内容正文:
第一章 特殊平行四边形
一、选择题 (每题3分,共30分)
1.[2024咸阳期中] 下列说法正确的是( )
A.平行四边形的邻边平行且相等
B.矩形的对角线互相垂直
C.正方形的两条对角线相等且互相垂直平分
D.菱形的四个内角都是直角
2.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,若AC=16,BD=8,则菱形ABCD的边长为( )
A.4 B.8 C.8 D.10
3.[教材P26复习题T6变式] 如图,延长正方形ABCD的边BA至点E,使AE=BD,则∠E的度数为( )
A.22.5° B.25° C.30° D.45°
4.如图,矩形ABCD的对角线AC和BD相交于点O,过点O的直线分别交AD和BC于点E,F,AB=2,BC=3,则图中阴影部分的面积为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
5.[2025揭阳期中] 如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,过点A作AE⊥BC于点E,若OB=6,AC=9,则AE的长为( )
A.14 B. C.15 D.
6.[2024郑州期中] 如图,已知E,F是正方形ABCD的对角线AC上的两点,AC=8,AE=CF=2,则四边形BEDF的周长是( )
A.8 B.8 C.4 D.4
7.[2025枣庄月考] 如图,E,F,G,H分别为四边形ABCD的边CD,DA,AB,BC的中点,要使四边形EFGH为矩形,应添加的条件是( )
A.AB∥DC B.AB=DC
C.AC=BD D.AC⊥BD
8.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,过点C作CE⊥AB,交AB于点E,连接OE,若OE=6,OB=8,则CE的长为( )
A. B. C. D.
9.[教材P28复习题T15变式] 如图,把矩形OABC放入平面直角坐标系中,点B的坐标为(10,8),点D是OC上一点,将△BCD沿BD折叠,点C恰好落在OA上的点E处,则点D的坐标是( )
A.(0,4) B.(0,5) C.(0,3) D.(0,2)
10.[2025杭州校级期中] 如图,在正方形ABCD中,E为CD边上一点,F为BC延长线上一点,且CE=CF,连接EF.给出下列五个结论:①BE=DF;②BE⊥DF;③EF=CF;④∠EDF=∠EBF;⑤ED=2EC.其中正确结论的个数是( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
二、填空题 (每题3分,共24分)
11.[2025太原校级月考] 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=25°,D是AB的中点,则∠ADC=___________.
12. 如图,在矩形ABCD中,点E,F分别在BC,AD上,AF=EC.只需添加一个条件即可证明四边形AECF是菱形,这个条件可以是____________(写出一个即可).
13.如图,矩形OABC在平面直角坐标系内,点B的坐标为,则对角线AC的长为________.
14.[教材P9习题T3变式] 如图,四边形ABCD是菱形,AC=24,BD=10,DH⊥AB于点H,则线段DH的长为________.
15.如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=4,AE平分∠BAD交DC于点E,点F为BE的中点,则线段CF的长为________.
16.如图,在菱形ABCD中,AB⊥BC,点E是AD上一点,过点E作EH⊥BC于点H,点O是EH上一点,过点O作FG⊥EH,分别交AB、CD于点F、G,OE=OF,AE<DE,则图中正方形有________个.
17. 如图①是一个伸缩晾衣架,如图②是其侧面示意图.MN为衣架的墙体固定端,A为固定支点,B为滑动支点,四边形DFGI和四边形EIJH是菱形,且AF=BF=CH=DF=EH.点B在AN上滑动时,衣架外延部分发生形变,其外延长度(点A和点C间的距离)也随之变化,形成伸缩效果.伸缩衣架为初始状态时,衣架外延长度为42 cm.当点B向点A移动8 cm时,外延长度为90 cm.如图③,当外延长度为120 cm时,BD和GE的间距PQ长为________.
18.如图,正方形ABCD的边长为4,E是边BC上的一点,且BE=1,P是对角线AC上的一动点,连接PB,PE,当点P在AC上运动时,△PBE周长的最小值是________.
三、解答题 (19题8分,20、21题每题10分,22、23题每题12分,24题14分,共66分)
19.[教材P9习题T1变式] 如图,在菱形ABCD中,点M,N分别在AB,CB上,且∠ADM=∠CDN.求证:BM=BN.
20. 如图,CE,CF分别是∠ACB和△ABC的外角∠ACD的平分线,过点A作CE,CF的垂线,垂足分别为E,F.
(1)求证:四边形AECF是矩形;
(2)当△ABC满足什么条件时,四边形AECF是正方形?请说明理由.
21.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,E是BC的中点,CA平分∠BCD,且AC⊥AB,连接DE,交AC于F.
(1)求证:AD=EC;
(2)若∠B=60°,四边形ABED是什么特殊四边形?请说明理由.
22.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,延长CB至D,使得BD=CB,过点A,D分别作AE∥BD,DE∥BA,AE与DE相交于点E.下面是两名同学的说法:
小星:连接BE,则可证明BE⊥CD.
小红:连接CE,则可证明CE=DE.
(1)请你选择一名同学的说法进行证明;
(2)连接AD,若AD=5,=,求AC的长.
23.如图,四边形ABCD是平行四边形,连接AC,BD交于点O,DE平分∠ADB交AC于点E,BF平分∠CBD交AC于点F,连接BE,DF.
(1)求证:∠1=∠2;
(2)若四边形ABCD是菱形且AB=2,∠ABC=120°,求四边形BEDF的面积.
24.如图,O为正方形ABCD的对角线AC,BD的交点,BE平分∠DBC,交DC于点E,延长BC到点F,使CF=CE,连接DF,交BE的延长线于点G,连接OG.
(1)求证:△BCE≌△DCF;
(2)判断OG与BF有什么关系,证明你的结论;
(3)若DF2=8-4,求正方形ABCD的面积.
答案
一、1.C 2.A 3.A 4.A 5.B 6.B 7.D 8.D
9.C 点思路:先根据勾股定理求出AE的长,进而可得出OE的长,在Rt△DOE中,由DE=CD及勾股定理可求得OD的长,进而得出点D的坐标.
10.C 点拨:如图,延长BE,交DF于点G,
∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=DC,∠BCE=∠DCF=90°.
在△BCE和△DCF中,
∴△BCE≌△DCF(SAS),
∴BE=DF,∠CBE=∠CDF,即结论①④正确.
由对顶角相等得∠BEC=∠DEG,
∴180°-∠CBE-∠BEC=180°-∠CDF-∠DEG,
即∠BCE=∠DGE=90°,
∴BE⊥DF,即结论②正确.
∵CE=CF,∠DCF=90°,
∴EF==CF,即结论③正确.
无法说明ED=2EC成立,结论⑤错误.
综上,正确结论的个数是4个.
二、11.50° 12.AE=AF(答案不唯一) 13. 14.
15. 点拨:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD=6,AD=BC=4,∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠BAD=90°.
∵AE平分∠BAD,
∴∠BAE=∠DAE=45°,
∴∠DAE=∠DEA=45°,
∴DA=DE=4,
∴CE=CD-DE=6-4=2.
在Rt△BCE中,BE===2.
∵点F为BE的中点,
∴CF=BE=×2=.
16.3 17.24 cm 18.6
三、19.证明:∵四边形ABCD为菱形,
∴AD=CD=AB=BC,∠A=∠C.
又∵∠ADM=∠CDN,
∴△AMD≌△CND(ASA).
∴AM=CN.
∴AB-AM=BC-CN,即BM=BN.
20.(1)证明:∵CE,CF分别是∠ACB和∠ACD的平分线,
∴易得∠ACE+∠ACF=×180°=90°,即∠ECF=90°.
∵AE⊥CE,AF⊥CF,
∴∠AEC=∠AFC=90°,∴四边形AECF是矩形.
(2)解:当∠ACB=90°时,四边形AECF是正方形.
理由:∵CE是∠ACB的平分线,∠ACB=90°,
∴∠ACE=∠ACB=45°.
又∵∠AEC=90°,
∴∠EAC=45°=∠ACE,
∴AE=CE.
又∵四边形AECF是矩形,
∴四边形AECF是正方形.
21.(1)证明:连接AE.
∵CA平分∠BCD,
∴∠ACE=∠ACD.
∵E为Rt△ABC斜边BC的中点,
∴AE=BC=BE=EC,
∴∠CAE=∠ACE,
∴∠CAE=∠ACD,∴AE∥CD.
又∵AD∥BC,
∴四边形AECD为平行四边形,
∴AD=EC.
(2)解:四边形ABED为菱形.
理由如下:
∵BE=EC,EC=AD,∴BE=AD.
又∵AD∥BC,∴四边形ABED为平行四边形.
∵BE=AE,∠B=60°,
∴△ABE为等边三角形,∴AB=BE,
∴四边形ABED为菱形.
22.解:(1)选择小星的说法.证明如下:
连接BE.∵AE∥BD,DE∥BA,
∴四边形AEDB是平行四边形.
∴AE=BD.
又∵BD=CB,∴AE=CB.
又∵AE∥BD,点D在CB的延长线上,
∴AE∥CB.∴四边形AEBC是平行四边形.
又∵∠C=90°,∴四边形AEBC是矩形.∴BE⊥CD.
(答案不唯一)
(2)∵BD=CB,=,
∴==,∴CD=AC.
在Rt△ACD中,∵AD2=CD2+AC2,AD=5,
∴(5)2=+AC2,解得AC=3.
23.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,OD=OB,
∴∠ADO=∠CBO.
∵DE平分∠ADB,BF平分∠CBD,
∴∠ODE=∠ADO,
∠OBF=∠CBO,
∴∠ODE=∠OBF,∴DE∥BF.
∵∠ODE=∠OBF,OD=OB,∠DOE=∠BOF,
∴△ODE≌△OBF(ASA),
∴DE=BF,
∴四边形DEBF是平行四边形,∴BE∥DF,∴∠1=∠2.
(2)解:由(1)知△ODE≌△OBF,
∴OE=OF.
∵四边形ABCD是菱形,
∴BD⊥EF,OD=BD,AD∥BC,AD=AB,
∴四边形DEBF是菱形,∠BAD+∠ABC=180°.
又∵∠ABC=120°,∴∠BAD=60°.
又∵AD=AB,
∴△ABD是等边三角形.
∴BD=AB=2,∠ADO=60°,
∴OD=BD=1.
∵∠ODE=∠ADO,
∴∠ODE=30°,∴DE=2OE.
在Rt△DOE中,∵DE2=OE2+OD2,
∴4OE2=OE2+12,∴OE=,
∴EF=2OE=,
∴四边形BEDF的面积=BD·EF=×2×=.
24.(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=DC,∠BCE=∠DCF=90°.
又∵CE=CF,∴△BCE≌△DCF(SAS).
(2)解:OG∥BF且OG=BF.
证明:∵BD是正方形ABCD的对角线,
∴∠CDB=∠CBD=45°.
∵BE平分∠DBC,
∴∠DBE=∠CBE=∠CBD=22.5°.
由(1)知△BCE≌△DCF,
∴∠CDF=∠CBE=22.5°.
∴∠BDF=∠CDB+∠CDF=67.5°.
∴∠F=180°-∠CBD-∠BDF=67.5°=∠BDF.
∴BD=BF.
又∵BE是∠CBD的平分线,
∴DG=GF.
∵四边形ABCD为正方形,
∴DO=OB.
∴OG是△DBF的中位线.
∴OG∥BF且OG=BF.
(3)解:设BC=x,则DC=x,BD=x.
由(2)知BF=BD,∴CF=BF-BC=BD-BC=(-1)x.
∵DF2=DC2+CF2,
∴x2+[(-1)x]2=8-4,解得x2=2,
∴正方形ABCD的面积是2.
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