第十八章:平行四边形
一、单选题
1.(2022春·黑龙江大庆·八年级统考期末)如图在 ABCD中,已知AC=4cm,若△ACD的周长为13cm,则 ABCD的周长为( )
A.26cm B.24cm C.20cm D.18cm
2.(2022春·黑龙江鹤岗·八年级统考期末)如图,过对角线的交点,交于,交于,若的周长为36,,则四边形的周长为( )
A.24 B.26 C.28 D.20
3.(2022春·黑龙江鸡西·八年级统考期末)如图,四边形是平行四边形,点是边上一点,且,交于点,是延长线上一点,连接、,下列结论:①平分;②平分;③;④.其中正确结论的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(2022春·黑龙江牡丹江·八年级统考期末)如图,在□ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,过点O的直线EF交AB于点E,交CD于点F,且,若,则阴影部分面积是( )
A. B. C.2 D.3
5.(2022春·黑龙江黑河·八年级统考期末)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.(2022春·黑龙江齐齐哈尔·八年级统考期末)如图,为测量池塘边A、B两点的距离,小明在池塘的一侧选取一点O,测得OA、OB的中点分别是点D、E,且DE=14m,则A、B间的距离是().
A.18m B.24m C.28m D.30m
7.(2022春·黑龙江齐齐哈尔·八年级统考期末)如图,在中,,P为边上一动点,于E,于F,则的最小值为( )
A.2.4 B.4.8 C.5 D.6
8.(2022春·黑龙江牡丹江·八年级统考期末)如图,在矩形ABCD中(AD>AB),点E是BC上一点,且DE=DA,AF⊥DE,垂足为点F,在下列结论中,不一定正确的是( )
A.△AFD≌△DCE B.AF=AD
C.AB=AF D.BE=AD﹣DF
9.(2022春·黑龙江牡丹江·八年级统考期末)如图,在菱形ABCD中,M,N分别在AB,CD上,且AM=CN,MN与AC交于点O,连接BO.若∠DAC=28°,则∠OBC的度数为( )
A.28° B.52° C.62° D.72°
10.(2022春·黑龙江双鸭山·八年级统考期末)若顺次连接四边形各边中点所得的四边形是菱形,则该四边形一定是( )
A.矩形 B.一组对边相等,另一组对边平行的四边形
C.对角线相等的四边形 D.对角线互相垂直的四边形
11.(2022春·黑龙江双鸭山·八年级统考期末)如图,已知在正方形ABCD中,E是BC上一点,将正方形的边CD沿DE折叠到DF,延长EF交AB于点G,连接DG.现有如下4个结论:①AG=GF;②AG与EC一定不相等;③;④的周长是一个定值.其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
12.(2022春·黑龙江绥化·八年级统考期末)如图,在正方形ABCD中,,点E,F分别是DC和BC边上的动点,且始终保持EF=BF+DE,连接AE与AF,分别交DB于点N,M,过点A作AH⊥EF于点H.下列结论:①∠EAF=45°;②∠BAF=∠HAF;③AH=;④∠DNE=67.5°;⑤DN2+BM2=NM2.其中结论正确的序号是( )
A.①③④ B.①②③⑤ C.②④⑤ D.①②③④
二、填空题
13.(2022春·黑龙江双鸭山·八年级统考期末)如图,在 ABCD中,∠B=45°,AE⊥BC于点E,连接AC,若AC=5,AE=3,则AD的长为 _____.
14.(2022春·黑龙江大庆·八年级统考期末)如图,在四边形中,连接,.请你添加一个条件______________,使.(填一种情况即可)
15.(2022春·黑龙江双鸭山·八年级统考期末)若O是四边形ABCD的对角线AC和BD的交点,且OB=OD,AC=24cm,则当OA=_____cm时,四边形ABCD是平行四边形.
16.(2022春·黑龙江鸡西·八年级统考期末)已知:如图,线段AB=6cm,点P是线段AB上的动点,分别以AP、BP为边在AB作等边APC、等边BPD,连接CD,点M是CD的中点,当点P从点A运动到点B时,点M经过的路径的长是_____________cm.
17.(2022春·黑龙江哈尔滨·八年级统考期末)如图,为测量池塘边A,B两点的距离,小军在池塘的一侧选取一点P,测得PA,PB的中点分别是D、E,且DE的长为16米,则A,B间的距离为________米.
18.(2022春·黑龙江双鸭山·八年级统考期末)如图,矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,过点C作CE⊥BD,垂足为点E.若OE=1,BD=2.则CE=__.
19.(2022春·黑龙江绥化·八年级校考期末)如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=6,点P为边AB上任意一点,过点P作PE⊥AC,PF⊥BD,垂足分别为E、F,则PE+PF=______.
20.(2022春·黑龙江哈尔滨·八年级统考期末)如图,在矩形ABCD中,AB=8,AD=10,点E为DC边上的一点,将△ADE沿直线AE折叠,点E刚好落在BC边上的点F处,则CE的长是___.
21.(2022春·黑龙江佳木斯·八年级校联考期末)已知菱形ABCD的两条对角线分别为6和8,M、N分别是边BC、CD的中点,P是对角线BD上一点,则PM+PN的最小值=___.
22.(2022春·黑龙江牡丹江·八年级统考期末)如图,已知菱形ABCD的对角线AC、BD的长分别为6cm、8cm,AE⊥BC于点E,则AE的长是_____.
23.(2022春·黑龙江齐齐哈尔·八年级统考期末)如图,正方形和正方形的边长分别为3和2,点E、G分别为边上的点,H为的中点,连接,则的长为____________.
24.(2022春·黑龙江七台河·八年级统考期末)如图所示,在四边形ABCD中,对角线AC⊥BD,垂足为O,点E,F,G,H分别为边AD,AB,BC,CD的中点.若AC=8,BD=6,则四边形EFGH的面积为____.
三、解答题
25.(2022春·黑龙江牡丹江·八年级统考期末)如图,四边形ABCD中,AD∥BC,AE⊥AD交BD于点E,CF⊥BC交BD于点F,且AE=CF,
求证:四边形ABCD是平行四边形.
26.(2022春·黑龙江哈尔滨·八年级统考期末)如图,已知CD为△ABC中线,E为CD上一点,连接AE并延长至点F,使,连接BF、CF,.
(1)求证:四边形DBFC是平行四边形.
(2)设四边形ABFC的面积为S,在不添加任何辅助线的情况下,请写出图中四个面积等于的三角形.
27.(2022春·黑龙江哈尔滨·八年级统考期末)已知:四边形是平行四边形,点E是边的中点,连接,过点A作,垂足为点G,交边于点F,点H是线段上一点,连接,,.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,延长交C边于点K,连接,若,求证:;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接,延长至点M,连接、,若,,,求的长.
28.(2022春·黑龙江哈尔滨·八年级统考期末)如图,点C是的中点,四边形是平行四边形.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)如果,求证:四边形是矩形.
29.(2022春·黑龙江绥化·八年级统考期末)如图,在△ABC中,D是BC边上的一点,E是AD的中点,过点A作BC的平行线交BE的延长线于F,且AF=DC,连接CF.
(1)求证:D是BC的中点;
(2)如果AB=AC,试猜测四边形ADCF的形状,并证明你的结论.
30.(2022春·黑龙江齐齐哈尔·八年级统考期末)如图,在中,对角线的中点为O,点E为上的动.点,连接,并延长交于点F.
(1)求证:.
(2)连接,,若,试判断四边形的形状,并给出证明过程.
31.(2022春·黑龙江哈尔滨·八年级统考期末)已知四边形ABCD是菱形,点F在CD上,点E在BC的延长线上,连接AE、BF交于点H,∠AHB=∠ADC.
(1)如图1,当点F与点D重合时,求证:AE=BF
(2)如图2,当点F不与点D重合时,(1)中结论是否成立?如果成立,请证明;如果不成立,请说明理由.
(3)在(2)的条件下,若AB=13,CF=11,BF=20,求CE的长
32.(2022春·黑龙江七台河·八年级统考期末)如图,在四边形ABCD中,AB=BC,对角线BD平分∠ABC,P是BD上一点,过点P作PM⊥AD,PN⊥CD,垂足分别为M、N.
(1)求证:∠ADB=∠CDB;
(2)若∠ADC=90°,求证:四边形MPND是正方形.
33.(2022春·黑龙江绥化·八年级校考期末)(1)如图①,点 M 是正方形 ABCD 的边 BC 上一点,点 N 是 CD 延长线上一点, 且BM=DN,则线段 AM 与 AN 的关系.
(2)如图②,在正方形 ABCD 中,点 E、F分别在边 BC、CD上,且∠EAF=45°,判断 BE,DF,EF 三条线段的数量关系,并说明理由.
(3)如图③,在四边形 ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°,∠ABC+∠ADC=180°,点E、F分别在边 BC、CD 上,且∠EAF=45°,若 BD=5,EF=3,求四边形 BEFD 的周长.
参考答案:
1.D
【分析】根据三角形周长的定义得到AD+DC=9cm.然后由平行四边形的对边相等的性质来求平行四边形的周长.
【详解】解:∵AC=4cm,若△ADC的周长为13cm,
∴AD+DC=13﹣4=9(cm).
又∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AD=BC,
∴平行四边形的周长为2(AB+BC)=18cm.
故选D.
2.A
【分析】根据平行四边形的性质可求出AD+CD的值,易证△AOE≌△COF,所以AE=CF,OE=OF=3,根据CF+CD+ED+EF=AD+CD+EF即可求出答案.
【详解】在平行四边形ABCD中,
2(AB+BC)=36,
∴AB+BC=18,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,AD∥BC
∴∠AEF=∠CFE,
在△AOE和△COF中
∴△AOE≌△COF,
∴AE=CF,OE=OF=3,
∴EF=6
∴AB+BF+FE+EA
=AB+BF+CF+EF
=AB+BC+EF
=18+6
=24
故选:A.
【点睛】本题考查平行四边形的性质,解题的关键是熟练运用平行四边形的性质,本题属于中等题型.
3.D
【分析】首先根据题意,得出,然后根据,,得出,再根据,,得出,进而得出,最后根据垂直平分线的性质,得出,即可得出结论.
【详解】证明:∵
∴
又∵四边形是平行四边形
∴
∴
∴
∴平分,故正确;
∵
又∵
∴(三线合一)
∴平分,故正确;
∵
∴
又∵
∴
∴,故正确
∵
∴点在的垂直平分线上
∴(垂直平分线的性质),故正确
综上可得:均正确
故选:D
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,等腰三角形三线合一的性质,垂直平分线的性质,熟练掌握相关性质是解本题的关键.
4.B
【分析】先证△BOE≌△DOF(AAS),得S△BOE=S△DOF,所以S阴影=2S△BOE,又因为,所以S△BOE=S△AOB,再根据平行四边形性质得S△AOB=,所以S阴影=,把=16代入即可求解.
【详解】解:∵□ABCD,
∴OB=OD,ABCD,
∴∠EBO=∠FDO,∠BEO=∠DFO,
∴△BOE≌△DOF(AAS),
∴S△BOE=S△DOF,
∴S阴影=2S△BOE,
∵,
∴S△BOE=S△AOB,
∵□ABCD,
∴S△AOB=,
∴S阴影=2×S△AOB=2××==×16=,
故选:B.
【点睛】本题考查平行四边形的性质,全等三角形的判定,求得S△BOE=S△AOB,S△AOB=是解题的关键.
5.D
【详解】解:A、由“AB//DC,AD//BC”可知,四边形ABCD的两组对边互相平行,则该四边形是平行四边形.故本选项不符合题意;
B、由“AB=DC,AD=BC”可知,四边形ABCD的两组对边相等,则该四边形是平行四边形.故本选项不符合题意;
C、由“AO=CO,BO=DO”可知,四边形ABCD的两条对角线互相平分,则该四边形是平行四边形.故本选项不符合题意;
D、由“AB//DC,AD=BC”可知,四边形ABCD的一组对边平行,另一组对边相等,据此不能判定该四边形是平行四边形.故本选项符合题意.
故选D.
6.C
【详解】解:连接AB,根据中点可得DE为△OAB的中位线,
则AB=2DE=28米.
故选:C.
【点睛】本题考查了三角形中位线的定义和性质.
7.B
【分析】先证明 再证明四边形AEPF是矩形,连接PA,当AP⊥CB时,AP最小,可得EF最小,再利用三角形面积解答即可.
【详解】解:连接PA,
,
∵PE⊥AB,PF⊥AC,
∴∠PEA=∠PFA=∠BAC=90°,
∴四边形AEPF是矩形,
∴EF=PA,
∴当PA最小时,EF也最小, 即当AP⊥CB时,PA最小,
∴PA的最小值为: .
∴线段EF长的最小值为.
故选:B.
【点睛】本题主要考查的是矩形的判定与性质,关键是根据矩形的性质和三角形的面积公式解答.
8.B
【详解】A.由矩形ABCD,AF⊥DE可得∠C=∠AFD=90°,AD∥BC,∴∠ADF=∠DEC.
又∵DE=AD,∴△AFD≌△DCE(AAS),故A正确;
B.∵∠ADF不一定等于30°,∴直角三角形ADF中,AF不一定等于AD的一半,故B错误;
C.由△AFD≌△DCE,可得AF=CD,由矩形ABCD,可得AB=CD,∴AB=AF,故C正确;
D.由△AFD≌△DCE,可得CE=DF,由矩形ABCD,可得BC=AD,又∵BE=BC﹣EC,∴BE=AD﹣DF,故D正确;
故选B.
9.C
【分析】根据菱形的性质以及AM=CN,利用ASA可得△AMO≌△CNO,可得AO=CO,然后可得BO⊥AC,继而可求得∠OBC的度数.
【详解】解:∵四边形ABCD为菱形,
∴AB∥CD,AB=BC,
∴∠MAO=∠NCO,∠AMO=∠CNO,
在△AMO和△CNO中,
∵ ,
∴△AMO≌△CNO(ASA),
∴AO=CO,
∵AB=BC,
∴BO⊥AC,
∴∠BOC=90°,
∵∠DAC=28°,
∴∠BCA=∠DAC=28°,
∴∠OBC=90°﹣28°=62°.
故选:C.
【点睛】本题考查了菱形的性质和全等三角形的判定和性质,注意掌握菱形对边平行以及对角线相互垂直的性质.
10.C
【分析】据已知条件可以得出要使四边形EFGH为菱形,应使EH=EF=FG=HG,根据三角形中位线的性质可以求出四边形ABCD应具备的条件.
【详解】解:连接AC,BD,
∵四边形ABCD中,E、F、G、H分别是四条边的中点,要使四边形EFGH为菱形,
∴EF=FG=GH=EH,
∵FG=EH=DB,HG=EF=AC,
∴要使EH=EF=FG=HG,
∴BD=AC,
∴四边形ABCD应具备的条件是BD=AC,
故选:C.
【点睛】此题主要考查了三角形中位线的性质以及菱形的判定方法,正确运用菱形的判定定理是解决问题的关键.
11.C
【分析】根据HL证明△ADG≌△FDG,根据角的平分线的意义求∠GDE,根据GE=GF+EF=EC+AG,确定△BGE的周长为AB+AC.
【详解】根据折叠的意义,得△DEC≌△DEF,
∴EF=EC,DF=DC,∠CDE=∠FDE,
∵DA=DF,DG=DG,
∴Rt△ADG≌Rt△FDG,
∴AG=FG,∠ADG=∠FDG,
∴∠GDE=∠FDG+∠FDE
=(∠ADF+∠CDF)
=45°,
∵△BGE的周长=BG+BE+GE,GE=GF+EF=EC+AG,
∴△BGE的周长=BG+BE+ EC+AG
=AB+AC,
是定值,
∴正确的结论有①③④,
故选C.
【点睛】本题考查了正方形中的折叠变化,直角三角形的全等及其性质,角的平分线,三角形的周长,熟练掌握折叠的全等性是解题的关键.
12.B
【分析】把△ADE绕点A顺时针旋转90°得△ABG,过点B作BK平分∠ABG,BK与AG交于点K,连接MK,证明△AEF≌△AGF,得∠EAF=∠GAF,便可判断结论①;由△AEF≌△AGF得∠AFE=∠AFG,再根据等角的余角性质,便可判断结论②;由AH⊥EF,AB⊥BC,∠AFE=∠AFB,根据角平分线的性质便可判断结论③;证明Rt△ADE≌Rt△AHE,得∠DAE=∠DAH,若AH不在AC上,则∠DAH≠45°,此时,∠DAE≠22.5°,根据三角形外角性质得∠DNE≠67.5°,便可判断结论④;证明△ADN≌△ABK,得DN=BK,再由勾股定理得BM2+BK2=MK2,进而得DN2+BM2=MK2,再证明△AMN≌△AMK,得MN=MK,便可判断结论⑤.
【详解】解:将△ADE绕点A顺时针旋转90°得△ABG,过点B作BK平分∠ABG,BK与AG交于点K,连接MK,如图,
则AG=AE,∠ABG=∠ADE=90°,DE=BG,∠DAE=∠BAG,
∵∠ABC=90°,
∴G、B、C共线,
∵EF=BF+DE,
∴EF=BF+BG=GF,
在△AEF和△AGF中,
,
∴△AEF≌△AGF(SSS),
∴∠EAF=∠GAF,
∵∠DAE=∠BAG,
∴∠DAB=∠EAG=90°,
∴∠EAF=∠EAG=45°,
故①正确;
∵△AEF≌△AGF,
∴∠AFE=∠AFG,
∵AH⊥EF,∠ABC=90°,
∴∠BAF+∠AFB=∠HAF+∠AFH=90°,
∴∠BAF=∠HAF,
故②正确;
∵AH⊥EF,AB⊥BC,∠AFE=∠AFB,
∴AH=AB=,
故③正确;
∵AD=AB,AB=AH,
∴AD=AH,
在Rt△ADE和Rt△AHE中,
,
∴Rt△ADE≌Rt△AHE(HL),
∴∠DAE=∠HAE,
∴,
若AH不在AC上,则,
此时,,
∵∠DNE=∠DAN+∠ADN,∠ADN=∠ADC=45°,
此时,,
故④不正确;
∵BK平分∠ABG,∠ABG=90°,
∴∠ABK=45°,
在△ADN和△ABK中,
,
∴△ADN≌△ABK(ASA),
∴DN=BK,AN=AK,
∵∠ABD=45°,∠ABK=45°,
∴∠MBK=90°,
∴BM2+BK2=MK2,
∴DN2+BM2=MK2,
在△AMN和△AMK中,
,
∴△AMN≌△AMK(SAS),
∴MN=MK,
∴DN2+BM2=NM2,
故⑤正确.
综上所述,结论正确的为①②③⑤.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了正方形的性质、全等三角形的性质与判定、角平分的性质以及勾股定理等知识,图形复杂,涉及的知识点多,综合性强,难度大,解题关键在于构造与证明全等三角形.
13.7
【分析】根据勾股定理先求CE的长,由∠B=45°,得出△ABE是等腰直角三角形,BE=AE=3,从而BC=BE+CE,再由平行四边形的性质得出AD=BC即可.
【详解】∵AE⊥BC,∴∠AEC=90°,
∴,
∵∠B=45°,∴△ABE是等腰直角三角形,
∴BE=AE=3,
∴BC=BE+CE=7,
又∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AD=BC=7,
故答案为:7.
【点睛】本题考查了勾股定理,等腰直角三角形和平行四边形的性质,熟练掌握平行四边形的性质是解题的关键.
14.AD=BC(答案不唯一)
【分析】根据平行四边形的判定和性质添加条件证明AB=CD.
【详解】解:添加的条件:AD=BC,理由是:
∵∠ACB=∠CAD,
∴AD∥BC,
∵AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定和性质,掌握定理内容是解题的关键.
15.12
【分析】由OA=12cm求出OC,得出OA=OC,再由平行四边形的判定定理即可得出结论.
【详解】解:当OA=12cm时,OC=24-12=12(cm),
∴OC=OA,
∵OB=OD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
故答案为:12.
【点睛】本题考查平行四边形的判定,熟记对角线互相平分的四边形为平行四边形是解题的关键.
16.3
【分析】分别延长AC,BD交于H,过点M作GN∥AB分别交AH于G,BH于N,易证明四边形CPDH是平行四边形,从而得到M是PH的中点故在P运动过程中,M始终在HP的中点,所以M的运动轨迹即为△HAB的中位线,即线段GN,由此求解即可.
【详解】解:如图,分别延长AC,BD交于H,过点M作GN∥AB分别交AH于G,BH于N,
∵△APC、△BPD都是等边三角形,
∴∠A=∠B=∠DPB=∠CPA=60°,
∴AH∥PD,BH∥CP,
∴四边形CPDH是平行四边形,
∴CD与HP互相平分,
∴M是PH的中点,
故在P运动过程中,M始终在HP的中点,所以M的运动轨迹即为△HAB的中位线,即线段GN,
∴cm,
故答案为:3.
【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质,平行四边形的性质与判定,三角形中位线定理,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
17.
【分析】结合题意,根据三角形中位线定理解答即可.
【详解】解:∵D、E分别是PA,PB的中点,
∴DE是△PAB的中位线,
∴AB=2DE,
∵DE=16米,
∴AB=32米,
故答案为:32.
【点睛】本题考查的是三角形中位线定理,掌握三角形中位线等于第三边的一半是解题的关键.
18.1
【分析】根据矩形的性质以及勾股定理即可求出答案.
【详解】∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BCD=90°,OA=OC=OD=OB=BD=,
∵OE=1,CE⊥BD,
∴在Rt△CEO中,由勾股定理可知:,
故答案为:1.
【点睛】本题考查了矩形的性质,勾股定理等知识,关键是掌握矩形的性质.
19.
【分析】连接OP.由勾股定理得出AC=10,可求得OA=OB=5,由矩形的性质得出S矩形ABCD=AB BC=48,S△AOB=S矩形ABCD=12,OA=OB=5,由S△AOB=S△AOP+S△BOP=OA PE+OB PF=OA(PE+PF)=×5×(PE+PF)=12求得答案.
【详解】解:连接OP,如图:
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,OA=OC,OB=OD,AC=BD,
∴OA=OB,AC==10,
∴S矩形ABCD=AB BC=48,S△AOB=S矩形ABCD=12,OA=OB=5,
∴S△AOB=S△AOP+S△BOP=OA PE+OB PF=OA(PE+PF)=×5×(PE+PF)=12,
∴PE+PF=;
故答案为:.
【点睛】本题考查了矩形的性质、勾股定理.注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.
20.3
【分析】先根据矩形的性质、折叠的性质得到AF =AD= 10、EF=DE,再运用勾股定理求得CF=4,设CE=x,DE=EF=8-x,然后在Rt△CEF中运用勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:∵四边形ABCD为矩形,
∴CD =AB =8,BC= AD=10,∠B=∠D=∠C=90°
∵△ADE沿直线AE折叠,点D刚好落在BC边上的点F处,
∴AF =AD= 10,EF=DE
在Rt△ABF中,BF =
∴CF =BC-BF=10-6=4,
∴设CE=x,DE=EF=8-x
在Rt△CEF中,.
∵CF2+CE2=EF2,
∴42+x2=(8-x)2,解得x=3,
∴CE的长为3.
故填3.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质、折叠的性质、勾股定理等知识点,根据勾股定理出列方程是解答本题的关键.
21.5
【分析】作M关于BD的对称点Q,连接NQ,交BD于P,连接MP,此时MP+NP的值最小,连接AC,求出CP、PB,根据勾股定理求出BC长,证出MP+NP=QN=BC,即可得出答案.
【详解】解:作M关于BD的对称点Q,连接NQ,交BD于P,连接MP,此时MP+NP的值最小,连接AC,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,∠QBP=∠MBP,
即Q在AB上,
∵MQ⊥BD,
∴AC∥MQ,
∵M为BC中点,
∴Q为AB中点,
∵N为CD中点,四边形ABCD是菱形,
∴BQ∥CD,BQ=CN,
∴四边形BQNC是平行四边形,
∴NQ=BC,
∵四边形ABCD是菱形,
∴CP=AC=3,BP=BD=4,
在Rt△BPC中,由勾股定理得:BC=5,
即NQ=5,
∴MP+NP=QP+NP=QN=5,
故答案为5
【点睛】本题考查轴对称-最短路线问题;菱形的性质,熟练掌握其性质是解决此问题的关键.
22.##4.8
【分析】根据菱形的性质得出BO、CO的长,在RT△BOC中求出BC,利用菱形面积等于对角线乘积的一半,也等于BC×AE,可得出AE的长度
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴CO=AC=3cm,BO=BD=4cm,AO⊥BO,
∴BC==5cm,
∴S菱形ABCD==×6×8=24cm2,
∵S菱形ABCD=BC×AE,
∴BC×AE=24,
∴AE=cm.
故答案为 cm.
【点睛】此题考查了菱形的性质,也涉及了勾股定理,要求我们掌握菱形的面积的两种表示方法,及菱形的对角线互相垂直且平分.
23.##
【分析】延长GF交AB于M,过点H作HN⊥GM于N,利用三角形中位线的判定及性质求出FN、NH,再利用勾股定理求出的长.
【详解】解:延长GF交AB于M,过点H作HN⊥GM于N,
∵正方形和正方形,
∴GM⊥AB,FM=3-2=1,BM=3-2=1,
∴FM=BM,,
∵H为的中点,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】此题考查了正方形的性质,三角形中位线的判定及性质,勾股定理,熟练掌握各知识点是解题的关键.
24.12
【分析】有一个角是直角的平行四边形是矩形.利用中位线定理可得出四边形矩形,根据矩形的面积公式解答即可.
【详解】解:点、分别为四边形的边、的中点,
,且.
同理求得,且,
又,
,且.
四边形是矩形.
四边形的面积,即四边形的面积是12.
故答案是:12.
【点睛】本题考查的是中点四边形,解题的关键是利用了矩形的判定以及矩形的定理,矩形的判定定理有:(1)有一个角是直角的平行四边形是矩形;(2)有三个角是直角的四边形是矩形;(3)对角线互相平分且相等的四边形是矩形.
25.见解析.
【分析】由垂直得到∠EAD=∠FCB=90°,根据AAS可证明Rt△AED≌Rt△CFB,得到AD=BC,根据平行四边形的判定判断即可.
【详解】证明:∵AD//BC,
∴∠ADE=∠CBF,
∵AE⊥AD,CF⊥BC,
∴∠DAE=∠BCF=90°,
在△ADE和△CBF中,
∵∠DAE=∠BCF,∠ADE=∠CBF,AE=CF,
∴△ADE≌△CBF(AAS) ,
∴AD=BC,
∵AD//BC,
∴四边形ABCD是平行四边形.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定,平行线的性质,全等三角形的性质和判定等知识点的应用,关键是推出AD=BC.
26.(1)见详解
(2)S△BCF=S△AFC= S△BCD= S△ACD=
【分析】(1)根据平行线得出∠DAE=∠CFE,再证△ADE≌△FCE(AAS),利用一组对边平行且相等的四边形是平行四边形判定即可;
(2)利用中线得出S△ACD=S△BCD,利用平行四边形对角线性质得出S△DBC=S△FBC,利用△ACF与△BCF为同底等高的三角形,得出S△BCF=S△AFC,由S四边形ABFC=S△ADC+S△BDC+S△BFC=3S△ADC即可得出结论
(1)
证明:∵,
∴∠DAE=∠CFE,
在△ADE和△FCE中,
,
∴△ADE≌△FCE(AAS)
∴AD=FC,
∵CD为△ABC中线,
∴AD=BD=CF,
∵BD∥FC,
所以四边形DBFC为平行四边形;
(2)
∵CD为△ACB的中线,
∴S△ACD=S△BCD,
∵BC为平行四边形DBFC的对角线,
∴S△DBC=S△FBC,
∵△ACF与△BCF为同底等高的三角形,
∴S△BCF=S△AFC,
∵S四边形ABFC=S△ADC+S△BDC+S△BFC=3S△ADC,
∴S△ADC=,
∴S△BCF=S△AFC= S△BCD= S△ACD=.
【点睛】本题考查平行四边形的判定与性质,三角形全等判定与性质,中线性质,同底等高三角形性质,掌握平行四边形的判定与性质,三角形全等判定与性质,中线性质,同底等高三角形性质是解题关键.
27.(1)证明见解析;
(2)证明见解析;
(3)
【分析】(1)根据平行四边形的性质得,利用等量关系得,根据等腰三角形的性质可得G是AH的中点,则可得AG是△ABH的中位线,进而可求证结论.
(2)根据平行四边形的性质得,进而可根据平行线的性质可得,又根据等腰三角形的性质结合平行线的性质可得,,根据三角形内角和可得∠KBF=∠BKF,可得△BFK为等腰三角形,根据等腰三角形三线合一性质即可求证结论.
(3)连接,作,垂足为点R,作交的延长线于点N,根据平行四边形的判定及性质可得,,则,利用勾股定理的逆定理得△AKD为直角三角形,且,则可得,进而可得,利用SAS可得,进而可得,根据利用勾股定理即可求解.
(1)
证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∴△ADH为等腰三角形,
∵,
∴,
∴G是的中点,
∴E是的中点,
∴EG是△ABH的中位线,且EG与DE在同一直线上,
∴.
(2)
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴∠KBF=∠BKF,HF⊥BK,
∴△BFK为等腰三角形,
∴HF为BK的垂直平分线,
∴BH=HK.
(3)
连接,作,垂足为点R,作交的延长线于点N,如图所示:
∵四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵E是的中点,
∴,
∴,
设,
∴
∵,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴△AKD为直角三角形,且,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了平行线的判定及性质、平行四边形的性质、勾股定理及勾股定理的逆定理、等腰三角形的判定及性质,熟练掌握相关性质定理及判定定理,巧妙借助辅助线解决问题是解题的关键.
28.(1)见解析;(2)见解析
【分析】(1)由平行四边形的性质以及点C是BE的中点,得到AD∥CE,AD=CE,从而证明四边形ACED是平行四边形;
(2)由平行四边形的性质证得DC=AE,从而证明平行四边形ACED是矩形.
【详解】证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,且AD=BC.
∵点C是BE的中点,
∴BC=CE,
∴AD=CE,
∵AD∥CE,
∴四边形ACED是平行四边形;
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=DC,
∵AB=AE,
∴DC=AE,
∵四边形ACED是平行四边形,
∴四边形ACED是矩形.
【点睛】本题考查了平行四边形和矩形的判定和性质,正确的识别图形是解题的关键.
29.(1)见解析
(2)四边形ADCF是矩形,理由见解析
【分析】(1)可证△AFE≌△DBE,得出AF=BD,进而根据AF=DC,得出D是BC中点的结论;
(2)若AB=AC,则△ABC是等腰三角形,根据等腰三角形三线合一的性质知AD⊥BC;而AF与DC平行且相等,故四边形ADCF是平行四边形,又AD⊥BC,则四边形ADCF是矩形.
【详解】(1)证明:∵E是AD的中点,
∴AE=DE.
∵AFBC,
∴∠FAE=∠BDE,∠AFE=∠DBE.
在△AFE和△DBE中,
,
∴△AFE≌△DBE(AAS).
∴AF=BD.
∵AF=DC,
∴BD=DC.
即:D是BC的中点;
(2)解:四边形ADCF是矩形;
证明:∵AF=DC,AFDC,
∴四边形ADCF是平行四边形.
∵AB=AC,BD=DC,
∴AD⊥BC,即∠ADC=90°.
∴平行四边形ADCF是矩形.
【点睛】此题主要考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,平行四边形、矩形的判定等知识综合运用.
30.(1)见解析
(2)菱形,见解析
【分析】(1)利用平等四边形对边互相平行证明,,再利用O为AC中点可知,得证,根据全等三角形对应边相等可证.
(2)先证明四边形是平行四边形,再根据其对角线可证明其为菱形.
(1)证明:∵四边形是平行四边形,∴,∴,.∵O为中点,∴,∴,∴.
(2)四边形是菱形,证明如下:∵点O是中点,∴.∵,∴四边形是平行四边形,∵,∴四边形是菱形.
【点睛】本题考查了全等三角形、平行四边形和菱形的知识,充分利用平行四边形的条件可容易得到证明所需条件.
31.(1)见解析
(2)成立,见解析
(3)8
【分析】(1)根据菱形的性质可得,进而证明,根据等角对等边可得,证明,同理可得,即可得证;
(2)在上取一点K,使,连接,证明,即可得证;
(3)过点A作于点T,设,则,在中,由勾股定理,得,在中,由勾股定理,得,解方程求得的值,即可求解.
(1)
∵四边形是菱形,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
即
也即;
(2)
当点F不与点D重合时,(1)中的结论成立,证明如下:
在上取一点K,使,连接,如图:
则,
∵,
∴,
,
∵,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,
∵,
,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
在和中,
∴
,
∴;
(3)
在(2)的条件下,,
∴,
过点A作于点T,如上图,
∵,
∴,
∵,
∴,
设,则,
,
在中,由勾股定理,得,
在中,由勾股定理,得
∴,
解得:,
∴,
∴,
即的长为8.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的性质与判定,勾股定理,正确的添加辅助线是解题的关键.
32.见解析
【分析】(1)根据角平分线的性质和全等三角形的判定方法证明△ABD≌△CBD,由全等三角形的性质即可得到:∠ADB=∠CDB;
(2)若∠ADC=90°,由(1)中的条件可得四边形MPND是矩形,再根据邻边相等的矩形是正方形即可证明四边形MPND是正方形.
【详解】证明:(1)∵对角线BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD,
在△ABD和△CBD中,
,
∴△ABD≌△CBD(SAS),
∴∠ADB=∠CDB;
(2)∵PM⊥AD,PN⊥CD,
∴∠PMD=∠PND=90°,
∵∠ADC=90°,
∴四边形MPND是矩形,
∵∠ADB=∠CDB,
∴∠ADB=45°
∴PM=MD,
∴四边形MPND是正方形.
33.(1)结论:AM=AN,AM⊥AN.理由见解析;(2)BE+DF=EF;(3)四边形BEFD的周长为11.
【分析】(1)利用正方形条件证明△ABM≌△ADN,即可推出结论,
(2)过点 A 作 AG⊥AE 交 CD 延长线于点 G,证明△ABE≌△ADG得AE=AG,∠EAF=∠GAF进而证明△AEF≌△AGF,得EF=FG即可解题,
(3)过点 A 作 AG⊥AE 交 CD 延长线于点 G.证明△ABE≌△ADG得AE=AG,∠EAF=∠GAF进而证明△AEF≌△AGF,得EF=FG即可解题.
【详解】(1)结论:AM=AN,AM⊥AN.
理由:∵四边形 ABCD 是正方形,
∴AB=AD,∠B=∠ADN=∠BAD=90°,
∵BM=DN,
∴△ABM≌△ADN,
∴AM=AN,∠BAM=∠DAN,
∴∠AMN=∠BAD=90°,
∴AM⊥AN,
(2)如图②中,过点 A 作 AG⊥AE 交 CD 延长线于点 G.
∵四边形 ABCD 为正方形,
∴AB=AD,∠B=∠BAD=∠ADC=90°.
∴∠B=∠ADG=90°,∠BAE+∠EAD=90°.
∵AG⊥AE,∴∠DAG+∠EAD=90°.
∴∠BAE=∠DAG.
在△ABE 和△ADG 中,
,
∴△ABE≌△ADG.
∴AE=AG,BE=DG.
∵∠EAF=45°,AG⊥AE,
∴∠EAF=∠GAF=45°.
在△FAE 和△FAG 中,
,
∴△AEF≌△AGF.
∴EF=FG.
∵FG=DF+DG=DF+BE,
∴BE+DF=EF.
(3)如图③中,过点 A 作 AG⊥AE 交 CD 延长线于点 G.
∵AB=AD,∠ABC+∠ADC=180°,∠ADG+∠ADC=180°
∴∠ABE=∠ADG,
∵AG⊥AE,∴∠DAG+∠EAD=90°.
∵∠BAE+∠EAD=90°
∴∠BAE=∠DAG.
在△ABE 和△ADG 中,
,
∴△ABE≌△ADG.
∴AE=AG,BE=DG.
∵∠EAF=45°,AG⊥AE,
∴∠EAF=∠GAF=45°.
在△FAE 和△FAG 中,
,
∴△AEF≌△AGF.
∴EF=FG.
∵FG=DF+DG=DF+BE,
∴BE+DF=EF.
∴四边形BEFD的周长为EF+(BE+DF)+DB=3+3+5=11.
【点睛】本题考查了三角形全等的判定,正方形的性质,中等难度,作辅助线是解题关键.