内容正文:
中考冲刺专题提升导与练
专题九 平行四边形与特殊平行四边形综合(一)
—— 平行四边形和矩形、菱形
【考点探究】
命题角度一 平行四边形与特殊平行四边形中心对称性热门命题点
1. 如图,平行四边形ABCD的对角线AC,BD交于点O,AC⊥BC,已知ABCD的面积为48,OA=3,则CD的长为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
第1题图
2.如图,点O是菱形ABCD的对称中心,连结OA,OB,OA=4,OB=6,EF为过点O的一条直线,点E,F分别在AD,BC上,则图中阴影部分的面积为( )
A.24 B.16 C.18 D.12
第2题图
3.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,E,F是对角线AC上的两点,AE=CF=2,点P在边AD上运动(不与点A,D重合),连结点P与AC的中点O并延长交BC于点Q,连结PE,PF,QE,QF.在点P从点D运动到点A的整个过程中,四边形PEQF的形状变化依次是( )
A.平行四边形→菱形→矩形→平行四边形
B.平行四边形→矩形→菱形→平行四边形
C.平行四边形→菱形→平行四边形→矩形→平行四边形
D.平行四边形→矩形→平行四边形→菱形→平行四边形
第3题图
4.已知,在矩形ABCD中,AC是对角线,BE⊥AC于点E,DF⊥AC于点F.
(1)如图1,求证:AE=CF.
(2)如图2,连结DE,BF,tan ∠ACB=,在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图2中所有面积为△BCF面积4倍的三角形.
命题角度二 特殊平行四边形轴对称性热门命题点
5.如果将长为7 cm,宽为4 cm的矩形折叠一次,则这条折痕的长不可能是( )
A.8 cm B.1 cm C.5 cm D.7.5 cm
6.如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,AB=2.若E,F,G,H分别是边AB,BC,CD,DA的中点,连结EF,FG,GH,HE,则图中阴影部分的面积为( )
A. B.2 C.3 D.4
7.如图,在长与宽的比等于常数m的矩形ABCD中截去一个正方形ABFE后,使剩下的矩形对折,长与宽之比仍然等于m,则m的值为( )
A.或4 B.或4 C.或2 D.或2
第7题图
8.如图,在菱形ABCD中,AB=9 cm,∠ADC=120°,点E,F同时从A,C两点出发,分别沿AB,CB方向匀速运动(到点B停止),点E的速度为1 cm/s,点F的速度为2 cm/s.若经过t秒时,△DEF为等边三角形,则t的值为( )
A. B. C.3 D.2
第8题图
命题角度三 平行四边形与特殊平行四边形的综合热门命题点
9.如图,正方形ABCD的边AB上有一动点E,以EC为边作矩形ECFG,且边FG过点D.在点E从点A移动到点B的过程中,矩形ECFG的面积( )
A.先变大后变小 B.先变小后变大 C.一直变大 D.保持不变
第9题图
10.如图,点D在Rt△ABC的直角边BC上(与点B,C不重合),CB=CA,以AD为边作正方形ADEF,过点F作FG⊥CA,交CA的延长线于点G,连结FB,交DE于点Q.下列结论:①AG=CD;②S△FAB∶S四边形CBFG=1∶2;③∠ABC=∠ABF;④AD2=FQ·AC.其中结论正确的个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
第10题图
11.如图,直线l平分菱形ABCD的面积,与AB,CD分别交于点E,F,交CB的延长线于点G,若AB=6,DF=2,则线段BG的长是_____________.
第11题图
12.将一张矩形纸片(四边形ABCD)按如图所示的方式对折,使点C落在AB上的点C′处,折痕为MN,点D落在点D′处,C′D′交AD于点E.若BM=3,BC′=4,AC′=3,则DN=___________.
第12题图
13.如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,点E,F,G,H分别在AO,BO,CO,DO上,且AE=BF=CG=DH.
(1)求证:四边形EFGH是矩形.
(2)若点M,N,P分别是AD,BC,CD的中点,连结MP,NP,MN分别经过点H,G,O,且H,G,O分别为PM,PN,MN的中点,若△MNP的面积是矩形EFGH面积的m倍,求m的值.
【跟踪训练】
14.如图,在矩形ABCD中,点E在DC上,将矩形沿AE折叠,使点D落在BC边上的点F处,若AB=6,BC=10,则tan ∠EAF的值为( )
A. B. C. D.
第14题图
15.如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,P,Q分别是边AD,BC上的动点,点P从A出发到D停止运动,点Q从C出发到B停止运动,若P,Q两点以相同的速度同时出发,匀速运动,下列结论中不正确的是( )
A.存在四边形APQB是矩形 B.存在四边形APQB是正方形
C.存在四边形APCQ是菱形 D.存在四边形APCQ是矩形
第15题图
16.如图,在菱形ABCD中,∠ABC=120°,AB=2,E,F分别是AD,BC边上的两个动点,连结AF,EF,若FA平分∠BFE,则DE的最大值为_______________.(结果保留根号)
第16题图
17.在菱形ABCD中,∠B=120°,AB=2,M为对角线AC的中点,N为边AB上一动点,若△AMN为等腰三角形,则BN的长为____________.
18.如图,四边形ABCD是矩形,点E,F分别在边AD,BC上,将矩形ABCD沿EF对折,点B与点D恰好重合.
第18题图
(1)求证:四边形BEDF是菱形.
(2)若AB=3,BC=4,求菱形BEDF的面积.
19.(12分)如图,在平行四边形ABCD中,点E,F在AC上,且AF=CE,GH过点O分别与AB,CD交于点G,H,证明:
第19题图
(1)AG=CH.
(2)GH,EF互相平分.
20.如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,AC=12 cm,BD=16 cm,动点P从点D出发沿DC方向匀速运动,运动速度为2 cm/s,动点Q同时从点O出发沿OB方向匀速运动,运动速度为1 cm/s,当P到达C时,P,Q两点停止运动,连结AP,AQ,PQ.设时间为t s(0<t<5),解答下列问题:
第20题图
第20题答图
(1)当AP⊥CD时,求t的值.
(2)设△APQ的面积为y cm2,请写出y与t的函数关系式.
【参考答案】
命题角度一 平行四边形与特殊平行四边形中心对称性热门命题点
1. 如图,平行四边形ABCD的对角线AC,BD交于点O,AC⊥BC,已知ABCD的面积为48,OA=3,则CD的长为( C )
A.6 B.8 C.10 D.12
第1题图
2.如图,点O是菱形ABCD的对称中心,连结OA,OB,OA=4,OB=6,EF为过点O的一条直线,点E,F分别在AD,BC上,则图中阴影部分的面积为( D )
A.24 B.16 C.18 D.12
第2题图
3.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,E,F是对角线AC上的两点,AE=CF=2,点P在边AD上运动(不与点A,D重合),连结点P与AC的中点O并延长交BC于点Q,连结PE,PF,QE,QF.在点P从点D运动到点A的整个过程中,四边形PEQF的形状变化依次是( C )
A.平行四边形→菱形→矩形→平行四边形
B.平行四边形→矩形→菱形→平行四边形
C.平行四边形→菱形→平行四边形→矩形→平行四边形
D.平行四边形→矩形→平行四边形→菱形→平行四边形
第3题图
4.已知,在矩形ABCD中,AC是对角线,BE⊥AC于点E,DF⊥AC于点F.
(1)如图1,求证:AE=CF.
证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,AB∥CD,∴∠BAE=∠DCF.
又∵BE⊥AC,DF⊥AC,
∴∠AEB=∠CFD=90°.
在△ABE和△CDF中,∵
∴△ABE≌△CDF(AAS),∴AE=CF.
(2)如图2,连结DE,BF,tan ∠ACB=,在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图2中所有面积为△BCF面积4倍的三角形.
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,AD=CB,AD∥BC,
∴∠BAC+∠BCA=90°.
∵BE⊥AC,∴∠AEB=∠CEB=90°,
∴∠EAB+∠EBA=90°,∴∠EBA=∠ACB.
∵tan ∠ACB=,∴tan ∠EBA=tan ∠ACB==,
tan ∠BCE==,∴CE=4AE.
∵AE=CF,∴CE=4CF,∴S△BCE=4S△BCF.
∵EF=CE-CF=3CF,∴AF=4CF,
∴S△ABF=4S△BCF.∵AD∥BC,∴∠DAE=∠BCF.
又∵AE=CF,AD=CB,∴△ADE≌△CBF(SAS),
∴S△ADE=S△BCF,
同理可得S△AFD=S△CED=4S△ADE=4S△BCF.
综上所述,满足题意的三角形有△ABF,△BCE,△ADF,△CDE.
命题角度二 特殊平行四边形轴对称性热门命题点
5.如果将长为7 cm,宽为4 cm的矩形折叠一次,则这条折痕的长不可能是( C )
A.8 cm B.1 cm C.5 cm D.7.5 cm
6.如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,AB=2.若E,F,G,H分别是边AB,BC,CD,DA的中点,连结EF,FG,GH,HE,则图中阴影部分的面积为( A )
A. B.2 C.3 D.4
7.如图,在长与宽的比等于常数m的矩形ABCD中截去一个正方形ABFE后,使剩下的矩形对折,长与宽之比仍然等于m,则m的值为( D )
A.或4 B.或4 C.或2 D.或2
【解析】设AB=x(x>0),AD=mx,
由题意得,===2(m-1)=m或==m,∴m1=2,m2=,m3=(不符合题意,舍去),∴m的值为2或.
第7题图
8.如图,在菱形ABCD中,AB=9 cm,∠ADC=120°,点E,F同时从A,C两点出发,分别沿AB,CB方向匀速运动(到点B停止),点E的速度为1 cm/s,点F的速度为2 cm/s.若经过t秒时,△DEF为等边三角形,则t的值为( C )
A. B. C.3 D.2
第8题图
第8题答图
【解析】如图,连结BD,∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD=BC=9 cm,∠ADB=∠ADC=60°,∠ABC=∠ADC=120°,∴∠CBD=∠ABC=60°,
∴△ABD是等边三角形,∴AD=BD.
∵△DEF是等边三角形,∴∠EDF=∠DEF=60°.
又∵∠ADB=60°,∴∠ADE=∠BDF.
在△ADE和△BDF中,∵
∴△ADE≌△BDF(ASA),∴AE=BF.
由题意得AE=t cm,CF=2t cm,
∴BF=BC-CF=(9-2t) cm,∴t=9-2t,∴t=3.
命题角度三 平行四边形与特殊平行四边形的综合热门命题点
9.如图,正方形ABCD的边AB上有一动点E,以EC为边作矩形ECFG,且边FG过点D.在点E从点A移动到点B的过程中,矩形ECFG的面积( D )
A.先变大后变小 B.先变小后变大 C.一直变大 D.保持不变
第9题图
10.如图,点D在Rt△ABC的直角边BC上(与点B,C不重合),CB=CA,以AD为边作正方形ADEF,过点F作FG⊥CA,交CA的延长线于点G,连结FB,交DE于点Q.下列结论:①AG=CD;②S△FAB∶S四边形CBFG=1∶2;③∠ABC=∠ABF;④AD2=FQ·AC.其中结论正确的个数为( A )
A.4 B.3 C.2 D.1
第10题图
【解析】∵四边形ADEF为正方形,
∴∠FAD=90°,AD=AF=EF,
∴∠CAD+∠FAG=90°.∵FG⊥CA,
∴∠G=90°=∠ACB,∴∠CAD=∠AFG.
在△FGA和△ACD中,∵
∴△FGA≌△ACD(AAS),∴AG=CD,故①正确;
∵BC=AC,∴FG=BC.∵∠ACB=90°,FG⊥CA,
∴FG∥BC,∴四边形CBFG是矩形,
∴∠CBF=90°,S△FAB=FB·FG=S四边形CBFG,
故②正确;
∵CA=CB,∠C=∠CBF=90°,
∴∠ABC=∠ABF=45°,故③正确;
∵∠FQE=∠DQB=∠ADC,∠E=∠C=90°,
∴△ACD∽△FEQ,∴AC∶AD=FE∶FQ,
∴AD·FE=AD2=FQ·AC,故④正确.
11.如图,直线l平分菱形ABCD的面积,与AB,CD分别交于点E,F,交CB的延长线于点G,若AB=6,DF=2,则线段BG的长是__6__.
第11题图
【解析】∵直线l平分菱形ABCD的面积,
∴直线EF经过菱形的中心,
∴BE=DF=2,AE=CF=4.
∵AB∥CD,即BE∥CF,∴△BGE∽△CGF,
∴=,即=,即BG=6.
12.将一张矩形纸片(四边形ABCD)按如图所示的方式对折,使点C落在AB上的点C′处,折痕为MN,点D落在点D′处,C′D′交AD于点E.若BM=3,BC′=4,AC′=3,则DN=____.
第12题图
【解析】在Rt△C′BM中,C′M===5,由折叠可得,C′M=CM=5,∠D′C′M=∠D′=∠D=∠C=90°.
又∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠B=90°,
∴∠BC′M+∠AC′E=∠AEC′+∠AC′E=90°,
∴∠BC′M=∠AEC′.又∵AC′=BM=3,
∴△BC′M≌△AEC′(AAS),
∴BC′=AE=4,MC′=C′E=5,∴AB=CD=C′D′=7,BC=AD=BM+CM=3+5=8,∴DE=AD-AE=8-4=4,D′E=C′D′-C′E=7-5=2.
设D′N=DN=a,则EN=4-a,
在 Rt△D′EN中,NE2=D′E2+D′N2,
即(4-a)2=22+a2,解得a=.
13.如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,点E,F,G,H分别在AO,BO,CO,DO上,且AE=BF=CG=DH.
(1)求证:四边形EFGH是矩形.
证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD,AO=BO=DO=CO.∵AE=BF=CG=DH,
∴HO=FO=EO=GO,
∴四边形EFGH是平行四边形,HF=EG,
∴四边形EFGH是矩形.
(2)若点M,N,P分别是AD,BC,CD的中点,连结MP,NP,MN分别经过点H,G,O,且H,G,O分别为PM,PN,MN的中点,若△MNP的面积是矩形EFGH面积的m倍,求m的值.
解:∵四边形EFGH是矩形,
∴△HGO的面积=S矩形EFGH.
∵H,G分别为PM,PN的中点,
∴HG∥MN,HG=MN,
∴△PHG∽△PMN,∴=.
易知H,G分别是DO,CO的中点,
∵点P为DC中点,∴PG∥DO,PH∥CO,
∴四边形PHOG是平行四边形,∴S△PHG=S△HGO,
∴△MNP的面积=矩形EFGH面积,∴m=1.
【跟踪训练】
14.如图,在矩形ABCD中,点E在DC上,将矩形沿AE折叠,使点D落在BC边上的点F处,若AB=6,BC=10,则tan ∠EAF的值为( D )
A. B. C. D.
【解析】∵四边形ABCD是矩形,
∴CD=AB=6,AD=BC=10,∠C=∠D=90°,
由翻折可知,DE=EF,∠AFE=∠D=90°,AF=AD=10,∴BF===8,
∴FC=BC-BF=10-8=2.
∵EC=CD-DE=6-DE=6-EF,
在Rt△EFC中,根据勾股定理得,EF2=EC2+FC2,
∴EF2=(6-EF)2+22,
∴EF=,∴tan ∠EAF===.
第14题图
15.如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,P,Q分别是边AD,BC上的动点,点P从A出发到D停止运动,点Q从C出发到B停止运动,若P,Q两点以相同的速度同时出发,匀速运动,下列结论中不正确的是( B )
A.存在四边形APQB是矩形 B.存在四边形APQB是正方形
C.存在四边形APCQ是菱形 D.存在四边形APCQ是矩形
第15题图
【解析】在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,∴AB=CD=4,AD=BC=6,∠A=∠B=∠C=∠D=90°.
当点P与D重合,点Q与B重合时,存在四边形APCQ是矩形,故D正确;
∵AP=CQ,AP∥CQ,∴四边形APCQ是平行四边形,
当AP=CP时,四边形APCQ是菱形,
设AP=x,则CP=x,PD=6-x,
∵∠D=90°,
∴PC2=PD2+CD2,∴x2=(6-x)2+42,解得x=,
故当AP=时,四边形APCQ是菱形,故C正确;
当AP=BQ时,四边形APQB是矩形,
∵AP=CQ,∴BQ=CQ=BC=3,
当AP=3时,四边形APQB是矩形,故A正确;
不存在四边形APQB是正方形,
理由:当AP=AB=BQ=4时,CQ=2,
但∵AP=CQ,∴CQ=AP=4,故与CQ=2矛盾,
∴不存在四边形APQB是正方形.
16.如图,在菱形ABCD中,∠ABC=120°,AB=2,E,F分别是AD,BC边上的两个动点,连结AF,EF,若FA平分∠BFE,则DE的最大值为__2-3__.(结果保留根号)
第16题图
第16题答图
【解析】如图,过点B作BG⊥AD于点G,
由菱形的性质易得∠BAD=60°,AD∥BC,
则∠AFB=∠DAF.
∵AB=2,∴BG=AB·sin ∠BAD=3.
∵FA平分∠BFE,∴∠AFB=∠AFE,
则∠DAF=∠AFE,∴AE=EF,
∴AE最小=BG=3,∴DE的最大值为2-3.
17.在菱形ABCD中,∠B=120°,AB=2,M为对角线AC的中点,N为边AB上一动点,若△AMN为等腰三角形,则BN的长为__2-或1__.
【解析】如图,连结BD.∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=120°,∴AC与BD互相垂直平分,∠ABD=60°,AB=AD,∴△ABD是等边三角形,
∴BD=AB=2,BM=DM=1,∴AM===.当AN=MN时,则∠BAM=∠AMN,∵AC⊥DB,∴∠ABM=∠BMN,∴BN=MN,∴AN=BN=MN.∵AB=2,∴BN=1,当AM=AN=时,BN=2-.故若△AMN为等腰三角形,则BN的长为2-或1.
第17题答图
18.如图,四边形ABCD是矩形,点E,F分别在边AD,BC上,将矩形ABCD沿EF对折,点B与点D恰好重合.
第18题图
(1)求证:四边形BEDF是菱形.
证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,
∴∠DEF=∠BFE.∵将矩形ABCD沿EF对折,点B与点D恰好重合,
∴DE=BE,DF=BF,∠DEF=∠BEF,
∴∠BFE=∠BEF,∴BE=BF,
∴DE=BE=BF=DF,∴四边形BEDF是菱形.
(2)若AB=3,BC=4,求菱形BEDF的面积.
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC=4,∠A=90°,
设菱形BEDF的边长是x,则AE=AD-DE=4-x,
在Rt△ABE中,AE2+AB2=BE2,∴(4-x)2+32=x2,
解得x=,∴BF=,
∴菱形BEDF的面积是BF·AB=×3=.
19.(12分)如图,在平行四边形ABCD中,点E,F在AC上,且AF=CE,GH过点O分别与AB,CD交于点G,H,证明:
第19题图
(1)AG=CH.
证明:在平行四边形ABCD中,
∵AB∥CD,
∴∠BAC=∠ACD,AO=CO.
在△AOG与△COH中,
∵
∴△AOG≌△COH(ASA),∴AG=CH.
(2)GH,EF互相平分.
证明:连结EH,GF(图略),在平行四边形ABCD中,
∵AB∥CD,∴∠GAE=∠HCF.
∵AF=CE,∴AF-EF=CE-EF,即AE=CF,
在△AGE与△CHF中,∵
∴△AGE≌△CHF(SAS),
∴GE=HF,∠AEG=∠CFH,
∴∠GEO=∠HFO,
∴EG∥FH,
∴四边形GFHE是平行四边形,
∴GH,EF互相平分.
20.如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,AC=12 cm,BD=16 cm,动点P从点D出发沿DC方向匀速运动,运动速度为2 cm/s,动点Q同时从点O出发沿OB方向匀速运动,运动速度为1 cm/s,当P到达C时,P,Q两点停止运动,连结AP,AQ,PQ.设时间为t s(0<t<5),解答下列问题:
第20题图
第20题答图
(1)当AP⊥CD时,求t的值.
解:由题意得OQ=t cm,DP=2t cm,
∵四边形ABCD是菱形,AC=12 cm,BD=16 cm,
∴AC⊥BD,AO=OC=6 cm,BO=OD=8 cm,
∴CD=10 cm.∵AP⊥CD,
∴S△ACD=AC·OD=CD·AP,∴AP= cm.
在Rt△APD中,
DP===(cm),
∴=2t,∴t=,∴t的值为.
(2)设△APQ的面积为y cm2,请写出y与t的函数关系式.
解:过点P作PE⊥BD于点E,如图.
∵∠BDP=∠BDP,∠COD=∠PED=90°,
∴△ODC∽△EDP,∴=,即=,∴EP=t,
∴y=S△ADQ+S△PQD-S△APD=DQ·AO+PE·DQ-×PD=×(t+8)×6+×t×(8+t)-××2t=t2-t+24,
∴y与t的函数关系式为y=t2-t+24.
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