内容正文:
第一章 特殊平行四边形
章末复习
达标训练
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目 录
选择题
填空题
解答题
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1. 如图,四边形OBCD是正方形,O,D两点的坐标分别是(0,0),(0,6),点C在第一象限,则点C的坐标是 ( )
A.(6,3) B.(3,6) C.(0,6) D.(6,6)
D
【解析】∵四边形OBCD是正方形,
∴OB=BC=CD=OD,
∠CDO=∠CBO=90°.
∵O,D两点的坐标分别是(0,0),(0,6),
∴OD=6,∴OB=BC=CD=6,
∴C的坐标为(6,6). 故选D.
一、选择题
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2. (黑龙江大庆期中)下列说法:①对角线互相垂直的四边形是菱形;②对角线相等的平行四边形是矩形;③对角线互相垂直平分的四边形是正方形;④两组对角相等的四边形是平行四边形. 其中正确的有 ( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
B
【解析】对角线互相垂直的平行四边形是菱形,故①错误;对角线相等的平行四边形是矩形,故②正确;对角线互相垂直平分的四边形是菱形,不一定是正方形,故③错误;如图,四边形 ABCD 中,∠A=∠C,∠B=∠D,∠A+∠C+∠B+∠D=360°,∴∠A+∠B=180°,∴AD⫽BC,同理可得 AB⫽CD,∴四边形ABCD为平行四边形,故④正确. 故选B.
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3. 【新趋势 动点探究题】如图,在矩形ABCD中,BC=20 cm,点P和点 Q分别从点B和点D同时出发,按逆时针方向沿矩形 ABCD的边运动,点P和点Q的速度分别为3 cm/s和2 cm/s,当四边形 ABPQ初次为矩形时,点 P 和点 Q运动的时间为 ( )
A. 2 s B. 3 s C. 4 s D. 5 s
【解析】设四边形ABPQ初次成为矩形时运动时间为x s,
由BP=AQ得3x=20-2x. 解得x=4. 故选C.
C
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4. 如图,在矩形ABCD中,AB=2 cm,对角线AC与BD相交于点O,DE⊥AC,垂足为E,OE=CE,则BC的长为 ( )
A. 2 cm B. 4 cm C. 2 cm D. 2 cm
A
【解析】∵四边形ABCD是矩形,
∴OA=OC=AC,OD=BD,AC=BD,CD=AB=2 cm,
∴OA=OD=OC.
∵DE⊥AC,OE=CE,∴OD=CD=2 cm,
∴BD=2OD=4 cm,
∴BC==2 cm. 故选A.
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5. (辽宁鞍山期末)如图,两张3 cm宽的等宽纸条交叉叠放在一起,下列说法正确的是 ( )
A. 四边形ABCD一定是菱形
B. 四边形ABCD不可能是正方形
C. 四边形ABCD的面积一定是9 cm2
D. 四边形ABCD的边长一定是3 cm
A
【解析】由图可知,过A点作AE⊥BC于E,AF⊥CD于F.∵两条纸条宽度相等,∴AE=AF=3 cm. ∵AB⫽CD,AD⫽BC,∴四边形ABCD是平行四边形,∵S四边形ABCD=BC×AE=CD×AF. 又∵AE=AF,∴BC=CD,∴四边形ABCD为菱形,故A选项正确;∵只有当AB⊥BC时,四边形 ABCD 是正方形,∴四边形 ABCD 可能是正方形,故B选项说法错误;只有当四边形ABCD是正方形时,四边形ABCD的面积才是9 cm2,故C选项说法错误;∵AE=AF=3 cm,∴四边形 ABCD 的边长不一定是 3 cm,故 D 选项说法错误. 故选A.
E
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6. 如图,在正方形ABCD中,E为对角线AC上一点,连接DE,过点E作EF⊥DE,交BC延长线于点F,以DE,EF为邻边作矩形DEFG,连接CG. 在下列结论中,正确的是 ( )
①DE=EF;
②△DAE≌△DCG;
③AC⊥CG;
④CE=CF.
A. ②③④ B. ①②③ C. ①②④ D. ①③④
B
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【解析】①如图,过点 E 作 EM⊥BC 于点 M,过点 E 作EN⊥CD于点N.
∵四边形ABCD是正方形,∴∠BCD=90°,∠ECN=45°,
∴∠EMC=∠ENC=∠BCD=90°,∴NE=NC,
∴四边形EMCN为正方形,∴EM=EN.
∵四边形DEFG是矩形,∴∠DEN+∠NEF=∠FEM+∠NEF=90°,
∴∠DEN=∠FEM. ∴△DEN≌△FEM(ASA),∴ED=EF,故①正确;
②由①知,矩形DEFG为正方形,∴DE=DG,∠EDC+∠CDG=90°.
∵四边形ABCD是正方形,∴AD=CD,∠ADE+∠EDC=90°,
∴∠ADE=∠CDG. ∴△DAE≌△DCG(SAS),故②正确;
③根据②得∠DAE=∠DCG=45°,∴∠ACG=∠DCG+∠ACD=90°,
∴AC⊥CG,故③正确;
④当 DE⊥AC 时,点 C 与点 F 重合,∴CE 不一定等于 CF,故④错误.
综上所述,①②③正确. 故选B.
M
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7. 如图,公路AC,BC互相垂直,公路AB的中点M与点C被湖隔开. 若测得AB的长为1.6 km,则M,C两点间的距离为________km.
0.8
二、填空题
【解析】∵AC⊥BC,
∴∠ACB=90°.
∵点M是AB的中点,
∴CM=AB=0.8 km,
∴M,C两点间的距离为0.8 km.
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8. (陕西西安新城阶段练习)如图,在菱形ABCD中,∠A=40°,则∠CBD的度数为________.
70°
【解析】∵四边形ABCD 是菱形,
∴∠A=∠C=40°,CD=CB,
∴∠CBD=∠CDB=×(180°-40°)=70°.
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9. 如图,矩形ABCD 的对角线AC,BD相交于点O,DE⫽AC,CE⫽BD. 若AC=10,则四边形OCED的周长是________.
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【解析】∵DE⫽AC,CE⫽BD,
∴四边形OCED是平行四边形,
∴OC=DE,OD=CE.
∵矩形 ABCD 的对角线 AC,BD相交于点O,
∴OC=AC=5,OD=BD,BD=AC,
∴OC=OD=5,∴平行四边形 OCED 是菱形,
∴菱形 OCED 的周长=4OC=4×5=20.
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10. (贵州铜仁中考)如图,四边形 ABCD 为菱形,∠ABC= 80°,延长BC到E,在∠DCE 内作射线 CM,使得∠ECM= 30°,过点 D 作 DF⊥CM,垂足为 F. 若 DF= ,则 BD 的长为________. (结果保留根号)
H
【解析】如图,连接AC,交BD于点H.
由菱形的性质得∠ADC=∠ABC=80°,∠DCE=80°,∠CHD=90°,
又∵∠ECM=30°,∴∠DCF=50°.
∵DF⊥CM,∴∠CFD=90°,∴∠CDF=40°.
又∵四边形ABCD是菱形,∴BD平分∠ADC,∴∠CDH=40°,
∵∠CHD=∠CFD,∠HDC=∠FDC,DC=DC,
∴△CDH≌△CDF(AAS),∴DH=DF= 6,∴BD=2DH=2.
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11.(山东济南中考)如图,在菱形ABCD中,E,F是对角线AC上两点,连接DE,DF,∠ADF=∠CDE. 求证:AE=CF.
证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴DA=DC,
∴∠DAC=∠DCA.
∵∠ADF=∠CDE,
∴∠ADF-∠EDF=∠CDE-∠EDF,
∴∠ADE=∠CDF.
∴△DAE≌△DCF(ASA),
∴AE=CF.
三、解答题
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12.(山西中考)如图,在矩形ABCD中,AC是对角线.
(1)实践与操作:利用尺规作线段 AC 的垂直平分线,垂足为点 O,交边 AD 于点 E,交边BC于点F;(要求:尺规作图并保留作图痕迹,不写作法,标明字母)
(2)猜想与证明:试猜想线段AE与CF的数量关系,并加以证明.
解:(1)如图所示.
(2)AE=CF. 证明如下:
∵四边形 ABCD 是矩形,∴AD⫽BC,∴∠EAO=∠FCO,∠AEO=∠CFO.
∵EF是AC的垂直平分线,∴AO=CO.
∴△AOE≌△COF(AAS),∴AE=CF.
O
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13.【新趋势 动点探究题】如图,在△ABC中,∠B=90°,AC=60 cm,∠A=60°,点D从点C出发沿CA方向以4 cm/s的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向以2 cm/s的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动 . 设点D,E 运动的时间是 t s(0<t≤15). 过点 D 作DF⊥BC于点F,连接DE,EF.
(1)求证:四边形AEFD为平行四边形;
(2)①当t=_____时,四边形AEFD为菱形;
②当t=_____时,四边形DEBF为矩形.
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解:(1)证明:由题意可知CD=4t cm,AE=2t cm.
∵∠B=90°,∠A=60°,∴∠C=30°.
∵DF⊥BC,∴∠DFC=90°,∴DF=DC=2t cm.∴AE=DF.
又∵∠B=90°,∴AE⫽DF,∴四边形AEFD为平行四边形.
(2)①由(1)知四边形AEFD为平行四边形,要使▱AEFD为菱形,则需 AE=AD,即 2t=60-4t,解得 t=10. ∴当 t=10时,四边形AEFD为菱形. 故答案为:10.
②要使四边形DEBF为矩形,则∠DEB=∠B=∠DFB=90°,
∴∠AED=90°. 又∵∠A=60°,∴∠ADE=30°,∴AD=2AE,即60-4t=4t,解得 t=. 即当 t=时,四边形 DEBF 为矩形. 故答案为:.
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14.【新趋势 探究性问题】在△ABC 中,∠BAC=90°,AB=AC,点 D 为直线 BC 上一动点(点D不与B,C重合),以AD为边在AD右侧作正方形ADEF,连接CF.
【观察猜想】(1)如图1,当点D在线段BC上时,
①BC与CF的位置关系为___________;
②BC,CD,CF之间的数量关系为_____________.
BC⊥CF
BC=CD+CF
解:(1)①∵AB=AC,∠BAC=90°,∴∠ABD=∠ACB=45°.
∵四边形ADEF是正方形,∴AD=AF,∠DAF=90°,
∴∠BAD=∠CAF=90°-∠DAC,∴△BAD≌△CAF(SAS),∴∠ABD=∠ACF=45°,
∵∠BCF=∠ACB+∠ACF=45°+45°=90°,∴BC⊥CF. 故答案为:BC⊥CF.
②∵△BAD≌△CAF,∴BD=CF,∴BC=CD+BD=CD+CF.故答案为:BC=CD+CF.
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【数学思考】(2)如图2,当点D在线段CB的延长线上时,结论①,②是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请你写出正确结论并证明.
解:(2)结论①,即BC⊥CF成立,结论②,即BC=CD+CF不成立,BC=CD-CF. 证明如下:
∵AB=AC,∠BAC=90°,∴∠ABC=∠ACB=45°.
∵四边形ADEF是正方形,∴AD=AF,∠DAF=90°,
∴∠BAD=∠CAF=90°-∠BAF,∴△BAD≌△CAF(SAS),
∴∠ABD=∠ACF,BD=CF.
∵∠ACF=∠ABD=180°-∠ABC=180°-45°=135°,
∴∠BCF=∠ACF-∠ACB=135°-45°=90°,∴BC⊥CF,∴结论①成立;
∵BC=CD-BD=CD-CF,∴结论②不成立,BC=CD-CF.
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【拓展延伸】(3)如图3,当点D在线段BC的延长线上时,延长 BA 交 CF 于点 G,连接GE. 若已知 AB=2,CD=BC,则 GE 的长为________.
H
M
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解:(3)如图,过点A作AH⊥BC于点H,过点E作EM⊥BD
于点M,EN⊥CF于点N.
∵∠BAC=90°,AB=2,AB=AC,
∴在Rt△ABC中,BC==4,∴CD=BC=1.
∵AH⊥BC,∴AH=BC=BH=CH=2,∴DH=CH+CD=3.
在正方形ADEF中,AD=DE=AF,∠ADE=∠DAF=90°,
∵∠BAC=90°,∴∠BAC+∠CAD=∠DAF+∠CAD,即∠BAD=∠CAF.
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M
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∴△DAB≌△FAC(SAS),∴∠ABD= ∠ACF,∴∠ACB+∠ACF=∠ACB+∠ABD=90°,∴BC⊥CF.
∵EM⊥BD,EN⊥CF,∴四边形 CMEN 是矩形,
∴NE=CM,EM=CN.
∵∠ADE=90°,∴∠ADH+∠EDM=90°.
∵∠EMD=90°,∴∠EDM+∠DEM=90°,∴∠ADH=∠DEM,∴△ADH≌△DEM(AAS),∴EM=DH=3,DM=AH=2,∴CN=EM=3,EN=CM=CD+DM=3.
∵∠ABC=45°,∴∠BGC=45°,∴△BCG 是等腰直角三角形,∴CG=BC=4,∴GN=CG-CN=1.
在Rt△EGN中,GE=== 10.故答案为:.
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