第一章 特殊平行四边形
(时间:120分钟 满分:120分)
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(本大题共10个小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.下列结论中,菱形具有而矩形不一定具有的性质是( )
A.对角线相等 B.对角线互相平分
C.对角线互相垂直 D.对边相等且平行
2.如图,菱形ABCD的周长是20,对角线AC,BD相交于点O.若BD=6,则菱形ABCD的面积是( )
A.6 B.12
C.24 D.48
3.如图,在正方形ABCD的外侧作等边三角形ADE,连接BE,则∠AEB的度数为( )
A.45° B.15°
C.10° D.125°
4.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,过点A作AH⊥BC于点H,连接OH.若OB=4,S菱形ABCD=24,则OH的长为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
5.如图,在矩形ABCD中,BC=8,CD=6,将△BCD沿对角线BD翻折,使点C落在点C′处,BC′交AD于点E,则△BDE的面积为( )
A. C.21 D.24
6.如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,EO⊥AC于点O,交BC于点E.若△ABE的周长为8,AB=3,则AD的长为( )
A.2 B.5.5 C.5 D.4
7.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点P为斜边AB上一动点,过点P作PE⊥AC于点E,PF⊥BC于点F,连接EF,则线段EF的最小值为( )
A.1.2 B.2.4
C.2.5 D.4.8
8.如图,已知点O是矩形ABCD的对角线的交点,∠AOB=60°,作DE∥AC,CE∥BD,DE,CE相交于点E.若四边形OCED的周长是20,则BC等于( )
A.5 B.5
C.10 D.10
9.如图,点P是矩形ABCD的边上一动点,矩形两边AB,BC的长分别为15和20,那么点P到矩形两条对角线AC和BD的距离之和是( )
A.6 B.12
C.24 D.不能确定
10.如图,∠AOB=90°,OC平分∠AOB,PE⊥OA于点E,PF⊥OC于点F,PG⊥OB于点G,则的值是( )
A.1 B.2
C.
第Ⅱ卷(非选择题 共80分)
二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分)
11.若某个菱形的两条对角线的长度分别为3和4,则该菱形的周长为 .
12.如图,已知正方形ABCD的边长为4,则图中阴影部分的面积为 .
第12题图
13.如图,在Rt△ABC中,CD是斜边AB上的中线,∠A=20°,则∠BCD= .(填度数)
第13题图
14.如图,矩形ABCD≌矩形EFGB,点C在BG上,连接DF,H为DF的中点.若AB=10,BC=6,则CH的长为 .
15.如图,将正方形OEFG放在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点E的坐标为(2,3),则点F的坐标为 .
16.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A,C的坐标分别为(10,0),(0,3),D是OA的中点,点P在BC上运动.当△ODP是腰长为5的等腰三角形时,点P的坐标为 .
三、解答题(本大题共6个小题,共56分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(8分)如图,在四边形ABCD中,AB=4 cm,BC=3 cm,AD=12 cm,以CD为边在四边形ABCD外部作面积为的正方形CDEF,∠ABC=90°.
(1)连接AC,求AC和CD的长;
(2)求四边形ABCD的面积.
18.(8分)如图,在四边形ABCD中,AB∥DC,AB=AD,对角线AC,BD相交于点O,AC平分∠BAD,过点C作CE⊥AB交AB的延长线于点E,连接OE.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)若AB=,BD=2,求OE的长.
19.(8分)如图,在 ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,∠OBC=∠OCB.
(1)求证: ABCD是矩形;
(2)请添加一个条件,使四边形ABCD是正方形.
20.(10分)如图,G是正方形ABCD对角线CA的延长线上任意一点,以线段AG为边作正方形AEFG,线段EB和GD相交于点H.
(1)求证:EB=GD;
(2)判断EB与GD的位置关系,并说明理由.
21.(10分)如图,在正方形ABCD中,AB=4,点E是对角线AC上的一点,连接DE,过点E作EF⊥ED,交AB于点F,以DE,EF为邻边作矩形DEFG,连接AG.
(1)求证:四边形DEFG是正方形;
(2)求AE+AG的值.
22.(12分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,过点C的直线MN∥AB,D为边AB上一点,过点D作DE⊥BC,交直线MN于点E,垂足为F,连接CD,BE.
(1)求证:CE=AD;
(2)当D为AB的中点时,四边形BECD是什么特殊四边形?请说明理由.
(3)若D为AB的中点,则当∠A的度数满足什么条件时,四边形BECD是正方形?请说明理由.
第一章 特殊平行四边形
(时间:120分钟 满分:120分)
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(本大题共10个小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.下列结论中,菱形具有而矩形不一定具有的性质是( C )
A.对角线相等 B.对角线互相平分
C.对角线互相垂直 D.对边相等且平行
2.如图,菱形ABCD的周长是20,对角线AC,BD相交于点O.若BD=6,则菱形ABCD的面积是( C )
A.6 B.12
C.24 D.48
3.如图,在正方形ABCD的外侧作等边三角形ADE,连接BE,则∠AEB的度数为( B )
A.45° B.15°
C.10° D.125°
4.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,过点A作AH⊥BC于点H,连接OH.若OB=4,S菱形ABCD=24,则OH的长为( A )
A.3 B.4
C.5 D.6
5.如图,在矩形ABCD中,BC=8,CD=6,将△BCD沿对角线BD翻折,使点C落在点C′处,BC′交AD于点E,则△BDE的面积为( A )
A. C.21 D.24
6.如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,EO⊥AC于点O,交BC于点E.若△ABE的周长为8,AB=3,则AD的长为( C )
A.2 B.5.5 C.5 D.4
7.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点P为斜边AB上一动点,过点P作PE⊥AC于点E,PF⊥BC于点F,连接EF,则线段EF的最小值为( D )
A.1.2 B.2.4
C.2.5 D.4.8
8.如图,已知点O是矩形ABCD的对角线的交点,∠AOB=60°,作DE∥AC,CE∥BD,DE,CE相交于点E.若四边形OCED的周长是20,则BC等于( B )
A.5 B.5
C.10 D.10
9.如图,点P是矩形ABCD的边上一动点,矩形两边AB,BC的长分别为15和20,那么点P到矩形两条对角线AC和BD的距离之和是( B )
A.6 B.12
C.24 D.不能确定
10.如图,∠AOB=90°,OC平分∠AOB,PE⊥OA于点E,PF⊥OC于点F,PG⊥OB于点G,则的值是( C )
A.1 B.2
C.
第Ⅱ卷(非选择题 共80分)
二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分)
11.若某个菱形的两条对角线的长度分别为3和4,则该菱形的周长为 10 .
12.如图,已知正方形ABCD的边长为4,则图中阴影部分的面积为 8 .
第12题图
13.如图,在Rt△ABC中,CD是斜边AB上的中线,∠A=20°,则∠BCD= 70° .(填度数)
第13题图
14.如图,矩形ABCD≌矩形EFGB,点C在BG上,连接DF,H为DF的中点.若AB=10,BC=6,则CH的长为 2 .
15.如图,将正方形OEFG放在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点E的坐标为(2,3),则点F的坐标为 (-1,5) .
16.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A,C的坐标分别为(10,0),(0,3),D是OA的中点,点P在BC上运动.当△ODP是腰长为5的等腰三角形时,点P的坐标为 (1,3)或(4,3)或(9,3) .
三、解答题(本大题共6个小题,共56分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(8分)如图,在四边形ABCD中,AB=4 cm,BC=3 cm,AD=12 cm,以CD为边在四边形ABCD外部作面积为的正方形CDEF,∠ABC=90°.
(1)连接AC,求AC和CD的长;
(2)求四边形ABCD的面积.
解:(1)∵AB=4 cm,BC=3 cm,∠ABC=90°,
∴AC===5(cm).
∵正方形CDEF的面积为169 cm2,
∴CD==13(cm).
(2)∵AD=12 cm,且122+52=132,
∴AD2+AC2=CD2.
∴∠CAD=90°.
∴四边形ABCD的面积为AB·BC+AD·AC=×4×3+×12×5=36(cm2).
18.(8分)如图,在四边形ABCD中,AB∥DC,AB=AD,对角线AC,BD相交于点O,AC平分∠BAD,过点C作CE⊥AB交AB的延长线于点E,连接OE.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)若AB=,BD=2,求OE的长.
(1)证明:∵AB∥CD,
∴∠OAB=∠DCA.
∵AC平分∠BAD,
∴∠OAB=∠DAC.
∴∠DCA=∠DAC.
∴CD=AD=AB.
∵AB∥CD,
∴四边形ABCD是平行四边形.
∵AD=AB,∴四边形ABCD是菱形.
(2)解:由(1)知四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC,BD⊥AC.
∵CE⊥AB,∴OE=OA=OC.
∵BD=2,∴OB=BD=1.
在Rt△AOB中,∵AB=,OB=1,
∴OA==2.∴OE=OA=2.
19.(8分)如图,在 ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,∠OBC=∠OCB.
(1)求证: ABCD是矩形;
(2)请添加一个条件,使四边形ABCD是正方形.
(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,OB=OD.
∵∠OBC=∠OCB,∴OB=OC.
∴AC=BD.
∴ ABCD是矩形.
(2)解:AB=AD(或AC⊥BD,答案不唯一).理由如下:
∵四边形ABCD是矩形,AB=AD,
∴四边形ABCD是正方形.
20.(10分)如图,G是正方形ABCD对角线CA的延长线上任意一点,以线段AG为边作正方形AEFG,线段EB和GD相交于点H.
(1)求证:EB=GD;
(2)判断EB与GD的位置关系,并说明理由.
(1)证明:∵四边形EFGA和四边形ABCD是正方形,
∴AG=AE,AB=AD,∠DAB=∠GAE=90°.
∴∠GAD=90°+∠EAD,∠EAB=90°+∠EAD.
∴∠GAD=∠EAB.
在△GAD和△EAB中,
∴△GAD≌△EAB(SAS).
∴EB=GD.
(2)解:EB⊥GD.理由如下:
如图,AD,BE的交点记作点M.
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠DAB=90°.
∴∠AMB+∠ABM=90°.
由(1)知△GAD≌△EAB,
∴∠GDA=∠EBA.
∵∠DMH=∠AMB,
∴∠HDM+∠DMH=∠ABM+∠AMB=90°.
∴∠DHM=180°-(∠HDM+∠DMH)=180°-90°=90°.
∴EB⊥GD.
21.(10分)如图,在正方形ABCD中,AB=4,点E是对角线AC上的一点,连接DE,过点E作EF⊥ED,交AB于点F,以DE,EF为邻边作矩形DEFG,连接AG.
(1)求证:四边形DEFG是正方形;
(2)求AE+AG的值.
(1)证明:如图,过点E分别作EM⊥AD于点M,EN⊥AB于点N.
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠EAD=∠EAB.
∵EM⊥AD于点M,EN⊥AB于点N,
∴EM=EN.
又∵∠EMA=∠ENA=∠DAB=90°,
∴四边形ANEM是正方形.
∵EF⊥DE,
∴∠DEF=∠MEN=90°.
∴∠DEM=∠FEN.
又∵∠EMD=∠ENF=90°,EM=EN,
∴△EMD≌△ENF(ASA).
∴ED=EF.
∵四边形DEFG是矩形,
∴四边形DEFG是正方形.
(2)解:∵四边形DEFG是正方形,四边形ABCD是正方形,
∴DG=DE,DC=DA=AB=4,∠GDE=∠ADC=90°.
∴∠ADG=∠CDE.
∴△ADG≌△CDE(SAS).∴AG=CE.
∴AE+AG=AE+CE=AC=AD=4.
22.(12分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,过点C的直线MN∥AB,D为边AB上一点,过点D作DE⊥BC,交直线MN于点E,垂足为F,连接CD,BE.
(1)求证:CE=AD;
(2)当D为AB的中点时,四边形BECD是什么特殊四边形?请说明理由.
(3)若D为AB的中点,则当∠A的度数满足什么条件时,四边形BECD是正方形?请说明理由.
(1)证明:∵DE⊥BC,
∴∠DFB=90°.
∵∠ACB=90°,
∴∠ACB=∠DFB.
∴AC∥DE.
∵MN∥AB,即CE∥AD,
∴四边形ADEC是平行四边形.
∴CE=AD.
(2)解:四边形BECD是菱形.理由如下:
∵D为AB的中点,∴AD=BD.
∵CE=AD,∴BD=CE.
∵BD∥CE,
∴四边形BECD是平行四边形.
∵DE⊥BC,
∴四边形BECD是菱形.
(3)解:当∠A=45°时,四边形BECD是正方形.理由如下:
∵∠ACB=90°,∠A=45°,
∴∠ABC=∠A=45°.
∴AC=BC.
∵D为AB的中点,
∴CD⊥AB.
∴∠CDB=90°.
∵四边形BECD是菱形,
∴菱形BECD是正方形,
即当∠A=45°时,四边形BECD是正方形.
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