内容正文:
第4章《平行四边形》期末复习题--一三角形的中位线和反证法
一、单选题
1.如图,△ABC中,点D,E分别是边BC,AC的中点,AB=4,BC=3,AC=6,则DE的长
为()
D
A.6
B.4
C.3
D.2
2.如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E,F分别是AB,AO的中
点,连接EF,已知EF=5,则BD的长为()
F
E
A.12
B.5
C.20
D.15
3.如图,在四边形ABCD中,E,F分别是AD,BC的中点,G,H分别是BD,AC的中点,
AB=CD,∠ABD=30°,∠BDC=70°,则∠GEF的大小是()
A
E
D
A.25°
B.30°
C.20°
D.35°
4.如图,在四边形ABCD中,点E,F,G,H分别是各边的中点.甲说:若四边形ABCD是平
行四边形,则四边形EFGH也是平行四边形;乙说:若四边形EFGH是平行四边形,则四边形
ABCD也是平行四边形.下列说法正确的是()
B
A.甲、乙都正确
B.甲正确,乙错误
C.甲错误,乙正确
D.甲、乙都错误
5.下列命题中,真命题是()
A.方程x2=x的解是x=1
B.有两边和一角相等的两个三角形全等
C.4的平方根是2
D.连接任意四边形各边中点的四边形是平行四边形
6.下列说法,正确的是()
A.等腰三角形的高、中线、角平分线重合
B.“若a>b,则a2>b2”的逆命题是真命题
C.在角的内部到角的两边距离相等的点一定在这个角的平分线上
D.用反证法证明“三角形中必有一个角不大于60°”,先假设这个三角形中有一个内角大于
60°
7.如图,在等边三角形ABC中,D、E分别在AB、AC上,连接BE、CD交于O,连接AO交
DE于点G.有下列两个命题:
①如果DE∥BC,那么G为DE中点;
②如果AO⊥DE,那么DE∥BC.
对于这两个命题判断正确的是()
B
A.①②都是真命题;
B.①是真命题,②是假命题;
C.①是假命题,②是真命题;
D.①②都是假命题,
8.如图,已知点O在四边形ABCD的边AB上,且0A=OB=OC=OD=2,OC平分∠BOD,与
BD交于点G,AC分别与BD、OD交于点E、F.(1)OC∥AD;(2)△BOC≌△DOC;(3)
∠DA0=60°;(4)四边形ABCD的周长最大值为10.以上说法正确的是个数为()
D
A.1
B.2
C.3
D.4
9.如图,在△ABC中,AB=2AC=2m,AD是△ABC的角平分线,CE⊥AD,垂足为点E,则DE的
取值范围是()
B
D
A.EmB.E<m
C.0<DE≤m
D.0DEs
10.在△ABC中,已知BD和CE分别是两边上的中线,并且BD⊥CE,BD=6,CE=8,那么△
ABC的面积等于()
A.28
B.36
C.34
D.32
二、填空题
11.如图,在△ABC中,∠B=30°,LC=45°,AD1BC于点D,BD=3,若E,F分别为
AB,BC的中点,则EF的长是
B
F D
12.如图,平行四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,LABC=60°,AB=2BC,E是AB的中点,
连接CE.OE.下列结论:ACD=30②CE子分∠DCB:@CD=40E:@Smm其
中结论正确的序号有
E
B
D
I3.如图,在口ABCD中,AD=8cm,点E,F分别从点A,B同时出发,沿AD,BC方向以相
同的速度运动(分别运动到点D,C即停止),AF与BE相交于点G,CE与DF相交于点H,则
在此运动过程中,线段GH的长始终等于cm.
A
D
C
14.已知正整数N,满足50<N<100,甲、乙、丙、丁四人进一步对这个数进行了猜测,甲说:
“N是2的倍数”;乙说:“N是3的倍数”;丙说:“N是5的倍数”;丁说:“N是7的倍数”.已
知他们中有一人说错,那么满足条件的N的最大值为
15.边长为a的菱形是由边长为a的正方形“形变”得到的,若这个菱形一组对边之间的
距离为,则称分为这个菱形的“形变度”,
(1)一个“形变度”为2的菱形与其“形变”前的正方形的面积之比为
(2)如图,4,8,C为菱形网格(每个小菱形的边长为1,“形变度”为》)中的格点则
△ABC的面积为
A
三、解答题
16.如图,在四边形ABCD中,E是AB的中点,DB,CE交于点F,DF=FB,连接AF,
AF∥CD.
B
(1)求证:AD=CF;
(2)若LEFB=90°,BF=5,EF=3,求BC的长.
17.观察下面图形,解决问题:
M
图1
图2
图3
(1)用数学的眼光观察
如图1,在四边形ABCD中,AD=BC,P是对角线BD的中点,M是AB的中点,N是DC的中
点.求证:∠PMN=LPNM;
(2)用数学的思维思考
如图2,延长图1中的线段AD交MN的延长线于点E,延长线段BC交MN的延长线于点F,求
证:∠AEM=∠F;
(3)用数学的语言表达
如图3,在△ABC中,AC<AB,点D在AC上,AD=BC,M是AB的中点,N是DC的中点,连
接MN并延长,与BC的延长线交于点G,连接GD,若LANM=60°,试判断△CGD的形状,并
进行证明.
18.如图是由小正方形组成的6×6网格,每个小正方形的顶点叫做格点.△ABC三个项点都是
格点.仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图任务,每个任务的画线不得超过三条·
图1
图2
(I)在图1中,点P在线段上,先画ABCD,再在AD上画点E,使得DE=BP;
(2)在图2中,在线段AC上找一点G,使得BG⊥AC,垂足为点G,并在线段AC上找一点H,
使BH=BC.
19.对一个正整数n,我们进行如下操作:若它是奇数,则乘以3再加1:若是偶数,则除以
2.
(1)对于n=17、37,进行若干次上述操作后,是否有一数是4的倍数.
(2)求证对任意正整数n,进行有限次上述操作后,必有一数是4的倍数.
20.如图,在Rt△ABC中,LACB=90°,点D为边BC上一点,LCAD=a;
D
图1
图2
(1)如图1,若CD=1,AD=2,BD=3,求点B到直线AD的距离;
(2)如图2,点E为线段AB中点,点F为线段AE上一点,将线段EF绕点E顺时针旋转2a得到
线段EP,若点P恰好在线段AD上,连接CF,与线段AD交于点G,连接EG,判断线段
EG,BD的数量关系,并证明.
4.如图,请完成这道题的证明.
G
D
D
B
图①
图②
图③
(1)如图①,在四边形ABCD,中,AD=BC,P是对角线BD的中点,M是DC的中点,N是
AB的中点.求证:∠PMN=∠PNM.
(2)【教材延伸】
如图②,延长图①中的线段AD交NM的延长线于点E,延长线段BC交NM的延长线于点F,
求证:∠AEN=∠F.
(3)【应用探究】
如图③,在△ABC中,点D在AC上,AD=BC=3,M是DC的中点,N是AB的中点,连接NM
并延长,与BC的延长线交于点G,若LGMC=45°,求MN的长.
参考答案
一、单选题
1.D
解:,点D,E分别是BC,AC的中点,
:DE=1AB,
2
AB=4,
DE=号×4=2
2.C
解::四边形ABCD是平行四边形,
·对角线AC与BD互相平分,
0是AC的中点,01=0C,0B=0D-BD,
:E是AB的中点,F是A0的中点,
EF是△ABO的中位线,
:EF=5,
B0=10,
BD=2B0=20.
3.C
解:由题意得:EG,GF,FH,HE分别是△ABD,△BCD,△ABC,△ACD的中位线,
EG=,EG∥AB,FH=4BFH∥AB,GF=CD,Gf∥CD,EH=CD,EH∥CD;
∴.EG=FH,EG∥FH,∠EGD=∠ABD=30°,∠DGF=180°-∠BDC=110°;
∴.四边形EGFH是平行四边形,LEGF=LEGD+LDGF=140°;
AB =CD,
∴GE=GF,
∠GEF-180P-∠EGF=20°,
2
故选:C
4.B
解:如图所示,连接AC,BD,
,·在四边形ABCD中,点E,F,G,H分别是各边的中点,
.EF/AC.EF-AC.GH/AC.GH-TAC,
∴.EF=GH,EF∥GH,
∴四边形EFGH是平行四边形,
根据现有条件无法证明四边形ABCD是平行四边形,故甲说法正确,乙说法不正确,
故选:B.
5.D
解:A.方程x2=x的解为x=0,x2=1,故选项不正确;
B.有两边对应相等,且夹角相等的两三角形全等,故选项不正确;
C.4的平方根是±2,故选项不正确:
D.连接任意四边形各边中点的四边形是平行四边形,故选项正确:
故选:D.
6.C
解:·等腰三角形只有底边上的高、底边上的中线、项角的角平分线互相重合,并非所有高、
中线、角平分线重合,
∴A错误;
原命题“若a>b,则a2>b2”的逆命题为“若a2>b2,则a>b”,
.存在(-3)>22,但-3<2,
逆命题为假命题,B错误;
由角平分线的判定定理可知,在角的内部到角的两边距离相等的点一定在这个角的平分线上,
C正确:
用反证法证明“三角形中必有一个角不大于60°”时,需假设结论的反面成立,即假设三角形
中每一个内角都大于60°,
D错误
7.A
解:①:三角形ABC为等边三角形,
∴.∠ABC=∠ACB=LBAC=60°,
:DE∥BC,
∴.LADE=LAED=60°,
∴.△ADE为等边三角形,
∴.AD=AE,
∴.BD=CE,
又LABC=LACB=60°,BC=CB,
∴.△BDC≌△CEB,
:ZBDO=ZCEO
,LB0D=∠C0E,BD=CE,
.△BD0≌△CE0,
D0=E0,
:O为DE中垂线上的点,
.AD=AE,
.A为DE中垂线上的点,
∴.A0垂直平分DE,
:G为DE中点;
所以①为真命题:
假设DE与BC不平行,作EH∥BC,EH与AO交于点F,作AK⊥EH,则:∠AKF=90°,
∠AKF>∠AFK,
A0⊥DE,
∴.LAGE=90°,
∠AFK是△GEF的一个外角,
.∠AFK>LAGE,即:LAFK>90°,与∠AKF>∠AFK矛盾,
假设不成立,
∴.DE∥BC;故②为真命题.
B
故选A.
8.C
解:0A=0D,
∴.L0AD=LAD0,
0C平分∠B0D,
∴.∠D0C=∠C0B.
,LD0C+∠C0B=∠0AD+∠AD0,
.ZADO=ZDOC,
∴.CO‖AD,则(1)正确;
.OC平分∠BOD,
∴.LD0C=LC0B.
..OB=OD,OC=OC,
∴.△BOC≌aDOC(SAS),则(2)正确:
只有△BOC,△DOC,△DOA都是等边三角形,可得LDA0=60°,由已知条件不能得出该结论,所以
(3)不正确;
.△BOC≌△D0C,
∴.BC=CD.
.BC=CD,OB=OD,
∴.OC是BD的垂直平分线,即LBG0=∠BGC=90°.
设BC=CD=x,CG=m,则0G=2-m,
.OB2-0G2=BC2-CG2,
即4-(2-m)2=x2-m2,
解得m=,
4
0G=2-m=2-x.
4
.BG=DG.OA=OB,
AD=20G=47x3
:四边形8CD的周长为2BC+4D+8=2x+4-+4=-2+0,
当x=2时,四边形ABCD的周长最大值为10,则(4)正确.
所以正确的有3个,C符合题意.
9.A
解:如图,延长CE交AB于点F,
B
D
则∠AEC=LAEF=90°,
,AD是△ABC的角平分线,
∴.∠CAE=LFAE,
.'AE=AE
.△CAE≌△FAE(ASA),
∴.AF=AC,EF=EC,
.AB=2AC=2m
.∴.AF=AC=m,
:BF m
作00,则器5-
∴点Q为BD的中点,
.F2为△ABD的中位线,
FQ-号AD.
EF =EC,
同理可证ED为△CFQ的中位线,
DE-0-4,
则4E=2AD,
4
1
.'DE =AE,
.AE AC,
∴.3DE<m,
则DE<号,
那么,0DE<写0
10.D
连接DE,过点E作EF∥BD,交CB的延长线于点F.
,BD和CE分别是两边上的中线
DE=IBC
.BD⊥CE,BD=8,CE=6
∴.CF=VEF2+EC2=10
,四边形BDEF为平行四边形
∴BF=DE
.BF=CF
.S..on
3
S.BEC S.ACE
A S
∴.SABc=
=4x6×8÷2=32
3
故选:D.
0
--
B
二、填空题
11.6
2
解:∠B=30°,AD⊥BC,BD=3,
.AB =2AD,AD2+32=AB2=4AD2,
AD=5,
,∠C=45°,AD⊥BC,
.△ADC是等腰直角三角形,
∴CD=AD=√5,则AC2=AD2+CD2=2CD2=6,
∴.AC=6,
E,F分别为AB,BC的中点,
EF=}4C=6
2
21
12.①②③
解::E是AB的中点,
.AE BE
AB =2BC,
:BC BE
又:∠ABC=60°,
△BCE是等边三角形,
∠CEB=60°,CE=BC=AE,
.∠CAE=LECA,
∠ECA=30°,
:∠ABC=60°,
·∠DCB=120°,
:∠ACD=120°LACE-∠BCE=30°,
故①正确;
'∠BCE=60°,∠DCB=120°,
∴∠BCE=∠DCE=60°,
:CE平分LDCB,
故②正确;
:平行四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,
A0=0C,
:E是AB的中点,
.OE是△ABC的中位线,
:0E-C,
又:BC=BE=AE=54B,
.CD=40E,
故③正确;
:A0=0C,
S.40E =S.COE
OElIBC,OE=IBC,
2
1
Sue..wc
故④错误.
故答案为:①②③
13.4
解::四边形ABCD是平行四边形,
AD=BC,AD∥BC,
:点E,F分别从点A,B同时出发,沿AD,BC方向以相同的速度运动,
:AE BF,
.DE=CF,
:四边形ABFE和四边形EFCD都是平行四边形,
:AG=GF DH=FH,
G:.GH=TAD
AD =8cm
:.GH =4cm
故答案为:4.
14.90
解:若甲错,则N不是2的倍数,但N是3、5、7的倍数.3、5、7的最小公倍数为105,但
105>100,无解;
若乙错,则N不是3的倍数,但N是2、5、7的倍数.2、5、7的最小公倍数为70,70在50
到100之间且不是3的倍数,故N=70;
若丙错,则N不是5的倍数,但N是2、3、7的倍数.2、3、7的最小公倍数为42,42的倍
数在50到100之间有84,84不是5的倍数,故N=84;
若丁错,则N不是7的倍数,但N是2、3、5的倍数.2、3、5的最小公倍数为30,30的倍
数在50到100之间有60和90,两者均不是7的倍数,故=60或90.
比较各情况,N的最大值为90.
验证:当N=90时,甲说正确(90是2的倍数),乙说正确(90是3的倍数),丙说正确(90
是5的倍数),丁说错误(90不是7的倍数),符合题意.
故答案为:90.
15.
1:2
9
解:(1),边长为a的正方形面积=a2,边长为a的菱形面积=ah,
∴.菱形面积:正方形面积=ah:a2=h:a,
:菱形的变形度为2,即2=2,
h
∴.h:a=1:2.
故答案为:1:2;
(2)“菱形边长为1,“形变度”为
“菱形形变前的面积与形变后面积比为,
5-6x6-3x6
-x3x3-9
×3x6-
3
故答案为:9.
三、解答题
16.(1)证明:E是AB的中点,
.AE BE,
又:DF=BF,
EF是△ABD的中位线,
EF∥AD,
CF∥AD,
又:AF∥CD,
:四边形AFCD为平行四边形,
:AD=CF
(2)解:由(1)知,EF是△ABD的中位线,四边形AFCD为平行四边形,
:CF=AD=2EF=6,
:∠EFB=90°,
∠BFC=90°,
在Rt△CFB中,BF=5,CF=6,
由勾股定理得:BC=VCF2+BF2=V62+52=√6们1.
17.(1)证明:,P是BD的中点,M是AB的中点,
:PM=4D,
2
同理可得,PN=)BC,
2
.AD =BC,
∴.PM=PN,
.∴.∠PMN=∠PNM;
(2)证明:,P是BD的中点,M是AB的中点,
.PM∥AD,
∴.∠PMN=∠AEM,
同理可证,LPNM=LF,
由(1)知,∠PMN=∠PNM,
.∴.∠AEM=∠F;
(3)解:△CGD是直角三角形,证明如下:
如图,取BD的中点P,连接PM,PN,
M是AB的中点,
PM∥AD,PM=4D,
2
同理可得,PN∥BC,PN=BC,
.AD =BC,
∴.PM=PN,
∴.∠PMN=∠PNM,
PM∥AD,
∴.∠PMN=∠ANM=60°,
.∴.∠PMN=∠PNM=60°,
PN//BC
.∴.∠CGN=∠PNM=60°,
又.∠CNG=LANM=60°,
∴.△CGN是等边三角形,
∴.CN=GN,
又.CN=DN,
.DN =GN
∴.∠NDG=∠NGD=30°,
.∴.∠CGD=∠CGN+LNGD=60°+30°=90°,
△CGD是直角三角形,
18.(1)解:所作图形如图所示:
E P
B
P
(2)所作图形如图所示:
19.(1)解:17×3+1=52,且52是4的倍数,
∴.n=17进行一次上述操作后,有一数是4的倍数;
37×3+1=112,且112是4的倍数,
.n=37进行一次上述操作后,有一数是4的倍数;
(2)解:,·奇数乘以3再加1后一定会变为偶数,而偶数除以一定数量的2之后一定会变为
奇数,
经过有限步后奇数一定会变为偶数,
若偶数为4的倍数,则问题得证,
若偶数不是4的倍数时,则该偶数可以表示为4m+2(m为整数),
当m=2k(k为整数),则4m+2=8k+2,
(8k+2÷2=4k+1,3(4k+1)+1=12k+4=43k+1,
∴.34k+1)+1一定是4的倍数,故当m为偶数时,满足题意;
当m=2k+1(k为整数),则4m+2=8k+6,
(8k+6÷2=4k+3,34k+3)+1=12k+10,(12k+10÷2=6k+5,
36k+5+1=18k+16,(18k+16=9k+8,
对于18k+16,要使18k+16不是4的倍数,那么k一定要是奇数,
设k=2p+1(p为整数),则18k+16=36p+34,
(36p+34)÷2=18p+17,(18p+17)×3+1=54p+52,(54p+52)÷2=27p+26,
同理要使27p+26不是4的倍数,则p一定是奇数,
如此反复,在此过程中,若有一个环节中出现了偶数,那么环节中必有4的倍数,
“假设不存在4的倍数,那么m=2+1=4p+3…要一直成立,即对于任意的k的结吴都是
整数,显然这是不可能的,
假设不成立,
∴原结论正确。
20.(1)解:过点B作BH1AD延长线于点H,
H
B
.∠ACB=90°,CD=1,AD=2,
.AC=AD2-CD2=3,
S.m=BD:AC=AD:BH,BD
3×V5=2BH,
3v5
.BH=
2’
即点B到直线4D的距离为3
2;
(2)解:BD=2EG,理由如下:
如图,连接CE,交AD于点K,
设∠B=B,
,LACB=90°,点E为线段AB中点,
∴.CE=AE=BE,
∴.∠ACE=∠CAE=90°-∠B=90°-B,∠BCE=∠B=B,
∴.∠AEC=∠BCE+∠B=2B,
LCAD=a,∠B=B,
.∴.∠DAB=180°-∠ACB-∠CAD-∠B=90°-a-B,
由旋转知LAEP=2a,EF=EP,
∴.∠PKE=∠DAB+∠AEC=90°-a-B+2B=90°-a+B,
∠KPE=180°-LDAB-∠PEA=180°-(90°-a-B)-2a=90°-a+B,
∴∠PKE=∠KPE,
.KE PE
∴.KE=EF,
在△AKE与△CFE中,
AE=CE
∠AEK=∠CEF,
KE=FE
.∴.△AKE≌aCFE(SAS),
∴.∠EAK=∠ECF=90°-a-B,
∴.∠GCA=∠ACE-∠ECF=90°-B-(90°-a-B)=a,
∴.LGCA=LCAD,
∴.GC=GA,
,∠ACB=90°,
∴.90°-∠GCA=90°-LCAD,即∠GCD=∠GDC,
..GC=GD
..GA=GD,
点E为线段AB中点,
∴.BD=2EG.
21.(1)证明:P是BD的中点,M是DC的中点,
:PM=TBC,
2
P是BD的中点,N是AB的中点,
PN=号4D,
AD BC,
∴.PM=PN,
.∠PMN=∠PNM;
(2)证明:如图,由(1)得LPMN=LPNM,
C
B
图2
,N是AB的中点,M是DC的中点,P为BD的中点,
∴.PN I AD,PMBC,
.LAEN=∠PNM,∠PMN=LF,
∴.∠AEN=∠F;
(3)证明:如图,连接BD,取BD中点P,连接PM,PN,由(1)知LPMN=∠PNM,
D
B
图3
由(2)可知,PM‖BG,PNII AM,
.∠PMN=∠CGM,∠PNM=∠AMN,
.∠CGM=∠AMN,
,∠GMC=45°,∠AMN=LGMC,
.∠PMN=∠PNM=∠CGM=∠AMN=45°,
.∠MPN=180°-45°×2=90°,
△PMN为等腰直角三角形,
E=iNd+:Wd=NW..
E-avi
=Nd=Nd咩(I)甲
‘=08=0f.