沪科版八年级数学下册《第19章四边形》同步练习题
一.选择题
1.下列四个图案中,是中心对称图形但不是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.如图,E、F分别为矩形ABCD边AB、AD上的两点,BE、DF相交于G点,且BE=FD,∠FGB=19°,则∠BGC=( )
A.71° B.80.5° C.81° D.71.5°
3.如图,已知正方形ABCD的边长为6,点E,F分别在边AB,BC上,BE=CF=2,CE与DF交于点H,点G为DE的中点,连接GH,则GH的长为( )
A. B. C.4.5 D.4.3
4.如图,点E在正方形ABCD的对角线AC上,且EC=AE,直角三角形FEG的两直角边EF,EG分别交BC,DC于点M,N.若正方形ABCD边长为2,则重叠部分四边形EMCN的面积为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
5.如图,在平行四边形ABCD中,点E,F在对角线BD上,连接AE,EC,CF,FA,点E,F满足以下条件中的一个:①BF=DE;②AE=AF;③AE=CF;④∠AEB=∠CFD;⑤AE⊥BD,CF⊥BD.其中,能使四边形AECF为平行四边形的条件个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
6.如图,已知长方形ABCD中,AD=8cm,AB=6cm,点E为AD的中点.若点P在线段AB上以2cm/s的速度由点A向点B运动.同时,点Q在线段BC上由点C向点B运动,若△AEP与△BPQ全等,则点Q的运动速度是( )
A.2或 B.6或 C.2或6 D.1或
7.如图,BD为平行四边形ABCD的对角线,∠DBC=45°,DE⊥BC于点E,BF⊥CD于点F,DE、BF相交于点H,直线BF交线段AD的延长线于点G,下列结论:①CE=BE;②∠A=∠BHE;③AB=BH;④∠BHD=∠BDG;⑤BH2+BG2=AG2.其中正确的结论有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
8.已知,矩形ABCD中,E为AB上一定点,F为BC上一动点,以EF为一边作平行四边形EFGH,点G,H分别在CD和AD上,若平行四边形EFGH的面积不会随点F的位置改变而改变,则应满足( )
A.AD=4AE B.AD=2AB C.AB=2AE D.AB=3AE
9.如图,锐角∠BOC=α,∠AOC是它的邻补角,AD∥OC,OD平分∠AOC,P为射线OC上一点(不含端点O),连接PD,作∠DPE=α,PE交直线AB于点E.甲、乙、丙、丁四位同学都对这个问题进行了研究,并得出自己的结论.
甲:若点E与点O重合,四边形PEAD是菱形;
乙:若α=60°,一定PD=PE;
丙:若α≠60°,一定PD≠PE;
丁:若α=80°,可能PD=PE.
下列判断正确的是( )
A.甲、乙、丙正确,丁不正确 B.甲、乙、丁正确,丙不正确
C.甲、乙正确,丙、丁不正确 D.甲、乙、丁不正确,丙正确
10.如图,在平行四边形ABCD中,AB=2AD,F是CD的中点,作BE⊥AD于点E,连接EF、BF,则下列结论错误的是( )
A.∠CBF=∠ABF B.FE=FB
C.2S△EFB=S四边形DEBC D.∠BFE=3∠DEF
11.如图,在矩形AOBC中,点A的坐标是(﹣2,1),点C的纵坐标是4,点B的横坐标为,则矩形AOBC的面积为( )
A. B.5 C. D.3
12.如图,已知菱形ABCD的边长为6,点M是对角线AC上的一动点,且∠ABC=120°,则MA+MB+MD的最小值是( )
A. B.3+3 C.6+ D.
13.如图,在正方形ABCD中,点E是CD的中点,点F是AD的中点,BE与CF相交于点P,设AB=a.得到以下结论:
①BE⊥CF;②AP=a;③CP=a
则上述结论正确的是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
二.填空题
14.如图,四边形ACDF是正方形,∠CEA=∠ABF=90°,且点E、A、B三点在同一直线上,AB=4,则△ABC的面积是 .
15.如图,菱形ABCD的两条对角线相交于O,若AC=6,BD=4,则菱形ABCD的周长是 .
16.如图,延长矩形ABCD的边BC至点E,使CE=BD,连接AE,如果∠ADB=30°,则∠E= 度.
17.如图,在正方形ABCD中,E是AB上一点,BE=2,AE=3BE,P是AC上一动点,则PB+PE的最小值是 .
18.如图,在菱形ABCD中,AB=6,∠C=30°,P是边BC上的动点,过点P作PE⊥CD于点E,点F与点C关于直线PE对称,连接AF、BF.若△ABF是以AB为底的等腰三角形,则CE的长为 .
19.如图,已知:PA=2,PB=4,以AB为边作正方形ABCD,使P、D两点落在直线AB的两侧.当∠APB=45°时,则PD的长为 .
20.如图,在矩形ABMN中,AN=,点C是MN的中点,分别连接AC,BC,且BC=2,点D为AC的中点,点E为边AB上一个动点,连接DE,点A关于直线DE的对称点为点F,分别连接DF,EF,当EF⊥AC时,AE的长为 .
三.解答题
21.如图,四边形ABCD是平行四边形,BE∥DF,且分别交对角线于点E、F,连接ED、BF.
(1)求证:四边形BEDF是平行四边形;
(2)若AE=EF,请直接写出图2中面积等于四边形ABCD的面积的的所有三角形.
22.如图,四边形ABCD为菱形,E为对角线AC上的一个动点(不与点A,C重合),连接DE并延长交射线AB于点F,连接BE.
(1)求证:△DCE≌△BCE;
(2)求证:∠AFD=∠EBC.
23.如图,△ABC中,点O是边AC上一个动点,过O作直线MN∥BC.设MN交∠ACB的平分线于点E,交∠ACB的外角平分线于点F.
(1)求证:OE=OF;
(2)当点O在边AC上运动到什么位置时,四边形AECF是矩形?并说明理由.
24.如图,在正方形ABCD中,点E在边CD上(点E与点C、D不重合),过点E作FG⊥BE,FG与边AD相交于点F,与边BC的延长线相交于点G.
(1)线段DF,CE和CG有什么样的数量关系?并证明你所得到的结论.
(2)如果正方形的边长是2,FG=3,求点A到直线BE的距离.
25.如图,在矩形ABCD中,∠BAD的平分线交BC于点E,EF⊥AD于点F,DG⊥AE于点G,DG与EF交于点O.
(1)求证:四边形ABEF是正方形;
(2)若AD=AE,求证:AB=AG;
(3)在(2)的条件下,已知AB=1,求OD的长.
参考答案
一.选择题
1.解:A.既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故本选项不合题意;
B.是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不合题意;
C.既是轴对称图形又是中心对称图形,故本选项不合题意;
D.是中心对称图形但不是轴对称图形,故本选项符合题意.
故选:D.
2.解:如图,过点C作CH⊥BE于点H,CQ⊥DF于点Q,
∵S△CDF=S矩形ABCD,
S△BCE=S矩形ABCD,
∴S△CDF=S△BCE,
∴DF CQ=BE CH,
∵BE=FD,
∴CQ=CH,
∵CH⊥BE,CQ⊥DF,
∴点C在∠BGD的平分线上,
∴∠BGC=∠DGC.
∵∠FGB=19°,
∴∠BGC=(180°﹣19°)=80.5°.
故选:B.
3.解:∵四边形ABCD为正方形,
∴∠B=∠DCF=90°,BC=DC,
在△CBE和△DCF中,
,
∴△CBE≌△DCF(SAS),
∴∠BCE=∠CDF,
∵∠BCE+∠DCH=90°,
∴∠CDF+∠DCH=90°,
∴∠DHC=∠DHE=90°,
∵点G为DE的中点,
∴GH=DE,
∵AD=AB=6,AE=AB﹣BE=6﹣2=4,
∴DE===2,
∴GH=.
故选:A.
4.解:过E作EP⊥BC于点P,EQ⊥CD于点Q,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BCD=90°,
∵∠EPM=∠EQN=90°,
∴∠PEQ=90°,
∴∠PEM+∠MEQ=90°,
∵三角形FEG是直角三角形,
∴∠NEF=∠NEQ+∠MEQ=90°,
∴∠PEM=∠NEQ,
∵AC是∠BCD的角平分线,∠EPC=∠EQC=90°,
∴EP=EQ,四边形PCQE是正方形,
在△EPM和△EQN中,
,
∴△EPM≌△EQN(ASA)
∴S△EQN=S△EPM,
∴四边形EMCN的面积等于正方形PCQE的面积,
∵正方形ABCD的边长为2,
∴AC=2,
∵EC=AE,
∴EC=,
∴EP=PC=1,
∴正方形PCQE的面积=EP2=1.
故选:D.
5.解:①如图,连接AC交BD于点O,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,AB=CD,OB=OD,OA=OC,
∵BF=DE,
∴BF﹣OB=DE﹣OD,
即OF=OE,
∴四边形AECF是平行四边形;故①正确;
②∵AE=AF,不能判定△ABE≌△ADF,
∴不能判定四边形AECF是平行四边形;
③∵AE=CF,不能判定△ABE≌△CDF,
∴不能判定四边形AECF是平行四边形;
④∵AB∥CD,
∴∠ABE=∠CDF,
∵∠AEB=∠CFD
在△ABE和△CDF中,
,
∴△ABE≌△CDF(AAS),
∴BE=DF,
∵AO=CO,BO=DO,
∴OE=OF,
∴四边形AECF是平行四边形,故④正确;
⑤AE⊥BD,CF⊥BD,
∴AE∥CF,
∴∠AED=∠CFB,
在△AED和△CBF中,
,
∴△AED≌△CBF(AAS),
∴BF=DE,
∴BF﹣OB=DE﹣OD,
∴OF=OE,
∵OA=OC,
∴四边形AECF是平行四边形;故⑤正确;
∴一定能判定四边形AECF是平行四边形的是①④⑤,共3个,
故选:B.
6.解:∵长方形ABCD,
∴∠A=∠B=90°,
∵点E为AD的中点,AD=8cm,
∴AE=4cm,
设点Q的运动速度为xcm/s,
①经过y秒后,△AEP≌△BQP,则AP=BP,AE=BQ,
,
解得,,
即点Q的运动速度cm/s时能使两三角形全等.
②经过y秒后,△AEP≌△BPQ,则AP=BQ,AE=BP,
,
解得:,
即点Q的运动速度6cm/s时能使两三角形全等.
综上所述,点Q的运动速度或6cm/s时能使两三角形全等.
故选:B.
7.解:∵∠DBC=45°,DE⊥BC,
∴△DEB是等腰直角三角形,
∴BE=DE,
∵BF⊥CD,
∴∠FHD+∠FDH=90°,
∵∠C+∠FDH=90°,
∴∠C=∠FHD,
∵∠C=∠A,∠FHD=∠BHE,
∴∠A=∠BHE,故②正确;
在△BEH和△DEC中,
,
∴△BEH≌△DEC(AAS),
∴EH=EC,
∵H不是DE的中点,
∴BE=DE≠2EC,故①错误;
∵AB=CD,BH=CD,
∴AB=BH,故③正确;
∵∠BHD=90°+∠HBE,∠BDG=90°+∠BDE,
∵∠BDE>∠HBE,
∴∠BDG>∠BHD,故④错误;
∵BF⊥CD,AB∥CD,
∴BF⊥AB,
∴∠ABG=90°,
∴AB2+BG2=AG2,
∵AB=BH,
∴BH2+BG2=AG2,故⑤正确.
∴其中正确的结论有②③⑤,共3个.
故选:C.
8.解:设AB=a,BC=b,BE=c,BF=x,
∴S平行四边形EFGH=S矩形ABCD﹣2(S△BEF+S△AEH)
=ab﹣2[cx+(a﹣c)(b﹣x)]
=ab﹣(cx+ab﹣ax﹣bc+cx)
=ab﹣cx﹣ab+ax+bc﹣cx
=(a﹣2c)x+bc,
∵F为BC上一动点,
∴x是变量,(a﹣2c)是x的系数,
∵平行四边形EFGH的面积不会随点F的位置改变而改变,为固定值,
∴x的系数为0,bc为固定值,
∴a﹣2c=0,
∴a=2c,
∴E是AB的中点,
∴AB=2AE,
故选:C.
9.如图1,点E与点O重合.
∵AD∥OC,
∴∠A=∠BOC=α,
∵∠DPE=α,
∴∠DPE=∠A,即∠DPO=∠A,
∵∠AOD=∠POD,OD=OD,
∴△ADO≌△PDO,
∴PO=AO,PD=AD,
∵∠ADO=∠POD,∠AOD=∠POD,
∴∠ADO=∠AOD,
∴AO=AD,
∴PO=AO=AD=PD,
∴四边形POAD是菱形,即四边形PEAD是菱形,
故乙正确;
由甲的结论可知,当点E与点O重合时,四边形PEAD是菱形,
此时PD=PE,这与α是否等于60°无关,
故丙错误;
由甲的结论可知,当点E与点O重合时,PD=PE,这与锐角α的大小无关,
如图4,即使α=80°,也可能存在PD=PE的情况.
故丁正确.故选:B.
10.解:如图延长EF交BC的延长线于G,取AB的中点H连接FH.
∵AB=2AD,
∴CD=2AD,
∵F是CD的中点,
∴DF=FC,
∴CF=CB,
∴∠CFB=∠CBF,
∵CD∥AB,
∴∠CFB=∠ABF,
∴∠CBF=∠ABF,故A正确,
∵DE∥CG,
∴∠D=∠FCG,
∵DF=FC,∠DFE=∠CFG,
∴△DFE≌△FCG(AAS),
∴FE=FG,
∵BE⊥AD,
∴∠AEB=90°,
∵AD∥BC,
∴∠AEB=∠EBG=90°,
∴BF=EF=FG,故B正确,
∵S△DFE=S△CFG,
∴S四边形DEBC=S△EBG=2S△BEF,故C正确,
∵AH=HB,DF=CF,AB=CD,
∴CF=BH,
∵CF∥BH,
∴四边形BCFH是平行四边形,
∵CF=BC,
∴四边形BCFH是菱形,
∴∠BFC=∠BFH,
∵FE=FB,FH∥AD,BE⊥AD,
∴FH⊥BE,
∴∠BFH=∠EFH=∠DEF,
∴∠EFC=3∠DEF,故D错误,
故选:D.
11.解:如图,过点A作AD⊥x轴于点D,过点B作BE⊥x轴于点E,过点C作CF∥y轴交x轴于点H,过点A作AF∥x轴,交点为F,
则AF⊥CF,得矩形ADHF,延长CA交x轴于点G,
∴HF=AD,AF=HD,
∵点A的坐标是(﹣2,1),点C的纵坐标是4,点B的横坐标为,
∴OD=2,AD=1,CH=4,OE=,
∵四边形AOBC是矩形,
∴OB=AC,AC∥OB,
∴∠CAF=∠CGO=∠BOE,
∵∠AFC=∠OEB=90°,
∴△AFC≌△OEB(AAS),
∴CF=BE,AF=OE=,
∵HF=AD=1,HC=4,
∴CF=BE=CH﹣HF=3,
OH=OD﹣DH=OD﹣AF=2﹣=,
∴HE=OH+OE=+=2,
∴矩形AOBC的面积为:
S梯形BCHE+S梯形ADHC﹣S△BEO﹣S△ADO
=(BE+CH)×EH+(AD+CH)×DH﹣×OE BE﹣AD OD
=(3+4)×2+(1+4)×﹣×3﹣1×2
=4+﹣﹣1
=.
故选:A.
12.解:如图,过点D作DE⊥AB于点E,连接BD,
∵菱形ABCD中,∠ABC=120°,
∴∠DAB=60°,AD=AB=DC=BC,
∴△ADB是等边三角形,
∴∠MAE=30°,
∴AM=2ME,
∵MD=MB,
∴MA+MB+MD=2ME+2DM=2DE,
根据垂线段最短,此时DE最短,即MA+MB+MD最小,
∵菱形ABCD的边长为6,
∴DE===3,
∴2DE=6.
∴MA+MB+MD的最小值是6.
故选:D.
13.解:在△CDF和△BCE中
∴△CDF≌△BCE(SAS)
∴∠CEB=∠CFD
∵∠DCF+∠CFD=90°
∴∠DCF+∠CEB=90°
∴∠EPC=90°
∴①正确;
如图延长CF交BA延长线于点M,
在△CFD和△MFA中
∴△CFD≌△MFA(ASA)
∴CD=MA=AB=a,
∵BP⊥CF
∴AP为Rt△MPB斜边BM上的中线,是斜边的一半,即AP=BM=×2a=a,
∴②正确;
∵CP⊥BE
∴CP×BE=CE×BC=
∵BE===
∴CP===
∴③正确
故选:D.
二.填空题
14.解:∵四边形ACDF是正方形,
∴AC=AF,∠CAF=90°,
∴∠EAC+∠FAB=90°,
∵∠ABF=90°,
∴∠AFB+∠FAB=90°,
∴∠EAC=∠AFB,
在△CAE和△AFB中,
,
∴△CAE≌△AFB,
∴EC=AB=4,
∴阴影部分的面积=×AB×CE=8,
故答案为:8.
15.解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AO=AC=3,DO=BD=2,AC⊥BD,
在Rt△AOD中,AD==,
∴菱形ABCD的周长为4.
故答案为:4.
16.解:连接AC,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BE,AC=BD,且∠ADB=∠CAD=30°,
∴∠E=∠DAE,
又∵BD=CE,
∴CE=CA,
∴∠E=∠CAE,
∵∠CAD=∠CAE+∠DAE,
∴∠E+∠E=30°,即∠E=15°,
故答案为:15.
17.解:如图,连接DE,交AC于P,连接BP,则此时PB+PE的值最小.
∵四边形ABCD是正方形,
∴B、D关于AC对称,
∴PB=PD,
∴PB+PE=PD+PE=DE.
∵BE=2,AE=3BE,
∴AE=6,AB=8,
∴DE==10,
故PB+PE的最小值是10.
故答案为:10.
18.解:如图,作线段AB的垂直平分线交CD延长线于点F,交AB于点M,
过点B作BH⊥CD于点H,
∴△ABF是以AB为底的等腰三角形,
∵MF⊥AB,BH⊥CD,
∴∠FMB=∠BHF=90°,
在菱形ABCD中,CD∥AB,
∴∠ABH=∠BHC=90°,
∴四边形FMBH是矩形,
∴BM=FH,
∵MF垂直平分AB,
∴BM=AB=3,
∴FH=BM=3,
在菱形ABCD中,AB=6,∠C=30°,
∴BC=AB=6,
∴CH=3,
∴CF=CH+FH=3+3,
∵点F与点C关于直线PE对称,
∴CE=CE=.
故答案为:.
19.解:∵AD=AB,∠DAB=90°,
∴把△APD绕点A顺时针旋转90°得到△AFB,AD与AB重合,PA旋转到AF的位置,如图,
∴AP=AF,∠PAF=90°,PD=FB,
∴△APF为等腰直角三角形,
∴∠APF=45°,PF=AP=2,
∴∠BPF=∠APB+∠APF=45°+45°=90°,
在Rt△FBP中,PB=4,PF=2,
∴由勾股定理得FB===2,
∴PD=2,
故答案为:2.
20.解:∵四边形ABMN是矩形,
∴AN=BM=,∠M=∠N=90°,
∵CM=CN,
∴△BMC≌△ANC(SAS),
∴BC=AC=2,
∴AC=2AN,
∴∠ACN=30°,
∵AB∥MN,
∴∠CAB=∠CBA=30°,
①如图1中,当DF⊥AB时,∠ADF=60°,
∵DA=DF,
∴△ADF是等边三角形,
∴∠AFD=60°,
∵∠DFE=∠DAE=30°,
∴EF平分∠AFD,
∴EF⊥AD,此时AE=.
②如图2中,当△AEF是等边三角形时,EF⊥AC,此时EF=.
综上所述,满足条件的EF的值为或.
故答案为:或.
三.解答题
21.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AB∥CD,
∴∠BAE=∠DCF,
∵BE∥DF,
∴∠BEF=∠DFE,
∴∠BEA=∠DFC,
在△BEA和△DFC中,
,
∴△BEA≌△DFC(AAS),
∴BE=DF,
∵BE∥DF,
∴四边形BEDF是平行四边形;
(2)∵△BEA≌△DFC,
∴AE=CF,
∵AE=EF,
∴AE=EF=CF,
∴S△ADE=S△DEF=S△CDF=S△ABE=S△BEF=S△BCF=S△ABC,
∴S△ABF=S△BCE=S△ADF=S△DCE=S△ABC,
∵S△ABC=S平行四边形ABCD,
∴S△ABF=S△BCE=S△ADF=S△DCE=S△ABC=×S平行四边形ABCD,
∴S△ABF=S△BCE=S△ADF=S△DCE=S平行四边形ABCD,
∴图中所有面积等于四边形ABCD的面积的的所有三角形为△ADF,△DCE,△ABF,△BCE.
22.证明:(1)∵四边形ABCD是菱形,
∴CD=CB,∠DCE=∠BCE,
∵CE=CE,
∴△DCE≌△BCE(SAS);
(2)∵四边形ABCD是菱形,
∴DC∥AF,
∴∠CDF=∠AFD,
∵△DCE≌△BCE,
∴∠CDF=∠EBC,
∴∠AFD=∠EBC.
23.(1)证明:如图,∵MN交∠ACB的平分线于点E,交∠ACB的外角平分线于点F,
∴∠2=∠5,∠4=∠6,
∵MN∥BC,
∴∠1=∠5,∠3=∠6,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∴EO=CO,FO=CO,
∴OE=OF;
(2)解:当点O在边AC上运动到AC中点时,四边形AECF是矩形.
理由是:当O为AC的中点时,AO=CO,
∵EO=FO,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵MN交∠ACB的平分线于点E,交∠ACB的外角平分线于点F
∴∠2=∠5,∠4=∠6,
∵2∠2+2∠4=180°,
∴∠2+∠4=90°,
∴∠ECF=90°,
∴平行四边形AECF是矩形.
24.解:(1)DF+CG=CE,理由如下:
∵FH∥DC,AD∥BC,∠BCD=90°,
∴四边形FHCD为矩形,
∴DF=HC,
如图,过点F作FH∥DC交BC于H,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BCD=90°,BC=CD,AD∥BC,
∵FH∥DC,
∴∠FHG=90°,FH=CD,
∵∠BCD=90°,FG⊥BE,
∴∠EBC+∠BEC=90°,∠EBC+∠G=90°,
∴∠G=∠BEC,
在△BEC和△FGH中,
,
∴△BEC≌△FGH(AAS),
∴BE=FG,HG=CE,
∵HG=HC+CG=DF+CG,
∴DF+CG=CE;
(2)如图,连接AE,过点A作AP⊥BE于P,
∵△BEC≌△FGH,
∴BE=FG=3,
∵正方形的边长为2,
∴△ABE的面积=AB AD=×2×2=2,
则×BE×AP=2,即×3×AP=2,
解得,AP=,即点A到直线BE的距离为.(此时点E在CD延长线上).
25.(1)证明:∵矩形ABCD,
∴∠BAF=∠ABE=90°,
∵EF⊥AD,
∴四边形ABEF是矩形,
∵AE平分∠BAD,
∴EF=EB,
∴四边形ABEF是正方形;
(2)∵AE平分∠BAD,
∴∠DAG=∠BAE,
在△AGD和△ABE中,,
∴△AGD≌△ABE(AAS),
∴AB=AG;
(3)∵矩形ABCD,
∴∠BAF=∠ABE=90°,
∵EF⊥AD,
∴四边形ABEF是矩形,
∵AE平分∠BAD,
∴EF=EB,∠BAE=∠DAG=45°,
∴四边形ABEF是正方形;
∴AB=AF=1,
∵△AGD≌△ABE,
∴DG=AB=AF=AG=1,
∴AD=,∠DAG=∠ADG=45°,
∴DF=﹣1,
∵EF⊥AD,
∴∠FDO=∠FOD=45°,
∴DF=FO=﹣1,
∴DO=DF=2﹣.