第六章 平行四边形
一、选择题(共12小题,每题3分,共36分)
1.[2023·湖南]如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,添加下列条件后仍不能判定四边形ABCD是平行四边形的是( )
第1题图
A.AD=BC B.AB∥DC
C.∠A=∠C D.AB=DC
2.[2023春·德州期中]如图,为估计池塘的宽度BC,在池塘的一侧取一点A,再分别取AB,AC的中点D,E,测得DE的长度为20米,则池塘的宽BC长为( )
第2题图
A.40米 B.60米
C.30米 D.25米
3.[2023春·通许县期末]如图,∠1,∠2,∠3,∠4是五边形ABCDE的外角,且∠1=∠2=∠3=∠4=70°,则∠AED的度数是( )
第3题图
A.110° B.108°
C.105° D.100°
4.在△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,若以A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形,则平行四边形的周长为( )
A.28或32 B.28或36
C.32或36 D.28或32或36
5.如图,l1∥l2, ABCD的顶点A在l1上,BC交 l2于点E.若∠C=100°,则∠1+∠2=( )
第5题图
A.100° B.90°
C.80° D.70°
6.如图,在平行四边形ABCD中,过对角线BD上一点P,作EF∥BC,HG∥AB,若四边形AEPH和四边形CFPG的面积分别为S1和S2,则S1与S2的大小关系为( )
第6题图
A.S1=S2 B.S1>S2
C.S17.[2022·达州]如图,在△ABC中,点D,E分别是AB,BC边的中点,点F在DE的延长线上.添加一个条件,使得四边形ADFC为平行四边形,则这个条件可以是( )
第7题图
A.∠B=∠F B.DE=EF
C.AC=CF D.AD=CF
8.[2023春·宛城区期末]如图,在平行四边形ABCD中,∠DAB与∠CBA的平分线相交于DC边上的一点E,若AE=3,BE=2,则平行四边形ABCD的面积为( )
第8题图
A.3 B.6
C.8 D.12
9.如图,AE∥BD,BE∥DF,AB∥CD,现给出四个结论:①四边形ABDC是平行四边形 ②BE=DF ③S四边形ABDC=S四边形BDFE ④BD=CE.其中错误的有( )
第9题图
A.4个 B.3个
C.2个 D.1个
10.[2022·安顺]如图,在△ABC中,AC=2 ,∠ACB=120°,点D是边AB的中点,点E是边BC上一点,若DE平分△ABC的周长,则DE的长为( )
A. B.
C. D.
第10题图
11.[2022·达州]如图,△ABC的周长为19,点D,E在边BC上,∠ABC的平分线垂直于AE,垂足为N,∠ACB的平分线垂直于AD,垂足为M,若BC=7,则MN的长度为( )
第11题图
A. B.2
C. D.3
12.[2023·安徽]如图,E是线段AB上一点,△ADE和△BCE是位于直线AB同侧的两个等边三角形,点P,F分别是CD,AB的中点.若AB=4,则下列结论错误的是( )
第12题图
A.PA+PB的最小值为3
B.PE+PF的最小值为2
C.△CDE周长的最小值为6
D.四边形ABCD面积的最小值为3
二、填空题(共6小题,每题3分,共18分)
13.[2023春·辽阳期末]一个多边形的内角和是其外角和的4倍,则这个多边形的边数是 .
14.在 ABCD中,AD=5,∠BAD的平分线交CD于点E,∠ABC的平分线交CD于点F,若线段EF=2,则AB的长为 .
15.[2023春·邻水县期末]如图,已知 ABCD的周长是24 cm,对角线AC和BD相交于点O,△OBC的周长比△OAB的周长大2 cm,则BC= cm.
第15题图
16.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,且AD>BC,BC=6 cm,P,Q分别从点A,C同时出发,点P以1 cm/s的速度由点A向点D运动,点Q以2 cm/s的速度由点C向点B运动,当四边形ABQP是平行四边形时,运动时间为 s.
第16题图
17.[2023春·辽阳期末]如图,平行四边形ABCD的周长为30,AE⊥BC于点E,AF⊥DC的延长线于点F,AE=4,AF=6,则平行四边形ABCD的面积是 .
第17题图
18.[2023·绍兴期末]如图,在平行四边形ABCD中,AD=4,∠A=60°,E是边DC延长线上一点,连接BE,以BE为边作等边三角形BEF,连接FC,则FC的最小值是 .
第18题图
三、解答题(共6小题,共46分)
19.(6分)[2022·陕西]如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=∠C.E是边BC上一点,且DE=DC.求证:AD=BE.
第19题图
20.(6分)[2024·泸州]如图,在 ABCD中,E,F是对角线BD上的点,且DE=BF.求证:∠1=∠2.
第20题图
21.(8分)[2023春·丹东期末]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相交于点F,连接BF,DE.
第21题图
(1)求证:四边形BEDF是平行四边形;
(2)若DE=DC,∠CBD=45°,CD=6,CE=4,求BE的长.
22.(8分)如图,四边形ABCD为平行四边形,点E为BC的中点,连接AE并延长交DC的延长线于点F.
(1)求证:△ABE≌△FCE;
(2)过点D作DG⊥AE于点G,点H为DG的中点,连接CH.判断CH与DG的位置关系,并说明理由.
第22题图
第23题图
23.(8分)(1)[方法回顾]课本上“三角形中位线定理”的证明.
已知:如图1,在△ABC中,点D,E分别是边AB,AC的中点.
求证:DE=BC,DE∥BC.
证明:如图1,延长DE到点F,使得EF=DE,连接CF.请继续完成证明过程;
第23题图
(2)[问题解决]
如图2,AB∥CD,E为AD的中点,G,F分别为射线AB,DC上的点,∠GEF=90°,线段AG,DF,FG有怎样的数量关系?请说明理由.
24.(10分)[2023·潍坊]如图1,在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,AC=1,D为△ABC内部的一动点(不在边上),连接BD,将线段BD绕点D逆时针旋转60°,使点B到达点F的位置;将线段AB绕点B顺时针旋转60°,使点A到达点E的位置,连接AD,CD,AE,AF,BF,EF.
第24题图
(1)求证:△BDA≌△BFE;
(2)①CD+DF+FE的最小值为 ;
②当CD+DF+FE取得最小值时,求证:AD∥BF;
(3)如图2,M,N,P分别是DF,AF,AE的中点,连接MP,NP,在点D运动的过程中,请判断∠MPN的大小是否为定值.若是,求出其度数;若不是,请说明理由.第六章 平行四边形
一、选择题(共12小题,每题3分,共36分)
1.[2023·湖南]如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,添加下列条件后仍不能判定四边形ABCD是平行四边形的是( D )
第1题图
A.AD=BC B.AB∥DC
C.∠A=∠C D.AB=DC
2.[2023春·德州期中]如图,为估计池塘的宽度BC,在池塘的一侧取一点A,再分别取AB,AC的中点D,E,测得DE的长度为20米,则池塘的宽BC长为( A )
第2题图
A.40米 B.60米
C.30米 D.25米
3.[2023春·通许县期末]如图,∠1,∠2,∠3,∠4是五边形ABCDE的外角,且∠1=∠2=∠3=∠4=70°,则∠AED的度数是( D )
第3题图
A.110° B.108°
C.105° D.100°
4.在△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,若以A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形,则平行四边形的周长为( D )
A.28或32 B.28或36
C.32或36 D.28或32或36
5.如图,l1∥l2, ABCD的顶点A在l1上,BC交 l2于点E.若∠C=100°,则∠1+∠2=( C )
第5题图
A.100° B.90°
C.80° D.70°
6.如图,在平行四边形ABCD中,过对角线BD上一点P,作EF∥BC,HG∥AB,若四边形AEPH和四边形CFPG的面积分别为S1和S2,则S1与S2的大小关系为( A )
第6题图
A.S1=S2 B.S1>S2
C.S17.[2022·达州]如图,在△ABC中,点D,E分别是AB,BC边的中点,点F在DE的延长线上.添加一个条件,使得四边形ADFC为平行四边形,则这个条件可以是( B )
第7题图
A.∠B=∠F B.DE=EF
C.AC=CF D.AD=CF
8.[2023春·宛城区期末]如图,在平行四边形ABCD中,∠DAB与∠CBA的平分线相交于DC边上的一点E,若AE=3,BE=2,则平行四边形ABCD的面积为( B )
第8题图
A.3 B.6
C.8 D.12
9.如图,AE∥BD,BE∥DF,AB∥CD,现给出四个结论:①四边形ABDC是平行四边形 ②BE=DF ③S四边形ABDC=S四边形BDFE ④BD=CE.其中错误的有( D )
第9题图
A.4个 B.3个
C.2个 D.1个
10.[2022·安顺]如图,在△ABC中,AC=2 ,∠ACB=120°,点D是边AB的中点,点E是边BC上一点,若DE平分△ABC的周长,则DE的长为( C )
A. B.
C. D.
第10题图
11.[2022·达州]如图,△ABC的周长为19,点D,E在边BC上,∠ABC的平分线垂直于AE,垂足为N,∠ACB的平分线垂直于AD,垂足为M,若BC=7,则MN的长度为( C )
第11题图
A. B.2
C. D.3
12.[2023·安徽]如图,E是线段AB上一点,△ADE和△BCE是位于直线AB同侧的两个等边三角形,点P,F分别是CD,AB的中点.若AB=4,则下列结论错误的是( A )
第12题图
A.PA+PB的最小值为3
B.PE+PF的最小值为2
C.△CDE周长的最小值为6
D.四边形ABCD面积的最小值为3
二、填空题(共6小题,每题3分,共18分)
13.[2023春·辽阳期末]一个多边形的内角和是其外角和的4倍,则这个多边形的边数是10.
14.在 ABCD中,AD=5,∠BAD的平分线交CD于点E,∠ABC的平分线交CD于点F,若线段EF=2,则AB的长为8或12.
15.[2023春·邻水县期末]如图,已知 ABCD的周长是24 cm,对角线AC和BD相交于点O,△OBC的周长比△OAB的周长大2 cm,则BC=7cm.
第15题图
16.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,且AD>BC,BC=6 cm,P,Q分别从点A,C同时出发,点P以1 cm/s的速度由点A向点D运动,点Q以2 cm/s的速度由点C向点B运动,当四边形ABQP是平行四边形时,运动时间为2s.
第16题图
17.[2023春·辽阳期末]如图,平行四边形ABCD的周长为30,AE⊥BC于点E,AF⊥DC的延长线于点F,AE=4,AF=6,则平行四边形ABCD的面积是36.
第17题图
18.[2023·绍兴期末]如图,在平行四边形ABCD中,AD=4,∠A=60°,E是边DC延长线上一点,连接BE,以BE为边作等边三角形BEF,连接FC,则FC的最小值是2.
第18题图
三、解答题(共6小题,共46分)
19.(6分)[2022·陕西]如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=∠C.E是边BC上一点,且DE=DC.求证:AD=BE.
第19题图
证明:∵DE=DC,
∴∠DEC=∠C.
∵∠B=∠C,
∴∠B=∠DEC,
∴AB∥DE,
∵AD∥BC,
∴四边形ABED是平行四边形.
∴AD=BE.
20.(6分)[2024·泸州]如图,在 ABCD中,E,F是对角线BD上的点,且DE=BF.求证:∠1=∠2.
第20题图
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=CB,AD∥CB,
∴∠ADE=∠CBF,
又∵DE=BF,
∴△ADE≌△CBF(SAS),
∴∠1=∠2.
21.(8分)[2023春·丹东期末]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相交于点F,连接BF,DE.
第21题图
(1)求证:四边形BEDF是平行四边形;
(2)若DE=DC,∠CBD=45°,CD=6,CE=4,求BE的长.
解:(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,点O是对角线BD的中点,
∴AD∥BC,BO=DO,
∴∠CBD=∠ADB.
在△BOE和△DOF中,
∴△BOE≌△DOF(ASA),
∴DF=BE.
∵DF∥BE,
∴四边形BEDF是平行四边形;
(2)如图,过点D作DN⊥EC于点N,
第21题图
∵DE=DC=6,DN⊥EC,
∴EN=CN=2,
∴DN===4 .
∵∠DBC=45°,DN⊥BC,
∴∠DBC=∠BDN=45°,
∴DN=BN=4 ,
∴BE=BN-EN=4 -2.
22.(8分)如图,四边形ABCD为平行四边形,点E为BC的中点,连接AE并延长交DC的延长线于点F.
(1)求证:△ABE≌△FCE;
(2)过点D作DG⊥AE于点G,点H为DG的中点,连接CH.判断CH与DG的位置关系,并说明理由.
第22题图
解:(1)证明:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB∥DC,
∴∠BAE=∠CFE.
∵点E为BC的中点,
∴BE=CE.
在△ABE和△FCE中,
∴△ABE≌△FCE(AAS);
(2)CH⊥DG.理由如下:
∵△ABE≌△FCE,
∴AB=CF.
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB=CD,
∴CF=CD,
∴点C为FD的中点.
∵点H为DG的中点,
∴CH为△DFG的中位线,
∴CH∥AE.
∵DG⊥AE,
∴DG⊥CH.
第23题图
23.(8分)(1)[方法回顾]课本上“三角形中位线定理”的证明.
已知:如图1,在△ABC中,点D,E分别是边AB,AC的中点.
求证:DE=BC,DE∥BC.
证明:如图1,延长DE到点F,使得EF=DE,连接CF.请继续完成证明过程;
第23题图
(2)[问题解决]
如图2,AB∥CD,E为AD的中点,G,F分别为射线AB,DC上的点,∠GEF=90°,线段AG,DF,FG有怎样的数量关系?请说明理由.
解:(1)证明:如图1所示,延长DE到点F,使得EF=DE,连接CF,
∵点E是AC的中点,
第23题图
∴AE=CE,且∠AED=∠CEF,
∴△ADE≌△CFE(SAS),
∴AD=CF,∠ADE=∠F,
∴AB∥CF,即BD∥CF,
∵点D是AB中点,
∴AD=BD,
∴BD=CF,
∴四边形BCFD是平行四边形,
∴DF=BC,DF∥BC,即DE∥BC,
∵DE=EF,即DE=DF,
∴DE=BC;
(2)FG=AG+DF,理由:
如图2所示,延长BA,FE交于点H,
第23题图
∵AB∥DC,
∴AH∥DF,
∴∠HAE=∠FDE,
∵点E是AD中点,
∴AE=DE,且∠AEH=∠DEF,
∴△AEH≌△DEF(ASA),
∴DF=AH,EF=EH,
∵∠GEF=90°,即GE⊥FH,
∴在Rt△GHE与Rt△GFE中,
∴△GHE≌△GFE(SAS),
∴GF=GH,
∴GF=AG+AH,且AH=DF,
∴FG=AG+DF.
24.(10分)[2023·潍坊]如图1,在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,AC=1,D为△ABC内部的一动点(不在边上),连接BD,将线段BD绕点D逆时针旋转60°,使点B到达点F的位置;将线段AB绕点B顺时针旋转60°,使点A到达点E的位置,连接AD,CD,AE,AF,BF,EF.
第24题图
(1)求证:△BDA≌△BFE;
(2)①CD+DF+FE的最小值为________;
②当CD+DF+FE取得最小值时,求证:AD∥BF;
(3)如图2,M,N,P分别是DF,AF,AE的中点,连接MP,NP,在点D运动的过程中,请判断∠MPN的大小是否为定值.若是,求出其度数;若不是,请说明理由.
解:(1)证明:∵∠DBF=∠ABE=60°,
∴∠DBF-∠ABF=∠ABE-∠ABF,
∴∠ABD=∠EBF,
在△BDA与△BFE中,
∴△BDA≌△BFE(SAS);
(2)①∵两点之间,线段最短,
即C,D,F,E共线时,CD+DF+FE最小,
∴CD+DF+FE最小值为CE,
∵∠ACB=90°,∠ABC=30°,AC=1,
∴BE=AB=2,BC==,
∵∠CBE=∠ABC+∠ABE=90°,
∴CE==,
故答案为:;
②证明:∵BD=BF,∠DBF=60°,
∴△BDF为等边三角形,
即∠BFD=60°,
∵C,D,F,E共线时CD+DF+FE最小,
∴∠BFE=120°,
∵△BDA≌△BFE,
∴∠BDA=120°,
∴∠ADF=∠ADB-∠BDF=120°-60°=60°,
∴∠ADF=∠BFD,
∴AD∥BF;
(3)∠MPN的大小是定值,理由:
如图,连接MN,
第24题图
∵M,N,P分别是DF,AF,AE的中点,
∴MN∥AD且PN∥EF,
∵AB=BE且∠ABE=60°,
∴△ABE为等边三角形,
设∠BEF=∠BAD=α,∠PAN=β,
则∠AEF=∠APN=60°-α,
∠EAD=60°+α,
∴∠PNF=60°-α+β,
∠FNM=∠FAD=60°+α-β,
∴∠PNM=∠PNF+∠FNM=60°-α+β+60°+α-β=120°,
∵△BDA≌△BFE,
∴MN=AD=FE=PN,
∴∠MPN=(180°-∠PNM)=30°.