内容正文:
第五章《特殊平行四边形》单元综合测试卷
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.下列图片中,能观察到菱形的是()
涤效☐笈
2.下列性质中,矩形不一定具有的性质是()
A.四边相等B.对角线互相平分C.对角线相等D.对角相等
3.若一个正方形的边长是方程x+8x-20=0的一个根,则该正方形的周长为()
A.2
B.4
C.6
D.8
4.下列说法正确的是().
A.有一组邻边相等的四边形是菱形B.有一个角是直角的平行四边形是正方形
C.对角线相等的平行四边形是矩形D.对角线互相垂直的四边形一定是菱形
5.如图,在菱形ABCD中,∠BAD=80°,AB的垂直平分线交对角线AC于点F,垂足为E,连
接BF,则∠BFC的度数为()
D
A.90°
B.80°
C.70°
D.60°
6.如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,OB=4,则AC的长为()
A.4
B.8
C.45
D.85
7.如图,在矩形ABCD中,O是对角线BD的中点,E,F分别是BC,AD上的点,且
4F=BE=1.若4B=3,BC=4,则0E+Or
的长为()
A
D
A.3
B.2
C.2W2
D.25
8.如图,两个全等的等腰Rt△ABC和等腰Rt△CDA有公共斜边AC,且四边形ABCD的面积为
36,△ABE为等边三角形,点E在四边形ABCD内,在AC上有一点P,使PD+PE的和最小,
则这个最小值为()
E
A.5
B.6
C.7
D.8
9.如图,点E是正方形ABCD的中心(对角线的交点),以点E为直角顶点作R△EFG,
Rt△EFG
的两直角边EF,EG
BC,DC于点M,N,若正方形1C
分别交心,
上MN
的边长为8,则重
叠部分四边形EMCN的面积为()
A
D
E
G
C
B
M
A.6
B.9
C.12
D.16
10.如图①,在正方形ABCD中,点E是AB的中点,点P是对角线AC上一动点,设PC=x,
PE+PB=,图②是'关于x的函数图象,且图象上最低点O的坐标为mV5),
则正方形
ABCD
的边长为()
图①
图②
A.2
B.2
C.5
D.4
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
11.如图,要使口ABCD是菱形,需添加的条件是
12.如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,OE⊥AD,垂足为E,AC=8,BD=6,
则OE的长为
D
B
13.如图,点E为长方形纸片ABCD的边BC上一点,将长方形纸片分别沿AE,EF折叠,使
点B,C分别与点G,H重合,点E,G,H恰好在同一条直线上.若∠AEH=3LHEF,则
∠AEH-∠HEF
的度数为
D
H
B
14.将矩形纸片ABCD按如图所示折叠,已知AD=6cm,AG=HB=3cm,EG=EH=lcm.则蚂
蚁从点A处到达点C处需要走的最短路程是
cm
15.如图,在矩形ABCD中,AB=4cm,AD=12cm,点P从点A向点D以1cm/s的速度运动,
点Q以3cm/s的速度从点C出发,在B,C两点之间做往返运动.两点同时出发,点P到达点
D停止运动(同时点Q也停止运动)·这段时间内,当运动时间为_时,以P,Q,C,D四
点为顶点可以组成矩形,
16.如图,正方形ABCD的边长为2,点F为BC边上一点,连接DF,交AC于点M,且
CM=CF,B平分∠CMD,交DF于点GP是线段1G上的一个动点,过点P作Pw11C,垂
SADCE2
足为水,连接PM.有下列四个结论:①DG=MG;②S边形HFw=6-3V2;③SAEc2;④
3
PM+PN的最小值为2,其中正确的有
(填写正确结论的序号)·
三、解答题(共8小题,共72分)
17.(8分)如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,△AOB的周长为9,AC=6,求
BC
的长.
D
O
B
I8.(8分)如图,在正方形ABCD中,点E在DA延长线上,点F在AD延长线上,连接
BE、CF,且BE=CF
求证:∠ABE=∠DCF
A
D F
19.(8分)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AD=2BC,E为AD的中点,连接BD,BE,
∠ABD=90°
BCDE
求证:四边形心为菱形.
B
20.(8分)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DE∥AC,且
DE=
24C,连接CE、OB,OE交DC于点F:
A
F
B
(1)求证:四边形OCED是矩形;
(2)若AD=6,求OF的长.
21.(8分)【观察猜想】我们知道,正方形的四条边都相等,四个角都为直角.
B
C
E
图1
图2
(1)如图1,在正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,连接AE,AF,EF,并延长CB到点
G,使BG=DF,连接AG.若∠EAF=45°,则BE,EF,DF之间的数量关系为
【类比探究】(2)如图2,当点E、F分别在线段BC,CD的延长线上,且∠EAF=45°时,试探
究BE,EF,DF之间的数量关系,并说明理由.
22.(10分)定义:若一个四边形的两条对角线互相垂直,则称这个四边形为“垂美四边
形”
B
D
G
M
O%
图1
图2
(1)如图1,四边形ABCD是“垂美四边形”,则根据勾股定理
AB2
BC2
=_十;
=_十-
CD2
AD2
=十_;
=_十_;
所以,用等式表示AB2、BC2、CD、AD之间的数量关系是_;
(2)如图2,分别以Rt△ABC的直角边AC和斜边AB为边向外作正方形ACGD和正方形ABFE,
连接BD、CE、DE,CE分别交AB、BD于点M,N.
①CE与BD的位置关系是_,给出证明;
②若AB=4,AC=2N5,则线段DE的长是_
23.(10分)如图,矩形ABCD中,AB=3,AD=4.
E
B E
图1
图2
备用图
(I)点E是边BC上一点,将△ABE沿直线AE翻折,得到△AFE.
①如图1,当AF平分∠EAD时,求BE的长;
②如图2,连接DF,当BE=1时,求△ADF的面积;
(2)点E为射线BC上一动点,将矩形ABCD沿直线AE进行翻折,点C的对应点为C,当点E,
,D三点共线时,求E的长
24.(12分)对于平面直角坐标系xO少中的点P和图形刚,给出如下定义:若图形W上存在
点M和点Q,使得PM=QM,且∠PM0=90°,则称点P为图形W的“等直点”.
3
3
2
2H
A
B
43201234x432☑234x
E
2
-3引
-4
-4
图1
图2
()知图1,点A的坐标为),点B的坐标为),
①点R).B(23引,B2,0)B0,2),-是线段4B的“等直点”;
②若直线"=(k0)上存在线段B的“等直点”,求的取值范国;
(2)如图2,边长为2的正方形CDEF的对角线交于O点,其各边与坐标轴平行.记线段CD的
“等直点”、线段DE的“等直点”、线段EF的“等直点”、线段FC的“等直点”所构成的
图形为G.若直线y=c上的所有图形G上的点所组成的线段长度为a,则直接写出a的取值
范围是_·
参考答案
一、选择题
1.B
解:选项A中四边形不是平行四边形,
选项B中,四边形的四边相等,能观察到菱形,符合题意;
选项C中是矩形,
选项D中没有四边都相等的四边形.
故选:B
2.A
解:根据矩形的性质可知,矩形的对边相等,对角线相等而且互相平分、四个角等于90°,但
矩形的邻边不一定相等,
故A符合题意,B不符合题意,C不符合题意,D不符合题意,
故选:A.
3.D
解::r+8x-20=0可因式分解为
x+10)(x-2)=0
“x=-10或x=2.
正方形的边长必须为正数,
取x=2.
∴.周长为4×2=8.
故选:D.
4.C
解:选项A,有一组邻边相等的平行四边形是菱形,但有一组邻边相等的四边形不一定为菱
形,所以A不符合题意;
选项B,有一个角是直角的平行四边形是矩形,但不一定是正方形,所以B不符合题意;
选项C,对角线相等的平行四边形是矩形,C符合题意;
选项D,对角线互相垂直的平行四边形是菱形,但对角线互相垂直的四边形不一定为菱形,
所以D不符合题意.
故选:C
5.B
解:,四边形ABCD是菱形,∠BAD=80°,
∠BAF=5∠BAD=40
,EF垂直平分AB,
∴AF=FB,
∴.∠BAF=∠FBA=40°,
∴.∠AFB=180°-∠BAF-∠BFA=100°,
.∴.∠BFC=180°-∠AFB=80°,
故选B.
6.B
解:,四边形ABCD是矩形,
∴.AC=BD=2OB=2×4=8
故选:B.
7.A
解:设BC,AD的中点分别为M,N,连接OM,ON,
B E M
在矩形ABCD中,O是对角线BD的中点,
OM为△BC
的中位线,即OMIICD
48-CD-3BC-AD-4.OM-CD-3
又BC⊥CD,
∴.OM⊥BC
又M为BC中点,BC=4,
∴.BM=2,EM=BM-BE=1
.OE=V√OM+EM2
3)
+1=
2,
3
同理可得ON=FN=1,
.
.OE+OF=33
2
2
故选:A.
8.B
解:连接BP,
E
,'两个全等的等腰Rt△ABC和等腰RtACDA有公共斜边AC,
∴.AB=BC=CD=DA,∠ABC=90°,
四边形ABCD为正方形,
,正方形ABCD的面积为36,
.正方形的边长为6,
.△ABE为等边三角形,
∴.BE=AB=6,
.四边形ABCD为正方形,
∴.△ABP与△ADP关于AC对称,
∴BP=DP,
∴.PE+PD=PE+BP≥BE,
.PE+PD有最小值为6,
故选:B.
9.D
解:过点E分别作EP⊥CD,EO⊥BC,如图所示:
A
N
B
,四边形ABCD是正方形,正方形ABCD的边长为8,
∴.∠C=90°,BC=CD=8
.EP⊥CD,EQ⊥BC
∴.∠EQC=∠EPC=∠C=90°
.四边形EQCP是矩形,
,点E是正方形ABCD的中心,
0=EP=x8=4,
.四边形ECP是正方形,
∴.∠QEP=90°
.∠QEP=∠QEN+∠NEP=90°
:Rt△EFG的两直角边EF,EG分别交BC,DC于点M,N,
∴.∠FEN=∠FEQ+∠QEN=90°
.∠PEN=∠FEQ
.∠MQE=∠EPN=90°,EQ=EP,
,△MQE≌aNPE(ASA)
S.MOE=S.NPE
则重叠部分四边形EMCN的面积为S正方形EQcP,
.SE方形0cp=4×4=16.
即重叠部分四边形EMCN的面积为16,
故选:D
10.B
解:如图,点D是点B关于直线AC的对称点,连接DE交AC于点P,
D
E
B
根据点的对称性,PB=PD,则y=PE+PB=PD+PE=DE为最小,
故ED=V5
设正方形的边长为a,则46=0,
在Rt△ADE中,由勾股定理得:DE2=AD+AE2,
即+60-5
解得:a=2(负值已舍去),
故选:B.
二、填空题
11.AB=BC或AC⊥BD
解:因为一组邻边相等的平行四边形是菱形,对角线互相垂直平分的四边形是菱形,
那么可添加的条件是:AB=BC或AC⊥BD
故答案为:AB=BC或AC⊥BD
2
12.5
解::菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,且AC=8,BD=6,
.A0=4,D0=3,∠AOD=90°,
AD=5,
在R△A1DO中,由等积法得:40-D0=4D-0E,
2
:0E=40D0-3x412
AD
55,
2
故答案为:5
13.450
解:由折叠的性质可得:∠AEB=∠AEH,∠CEF=∠HEF,
.∠AEB+∠AEH+∠CEF+∠HEF=180°,
∴.∠AEH+∠HEF=90°,
.∠AEH=3∠HEF,
∴.3∠HEF+∠HEF=90°
.∠HEF=22.5°,
∴.∠AEH=67.5°,
∴.∠AEH-∠HEF=45°,
故答案为:45°
14.10
解:如图,展开矩形,则AB=AG+EG+EH+HB=3+1+1+3=8cm,
D
图②
矩形对边平行相等,
∴.BC=AD=6cm
.AC=VB+BC+6=10cm
故答案为:10.
15.3s或6s或9s
解:根据题意可知,当点P到达点D时,
点Q的运动轨迹为C一B一C一B,
.四边形ABCD是矩形,
∴.AD∥BC,∠D=90°,
.PD∥CQ
若PD=CQ,则四边形PQCD是矩形.
DP=(12-t)cm
设运动时间为s.由题意,得
分三种情况讨论:
①当0≤t≤4时,CQ=3tcm,
.12-t=3t,
解得t=3;
②当4<t≤8时,C0=(24-3)cm,
∴.12-t=24-3t,
解得1=6;
③当8<t≤12时,Cg=(3t-24)cm,
.12-t=3t-24.
解得t=9」
综上所述,当运动时间为3s或6s或9s时,以P,Q,C,D四点为顶点可以组成矩形.
16.①②③
解:,正方形ABCD的边长为2,
∴.AD∥BC,AD=AB=BC=CD=2,∠B=90°,∠BCA=45°,
∴.∠ADF=∠CFD,
CM=CF,
∴.∠CMF=∠CFD,
∴.∠ADF=∠CMF,
.∠CMF=∠AMD,
.∠AMD=∠ADF,
.AE平分∠CAD,
∴.∠MAG=∠DAG,
在△MAG和△DAG中,
∠AMG=∠ADG
∠MAG=∠DAG
AG=AG
△MAG≌ADAG(AAS)
.DG=MG,AM=DA=2,则结论①正确;
:在Rt△ABC中,AC=VAB+BC=22
.CF=CM=AC-AM=22-2,
如图,过点M作MW⊥BC于点W,
B
F币
:∠BCA=45°,
∴.∠WMC=90°-∠BCA=45°,
∴.∠WMC=∠BCA=45°,
∴.WM=CW,
在RtACMW中,CM=VWM'+CW2=V2mM=2V2-2
∴.WM=2-V2,
umw=5c-Sw分×2x2-×5-20-2)=6-35,则结论②正确
,四边形ABCD是正方形,
.AD=DC,∠ADC=∠DCB=90°,
.∠ADF+∠CDF=90°,
:AD=AM,AE平分∠CAD,
.AG⊥DF,
.∠ADF+∠DAE=90°,
.∠DAE=∠CDF,
在△DAE和△CDF中,
∠DAE=∠CDF
AD=DC
∠ADE=∠DCF=90°,
,△DAE≌ACDF(ASA)
.DE=CF=2W2-2,
∴.CE=DC-DE=4-2W2,
S.DCE=
2
S.AEC
2×2(4-22)
2,则结论③正确;
如图,连接PD,DN,
.AD=AM,AE平分∠CAD,
∴AE垂直平分DM,
∴.PD=PM,
∴.PM+PN=PD+PN,
由两点之间线段最短可知,当点D,P,N共线时,PD+PN的值最小,最小值为DN,
由垂线段最短可知,当DN⊥AC时,DN的值最小,即PM+PN的值最小,
此时有5m4C-DN=4DDC,
.DN=4D:DC-2x2-2
AC 22
.PM+PN的最小值为V2,则结论④错误;
综上,结论正确的有①②③,
故答案为:①②③.
三、解答题
17.解:四边形ABCD是矩形,且AC=6,
:0B=0A=54C=-3,∠ABC=90,
2
△AOB的周长为9,
.AB+OB+OA=9,
.AB=3,
∴.BC=VAC2-AB2=V6-32=35.
18.证明:,正方形ABCD,
.AB=CD,∠BAD=∠CDA=90°,
∴.∠BAE=∠CDF=180°-90°=90°,
又,BE=CF,
,Rt△BAE≌RIACDF(HL)
∴.∠ABE=∠DCF
19.证明::E为AD的中点,
.'AD=2DE,
.AD=2BC,
∴.DE=BC,
:AD∥BC,
∴.四边形BCDE是平行四边形,
:∠ABD=90°,E为AD的中点,
BE-DE-1AD
2
∴四边形BCDE是菱形.
20.(1)证明:四边形ABCD是菱形,
:.OA=0C=AC,4AC⊥BD
∴.∠C0D=90°
YDE-AC
∴.OC=DE
.DE AC
“四边形OCED是平行四边形,
又∠COD=90°,
小平行四边形
CED
是矩形;
(2)解:由(1)可知,OA=OC,OC=DE,
∴.OA=DE,
.DE I AC
∴.四边形OADE是平行四边形,
∴.OE=AD=6
.四边形OCED是矩形,
0F=20E=3.
21.解:(1)EF=BE+DF,
.四边形ABCD为正方形,
.AD=AB∠ABG=∠ADF=90°
.BG=DF
.△ADF≌△ABG(SAS)
∴.AF=AG∠DAF=∠BAG
,四边形ABCD为正方形,
∴.∠BAD=90°
.·∠EAF=45
.∠BAE+∠DAF=45°
.∠BAG+∠BAE=45°=∠EAF
.∠GAE=∠EAF=45o
AG=AF
∠GAE=∠EAH
在
和
△AGE'△AFE
AE=AE
:∴,△AGE≌△AFE(SAS)
∴.GE=EF
.GE =GB+BE=BE+DF
∴.EF=BE+DF
(2)EF=BE-DF,理由如下:
如图2,在BC上截取BG=DF,连接AG.
C
E
图2
,四边形ABCD为正方形,
.AD=AB∠ABG=∠ADF=90°
.·BG=DF
.△ADF≌△ABG(SAS)
.AF=AG∠DAF=∠BAG
,四边形ABCD为正方形,
∴.∠BAD=90°
:∠EAF=45°
·∠DAE+∠DAF=45
.∠BAG+∠DAF=45°
∴.∠GAE=∠EAF=45°
AG=AF
∠GAE=∠EAH
在
和中,
△AGE△AFE
AE=AE
.△AGE≌△AFE(SAS)
∴.GE=EF
GE=BE-BG=BE-DF
∴.EF=BE-DF
22.(1)解:AD2+BC2=AB2+CD2,
理由:,AC L BD,
.∠AOD=∠A0B=LB0C=∠COD=90°,
由勾股定理得,AB2=AO2+B0,BC2=B02+C02,
CD2=C02+D02AD2=A02+D02
.AD2+BC2=AO2+DO2+B02+C02,
AB2+CD2=A02+B02+C02+D02
AD2+BC2=AB2+CD2
故答案为:A0,B0,B0,C02,C0,D0,A0,D02,AD+BC2=AB2+CD2
(2)①CE⊥BD,,证明如下:
如图2,连接CD、BE,
图2
.'正方形ACGD和正方形ABFE,
.AD=AC,AB=AE,∠CAD=∠BAE=90°,
∴.∠CAD+∠BAC=∠BAE+∠BAC,即∠DAB=∠CAE,
:△D1Be4 CAE(SAS)
∴.∠ABD=∠AEC,
.∠AEC+∠AME=90°,
.∠ABD+∠AME=90°,
.∠AME=∠BMN,
.∠ABD+∠BMN=90°,
即CE⊥BD,
∴.四边形CDEB是垂美四边形,
②由①得,CD+BE2=CB2+DE2,
:AC=23,AB=4,
BC=AB2-AC7=2
CD=2AC=2V6,BE=2AB=42,
.DE2=CD+8E2-CB2=(26)+(42-22=52,
.DE=213
故答案为:213
23.(1)解:①.四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=90°,
.将△ABE沿直线AE翻折,得到△AFE,
∴.∠BAE=∠FAE,
.AF平分∠EAD,
.∠DAF=∠FAE,
:∠BAE=∠DAP=∠FAE=∠BAD=x90°=30°,
2BE-AE:AB-AE2 -BE=3BE
2×3=V5
3
3
②如图所示,延长EF交AD的延长线于点G,
D G
B E
,四边形ABCD是矩形,
.AD∥BC,
∴.∠GAE=∠AEB,
.将△ABE沿直线AE翻折,得到△AFE,
.AF=AB=3,BE=EF=l,∠AEB=∠AEF,
∴∠GAE=∠AEG,
∴.AG=GE,
AD=4,
.AG=AD+DG=4+DG=FG+EF=FG+1,
.FG=DG+3,
在Rt△AFG中,AF2+FG=AG2,
即3+(DG+3=(DG+4}
解得:DG=1,
.FG=DG+3=4,AG=4+1=5,
设△ADF中4G边上的高为,则方4Gxh=4F×FrG,
1
h=AFxFG_12
△0F的面积号0办=4x号-头
55;
(2)当点E、C、D三点共线时,分两种情况:
①当E在BC的延长线上时,
B
.四边形ABCD是矩形,
.∠ABC=∠BCD=90,AD=BC=4,CD=AB=3,ADI‖BC
∴.∠DCE=90°,∠CED=90°-∠CDE=∠B'DA,
由折叠的性质得:AB=AB=3,∠B=∠ABC=90°,
.∠DCE=∠B,DC=AB,
△CDE≌AB'AD(AAS)
.DE AD=4,
.CE-DR2-CD=3
.BE=BC+CE=4+7;
②当E在线段BC上时,
y
D
由折叠的性质得:∠AEC=∠AEC,
.∠BEC=∠DEC,
∴.∠AEB=∠AED,
.AD∥BC,
∴∠AEB=∠DAE,
∴.∠DAE=∠AED,
∴.DE=AD=4,
在RUACDE中,由勾股定理得:CE=VDE-CD=V军-3=V万
.'BE=BC-CE=4-7;
综上所述,BE的长为4+V7或4-V7.
24.(1)解:①.点A的坐标为
,点B的坐标为8D,
AB=2,
如图,
4P1P2
2
1A的B
-2-1,O1P234x
-2引
对于L3),RA=3-1=2=AB,RA14B
对于B(2,0).BA=B8=2
.B4+PB2=4=AB2
.BAIPB
:RL3)和B(2,0)是线段B的“等直点”:
和
而对于B23)和B02》线段4B上找不到任何两个点可以使B(23)和B2)符合线段4B的
“等直点”的条件,
故答案为:
P(1,3)P(2,0)
②设点P川)是线段B的“等直点”
如图,8=2,点C坐标为3),D坐标为-),
4-3-2-1⊙234x
一rD
-4
根据“等直点”定义可知,点P的横坐标必须在A、B两点横坐标之间,点P到AB的最大距
离为AB的长度,
:·点P在平面直角坐标系中的位置都在线段AB外围虚线所围的区域内,但不包含线段AB,
:1sms30<m-1小s2
:当直线'=k0)经过点
C(1,3)
时,k取最大值,最大值为3,
当直线(0经益点D心-时,大取数小值,最小使为,
k≠0,
的取值范围为-1≤k≤3且k≠0;
(2)解:如图,根据(1)②得,所有正方形CDEF的“等直点”都在虚线封闭图形区域内,
而直线y=上的所有正方形CDEF的“等直点”组成的线段,就是直线y=:在虚线封闭图
形内的线段部分,长度为a,
4-32
当直线"=依0)经过点P或-)时,a取得最小值,
或
此时a=2F0=2×√2+12=2√2:
当直线”=0)经过点63)H(13)、儿).K(-)中任意一点时,a取得景大值,
此时a=2G0=2VP+32=20
∴a的取值范围为2W2≤a≤20
故答案为:22≤a≤210