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2025秋北师版九上数学单元目标检测
第一章 特殊平行四边形
得分________ 卷后分________ 评价________
一、选择题(每小题3分,共30分.下列各小题均有四个选项,其中只有一个是正确的)
1.下列说法正确的是(C)
A.矩形的对角线互相垂直 B.菱形的对角互补
C.矩形的四个内角都是直角 D.菱形的对角线相等
2.如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,若AB=6,BC=8,则OA的长为(C)
A.3 B.4 C.5 D.7
3.如图,在正方形ABCD中,延长DC至点E,使DE=DB,连接BE,则∠CBE的度数为(C)
A.10° B.20° C.22.5° D.30°
4.如图,在菱形ABCD中,连接AC,BD,若∠1=20°,则∠2的度数为(C)
A.20° B.60° C.70° D.80°
5.如图,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,AD=CD,DE⊥AC于点E,若AC=6,则BE的长为(C)
A.4 B.3.6 C.3 D.2.4
6.如图, ABCD的对角线AC,BD相交于点O,下列结论中不正确的是(D)
A.当AC⊥BD时,四边形ABCD是菱形
B.当∠BAO=∠DAO时,四边形ABCD是菱形
C.当OA=OB时,四边形ABCD是矩形
D.当AB=AC时,四边形ABCD是菱形
7.如图①,小明用四根相同长度的木条制作了一个正方形学具,测得对角线BD=10 cm,将正方形学具变形为菱形(如图②),且∠ABC=60°,则图②中的对角线BD的长为(B)
A.10 cm B.10 cm C.20 cm D.10 cm
8.如图,在矩形ABCD中,AB=6 cm,对角线AC,BD相交于点O,BE⊥AC于点E,且AE=3CE,则BD的长为(D)
A.3 cm B.6 cm C.6 cm D.12 cm
9.如图,在菱形ABCD中,∠A=110°,E,F分别为边AB和BC的中点,EP⊥CD于点P,则∠FPC的度数为(C)
A.45° B.50° C.55° D.60°
10.如图,在正方形纸片ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,折叠正方形纸片ABCD,使AD落在BD上,点A恰好与BD上的点F重合,展开后,折痕DE分别交AB,AC于点E,G,连接GF,下列结论:①∠FGD=112.5°;②S△AGD=S△OGD;③四边形AEFG是菱形.其中正确的结论有(C)
A.① B.①② C.①③ D.①②③
二、填空题(每小题3分,共15分)
11.如图,在 ABCD中,AB=6,BC=4,将线段AD水平向右平移a个单位长度得到线段EF,若四边形EBCF为菱形,则a的值为__2__.
12.如图,将5个大小相同的正方形置于平面直角坐标系中,若顶点A,B的坐标分别为(3,9),(12,9),则顶点C的坐标为__(15,3)__.
13.如图,在矩形ABCD中,点E在边BC上,F是AE的中点,AB=8,AD=DE=10,则BF的长为__2__.
14.如图,菱形ABCD的面积为120 cm2,正方形AECF的面积为72 cm2,则菱形ABCD的边长为__2__cm.
15.如图,在矩形ABCD中,AB=10,BC=8,E为BC边上的一点,将△CDE沿DE翻折,使得点C恰好落在AB边上的点F处,则BE=__3__;若P,Q分别为DE,CD上的动点,则PC+PQ的最小值为__8__.
【解析】∵∠A=90°,AD=BC=8,DF=CD=AB=10,∴AF==6,∴BF=AB-AF=4.又∵在Rt△BEF中,BE2+BF2=EF2=CE2=(BC-BE)2,∴BE2+42=(8-BE)2,解得BE=3;如图,连接FP,FQ,过点F作FQ′⊥CD于点Q′,则由翻折的性质可得PC=PF,∴PC+PQ=PF+PQ≥FQ≥FQ′=AD=8.
三、解答题(本大题共8个小题,共75分)
16.(8分)如图,在菱形ABCD中,E,F分别是AB,AD的中点,连接BF,DE.求证:BF=DE.
证明:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD.又∵E,F分别是AB,AD的中点,∴AE=AB,AF=AD,∴AE=AF.又∵∠BAF=∠DAE,∴△BAF≌△DAE(SAS),∴BF=DE
17.(8分)如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AE⊥BD于点E,BF⊥AC于点F.求证:BE=AF.
证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AC=BD,OA=OC=AC,OB=OD=BD,∴OA=OC=OB=OD.又∵AE⊥BD,BF⊥AC,∴∠AEO=∠BFO=90°.又∵∠AOE=∠BOF,∴△AOE≌△BOF(AAS),∴OE=OF,∴OB+OE=OA+OF,即BE=AF
18.(8分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,D为AC的中点,AD=BC.过点D作DE⊥AC且DE=CD,连接BE.求证:四边形BCDE是正方形.
证明:∵D为AC的中点,∴AD=CD.又∵AD=BC,DE=CD,∴BC=CD=DE.又∵∠C=90°,DE⊥AC,∴∠ADE=90°=∠C,∴DE∥CB,∴四边形BCDE是平行四边形.又∵∠C=90°,∴ BCDE是矩形.又∵BC=CD,∴矩形BCDE是正方形
19.(9分)如图,已知△ABC.
(1)请用无刻度的直尺和圆规分别在AB,BC,AC边上取点D,E,F,使得四边形ADEF是菱形(保留作图痕迹,不写作法);
(2)若AD=13,AE=24,求菱形ADEF的面积.
解:(1)点D,E,F的位置如图所示
(2)设AE,DF交于点O.∵由(1)知四边形ADEF是菱形,∴AE⊥DF,OA=AE=×24=12,DF=2OD,∴OD===5,∴DF=2OD=10,∴S菱形ADEF=AE·DF=×24×10=120
20.(10分)如图,在正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,且AE=AF.
(1)求证:CE=CF;
(2)连接AC交EF于点O,延长OC至点G,使OG=OA,连接EG,FG,四边形AEGF是什么特殊四边形?请证明你的结论.
解:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD,∠B=∠D=90°.在Rt△ABE和Rt△ADF中,∵∴Rt△ABE≌Rt△ADF(HL),∴BE=DF,∴BC-BE=CD-DF,即CE=CF
(2)四边形AEGF是菱形.证明:∵AE=AF,由(1)知CE=CF,∴AC垂直平分线段EF,∴AC⊥EF,OE=OF.又∵OA=OG,∴四边形AEGF是平行四边形.又∵AG⊥EF,∴ AEGF是菱形
21.(10分)如图,点E,F分别在△ABC的内、外角平分线上,且AE⊥CE,AF⊥CF.
(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.
解:(1)证明:∵射线CE,CF分别是△ABC的内、外角平分线,∴∠ACE=∠ACB,∠ACF=∠ACD,∴∠ECF=∠ACE+∠ACF=(∠ACB+∠ACD)=×180°=90°.又∵AE⊥CE,AF⊥CF,∴∠E=∠F=90°,∴四边形AECF是矩形
(2)当△ABC满足∠ACB=90°时,四边形AECF是正方形.理由如下:∵∠ACE=∠ACB=45°,∴∠EAC=90°-∠ACE=45°=∠ACE,∴AE=CE.又∵四边形AECF是矩形,∴四边形AECF是正方形
22.(10分)如图,矩形EFGH的顶点E,G分别在菱形ABCD的边AD,BC上,顶点F,H在菱形ABCD的对角线BD上.
(1)求证:BG=DE;
(2)若E为AD的中点,FH=2,求菱形ABCD的周长.
解:(1)证明:∵四边形EFGH是矩形,∴EH=FG,EH∥FG,∴∠GFH=∠EHF,∴∠BFG=∠DHE.又∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC,∴∠GBF=∠EDH,∴△BGF≌△DEH(AAS),∴BG=DE
(2)连接EG.∵四边形EFGF是矩形,∴EG=FH=2.∵四边形ABCD是菱形,∴AD=BC,AD∥BC,∴AE∥BG.又∵E为AD的中点,∴AE=ED=BG,∴四边形ABGE是平行四边形,∴AB=EG=2,∴菱形ABCD的周长为4×2=8
23.(12分)综合与实践
综合与实践课上,老师让同学们以“正方形的折叠”为主题开展数学活动.
(1)操作判断
操作一:折叠正方形纸片ABCD,使顶点A落在边CD上的点P处,得到折痕EF(如图①),把纸片展平;
操作二:折叠正方形纸片ABCD,使顶点B也落在边CD上的点P处,得到折痕GH,GH与EF交于点O,连接OA,OB,OP(如图②).
根据以上操作,直接写出图②中与线段OP相等的两条线段:________________________________________________________________________;
(2)探究发现
把图②中的纸片展平得到图③,通过观察发现无论点P在线段CD上的任何位置,线段OG与线段OH始终相等,请直接用第一问发现的结论写出完整的证明过程;
(3)拓展应用
已知正方形纸片ABCD的边长为18 cm,在以上探究过程中,当点O到AB的距离是7 cm时,求线段CP的长.
解:(1)OA,OB 【解析】如答图①,连接AP,BP,根据折叠的性质可知EF垂直平分AP,GH垂直平分BP,∴OA=OP,OB=OP,∴OA=OB=OP
(2)证明:如答图②,过点O作MN⊥AD于点M,交BC于点N,则∠AMO=90°.又∵四边形ABCD是正方形,∴∠BAD=∠ABC=90°,∴四边形ABNM是矩形,∴AM=BN,∠BNO=90°.又∵OA=OB,∴Rt△OAM≌Rt△OBN(HL),∴OM=ON.又∵∠GOM=∠HON,∠GMO=∠HNO=90°,∴△GMO≌△HNO(ASA),∴OG=OH
(3)如答图③,过点O作KQ⊥AB于点Q,交CD于点K,则∠AQK=90°,OQ=7 cm.又∵OA=OB,OQ⊥AB,∴AQ=BQ=AB=×18=9(cm),∴OB===(cm),OP=OA=OB= cm.又∵四边形ABCD是正方形,∴AB∥CD,∠C=90°,∴∠CKQ=∠AQK=90°,∴四边形BCKQ是矩形,∴CK=BQ=9 cm,KQ=BC=18 cm,∴KO=KQ-OQ=18-7=11(cm),∴KP===3(cm).分如下两种情况讨论:①当点P在点K的右侧时,则CP=KC-KP=9-3=6(cm);②当点P在点K的左侧时,记此时的点P为点P′,则P′C=CK+KP′=9+3=12(cm).综上所述,线段CP的长度为6 cm或12 cm
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第一章 特殊平行四边形
得分________ 卷后分________ 评价________
一、选择题(每小题3分,共30分.下列各小题均有四个选项,其中只有一个是正确的)
1.下列说法正确的是(C)
A.矩形的对角线互相垂直 B.菱形的对角互补
C.矩形的四个内角都是直角 D.菱形的对角线相等
2.如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,若AB=6,BC=8,则OA的长为(C)
A.3 B.4 C.5 D.7
3.如图,在正方形ABCD中,延长DC至点E,使DE=DB,连接BE,则∠CBE的度数为(C)
A.10° B.20° C.22.5° D.30°
4.如图,在菱形ABCD中,连接AC,BD,若∠1=20°,则∠2的度数为(C)
A.20° B.60° C.70° D.80°
5.如图,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,AD=CD,DE⊥AC于点E,若AC=6,则BE的长为(C)
A.4 B.3.6 C.3 D.2.4
6.如图, ABCD的对角线AC,BD相交于点O,下列结论中不正确的是(D)
A.当AC⊥BD时,四边形ABCD是菱形
B.当∠BAO=∠DAO时,四边形ABCD是菱形
C.当OA=OB时,四边形ABCD是矩形
D.当AB=AC时,四边形ABCD是菱形
7.如图①,小明用四根相同长度的木条制作了一个正方形学具,测得对角线BD=10 cm,将正方形学具变形为菱形(如图②),且∠ABC=60°,则图②中的对角线BD的长为(B)
A.10 cm B.10 cm C.20 cm D.10 cm
8.如图,在矩形ABCD中,AB=6 cm,对角线AC,BD相交于点O,BE⊥AC于点E,且AE=3CE,则BD的长为(D)
A.3 cm B.6 cm C.6 cm D.12 cm
9.如图,在菱形ABCD中,∠A=110°,E,F分别为边AB和BC的中点,EP⊥CD于点P,则∠FPC的度数为(C)
A.45° B.50° C.55° D.60°
10.如图,在正方形纸片ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,折叠正方形纸片ABCD,使AD落在BD上,点A恰好与BD上的点F重合,展开后,折痕DE分别交AB,AC于点E,G,连接GF,下列结论:①∠FGD=112.5°;②S△AGD=S△OGD;③四边形AEFG是菱形.其中正确的结论有(C)
A.① B.①② C.①③ D.①②③
二、填空题(每小题3分,共15分)
11.如图,在 ABCD中,AB=6,BC=4,将线段AD水平向右平移a个单位长度得到线段EF,若四边形EBCF为菱形,则a的值为__2__.
12.如图,将5个大小相同的正方形置于平面直角坐标系中,若顶点A,B的坐标分别为(3,9),(12,9),则顶点C的坐标为__(15,3)__.
13.如图,在矩形ABCD中,点E在边BC上,F是AE的中点,AB=8,AD=DE=10,则BF的长为__2__.
14.如图,菱形ABCD的面积为120 cm2,正方形AECF的面积为72 cm2,则菱形ABCD的边长为__2__cm.
15.如图,在矩形ABCD中,AB=10,BC=8,E为BC边上的一点,将△CDE沿DE翻折,使得点C恰好落在AB边上的点F处,则BE=__3__;若P,Q分别为DE,CD上的动点,则PC+PQ的最小值为__8__.
【解析】∵∠A=90°,AD=BC=8,DF=CD=AB=10,∴AF==6,∴BF=AB-AF=4.又∵在Rt△BEF中,BE2+BF2=EF2=CE2=(BC-BE)2,∴BE2+42=(8-BE)2,解得BE=3;如图,连接FP,FQ,过点F作FQ′⊥CD于点Q′,则由翻折的性质可得PC=PF,∴PC+PQ=PF+PQ≥FQ≥FQ′=AD=8.
三、解答题(本大题共8个小题,共75分)
16.(8分)如图,在菱形ABCD中,E,F分别是AB,AD的中点,连接BF,DE.求证:BF=DE.
证明:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD.又∵E,F分别是AB,AD的中点,∴AE=AB,AF=AD,∴AE=AF.又∵∠BAF=∠DAE,∴△BAF≌△DAE(SAS),∴BF=DE
17.(8分)如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AE⊥BD于点E,BF⊥AC于点F.求证:BE=AF.
证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AC=BD,OA=OC=AC,OB=OD=BD,∴OA=OC=OB=OD.又∵AE⊥BD,BF⊥AC,∴∠AEO=∠BFO=90°.又∵∠AOE=∠BOF,∴△AOE≌△BOF(AAS),∴OE=OF,∴OB+OE=OA+OF,即BE=AF
18.(8分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,D为AC的中点,AD=BC.过点D作DE⊥AC且DE=CD,连接BE.求证:四边形BCDE是正方形.
证明:∵D为AC的中点,∴AD=CD.又∵AD=BC,DE=CD,∴BC=CD=DE.又∵∠C=90°,DE⊥AC,∴∠ADE=90°=∠C,∴DE∥CB,∴四边形BCDE是平行四边形.又∵∠C=90°,∴ BCDE是矩形.又∵BC=CD,∴矩形BCDE是正方形
19.(9分)如图,已知△ABC.
(1)请用无刻度的直尺和圆规分别在AB,BC,AC边上取点D,E,F,使得四边形ADEF是菱形(保留作图痕迹,不写作法);
(2)若AD=13,AE=24,求菱形ADEF的面积.
解:(1)点D,E,F的位置如图所示
(2)设AE,DF交于点O.∵由(1)知四边形ADEF是菱形,∴AE⊥DF,OA=AE=×24=12,DF=2OD,∴OD===5,∴DF=2OD=10,∴S菱形ADEF=AE·DF=×24×10=120
20.(10分)如图,在正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,且AE=AF.
(1)求证:CE=CF;
(2)连接AC交EF于点O,延长OC至点G,使OG=OA,连接EG,FG,四边形AEGF是什么特殊四边形?请证明你的结论.
解:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD,∠B=∠D=90°.在Rt△ABE和Rt△ADF中,∵∴Rt△ABE≌Rt△ADF(HL),∴BE=DF,∴BC-BE=CD-DF,即CE=CF
(2)四边形AEGF是菱形.证明:∵AE=AF,由(1)知CE=CF,∴AC垂直平分线段EF,∴AC⊥EF,OE=OF.又∵OA=OG,∴四边形AEGF是平行四边形.又∵AG⊥EF,∴ AEGF是菱形
21.(10分)如图,点E,F分别在△ABC的内、外角平分线上,且AE⊥CE,AF⊥CF.
(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.
解:(1)证明:∵射线CE,CF分别是△ABC的内、外角平分线,∴∠ACE=∠ACB,∠ACF=∠ACD,∴∠ECF=∠ACE+∠ACF=(∠ACB+∠ACD)=×180°=90°.又∵AE⊥CE,AF⊥CF,∴∠E=∠F=90°,∴四边形AECF是矩形
(2)当△ABC满足∠ACB=90°时,四边形AECF是正方形.理由如下:∵∠ACE=∠ACB=45°,∴∠EAC=90°-∠ACE=45°=∠ACE,∴AE=CE.又∵四边形AECF是矩形,∴四边形AECF是正方形
22.(10分)如图,矩形EFGH的顶点E,G分别在菱形ABCD的边AD,BC上,顶点F,H在菱形ABCD的对角线BD上.
(1)求证:BG=DE;
(2)若E为AD的中点,FH=2,求菱形ABCD的周长.
解:(1)证明:∵四边形EFGH是矩形,∴EH=FG,EH∥FG,∴∠GFH=∠EHF,∴∠BFG=∠DHE.又∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC,∴∠GBF=∠EDH,∴△BGF≌△DEH(AAS),∴BG=DE
(2)连接EG.∵四边形EFGF是矩形,∴EG=FH=2.∵四边形ABCD是菱形,∴AD=BC,AD∥BC,∴AE∥BG.又∵E为AD的中点,∴AE=ED=BG,∴四边形ABGE是平行四边形,∴AB=EG=2,∴菱形ABCD的周长为4×2=8
23.(12分)综合与实践
综合与实践课上,老师让同学们以“正方形的折叠”为主题开展数学活动.
(1)操作判断
操作一:折叠正方形纸片ABCD,使顶点A落在边CD上的点P处,得到折痕EF(如图①),把纸片展平;
操作二:折叠正方形纸片ABCD,使顶点B也落在边CD上的点P处,得到折痕GH,GH与EF交于点O,连接OA,OB,OP(如图②).
根据以上操作,直接写出图②中与线段OP相等的两条线段:________________________________________________________________________;
(2)探究发现
把图②中的纸片展平得到图③,通过观察发现无论点P在线段CD上的任何位置,线段OG与线段OH始终相等,请直接用第一问发现的结论写出完整的证明过程;
(3)拓展应用
已知正方形纸片ABCD的边长为18 cm,在以上探究过程中,当点O到AB的距离是7 cm时,求线段CP的长.
解:(1)OA,OB 【解析】如答图①,连接AP,BP,根据折叠的性质可知EF垂直平分AP,GH垂直平分BP,∴OA=OP,OB=OP,∴OA=OB=OP
(2)证明:如答图②,过点O作MN⊥AD于点M,交BC于点N,则∠AMO=90°.又∵四边形ABCD是正方形,∴∠BAD=∠ABC=90°,∴四边形ABNM是矩形,∴AM=BN,∠BNO=90°.又∵OA=OB,∴Rt△OAM≌Rt△OBN(HL),∴OM=ON.又∵∠GOM=∠HON,∠GMO=∠HNO=90°,∴△GMO≌△HNO(ASA),∴OG=OH
(3)如答图③,过点O作KQ⊥AB于点Q,交CD于点K,则∠AQK=90°,OQ=7 cm.又∵OA=OB,OQ⊥AB,∴AQ=BQ=AB=×18=9(cm),∴OB===(cm),OP=OA=OB= cm.又∵四边形ABCD是正方形,∴AB∥CD,∠C=90°,∴∠CKQ=∠AQK=90°,∴四边形BCKQ是矩形,∴CK=BQ=9 cm,KQ=BC=18 cm,∴KO=KQ-OQ=18-7=11(cm),∴KP===3(cm).分如下两种情况讨论:①当点P在点K的右侧时,则CP=KC-KP=9-3=6(cm);②当点P在点K的左侧时,记此时的点P为点P′,则P′C=CK+KP′=9+3=12(cm).综上所述,线段CP的长度为6 cm或12 cm
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