【期中复习讲义】平行四边形复习课教学案(解析版+原卷版)-2024-2025学年八年级数学下册重难点专题突破及提优测试卷(人教版)
2025-03-19
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学人教版(2012)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第十八章 平行四边形 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.45 MB |
| 发布时间 | 2025-03-19 |
| 更新时间 | 2025-03-19 |
| 作者 | 勾三股四初中数学资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-03-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51100146.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
【期中复习讲义】平行四边形复习课教学案(原卷版)
知识点一 三角形中位线定理
1.(2024•南阳模拟)如图,四边形ABCD中,∠A=90°,AB=12,AD=5,点M、N分别为线段BC、AB上的动点(含端点,但点M不与点B重合),点E、F分别为DM、MN的中点,则EF长度的可能为( )
A.2 B.5 C.7 D.9
2.(2024春•船营区月考)如图,△ABC周长20,D,E在边BC上,BN和CM分别是∠ABC和∠ACB的平分线,BN⊥AE,CM⊥AD,若BC=8,则MN的长为( )
A.1 B.2 C.3 D.3
3.(2022春•青山区期中)如图,在Rt△ABC中∠ACB=90°,∠A=30°,点D,E分别是边AB,AC的中点,延长BC到点F,使CFBC,若EF=4,则DE的长为( )
A.4 B. C.2 D.
知识点二 直角三角形斜边上的中线
4.(2024秋•泰兴市期末)已知,如图,∠ABC=∠ADC=90°,M、N分别是AC、BD的中点.
(1)求证:MN⊥BD;(2)在边AD上能否找到一点P,使得PB=PD?请说明理由.
知识点三 平行四边形的性质于判定
5.(2023春•涡阳县期中)如图,在平行四边形ABCD中,∠BAD=120°,连接BD,作AE∥BD交CD延长线于点E,过点E作EF⊥BC交BC的延长线于点F,且CF=1,则AB的长是( )
A.2 B.1 C.3 D.
6.(2023•肥西县一模)如图,已知▱OABC的顶点A、C分别在直线x=1和x=4上,O是坐标原点,则对角线OB长的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
7.(2024春•宁海县期中)如图,F是▱ABCD的边CD上的点,Q是BF中点,连接CQ并延长交AB于点E,连接AF与DE相交于点P,若,,则阴影部分的面积为( )cm2
A.24 B.17 C.18 D.10
8.(2022春•邗江区月考)如图,在▱ABCD中,过对角线BD上一点P作EF∥BC,GH∥AB,且CG=2BG,S▱BEPG=1,则S▱AEPH= .
9.(2022•铜仁市模拟)如图所示,在四边形ABCD中,已知∠1=∠2,添加下列一个条件,不能判断四边形ABCD成为平行四边形的是( )
A.∠D=∠B B.AB∥CD C.AD=BC D.AB=DC
10.(2022春•滨湖区期末)如图,∠ABC=45°,AB=2,BC=2,点P为BC上一动点,AQ∥BC,CQ∥AP,AQ、CQ交于点Q,则四边形APCQ的形状是 ,连接PQ,当PQ取得最小值时,四边形APCQ的周长为 .
11.(2023•阎良区一模)如图,在▱ABCD中,∠BAD,∠ADC的平分线AF,DE分别与线段BC交于点F,E,AF与DE交于点G.
(1)求证:AF⊥DE,BF=CE.
(2)若AD=10,AB=6,AF=8,求DE的长度.
12.(2022秋•泰山区期末)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,对角线AC、BD交于点O,且AO=OC.
(1)求证:
①△AOE≌△COF;
②四边形ABCD为平行四边形;
(2)过点O作EF⊥BD,交AD于点E,交BC于点F,连接BE,若∠BAD=100°,∠DBF=32°,求∠ABE的度数.
13.(2020春•普宁市期末)如图,等边△ABC中,D、E分别为AB、AC的中点,延长BC至点F,使CFBC,连接CD和EF.
(1)求证:四边形DCFE是平行四边形;
(2)求∠F的度数.
知识点四 菱形的性质与判定
14.(2022秋•竞秀区期末)如图,四边形ABCD为平行四边形,对角线AC,BD交于点O,E,F分别在OB,OD上,AC=4,BD=6.
(1)当BE=DF=1时,判断四边形AECF的形状并证明;
(2)当四边形AECF为菱形时,求平行四边形ABCD的周长.
15.(2022春•渑池县期中)如图,菱形ABCD的周长为24,对角线AC与BD交于点O,BD=6,则AC= .
16.(2022秋•会宁县期末)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,若AC=6,BD=8,AE⊥BC,垂足为E,则AE的长为( )
A.12 B.14 C. D.
17.(2024•杭锦后旗一模)如图,在平行四边形ABCD中,以点A为圆心,AB长为半径画弧交AD于点F,再分别以点B,F为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于一点P,连接AP并延长交BC于点E,连接EF.
(1)求证:四边形ABEF是菱形.
(2)设AE与BF相交于点O,四边形ABEF的周长为16,BF=4,求AE的长和∠C的度数.
知识点五 矩形的性质与判定
18.(2024春•潮阳区期中)如图,矩形ABCD中,AC与BD相交于点O.若AO=3,∠OBC=30°,求矩形的周长.
19.(2021•株洲)如图所示,线段BC为等腰△ABC的底边,矩形ADBE的对角线AB与DE交于点O,若OD=2,则AC= .
20.(2024春•罗定市期末)如图,矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,CE∥BD,DE∥AC.若OA=2,则四边形CODE的周长为 .
21.(2021•无锡)如图,D、E、F分别是△ABC各边中点,则以下说法错误的是( )
A.△BDE和△DCF的面积相等
B.四边形AEDF是平行四边形
C.若AB=BC,则四边形AEDF是菱形
D.若∠A=90°,则四边形AEDF是矩形
22.(2024•淮北二模)在四边形ABCD中,AD∥BC,下列选项中,不能判定四边形ABCD是矩形的是( )
A.AD=BC且AC=BD B.AD=BC且∠A=∠B
C.AB=CD且∠A=∠C D.AB∥CD且AC2=AB2+BC2
23.(2022春•殷都区期末)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AE⊥BD于点E,DF⊥AC于点F,且AE=DF.
(1)求证:四边形ABCD是矩形.
(2)若∠BAE:∠EAD=4:5,求∠EAO的度数.
24.(2022春•防城港期末)如图,已知平行四边形ABCD,延长AB到E,使BE=AB,连接BD,ED,EC,若ED=AD.
(1)求证:CD=BE;
(2)求证:四边形BECD是矩形;
(3)连接AC,若AD,CD=2,求AC的长.
知识点六 正方形的性质与判定
25.(2023•余杭区模拟)如图,在正方形ABCD中,点E、F分别在边CD,AD上,BE与CF交于点G,若BC=4,DE=AF=1,则CG的长是( )
A.2 B. C. D.
26.(2024秋•莲池区月考)如图,在正方形ABCD中,AB=4,E为对角线AC上与A,C不重合的一个动点,过点E作EF⊥AB于点F,EG⊥BC于点G,连接DE,FG,下列结论:①DE=FG;②DE⊥FG;③∠BFG=∠ADE;④FG的最小值为.其中正确结论的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
27.(2023•黄冈一模)如图,四边形ABCD是正方形,△ABE是等腰三角形,AB=AE,∠BAE=θ(0°<θ<90°).连接DE,过B作BF⊥DE于F,连接AF,CF.
(1)若θ=60°,求∠BED的度数;
(2)当θ变化时,∠BED的大小会发生变化吗?请说明理由;
(3)试用等式表示线段DE与CF之间的数量关系,并证明.
28.(2020•新华区模拟)在矩形ABCD中,M,N,P,Q分别为边AB,BC,CD,DA上的点(不与端点重合),对于任意矩形ABCD,下面四个结论中,
①存在无数个四边形MNPQ是平行四边形;
②存在无数个四边形MNPQ是矩形;
③存在无数个四边形MNPQ是菱形;
④至少存在一个四边形MNPQ是正方形,
其中正确的结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
知识点七 中点四边形
29.(2024春•丰台区期中)四边形ABCD的对角线AC,BD交于点O,点M,N,P,Q分别为边AB,BC,CD,DA的中点.有下列四个推断:
①对于任意四边形ABCD,四边形MNPQ都是平行四边形;
②若四边形ABCD是平行四边形,则MP与NQ交于点O;
③若四边形ABCD是矩形,则四边形MNPQ也是矩形;
④若四边形MNPQ是正方形,则四边形ABCD也一定是正方形.
所有正确推断的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
知识点八 四边形综合题
30.(2021春•红塔区期末)如图,在平行四边形ABCD中,点E是BC上一点,∠DAE的角平分线AF交CD于点G,交BC的延长线于点F,连接EG,△AGE的面积为S.
(1)求证:AE=EF;
(2)若EG⊥AF,试探究线段AE,EC,AD之间的数量关系,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,若∠AEG=∠AGD,AB=12,AD=9,求S的值.
31.(2022秋•三明期末)已知,在长方形纸片ABCD中,AB=4,BC=8.将纸片沿对角线BD翻折,点C落在点E处,BE交AD于点F.
(1)如图1,连结AE.
①求证:△ABF≌△EDF;
②求证:AE∥BD;
(2)如图2,将△BDE沿BD翻折回去,则点F正好落在BC边G处,连结FG,求FG的长.
32.(2022•如皋市一模)如图,正方形ABCD的边长为6,点E为射线AB上的动点,连接DE,作点A关于DE的对称点F,连接DF,EF,BF,CF.
(1)如图1,当点F落在BD上时,求AE的长;
(2)如图2,当AE=2时,探索BF与CF的位置关系,并说明理由;
(3)在点E从点A出发后,当△BCF为等腰三角形时,直接写出AE的长.
33.(2022春•封丘县期末)如图1,在Rt△EAF中,∠A=90°,∠AEF,∠AFE的外角平分线交于点C,过点C分别作直线AB,AD的垂线,B,D为垂足.
【问题发现】(1)∠ECF= °(直接写出结果,不写解答过程).
【问题探究】(2)①求证:四边形ABCD是正方形.
②若AF=DF=4,求BE的长.
【问题拓展】(3)如图2,在△PQR中,∠QPR=45°,高PH=4,HR=1,则HQ的长度是 (直接写出结果,不写解答过程).
34.(2023秋•江阳区期中)如图1,四边形ABCD为正方形,E为对角线AC上一点,连接DE,BE.
(1)求证:BE=DE;
(2)如图2,过点E作EF⊥DE,交边BC于点F,以DE,EF为邻边作矩形DEFG,连接CG.
①求证:矩形DEFG是正方形;
②若正方形ABCD的边长为9,,求正方形DEFG的边长.
(3) 若正方形ABCD的边长为,连接CG,如图3,直接写出CE+CG的值
35.(2022秋•浑南区期中)已知正方形ABCD,E是射线AB上一动点,连接EC,点F在直线CD上,且EF=EC,将EF绕点E顺时针旋转90°得到EG,过点C作EG的平行线,交射线AD于点H,连接HG.
(1)如图1,当点E在AB中点时,D,F重合,请判断四边形HCEG的形状并证明你的结论;
(2)如图2,当点E在AB延长线上时,补全图形并回答下列问题:
①四边形HCEG的形状是否发生改变,请说明理由;
②连接HE,交DC于点M,若MC=5,EF,请直接写出ME的长.
知识点九 翻折变换(折叠问题)
36.(2023秋•沙坪坝区月考)如图,正方形ABCD的边长为3,E为BC边上一点,BE=1.将正方形沿GF折叠,使点A恰好与点E重合,连接AF,EF,GE,则四边形AGEF的面积为 .
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【期中复习讲义】平行四边形复习课教学案(解析版)
知识点一 三角形中位线定理
1.(2024•南阳模拟)如图,四边形ABCD中,∠A=90°,AB=12,AD=5,点M、N分别为线段BC、AB上的动点(含端点,但点M不与点B重合),点E、F分别为DM、MN的中点,则EF长度的可能为( )
A.2 B.5 C.7 D.9
【思路引领】根据三角形的中位线定理得出EFDN,从而可知DN最大时,EF最大,因为N与B重合时DN最大,N与A重合时,DN最小,从而求得EF的最大值为6.5,最小值是2.5,可解答.
【完整解答】解:连接DN,
∵ED=EM,MF=FN,
∴EFDN,
∴DN最大时,EF最大,DN最小时,EF最小,
∵N与B重合时DN最大,
此时DN=DB13,
∴EF的最大值为6.5.
∵∠A=90°,AD=5,
∴DN≥5,
∴EF≥2.5,
∴EF长度的可能为5;
故选:B.
【总结提升】本题考查了三角形中位线定理,勾股定理的应用,熟练掌握定理是解题的关键.
2.(2024春•船营区月考)如图,△ABC周长20,D,E在边BC上,BN和CM分别是∠ABC和∠ACB的平分线,BN⊥AE,CM⊥AD,若BC=8,则MN的长为( )
A.1 B.2 C.3 D.3
【思路引领】证明△ABN≌△EBN,根据全等三角形的性质得到BE=BA,AN=NE,同理得到CD=CA,AM=MD,结合图形求出DE,根据三角形中位线定理计算即可.
【完整解答】解:∵BN是∠ABC的平分线,
∴∠ABN=∠EBN,
在△ABN和△EBN中,
,
∴△ABN≌△EBN(ASA),
∴BE=BA,AN=NE,
同理可得,CD=CA,AM=MD,
∵△ABC周长20,
∴AB+AC+BC=20,
∴AB+AC=20﹣BC=12,
∴DE=AB+AC﹣BC=4,
∵AN=NE,AM=MD,
∴MN是△ADE的中位线,
∴MNDE=2,
故选:B.
【总结提升】本题考查的是三角形中位线定理、全等三角形的判定和性质,掌握三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半是解题的关键.
3.(2022春•青山区期中)如图,在Rt△ABC中∠ACB=90°,∠A=30°,点D,E分别是边AB,AC的中点,延长BC到点F,使CFBC,若EF=4,则DE的长为( )
A.4 B. C.2 D.
【思路引领】利用三角形中位线定理及已知条件证得四边形DEFC是平行四边形,得到DC=EF,由三角形中位线定理和直角三角形斜边中线的性质得到DC=BC,由含30度角的直角三角形的性质即可得出答案.
【完整解答】解:如图,连接DC,
在Rt△ABC中∠ACB=90°,∠A=30°,点D是边AB的中点,
∴DCAB,BCAB,
∴BC=DC,
∵点D,E分别是边AB,AC的中点,
∴DE∥CF,DEBC,
∵CFBC,
∴DE=CF,
∴四边形DEFC是平行四边形,
∴DC=EF=4,
∴BC=4,
∴DE4=2.
故选:C.
【总结提升】此题主要考查了三角形中位线定理,直角三角形的性质,得出DC=EF是解题关键.
知识点二 直角三角形斜边上的中线
4.(2024秋•泰兴市期末)已知,如图,∠ABC=∠ADC=90°,M、N分别是AC、BD的中点.
(1)求证:MN⊥BD;
(2)在边AD上能否找到一点P,使得PB=PD?请说明理由.
【思路引领】(1)连接BM、DM,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得BM=DMAC,再根据等腰三角形三线合一的性质证明即可.
(2)利用线段的垂直平分线的性质即可解决问题;
【完整解答】(1)证明:如图,连接BM、DM.
∵∠ABC=∠ADC=90°,M是AC的中点,
∴BM=DMAC,
∵点N是BD的中点,
∴MN⊥BD.
(2)解:能.
理由:延长NM交AD于P,
∵MN是线段BD的垂直平分线,
∴PD=PB.
【总结提升】本题考查了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质,等腰三角形三线合一的性质,熟记各性质并作辅助线构造出等腰三角形是解题的关键.
知识点三 平行四边形的性质于判定
5.(2023春•涡阳县期中)如图,在平行四边形ABCD中,∠BAD=120°,连接BD,作AE∥BD交CD延长线于点E,过点E作EF⊥BC交BC的延长线于点F,且CF=1,则AB的长是( )
A.2 B.1 C.3 D.
【思路引领】先根据平行四边形的判定与性质可得四边形ABDE是平行四边形,根据平行四边形的性质可得AB=DE,从而可得CE=2AB,再根据含30度角的直角三角形的性质可得CE=2,由此即可得.
【完整解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,∠BAD=120°,
∴AB∥CD,AB=CD,∠BCD=∠BAD=120°,
∵AE∥BD,
∴四边形ABDE是平行四边形,
∴AB=DE,
∴CE=CD+DE=AB+AB=2AB,
∵∠BCD=120°,
∴∠ECF=60°,
∵EF⊥BC,
∴∠CEF=30°,
∴CE=2CF=2×1=2,
∴AB=1,
故选:B.
【总结提升】本题考查了平行四边形的判定与性质、含30度角的直角三角形的性质,熟练掌握平行四边形的判定与性质是解题关键.
6.(2023•肥西县一模)如图,已知▱OABC的顶点A、C分别在直线x=1和x=4上,O是坐标原点,则对角线OB长的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【思路引领】过点B作BD⊥直线x=4,交直线x=4于点D,过点B作BE⊥x轴,交x轴于点E.则OB.由于四边形OABC是平行四边形,所以OA=BC,又由平行四边形的性质可推得∠OAF=∠BCD,则可证明△OAF≌△BCD,所以OE的长固定不变,当BE最小时,OB取得最小值,从而可求.
【完整解答】解:过点B作BD⊥直线x=4,交直线x=4于点D,过点B作BE⊥x轴,交x轴于点E,直线x=1与OC交于点M,与x轴交于点F,直线x=4与AB交于点N,如图:
∵四边形OABC是平行四边形,
∴∠OAB=∠BCO,OC∥AB,OA=BC,
∵直线x=1与直线x=4均垂直于x轴,
∴AM∥CN,
∴四边形ANCM是平行四边形,
∴∠MAN=∠NCM,
∴∠OAF=∠BCD,
∵∠OFA=∠BDC=90°,
∴∠FOA=∠DBC,
在△OAF和△BCD中,
,
∴△OAF≌△BCD.
∴BD=OF=1,
∴OE=4+1=5,
∴OB.
由于OE的长不变,点B在直线x=5上运动,当点B在x轴上时,OB最小,最小值为OB=OE=5.
故选:B.
【总结提升】本题考查了平行四边形的性质、坐标与图形性质、全等三角形的判定与性质;熟练掌握平行四边形的性质,证明三角形全等是解决问题的关键.
7.(2024春•宁海县期中)如图,F是▱ABCD的边CD上的点,Q是BF中点,连接CQ并延长交AB于点E,连接AF与DE相交于点P,若,,则阴影部分的面积为( )cm2
A.24 B.17 C.18 D.10
【思路引领】连接EF,证明四边形EBCF是平行四边形,求出,再得出即可求出阴影部分的面积.
【完整解答】解:连接EF,
∵F是▱ABCD的边CD上的点,
∴BE∥CF,
∴∠EBF=∠CFB,∠BEC=∠FCE,
∵BQ=FQ,
∴△EBQ≌△CFQ,
∴EQ=CQ,
∴四边形EBCF是平行四边形,
∴,
∵S△AED=S△AEF,
∴,
∴,
故选:C.
【总结提升】本题考查了平行四边形的性质与判定,熟练运用平行四边形的性质与判定进行证明与计算是解题的关键.
8.(2022春•邗江区月考)如图,在▱ABCD中,过对角线BD上一点P作EF∥BC,GH∥AB,且CG=2BG,S▱BEPG=1,则S▱AEPH= 2 .
【思路引领】由条件可证明四边形HPFD、BEPG为平行四边形,可证明S四边形AEPH=S四边形PFCG,再利用面积的和差可得出四边形AEPH和四边形PFCG的面积相等,由已知条件即可得出答案.
【完整解答】解:∵EF∥BC,GH∥AB,
∴四边形HPFD、BEPG、AEPH、CFPG为平行四边形,
∴S△PEB=S△BGP,
同理可得S△PHD=S△DFP,S△ABD=S△CDB,
∴S△ABD﹣S△PEB﹣S△PHD=S△CDB﹣S△BGP﹣S△DFP,
即S四边形AEPH=S四边形PFCG.
∵CG=2BG,S▱BEPG=1,
∴S四边形AEPH=S四边形PFCG=2×1=2;
故答案为:2.
【总结提升】本题主要考查平行四边形的判定和性质,掌握平行四边形的判定和性质是解题的关键,即①两组对边分别平行⇔四边形为平行四边形,②两组对边分别相等⇔四边形为平行四边形,③一组对边平行且相等⇔四边形为平行四边形,④两组对角分别相等⇔四边形为平行四边形,⑤对角线互相平分⇔四边形为平行四边形.
9.(2022•铜仁市模拟)如图所示,在四边形ABCD中,已知∠1=∠2,添加下列一个条件,不能判断四边形ABCD成为平行四边形的是( )
A.∠D=∠B B.AB∥CD C.AD=BC D.AB=DC
【思路引领】由平行四边形的判定方法分别对各个选项进行判断即可.
【完整解答】解:A、∵∠1=∠2,∴AD∥BC,
∵∠D=∠B,∠1+∠D+∠ACD=180°,∠2+∠B+∠CAB=180°,
∴∠ACD=∠CAB,
∴AB∥CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,故选项A不符合题意;
B、∵∠1=∠2,
∴AD∥BC,
∵AB∥CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,故选项B不符合题意;
C、∵∠1=∠2,
∴AD∥BC,
∵AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,故选项C不符合题意;
D、∵∠1=∠2,
∴AD∥BC,
∵AB=DC,
∴四边形ABCD可以是等腰梯形,故选项D符合题意;
故选:D.
【总结提升】本题考查了平行四边形的判定、等腰梯形的判定等知识,熟练掌握平行四边形的判定是解题的关键.
10.(2022春•滨湖区期末)如图,∠ABC=45°,AB=2,BC=2,点P为BC上一动点,AQ∥BC,CQ∥AP,AQ、CQ交于点Q,则四边形APCQ的形状是 平行四边形 ,连接PQ,当PQ取得最小值时,四边形APCQ的周长为 .
【思路引领】根据两组对边分别平行的四边形是平行四边形即可求解;当PQ是AQ和BC间距离时PQ取得最小值,计算四边形APCQ的周长即可.
【完整解答】解:如图,
∵AQ∥BC,CQ∥AP,
∴四边形APCQ是平行四边形.
当PQ⊥BC时,PQ取得最小值,
∵四边形APCQ是平行四边形,
∴AH=HC,QH=PHPQ,
∵∠ABC=45°,AB=2,BC=2,
∴AC=2,∠ACB=45°,
∵QP⊥BC,
∴∠PHC=45°,
∴PH=PC,
∴PQ,
∴QC,
∴四边形APCQ的周长为:2PC+2QC=2.
故答案为:平行四边形;.
【总结提升】本题主要考查了平行四边形的性质,等腰三角形的判定,垂线段最短的性质,综合性较强.
11.(2023•阎良区一模)如图,在▱ABCD中,∠BAD,∠ADC的平分线AF,DE分别与线段BC交于点F,E,AF与DE交于点G.
(1)求证:AF⊥DE,BF=CE.
(2)若AD=10,AB=6,AF=8,求DE的长度.
【思路引领】(1)根据平行四边形的性质和平行线的性质得到∠BAD+∠ADC=180°;然后根据角平分线的性质推知∠DAE+∠ADF∠BAD∠ADC=90°,即∠AGD=90°.证得∠BAF=∠AFB,由等腰三角形的判定可得出AB=BF,同理可得CD=CE,则可得出结论;
(2)过点C作CK∥AF交AD于K,交DE于点I,证明四边形AFCK是平行四边形,∠AGD=∠KID=90°,得出AF=CK=8,由勾股定理求出DI,则可得出答案.
【完整解答】(1)证明:在平行四边形ABCD中,AB∥DC,
∴∠BAD+∠ADC=180°.
∵AE,DF分别是∠BAD,∠ADC的平分线,
∴∠DAE=∠BAE∠BAD,∠ADF=∠CDF∠ADC.
∴∠DAE+∠ADF∠BAD∠ADC=90°.
∴∠AGD=90°.
∴AE⊥DF.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AB=CD,
∴∠DAF=∠AFB,
又∵∠DAF=∠BAF,
∴∠BAF=∠AFB,
∴AB=BF,
同理可得CD=CE,
∴BF=CE;
(2)解:过点C作CK∥AF交AD于K,交DE于点I,
∵AK∥FC,AF∥CK,
∴四边形AFCK是平行四边形,∠AGD=∠KID=90°,
∴AF=CK=8,
∵∠KDI+∠DKI=90°,∠DIC+∠DCI=90°,∠IDK=∠IDC,
∴∠DKI=∠DCI,
∴DK=DC=6,
∴KI=CI=4,
∵AD∥BC,
∴∠ADE=∠DEC=∠CDE,
∴CE=CD,
∵CI⊥DE,
∴EI=DI,
∵DI2,
∴DE=2DI=4.
【总结提升】本题考查了平行四边形的判定与性质,平行线的性质,等腰三角形的判定与性质,勾股定理,熟练掌握平行四边形的判定与性质是解题的关键.
12.(2022秋•泰山区期末)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,对角线AC、BD交于点O,且AO=OC.
(1)求证:
①△AOE≌△COF;
②四边形ABCD为平行四边形;
(2)过点O作EF⊥BD,交AD于点E,交BC于点F,连接BE,若∠BAD=100°,∠DBF=32°,求∠ABE的度数.
【思路引领】(1)①由平行线的性质得出∠OAD=∠OCB,可证明△AOE≌△COF(ASA);
②证得AD=CB,再由AD∥BC,即可得出结论;
(2)由全等三角形的性质得出OE=OF,证出BE=BF,由等腰三角形的性质得出∠OBF=∠OBE=32°,求出∠ABC=116°,则可得出答案.
【完整解答】(1)①证明:∵AD∥BC,
∴∠OAD=∠OCB,
在△AOE和△COF中,
,
∴△AOE≌△COF(ASA);
②同理可证△AOD≌△COB,
∴AD=CB,
又∵AD∥BC,
∴四边形ABCD为平行四边形;
(2)解:∵△AOE≌△COF,
∴OE=OF,
∵EF⊥BD,
∴BE=BF,
∴∠OBF=∠OBE=32°,
∴∠EBF=64°,
∵AD∥BC,
∴∠ABC=180°﹣∠BAD=180°﹣100°=80°,
∴∠ABE=∠ABC﹣∠EBF=80°﹣64°=16°.
【总结提升】本题考查了平行四边形的判定,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,平行线的性质,证明△AOE≌△COF是解题的关键.
13.(2020春•普宁市期末)如图,等边△ABC中,D、E分别为AB、AC的中点,延长BC至点F,使CFBC,连接CD和EF.
(1)求证:四边形DCFE是平行四边形;
(2)求∠F的度数.
【思路引领】(1)直接利用三角形中位线定理得出四边形DCFE是平行四边形即可;
(2)由平行四边形的性质得出CD∥FE,则∠F=∠BCD,由等边三角形的性质得出∠BCD=30°,即可得出∠F=30°.
【完整解答】(1)证明:∵D、E分别为AB、AC的中点,
∴DE为△ABC的中位线,
∴DE∥BC,DEBC,
∵CFBC,
∴DE=CF,
∵DE∥CF,
∴四边形DCFE是平行四边形,
(2)解:由(1)得:四边形DCFE是平行四边形,
∴CD∥FE,
∴∠F=∠BCD,
∵△ABC是等边三角形,D是AB的中点,
∴∠ACB=60°,CD平分∠ACB,
∴∠BCD=30°,
∴∠F=30°.
【总结提升】此题考查了平行四边形的判定与性质、等边三角形的性质、三角形中位线定理等知识,熟练掌握三角形中位线定理和等边三角形的性质,证明四边形DCFE为平行四边形是解题的关键.
知识点四 菱形的性质与判定
14.(2022秋•竞秀区期末)如图,四边形ABCD为平行四边形,对角线AC,BD交于点O,E,F分别在OB,OD上,AC=4,BD=6.
(1)当BE=DF=1时,判断四边形AECF的形状并证明;
(2)当四边形AECF为菱形时,求平行四边形ABCD的周长.
【思路引领】(1)由已知易得AO=CO,EO=FO根据对角线互相平分的四边形是平行四边形即可;
(2)根据四边形AECF为菱形时,可得AC⊥BD,利用勾股定理即可求出菱形边长.
【完整解答】(1)证明:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AO=CO,BO=DO,
∵BE=DF,
∴FO=EO,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵OB=OD=3,BE=DF=1,
∴OE=OF=2,
∵OA=OC=2,
∴AC=EF,
∴四边形AECF是矩形.
(2)解:∵四边形AECF是菱形,
∴AC⊥BD,
∴平行四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=DA,
又∵,,
∴,
∴平行四边形ABCD的周长.
【总结提升】本题考查了平行四边形、菱形的判定与性质、的性质、勾股定理等知识,熟练掌握平行四边形、菱形的判定与性质是解题的关键.
15.(2022春•渑池县期中)如图,菱形ABCD的周长为24,对角线AC与BD交于点O,BD=6,则AC= .
【思路引领】由菱形的性质可得AB=BC=6,AC⊥BD,AO=CO,BO=DO=3,由勾股定理可求AO的长,即可求解.
【完整解答】解:∵菱形ABCD的周长为24,
∴AB=BC=6,AC⊥BD,AO=CO,BO=DO=3,
∴AO3,
∴AC=6,
故答案为:6.
【总结提升】本题考查了菱形的性质,勾股定理,掌握菱形的性质是解题的关键.
16.(2022秋•会宁县期末)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,若AC=6,BD=8,AE⊥BC,垂足为E,则AE的长为( )
A.12 B.14 C. D.
【思路引领】利用菱形的面积公式:AC•BD=BC•AE,即可解决问题.
【完整解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,OA=OCAC=3,OB=ODBD=4,
∴AB=BC5,
∵AC•BD=BC•AE,
∴6×8=5AE,
∴AE,
故选:C.
【总结提升】本题考查菱形的性质、勾股定理等知识,解题的关键是学会利用面积法求线段的长,属于中考常考题型.
17.(2024•杭锦后旗一模)如图,在平行四边形ABCD中,以点A为圆心,AB长为半径画弧交AD于点F,再分别以点B,F为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于一点P,连接AP并延长交BC于点E,连接EF.
(1)求证:四边形ABEF是菱形.
(2)设AE与BF相交于点O,四边形ABEF的周长为16,BF=4,求AE的长和∠C的度数.
【思路引领】(1)根据尺规作图得到直线AE是线段BF的垂直平分线,∠FAE=∠BAE,根据线段垂直平分线的性质、菱形的判定定理证明;
(2)根据菱形的周长求出菱形的边长,得到△ABF是等边三角形,根据等边三角形的性质、勾股定理计算即可.
【完整解答】解:(1)由尺规作图的过程可知,直线AE是线段BF的垂直平分线,∠FAE=∠BAE,
∴AF=AB,EF=EB,
∵AD∥BC,
∴∠FAE=∠AEB,
∴∠AEB=∠BAE,
∴BA=BE,
∴BA=BE=AF=FE,
∴四边形ABEF是菱形;
(2)∵四边形ABCD是平行四边形
∴∠BAD=∠C
∵菱形ABEF的周长为16,
∴AF=AB=4,又BF=4,
∴△ABF是等边三角形,
∴∠ABF=60°,AOAB=2
∴∠C=60°,AE=4
【总结提升】本题考查的是菱形的判定、复杂尺规作图、等边三角形的判定和性质,掌握菱形的判定定理和性质定理、线段垂直平分线的作法、角平分线的作法是解题的关键.
知识点五 矩形的性质与判定
18.(2024春•潮阳区期中)如图,矩形ABCD中,AC与BD相交于点O.若AO=3,∠OBC=30°,求矩形的周长.
【思路引领】根据矩形的性质得出∠ABC=90°,AD=BC,AB=DC,AO=OC,OB=OD,AC=BD,求出AC=BD=2AO=6,OB=OC,求出AB、BC,最后求出周长即可.
【完整解答】解:∵四边形ABCD是矩形,AO=3,
∴∠ABC=90°,AD=BC,AB=DC,AO=OC,OB=OD,AC=BD,
∴AC=BD=2AO=6,OB=OC,
∵∠OBC=30°,∠DCB=90°,
∴AB=CDBD=3,
由勾股定理得:BC=3,
∴AB=DC=3,AD=BC=3,
∴矩形ABCD的周长是AB+BC+CD+AD=6+6.
【总结提升】本题考查了矩形的性质,勾股定理,含30度角的直角三角形性质的应用,解答本题的关键要明确:矩形的四个角都是直角,矩形的对边相等,矩形的对角线相等且互相平分,题目比较典型,难度适中.
19.(2021•株洲)如图所示,线段BC为等腰△ABC的底边,矩形ADBE的对角线AB与DE交于点O,若OD=2,则AC= 4 .
【思路引领】由矩形的性质可得AB=2OD=4,由等腰三角形的性质可求解.
【完整解答】解:∵四边形ADBE是矩形,
∴AB=DE,AO=BO,DO=OE,
∴AB=DE=2OD=4,
∵AB=AC,
∴AC=4,
故答案为4.
【总结提升】本题考查了矩形的性质,等腰三角形的性质,掌握矩形的对角线相等是解题的关键.
20.(2024春•罗定市期末)如图,矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,CE∥BD,DE∥AC.若OA=2,则四边形CODE的周长为 8 .
【思路引领】由矩形的性质可得OC=OD=OA=OB=2,通过证明四边形DOCE是菱形,可求解.
【完整解答】解:∵四边形ABCD是矩形,OA=2,
∴OC=OD=OA=OB=2,
∵CE∥BD,DE∥AC,
∴四边形DOCE是平行四边形,
又∵OD=OC,
∴四边形DOCE是菱形,
∴四边形CODE的周长=2×4=8,
故答案为:8.
【总结提升】本题考查了矩形的性质,菱形的判定和性质,灵活运用这些性质进行推理是解题的关键.
21.(2021•无锡)如图,D、E、F分别是△ABC各边中点,则以下说法错误的是( )
A.△BDE和△DCF的面积相等
B.四边形AEDF是平行四边形
C.若AB=BC,则四边形AEDF是菱形
D.若∠A=90°,则四边形AEDF是矩形
【思路引领】根据矩形的判定定理,菱形的判定定理,三角形中位线定理判断即可.
【完整解答】解:A.连接EF,
∵D、E、F分别是△ABC各边中点,
∴EF∥BC,BD=CD,
设EF和BC间的距离为h,
∴S△BDEBD•h,S△DCFCD•h,
∴S△BDE=S△DCF,
故本选项不符合题意;
B.∵D、E、F分别是△ABC各边中点,
∴DE∥AC,DF∥AB,
∴DE∥AF,DF∥AE,
∴四边形AEDF是平行四边形,
故本选项不符合题意;
C.∵D、E、F分别是△ABC各边中点,
∴EFBC,DFAB,
若AB=BC,则FE=DF,
∴四边形AEDF不一定是菱形,
故本选项符合题意;
D.∵四边形AEDF是平行四边形,
∴若∠A=90°,则四边形AEDF是矩形,
故本选项不符合题意;
故选:C.
【总结提升】本题考查了矩形的判定,菱形的判定,平行四边形的判定,三角形的中位线定理,熟练掌握矩形的判定定理是解题的关键.
22.(2024•淮北二模)在四边形ABCD中,AD∥BC,下列选项中,不能判定四边形ABCD是矩形的是( )
A.AD=BC且AC=BD B.AD=BC且∠A=∠B
C.AB=CD且∠A=∠C D.AB∥CD且AC2=AB2+BC2
【思路引领】根据矩形的判定条件逐项进行分析判断即可.
【完整解答】解:A、∵AD∥BC,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AC=BD,
∴平行四边形ABCD是矩形,故选项A不符合题意;
B、∵AD∥BC,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,∠A+∠B=180°,
∵∠A=∠B,
∴∠A=∠B=90°,
∴平行四边形ABCD是矩形,故选项B符合题意;
C、∵AD∥BC,
∴∠A+∠B=∠C+∠D=180°,
∵∠A=∠C,
∴∠B=∠D,
∴四边形ABCD是平行四边形,AB=CD,故选项C不符合题意;
D、∵AD∥BC,AB∥CD
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AC2=AB2+BC2
∴∠ABC=90°
∴四边形ABCD是矩形,
∴选项D不符合题意;
故选:C.
【总结提升】本题主要考查了矩形的判定,熟练掌握矩形判定是关键.
23.(2022春•殷都区期末)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AE⊥BD于点E,DF⊥AC于点F,且AE=DF.
(1)求证:四边形ABCD是矩形.
(2)若∠BAE:∠EAD=4:5,求∠EAO的度数.
【思路引领】(1)证△AEO≌△DFO(AAS),得出OA=OD,则AC=BD,即可得出四边形ABCD是矩形.
(2)由矩形的性质得出∠ABC=∠BAD=90°,OA=OB,则∠OAB=∠OBA,求出∠BAE=40°,则∠OBA=∠OAB=50°,即可得出答案.
【完整解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴,,
∵AE⊥BD于点E,DF⊥AC于点F,
∴∠AEO=∠DFO=90°,
又∵∠AOE=∠DOF,AE=DF,
∴△AEO≌△DFO(AAS),
∴OA=OD,
∴AC=BD,
∴四边形ABCD是矩形;
(2)解:由(1)得:四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=∠BAD=90°,OA=OB,
∴∠OAB=∠OBA,
∵∠BAE:∠EAD=4:5,
∴∠BAE=40°,
∴∠OBA=∠OAB=90°﹣40°=50°,
∴∠EAO=∠OAB﹣∠BAE=50°﹣40°=10°.
【总结提升】本题考查了矩形的判定与性质、平行四边形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质等知识;熟练掌握矩形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键.
24.(2022春•防城港期末)如图,已知平行四边形ABCD,延长AB到E,使BE=AB,连接BD,ED,EC,若ED=AD.
(1)求证:CD=BE;
(2)求证:四边形BECD是矩形;
(3)连接AC,若AD,CD=2,求AC的长.
【思路引领】(1)由平行四边形的性质得CD=AB,CD∥AB,再由BE=AB,即可得出结论;
(2)证四边形BECD是平行四边形.再证ED=BC,即可得出结论;
(3)由矩形的性质得BE=CD=2,∠BEC=90°,再由勾股定理得CE的长,然后由勾股定理即可得出结论.
【完整解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴CD=AB,CD∥AB,
∵BE=AB,
∴CD=BE.
(2)证明:由(1)知,CD=BE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴CD∥BE,AD=BC.
∴四边形BECD是平行四边形.
∵ED=AD,
∴ED=BC,
∴平行四边形BECD是矩形.
(3)解:如图,∵四边形ABCD是平行四边形,
∴CB=AD,AB=CD=2,
∵四边形BECD是矩形,
∴BE=CD=2,∠BEC=90°,
在Rt△BEC中,由勾股定理得:CE,
∵AE=AB+BE=2+2=4,
∴AC.
【总结提升】本题考查了矩形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、勾股定理等知识,熟练掌握矩形的判定与性质是解题的关键.
知识点六 正方形的性质与判定
25.(2023•余杭区模拟)如图,在正方形ABCD中,点E、F分别在边CD,AD上,BE与CF交于点G,若BC=4,DE=AF=1,则CG的长是( )
A.2 B. C. D.
【思路引领】先证明△CDF≌△BCE,得到∠BGC=90°,利用面积法即可求出CG.
【完整解答】解:∵四边形ABCD为正方形,BC=4,
∴∠CDF=∠BCE=90°,AD=DC=BC=4,
又∵DE=AF=1,
∴CE=DF=3,
在△CDF和△BCE中,
,
∴△CDF≌△BCE (SAS),
∴∠DCF=∠CBE,
∵∠DCF+∠BCF=90°,
∴∠CBE+∠BCF=90°,
∴∠BGC=90°,
在Rt△BCE中,BC=4,CE=3,
∴BE5,
∴BE•CG=BC•CE,
∴CG.
故选:D.
【总结提升】本题考查了正方形的性质,勾股定理等知识,证明△CDF≌△BCE是解题关键
26.(2024秋•莲池区月考)如图,在正方形ABCD中,AB=4,E为对角线AC上与A,C不重合的一个动点,过点E作EF⊥AB于点F,EG⊥BC于点G,连接DE,FG,下列结论:①DE=FG;②DE⊥FG;③∠BFG=∠ADE;④FG的最小值为.其中正确结论的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【思路引领】延长DE,交FG于点N,交AB于点M,连接BE,交FG于点O,先根据正方形的性质、三角形全等的判定定理与性质得出DE=BE,再根据矩形的判定与性质可得BE=FG,由此可判断①;先根据三角形全等的性质可得∠ABE=∠ADE,再根据矩形的性质可得OB=OF,然后根据等腰三角形的性质可得∠BFG=∠ABE,由此可判断③;根据直角三角形的性质可得∠ADE+∠AMD=90°,从而可得∠BFG+∠AMD=90°,由此可判断②;先根据垂线段最短可得当DE⊥AC时,DE取得最小值,再解直角三角形可得DE的最小值,从而可得FG的最小值,由此可判断④.
【完整解答】解:如图,延长DE,交FG于点N,交AB于点M,连接BE,交FG于点O,
∵四边形ABCD是正方形,AB=4,
∴AD=AB=4,∠ABC=∠BAD=90°,∠BAE=∠DAE=45°,
在△ABE和△ADE中,
,
∴△ABE≌△ADE(SAS),
∴BE=DE,∠ABE=∠ADE,
∵∠ABC=90°,EF⊥AB,EG⊥BC,
∴四边形BFEG是矩形,
∴BE=FG,OB=OF,
∴DE=FG,即结论①正确;
∵OB=OF,
∴∠BFG=∠ABE,
∴∠BFG=∠ADE,即结论③正确;
∵∠BAD=90°,
∴∠ADE+∠AMD=90°,
∴∠BFG+∠AMD=90°,
∴∠FNM=90°,即DE⊥FG,结论②正确;
由垂线段最短可知,当DE⊥AC时,DE取得最小值,
此时在Rt△ADE中,∠BAE=∠DAE=45°,
,
又∵DE=FG,
∴FG的最小值与DE的最小值相等,即为,结论④正确;
综上,正确的结论为①②③④,
故选:D.
【总结提升】本题考查了正方形的性质、三角形全等的判定定理与性质、勾股定理等知识点,解答本题的关键是熟练运用数形结合的思想解决问题.
27.(2023•黄冈一模)如图,四边形ABCD是正方形,△ABE是等腰三角形,AB=AE,∠BAE=θ(0°<θ<90°).连接DE,过B作BF⊥DE于F,连接AF,CF.
(1)若θ=60°,求∠BED的度数;
(2)当θ变化时,∠BED的大小会发生变化吗?请说明理由;
(3)试用等式表示线段DE与CF之间的数量关系,并证明.
【思路引领】(1)θ=60°时,△ABE是等边三角形,可得∠AEB=60°=∠EAB,由四边形ABCD是正方形,可求出∠AED=∠ADE=(180°﹣∠EAD)÷2=15°,即得∠BED=∠AEB﹣∠AED=45°;
(2)由四边形ABCD是正方形,得∠BAD=90°,AB=AD,可得∠AED45°θ,根据AE=AB,∠EAB=θ,可得∠AEB90°θ,故∠DEB=∠AEB﹣∠AED=45°;
(3)过C作CG⊥CF交FD延长线于G,证明△BCF≌△DCG(AAS),得BF=DG,CF=CG,知FGCF,而△BEF是等腰直角三角形,有EF=BF,即可证明DECF.
【完整解答】解:(1)θ=60°时,如图:
∵AB=AE,
∴△ABE是等边三角形,
∴∠AEB=60°=∠EAB,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠BAD=90°,
∴∠EAD=∠EAB+∠BAD=60°+90°=150°,AE=AD,
∴∠AED=∠ADE=(180°﹣∠EAD)÷2=15°,
∴∠BED=∠AEB﹣∠AED=60°﹣15°=45°;
(2)当θ变化时,∠BED的大小不会发生变化,理由如下:
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAD=90°,AB=AD,
∵∠EAB=θ,AB=AE,
∴AE=AD,∠EAD=90°+θ,
∴∠AED45°θ,
∵AE=AB,∠EAB=θ,
∴∠AEB90°θ,
∴∠DEB=∠AEB﹣∠AED=(90°θ)﹣(45°θ)=45°;
(3)线段DE与CF的数量关系为:DECF,证明如下:
过C作CG⊥CF交FD延长线于G,如图:
∵BF⊥DE,
∴∠BFC+∠CFD=90°,
∵CG⊥CF,
∴∠CFD+∠G=90°,
∴∠BFC=∠G,
∵∠BCD=∠FCG=90°,
∴∠BCF=∠DCG,
∵BC=CD,
∴△BCF≌△DCG(AAS),
∴BF=DG,CF=CG,
∴△FCG是等腰直角三角形,
∴FGCF,
由(2)知,∠DEB=45°,
∴△BEF是等腰直角三角形,
∴EF=BF,
∴EF=DG,
∴EF+FD=DG+FD,即DE=FG,
∴DECF.
【总结提升】本题考查正方形性质及应用,涉及全等三角形的判定与性质,解题的关键是添加辅助线,构造全等三角形.
28.(2020•新华区模拟)在矩形ABCD中,M,N,P,Q分别为边AB,BC,CD,DA上的点(不与端点重合),对于任意矩形ABCD,下面四个结论中,
①存在无数个四边形MNPQ是平行四边形;
②存在无数个四边形MNPQ是矩形;
③存在无数个四边形MNPQ是菱形;
④至少存在一个四边形MNPQ是正方形,
其中正确的结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【思路引领】根据矩形的判定和性质,菱形的判定,正方形的判定,平行四边形的判定定理即可得到结论.
【完整解答】解:①如图,∵四边形ABCD是矩形,连接AC,BD交于O,
过点O直线MP和QN,分别交AB,BC,CD,AD于M,N,P,Q,
则四边形MNPQ是平行四边形,
故存在无数个四边形MNPQ是平行四边形;故正确;
②如图,当PM=QN时,四边形MNPQ是矩形,故存在无数个四边形MNPQ是矩形;故正确;
③如图,当PM⊥QN时,存在无数个四边形MNPQ是菱形;故正确;
④当四边形MNPQ是正方形时,MQ=PQ,
则△AMQ≌△DQP,
∴AM=QD,AQ=PD,
∵PD=BM,
∴AB=AD,
∴四边形ABCD是正方形,
当四边形ABCD为正方形时,四边形MNPQ是正方形,故错误;
故选:C.
【总结提升】本题考查了矩形的判定和性质,菱形的判定,正方形的判定,平行四边形的判定定理,熟记各定理是解题的关键.
知识点七 中点四边形
29.(2024春•丰台区期中)四边形ABCD的对角线AC,BD交于点O,点M,N,P,Q分别为边AB,BC,CD,DA的中点.有下列四个推断:
①对于任意四边形ABCD,四边形MNPQ都是平行四边形;
②若四边形ABCD是平行四边形,则MP与NQ交于点O;
③若四边形ABCD是矩形,则四边形MNPQ也是矩形;
④若四边形MNPQ是正方形,则四边形ABCD也一定是正方形.
所有正确推断的序号是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
【思路引领】根据三角形中位线定理、平行四边形、矩形、菱形、正方形的判定定理判断即可.
【完整解答】解:①∵点M,N,P,Q分别为边AB,BC,CD,DA的中点,
∴MN是△ABC的中位线,PQ是△ADC的中位线,MQ是△ABD的中位线,PN是△BCD的中位线,
∴MN∥AC,MNAC,PQ∥AC,PQAC,MQBD,
∴MN∥PQ,MN=PQ,
∴四边形MNPQ是平行四边形,①正确;
②∵四边形MNPQ是平行四边形,四边形ABNQ是平行四边形,
∴MP与NQ互相平分,
∴NQ的中点就是AC的中点,
则MP与NQ交于点O,②正确;
③若四边形ABCD是矩形,则AC=BD,
∴MN=MQ,
∴四边形MNPQ是菱形,不是矩形;③不正确;
④∵四边形ABCD中,若AC=BD,AC⊥BD,
则四边形MNPQ是正方形,
∴若四边形MNPQ是正方形,则四边形ABCD不一定是正方形,④不正确;
故选:A.
【总结提升】本题考查的是平行四边形的判定与性质、矩形的性质、菱形的判定、正方形的判定与性质,熟练掌握三角形中位线定理、平行四边形的判定与性质是解题的关键.
知识点八 四边形综合题
30.(2021春•红塔区期末)如图,在平行四边形ABCD中,点E是BC上一点,∠DAE的角平分线AF交CD于点G,交BC的延长线于点F,连接EG,△AGE的面积为S.
(1)求证:AE=EF;
(2)若EG⊥AF,试探究线段AE,EC,AD之间的数量关系,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,若∠AEG=∠AGD,AB=12,AD=9,求S的值.
【思路引领】(1)欲证明AE=EF,只要证明∠EAF=∠F即可.
(2)结论:AE=EC+AD,利用全等三角形的性质证明AD=CF,可得结论.
(3)首先证明四边形ABCD是矩形,设AE=EF=x,利用勾股定理求出方程求出x,可得结论.
【完整解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BF,
∴∠DAG=∠EAF,
∵AF平分∠DAE,
∴∠DAG=∠EAG,
∴∠EAG=∠F,
∴AE=EF.
(2)解:结论:AE=DC+AD.
理由:∵AE=EF,EG⊥AF,
∴AG=GF,
∵∠DAG=∠F,∠AGD=∠FGC,
∴△ADG≌△FCG(ASA),
∴AD=CF,
∴AE=EF=EC+CF=EC+AD.
(3)解:∵EG⊥AF,
∴∠EAG+∠AEG=90°,
∵∠DAG=∠EAG,∠AEG=∠AGD,
∴∠DAG+∠AGD=90°,
∴∠D=90°,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴四边形ABCD是矩形,
设AE=EF=x,
∵AD=BC=CF=9,
∴BF=18,BE=18﹣x,
在Rt△ABE中,则有122+(18﹣x)2=x2,
∴x=13,
∴AE=EF=13,
∴S△AEF13×12=78,
∵AG=GF,
∴S△AEGS△AEF=39.
【总结提升】本题属于四边形综合题,考查了平行四边形的性质,矩形的判定,勾股定理,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,学会利用参数,构建方程解决问题.
31.(2022秋•三明期末)已知,在长方形纸片ABCD中,AB=4,BC=8.将纸片沿对角线BD翻折,点C落在点E处,BE交AD于点F.
(1)如图1,连结AE.
①求证:△ABF≌△EDF;
②求证:AE∥BD;
(2)如图2,将△BDE沿BD翻折回去,则点F正好落在BC边G处,连结FG,求FG的长.
【思路引领】(1)①由矩形的性质得AB=CD,∠BAD=∠C=90°,AD=BC,由折叠的性质可得到DC=DE,∠C=∠BED=90°,BC=BE,可得出AB=ED,∠BAD=∠BED=90°,又有一组对顶角,根据AAS即可得出△ABF≌△EDF;
②利用△ABF≌△EDF得出BF=DF,从而得出,再利用SSS证得△AED≌△EAB得出,从而得出∠AEB=∠EBD即可得出答案;
(2)设DF=BF=x,根据勾股定理列出关于x的方程及BD的长,解之求出DF和BF的长,再证明四边形BFDG为菱形,利用菱形的面积公式即可得出FG的长.
【完整解答】(1)证明:①∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,∠BAD=∠C=90°,AD=BC,
由折叠的性质知,DC=DE,∠C=∠BED=90°,BC=BE,
∴AB=ED,∠BAD=∠BED=90°,AD=BE,
在△ABF与△EDF中,
,
∴△ABF≌△EDF(AAS);
②∵△ABF≌△EDF,
∴BF=DF,
∴∠EBD=∠ADB,
∴,
∵AD=BE,AB=DE,AE=AE,
∴△AED≌△EAB(SSS),
∴,
∵∠AFE=∠DFB,
∴∠AEB=∠EBD,
∴AE∥BC.
(2)设DF=BF=x,则AF=8﹣x
在Rt△ABF中,AF2+AB2=BF2,
∴42+x2=(8﹣x)2,
∴x=3,
∴BF=DF=8﹣3=5,
在Rt△BCD中,
∵将△BDE沿BD翻折回去,则点F正好落在BC边G处,
∴BD垂直平分FG,
∴.BF=BG,DF=DG,
∵DF=BF,
∴BF=BG=DF=DG,
∴四边形BFDG为菱形,
∴,
∴5×4,
∴FG=2.
【总结提升】本题考查的是翻折变换,矩形的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质等知识,熟知图形翻折不变性是解答此题的关键.
32.(2022•如皋市一模)如图,正方形ABCD的边长为6,点E为射线AB上的动点,连接DE,作点A关于DE的对称点F,连接DF,EF,BF,CF.
(1)如图1,当点F落在BD上时,求AE的长;
(2)如图2,当AE=2时,探索BF与CF的位置关系,并说明理由;
(3)在点E从点A出发后,当△BCF为等腰三角形时,直接写出AE的长.
【思路引领】(1)根据正方形的性质得BF=EF=BD﹣DF,从而得出答案;
(2)作FM⊥AB于M,交DC于N,由△FEM∽△DFN,得,设FM=x,EM=y,则FN=3y,DN=3x,列出方程组得出x和y的值,再计算tan,tan,可得结论;
(3)当CF=CB时,分E在AB上或在AB的延长线上,过点F作MN⊥AB于M,交BC于N,根据△DCF为等边三角形,利用含30°角的直角三角形的性质可得答案,当BF=BC时,此时点E与点A重合,点F与点C重合,无法构建等腰△BCF,当BF=CF时,
则点F在BC的垂直平分线上,由于点E在射线AB上,点F取AB右侧的交点,过点F作MN∥AD交AB于点M,交CD于点N,由(2)得MN=BC=6,△EFM∽△FDN,从而解决问题.
【完整解答】解:(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD=6,∠A=90°,∠ABD=45°,
∴BD=6,
由题意可知DA=DF=6,∠DFE=∠A=90°,AE=FE,
∴BF=BD﹣DF=66,
∴AE=EF=6,
(2)CF⊥BF,理由如下:
如图,作FM⊥AB于M,交DC于N,
∴∠DAM=∠AMN=∠ADN=90°,
∴四边形AMND是矩形,
由题意知,∠DFE=∠A=90°,FE=EA=2,FD=AD=6,
∴∠FEM=∠DFN,
∴△FEM∽△DFN,
∴,
设FM=x,EM=y,则FN=3y,DN=3x,
∴,
解得,
即FM,EM,
∴FN=3y,BM=CN,
∴tan,tan,
∴∠BFM=∠FCN,
∴∠BFM+∠CFN=∠FCN+∠CFN=90°,
∴∠CFB=90°,
∴CF⊥BF;
(3)分三种情况讨论,
①当CF=CB时,点E在AB上时,如图,过点F作MN⊥AB于M,交BC于N,
∵DA=DF,CF=CB,
∴△DCF为等边三角形,
∴DN=CN,
∴FN=F'N3,
∴FM=6﹣3,
∴AE=EF=2FM=12﹣6,
当点E在AB的延长线上时,
同理得,MF=MN+NF=6+3,
设AE=EF=x,
∴EM=x﹣3
∴EM2+FM2=EF2,
∴(x﹣3),
∴x=12+6,
∴AE=12+6,
②当BF=BC时,
∵DA=DF,BF=BC,
此时点E与点A重合,点F与点C重合,无法构建等腰△BCF,
故舍去,
③当BF=CF时,如图,
∵DA=DF,BF=CF,
∴则点F在BC的垂直平分线上,由于点E在射线AB上,点F取AB右侧的交点,
过点F作MN∥AD交AB于点M,交CD于点N,
由(2)得MN=BC=6,△EFM∽△FDN,
∴MF=NF=BG=CG,
∵,
设AE=m,DN=n,
∴,
∴m=2,n=3,
综上,线段AE的长为12﹣6或12+6或2.
【总结提升】本题是四边形综合题,主要考查了正方形的性质,轴对称的性质,相似三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,勾股定理等知识,构造k形相似是解题的关键.
33.(2022春•封丘县期末)如图1,在Rt△EAF中,∠A=90°,∠AEF,∠AFE的外角平分线交于点C,过点C分别作直线AB,AD的垂线,B,D为垂足.
【问题发现】(1)∠ECF= 45 °(直接写出结果,不写解答过程).
【问题探究】(2)①求证:四边形ABCD是正方形.
②若AF=DF=4,求BE的长.
【问题拓展】(3)如图2,在△PQR中,∠QPR=45°,高PH=4,HR=1,则HQ的长度是 (直接写出结果,不写解答过程).
【思路引领】(1)根据平角的定义得到∠DFE+∠BEF=360°﹣90°=270°,根据角平分线的定义得到∠CFE∠DFE,∠CEF∠BEF,求得∠CEF+∠CFE(∠DFE+∠BEF),根据三角形的内角和定理即可得到结论;
(2)①作CG⊥EF于G,如图1所示:则∠CGE=∠CGF=90°,先证明四边形ABCD是矩形,再由角平分线的性质得出CB=CD,即可得出四边形ABCD是正方形;
②设BE=x,根据已知条件得到AD=8,由①得四边形ABCD是正方形,求得AD=AB=8,根据全等三角形的性质得到GF=DF=4,同理,GE=BE=x,根据勾股定理列方程即可得到结论;
(3)把△PQH沿PQ翻折得△PQD,把△PRH沿PR翻折得△PRM,延长DQ、MR交于点G,由(1)(2)得:四边形PMGD是正方形,MR+DQ=QR,MR=HR=1,DQ=HQ,MG=DG=MP=PH=4,GR=3,设DQ=HQ=a,则GQ=4﹣a,QR=a+1,在Rt△GQR中,由勾股定理得出方程,解方程即可.
【完整解答】(1)解:∵∠EAF=90°,
∴∠AFE+∠AEF=90°,
∴∠DFE+∠BEF=360°﹣90°=270°,
∵CF平分∠DFE,CE平分∠BEF,
∴∠CFE∠DFE,∠CEF∠BEF,
∴∠CEF+∠CFE(∠DFE+∠BEF)270°=135°,
∴∠ECF=180°﹣∠CEF﹣∠CFE=45°,
故答案为:45;
(2)①证明:作CG⊥EF于G,如图1所示,
则∠CGE=∠CGF=90°,
∵CB⊥AE,CD⊥AF,
∴∠B=∠D=90°=∠BCD,
∴四边形ABCD是矩形,
∵∠AEF,∠AFE外角平分线交于点C,
∴CB=CG,CD=CG,
∴CB=CD,
∴四边形ABCD是正方形;
②解:设BE=x,
∵AF=DF=4,
∴AD=8,
由①得四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB=8,
在Rt△CGF与Rt△CDF中,
,
∴Rt△CGF≌Rt△CDF(HL),
∴GF=DF=4,
同理,GE=BE=x,
在Rt△AEF中,AE2+AF2=EF2,
即42+(8﹣x)2=(x+4)2,
解得:x,
∴BE的长为;
(3)解:如图2所示:
把△PQH沿PQ翻折得△PQD,把△PRH沿PR翻折得△PRM,延长DQ、MR交于点G,
由(1)(2)及翻折的性质得:四边形PMGD是正方形,MR+DQ=QR,MR=HR=1,DQ=HQ,
∴MG=DG=MP=PH=4,
∴GR=3,
设DQ=HQ=a,则GQ=4﹣a,QR=a+1,
在Rt△GQR中,由勾股定理得:(4﹣a)2+32=(1+a)2,
解得:a,即HQ;
故答案为:.
【总结提升】本题是四边形综合题,考查了正方形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、角平分线的性质、勾股定理、矩形的判定、翻折变换的性质等知识,熟练掌握正方形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理、矩形的判定、翻折变换的性质等知识并作出合理的辅助线是解题的关键,本题综合性强,有一定难度.
34.(2023秋•江阳区期中)如图1,四边形ABCD为正方形,E为对角线AC上一点,连接DE,BE.
(1)求证:BE=DE;
(2)如图2,过点E作EF⊥DE,交边BC于点F,以DE,EF为邻边作矩形DEFG,连接CG.
①求证:矩形DEFG是正方形;
②若正方形ABCD的边长为9,,求正方形DEFG的边长.
(3)若正方形ABCD的边长为,连接CG,如图3,直接写出CE+CG的值 8 .
【思路引领】(1)由正方形ABCD得AB=AD,∠BAE=∠DAE=45°,可证得△ABE≌△ADE,可证得结果;
(2)①作EP⊥CD于P,EQ⊥BC于Q,利用角平分线的性质得EQ=EP,再利用ASA证明△EQF≌△EPD,即可得出EF=ED,从而证明结论;
②过点E作EM⊥AD于M,先证明△ADE≌△CDG,可得,最后由勾股定理求得DE的长;
(3)证明△ABE≌△CDG(SAS),得到CE+CG=CE+AE=AC,即可解答.
【完整解答】(1)证明:∵在正方形ABCD中,
∴AB=AD,∠BAE=∠DAE=45°,
∵AE=AE,
∴△ABE≌△ADE(SAS),
∴BE=DE;
(2)①证明:如图,作EP⊥CD于点P,EQ⊥BC于点Q,
∵在正方形ABCD中,
∴∠DCA=∠BCA=45°,
∴△ECP和△ECQ均为等腰直角三角形,
由勾股定理可得EQ=EP,
∵∠QEF+∠FEC=45°,∠PED+∠FEC=45°,
∴∠QEF=∠PED,
∴△EQF≌△EPD(ASA),
∴EF=ED,
∴矩形DEFG是正方形;
②解:∵在正方形ABCD,正方形DEFG中,
∴AD=CD,ED=GD,
∵∠ADE+∠EDC=90°,∠CDG+∠EDC=90°,
∴∠ADE=∠CDG,
∴△ADE≌△CDG(SAS),
∴,
如图所示,过点E作EM⊥AD于M,则△AEM是等腰直角三角形,
根据勾股定理得AM=EM=3,
∵DM=AD﹣AM=9﹣3=6,
∵,
即正方形DEFG的边长为;
(3)解:由(1)知△ABE≌△ADE(SAS),
∴BE=DE,∠ABE=∠ADE,
由(2)①知矩形DEFG是正方形,
∴DE=DG,∠EDG=90°,
∴BE=DG,∠ADE=∠CDG,
又∵正方形ABCD,
∴AB=CD,
∴△ABE≌△CDG(SAS),
∴AE=CG,
∴CE+CG=CE+AE=AC,
∵正方形ABCD的边长为4,
∴AC8,
∴CE+CG=8,
故答案为:8.
【总结提升】本题考查四边形的综合应用,主要考查了正方形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理等知识,熟练掌握正方形的性质是解题的关键,同时注意解题方法的延续性.
35.(2022秋•浑南区期中)已知正方形ABCD,E是射线AB上一动点,连接EC,点F在直线CD上,且EF=EC,将EF绕点E顺时针旋转90°得到EG,过点C作EG的平行线,交射线AD于点H,连接HG.
(1)如图1,当点E在AB中点时,D,F重合,请判断四边形HCEG的形状并证明你的结论;
(2)如图2,当点E在AB延长线上时,补全图形并回答下列问题:
①四边形HCEG的形状是否发生改变,请说明理由;
②连接HE,交DC于点M,若MC=5,EF,请直接写出ME的长.
【思路引领】(1)设ED与CH交于点M,利用正方形的性质,旋转的性质和全等三角形的判定与性质得到CH=EG,再利用菱形的判定定理解答即可;
(2)①延长HC交EF于点K,利用正方形的性质,旋转的性质和全等三角形的判定与性质得到CH=EG,再利用菱形的判定定理解答即可;
②设EH交BC于点N,利用①的结论证明△NEC≌△MHC,得到CM=CN,则△CMN和△BEN为等腰直角三角形,设BN=NE=x,则BC=x+5,利用勾股定理列出方程即可求得x值,再利用等腰直角三角形的性质求得MN,EN的长,则ME=MN+EN.
【完整解答】解:(1)四边形HCEG是菱形,理由:
设ED与CH交于点M,如图,
∵CH∥EG,EG⊥EF,
∴CH⊥ED,
∴∠ADM+∠DHC=90°,
∵∠ADM+∠EDC=90°,
∴∠DHC=∠EDC.
∵AB∥CD,
∴∠AED=∠EDC,
∴∠AED=∠DHC,
在△AED和△HDC中,
,
∴△AED≌△HDC(AAS),
∴ED=CH,
∴CH=EG,
∵CH∥EG,
∴四边形HCEG为平行四边形,
∵点E在AB中点,
∴EA=EB,
∵四边形ABCD为正方形,
∴AD=BC,∠A=∠B=90°.
在△AED和△BEC中,
,
∴△AED≌△BEC(SAS),
∴ED=EC,
∵D,F重合,
∴ED=EF,
∵将EF绕点E顺时针旋转90°得到EG,
∴EF=EG.
∵EF=EC,
∴EG=EC.
∴四边形HCEG是菱形;
(2)①四边形HCEG的形状不会发生改变,四边形HCEG是菱形,理由:
延长HC交EF于点K,如图,
由题意得:EF=EG,EG⊥EF,
∵EF=EC,
∴EC=EG.
∵CH∥EG,
∴CK⊥EF.
∴∠KCF+∠KFC=90°.
∵∠KCF=∠DCH,∠DCH+∠DHC=90°,
∴∠KFC=∠DHC.
∵EC=EF,
∴∠KFC=∠ECF.
∵AB∥CD,
∴∠BEC=∠ECF,
∴∠BEC=∠DHC.
在△BEC和△DHC中,
,
∴△BEC≌△DHC(AAS),
∴EC=HC,
∴EG=CH,
∵CH∥EG,
∴四边形HCEG为平行四边形,
∵EC=EG,
∴四边形HCEG是菱形;
②设EH与BC交于点N,如图,
由①知:△BEC≌△DHC,
∴CH=CE,∠ECN=∠HCM,
∴∠CEN=∠CHM.
在△NEC和△MHC中,
,
∴△NEC≌△MHC(ASA),
∴CN=CM,
∵MC=5,
∴CN=5,
∴MNCM=5.
∵∠BCD=90°,
∴∠CMN=∠CNM=45°,
∵∠BNE=∠CNM,
∴△BNE为等腰直角三角形,
∴BN=BE,
设BN=BE=x,则BC=x+5,
∵EF,EC=EF,
∴EC.
在Rt△BEC中,
∵BE2+BC2=EC2,
∴,
解得:x1=2,x2=﹣7(负数不合题意,舍去),
∴BE=BN=2,
∴ENBN=2.
∴EM=MN+EN=7.
【总结提升】本题主要考查了正方形的性质,菱形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,直角三角形的性质,等腰直角三角形的性质,平行线的性质,勾股定理,旋转的性质,熟练掌握旋转的性质和全等三角形的判定与性质是解题的关键.
知识点九 翻折变换(折叠问题)
36.(2023秋•沙坪坝区月考)如图,正方形ABCD的边长为3,E为BC边上一点,BE=1.将正方形沿GF折叠,使点A恰好与点E重合,连接AF,EF,GE,则四边形AGEF的面积为 5 .
【思路引领】设DF=m,AG=n,则CF=3﹣m,BG=3﹣n,由折叠的性质可得AF=EF,AG=GE,在Rt△ADF中,AF2=m2+9,在Rt△EFC中,EF2=4+(3﹣m)2,则有m2+9=4+(3﹣m)2,可求m,在Rt△BEG中,n2=(3﹣n)2+1,可求n,分别求出S△GEB,S△ADF=1,S△CEF,由S四边形AGEF=S正方形ABCD﹣S△GEB﹣S△ADF﹣S△CEF代入即可求解.
【完整解答】解:设DF=m,AG=n,
∵正方形的边长为3,
∴CF=3﹣m,BG=3﹣n,
由折叠可得,AF=EF,AG=GE,
在Rt△ADF中,AF2=DF2+DA2,
即AF2=m2+9,
在Rt△EFC中,EF2=EC2+CF2,
∵BE=1,
∴EC=2,
∴EF2=4+(3﹣m)2,
∴m2+9=4+(3﹣m)2,
∴m,
在Rt△BEG中,GE2=BG2+BE2,
∴n2=(3﹣n)2+1,
∴n,
∴S△GEB1×(3),
S△ADF3=1,
S△CEF2×(3),
∴S四边形AGEF=S正方形ABCD﹣S△GEB﹣S△ADF﹣S△CEF=915,
故答案为:5.
【总结提升】本题考查正方形的性质,折叠的性质,熟练掌握折叠的性质、直角三角形面积公式,灵活应用勾股定理是解题的关键.
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