8.2《特殊的平行四边形》
一、单选题
1.如图,,对角线,交于点O,添加下列条件,能使变为菱形的是( )
A. B. C. D.
2.如图,在平面直角坐标系中, ABC为直角三角形,、两点分别在轴、轴上,轴,∠B=90 ,点的坐标为,将 ABC沿翻折.点落在点位置,交轴于点,则点坐标为( )
A. B. C. D.
3.如图,在平面直角坐标系中,正方形的顶点在轴上,且,,则正方形的面积是( )
A.13 B.28 C.34 D.36
4.如图,在中,用尺规作的平分线,交于点G,若,,则的长为( )
A.10 B.20 C. D.
5.如图,正方形的边长为6,为等腰直角三角形,,,连接、,点为的中点,连接的最小值为( )
A.3 B. C. D.
二、填空题
6.如图,在菱形中,已知,则_______.
7.如图,已知点P是正方形外一点,且,,则的最大值是______.
8.如图,出入相补原理是我国古代数学的重要成就之一,最早是由三国时期数学家刘徽创建.“将一个几何图形,任意切成多块小图形,几何图形的总面积保持不变,等于所分割成的小图形的面积之和”是该原理的重要内容之一,如图,在矩形中,,,对角线与交于点O,点E为边上的一个动点,,,垂足分别为点F,G,则_______.
9.如图,在菱形中,,连接,点分别是上的点,且垂直平分,若,则菱形的面积等于__________.
10.中国结寓意团圆、美满,以独特的东方神韵体现中国人民的智慧和深厚的文化底蕴.如图,小红家有一个菱形中国结装饰,对角线,相交于点,测得,,过点作于点,则的长是______.
11.在长方形中,,,是边上一点,连接,把 BEC沿翻折,点恰好落在边上的处,延长,与的平分线交于点,交于点,则的长度为____
12.如图,正方形中,,点E在边上,且,将 ADE沿对折至,延长交边于点G,连接、.下列结论:①点G是中点;②;③.其中正确的有_______.
三、解答题
13.如图,点O是矩形的对角线的交点,菱形的周长为4,求矩形的面积.
14.如图,在矩形中,于点,点是边上一点,若平分,交于点G,于点F.
(1)求证:;
(2)求证:四边形是菱形.
15.【阅读材料】
老师的问题 如图,在 ABC中,,是 ABC的外角的平分线.求作:矩形,使点,分别在,上. 小张的作法 (1)作的平分线交于点; (2)以为圆心,长为半径画弧,交于点; (3)连接,四边形就是所求作的矩形.
【解答问题】
请根据材料中的信息,证明四边形是矩形.
16.如图,在四边形中,,,对角线,交于点,.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)过点作,过点作,两线交于点,求证:四边形是菱形.
17.如图,在四边形中,,,E为边上一点,,连接、.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若平分,,,求的长.
18.(1)如图,在 ABC中,用无刻度的直尺和圆规作图:作的平分线与的垂直平分线,它们相交于点D.(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)中,若,,且,则的长为 .(如需画草图,请使用备用图)
19.“做数学”可以帮助我们积累数学活动经验.在“三角形”一章学习中,我们曾做过“折纸”的数学活动,它常常能为证明一个命题提供思路和方法.
【操作】
操作①:取一张矩形纸,将边折叠到边上,折痕为,点A的对应点为C.(如图1)
操作②:将折叠到边上,折痕为.(如图2)
(1)填空:如图2中,若与恰好重合,则________;
【思考】
在操作①中,沿剪开,易得一张正方形纸.
操作③:把正方形对折后再展开,折痕为;
操作④:点N在边上,翻折,使得点B落在折痕上的点H处,连接.(如图3)
(2)求证:是等边三角形;
【探究】
操作⑤:把正方形对折后再展开,折痕为:
操作⑥:将沿翻折到位置,延长交于点Q,则点Q是的三等分点.(如图4)
(3)探究:点Q是的三等分点吗?为什么?
20.如图,在矩形中,,为边上一点,点在线段上,且满足,延长交边于点.
(1)若点为的中点,线段的长为________(用含的代数式表示);
(2)连接,若,求证;
(3)当,时,求的最小值.
参考答案
一、单选题
1.D
解:∵四边形是平行四边形,
∴当的一组邻边相等或对角线互相垂直时,能使变为菱形,
逐一对比选项,其中选项D符合对角线相互垂直,A、B、C均不符合.
故选:D.
2.B
解:如图,过点D作轴于点M,作轴于点N,
∴四边形是矩形,
∴,
∵、两点分别在轴、轴上,轴,,点的坐标为,
∴,
由翻折的性质得:,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∴,
设,则,
在中,,
即,
解得:,
∴,
∴点E的坐标为.
故选:B
3.C
解:作轴于.
四边形是正方形,
,,
,,
,
,
在和中,
,
,
,,
,,
,,
,
,
正方形的面积,
故选:C.
4.C
解:由作图痕迹得到平分,,
∴,
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∴,
连接,交于点O,如图,
∵,
而,
∴四边形为菱形,
∴,,,
在中,,
∴.
故选:C.
5.D
解:如图,延长至点G,使,交于点K,连接,设交于点M,过点F作,垂足为点N,则,
∵点为的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵正方形的边长为6,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴ BCE≌ DCG,
∴,,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴当最小时,最小,此时取得最小值,为,
∵,
∴当点B,E,C三点共线时,取得最小值,为3,
此时,
∴的最小值为.
故选:D
二、填空题
6.64
解:∵菱形中,,
∴,
∵菱形中,,
∴,
∴.
故答案为:64.
7.
解:过点B作,使,连接,
根据勾股定理,得,
由三角形的三边关系得,当点A,P,E三点共线时,,此时取最大值,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
即,
∵,
∴,
∴,
∴的最大值是.
故答案为:.
8.
解:连接,
四边形是矩形,
,,,
,,
,
,
,
,
,
故答案为:.
9.
解:如图,连接交于点O,
∵四边形是菱形,,
∴,,,,,
∴是等边三角形,
∴,,
又∵垂直平分,
∴,
∴,,
∴,
∴,,
∴,,
∴,
故答案为:.
10.
解:∵四边形是菱形,
∴,,,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
11.
解:如图,过点作于点,
由翻折可得,
四边形为长方形,
,
为的平分线,,
.
在中,,,
由勾股定理得,.
设,则.
,
即,
.
的长度为.
故答案为:.
12.①③
解:∵正方形中,,,
∴,,
∵ ADE沿对折至,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
设,则,,
在中,,
即,
解得,,
∴,
∴,
即点G是中点,故①正确;
∴,
∴,
又∵,
∴不是等边三角形,
∴,故②错误;
的面积,
∵,
∴,故③正确;
综上所述,正确的结论有①③.
故答案为:①③.
三、解答题
13.解:∵菱形的周长为4,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴矩形的面积.
14.(1)证明:∵四边形是矩形,
∴,
∵平分,,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
(2)证明:∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形.
15.证明:,平分,
,,
,
是 ABC的外角的平分线,
,
,
,
以为圆心,长为半径画弧,交于点,
,
四边形是平行四边形,
又,
四边形是矩形.
16.(1)证明:∵,,
∴四边形是平行四边形,,
∵,
∴,
∴平行四边形是矩形;
(2)证明:∵,,
∴四边形是平行四边形,
由(1)可知,四边形是矩形,
∴,,,
∴,
∴平行四边形是菱形.
17.(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是矩形;
(2)解:由(1)知,四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
18.(1)解:如图,点D即为所求;
(2)解:如图,连接,,过点D作于点E,交的延长线于点F.
∵平分,
∴,
∵点D在线段的垂直平分线上,
∴,
∴(),
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∵,
∴四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
19.(1)解:四边形是矩形,
,
∵折叠,
,,
四边形是正方形,
,,
,
,
,
根据折叠可知,
,
,
故答案为:.
(2)证明:点N在边上,翻折,使得点B落在折痕上的点H处,
,
把正方形对折后再展开,折痕为;
,
,
是等边三角形;
(3)解:设正方形的边长为,
则,
根据折叠可得,,,
则,
连接,如图所示,
在和中,
,
,
,
设,则,
在中,,
,
解得:,
,即点Q是的三等分点.
20.(1)解:∵,点E为的中点,
∴,
故答案为:;
(2)证明:如图,延长、交于点F,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,,
又∵,
∴,
∴;
(3)解:如图,取的中点H,连接、,
∵,
∴,
在中,,
又∵,当B、P、H三点共线时,的值最小,
∴.