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加练14 特殊四边形性质及判定
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1.如图,在△ABC中,点D,E,F分别是AB,BC,AC的中点,以这些点为顶点,在图中能画出多少个平行四边形( )
第1题图
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.如图①,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于O,要在对角线BD上找两点M、N,使得四边形AMCN是菱形,现有图②中的甲、乙两种方案,则正确的方案是( )
图①
图②
第2题图
A.只有甲 B.只有乙
C.甲和乙 D.甲乙都不是
3.如图,在矩形COED中,点D的坐标是(1,3),则CE的长是( )
A.3 B. C. D.4
第3题图 第4题图
4.如图,在△ABC中,分别取AB、AC的中点D、E,连接DE,过点A作AF⊥DE,垂足为F,将△ABC分割后拼接成矩形PBCQ.若DE=5,AF=4,则矩形PBCQ的面积是 ( )
A.40 B.20 C.15 D.10
5.如图①,直线l1∥l2,直线l3分别交直线l1,l2于点A,B.小嘉在图①的基础上进行尺规作图,得到如图②,并探究得到下面两个结论:
①四边形ABCD是邻边不相等的平行四边形;
②四边形ABCD是对角线互相垂直的平行四边形.下列判断正确的是( )
图① 图②
第5题图
A.①②都正确 B.①错误,②正确
C.①②都错误 D.①正确,②错误
6.如图,AB∥CD,DE⊥AC于点E,BF⊥AC于点F,关于下列结论:①DE∥BF;②∠DAC=∠ACB;③点B到AC的距离是线段BF的长度;④∠DAC+∠ACD=∠ADC;⑤如果∠BAD=∠BCD,那么AD∥BC.其中结论正确的序号为( )
A.①②③ B.①③⑤
C.①③④ D.②④⑤
第6题图 第7题图
7.小明将4个全等的直角三角形(其中两直角边长分别是a,b)拼成如图所示的五边形,则五边形的面积表示为 .
8.如图,点A、B、C、D在网格中小正方形的顶点处,AD与BC相交于点O,若小正方形的边长为1,则DO的长为 .
第8题图 第9题图
9.如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,重合部分构成一个四边形ABCD,AD=10,BD=12,则AC的长为 .
10.如图,在正方形ABCD中,点O是对角线AC、BD的交点,过点O作射线OM、ON分别交BC、CD于点E、F,且∠EOF=90°,OC、EF交于点G.给出下列结论:①△COE≌△DOF; ②△OBE≌△OCF;③四边形CEOF的面积为正方形ABCD面积的;④DF2+CE2=EF2.其中正确的为 .(将正确的序号都填入)
第10题图
11.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,点P为AB边上一动点(不与点A,B重合),PE⊥OA于点E,PF⊥OB于点F,若AB=2, ∠BAD=60°,则EF的最小值为 .
第11题图
12.如图,在矩形ABCD中,AB=9cm,BC=12cm,E,F是对角线AC上的两个动点,分别从A,C同时出发,相向而行,速度均为1cm/s,运动时间为t(0≤t≤15)s.若G,H分别是AB,DC的中点,且t≠7.5,当以E,G,F,H为顶点的四边形是矩形时,t的值为 .
第12题图
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13.如图,过△ABC的顶点B作BD∥AC,以B为圆心,AC的长为半径画弧,交BD于点E,连接CE.
(1)请你判断所画的四边形ABEC是平行四边形吗?请说明理由;
(2)若∠ABC=50°,求∠BCE的度数.
第13题图
14.如图,在▱ABCD中,点E在AB上,点F在CD上,且AE=CF.
(1)求证:四边形DEBF是平行四边形;
(2)若DE为∠ADC的角平分线,且AD=6,EB=4,求▱ABCD的周长.
第14题图
15.如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,过点D作∠ADC的平分线交AB于点E,连接AC交DE于点O,AD∥CE.
(1)求证:四边形AECD是菱形;
(2)若OA=5,OD=4,求四边形AECD的面积.
第15题图
16.如图,在▱ABCD中,E,F分别是边CD,BC上的点,连接BE,DF,BE与DF交于点P,BE=DF.添加下列条件之一使▱ABCD成为菱形:①CE=CF;②BE⊥CD,DF⊥BC.
(1)你添加的条件是 (填序号),并证明.
(2)在(1)的条件下,若∠A=45°,△BFP的周长为4,求菱形的边长.
第16题图
17.如图,D、E、F分别是△ABC各边的中点,连接DE、EF、AE.
(1)求证:四边形ADEF为平行四边形;
(2)加上条件 后,能使得四边形ADEF为菱形,请从①∠BAC=90°;②AE平分∠BAC;③∠AEC=90°;这三个条件中选择1个条件填空(写序号),并加以证明.
第17题图
18.如图,四边形ABCD是平行四边形,过点D作DE⊥AB于点E,点F在边CD上,CF=AE,连接AF,BF.
(1)求证:四边形BFDE是矩形.
(2)若AF是∠DAB的平分线.若CF=6,BF=8,求DC的长.
第18题图
19.如图,四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,AO=CO,BO=DO,且∠ABC+∠ADC=180°.
(1)求证:四边形ABCD是矩形.
(2)DF⊥AC,若∠ADF:∠FDC=2:1,则∠BDF的度数是多少?
第19题图
20.如图,▱ABCD的对角线AC,BD相交于点O,点E是AB的中点,EF⊥BC于点F,点G为BC上一点,连接OG,OE,且OG∥EF.
(1)求证:四边形OEFG为矩形;
(2)若,BD=10,∠CAD=45°,求矩形OEFG的面积.
第20题图
21.如图所示,点E是矩形ABCD的边AB上任意一点,过点D作DF⊥DE交BC的延长线于点F,DE=DF.
(1)求证:矩形ABCD是正方形;
(2)判断线段BF与线段CD,AE之间的数量关系.
第21题图
22.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,CG=3,求正方形DEFG的边长.
图① 图②
第22题图
加练14 特殊四边形性质及判定 参考答案与解析
1. C【解析】∵D、E、F分别是边AB,BC,CA的中点,∴DE、DF、EF都是△ABC的中位线,∴DE∥AC,DF∥BC,EF∥AB,∴四边形EDFC是平行四边形,四边形EBDF是平行四边形,四边形ADEF是平行四边形,∴能画出3个平行四边形.
2. C【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴OB=OD,OA=OC,AC⊥BD,∵BM=DN,∴OM=ON,∵OA=OC,MN⊥AC,∴四边形AMCN是菱形,故方案甲正确;∵四边形ABCD是菱形,∴OB=OD,OA=OC,AC⊥BD,∠BAC=∠DAC,∵AM,AN是∠BAC和∠DAC的平分线,∴∠MAC= ∠NAC,∵∠AOM=∠AON=90°,在△AOM和△AON中,,∴△AOM≌△AON(ASA),∴OM=ON,∵OA=OC,∴四边形AMCN是平行四边形,∵AC⊥MN,∴四边形AMCN是菱形.故方案乙正确.
3. C【解析】∵四边形COED是矩形,∴CE=OD,∵点D的坐标是(1,3),∴OD,∴CE.
4. A【解析】由题意,BP=AF=4,∵点D、E是AB、AC的中点,∴DE是△ABC的中位线,∴DEBC,∴BC=2DE=2×5=10,∴矩形PBCQ的面积=BP•BC=4×10=40.
5. B【解析】根据作图过程可知:AB=CB,∠ABD=∠CBD,∵l1∥l2,∴∠ADB=∠CBD,∴∠ABD=∠ADB,∴AB=AD,∴AD=BC,∴四边形ABCD是平行四边形,∵AB=CB,∴四边形ABCD是菱形,∴四边形ABCD对角线互相垂直.∴①错误,②正确.
6. B【解析】∵DE⊥AC于点E,BF⊥AC,∴∠DEF=∠BFE=90°,∴DE∥BF,故①正确;∵AD和BC不一定平行,∴∠DAC和∠ACB不一定相等,故②不正确;∵BF⊥AC,∴点B到AC的距离是线段BF的长,故③正确;∵∠DAC+∠ACD+∠ADC=180°,故④不正确;∵AB∥CD,∴ ∠BCD+∠ABC=180°,∵∠BAD=∠BCD,∴ ∠BAD+∠ABC=180°,∴AD∥BC.故⑤正确.
7. a2+ab+b2【解析】如解图,根据题意得AB=BD=DF=FA,∠BAF=∠BAG+∠FAG=90°,所以四边形ABDF是正方形,且AB2=a2+b2,所以五边形的面积为:.
第7题解图 第8题解图 第9题解图
8. 3【解析】如解图,连接AE,∵AB∥EC,AB=EC=2,∴四边形AECB是平行四边形,∴AE∥BC,∵,DE=5,∴AD=DE=5,∴∠DAE=∠DEA,∵AE∥BC,∴∠DAE=∠DOC, ∠DEA=∠DCO,∴∠DOC=∠DCO,∴DO=DC=3.
9. 16【解析】如解图,过点A作AE⊥BC于E,AF⊥CD于F,设AC、BD交点为O.∵两条纸条宽度相同,∴AE=AF.∵AB∥CD,AD∥BC,∴四边形ABCD是平行四边形.∵S▱ABCD=BC•AE=CD•AF.又∵AE=AF.∴BC=CD,∴四边形ABCD是菱形;∵BD=12,∴OD=OB=6,∴OA8,∴AC=2OA=16.
10. ①②③【解析】①在正方形ABCD中,OC=OD,∠COD=90°,∠ODC=∠OCB=45°,∵∠EOF=90°,∴∠COE=∠EOF﹣∠COF=90°﹣ ∠COF,∴∠COE=∠DOF,∴△COE≌△DOF(ASA),故①正确;②在正方形ABCD中,OC=OB,∠COB=90°,∠OBC=∠OCB=45°,∵∠EOF=90°,∴∠BOE=∠COF,∴△OBE≌ △OCF(ASA);故②正确;③由①全等可得四边形CEOF的面积与△OCD面积相等,∴四边形CEOF的面积为正方形ABCD面积的,故③正确;④∵△COE≌△DOF,∴CE=DF,∵四边形ABCD为正方形,∴BC=CD,∴BE=CF,在Rt△ECF中,CE2+CF2=EF2,∴DF2+BE2=EF2,故④错误;综上所述,正确的是①②③.
11. 【解析】如解图,连接OP,∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,,∵PE⊥OA于点E,PF⊥OB于点F,∴∠EOF=∠OEP=∠OFP=90°,∴四边形OEPF是矩形,∴EF=OP,∵当OP取最小值时,EF的值最小,∴当OP⊥AB时,OP最小,∵AB=2,∴,,∴,S△ABOOA•OBAB•OP,∴,∴EF的最小值为.
第11题解图 第12题解图
12. 1.5或13.5【解析】如解图,连接GH,∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD,AB∥CD,∴∠GAE=∠HCE,∵G、H分别是AB、DC的中点,∴AG=CH,∵E、F是对角线AC上的两个动点,分别从A、C同时出发,相向而行,速度均为1cm/s,∴AE=CF,∴AE+EF=CF+EF,即AF=CE,在△AFG与△CEH中,,∴△AFG≌△CEH(SAS),∴GF=HE,在△AGE与△CHF中,,∴△AGE≌△CHF(SAS),∴GE=HF,∴四边形EGFH是平行四边形,∴GH=BC=12cm,∴当EF=GH=12cm,四边形EGFH是矩形,分两种情况:∵AB=9cm,BC=12cm,∴AC15(cm),①当0≤t≤7.5时,EF=(15﹣2t)cm,即15﹣2t=12,解得t=1.5,②当7.5<t≤15时,EF=(2t﹣15)cm,即2t﹣15=12,解得t=13.5,当t=1.5或13.5时,四边形EGFH是矩形.
13.解:(1)四边形ABEC是平行四边形,理由如下:
∵BD∥AC,BE=AC,∴四边形ABEC是平行四边形;
(2)∵四边形ABEC是平行四边形,∴CE∥AB,∴∠BCE=∠ABC=50°.
14.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,AB=CD,∴DF∥BE,
∵AE=CF,∴BE=DF,∴四边形DEBF是平行四边形;
(2)解:∵DE为∠ADC的角平分线,∴∠ADE=∠CDE,
∵CD∥AB,∴∠AED=∠CDE,∴∠ADE=∠AED,∴AE=AD=6,
∵BE=4,∴AB=AE+BE=10,∴▱ABCD的周长=2(AD+AB)=2(6+10)=32.
15.(1)证明:∵AB∥CD,AD∥CE,∴四边形AECD是平行四边形,∠CDE=∠AED,
∵DE平分∠ADC,∴∠CDE=∠ADE,∴∠AED=∠ADE,∴AD=AE,∴平行四边形AECD是菱形;
(2)解:∵四边形AECD是菱形,∴AC=2AO=10,DE=2DO=8,AC⊥DE,
∴四边形AECD的面积AC•BD=40.
16.解:(1)②.
证明:∵BE⊥CD,DF⊥BC,∴∠CFD=∠CEB=90°,
在△CFD和△CEB中,,∴△CFD≌△CEB(AAS),∴CD=CB,
∵四边形ABCD是平行四边形,∴四边形ABCD是菱形;
(2)如解图,连接CP,
第16题解图
由(1)知△CFD≌△CEB,∴CF=CE,
在Rt△CEP和Rt△CFP,∴Rt△CEP≌Rt△CFP(HL),∴PE=PF,
在菱形ABCD中,∠A=45°,∴∠BCD=45°,∵∠CFD=∠CEB=90°,∴∠BFP=∠DEP=90°,
∴∠CBE=∠BPF=∠BCD=45°,∴BE=CE,BF=PF,
∵△BFP的周长为4,∴BP+PF+BF=BP+PE+BF=BE+BF=CE+BF=CF+BF=BC=4,
即菱形的边长为4.
17.证明:(1)已知D、E、F为AB、BC、AC的中点,∴DE为△ABC的中位线,根据三角形中位线定理,
∴DE∥AC,且DEAC=AF.即DE∥AF,DE=AF,∴四边形ADEF为平行四边形;
(2)选②AE平分∠BAC,∵AE平分∠BAC,∴∠DAE=∠FAE,
又∵ADEF为平行四边形,∴EF∥DA,∴∠DAE=∠AEF,
∴∠FAE=∠AEF,∴AF=EF,∴平行四边形ADEF为菱形.
18.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴CD∥AB,CD=AB,
∵CF=AE,∴DF=BE,又∵DF∥BE,∴四边形DFBE是平行四边形,
∵DE⊥AB,∴∠DEB=90°,∴平行四边形DFBE是矩形;
(2)解:由(1)可知,四边形BFDE是矩形,∴∠BFD=90°,∴∠BFC=90°,
∴BC10,
∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD=BC=10,AB∥DC,∴∠BAF=∠DFA,
∵AF是∠DAB的平分线,∴∠BAF=∠DAF,∴∠DAF=∠DFA,
∴DF=DA=10,∴DC=DF+CF=10+6=16.
19.(1)证明:∵AO=CO,BO=DO,∴四边形ABCD是平行四边形,∴∠ABC=∠ADC,
∵∠ABC+∠ADC=180°,∴∠ABC=∠ADC=90°,∴平行四边形ABCD是矩形;
(2)解:由(1)得∠ADC=90°,四边形ABCD是矩形,
∵∠ADF:∠FDC=2:1,AC=BD,∴∠FDC=30°,∵DF⊥AC,∴∠DCO=90°﹣30°=60°,
∵AO=CO,BO=DO,∴OC=OD,∴∠ODC=∠DCO=60°,∴∠BDF=∠ODC﹣∠FDC=30°.
20.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AO=CO,∵点E是AB的中点,∴AE=BE,∴OE∥BC,
∵OG∥EF,∴四边形OEFG是平行四边形,∵EF⊥BC,∴∠EFG=90°,∴四边形OEFG为矩形;
(2)解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,OA=OC=3,∴∠OCG=∠DAC=45°,
由(1)可知,四边形OEFG为矩形,∴∠OGF=90°,∴∠OGC=90°,
∴△OCG是等腰直角三角形,∴CG=OG,
∵OC2=OG2+CG2,∴CG=OG=3,∵GB2+GO2=OB2,∴GB2+9=25,∴GB=4,
∴BC=CG+GB=3+4=7,∴OEBC,∴S矩形OEFG=OG•OE=3.
21.(1)证明:∵四边形ABCD为矩形,∴∠A=∠DCB=∠DCF=∠ADC=90°,
∵DF⊥DE,∴∠ADC=∠EDF=90°,∴∠1+∠3=∠3+∠2,∴∠1=∠2,
在△ADE和△CDF中,,∴△ADE≌△CDF(AAS),∴AD=CD,
∴矩形ABCD为正方形;
(2)解:BF=CD+AE.理由如下:
由(1)可知:△ADE≌△CDF(AAS),矩形ABCD为正方形,
∴AE=CF,AB=CD=BC,∴BF=BC+CF=CD+AE.
22.(1)证明:∵四边形ABCD为正方形,∴∠BAE=∠DAE=45°,AB=AD,
在△ABE和△ADE中,,∴△ABE≌△ADE(SAS),∴BE=DE;
(2)①证明:如解图①,作EM⊥BC于M,EN⊥CD于N,得矩形EMCN,∴∠MEN=90°,
∵点E是正方形ABCD对角线上的点,∴EM=EN,∵∠DEF=90°,∴∠DEN=∠MEF=90°﹣∠FEN,
在△DEN和△FEM中,,∴△DEN≌△FEM(ASA),∴EF=DE,
∵四边形DEFG是矩形,∴矩形DEFG是正方形;
图① 图②
第22题解图
②解:∵正方形DEFG和正方形ABCD,∴DE=DG,AD=DC,
∵∠CDG+∠CDE=∠ADE+∠CDE=90°,∴∠CDG=∠ADE,
在△ADE和△CDG中,,∴△ADE≌△CDG(SAS),∴AE=CG,∠DAE=∠DCG=45°,
∵∠ACD=45°,∴∠ACG=∠ACD+∠DCG=90°,∴CE⊥CG,∴CE+CG=CE+AE=ACAB=9.
∵CG=3,∴CE=6,如解图②,连接EG,
∴EG3,∴DEEG=3.∴正方形DEFG的边长为3.
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