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第5章 特殊平行四边形 单元综合查漏补缺卷
一、单选题
1.如图,正方形硬纸片ABCD的边长是4,点E、F分别是AB、BC的中点,若沿左图中的虚线剪开,拼成如图的一座“小别墅”,则图中阴影部分的面积是( )
A.2 B.4 C.8 D.10
2.如图,反比例函数的图象过矩形的顶点分别在轴、轴的正半轴上,矩形的对角线和交于点,则的值为( )
A.32 B.16 C. D.
3.下列说法正确的是( )
A.平行四边形既是中心对称图形也是轴对称图形
B.矩形的对角线不可能垂直
C.菱形的对角线不可能相等
D.对角线互相平分、垂直且相等的四边形是正方形
4.如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,M为BC的中点,H为AB上一点,过点C作CG∥AB,交HM的延长线于点G,若AC=8,AB=6,则四边形ACGH周长的最小值是( )
A.24 B.22 C.20 D.18
5.如图,将边长为2cm的正方形ABCD沿其对角线AC剪开,再把△ABC沿着AD方向平移,得到△A'B'C',若两个三角形重叠部分的面积为0.5cm2,则它移动的距离AA'等于( )
A.cm B.cm C.cm或cm D. cm
6.如图,在 ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,OA=3cm,若要使平行四边形ABCD为矩形,则OB的长度为( )
A.4cm B.3cm C.2cm D.1cm
7.如图,在矩形中,以点为圆心,的长为半径画弧,交于点E,再分别以点C,E为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点,作射线交于点.若,,则的长为( )
A.5 B. C. D.
8.如图,三个边长相同的正方形叠放在一起,M,N是其中两个正方形的中心,阴影部分的面积和是4,则正方形的边长为( )
A.2 B. C. D.4
9.下列说法错误的是( )
A.连接对角线互相垂直的四边形各边中点所得的四边形是矩形
B.连接对角线互相平分的四边形各边中点所得的四边形是平行四边形
C.连接对角线相等的梯形各边中点所得的四边形是菱形
D.连接对角线互相垂直平分的四边形各边中点所得的四边形是正方形
10.如图,已知正方形的边长为2,点E是的中点,连结,点F在上,且,连结并延长交于点G.则的长是( ).
A. B. C. D.1
二、填空题
11.如图,在四边形中,,交于点,,且,若,,则的长为 .
12.如图,AC是正方形ABCD的对角线,AE平分∠BAC,EF⊥AC交AC于点F,若BE=2,则CF长为 。
13.如图,在□ABCD中,,,M为AB的中点,,点E是线段CM上一个动点,以CD为对角线作□CEDF,则EF的最小值是 .
14.如图1,正方形在直角坐标系中,其中边在y轴上,其余各边均与坐标轴平行,直线l:沿y轴的正方向以每秒1个单位的速度平移,在平移的过程中,该直线被正方形的边所截得的线段长为m,平移的时间为t(秒),m与t的函数图象如图2所示,则图2中b的值为 .
15.如图,在矩形ABCD中,M为BC边上一点,连接AM,过点D作DE⊥AM,垂足为E,若DE=DC=1,AE=2EM,则BM的长为 .
16.如图,在正方形的外侧,作等边,则 .
三、综合题
17.如图,在四边形AECF中, .CE、CF分别是△ABC的内,外角平分线.
(1)求证:四边形AECF是矩形.
(2)当△ABC满足什么条件时,四边形AECF是正方形?请说明理由.
18.如图,点E,F分别是菱形ABCD的边AB,AD的中点,且AB=5,AC=6,
(1) 是什么三角形?证明你的结论;
(2)求线段EF的长.
19.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD是AB边上的中线,CE∥AB,BE∥CD.
(1)求证:四边形BDCE是菱形;
(2)连接AE,若∠BAC=30°,CE=4,求AC及AE的长.
20.已知:如图,在四边形ABCD中,AC为对角线,AD∥BC,BC=2AD,∠BAC=90°,过点A作AE∥DC交BC于点E.
(1)求证:四边形AECD为菱形;
(2)若AB=AE=2,求四边形AECD的面积.
21.已知是菱形的对角线,,点E是直线上的一个动点,连接,以为边作菱形,并且使,连接,当点E在线段上时,如图,易证:.
(1)当点E在线段的延长线上时(如图),猜想,,之间的关系并证明;
(2)当点E在线段的延长线上时(如图),直接写出,,之间的关系.
22.如图,△ABC中,∠BCA=90°,CD是边AB上的中线,分别过点C,D作BA和BC的平行线,两线交于点E,且DE交AC于点O,连接AE.
(1)求证:四边形ADCE是菱形;
(2)若∠B=60°,BC=6,求四边形ADCE的面积.
23.如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,垂足为D,AE∥BC,DE∥AB.
证明:
(1)AE=DC;
(2)四边形ADCE为矩形.
24.如图,在每个小正方形的边长为1的格中,点 均在格点上, 与 相交于点
(1) 的长等于
(2)在如图所的网格中,用无刻度的直尺,画出以 为一边的正方形以 为邻边的矩形
25.如图1,在正方形ABCD中,E为AD的中点,G、F分别为AB、CD边上的点,∠GEF=90°.
(1)若∠AGE=50°,求∠DFE的度数;
(2)若AG=2,DF=3,求GF的长;
(3)拓展研究:
如图2,在四边形ABCD中,∠A=105°,∠D=120°,E为AD的中点,G、F分别为AB、CD边上的点,若AG=3,DF=2 ,∠GEF=90°,求GF的长.
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第5章 特殊平行四边形 单元综合查漏补缺卷
一、单选题
1.如图,正方形硬纸片ABCD的边长是4,点E、F分别是AB、BC的中点,若沿左图中的虚线剪开,拼成如图的一座“小别墅”,则图中阴影部分的面积是( )
A.2 B.4 C.8 D.10
【答案】B
2.如图,反比例函数的图象过矩形的顶点分别在轴、轴的正半轴上,矩形的对角线和交于点,则的值为( )
A.32 B.16 C. D.
【答案】A
3.下列说法正确的是( )
A.平行四边形既是中心对称图形也是轴对称图形
B.矩形的对角线不可能垂直
C.菱形的对角线不可能相等
D.对角线互相平分、垂直且相等的四边形是正方形
【答案】D
【解析】【解答】解:A.平行四边形是中心对称图形不是轴对称图形,故该选项错误;
B.矩形如果是正方形的时候,它的对角线可能垂直,故该选项错误;
C.菱形如果是正方形的时候,它的对角线可能相等,故该选项错误;
D.根据正方形的判定方法,故该选项正确.
故答案为:D.
【分析】平行四边形不是轴对称图形,据此判断A;根据矩形的性质可判断B;根据菱形的性质可判断C;根据正方形的判定定理可判断D.
4.如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,M为BC的中点,H为AB上一点,过点C作CG∥AB,交HM的延长线于点G,若AC=8,AB=6,则四边形ACGH周长的最小值是( )
A.24 B.22 C.20 D.18
【答案】B
【解析】【解答】解:∵CG∥AB,
∴∠B=∠MCG,
∵M是BC的中点,
∴BM=CM,
在△BMH和△CMG中,
,
∴△BMH≌△CMG(ASA),
∴HM=GM,BH=CG,
∵AB=6,AC=8,
∴四边形ACGH的周长=AC+CG+AH+GH=AB+AC+GH=14+GH,
∴当GH最小时,即MH⊥AB时四边形ACGH的周长有最小值,
∵∠A=90°,MH⊥AB,
∴GH∥AC,
∴四边形ACGH为矩形,
∴GH=8,
∴四边形ACGH的周长最小值为14+8=22,
故答案为:B.
【分析】根据直线平行性质可得∠B=∠MCG,再根据全等三角形判定定理可得△BMH≌△CMG(ASA),则HM=GM,BH=CG,再根据四边形周长可得四边形ACGH的周长=14+GH,当GH最小时,即MH⊥AB时四边形ACGH的周长有最小值,根据矩形判定定理可得四边形ACGH为矩形,则GH=8,即可求出答案.
5.如图,将边长为2cm的正方形ABCD沿其对角线AC剪开,再把△ABC沿着AD方向平移,得到△A'B'C',若两个三角形重叠部分的面积为0.5cm2,则它移动的距离AA'等于( )
A.cm B.cm C.cm或cm D. cm
【答案】D
6.如图,在 ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,OA=3cm,若要使平行四边形ABCD为矩形,则OB的长度为( )
A.4cm B.3cm C.2cm D.1cm
【答案】B
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形, OA=3cm,
∴AC=2OA=6cm,BD=2OB,
∵ 要使平行四边形ABCD为矩形,
∴BD=AC=6cm,
∴OB=3cm.
故答案为:B.
【分析】根据平行四边形的性质得出AC=2OA=6cm,BD=2OB,再根据矩形的性质得出BD=AC=6cm,即可求出OB的长.
7.如图,在矩形中,以点为圆心,的长为半径画弧,交于点E,再分别以点C,E为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点,作射线交于点.若,,则的长为( )
A.5 B. C. D.
【答案】B
8.如图,三个边长相同的正方形叠放在一起,M,N是其中两个正方形的中心,阴影部分的面积和是4,则正方形的边长为( )
A.2 B. C. D.4
【答案】B
【解析】【解答】解:连接、,如图:
∵,,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,,
在和中,
∴,
∴,
∴M、N两个正方形阴影部分的面积是,同理另外两个正方形阴影部分的面积也是,
∴阴影部分的面积和,
∴,
∴.
故答案为:B.
【分析】连接、,先利用“ASA”证出,再利用全等三角形的性质可得,再求出阴影部分的面积和,可得,最后求出即可.
9.下列说法错误的是( )
A.连接对角线互相垂直的四边形各边中点所得的四边形是矩形
B.连接对角线互相平分的四边形各边中点所得的四边形是平行四边形
C.连接对角线相等的梯形各边中点所得的四边形是菱形
D.连接对角线互相垂直平分的四边形各边中点所得的四边形是正方形
【答案】D
【解析】【解答】依次连接四边形各边中点所得的四边形称为中点四边形.不管原四边形的形状怎样改变,中点四边形的形状始终是平行四边形(可通过三角形中位线证明).
A.连接对角线互相垂直的四边形各边中点所得的四边形是矩形,正确
B.连接对角线互相平分的四边形各边中点所得的四边形是平行四边形,正确
C.连接对角线相等的梯形各边中点所得的四边形是菱形,正确
D.连接对角线互相垂直平分的四边形各边中点所得的四边形是矩形,故错误.
【分析】根据矩形、平行四边形、菱形和正方形的判定方法逐一判断即可.
10.如图,已知正方形的边长为2,点E是的中点,连结,点F在上,且,连结并延长交于点G.则的长是( ).
A. B. C. D.1
【答案】A
二、填空题
11.如图,在四边形中,,交于点,,且,若,,则的长为 .
【答案】
12.如图,AC是正方形ABCD的对角线,AE平分∠BAC,EF⊥AC交AC于点F,若BE=2,则CF长为 。
【答案】2
【解析】【解答】∵四边形ABCD是正方形,
∴∠B=90°,∠ACB= ∠DCB=45°,
∵AE平分∠BAC,EF⊥AC,
∴BE=EF,
∵EF⊥AC,
∴∠EFC=90°,
∵∠ACB=45°,
∴∠FEC=45°=∠FCE,
∴EF=FC=BE=2.
故答案为:2.
【分析】由于AE平分∠BAC,根据角平分线上的点到角两边距离相等的性质可得BE=EF,在Rt△CEF中,∠ACB=45°,故CF=EF=BE=2。
13.如图,在□ABCD中,,,M为AB的中点,,点E是线段CM上一个动点,以CD为对角线作□CEDF,则EF的最小值是 .
【答案】
14.如图1,正方形在直角坐标系中,其中边在y轴上,其余各边均与坐标轴平行,直线l:沿y轴的正方向以每秒1个单位的速度平移,在平移的过程中,该直线被正方形的边所截得的线段长为m,平移的时间为t(秒),m与t的函数图象如图2所示,则图2中b的值为 .
【答案】
15.如图,在矩形ABCD中,M为BC边上一点,连接AM,过点D作DE⊥AM,垂足为E,若DE=DC=1,AE=2EM,则BM的长为 .
【答案】
【解析】【解答】解:∵矩形ABCD,DE⊥AM,
∴∠C=∠AED=∠B=90°,AB=DE=CD=1,AD∥BC,
∴∠DAE=∠AEM,
在△ADE和△MAB中
∴△ADE≌△MAB(AAS),
∴AE=BM=2EM;
在Rt△ABM中
AB2+BM2=AM2即12+(2EM)2+(3EM)2
解之:
∴.
故答案为:.
【分析】利用矩形的性质可证得∠C=∠AED=90°,AB=DE=CD=1,AD∥BC,利用平行线的性质可证得∠DAE=∠AEM,利用AAS证明△ADE≌△MAB,可推出AE=BM=2EM;在Rt△ABM中,利用勾股定理可得到关于EM的方程,解方程求出EM的长,即可求出BM的长.
16.如图,在正方形的外侧,作等边,则 .
【答案】
三、综合题
17.如图,在四边形AECF中, .CE、CF分别是△ABC的内,外角平分线.
(1)求证:四边形AECF是矩形.
(2)当△ABC满足什么条件时,四边形AECF是正方形?请说明理由.
【答案】(1)证明:∵CE、CF分别是 的内、外角平分线,
, .
,即 .
,
∴四边形AECF是矩形.
(2)解:当 满足 时,四边形AECF是正方形.
理由:
. .
∵四边形AECF是矩形,∴四边形AECF是正方形.
【解析】【分析】(1)求出∠ECF=90°=∠E=∠F,即可推出答案;(2)∠ACB=90°,推出∠ACE=∠EAC=45°,AE=CE即可.
18.如图,点E,F分别是菱形ABCD的边AB,AD的中点,且AB=5,AC=6,
(1) 是什么三角形?证明你的结论;
(2)求线段EF的长.
【答案】(1)解:由菱形ABCD知,O是对角线AC与BD的交点,
∴O是AC、BD的中点,
又∵E,F分别是菱形ABCD的边AB,AD的中点,
∴根据三角形中位线可知: , ,BC=DC,
∴ ,
∴△OEF是等腰三角形.
(2)解:由菱形的对角线互相垂直平分得,
,
在 中, , ,
∴ ,
得到: , ,
∵ 是△ABD的中位线,
∴ .
【解析】【分析】(1)证出OE、OF是△ABD的中位线,得到 , ,BC=DC,即可得出结论;
(2)由菱形的性质和勾股定理得到OB=4,得到BD=8,证明EF是△ABD的中位线,由三角形中位线定理即可得到答案。
19.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD是AB边上的中线,CE∥AB,BE∥CD.
(1)求证:四边形BDCE是菱形;
(2)连接AE,若∠BAC=30°,CE=4,求AC及AE的长.
【答案】(1)证明:∵CE∥AB,BE∥CD,
∴四边形BDCE是平行四边形,
∵∠ACB=90°,CD是AB边上的中线,
∴CD==BD,
∴平行四边形BDCE是菱形;
(2)解:过点E作AC的垂线,交AC的延长线于点F,
∵四边形BDCE是菱形,
∴CD=CE=4,
∴AB=2CD=8,
∵在Rt△ABC中,∠BAC=30°,
∴BC==4,
∴,
∵CE∥AB,
∴∠ECF=∠BAC=30°.
∴在Rt△ECF中,EF==2,
∴,
∴AF=AC+CF=
∴在Rt△AEF中,.
【解析】【分析】(1)易得四边形BDCE是平行四边形,根据直角三角形斜边上中线的性质可得CD=AB=BD,然后结合菱形的判定定理进行证明;
(2)过点E作AC的垂线,交AC的延长线于点F,根据菱形的性质可得CD=CE=4,则AB=2CD=8,根据含30°角的直角三角形的性质可得BC=AB=4,利用勾股定理可得AC,根据平行线的性质可得∠ECF=∠BAC=30°,由含30°角的直角三角形的性质可得EF=CE=2,利用勾股定理可得CF,根据AF=AC+CF可得AF,然后利用勾股定理进行计算.
20.已知:如图,在四边形ABCD中,AC为对角线,AD∥BC,BC=2AD,∠BAC=90°,过点A作AE∥DC交BC于点E.
(1)求证:四边形AECD为菱形;
(2)若AB=AE=2,求四边形AECD的面积.
【答案】(1)证明:∵AD∥BC,AE∥DC,
∴四边形AECD为平行四边形,
∴AD=EC,
∵BC=2AD,
∴BC=2EC.
∴E为BC的中点
∵∠BAC=90°,
∴BC=2AE
∴AE=EC,
∵四边形AECD为平行四边形,
∴四边形AECD为菱形;
(2)解:连接DE,
∵AB=AE=2,AE=BE,
∴AB=AE=BE=2,
∴△ABE是等边三角形.
∴∠B=60°.
∵AD=BE,AD∥BC,
∴四边形ABED为平行四边形.
∴DE=AB=2,
∵∠B=60°,∠BAC=90°,AB=2,
∴BC=4.
∴ .
∴SAECD=
【解析】【分析】(1)先证明四边形AECD为平行四边形,再由直角三角形的性质求得AE=EC,进而由菱形的判定定理得结论;(2)连接DE,证明△ABE是等边三角形,进而求得AC,再证明四边形ABED是平行四边形,便可求得DE,最后根据菱形的面积公式得结果.
21.已知是菱形的对角线,,点E是直线上的一个动点,连接,以为边作菱形,并且使,连接,当点E在线段上时,如图,易证:.
(1)当点E在线段的延长线上时(如图),猜想,,之间的关系并证明;
(2)当点E在线段的延长线上时(如图),直接写出,,之间的关系.
【答案】(1)解:结论:,
理由如下:
四边形是菱形,四边形是菱形,
,,
,
是等边三角形,
∴,
,
,
即,
在和中,
,
≌,
,
,
;
(2)AB=CE-CG
【解析】【解答】解:结论:,
理由如下:理由如下:
四边形是菱形,
,
,
是等边三角形,
∴.
,
,
即,
在和中,
,
≌,
,
,
.
【分析】(1)先证出 ≌,可得BE=CG,再利用线段的和差及等量代换可得;
(2)先证出≌,可得BE=CG,再利用线段的和差及等量代换可得。
22.如图,△ABC中,∠BCA=90°,CD是边AB上的中线,分别过点C,D作BA和BC的平行线,两线交于点E,且DE交AC于点O,连接AE.
(1)求证:四边形ADCE是菱形;
(2)若∠B=60°,BC=6,求四边形ADCE的面积.
【答案】(1)证明:∵DE∥BC,EC∥AB,
∴四边形DBCE是平行四边形.
∴EC∥DB,且EC=DB.
在Rt△ABC中,CD为AB边上的中线,
∴AD=DB=CD.
∴EC=AD.
∴四边形ADCE是平行四边形.
∴ED∥BC.
∴∠AOD=∠ACB.
∵∠ACB=90°,
∴∠AOD=∠ACB=90°.
∴平行四边形ADCE是菱形
(2)解:Rt△ABC中,CD为AB边上的中线,∠B=60°,BC=6,
∴AD=DB=CD=6.
∴AB=12,由勾股定理得 .
∵四边形DBCE是平行四边形,
∴DE=BC=6.
∴
【解析】【分析】(1)欲证明四边形ADCE是菱形,需先证明四边形ADCE为平行四边形,然后再证明其对角线相互垂直;(2)根据勾股定理得到AC的长度,由含30度角的直角三角形的性质求得DE的长度,然后由菱形的面积公式:S= AC DE进行解答.
23.如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,垂足为D,AE∥BC,DE∥AB.
证明:
(1)AE=DC;
(2)四边形ADCE为矩形.
【答案】(1)证明:在△ABC中,∵AB=AC,AD⊥BC,
∴BD=DC,
∵AE∥BC,DE∥AB,
∴四边形ABDE为平行四边形,
∴BD=AE,
∵BD=DC,
∴AE=DC.
(2)证明:∵AE∥BC,AE=DC,
∴四边形ADCE为平行四边形.
又∵AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,
∴四边形ADCE为矩形.
【解析】【分析】(1)等腰三角形的三线合一,可证明BD=CD,因为AE∥BC,DE∥AB,所以四边形ABDE为平行四边形,所以BD=AE,从而得出结论.(2)先证明四边形ADCE为平行四边形,再证明有一个角是直角即可.
24.如图,在每个小正方形的边长为1的格中,点 均在格点上, 与 相交于点
(1) 的长等于
(2)在如图所的网格中,用无刻度的直尺,画出以 为一边的正方形以 为邻边的矩形
【答案】(1)
(2)解:如图所示,正方形 即为所求;矩形 即为所求.
【解析】【解答】解:(1)由勾股定理得, ,
故答案为: ;
【分析】(1)直接利用勾股定理计算即可求解;
(2)利用网格特点及正方形的性质取格点Q,连接CQ、EQ即得正方形 ;取格点A、B,交CQ于点P,连接TP,即得以 为邻边的矩形 .
25.如图1,在正方形ABCD中,E为AD的中点,G、F分别为AB、CD边上的点,∠GEF=90°.
(1)若∠AGE=50°,求∠DFE的度数;
(2)若AG=2,DF=3,求GF的长;
(3)拓展研究:
如图2,在四边形ABCD中,∠A=105°,∠D=120°,E为AD的中点,G、F分别为AB、CD边上的点,若AG=3,DF=2 ,∠GEF=90°,求GF的长.
【答案】(1)解:∵ABCD是正方形,
∴∠A=∠D=90°,
∵∠AGE=50°,
∴∠GEA=90°-50°=40°.
∵∠GEF=90°,
∴∠GEA+∠FED=90°,
∴∠FED=90°-40°=50°.
∵∠D=90°,
∴∠DFE=90°-50°=40°
(2)解:如图2,延长GE、FD交于点H.
∵E为AD中点,∴EA=ED,且∠A=∠EDH=90°.在△AEG和△DEH中,∵∠A=∠HDE,EA=ED,∠AEG=∠HED,∴△AEG≌△DEH(ASA),∴AG=HD=2,EG=EH.∵∠GEF=90°,∴EF垂直平分GH,∴GF=HF=DH+DF=2+3=5
(3)解:如图3,过点D作AB的平行线交GE的延长线于点H,过H作CD的垂线,垂足为P,连接HF.
同(2)可知△AEG≌△DEH,GF=HF,∴∠A=∠HDE=105°,AG=HD=3.
∵∠ADC=120°,
∴∠HDF=360°﹣105°﹣120°=135°,
∴∠HDP=45°,
∴△PDH为等腰直角三角形,
∴PD=PH= ,
∴PF=PD+DF= = .
在Rt△HFP中,∠HPF=90°,HP= ,PF= ,
∴HF= = = ,
∴GF= .
【解析】【分析】(1)根据正方形的性质,得到四边相等,四个角都是90°,由∠AGE=50°,求出∠DFE的度数;(2)由正方形的性质和E为AD中点,根据ASA得到△AEG≌△DEH,得到对应边AG=HD,EG=EH,得到EF垂直平分GH,得到GF=HF=DH+DF的值;(3)由(2)知△AEG≌△DEH,GF=HF;得到∠A=∠HDE的值和AG=HD的值,由∠ADC=120°,得到△PDH为等腰直角三角形,根据勾股定理求出HF的值,得到GF的值.
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