【培优卷】2024年北师大版数学八(下)6.2平行四边形的判定 同步练习
一、选择题
1.如图,在 ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AE⊥BD于点E,CF⊥BD于点F,连结AF,CE,有下列结论:①CF=AE;②OE=OF;③DE=BF;④图中共有10对全等三角形.其中正确的是( )
A.③④ B.①②③ C.①②④ D.①②③④
【答案】B
【知识点】三角形全等的判定;平行四边形的判定与性质
【解析】【解答】解:∵平行四边形ABCD,
∴OA=OC,OB=OD,DC=AB,DC∥AB,
∴∠CDF=∠ABE,
∵AE⊥BD,CF⊥BD,
∴AE∥CD,∠DFC=∠AEB=90°,
在△CDF和△ABE中
∴△CDF≌△ABE(AAS),
∴CF=AE,DF=BE,故①正确;
∴DE=BF,故③正确;
∴四边形AFCE是平行四边形,
∴OE=OF,AF=CE,故②正确;
在△COF和△AOE中
∴△COF≌△AOE(SAS),同理可证△AOF≌△COE,△DOC≌△AOB,△AOD≌△COB,
在△CFE和△AEF中
∴△CFE≌△AEF(SSS)
同理可证△CFA≌△AEC,△ABD≌△CDB,△ADC≌△CBA,△CBF≌△ADE,△ADF≌△CBE,△ABF≌△CDE,
一共有12对全等三角形,故④错误;
综上所述,正确结论的序号为①②③ .
故答案为:B.
【分析】利用平行四边形的性质和平行线的性质可证得OA=OC,OB=OD,DC=AB,DC∥AB,∠CDF=∠ABE,利用垂直的定义可知AE∥CD,∠DFC=∠AEB=90°,利用AAS证明△CDF≌△ABE,可证得CF=AE,DF=BE,可对①作出判断;同时可证得DE=BF,可对③作出判断;利用一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,可证得四边形AFCE是平行四边形,利用平行四边形的性质可推出OE=OF,AF=CE,可对②作出判断;利用SAS证明△COF≌△AOE,同理可证△AOF≌△COE,△DOC≌△AOB,△AOD≌△COB;利用SSS可知△CFE≌△AEF,同理可证△CFA≌△AEC,△ABD≌△CDB,△ADC≌△CBA,△CBF≌△ADE,△ADF≌△CBE,△ABF≌△CDE,可对④作出判断;综上所述,可得到正确结论的序号.
2.(2022八下·扬州期中)如图,在平行四边形ABCD中,AB=5,BC=8,∠ABC和∠BCD的角平分线分别交AD于点E和F,若BE=6,则CF=( )
A.6 B.8 C.10 D.13
【答案】B
【知识点】平行线的性质;等腰三角形的判定与性质;平行四边形的判定与性质;三角形全等的判定(ASA);角平分线的定义
【解析】【解答】解:如图,设BE与FC的交点为H,过点A作AM∥FC,交BE与点O,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AB∥CD,
∴∠ABC+∠DCB=180°,
∵BE平分∠ABC,CF平分∠BCD,
∴∠ABE=∠EBC,∠BCF=∠DCF,
∴∠CBE+∠BCF=90°,
∴∠BHC=90°,
∵AM∥CF,
∴∠AOE=∠BHC=90°,
∵AD∥BC,
∴∠AEB=∠EBC=∠ABE,
∴AB=AE=5,
又∵∠AOE=90°,
∴BO=OE=3,
∴,
在△ABO和△MBO中,
,
∴△ABO≌△MBO(ASA),
∴AO=OM=4,
∴AM=8,
∵AD∥BC,AM∥CF,
∴四边形AMCF是平行四边形,
∴CF=AM=8.
故答案为:B.
【分析】设BE与FC的交点为H,过点A作AM∥FC,交BE与点O,由平行四边形的性质以及平行线的性质得∠ABC+∠DCB+180°,根据角平分线的概念得∠ABE=∠EBC,∠BCF=∠DCF,则∠CBE+∠BCF=90°,根据平行线的性质得∠AOE=∠BHC=90°,∠AEB=∠EBC=∠ABE,则AB=AE=5,利用勾股定理求出AO,证明△ABO≌△MBO,得到AO=OM=4,则AM=8,推出四边形AMCF是平行四边形,据此解答.
3.(2021八下·江油期末)如图,已知点D是等边三角形ABC中BC的中点,BC=2,点E是AC边上的动点,则BE+ED的和最小值为( )
A. B. C.3 D.
【答案】B
【知识点】等边三角形的性质;勾股定理;平行四边形的判定与性质;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:作B关于AC的对称点B′,连接BB′、B′D,交AC于E,此时BE+ED=B′E+ED=B′D,根据两点之间线段最短可知B′D就是BE+ED的最小值,
∵B、B′关于AC的对称,△ABC是等边三角形
∴AC、BB′互相垂直平分,
∴四边形ABCB′是平行四边形,
∵三角形ABC是边长为2的等边三角形,且D为BC的中点,
∴AD⊥BC,
∴AD=,BD=CD=1,BB′=2AD=2,
作B′G⊥BC的延长线于G,
∴B′G=AD=,
在Rt△B′BG中,BG=,
∴DG=BG BD=3 1=2,
在Rt△B′DG中,B'D=.
故BE+ED的最小值为.
故答案为:B.
【分析】作B关于AC的对称点B′,连接BB′、B′D,交AC于E,此时BE+ED=B′E+ED=B′D,根据两点之间线段最短可知B′D就是BE+ED的最小值,然后根据等边三角形的性质求出AD长,在Rt△B′BG中,根据勾股定理求出BG,最后在Rt△B′DG中,根据勾股定理求B'D,即可解答.
4.(2023八下·肃宁期中)现有一张平行四边形纸片,,要求用尺规作图的方法在边,上分别找点,使得四边形为平行四边形,甲、乙两位同学的作法如图所示,下列判断正确的是( )
A.甲对、乙不对 B.甲不对、乙对
C.甲、乙都对 D.甲、乙都不对
【答案】C
【知识点】平行四边形的判定与性质;角平分线的定义
【解析】【解答】解:甲:∵四边形ANCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,
由作图知:BM=BA,DN=CD,
∴BM=DN,
∴CM=AN,
∵CM∥AN,
∴ 四边形为平行四边形 ,故甲正确;
乙:∵四边形ANCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∴∠DAM=∠BMA,∠DNC=∠BCN,
由作图知:AM平分∠BAD,CN平分∠BCD,
∴∠BAM=∠DAM,∠DCN=∠BCN,
∴∠BAM=∠BMA,∠DNC=∠DCN,
∴AB=BM,CD=DN,
∴BM=DN,
∴CM=AN,
∵CM∥AN,
∴ 四边形为平行四边形 ,故乙正确;
故答案为:C.
【分析】根据作图及平行四边形的性质可推出CM=AN,CM∥AN,根据一组对边平行且相等可证四边形为平行四边形,据此逐一判断即可.
5.(2023八下·滨江期中)如图,是的边上的点,是中点,连接并延长交于点,连接与相交于点,若,,则阴影部分的面积为( )
A.24 B.17 C.13 D.10
【答案】B
【知识点】平行四边形的性质;平行四边形的判定;三角形全等的判定(ASA)
【解析】【解答】解:如图,连接EF,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AB∥CD,
∴∠BEC=∠FCE,
∵点Q是CE的中点,
∴CQ=EQ,
在△BEQ和△FCQ中,
∵∠BQE=∠FQC,EQ=CQ,∠BEQ=∠FCQ,
∴△BEQ≌△FCQ(ASA),
∴BE=CF,
又∵BE∥CF,
∴四边形BCFE为平行四边形,
∴S△BEF=2S△BQC=14cm2,
∵AB-BE=CD-CF,即AE=FD,
又∵AE∥FD,
∴四边形ADFE是平行四边形,
∴S△PEF=S△APD=3cm2,
∴阴影部分的面积为=S△BEF+S△PEF=17cm2.
故答案为:B.
【分析】连接EF,如图,先根据平行四边形的性质得AB=CD,AB∥CD,再证明△BEQ≌△FCQ,得到BE=CF,则可判定四边形BCFE为平行四边形,根据平行四边形的性质得到SBEF=2S△BQC =14cm2,接着证明四边形ADFE为平行四边形,所以S△PEF=S△APD=3cm2,然后计算S△BEF+S△PEF得到阴影部分的面积.
6.(2021八下·慈溪期中)如图,已知 OABC的顶点A,C分别在直线 和 上,O是坐标原点,则对角线OB长的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【知识点】勾股定理;平行四边形的判定与性质;三角形全等的判定(ASA)
【解析】【解答】解:过点B作BD⊥直线x=4,交直线x=4于点D,过点B作BE⊥x轴,交x轴于点E,直线x=1与OC交于点M,与x轴交于点F,直线x=4与AB交于点N,如图:
∵四边形OABC是平行四边形,
∴∠OAB=∠BCO,OC∥AB,OA=BC.
∵直线x=1与直线x=4均垂直于x轴,
∴AM∥CN,
∴四边形ANCM是平行四边形,
∴∠MAN=∠NCM,
∴∠OAF=∠BCD.
∵∠OFA=∠BDC=90°,
∴∠FOA=∠DBC.
在△OAF和△BCD中,∠FOA=∠DBC,OA=BC,∠OAF=∠BCD,
∴△OAF≌△BCD,
∴BD=OF=1,
∴OE=4+1=5,
∴OB=.
由于OE的长不变,所以当BE最小时,OB取得最小值,最小值为OB=OE=5.
故答案为:C.
【分析】过点B作BD⊥直线x=4,交直线x=4于点D,过点B作BE⊥x轴,交x轴于点E,直线x=1与OC交于点M,与x轴交于点F,直线x=4与AB交于点N,易得四边形ANCM是平行四边形,进而推出∠FOA=∠DBC,然后证明△OAF≌△BCD,求出OE的值,由OB=知BE最小时,OB取得最小值,据此解答即可.
7.(2023八下·吉安期末)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
【知识点】等边三角形的性质;勾股定理的逆定理;平行四边形的判定与性质;三角形全等的判定(SAS)
【解析】【解答】解:∵,,,
∴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.
【分析】由AB2+AC2=32+42=52=BC2,可得∠BAC=90°,故①正确;△ACB≌△ECF(SAS),△BDF≌△BAC(SAS),可得EF=AB=AD=3,DF=AC=AE=4,根据两组对边分别相等可证四边形AEFD是平行四边形,故②正确;利用平行四边形的性质可得∠DFE=∠DAE,由周角的定义求出∠DAE=150°,即得∠DFE=150°,故③正确;从而可得∠FDA=30°,利用直角三角形的性质求出DF边上的高,根据平行四边形的面积公式求出平行四边形AEFD的面积,即可判断④.
8.(2023八下·辛集期末) 如图,在 中,点,是对角线上的两个点,且,连接,求证:.
证法:如图,在 中,,, . 又, ≌, , , 即,. 证法:如图,连接交于点,连接,. 在 中,,. 又, ,即. 四边形是平行四边形, .
下列说法错误的是( )
A.证法中证明三角形全等的直接依据是
B.证法中用到了平行四边形的对角线互相平分
C.证法和证法都用到了平行四边形的判定
D.证法和证法都用到了平行四边形的性质
【答案】C
【知识点】平行线的判定;三角形全等及其性质;三角形全等的判定;平行四边形的判定与性质
【解析】【解答】方法一:利用边角边证明两三角形全等 ,对应角相等,然后等角的补角相等,内错角相等两直线平行;
方法二:利用平行四边形的性质及已知AE=CF,再次论证四边形DEBF是平行四边形,利用平行四边形的边所具有的性质判定平行。
故C正确,A、B、D错误。
故答案为: C
【分析】论证两直线平行,思考用平行线的判定结合图形可知利用内错角相等两直线平行;也可以论证四边形DEBF是平行四边形对边平行来论证。
二、填空题
9.(2023八下·光明期中)如图,中,,若D,E是边上的两个动点,F是边上的一个动点,,则的最小值为 .
【答案】
【知识点】平行四边形的判定与性质
【解析】【解答】解:如图所示:过点C作AB的对称点C1,连接CC1,交AB于点N,过点C作C1C2//AB,且CC2=,过点C2作C2F⊥AC于点F,交AB于E,C2F的长度即为所求的最小值,
∵C1C2//DE,C1C2=DE,
∴四边形C1DEC2是平行四边形,
∴C1D= C2E,
又∵C,C1关于AB对称,
∴CD= C1D,
∴CD+EF= C2F,
∵∠A=30°,∠ACB=90°,
∴AC = BC = ,
∴,,
过点C2作C2M⊥AB,则C2M=C1N =CN =,
∴C2M//C1N, C1C2//MN,
∴MN = C1C2 =,
∵∠MEC2 = ∠AEF,∠AFE= ∠C2ME =90°,
∴∠MC2E=∠A=30°,
∴ME=1,C2M=,C2E= 2,
∴AE=AN-MN-ME=3--1=2-,
∴EF=1-,
∴C2F=3-,
即CD+EF的最小值为3-,
故答案为:3-.
【分析】利用平行四边形的判定方法求出四边形C1DEC2是平行四边形,再求出EF=1-,最后计算求解即可。
10.(2023八下·富县期末)如图,在菱形中,线段在对角线上运动,,,,则周长的最小值为 .
【答案】
【知识点】等边三角形的判定与性质;平行四边形的判定与性质;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:如图,作AH ∥BD,且使得AH=EF=1,连接CH交BD于点F,连接AC,
∵AH=EF,AH∥BD,
∴四边形EFHA是平行四边形,
∴EA=FH ,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC,BD互相垂直平分,
∴FA=FC,
∴AE+AF=FH+CF=CH,
则AE+AF的值最小,即△AEF的周长最小;
∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴AC⊥BD,△ABC是等边三角形,
∴AC=AB=2,
∵AH∥BD,
∴AC⊥AH,
在中,由勾股定理得,
,
∴AE+AF的最小值为,
∴△AEF的周长最小值为.
故答案为:.
【分析】由一组对边平行且相等的四边形是平行四边形得四边形EFHA是平行四边形,由平行四边形的对边相等得EA=FH ,根据菱形的对称性得FA=FC,则AE+AF=FH+CF=CH,则AE+AF的值最小,即△AEF的周长最小;再根据菱形的性质及平行线的性质证得AC⊥AH,判断出△ABC是等边三角形,最后利用勾股定理可得答案.
11.(2023八下·济南高新技术产业开发期末)如图,在中,点E,F分别是,边的中点,延长至点,使,以,为边向外构造,连接交于点,连接.若,,则的长为 .
【答案】
【知识点】三角形全等及其性质;等边三角形的判定与性质;勾股定理;平行四边形的判定与性质
【解析】【解答】解:如图所示,连接、,
四边形是平行四边形,
,,
点,分别是,边的中点,
,
四边形,是平行四边形,
,,四边形是平行四边形,
,
,
,
是等边三角形,
,,
、、三点共线,
,
,
在和中
,
,
,
,,
,
故答案为:.
【分析】根据平行四边形的判定定理及性质,等边三角形的判定定理及性质,全等三角形的判定定理及性质,勾股定理即可求出答案。
12.(2024八下·道县月考)在四边形中,现给出下列结论:
①若,,则四边形是平行四边形;②若,,则四边形是平行四边形;③若,,则四边形是平行四边形;④,,则四边形是平行四边形.
其中正确的结论是 .(写出所有正确结论的序号)
【答案】②③
【知识点】平行四边形的判定
【解析】【解答】①因为一组对边平行,另一组对边相等可以是平行四边形,也可以是等腰梯形,所以①错误;
②因为两组对角分别相等的四边形是平行四边形,所以②正确;
③∵
∴
∵
∴
∴
∴四边形是平行四边形
因此③正确;
④作,连接,
过点作于,在上截取,连接,
∵,,
∴,
将绕点顺时针旋转,使与重合,得到,
由作图可知:,,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,,
显然,图中的四边形不是平行四边形.
所以④错误;
故答案为:②③.
【分析】由于符合题目的已知条件的除了平行四边形之外,还有等腰梯形,故①错误;因为两组对角分别相等的四边形是平行四边形,所以②正确;根据,可得,又由于,可判定,再依据平行四边形的定义可得结论;过点作于,在上截取,连接,根据线段垂直平分线性质可得出,将绕点顺时针旋转,使与重合,得到,再结合平行四边形的性质,可证出,,这样的四边形满足题目已知条件,但不符合命题的结论,不是平行四边形,即可判断④
三、实践探究题
13.(2023八下·丰顺期末)如图,在平行四边形ABCD中,AD=2AB=6cm,BE是∠ABC的角平分线,点M从点E出发,沿ED方向以1cm/s的速度向点D运动,点N从点C出发,沿射线CB方向以4cm/s的速度运动,当点M运动到点D时,点N随之停止运动,设运动时间为t(s),
(1)求AE的长;
(2)是否存在以M、E、B、N为顶点的四边形是平行四边形 若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
(3)当 时,线段NM将平行四边形ABCD面积二等分(直接写出答案)”
【答案】(1)解:四边形是平行四边形,
,
,
是的角平分线,
,
,
,
,
(2)解:存在
由(1)知,,
,
,
由运动知,,,
,要使以、、、为顶点的四边形是平行四边形,只要,
当点在边上时,,
,
-当点在边的延长线上时,,
,
,
或时,以、、、为顶点的四边形是平行四边形
(3)t=1
【知识点】平行四边形的判定与性质
【解析】【解答】(3)理由如下(只供解题参考)
解:如图,
连接交于,
线段将平行四边形面积二等分,
必过的中点,
,
,
,
在和中,
,
,
,
由运动知,,,
,,
,
,
时,线段将平行四边形面积二等分,
故答案为:t=1.
【分析】(1)由平行四边形的性质得AD∥BC,根据平行线的性质和角平分线的性质可得∠ABE=∠AEB,由等角对等边得AE=AB,结合已知AE=AB可求解;
(2)存在;理由如下:由(1)知:AE的值,由线段的构成DE=AD-AE可求得DE的值,由“路程=速度×时间”可将EM、CN用含t的代数式表示出来,根据平行四边形的性质“平行四边形的对边相等”得EM=BN可得关于t的方程,由题意可分两种情况:
当点N在边BC上时,BN=BC-CN,可得关于t的方程,解方程可求解;
当点N在边CB的延长线上时,BN=CN-BC,可得关于t的方程,解方程可求解;
(3)根据题意“线段MN将平行四边形ABCD面积二等分”可列方程求解.
14.如图,△ABC是等边三角形,点D是边BC上的一点,以AD为边作等边△ADE,过点C作CF∥DE交AB于点F.
(1)若点D是BC边的中点(如图①) ,求证:EF=CD.
(2)在(1)的条件下直接写出△AEF和△ABC的面积比.
(3)若点D是BC边上的任意一点(除B,C外,如图②) ,那么(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.
【答案】(1)证明: ∵△ABC是等边三角形,D是BC的中点,
∴AD⊥BC,且∠ BAD=∠BAC= 30°.
∵△AED是等边三角形, ∴AD=AE,∠ADE= 60°,
∴∠EDB= 90°-∠ADE= 90° -60° = 30°.
∵ED∥CF,∴∠FCB=∠EDB=30°.
∵ ∠ACB=60°,∴∠ACF=∠ACB- C FCB= 30°,
∴∠ACF= ∠ BAD= 30°.
在△ABD和△CAF中,
∴△ABD≌∴CAF(ASA) ,∴AD=CF.
∵AD= ED,∴ED= CF.
又∵ED∥CF,∴四边形EDCF是平行四边形,∴EF=CD.
(2)解:△AEF和△ABC的面积比为1 : 4.
(3)解:成立.证明:∵ED∥ FC,∴∠EDB= CFCB. .
∵∠AFC=∠B+∠BCF= 60°+∠BCF,∠BDA= ∠ADE+∠EDB= 60°+∠EDB,∴∠AFC=∠BDA.
在△ABD和△CAF中,
△ABD≌△CAF(AAS),∴AD=FC.∵AD=ED,.. ED= CF.
又∵ED∥CF,∴四边形EDCF是平行四边形,∴EF=CD.
【知识点】三角形全等及其性质;三角形全等的判定;等边三角形的性质;平行四边形的性质;平行四边形的判定
【解析】【解答】解:(2)易知 AF=BF,延长EF交AD于点H,S△AEF=EF·AH=·CB·AD=
【分析】(1)要证EF=CD,可证出四边形EDCF是平行四边形,而已知CF∥DE,所以只需要证出ED=CF即可,根据△ABC和△AED是等边三角形,D是BC的中点,CF∥DE,求证△ABD≌△CAF,则AD=CF,而AD=ED,所以ED=CF;
(2)由△ABD≌△CAF,得知AF=BD,因为D是BC的中点,三角形ABC是等边三角形,所以E也是AB的中点,将EF延长后,AH=AD,而BF=BC,从而可得出答案;
(3)根据ED∥FC,结合∠ACB=60°,得出∠ACF=∠BAD,求证△ABD≌△CAF,得出ED=CF,进而求证四边形EDCF是平行四边形,即可证明EF=CD.
15.(2023八下·榕城期末)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.
【知识点】等腰三角形的判定与性质;平行四边形的判定;三角形全等的判定(ASA)
【解析】【分析】(1)由平行四边形的性质得AD∥BC,由平行线的性质得∠ADB=∠CBD,通过“ASA”证明△BOE≌△DOF,得DF=BE,再根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形可得结论;
(2)①过点D作DN⊥EC于点N,由等腰三角形的三线合一得EN=CN=2,根据勾股定理求得DN,由等腰直角三角形得BN=DN,进而根据线段和差即可求出答案;
②根据DN⊥EC,CG⊥DE,根据直角三角形的两锐角互余及同角的余角相等得∠EDN=∠ECG,由等腰三角形的三线合一得∠EDN=∠CDN,则∠ECG=∠CDN,即∠BCH=∠CDN,进而根据三角形外角性质及角的和差可求出∠CDB=∠DHC,由等角对等边得出CD=CH.
16.(2023八下·雅安期末)如图1,在平行四边形中,的平分线交于点E,的平分线交于点F.
(1)试探究四边形的形状,并说明理由;
(2)如图2,连接,若,求的长;
(3)如图3,连接,将沿直线翻折得到,其中点A、B的对应点分别为点C、G,恰好有,垂足为点N,交于点M.
①试探究的形状,并说明理由;
②若,求的长.
【答案】(1)解:四边形是平行四边形,理由:
∵平分,
∴
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴
∴
∴
同理:
∵,
∴
∴四边形是平行四边形;
(2)解:过点A作于点P,
∵
∴
∵
∴四边形是平行四边形,
,
∵四边形是平行四边形
设则
∴
在
∴
;
(3)解:①是等腰直角三角形,理由:
∵分别平分
∴
∵四边形是平行四边形,
∴
∴
∵
由翻折可知
∴
∵
由
∵
∴
是等腰直角三角形;
②过点D作交的延长线于点S,过点A作于点Q,过点E作于点T,
∵是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴和是等腰直角三角形,
设
∴
在
∴
在
∴
∴
在
∴
∴
∵
∴
∵,
∴,
在
∴
∴
∵
.
【知识点】勾股定理;勾股定理的逆定理;平行四边形的判定与性质
【解析】【分析】(1)根据四边形是平行四边形,得出,同理可得 ,进而证明四边形是平行四边形;
(2)过点A作于点P,证明四边形是平行四边形,得出 ,设则在根据勾股定理即可求解;
(3)①翻折可知即可得出是等腰直角三角形;
②过点D作交的延长线于点S,过点A作于点Q,过点E作于点T,可得和是等腰直角三角形,设在得出进而得出,在 根据勾股定理,即可求解.
17.(2022八下·深圳期末)【问题背景】
某“数学学习兴趣小组”在学习了“等腰三角形的性质”和“平行四边形的性质和判定”后,在习题中发现了这样一个问题:如图1,在等腰中,,点D、E分别是边上的点,点P是底边上的点,且,过点B作于点F,请写出线段、、之间满足的数量关系式.
同学们经过交流讨论,得到了如下两种解决思路:
解决思路1:如图2,过点P作于点G;
解决思路2:如图3,过点B作,交的延长线于点H;
(1)上述两种解决思路都可以证明一组三角形全等,判定一个四边形为平行四边形,从而可证得线段之间满足的数量关系式为 .
(2)【类比探究】
如图4,在等腰中,,点D、E分别是边上的点,点P是底边上的点,且,过点B作交于点F,请写出线段之间满足的数量关系式,并说明理由.
(3) 【拓展应用】
如图5,在与中,,,点A、B、P在同一条直线上,若,,则 .
【答案】(1)PD+PE=BF
(2)解:PD+PE=BF,理由如下:
过点P作PM∥AC,
∵,
∴四边形PEFM是平行四边形,
∴PE=MF,∠PMB=∠MFE=∠PEC,
∴∠PDB=∠PMB,
∵AB=AC,
∴∠DBP=∠C=∠BPM,
∵PB=PB,
∴△BDP≌△PMB,
∴PD=BM,
∴PD+PE=BM+MF,即PD+PE=BF;
(3)1+
【知识点】三角形全等的判定;平行四边形的判定与性质
【解析】【解答】解:(1)PD+PE=BF,理由:
图2:∵BF⊥AC,PG⊥BF,
∴∠PGF=∠GFE=∠PEF=90°,
∴四边形PGFE是矩形,PG∥EF,
∴PE=GE,
∵AB=AC,
∴∠DBP=∠C=∠GPB,
∵∠BDP=∠BGP=90°,BP=BP,
∴△BDP≌△PGB,
∴BG=DP,
∴DP+PE=BG+GF,即PD+PE=BF;
图3:∵,BF⊥AC,
∴∠H=∠BFE=∠PEF=90°,
∴四边形HBFE是矩形,
∴BF=HE,BH∥EF,
∵AB=AC,
∴∠DBP=∠C=∠CBH,
∵∠BDP=∠H=90°,BP=BP,
∴△BDP≌△BHP,
∴PD=PH,
∴PH+PE=PD+PE,即PD+PE=BF;
故答案为:PD+PE=BF;
(3)延长DP至点N,使PN=PC=2,
∵,
∴∠APN=∠APC,
∵AP=AP,
∴△APC≌△APN,
∴∠PAN=∠PAC=75°,
∵∠ABD=75°,
∴∠PAN=∠ABD,
∴AN∥BD,
过点N作NQ∥AB,交BD的延长线于Q,则四边形ABQN是平行四边形,
∴NQ=AB=6,∠PNQ=∠DPB=60°,∠NQB=∠PBD=75°,
过Q作QR⊥ND于点R,
∴∠NQR=30°,
∴NR=NQ=3,
∴PR=1,RQ=,
∵∠RQD=75°-30°=45°,
∴∠D=45°,
∴RD=RQ=,
∴PD=RP+RD=1+,
故答案为:1+.
【分析】(1)根据平行四边形的性质求解即可;
(2)先求出 四边形PEFM是平行四边形, 再求出 ∠DBP=∠C=∠BPM, 最后求解即可;
(3)结合图形,利用全等三角形的判定与性质,勾股定理计算求解即可。
1 / 1【培优卷】2024年北师大版数学八(下)6.2平行四边形的判定 同步练习
一、选择题
1.如图,在 ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AE⊥BD于点E,CF⊥BD于点F,连结AF,CE,有下列结论:①CF=AE;②OE=OF;③DE=BF;④图中共有10对全等三角形.其中正确的是( )
A.③④ B.①②③ C.①②④ D.①②③④
2.(2022八下·扬州期中)如图,在平行四边形ABCD中,AB=5,BC=8,∠ABC和∠BCD的角平分线分别交AD于点E和F,若BE=6,则CF=( )
A.6 B.8 C.10 D.13
3.(2021八下·江油期末)如图,已知点D是等边三角形ABC中BC的中点,BC=2,点E是AC边上的动点,则BE+ED的和最小值为( )
A. B. C.3 D.
4.(2023八下·肃宁期中)现有一张平行四边形纸片,,要求用尺规作图的方法在边,上分别找点,使得四边形为平行四边形,甲、乙两位同学的作法如图所示,下列判断正确的是( )
A.甲对、乙不对 B.甲不对、乙对
C.甲、乙都对 D.甲、乙都不对
5.(2023八下·滨江期中)如图,是的边上的点,是中点,连接并延长交于点,连接与相交于点,若,,则阴影部分的面积为( )
A.24 B.17 C.13 D.10
6.(2021八下·慈溪期中)如图,已知 OABC的顶点A,C分别在直线 和 上,O是坐标原点,则对角线OB长的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
7.(2023八下·吉安期末)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
8.(2023八下·辛集期末) 如图,在 中,点,是对角线上的两个点,且,连接,求证:.
证法:如图,在 中,,, . 又, ≌, , , 即,. 证法:如图,连接交于点,连接,. 在 中,,. 又, ,即. 四边形是平行四边形, .
下列说法错误的是( )
A.证法中证明三角形全等的直接依据是
B.证法中用到了平行四边形的对角线互相平分
C.证法和证法都用到了平行四边形的判定
D.证法和证法都用到了平行四边形的性质
二、填空题
9.(2023八下·光明期中)如图,中,,若D,E是边上的两个动点,F是边上的一个动点,,则的最小值为 .
10.(2023八下·富县期末)如图,在菱形中,线段在对角线上运动,,,,则周长的最小值为 .
11.(2023八下·济南高新技术产业开发期末)如图,在中,点E,F分别是,边的中点,延长至点,使,以,为边向外构造,连接交于点,连接.若,,则的长为 .
12.(2024八下·道县月考)在四边形中,现给出下列结论:
①若,,则四边形是平行四边形;②若,,则四边形是平行四边形;③若,,则四边形是平行四边形;④,,则四边形是平行四边形.
其中正确的结论是 .(写出所有正确结论的序号)
三、实践探究题
13.(2023八下·丰顺期末)如图,在平行四边形ABCD中,AD=2AB=6cm,BE是∠ABC的角平分线,点M从点E出发,沿ED方向以1cm/s的速度向点D运动,点N从点C出发,沿射线CB方向以4cm/s的速度运动,当点M运动到点D时,点N随之停止运动,设运动时间为t(s),
(1)求AE的长;
(2)是否存在以M、E、B、N为顶点的四边形是平行四边形 若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
(3)当 时,线段NM将平行四边形ABCD面积二等分(直接写出答案)”
14.如图,△ABC是等边三角形,点D是边BC上的一点,以AD为边作等边△ADE,过点C作CF∥DE交AB于点F.
(1)若点D是BC边的中点(如图①) ,求证:EF=CD.
(2)在(1)的条件下直接写出△AEF和△ABC的面积比.
(3)若点D是BC边上的任意一点(除B,C外,如图②) ,那么(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.
15.(2023八下·榕城期末)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.
16.(2023八下·雅安期末)如图1,在平行四边形中,的平分线交于点E,的平分线交于点F.
(1)试探究四边形的形状,并说明理由;
(2)如图2,连接,若,求的长;
(3)如图3,连接,将沿直线翻折得到,其中点A、B的对应点分别为点C、G,恰好有,垂足为点N,交于点M.
①试探究的形状,并说明理由;
②若,求的长.
17.(2022八下·深圳期末)【问题背景】
某“数学学习兴趣小组”在学习了“等腰三角形的性质”和“平行四边形的性质和判定”后,在习题中发现了这样一个问题:如图1,在等腰中,,点D、E分别是边上的点,点P是底边上的点,且,过点B作于点F,请写出线段、、之间满足的数量关系式.
同学们经过交流讨论,得到了如下两种解决思路:
解决思路1:如图2,过点P作于点G;
解决思路2:如图3,过点B作,交的延长线于点H;
(1)上述两种解决思路都可以证明一组三角形全等,判定一个四边形为平行四边形,从而可证得线段之间满足的数量关系式为 .
(2)【类比探究】
如图4,在等腰中,,点D、E分别是边上的点,点P是底边上的点,且,过点B作交于点F,请写出线段之间满足的数量关系式,并说明理由.
(3) 【拓展应用】
如图5,在与中,,,点A、B、P在同一条直线上,若,,则 .
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】三角形全等的判定;平行四边形的判定与性质
【解析】【解答】解:∵平行四边形ABCD,
∴OA=OC,OB=OD,DC=AB,DC∥AB,
∴∠CDF=∠ABE,
∵AE⊥BD,CF⊥BD,
∴AE∥CD,∠DFC=∠AEB=90°,
在△CDF和△ABE中
∴△CDF≌△ABE(AAS),
∴CF=AE,DF=BE,故①正确;
∴DE=BF,故③正确;
∴四边形AFCE是平行四边形,
∴OE=OF,AF=CE,故②正确;
在△COF和△AOE中
∴△COF≌△AOE(SAS),同理可证△AOF≌△COE,△DOC≌△AOB,△AOD≌△COB,
在△CFE和△AEF中
∴△CFE≌△AEF(SSS)
同理可证△CFA≌△AEC,△ABD≌△CDB,△ADC≌△CBA,△CBF≌△ADE,△ADF≌△CBE,△ABF≌△CDE,
一共有12对全等三角形,故④错误;
综上所述,正确结论的序号为①②③ .
故答案为:B.
【分析】利用平行四边形的性质和平行线的性质可证得OA=OC,OB=OD,DC=AB,DC∥AB,∠CDF=∠ABE,利用垂直的定义可知AE∥CD,∠DFC=∠AEB=90°,利用AAS证明△CDF≌△ABE,可证得CF=AE,DF=BE,可对①作出判断;同时可证得DE=BF,可对③作出判断;利用一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,可证得四边形AFCE是平行四边形,利用平行四边形的性质可推出OE=OF,AF=CE,可对②作出判断;利用SAS证明△COF≌△AOE,同理可证△AOF≌△COE,△DOC≌△AOB,△AOD≌△COB;利用SSS可知△CFE≌△AEF,同理可证△CFA≌△AEC,△ABD≌△CDB,△ADC≌△CBA,△CBF≌△ADE,△ADF≌△CBE,△ABF≌△CDE,可对④作出判断;综上所述,可得到正确结论的序号.
2.【答案】B
【知识点】平行线的性质;等腰三角形的判定与性质;平行四边形的判定与性质;三角形全等的判定(ASA);角平分线的定义
【解析】【解答】解:如图,设BE与FC的交点为H,过点A作AM∥FC,交BE与点O,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AB∥CD,
∴∠ABC+∠DCB=180°,
∵BE平分∠ABC,CF平分∠BCD,
∴∠ABE=∠EBC,∠BCF=∠DCF,
∴∠CBE+∠BCF=90°,
∴∠BHC=90°,
∵AM∥CF,
∴∠AOE=∠BHC=90°,
∵AD∥BC,
∴∠AEB=∠EBC=∠ABE,
∴AB=AE=5,
又∵∠AOE=90°,
∴BO=OE=3,
∴,
在△ABO和△MBO中,
,
∴△ABO≌△MBO(ASA),
∴AO=OM=4,
∴AM=8,
∵AD∥BC,AM∥CF,
∴四边形AMCF是平行四边形,
∴CF=AM=8.
故答案为:B.
【分析】设BE与FC的交点为H,过点A作AM∥FC,交BE与点O,由平行四边形的性质以及平行线的性质得∠ABC+∠DCB+180°,根据角平分线的概念得∠ABE=∠EBC,∠BCF=∠DCF,则∠CBE+∠BCF=90°,根据平行线的性质得∠AOE=∠BHC=90°,∠AEB=∠EBC=∠ABE,则AB=AE=5,利用勾股定理求出AO,证明△ABO≌△MBO,得到AO=OM=4,则AM=8,推出四边形AMCF是平行四边形,据此解答.
3.【答案】B
【知识点】等边三角形的性质;勾股定理;平行四边形的判定与性质;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:作B关于AC的对称点B′,连接BB′、B′D,交AC于E,此时BE+ED=B′E+ED=B′D,根据两点之间线段最短可知B′D就是BE+ED的最小值,
∵B、B′关于AC的对称,△ABC是等边三角形
∴AC、BB′互相垂直平分,
∴四边形ABCB′是平行四边形,
∵三角形ABC是边长为2的等边三角形,且D为BC的中点,
∴AD⊥BC,
∴AD=,BD=CD=1,BB′=2AD=2,
作B′G⊥BC的延长线于G,
∴B′G=AD=,
在Rt△B′BG中,BG=,
∴DG=BG BD=3 1=2,
在Rt△B′DG中,B'D=.
故BE+ED的最小值为.
故答案为:B.
【分析】作B关于AC的对称点B′,连接BB′、B′D,交AC于E,此时BE+ED=B′E+ED=B′D,根据两点之间线段最短可知B′D就是BE+ED的最小值,然后根据等边三角形的性质求出AD长,在Rt△B′BG中,根据勾股定理求出BG,最后在Rt△B′DG中,根据勾股定理求B'D,即可解答.
4.【答案】C
【知识点】平行四边形的判定与性质;角平分线的定义
【解析】【解答】解:甲:∵四边形ANCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,
由作图知:BM=BA,DN=CD,
∴BM=DN,
∴CM=AN,
∵CM∥AN,
∴ 四边形为平行四边形 ,故甲正确;
乙:∵四边形ANCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∴∠DAM=∠BMA,∠DNC=∠BCN,
由作图知:AM平分∠BAD,CN平分∠BCD,
∴∠BAM=∠DAM,∠DCN=∠BCN,
∴∠BAM=∠BMA,∠DNC=∠DCN,
∴AB=BM,CD=DN,
∴BM=DN,
∴CM=AN,
∵CM∥AN,
∴ 四边形为平行四边形 ,故乙正确;
故答案为:C.
【分析】根据作图及平行四边形的性质可推出CM=AN,CM∥AN,根据一组对边平行且相等可证四边形为平行四边形,据此逐一判断即可.
5.【答案】B
【知识点】平行四边形的性质;平行四边形的判定;三角形全等的判定(ASA)
【解析】【解答】解:如图,连接EF,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AB∥CD,
∴∠BEC=∠FCE,
∵点Q是CE的中点,
∴CQ=EQ,
在△BEQ和△FCQ中,
∵∠BQE=∠FQC,EQ=CQ,∠BEQ=∠FCQ,
∴△BEQ≌△FCQ(ASA),
∴BE=CF,
又∵BE∥CF,
∴四边形BCFE为平行四边形,
∴S△BEF=2S△BQC=14cm2,
∵AB-BE=CD-CF,即AE=FD,
又∵AE∥FD,
∴四边形ADFE是平行四边形,
∴S△PEF=S△APD=3cm2,
∴阴影部分的面积为=S△BEF+S△PEF=17cm2.
故答案为:B.
【分析】连接EF,如图,先根据平行四边形的性质得AB=CD,AB∥CD,再证明△BEQ≌△FCQ,得到BE=CF,则可判定四边形BCFE为平行四边形,根据平行四边形的性质得到SBEF=2S△BQC =14cm2,接着证明四边形ADFE为平行四边形,所以S△PEF=S△APD=3cm2,然后计算S△BEF+S△PEF得到阴影部分的面积.
6.【答案】C
【知识点】勾股定理;平行四边形的判定与性质;三角形全等的判定(ASA)
【解析】【解答】解:过点B作BD⊥直线x=4,交直线x=4于点D,过点B作BE⊥x轴,交x轴于点E,直线x=1与OC交于点M,与x轴交于点F,直线x=4与AB交于点N,如图:
∵四边形OABC是平行四边形,
∴∠OAB=∠BCO,OC∥AB,OA=BC.
∵直线x=1与直线x=4均垂直于x轴,
∴AM∥CN,
∴四边形ANCM是平行四边形,
∴∠MAN=∠NCM,
∴∠OAF=∠BCD.
∵∠OFA=∠BDC=90°,
∴∠FOA=∠DBC.
在△OAF和△BCD中,∠FOA=∠DBC,OA=BC,∠OAF=∠BCD,
∴△OAF≌△BCD,
∴BD=OF=1,
∴OE=4+1=5,
∴OB=.
由于OE的长不变,所以当BE最小时,OB取得最小值,最小值为OB=OE=5.
故答案为:C.
【分析】过点B作BD⊥直线x=4,交直线x=4于点D,过点B作BE⊥x轴,交x轴于点E,直线x=1与OC交于点M,与x轴交于点F,直线x=4与AB交于点N,易得四边形ANCM是平行四边形,进而推出∠FOA=∠DBC,然后证明△OAF≌△BCD,求出OE的值,由OB=知BE最小时,OB取得最小值,据此解答即可.
7.【答案】D
【知识点】等边三角形的性质;勾股定理的逆定理;平行四边形的判定与性质;三角形全等的判定(SAS)
【解析】【解答】解:∵,,,
∴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.
【分析】由AB2+AC2=32+42=52=BC2,可得∠BAC=90°,故①正确;△ACB≌△ECF(SAS),△BDF≌△BAC(SAS),可得EF=AB=AD=3,DF=AC=AE=4,根据两组对边分别相等可证四边形AEFD是平行四边形,故②正确;利用平行四边形的性质可得∠DFE=∠DAE,由周角的定义求出∠DAE=150°,即得∠DFE=150°,故③正确;从而可得∠FDA=30°,利用直角三角形的性质求出DF边上的高,根据平行四边形的面积公式求出平行四边形AEFD的面积,即可判断④.
8.【答案】C
【知识点】平行线的判定;三角形全等及其性质;三角形全等的判定;平行四边形的判定与性质
【解析】【解答】方法一:利用边角边证明两三角形全等 ,对应角相等,然后等角的补角相等,内错角相等两直线平行;
方法二:利用平行四边形的性质及已知AE=CF,再次论证四边形DEBF是平行四边形,利用平行四边形的边所具有的性质判定平行。
故C正确,A、B、D错误。
故答案为: C
【分析】论证两直线平行,思考用平行线的判定结合图形可知利用内错角相等两直线平行;也可以论证四边形DEBF是平行四边形对边平行来论证。
9.【答案】
【知识点】平行四边形的判定与性质
【解析】【解答】解:如图所示:过点C作AB的对称点C1,连接CC1,交AB于点N,过点C作C1C2//AB,且CC2=,过点C2作C2F⊥AC于点F,交AB于E,C2F的长度即为所求的最小值,
∵C1C2//DE,C1C2=DE,
∴四边形C1DEC2是平行四边形,
∴C1D= C2E,
又∵C,C1关于AB对称,
∴CD= C1D,
∴CD+EF= C2F,
∵∠A=30°,∠ACB=90°,
∴AC = BC = ,
∴,,
过点C2作C2M⊥AB,则C2M=C1N =CN =,
∴C2M//C1N, C1C2//MN,
∴MN = C1C2 =,
∵∠MEC2 = ∠AEF,∠AFE= ∠C2ME =90°,
∴∠MC2E=∠A=30°,
∴ME=1,C2M=,C2E= 2,
∴AE=AN-MN-ME=3--1=2-,
∴EF=1-,
∴C2F=3-,
即CD+EF的最小值为3-,
故答案为:3-.
【分析】利用平行四边形的判定方法求出四边形C1DEC2是平行四边形,再求出EF=1-,最后计算求解即可。
10.【答案】
【知识点】等边三角形的判定与性质;平行四边形的判定与性质;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:如图,作AH ∥BD,且使得AH=EF=1,连接CH交BD于点F,连接AC,
∵AH=EF,AH∥BD,
∴四边形EFHA是平行四边形,
∴EA=FH ,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC,BD互相垂直平分,
∴FA=FC,
∴AE+AF=FH+CF=CH,
则AE+AF的值最小,即△AEF的周长最小;
∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴AC⊥BD,△ABC是等边三角形,
∴AC=AB=2,
∵AH∥BD,
∴AC⊥AH,
在中,由勾股定理得,
,
∴AE+AF的最小值为,
∴△AEF的周长最小值为.
故答案为:.
【分析】由一组对边平行且相等的四边形是平行四边形得四边形EFHA是平行四边形,由平行四边形的对边相等得EA=FH ,根据菱形的对称性得FA=FC,则AE+AF=FH+CF=CH,则AE+AF的值最小,即△AEF的周长最小;再根据菱形的性质及平行线的性质证得AC⊥AH,判断出△ABC是等边三角形,最后利用勾股定理可得答案.
11.【答案】
【知识点】三角形全等及其性质;等边三角形的判定与性质;勾股定理;平行四边形的判定与性质
【解析】【解答】解:如图所示,连接、,
四边形是平行四边形,
,,
点,分别是,边的中点,
,
四边形,是平行四边形,
,,四边形是平行四边形,
,
,
,
是等边三角形,
,,
、、三点共线,
,
,
在和中
,
,
,
,,
,
故答案为:.
【分析】根据平行四边形的判定定理及性质,等边三角形的判定定理及性质,全等三角形的判定定理及性质,勾股定理即可求出答案。
12.【答案】②③
【知识点】平行四边形的判定
【解析】【解答】①因为一组对边平行,另一组对边相等可以是平行四边形,也可以是等腰梯形,所以①错误;
②因为两组对角分别相等的四边形是平行四边形,所以②正确;
③∵
∴
∵
∴
∴
∴四边形是平行四边形
因此③正确;
④作,连接,
过点作于,在上截取,连接,
∵,,
∴,
将绕点顺时针旋转,使与重合,得到,
由作图可知:,,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,,
显然,图中的四边形不是平行四边形.
所以④错误;
故答案为:②③.
【分析】由于符合题目的已知条件的除了平行四边形之外,还有等腰梯形,故①错误;因为两组对角分别相等的四边形是平行四边形,所以②正确;根据,可得,又由于,可判定,再依据平行四边形的定义可得结论;过点作于,在上截取,连接,根据线段垂直平分线性质可得出,将绕点顺时针旋转,使与重合,得到,再结合平行四边形的性质,可证出,,这样的四边形满足题目已知条件,但不符合命题的结论,不是平行四边形,即可判断④
13.【答案】(1)解:四边形是平行四边形,
,
,
是的角平分线,
,
,
,
,
(2)解:存在
由(1)知,,
,
,
由运动知,,,
,要使以、、、为顶点的四边形是平行四边形,只要,
当点在边上时,,
,
-当点在边的延长线上时,,
,
,
或时,以、、、为顶点的四边形是平行四边形
(3)t=1
【知识点】平行四边形的判定与性质
【解析】【解答】(3)理由如下(只供解题参考)
解:如图,
连接交于,
线段将平行四边形面积二等分,
必过的中点,
,
,
,
在和中,
,
,
,
由运动知,,,
,,
,
,
时,线段将平行四边形面积二等分,
故答案为:t=1.
【分析】(1)由平行四边形的性质得AD∥BC,根据平行线的性质和角平分线的性质可得∠ABE=∠AEB,由等角对等边得AE=AB,结合已知AE=AB可求解;
(2)存在;理由如下:由(1)知:AE的值,由线段的构成DE=AD-AE可求得DE的值,由“路程=速度×时间”可将EM、CN用含t的代数式表示出来,根据平行四边形的性质“平行四边形的对边相等”得EM=BN可得关于t的方程,由题意可分两种情况:
当点N在边BC上时,BN=BC-CN,可得关于t的方程,解方程可求解;
当点N在边CB的延长线上时,BN=CN-BC,可得关于t的方程,解方程可求解;
(3)根据题意“线段MN将平行四边形ABCD面积二等分”可列方程求解.
14.【答案】(1)证明: ∵△ABC是等边三角形,D是BC的中点,
∴AD⊥BC,且∠ BAD=∠BAC= 30°.
∵△AED是等边三角形, ∴AD=AE,∠ADE= 60°,
∴∠EDB= 90°-∠ADE= 90° -60° = 30°.
∵ED∥CF,∴∠FCB=∠EDB=30°.
∵ ∠ACB=60°,∴∠ACF=∠ACB- C FCB= 30°,
∴∠ACF= ∠ BAD= 30°.
在△ABD和△CAF中,
∴△ABD≌∴CAF(ASA) ,∴AD=CF.
∵AD= ED,∴ED= CF.
又∵ED∥CF,∴四边形EDCF是平行四边形,∴EF=CD.
(2)解:△AEF和△ABC的面积比为1 : 4.
(3)解:成立.证明:∵ED∥ FC,∴∠EDB= CFCB. .
∵∠AFC=∠B+∠BCF= 60°+∠BCF,∠BDA= ∠ADE+∠EDB= 60°+∠EDB,∴∠AFC=∠BDA.
在△ABD和△CAF中,
△ABD≌△CAF(AAS),∴AD=FC.∵AD=ED,.. ED= CF.
又∵ED∥CF,∴四边形EDCF是平行四边形,∴EF=CD.
【知识点】三角形全等及其性质;三角形全等的判定;等边三角形的性质;平行四边形的性质;平行四边形的判定
【解析】【解答】解:(2)易知 AF=BF,延长EF交AD于点H,S△AEF=EF·AH=·CB·AD=
【分析】(1)要证EF=CD,可证出四边形EDCF是平行四边形,而已知CF∥DE,所以只需要证出ED=CF即可,根据△ABC和△AED是等边三角形,D是BC的中点,CF∥DE,求证△ABD≌△CAF,则AD=CF,而AD=ED,所以ED=CF;
(2)由△ABD≌△CAF,得知AF=BD,因为D是BC的中点,三角形ABC是等边三角形,所以E也是AB的中点,将EF延长后,AH=AD,而BF=BC,从而可得出答案;
(3)根据ED∥FC,结合∠ACB=60°,得出∠ACF=∠BAD,求证△ABD≌△CAF,得出ED=CF,进而求证四边形EDCF是平行四边形,即可证明EF=CD.
15.【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.
【知识点】等腰三角形的判定与性质;平行四边形的判定;三角形全等的判定(ASA)
【解析】【分析】(1)由平行四边形的性质得AD∥BC,由平行线的性质得∠ADB=∠CBD,通过“ASA”证明△BOE≌△DOF,得DF=BE,再根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形可得结论;
(2)①过点D作DN⊥EC于点N,由等腰三角形的三线合一得EN=CN=2,根据勾股定理求得DN,由等腰直角三角形得BN=DN,进而根据线段和差即可求出答案;
②根据DN⊥EC,CG⊥DE,根据直角三角形的两锐角互余及同角的余角相等得∠EDN=∠ECG,由等腰三角形的三线合一得∠EDN=∠CDN,则∠ECG=∠CDN,即∠BCH=∠CDN,进而根据三角形外角性质及角的和差可求出∠CDB=∠DHC,由等角对等边得出CD=CH.
16.【答案】(1)解:四边形是平行四边形,理由:
∵平分,
∴
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴
∴
∴
同理:
∵,
∴
∴四边形是平行四边形;
(2)解:过点A作于点P,
∵
∴
∵
∴四边形是平行四边形,
,
∵四边形是平行四边形
设则
∴
在
∴
;
(3)解:①是等腰直角三角形,理由:
∵分别平分
∴
∵四边形是平行四边形,
∴
∴
∵
由翻折可知
∴
∵
由
∵
∴
是等腰直角三角形;
②过点D作交的延长线于点S,过点A作于点Q,过点E作于点T,
∵是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴和是等腰直角三角形,
设
∴
在
∴
在
∴
∴
在
∴
∴
∵
∴
∵,
∴,
在
∴
∴
∵
.
【知识点】勾股定理;勾股定理的逆定理;平行四边形的判定与性质
【解析】【分析】(1)根据四边形是平行四边形,得出,同理可得 ,进而证明四边形是平行四边形;
(2)过点A作于点P,证明四边形是平行四边形,得出 ,设则在根据勾股定理即可求解;
(3)①翻折可知即可得出是等腰直角三角形;
②过点D作交的延长线于点S,过点A作于点Q,过点E作于点T,可得和是等腰直角三角形,设在得出进而得出,在 根据勾股定理,即可求解.
17.【答案】(1)PD+PE=BF
(2)解:PD+PE=BF,理由如下:
过点P作PM∥AC,
∵,
∴四边形PEFM是平行四边形,
∴PE=MF,∠PMB=∠MFE=∠PEC,
∴∠PDB=∠PMB,
∵AB=AC,
∴∠DBP=∠C=∠BPM,
∵PB=PB,
∴△BDP≌△PMB,
∴PD=BM,
∴PD+PE=BM+MF,即PD+PE=BF;
(3)1+
【知识点】三角形全等的判定;平行四边形的判定与性质
【解析】【解答】解:(1)PD+PE=BF,理由:
图2:∵BF⊥AC,PG⊥BF,
∴∠PGF=∠GFE=∠PEF=90°,
∴四边形PGFE是矩形,PG∥EF,
∴PE=GE,
∵AB=AC,
∴∠DBP=∠C=∠GPB,
∵∠BDP=∠BGP=90°,BP=BP,
∴△BDP≌△PGB,
∴BG=DP,
∴DP+PE=BG+GF,即PD+PE=BF;
图3:∵,BF⊥AC,
∴∠H=∠BFE=∠PEF=90°,
∴四边形HBFE是矩形,
∴BF=HE,BH∥EF,
∵AB=AC,
∴∠DBP=∠C=∠CBH,
∵∠BDP=∠H=90°,BP=BP,
∴△BDP≌△BHP,
∴PD=PH,
∴PH+PE=PD+PE,即PD+PE=BF;
故答案为:PD+PE=BF;
(3)延长DP至点N,使PN=PC=2,
∵,
∴∠APN=∠APC,
∵AP=AP,
∴△APC≌△APN,
∴∠PAN=∠PAC=75°,
∵∠ABD=75°,
∴∠PAN=∠ABD,
∴AN∥BD,
过点N作NQ∥AB,交BD的延长线于Q,则四边形ABQN是平行四边形,
∴NQ=AB=6,∠PNQ=∠DPB=60°,∠NQB=∠PBD=75°,
过Q作QR⊥ND于点R,
∴∠NQR=30°,
∴NR=NQ=3,
∴PR=1,RQ=,
∵∠RQD=75°-30°=45°,
∴∠D=45°,
∴RD=RQ=,
∴PD=RP+RD=1+,
故答案为:1+.
【分析】(1)根据平行四边形的性质求解即可;
(2)先求出 四边形PEFM是平行四边形, 再求出 ∠DBP=∠C=∠BPM, 最后求解即可;
(3)结合图形,利用全等三角形的判定与性质,勾股定理计算求解即可。
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