中小学教育资源及组卷应用平台
第十八章 平行四边形单元测试
本试卷满分120分,试题共23题,其中选择10道、填空6道、解答7道.
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.在平行四边形ABCD中,∠A=80°,∠B=100°,则∠D等于( )
A.60° B.80° C.100° D.120°
2.菱形的周长为12,一个内角为60°,则较短的对角线长为( )
A.2 B.3 C.1 D.
3.如图,AC,BD是矩形ABCD的对角线,∠AOB=40°,则∠ACD的度数为( )
A.50° B.55° C.65° D.70°
4.如图,小聪用图1中的一副七巧板拼出如图2所示“鸟”,已知正方形ABCD的边长为4,则图2中E,F两点之间的距离为( )
A. B.2 C. D.
5.已知四边形ABCD中,AC与BD交于点O,如果只给出条件“AB∥CD”,那么可以判定四边形ABCD是平行四边形的是( )
①再加上条件“BC=AD”,则四边形ABCD一定是平行四边形.
②再加上条件“∠BAD=∠BCD”,则四边形ABCD一定是平行四边形.
③再加上条件“AO=CO”,则四边形ABCD一定是平行四边形.
④再加上条件“∠DBA=∠CAB”,则四边形ABCD一定是平行四边形.
A.①和② B.①③和④ C.②和③ D.②③和④
6.如图,小聪在作线段AB的垂直平分线时,他是这样操作的:分别以A和B为圆心,大于AB的长为半径画弧,两弧相交于C、D,则直线CD即为所求.根据他的作图方法可知四边形ADBC一定是( )
A.矩形 B.菱形 C.正方形 D.等腰梯形
7.如图,四边形ABCD为平行四边形,延长AD到E,使DE=AD,连接EB,EC,DB,添加一个条件,不能使四边形DBCE成为矩形的是( )
A.AB=BE B.CE⊥DE C.∠ADB=90° D.BE⊥AB
8.如图,点O为矩形的对称中心,点E从点A出发沿向点B运动,移动到点B停止,延长EO交于点F,则四边形形状的变化依次为( )
A.矩形→菱形→平行四边形→矩形 B.平行四边形→菱形→平行四边形→矩形
C.平行四边形→正方形→菱形→矩形 D.平行四边形→菱形→正方形→矩形
9.如图,在边长为6的菱形中,,E为的中点,F是上的一动点,则的最小值为( )
A. B.6 C.3 D.
10.如图,在 ABCD中,对角线AC,BD交于点O,点E为BC的中点,点F,G为CD上的点,且FG=AB,连结OF,EG.若 ABCD的面积为60,则图中阴影部分面积是( )
A.12 B.15 C.15 D.
二.填空题(共6小题)
11.已知矩形ABCD,请添加一个条件: ,使得矩形ABCD成为正方形.
12.如图,在矩形ABCD中,AB=3,对角线AC的长为5,作AC的垂直平分线交BC于点M,连接AM,则△ABM的周长为 .
13.如图,菱形ABCD的对角线相交于点O,若AC=24,AB=13,则菱形ABCD的面积是 .
14.如图,平行四边形ABCD的周长为22,对角线AC与BD交于点O,△AOB的周长比△BOC的周长多1,则AB= .
15.在四边形ABCD中,AD∥BC,BC⊥CD,AD=6cm,BC=10cm,M是BC上一点,且BM=4,点E从A出发以1cm/s的速度向D运动,点F从点B出发以2cm/s的速度向点C运动,当其中一点到达终点,而另一点也随之停止,设运动时间为t,当t的值为 时,以A、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形.
16.如图,△ABC是边长为1的等边三角形,D,E为线段AC上两动点,且∠DBE=30°,过点D,E分别作AB,BC的平行线相交于点F,分别交BC,AB于点H,G.现有以下结论:①S△ABC=;②当点D与点C重合时,FH=;③AE+CD=DE;④当AE=CD时,四边形BHFG为菱形.则其中正确的结论的序号是 .
三.解答题(共7小题)
17.如图, ABCD的对角线AC与BD相交于点O,AC+BD=24,∠ABC=70°,△ABO的周长是20.
(1)求∠ADC的度数;
(2)求AB的长.
18.利用所给的图形证明:一个顶点到它所对的两边距离相等的平行四边形是菱形.(写出已知、求证并加以证明)
已知:
求证:
证明:
19.如图,矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,点E、F在BD上,OE=OF.
(1)求证:AE=CF.
(2)若AB=2,∠AOD=120°,求矩形ABCD的面积.
20.如图,△ABC中,AD是∠BAC的平分线,作DE∥AB交AC于点E,DF∥AC交AB于点F.
(1)求证:四边形AEDF是菱形;
(2)当△ABC满足条件 时,四边形AEDF是正方形.
21.如图,在 ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,点E,F在BD上,且BE=DF,连接AE并延长,交BC于点G,连接CF并延长,交AD于点H.
(1)求证:AE=CF;
(2)若AC平分∠HAG,判断四边形AGCH的形状,并证明你的结论.
22.如图,菱形的边长为,,点是边上任意一点(端点除外),线段的垂直平分线交,分别于点,,,的中点分别为,.
(1)求证:;
(2)求的最小值.
23.四边形ABCD,点M、N、P、Q分别是边AB、BC、CD、AD的中点.
(1)如图1,顺次连结M、N、P、Q得到四边形ANPQ,试猜想四边形MNPQ的形状并证明;
(2)如图2,若∠B=∠C,AB=CD,顺次连结M、N、P、Q得到四边形MNPQ,试猜想四边形MNPQ的形状并证明;
(3)如图3,若∠BCD=90°,BC=8,CD=6,AB=3,设线段CQ的长度为m,则m的取值范围是______.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第十八章 平行四边形单元测试
本试卷满分120分,试题共23题,其中选择10道、填空6道、解答7道.
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.在平行四边形ABCD中,∠A=80°,∠B=100°,则∠D等于( )
A.60° B.80° C.100° D.120°
【分析】根据平行四边形对角相等求解即可.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠D=∠B=100°,
故选:C.
2.菱形的周长为12,一个内角为60°,则较短的对角线长为( )
A.2 B.3 C.1 D.
【分析】根据已知可得较短的对角线与两邻边组成等边三角形,则菱形较短的对角线长=菱形的边长,根据周长可求得菱形的边长从而较短的对角线也就求得了.
【解答】解:由已知得,较短的对角线与两邻边组成等边三角形,则菱形较短的对角线长=菱形的边长=12÷4=3,
故选:B.
3.如图,AC,BD是矩形ABCD的对角线,∠AOB=40°,则∠ACD的度数为( )
A.50° B.55° C.65° D.70°
【分析】根据矩形的性质可知,AC=BD,AO=CO,BO=DO,所以OC=OD,根据对顶角相等得到∠AOB=∠COD=40°,再利用等腰三角形的性质求得∠ACD的度数即可.
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD,AO=CO,BO=DO,
∴OC=OD,
∴∠OCD=∠ODC,
∵∠AOB=40°,
∴∠COD=40°,
∴∠OCD=∠ODC=70°.
故选:D.
4.如图,小聪用图1中的一副七巧板拼出如图2所示“鸟”,已知正方形ABCD的边长为4,则图2中E,F两点之间的距离为( )
A. B.2 C. D.
【分析】过E作EG⊥FG于G,由七巧板和正方形的性质可知,EG=1,FG=1+4=5,再利用勾股定理可得答案.
【解答】解:如图,过E作EG⊥FG于G,
由七巧板和正方形的性质可知:EG=1,FG=1+4=5,
在Rt△FEG中,由勾股定理得,EF==,
故选:A.
5.已知四边形ABCD中,AC与BD交于点O,如果只给出条件“AB∥CD”,那么可以判定四边形ABCD是平行四边形的是( )
①再加上条件“BC=AD”,则四边形ABCD一定是平行四边形.
②再加上条件“∠BAD=∠BCD”,则四边形ABCD一定是平行四边形.
③再加上条件“AO=CO”,则四边形ABCD一定是平行四边形.
④再加上条件“∠DBA=∠CAB”,则四边形ABCD一定是平行四边形.
A.①和② B.①③和④ C.②和③ D.②③和④
【分析】由“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”得出①不正确;
由平行线的性质和添加条件得出AD∥BC,得出四边形ABCD是平行四边形,②正确;
由平行线得出△AOB∽△COD,得出对应边成比例,证出BO=DO,得出四边形ABCD是平行四边形,③正确;
先证出AO=BO,在证明△AOB∽△COD,得出对应边成比例得出CO=DO,因此四边形ABCD不一定是平行四边形,得出④不正确.
【解答】解:∵一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,
∴①不正确;
∵AB∥CD,
∴∠ABC+∠BCD=180°,
∵∠BAD=∠BCD,
∴∠ABC+∠BAD=180°,
∴AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴②正确,如图所示;
∵AB∥CD,
∴△AOB∽△COD,
∴AO:CO=BO:DO,
∵AO=CO,
∴BO=DO,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴③正确;
∵∠DBA=∠CAB,
∴AO=BO,
∵AB∥CD,
∴△AOB∽△COD,
∴AO:CO=BO:DO,
∵AO=BO,
∴CO=DO,四边形ABCD不一定是平行四边形,
∴④不正确;
故选:C.
6.如图,小聪在作线段AB的垂直平分线时,他是这样操作的:分别以A和B为圆心,大于AB的长为半径画弧,两弧相交于C、D,则直线CD即为所求.根据他的作图方法可知四边形ADBC一定是( )
A.矩形 B.菱形 C.正方形 D.等腰梯形
【分析】根据菱形的判定方法:四条边都相等的四边形是菱形进行判定即可.
【解答】解:根据作图方法可得AC=AD=BD=BC,
因此四边形ADBC一定是菱形,
故选:B.
7.如图,四边形ABCD为平行四边形,延长AD到E,使DE=AD,连接EB,EC,DB,添加一个条件,不能使四边形DBCE成为矩形的是( )
A.AB=BE B.CE⊥DE C.∠ADB=90° D.BE⊥AB
【分析】先证四边形DBCE为平行四边形,再由矩形的判定和菱形的判定分别对各个选项进行判断即可.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形
∴AB=CD,BC=AD,BC∥AD,AB∥CD,
∵DE=AD,
∴BC=DE,
∵BC∥AD,
∴BC∥DE,
∴四边形DBCE是平行四边形
A、∵AB=BE时,AB=CD,
∴BE=CD,
∴平行四边形DBCE是矩形,故选项A不符合题意;
B、∵CE⊥DE,
∴∠CED=90°时,
∴平行四边形DBCE是矩形,故选项B不符合题意;
C、∵∠ADB=90°,
∴∠BDE=180°﹣∠ADB=90°,
∴平行四边形DBCE是矩形,故选项C不符合题意;
D、∵BE⊥AB,AB∥CD,
∴BE⊥CD,
∴平行四边形DBCE是菱形,故选项D符合题意.
故选:D.
8.如图,点O为矩形的对称中心,点E从点A出发沿向点B运动,移动到点B停止,延长EO交于点F,则四边形形状的变化依次为( )
A.矩形→菱形→平行四边形→矩形 B.平行四边形→菱形→平行四边形→矩形
C.平行四边形→正方形→菱形→矩形 D.平行四边形→菱形→正方形→矩形
【答案】B
【分析】根据对称中心的定义,根据矩形的性质,可得四边形AECF形状的变化情况:这个四边形先是平行四边形,当对角线互相垂直时是菱形,然后又是平行四边形,最后点E与点B重合时是矩形.
【详解】解:观察图形可知,四边形AECF形状的变化依次为平行四边形→菱形→平行四边形→矩形.
故选:B.
【点睛】本题考查了中心对称,矩形的性质,平行四边形的判定与性质,菱形的判定,根据EF与AC的位置关系即可求解.
9.如图,在边长为6的菱形中,,E为的中点,F是上的一动点,则的最小值为( )
A. B.6 C.3 D.
【答案】A
【分析】根据菱形的对角线互相垂直平分,点B关于AC的对称点是点D,连接ED,EF+BF最小值等于ED的长,然后解直角三角形即可求解.
【详解】解:如图,连接BD,
∵菱形ABCD中,∠DAB=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∵在菱形ABCD中,AC与BD互相垂直平分,
∴点B、D关于AC对称,
如图,连接ED,则ED的长就是所求的EF+BF的最小值,
∵E为AB的中点,∠DAB=60°,
∴DE⊥AB,
∴ED=,
∴EF+BF的最小值为.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质和解直角三角形,关键是判断出ED的长就是所求的EF+BF的最小值.
10.如图,在 ABCD中,对角线AC,BD交于点O,点E为BC的中点,点F,G为CD上的点,且FG=AB,连结OF,EG.若 ABCD的面积为60,则图中阴影部分面积是( )
A.12 B.15 C.15 D.
【分析】连接OE,设OF与EG交于点H,证明△HOE≌HFG(AAS),可得OH=FH,然后根据平行四边形的性质分析,利用三角形的面积公式解答即可.
【解答】解:如图,连接OE,设OF与EG交于点H,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴点O为BD的中点,AB∥CD,
∵点E为BC的中点,
∴OE=AB=GF,OE∥AB,
∵AB∥CD,
∴OE∥CD,
∴∠OEH=∠FGH,
在△HOE和△HFG中,
,
∴△HOE≌HFG(AAS),
∴OH=FH,
∴点H为OF的中点,
∵S平行四边形ABCD=BC hBC=60,
∴S△BOE=BE ×hBC=BChBC=BC hBC=×60=,
S△EOH=OE ×hAB=AB hAB=AB hAB=×60=,
∴阴影部分面积=+2×=15.
故选:B.
二.填空题(共6小题)
11.已知矩形ABCD,请添加一个条件: AB=BC(答案不唯一) ,使得矩形ABCD成为正方形.
【分析】根据正方形的判定添加条件即可.
【解答】解:添加的条件可以是AB=BC.理由如下:
∵四边形ABCD是矩形,AB=BC,
∴四边形ABCD是正方形.
故答案为:AB=BC(答案不唯一).
12.如图,在矩形ABCD中,AB=3,对角线AC的长为5,作AC的垂直平分线交BC于点M,连接AM,则△ABM的周长为 7 .
【分析】由勾股定理可求BC的长,由线段垂直平分线的性质可得AM=CM,可求解.
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,
∴BC===4,
∵AC的垂直平分线交BC于点M,
∴AM=CM,
∴△ABM的周长=AB+BM+AM=AB+BC=7,
故答案为:7.
13.如图,菱形ABCD的对角线相交于点O,若AC=24,AB=13,则菱形ABCD的面积是 120 .
【分析】由菱形的性质得AC⊥BD,OA=OC=AC=12,OB=OD=BD,再由勾股定理求出OB,得出BD的长,即可解决问题.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,OA=OC=AC=12,OB=OD=BD,
∴∠AOB=90°,
∴OB===5,
∴BD=2OB=10,
∴菱形ABCD的面积=AC BD=×24×10=120,
故答案为:120.
14.如图,平行四边形ABCD的周长为22,对角线AC与BD交于点O,△AOB的周长比△BOC的周长多1,则AB= 6 .
【分析】利用平行四边形的性质可得AD+AB=11,再根据△AOB的周长比△BOC的周长多1,得AB=AD+1,从而解决问题.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AD=BC,OA=OC,
∵平行四边形ABCD的周长为22,
∴AD+AB=11,
∵△AOB的周长比△BOC的周长多1,
∴AB+AO+BO=OB+OC+BC+1,
∴AB=AD+1,
∴AD=5,AB=6,
故答案为:6.
15.在四边形ABCD中,AD∥BC,BC⊥CD,AD=6cm,BC=10cm,M是BC上一点,且BM=4,点E从A出发以1cm/s的速度向D运动,点F从点B出发以2cm/s的速度向点C运动,当其中一点到达终点,而另一点也随之停止,设运动时间为t,当t的值为 4s或s 时,以A、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形.
【分析】分两种情形列出方程即可解决问题.
【解答】解:①当点F在线段BM上,即0≤t<2,AE=FM时,以A、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形,
则有t=4﹣2t,解得t=,
②当F在线段CM上,即2≤t≤5,AE=FM时,以A、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形,
则有t=2t﹣4,解得t=4,
综上所述,t=4或s时,以A、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形,
故答案为:4s或s.
16.如图,△ABC是边长为1的等边三角形,D,E为线段AC上两动点,且∠DBE=30°,过点D,E分别作AB,BC的平行线相交于点F,分别交BC,AB于点H,G.现有以下结论:①S△ABC=;②当点D与点C重合时,FH=;③AE+CD=DE;④当AE=CD时,四边形BHFG为菱形.则其中正确的结论的序号是 ①②④ .
【分析】①利用三角形的面积公式计算即可;
②依题意画出图形,利用等边三角形和平行线的性质求出FH即可;
③将△CBD绕点B逆时针旋转60°,得到△ABN,由“SAS”可证△DBE≌△NBE,可得DE=NE,在Rt△PNE中,利用勾股定理可得AE,CD,DE的关系,可判断③;
④先证△AGE,△DCH都是等边三角形,可得AG=AE=CH=CD,利用菱形的判定定理判定即可.
【解答】解:①过点A作AP⊥BC于点P,如图1:
∵△ABC是边长为1的等边三角形,AP⊥BC,
∴BP=BC=,
∴AP=,
∴.故①正确;
②当点D与点C重合时,H,D,C三点重合,如图2:
∵∠DBE=30°,∠ABC=60°,
∴BE是∠ABC的平分线,
∵AB=BC,
∴AE=EC=AC=,
∵CF∥AB,
∴∠FCA=∠A=60°,
∵GF∥BC,
∴∠FEC=∠ACB=60°,
∴∠FCE=∠FEC=60°,
∴∠FCE=∠FEC=∠F=60°,
∴△EFC为等边三角形,
∴FC=EC=,
即FH=.故②正确;
③如图3,将△CBD绕点B逆时针旋转60°,得到△ABN,连接NE,过点N作NP⊥AC,交CA的延长线于P,
∴BD=BN,CD=AN,∠BAN=∠C=60°,∠CBD=∠ABN,
∵∠DBE=30°,
∴∠CBD+∠ABE=30°=∠ABE+∠ABN=∠EBN,
∴∠EBN=∠DBE=30°,
又∵BD=BN,BE=BE,
∴△DBE≌△NBE(SAS),
∴DE=NE,
∵∠NAP=180°﹣∠BAC﹣∠NAB=60°,
∴AP=AN,NP=AP=AN=CD,
∵NP2+PE2=NE2,
∴CD2+(AE+CD)2=DE2,
∴AE2+CD2+AE CD=DE2,故③错误;
∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠ABC=∠C=60°,
∵GF∥BH,BG∥HF,
∴四边形BHFG是平行四边形,
∵GF∥BH,BG∥HF,
∴∠AGE=∠ABC=60°,∠DHC=∠ABC=60°,
∴△AGE,△DCH都是等边三角形,
∴AG=AE,CH=CD,
∵AE=CD,
∴AG=CH,
∴BH=BG,
∴ BHFG是菱形,故④正确,
故答案为:①②④.
三.解答题(共7小题)
17.如图, ABCD的对角线AC与BD相交于点O,AC+BD=24,∠ABC=70°,△ABO的周长是20.
(1)求∠ADC的度数;
(2)求AB的长.
【分析】(1)根据平行四边形对角相等即可得答案;
(2)根据平行四边形对角线互相平分可得AO+BO的长,进而可求出AB.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠ADC=∠ABC=70°;
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AO=CO,BO=DO,
∴AO+BO=(AC+BD)=12,
∴AO+BO+AB=20,
∴AB=8.
18.利用所给的图形证明:一个顶点到它所对的两边距离相等的平行四边形是菱形.(写出已知、求证并加以证明)
已知:
求证:
证明:
【分析】由平行四边形的性质可得∠A=∠C,由“AAS”可证△DAE≌△DCF,可得AD=DC,即可得结论.
【解答】解:已知:在 ABCD中,DE⊥AB,DF⊥BC,DE=DF,
求证: ABCD是菱形
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠C,
∵DE⊥AB,DF⊥BC,
∴∠DEA=∠DFC=90°,
又∵DE=DF,
∴△DAE≌△DCF(AAS)
∴DA=DC,
∴ ABCD是菱形
19.如图,矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,点E、F在BD上,OE=OF.
(1)求证:AE=CF.
(2)若AB=2,∠AOD=120°,求矩形ABCD的面积.
【分析】(1)由矩形的性质得出OA=OC,OB=OD,AC=BD,∠ABC=90°,证出OE=OF,由SAS证明△AOE≌△COF,即可得出AE=CF;
(2)证出△AOB是等边三角形,得出OA=AB=3,AC=2OA=6,在Rt△ABC中,由勾股定理求出BC,即可得出矩形ABCD的面积.
【解答】解:(1)证明:∵四边形ABCD是矩形
∴OA=OC,
在△AOE和△COF
∵,
∴△AOE≌△COF(SAS),
∴AE=CF.
(2)∵四边形ABCD是矩形
∴AC=BD
∵,
∴AO=DO
∴
∴在Rt△ADB中,BD=2AB=4,
∴
∴矩形ABCD的面积=.
20.如图,△ABC中,AD是∠BAC的平分线,作DE∥AB交AC于点E,DF∥AC交AB于点F.
(1)求证:四边形AEDF是菱形;
(2)当△ABC满足条件 ∠BAC=90° 时,四边形AEDF是正方形.
【分析】(1)先证四边形AEDF是平行四边形,再证EA=ED,即可得出结论;
(2)根据有一个角是直角的菱形是正方形可得∠BAC=90°时,四边形AEDF是正方形.
【解答】(1)证明:∵DE∥AC,DF∥AB,
∴四边形AEDF是平行四边形,∠EDA=∠FAD,
∵AD是△ABC的角平分线,
∴∠EAD=∠FAD,
∴∠EAD=∠EDA,
∴EA=ED,
∴平行四边形AEDF为菱形;
(2)在△ABC中,当∠BAC=90°时,四边形AEDF是正方形,
∵∠BAC=90°,
∴四边形AEDF是正方形(有一个角是直角的菱形是正方形).
故答案为:∠BAC=90°.
21.如图,在 ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,点E,F在BD上,且BE=DF,连接AE并延长,交BC于点G,连接CF并延长,交AD于点H.
(1)求证:AE=CF;
(2)若AC平分∠HAG,判断四边形AGCH的形状,并证明你的结论.
【分析】(1)根据四边形ABCD是平行四边形证明△AOE≌△COF,即可得结论;
(2)结合(1)证明四边形AGCH是平行四边形,再根据已知条件证明GA=GC,即可得结论.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,OB=OD,
∵BE=DF,
∴OB﹣BE=OD﹣DF,
即OE=OF,
又∵∠AOE=∠COF,
∴△AOE≌△COF(SAS),
∴AE=CF.
(2)四边形AGCH是菱形.理由如下:
∵△AOE≌△COF,
∴∠EAO=∠FCO,
∴AG∥CH,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴四边形AGCH是平行四边形,
∵AD∥BC,
∴∠HAC=∠ACB,
∵AC平分∠HAG,
∴∠HAC=∠GAC,
∵∠GAC=∠ACB,
∴GA=GC,
∴平行四边形AGCH是菱形.
22.如图,菱形的边长为,,点是边上任意一点(端点除外),线段的垂直平分线交,分别于点,,,的中点分别为,.
(1)求证:;
(2)求的最小值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,根据FG垂直平分CE和菱形的对称性即可得到,,从而求证结论;
(2)利用M和N分别是AE和EF的中点,点G为CE的中点,即可得到,当点F与菱形ABCD对角线交点O重合时,最小,此时最小,结合已知推断为等边三角形,即可求解.
(1)
证明:连接,
垂直平分,
,
四边形为菱形,
和关于对角线对称,
,
;
(2)
解:连接,
和分别是和的中点,点为中点,
,即
当点与菱形对角线交点重合时,最小,
即此时最小,
菱形边长为,,
为等边三角形,,
即的最小值为.
【点睛】本题考查了菱形的性质,中位线的性质、等边三角形性质的知识,关键在于熟悉各个知识点在本题的灵活运用.
23.四边形ABCD,点M、N、P、Q分别是边AB、BC、CD、AD的中点.
(1)如图1,顺次连结M、N、P、Q得到四边形ANPQ,试猜想四边形MNPQ的形状并证明;
(2)如图2,若∠B=∠C,AB=CD,顺次连结M、N、P、Q得到四边形MNPQ,试猜想四边形MNPQ的形状并证明;
(3)如图3,若∠BCD=90°,BC=8,CD=6,AB=3,设线段CQ的长度为m,则m的取值范围是______.
【答案】(1)四边形MNPQ为平行四边形,理由见解析
(2)四边形MNPQ为菱形,理由见解析
(3)≤m≤
【分析】(1)连结BD,根据三角形中位线的性质可得MQBD,MQ=BD,PNBD,PN=BD,进而可得MQPN,MQ=PN,根据平行四边形的判定定理即可求解;
(2)连结BD、AC,同理可得四边形MNPQ为平行四边形证明△ABC≌△DCB(SAS)得出AC=BD,根据中位线的性质,即可得出MQ=MN,根据平菱形的判定定理即可求解;
(3)连结BD,取BD的中点P,连接QP、CP,得出PQ是△ABD的中位线,根据三角形三边关系即可求解.
(1)
解:四边形MNPQ为平行四边形,连结BD
∵点M、N、P、Q分别是边AB、BC、CD、AD的中点.
∴MQBD,MQ=BD,PNBD,PN=BD
∴MQPN,MQ=PN
∴四边形MNPQ为平行四边形.
(2)
四边形MNPQ为菱形,连结BD、AC
∵点M、N分别是边AB、BC的中点.
∴MN=AC
在△ABC与△DCB中
,
∴△ABC≌△DCB(SAS)
∴AC=BD
∵点M、N、P、Q分别是边AB、BC、CD、AD的中点.
∴MQBD,MQ=BD,PNBD,PN=BD
∴MQMN ,MQ=PN
∵四边形MNPQ为平行四边形
∴平行四边形MNPQ是菱形.
(3)
解:如图,连结BD,取BD的中点P,连接QP、CP,
在Rt△BCD中,∠BCD=90°,BC=8,CD=6,∴BD=10,
∵点P是BD的中点,∴CP=BP=CP=BD=5,
∵点Q是AD的中点,点P是BD的中点,
∴PQ是△ABD的中位线,
∴PQ=AB=,
在△CPQ中,CP﹣PQ<CQ<CP+PQ,
∴<m<,
∵点C、点Q是定点,点P是动点,
∴当点C、P、Q三点共线,且点Q在线段CP上时,m取得最小值,
当点C、P、Q三点共线,且点Q在射线CP上时,m取得最大值,
综上,m的取值范围为:≤m≤.
【点睛】本题考查了中点四边形,菱形的性质与判定,平行四边形的性质与判定,三角形三边关系,三角形中位线的性质,掌握以上知识是解题的关键.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)