摘要:
**基本信息**
聚焦四边形全章知识,以基础概念辨析、性质应用及动态探究为脉络,覆盖多边形、特殊四边形及综合变换,强化逻辑推理与几何直观。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础概念|单选1-2题|多边形内角和计算、特殊四边形判定辨析|从多边形内角和公式推导到特殊四边形定义生成|
|性质应用|填空11-14题|中位线计算、菱形面积、矩形折叠|特殊四边形性质(对角线、中点)与几何直观结合|
|综合探究|解答19-25题|动态菱形旋转、正方形动点问题|从静态性质证明到动态变换推理,构建“概念-性质-应用”逻辑链|
内容正文:
人教版八年级上册暑假综合练习
第21章 四边形
一、 单选题(本题共计 10 小题 ,每题 3 分 ,共计30分 )
1.如果一个多边形的内角和是外角和的5倍,那么这个多边形的边数为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
2.下列说法一定正确的是( )
A.平行四边形的对角线互相垂直
B.对角线互相垂直的四边形是菱形
C.矩形的对角线相等
D.对角线互相垂直平分的四边形是正方形
3.如图,小明借助直尺和三角尺,先作,再作,进而得到,四边形是平行四边形的依据是( )
A.
B.,
C.,
D.,
4.如图,在中,点D,E,F分别是,,的中点,若的周长是12,则的周长是( )
A.3 B.6 C.12 D.24
5.如图,在中,为的中点,恰好平分,若,则的周长为( )
A.4 B.8 C.10 D.12
6.两个矩形的位置如图所示,若,则( )
A. B. C. D.
7.中国结象征着中华民族的历史文化与精神.小乐家有一中国结挂饰,他想求两对边的距离,于是利用所学知识抽象出如图所示的菱形,测得,直线过点且与垂直,分别交于,则的长为( )
A. B. C. D.
8.如图,在正方形中,对角线与相交于点,、分别为、上一点,,,则的长度是( )
A. B. C. D.
9.如图,在四边形中,点分别是各边的中点.甲说:若四边形是矩形,则四边形是菱形;乙说:若四边形是菱形,则四边形是矩形.下列判断正确的是( )
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
10.如图,正方形中,点E、F、H分别是的中点,交于G,连接.下列结论:①;②;③;④.其中错误的有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
二、 填空题(本题共计 6 小题 ,每题 3 分 ,共计18分 )
11.如果一个多边形的内角和是它的外角和的2倍,那么这个多边形的边数为______.
12.如图,在平行四边形中,,,的平分线交于点,则的长是_______.
13.如图,A,B两地被房子隔开,小明通过下面方法估测A,B间的距离:先在外选一点C,然后步测出,的中点M,N并步测出的长约为40米,由此可知,A,B间的距离约为_______米.
14.在菱形中,对角线,相交于点,交于点,已知,,则菱形的面积为_______.
15.如图,在矩形中,,点E和点G分别在边和上,将沿翻折,点D恰好落在对角线上的点F处,再将沿翻折,点B恰好落在的延长线上的点H处,折痕和与对角线分别交于点P,点Q,则的面积为________.
16.如图,正方形边长为1,为对角线上的一个动点,过作的垂线并截取,连接,周长的最小值为_______.
三、 解答题(本题共计 9 小题 ,共计72分 )
17.(6分)
已知一个多边形的边数为n.
(1)若,求这个多边形的内角和;
(2)若这个多边形的内角和是外角和的2倍,求n的值.
18.(5分)如图,四边形是平行四边形,请用无刻度直尺和圆规在边上找一点,使得.(保留作图痕迹,不写作法)
19.(6分)如图,已知四边形的对角线交于点.下列三个条件:①,②,③,请从中选择两个,证明四边形是平行四边形.
20.(7分)如图,在中,,,点为的中点,为线段上任意一点,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,过点作,交直线与点,请问与的数量关系是怎样的?请说明理由.
21.(8分) 如图,在中,分别是的中点,延长到点,使.连接.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,求的长.
22.(9分) 如图,在中,的平分线交于点,过点作的垂线交的延长线于点,连接,若.
(1)求证:;
(2)若,,求线段的长.
23.(9分) 如图,四边形是矩形,延长到点,使,连接,,过点作,交的延长线于点,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求四边形的面积.
24.(10分) 如图,正方形中,点为边上一点(与点,不重合),连接,过点作交的延长线于点,连接,过点作于点,连接.
(1)依题意补全图形,并证明;
(2)用等式表示线段与之间的数量关系,并证明.
25.(12分) 在菱形中,,点在对角线上运动(点不与点,点重合),,以点为顶点作菱形,且菱形与菱形的形状、大小完全相同,即,在菱形绕点旋转的过程中,与边交于点与边交于点.
特例感知】
(1)如图1,当,时,则,,之间满足的数量关系是_____;
【类比探究】
(2)如图2,菱形的边长为8,,求的值(用含的代数式表示);
【拓展应用】
(3)在(2)的条件下,连接,求的长度.
2
1
学科网(北京)股份有限公司
$
人教版八年级上册暑假综合练习
第21章 四边形
一、 单选题(本题共计 10 小题 ,每题 3 分 ,共计30分 )
1.如果一个多边形的内角和是外角和的5倍,那么这个多边形的边数为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
【答案】
C
【解析】
本题主要考查了多边形内角和和外角和综合,设这个多边形的边数是n,则这个多边形的内角和为,再根据多边形外角和为,结合题意列出方程求解即可.
【解答】
解:设这个多边形的边数为n,
根据题意,得,
解得n=12,
故选:C.
2.下列说法一定正确的是( )
A.平行四边形的对角线互相垂直
B.对角线互相垂直的四边形是菱形
C.矩形的对角线相等
D.对角线互相垂直平分的四边形是正方形
【答案】
C
【解析】
本题主要考查了平行四边形、矩形的性质和菱形、正方形的判定定理判定,理解相关知识是解答关键根据平行四边形、矩形的性质和菱形、正方形的判定定理来进行判定求解.
【解答】
解:A. 平行四边形的对角线互相平分,故原说法错误,此项不符合题意;
B. 对角线互相垂直的平行四边形是菱形,故原说法错误,此项不符合题意;
C. 矩形的对角线相等,故原说法正确,此项符合题意;
D. 对角线互相垂直平分的四边形是菱形,故原说法错误,此项不符合题意.
故选:C.
3.如图,小明借助直尺和三角尺,先作,再作,进而得到,四边形是平行四边形的依据是( )
A.
B.,
C.,
D.,
【答案】
A
【解析】
利用平行线的判定及平行四边形的判断可解。
【解答】
解: 四边形ABCD是平行四边形.
故选:A.
4.如图,在中,点D,E,F分别是,,的中点,若的周长是12,则的周长是( )
A.3 B.6 C.12 D.24
【答案】
B
【解析】
根据三角形的中位线定理进行求解即可.
【解答】
解:在 中,点D,E,F分别是AB,BC,AC的中点,
的周长 ,
的周长
故选:B.
5.如图,在中,为的中点,恰好平分,若,则的周长为( )
A.4 B.8 C.10 D.12
【答案】
D
【解析】
根据平行四边形的性质(对边平行)、平行线的性质(内错角相等)、角平分线的定义、等腰三角形的判定(等角对等边)和线段中点的性质,求出AB和BC的长,进而计算周长.
【解答】
解:四边形ABCD是平行四边形,
,
.
平分,
,
,
.
为BC的中点,
,
,,
的周长为 .
故选:D.
6.两个矩形的位置如图所示,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】
D
【解析】
根据邻补角定义求出 ,根据矩形的性质得出 ,由直角三角形的两个锐角互余,结合同角的余角相等,即可求解.
【解答】
解:如图所示:
由题意知
故选:D.
7.中国结象征着中华民族的历史文化与精神.小乐家有一中国结挂饰,他想求两对边的距离,于是利用所学知识抽象出如图所示的菱形,测得,直线过点且与垂直,分别交于,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】
A
【解析】
根据菱形的性质,得出 , , ,推出 是等边三角形, ,根据勾股定理求出 ,则 ,最后根据 ,即可求解.
【解答】
解: 四边形 是菱形,
, , ,
,
是等边三角形,
,
根据勾股定理可得: ,
,
,
,
解得: ,
故选:A.
8.如图,在正方形中,对角线与相交于点,、分别为、上一点,,,则的长度是( )
A. B. C. D.
【答案】
C
【解析】
利用正方形对角线性质求出边长AD,通过平行线证出内错角相等,结合对顶角相等、OA=OC证得三角形全等,得AF=CE,再用DF=AD-AF算出长度.
【解答】
解:∵ 四边形ABCD是正方形,AC与BD相交于点O,
∴ AC⊥BD,OA=OC=OD,
∴ OA=OD=10,
∴ AD==10,
∵ AD∥BC,
∴ ∠FAO=∠ECO,
∴ 在△OFA和△OEC中,
∴ ΔOFA≌ΔOEC(ASA),
∴ AF=CE=3,
∴ DF=DA-AF=10-3=7.
故选:C.
9.如图,在四边形中,点分别是各边的中点.甲说:若四边形是矩形,则四边形是菱形;乙说:若四边形是菱形,则四边形是矩形.下列判断正确的是( )
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
【答案】
B
【解析】
连接AC,BD,根据矩形的性质可得 ,再根据三角形中位线的性质可得 ,即可判断甲;四边形EFGH是菱形,只能判断AC=BD,无法得到四边形ABCD是矩形.
【解答】
解:如图,连接AC,BD,
若四边形ABCD是矩形,则AC=BD,
点E,F,G,H分别是各边的中点,
四边形EFGH是菱形,故甲说法正确;
若四边形EFGH是菱形,则EH=FG=EF=HG,
无法证明四边形ABCD是矩形,故乙说法错误.
故选:B.
10.如图,正方形中,点E、F、H分别是的中点,交于G,连接.下列结论:①;②;③;④.其中错误的有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】
A
【解析】
通过证明 可得 ;通过证明 可得 ,进而证得 垂直平分 ,推出 ;利用直角三角形斜边中线性质及外角性质可证 及 ;最后统计错误结论的个数。
【解答】
解: 四边形 是正方形,
,,
分别是 的中点,
,,
,
在 和 中,
(SAS)
,
,
,
,即 ,故①正确;
同理可证 ,
,,
,
,
在 中,, 是 的中点,
,
,
垂直平分 ,
,
,
,故②正确;
垂直平分 ,
,
,
,
,
,
,
,故③正确;
,,
,故④正确;
综上所述,正确的结论有4个,错误的结论有0个。
故选:A.
二、 填空题(本题共计 6 小题 ,每题 3 分 ,共计18分 )
11.如果一个多边形的内角和是它的外角和的2倍,那么这个多边形的边数为___6_____.
【答案】
6
【解析】
本题考查多边形的内角和与外角和定理,掌握多边形内角和公式与外角和的性质是解题的关键,设多边形的边数为 ,根据内角和是外角和的2倍建立方程求解即可.
【解答】
解:设这个多边形的边数为 ,
,
解得
故答案为:6.
12.如图,在平行四边形中,,,的平分线交于点,则的长是___3_____.
【答案】
3
【解析】
根据平行四边形的性质可得 , , ,由平行线的性质可得 ,结合角平分线的定义可得 ,从而推出 ,根据等角对等边可得 ,最后利用线段的和差关系即可求解.
【解答】
解: 四边形 是平行四边形
, ,
平分
.
故答案为:3.
13.如图,A,B两地被房子隔开,小明通过下面方法估测A,B间的距离:先在外选一点C,然后步测出,的中点M,N并步测出的长约为40米,由此可知,A,B间的距离约为___80_____米.
【答案】
80
【解析】
根据三角形中位线的性质,进行求解即可.
【解答】
解:分别为的中点,
,
米,
米.
故答案为:80.
14.在菱形中,对角线,相交于点,交于点,已知,,则菱形的面积为____30____.
【答案】
30
【解析】
根据斜边上的中线结合菱形的性质,进行求解即可.
【解答】
解:菱形ABCD,OC=5
, AC=2OC=10,
,
,
,
,
菱形ABCD的面积为.
故答案为:30.
15.如图,在矩形中,,点E和点G分别在边和上,将沿翻折,点D恰好落在对角线上的点F处,再将沿翻折,点B恰好落在的延长线上的点H处,折痕和与对角线分别交于点P,点Q,则的面积为________.
【答案】
【解析】
根据折叠求得 ,再利用角度的转换得到 ,解直角三角形得到 ,再利用勾股定理求得 ,即可解答.
【解答】
解:在矩形 中, ,由翻折可得 ,
,
,
,
,
,
,
,
设 ,则 ,
根据勾股定理可得 ,
解得 (负数舍去),
,
的面积为 .
故答案为:.
16.如图,正方形边长为1,为对角线上的一个动点,过作的垂线并截取,连接,周长的最小值为________.
【答案】
【解析】
过F作FG AC交AD于G,连结EG、CG,证四边形ECFG为矩形,得GC=EF,据此知 ,再求出AC ,当CG AD时,CG取得最小值,此时 CG=CD=1,从而得出答案.
【解答】
解:过F作FG AC交AD于G,连结EG、CG,如图所示:
四边形ECFG为平行四边形,
四边形ECFG为矩形,
在Rt 中,AB=BC=1,则由勾股定理可得
当CG 时,CG取得最小值此时 CG=CD=1,
周长的最小值
故答案为:
三、 解答题(本题共计 9 小题 ,共计72分 )
17.(6分)
已知一个多边形的边数为n.
(1)若,求这个多边形的内角和;
(2)若这个多边形的内角和是外角和的2倍,求n的值.
【答案】
6
【解析】
(1)运用多边形的内角和公式,列式 ,即可作答.
(2)因为这个多边形的内角和是外角和的2倍,得这个多边形的内角和是 ,再结合多边形的内角和公式,列式
,解出 ,即可作答.
【解答】
(1)解:
则这个多边形的内角和为
(2)解: 这个多边形的内角和是外角和的2倍,
这个多边形的内角和是
故
解得
18.(5分)如图,四边形是平行四边形,请用无刻度直尺和圆规在边上找一点,使得.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】
如图,点P即为所求.
【解析】
根据平行四边形的性质和线段垂直平分线的性质可知 , ,故只需作AB的垂直平分线交BC于P,则有 ,故点P即为所求.
【解答】
如图,点P即为所求.
19.(6分)如图,已知四边形的对角线交于点.下列三个条件:①,②,③,请从中选择两个,证明四边形是平行四边形.
【答案】
证明见解析;
【解析】
本题主要考查了平行四边形的判定,通过选定组合②③$,利用三角形全等,即可得到平行四边形判定的条件,有一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.
【解答】
证明如下:选择②③$
且满足,
在 和 中
(ASA),
四边形 是平行四边形.
20.(7分)如图,在中,,,点为的中点,为线段上任意一点,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,过点作,交直线与点,请问与的数量关系是怎样的?请说明理由.
【答案】
,理由见解析
【解析】
本题主要考查了三角形中位线的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质等知识点,灵活运用相关运算法则成为解题的关键.延长交于点,易得,再说明为的中位线可得,进而得到与都是等腰直角三角形,然后再证明,最后根据全等三角形的性质即可证明结论.
【解答】
解:与的数量关系是:.理由如下:
如图:延长交于点,
由题意,知,,
,
又点为的中点,
点为的中点,且,
为的中位线,
.
,
,
,即.
,,
,
,
.
与都是等腰直角三角形,
,
,
,
.
21.(8分) 如图,在中,分别是的中点,延长到点,使.连接.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,求的长.
【答案】
见解析
2
【解析】
(1)证明EF是ΔABC的中位线,得出EF∥AB,EF=AB,由AD=AB得EF=AD,可证明四边形ADFE是平行四边形;
(2)应用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半和平行四边形的性质:平行四边形的对边相等,求得DF长即可.
【解答】
(1)证明:∵ 点E,F分别为BC,AC的中点,
∴ EF∥AB,EF=AB.
又∵ AD=AB,
∴ EF=AD.
又∵ EF∥AD,
∴ 四边形ADFE是平行四边形.
(2)解:在RtΔABC中,
∵ E为BC的中点,BC=4,
∴ AE=BC=2.
又∵ 四边形ADFE是平行四边形,
∴ DF=AE=2.
22.(9分) 如图,在中,的平分线交于点,过点作的垂线交的延长线于点,连接,若.
(1)求证:;
(2)若,,求线段的长.
【答案】
见解答
AE=4
【解析】
(1)根据平行四边形的性质和平行线的性质得出∠BAE=∠DEA,根据角平分线的定义和等角对等边得出DA=DE,根据角平分线的性质得出EF=EB,根据全等三角形的判定和性质得出AB=AF,即可证明;
(2)根据平行四边形的性质和平行线的性质得出∠CEB=∠EBA=90°,根据勾股定理求出BE=4,由(1)得EF=EB=4,DA=DE,AB=AF,CE=DF=3,根据平行四边形的性质推得AF=8,根据勾股定理即可求解.
【解答】
(1)证明:∵ 四边形ABCD是平行四边形,
∴ AB∥CD,AB=CD,
∴ ∠BAE=∠DEA,
又∵ AE平分∠BAD,
∴ ∠BAE=∠DAE,
∴ ∠DEA=∠DAE,
∴ DA=DE.
∵ EF⊥AD,∠ABE=90°,AE平分∠BAD,
∴ EF=EB,
∴ 在Rt△AEF和Rt△AEB中,
∴ Rt△AEF≌Rt△AEB.
∴ AB=AF,
即CD=AF.
∴ CD-DE=AF-AD,
即CE=DF.
(2)解:∵ 四边形ABCD是平行四边形,
∴ AB∥CD,
∴ ∠CEB=∠EBA=90°,
在Rt△BEC中,BC=5,CE=3,
∴ BE=,
由(1)得EF=EB=4,DA=DE,AB=AF,CE=DF=3,
∴ 四边形ABCD是平行四边形,
∴ AD=BC=DE=5,
故AF=AD+DF=5+3=8,
∴ AB=CD=8,
在Rt△ABE中,AE=.
23.(9分) 如图,四边形是矩形,延长到点,使,连接,,过点作,交的延长线于点,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求四边形的面积.
【答案】
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。
【解析】
(1)证明 ,则 ,即可证明四边形 是平行四边形.根据四边形 是矩形得到 ,即可证明平行四边形 是菱形;
(2)证明 是等边三角形, ,勾股定理求出 ,即可求出答案.
【解答】
(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: 四边形 是菱形,
, 平分 ,
,
是等边三角形,
,
,
24.(10分) 如图,正方形中,点为边上一点(与点,不重合),连接,过点作交的延长线于点,连接,过点作于点,连接.
(1)依题意补全图形,并证明;
(2)用等式表示线段与之间的数量关系,并证明.
【答案】
见解答
【解析】
(1)根据题意补全的图形即可。根据正方形的性质得到 , ,根据同角的余角相等得到 ,从而证明 (ASA),得到 ,根据等腰三角形的“三线合一”即可得出结论;
(2)取BE的中点H,连接GH,GB,根据直角三角形斜边上中线的性质得到BG=DG ,即可证明 ,得到 .根据三角形中位线的性质得到GH ,GH ,从而可得出 是等腰直角三角形,根据勾股定理得到 因此BF
【解答】
(1)补全的图形如图所示
证明: 四边形ABCD是正方形,
即
(ASA)
于点G,
(2)解: 证明如下:
如图,取BE的中点H,连接GH,GB.
四边形ABCD是正方形,
点G是EF的中点,点H是BE的中点,
为 的中位线,
在Rt 中,
25.(12分) 在菱形中,,点在对角线上运动(点不与点,点重合),,以点为顶点作菱形,且菱形与菱形的形状、大小完全相同,即,在菱形绕点旋转的过程中,与边交于点与边交于点.
特例感知】
(1)如图1,当,时,则,,之间满足的数量关系是_____;
【类比探究】
(2)如图2,菱形的边长为8,,求的值(用含的代数式表示);
【拓展应用】
(3)在(2)的条件下,连接,求的长度.
【答案】
CE的长度为 或
【解析】
(1)连接 ,当 , 时,四边形ABCD和 均为正方形,且 为AC的中点,可证得 (ASA),得出BE=CF,即可求得答案;
(2)过点 作 ,交BC于G,可证得 均为等边三角形,得出 ,再证得 (ASA),即可得出答案;
(3)连接BD交AC于O,运用勾股定理求得 分两种情况:当点O'在线段AO上时,当点O'在线段OC上时,分别求得CE即可
【解答】
(1)如图1,连接 ,则 , ,
(图1)
(ASA) ,
故答案为:
(2) 如图2,过点 作 ,交BC于G,
四边形ABCD和四边形 是形状、大小完全相同的菱形,且边长为8,
、 均为等边三角形,
是等边三角形
(ASA)
(3)四边形ABCD是菱形,
即
当点 在线段AO上时,如图2,过点 作 于H,则
(图2)
由(2)知:
(图3)
当点 O在线段OC上时,如图3
则
综上所述,CE的长度为 或
2
1
学科网(北京)股份有限公司
$