内容正文:
第十八章平行四边形
一、单选题
1.一个矩形的一条对角线长为10,两条对角线的一个交角为,则这个矩形的面积是( )
A.25 B. C. D.
2.如图,矩形中,,,对角线上有一点P从点B沿着往点D移动,若过点P作于E,作于F,则线段的最小值为( )
A. B. C. D.
3.如图,在四边形中,,,,P,M,N分别是的中点,若,,则的周长是( )
A.10 B.12 C.16 D.18
4.如图,在中,于点D,将沿直线AC翻折到,将沿直线BC翻折到,此时E,C,F三点恰好共线,若,,则( )
A.2 B.4 C.6 D.
5.如图,矩形的对角线相交于点.若,则四边形的周长为( )
A.3 B.6 C.12 D.24
6.如图,在中,,平分交于点,连接,若平分,则图中的等腰三角形有( )
A.3个 B.2个 C.1个 D.0个
7.如图,在中,对角线相交于点O,过点O作交于E,若,,,则的长为( )
A. B. C.8 D.
8.如图,在正方形中,点为边的中点,将沿折叠,使点落在正方形的内部一点处,则的度数为( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.如图,在中,的平分线交延长线于点E,,,则 .
10.如图,在平行四边形中,已知,,,则 .
11.已知正方形的边长为5,点P在正方形内,,且,,则_______.
12.如图,在菱形中,为边的中点,连接交对角线于点.已知,则这个菱形的面积为 .
13.如图,在菱形中,,,是线段上一点,连接,将沿翻折,点落在点处,,垂足为点,连接,.则的周长为 , .
三、解答题
14.如图,矩形中,是的中点,延长、交于点,连接,.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)当平分时,写出的值,并说明理由.
15.如图,四边形为正方形,点在边上,连接.请仅用无刻度直尺按要求作图(保留作图痕迹,不写作法).
(1)在图①中,以,为边,在正方形内作一个.
(2)在图②中,以为边,在正方形内作一个等腰三角形.
16.如图,在中,,,点在上,过点作交于点,延长到点,使,连接,.
(1)求证:四边形是平行四边形.
(2)若,,求的长.
17.如图,在中,,,是边上一动点.
(1)如图①,若,,求的长;
(2)如图②,是边的中点,是延长线上一点,连接,过点作于点,过点作交延长线于点,连接.请证明;
(3)如图③,若,点是内部一点且,点是边上的动点,当取最小值为4时,请直接写出的周长
18.如图,在平行四边形中,点是边上一点,连接,,,,点是线段上一动点,连接.
(1)如图1,若,,求平行四边形的面积;
(2)如图2,若,连接,求证:;
(3)如图3,线段上另有一点,满足,连接.若,,请直接写出的最小值.
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.B
【分析】本题主要考查了矩形的性质、等边三角形的判定与性质、勾股定理等知识点,正确画出图形并灵活运用相关知识是解题的关键.
如图:根据矩形的对角线互相平分且相等求出,然后判断出是等边三角形,根据等边三角形的性质求出,再利用勾股定理列式求出,然后根据矩形的面积公式求解即可.
【详解】解:如图,∵四边形是矩形,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
由勾股定理得,,
∴矩形的面积.
故选:B.
2.B
【分析】本题主要考查了矩形的性质与判定,勾股定理,连接,由矩形的性质得到,则由勾股定理可得;证明四边形是矩形,得到,则当时,有最小值,即此时有最小值,据此利用等面积法求出的长即可得到答案.
【详解】解:如图所示,连接,
∵四边形是矩形,
∴,
∴;
∵,,
∴四边形是矩形,
∴,
∴当时,有最小值,即此时有最小值,
∴此时有,
∴,
∴,
∴的最小值为,
故选:B.
3.B
【分析】本题考查平行线性质,三角形的中位线性质定理,等边三角形性质及判定,三角形周长等.根据平行线性质,三角形的中位线性质定理可得,,从而得到,进而得到是等边三角形,即可求解.
【详解】解:∵P,M,N分别是的中点,
∴,
∴,
∵,,,,,
∴,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴的周长是.
故选:B
4.B
【分析】本题考查矩形的判定与性质,折叠的性质,勾股定理,熟练掌握矩形的判定与性质是解题的关键.
过点B作于G,先由折叠的性质得到由折叠可得: ,,,再证明四边形是矩形,得到,,然后设,则,,
在中,由勾股定理,得,解之即可.
【详解】解:过点B作于G,如图,
∵,
∴,
由折叠可得: ,,,,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,,
∴,
设,则,,
在中,由勾股定理,得
,
解得:,
即,
故选:B.
5.C
【分析】本题考查了菱形的判定与性质,以及矩形的性质,证明四边形是菱形是解题的关键.
先证明四边形是平行四边形,再根据矩形的性质得出,然后证明四边形是菱形,即可求出周长.
【详解】解:,
∴四边形是平行四边形.
四边形为矩形,
,
,
是菱形,
,
菱形的周长为.
故选:C.
6.A
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质,等腰三角形的判定,平行线的性质,熟练掌握平行四边形的性质,是解题的关键.根据平行四边形的性质得出,,再根据平行线的性质得出,然后根据等角对等边判断即可.
【详解】解:∵四边形为平行四边形,
∴,,
∴,
∵平分,平分,
∴,,
∵,
∴,,
∴,,
∴,,
∴和为等腰三角形,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴为等腰三角形,
综上分析可知:等腰三角形共3个.
故选:A.
7.D
【分析】本题考查了平行四边形的性质,垂直平分线的判定与性质,勾股定理与勾股逆定理,先得出垂直平分,则,根据勾股逆定理,得出则,即可作答.
【详解】解:连接,
∵四边形是平行四边形,
∴, ,
∵,
∴垂直平分,
∴,
∵,
∴,
即,
∴
∴,
∴.
故选:D.
8.D
【分析】本题考查了正方形的性质,折叠的性质,三角形内角和定理,解题关键是利用折叠的性质求解.
根据正方形的性质和折叠的性质可得,,由此得,.设,,由三角形内角和定理可得,又由,即可求出的度数.
【详解】解:∵四边形是正方形,
,,
∵E为边的中点,
,
∵沿折叠后得到,
,,,
,,
,.
设,,
,
,
∵中,,
∴,
又∵,
,
,
,
故选:D.
【点睛】本题主要考查了正方形的性质、折叠的性质、等腰三角形的性质及三角形内角和定理,熟练掌握以上知识是解题的关键.
9.2
【分析】此题考查了平行四边形的性质,等角对等边,平行线的性质等知识,解题的关键是掌握以上知识点.
首先由平行四边形的性质得到,,,然后等量代换求出,得到,进而求解即可.
【详解】∵在中,
∴,,
∴
∵的平分线交延长线于点E
∴
∴
∴
∴.
故答案为:2.
10.
【分析】本题考查了平行四边形的性质,等角对等边,三角形外角性质,等边三角形的判定与性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先根据平行四边形的性质得,,结合等角对等边,得,再结合三角形外角性质得,证明是等边三角形,即可作答.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴.
故答案为:
11.
【分析】本题主要考查正方形性质,勾股定理,根据题意作出合适的辅助线是解题的关键.首先在正方形中,连接,过点P作交于G点,过点P作交于H点,然后设,,根据勾股定理构建方程组,解方程组求得未知数的值,再根据勾股定理求出和的值,根据题意取舍即可.
【详解】解:如图,在正方形中,连接,过点P作交于G点,过点P作交于H点,
则,,
设,,
在和中,由勾股定理得:
,即,解得或
当时,在中,由勾股定理得:,在中,由勾股定理得:,,符合题意;
当时,在中,由勾股定理得:,在中,由勾股定理得:,,不符合题意;综上,.
故答案为:.
12.
【分析】本题考查了菱形的性质:菱形具有平行四边形的一切性质;菱形的四条边都相等;菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角;菱形面积,连接交于O,如图,根据菱形的性质得到,,求出,,,,进而得到,接着利用勾股定理计算出,从而得到,然后根据菱形的面积公式计算它的面积.
【详解】解:连接交于O,如图,
∵四边形为菱形,
∴,,
∴,
∵M为边的中点,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴菱形的面积.
故答案为:.
13. ;
【分析】本题主要考查了菱形的性质,勾股定理,图形的折叠问题,作出正确的辅助线是解题的关键.
连接, 易求,则,根据勾股定理可得, 继而求出,,,,可推导出,,根据,即可解答.
【详解】解:连接,如图
在菱形中,,,,
∴,,
∴,
∴,则,
是等边三角形,
∴,,,
由翻折,可得,
∴,,,
∴,,
∴.
.
故答案为:;.
14.(1)件解析
(2)2
【分析】本题主要考查了矩形的性质,平行四边形的判定,等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的性质与判定,熟练掌握矩形的性质,平行四边形的判定,等腰直角三角形的判定和性质是解题的关键.
(1)根据矩形的性质可得,从而得到,可证明,从而得到,即可求证;
(2)先证得是等腰直角三角形,可得,从而得到,即可得到答案.
【详解】(1)证明:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵是的中点,
∴,
又∵,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形;
(2)证明:∵平分,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵是的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,即.
15.(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)连接,交于点O,连接交于F,连接,即为所求;
(2)连接,交于点O,连接交于F,连接交于G,连接交于M,连接,等腰三角形即为所求(作法不唯一).
【详解】(1)解:如图,连接,交于点O,连接交于F,连接,即为所求.
证明:由正方形的性质和作图可知,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形;
(2)解:如图,连接,交于点O,连接交于F,连接交于G,连接交于M,连接,等腰三角形即为所求(作法不唯一).
证明:∵为正方形,
∴ ,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
由(1)知,四边形为平行四边形,
∴,
∴,
则点M即为所求.
【点睛】本题主要考查了无刻度直尺作图,平行四边形的判定与性质,正方形的性质,全等三角形的判定和性质.
16.(1)见解析
(2)
【分析】(1)由等腰直角三角形的性质得,进而证明得,再证明,然后由平行四边形的判定定理即可证明结论;
(2)由平行四边形的性质得,设,则,再由含角的直角三角形的性质得,然后由勾股定理列方程求解即可.
【详解】(1)证明:,,
(等边对等角).
,
,(两直线平行,同位角相等).
,
(等角对等边).
,
.
又,
又,
四边形是平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形).
(2)解:设,
,
在中,,
(在直角三角形中,如果一个锐角等于,那么它所对的直角边等于斜边的一半).
(勾股定理),
,解得,(舍去),
.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的判定与性质、等腰直角三角形的性质、平行线的性质、含30°角的直角三角形的性质、勾股定理等知识点,灵活运用相关知识成为解题的关键.
17.(1)
(2)证明过程见详解
(3)
【分析】(1)根据题意,运用勾股定理得到,如图所示,作于点,得到,设,则,由含角的直角三角形的性质即可求解;
(2)根据题意可证,,,如图所示,连接,可证是等腰直角三角形,,即,由此即可求解;
(3)如图所示,作点关于的对称点,连接,过点作于点,根据点到直线垂线段最短得到,当共线时,,如图所示,过点作于点,四边形是矩形,在中,,在中,,由此即可求解.
【详解】(1)解:∵,,
∴,,即,
解得,(负值舍去),
如图所示,作于点,
∴,,
∵,
∴,
设,则,
∴,
在中,,
∴,
整理得,,
解得,,,
∵,
∴,
∴;
(2)证明:,点三点共线,
∴,
∵交延长线于点,
∴,
∴,
∵,
∴,且,
∴,
∴,
∴,
如图所示,连接,
∴,
∴,即,
又,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,即,
∴;
(3)解:∵点是内部一点且,
∴点在内部,线段的垂直平分线上,
∵是等腰直角三角形,
∴过点作于点,则点在上,
如图所示,作点关于的对称点,连接,过点作于点,
根据轴对称得到,,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴根据点到直线垂线段最短得到,当共线时,,如图所示,过点作于点,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
在中,,
∴的周长为.
【点睛】本题主要考查等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,轴对称最短路径的计算,矩形的判定和性质等知识的综合运用,掌握以上知识,合理作出辅助线是关键.
18.(1)
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查了勾股定理,平行四边形的性质与判定,全等三角形的性质与判定,垂线段最短,熟练掌握平行四边形的性质,全等三角形的性质与判定是解题的关键;
(1)设,则,,根据勾股定理求得,进而根据,即可求解;
(2)延长、交于点,通过证明及即可证明;
(3)过点作延长交于点,过点作交于点,连接,得出四边形是平行四边形,四边形是平行四边形,根据,以及垂线段最短,可得取得最小值,最小值为,进而根据勾股定理求得,即可求解.
【详解】(1)解:设,
∵,则,
∵,
∴,
∵,
∴中,
∵,
∴
∴
∴平行四边形的面积
(2)证明:如图,延长交于点,
四边形是平行四边形,
,
,
,
∴
,
,
,
,
,
,,
,
,,
,
,
,
,
,
,
.
∴;
(3)解:如图,过点作延长交于点,过点作交于点,连接
四边形是平行四边形,
∴
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
又∵
∴四边形是平行四边形,
∴,
又∵,
∴
∴当时,且在上时,取得最小值,最小值为
又∵中,,,
∴
∵
∴
在中,
∴的最小值为
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