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【冲击重高(压轴题)】浙教版2023-2024学年八下数学第4章平行四边形
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.已知n边形的每个内角都相等,则使得n边形的每个内角的度数都是整数的n的值有( )
A.18个 B.20个 C.22个 D.无数个
2.如图,在中,E,F是对角线AC上的两点,且AE=CF,给出下列结论:①BE=DF;②四边形EBFD是平行四边形;③AB=DE;④AF=CE; 其中正确的个数是 ( )
A.2 B.3 C.4 D.5
(第2题) (第3题) (第4题)
3.如图,在中,,D、E分别为、的中点,平分,交于点F,若,,则的长为( )
A.2 B.1 C.4 D.
4.如图,在中,对角线、相交于点,平分,分别交、于点、,连接,,,则下列结论:①,②,③,④.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.如图,在△ABC中,,,,△ABD,△ACE,△BCF都是等边三角形,下列结论中:①;②四边形AEFD是平行四边形;③;④.正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
(第5题) (第6题) (第7题)
6.如图,是锐角三角形,是的中点,分别以,为边向外侧作等腰三角形和等腰三角形.点,分别是底边,的中点,连接,,若(是锐角),则的度数是( )
A. B. C. D.
7.在中,对角线AC、BD相交于点O,BD=2AD,E、F、G分别是OC、OD、AB的中点,下列结论:①GN=NE;②AE⊥GF;③AC平分∠BCD;④AC⊥BD,其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
8.在ABCD中,∠ACB=45°,对角线AC,BD交于点O,点E是BC边上一点,连接AE,过点B作BF⊥AE并延长交AC于点G,交CD于点H,已知AB= AE,AF=3,EF=1,则下列结论:①∠BAE=2∠CBH ;②)S△ABE= ;③BE= CO;④GH=CH中正确的个数是( ).
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
9.如图,在中,是的平分线,是外角的平分线,于点E,于点D,连接.若,,,则的长是( )
A. B. C. D.
10.如图,点 是 内的任意一点,连接 、 、 、 ,得到 、 、 、 ,设它们的面积分别是 、 、 、 ,给出如下结论中正确的是( )
; 如果 ,则 ; 若 ,则 ; 如果 点在对角线 上,则 : : ; 若 ,则 点一定在对角线 上.
A. B. C. D.
(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,在中,AC是对角线,∠ACD=90°,E 是BC的中点,AF平分∠BAC,连结CF,EF.若CF ⊥AF,AB=5,BC=13,则EF的长为
(第11题) (第12题) (第13题)
12.如图,在中,对角线 AC,BD 相交于点O,E为BC 的中点,F,G为边CD 上的点,且 FG 连结OF,EG.若 ABCD的面积为 60,则图中阴影部分的面积是 .
13.如图,在中,对角线AC,BD 相交于点O,E,F 分别是边 AD,AB 上的点,连结 OE,OF,EF.若 ∠DAB=45°,则点 C到直线 AB 的距离是 ,△OEF周长的最小值是 .
14.如图,,,,点是的中点,且,则 .
15.如图,中,//轴,.点A的坐标为,点D的坐标为,点B在第四象限,点G是AD与y轴的交点,点P是CD边上不与点C,D重合的一个动点,过点P作y轴的平行线PM,过点G作x轴的平行线GM,它们相交于点M,将△PGM沿直线PG翻折,当点M的对应点落在坐标轴上时,点P的坐标为 .
16.如图,在平行四边形中,对角线、交于点,将沿着对角线翻折得到,连接.若,,,则到的距离为 .
(第14题) (第15题) (第16题)
三、解答题(本题有8小题,第17~18题每题6分,第19~24题每题10分,共72分)
解答应写出文字说明,证明过程或推演步骤.
17.在中,∠C=45°,AD=BD,P为线段CD上的动点(点P不与点D 重合),连结 AP,过点P作EP⊥AP交直线BD 于点E.
(1)如图1,当P为线段CD的中点时,探究 PA,PE的数量关系,并说明理由.
(2)如图2,当点P 在线段CD的任意位置时,求证:
18.如图,在平行四边形中,平分交于点,于点,交于点,且,连接.
(1)若,,求的长度;
(2)如图,若平分交于点,于点,求证:.
19.已知,点E是的中线上一动点,交于点F,连接.
(1)如图1,当点E与点D重合时,求证:;
(2)如图2,当点E与点D不重合时,延长交于点G,交于点H.
①判断四边形的形状,并说明理由;
②如图3,若的边,以为腰作等腰直角,连接,点M为的中点,当点E从点D运动到点A过程中,请直接写出点M的运动路径长.
20.在中,∠BAD的平分线交直线BC于点E,交直线DC于点F.
(1)在图1中证明CE=CF;
(2)若∠ABC=90°,G是EF的中点(如图2),直接写出∠BDG的度数;
(3)若∠ABC=120°,FG∥CE,FG=CE,分别连接DB、DG(如图3),求∠BDG的度数.
21.如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴相交于A、B两点,动点C在线段上,将线段绕着点C顺时针旋转得到,此时点D恰好落在直线上时,过点D作轴于点E.
(1)求证:;
(2)求点D的坐标;
(3)若点P在y轴上,点Q在直线上,是否存在以C、D、P、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有满足条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由.
22.在□ABCD中,点O是对角线BD的中点,点E在边BC上,EO的延长线与边AD交于点F,连接BF、DE如图1.
(1)求证:四边形BEDF是平行四边形;
(2)若DE=DC,∠CBD=45°,过点C作DE的垂线,与DE、BD、BF分别交于点G、H、P如图2.
①当CD=6.CE=4时,求BE的长;
②求证:CD=CH.
23.如图,在直角坐标系中,直线交y轴,x轴于点,点D在y轴正半轴上,以为边作平行四边形ABCD,点E从点O出发,以每秒1个单位的速度沿y轴正方向移动,记点E运动时间为t秒.
(1)直接写出点A的坐标 , ;
(2)若,连接F是的中点,连接并延长交直线于点H,
①当四边形为平行四边形时,请直接写出t的值;
②当是以为腰的等腰三角形时,请直接写出t的值;
(3)若,点E在上,点M位于点E的正上方,且,当四边形的面积最大时,求的长.
24.定义:我们把三角形被一边中线分成的两个三角形叫做“朋友三角形”.
性质:“朋友三角形”的面积相等.
如图1,在△ABC中,CD是AB边上的中线,那么△ACD和△BCD是“朋友三角形”,并且.
应用:如图2,在直角梯形ABCD中,∠ABC=90,ADBC,AB=AD=4,BC=6,点E在BC上,点F在AD上,BE=AF,AE与BF交于点O.
(1)求证:△AOB和△AOF是“朋友三角形”;
(2)连接OD,若△AOF和△DOF是“朋友三角形”,求四边形CDOE的面积.
(3)拓展:如图3,在△ABC中,∠A=30,AB=8,点D在线段AB上,连接CD,△ACD和△BCD是“朋友三角形”,将△ACD沿CD所在直线翻折,得到,若与△ABC重合部分的面积等于△ABC面积的,则△ABC的面积是 (请直接写出答案).
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【冲击重高(压轴题)】浙教版2023-2024学年八下数学第4章平行四边形
(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.已知n边形的每个内角都相等,则使得n边形的每个内角的度数都是整数的n的值有( )
A.18个 B.20个 C.22个 D.无数个
【答案】C
【解析】∵正n边形的每个内角为180°-,且是整数度,n≥3,
又∵360=23×32×5,
∴n=3,4,5,6,8,9,10,12,15,18,20,24,30,36,40,45,60,72,90,120,180,360共22个.
故答案为:C.
2.如图,在 ABCD中,E,F是对角线AC上的两点,且AE=CF,给出下列结论:①BE=DF;②四边形EBFD是平行四边形;③AB=DE;④AF=CE; 其中正确的个数是 ( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【解析】∵四边形ABCD是平行四边形
∴AB∥CD,AB=CD ∴∠BAE=∠DCF
∵AB=CD,∠BAE=∠DCF,AE=CF∴△ABE≌△CDF(SAS)∴BE=DF,故①正确;
∵△ABE≌△CDF ∴∠AEB=∠DFC ∴∠BEF=∠DFE ∴BE∥DF
∵BE∥DF,BE=DF
∴四边形EBFD是平行四边形,故②正确;
由②可知,DE=BF,无法判定AB=DE,故③错误;
∵AE=CF
∴AE+EF=CF+EF,即AF=CE,④正确;
由①可知,S△ABE=S△CDF;
S△ADE=|AE|,S△ABE=S△CDF=|CF|;
∵AE=CF
∴S△ADE=S△ABE=S△CDF,⑤正确;
综上所述,正确结论一共由4个.
故答案为:C.
3.如图,在中,,D、E分别为、的中点,平分,交于点F,若,,则的长为( )
A.2 B.1 C.4 D.
【答案】A
【解析】在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,
∴AB=
=
=10
∵D、E分别为CA、CB的中点
∴DE是△ABC的中位线
∴DE=AB=5,DE//AB
∴∠AFD=∠BAF
∵AF平分∠BAC
∴∠DAF=∠BAF
∴∠DAF=∠AFD
∴DF=AD=AC=×6=3
∴EF=DE-DF=5-3=2
故答案为:A.
4.如图,在中,对角线、相交于点,平分,分别交、于点、,连接,,,则下列结论:①,②,③,④.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【解析】∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,OA=OC,∠ADC=∠ABC=60°,AB∥DC,
∴∠BAD=180°-∠ADC=180°-60°=120°,
∵AE平分∠BAD,
∴∠DAE=∠BAE=∠BAD=60°,
∴△ABE是等边三角形,
∴AE=BE=AB,∠AEB=60°,
∵AB=BC=4,
∴BE=BC,
∴AE=BE=EC,
∴∠ACE=∠EAC,
∵∠AEB=∠ACE+∠EAC=2∠ACE,
∴∠ACE=30°,
∵AD∥BC,
∴∠DAC=∠ACE=30°,故①正确;
∵OA=OC,BE=CE,
∴OE是△CAB的中位线,
∴OE=AB=BC=AD,故②正确;
过点D作DH⊥BC于点H,过点O作OM⊥BC于点M,
∵DC∥AB,
∴∠DCH=∠ABC=60°,
∴CH=CD=2,DH=,
∴BH=BC+CH=8+2=10,
∴,故③错误;
∵OE∥AB,
∴∠OEM=∠ABE=60°,
∴OM=,
∴S△OBE=BE×OM=,故④正确,
综上正确的有①②④.
故答案为:C.
5.如图,在△ABC中,,,,△ABD,△ACE,△BCF都是等边三角形,下列结论中:①;②四边形AEFD是平行四边形;③;④.正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【解析】∵,,,
∴AB2+AC2=32+42=52=BC2,
∴△ABC是直角三角形,且∠BAC=90°,
∴AB⊥AC,故①正确;
∵△BCF、△ACE、△ABD是等边三角形,
∴AC=CE=AE,BC=CF,∠BCF=∠ACE=60°,AD=AB,
∴∠ACB=∠ECF,
∴△ACB≌△ECF(SAS),
∴EF=AB=AD=3,
同理可证:△BDF≌△BAC,
∴DF=AC=AE=4,
∴ 四边形AEFD是平行四边形,故②正确;
∴∠DFE=∠DAE,
∵∠DAE=360°-∠DAB-∠EAC-∠BAC=360°-60°-60°90°=150°,
∴∠DFE=150°,故③正确;
∴∠FDA=30°,
如图,过点A作AH⊥DF,
∵AD=AB=3,
∴AH=AD=,
∴平行四边形AEFD的面积为DF·AH=4×=6,故④正确,
∴ 正确的个数是4;
故答案为:D.
6.如图,是锐角三角形,是的中点,分别以,为边向外侧作等腰三角形和等腰三角形.点,分别是底边,的中点,连接,,若(是锐角),则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】如图,连接、,
、是等腰三角形,
,,
,
,
,
,
,
,
点是的中点,点,分别是底边,的中点,
,,
,,
,
,
,
故答案为:B.
7.在 ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,BD=2AD,E、F、G分别是OC、OD、AB的中点,下列结论:①GN=NE;②AE⊥GF;③AC平分∠BCD;④AC⊥BD,其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】①∵四边形ABCD为平行四边形,
∴DC=BA,DC∥BA,
∵E、F、G分别是OC、OD、AB的中点,
∴DC∥EF,DC=2EF,BA=2GB,
∴FE=GB,DC∥FE∥BA,
∴四边形EFGB为平行四边形,
∴GN=NE,①正确;
②∵四边形ABCD为平行四边形,
∴CB=DA,DO=BO,OA=OC,
∵BD=2AD,
∴BO=CB,
∵E为CO的中点,
∴CA⊥EB,
∵四边形EFGB为平行四边形,
∴EB∥FG,
∴CA⊥FG,
∴AE⊥GF,②正确;
③∵CB=OB,
∴∠OCB=∠COB,
∴∠COB>∠ACD,
∴∠DCA≠∠OCB,
∴AC不平分∠BCD,③错误;
④∵E为CO的中点,BC=OB,
∴CA⊥EB,
∴∠EOB≠90°,
∴AC⊥BD不成立,④错误;
故答案为:B
8.在ABCD中,∠ACB=45°,对角线AC,BD交于点O,点E是BC边上一点,连接AE,过点B作BF⊥AE并延长交AC于点G,交CD于点H,已知AB= AE,AF=3,EF=1,则下列结论:①∠BAE=2∠CBH ;②)S△ABE= ;③BE= CO;④GH=CH中正确的个数是( ).
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【解析】如图,过点A作AM⊥BC于点M,交BH于点P,过点G作GN⊥BC于N,
∵AB=AE,
∴∠BAE=2∠EAM,
∵AE⊥BH,AM⊥BC,
∴∠AFP=∠BMP=90°,
∵∠APF=∠BPM,∴∠EAM=∠CBH,
∴∠BAE=2∠CBH,故①正确;
∵AF=3,EF=1,
∴AB=AE=4,
在Rt△ABF中,由勾股定理得,
∴S△ABE=AE·BF=×4×=2,故②错误;
在Rt△BFE中,BF=,EF=1,
∴,
∴S△ABE=·BE·AM=2,
∴×·AM=2,
∴,
∵∠ACB=45°,∠AMC=90°,
∴△AMC是等腰直角三角形,
∴,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴,
∴,故③错误;
∵AM⊥BC,GN⊥BC,
∴∠AMB=∠AME=∠BNG=90°,
∵∠ACB=45°,
∴∠MAC=∠NCG=45°,
∵AB=AE,
∴∠BAM=∠EAM,
设∠BAM=a,则∠MAE=∠NBG=a,∠BAG=45°+a,∠BGA=∠GCN+∠GBC=45°+a,
∴∠BAG=∠AGB,
∵AB∥CD,∴∠BAG=∠GCH,
∵∠AGB=∠CGH,∴∠CGH=∠GCH,∴GH=CH,故④正确,
故本题正确的结论是①与④共两个.
故答案为:B.
9.如图,在中,是的平分线,是外角的平分线,于点E,于点D,连接.若,,,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如图,
延长交于点F,延长、交于点G,
∵平分,,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∵平分,,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴是边上的中线,即点E是的中点,
∵,,
∴是边上的中线,即点D是的中点,
∴是的中位线,
∴.
故答案为:C.
10.如图,点 是 内的任意一点,连接 、 、 、 ,得到 、 、 、 ,设它们的面积分别是 、 、 、 ,给出如下结论中正确的是( )
; 如果 ,则 ; 若 ,则 ; 如果 点在对角线 上,则 : : ; 若 ,则 点一定在对角线 上.
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】 四边形 是平行四边形,
, ,
设点 到 、 、 、 的距离分别为 、 、 、 ,
则 , , , ,
, ,
又 ,
,故 正确;
根据 只能判断 ,不能判断 ,即不能得出 , 错误;
根据 ,能得出 ,不能推出 ,即不能推出 , 错误;
,
,
此时 ,
即 点一定在对角线 上,
正确;
当 ,且 ,
(1)+(2)可得 ,(1)-(2)可得 ,
点 在 上,
故 正确;
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 ABCD中,AC是对角线,∠ACD=90°,E 是BC的中点,AF平分∠BAC,连结CF,EF.若CF ⊥AF,AB=5,BC=13,则EF的长为
【答案】
【解析】延长CF和AB,交于点H,如下图:
∵四边形ABCD是平行四边形
∴AB∥CD,
∴∠ACD=∠BAC=90°
∴AC=
∵AF平分∠BAC,且CF⊥AF
∴AH=AC=12,FH=FC
∵AB=5
∴BH=12-5=7
∵点E是BC的中点,FH=FC
∴EF=BH=
故答案为:.
12.如图,在 ABCD中,对角线 AC,BD 相交于点O,E为BC 的中点,F,G为边CD 上的点,且 FG 连结OF,EG.若 ABCD的面积为 60,则图中阴影部分的面积是 .
【答案】15
【解析】连接OE,如下图:
∵四边形ABCD是平行四边形
∴AB=CD,AB∥CD,O为BD的中点,
∵点O、E分别是BD和BC的中点
∴OE∥CD且OE=CD=AB
∴∠EOF=∠GFO,∠OEG=∠EGF
∵FG=AB
∴OE=FG
∵∠EOF=∠GFO,OE=FG,∠OEG=∠EGF
∴△OEH≌△FGH(ASA)
∴OH=HF
∵S ABCD=BC×=AB×=60
∴S△BOE=×BE×=××BC×=×60=,
S△EOH=S△GFH=×OE×=×AB×=×60=;
∴S阴影部分=+2×=15
故答案为:15.
13.如图,在 ABCD中,对角线AC,BD 相交于点O,E,F 分别是边 AD,AB 上的点,连结 OE,OF,EF.若 ∠DAB=45°,则点 C到直线 AB 的距离是 ,△OEF周长的最小值是 .
【答案】;
【解析】如图, 过点C作CH⊥AB交延长线于H,
在 ABCD中, AD∥BC,∠DAB=45°,
∴∠CBH=∠DAB=45°,
∴∠BCH=90°-∠CBH=45°,
∴CH=BH=BC=×=5,
即点C到直线AB的距离是5;
如图,过点O分别作关于AD、AB的对称点N、M,连接MN,分别交于AD、AB于点E、F,
此时△OEF的周长最小,最小值为MN的长,
连接AN、AM,
由对称性可得AN=AO=AM,∠NAD=∠DAO,∠MAB=∠OAB,
∵ ∠DAB=∠DAO+∠OAB=45° ,
∴∠MAN=2∠DAB=90°,
在Rt△CAH中,AB=AB+BH=12,CH=5,
由勾股定理可得AC=13,
∴AO=AC=6.5,
∴AN=AO=AM=6.5,
∴MN=AM=
∴ △OEF周长的最小值是 .
故答案为:5,.
14.如图,,,,点是的中点,且,则 .
【答案】3
【解析】作AE⊥BC交BC的延长线于E,如图所示:
∵∠ABC=120°,∠ABE+∠ABC=180°,
∴∠ABE+120°=180°,解得∠ABE=60°,
∵AE⊥BC,
∴∠ABE+∠BAE=90°,
∴60°+∠BAE=90°,
解得∠BAE=30°,
∵AB=2,
∴,
∴,
∴,
∴BC=CE-BE=5-1=4,
∵∠ACD=120°,AC=CD,
将△ACB绕点C顺时针旋转120°得到△DCF,延长DF、BC交于点G,如图,
∴CF=BC=4,∠DFC=∠ABC=120°,∠ACB=∠DCF,DF=AB=2,
∵∠ACB+∠BCD=120°,
∴∠BCD+∠DCF=∠BCF=120°,
∵∠BCF+∠GCF=180°,∠DFC+∠CFG=180°,
∴∠FCG=60°,∠CFG=60°,
∴△CFG为等边三角形,
∴CG=CF=GF=4,
∴C为BG的中点,
∵点M是BD的中点,
∴CM为△BDG的中位线,
∴,
∵DG=GF+DF=4+2=6,
∴CM=BD=3.
故答案为:3.
15.如图,中,//轴,.点A的坐标为,点D的坐标为,点B在第四象限,点G是AD与y轴的交点,点P是CD边上不与点C,D重合的一个动点,过点P作y轴的平行线PM,过点G作x轴的平行线GM,它们相交于点M,将△PGM沿直线PG翻折,当点M的对应点落在坐标轴上时,点P的坐标为 .
【答案】,或,
【解析】(1)当M'在x负半轴上时,设PM交x轴于N,如图所示:
∵ 设直线AD解析式是y=kx+b(k≠0),把A(2,-8),D(-6,8)代入得:
解得:k=-2,b=-4
∴ 直线AD的解析式是:y=-2x-4
∴ G(0,-4)
∵中,//轴, P在DC上,
∴ DC∥AB,
∵ PM⊥GM,设M(m,-4)
∴ P(m,8),PM=12,PN=8
∵ 将 △PGM沿直线PG翻折
∴ GM=GM'=m,PM=PM'=12
∴
即:
解得:m=
∴ P(,8)
当M'在x的正半轴上时,如图所示:
同理可得:
即:
解得:m=
∴ P(,8)
故答案为:点P的坐标为 ,或, .
16.如图,在平行四边形中,对角线、交于点,将沿着对角线翻折得到,连接.若,,,则到的距离为 .
【答案】
【解析】如图,作OG⊥CD于点G,连接ED,交AC于点F,
由翻折知,EF=FD,∠DFC=90°,
∵四边形ABCD是平行四边形,BD=6,
∴, ∴OF是△BDE的中位线, ∵BE=2, ∴, ∴CF=OF+OC=6, ∴在Rt△OFD中,由勾股定理得,, ∴, ∴在Rt△CDF中,由勾股定理得,, ∴, ∵, ∴O到CD的距离.
故答案为:.
三、解答题(本题有8小题,第17~18题每题6分,第19~24题每题10分,共72分)
解答应写出文字说明,证明过程或推演步骤.
17.在 ABCD 中,∠C=45°,AD=BD,P为线段CD上的动点(点P不与点D 重合),连结 AP,过点P作EP⊥AP交直线BD 于点E.
(1)如图1,当P为线段CD的中点时,探究 PA,PE的数量关系,并说明理由.
(2)如图2,当点P 在线段CD的任意位置时,求证:
【答案】(1)解:PA=PE,理由如下:
连接PB,如下图:
∵四边形ABCD是平行四边形
∴AD=BC,∠ADC=180°-45°=135°
∵AD=BD
∴BD=BC
∵∠C=45°
∴三角形DBC是等腰直角三角形
∴∠BDC=45°,∠DBP=45°
∴∠PBE=∠ADC=135°
∵P是DC的中点
∴BP⊥DC,DP=BP
∴∠DPA+∠APB=∠APB+∠BPE=90°
∴∠DPA=∠BPE
∵∠DPA=∠BPE,DP=BP,∠PBE=∠ADC
∴△DPA≌△BPE(ASA)
∴PA=PE;
(2)证明:过点P作PF垂直CD交DE于点F,如下图:
∵PF⊥CD,EP⊥AP
∴∠DPE=∠APE=90°
∴∠DPA+∠APB=∠APB+∠FPE
∴∠DPA=∠FPE
∵四边形ABCD是平行四边形
∴∠C=∠DAB=45°,AB∥CD
∵AD=BD
∴∠DAB=∠DBA=45°
∴∠ADB=∠DBC=90°
∴∠PFD=45°
∴∠PFD=∠PDF
∴PD=PF
∴∠PDA=∠PFE=135°
∴△DPA≌△FPE((ASA)
∴AD=EF
∴DF=DP=DP
∵DE=DF+EF
∴DA+DP=DE;
18.如图,在平行四边形中,平分交于点,于点,交于点,且,连接.
(1)若,,求的长度;
(2)如图,若平分交于点,于点,求证:.
【答案】(1)解:如图,连接,四边形是平行四边形
,
,,
平分
;
(2)证明:如图,延长交于,,平分,
,
∵
平分,平分
,
,
,
和均为等腰直角三角形
,
.
19.已知,点E是的中线上一动点,交于点F,连接.
(1)如图1,当点E与点D重合时,求证:;
(2)如图2,当点E与点D不重合时,延长交于点G,交于点H.
①判断四边形的形状,并说明理由;
②如图3,若的边,以为腰作等腰直角,连接,点M为的中点,当点E从点D运动到点A过程中,请直接写出点M的运动路径长.
【答案】(1)证明:,,
,,
为的中线,
,
在与中,
,
,
.
(2)解:①四边形是平行四边形,理由如下:
如图所示,过D作交点Q,连接.
四边形为平行四边形,
.
同(1)可证明,
,
又∵,
四边形是平行四边形;②
【解析】(2)②如图所示,取的中点P,连接,
∵是的中线,即点D为的中点,
∴是的中位线,
∴,
又∵,
∴由平行线的唯一性可知重合,即点E和点P重合,
∴点E为的中点,
∴,
∵四边形使平行四边形,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴;
∵,
∴当点E在上运动时,点F在直线上运动,
∵是等腰直角三角形,
∴,
∴点Q在直线上运动,
如图所示,以点B为原点,以为x轴,y轴建立坐标系,
设,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵M为的中点,
∴,
∴点M在直线上运动,
当时,,当时,;
∴点M的运动轨迹是从点沿着直线运动到点,
∴点M的运动路径长为
20.在 ABCD中,∠BAD的平分线交直线BC于点E,交直线DC于点F.
(1)在图1中证明CE=CF;
(2)若∠ABC=90°,G是EF的中点(如图2),直接写出∠BDG的度数;
(3)若∠ABC=120°,FG∥CE,FG=CE,分别连接DB、DG(如图3),求∠BDG的度数.
【答案】(1)证明:如图1,∵AF平分∠BAD,
∴∠BAF=∠DAF,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AB∥CD,∴∠DAF=∠CEF,∠BAF=∠F,
∴∠CEF=∠F.
∴CE=CF.
(2)解:连接GC、BG,∵四边形ABCD为平行四边形,∠ABC=90°,∴四边形ABCD为矩形,∵AF平分∠BAD,∴∠DAF=∠BAF=45°,∵∠DCB=90°,DF∥AB,∴∠DFA=45°,∠ECF=90°
∴△ECF为等腰直角三角形,
∵G为EF中点,∴EG=CG=FG,CG⊥EF,∵△ABE为等腰直角三角形,AB=DC,∴BE=DC,∵∠CEF=∠GCF=45°,∴∠BEG=∠DCG=135°在△BEG与△DCG中,∵ ,
∴△BEG≌△DCG,
∴BG=DG,
∵CG⊥EF,
∴∠DGC+∠DGA=90°,又∵∠DGC=∠BGA,∴∠BGA+∠DGA=90°,
∴△DGB为等腰直角三角形,
∴∠BDG=45°
(3)解:延长AB、FG交于H,连接HD.∵AD∥GF,AB∥DF,∴四边形AHFD为平行四边形∵∠ABC=120°,AF平分∠BAD∴∠DAF=30°,∠ADC=120°,∠DFA=30°
∴△DAF为等腰三角形
∴AD=DF,∴CE=CF,
∴平行四边形AHFD为菱形
∴△ADH,△DHF为全等的等边三角形
∴DH=DF,∠BHD=∠GFD=60°∵FG=CE,CE=CF,CF=BH,∴BH=GF在△BHD与△GFD中,∵ ,
∴△BHD≌△GFD,
∴∠BDH=∠GDF
∴∠BDG=∠BDH+∠HDG=∠GDF+∠HDG=60°
21.如图,在平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴相交于A、B两点,动点C在线段上,将线段绕着点C顺时针旋转得到,此时点D恰好落在直线上时,过点D作轴于点E.
(1)求证:;
(2)求点D的坐标;
(3)若点P在y轴上,点Q在直线上,是否存在以C、D、P、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有满足条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明:∵将线段绕着点C顺时针旋转得到,轴,
,
,,
,
在与中,
,
;
(2)解:令,;令,,
此时,
∴,
∴,
∵,
∴,
设,则点D的坐标为,
∵点D在直线上,
∴,
∴,
∴点D的坐标为;
(3)点Q的坐标为或或.
【解析】(3)存在,设点Q的坐标为.
由(2)知,
∵动点C在线段上,
∴点C的坐标为,
分两种情况考虑,如图2所示:
①当为边时,
∵点C的坐标为,点D的坐标为,点P的横坐标为0,
∴或,
∴或,
∴点Q的坐标为,点的坐标为;
②当为对角线时,
∵点C的坐标为,点D的坐标为,点P的横坐标为0,
∴,
∴,
∴点的坐标为.
综上所述:存在以C、D、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,点Q的坐标为或或.
22.在□ABCD中,点O是对角线BD的中点,点E在边BC上,EO的延长线与边AD交于点F,连接BF、DE如图1.
(1)求证:四边形BEDF是平行四边形;
(2)若DE=DC,∠CBD=45°,过点C作DE的垂线,与DE、BD、BF分别交于点G、H、P如图2.
①当CD=6.CE=4时,求BE的长;
②求证:CD=CH.
【答案】(1)证明:∵在平行四边形ABCD中,点O是对角线BD的中点,
∴,BO=DO,
∴∠ADB=∠CBD,
在△BOE与△DOF中,,
∴△BOE≌△DOF(ASA),
∴DF=BE,
又∵,
∴四边形BEDF是平行四边形;
(2)解:①如图,过点D作DN⊥EC于点N,
∵DE=DC=6,DN⊥EC,CE=4,
∴EN=CN=2,
∴DN===4,
∵∠DBC=45°,DN⊥BC,
∴∠DBC=∠BDN=45°,
∴DN=BN=4,
∴BE=BN-EN=4;
②∵DN⊥EC,CG⊥DE,
∴∠CEG+∠ECG=90°,∠DEN+∠EDN=90°,
∴∠EDN=∠ECG,
∵DE=DC,DN⊥EC,
∴∠EDN=∠CDN,
∴∠ECG=∠CDN,即∠BCH=∠CDN,
∵∠DHC=∠DBC+∠BCH=45°+∠BCH,∠CDB=∠BDN+∠CDN=45°+∠CDN,
∴∠CDB=∠DHC,
∴CD=CH.
23.如图,在直角坐标系中,直线交y轴,x轴于点,点D在y轴正半轴上,以为边作平行四边形ABCD,点E从点O出发,以每秒1个单位的速度沿y轴正方向移动,记点E运动时间为t秒.
(1)直接写出点A的坐标 , ;
(2)若,连接F是的中点,连接并延长交直线于点H,
①当四边形为平行四边形时,请直接写出t的值;
②当是以为腰的等腰三角形时,请直接写出t的值;
(3)若,点E在上,点M位于点E的正上方,且,当四边形的面积最大时,求的长.
【答案】(1);4
(2)①
②t为0或或
①∵,则点,
∵F是的中点,则由中点坐标公式得,点,
设点,∵F是的中点,,易证,
∴,
当四边形为平行四边形时,则,
∴,
解得;
②由的坐标得:,
∵F是的中点,∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,∴,,
∴,
1°当点E在线段上时,
当,为等腰三角形时,
∴,
∴,解得;
当,为等腰三角形时,
过点F作于G,
∵,,∴,
∵F是BD的中点,,轴,
∴,
∴在中,有,
即,
解得,∴此时点E与点O重合,即此时;
2°当E在延长线上时,
∵是钝角,∴只存在,为等腰三角形这种情况,
同理可证:,
∴.又,∴,
∴,解得,
综上,当t为0或或时,存在以BF为腰的等腰.
(3)解:如图所示,过点E作交BC于点N,
∴,
取BN中点G,连接EG,
∵,
∴,∴,
∵在中,G为BN中点,设,
∴,
∴当时,r取得最小值2.
此时,,ME取得最大值,四边形EBCM的面积最大.
如下图所示,在中,,∴,
∵四边形ABCD为平行四边形,∴
过点C作交DM的延长线于点Q,易知,
∵,,
∴,∴,,
在,中,,,,
∴,,∴.
【解析】 解:(1) 直线交y轴,x轴于点,
当x=0时,y=,即A(0,),
当y=0时,x=2,即B(2,0),
∴AB==4,
故答案为:(0,),4.
24.定义:我们把三角形被一边中线分成的两个三角形叫做“朋友三角形”.
性质:“朋友三角形”的面积相等.
如图1,在△ABC中,CD是AB边上的中线,那么△ACD和△BCD是“朋友三角形”,并且.
应用:如图2,在直角梯形ABCD中,∠ABC=90,ADBC,AB=AD=4,BC=6,点E在BC上,点F在AD上,BE=AF,AE与BF交于点O.
(1)求证:△AOB和△AOF是“朋友三角形”;
(2)连接OD,若△AOF和△DOF是“朋友三角形”,求四边形CDOE的面积.
(3)拓展:如图3,在△ABC中,∠A=30,AB=8,点D在线段AB上,连接CD,△ACD和△BCD是“朋友三角形”,将△ACD沿CD所在直线翻折,得到,若与△ABC重合部分的面积等于△ABC面积的,则△ABC的面积是 (请直接写出答案).
【答案】(1)证明:∵ADBC,
∴∠OAF=∠OEB,
在△AOF和△EOB中,
,
∴△AOF≌△EOB(AAS),
∴OF=OB,
则AO是△ABF的中线.
∴△AOB和△AOF是“朋友三角形”;
(2)解:∵△AOF和△DOF是“朋友三角形”,
∴,
∵△AOF≌△EOB,
∴,
∵△AOB和△AOF是“朋友三角形”
∴,
∴=×4×1=2,
∴四边形CDOE 的面积= =×(4+6)×4-2×2×2=12;
(3)8或
【解析】(3)解:分成两种情况:①如图1所示,∵S△ACD=S=△BCD,∴AD=BD=∵沿CD折叠A和A'重合,∴AD=A'D=4,又∵
△A'CD与△ABC重合部分的面积等于△ABC面积的∴∴DO=OB,A'O=CO,∴四边形A'DCB是平行四边形,∴BC=A'D=4,过点B做BM⊥AC于M,∵AB=8,∠BAC=30°,∴BM=即C与M重合,∴∠ACB=∠ANB=90°,由勾股定理得:AC=∴S△ABC=
②如图2所示,∵△ACD和△BCD是"朋友三角形",∴S△ACD=S△BCD,∴AD=BD=∵沿CD折叠A和A'重合,∴AD=A'D=4,又∵
△A'CD与△ABC重合部分的面积等于△ABC面积的∴DO=OA',BO=CO,∴四边形BDCA'是平行四边形,∴A'C=BD=4,过点C作CQ⊥A'D于点Q,∵A'C=4,∠CA'D=∠A=30°,∴CQ=∴S△A'CD=∴S△ABC=2S△A'CD=24=8。故答案为:或8.
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