2021-2022学年人教版八年级数学下册《18-2特殊平行四边形》同步达标测试题(附答案)
一.选择题(共8小题,满分32分)
1.下列说法中,正确的是( )
A.两邻边相等的四边形是菱形 B.一条对角线平分一组内角的平行四边形是菱形
C.对角线垂直且一组邻边相等的四边形是菱形 D.对角线垂直的四边形是菱形
2.如图,在菱形ABCD中,添加一个条件不能证明△ABE≌△CDF的是( )
A.∠BAE=∠FCD B.∠BEA=∠DFC C.AE=CF D.BE=DF
3.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D为AB的中点,点E在BC上,且CE=AC,∠BAE=15°,则∠CDE的大小为( )
A.70° B.75° C.80° D.85°
4.如图,矩形ABCD中,点G是AD的中点,GE⊥BG交CD于点E,CB=CE,连接CG交BE于点F,则∠ECF的度数为( )
A.30° B.22.5° C.25° D.15°
5.如图,在△ABC中,AB=6,AC=8,BC=10,P为边BC上一动点(且点P不与点B、C重合),PE⊥AB于E,PF⊥AC于F.则EF的最小值为( )
A.4 B.4.8 C.5.2 D.6
6.如图,正方形ABCO和正方形DEFO的顶点A,O,E在同一直线l上,且EF=,AB=3,给出下列结论:①∠COD=45°;②AE=5;③CF=BD=;④△COF的面积是.其中正确的结论为( )
A.①②④ B.①④ C.②③ D.①③④
7.如图,已知四边形ABCD为正方形AB=2,点E为对角线AC上一点,连接DE,过点E作EF⊥DE,交BC延长线于点F,以DE、EF为邻边作矩形DEFG,连接CG.在下列结论中:①矩形DEFG是正方形; ②2CE+CG=AD;③CG平分∠DCF;④CE=CF.其中正确的结论有( )
A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④
8.如图,在平面直角坐标系xOy中,正方形ABCD的顶点D在y轴上,且A(﹣3,0),B(2,b),则b的值为( )
A.3 B.2 C.﹣3 D.﹣2
二.填空题(共8小题,满分32分)
9.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AB=AD,下列条件①AC⊥BD;②OA=OC;③AC平分∠BCD;④∠ABC=∠ADC,能判定四边形ABCD是菱形的有 .(填写序号)
10.有两个全等矩形纸条,长与宽分别为10和6,按如图所示的方式交叉叠放在一起,则重合部分构成的四边形BGDH的周长为 .
11.如图,已知直角三角形ABC,∠ABC=90°,小明想做一个以AB、BC为边的矩形,于是进行了以下操作:
(1)测量得出AC的中点E;
(2)连接BE并延长到D,使得ED=BE;
(3)连接AD和DC.则四边形ABCD即为所求的矩形.理由是 .
12.如图,F是矩形ABCD内一点,AF=BF,连接DF并延长交BC于点G,且点C与AB的中点E恰好关于直线DG对称,若AD=6,则AB的长为 .
13.如图,四边形ABCD为菱形,AB=3,∠ABC=60°,点M为BC边上一点且BM=2CM,过M作MN∥AB交AC,AD于点O,N,连接BN.若点P,Q分别为OC,BN的中点,则PQ的长度为 .
14.如图,在矩形ABCD中,AD=13,AB=5,E为BC上一点,DE平分∠AEC,则CE的长为 .
15.如图所示,在正方形ABCD中,以AB为边向正方形外作等边三角形ABE,连接CE、BD交于点G,连接AG,那么∠AGD的度数是 度.
16.如图,正方形ABCD中,点M,N为CD,BC上的点,且DM=CN,AM与DN交于点P,连接AN,点Q为AN中点,连接PQ,若AB=8,DM=2,则PQ的长为 .
三.解答题(共6小题,满分56分)
17.如图,AE∥BF,AC平分∠BAD,且交BF于点C,BD平分∠ABC,且交AE于点D,连接CD.求证:四边形ABCD是菱形.
18.如图,四边形ABCD是菱形,E是AB的中点,AC的垂线EF交AD于点M,交CD的延长线于点F.
(1)求证:AM=AE;
(2)连接CM,DF=2.
①求菱形ABCD的周长;
②若∠ADC=2∠MCF,求ME的长.
19.如图,点E是矩形ABCD的边BA延长线上一点,连接ED,EC,EC交AD于点G,作CF∥ED交AB于点F,DC=DE.
(1)求证:四边形CDEF是菱形;
(2)若BC=3,CD=5,求AG的长.
20.如图,在矩形ABCD中,点P为CB延长线上一点,连接AP.
(1)如图1,以CD为底向内作等腰△CDE,延长DE恰好交CB延长线于点P,交AB于点F,若AF=5BF,EC=6,求EF的长;
(2)如图2,若∠APB=60°,AB=AD,以CD为边向外作等边△CDF,连接AF,DE平分∠ADC交AF于点E,连接PE.求证:PA+PC=PE.
21.如图,在矩形ABCD中,AB=3cm,BC=6cm.点P从点D出发向点A运动,运动到点A即停止;同时,点Q从点B出发向点C运动,运动到点C即停止,点P、Q的速度都是1cm/s.连接PQ、AQ、CP.设点P、Q运动的时间为ts.
(1)当t为何值时,四边形ABQP是矩形;
(2)当t为何值时,四边形AQCP是菱形;
(3)分别求出(2)中菱形AQCP的周长和面积.
22.如图①,已知正方形ABCD中,E,F分别是边AD,CD上的点(点E,F不与端点重合),且AE=DF,BE,AF交于点P,过点C作CH⊥BE交BE于点H.
(1)写出AF与BE的数量关系为 ,位置关系为 .
(2)若AB=2,AE=2,试求线段BH的长.
(3)如图②,连接CP并延长交AD于点Q,若点H是BP的中点,试求CP:PQ的值.
参考答案
一.选择题(共8小题,满分32分)
1.解:A、∵两邻边相等的平行四边形是菱形,
∴选项A不符合题意;
B、∵一条对角线平分一组内角的平行四边形是菱形,
∴选项B符合题意;
C、∵对角线互相平分且一组邻边相等的四边形是菱形,
∴选项C不符合题意;
D、∵对角线垂直的平行四边形是菱形,
∴选项D不符合题意;
故选:B.
2.解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=CD,AB∥CD,∠ABE=∠CDF,
A、添加∠BAE=∠FCD,利用ASA能得出△ABE≌△CDF,不符合题意;
B、添加∠BEA=∠DFC,利用AAS能得出△ABE≌△CDF,不符合题意;
C、添加AE=CF,不能得出△ABE≌△CDF,符合题意;
D、添加BE=DF,利用SAS能得出△ABE≌△CDF,不符合题意;
故选:C.
3.解:∵∠ACB=90°,CE=AC,
∴∠CAE=∠AEC=45°,
∵∠BAE=15°,
∴∠CAB=60°,
∴∠B=30°,
∵∠ACB=90°,D为AB的中点,
∴CD=BD=AD=AB,
∴△ACD是等边三角形,∠DCB=∠B=30°,
∴AC=DC=CE,
∴∠CDE=∠CED=×(180°﹣30°)=75°.
故选:B.
4.解:取BE的中点O,连接OG,OC,
∵O,G为中点,
∴OG为四边形ADEB的中位线,
∴AB∥OG∥DE,
∴∠OGC=∠ECF,
∵CE=BC,∠BCE=90°,
∴△BCE是等腰直角三角形,
∴∠CBE=∠BEC=45°,
∵∠BCE=90°,O为BE的中点,
∴OC=OE=BE,
∴∠OCE=∠OEC=45°,
∵GE⊥BG,O为BE的中点,
∴OG=BE,
∴OG=OC,
∴∠OGC=∠OCG,
∴∠OCG=∠ECF=∠OCE=22.5°,
故选:B.
5.解:如图,连接PA.
∵在△ABC中,AB=6,AC=8,BC=10,
∴BC2=AB2+AC2,
∴∠A=90°.
又∵PE⊥AB于点E,PF⊥AC于点F.
∴∠AEP=∠AFP=90°,
∴四边形PEAF是矩形.
∴AP=EF.
∴当PA最小时,EF也最小,
即当AP⊥CB时,PA最小,
∵AB AC=BC AP,即AP===4.8,
∴线段EF长的最小值为4.8;
故选:B.
6.解:①∵∠AOC=90°,∠DOE=45°,
∴∠COD=180°﹣∠AOC﹣∠DOE=45°,故①正确;
②∵EF=,
∴OE=2,
∵AO=AB=3,
∴AE=AO+OE=2+3=5,故②正确;
③作DH⊥AB于H,作FG⊥CO交CO的延长线于G,
则FG=1,
CF===,
BH=3﹣1=2,
DH=3+1=4,
BD===2,故③错误;
④△COF的面积S△COF=×3×1=,故④正确;
∴其中正确的结论为①②④,
故选:A.
7.解:过E作EM⊥BC于M点,过E作EN⊥CD于N点,如图所示:
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BCD=90°,∠ECN=45°,
∴∠EMC=∠ENC=∠BCD=90°,
∴NE=NC,
∴四边形EMCN为正方形,
∵四边形DEFG是矩形,
∴EM=EN,∠DEN+∠NEF=∠MEF+∠NEF=90°,
∴∠DEN=∠MEF,
又∠DNE=∠FME=90°,
在△DEN和△FEM中,
,
∴△DEN≌△FEM(ASA),
∴ED=EF,
∴矩形DEFG为正方形;故①正确;
∴DE=DG,∠EDC+∠CDG=90°,
∵四边形ABCD是正方形,
∵AD=DC,∠ADE+∠EDC=90°,
∴∠ADE=∠CDG,
在△ADE和△CDG中,
,
∴△ADE≌△CDG(SAS),
∴AE=CG,
∴AC=AE+CE=CE+CG=AD,故③错误;
当DE⊥AC时,点C与点F重合,
∴CE不一定等于CF,故④错误,
故选:A.
8.解:作BM⊥x轴于M.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠DAB=90°,
∴∠DAO+∠BAM=90°,∠BAM+∠ABM=90°,
∴∠DAO=∠ABM,
∵∠AOD=∠AMB=90°,
在△DAO和△ABM中,
,
∴△DAO≌△ABM(AAS),
∴BM=OA,
∵A(﹣3,0),B(2,b),
∴BM=OA=3,
∴b=﹣3.
故选:C.
二.填空题(共8小题,满分32分)
9.解:①∵AB=AD,AC⊥BD,
∴OB=OD,
∵AD∥BC,
∴∠ADO=∠CBO,
又∵∠AOD=∠COB,
∴△AOD≌△COB(ASA),
∴AD=CB,
∴四边形ABCD是平行四边形,
又∵AB=AD,
∴平行四边形ABCD是菱形,故①能判定四边形ABCD是菱形;
②∵AB=AD,AC⊥BD,
∴OB=OD,
∵OA=OC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
又∵AB=AD,
∴平行四边形ABCD是菱形,故②能判定四边形ABCD是菱形;
③∵AD∥BC,
∴∠DAC=∠BCA,
∵AC平分∠BCD,
∴∠DCA=∠BCA,
∴∠DAC=∠DCA,
∴AD=CD,
∴AB=AD=CD,不能判定四边形ABCD是菱形;
④∵AD∥BC,
∴∠BAD+∠ABC=180°,
∵∠ABC=∠ADC,
∴∠BAD+∠ADC=180°,
∴AB∥CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
又∵AB=AD,
∴平行四边形ABCD是菱形,故④能判定四边形ABCD是菱形;
故答案为:①②④.
10.解:由题意得:矩形ABCD≌矩形BEDF,
∴∠A=90°,AB=BE=6,AD∥BC,BF∥DE,AD=10,
∴四边形BGDH是平行四边形,
∴平行四边形BGDH的面积=BG×AB=BH×BE,
∴BG=BH,
∴四边形BGDH是菱形,
∴BH=DH=DG=BG,
设BH=DH=x,则AH=10﹣x,
在Rt△ABH中,由勾股定理得:62+(10﹣x)2=x2,
解得:x=,
∴BH=,
∴四边形BGDH的周长=4BH=,
故答案为:.
11.解:∵E是AC的中点,
∴AE=CE,
∵ED=BE,
∴四边形ABCD是平行四边形,
又∵∠ABC=90°,
∴平行四边形ABCD为矩形,
故答案为:有一个角是直角的平行四边形为矩形.
12.解:方法一:
连接EF、FC、EC,如图所示:
∵四边形ABCD是矩形,
∴BC=AD=6,AD∥BC,∠BAD=∠ABC=90°,
∴AB⊥AD,
∵AF=BF,点E是AB的中点,
∴EF⊥AB,AB=2BE,AE=BE,
∴∠AEF=∠ABC=90°,
∴EF∥BC,
∴EF∥AD∥BC,
∴DF=FG,
在Rt△DCG中,CF为斜边DG上的中线,
∴CF=DG=FG,
∵EF∥GC,
∴∠OEF=∠OCG,∠OFE=∠OGC,
∵点C与AB的中点E关于直线DG对称,
∴DG垂直平分线段EC,
∴FG⊥CE,EO=CO,EF=CF,
在△OEF和△OCG中,
,
∴△OEF≌△OCG(AAS),
∴EF=CG,
∴CF=FG=CG,
∴△CGF是等边三角形,
∴∠GCF=60°,
∵CO⊥GF,
∴CO平分∠GCF,
∴∠GCO=GCF=30°,
在Rt△BCE中,∠EBC=90°,∠BCE=30°,BC=6,
∴CE=2BE,
∴在Rt△BCE中,AB=4;
方法二:如图,连接CE,
根据题意可知:GD为CE的垂直平分线,
连接DE,
则有
DE=CD,
设AE为x,则DE=2x,
在Rt△AED,根据勾股定理,得
DE2﹣AE2=AD2,
∴3x2=36,
∴x=2,
∴AB=2x=4.
故答案为:4.
13.解:连接BD交AC于E,连接QE,过Q作QF⊥AC于F,如图所示:
∵四边形ABCD是菱形,AB=3,
∴BC=CD=AD=AB=3,BE=DE,AE=CE,AD∥BC,AB∥CD,
∵∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,AC=AB=3,
∴AE=CE=AC=,
∵BM=2CM,BM+CM=BC=3,
∴CM=1,
∵MN∥AB∥CD,AD∥BC,
∴四边形MNDC是平行四边形,
∴DN=CM=1,
∵Q是BN的中点,BE=DE,
∴QE是△BDN的中位线,
∴QE=DN=,QE∥DN∥BC,
∴∠AEQ=∠ACB=60°,
∵QF⊥AC,
∴∠EQF=90°﹣60°=30°,
∴EF=QE=,
在Rt△QEF中,由勾股定理得:QF===,
∵MN∥AB,
∴∠CMN=∠ABC=60°,
∵∠ACB=60°,
∴△CMO是等边三角形,
∴OC=CM=1,
∵P是OC的中点,
∴PC=OC=,
∴PE=AC﹣AE﹣CP=3﹣﹣=1,
∴PF=PE+EF=1+=,
在Rt△PQF中,由勾股定理得:PQ===,
故答案为:.
14.解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠DEC=∠ADE,
∵DE平分∠AEC,
∵∠DEC=∠AED,
∴∠ADE=∠AED,
∴AE=AD=13,
在直角△ABE中,BE===12,
∴CE=BC﹣BE=AD﹣BE=13﹣12=1.
故答案为1.
15.解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=AD=CD,∠ABC=90°,∠ADG=∠CDG,∠ABD=45°,
∵GD=GD,
∴△ADG≌△CDG,
∴∠AGD=∠CGD,
∵∠CGD=∠EGB,
∴∠AGD=∠EGB,
∵△ABE是等边三角形,
∴AB=BE,∠ABE=60°,
∴BE=BC,∠EBC=150°,
∴∠BEC=∠ECB=15°,
∴∠BGE=180°﹣∠BEC﹣∠EBG=180°﹣15°﹣60°﹣45°=60°,
∴∠AGD=60°
故答案为60.
16.解:在正方形ABCD中,
AD=CD,∠ADC=∠DCN=90°,
在△ADM与△DCN中,
,
∴△ADM≌△DCN(SAS),
∴∠DAM=∠CDN,∠DMA=∠CND,
∵∠DAM+∠AMD=90°,
∴∠PDM+∠DMP=90°,
∴∠DPM=90°,
∵∠DPM=∠APN,
∴△ANP为直角三角形,
∴AN为直角三角形的斜边,由直角三角形的性质得PQ=AN,
∵DM=CN=2,BC=CD=AB=8,
∴BN=BC﹣CN=6,
在△ANB中,AN===10,
∴PQ=5.
故答案为:5..
三.解答题(共6小题,满分56分)
17.证明:
∵AE∥BF,
∴∠ADB=∠DBC,∠DAC=∠BCA,
∵AC、BD分别是∠BAD、∠ABC的平分线,
∴∠DAC=∠BAC,∠ABD=∠DBC,
∴∠BAC=∠ACB,∠ABD=∠ADB,
∴AB=BC,AB=AD
∴AD=BC,
∵AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AD=AB,
∴四边形ABCD是菱形.
18.(1)证明:如图,连接BD,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥DB,AD=AB,
∵EM⊥AC,
∴ME∥BD,
∵点E是AB的中点,
∴点M是AD的中点,AE=AB,
∴AM=AD,
∴AM=AE.
(2)解:①由(1)得,点M是AD的中点,
∴AM=MD,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB∥CD,
∴∠F=∠AEM,∠EAM=∠FDM,
∴△MDF≌△MAE(AAS),
∴AE=DF,
∵AB=2AE,DF=2,
∴AB=4,
∴菱形ABCD的周长为4AB=4×4=16.
②如图,连接CM,记EF与AC交点为点G,
∵AM=AE,△MAE≌△MDF,
∴DF=DM,MF=ME,
∴∠DMF=∠DFM,
∴∠ADC=2∠DFM,
∵∠ADC=2∠MCD,
∴∠MCD=∠DFM,
∴MF=MC=ME,∠EMC=2∠FDM=∠MDC,
∵ME⊥AC,AM=AE,
∴∠MGC=90°,ME=2MG,
∴MC=2MG,
∴∠GMC=60°,
∴∠ADC=60°,
∴∠MCD=30°,
∴∠DMC=90°,
∴△DMC为直角三角形,
∵DF=2,
∴DM=2,CD=4,
∴CM==2,
∴ME=2.
19.(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,AB=CD,
∵CF∥ED,
∴四边形CDEF是平行四边形,
∵DC=DE.
∴四边形CDEF是菱形;
(2)解:如图,连接GF,
∵四边形CDEF是菱形,
∴CF=CD=5,
∵BC=3,
∴BF===4,
∴AF=AB﹣BF=5﹣4=1,
在△CDG和△CFG中,
,
∴△CDG≌△CFG(SAS),
∴FG=GD,
∴FG=GD=AD﹣AG=3﹣AG,
在Rt△FGA中,根据勾股定理,得
FG2=AF2+AG2,
∴(3﹣AG)2=12+AG2,
解得AG=.
20.(1)解:∵CE=DE,
∴∠ECD=∠EDC,
∵∠DPC+∠PDC=90°,
∠ECP+∠ECD=90°,
∴∠EPC=∠ECP,
∴PE=CE=6,
∴PD=12,
∵PB∥AD,
∴PF=2,DF=10,
∴EF=4;
(2)证明:连接CE,
∵四边形ABCD是矩形,AB=AD,
∴四边形ABCD是正方形,
∴AD=CD,∠ADC=90°,
∵△CDF是等边三角形,
∴∠CDF=60°,AD=DF,
∴∠DAF=15°,
∵DE平分∠ADC,
∴∠ADE=∠CDE=45°,
∴∠AED=120°,
又∵DE=DE,
在△ADE和△CDE中,
,
△ADE≌△CDE(SAS),
∴∠AED=∠CED=∠AEC=120°,AE=CE,
∵∠APB=60°,
∴∠APB+∠AEC=120°,
∴点A、P、C、E四点共圆,
∴∠APE=∠EPC=30°,
∴∠PEC=∠PCE=75°,
∴PE=PC,
设PB=a,则PA=2a,AB=BC=,
∴PA+PC=2a+a+=()=(BC+PB)=PC,
∴PA+PC=PE.
21.解:(1)由已知可得,BQ=DP=t,AP=CQ=6﹣t
在矩形ABCD中,∠B=90°,AD∥BC,
当BQ=AP时,四边形ABQP为矩形,
∴t=6﹣t,得t=3
故当t=3时,四边形ABQP为矩形.
(2)由(1)可知,四边形AQCP为平行四边形
∴当AQ=CQ时,四边形AQCP为菱形
即时,四边形AQCP为菱形,解得t=,
故当t=s时,四边形AQCP为菱形.
(3)当t=时,AQ=,CQ=,
则周长为:4AQ=4×=15cm
面积为:(cm2).
22.解:(1)AF=BE,AF⊥BE,
理由:在正方形ABCD中,AB=DA,∠EAB=∠D=90°,
又∵AE=DF,
∴△ABE≌△DAF(SAS),
∴∠ABE=∠DAF,AF=BE,
又∵∠DAF+∠FAB=∠EAB=90°,
∴∠ABE+∠FAB=90°,
∴∠APB=90°,
∴AF⊥BE,
故答案为:AF=BE,AF⊥BE;
(2)在正方形ABCD中,∠EAB=90°,AB=2,AE=2,
∴BE===4,
∵S△ABE=AB AE=BE AP,
∴AP==,
在Rt△ABP中,BP===3,
∵∠APB=∠ABC=90°,
∴∠ABP+∠HBC=90°,∠HCB+∠HBC=90°,
∴∠ABP=∠HCB,
∵CH⊥BE,
∴∠HCB=90°,
又∵AB=BC,
∴△ABP≌△BCH(AAS),
∴BH=AP=,
∴PH=BP﹣BH=BP﹣AP=3﹣;
(3)在正方形ABCD中,AB=BC,AD∥BC,
∵CH⊥BP,PH=BH,
∴CP=BC,
∴∠CBP=∠CPB,
∵∠CPB=∠QPE,∠CBP=∠QEP,
∴∠QPE=∠QEP,
在Rt△APE中,∠QAP=∠QPA,
∴QE=QP=QA,
在四边形QABC中,设QP=a,CP=b,
则AB=BC=b,AQ=a,QC=a+b,
∵DC2+DQ2=CQ2,
∴b2+(b﹣a)2=(a+b)2,
∴b2=4ab,
即b=4a,
∴CP:PQ=4.