内容正文:
培优大单元任务三
任务一 平行四边形的性质的应用
子任务1 求线段长
母题1 如图,在▱ABCD中,AB=10,AD=6,AC⊥BC,交BD于点O,则BD的长为 .
变式练1:如图,在▱ABCD中,AE平分∠BAD,交CD边于点E,AD=6,EC=4,则AB的长为 .
子任务2 求角度
母题2 如图,在▱ABCD中,∠ADC=119°,BE⊥DC于点E,DF⊥BC于点F,BE与DF交于点H,则∠BHF= ( )
A.71° B.61° C.29° D.51°
【关键点拨】
解法一
解法二
变式练2:如图,E是平行四边形ABCD的边BC上一点,且AB=BE,连接AE并延长,与DC的延长线交于点F.若∠D=40°,则∠F的度数是 ( )
A.30° B.40° C.50° D.70°
子任务3 求周长
母题3 在平行四边形ABCD中,BC边上的高为4,AB=5,AC=6,则平行四边形ABCD的周长等于 .
【关键点拨】
变式练3:如图,小宇将一张平行四边形纸片折叠,使点A落在长边CD上的点A'处,并得到折痕DE,小宇测得长边CD=8,则四边形A'EBC的周长为 ( )
A.16 B.18 C.20 D.22
子任务4 求面积
母题4 如图,若▱ABCD的周长为36,过点D分别作AB,BC边上的高DE,DF,且DE=4,DF=5,求▱ABCD的面积.
【关键点拨】
变式练4:如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,E为BC边上的一点,且CE=2BE.若四边形ABEO的面积为3,则平行四边形ABCD的面积为 .
子任务5 求坐标
母题5 在平面直角坐标系中,点A(-1,0),B(0,2),以A,B,O为顶点作平行四边形,第四个顶点的坐标不可能是 ( )
A.(-1,2) B.(1,2)
C.(1,-2) D.(-1,-2)
【关键点拨】
变式练5:如图,▱OABC的顶点O,A,C的坐标分别是(0,0),(4,0),(1,2),则顶点B的坐标为 ( )
A.(4,2) B.(4,3)
C.(5,2) D.(5,3)
子任务6 证明线段或角相等
母题6 如图,在▱ABCD中,点E,F分别在边CB,AD的延长线上,且BE=DF,EF分别与AB,CD交于点G,H.
求证:AG=CH.
变式练6:如图,在平行四边形ABCD中,E,F分别是边BC,AD的中点,求证:∠ABF=∠CDE.
任务二 特殊的平行四边形的有关计算
子任务1 矩形的有关计算
母题7 如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,过对角线的交点O作EF⊥AC,交AD于点E,交BC于点F,求DE的长.
【关键点拨】
变式练7:如图,O为矩形ABCD的对角线的交点,DF平分∠ADC交AC于点E,交BC于点F,∠BDF=15°,则∠COF= °.
子任务2 菱形的有关计算
母题8 已知一菱形的周长为4,两条对角线长的和为6,则该菱形的面积为 .
变式练8:如图,菱形ABCD的边长为2,∠DAB=60°,E为AB的中点,F为CE的中点,AF与DE相交于点G,则GF的长等于 ( )
A.1 B.
C. D.
子任务3 正方形的有关计算
母题9 如图,在正方形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,E为BC上一点,CE=5,F为DE的中点.若△CEF的周长为18,则OF的长为 ( )
A.3 B. C.4 D.
变式练9:如图,E为正方形ABCD外一点,且ED=CD,连接AE,交BD于点F.若∠CDE=40°,则∠DCF的度数为 ( )
A.23° B.24° C.25° D.26°
参考答案
母题1 4 【解析】∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BC=AD=6,OB=DO,OA=OC.
∵AC⊥BC,AB=10,
∴AC==8,
∴OC=4,
∴OB===2,
∴BD=4.
故答案为4.
变式练1 10 【解析】∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BA∥CD,AB=CD,
∴∠DEA=∠EAB.
∵AE平分∠DAB,
∴∠DAE=∠EAB,
∴∠DAE=∠DEA,
∴DE=AD=6,
∴CD=CE+DE=4+6=10,
∴AB=10.
故答案为10.
母题2 B 【解析】∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠ADC=∠ABC.
∵∠ADC=119°,
∴∠ABC=119°.
∵BE⊥DC,DF⊥BC,CD∥AB,
∴∠BED=90°,∠HFB=90°,∠BED+∠EBA=180°,
∴∠EBA=90°,
∴∠HBF=29°,
∴∠BHF=61°.
故选B.
变式练2 D 【解析】∵四边形ABCD是平行四边形,∠D=40°,
∴∠B=∠D=40°,DC∥AB.
∵AB=BE,
∴∠BAE=∠BEA,
∴∠BAE+∠BEA=2∠BAE=180°-40°=140°,
∴∠BAE=70°.
∵DC∥AB,
∴∠F=∠BAE=70°.
故选D.
母题3 4+16或4+4 【解析】分两种情况:
①如图1所示,
∵在▱ABCD中,BC边上的高AE为4,AB=5,AC=6,
∴CD=AB=5,AD=BC,EC==2,BE==3,
∴AD=BC=2+3,
∴▱ABCD的周长=2(AB+BC)=4+16;
②如图2所示,
同①得EC=2,BE=3,
∴AD=BC=2-3,
∴▱ABCD的周长=2(AB+BC)=4+4.
综上所述,▱ABCD的周长为4+16或4+4.
故答案为4+16或4+4.
变式练3 A 【解析】根据折叠的性质,得到DA=DA',EA=EA'.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴DA=DA'=BC,AB=CD=8,
∴四边形A'EBC的周长为BC+BE+A'E+A'C=A'D+A'C+AE+BE=AB+CD=2CD=16.
故选A.
母题4 【解析】∵▱ABCD的周长为36,
∴AB+BC=18.①
∵过点D分别作AB,BC边上的高DE,DF,且DE=4,DF=5,
∴4AB=5BC.②
由①②得AB=10,BC=8,
∴▱ABCD的面积为AB·DE=40.
变式练4 9 【解析】∵四边形ABCD是平行四边形,
∴S△ABO=S△BOC=S△AOD=S△DOC=S▱ABCD.
在△BOC中,CE=2BE,
∴S△BOE=S△BOC=S▱ABCD,
∴四边形ABEO的面积是平行四边形ABCD面积的,
∴平行四边形ABCD的面积为9.
故答案为9.
母题5 C 【解析】设第四个顶点C的坐标为(x,y).
①当BC=AO时,
∵O(0,0),A(-1,0),B(0,2),
∴AO=1,
∴BC=1,
∴C点的坐标为(1,2)或(-1,2);
②当BO=AC时,
∵BO=2,
∴AC=2,
∴C点的坐标为(-1,-2).
故选C.
变式练5 C 【解析】在▱OABC中,O(0,0),A(4,0),
∴OA=BC=4.
∵BC∥AO,
∴点B的纵坐标与点C的纵坐标相等,
∴顶点B的坐标为(4+1,2),
即B(5,2).
故选C.
母题6 【证明】∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,∠A=∠C,
∴∠E=∠F.
又∵BE=DF,AF=AD+DF,CE=CB+BE,
∴AF=CE.
在△CEH和△AFG中,
∴△AFG≌△CEH(ASA),
∴AG=CH.
变式练6 【证明】在▱ABCD中,
AD=BC,AB=CD,∠A=∠C.
∵E,F分别是边BC,AD的中点,
∴AF=CE.
在△ABF与△CDE中,
∴△ABF≌△CDE(SAS),
∴∠ABF=∠CDE.
母题7 【解析】如图所示,连接CE.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ADC=90°,CD=AB=6,AD=BC=8,OA=OC.
又∵EF⊥AC,
∴EF是AC的垂直平分线,
∴AE=CE.
设DE=x,则CE=AE=8-x.
在Rt△CDE中,由勾股定理得x2+62=(8-x)2,
解得x=,
即DE=.
变式练7 75 【解析】∵DF平分∠ADC,
∴∠CDF=45°,
∴△CDF是等腰直角三角形,
∴CD=CF.
∵∠BDF=15°,
∴∠CDO=∠CDF+∠BDF=45°+15°=60°.
在矩形ABCD中,OD=OC,
∴△OCD是等边三角形,
∴OC=CD,∠OCD=60°,
∴OC=CF,∠OCF=90°-∠OCD=90°-60°=30°.
在△COF中,∠COF=×(180°-30°)=75°.
故答案为75.
母题8 4 【解析】如图所示.
∵两条对角线的和为6,
∴AC+BD=6.
∵菱形的周长为4,
∴AB=,AC⊥BD,AO=AC,BO=BD,
∴AO+BO=3,
∴AO2+BO2=AB2,(AO+BO)2=9,
即AO2+BO2=5,AO2+2AO·BO+BO2=9,
∴2AO·BO=4,
∴菱形的面积=AC·BD=2AO·BO=4.
故答案为4.
变式练8 D
【解析】如图,过点F作FH∥CD,交DE于点H,过点C作CM⊥AB,交AB的延长线于点M,连接FB.
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=CD=BC=2,AB∥CD,
∴FH∥AB,
∴∠FHG=∠AEG.
∵F是CE的中点,FH∥CD,
∴H是DE的中点,
∴FH是△CDE的中位线,
∴FH=CD=1.
∵E是AB的中点,
∴AE=BE=1,
∴AE=FH.
∵∠AGE=∠FGH,
∴△AEG≌△FHG(AAS),
∴AG=FG.
∵AD∥BC,
∴∠CBM=∠DAB=60°.
在Rt△CBM中,∠BCM=30°,
∴BM=BC=1,CM==,
∴BE=BM.
∵F是CE的中点,
∴FB是△CEM的中位线,
∴BF=CM=,FB∥CM,
∴∠EBF=∠M=90°.
在Rt△AFB中,由勾股定理得AF===,
∴GF=AF=.
故选D.
母题9 B 【解析】∵四边形ABCD是正方形,
∴∠DCE=90°,OD=OB,BC=CD.
∵DF=FE,
∴CF=FE=FD.
∵EC+EF+CF=18,EC=5,
∴EF+FC=13,∴DE=EF+FD=13,
∴DC==12,
∴BC=CD=12,
∴BE=BC-EC=7.
∵OD=OB,DF=FE,
∴OF=BE=.
故选B.
变式练9 C 【解析】∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD=CD=CB,∠BAD=∠ADC=∠BCD=90°,
∴∠ADF=∠ABF=∠CBF=∠CDF=45°.
∵ED=CD,∠CDE=40°,
∴AD=ED,∠ADE=∠ADC+∠CDE=90°+40°=130°,
∴∠DAF=∠DEF=(180°-∠ADE)=×(180°-130°)=25°.
在△ADF和△CDF中,
∴△ADF≌△CDF(SAS),
∴∠DAF=∠DCF=25°.
故选C.
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