2021-2022学年人教版八年级数学下册《第18章平行四边形》单元综合测试题(附答案)
一.选择题(共10小题,满分30分)
1.如图,用剪刀沿虚线将一个长方形纸片剪掉一个三角形,发现剩下纸片的周长比原纸片的周长小,能正确解释这一现象的数学知识是( )
A.两点之间,线段最短 B.经过一点有无数条直线
C.两点确定一条直线 D.垂线段最短
2.四边形ABCD中,AD∥BC.要判别四边形ABCD是平行四边形,还需满足条件( )
A.∠A+∠C=180° B.∠B+∠A=180° C.∠A=∠D D.∠B=∠D
3.如图,在平行四边形ABCD中,EF∥BC,GH∥AB,EF、GH的交点P在BD上,则图中面积相等的平行四边形有( )
A.3对 B.2对 C.1对 D.0对
4.要使四边形ABCD是平行四边形,则∠A:∠B:∠C:∠D可能为( )
A.2:3:6:7 B.3:4:5:6 C.3:3:5:5 D.4:5:4:5
5.四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,下列条件不能判定这个四边形是平行四边形的是( )
A.AB∥DC,AD∥BC B.AB=DC,AD=BC
C.AO=CO,BO=DO D.AB=DC,AD∥BC
6.如图,四边形ABCD是平行四边形,下列说法能判定四边形ABCD是菱形的是( )
A.AC⊥BD B.BA⊥AC C.AB=CD D.∠BAD=∠ABC
7.如图,平行四边形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,添加一个条件不能使平行四边形ABCD变为矩形的是( )
A.OA=OC B.AC=BD C.DA⊥AB D.∠OAB=∠OBA
8.如图,在 ABCD中,AD=7,AB=5,DE平分∠ADC交BC于点E,则BE的长是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
9.如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD交于点O,E是边AD的中点,过点E作EF⊥BD,EG⊥AC,点F,G为垂足,若AC=10,BD=24,则FG的长为( )
A.5 B.6.5 C.10 D.12
10.如图,在边长为4正方形ABCD的外部作Rt△AEF,且AE=AF=2,连接DE,BF,BD,则DE2+BF2=( )
A.10 B.20 C.30 D.40
二.填空题(共8小题,满分24分)
11.如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠BCD=∠CDA=90°,对角线AC与BD相交于点O.若不增加任何字母与辅助线,要使得四边形ABCD是正方形,则还需增加的一个条件是 .
12.房屋的屋梁设计成如图所示的形状,已知AB=AC,点D、E、M、N分别是BC、AB、BD、AD的中点,DE=12,则MN= .
13.如图,在四边形ABCD中,∠ADC=∠ABC=90°,AD=CD,DP⊥AB于P.若四边形ABCD的面积是18,则DP的长是 .
14.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=5,BC=12,D是AB上一动点,过点D作DE⊥AC于点E,DF⊥BC于点F,连接EF,则线段EF的最小值是 .
15.如图,四边形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,AB=AD,连接BD,作∠BAD角平分线AE交BD、BC于点F、E.若EC=3,CD=4,那么AE长为 .
16.如图,△ABC中,∠C=90°,AB=8,点D为△ABC外一点,且AD⊥BD,连接CD,若CD=4,则∠AEB的度数为 .
17.如图,在△ABC中,点D在边BC上,AB=AD,点E,点F分别是AC,BD的中点,EF=3.则AC的长为 .
18.如图,以平行四边形ABCD的边AB、BC、CD、DA为斜边,分别向外侧作等腰直角三角形,直角顶点分别为E、F、G、H,顺次连接这四个点,得四边形EFGH,当∠ADC=α(0°<α<90°)时,有以下结论:①∠GCF=180°﹣α;②∠HAE=90°+α;③HE=HG;④四边形EFGH是正方形;⑤四边形EFGH是菱形.则结论正确有 .
三.解答题(共8小题,满分66分)
19.如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D.
(1)若DE∥AB交AC于点E,证明:△ADE是等腰三角形;
(2)若BC=12,DE=5,且E为AC中点,求AD的值.
20.如图,在 ABCD中,延长BC到点E,使得BC=CE,连接AE、DE.
(1)求证:四边形ACED是平行四边形;
(2)如果AB=AE=4,BE=2,求四边形ACED的面积.
21.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,对角线BD的垂直平分线与边AD、BC分别相交于点M、N.
(1)求证:四边形BNDM是菱形;
(2)若∠C=90°,BC=16,CD=8,求菱形BNDM的周长.
22.如图,已知在 ABCD中,对角线AC,BD交于点O,E是BD延长线上的点,且EA=EC.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)若∠DAC=∠EAD+∠AED,求证:四边形ABCD是正方形.
23.如图,平行四边形ABCD中,AB=8cm,BC=12cm,∠B=60°,G是CD的中点,E是边AD上的动点,EG的延长线与BC的延长线交于点F,连接CE,DF.
(1)求证:四边形CEDF是平行四边形;
(2)①AE= cm时,四边形CEDF是矩形;
②AE= cm时,四边形CEDF是菱形.
24.如图,正方形ABCD中,AB=4,点E是对角线AC上的一点,连接DE.过点E作EF⊥ED,交AB于点F,以DE、EF为邻边作矩形DEFG,连接AG.
(1)求证:矩形DEFG是正方形;
(2)求AG+AE的值;
(3)若F恰为AB中点,连接DF交AC于点M,请直接写出ME的长.
25.(1)如图①,在正方形ABCD中,E、F分别是BC、DC上的点,且∠EAF=45°,连接EF,探究BE、DF、EF之间的数量关系,并说明理由;
(2)如图②,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分别是BC、DC上的点,且∠EAF=∠BAD,此时(1)中的结论是否仍然成立?请说明理由.
26.在△ABC中,AB=AC,点D在边BC所在的直线上,过点D作DE∥AC交直线AB于点E,DF∥AB交直线AC于点F.
(1)当点D在边BC上时,如图①,求证:DE+DF=AC;
(2)当点D在边BC的延长线上时,如图②;当点D在边BC的反向延长线上时,如图③请分别写出图②、图③中DE、DF、AC之间的等量关系式(不需要证明);
(3)若AC=10,DE=7,问:DF的长为多少?
参考答案
一.选择题(共10小题,满分30分)
1.解:如图,
由两点之间,线段最短,BC<AB+AC,
∴剩下纸片的周长比原纸片的周长小,
故选:A.
2.解:∵AD∥BC,
∴∠A+∠B=180°,∠D+∠C=180°,
∴A.∠A+∠C=180°,可得∠B=∠C,这样的四边形是等腰梯形,不是平行四边形,故此选项错误;
B.∠A+∠B从题目已知条件即可得出,无法证明四边形为平行四边形,此选项错误;
C.同理A,这样的四边形是等腰梯形,故此选项错误;
D.∠B=∠D,可得∠A+∠D=180°,则BA∥CD,故四边形ABCD是平行四边形,此选项正确;
故选:D.
3.解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴S△ABD=S△CBD.
∵BP是平行四边形BEPH的对角线,
∴S△BEP=S△BHP,
∵PD是平行四边形GPFD的对角线,
∴S△GPD=S△FPD.
∴S△ABD﹣S△BEP﹣S△GPD=S△BCD﹣S△BHP﹣S△PFD,即S AEPG=S HCFP,
∴S ABHG=S BCFE,
同理S AEFD=S HCDG.
即:S ABHG=S BCFE,S AGPE=S HCFP,S AEFD=S HCDG.
故选:A.
4.解:根据平行四边形的判定:两组对角分别相等的四边形是平行四边形,所以只有D符合条件.
故选:D.
5.解:∵AB∥DC,AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,故选项A不合题意;
∵AB=CD,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,故选项B不合题意;
∵AO=CO,BO=DO,
∴四边形ABCD是平行四边形,故选项C不合题意;
∵AB=CD,AD∥BC,
∴四边形ABCD不一定是平行四边形,故选项D符合题意;
故选:D.
6.解:A、∵四边形ABCD是平行四边形,AC⊥BD,
∴平行四边形ABCD是菱形,故选项A符合题意;
B、由四边形ABCD是平行四边形,BA⊥AC,不能判定四边形ABCD是菱形,故选项B不符合题意;
C、由四边形ABCD是平行四边形,AB=CD,不能判定四边形ABCD是菱形,故选项C不符合题意;
D、∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠BAD+ABC=180°,
∵∠BAD=∠ABC,
∴∠BAD=90°,
∴平行四边形ABD是矩形,故选项D不符合题意;
故选:A.
7.解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,OB=OD,
A、OA=OC时,平行四边形ABCD仍然是平行四边形,故选项A符合题意;
B、AC=BD时,平行四边形ABCD是矩形,故选项B不符合题意;
C、DA⊥AB时,∠BAD=90°,
∴平行四边形ABCD是矩形,故选项C不符合题意;
D、∠OAB=∠OBA时,OA=OB,
∴AC=BD,
∴平行四边形ABCD是矩形,故选项D不符合题意;
故选:A.
8.解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BC=AD=7,CD=AB=5,AD∥BC,
∴∠ADE=∠DEC,
∵DE平分∠ADC,
∴∠ADE=∠CDE,
∴∠CDE=∠DEC,
∴EC=CD=5,
∴BE=BC﹣EC=2.
故选:A.
9.解:连接OE,
∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC=5,OB=OD=12,AC⊥BD,
在Rt△AOD中,AD=,
又∵E是边AD的中点,
∴,
∵EF⊥BD,EG⊥AC,AC⊥BD,
∴∠EFO=90°,∠EGO=90°,∠GOF=90°,
∴四边形EFOG为矩形,
∴FG=OE=6.5.
故选:B.
10.解:连接BE,DF交于点O,
∵四边形ABCD是正方形
∴AD=AB,∠DAB=90°,
∵△AEF是等腰直角三角形,
∴AE=AF,∠EAF=90°
∴∠EAB=∠DAF,
在△AEB和△AFD中,
,
∴△AEB≌△AFD(SAS),
∴∠AFD=∠AEB,
∵∠AEF+∠AFE=90°=∠AEB+∠BEF+∠AFE=∠BEF+∠AFE+∠AFD=∠BEF+∠EFD=90°,
∴∠EOF=90°,
∴EO2+FO2=EF2,DO2+BO2=DB2,EO2+DO2=DE2,OF2+BO2=BF2,
∴DE2+BF2=EF2+DB2=2AE2+2AD2=2×22+2×42=40.
故选:D.
二.填空题(共8小题,满分24分)
11.解:由题意可确定,ABCD为一四个角都是90°的四边形,即可能存在矩形的情况,
若使AB=AC.可进一步确定其为正方形,
故答案为:AB=AC.
12.解:∵AB=AC,BD=DC,
∴AD⊥BC,
在Rt△ADB中,点E是AB的中点,DE=12,
∴AB=2DE=24,
∵点M、N分别是BD、AD的中点,
∴MN=AB=×24=12,
故答案为:12.
13.解:如图,过点D作DE⊥DP交BC的延长线于E,
∵∠ADC=∠ABC=90°,
∴四边形DPBE是矩形,
∵∠CDE+∠CDP=90°,∠ADC=90°,
∴∠ADP+∠CDP=90°,
∴∠ADP=∠CDE,
∵DP⊥AB,
∴∠APD=90°,
∴∠APD=∠E=90°,
在△ADP和△CDE中,
,
∴△ADP≌△CDE(AAS),
∴DE=DP,四边形ABCD的面积=四边形DPBE的面积=18,
∴矩形DPBE是正方形,
∴DP==3.
故答案为:3.
14.解:如图,连接CD.
∵∠ACB=90°,AC=5,BC=12,
∴AB===13,
∵DE⊥AC,DF⊥BC,∠C=90°,
∴四边形CFDE是矩形,
∴EF=CD,
由垂线段最短可得CD⊥AB时,线段EF的值最小,
此时,S△ABC=BC AC=AB CD,
即×12×5=×13 CD,
解得:CD=,
∴EF=.
故答案为:.
15.解:连接DE.
在直角三角形CDE中,EC=3,CD=4,根据勾股定理,得DE=5.
∵AB=AD,AE⊥BD,
∴AE垂直平分BD,∠BAE=∠DAE.
∴DE=BE=5.
∵AD∥BC,
∴∠DAE=∠AEB,
∴∠BAE=∠AEB,
∴AB=BE=5,
∴BC=BE+EC=8,
∴四边形ABED是菱形,
由勾股定理得出BD=,
∴OE=,
∴AE=2OE=2,
故答案为:2.
16.解:设AB边的中点为F,连接DF,CF,
∵AD⊥BD,
∴∠ADB=∠ACB=90°,
∴DF=CF=AB,
∵AB=8,
∴DF=CF=4,
∵CD=4,
∴CD=DF=CF,
∴△CDF是等边三角形,
∴∠DFC=60°,
∴∠AFD+∠CFB=120°,
∵AF=DF,CF=BF,
∴∠DAF+∠ABC=360°﹣2(∠AFD+∠BFC)=120°,
∵∠AED=∠BEC,∠ADE=∠BCE,
∴∠DAE=∠CBE,
∴∠AEB=∠BCE+∠CBE=90°+∠CBE=∠DAB+∠ABD+∠CBE=∠DAB+∠ABC=120°.
故答案为:120°.
17.解:连接AF,
∵AB=AD,F为BD的中点,
∴AF⊥BD,
即∠AFC=90°,
∵E为AC的中点,
∴EF=AC,
∵EF=3,
∴AC=6,
故答案为:6.
18.解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠ABC=∠ADC=α,∠BAD=∠BCD,AB=CD,AD=BC,AD∥BC,AB∥CD,
∵平行四边形ABCD的边AB、BC、CD、DA为斜边,分别向外侧作等腰直角三角形,直角顶点分别为E、F、G、H,
∴BE=AE=CG=DG,AH=DH=BF=CF,∠ABE=∠EAB=∠FBC=∠FCB=∠GCD=∠GDC=∠HAD=∠HDA=45°,
∵AB∥CD,
∴∠BAD=∠BCD=180°﹣α,
∴∠EAH=360°﹣45°﹣45°﹣(180°﹣α)=90°+α,∠GCF=360°﹣45°﹣45°﹣(180°﹣α)=90°+α,
∴①错误;②正确;
∠HDG=45°+45°+α=90°+α,∠FBE=45°+45°+α=90°+α,
∴∠HAE=∠HDG=∠FCG=∠FBE,
在△FBE、△HAE、△HDG、△FCG中,
,
∴△FBE≌△HAE≌△HDG≌△FCG(SAS),
∴∠BFE=∠GFC,EF=EH=HG=GF,
∴四边形EFGH是菱形,
∵∠BFC=90°=∠BFE+∠EFC=∠GFC+∠CFE,
∴∠EFG=90°,
∴四边形EFGH是正方形,
∴②③④⑤正确;
故答案为:②③④⑤.
三.解答题(共8小题,满分66分)
19.(1)证明:∵AB=AC,AD⊥BC,
∴∠BAD=∠CAD,
∵DE∥AB,
∴∠BAD=∠ADE,
∴∠ADE=∠CAD,
∴EA=ED,即:△ADE是等腰三角形;
(2)解:∵AD⊥BC,E为AC中点,
∴AC=2DE=10,
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴CD=BD=BC=6,
由勾股定理得:AD===8.
20.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∵BC=CE,
∴AD=CE,
∵AD∥CE,
∴四边形ACED是平行四边形;
(2)解:由(1)得:四边形ACED是平行四边形,
∵AB=AE,BC=CE=BE=,
∴AC⊥BE,
∴∠ACE=90°,
∴平行四边形ACED是矩形,
在Rt△ACE中,由勾股定理得:AC===,
∴矩形ACED的面积=AC×CE=×=.
21.(1)证明:∵AD∥BC,
∴∠DMO=∠BNO,
∵MN是对角线BD的垂直平分线,
∴OB=OD,MN⊥BD,
在△MOD和△NOB中,
,
∴△MOD≌△NOB(AAS),
∴OM=ON,
∵OB=OD,
∴四边形BNDM是平行四边形,
∵MN⊥BD,
∴平行四边形BNDM是菱形;
(2)解:∵四边形BNDM是菱形,
∴BM=BN=DM=DN,
设BN=DN=x,则CN=BC﹣BN=16﹣x,
在Rt△CDN中,由勾股定理得:CD2+CN2=DN2,
即82+(16﹣x)2=x2,
解得:x=10,
即BN=10,
∴菱形BNDM的周长=4BN=40.
22.证明;(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AO=CO=AC,
∵EA=EC,
∴EO⊥AC,
即BD⊥AC,
∴平行四边形ABCD是菱形;
(2)∵∠1=∠EAD+∠AED,∠DAC=∠EAD+∠AED,
∴∠1=∠DAC,
∴AO=DO,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC=2AO,DB=2DO,
∴AC=BD,
∴四边形ABCD是正方形.
23.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形
∴AD∥BF,
∴∠DEG=∠CFG,
∵G是CD的中点,
∴GD=GC,
在△GED和△GFC中,
,
∴△GED≌△GFC(AAS),
∴DE=CF,
又∵DE∥CF,
∴四边形CEDF是平行四边形,
(2)解:①当AE=5cm时,四边形CEDF是矩形;理由如下:
过A作AP⊥BC于P,如图所示:
∵AB=8cm,∠B=60°,
∴∠BAP=30°,
∴BP=AB=4cm,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠CDE=∠B=60°,DC=AB=8cm,AD=BC=12cm,
∵AE=8cm,
∴DE=4cm=BP,
在△ABP和△CDE中,
,
∴△ABP≌△CDE(SAS),
∴∠CED=∠APB=90°,
∴平行四边形CEDF是矩形,
故答案为:8;
②当AE=4cm时,四边形CEDF是菱形,理由如下:
∵AE=4cm,AD=12cm,
∴DE=AD﹣AE=8(cm),
∵DC=8cm,∠CDE=∠B=60°,
∴△CDE是等边三角形,
∴DE=CE,
∴平行四边形CEDF是菱形,
故答案为:4.
24.解:(1)如图,作EM⊥AD于M,EN⊥AB于N.
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠EAD=∠EAB,
∵EM⊥AD于M,EN⊥AB于N,
∴EM=EN,
∵∠EMA=∠ENA=∠DAB=90°,
∴四边形ANEM是矩形,
∵EF⊥DE,
∴∠MEN=∠DEF=90°,
∴∠DEM=∠FEN,
∵∠EMD=∠ENF=90°,
∴△EMD≌△ENF,
∴ED=EF,
∵四边形DEFG是矩形,
∴四边形DEFG是正方形.
(2)∵四边形DEFG是正方形,四边形ABCD是正方形,
∴DG=DE,DC=DA=AB=4,∠GDE=∠ADC=90°,
∴∠ADG=∠CDE,
∴△ADG≌△CDE(SAS),
∴AG=CE,
∴AE+AG=AE+EC=AC=AD=4.
(3)如图,作EH⊥DF于H.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD=4,AB∥CD,
∵F是AB中点,
∴AF=FB
∴DF==2,
∵△DEF是等腰直角三角形,EH⊥AD,
∴DH=HF,
∴EH=DF=,
∵AF∥CD,
∴AF:CD=FM:MD=1:2,
∴FM=,
∴HM=HF﹣FM=,
在Rt△EHM中,EM==.
25.解:(1)如图1,
EF=BE+DF,理由如下:
延长CB到M,使得BM=DF,连接AM,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠D=∠ABM=90°,
又∵BM=DF,
∴△ADF≌△ABM(SAS),
∴AF=AM,∠1=∠2,
∵∠EAF=45°,
∴∠1+∠3=45°,
∴∠2+∠3=∠MAE=45°=∠EAF,
又∵AE=AE,
∴△EAM≌△EAF(SAS),
∴EF=EM=BE+BM,
又∵BM=DF,
∴EF=EB+DF,
(2)如图2,
EF=BE+DF,仍然成立,理由如下:
延长CB到M,使得BM=DF,连接AM,
∵∠ABC+∠D=180°,∠ABC+∠4=180°,
∴∠D=∠4,
又∵AB=AD,BM=DF,
∴△ADF≌△ABM(SAS),
∴AF=AM,∠1=∠2,
∵,
∴∠1+∠3=∠EAF,
∴∠MAE=∠2+∠3=∠EAF,
又∵AE=AE,
∴△EAM≌△EAF(SAS),
∴EF=EM=BE+BM,
又∵BM=DF,
∴EF=EB+DF.
26.解:(1)∵DE∥AC,DF∥AB,
∴四边形AEDF是平行四边形,
∴DE=AF,∠FDC=∠B,
又∵AB=AC,
∴∠B=∠C
∴∠FDC=∠C,
∴DF=FC,
∴DE+DF=AF+FC=AC;
(2)当点D在边BC的延长线上时,在图②,DE﹣DF=AC;
当点D在边BC的反向延长线上时,在图③,DF﹣DE=AC.
(3)当在图①的情况,DF=AC﹣DE=10﹣7=3;
当在图③的情况,DF=AC+DE=10+7=17.