内容正文:
第五单元检测
(时间:40分钟 满分:50分)
一、选择题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)
1 正多边形的内角和等于外角和的3倍,则该正多边形的边数是( )
A. 8 B. 7 C. 6 D. 5
2 如图是反映四边形之间关系的结构图,其中①、②、③、④表示需要添加的条件,则下列描述不正确的是( )
A. ①可表示对角线互相垂直
B. ②可表示一组邻边相等
C. ③可表示对角线相等
D. ④可表示对角线相等且互相垂直平分
3 如图,在中,平分交于点,连接,点,分别是,的中点,连接。若,,则的长为( )
A. 4 B. C. 5 D.
4 如图,在矩形中,是的中点,是上一点,且 , ,,则矩形的面积为( )
A. B. C. D.
5 如图,在菱形中,, ,连接,是上一点,连接,以为边在右方作等边,连接。随着点在上运动,的值为( )
A. 1 B. 2 C. D. 无法确定
二、填空题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)
6 四边形具有不稳定性.如图,矩形按箭头方向变形成平行四边形,当变形后图形面积是原图形面积的一半时,则
。
7 如图,正五边形和正六边形有一条公共边,若正六边形的一条对角线与正五边形的一边的夹角为,则的度数为 。
8 如图,在菱形中,,于点,交对角线于点,若,则的值为 。
9 如图,在正方形中,,点,在边上,,分别是,的中点,和交于点,若,则图中阴影部分的面积为 。
10 将矩形与矩形按如图方式放置,点,,共线,点,,共线,连接,取的中点,连接。若,,则的长为 。
三、解答题(本大题共2小题,共20分)
11 (本题满分10分)如图,在中,对角线,交于点,平分,交于点,且 。
(1) 求证:;
(2) 若,,求的面积.
12 (本题满分10分)如图,四边形为矩形,点在边上,四边形为菱形.
(1) 求证:;
(2) 试探究:当矩形长、宽满足什么关系时,菱形为正方形?请说明理由.
参考答案
1. A 【解析】设这个正多边形的边数是n,根据题意,得(n-2)×180°=3×360°,解得n=8,∴该正多边形的边数是8.
2. B
3. A 【解析】∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,∴∠AMB=∠CBM.∵BM平分∠ABC,∴∠ABM=∠CBM,∴∠ABM=∠AMB,∴AB=AM,∵点E,F分别是BM,CM的中点,∴EF是△BMC的中位线,∴BC=2EF=6.∵AM=2DM,∴AB=AM=4.
4. C 【解析】∵四边形ABCD是矩形,∴∠BCD=90°.∵F是BC的中点,∠BEC=90°,∴EF=BF=FC=4 cm,BC=2EF=2×4=8(cm).∵∠ECD=30°,∴∠BCE=90°-∠ECD=90°-30°=60°,∴△CEF是等边三角形.如解图,过点E作EG⊥CF于点G,则EG=EF=×4=2(cm),∴矩形ABCD的面积=8×2=16(cm2).
第4题解图
5. A 【解析】如解图,连接BD,BE,∵△DEF是等边三角形,∴∠EDF=60°,DE=DF=EF.∵四边形ABCD是菱形,∴AB∥CD,BC=CD,∴∠BCD=180°-∠ABC=60°,∴△BCD是等边三角形,∴BD=CD,∠EDF=∠BDC=60°,∴∠BDE+∠BDF=∠BDF+∠CDF,∴∠BDE=∠CDF,在△BDE和△CDF中,∴△BDE≌△CDF(SAS),∴BE=CF,∵菱形的对角线互相垂直且平分,∴AC垂直平分BD,∴DE=BE,∴CF=EF,∴=1.
第5题解图
6. 30 【解析】∵S平行四边形A′B′C′D′=∙S矩形ABCD,∴平行四边形A′B′C′D′的底边A′D′上的高等于A′B′的一半,∴∠A′=30°.
7. 84° 【解析】如解图,易知BE平分∠ABC,则∠ABM==60°,正五边形每个内角的度数为=108°,∴在四边形ABMI中,∠1=360°-60°-108°-108°=84°.
第7题解图
8. 【解析】如解图,连接BD交AC于点O,∵四边形ABCD是菱形,DE⊥AB,AD=13,AC=24,∴AC⊥BD,CD=AD=13,OA=OC=12,AB∥CD,∴DE⊥CD,∴∠DFC+∠BDE=∠BDC+∠BDE=90°,∴∠DFC=∠BDC,∴sin∠DFC=sin∠BDC==.
第8题解图
9. 【解析】如解图,连接GH,过点M作MN⊥GH于点N,延长NM交AD于点Q,∵在正方形ABCD中,点G,H分别是AB,CD的中点,∴四边形GHDA是矩形,∴GH=AD=AB=6,GH∥AD,∴△GMH∽△FME,∴==2,∵MN+MQ=AB=3,∴MN=2,MQ=1,∴S△GHM=GH∙MN=×6×2=6,∴S△EFM=EF∙MQ=×3×1=,S矩形GHDA=3×6=18,∴S阴影部分=S矩形GHDA-S△GHM-S△EFM=18-6-=.
第9题解图
10. 【解析】如解图,延长GH交AD于点M,∵四边形ABCD与四边形CEFG都是矩形,∴CD=CE=FG=1,BC=EF=CG=3,BE∥AD∥FG,∴DG=CG-CD=3-1=2,∠HAM=∠HFG.∵H是AF的中点,∴AH=FH.又∵∠AHM=∠FHG,∴△AMH≌△FGH(ASA).∴AM=FG=1,MH=GH,∴MD=AD-AM=3-1=2,在Rt△MDG中,GM==2,∴GH=GM=.
第10题解图
11. (1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠ABC=∠ADC=60°,∠BAD=
120°.
∵AE平分∠BAD,
∴∠BAE=∠EAD=60°,
∴△ABE是等边三角形,
∴AB=AE;
(2)解:∵=,∴AB=BC.
由(1)得,△ABE是等边三角形,
∴AE=BE=AB=BC,
∴CE=BC,∴AE=CE.
∵∠AEB=60°,
∴∠ACE=∠CAE=30°,
∴∠BAC=90°,
∴AB=AC∙tan 30°=4,
∴S▱ABCD=AB∙AC=4×4=16.
12. (1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=DC,∠B=∠C=90°.
∵四边形AEDF是菱形,
∴AE=DE.
在Rt△ABE和Rt△DCE中,
∴Rt△ABE≌Rt△DCE(HL);
(2)解:当矩形ABCD长宽满足:BC=2AB时,菱形AEDF为正方形.
理由:∵Rt△ABE≌Rt△DCE,
∴BE=CE,
∴BC=2BE=2CE,
∵BC=2AB=2DC,
∴AB=BE,CE=DC.
∵∠B=∠C=90°,
∴∠AEB=∠DEC=45°,
∴∠AED=180°-∠AEB-∠DEC=
90°,
∴菱形AEDF为正方形.
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第五单元 四边形
基础课23 平行四边形与多边形
基础巩固
1 (2025昆山八校联考零模)一个多边形的每个内角均为 ,则这个多边形是( )
A. 七边形 B. 六边形 C. 五边形 D. 四边形
2 (八下练习改编)如图,在平行四边形中, ,则的度数为( )
A. B. C. D.
3 (2025湖北省卷)如图,平行四边形的对角线交点在原点.若,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
4 如图,在中,于点,于点,若,的周长为40,则的长为( )
A. 8 B. 9 C. 12 D. 13
5 (八下习题改编)如图,的对角线,相交于点,点为的中点,连接,交于点,连接,若的面积为36,则的面积为( )
A. 6 B. 2.4 C. 4.5 D. 3
6 如图,在平行四边形中,,为的中点, 。若,则的长为( )
A. B. 3 C. D. 4
7 新考法 条件开放 如图,在中,,分别为,边上的点,连接,,要使,需添加一个条件: 。
8 (2025苏州二模)如图,,是正八边形的两条对角线,则
。
9 (2025新疆)如图,在中,的平分线交于点,若,则 。
10 如图,在四边形中,,于点,于点,垂足分别为,,。
(1) 求证:四边形是平行四边形;
(2) 若,,,求四边形的周长.
11 (八下复习题改编)如图,在中,延长至点,使,连接,交于点。
(1) 求证:;
(2) 过点作,垂足为,若,,求的长.
综合训练
12 (2025安徽)在如图所示的中,,分别为边,的中点,点,分别在边,上移动(不与端点重合),且满足,则下列为定值的是( )
A. 四边形的周长 B. 的大小
C. 四边形的面积 D. 线段的长
13 (2025苏州16题考法) 如图,在中,与对角线垂直且相等,点为边上一点,连接,过点作于点,点在边上,连接,若,,则的最小值为 。
参考答案
1. C 【解析】每个外角的度数是180°-108°=72°,则这个多边形的边数是360°÷72°=5.
2. B 【解析】∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠A=∠C.∵∠A+∠C=120°,∴∠C=60°.
3. C 【解析】∵平行四边形ABCD的对角线交点在原点,∴OA=OC,∴点A与点C关于坐标原点O中心对称.∵点A的坐标是(-1,2),∴点C的坐标是(1,-2).
4. A 【解析】在▱ABCD中,AE⊥BC,AF⊥CD,AB=CD,BC=AD,S▱ABCD=BC∙AE=CD∙AF,∵AE∶AF=2∶3,▱ABCD的周长为40,∴CD∶BC=2∶3,CD+BC=20,∴CD=8,BC=12,∴AB=CD=8.
5. D 【解析】∵▱ABCD的对角线AC,BD相交于点E,∴S△AED=S▱ABCD=×36=9,BE=DE.∵点O为AD的中点,∴S△AEO=S△AED=×9=.∵BE=DE,AO=OD,∴OE∥AB,OE=AB,∴△AGB∽△EGO,∴==2,∴S△AOG=S△AEO=×=3.
6. C 【解析】∵平行四边形ABCD中,E为AB的中点,∴AB=2AE.∵AB=2AD,∴AD=AE.又∵∠DAB=60°,∴△ADE是等边三角形,∴∠DEA=∠ADE=60°,DE=AE=BE,∴∠EDB=∠EBD.∵∠DEA=∠EDB+∠EBD=60°,∴∠EDB=∠EBD=30°,∴∠ADB=∠ADE+∠EDB=90°.∵AD=BC=2,∴AB=4,∴BD===2.
7. AF=CE(答案不唯一) 【解析】若添加AF=CE,∵四边形ABCD为平行四边形,∴AD=BC,AD∥BC.∵AF=CE,∴DF=BE.∵DF∥BE,∴四边形BEDF是平行四边形,∴BF=DE.
8. 【解析】如解图,设正八边形ABCDEFGH的中心为O,连接OF,OD,∵八边形ABCDEFGH为正八边形,∴中心角∠DOF=360°×=90°,设OD=OF=a,∴AE=2a,DF=a,∴AE∶DF=2a∶a=.
第8题解图
9. 2 【解析】∵四边形ABCD是平行四边形,且AD=2,∴BC=AD=2,AB∥CD,∴∠DCE=∠BEC.∵CE平分∠BCD,∴∠BCE=∠DCE,∴∠BCE=∠BEC,∴BE=BC=2.
10. (1)证明:∵AE⊥BD,CF⊥BD,
∴∠AED=∠CFB=90°.
∵AD=BC,AE=CF,
∴Rt△DAE≌Rt△BCF(HL),
∴∠ADE=∠CBF,
∴AD∥BC.
∵AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形;
(2)解:∵EF=2,DF=10,
∴DE=EF+DF=2+10=12.
∵∠AED=90°,AE=5,
∴AD===13.
∵CF⊥BD,CF=AE=5,
∴∠CFD=90°,CD===5.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BC=AD=13,AB=CD=5,
∴四边形ABCD的周长为2(BC+AB)=2×(13+5)=26+10.
11. (1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,AB=DC,
∴∠E=∠DCF.
∵AE=AB,∴AE=DC.
在△AEF和△DCF中,
∴△AEF≌△DCF(AAS);
(2)解:如解图,过点A作AH∥CE交BC于点H,连接GH,则∠BAH=∠E.
∵AD∥BC,∴四边形AHCF为平行四边形,∴AF=CH.
由(1)得△AEF≌△DCF,
∴AF=DF.
∵AD=BC,∴BH=CH.
∵CG⊥AB,
∴GH=BH=BC,
∴∠B=∠BGH.
∵∠BGH=∠BAH+∠AHG,
∠B=2∠E,
∴∠BAH=∠AHG,∴AG=GH.
∵AG=BG=4,
∴BG=3,BC=2GH=2AG=8,
∴在Rt△BCG中,由勾股定理,
得CG===.
第11题解图
12. C 【解析】如解图,连接EG,∵四边形ABCD为平行四边形,∴∠A=∠C,AD=BC,AD∥BC.∵E,G分别为边AD,BC的中点,∴AE=CG.又∵AF=CH,∴△AEF≌△CGH,∴EF=GH,同理可证EH=GF,∴四边形EFGH为平行四边形.∵AE∥BG,且AE=BG,∴四边形ABGE为平行四边形,∴S△EFG=S四边形EFGH=S四边形ABGE=S四边形ABCD,∴S四边形EFGH=S四边形ABCD,∴四边形EFGH的面积为定值,其余选项皆随点F,H的变化而变化,故选C.
第12题解图
13. 2-4 【解析】如解图,取DC的中点G,连接BG,EG,FG,∵DE⊥PC,∴EG=CD.∵四边形ABCD为平行四边形,∴CD=AB=8,AD=BC,AD∥BC.∵AD⊥BD,AD=BD,∴BD⊥BC,BC=BD,∴△BCD为等腰直角三角形,∴BG=CD=EG=4,BG⊥CD.∵BF=2,∴在Rt△BFG中,由勾股定理可得FG==2.∵EF≥FG-EG=2-4,∴当G,E,F三点共线时,EF取得最小值,最小值为2-4.
第13题解图
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基础课24 矩形、菱形和正方形
基础巩固
1 (八下练习改编)如图,四边形是正方形,点在正方形的对角线上.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
2 如图,在菱形中,连接,。若 ,则的度数为( )
A. B. C. D.
3 (武老师 快答 答疑高频试题 次)如图,在菱形中,为的中点,为的中点,,,则的长为( )
A. B. C. D.
4 (2025辽宁)如图,在矩形中,点在边上,,连接,若,,则的长为( )
A. 1 B. 5 C. D.
5 如图,矩形的边,分别落在平面直角坐标系轴和轴上,且,,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
6 如图,在正方形中,两条对角线,相交于点,点是上一点,连接,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
7 (八下习题改编)若菱形的周长为,两对角线之和为,则菱形面积为( )
A. B. C. D.
8 如图,顺次连接矩形四条边的中点得到四边形,若,,则四边形的面积为( )
A. 24 B. 26 C. 28 D. 30
9 (2025平江中学二模)如图,在矩形中,对角线的垂直平分线交直线于点,交直线于点,交直线于点,交直线于点,连接。若,,则的长为( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 8
10 (2025姑苏区一模)如图,在菱形中,为边上一点,且,与交于点。下列结论:;平分;;,其中正确的是( )
A. ①②③④ B. ①②④ C. ①③④ D. ①②③
11 (八下复习题改编)如图,在矩形中,对角线,相交于点,点在上,垂直平分,若,则矩形的周长为 。
12 (2025扬州)如图,在中,对角线的垂直平分线与边,分别相交于点,,连接,。
(1) 求证:四边形是菱形;
(2) 若,,平分,求的长.
综合训练
13 综合与实践
数学活动课上,老师让同学们探讨矩形、正方形的剪拼和平移问题.如图①,四边形和都是正方形纸片,点,,在同一条直线上,若沿着,分别将纸片剪开,然后将平移至,平移至。
初步探究
(1) 求证:①四边形是正方形;②当与交于点时,;
深入探究
(2) 如图②,将四边形和由正方形都改为矩形,且,当四边形为矩形时,试探究和之间的数量关系,并说明理由.
参考答案
1. B 【解析】∵四边形ABCD是正方形,∴∠ACD=45°.∵CE=CD,∴∠CED=∠CDE=×(180°-45°)=67.5°,∴∠AED=180°-67.5°=112.5°.
2. C 【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴AB∥CD,AC⊥BD,∴∠DCA=∠1=20°,∴∠2=90°-∠DCA=70°.
3. C 【解析】由题意可得,MO是△BCD的中位线,BM=BC,∴DC=2OM=4.∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=4,∴BM=BC=2,由勾股定理可得AM===2.
4. D 【解析】∵四边形ABCD为矩形,AB=3,AE=4,BE=BC,∴∠BAD=∠CDA=90°,CD=AB=3,∴BE==5,∴BC=AD=BE=5,∴DE=AD-AE=1,∴在Rt△CDE中,CE==.
5. B 【解析】∵矩形AOBC的边AO,BO分别落在平面直角坐标系y轴和x轴上,∴∠AOB=∠OAC=∠OBC=90°,∴BC⊥x轴,AC⊥y轴.∵AO=3,AB=5,∴AC=OB===4,BC=AO=3,∴C(4,3).
6. A 【解析】如解图,过点O作OF⊥BC于点F,∵四边形ABCD是正方形,AB=4,∴BC=AB=4,∠OBC=∠OCB=45°,∴△OBC是等腰直角三角形,∴OF=BF=CF=BC=2.∵BE=1,∴EF=BF-BE=2-1=1,在Rt△OEF中,由勾股定理得OE===.
第6题解图
7. C 【解析】如解图,∵菱形的周长为40 cm,∴菱形的边长为10 cm,AC⊥BD,AO=CO,BO=DO,∵对角线的和为28 cm,∴AO+BO=14 cm,∴(AO+BO)2=196 cm2.∴AO2+BO2+2AO∙BO=196 cm2.∵AO2+BO2=100 cm2,∴2AO∙BO=96 cm2=AC×BD,∴S菱形ABCD=AC∙BD=96 cm2.
第7题解图
8. D 【解析】∵四边形ABCD是矩形,AB=6,BC=10,∴∠A=∠B=∠C=∠D=90°,AB=CD=6,AD=BC=10.∵E,F,G,H分别是AB,BC,CD,AD的中点,∴AH=DH=BF=CF=5,AE=BE=DG=CG=3,∴S四边形EFGH=S矩形ABCD-4S△AEH=6×10-4××5×3=30.
9. C 【解析】在Rt△ABE中,AB=4,BE=3,由勾股定理得AE===5.∵直线FH是线段AC的中垂线,∴AE=CE,∴∠EAC=∠ECA.又∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∴∠HAC=∠ECA,∴∠EAC=∠HAC.又∵AC⊥EH,∴∠AEH=∠AHE,∴AE=AH=5.∵AD∥BC,∴△FBE∽△FAH,∴=,∴=,解得BF=6.
10. A 【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC,AB=CD.∵DE=CD,∴DE=AB,∴四边形ABED是等腰梯形,∴AE=BD,故①正确;∵AD∥BC,∴∠AEB=∠DAE.∵DA=DC=DE,∴∠DAE=∠DEA,∴∠DEA=∠AEB,∴EA平分∠BED,故②正确;∵四边形ABCD是菱形,∴∠ADB=∠BDC,∠ADC=∠ABE.∵四边形ABED是等腰梯形,∴∠ABE=∠BED=∠ADC.∵∠AED=∠AEB,∴∠ADF=∠AED.∵∠DAF=∠DAE,∴△ADF∽△AED,∴=,∴AD2=AF∙AE,故③正确;∵∠BEF=∠BDC,∠EBF=∠DBC,∴△BEF∽△BDC,∴=,∴BE∙BC=BF∙BD,故④正确.故选A.
11. 4+4 【解析】∵四边形ABCD是矩形,∴OA=OB.∵AE垂直平分BO,∴OE=BE=OB=OA,∴∠OAE=30°,∴∠AOB=60°,∴△AOB是等边三角形,∴∠BAO=60°,AB=OA=OB.∵AE=,∴AB=2,BC=AB∙tan 60°=2,∴矩形ABCD的周长为2(AB+BC)=4+4.
12. (1)证明:∵直线EF是AC的垂直平分线,
∴EA=EC,FA=FC,OA=OC,∠AOE=∠COF=90°.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠OAE=∠OCF,
在△OAE和△OCF中,
∴△OAE≌△OCF,
∴EA=FC,
∴EA=EC=FA=FC,
∴四边形AFCE是菱形;
(2)解:∵四边形ABCD是平行四边形,AB=3,BC=5,
∴CD=AB=3,∠D=∠B.
∵四边形AFCE是菱形,
∴∠ACB=∠ACE,
∵CE平分∠ACD,
∴∠ACE=∠DCE,
∴∠DCE=∠BCA,
又∵∠D=∠B,
∴△CDE∽△CBA,
∴=,
∴=,
∴DE=.
13. (1)证明:①由平移的性质可知AH=IF,AI=HF,BH=GF,
∴四边形AHFI是平行四边形.
∵四边形ABCD和四边形CEFG都是正方形,
∴CE=EF=GF,AB=BC.
∵BH=GF,
∴BH=CE,
∴AB=BC=HE.
∵∠B=∠E=90°,
∴△ABH≌△HEF(SAS),
∴AH=HF,∠AHB=∠HFE,
∴四边形AHFI是菱形.
∵∠FHE+∠HFE=90°,
∴∠AHB+∠FHE=90°,
∴∠AHF=90°,
∴四边形AHFI为正方形;
②∵四边形AHFI是正方形,
∴∠OFI=90°,
∴∠IFG+∠GFO=90°.
∵FG⊥IO,
∴∠GIF+∠IFG=90°,
∴∠GFO=∠GIF.
∵∠IGF=∠FGO=90°,
∴△IGF∽△FGO,
∴=,
∴FG2=OG∙IG;
(2)解:EF=CE.
理由:∵四边形ABCD和四边形CEFG都是矩形,
∴∠B=∠E=90°,GF=CE,
当四边形AHFI为矩形时,∠AHF=90°,
∴∠AHB+∠EHF=90°.
∵∠HFE+∠EHF=90°,
∴∠AHB=∠HFE,
∴△ABH∽△HEF,
∴=.
同(1)可得BH=GF=CE,
∴BC=HE,
∴=.
∵BC=AB,
∴=,
∴EF=CE.
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