内容正文:
专题04平行四边形性质与判定压轴专项训练
题型一 平行四边形性质与判定综合
题型二 平行四边形坐标系存在性问题
题型三 平行四边形最值问题
题型四 平行四边形折叠问题
题型五 平行四边形旋转综合题
题型六 平行四边形含参数计算题
题型七 平行四边形分类讨论题
题型八 平行四边形勾股定理综合题
题型九 平行四边形平行线计算题
题型十 平行四边形与三角形全等综合
题型十一 平行四边形面积综合计算题
题型一 平行四边形性质与判定综合
标条件推边角对角线等量,选适配判定定理证平行四边形,借全等搭桥转化条件,设未知列等式求解边长角度
【典例】如图,在四边形中,,且,,,点P,Q分别从点A,C同时出发,点P以的速度由点A向点D运动,点Q以的速度由点C向点B运动,__________后直线将四边形截出一个平行四边形.
【答案】4或6
【分析】设秒时,直线将四边形截出一个平行四边形,,根据平行四边形的性质,可得或,列方程并解方程即可求出t值.
【详解】解:设t秒时,直线将四边形截出一个平行四边形,
根据题意得:,
∵直线将四边形截出一个平行四边形,,
∴或,
∴ 或
解得或,
即4或后直线将四边形截出一个平行四边形.
【跟踪专练1】如图,在中,,分别是边,上的点,且,连接交于点,连接,,若,,则的面积为( )
A.4 B.6 C.8 D.1
【答案】C
【分析】由题意先判断四边形和四边形都是平行四边形,再根据,可得,再根据比例关系即可求解.
【详解】解:∵,,
∴,
∵
∴四边形和四边形都是平行四边形,
∵,
∴,
∵,
,
∴.
【跟踪专练2】如图,在中,已知,点P在上以的速度从点A出发向点D运动,点Q在上以的速度从点C出发向点B运动,两点同时出发,当点Q到达点B时停止运动(同时点P也停止),设运动时间为t秒().
(1)当点P,Q运动t秒时,线段的长度为_________;线段的长度为_________;
(2)若经过t秒,四边形是平行四边形,请求出t的值.
【答案】(1)t,
(2)3
【分析】(1)根据平行四边形的性质和点运动的时间进行解答即可;
(2)根据平行四边形的判定得到关于的方程,解方程即可.
【详解】(1)解:∵四边形是平行四边形,
∴,
∵点P在上以的速度从点A出发向点D运动,点Q在上以的速度从点C出发向点B运动,
∴当点P,Q运动t秒时,线段的长度为;线段的长度为;
(2)解:∵四边形是平行四边形,
∴,
∴
∴当时,四边形是平行四边形,
即,
解得.
题型二 平行四边形坐标系存在性问题
设未知点坐标,依对角线互相平分/对边平行且相等列方程,按定点定分类标准讨论,求解后验证坐标合理性
【典例】如图,在平面直角坐标系中,,在原点,,,动点从点开始沿边向点以的速度运动,动点从点开始沿以的速度向点运动,同时出发,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为,当为________时,四边形是平行四边形.
【答案】6
【分析】当时,四边形是平行四边形,由此列方程解决即可.
【详解】解:,在原点,,,
,,.
当时,四边形是平行四边形,
,
.
【跟踪专练1】如图,在平面直角坐标系内,三点的坐标分别是,,以、、三点为顶点画平行四边形,则第四个顶点不可能在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【分析】本题考查了坐标与图形,以及平行四边形性质和判定,解题的关键在于熟练掌握平行四边形的性质和判定.
根据坐标与图形的性质和平行四边形对边平行且相等可以画出草图,然后解答即可.
【详解】解:连接,第四个顶点记为,
如图所示:
当为平行四边形的边时,在第一象限;
当为平行四边形的边,为对角线时,在第四象限;
当为平行四边形的边,为对角线时,在第三象限;
综上所述,第四个顶点不可能在第二象限;
故选:B.
【跟踪专练2】如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别是,,动点P从点O出发,沿x轴正方向以每秒1个单位的速度运动,同时动点C从点B出发,沿射线方向以每秒2个单位的速度运动.以,为邻边构造平行四边形.在线段延长线上有一动点E,且满足,设点P运动时间为t秒.
(1)当点C运动到线段中点时, ,点E的坐标为 ;
(2)当点C在线段上运动时,求证:四边形为平行四边形;
(3)当时,求四边形的周长.
【答案】(1);
(2)见解析
(3)或
【分析】(1)当运动到的中点时,根据时间等于路程除以时间即可求得,进而求得的坐标;
(2)证明,则,,则和平行且相等,则四边形为平行四边形;
(3)分两种情况,即点在线段上或点在线段延长线上,再利用勾股定理分别求得平行四边形的两边即可.
【详解】(1)解:点,的坐标分别是,,
,,
点运动到线段的中点,
,
则,
,
,
,
则的坐标是,
故答案为:;;
(2)证明:四边形是平行四边形,
,,
,
,
在和中,
,
,
,,
,
四边形是平行四边形;
(3)解:当点在线段上时,
当时,,
,
,
,,
,
,,
,
平行四边形的周长为;
如图,当点在线段的延长线上时,
同(2)中原理可得,
,,
,
四边形是平行四边形,
当时,,
,
,
,,
,
,,
,
平行四边形的周长为;
综上,四边形的周长为或.
【点睛】注意第三小问,需要考虑点在线段上或点在线段延长线上,两种情况,再结合第二小问,考虑到用勾股定理求出平行四边形的两边长即可.
题型三 平行四边形最值问题
锁定平行四边形不变边/定点,将最值线段转化为易求型,结合垂线段最短、勾股定理或一次/二次函数性质求解
【典例】如图,在平行四边形中,,E是边上一点,且,F是射线上的动点,以为边在右侧作等边,连接,则线段长的最小值为_____.
【答案】/
【分析】由“”可证,可得,则当有最小值时,有最小值,即当时,有最小值,即可求解.
【详解】解:如图,过点作于,以为边作等边三角形,连接,
,,
,
,,
和是等边三角形,
,,,
,
在和中,
,
,
,
∴当有最小值时,有最小值,
∴当时,有最小值,
此时,,
,
,
的最小值为.
【跟踪专练1】如图,在中,,,,点为上任意一点,连接,以为邻边作平行四边形,连接,则的最小值为( )
.
A.2 B. C. D.4
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理、平行四边形的性质、等腰三角形的判定和性质、垂线段最短的性质,利用垂线段最短求线段的最小值是解题的关键.
设与相交于点O,过点O作于点,利用等腰三角形的判定和性质、平行四边形的性质推出,再利用勾股定理求出,利用垂线段最短求线段的最小值.
【详解】解:设与相交于点O,过点O作于点,如下图所示:
∵,,
∴,
四边形是平行四边形,
为对角线和的中点,
,,
由,可得,
,
,
由勾股定理得,,
,
解得,
根据垂线段最短,可得,
,
当时,线段有最小值4.
故选:D.
【跟踪专练2】在中,为中点,连接.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,点为上一点,若,试探究的数量关系;
(3)如图3,若,点为直线上一动点,以为边作平行四边形,连接,试求出的最小值.
【答案】(1)证明见详解
(2),探究见详解
(3)
【分析】(1)先由平行四边形性质得到,,进而由平行线性质得到,,再由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到,进而由等边对等角确定,等量代换即可得证;
(2)连接,如图所示,由垂直平分线的判定与性质得到,在中,由勾股定理可得,进而结合平行四边形中即可得到的数量关系;
(3)由点为直线上一动点,可分三种情况:①点在射线上;②点在线段上;③点在射线上,作出图形,分情况讨论得到动点到直线的距离始终是,即点在平行于的直线上运动,从而由点到直线的距离垂线段最短可知,当时,有最小值,求出线段长即可得到答案.
【详解】(1)证明:在中,,,
,,
在中,为中点,即为斜边上的中线,则,
,
;
(2)解:,
探究如下:
连接,如图所示:
为中点,且,
是线段的中垂线,
则,
由(1)知,即是直角三角形,
由勾股定理可得,
在中,,又,则;
(3)解:由点为直线上一动点,可分三种情况:①点在射线上;②点在线段上;③点在射线上,
在中,,
为中点,
,
当点在射线上,过点作于,如图所示:
以为边作平行四边形,则,,
,
,
,
在中,,,,则;
当点在线段上,过点作于,如图所示:
以为边作平行四边形,则,,
,
在中,,,,则;
当点在射线上,过点作于,如图所示:
,
在中,,,,则;
综上所述,当点为直线上一动点,以为边作平行四边形时,动点到直线的距离始终是,即点在平行于的直线上运动,如图所示:
连接,其中点为定点、点为直线上的动点,则由点到直线的距离垂线段最短可知,当时,有最小值,为,如图所示:
,,
,,
,,
,
在中,,,,则,
则的最小值为.
【点睛】本题考查几何综合,难度较大,涉及平行四边形性质、平行线性质、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半、等腰三角形性质、垂直平分线的判定与性质、勾股定理、含的直角三角形性质等知识,熟练掌握相关几何性质并灵活运用是解决问题的关键.
题型四 平行四边形与折叠问题
抓住折叠前后图形全等,得到对应边、对应角相等,结合平行四边形对边平行、对角相等性质,推导角度、边长关系,列等式求解。
【典例】在中,,为的中点,为上的点,将沿着折叠,点恰好落在上点处,且.若,则的长为_________.
【答案】/
【分析】连接,由折叠的性质可得,,结合,可判定是等边三角形.由于为的中点,因此是直角三角形,使用勾股定理计算出.结合,可证明是等腰直角三角形,则,进而求出.
【详解】解:如图,连接,
由折叠的性质可知,,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵为的中点,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
在直角中,,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴.
【跟踪专练1】如图,将沿对角线折叠,使点落在点处,交于点.若的周长为12,则的周长是( )
A.3 B.6 C.8 D.12
【答案】B
【分析】本题考查了平行四边形的性质,折叠的性质,图形的周长,熟练掌握性质是解题的关键.根据平行四边形的性质,得,结合折叠的性质,得,继而证明,根据图形的周长定义计算即可.
【详解】解:,
,
,
根据折叠的性质,得,
,
,
又的周长是,
故的周长是,
的周长为12,
,
故的周长是6,
故选:B.
【跟踪专练2】.如图,在中,,,E是所在直线上的动点,连接,将沿着对折,点A的对应点为.
(1)当为等边三角形时,请判断和的位置关系: ;
(2)如图2,当点E与点D重合时,恰好垂直,求重叠部分的面积;
(3)若,当与平行四边形的边互相垂直时,求线段的长度.
【答案】(1)
(2)
(3)或或或
【分析】(1)由等边三角形的性质证出,得出;
(2)由折叠的性质得出,,求出,由三角形面积可得出答案;
(3)分四种情况,由直角三角形的性质可得出答案.
【详解】(1)解:如图,
∵为等边三角形,
∴,
∵折叠,
∴,
∴,
∴;
(2)解:如图,设交于点,
∵折叠,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵中,,
∴,
∵折叠,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:若点E在的延长线上,,过点B作于点F,
∴由翻折可得,,
∴为等腰直角三角形,,
∵,,
∴
∴,
∴,
∴,
∴;
当点E在的延长线上时,,过点B作于点F,
同理可得;
当点E在上时,,延长交于点M,
∵折叠,
∴,,
∴
∴,
∴,
∴,
∵,
∴
∴,
∴;
当点E在的延长线上时,,延长交于点F,
∵折叠,
∴,,
∴
∴,
∴,
∴,
∵,
∴
∴,
∴;
综上所述,的长为或或或.
题型五 平行四边形旋转综合
抓旋转性质得等边等角、旋转角相等,结合平行四边形对边平行且相等推边角关系,借全等/相似搭桥,证判定或列等式求边长角度
【典例】如图,在平行四边形中,,点E为射线上的动点,连接,并将绕点B逆时针旋转得到,连接,若的最小值为3,则______.
【答案】
【分析】在上取点,使得,连接,过点作于点,根据旋转的性质证明,得到,由垂线段最短可知,当时,有最小值,此时有最小值,则当时,,由平行线间距离相等,可得,再在中,求解即可.
【详解】解:如图,在上取点,使得,连接,过点作于点,
由旋转的性质可知,,,
,
,即,
在和中,
,
,
,
由垂线段最短可知,当时,有最小值,此时有最小值,
的最小值为3,
当时,,
平行线间距离相等,
,
在中,,
,
,
,
.
【跟踪专练1】如图,在平行四边形中,,,将平行四边形绕顶点B顺时针旋转到平行四边形,当经过点C时,点到的距离为_________.
【答案】3
【分析】由平行四边形的性质可得,由旋转的性质可得,,,,由等边对等角并结合三角形内角和定理求出,作,交于点,由直角三角形的性质即可得出结果.
【详解】解:∵四边形为平行四边形,
∴,
由旋转的性质可得:,,,,
∴,
∴,
∴,
如图,作,交于点,
,
∴,即当经过点C时,点到的距离为.
【跟踪专练2】如图,是的对角线,将绕点D旋转一定角度得(点C、B的对应点分别为点E、F),使得点D、A、E在同一直线上,若,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据平行四边形的性质得,,,由旋转的性质得,,,分别求出,,过点作于点,延长交于点,交于点,得四边形为矩形,分别证明、是等腰直角三角形,得,再由勾股定理得,从而可求出.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
由旋转得:,
又,
∴,
∴,
过点作于点,延长交于点,交于点,如图,
则四边形为矩形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
又,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
同理可得是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴.
【跟踪专练3】在中,,,.点在边上且,将绕点逆时针旋转得到().
(1)如图1,当时,连接,求.
(2)如图2,在旋转过程中,连接,取中点,作射线交直线于点.
①求线段的取值范围;
②当时,求证:.
【答案】(1);
(2)①;②见解析
【分析】(1)如图1,过点作交的延长线于点,根据题意求得,再根据特殊直角三角形的性质进而求得上的高,代入面积公式算出结果;
(2)①如图2,在线段上截取,连接、,可证得四边形是平行四边形,得出:,,再运用三角形三边关系即可求得答案;
②可证,得出,由,即可推出结论.
【详解】(1)解:如图1,过点作交的延长线于点,
,
,,
,
点在边上且,将绕点逆时针旋转得到,
,
,
又,
;
(2)解:①如图2,在线段上截取,连接、,
,,
四边形是平行四边形,
,,
在中,,
,
即,
;
②证明:∵四边形是平行四边形,且,,
∴,,,,
∵,即,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
由①知:,
又∵,
∴.
【点睛】本题是几何变换综合题,主要考查了旋转的性质,平行四边形的性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质等知识,正确引出辅助线解决问题是解题的关键.
题型六 平行四边形含参数计算问题
依平行四边形性质列含参等式,结合边长为正、线段存在性定参数范围,求解后验证参数合理性
【典例】已知平行四边形一组邻边满足,则平行四边形周长为__.
【答案】10
【分析】先根据非负性求出a和b,进而即可求出平行四边形的周长.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵是平行四边形的一组邻边,
∴平行四边形周长为.
【跟踪专练1】如图,在平行四边形中,点在边上,、交于点,若,,则为_______.
【答案】
【分析】先由设出、,再结合平行四边形性质得到及,进而判定,求出,根据相似三角形性质及同高三角形面积与底边比例关系确定,,求出、,即可得到,数形结合表示出代值计算即可得到答案.
【详解】解:由,可设、,
在平行四边形中,,且,
,
则,
,,
,
,,
则,,
,
则.
【点睛】本题综合性较强,突破口是从题中已知条件去推理,确定其他三角形的面积,然后想到相似性质中的面积与相似比关系求、同高三角形面积与底边比例关系求是解决问题的关键所在.
【跟踪专练2】如图,在中,对角线,相交于点,,,为直线上的两个动点(点,始终在的外面),连接,,,.
(1)若,,求证:四边形为平行四边形;
(2)若,,四边形________平行四边形;(填“是”或“不是”)
(3)若,(为大于的正整数),四边形________平行四边形.(填“是”或“不是”)
【答案】(1)证明见解析
(2)是
(3)是
【分析】(1)由平行四边形的性质可知,再证明,然后由平行四边形的判定即可得出结论;
(2)(3)根据对角线互相平分的四边形是平行四边形分别判定即可.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
,
,
,
,
∴四边形为平行四边形;
(2)解:,
,
,即,
又,
∴四边形为平行四边形,
即若,,四边形是平行四边形;
(3)解:∵,,,
,
,即,
又,
∴四边形为平行四边形,
即若,,四边形为平行四边形.
题型七 平行四边形分类讨论题
按顶点/边/对角线定分类标准,结合判定定理逐一推证,验证每种情况的合理性,排除矛盾解与不合题意解
【典例】同学们以“平行四边形纸片的折叠”为主题开展数学活动.在平行四边形纸片中,已知,,的面积为120.点E为边上任意一点,将沿折叠,点B的对应点为.改变E点的位置,将沿折叠,连接,当为直角三角形时,则的长是______.
【答案】或或
【分析】分和两种情况,分别作出相应图形,进行讨论求解即可.
【详解】解:①当时,延长交于点,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵折叠,
∴,
在中,,
∴;
如图,当重合时,记,的交点为,
∵当时,,
∴,而,
∴,
∴当重合时,,
由折叠可得:;
②当时,如图,设与交于点,作,
∴,
∴,
∴,
∵折叠,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴垂直平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
综上:的长是或或.
【跟踪专练1】在平面直角坐标系中,已知点、、,在坐标平面内找一点,使得以,,,四点组成的四边形为平行四边形,请写出点坐标______________.
【答案】
【分析】分三种情况讨论:以分别为对角线,利用平行四边形对角线互相平分的性质,由中点坐标公式列方程求解;以为对角线时;以为对角线时;以为对角线时.
【详解】解:设点的坐标为,
①若四边形为平行四边形,则对角线与互相平分,
,
解得,
,
②若四边形为平行四边形,
则对角线与互相平分,
,
解得,
,
③若四边形为平行四边形,则对角线与互相平分,
,
解得,
,
综上所述点坐标为或或.
故答案为:.
【跟踪专练2】如图,在平行四边形中,,,动点、分别从、同时出发,点以的速度由向运动,点以的速度在间往返运动,当点到达点时停止(同时点也停止).
(1)3.5秒钟后,与的长度分别是多少?
(2)当四边形的面积为平行四边形面积的一半时,则运动时间为多少秒.
(3)几秒钟后,、与平行四边形的两个顶点组成平行四边形?
【答案】(1),
(2)当四边形的面积为平行四边形面积的一半时,则运动时间为秒
(3)秒或秒或秒钟后,、与平行四边形的两个顶点组成平行四边形
【分析】(1)根据路程时间速度,计算即可得出结果;
(2)设运动时间为秒,由题意可得,,分两种情况:当时,点从点向运动,;当时,点从点向运动,;分别列出一元一次方程,解方程即可得出结果;
(3)设运动时间为秒,则,,由平行四边形的性质可得,故要使、与平行四边形的两个顶点组成平行四边形,则需满足或,分两种情况:当时,点从点向运动,,;当时,点从点向运动,,,分别列出一元一次方程,解方程即可得出结果.
【详解】(1)解:∵在平行四边形中,,,
∴,
∵点以的速度由向运动,
∴当时,;
∵点以的速度在间往返运动,
∴,
∴点已到达点并折返,
∴;
(2)解:设点到边的距离为,
设运动时间为秒,
∵四边形的面积为平行四边形面积的一半,
∴,
∴,
由题意可得:,
当时,点从点向运动,,
此时,
解得(不符合题意,舍去);
当时,点从点向运动,,
此时,
解得:;
综上所述,当四边形的面积为平行四边形面积的一半时,则运动时间为秒;
(3)解:设运动时间为秒,则,,
∵四边形为平行四边形,
∴,
∵要使、与平行四边形的两个顶点组成平行四边形,
∴需满足或,
当时,点从点向运动,,,
若,则,解得;
若,则,解得,(不符合题意,舍去);
当时,点从点向运动,,,
若,则,解得:;
若,则,解得;
综上所述,秒或秒或秒钟后,、与平行四边形的两个顶点组成平行四边形.
题型八 平行四边形与勾股定理综合
连对角线拆四边形为直角三角形,用勾股定理列边长等式,结合四边形性质推边角关系,联立求解验证
【典例】如图,的对角线,相交于点O,点E是的中点.若,,的周长为32,则的周长为______.
【答案】12
【分析】根据平行四边形的性质和周长得出相等的边,求出,利用勾股定理求出,证明是的中位线,得出,最后可求出三角形的周长.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,周长为32,
∴,
∴,
∵,
∴由勾股定理得,
∴,
∵点E是的中点,点是的中点,
∴是的中位线,,
∴,
∴的周长为.
【跟踪专练1】在面积为的平行四边形中,过点作于点,作于,若,,则的值为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【分析】利用平行四边形面积公式求出高和,再由勾股定理计算出和的长度,最后分别计算两种情况的即可得到结果.
【详解】解:四边形是面积为的平行四边形,,,
,,平行四边形面积,
,,
在中,由勾股定理得:,
在中,由勾股定理得:,
分两种情况计算:
情况:当在延长线,在延长线时,
,,
,
情况:当在延长线,在线段上时,
,,
,
综上,的值为或.
【跟踪专练2】如图,在四边形中,,,,,.动点从点出发,沿射线的方向以每秒2个单位长的速度运动,动点同时从点出发,在线段上以每秒1个单位长的速度向点运动,当其中一个动点到达端点时另一个动点也随之停止运动.设运动的时间为(秒).
(1)设的面积为,请用含的式子表示;
(2)当为何值时,四边形是平行四边形?
(3)当为何值时,的长度为?
【答案】(1)
(2)当时,四边形是平行四边形
(3)当或时,的长度为
【分析】(1)由题可知:,,则,可得点到的距离等于的长,再由求解即可;
(2)若要使四边形为平行四边形,只需,得到,即可求解;
(3)过点作于点,可得四边形为平行四边形,则,,,然后对运用勾股定理建立方程求解即可.
【详解】(1)解:根据题意,点运动到点需要:(秒),点运动到点需要:(秒),
∵其中一个动点到达端点时运动停止,
∴的取值范围是,
由题可知:,,则,
∵,
∴
∵,
∴点到的距离等于的长,
∴;
(2)解:∵,点在上,点在上,
∴,
若要使四边形为平行四边形,只需,
即:
解得:
经检验,在范围内,符合题意,
∴当时,四边形是平行四边形;
(3)解:过点作于点,则
∵,
∴,
∴
又
∴四边形为平行四边形,
∴,,
在中,由勾股定理得:
其中,,,
∴
∴
由此可得两种情况:
①当时,解得
②当时:解得
经检验,和均在范围内,均符合题意,
∴当或时,的长度为.
题型九 平行四边形平行线计算题
借平行四边形对边平行得同位/内错/同旁内角关系,结合平行线性质定角度等量,列等式求边长或角度
【典例】如图,是内一点,连接,,,,过点作,过点作,与交于点.若的面积为18,则四边形的面积为________.
【答案】9
【分析】如图,连接,证明出,,得到,得到,,证明出四边形,是平行四边形,然后利用平行四边形的性质得到,然后利用四边形的面积等量代换求解即可.
【详解】解:如图,连接,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
同理可得,,
∴,
∴,,
∵,,
∴四边形,是平行四边形,
设点E到的距离为,点E到的距离为,与间的距离为h,则,
∴,
∴,,
∴四边形的面积.
【跟踪专练1】如图,在中,,点是上一点,,连接,过点作,交的延长线于点,则的长为______.
【答案】
【分析】通过证明,得到,即可求解.
【详解】解:∵,,
∴,
在中,,
∴
又∵
∴
∴
∴
故答案为:
【点睛】此题考了平行四边形的性质,平行线的性质,全等三角形的判定与性质,解题的关键是熟练掌握相关基本性质.
【跟踪专练2】如图,E,F是四边形的对角线上两点,,,.求证:
(1);
(2)四边形是平行四边形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据平行线的性质,易证,从而,再证,根据“”,即可求证;
(2)根据全等三角形的性质,可得,,再根据平行线的判定,可证,最后根据“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”,即可求证.
【详解】(1)证明:,
,
,,
,
,
,即,
在和中,
;
(2)证明:由(1)知,,
,,
,
四边形是平行四边形.
题型十 平行四边形与三角形全等综合
借平行四边形性质推边角等量,以全等判定证三角形全等,互转结论搭桥,证判定或求边长角度
【典例】如图,在中,,,,过的中点E作于F,则的面积是_____.
【答案】
【分析】本题主要考查对平行四边形的性质,平行线的性质,勾股定理,含30度角的直角三角形,三角形的面积,三角形的内角和定理等知识点的理解和掌握,能综合运用这些性质进行计算是解此题的关键.
根据平行四边形的性质得到,,求出、、,根据全等三角形得出,,根据三角形的面积公式求的面积,即可求出答案.
【详解】解:延长,,它们相交于点,如图所示:
四边形是平行四边形,
,,,
为中点,
,
,,
,,
,
由勾股定理得:,
,
,
在和中,
,
,
,,
,,
,
,
【跟踪专练1】如图,平行四边形中,,点在四边形内,且,,连接,若,则的长度为( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】通过延长交于,构造直角三角形与全等三角形,先证得到,结合勾股定理求出、的长度,再利用直角三角形的性质与勾股定理求出,最终得到的长度,同时逐一判断选项.
【详解】解:延长交于.
∵四边形是平行四边形
∴,,,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,,,
∴(),
∴,
在中,,,,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴.
【跟踪专练2】如图,在中,,,点E为上一动点,与相交于点G,,垂足为H,的延长线与相交于点F.
(1)若,求的长;
(2)当时,求的度数;
(3)当点E在线段上运动时,试探究三者之间的数量关系.
【答案】(1)
(2)
(3),理由见解析
【分析】本题主要考查等腰直角三角形的性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质以及角度计算,熟练掌握性质定理是解题的关键.
(1)根据勾股定理求出,得到是等腰直角三角形,求出,即可得到答案;
(2)利用等腰直角三角形以及平行四边形的性质求出,根据求出,再根据算出,最后由算出答案即可;
(3)延长交的延长线于点P,根据得到,证明,根据全等三角形的性质证明,证明,得到,再根据即可得到结论;
【详解】(1)解:,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,
四边形是平行四边形,
;
(2)解:,
是等腰直角三角形,
,
四边形是平行四边形,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
(3)解:,理由如下:
如图,延长交的延长线于点P,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
又,
,
,
,
.
题型十一 平行四边形面积综合计算题
抓底高对应求面积,结合性质/全等转底高,遇综合题拆图整合边长高,关联其他图形面积列等式求解
【典例】如图,是平行四边形的边上的点,连接、、Q是的中点,连接并延长交于点,连接与相交于点,若,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意得到,,再根据等底等高得到,即可计算阴影部分的面积.
【详解】解:平行四边形,
,,
Q是的中点,
,
,,
,
故阴影部分的面积为.
【跟踪专练1】如图,在中,为上任意一点,,.若面积为,面积为4,则平行四边形面积为______.
【答案】
【分析】过点A作,交于点N,交于点M,设,,,,(m、n、a、b均大于0),则,,,,利用面积之和得到,结合,,求得的值即可解答.
【详解】解:如图,过点A作,交于点N,交于点M,
∵,,
∴四边形为平行四边形,,点F到的距离为,
∴,
设,,,,(m、n、a、b均大于0),
则,,,,
∴,整理得,
∵,
∴,
把,代入,得,
∴,
即平行四边形面积为.
【跟踪专练2】如图,在中,对角线,交于点E,.若,.
(1)求的长;
(2)求的面积.
【答案】(1)4;
(2)24.
【分析】(1)根据平行四边形对角线互相平分的性质和勾股定理求解即可;
(2)根据平行四边形的面积公式求解即可.
【详解】(1)解:在中,
,
,
,即是直角三角形。
,
即:,
;
(2)解:,
,
试卷第1页,共3页
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专题04平行四边形性质与判定压轴专项训练
题型一 平行四边形性质与判定综合
题型二 平行四边形坐标系存在性问题
题型三 平行四边形最值问题
题型四 平行四边形折叠问题
题型五 平行四边形旋转综合题
题型六 平行四边形含参数计算题
题型七 平行四边形分类讨论题
题型八 平行四边形勾股定理综合题
题型九 平行四边形平行线计算题
题型十 平行四边形与三角形全等综合
题型十一 平行四边形面积综合计算题
题型一 平行四边形性质与判定综合
标条件推边角对角线等量,选适配判定定理证平行四边形,借全等搭桥转化条件,设未知列等式求解边长角度
【典例】如图,在四边形中,,且,,,点P,Q分别从点A,C同时出发,点P以的速度由点A向点D运动,点Q以的速度由点C向点B运动,__________后直线将四边形截出一个平行四边形.
【跟踪专练1】如图,在中,,分别是边,上的点,且,连接交于点,连接,,若,,则的面积为( )
A.4 B.6 C.8 D.1
【跟踪专练2】如图,在中,已知,点P在上以的速度从点A出发向点D运动,点Q在上以的速度从点C出发向点B运动,两点同时出发,当点Q到达点B时停止运动(同时点P也停止),设运动时间为t秒().
(1)当点P,Q运动t秒时,线段的长度为_________;线段的长度为_________;
(2)若经过t秒,四边形是平行四边形,请求出t的值.
题型二 平行四边形坐标系存在性问题
设未知点坐标,依对角线互相平分/对边平行且相等列方程,按定点定分类标准讨论,求解后验证坐标合理性
【典例】如图,在平面直角坐标系中,,在原点,,,动点从点开始沿边向点以的速度运动,动点从点开始沿以的速度向点运动,同时出发,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为,当为________时,四边形是平行四边形.
【跟踪专练1】如图,在平面直角坐标系内,三点的坐标分别是,,以、、三点为顶点画平行四边形,则第四个顶点不可能在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【跟踪专练2】如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别是,,动点P从点O出发,沿x轴正方向以每秒1个单位的速度运动,同时动点C从点B出发,沿射线方向以每秒2个单位的速度运动.以,为邻边构造平行四边形.在线段延长线上有一动点E,且满足,设点P运动时间为t秒.
(1)当点C运动到线段中点时, ,点E的坐标为 ;
(2)当点C在线段上运动时,求证:四边形为平行四边形;
(3)当时,求四边形的周长.
题型三 平行四边形最值问题
锁定平行四边形不变边/定点,将最值线段转化为易求型,结合垂线段最短、勾股定理或一次/二次函数性质求解
【典例】如图,在平行四边形中,,E是边上一点,且,F是射线上的动点,以为边在右侧作等边,连接,则线段长的最小值为_____.
【跟踪专练1】如图,在中,,,,点为上任意一点,连接,以为邻边作平行四边形,连接,则的最小值为( )
.
A.2 B. C. D.4
【跟踪专练2】在中,为中点,连接.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,点为上一点,若,试探究的数量关系;
(3)如图3,若,点为直线上一动点,以为边作平行四边形,连接,试求出的最小值.
题型四 平行四边形与折叠问题
抓住折叠前后图形全等,得到对应边、对应角相等,结合平行四边形对边平行、对角相等性质,推导角度、边长关系,列等式求解。
【典例】在中,,为的中点,为上的点,将沿着折叠,点恰好落在上点处,且.若,则的长为_________.
【跟踪专练1】如图,将沿对角线折叠,使点落在点处,交于点.若的周长为12,则的周长是( )
A.3 B.6 C.8 D.12
【跟踪专练2】.如图,在中,,,E是所在直线上的动点,连接,将沿着对折,点A的对应点为.
(1)当为等边三角形时,请判断和的位置关系: ;
(2)如图2,当点E与点D重合时,恰好垂直,求重叠部分的面积;
(3)若,当与平行四边形的边互相垂直时,求线段的长度.
题型五 平行四边形旋转综合
抓旋转性质得等边等角、旋转角相等,结合平行四边形对边平行且相等推边角关系,借全等/相似搭桥,证判定或列等式求边长角度
【典例】如图,在平行四边形中,,点E为射线上的动点,连接,并将绕点B逆时针旋转得到,连接,若的最小值为3,则______.
【跟踪专练1】如图,在平行四边形中,,,将平行四边形绕顶点B顺时针旋转到平行四边形,当经过点C时,点到的距离为_________.
【跟踪专练2】如图,是的对角线,将绕点D旋转一定角度得(点C、B的对应点分别为点E、F),使得点D、A、E在同一直线上,若,,则的值为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练3】在中,,,.点在边上且,将绕点逆时针旋转得到().
(1)如图1,当时,连接,求.
(2)如图2,在旋转过程中,连接,取中点,作射线交直线于点.
①求线段的取值范围;
②当时,求证:.
题型六 平行四边形含参数计算问题
依平行四边形性质列含参等式,结合边长为正、线段存在性定参数范围,求解后验证参数合理性
【典例】已知平行四边形一组邻边满足,则平行四边形周长为__.
【跟踪专练1】如图,在平行四边形中,点在边上,、交于点,若,,则为_______.
【跟踪专练2】如图,在中,对角线,相交于点,,,为直线上的两个动点(点,始终在的外面),连接,,,.
(1)若,,求证:四边形为平行四边形;
(2)若,,四边形________平行四边形;(填“是”或“不是”)
(3)若,(为大于的正整数),四边形________平行四边形.(填“是”或“不是”)
题型七 平行四边形分类讨论题
按顶点/边/对角线定分类标准,结合判定定理逐一推证,验证每种情况的合理性,排除矛盾解与不合题意解
【典例】同学们以“平行四边形纸片的折叠”为主题开展数学活动.在平行四边形纸片中,已知,,的面积为120.点E为边上任意一点,将沿折叠,点B的对应点为.改变E点的位置,将沿折叠,连接,当为直角三角形时,则的长是______.
【跟踪专练1】在平面直角坐标系中,已知点、、,在坐标平面内找一点,使得以,,,四点组成的四边形为平行四边形,请写出点坐标______________.
【跟踪专练2】如图,在平行四边形中,,,动点、分别从、同时出发,点以的速度由向运动,点以的速度在间往返运动,当点到达点时停止(同时点也停止).
(1)3.5秒钟后,与的长度分别是多少?
(2)当四边形的面积为平行四边形面积的一半时,则运动时间为多少秒.
(3)几秒钟后,、与平行四边形的两个顶点组成平行四边形?
题型八 平行四边形与勾股定理综合
连对角线拆四边形为直角三角形,用勾股定理列边长等式,结合四边形性质推边角关系,联立求解验证
【典例】如图,的对角线,相交于点O,点E是的中点.若,,的周长为32,则的周长为______.
【跟踪专练1】在面积为的平行四边形中,过点作于点,作于,若,,则的值为( )
A. B.
C.或 D.或
【跟踪专练2】如图,在四边形中,,,,,.动点从点出发,沿射线的方向以每秒2个单位长的速度运动,动点同时从点出发,在线段上以每秒1个单位长的速度向点运动,当其中一个动点到达端点时另一个动点也随之停止运动.设运动的时间为(秒).
(1)设的面积为,请用含的式子表示;
(2)当为何值时,四边形是平行四边形?
(3)当为何值时,的长度为?
题型九 平行四边形平行线计算题
借平行四边形对边平行得同位/内错/同旁内角关系,结合平行线性质定角度等量,列等式求边长或角度
【典例】如图,是内一点,连接,,,,过点作,过点作,与交于点.若的面积为18,则四边形的面积为________.
【跟踪专练1】如图,在中,,点是上一点,,连接,过点作,交的延长线于点,则的长为______.
【跟踪专练2】如图,E,F是四边形的对角线上两点,,,.求证:
(1);
(2)四边形是平行四边形.
题型十 平行四边形与三角形全等综合
借平行四边形性质推边角等量,以全等判定证三角形全等,互转结论搭桥,证判定或求边长角度
【典例】如图,在中,,,,过的中点E作于F,则的面积是_____.
【跟踪专练1】如图,平行四边形中,,点在四边形内,且,,连接,若,则的长度为( )
A.2 B. C. D.
【跟踪专练2】如图,在中,,,点E为上一动点,与相交于点G,,垂足为H,的延长线与相交于点F.
(1)若,求的长;
(2)当时,求的度数;
(3)当点E在线段上运动时,试探究三者之间的数量关系.
题型十一 平行四边形面积综合计算题
抓底高对应求面积,结合性质/全等转底高,遇综合题拆图整合边长高,关联其他图形面积列等式求解
【典例】如图,是平行四边形的边上的点,连接、、Q是的中点,连接并延长交于点,连接与相交于点,若,则阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】如图,在中,为上任意一点,,.若面积为,面积为4,则平行四边形面积为______.
【跟踪专练2】如图,在中,对角线,交于点E,.若,.
(1)求的长;
(2)求的面积.
试卷第1页,共3页
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