第四章 平行四边形 尖子生测试卷1(含解析)

文档属性

名称 第四章 平行四边形 尖子生测试卷1(含解析)
格式 zip
文件大小 2.5MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 数学
更新时间 2023-02-20 16:28:07

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
浙教版2022-2023学年八下数学第四章 平行四边形 尖子生测试卷1
考试时间:120分钟 满分:120分
一、选择题(本大题有10小题,每小题3分,共30分)
下面每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的.
1.如图,△ABC的周长为19,点D,E在边BC上,∠ABC的平分线垂直于AE,垂足为N,∠ACB的平分线垂直于AD,垂足为M,若BC=7,则MN的长度为(  )
A. B.2 C. D.3
(第1题) (第2) (第3题)
2.如图,在平行四边形ABCD中,点O是对角线AC上一点,连接BO、DO,△COD、△AOD、△AOB、△BOC的面积分别是S1、S2、S3、S4.下列关于S1、S2、S3、S4的等量关系式中错误的是(  )
A. B.
C. D.
3.如图,六边形ABCDEF的内角都相等,∠DAB=60°,AB=DE,则下列结论成立的个数是(  )
①AB∥DE;②EF∥AD∥BC;③AF=CD;④四边形ACDF是平行四边形;⑤六边形ABCDEF既是中心对称图形,又是轴对称图形.
A.2 B.3 C.4 D.5
4.如图,在平行四边形 中,A1,A2,A3,A4和C1,C2,C3,C4分别是ABCD的五等分点,点B1,B2和D1,D2分别是BC和DA的三等分点,已知四边形A4B2C4D2的面积为2,则平行四边形ABCD的面积为(  )
A.4 B. C. D.30
5.如图,小明从点O出发,沿直线前进10米后向左转n°(0<n<90),再沿直线前进10米向左转相同的度数,…照这样走下去,小明发现:当他第一次回到了出发点时,共转过了24次,则小明每次转过的角度n的值为(  )
A. B.15 C. D.36
(第4题) (第5题) (第6题)
6.如图是一个由5张纸片拼成的平行四边形,相邻纸片之间互不重叠也无缝隙,其中两张等腰直角三角形纸片的面积都为S1,另两张直角三角形纸片的面积都为S2,中间一张正方形纸片的面积为S3,则这个平行四边形的面积一定可以表示为(  )
A.4S1 B.4S2 C.4S2+S3 D.3S1+4S3
7.在面积为12的平行四边形ABCD中,过点A作直线BC的垂线交直线BC于点E,过点A作直线CD的垂线交直线CD于点F,若AB=4,BC=6,则CE+CF的值为(  )
A. B.
C. 或 D. 或
8.如图,在□ABCD中,P是对角线BD上的一点,过点作EF∥AB,与AD和BC分别交于点E和点F,连结AP,CP。已知AE=4,EP=2,∠ABC=60°则阴影部分的面积是(  )
A. B. C. D.8
9.平行四边形 中, , , 交于点 , 是 边上一点,连接 ,过点 作 并延长交 于点 ,交 于点 ,已知 , , ,则下列结论:① ;② ;③ ;④ 中正确的个数是(  ).
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.在 中, 于 , 是 的中点, ,若 , ,则 的长是(  )
A. B. C.1 D.2
(第8题) (第9题) (第10题)
二、填空题(本大题有6小题,每小题3分,共18分)
要注意认真看清题目的条件和要填写的内容,尽量完整地填写答案.
11.如图,在平行四边形ABCD中,BE⊥CD,BF⊥AD,垂足分别为E,F,CE=2,DF=1,∠EBF=60°,则平行四边形ABCD的周长为   .
(第11题) (第12题) (第13题)
12.如图,点E、F是平行四边形ABCD的边AB、DC上的点,F与DE相交于点P,BF与CE相交于点Q若S△APD=14cm2,S△BCQ=16cm2,四边形PEQF的面积为   .
13.在 中,AB=AC=5,BC=6,点D为AB上一动点,连接CD,以AD,CD为邻边作平行四边形ADCE,连接DE,则DE的最小值为   .
14.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,四边形ABCD是平行四边形,点A、B、C的坐标分别为A(0,4),B(-2,0),C(8,0),点E是BC的中点,点P为线段AD上的动点,若△BEP是以BE为腰的等腰三角形,则点P的坐标为   .
(第14题) (第15题) (第16题)
15.如图,在平行四边形ABCD中,E,F分别为AB,BC的中点,G是AD 上的任一点.计S1=S△BEF,S2=S△GFC,S=S□ABCD,则S=   S2=   S1.
16.如图所示,在平行四边形中,点E在线段上且,点F是边的中点,若,,且,则的长是   .
三、解答题(本题有8小题,第17~24题9分,共72分)
解答应写出文字说明,证明过程或推演步骤.
17.我们将邻边之比为1:2的平行四边形成为“完美平行四边形”。在邻边之比不为1:2的平行四边形中,剪去一个完美平行四边形,余下一个四边形,我们称为第一次操作;在余下的四边形中再剪去一个完美平行四边形,又余下一个四边形,我们称为第二次操作;……以此类推。若第n次操作后余下的四边形是完美平行四边形,则称原平行四边形为n阶完美平行四边形。
(1)如图1,邻边相等的平行四边形就是   阶完美平行四边形
(2)如图2,小周动手操作发现:用两块含有30°的全等直角三角板拼成就可以拼成一个完美平行四边形。你认为小周的发现正确吗?请说明理由。
(3)现有一个平行四边形ABCD的邻边分别为1、a(a>2),且是2阶完美平行四边形,请画出平行四边形ABCD及裁剪示意图,并在相应图形的下方写出a的值。
18.如图,平行四边形ABCD中∠A=60°,AB=6cm,AD=3cm,点E以1cm/s的速度从点A出发沿A一B一C向点C运动,同时点F以1cm/s的速度从点A出发沿A一D一C向点C运动,当一个点到达终点时,另一个点也停止运动,设运动的时间为t(s).
(1)求平行四边形ABCD的面积;
(2)求当t=2s时,求△AEF的面积;
(3)当△AEF的面积为平行四边形ABCD的面积的 时,求t的值.
19.如图直角坐标系中直线AB与x轴正半轴、y轴正半轴交于A,B两点,已知B(0,4),∠BAO=30°,P,Q分别是线段OB,AB上的两个动点,P从O出发以每秒3个单位长度的速度向终点B运动,Q从B出发以每秒8个单位长度的速度向终点A运动,两点同时出发,当其中一点到达终点时整个运动结束,设运动时间为t(秒),
(1)求线段AB的长,及点A的坐标;
(2)t为何值时,△BPQ的面积为2 ;
(3)若C为OA的中点,连接QC,QP,以QC,QP为邻边作平行四边形PQCD,是否存在时间t,使x轴恰好将平行四边形PQCD的面积分成1:3两部分,若存在,求出t的值.
20.我们定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做“等邻边四边形”.
(1)已知:如图1,四边形ABCD的顶点A,B,C在网格格点上,请你在如下的5x7的网格中画出3个不同形状的等邻边四边形ABCD,要求顶点D在网格格点上;
(2)如图2,矩形ABCD中,AB= ,BC=5,点E在BC边上,连结DE画AF DE于点F,若DE= CD,找出图中的等邻边四边形;
(3)如图3,在Rt ABC中, ACB=90°,AB=4,AC=2,D是BC的中点,点M是AB边上一点,当四边形ACDM是“等邻边四边形”时,求BM的长.
21.如图1,在平面直角坐标系中,直线y= x+4与x轴、y轴分别交于点B,A。点P在线段OB上,且PB=m,点Q在直线AB上,Q的横坐标为m,连结PQ,以PQ,OQ作 PQOC。
(1)当m=3时,求点C的坐标;
(2)若 PQOC的面积等于18,求m的值;
(3)如图2,作点P关于原点O的对称点M,以BM为直角边在x轴下方作Rt△BMN,使得∠MBN=30°,∠BMN=90°,当点C恰好落在△BMN的一边上时,求m的值。
22.如图1,已知平行四边形ABCD,BC∥x轴,BC=6,点A的坐标为(1,4),点B的坐标为(﹣3,﹣4),点C在第四象限,点P是平行四边形ABCD边上的一个动点.
(1)若点P在边CD上,BC=CP,求点P的坐标;
(2)如图2,若点P在边AB,AD上,点P关于坐标轴对称的点Q落在直线y=﹣x+1上,求点P的坐标;
(3)若点P在边AB,AD,BC上,点E是AB与y轴的交点,如图3,过点P作y轴的平行线PF,过点E作x轴的平行线E,它们相交于点F,将△PEF沿直线PE翻折,当点F的对应点落在坐标轴上时,求点P的坐标.(直接写出答案)
23.已知:如图,∠EOF=60°,在射线OE上取一点A,使OA=10cm,在射线OF上取一点B,使OB=16cm.以OA、OB为邻边作平行四边形OACB.若点P在射线OF上,点Q在线段CA上,且CQ:OP=1:2.设CQ=a(a>0).
(1)连接PQ,当a=2时,求线段PQ的长度.
(2)若以点P、B、C、Q四点为顶点的四边形是平行四边形时,求a的值.
(3)连接PQ,以PQ所在的直线为对称轴,作点C关于直线PQ的对称点C',当点C′恰好落在平行四边形OACB的边上或者边所在的直线上时,直接写出a的值.
24.如图,在□ABCD中,∠BAC=90°,∠ABC=45°,在射线CB上取一点E,使得BE=2BC=20. 当点P从点A匀速运动到点D时,点Q恰好从点C匀速运动到点E. 在线段QC上取点F,使得QF=2,连结PF,记AP= ( ).
(1)①CF= (用含 的式子表示)
②若PF⊥BC,求BQ的长.
(2)若以A,B,F,P为顶点的四边形是平行四边形,请求出 的值.
(3)当点P关于直线AF对称的点恰好落在直线AB上,请直接写出 的值.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
1 / 1中小学教育资源及组卷应用平台
浙教版2022-2023学年八下数学第四章 平行四边形 尖子生测试卷1
(解析版)
一、选择题(本大题有10小题,每小题3分,共30分)
下面每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的.
1.如图,△ABC的周长为19,点D,E在边BC上,∠ABC的平分线垂直于AE,垂足为N,∠ACB的平分线垂直于AD,垂足为M,若BC=7,则MN的长度为(  )
A. B.2 C. D.3
【答案】C
【解析】∵BN平分∠ABC,BN⊥AE,
∴∠NBA=∠NBE,∠BNA=∠BNE,
在△BNA和△BNE中,

∴△BNA≌△BNE,
∴BA=BE,
∴△BAE是等腰三角形,
同理△CAD是等腰三角形,
∴点N是AE中点,点M是AD中点(三线合一),
∴MN是△ADE的中位线,
∵BE+CD=AB+AC=19﹣BC=19﹣7=12,
∴DE=BE+CD﹣BC=5,
∴MN= DE= .
故答案为:C.
2.如图,在平行四边形ABCD中,点O是对角线AC上一点,连接BO、DO,△COD、△AOD、△AOB、△BOC的面积分别是S1、S2、S3、S4.下列关于S1、S2、S3、S4的等量关系式中错误的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】如图,分别过B、D作BF⊥AC于F,DE⊥AC于E,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AB//CD,
∴∠DCE=∠BAF,
在△CDE和△ABF中, ,
∴△DEC≌△ABF(AAS)
∴DE=BF,
∴ OA·DE= OA·BF, OC·DE= OC·BF,即S1=S4,S2=S3,
∴S1+S3=S2+S4, , ,故A、B、C选项正确,
只有OA=2OC时,S2=2S1,故D选项错误.
故答案为:D.
3.如图,六边形ABCDEF的内角都相等,∠DAB=60°,AB=DE,则下列结论成立的个数是(  )
①AB∥DE;②EF∥AD∥BC;③AF=CD;④四边形ACDF是平行四边形;⑤六边形ABCDEF既是中心对称图形,又是轴对称图形.
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【解析】∵六边形ABCDEF的内角都相等,
∴∠EFA=∠FED=∠FAB=∠ABC=120°,
∵∠DAB=60°,
∴∠DAF=60°,
∴∠EFA+∠DAF=180°,∠DAB+∠ABC=180°,
∴AD∥EF∥CB,故②正确,
∴∠FED+∠EDA=180°,
∴∠EDA=∠ADC=60°,
∴∠EDA=∠DAB,
∴AB∥DE,故①正确,
∵∠FAD=∠EDA,∠CDA=∠BAD,EF∥AD∥BC,
∴四边形EFAD,四边形BCDA是等腰梯形,
∴AF=DE,AB=CD,
∵AB=DE,
∴AF=CD,故③正确,
连接CF与AD交于点O,连接DF、AC、AE、DB、BE.
∵∠CDA=∠DAF,
∴AF∥CD,AF=CD,
∴四边形AFDC是平行四边形,故④正确,
同法可证四边形AEDB是平行四边形,
∴AD与CF,AD与BE互相平分,
∴OF=OC,OE=OB,OA=OD,
∴六边形ABCDEF既是中心对称图形,故⑤正确,
故选D.
4.如图,在平行四边形 中,A1,A2,A3,A4和C1,C2,C3,C4分别是ABCD的五等分点,点B1,B2和D1,D2分别是BC和DA的三等分点,已知四边形A4B2C4D2的面积为2,则平行四边形ABCD的面积为(  )
A.4 B. C. D.30
【答案】C
【解析】设平行四边形ABCD的面积是S,设AB=5a,BC=3b.AB边上的高是3x,BC边上的高是5y.则S=5a·3x=3b·5y.即ax=by= ,
△AA4D2与△B2CC4全等,B2C= BC=b,B2C边上的高是 ,
则△AA4D2与△B2CC4的面积是2by= ,
同理△D2C4D与△A4BB2的面积是 ,
则四边形A4B2C4D2的面积是 S- = ,即 =2,
∴S= ;
故答案为:C.
5.如图,小明从点O出发,沿直线前进10米后向左转n°(0<n<90),再沿直线前进10米向左转相同的度数,…照这样走下去,小明发现:当他第一次回到了出发点时,共转过了24次,则小明每次转过的角度n的值为(  )
A. B.15 C. D.36
【答案】A
【解析】360÷(24+1)=14 ,
故选A.
6.如图是一个由5张纸片拼成的平行四边形,相邻纸片之间互不重叠也无缝隙,其中两张等腰直角三角形纸片的面积都为S1,另两张直角三角形纸片的面积都为S2,中间一张正方形纸片的面积为S3,则这个平行四边形的面积一定可以表示为(  )
A.4S1 B.4S2 C.4S2+S3 D.3S1+4S3
【答案】A
【解析】设等腰直角三角形的直角边为a,正方形边长为c,
则S2=(a+c)(a-c)=a2-c2,
∴S2=S1-S3,
∴S3=2S1-2S2,
∴平行四边形面积=2S1+2S2+S3=2S1+2S2+2S1-2S2=4S1.
故选A.
7.在面积为12的平行四边形ABCD中,过点A作直线BC的垂线交直线BC于点E,过点A作直线CD的垂线交直线CD于点F,若AB=4,BC=6,则CE+CF的值为(  )
A. B.
C. 或 D. 或
【答案】C
【解析】∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD=4,BC=AD=6.
① 如图:
∵S ABCD=BC AE=CD AF=12,∴AE=2,AF=3.在Rt△ABE中,BE= .在Rt△ADF中,DF= ,∴CE+CF=BC﹣BE+DF﹣CD= ;
② 如图:
∵S ABCD=BC AE=CD AF=12,∴AE=2,AF=3.在Rt△ABE中,BE= .在Rt△ADF中,DF= ,∴CE+CF=BC+BE+DF+CD= .
综上可得:CE+CF的值为 或 .
故答案为:C.
8.如图,在□ABCD中,P是对角线BD上的一点,过点作EF∥AB,与AD和BC分别交于点E和点F,连结AP,CP。已知AE=4,EP=2,∠ABC=60°则阴影部分的面积是(  )
A. B. C. D.8
【答案】B
【解析】过点P作PH∥BC,过点P作PM⊥AB于点M,
∵平行四边形ABCD,
∴AB∥CD,AD∥CB
∴四边形BHPF,四边形AHPE和四边形ABFE是平行四边形,
S△PHB=S△PBF,S△PAB=S△PBC,
∴S△PHA=S△PBC,
∴S阴影部分=S平行四边形AHPE=
∵平行四边形ABFE
∴∠ABC=∠AEP=60°,
在Rt△PME中,
PM=PEsin∠AEP=2sin60°=;
∴S平行四边形AHPE=S阴影部分=.
故答案为:B.
9.平行四边形 中, , , 交于点 , 是 边上一点,连接 ,过点 作 并延长交 于点 ,交 于点 ,已知 , , ,则下列结论:① ;② ;③ ;④ 中正确的个数是(  ).
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【解析】过A作AM⊥BC于M,
∵AB=AE,AM⊥BC,
∴∠BAM=∠EAM,即∠BAE=2∠EAM,
∴∠EAM+∠AEM=90°,
∵BF⊥AE,则∠BFE=90°,
∴∠CBH+∠AEM=90°,
∴∠CBH =∠EAM,
∴∠BAE=2∠EAM=2∠CBH,故结论①正确;
∵AF=3,FE=1,
∴AB=AE=4,
又∵Rt△ABF中,BF= ,
∴S△ABE= AE·BF= ×4× =2 ,故结论②正确;
如图,过A作AM⊥BC于M,交BG于K,过G作GN⊥BC于N,
则∠AMB=∠AME=∠BNG=90°,
∵∠ACB=45°,
∴∠MAC=∠NGC=45°,
由①知:∠MAE=∠NBG,
设∠BAM=∠MAE=∠NBG=α,
则∠BAG=45°+α,∠BGA=∠GCN+∠GBC=45°+α,
∴∠BAG=∠BGA,
∴AB=BG,
∴AE=BG,
在△AME和△BNG中,

∴△AME≌△BNG(AAS),
∴ME=NG,
在等腰Rt△CNG中,NG=NC,
∴GC= NG= ME= BE,
∴BE= GC,故结论③不正确;
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠BAG=∠HCG,
∵∠BAG=∠BGA,∠BGA=∠HGC,
∴∠HCG=∠HGC,
∴GH=CH,故结论④正确;
综上,结论①②④正确,共3个,
故答案为:C.
10.在 中, 于 , 是 的中点, ,若 , ,则 的长是(  )
A. B. C.1 D.2
【答案】C
【解析】连接CF,
∵四边形ABCD是平行四边形,DF⊥AB,AB=4,S ABCD=12,
∴ ,CD=AB=4,
∴DF=3,
在Rt△DCF中,CF= ,
延长FE和 CD相交于点G,
∵四边形ABCD是平行四边形,E是AD的中点,
∴CD∥AB,DE=AE,
∴∠G=∠EFA,∠GDE=∠A,
∴△GED △FEA(AAS),
∴ ,GE=FE,
∵EF⊥EC,
∴EC是线段GF的垂直平分线,
∴CF=CG=5,
∴AF=DG=CG-CD=5-4=1,
故答案为:C.
二、填空题(本大题有6小题,每小题3分,共18分)
要注意认真看清题目的条件和要填写的内容,尽量完整地填写答案.
11.如图,在平行四边形ABCD中,BE⊥CD,BF⊥AD,垂足分别为E,F,CE=2,DF=1,∠EBF=60°,则平行四边形ABCD的周长为   .
【答案】20
【解析】∵在平行四边形ABCD中,BE⊥CD,BF⊥AD,∠EBF=60°,
∴∠AFB=∠CEB=90°,AD//CB,AB//CD,
∴∠CBF=∠AFB=90°,∠ABE=∠BEC=90°,
∴∠ABF=90°-∠EBF=30°,∠CBE=90°-∠EBF=30°,
∵在Rt△BCE中,CE=2,
∴BC=2CE=4,
∴AD=BC=4,
∵DF=1,
∴AF=AD﹣DF=3,
在Rt△ABF中,AB=2AF=6,
∴CD=AB=6,
∴平行四边形ABCD的周长为:2(AB+BC)=2×(4+6)=20,
故答案为:20.
12.如图,点E、F是平行四边形ABCD的边AB、DC上的点,F与DE相交于点P,BF与CE相交于点Q若S△APD=14cm2,S△BCQ=16cm2,四边形PEQF的面积为   .
【答案】30cm2
【解析】如图,连接EF.
∵△ADF与△DEF同底等高,∴S△ADF=S△DEF,
即S△ADF-S△DPF=S△DEF-S△DPF,即S△APD=S△EPF=14cm2,
同理可得S△BQC=S△EFQ=16cm2,
∴阴影部分的面积为S△EPF+S△EFQ=14+16=4=30cm2.
故答案为:30cm2.
13.在 中,AB=AC=5,BC=6,点D为AB上一动点,连接CD,以AD,CD为邻边作平行四边形ADCE,连接DE,则DE的最小值为   .
【答案】4.8
【解析】∵四边形ADCE是平行四边形,
∴OA=OC,DE=2OD,
∴当OD⊥AB时,DO的值最小,即DE的值最小,
过C作CF⊥AB于点F,则∠CFD=∠EDF=90°,
∵平行四边形ADCE中,AD∥CE,即AB∥CE,
∴∠ECF=90°,
∴四边形DFCE是矩形,
∴DE=CF,
∵AB=AC=5,BC=6,
设BF=x,则AF=5﹣x,
∵BC2﹣BF2=CF2=AC2﹣AF2,
即62﹣x2=52﹣(5﹣x)2,
解得,x=3.6,
∴BF=3.6,
∴CF= ,
∴DE的最小值为4.8.
故答案为4.8.
14.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,四边形ABCD是平行四边形,点A、B、C的坐标分别为A(0,4),B(-2,0),C(8,0),点E是BC的中点,点P为线段AD上的动点,若△BEP是以BE为腰的等腰三角形,则点P的坐标为   .
【答案】(1,4)或(6,4)或(0,4)
【解析】 如图,
∵ 四边形ABCD是平行四边形,点A、B、C的坐标分别为A(0,4),B(-2,0),C(8,0)
∴OA=4,OB=2,OC=8
BC=8-(-2)=10
∵点E是BC的中点
∴CE=
∴OE=8-5=3
∴点E(3,0)
∵△BEP是以BE为腰的等腰三角形
当BE=P1E=5时,过点P1作P1G⊥x轴
∴EG=
∴OG=3+3=6
∴点P1(6,4);
当P2E=BE时,过点P2作P2H⊥x轴
HE=
∴OH=3-3=0,即点P2和点A重合
∴点P1(0,4);
当BP=BE=5时,过点P作PH⊥x轴
∴BH=
∴OH=BH-OB=3-2=1
∴点P(1,4)
故点P的坐标为(6,4);(0,4);(1,4)
故答案为:(6,4);(0,4);(1,4)
15.如图,在平行四边形ABCD中,E,F分别为AB,BC的中点,G是AD 上的任一点.计S1=S△BEF,S2=S△GFC,S=S□ABCD,则S=   S2=   S1.
【答案】4;8
【解析】设平行四边形BC边上高为h,
∵ E,F分别为AB,BC的中点,
∴BF=CF=BC,BF边上的高为h,
∴S1=S△BEF=·BF·h=·BC·h=·BC·h,
S2=S△GFC=·CF·h=·BC·h=·BC·h,
S=S□ABCD=BC·h,
∴S=4S2=8S1.
故答案为:4,8.
16.如图所示,在平行四边形中,点E在线段上且,点F是边的中点,若,,且,则的长是   .
【答案】
【解析】如图,过点作于点,过点作交于点,连接,

是等腰直角三角形,






是三角形的中位线,
,,

点是边的中点,

,,
四边形是平行四边形,

,,


,,


.
故答案为:.
三、解答题(本题有8小题,第17~24题9分,共72分)
解答应写出文字说明,证明过程或推演步骤.
17.我们将邻边之比为1:2的平行四边形成为“完美平行四边形”。在邻边之比不为1:2的平行四边形中,剪去一个完美平行四边形,余下一个四边形,我们称为第一次操作;在余下的四边形中再剪去一个完美平行四边形,又余下一个四边形,我们称为第二次操作;……以此类推。若第n次操作后余下的四边形是完美平行四边形,则称原平行四边形为n阶完美平行四边形。
(1)如图1,邻边相等的平行四边形就是   阶完美平行四边形
(2)如图2,小周动手操作发现:用两块含有30°的全等直角三角板拼成就可以拼成一个完美平行四边形。你认为小周的发现正确吗?请说明理由。
(3)现有一个平行四边形ABCD的邻边分别为1、a(a>2),且是2阶完美平行四边形,请画出平行四边形ABCD及裁剪示意图,并在相应图形的下方写出a的值。
【答案】(1)1
(2)解:正确
∵两块全等直角三角板
∴AB=CD,AD=BC
∴四边形ABCD是平行四边形
又∵∠DAC=30°,
∴CD:AD=1:2
∴四边形ABCD是完美平行四边形
(3)解:
18.如图,平行四边形ABCD中∠A=60°,AB=6cm,AD=3cm,点E以1cm/s的速度从点A出发沿A一B一C向点C运动,同时点F以1cm/s的速度从点A出发沿A一D一C向点C运动,当一个点到达终点时,另一个点也停止运动,设运动的时间为t(s).
(1)求平行四边形ABCD的面积;
(2)求当t=2s时,求△AEF的面积;
(3)当△AEF的面积为平行四边形ABCD的面积的 时,求t的值.
【答案】(1)解:平行四边形ABCD中,
∵∠A=60°,AB=6cm,AD=3cm,
∴CD=AB=6cm,BC=AD=3cm,
如图,过点B作BG⊥CD于点G,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴∠A=∠C=60°,
∴∠CBG=30°,
∴CG= BC= cm,
∴BG= = (cm),
∴平行四边形ABCD的面积为:CD×BG=6× =9 (cm2).
答:平行四边形ABCD的面积为9 cm2;
(2)解:当t=2s时,
AE=2×1=2cm,AF=2×1=2cm,
∵∠A=60°,
∴△AEF是等边三角形,
如图,过点F作FH⊥AE于点H,
∴FH= AF= (cm),
∴△AEF的面积为: ×AE×FH= ×2× = (cm2),
答:当t=2s时,△AEF的面积为 cm2;
(3)解:∵由(1)知平行四边形ABCD的面积为9 cm2.
∴当△AEF的面积是平行四边形ABCD面积的 时,△AEF的面积为:9 × =3 (cm2),
当点E在线段AB上运动t秒时,点F在AD上运动t秒,(0<t≤3),AE=tcm,AF=tcm,高为 AF= t(cm),
∴ ×t× t=3 ,
∴t=2 >3, ,不符合题意舍去;
当点E在线段AB上运动t秒时,点F在CD上运动t秒,(3<t≤6),
∴ ×t× =3 ,
∴t=4,符合题意;
当点E′运动到线段BC上时,且运动时间为t秒时,点F′也运动到线段CD上,(6<t<9)
如图,过点E′作MN垂直CD于点H,垂直于AB延长线于点G,
∵四边形ABCD为平行四边形,∠A=∠C=60°,CD=AB=6cm,BC=AD=3cm,
∴AB∥CD,
∴∠E′BG=∠C=60°,
∴E′G= BE′= (t﹣6)(cm),E′H=1.5 ﹣(t﹣6)= (9﹣t)(cm),
∴S△AEF=9 ﹣ ×6× (t﹣6)﹣ ×[6﹣(t﹣3)]×[ (9﹣t)]﹣ (t﹣3)×1.5 =3 ,
化简得:t2﹣9t+12=0,
∴t=(不符合题意,舍)或t=,
当t=时,点E位于线段BC上,点F位于线段CD上,符合题意.
综上所示,t的值为4或.
19.如图直角坐标系中直线AB与x轴正半轴、y轴正半轴交于A,B两点,已知B(0,4),∠BAO=30°,P,Q分别是线段OB,AB上的两个动点,P从O出发以每秒3个单位长度的速度向终点B运动,Q从B出发以每秒8个单位长度的速度向终点A运动,两点同时出发,当其中一点到达终点时整个运动结束,设运动时间为t(秒),
(1)求线段AB的长,及点A的坐标;
(2)t为何值时,△BPQ的面积为2 ;
(3)若C为OA的中点,连接QC,QP,以QC,QP为邻边作平行四边形PQCD,是否存在时间t,使x轴恰好将平行四边形PQCD的面积分成1:3两部分,若存在,求出t的值.
【答案】(1)解:∵ B(0,4),
∴OB=4,
∵在Rt△AOB中,∠B=30°,
∴AB=2OB=2×4=8,
∴,
∴点A(4 ,0).
∴线段AB长为8,点A(4 ,0).
(2)解:作QH⊥OB于H,
∵P从O出发以每秒3个单位长度的速度向终点B运动,Q从B出发以每秒8个单位长度的速度向终点A运动,
∴BQ=8t,OP=3t,
∴BP=4-3t,
∴QH=4 t,
×(4-3t)×4 t=2 ,
t1=1,t2=
t为1或秒时 △BPQ的面积为2 .
(3)解:连接PC,DQ,过点Q作QH⊥OB于H,
∵四边形CDPQ是平行四边形,
∴S△CPQ=S△PCD,
∵x轴恰好将平行四边形PQCD的面积分成1:3的两部分,
∴S△PCE=S△DCE,
∴点E是DP的中点,
∵P从O出发以每秒3个单位长度的速度向终点B运动,
∴OP=3t,
∴P(0,3t),
∴点D的纵坐标为 3t,
∵C(,0),
∴CP的中点F的纵坐标为,
∴点Q的纵坐标为6t,
由运动知,BQ=8t,
∴BH=4t,
∴点Q的纵坐标为4 6t,
∴6t=4 4t,
∴t=.
∴t的值为 秒.
20.我们定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做“等邻边四边形”.
(1)已知:如图1,四边形ABCD的顶点A,B,C在网格格点上,请你在如下的5x7的网格中画出3个不同形状的等邻边四边形ABCD,要求顶点D在网格格点上;
(2)如图2,矩形ABCD中,AB= ,BC=5,点E在BC边上,连结DE画AF DE于点F,若DE= CD,找出图中的等邻边四边形;
(3)如图3,在Rt ABC中, ACB=90°,AB=4,AC=2,D是BC的中点,点M是AB边上一点,当四边形ACDM是“等邻边四边形”时,求BM的长.
【答案】(1)解:3个不同形状的等邻边四边形ABCD如图所示:
(2)解:四边形ABEF和四边形ABED都是等邻边四边形,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC=5,CD=AB= ,
∴DE= CD= ,
由勾股定理得,CE= = ,
∴BE=BC-CE=5- = ,
∴BE=AB,
∴四边形ABEF和四边形ABED都是等邻边四边形
(3)解:①当AM=AC时,BM=2;
②当DM=DC时,如图3,作DH⊥AB于H,
∵∠ACB=90°,AB=4,AC=2,
∴BC= ,∠B=30°,
∴BD=DM= ,
在Rt△BDH中,BH=BD×cosB= ,
∵DM=DB,DH⊥AB,
∴BM=2BH=3;
③当MA=MD时,如图4,作DH⊥AB于H,
设MA=MD=x,
由②得,BH= ,DH= ,
则MH=4-x- = -x,
在Rt△MDH中,DM2=MH2+DH2,即x2=( -x)2+( )2,
解得,x= ,即AM= ,
∴BM=4- = ,
综上所述,当BM为2或3或 时,四边形ACDM是“等邻边四边形”.
21.如图1,在平面直角坐标系中,直线y= x+4与x轴、y轴分别交于点B,A。点P在线段OB上,且PB=m,点Q在直线AB上,Q的横坐标为m,连结PQ,以PQ,OQ作 PQOC。
(1)当m=3时,求点C的坐标;
(2)若 PQOC的面积等于18,求m的值;
(3)如图2,作点P关于原点O的对称点M,以BM为直角边在x轴下方作Rt△BMN,使得∠MBN=30°,∠BMN=90°,当点C恰好落在△BMN的一边上时,求m的值。
【答案】(1)解:由题意,得A(0,4),B(8,0),BO=8,OA=4,
当m=3时,Q(3,2.5),
过Q,C分别作QM⊥OB于M,作CN⊥BO于N,
由平行四边形的性质可得CN=QM=2.5,PN=OM=3,
∵PB=m=3,
∴ON=2,
∴C(2,-2.5).
(2)解:由题意可知OP=8-m,QM= m+4,0≤m≤8,
∵S平行四边形PQOC=2S△OPQ,
∴(8-m)( m+4)=18,
解得:m1=2,m2=14(舍去),
∴m=2
(3)解:在平行四边形PQOC中,O(0,0),P(8-m,0),Q(m, m+4)
∴C(8-2m, m-4)
∵M是P关于O的对称点,
∴M(m-8,0)
①当点C在MN上时,M,C的横坐标相同,m-8=8-2m,
解得m=
②当点C在BN上时,作CH⊥OB于H,
∵∠MBN=30°,CH= m+4,
∴BC=2×( m+4),
∴由勾股定理,得BH= ( m+4)
∵OH=8-2m,
∴8-2m+ ( m+4)=8
解得m=
综上,当点C恰好落在△BMN的一边上时,m的值为上 或
22.如图1,已知平行四边形ABCD,BC∥x轴,BC=6,点A的坐标为(1,4),点B的坐标为(﹣3,﹣4),点C在第四象限,点P是平行四边形ABCD边上的一个动点.
(1)若点P在边CD上,BC=CP,求点P的坐标;
(2)如图2,若点P在边AB,AD上,点P关于坐标轴对称的点Q落在直线y=﹣x+1上,求点P的坐标;
(3)若点P在边AB,AD,BC上,点E是AB与y轴的交点,如图3,过点P作y轴的平行线PF,过点E作x轴的平行线E,它们相交于点F,将△PEF沿直线PE翻折,当点F的对应点落在坐标轴上时,求点P的坐标.(直接写出答案)
【答案】(1)解:∵平行四边形ABCD
∴AD=BC=6,AB=CD,AB∥CD,AD∥BC
∵BC∥x轴,
∴AD∥x轴,
∵点A的坐标为(1,4),点B的坐标为(﹣3,﹣4),点C在第四象限,
∴C(3,﹣4),D(7,4)
设直线CD解析式为y=kx+b,则 ,解得 ,
∴直线CD解析式为y=2x﹣10,
∵点P在边CD上,BC=CP,设P(t,2t﹣10),
则(t﹣3)2+[2t﹣10﹣(﹣4)]2=36,
解得:t1= (舍去),t2= ,
∴P( , );
(2)解:∵A(1,4),B(﹣3,﹣4),D(7,4)
∴直线AB解析式为y=2x+2,直线AD解析式为y=4,
点P关于坐标轴对称的点Q落在直线y=﹣x+1上,分两种情况:
①如图2,点P在边AB,AD上,点P关于x轴对称的点Q落在直线y=﹣x+1上,
当点P在AB上时,设P(m,2m+2),则Q(m,﹣m+1)
∴2m+2+(﹣m+1)=0,
解得m=﹣3
∴P1(﹣3,﹣4),
当点P在AD上时,设P(m,4),则Q(m,﹣m+1)
∴4﹣m+1=0,
解得:m=5,
∴P2(5,4)
②如图3,点P在边AB,AD上,点P关于y轴对称的点Q落在直线y=﹣x+1上,
当点P在AB上时,设P(m,2m+2),则Q(﹣2m﹣1,2m+2)
∴m﹣2m﹣1=0,
解得:m=﹣1,
∴P3(﹣1,0)
当点P在AD上时,设P(m,4),则Q(﹣3,4),
∴m﹣3=0,
解得:m=3
∴P4(3,4),
综上所述,点P的坐标为:P1(﹣3,﹣4),P2(5,4),P3(﹣1,0),P4(3,4);
(3)解:在y=2x+2中,令x=0,则y=2,
∴E(0,2),
①若点P在边AB上,如图4设点P(m,2m+2),则F(m,2)
由翻折得:EF′=EF=﹣m,FF′⊥BE
设直线FF′解析式为y=k′x+b′,则k′= ,
∴ m+b′=2,解得:b′= m+2
∴直线FF′解析式为y= x+ m+2,
令y=0,得x=m+4,
∴F′(m+4,0),
在Rt△OEF′中,OE2+OF′2=EF′2
∴22+(m+4)2=(﹣m)2,
解得:m= ,
∴P( ,﹣3),
②若点P在边AD上,如图5设P(m,4),则F(m,2),
由题意可知,△PEF沿直线PE翻折后,点F的对应点F′落在y轴上,
由翻折得:EF′=EF=m,∠PEF=∠PEF′
∵EF⊥y轴
∴∠FEF′=90°
∴∠PEF=∠PEF′=45°
∴△PEF是等腰直角三角形
∴EF=PF,即m=2
∴P(2,4),
③若点P在边BC上,如图6设PF交x轴于点G,P(m,﹣4),则F(m,2)
∴PF=6,EF=﹣m,PG=4,
由翻折得:EF′=EF=﹣m,PF′=PF=6
∵PF⊥x轴
∴F′G= ,
∴F′(m+ ,0)
在Rt△OEF′中,OE2+OF′2=EF′2
∴22+ ( m+ )2=m2,
解得:m= ,
∴P( ,﹣4),
综上所述,点P的坐标为( ,﹣3)或(2,4)或( ,﹣4).
23.已知:如图,∠EOF=60°,在射线OE上取一点A,使OA=10cm,在射线OF上取一点B,使OB=16cm.以OA、OB为邻边作平行四边形OACB.若点P在射线OF上,点Q在线段CA上,且CQ:OP=1:2.设CQ=a(a>0).
(1)连接PQ,当a=2时,求线段PQ的长度.
(2)若以点P、B、C、Q四点为顶点的四边形是平行四边形时,求a的值.
(3)连接PQ,以PQ所在的直线为对称轴,作点C关于直线PQ的对称点C',当点C′恰好落在平行四边形OACB的边上或者边所在的直线上时,直接写出a的值.
【答案】(1)解:如图1,过A作AN⊥OB于N,过B作BD⊥AC于D,过Q作QM⊥OF于M,则AN∥BD∥MQ,
Rt△AON中,∠AOB=∠EOF=60°,OA=10,
∴ON= OA=5,AN=5 ,
同理得:CD=5,BD=5 ,
∵四边形OACB是平行四边形,
∴OB∥AC,
∴MQ=BD=5 ,
当a=2时,CQ=2,OP=4,
∴BM=DQ=5-2=3,
∴PM=PB+BM=16-4+3=15,
Rt△PMQ中,由勾股定理得:PQ= = =10 (cm);
(2)解:分两种情况:
①当P在边OB上时,如图2,四边形PBCQ是平行四边形,
∴PB=CQ,
即16-2a=a,
a= ;
②当P在OB的延长线上时,如图3,四边形BPCQ是平行四边形,
∴PB=CQ
即2a-16=a,
a=16,此时Q与A重合,
综上,a的值为 或16;
(3)解:分三种情况:
①如图4,当C'在边AC上时,PQ⊥AC,过B作BD⊥AC于D时,则BD∥PQ,
∴PB=QD,
16-2a=a-5,
3a=21,
a=7;
②如图5,当C'在边OB上时,连接PC、CC'、C'Q,过C作CR⊥OP于R,
∵C与C'关于PQ对称,
∴PQ是CC'的垂直平分线,
∴PC=PC',CQ=C'Q,
∴∠PCC'=∠PC'C,
∵AC∥OP,
∴∠PC'C=∠QCC',
∴∠QCC'=∠PCC',
∵CC'⊥PQ,
∴PC=CQ=a,
∵OP=2a,
∴BP=2a-16,
Rt△BCR中,∠CBR=60°,
∴∠BCR=30°,
∵BC=10,
∴BR=5,CR=5 ,
∴PR=5-(2a-16)=21-2a,
由勾股定理得: ,
a=14+2 (舍)或14-2 ;
③如图6,当C'在直线CB上时,连接PC、PC'、C'Q,
Rt△PBR中,∠PBR=60°,
∴∠BPR=30°,
∵PB=2a-16,
∴BR= BP=a-8,
同理得:CR= CQ= a,
∵BC=BR+CR,
∴a-8+ a=10,a=12,
综上,a的值为7或14-2 或12.
24.如图,在□ABCD中,∠BAC=90°,∠ABC=45°,在射线CB上取一点E,使得BE=2BC=20. 当点P从点A匀速运动到点D时,点Q恰好从点C匀速运动到点E. 在线段QC上取点F,使得QF=2,连结PF,记AP= ( ).
(1)①CF= (用含 的式子表示)
②若PF⊥BC,求BQ的长.
(2)若以A,B,F,P为顶点的四边形是平行四边形,请求出 的值.
(3)当点P关于直线AF对称的点恰好落在直线AB上,请直接写出 的值.
【答案】(1)解:①3x-2;
②过点A作AM⊥BC
∵∠BAC=90°,∠ABC=45°
∴AM= BC=5, ∠DAC=∠ACB=45°∴PG=AP=x,FG=CF=3x-2
∴PF=PG+FG=4x-2
∵AD//BC,PF⊥BC,AM⊥BC
∴PF=AM即4x-2=5,x=
∴BQ=10-3x=10-3
(2)解:①当点Q,F在线段BC上时
若四边形ABEP为平行四边形,则AP=BF即x=10-3x+2
解得x=3
②当点Q,F在线段CB延长线上时
同理AP=BF即x=3x-2-10
解得x=6
综上,当x=3或6时,以A,B,F,P为顶点的四边形是平行四边形。
(3)解: 或
【解析】(1)①∵ BE=2BC=20,四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC=10,CE=30,AD∥BC,
∵ 当点P从点A匀速运动到点D时,点Q恰好从点C匀速运动到点E,
∴CQ=3AP=3x,
∵ QF=2,
∴CF=CQ-QF=3x-2,
故答案为:3x-2;
(3) 分两种情况讨论:
如图,当点Q,F在线段BC上时,
∵ ∠BAC=90°,∠ABC=45°,BC=10,
∴AB=AC=,
∵ AD∥BC,
∴∠PAF=∠AFB,
∵P、P′关于AF对称,
∴∠PAF=∠P′AF,
∴∠AFB=∠P′AF,
∴BF=AB,
∴10-(3x-2)=,
∴x=,
如图,当点Q,F在线段CB延长线上时 ,
∵ AD∥BC,
∴∠PAH=∠AFB,
∵P、P′关于AF对称,
∴∠PAH=∠P′AH,
∵∠P′AH=∠FAB,
∴∠AFB=∠FAB,
∴BF=AB,
∴3x-2-10=,
∴x=,
综上,x的值为或.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
1 / 1