备考2019中考数学高频考点剖析
专题二十 平面几何之和平行四边形问题
考点扫描☆聚焦中考
平行四边形问题,是每年中考的必考内容之一,考查的知识点包括平行四边形的性质和平行四边形的判定两方面,总体来看,难度系数低,以选择填空为主,也有少量的解析题。解析题主要以简单的证明为主。结合近几年来,特别是2017、2018年全国各地中考的实例和2019年名校中考模拟试题,我们从三个方面进行平行四边形问题的探讨:
(1)平行四边形的性质;
(2)平行四边形的判定;
(3)平行四边形的综合应用.
考点剖析☆典型例题
例1如图,在△ABC中,BD、CE是△ABC的中线,BD与CE相交于点O,点F、G分别是BO、CO的中点,连接AO.若AO=6cm,BC=8cm,则四边形DEFG的周长是( )
A. 14cm B. 18cm C. 24cm D. 28cm
例2(2019杭州萧山区模拟)如图,?ABCD的对角线AC、BD交于点O,DE平分∠ADC交AB于点E,∠BCD=60°,AD=AB,连接OE.下列结论:①S?ABCD=AD?BD;②DB平分∠CDE;③AO=DE;④S△ADE=5S△OFE,其中正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
例3图1,图2都是8×8的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,每个小正方形的边长均为1,在每个正方形网格中标注了6个格点,这6个格点简称为标注点.
(1)请在图1,图2中,以4个标注点为顶点,各画一个平行四边形(两个平行四边形不全等);
(2)图2中所画的平行四边形的面积为 .
例4(2018·云南省曲靖)如图:在平行四边形ABCD的边AB,CD上截取AF,CE,使得AF=CE,连接EF,点M,N是线段EF上两点,且EM=FN,连接AN,CM.
(1)求证:△AFN≌△CEM;
(2)若∠CMF=107°,∠CEM=72°,求∠NAF的度数.
例5在线段AB的同侧作射线AM和BN,若∠MAB与∠NBA的平分线分别交射线BN,AM于点E,F,AE和BF交于点P.如图,点点同学发现当射线AM,BN交于点C;且∠ACB=60°时,有以下两个结论:
①∠APB=120°;②AF+BE=AB.
那么,当AM∥BN时:
(1)点点发现的结论还成立吗?若成立,请给予证明;若不成立,请求出∠APB的度数,写出AF,BE,AB长度之间的等量关系,并给予证明;
(2)设点Q为线段AE上一点,QB=5,若AF+BE=16,四边形ABEF的面积为32,求AQ的长.
考点过关☆专项突破
类型一 平行四边形的性质
1. 如图,在?ABCD中,用直尺和圆规作∠BAD的平分线AG交BC于点E,若BF=6,AB=4,则AE的长为(?? )
A.????????B.?2 ??C.?3 ??????D.?4
2. 如图,四边形ABCD是平行四边形,用直尺和圆规作∠BAD的平分线AG交BC于点E,若BF=6,AB=5,则∠AEB的正切值为(?? )
A.????? B.?????? C.????????? D.?
3. (2018·浙江省台州·4分)如图,在?ABCD中,AB=2,BC=3.以点C为圆心,适当长为半径画弧,交BC于点P,交CD于点Q,再分别以点P,Q为圆心,大于PQ的长为半径画弧,两弧相交于点N,射线CN交BA的延长线于点E,则AE的长是( )
A. B.1 C. D.
4. 如图,在平行四边形ABCD中,AE平分∠DAB,∠AED=26°,则∠C的度数为(?? )
A.?26°???????B.?42°? ????C.?52°????D.?56°
5. 如图,在平行四边形ABCD中,AB=8,∠BAD的平分线与BC的延长线交于点E,与DC交于点F,且点F为边DC的中点,DG⊥AE,垂足为G,若DG=3,则AE的边长为________.
6. △ABC与?DEFG按如图方式放置,点D、G分别在边AB、AC上,点E、F分别在边BC上,若BE=DE,CF=FG,则∠A的大小为________度.
7. 如图,四边形ABCD中,AD∥BC,AD=8cm,BC=12cm,M是BC上一点,且BM=9cm,点E从点A出发以1cm/s的速度向点D运动,点F从点C出发,以3cm/s的速度向点B运动,当其中一点到达终点,另一点也随之停止,设运动时间为t,则当以A、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形时,t=________.
8. 如图,平行四边形ABCD的周长为36,对角线AC,BD相交于点O,点E是CD的中点,BD=12,则△DOE的周长是多少?
9. 如图,平行四边形ABCD中,点O是对角线AC的中点,点M为BC上一点,连接AM,且AB=AM,点E为BM中点,AF⊥AB,连接EF,延长FO交AB于点N.
(1)若BM=4,MC=3,AC= ,求AM的长度;
(2)若∠ACB=45°,求证:AN+AF= EF.
类型二 平行四边形的判定
1. (2016·浙江省绍兴市·4分)小敏不慎将一块平行四边形玻璃打碎成如图的四块,为了能在商店配到一块与原来相同的平行四边形玻璃,他带了两块碎玻璃,其编号应该是( )
A.①,② B.①,④ C.③,④ D.②,③
2.如图,四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,下列条件不能判定这个四边形是平行四边形的是(? )
A. AB∥DC,AD∥BC? B. AB=DC,AD=BC? C. AO=CO,BO=DO D. AB∥DC,AD=BC
3.如图,线段AB=CD,AB与CD相交于O,且∠AOC=60°,CE是由AB平移所得,则AC+BD与AB的大小关系是(?? )
A.?AC+BD>AB????B.?AC+BD=AB?????C.?AC+BD≥AB?????D.?无法确定
4. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D,E分别是AB,AC的中点,连接CD,过点E作EF∥CD,交BC的延长线于点F.
(1)证明:四边形CDEF是平行四边形;
(2)若四边形CDEF的周长是25 cm,AC的长为5 cm,求线段AB的长度.
5. (2018?湖南省永州市?10分)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,以线段AB为边向外作等边△ABD,点E是线段AB的中点,连接CE并延长交线段AD于点F.
(1)求证:四边形BCFD为平行四边形;
(2)若AB=6,求平行四边形BCFD的面积.
类型三 平行四边形的综合应用
1.(2018·新疆生产建设兵团·8分)如图,?ABCD的对角线AC,BD相交于点O.E,F是AC上的两点,并且AE=CF,连接DE,BF.
(1)求证:△DOE≌△BOF;
(2)若BD=EF,连接FB,DF.判断四边形EBFD的形状,并说明理由.
2.已知△ABC是等边三角形,D是BC边上的一个动点(点D不与B,C重合)△ADF是以AD为边的等边三角形,过点F作BC的平行线交射线AC于点E,连接BF.
(1)如图1,求证:△AFB≌△ADC;
(2)请判断图1中四边形BCEF的形状,并说明理由;
(3)若D点在BC 边的延长线上,如图2,其它条件不变,请问(2)中结论还成立吗?如果成立,请说明理由.
3.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=4cm,BC=5cm,点D在BC上,且CD=3cm.动点P、Q分别从A、C两点同时出发,其中点P以1cm/s的速度沿AC向终点C移动;点Q以cm/s的速度沿CB向终点B移动.过点P作PE∥CB交AD于点E,设动点的运动时间为x秒.
(1)用含x的代数式表示EP;
(2)当Q在线段CD上运动几秒时,四边形PEDQ是平行四边形;
(3)当Q在线段BD(不包括点B、点D)上运动时,求当x为何值时,四边形EPDQ面积等于.
4. 如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AC=60cm,∠A=60°,点D从点C出发沿CA方向以4cm/s的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向以2cm/s的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D,E运动的时间是ts(0<t≤15).过点D作DF⊥BC于点F,连接DE,EF.
(1)求证:四边形AEFD是平行四边形;
(2)当t为何值时,△DEF为直角三角形?请说明理由.
备考2019中考数学高频考点剖析
专题二十 平面几何之和平行四边形问题
考点扫描☆聚焦中考
平行四边形问题,是每年中考的必考内容之一,考查的知识点包括平行四边形的性质和平行四边形的判定两方面,总体来看,难度系数低,以选择填空为主,也有少量的解析题。解析题主要以简单的证明为主。结合近几年来,特别是2017、2018年全国各地中考的实例和2019年名校中考模拟试题,我们从三个方面进行平行四边形问题的探讨:
(1)平行四边形的性质;
(2)平行四边形的判定;
(3)平行四边形的综合应用.
考点剖析☆典型例题
例1如图,在△ABC中,BD、CE是△ABC的中线,BD与CE相交于点O,点F、G分别是BO、CO的中点,连接AO.若AO=6cm,BC=8cm,则四边形DEFG的周长是( )
A. 14cm B. 18cm C. 24cm D. 28cm
考点: 平行四边形的判定与性质;三角形的重心;三角形中位线定理.
分析: 主要考查平行四边形的判定以及三角形中位线的运用,由中位线定理,可得EF∥AO,FG∥BC,且都等于边长BC的一半.分析到此,此题便可解答.
解答: 解:∵BD,CE是△ABC的中线,
∴ED∥BC且ED=BC,
∵F是BO的中点,G是CO的中点,
∴FG∥BC且FG=BC,
∴ED=FG=BC=4cm,
同理GD=EF=AO=3cm,
∴四边形EFDG的周长为3+4+3+4=14(cm).
故选A.
点评: 本题考查了平行四边形的判定和三角形的中位线定理,三角形的中位线的性质定理,为证明线段相等和平行提供了依据.
例2(2019杭州萧山区模拟)如图,?ABCD的对角线AC、BD交于点O,DE平分∠ADC交AB于点E,∠BCD=60°,AD=AB,连接OE.下列结论:①S?ABCD=AD?BD;②DB平分∠CDE;③AO=DE;④S△ADE=5S△OFE,其中正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】求得∠ADB=90°,即AD⊥BD,即可得到S?ABCD=AD?BD;依据∠CDE=60°,∠BDE30°,可得∠CDB=∠BDE,进而得出DB平分∠CDE;依据Rt△AOD中,AO>AD,即可得到AO>DE;依据OE是△ABD的中位线,即可得到OE∥AD,OE=AD,进而得到△OEF∽△ADF,依据S△ADF=4S△OEF,S△AEF=2S△OEF,即可得到S△ADE=6S△OFE.
【解答】解:∵∠BAD=∠BCD=60°,∠ADC=120°,DE平分∠ADC,
∴∠ADE=∠DAE=60°=∠AED,
∴△ADE是等边三角形,
∴AD=AE=AB,
∴E是AB的中点,
∴DE=BE,
∴∠BDE=∠AED=30°,
∴∠ADB=90°,即AD⊥BD,
∴S?ABCD=AD?BD,故①正确;
∵∠CDE=60°,∠BDE=30°,
∴∠CDB=∠BDE,
∴DB平分∠CDE,故②正确;
∵Rt△AOD中,AO>AD,
∴AO>DE,故③错误;
∵O是BD的中点,E是AB的中点,
∴OE是△ABD的中位线,
∴OE∥AD,OE=AD,
∴△OEF∽△ADF,
∴S△ADF=4S△OEF,且AF=2OF,
∴S△AEF=2S△OEF,
∴S△ADE=6S△OFE,故④错误;
故选:B.
【点评】本题考查了平行四边形的性质,等边三角形的判定和性质,直角三角形的性质,平行四边形的面积公式以及相似三角形的判定与性质的综合运用,熟练掌握性质定理和判定定理是解题的关键.
例3图1,图2都是8×8的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,每个小正方形的边长均为1,在每个正方形网格中标注了6个格点,这6个格点简称为标注点.
(1)请在图1,图2中,以4个标注点为顶点,各画一个平行四边形(两个平行四边形不全等);
(2)图2中所画的平行四边形的面积为 .
【分析】(1)依据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,即可得到所求的平行四边形;
(2)利用割补法,即可得到图2中平行四边形的面积.
【解答】解:(1)如图所示,四边形ABCD和四边形EFGH均为平行四边形;
(2)图2中所画的平行四边形的面积=×6×(1+1)=6,
故答案为:6.
【点评】本题考查作图﹣应用与设计,首先要理解题意,弄清问题中对所作图形的要求,结合对应几何图形的性质和基本作图的方法作图.
例4(2018·云南省曲靖)如图:在平行四边形ABCD的边AB,CD上截取AF,CE,使得AF=CE,连接EF,点M,N是线段EF上两点,且EM=FN,连接AN,CM.
(1)求证:△AFN≌△CEM;
(2)若∠CMF=107°,∠CEM=72°,求∠NAF的度数.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴CD∥AB,
∴∠AFN=∠CEM,
∵FN=EM,AF=CE,
∴△AFN≌△CEM(SAS).
(2)解:∵△AFN≌△CEM,
∴∠NAF=∠ECM,
∵∠CMF=∠CEM+∠ECM,
∴107°=72°+∠ECM,
∴∠ECM=35°,
∴∠NAF=35°.
例5在线段AB的同侧作射线AM和BN,若∠MAB与∠NBA的平分线分别交射线BN,AM于点E,F,AE和BF交于点P.如图,点点同学发现当射线AM,BN交于点C;且∠ACB=60°时,有以下两个结论:
①∠APB=120°;②AF+BE=AB.
那么,当AM∥BN时:
(1)点点发现的结论还成立吗?若成立,请给予证明;若不成立,请求出∠APB的度数,写出AF,BE,AB长度之间的等量关系,并给予证明;
(2)设点Q为线段AE上一点,QB=5,若AF+BE=16,四边形ABEF的面积为32,求AQ的长.
【考点】四边形综合题.
【分析】点点的两个结论:①利用三角形的角平分线和三角形的内角和即可得出结论;
②先判断出△PAG≌△PAF(SAS)得出∠AFP=∠AGP,结合同角的补角相等即可得出∠BGP=∠BEP,进而判断出△BPG≌△BPE(AAS),即可得出结论;
(1)由角平分线和平行线整体求出∠MAB+∠NBA,从而得到∠APB=90°,最后用等边对等角,即可.
(2)先根据条件求出AF,FG,求出∠FAG=60°,最后分两种情况讨论计算.
【解答】解:点点的结论:①∵∠ACB=60°,
∴∠BAC+∠ABC=120°,
∵∠MAB与∠NBA的平分线分别交射线BN,AM于点E,F,
∴∠PAB+∠PBA=(∠PAB+∠PBA)=60°,
∴∠APB=120°,
②如图,在AB上取一点G,使AG=AF,
∵AE是∠BAM的角平分线,
∴∠PAG=∠PAF,
在△PAG和△PAF中,,
∴△PAG≌△PAF(SAS),
∴∠AFP=∠AGP,
∵∠EPF=∠APB=120°,∠ACB=60°,
∴∠EPF+∠ACB=180°,
∴∠PFC+∠PEC=180°,
∵∠PFC+∠AFP=180°,
∴∠PEC=∠AFP,
∴∠PEC=∠AGP,
∵∠AGP+∠BGP=180°,
∴∠PEC+∠BGP=180°,
∵∠PEC+∠PEB=180°,
∴∠BGP=∠BEP,
∵BF是∠ABC的角平分线,
∴∠PBG=∠PBE,
在△BPG和△BPE中,,
∴△BPG≌△BPE(AAS),
∴BG=BE,
∴AF+BE=AB.
(1)原命题不成立,新结论为:∠APB=90°,AF+BE=2AB(或AF=BE=AB),
理由:∵AM∥BN,
∴∠MAB+∠NBA=180°,
∵AE,BF分别平分∠MAB,NBA,
∴∠EAB=∠MAB,∠FBA=∠NBA,
∴∠EAB+∠FBA=(∠MAB+∠NBA)=90°,
∴∠APB=90°,
∵AE平分∠MAB,
∴∠MAE=∠BAE,
∵AM∥BN,
∴∠MAE=∠BAE,
∴∠BAE=∠BEA,
∴AB=BE,
同理:AF=AB,
∴AF+BE=2AB(或AF=BE=AB);
(2)如图1,
过点F作FG⊥AB于G,
∵AF=BE,AF∥BE,
∴四边形ABEF是平行四边形,
∵AF+BE=16,
∴AB=AF=BE=8,
∵32=8×FG,
∴FG=4,
在Rt△FAG中,AF=8,
∴∠FAG=60°,
当点G在线段AB上时,∠FAB=60°,
当点G在线段BA延长线时,∠FAB=120°,
①如图2,
当∠FAB=60°时,∠PAB=30°,
∴PB=4,PA=4,
∵BQ=5,∠BPA=90°,
∴PQ=3,
∴AQ=4﹣3或AQ=4+3.
②如图3,
当∠FAB=120°时,∠PAB=60°,∠FBG=30°,
∴PB=4,
∵PB=4>5,
∴线段AE上不存在符合条件的点Q,
∴当∠FAB=60°时,AQ=4﹣3或4+3.
考点过关☆专项突破
类型一 平行四边形的性质
1. 如图,在?ABCD中,用直尺和圆规作∠BAD的平分线AG交BC于点E,若BF=6,AB=4,则AE的长为(?? )
A.????????B.?2 ??C.?3 ??????D.?4
【考点】等腰三角形的性质,勾股定理,平行四边形的性质
【分析】连结EF,AE与BF交于点O,如图,根据等腰三角形的三线合一得出AO⊥BF,BO=FO=BF=3,根据平行四边形的对边平行得出AF∥BE,根据二直线平行,内错角相等得出∠1=∠3,又∠1=∠2,故∠2=∠3,根据等角对等边得出AB=EB,再根据等腰三角形的三线合一得出AE=2OA,由勾股定理算出AO的长度,从而即可得出答案。
【解析】【解答】解:连结EF,AE与BF交于点O,如图
∵AB=AF,AO平分∠BAD,
∴AO⊥BF,BO=FO= BF=3,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AF∥BE,
∴∠1=∠3, 又∠1=∠2,
∴∠2=∠3,
∴AB=EB,
∵BO⊥AE,
∴AE=2OA,
在Rt△AOB中,AO= ,
∴AE=2AO=2 .
故答案为:B.
2. 如图,四边形ABCD是平行四边形,用直尺和圆规作∠BAD的平分线AG交BC于点E,若BF=6,AB=5,则∠AEB的正切值为(?? )
A.??????B.???????C.??????????D.?
【答案】 A
【考点】等腰三角形的性质,平行四边形的性质,锐角三角函数的定义
【解析】【解答】BF交AG于H,如图,
由作法得AF=AB,
∵AG平分∠BAD,
∴∠1=∠2,
∴AE⊥BF,BH=FH= BF=3,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠2=∠3,
∴∠1=∠3,
∴BE=BA=5,
在Rt△BEH中,HE= ,
∴tan∠3= ,
即∠AEB的正切值为.
故答案为:A.
【分析】BF交AG于H,如图,由作法得AF=AB,∠1=∠2,,根据等腰三角形的三线合一得出AE⊥BF,BH=FH= BF=3,根据平行四边形的对边平行得出AD∥BC,根据二直线平行,内错角相等得出∠2=∠3,故∠1=∠3,根据等角对等边得出BE=BA=5,在Rt△BEH中,利用勾股定理算出HE,然后根据正切函数的定义即可算出 ∠AEB的正切值。
3. (2018·浙江省台州·4分)如图,在?ABCD中,AB=2,BC=3.以点C为圆心,适当长为半径画弧,交BC于点P,交CD于点Q,再分别以点P,Q为圆心,大于PQ的长为半径画弧,两弧相交于点N,射线CN交BA的延长线于点E,则AE的长是( )
A. B.1 C. D.
【分析】只要证明BE=BC即可解决问题;
【解答】解:∵由题意可知CF是∠BCD的平分线,
∴∠BCE=∠DCE.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠DCE=∠E,∠BCE=∠AEC,
∴BE=BC=3,
∵AB=2,
∴AE=BE﹣AB=1,
故选:B.
【点评】本题考查的是作图﹣基本作图,熟知角平分线的作法是解答此题的关键.
4. 如图,在平行四边形ABCD中,AE平分∠DAB,∠AED=26°,则∠C的度数为(?? )
A.?26°???????B.?42°? ????C.?52°????D.?56°
【答案】 C
【考点】平行四边形的性质
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠DEA=∠BAE=26°,
∵AE平分∠DAB,
∴∠DAB=2∠BAE=52°,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴∠C=∠BAD=52°,
故答案为:C.
【分析】根据平行四边形的对边平行得出AB∥CD,根据二直线平行内错角相等得出∠DEA=∠BAE=26°,根据角平分线的定义得出∠DAB=2∠BAE=52°,最后根据平行四边形的对角相等得出∠C=∠BAD=52°。
5. 如图,在平行四边形ABCD中,AB=8,∠BAD的平分线与BC的延长线交于点E,与DC交于点F,且点F为边DC的中点,DG⊥AE,垂足为G,若DG=3,则AE的边长为________.
【答案】
【考点】全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,平行四边形的性质
【分析】根据角平分线的定义得出∠DAE=∠BAE,根据平行四边形的对边平行得出DC∥AB,根据二直线平行内错角相等得出∠BAE=∠DFA,故∠DAE=∠DFA,根据等角对等边得出AD=FD,根据线段中点的定义得出DF=CF=4,故AD=4,在Rt△ADG中,根据勾股定理算出AG的长,根据等腰三角形的三线合一得出AF=2AG,从而得出AG的长度,然后利用AAS判断出△ADF≌△ECF,根据全等三角形对应边相等得出AF=EF,由AE=2AF即可算出答案。
【解析】【解答】解:∵AE为∠DAB的平分线,
∴∠DAE=∠BAE,
∵DC∥AB,
∴∠BAE=∠DFA,
∴∠DAE=∠DFA,
∴AD=FD,
又F为DC的中点,
∴DF=CF,
∴AD=DF=DC=AB=4,
在Rt△ADG中,根据勾股定理得:AG= ,
则AF=2AG=2 ,
∵平行四边形ABCD中,
∴AD∥BC,
∴∠DAF=∠E,∠ADF=∠ECF,
在△ADF和△ECF中, ,
∴△ADF≌△ECF(AAS),
∴AF=EF,
则AE=2AF=2×2=4,
故答案为:4
6. △ABC与?DEFG按如图方式放置,点D、G分别在边AB、AC上,点E、F分别在边BC上,若BE=DE,CF=FG,则∠A的大小为________度.
【答案】 90
【考点】三角形的外角性质,等腰三角形的性质,平行四边形的性质
【分析】根据等边对等角得出∠B=∠BDE,∠C=∠CGF,根据三角形的一个外角等于与之不相邻的两个内角的和,得出∠DEF=∠B+∠BDE=2∠B,同理∠EFG=2∠C,根据平行四边形的邻角互补得出∠DEF+∠EFG=180°,进而得出∠B+∠C=90°,根据三角形的内角和即可算出∠A的度数。
【解析】解:∵BE=DE,CF=FG,
∴∠B=∠BDE,∠C=∠CGF,
∠DEF=∠B+∠BDE=2∠B,同理∠EFG=2∠C,
∵四边形DEFG是平行四边形,
∴∠DEF+∠EFG=180°,
∴(∠DEF+∠EFG)=∠B+∠C=90°,
∴∠A=90°.
故答案为:90.
7. 如图,四边形ABCD中,AD∥BC,AD=8cm,BC=12cm,M是BC上一点,且BM=9cm,点E从点A出发以1cm/s的速度向点D运动,点F从点C出发,以3cm/s的速度向点B运动,当其中一点到达终点,另一点也随之停止,设运动时间为t,则当以A、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形时,t=________.
【答案】或
【考点】平行四边形的性质,几何图形的动态问题
【分析】①当点F在线段BM上,根据路程等于速度乘以时间得出:AE=t,CF=3t,故FM=CF-CM=3t-3,由于AD∥BC,故AE=FM时,以A、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形,从而列出方程,求解即可算出t的值;②当F在线段CM上,根据路程等于速度乘以时间得出:AE=t,CF=3t,故FM=MC-CF=3-3t,由于AD∥BC,故AE=FM时,以A、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形,从而列出方程,求解即可算出t的值,综上锁所述即可得出答案。
【解析】解:①当点F在线段BM上,AE=FM时,以A、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形,
则有t=9+3t﹣12,解得t=,
②当F在线段CM上,AE=FM时,以A、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形,
则有t=12﹣9﹣3t,解得t=,
综上所述,t=或s时,以A、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形.
故答案为:或
8. 如图,平行四边形ABCD的周长为36,对角线AC,BD相交于点O,点E是CD的中点,BD=12,则△DOE的周长是多少?
【答案】 ∵四边形ABCD为平行四边形∴BO=OD=6在三角形DBC中,∵O点和E点分别为BD和DC的中点∴OE=BC,又∵E为CD的中点∴OE+DE=(BC+DC)=(四边形ABCD周长)=9∴三角形DOE周长=9+6=15.
【考点】平行四边形的性质
【解析】【分析】根据平行四边形的性质求出BNO=OD,根据三角形的中位线定理,将平行四边形的周长转化为OE+DE,求三角形DOE的和即可得到答案。
9. 如图,平行四边形ABCD中,点O是对角线AC的中点,点M为BC上一点,连接AM,且AB=AM,点E为BM中点,AF⊥AB,连接EF,延长FO交AB于点N.
(1)若BM=4,MC=3,AC= ,求AM的长度;
(2)若∠ACB=45°,求证:AN+AF= EF.
【考点】全等三角形的判定与性质,勾股定理,平行四边形的性质
【解析】【分析】(1)由等腰三角形三线合一可判断出AE⊥BM,再利用勾股定理即可求出AM长; (2)由四边形对角互补可知四点共圆,从而得到∠AFE=∠ACE=45° , ∠EFA=∠EFG=45°,根据HL易证Rt△EHA≌Rt△EGC,Rt△EHF≌Rt△EGF,根据ASA可证△AON≌△COF,通过计算即可得到AN+AF=EF。
【答案】 (1)解:如图1中,连接AE.
∵AB=AM,BE=EM,
∴AE⊥BM,
在Rt△ACE中,∵AC= ,EC=EM+CM=5,
∴AE= = ,
在Rt△AEM中,AM= =
(2)解:如图,连接AE,作EH⊥AF于F,EG⊥DC交DC的延长线于E.
∵∠AEC=∠AFC=90°,
∴∠AEC+∠AFC=90°,
∴A,E,C,F四点共圆,
∴∠AFE=∠ACE=45°,
∴∠EFA=∠EFG=45°,
∵EH⊥FA,EG⊥FG,
∴EH=EG,
∵∠ACE=∠EAC=45°,
∴AE=EC,
∴Rt△EHA≌Rt△EGC(HL),
∴AH=CG,
∵EF=EF,EH=EG,
∴Rt△EHF≌Rt△EGF(HL),
∴FH=FG,
∵AB∥CD,
∴∠OAN=∠OCF,
∵∠AON=∠COF,OA=OC,
∴△AON≌△COF(ASA),
∴AN=CF,
∴AN+AF=FC+AF=FG﹣CG+FH+AH=2FH,
∵EF=FH,
∴AN+AF=EF
类型二 平行四边形的判定
1. (2016·浙江省绍兴市·4分)小敏不慎将一块平行四边形玻璃打碎成如图的四块,为了能在商店配到一块与原来相同的平行四边形玻璃,他带了两块碎玻璃,其编号应该是( )
A.①,② B.①,④ C.③,④ D.②,③
【考点】平行四边形的判定.
【分析】确定有关平行四边形,关键是确定平行四边形的四个顶点,由此即可解决问题.
【解答】解:∵只有②③两块角的两边互相平行,角的两边的延长线的交点就是平行四边形的顶点,
∴带②③两块碎玻璃,就可以确定平行四边形的大小.
故选D.
2.如图,四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,下列条件不能判定这个四边形是平行四边形的是(??? )
A. AB∥DC,AD∥BC? B. AB=DC,AD=BC? C. AO=CO,BO=DO D. AB∥DC,AD=BC
【答案】 D
【考点】平行四边形的判定
【分析】A、根据两组对边分别平行的四边形是平行四边形,由“AB∥DC,AD∥BC”可知该四边形是平行四边形.故本选项不符合题意; B、根据两组对边分别相等的四边形是平行四边形,由“AB=DC,AD=BC”可知,该四边形是平行四边形.故本选项不符合题意; C、根据对角线互相平分的四边形是平行四边形,由“AO=CO,BO=DO”可知,该四边形是平行四边形.故本选项不符合题意; D、一组对边平行,另一组对边相等的四边形不一定是平行四边形,也可以是等腰梯形,故由“AB∥DC,AD=BC”判断不出,该四边形是平行四边形.故本选项符合题意。
【解析】A、由“AB∥DC,AD∥BC”可知,四边形ABCD的两组对边互相平行,则该四边形是平行四边形.故本选项不符合题意;
B、由“AB=DC,AD=BC”可知,四边形ABCD的两组对边相等,则该四边形是平行四边形.故本选项不符合题意;
C、由“AO=CO,BO=DO”可知,四边形ABCD的两条对角线互相平分,则该四边形是平行四边形.故本选项不符合题意;
D、由“AB∥DC,AD=BC”可知,四边形ABCD的一组对边平行,另一组对边相等,据此不能判定该四边形是平行四边形.故本选项符合题意;
故答案为:D.
3.如图,线段AB=CD,AB与CD相交于O,且∠AOC=60°,CE是由AB平移所得,则AC+BD与AB的大小关系是(?? )
A.?AC+BD>AB????B.?AC+BD=AB?????C.?AC+BD≥AB?????D.?无法确定
【考点】等边三角形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,平移的性质
【分析】根据平移的基本性质可得四边形ACEB是平行四边形,再分D、B、E共线或不共线来解答.
【解答】解:由平移的性质知,AB与CE平行且相等,
所以四边形ACEB是平行四边形,BE=AC,
当B、D、E不共线时,
∵AB∥CE,∠DCE=∠AOC=60°,
∵AB=CE,AB=CD,
∴CE=CD,
∴△CED是等边三角形,
∴DE=AB,
根据三角形的三边关系知BE+BD=AC+BD>DE=AB,
即AC+BD>AB.
当D、B、E共线时,AC+BD=AB.
故答案为:C.
4. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D,E分别是AB,AC的中点,连接CD,过点E作EF∥CD,交BC的延长线于点F.
(1)证明:四边形CDEF是平行四边形;
(2)若四边形CDEF的周长是25 cm,AC的长为5 cm,求线段AB的长度.
【考点】平行四边形的性质,平行四边形的判定
【解析】【分析】(1)根据三角形的中位线定理求出ED∥FC,2DE=BC,根据两组对边互相平行的四边形是平行四边形进行证明即可;(2)在直角三角形中,根据斜边上的中线等于斜边的一半求出AB=2DC,即可得到四边形DCFE的周长=AB+BC,根据勾股定理求解即可。
【答案】 (1)证明:∵D点E点分别为AB和AC的中点∴ED为三角形ABC的中位线∴ED∥FC,BC=2DE又∵EF∥DC∴四边形CDEF为平行四边形(2)解:∵四边形ABCD为平行四边形,∴DC=EF∵DC为直角三角形ABC斜边的中线,∴AB=2DC∴四边形DCFE的周长=AB+BC又∵四边形DCFE的周长为25,AC=5∴BC=25-AB在直角三角形ABC中,根据勾股定理得,AB=13。
5. (2018?湖南省永州市?10分)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,以线段AB为边向外作等边△ABD,点E是线段AB的中点,连接CE并延长交线段AD于点F.
(1)求证:四边形BCFD为平行四边形;
(2)若AB=6,求平行四边形BCFD的面积.
【分析】(1)在Rt△ABC中,E为AB的中点,则CE=AB,BE=AB,得到∠BCE=∠EBC=60°.由△AEF≌△BEC,得∠AFE=∠BCE=60°.又∠D=60°,得∠AFE=∠D=60度.所以FC∥BD,又因为∠BAD=∠ABC=60°,所以AD∥BC,即FD∥BC,则四边形BCFD是平行四边形.
(2)在Rt△ABC中,求出BC,AC即可解决问题;
【解答】(1)证明:在△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,
∴∠ABC=60°.
在等边△ABD中,∠BAD=60°,
∴∠BAD=∠ABC=60°.
∵E为AB的中点,
∴AE=BE.
又∵∠AEF=∠BEC,
∴△AEF≌△BEC.
在△ABC中,∠ACB=90°,E为AB的中点,
∴CE=AB,BE=AB.
∴CE=AE,
∴∠EAC=∠ECA=30°,
∴∠BCE=∠EBC=60°.
又∵△AEF≌△BEC,
∴∠AFE=∠BCE=60°.
又∵∠D=60°,
∴∠AFE=∠D=60°.
∴FC∥BD.
又∵∠BAD=∠ABC=60°,
∴AD∥BC,即FD∥BC.
∴四边形BCFD是平行四边形.
(2)解:在Rt△ABC中,∵∠BAC=30°,AB=6,
∴BC=AB=3,AC=BC=3,
∴S平行四边形BCFD=3×=9.
【点评】本题考查平行四边形的判定和性质、直角三角形斜边中线定理、等边三角形的性质、解直角三角形、勾股定理等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
类型三 平行四边形的综合应用
1.(2018·新疆生产建设兵团·8分)如图,?ABCD的对角线AC,BD相交于点O.E,F是AC上的两点,并且AE=CF,连接DE,BF.
(1)求证:△DOE≌△BOF;
(2)若BD=EF,连接FB,DF.判断四边形EBFD的形状,并说明理由.
【分析】(1)根据SAS即可证明;
(2)首先证明四边形EBFD是平行四边形,再根据对角线相等的平行四边形是菱形即可证明;
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,OB=OD,
∵AE=CF,
∴OE=OF,
在△DEO和△BOF中,
∴△DOE≌△BOF.
(2)解:结论:四边形EBFD是菱形.
理由:∵OD=OB,OE=OF,
∴四边形EBFD是平行四边形,
∵BD=EF,
∴四边形EBFD是菱形.
【点评】本题考查平行四边形的性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
2.已知△ABC是等边三角形,D是BC边上的一个动点(点D不与B,C重合)△ADF是以AD为边的等边三角形,过点F作BC的平行线交射线AC于点E,连接BF.
(1)如图1,求证:△AFB≌△ADC;
(2)请判断图1中四边形BCEF的形状,并说明理由;
(3)若D点在BC 边的延长线上,如图2,其它条件不变,请问(2)中结论还成立吗?如果成立,请说明理由.
【考点】全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质,平行四边形的判定
【分析】(1)根据等边三角形的性质得出AF=AD,AB=AC,∠FAD=∠BAC=60°,根据等式的性质得出∠FAB=∠DAC,然后利用SAS判断出△AFB≌△ADC;(2)根据全等三角形的对应角相等得出∠ABF=∠C=60°,根据等边三角形的三个内角都是60o得出∠BAC=∠C=60°,故∠ABF=∠BAC,根据内错角相等二直线平行得出FB∥AC,又BC∥EF,根据两组对应分别平行的四边形是平行四边形得出结论:四边形BCEF是平行四边形;(3)成立,理由如下:还是利用SAS判断出△AFB≌△ADC,根据全等三角形的对应角相等得出∠AFB=∠ADC,根据角的和差及三角形外角的定理得出∠ADC+∠DAC=60°,∠EAF+∠DAC=60°,根据等式的性质得出∠ADC=∠EAF,进而根据等量代换得出∠AFB=∠EAF,根据内错角相等二直线平行得出BF∥AE,又BC∥EF,根据两组对应分别平行的四边形是平行四边形得出结论:四边形BCEF是平行四边形。
【答案】(1)证明:∵△ABC和△ADF都是等边三角形,
∴AF=AD,AB=AC,∠FAD=∠BAC=60°,
又∵∠FAB=∠FAD﹣∠BAD,∠DAC=∠BAC﹣∠BAD,
∴∠FAB=∠DAC,
在△AFB和△ADC中,
,
∴△AFB≌△ADC(SAS)
(2)解:四边形BCEF是平行四边形,理由如下:由①得△AFB≌△ADC,
∴∠ABF=∠C=60°.
又∵∠BAC=∠C=60°,
∴∠ABF=∠BAC,
∴FB∥AC,
又∵BC∥EF,
∴四边形BCEF是平行四边形
(3)解:成立,理由如下:
∵△ABC和△ADE都是等边三角形,
∴AF=AD,AB=AC,∠FAD=∠BAC=60°,
又∵∠FAB=∠FAD﹣∠BAD,∠DAC=∠BAC﹣∠BAD,
∴∠FAB=∠DAC,
在△AFB和△ADC中,
,
∴△AFB≌△ADC(SAS);
∴∠AFB=∠ADC.
又∵∠ADC+∠DAC=60°,∠EAF+∠DAC=60°,
∴∠ADC=∠EAF,
∴∠AFB=∠EAF,
∴BF∥AE,
又∵BC∥EF,
∴四边形BCEF是平行四边形
3.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=4cm,BC=5cm,点D在BC上,且CD=3cm.动点P、Q分别从A、C两点同时出发,其中点P以1cm/s的速度沿AC向终点C移动;点Q以cm/s的速度沿CB向终点B移动.过点P作PE∥CB交AD于点E,设动点的运动时间为x秒.
(1)用含x的代数式表示EP;
(2)当Q在线段CD上运动几秒时,四边形PEDQ是平行四边形;
(3)当Q在线段BD(不包括点B、点D)上运动时,求当x为何值时,四边形EPDQ面积等于.
【考点】平行四边形的判定,梯形,相似三角形的判定与性质,几何图形的动态问题
【解析】【分析】(1)抓住已知条件PE∥CB,证明△AEP∽△ADC,再根据相似三角形的性质得出对应边成比例,可得出EP的长。(2)根据已知可知PE∥CB,要证四边形PEDQ是平行四边形,则EP=DQ1 , 建立关于x的方程,求出x的值,再写出x的取值范围即可。(3)根据PE∥CB,可证得四边形EPDQ是梯形,根据梯形的面积=, 建立关于x的方程,再解方程求解即可。
【答案】(1)解:如图所示,
∵PE∥CB,
∴∠AEP=∠ADC.?
又∵∠EAP=∠DAC,
∴△AEP∽△ADC,
∴ = ,?
∴ = ,
∴EP= x.
(2)解:由四边形PEDQ1是平行四边形,可得EP=DQ1.?
即 x=3- x,所以x=1.5.
∵0<x<2.4
∴当Q在线段CD上运动1.5秒时,四边形PEDQ是平行四边形
(3)解: S四边形EPDQ2= ( x+ x-3)·(4-x)=-x2+x-6,
∵四边形EPDQ面积等于,
∴-x2+x-6=,
整理得:2x2-11x+15=0.
解得:x=3或x=2.5,
∴当x为3或2.5时,四边形EPDQ面积等于.
4. 如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AC=60cm,∠A=60°,点D从点C出发沿CA方向以4cm/s的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向以2cm/s的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D,E运动的时间是ts(0<t≤15).过点D作DF⊥BC于点F,连接DE,EF.
(1)求证:四边形AEFD是平行四边形;
(2)当t为何值时,△DEF为直角三角形?请说明理由.
【考点】平行四边形的判定与性质,几何图形的动态问题
【解析】【分析】(1) 根据路程等于速度乘以时间得出 CD=4t,AE=2t, 根据三角形的内角和得出 ∠C=30°, 根据含30°的直角三角形的边之间的关系得出 AB=AC=30, DF=CD=2t, 故 DF=AE, 根据同一平面内垂直同一直线的两条直线互相平行得出 DF∥AE ,根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形得出结论: 四边形AEFD是平行四边形 ; (2) 根据路程等于速度乘以时间得出 CD=4t,AE=2t,则AD=60-4t,分类讨论:① 当∠EDF=90°时,如图①, △DEF为直角三角形 ,根据二直线平行同位角相等得出 ∠ADE=∠C=30°, 根据含30°的直角三角形的边之间的关系得出 AD=2AE ,从而列出方程,求解即可得出t的值; ② 当∠DEF=90°时,如图②, △DEF为直角三角形 ,根据平行线的性质得出 DE⊥AC, 根据含30°的直角三角形的边之间的关系得出 AE=2AD ,从而列出方程,求解即可得出t的值,综上所述即可得出答案。
【答案】 (1)证明:∵∠B=90°,∠A=60°,
∴∠C=30°,
∴AB=AC=30,
由题意得,CD=4t,AE=2t,
∵DF⊥BC,∠C=30°,
∴DF=CD=2t,
∴DF=AE,
∵DF∥AE,DF=AE,
∴四边形AEFD是平行四边形
(2)解:当∠EDF=90°时,如图①,
∵DE∥BC,
∴∠ADE=∠C=30°,
∴AD=2AE,即60﹣4t=2t×2,
解得,t=,
当∠DEF=90°时,如图②,
∵AD∥EF,
∴DE⊥AC,
∴AE=2AD,即2t=2×(60﹣4t),
解得,t=12,
综上所述,当t=或12时,△DEF为直角三角形.