内容正文:
专题3.1(特殊)平行四边形中的计算与证明
【重难点突破】
类型一 以平行四边形为背景
1.(25-26八年级下·江苏泰州·期中)如图,四边形中,,对角线与交于点.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若的周长为,求线段的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】()先由同时垂直于,推出与平行,再通过证明,得到,结合,从而证明四边形是平行四边形;
()先利用平行四边形对角线互相平分的性质,由得到;再结合周长为,得出;最后在中,通过勾股定理列方程求解,算出的长度为.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∴,
在和中:,
,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形;
(2)解:∵ 平行四边形对角线互相平分,,
,
∵的周长为,即,
∴,即,
又,
∴是直角三角形,
∴由勾股定理得:,即:,
展开化简:,
解得:.
2.(25-26八年级上·山东淄博·期末)如图,在中,为边上一点,连接为中点,过点C作,交的延长线于点F,连接交于点G.
(1)判断四边形的形状,并说明理由;
(2)若,,.求的长.
【答案】(1)平行四边形,理由见解析
(2)2
【分析】(1)通过平行线的性质证得,可得,结合题意得即可求证四边形是平行四边形;
(2)设,根据题意可得,通过勾股定理求出,即可求解.
【详解】(1)解:四边形是平行四边形,理由如下:
为中点,
,
,
,,
在和中,
,
,
,
,
四边形是平行四边形.
(2)解:四边形是平行四边形,
,
,,
,
在中,,
设,则,
,
解得(负值舍去),
,
.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,的直角三角形性质,熟练掌握平行四边形的判定方法是解题关键.
3.(2026八年级下·江苏·专题练习)已知:如图,点为内一点,、的面积分别记为、,的面积记为,试探究与之间的关系.
【答案】
【分析】本题考查平行四边形的判定与性质,过点作分别交、于点、,过点作于点,过点作于点,可得与同底同高,与同底同高,由此即可求解.掌握平行四边形的面积公式是解题的关键.
【详解】解:与之间的关系∶.
理由:如图,过点作分别交、于点、,过点作于点,过点作于点,
∴,,
∵四边形是平行四边形,
∴,,,
∴,
∴四边形、四边形都是平行四边形,
∴,,,
∴,,
∴,
即.
4.(25-26八年级下·四川泸州·月考)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.
类型二 以矩形为背景
5.(25-26八年级下·广东珠海·期中)如图,已知,延长到,使,连接,,,若.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)连接,若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】()由四边形是平行四边形,则,,又得四边形是平行四边形及,结合可得,由此可得平行四边形是矩形;
()连接,由()得,,,所以,则,又四边形是矩形,故有,,然后通过勾股定理即可求解.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,,,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,,
∴,
∴四边形是矩形;
(2)解:如图,连接,
由()得,,,
∵,
∴,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴,
∴.
6.(25-26八年级下·福建福州·期中)如图,在中,,D为中点,分别过A点,B点作,交于点E.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)过点E作于点H,若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)先根据平行四边形的定义得到四边形是平行四边形,再根据等腰三角形的判定和性质得到,即可证明结论成立;
(2)证明是等边三角形,根据等边三角形的性质和勾股定理进行解答即可.
【详解】(1)解:∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,D为中点,
∴,
∴四边形是矩形;
(2)解:∵四边形是矩形;
∴,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵过点E作于点H,
∴
∴
7.(25-26八年级下·江苏徐州·月考)如图,在平行四边形中,过点D作于点E,,连接.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若平分,,,求四边形的面积.
【答案】(1)见详解
(2)20
【分析】(1)利用平行四边形的性质得出平行的边和相等的边,判定出四边形是平行四边形,再根据矩形的定义即可判定;
(2)利用平行的性质和角平分线的性质得出,然后根据勾股定理求出,即可求出矩形的面积.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
又 ∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∴四边形是矩形;
(2)解:∵平分,
,
,
,
,
,
∴矩形的面积.
8.(25-26八年级下·江苏无锡·期中)如图,在平行四边形中,延长至点,使得,连接,,与交于点.
(1)求证:四边形是平行四边形.
(2)若,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据平行四边形的判定和性质求解即可;
(2)证明平行四边形是矩形,再求出,由勾股定理得到,结合矩形的面积公式求解即可.
【详解】(1)证明:四边形是平行四边形,
,,即,
,
,
四边形是平行四边形;
(2)解:四边形是平行四边形,
∴,即,
,
,
∴四边形是平行四边形,
∵,
,
平行四边形是矩形,
,
,
,
,
,
.
类型三 以菱形为背景
9.(25-26八年级下·江苏盐城·期中)如图,在四边形中,,,对角线,交于点O,平分,过点C作交的延长线于点E.
(1)求证∶四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)先证明,继而得到四边形是平行四边形,证明即可;
(2)根据勾股定理,得到,设,得到 ,解方程求解即可.
【详解】(1)证明:,
,
平分,
,
,
,
,
,
四边形是平行四边形;
,
四边形是菱形;
(2)解: 四边形是菱形,,,
,,,,
,
,
设,
,
,
,
解得.
10.(25-26八年级下·四川德阳·期中)如图,的对角线和交于点O,,分别过点C,D作,,和交于点E.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)当,时,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了矩形的性质与判定,菱形的性质与判定,勾股定理等知识,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先证明是菱形,以及证明四边形是平行四边形,再根据菱形的对角线互相垂直,得到,即可判定四边形是矩形;
(2)先结合菱形的性质以及矩形的性质得的长,再由勾股定理可求的长,最后把数值代入计算,即可作答.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴
∴,
∵,
∴
∴
∴四边形是菱形,
∴,
∴,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是矩形;
(2)解:由(1)得四边形是菱形,四边形是矩形;
∴,,
∴
∵,
∴,
即,
∵
∴.
11.(25-26八年级下·江苏南京·期中)如图,矩形的对角线,交于点,延长到点,使,延长到点,使,连接,,.
(1)求证:四边形是菱形.
(2)若矩形的面积为4,求菱形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)8
【分析】(1)根据“对角线互相平分”证明四边形是平行四边形,根据矩形的性质得到,从而得出结论;
(2)根据矩形的面积求出,由菱形的性质得到、,利用求解即可.
【详解】(1)证明:、,
四边形是平行四边形,
四边形是矩形,
,
,
平行四边形是菱形;
(2)解:矩形的面积为4,
,
由(1)知,四边形是菱形,
、,
.
12.(25-26八年级下·山东泰安·月考)如图,四边形是矩形,E、F分别是边、上的点,且,连接交矩形的对角线于点O.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,,,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查矩形的性质、平行四边形的判定、菱形的判定与性质、勾股定理,熟练掌握相关性质定理是解题的关键.
(1)根据矩形的性质得到、,进而得到,从而得出结论;
(2)易证明四边形是菱形,则,设,则,,在中,根据勾股定理列出方程,求出的值,利用进行求解即可.
【详解】(1)证明:四边形是矩形,
、,
,
,
,
四边形是平行四边形;
(2)解:由(1)知,四边形是平行四边形,
,
四边形是菱形,
,
四边形是矩形,
,
设,则,,
在中,由勾股定理得:,
,
解得:,
,
.
类型四 以正方形为背景
13.(25-26八年级下·江苏徐州·期中)如图,在正方形中,对角线,相交于点,平分,交于点.
(1)求证:
(2)若,求线段的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据正方形的性质以及角平分线的定义得出,根据三角形的外角的性质可得,得出,根据等角对等边,即可得证;
(2)根据正方形的性质可得,,结合(1)的结论,即可求解.
【详解】(1)解:∵在正方形中,对角线,相交于点,
∴,
∵平分,
∴
∴,
又∵,
∴,
∴;
(2)∵在正方形中,对角线,相交于点,,
∴,,
∵,
∴.
14.(25-26八年级下·山东·课后作业)已知,正方形的边在正方形的边上,延长到,使,在边上,且,求证:四边形为正方形.
【答案】见解析
【分析】根据正方形的性质易证,根据全等三角形的性质推出,,求出,根据正方形的判定得出即可.
【详解】证明:∵四边形为正方形,
∴,,
∴.
∵,,
∴,,,
即,.
∵四边形是正方形,
∴,,
∴.
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是正方形.
15.(25-26九年级上·陕西西安·月考)如图,在中,的平分线交于点D,,
(1)试判断四边形的形状,并说明理由;
(2)若,且,求四边形的面积.
【答案】(1)四边形是菱形,理由见解析
(2)
【分析】本题主要考查了菱形的判定,正方形的性质与判定,等角对等边,熟知菱形的判定定理和正方形的性质与判定定理是解题的关键.
(1)先证明四边形是平行四边形,再由平行线的性质和角平分线的定义推出,则可得到,据此可得结论;
(2)可证明四边形是正方形,再根据正方形对角线相等,且正方形的面积等于其对角线乘积的一半可得答案.
【详解】(1)解:四边形是菱形,理由如下:
,,
四边形是平行四边形.
平分
.
,
,
,
,
平行四边形是菱形.
(2)解:如图所示,连接,
由(1)可知,四边形是菱形.
,,
∴四边形是正方形,
∴,
∴.
16.(25-26八年级下·广东东莞·期中)如图,在正方形中,
(1)如图,在正方形中,点,分别在和上,且.证明:且;
(2)如图②,在正方形内有一点,过点作,点,分别在正方形的对边,上,点,分别在正方形的对边,上,那么与相等吗?并说明理由;
(3)如图③,将边长为的正方形纸片折叠,使点落在的中点处,折痕为,点在边上,点在边上.请你画出折痕,则折痕的长是______;线段的长是______.
【答案】(1)证明见解析
(2),理由见解析
(3),
【分析】(1)由正方形性质及三角形全等的判定与性质求证即可;
(2)作交于,作交于,由平行四边形的判定与性质得到,再结合(1)的证明过程得出即可确定答案;
(3)连接,由勾股定理及折叠性质求解即可得到答案.
【详解】(1)证明:在正方形中,,
,
,
,
,
,
,
,
且;
(2)解:,
理由如下:
作交于,作交于,如图所示:
,
∴四边形、四边形都是平行四边形,
,
由(1)的证明过程可知,则,
;
(3)解:连接,如图所示:
为的中点,
,
在中,由勾股定理可得,
由折叠性质可知,则由(2)的证明过程可知,
设,则由折叠性质可知,
在中,由勾股定理可得,则,
解得,
线段的长为.
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专题3.1(特殊)平行四边形中的计算与证明
【重难点突破】
类型一 以平行四边形为背景
1.(25-26八年级下·江苏泰州·期中)如图,四边形中,,对角线与交于点.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若的周长为,求线段的长.
2.(25-26八年级上·山东淄博·期末)如图,在中,为边上一点,连接为中点,过点C作,交的延长线于点F,连接交于点G.
(1)判断四边形的形状,并说明理由;
(2)若,,.求的长.
3.(2026八年级下·江苏·专题练习)已知:如图,点为内一点,、的面积分别记为、,的面积记为,试探究与之间的关系.
4.(25-26八年级下·四川泸州·月考)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?
类型二 以矩形为背景
5.(25-26八年级下·广东珠海·期中)如图,已知,延长到,使,连接,,,若.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)连接,若,,求的长.
6.(25-26八年级下·福建福州·期中)如图,在中,,D为中点,分别过A点,B点作,交于点E.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)过点E作于点H,若,求的长.
7.(25-26八年级下·江苏徐州·月考)如图,在平行四边形中,过点D作于点E,,连接.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若平分,,,求四边形的面积.
8.(25-26八年级下·江苏无锡·期中)如图,在平行四边形中,延长至点,使得,连接,,与交于点.
(1)求证:四边形是平行四边形.
(2)若,求四边形的面积.
类型三 以菱形为背景
9.(25-26八年级下·江苏盐城·期中)如图,在四边形中,,,对角线,交于点O,平分,过点C作交的延长线于点E.
(1)求证∶四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
10.(25-26八年级下·四川德阳·期中)如图,的对角线和交于点O,,分别过点C,D作,,和交于点E.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)当,时,求的长.
11.(25-26八年级下·江苏南京·期中)如图,矩形的对角线,交于点,延长到点,使,延长到点,使,连接,,.
(1)求证:四边形是菱形.
(2)若矩形的面积为4,求菱形的面积.
12.(25-26八年级下·山东泰安·月考)如图,四边形是矩形,E、F分别是边、上的点,且,连接交矩形的对角线于点O.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,,,求四边形的面积.
类型四 以正方形为背景
13.(25-26八年级下·江苏徐州·期中)如图,在正方形中,对角线,相交于点,平分,交于点.
(1)求证:
(2)若,求线段的长.
14.(25-26八年级下·山东·课后作业)已知,正方形的边在正方形的边上,延长到,使,在边上,且,求证:四边形为正方形.
15.(25-26九年级上·陕西西安·月考)如图,在中,的平分线交于点D,,
(1)试判断四边形的形状,并说明理由;
(2)若,且,求四边形的面积.
16.(25-26八年级下·广东东莞·期中)如图,在正方形中,
(1)如图,在正方形中,点,分别在和上,且.证明:且;
(2)如图②,在正方形内有一点,过点作,点,分别在正方形的对边,上,点,分别在正方形的对边,上,那么与相等吗?并说明理由;
(3)如图③,将边长为的正方形纸片折叠,使点落在的中点处,折痕为,点在边上,点在边上.请你画出折痕,则折痕的长是______;线段的长是______.
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