内容正文:
专题29 多边形、平行四边形
一、选择题(共8小题)
1.(2025•沈北新区二模)若一个多边形的每个内角都是相邻外角的2倍,则这个多边形的边数为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
2.(2025•大姚县模拟)一个十三边形的外角和等于( )
A.2340° B.1980° C.990° D.360°
3.(2025•路北区二模)将多边形的边数由n条增加到(n+x)条后,内角和增加了540°,则x的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(2025•铁东区校级模拟)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,E是AB的中点,连接OE,若OE=2cm,则AD的长为( )
A.2cm B.4cm C.8cm D.12cm
5.(2025•路南区校级三模)如图,在平行四边形ABCD中,AB=5,BC=9,AE平分∠BAD交BC于点E,点O为BD的中点,连接EO并延长交AD于点F,则AF的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
6.(2025•广元)如图,在平行四边形ABCD中,AB=8,对角线AC,BD交于点O,点P是AB的中点,连接DP,点E是DP的中点,连接OE,则OE的长是( )
A.1 B. C.2 D.4
7.(2025•南阳二模)如图,▱ABCD的对角线AC,BD相交于点O,∠ADC的平分线与边AB相交于点P,E是PD的中点,若AD=4,CD=6,则EO的长为( )
A.1 B. C. D.2
8.(2025•安阳二模)如图,已知四边形ABCD是平行四边形,BC=4,A(0,2),C(2,0),点M是AD上一动点,N为AB的中点,连接MN,MC,当MN=MC时,点M的坐标为( )
A. B. C. D.(1,2)
二、填空题(共8小题)
9.(2024•商南县三模)若从n边形的一个顶点出发,可以画出4条对角线,则n的值是 ,
10.(2025•双流区校级模拟)如图,直线OQ与正五边形ABCDE两边交于O、Q两点,则∠1+∠2的度数为 .
11.(2025春•浦东新区校级月考)一个多边形的内角和是它的外角和的3倍,则这个多边形是 边形.
12.(2025•陕西)如图,在▱ABCD中,AB=4,BC=6,∠B=60°,点E,N,F,M分别在边AB,BC,CD,DA上,且EF,MN将▱ABCD分成面积相等的四部分.若BE=1,则MN的长为 .
13.(2025•永寿县二模)如图,在▱ABCD中,∠BCD=3∠D,连接AC,BO⊥AC于点O,点E、F是OB上两点,连接AF、CE,若OE=OC=2,OA=OF=3,则的值为 .
14.(2025•沂水县校级模拟)如图,在四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,其中AB=CD,请你再添加一个条件,使四边形ABCD为平行四边形,可以添加的条件是 .
15.(2025•凉州区校级二模)如图,在▱ABCD中,BE平分∠ABC,AC与BE相交于点F.若BC=2AB,△AEF的面积为2,则图中阴影四边形EFCD的面积为 .
16.(2025•西湖区模拟)如图,在▱ABCD中,过点D作DE⊥AB于点E,作∠DCB的平分线交DE于F,且DE=CD,若DF=6,AE=9,则BE的长为 .
三、解答题(共6小题)
17.(2024•凤阳县一模)【观察思考】如图,五边形ABCDE内部有若干个点,用这些点以及五边形ABCDE的顶点ABCDE把原五边形分割成一些三角形(互相不重叠).
【规律总结】
(1)填写下表:
五边形ABCDE内点的个数
1
2
3
4
…
n
分割成的三角形的个数
5
7
9
…
【问题解决】
(2)原五边形能否被分割成2023个三角形?若能,求此时五边形ABCDE内部有多少个点;若不能,请说明理由.
18.(2025•莱芜区三模)如图,在▱ABCD中,点E、F在BD上,且DE=BF,求证:∠AED=∠CFB.
19.(2025•福州校级一模)如图,平行四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,EF过点O且与AB、CD分别交于点E、F.求证:OE=OF.
20.(2025•台江区校级三模)如图,平行四边形ABCD中E,F是直线AC上两点,且AE=CF.求证:BE∥DF.
21.(2025•曾都区一模)如图所示,在▱ABCD中,AE⊥BD,CF⊥BD,垂足分别为E,F,求证:BE=DF.
22.(2025•杭州模拟)在▱ABCD中,点E在CD边上,点F在AB边上,连接AE、CF、DF、BE,∠DAE=∠BCF.
(1)如图1,求证:DE=BF;
(2)如图2,设AE交DF于点G,BE交CF于点H,连接GH,若E是CD边的中点,在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图中以GH为边的所有平行四边形.
参考答案
一、选择题(共8小题)
1.【答案】C
【分析】设多边形的一个外角是x°,则相邻的内角是2x°,根据邻补角的定义得出x+2x=180,即可求出x,再根据多边形内角和定理即可求出多边形的边数.
【解答】解:设多边形的一个外角是x°,则相邻的内角是2x°,
根据题意得x+2x=180,
解得x=60,
所以多边形的每个内角是180°,
设这个多边形的边数为n,
则(n﹣2)×180°=120°n,
解得n=6,
故选:C.
2.【答案】D
【分析】根据多边形的外角和为360°即可求解.
【解答】解:根据多边形的外角和性质可知:多边形的外角和为360°;
故选:D.
3.【答案】C
【分析】根据多边形的内角和定理即可求出答案.
【解答】解:n边形的内角和是(n﹣2)•180°,(n+x)边形的内角和是(n+x﹣2)•180°,
则(n+x﹣2)•180°﹣(n﹣2)•180°=540°,
解得:x=3,
故选:C.
4.【答案】B
【分析】根据题意可得O是BD的中点,利用三角形的中位线的性质即可求解.
【解答】解:在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,
∴对角线AC、BD互相平分,
∴O是BD的中点,
又∵E是AB的中点,OE=2cm,
∴OE是△ABD中位线,
∴,
∴AD=2OE=4cm.
故选:B.
5.【答案】B
【分析】在平行四边形ABCD中,AB=5,BC=AD=9,AD∥BC,得出∠DAE=∠AEB,∠FDO=∠OBE,结合AE平分∠BAD,证明AB=BE=5,再证明△FDO≌△EBO,得出DF=BE=5,即可求解.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BC=AD,AD∥BC,
∴∠DAE=∠AEB,∠FDO=∠OBE,
∵AE平分∠BAD,
∴∠DAE=∠BAE,
∴∠BEA=∠BAE,
∴AB=BE=10,
∵点O为BD的中点,
∴BO=DO,
在△FDO与△EBO中,
,
∴△FDO≌△EBO(ASA),
∴DF=BE=5,
∴AF=AD﹣DF=9﹣5=4,
故选:B.
6.【答案】C
【分析】由平行四边形的性质得BO=DO,因为AB=8,点P是AB的中点,所以BP=AP=4,由点O是DB的中点,点E是DP的中点,根据三角形中位线定理得OEBP=2,于是得到问题的答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,对角线AC,BD交于点O,
∴BO=DO,
∵AB=8,点P是AB的中点,
∴BP=APAB=4,
∵点O是DB的中点,点E是DP的中点,
∴OEBP=2,
故选:C.
7.【答案】A
【分析】由平行四边形的性质得AB∥CD,AB=CD=6,OD=OB,则∠APD=∠CDP,而∠ADP=∠CDP,所以∠APD=∠ADP,则AP=AD=4,求得PB=AB﹣AP=2,由E是PD的中点,O是BD的中点,根据三角形中位线定理得EOPB=1,于是得到问题的答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,对角线AC,BD相交于点O,
∴AB∥CD,AB=CD=6,OD=OB,
∴∠APD=∠CDP,
∵DP平分∠ADC,
∴∠ADP=∠CDP,
∴∠APD=∠ADP,
∴AP=AD=4,
∴PB=AB﹣AP=6﹣4=2,
∵E是PD的中点,O是BD的中点,
∴EOPB=1,
故选:A.
8.【答案】D
【分析】先根据平行四边形性质确定点B坐标,进而得出AB中点N坐标,设出点M坐标,利用MN=MC,结合两点间距离公式列方程求解.
【解答】解:∵平行四边形ABCD中,BC=4,C(2,0),A(0,2),且AO⊥BC(O为坐标原点 ),
∴B(﹣2,0),AD∥BC,
∵N为AB中点,A(0,2),B(﹣2,0),
∴N(﹣1,1).
设M(x,2),
∵MN=MC,
∴(x+1)2+(2﹣1)2=(x﹣2)2+(2﹣0)2,
解方程得x=1,
∴M(1,2),
故选:D.
二、填空题(共8小题)
9.【答案】7
【分析】可根据n边形从一个顶点引出的对角线与边的关系n﹣3,列方程求解.
【解答】解:∵多边形从一个顶点引出的对角线与边的关系n﹣3,
∴n+3=4,
解得n=7.
故答案为:7.
10.【答案】144°
【分析】先根据多边形的每个内角都相等和多边形内角和公式,求出每个内角的度数,再根据四边形的内角和是360°,求出答案即可.
【解答】解:∵五边形ABCDE是正五边形,
∴每个内角的度数为:,
∴∠A=∠E=108°,
∵∠A+∠E+∠1+∠2=360°,
∴∠1+∠2=360°﹣108°﹣108°=144°,
故答案为:144°.
11.【答案】八
【分析】根据多边形的内角和定理,多边形的内角和等于(n﹣2)•180°,外角和等于360°,然后列方程求解即可.
【解答】解:设多边形的边数是n,根据题意得,
(n﹣2)•180°=3×360°,
解得n=8,
∴这个多边形为八边形.
故答案为:八.
12.【答案】.
【分析】首先通过构造垂线AH⊥BC得到直角三角形ABH,利用∠B=60°的锐角三角函数求得AH,接着计算得到平行四边形总面积,得每部分面积为,然后借对称性证△DFM≌△BEN,得DF=1、DM=BN.由平行四边形的对称性与面积平衡再设BN=x,用△BEN与△AEM的面积列方程,解得BN=4.5,推得AM=1.5、CF=3.最后过M作MP⊥BC构直角三角形,用勾股定理得.
【解答】解:过A作AH⊥BC于点H,
∵∠B=60°,
∴在Rt△ABH中,,
∴,
∵EF,MN将▱ABCD分成面积相等的四部分,
∴每部分面积为,交点即为平行四边形的中心O,
在▱ABCD中,AB=4,BC=6,∠B=60°,AD∥BC,
∴AD=BC=6,AB=CD=4,∠B=∠D=60°,∠ABD=∠DBC,
连接BD,
∴BD经过中心点O,
∴OB=OD,
∵∠DOF=∠EOB,
∴△DOF≌△EOB(AAS).
同理得:△DOM≌△BON(AAS),
∴BN=DM,DF=BE=1.
设BN=x,
过E作EQ⊥BC于点Q,
在Rt△EBQ中,,
∴,
过E作EG⊥AM于MA延长线上点G,
又∵∠A=120°,
∴∠GAE=180°﹣120°=60°,且AE=AB﹣BE=4﹣1=3.
在Rt△EGA中,,
∴S△AEM,
又∵平行四边形的对称性与面积平衡可得,S△BEN=S△AEM,
∴,
解得x=4.5,
∴AM=6﹣x=6﹣4.5=1.5.
过M作MP⊥BC交BC于P,过A作AH⊥BC于点H,
则,
∴HP=AM=1.5,.
∴PN=BN﹣BH﹣HP=4.5﹣2﹣1.5=1.
在Rt△MPN中,由勾股定理:;
故答案为:.
13.【答案】.
【分析】根据等腰三角形的性质,,再证明△ABC∽△BCE,得到,设BF=x,则BE=BF+EF=BF+(OF﹣OE)=x+(3﹣2)=x+1,由此列式得到BE=4,即可求解.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AD=BC,AB∥CD,AD∥BC,∠BCD+∠D=180°,
∵∠BCD=3∠D,
∴3∠D+∠D=180°,
解得,∠D=45°,
∴∠BCD=3∠D=3×45°=135°,
∴∠ABC=∠D=45°=∠ABF+∠CBF,
∵BO⊥AC,OC=OE=2,OA=OF=3,
∴△OCE,△OAF是等腰直角三角形,,,
∴∠OCE=∠OEC=45°,∠OAF=∠OFA=45°,
∴∠ABF+∠FAB=∠AEO=45°,∠AFB=180°﹣∠AEO=180°﹣45°=135°,∠BEC=180°﹣∠CEO=180°﹣45°=135°,
∴∠CBE=∠BAF,∠CEB=∠BFA=135°,
∴△ABF∽△BCE,
∴,
设BF=x,则BE=BF+EF=BF+(OF﹣OE)=x+(3﹣2)=x+1,
∴,
解得,x1=3,x2=﹣4(舍去),
∴BF=3,BE=4,
∴,
∴,
故答案为:.
14.【答案】AD=BC(答案不唯一).
【分析】根据平行四边形的判定定理添加条件即可.
【解答】解:∵AB=CD,
∴当AD=BC时,根据两组对边分别相等的四边形是平行四边形可判定四边形ABCD是平行四边形,
故答案为:AD=BC(答案不唯一).
15.【答案】10.
【分析】由四边形ABCD是平行四边形,得到AD∥BC,结合BE平分∠ABC可得∠ABE=∠AEB,进而得到AE=AB,从而点E为AD的中点.根据AD∥BC得到△AEF∽△CBF,根据相似三角形的性质可推出FC=2AF,根据同高三角形面积的比就是对应底边的比求出S△CEF=2S△AEF=4,进而求出S△ACD=2S△ACE=12,根据S四边形CDEF=S△ACD﹣S△AEF即可求得答案.
【解答】解:连接EC,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AD=BC,AD∥BC,
∴∠AEB=∠CBE,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠AEB,
∴AE=AB,
∵BC=2AB,
∴,
∴,
∵AD∥BC,
∴△AEF∽△CBF,
∴,
∵S△AEF=2,
∴S△CEF=2S△AEF=4,
∵,
∴S△ACD=2S△ACE=12,
∴S四边形CDEF=S△ACD﹣S△AEF=12﹣2=10.
故答案为:10.
16.【答案】3.
【分析】先由平行四边形的性质以及垂直的定义得出∠EDC=∠AED=90°,构造辅助线延长ED至点G,使DG=AE=9,连接CG,由“SAS”证明△CGD≅△DAE,利用全等三角形的性质以及角平分线的性质进行倒角得到∠GCF=∠DFC,即CG=FG,由勾股定理得到CD的长,即AB的长,最后由线段之间和差关系得到BE长度.
【解答】解:∵四边形ABCD为平行四边形,DE⊥AB,
∴AB=CD,AB∥CD,∠A=∠BCD,∠EDC=∠AED=90°,
延长ED至点G,使DG=AE=9,连接CG,
∵∠GDC=180°﹣∠FDC=90°=∠AED,DE=CD,
∴△CGD≌△DAE(SAS).
∵CF平分∠BCD,
∴∠BCF=∠DCF,
设∠BCF=∠DCF=α,
则∠G=∠A=∠BCD=2α,∠DFC=90°﹣∠DCF=90°﹣α,
∴∠GCF=180°﹣∠G﹣∠DFC=90°﹣α=∠DFC,
∴CG=FG=DG+DF=9+6=15,
∴,
∴BE=AB﹣AE=12﹣9=3.
故答案为:3.
三、解答题(共6小题)
17.【答案】(1)11,2n+3;
(2)原五边形能被分割成2023个三角形.内部有1010个点.
【分析】(1)由题意可归纳出五边形ABCDE内点的个数为n时,分割成的三角形的个数为2n+3;
(2)通过解方程2n+3=2023可判断此题的结果.
【解答】解:(1)∵五边形ABCDE内点的个数为1时,分割成的三角形的个数为5=2×1+3,
五边形ABCDE内点的个数为2时,分割成的三角形的个数为7=2×2+3,
五边形ABCDE内点的个数为3时,分割成的三角形的个数为9=2×3+3,
∴五边形ABCDE内点的个数为4时,分割成的三角形的个数为2×4+3=11,
……
∴五边形ABCDE内点的个数为n时,分割成的三角形的个数为2n+3,
故答案为:11,2n+3;
(2)原五边形能被分割成2023个三角形,
由题意可得方程2n+3=2023,
解得n=1010,符合实际,
∴原五边形能被分割成2023个三角形.内部有1010个点.
18.【答案】证明见解答过程.
【分析】由平行四边形的性质得AD∥BC,AD=BC,则∠ADE=∠CBF,而DE=BF,即可根据全等三角形的判定定理“SAS”证明△ADE≌△CBF,根据全等三角形的性质即可得证.
【解答】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∴∠ADE=∠CBF,
在△ADE和△CBF中,
,
∴△ADE≌△CBF(SAS),
∴∠AED=∠CFB.
19.【答案】见试题解答内容
【分析】由平行四边形性质可证得△AOE≌△COF,则可证得OE=OF.
【解答】证明:
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB∥CD,OA=OC,
∴∠EAO=∠FCO,
在△AOE和△COF中
∴△AOE≌△COF(ASA),
∴OE=OF.
20.【答案】见试题解答内容
【分析】根据平行四边形的性质,证得△CFD≌△AEB,即可得证结论.
【解答】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AB∥CD,
∴∠ACD=∠CAB.
∵CF=AE,
∴△CFD≌△AEB(SAS),
∴∠F=∠E,
∴BE∥DF.
21.【答案】见试题解答内容
【分析】利用AAS,易证得△ABE≌△CDF,然后由全等三角形的性质,证得结论.
【解答】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,AB=CD,
∴∠ABE=∠CDF,
∵AE⊥BD,CF⊥BD,
∴∠AEB=∠CFD=90°,
在△ABE和△CDF中,
,
∴△ABE≌△CDF(AAS),
∴BE=DF.
22.【答案】(1)证明见解析;
(2)以GH为边的平行四边形有平行四边形GHFA、平行四边形GHBF、平行四边形GHED、平行四边形GHCE.
【分析】(1)由平行四边形的性质得出AB∥CD,∠ADE=∠CBF,AD=BC,由ASA证明△ADE≌△CBF,得出DE=BF;
(2)由中点的定义得出DE=CE,由平行四边形的判定方法即可得出平行四边形.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,∠ADE=∠CBF,AD=BC,
在△ADE和△CBF中,
,
∴△ADE≌△CBF(ASA),
∴DE=BF;
(2)解:∵E是CD的中点,
∴DE=CE,
∴以GH为边的平行四边形有平行四边形GHFA、平行四边形GHBF、平行四边形GHED、平行四边形GHCE.
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