第1章特殊的平行四边形 能力培优卷-2025-2026学年数学九年级上册北师大版

2025-08-23
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内容正文:

第1章特殊的平行四边形能力培优卷-2025-2026学年数学九年级上册北师大版 一.选择题(共10小题) 1.(2025春•海门区校级月考)在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点D为斜边BC中点,AD=3,则BC的长为(  ) A.2.5 B.4 C.6 D.10 2.(2025春•海门区校级月考)如图,在正方形ABCD中,AB=8,E为AD中点,点F在边BC上,连接BE、DF,若∠ADF=2∠ABE,则BF的长为(  ) A.1 B.1.5 C.2 D.2.5 3.(2024秋•山亭区期末)如图,矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,CE∥BD,DE∥AC,若AC=4,则四边形CODE的周长为(  ) A.4 B.6 C.8 D.10 4.(2025春•西城区校级期末)如图,矩形ABCD中,AC=1,调整∠ABC度数后得平行四边形A′BCD′,A′D′交CD于点E,若要求出A′C的长度,则下列说法中正确的是(  ) A.只需知道AB长度即可 B.只需知道A′D′长度即可 C.只需知道EC长度即可 D.只需知道BD′长度即可 5.(2025春•北京期中)如图,在菱形ABCD中,E,F分别是AB,AC的中点,连接EF,若EF=4,则AB的长为(  ) A.2 B.4 C.6 D.8 6.(2025春•海陵区校级月考)如图,四边形ABCD是菱形,AC=8,DB=6,DH⊥AB于H,则DH=(  ) A.2.4 B.4.8 C.12 D.24 7.(2025春•威远县校级期末)如图,边长为5的正方形ABCD中,点E、F分别在边BC、CD上,连接AE、AF、EF.已知AF平分∠DFE,BE=2,则DF的长为(  ) A.2 B.4 C. D. 8.(2025春•碑林区校级期末)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DE⊥AB于点E,连接OE,若OA=6,菱形ABCD的面积为48,则OE的长为(  ) A.8 B. C.4 D.2 9.(2025春•丹阳市期中)如图,点P是矩形ABCD的对角线BD上一点,过点P作MN平行于AB,分别交AD、BC于点M、N,连接AP、CP.若PM=2,BN=4,则图中阴影部分的面积的和为(  ) A.4 B.6 C.8 D.12 10.(2025春•砚山县期末)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=64°,对角线AC,BD交于点O,E为CD的中点,连接OE,则∠AOE的度数为(  ) A.58° B.122° C.148° D.154° 二.填空题(共6小题) 11.(2025春•富锦市期末)如图,四边形ABCD是平行四边形,当     时,▱ABCD是矩形.(只能添加一个条件) 12.(2025春•樊城区期末)如图,在菱形ABCD中,∠A=120°,对角线BD的长为6,则点D到AB的距离为     . 13.(2025春•柳林县期末)如图1,乳钉纹方鼎是商代的铜鼎,现收藏于山西省博物馆,通高82cm,口边长为50cm的正方形ABCD(图2),O为对角线的交点,则AO=     cm.(结果保留根号) 14.(2025春•鄞州区期末)如图,矩形ABCD中,AD=8,CD=4,点E在AD上,且AE=5,点P在对角线AC上,作点A关于PE的对称点F,当点F恰好落在矩形ABCD的边上时,AF的长为     . 15.(2025春•玉环市期末)如图,在矩形ABCD中,AC与BD交于点O,∠CBD=20°,则∠AOB=    . 16.(2025春•连山区期末)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=120°,AB=11.连接对角线AC,点E,点F分别为射线AB,射线AC上一动点,连接DF,EF.当∠ADF+∠AEF=180°,BE=7时,AF的长为    . 三.解答题(共7小题) 17.(2025•汉川市模拟)如图,在▱ABCD中,AE⊥BC于点E,延长BC至F点,使CF=BE,连接DF.求证:四边形AEFD是矩形. 18.(2025春•利津县月考)如图,在菱形ABCD中,M为CD的中点,AM的延长线与BC的延长线交于点E,F为DC延长线上一点,且CF=CD. (1)求证:△CME≌△DMA; (2)试判断四边形BDEF的形状,并证明你的结论. 19.(2025•织金县三模)如图,在△ABC中,D,E分别是AB,AC的中点,BE=2DE,延长DE到点F,使得EF=BE,连接CF. (1)求证:四边形BCEF是菱形; (2)若CE=2,BC=3,求菱形BCFE的面积. 20.(2025春•靖江市校级月考)如图,四边形AECF是菱形,对角线AC、EF交于点O,点D、B是对角线EF所在直线上两点,且DE=BF,连接AD、AB、CD、CB,∠ADO=45°. (1)求证:四边形ABCD是正方形; (2)若正方形ABCD的面积为32,BF=1,求点F到线段AE的距离. 21.(2025春•献县校级月考)如图,平行四边形ABCD中,E、F分别是BC、AD上的点,AB=3,CE=5. (1)若AE、CF分别是∠BAD、∠BCD的平分线,求证:四边形AECF是平行四边形; (2)若四边形AECF是矩形,且周长为12,求平行四边形ABCD的面积; (3)若四边形AECF是菱形,且平行四边形ABCD的周长是整数,直接写出最大周长. 22.(2025春•文登区期末)如图1,菱形ABCD对角线AC,BD交于点O,点E是AD的中点,连接OE并延长,过点A作AF∥OD,交OE的延长线于点F,连接FD. (1)判断四边形AODF的形状,并说明理由; (2)如图2,连接BE,若∠BAD=120°,AB=4,求BE的长. 23.(2025春•市南区期末)如图①,在等边△ABC中,AB=5,点M、N分别在边AC、BC上,且AM=CN,你能求出线段MN长度的最小值吗? 思路分析:过点C、M分别作MN、BC的平行线,并交于点P,作射线AP.这样就把求线段MN的最小值转化成求线段CP的最小值. 问题解决: (1)求∠CAP的度数; (2)则线段MN的最小值为     . 应用:如图③,某种简易房屋在整体运输前需用钢丝绳进行加固处理,图④是它的示意图,已知△ABC是等腰三角形,四边形BCDE是长方形,AB=AC=CD=4米,∠ACB=30°,MN是一条两端点位置和长度均可调节的钢丝绳,点M在AC上,点N在DE上.在调整钢丝绳端点位置时,其长度也随之改变,但需始终保持AM=DN,钢丝绳MN长度的最小值为     米. 第1章特殊的平行四边形能力培优卷-2025-2026学年数学九年级上册北师大版 参考答案与试题解析 一.选择题(共10小题) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C D D B D C C B 一.选择题(共10小题) 1.(2025春•海门区校级月考)在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点D为斜边BC中点,AD=3,则BC的长为(  ) A.2.5 B.4 C.6 D.10 【解答】解:在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点D为斜边BC中点,AD=3, 则BC=2AD=2×3=6, 故选:C. 2.(2025春•海门区校级月考)如图,在正方形ABCD中,AB=8,E为AD中点,点F在边BC上,连接BE、DF,若∠ADF=2∠ABE,则BF的长为(  ) A.1 B.1.5 C.2 D.2.5 【解答】解:作∠ADF的平分线交AB于点P,连接PF,过点P作PQ⊥DF于点Q,如图所示: ∴∠ADP=∠FDP,∠ADF=2∠ADP,∠PQD=∠PQF=90°, ∵∠ADF=2∠ABE, ∴∠ADP=∠ABE, ∵四边形ABCD是正方形,AB=8, ∴BC=CD=AD=AB=8,∠A=∠ABC=∠C=90°, ∵点E是AD的中点, ∴AE=DEAD=4, 在△ADP和△ABE中, , ∴△ADP≌△ABE(ASA), ∴AP=AE=4, ∴PB=AB﹣AP=4, 即PB=AP=4, 在△ADP和△QDP中, , ∴△ADP≌△QDP(AAS), ∴AP=PQ=4,AD=QD=8, ∴PQ=PB=4, ∵∠PQF=∠ABC=90°, ∴△PQF和△PBF都是直角三角形, 在Rt△PQF和Rt△PBF中, , ∴Rt△PQF≌Rt△PBF(HL), ∴BF=QF, 设BF=QF=a, ∴CF=BC﹣BF=8﹣a,DF=QD+QF=8+a, 在Rt△DFC中,由勾股定理得:CD2+CF2=DF2, ∴82+(8﹣a)2=(8+a)2, 解得:a=2, ∴BF=a=2. 故选:C. 3.(2024秋•山亭区期末)如图,矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,CE∥BD,DE∥AC,若AC=4,则四边形CODE的周长为(  ) A.4 B.6 C.8 D.10 【解答】解: ∵CE∥BD,DE∥AC, ∴四边形CODE是平行四边形, ∵四边形ABCD是矩形, ∴AC=BD=4,OA=OC,OB=OD, ∴OD=OCAC=2, ∴四边形CODE是菱形, ∴四边形CODE的周长为:4OC=4×2=8. 故选:C. 4.(2025春•西城区校级期末)如图,矩形ABCD中,AC=1,调整∠ABC度数后得平行四边形A′BCD′,A′D′交CD于点E,若要求出A′C的长度,则下列说法中正确的是(  ) A.只需知道AB长度即可 B.只需知道A′D′长度即可 C.只需知道EC长度即可 D.只需知道BD′长度即可 【解答】解:对于选项A、B,由于调整∠ABC度数前后,A′D′和AB的长度保持不变,分别与矩形ABCD的长和宽相等.所以这两条线段的长度不能决定调整∠ABC度数后平行四边形A′BCD′的形状. 故选项A、B不符合题意. 设DC=a,AD=b.根据题意,AB=DC=A′B=D′C=a,AD=A′D′=BC=b. 根据勾股定理,AC2=AD2+CD2=a2+b2. 对于选项C,在Rt△A′EC中,A′C2=A′E2+EC2=(b﹣D′E)2+EC2, 在Rt△D′EC中,D′E2=D′C2﹣EC2=a2﹣EC2. ∴A′C2=(b)2+EC2=()2+EC2, A′C2=(b)2+EC2=(b)2+EC2. ∴除了AC和EC之外,还需要知道a或b的值,才能求出A′C的长度. 故选项C也不符合题意. 对于选项D,作D′F∥CD交BC的延长线于F,则D′F⊥BF,易知CED′F为矩形,如图: 在Rt△A′EC中,A′C2=(b﹣D′E)2+EC2, 在Rt△BD′F中,BD′2=BF2+D′F2=(BC+CF)2+EC2=(b+D′E)2+EC2. ∴A′C2+BD′2=2b2+2D′E2+2EC2=2b2+2(D′E2+EC2)=2(b2+a2)=2AC2. ∴A′C. ∴选项D符合题意. 故答案为:D. 5.(2025春•北京期中)如图,在菱形ABCD中,E,F分别是AB,AC的中点,连接EF,若EF=4,则AB的长为(  ) A.2 B.4 C.6 D.8 【解答】解:∵四边形ABCD是菱形, ∴AB=BC, ∵E,F分别是AB,AC的中点,EF=4, ∴EFBC=4, ∴AB=BC=2EF=8, 故选:D. 6.(2025春•海陵区校级月考)如图,四边形ABCD是菱形,AC=8,DB=6,DH⊥AB于H,则DH=(  ) A.2.4 B.4.8 C.12 D.24 【解答】解:设AC交BD于O, ∵四边形ABCD是菱形, ∴AO=OC,BO=OD,AC⊥BD, ∵AC=8,DB=6, ∴AO=4,OB=3,∠AOB=90°, 由勾股定理得AB5, ∵菱形ABCD的面积AC•BD=AB•DH, ∴8×6=5DH, ∴DH4.8, 故选:B. 7.(2025春•威远县校级期末)如图,边长为5的正方形ABCD中,点E、F分别在边BC、CD上,连接AE、AF、EF.已知AF平分∠DFE,BE=2,则DF的长为(  ) A.2 B.4 C. D. 【解答】解:延长FD到G,使FG=FE,连接AG,如图: ∵AF平分∠DFE, ∴∠GFA=∠EFA, ∵AF=AF,FG=FE, ∴△GFA≌△EFA(SAS), ∴AG=AE,GF=EF, ∵四边形ABCD是正方形, ∴AD=AB,∠ADC=∠ADG=90°=∠B, ∴Rt△ADG≌Rt△ABE(HL), ∴DG=BE=2, 设DF=x,则FG=x+2=EF,CF=CD﹣DF=5﹣x, ∵∠C=90°, ∴CE2+CF2=EF2, ∴(5﹣2)2+(5﹣x)2=(x+2)2, 解得x, ∴DF, 故选:D. 8.(2025春•碑林区校级期末)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DE⊥AB于点E,连接OE,若OA=6,菱形ABCD的面积为48,则OE的长为(  ) A.8 B. C.4 D.2 【解答】解:∵AC=2OA=2×6=12,菱形ABCD的面积为48, ∴AC•BD=48, 解得BD=8, ∵DE⊥AB,OB=OD, 在Rt△BDE中,OEBD=4, 故选:C. 9.(2025春•丹阳市期中)如图,点P是矩形ABCD的对角线BD上一点,过点P作MN平行于AB,分别交AD、BC于点M、N,连接AP、CP.若PM=2,BN=4,则图中阴影部分的面积的和为(  ) A.4 B.6 C.8 D.12 【解答】解:如图所示,过点P作EF∥AD, 四边形ABCD是矩形,BD是对角线, ∴S△ABD=S△CBD, ∵EF∥AD,MN∥AB, ∴四边形EBNP,AEPM,MPFD,PNCF是矩形, ∴AM=BN=4, ∴S△EBP=S△PBN,S△MPD=S△PFD, ∴S△矩形AEPM=S△矩形PNCF, ∵AP,PC分别是矩形AEPM和PNCF的对角线, ∴, ∴, ∴阴影部分的面积的和为S△APM+S△PNC=8. 故选:C. 10.(2025春•砚山县期末)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=64°,对角线AC,BD交于点O,E为CD的中点,连接OE,则∠AOE的度数为(  ) A.58° B.122° C.148° D.154° 【解答】解:∵在菱形ABCD中,∠ABC=64°, ∴,∠AOD=90°,O为BD的中点, ∵E为CD的中点, ∴OE是△DBC的中位线, ∴OE∥BC, ∴∠DOE=∠DBC=32°(两直线平行,同位角相等), ∴∠AOE=90°+32°=122°, 综上所述,只有选项B正确,符合题意, 故选:B. 二.填空题(共6小题) 11.(2025春•富锦市期末)如图,四边形ABCD是平行四边形,当  ∠A=90°或AC=BD 时,▱ABCD是矩形.(只能添加一个条件) 【解答】解:因为有一个角是直角的平行四边形是矩形,对角线相等的平行四边形是矩形. 所以可以添加:∠A=90°或AC=BD. 故答案为:∠A=90°或AC=BD. 12.(2025春•樊城区期末)如图,在菱形ABCD中,∠A=120°,对角线BD的长为6,则点D到AB的距离为  3  . 【解答】解:过D作DH⊥BA交BA的延长线于H, ∵四边形ABCD是菱形, ∴BC∥AD,BD平分∠ABC, ∴∠ABC+∠BAD=180°, ∵∠BAD=120°, ∴∠ABC=60°, ∴∠DBH∠ABC=30°, ∵∠DHA=90°, ∴DHBD6=3, ∴点D到AB的距离为3. 故答案为:3. 13.(2025春•柳林县期末)如图1,乳钉纹方鼎是商代的铜鼎,现收藏于山西省博物馆,通高82cm,口边长为50cm的正方形ABCD(图2),O为对角线的交点,则AO=    cm.(结果保留根号) 【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,且边长为50cm, ∴AB=BC=50cm,∠ABC=90°,AOAC, 在Rt△ABC中,由勾股定理得:AC(cm), ∴AOAC(cm). 故答案为:. 14.(2025春•鄞州区期末)如图,矩形ABCD中,AD=8,CD=4,点E在AD上,且AE=5,点P在对角线AC上,作点A关于PE的对称点F,当点F恰好落在矩形ABCD的边上时,AF的长为  2或4  . 【解答】解:如图,连接CE, ∵点A关于PE的对称点F, ∴AE=EF=5, ∵AE=5,AD=8,CD=4, ∴DE=3,AC4, ∴EC5, ∴点F与点C重合, ∴AF=AC=4, 当点F在BC上时,如图,过点F作FH⊥AD于H, ∵四边形ABCD是矩形, ∴AB=CD=4,∠B=∠BAD=90°, ∴四边形ABFH是矩形, ∴HF=AB=4,BF=AH, ∴EH3, ∴AH=2=BF, ∴AF2, 故答案为:2或4. 15.(2025春•玉环市期末)如图,在矩形ABCD中,AC与BD交于点O,∠CBD=20°,则∠AOB= 40°  . 【解答】解:∵四边形ABCD是矩形, ∴AC=BD,∠ABC=90°, ∵AOBD, ∴OA=OB, ∴∠OAB=∠OBA, ∵∠CBD=20°, ∴∠ABO=∠OAB=90°﹣20°=70°, ∴∠AOB=180°﹣70°﹣70°=40°, 故答案为:40°. 16.(2025春•连山区期末)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=120°,AB=11.连接对角线AC,点E,点F分别为射线AB,射线AC上一动点,连接DF,EF.当∠ADF+∠AEF=180°,BE=7时,AF的长为 或  . 【解答】解:①当点E位于线段AB上时,如图中E1,过点F1作F1G⊥AD交AD于点G,过点F1作F1H⊥AB交AB于点H, 则∠F1GD=∠F1HE1=90°, 由条件可知AC平分∠DAB,∠DAB=60°, ∴∠CAB=30°,F1G=F1H,∠GF1H=120°, 则Rt△AF1G≌Rt△AF1H(HL), 则AG=AH, 由条件可知∠GF1E1=120°, ∴∠E1F1H=∠GF1D, 则△E1F1H≌△DF1G(ASA), ∴F1H=GF1,E1H=GD, 设F1H=x,则AF1=2x,, ∵AB=11,BE=7, ∴AE1=4,, ∴, 解得, 则; ②当点E位于射线AB的延长线上时,如图中E2,过点F2作F2M⊥AD交AD于点M,过点F2作F2N⊥AB交AB于点N, 同理可证AN=AM,△E2F2N≌△DF2M(ASA), ∴F2N=MF2,E2N=MD, 设F2N=x,则AF2=2x,, 由条件可知AE2=18,, ∴,解得, 则; 故答案为:或. 三.解答题(共7小题) 17.(2025•汉川市模拟)如图,在▱ABCD中,AE⊥BC于点E,延长BC至F点,使CF=BE,连接DF.求证:四边形AEFD是矩形. 【解答】证明:∵CF=BE, ∴CF+EC=BE+EC. 即 EF=BC. ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AD∥BC,AD=BC, ∴AD∥EF,AD=EF. ∴四边形AEFD是平行四边形. ∵AE⊥BC, ∴∠AEF=90°. ∴平行四边形AEFD是矩形. 18.(2025春•利津县月考)如图,在菱形ABCD中,M为CD的中点,AM的延长线与BC的延长线交于点E,F为DC延长线上一点,且CF=CD. (1)求证:△CME≌△DMA; (2)试判断四边形BDEF的形状,并证明你的结论. 【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是菱形, ∴AD∥BC, ∴∠ECM=∠ADM, ∵M为CD的中点, ∴CM=DM, 在△CME和△DMA中, , ∴△CME≌△DMA(ASA); (2)解:四边形BDEF是矩形,证明如下: ∵四边形ABCD是菱形, ∴AD=BC=CD, 由(1)可知,△CME≌△DMA, ∴CE=AD, ∴CE=BC, ∵CF=CD, ∴四边形BDEF是平行四边形, ∵CD=BC, ∴DF=BE, ∴平行四边形BDEF是矩形. 19.(2025•织金县三模)如图,在△ABC中,D,E分别是AB,AC的中点,BE=2DE,延长DE到点F,使得EF=BE,连接CF. (1)求证:四边形BCEF是菱形; (2)若CE=2,BC=3,求菱形BCFE的面积. 【解答】(1)证明:在△ABC中,D,E分别是AB,AC的中点, ∴DE∥BC,BC=2DE, ∵BE=2DE, ∴BC=BE, ∵BE=EF, ∴BC=EF, ∵DE∥BC, ∴四边形BCFE是平行四边形, ∵BE=FE, ∴四边形BCFE是菱形; (2)解:连接BF,交CE于O, ∵四边形BCFE是菱形, ∴BF⊥CE,OECE=1,OB=OF,BE=BC=3, ∴∠BOE=90°, 在Rt△BOE中,由勾股定理得:OB, ∴BF=2OB=4, ∴S菱形BCFEBF•CE42=4, ∴菱形BCFE的面积为. 20.(2025春•靖江市校级月考)如图,四边形AECF是菱形,对角线AC、EF交于点O,点D、B是对角线EF所在直线上两点,且DE=BF,连接AD、AB、CD、CB,∠ADO=45°. (1)求证:四边形ABCD是正方形; (2)若正方形ABCD的面积为32,BF=1,求点F到线段AE的距离. 【解答】(1)证明:∵菱形AECF的对角线AC和EF交于点O, ∴AC⊥EF,OA=OC,OE=OF, ∵DE=BF, ∴BO=DO, 又∵AC⊥BD, ∴四边形ABCD是菱形, ∵∠ADO=45°, ∴∠DAO=∠ADO=45°, ∵AO=DO, ∴AC=BD, ∴四边形ABCD是正方形. (2)解:∵正方形ABCD的面积为32, ∴, ∴, ∴BO=DO=CO=AO=4, ∴AC=2AO=8, ∵BF=1, ∴OF=BO﹣BF=4﹣1=3, ∵四边形AFCE是菱形, ∴EF=2OE=2OF=6,AC⊥EF, ∴菱形AFCE的面积, 在Rt△AOE中, , 设点F到线段AE的距离为h, ∴菱形AFCE的面积=AE•h=24, 即5h=24, ∴, ∴即点F到线段AE的距离为. 21.(2025春•献县校级月考)如图,平行四边形ABCD中,E、F分别是BC、AD上的点,AB=3,CE=5. (1)若AE、CF分别是∠BAD、∠BCD的平分线,求证:四边形AECF是平行四边形; (2)若四边形AECF是矩形,且周长为12,求平行四边形ABCD的面积; (3)若四边形AECF是菱形,且平行四边形ABCD的周长是整数,直接写出最大周长. 【解答】(1)证明:如图1所示: ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AD∥BC,∠BAD=∠BCD, ∴∠BEA=∠FAE,AF∥CE, ∵AE、CF分别是∠BAD、∠BCD的平分线, ∴∠FAE∠BAD,∠ECF∠BCD, ∴∠FAE=∠ECF, ∴∠BEA=∠ECF, ∴AE∥CF, 又∵AF∥CE, ∴四边形AECF是平行四边形; (2)若四边形AECF是矩形时,如图2所示: ∴∠AEB=∠AEC=90°, ∵四边形AECF周长为12, ∴2(AE+EC)=12, ∵CE=5, ∴AE=1, 在Rt△ABE中,AB=3, 由勾股定理得:BE, ∴BC=BE+CE, ∴平行四边形ABCD的面积为:BC•AE; (3)若四边形AECF是菱形时,如图3所示: ∴AE=AF=CF=CE=5, ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AD=BC, ∴AD﹣AF=BC﹣CE, ∴BE=DF, ∴AD=BC=BE+5, ∴AB=3, ∴平行四边形ABCD的周长是:2(AB+BC)=2(3+BE+5)=2BE+16, ∴当BE为最大时,平行四边形ABCD的周长为最大, 在△ABE中,AB=3,AE=5, 根据三角形三边之间的关系得:AE﹣AB<BE<AE+AB, ∴2<BE<8, ∵平行四边形ABCD的周长是整数, ∴BE必为整数, ∴BE的最大值为7, 平行四边形ABCD周长的最大值为:2BE+16=30. 22.(2025春•文登区期末)如图1,菱形ABCD对角线AC,BD交于点O,点E是AD的中点,连接OE并延长,过点A作AF∥OD,交OE的延长线于点F,连接FD. (1)判断四边形AODF的形状,并说明理由; (2)如图2,连接BE,若∠BAD=120°,AB=4,求BE的长. 【解答】解:(1)四边形AODF是矩形, 理由:∵点E是AD的中点, ∴AE=DE, ∵AF∥OD, ∴∠AFE=∠DOE, 在△AEF和△DEO中, , ∴△AEF≌△DEO(AAS), ∴FE=OE, ∴四边形AODF是平行四边形, ∵四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD交于点O, ∴AC⊥BD, ∴∠AOD=90°, ∴四边形AODF是矩形. (2)如图2,作EH⊥BD于点H,则∠BHE=90°, ∵AB=AD=4,∠BAD=120°, ∴∠ABD=∠ADB(180°﹣120°)=30°, ∵∠AOB=90°, ∴OAAB=2, ∴OB2, ∵AE=DE,BO=DO, ∴EO∥AB,EOAB=2, ∴∠EOH=∠ABD=30°, ∴EHEO=1, ∴OH, ∴BH=OB+OH=23, ∴BE2, ∴BE的长是2. 23.(2025春•市南区期末)如图①,在等边△ABC中,AB=5,点M、N分别在边AC、BC上,且AM=CN,你能求出线段MN长度的最小值吗? 思路分析:过点C、M分别作MN、BC的平行线,并交于点P,作射线AP.这样就把求线段MN的最小值转化成求线段CP的最小值. 问题解决: (1)求∠CAP的度数; (2)则线段MN的最小值为    . 应用:如图③,某种简易房屋在整体运输前需用钢丝绳进行加固处理,图④是它的示意图,已知△ABC是等腰三角形,四边形BCDE是长方形,AB=AC=CD=4米,∠ACB=30°,MN是一条两端点位置和长度均可调节的钢丝绳,点M在AC上,点N在DE上.在调整钢丝绳端点位置时,其长度也随之改变,但需始终保持AM=DN,钢丝绳MN长度的最小值为    米. 【解答】解:(1)过点M作ME∥BC交AB于点E,过点C作CP∥MN交EM的延长线于点P,作射线AP,过点C作CH⊥AP于点H,如图②所示: ∵△ABC是等边三角形,AB=5, ∴AB=BC=AC=5,∠ACB=60°, ∵ME∥BC, ∴∠AME=∠ACB=60°, ∴∠AMP=180°﹣∠AME=120°, ∵PM∥BC,CP∥MN, ∴四边形MNCP是平行四边形, ∴MN=CP,MP=CN, ∵AM=CN, ∴AM=MP, ∴∠CAP=∠MPA, 在△AMP中,∠CAP+∠MPA+∠AMP=180°, ∴2∠CAP+120°=180°, ∴∠CAP=30°; (2)∵CH⊥AP于点H, ∴△ACP是直角三角形, 在Rt△ACH中,∠CAP=30°,AC=5, ∴CHAC, 由(1)可知:MN=CP, ∴当PC最小时,MN为最小, ∵点P在射线AP上运动,根据“垂线段最短”得:当CP⊥AP时,CP为最小, ∴当点P与点H重合时,CP为最小,最小值是线段CH的长, ∴CP的最小值是, ∴线段MN的最小值为, 故答案为:; 应用:连接AD,过点A作AR⊥DE于点R,交BC于点T,过点M作MF∥BC交AB于点F,过点D作DQ∥MN交FM的延长线于点Q,作射线AQ,过点D作DK⊥AQ于点K,如图④所示: ∵∠ACB=30°, ∴∠AMF=∠ACB=30°, ∴∠AMQ=180°﹣∠AMF=150°, ∵MF∥BC,DQ∥MN, ∴四边形MNDQ是平行四边形, ∴MN=DQ,KM=DN, ∵AM=DN, ∴AM=KM, ∴∠MAQ=∠MQA(180°﹣∠AMQ)(180°﹣150°)=15°, ∵MN=DQ, ∴当DQ最小时,MN为最小, ∵点Q在射线AQ上,根据“垂线段最短”得:当DQ⊥AQ时,DQ为最小, ∴当点Q与点K重合时,DQ为最小,最小值是线段DK的长, ∴MN的最小值是线段DK的长, 在矩形BCDE中,CD=4米,∠BCD=∠EDC=90°, ∴AR⊥DE于点R, ∴∠ARD=∠BCD=∠EDC=90°, ∴四边形TRDC是矩形, ∴TR=CD=4米,DR=CT,∠RTC=90°, 在Rt△ABT中,AC=4米,∠ACB=30°, ∴ATAC=2米, 由勾股定理得:CT(米), ∴DR=CT(米), 在Rt△ARD中,AR=AT+TR=2+4=6(米), 由勾股定理得:AD(米), ∵∠ACB=30°,∠BCD=90°, ∴∠ACD=∠ACB+∠BCD=120°, ∵AC=CD=4米, ∴∠CAD=∠CDA(180°﹣∠ACD)(180°﹣120°)=30°, ∴∠KAD=∠MAQ+∠CAD=15°+30°=45°, ∵DK⊥AQ, ∴△AKD是等腰直角三角形, ∴DK=AK, 由勾股定理得:ADDK, ∴DKAD(米). ∴MN的最小值是米. 故答案为:. 第1页(共1页) 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第1章特殊的平行四边形 能力培优卷-2025-2026学年数学九年级上册北师大版
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