第8章《四边形》---三角形的中位线、梯形
一、单选题
1.如图,在 ABC中,D,E分别是边的中点.若,则( ).
A.2 B.3 C.4 D.5
2.下列图形中,对称轴条数最多的是( )
A.等腰直角三角形 B.等腰梯形 C.正方形 D.正三角形
3.如图,在平行四边形中,对角线相交于点,点是的中点,若,则的长为( )
A.4 B.3 C.5 D.6
4.如图,在等腰梯形中,,对角线相交于点,那么以下四个结论:①;②;③;④.其中正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.如图,在四边形中,、是对角线,点、、、分别是、、、边的中点,连接、、、,要使四边形为菱形,则应添加一个条件是( )
A. B.
C.与互相平分 D.
二、填空题
6.如图,在矩形中,,分别是的中点,,则的长为 .
7.如图:中,,,将沿方向平移个单位得到,如图所示,,则阴影部分面积为 .
8.如图,点E、F、G、H分别是四边形边、、、的中点,则下列命题中:①若,则四边形为矩形;②若,则四边形为菱形;③若四边形是平行四边形,则与互相平分;④若四边形是正方形,则与互相垂直且相等.其中是真命题的序号是 .
三、解答题
9.【教材回顾】苏科版八年级上册数学教材第86页“探索三角形中位线定理”,提出如下问题:怎样将一张三角形纸片剪成两部分,使这两部分能拼成一个平行四边形?
【操作】把三角形纸片沿其一条中位线剪成两部分,将 ADE绕点顺时针旋转,就可以把剪开的两部分拼接成一个平行四边形.
【类比操作】过平行四边形纸片的一个顶点,将平行四边形纸片剪成两部分,使这两部分能拼成一个菱形.要求使用无刻度的直尺和圆规在图中作出分割线和拼接线(注:裁剪和拼图过程均无缝隙且不重叠)
【拓展思考】
能否将一张梯形纸片剪成两部分,使这两部分拼成一个菱形吗?
经过深度思考,给出的回答如下: 1.梯形是一组对边平行,另一组对边不平行的四边形;2.并非所有的梯形都可以通过这种方式剪拼成菱形,只有满足一定关系的梯形才可以.
请你通过画图的方式继续探索,画出满足条件的梯形(画必要的分割线和拼接线,画图工具不限,并在图形下方直接写出所画梯形满足的条件)
10.定义:对于一个四边形,我们把依次连接它的各边中点得到的新四边形叫做原四边形的“中点四边形”.如果原四边形的中点四边形是个正方形,我们把这个原四边形叫做“中方四边形”.
概念理解:
(1)下列四边形中一定是“中方四边形”的是 .
A.平行四边形 B.矩形 C.菱形 D.正方形
性质探究:
(2)如图1,四边形是“中方四边形”,观察图形,直接写出关于四边形的对角线的关系:
问题解决:
(3)如图2,以锐角 ABC的两边为边长,分别向外侧作正方形和正方形,连接.求证:四边形是“中方四边形”;
拓展应用:
如图3,已知四边形是“中方四边形”,M,N分别是的中点,
(4)试探索与的数量关系,并说明理由.
11.如图是由小正方形组成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点,图中A,B,C,D都是格点,E是上一点,连接,.仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图,画图过程用虚线表示.
(1)如图1,先在上画一点F,使得;再画点E关于的对称点G;
(2)如图2,若E是中点,先在上画点H,使得;再在,上分别画点M,N,使得四边形是平行四边形.
12.如图,已知四边形中,点E、F、G、H分别是、、、的中点.求证:和互相平分.
13.如图所示,E、F、G、H分别是四边形ABCD各边中点,连接EF、FG、GH、HE,则四边形EFGH为________形.
(1)当四边形满足________条件时,四边形EFGH是菱形.
(2)当四边形满足________条件时,四边形EFGH是矩形.
(3)当四边形满足________条件时,四边形EFGH是正方形.
在横线上填上合适的条件,并说明你所填条件的合理性.
14.如图,在梯形中,,动点P从点A出发沿方向向点D以的速度运动,动点Q从点C开始沿着方向向点B以的速度运动.点P、Q分别从点A和点C同时出发,当其中一点到达端点时,另一点随之停止运动.
(1)若,则 , .
(2)经过多长时间,四边形是平行四边形?
(3)经过多长时间,四边形是矩形?
15.如图,在四边形中,,∠B=90 ,且,,,若动点P从A点出发,以每秒的速度沿线段向点D运动;动点Q从C点出发以每秒的速度沿向B点运动,当P点到达D点时,动点P、Q同时停止运动,设点P、Q同时出发,并运动了t秒,回答下列问题:
(1) ; ; ; ;
(2)当t为多少秒时,四边形成为矩形?请求出t值
(3)当t为多少时,?(直接写出答案即可)
(4)是否存在t,使得是等腰三角形?若存在,请直接写出t的值;若不存在,说明理由.
参考答案
一、单选题
1.C
解:∵在 ABC中,D,E分别是边的中点.
∴是 ABC的中位线,
∴.
故选C.
2.C
A:等腰直角三角形有1条对称轴;
B:等腰梯形有1条对称轴;
C:正方形有4条对称轴;
D:正三角形有3条对称轴;
综上所述正方形对称轴条数最多,
故选:C.
3.A
解:∵四边形是平行四边形,
∴,
又∵点E是的中点,
∴是的中位线,
∴根据三角形的中位线定理可得:,
则.
故选:A.
4.C
解:∵等腰梯形中,,对角线相交于点
∴,①正确;
∵,
∴
∴,
∴,
∴,即,②正确;
和不一定相等,故③错误;
∵
∴
∴
∴,④正确;
故选:C.
5.B
解:∵E、F分别是的中点,
∴,,
同理,
∴四边形是平行四边形.
A、添加,则,
∴出四边形是矩形,无法得出四边形是菱形,故A不符合题意;
B、添加,则,
∴四边形是菱形.故选项B符合题意;
C、添加与互相平分,无法得出四边形是菱形,故C不符合题意;
D、添加,无法得出四边形是菱形,故D不符合题意;
故选:B.
二、填空题
6.
解:∵四边形是矩形,
∴,,
∵,分别是的中点,
∴,
∴,
故答案为:.
7.
解:由平移的性质得,,,,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即.
故答案为:.
8.④
解:∵点 E、F、G、H分别是四边形边边、、、的中点,
∴,,,,,,
∴,,
∴四边形为平行四边形,
①当时,则, 则四边形为菱形,①说法错误;
②当时,则, 则四边形为矩形,②说法错误;
③四边形一定是平行四边形,与不一定互相平分,③说法错误;
④当四边形是正方形时,与互相垂直且相等,④说法正确;
故答案为:④.
三、解答题
9.解:(1)如图,四边形即为所求作的菱形
(2)如图,,四边形即为所求作的菱形.
需满足的条件为:.
10.解:(1)在平行四边形、矩形、菱形、正方形中只有正方形是“中方四边形”,
理由如下:因为正方形的对角线相等且互相垂直,那么有中位线的性质可得四边相等,且一个内角为直角,所以其中点四边形是正方形;
(2),.理由如下:
∵四边形是“中方四边形”,
∴四边形是正方形,
∴,,
∵E,F,G,H分别是,,,的中点,
∴,,,,
∴,.
(3)如图,设四边形的边的中点分别为M、N、R、L,连接交于P,连接交于K,
∵四边形各边中点分别为M、N、R、L,
∴、,,分别是、、、的中位线,
∴,,,,,,,,
∴,,,,
∴四边形是平行四边形,
∵四边形和四边形都是正方形,
∴,,,
∴,
∴,
∴,,
又∵,,
∴,
∴平行四边形是菱形,
∵,
∴.
又∵,,
∴,
∴,
又∵,,
∴.
∴菱形是正方形,即原四边形是“中方四边形”.
(4)如图,记、的中点分别为E、F, 连接
∵四边形是“中方四边形”,M,N分别是,的中点,
∴四边形是正方形,
∴,,
∴,
∵M,F分别是,的中点,
∴,
∴.
11.(1)连接交于点,则点是符合条件的点,连接交于点,连接并延长交于点,则点与点关于对称.
(2)连接交于点,交于N,连接则,连接交于点,连接则四边形是所作四边形.
12.证明:连接、、、,
点E、F、G、H分别是、、、的中点,
、分别是 ABC与的中位线,
,,
,
同理,
四边形为平行四边形,
和互相平分.
13.解:四边形EFGH为平行四边形;
连接AC,BD
∵E、F、G、H分别是四边形ABCD各边中点
∴线段EF、FG、GH、HE分别为△ABC、△BCD、△ACD、△ABD的中位线
∴,,,,
∴,
∴四边形EFGH为平行四边形;
(1)AC=BD,
理由:如图①四边形ABCD的对角线AC=BD,
∵四边形EFGH为平行四边形,且,,
∴EH=GH,
∴平行四边形EFGH为菱形.
(2)AC⊥BD,
理由:如图②四边形ABCD的对角线互相垂直,
∵E、F、G、H分别是四边形ABCD各边中点
∴线段EF、FG、GH、HE分别为△ABC、△BCD、△ACD、△ABD的中位线
∴,,
∵AC⊥BD,
∴EF⊥HE,
∵四边形EFGH为平行四边形.
∴四边形EFGH为矩形.
(3)AC=BD且AC⊥BD,
理由:如图③四边形ABCD的对角线相等且互相垂直,
综合(1)(2)可得四边形EFGH为正方形.
14.(1)解:根据题意得:,,
∴;
故答案为:,
(2)解:设经过,四边形为平行四边形,此时,
所以,
解得:;
即经过,四边形是平行四边形
(3)解:设经过,四边形为矩形,此时,
所以,
解得:,
即经过,四边形是矩形.
15.(1)解:由题意可得,,,
,
,
如图,过点作于点,则四边形是矩形,
,,,
,
,
,
故答案为:;;18;;
(2)解:,,
当时,四边形成为矩形,
,
解得,
即当t为秒时,四边形成为矩形;
(3)解:当时,四边形是平行四边形,此时,
,
解得;
当四边形是等腰梯形时,,
过点作于点,过点作于点,则四边形是矩形,
,,
,
,
,
解得,
综上可知,当t为或秒时,;
(4)解:存在,,4或,
是等腰三角形时,分三种情况讨论:
①当时,如图,过点作于点,
由(1)可知,,,
,,
,
,
解得;
②当时,,
解得;
③当时,如图,
则,,
在中,,
解得,
综上可知,存在使得是等腰三角形,t的值为,4或.