、D点的坐标,利用待定系数法求解析式即可求出直线BD的表达式;
(2)设点E的坐标为,利用求出t值,即可得出E点坐标;
(3)设点F的坐标为,分三种情况进行讨论,得出结果即可.
解:(1)∵,由题可得,
∴,,又∵点D是AC的中点,
∴,∴设直线BD的表达式为:代入B,D可得:
,解得:,,
∴直线BD的表达式为:.
(2)设点E的坐标为,
∵四边形ABCE是平行四边形,∴,
∴,,∴点E的坐标为.
(3)∵点F在BD上,∴设点F的坐标为,
∴.
,∵是以AC为腰的等腰三角形,
∴当时,则,∴,
∴,解得:或.
∴点F的坐标为:或,
当时,则,∴,
,解得:或,
∴点F的坐标为或.
∴综上,点F的坐标为或或或.
【点拨】本题主要考查的是一次函数及其图像与平行四边形、等腰三角形的综合,分情况讨论是本题的关键.
27.(本小题满分12分)(23-24八年级下·陕西咸阳·期末)【问题背景】如图,在等边中,、两点分别在边、上,连接,以为边向右作等边,连接.
【初步发现】(1)求证:为等边三角形;
【深入探究】(2)求证:四边形为平行四边形;
【拓展延伸】(3)若,求四边形的面积.
【答案】(1)见分析;(2)见分析;(3)
【分析】()根据等边三角形得和,以及和,则,可证,有,,再证,即可得出结论;
()由等边三角形得和,则,可得,进一步得,即可得出结论;
()过作于,则,由()可知,,求得,结合等边三角形求得和,利用勾股定理得,然后用面积公式即可求解.
解:证明:(1)∵是等边三角形,
∴,,
∵是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
即,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴是等边三角形;
(2)由()可知,是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形;
(3)如图,过作于,
则,
由()可知,,
∵,
∴,
∵是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴.
【点拨】此题考查了等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质、平行线的判定定理、平行四边形的判定定理、勾股定理、含角的直角三角形的性质,解题的关键在熟练掌握相关的性质定理.
第三部分:链接中考
28.(本小题满分5分)(2024·浙江·中考真题)如图,在中,相交于点O,.过点A作的垂线交于点E,记长为x,长为y.当x,y的值发生变化时,下列代数式的值不变的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题考查了平行四边形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,过点D作交的延长线于点F,证明,得到,由勾股定理可得,,,则,整理后即可得到答案.
解:过点D作交的延长线于点F,
∵的垂线交于点E,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴
∴,
由勾股定理可得,,
,
∴,
∴
∴
即,解得,
∴当x,y的值发生变化时,代数式的值不变的是,
故选:C
29.(本小题满分5分)(2024·四川自贡·中考真题)如图,在中,,,.A点P从点A出发、以的速度沿运动,同时点Q从点C出发,以的速度沿往复运动,当点P到达端点D时,点Q随之停止运动.在此运动过程中,线段出现的次数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】本题考查了平行四边形的判定与性质,一元一次方程的应用,全等三角形的判定与性质,分四种情况:当时,当时,当时,四边形为平行四边形;当时,四边形为等腰梯形,分别求解即可,掌握相关知识是解题的关键.
解:在中, ,,
∴,,
∵点P从点A出发、以的速度沿运动,
∴点P从点A出发到达D点的时间为:,
∵点Q从点C出发,以的速度沿往复运动,
∴点Q从点C出发到B点的时间为:,
∵,
∴,
当时,四边形为平行四边形,
∴,
当时,四边形为等腰梯形,
∴,
设同时运动的时间为,
当时,,
∴,
此时,四边形为平行四边形,,
如图:过点分别作的垂线,分别交于点,
∴四边形是矩形,
∴,,
∵四边形是等腰梯形,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
此时是等腰梯形,,
当时,,
∴,
此时,四边形为平行四边形,,
当时,,
∴,
此时,四边形为平行四边形,,
综上,当或或或时,,共4次,
故选:B.
30.(本小题满分10分)(2014·四川凉山·中考真题)如图,分别以Rt△ABC的直角边AC及斜边AB向外作等边△ACD,等边△ABE,已知∠BAC=30°,EF⊥AB,垂足为F,连接DF
(1)试说明AC=EF;
(2)求证:四边形ADFE是平行四边形.
【答案】(1)证明见分析;(2)证明见分析.
【分析】(1)在Rt△ABC中,由∠BAC=30°可以得到AB=2BC,由△ABE是等边三角形,EF⊥AB,可得到AE=2AF,并且AB=2AF,从而可证明△AFE≌△BCA,再根据全等三角形的性质即可证明AC=EF.
(2)根据(1)知道EF=AC,而△ACD是等边三角形,所以EF=AC=AD,并且AD⊥AB,而EF⊥AB,由此得到EF//AD,再根据平行四边形的判定定理即可证明四边形ADFE是平行四边形.
解:证明:(1)∵Rt△ABC中,∠BAC=30°,
∴AB=2BC.
又∵△ABE是等边三角形,EF⊥AB,
∴AB=2AF.
∴AF=BC.
∵在Rt△AFE和Rt△BCA中,AF=BC,AE=BA,
∴△AFE≌△BCA(HL).
∴AC=EF.
(2)∵△ACD是等边三角形,
∴∠DAC=60°,AC=AD.
∴∠DAB=∠DAC+∠BAC=90°.
∴EF//AD.
∵AC=EF,AC=AD,
∴EF=AD.
∴四边形ADFE是平行四边形.
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