内容正文:
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一书多册 互为补充 学习更高效
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数 学
八年级下册
[答案 P16]
第二十一章 四边形
专题5 平行四边形以及特殊平行四边形的性质与判定
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由四边形到平行四边形
1.如图,在△ABC中,F是BC的中点,E是线段AB延长线上的一动点,连接EF,过点C作CD∥AB,与线段EF的延长线交于点D,连接CE,BD.求证:四边形DBEC是平行四边形.
1题图
证明 ∵CD∥AB,
∴∠CDF=∠BEF,∠DCF=∠EBF.
∵F是BC的中点,∴BF=CF.
在△DCF和△EBF中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(∠CDF=∠BEF,,∠DCF=∠EBF,,CF=BF,))
∴△DCF≌△EBF(AAS),∴DC=BE.
∵CD∥BE,∴四边形DBEC是平行四边形.
2.如图,在四边形ABCD中,AC与BD相交于点O,且AO=CO,点E在BD上,满足∠EAO=∠DCO,连接CE.
(1)求证:四边形AECD是平行四边形;
(2)若AB=BC,CD=5,AC=8,求四边形AECD的面积.
2题图
(1)证明:在△AOE和△COD中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(∠EAO=∠DCO,,AO=CO,,∠AOE=∠COD,))
∴△AOE≌△COD(ASA),
∴OE=OD.
又∵AO=CO,
∴四边形AECD是平行四边形.
(2)解:∵AB=BC,AO=CO,
∴OB⊥AC,∴平行四边形AECD是菱形.
∵AC=8,∴CO= eq \f(1,2)AC=4.
在Rt△COD中,由勾股定理,
得OD= eq \r(CD2-CO2)= eq \r(52-42)=3,
∴DE=2OD=6,
∴菱形AECD的面积= eq \f(1,2)AC×DE= eq \f(1,2)×8×6=24.
由平行四边形到特殊平行四边形
3.如图,在▱ABCD中,E是AD的中点,连接BE.BE,CD的延长线相交于点F,连接AF,BD.
(1)求证:四边形ABDF是平行四边形;
(2)若∠BEA+2∠C=180°,求证:四边形ABDF是矩形.
3题图
证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,∴∠BAE=∠FDE.
∵E是AD的中点,∴AE=DE.
在△BEA和△FED中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(∠BAE=∠FDE,,AE=DE,,∠BEA=∠FED,))
∴△BEA≌△FED(ASA),∴AB=DF.
又∵AB∥DF,∴四边形ABDF是平行四边形.
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠BAE=∠C.
∵∠BEA+∠BAE+∠ABE=180°,∠BEA+2∠C=180°,
∴∠BAE=∠ABE,∴BE=AE.
∵四边形ABDF是平行四边形,∴BE= eq \f(1,2)BF.
∵AE= eq \f(1,2)AD,∴BF=AD,∴平行四边形ABDF是矩形.
4.如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,M是BD上任意一点,连接AM并延长至点N,交BC于点H,且AM=MN,连接CN,BN.
(1)求证:OM∥CN;
(2)连接CM,若AD⊥AN,且AC=AB,求证:四边形BNCM是菱形.
4题图
证明:(1)∵四边形ABCD
是平行四边形,∴OA=OC.
∵AM=MN,
∴OM是△ACN的中位线,
∴OM∥CN.
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC.
∵AD⊥AN,∴BC⊥MN.
∵AB=AC,∴BH=CH.
由(1)知OM∥CN,∴∠MBH=∠NCH.
在△MBH和△NCH中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(∠MBH=∠NCH,,BH=CH,,∠BHM=∠CHN,))
∴△MBH≌△NCH(ASA),∴MH=NH,
∴四边形BNCM是平行四边形.
又∵BC⊥MN,∴平行四边形BNCM是菱形.
5.如图,在四边形ABCD中,E,F,G,H分别是AD,BD,BC,AC的中点.
(1)当AB,CD满足什么条件时,四边形EFGH是矩形?证明你的结论;
(2)当AB,CD满足什么条件时,四边形EFGH是菱形?证明你的结论;
(3)当AB,CD满足什么条件时,四边形EFGH是正方形?证明你的结论.
5题图
解:(1)当AB⊥CD时,四边形EFGH是矩形.
证明:∵E,F,G,H分别是AD,BD,BC,
AC的中点,
∴EF∥AB,EF= eq \f(1,2)AB,GH∥AB,
GH= eq \f(1,2)AB,EH∥CD,
∴EF∥GH,EF=GH,∴四边形EFGH是平行四边形.
∵AB⊥CD,∴EF⊥EH,∴∠FEH=90°,
∴平行四边形EFGH是矩形.
(2)当AB=CD时,四边形EFGH是菱形.
证明:∵E,F,G,H分别是AD,BD,BC,AC的中点,
∴EF= eq \f(1,2)AB,HG= eq \f(1,2)AB,FG= eq \f(1,2)CD,EH= eq \f(1,2)CD.
又∵AB=CD,∴EF=FG=GH=EH,
∴四边形EFGH是菱形.
(3)当AB=CD且AB⊥CD时,四边形EFGH为正方形.
证明:由(1)(2)可知四边形EFGH是矩形也是菱形,
∴四边形EFGH是正方形.
特殊平行四边形间的交叉运用
6.如图,在矩形ABCD中,BE平分∠ABC,CE平分∠DCB,BF∥CE,CF∥BE.求证:四边形BECF是正方形.
6题图
证明:∵BF∥CE,CF∥BE,
∴四边形BECF是平行四边形.
又∵在矩形ABCD中,BE平分∠ABC,
CE平分∠DCB,
∴∠EBC=∠ECB=45°,
∴∠BEC=90°,BE=CE,
∴四边形BECF是正方形.
7.(怀化中考)如图,在矩形ABCD中,过对角线BD的中点O作BD的垂线EF,分别交AD,BC于点E,F.
(1)求证:△BOF≌△DOE;
(2)连接BE,DF,求证:四边形EBFD是菱形.
7题图
证明:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠EDO=∠FBO.
∵O是BD的中点,
∴DO=BO.
又∵∠EOD=∠FOB,
∴△BOF≌△DOE.
(2)∵△BOF≌△DOE,∴BF=DE.
∵AD∥BC,即DE∥BF,
∴四边形EBFD是平行四边形.
∵EF⊥BD,
∴平行四边形EBFD是菱形.
8.如图,在矩形ABCD中,E是边BC上一点,DE平分∠ADC,EF∥DC,交边AD于点F,连接BD.
(1)求证:四边形EFDC是正方形;
(2)若BE=1,ED=2 eq \r(2),求BD的长.
8题图
(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,∠ADC=∠C=90°.
∵EF∥DC,
∴四边形EFDC为平行四边形.
∵DE平分∠ADC,∴∠ADE=∠CDE.
∵AD∥BC,
∴∠ADE=∠DEC,
∴∠CDE=∠DEC,
∴CD=CE,∴平行四边形EFDC是菱形.
又∵∠C=90°,∴菱形EFDC是正方形.
(2)解:∵四边形EFDC是正方形,ED=2 eq \r(2),
∴CE=CD=2,∴BC=BE+EC=1+2=3,
∴在Rt△BCD中,BD= eq \r(BC2+CD2)= eq \r(13).
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