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特殊四边形的证明与计算加练
1.如图,矩形AEBO的对角线AB,OE交于点F,延长AO到点C,使OC=OA,延长BO到点D,使OD=OB,连接AD,DC,BC.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)若OE=10,∠BCD=60°,求菱形ABCD的面积.
2.如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,过点A作BC的垂线,垂足为点E,延长BC到点F,使CF=BE,连接DF.
(1)求证:四边形AEFD是矩形;
(2)若AB=13,AC=10,求AE的长.
3.如图,在四边形ABCD中,点E、F、G、H分别是各边的中点,且AB∥CD,AD∥BC,四边形EFGH是矩形.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)若矩形EFGH的周长为22,四边形ABCD的面积为10,求AB的长.
4.在边长为1的正方形ABCD中,点E在边AD上(不与点A,D重合),射线BE与射线CD交于点F.
(1)若,求DF的长;
(2)求证:AE•CF=1;
(3)以点B为圆心,BC长为半径画弧,交线段BE于点G.若EG=ED,求ED的长.
5.如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AB=BC=2CD,E为对角线AC的中点,F为边BC的中点,连接DE,EF.
(1)求证:四边形CDEF为菱形;
(2)连接DF交EC于G,若DF=6,CD=5,求四边形CDEF的面积.
6.已知:如图1,四边形BEDF是平行四边形,点A、C在对角线EF所在直线上,且AE=CF.
(1)求证:△ABE≌△CDF;
(2)如图2,连接AD、BC,若AC平分∠BAD,四边形ABCD是什么特殊的四边形?请说明理由.
7.△ABC中,点O是AC上一动点,过点O作直线MN∥BC,若MN交∠BCA的平分线于点E,交∠DCA的平分线于点F,连接AE、AF.
(1)说明:OE=OF;
(2)当点O运动到何处时,四边形AECF是矩形,证明你的结论;
(3)在(2)的条件下,当△ABC满足什么条件时,四边形AECF为正方形.
8.如图,在▱ABCD中,点G,H分别是AB,CD的中点,点E,F在对角线AC上,且AE=CF.
(1)求证:四边形EGFH是平行四边形;
(2)连接BD交AC于点O,若BD=10,AE+CF=EF,求EG的长.
9.如图,以▱ABCD的顶点B为圆心,AB长为半径画弧,交BC于点E,再分别以点A,E为圆心,大于AE的长为半径画弧,两弧交于点F,画射线BF,交AD于点G,交CD的延长线于点H.
(1)由以上作图可知,∠1与∠2的数量关系是 ;
(2)求证:CB=CH;
(3)若AB=4,AG=2GD,∠ABC=60°,求△BCH的面积.
10.如图,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,过点B作BE⊥CD,垂足为点E,过点A作AF⊥BE,垂足为点F,且BE=AF.
(1)∠ADE+∠DAF= °;
(2)求证:AB=BC;
(3)连接BD,且BD平分∠ABE交AF于点G,探究△BCD的形状并说明理由.
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特殊四边形的证明与计算加练
参考答案
1.(1)证明:∵CO=AO,DO=BO,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵四边形AEBO是矩形,
∴∠AOB=90°,
∴BD⊥AC,
∴四边形ABCD是菱形;
(2)解:∵四边形AEBO是矩形,
∴AB=BC=OE=10,
∵四边形ABCD是菱形,∠BCD=60°,
∴∠BCO=30°,∠AOB=90°,
∴OBBC10=5,
在Rt△BOC中,由勾股定理得:OC5,
∴BD=2OB=2×5=10,AC=2OC=210,
∴S菱形ABCDAC•BD10×1050.
2.(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD∥BC且AD=BC,
∵BE=CF,
∴BE+EC=CF+EC,
即BC=EF,
∴AD=EF,
∵AD∥EF,
∴四边形AEFD是平行四边形,
∵AE⊥BC,
∴∠AEF=90°,
∴四边形AEFD是矩形;
(2)解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AO=CO=5,BC=AB=13,
∵AE⊥BC,
∴S四边形ABCD=BC•AE,
在Rt△ABO中,由勾股定理可得:
∴,
∴BD=2BO=24,
∵S四边形ABCDAC•BD=BC•AE,
∴,
∴.
3.(1)证明:连接AC,BD交于点O,交FG于点N,交HG于点M,
∵AB∥CD,AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵四边形EFGH是矩形,
∴∠HGF=90°,
∵H、G分别是AD、DC的中点,
∴HG∥AC,HGAC,
∴∠HGF=∠GNC,
∴∠GNC=90°,
∵G,F分别是DC、BC的中点,
∴GF∥BD,GFBD,
∴∠GNC=∠MOC=90°,
∴BD⊥AC,
∴四边形ABCD是菱形;
(2)解:∵矩形EFGH的周长为22,
∴HG+FG=11,
∴AC+BD=22,
∵,
∴AC×BD=20,
∵(AC+BD)2=AC2+2×AC×BD+BD2,
∴AC2+BD2=444,
∴,
∴AO2+BO2=111,
∴AB2=AO2+BO2=111,
∴AB.
4.(1)解:由正方形性质可知,AB=BC=CD=DA=1,
若,则.
∴∠A=∠FDE=90°,
又∵∠AEB=∠FED,
∴△AEB∽△DEF,
∴,
即,
∴.
(2)证明:有正方形性质可知∠A=∠C=90°,AB∥CD,
∴∠ABE=∠F,
∴△ABE∽△CFB,
∴,
∴AE•CF=AB•BC=1×1=1.
(3)解:设EG=ED=x,
则AE=1﹣x,BE=1+x.
在Rt△ABE中,AB2+AE2=BE2,
即12+(1﹣x)2=(1+x)2,
解得.
∴.
5.(1)证明:∵E为对角线AC的中点,F为边BC的中点,
∴EFAB,EF∥AB,CFBC,AE=CE,
∵AB∥CD,
∴AB∥CD∥EF,
∵AB=BC=2CD,
∴EF=CF=CD,
∵AB∥CD∥EF,
∴四边形DEFC是平行四边形,
∴四边形CDEF为菱形;
(2)解:如图,DF与EC交于点G,
∵四边形CDEF为菱形,DF=6,
∴DF⊥CE,DGDF=3,EG=GC,
∵CD=5,
在Rt△CDG中,GC4,
∴CE=2GC=8,
∴四边形CDEF的面积为:CE•DF8×6=24.
6.(1)证明:∵四边形BEDF是平行四边形,
∴BE=DF,BE∥DF,
∴∠BEF=∠DFE,
∴∠AEB=∠CFD,
在△ABE和△CDF中,
,
∴△ABE≌△CDF(SAS);
(2)解:四边形ABCD是菱形,理由如下:
如图,连接BD交AC于点O,
∵△ABE≌△CDF,
∴∠BAC=∠DCA,AB=CD,
∴AB∥CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AC平分∠BAD,
∴∠BAC=∠DAC,
∴∠DAC=∠DCA,
∴DA=DC,
∴四边形ABCD是菱形,
7.(1)证明:∵MN∥BC,
∴∠OEC=∠BCE,∠OFC=∠DCF,
又∵CE平分∠BCO,CF平分∠DCO,
∴∠OCE=∠BCE,∠OCF=∠DCF,
∴∠OCE=∠OEC,∠OCF=∠OFC,
∴EO=CO,FO=CO,
∴OE=OF;
(2)解:当点O运动到AC的中点时,四边形AECF是矩形.理由如下:
∵当点O运动到AC的中点时,AO=CO,
又∵EO=FO,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵FO=CO,
∴AO=CO=EO=FO,
∴AO+CO=EO+FO,即AC=EF,
∴四边形AECF是矩形;
(3)解:当点O运动到AC的中点时,且△ABC满足∠ACB为直角的直角三角形时,四边形AECF是正方形.
∵由(2)知,当点O运动到AC的中点时,四边形AECF是矩形,
已知MN∥BC,当∠ACB=90°,则
∠AOF=∠COE=∠COF=∠AOE=90°,
∴AC⊥EF,
∴四边形AECF是正方形.
8.解:(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠GAE=∠HCF,
∵点G,H分别是AB,CD的中点,
∴AG=CH,
∵AE=CF,
∴△AGE≌△CHF(SAS),
∴GE=HF,∠AEG=∠CFH,
∴∠GEF=∠HFE,
∴GE∥HF,
又∵GE=HF,
∴四边形EGFH是平行四边形;
(2)连接BD交AC于点O,如图:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,OB=OD,
∵BD=10,
∴OB=OD=5,
∵AE=CF,OA=OC,
∴OE=OF,
∵AE+CF=EF,
∴2AE=EF=2OE,
∴AE=OE,
又∵点G是AB的中点,
∴EG是△ABO的中位线,
∴EGOB=2.5.
∴EG的长为2.5.
9.(1)解:由作图可知,∠1与∠2的数量关系是∠1=∠2,
故答案为:∠1=∠2;
(2)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠1=∠CHB,
由作图可知,∠1=∠2,
∴∠CHB=∠2,
∴CB=CH;
(3)解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AB∥CD,AD=BC,
∴∠2=∠AGB,
由作图可知,∠1=∠2,
∴∠1=∠AGB,
∴AG=AB=4,
∵AG=2GD,
∴GD=2,
∴BC=AD=AG+GD=4+2=6,
由(2)可知,CH=CB=6,
过点H作HK⊥BC,交BC的延长线于点K,
则∠HKC=90°,
∵AB∥CD,
∴∠HCK=∠ABC=60°,
在Rt△HCK中,HK=CH•sin∠HCK=63,
∴S△BCHBC•HK6×39.
10.(1)解:∵AF⊥BE,BE⊥CD,
∴AF∥CD,
∴∠ADE+∠DAF=180°;
故答案为:180;
(2)证明:∵BE⊥CD,AF⊥BE,
∴∠AFB=∠BEC=90°,
∴∠ABF+∠BAF=90°,
∵∠ABC=90°,即∠ABF+∠EBC=90°,
∴∠BAF=∠EBC,
在△ABF 和△BCE 中,
,
∴△ABF≌△BCE(ASA),
∴AB=BC;
(3)解:△BCD是等腰三角形,理由如下:
∵BD平分∠ABE,
∴∠ABG=∠DBE,
由(2)知:△ABF≌△BCE,
∴∠BAF=∠EBC,
∵∠BGF=∠BAF+∠ABG,∠DBC=∠EBC+∠DBE,
∴∠BGF=∠DBC,
∵BE⊥CD,AF⊥BE,
∴AF∥CD,
∴∠BGF=∠BDC.
∴∠BDC=∠DBC,
∴BC=CD,
∴△BCD是等腰三角形.
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