第二十二章 四边形 
一、选择题(本大题有16个小题,共42分.1~10小题各3分,11~16小题各2分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 
                                  
1.下列说法正确的是(  ) 
A.对角线相等且互相垂直的四边形是菱形 
B.对角线互相平分的四边形是正方形 
C.对角线互相垂直的四边形是平行四边形 
D.对角线相等且互相平分的四边形是矩形 
2.若一个多边形的内角和是外角和的2倍,则它是(  ) 
A.四边形 B.五边形 C.六边形 D.八边形 
3.如图,在△ABC中,D是AB上一点,AD=AC,AE⊥CD,垂足是E,F是BC的中点,且BD=16,则EF=(  ) 
A.32 B.16 
C.8 D.4 
4.要使四边形ABCD是平行四边形,则∠A∶∠B∶∠C∶∠D可能为(  ) 
A.4∶5∶4∶5 B.3∶4∶5∶6 C.3∶3∶5∶5 D.2∶3∶6∶7 
5.若一个菱形的周长是20 cm,两条对角线的比是4∶3,则这个菱形的面积是(  ) 
A.12 cm2 B.24 cm2 C.48 cm2 D.96 cm2 
6.如图,?ABCD与?DCFE的周长相等,且∠BAD=60°,∠F=100°,则∠DAE的度数为(  ) 
A.10° B.20° C.30° D.40° 
第6题图   第7题图   第8题图   第9题图 
7.已知?ABCD,根据图中尺规作图的痕迹,判断下列结论中不一定成立的是(  ) 
A.∠DAE=∠BAE B.∠DEA=12∠DAB 
C.DE=BE D.BC=DE 
8.如图,?ABCD的对角线AC,BD相交于点O,点E是AB的中点,△BEO的周长为8,则△BCD的周长为(  ) 
A.8 B.10 C.16 D.20 
9.如图,四边形ABCD是正方形,以CD为边作等边三角形CDE,BE与AC相交于点M,则∠AMD的度数是(  ) 
A.75° B.60° C.54° D.67.5° 
10.如图,四边形ABCD是矩形,对角线AC,BD交于点O,DE平分∠ADC交BC于点E,连接OE.若AB=2,则△OEC的面积为(  ) 
A.1 B.2 C.3 D.4 
第10题图    第11题图   第12题图 
11.如图,在△ABC中,点D是边BC上的点(与B,C两点不重合),过点D作DE∥AC,DF∥AB,分别交AB,AC于E,F两点,下列说法正确的是(  ) 
A.若AD⊥BC,则四边形AEDF是矩形 B.若AD垂直平分BC,则四边形AEDF是矩形 
C.若BD=CD,则四边形AEDF是菱形 D.若AD平分∠BAC,则四边形AEDF是菱形 
12.如图,在平行四边形ABCD中,∠ABC的平分线BF交AD于点F,FE∥AB.若AB=5,BF=6,则四边形ABEF的面积为(  ) 
A.48 B.35 C.30 D.24 
13.如图,在菱形ABCD中,∠BAD=80°,AB的垂直平分线交对角线AC于点F,交AB于点E,连接DF,BF,则∠CDF=(  ) 
A.60° B.65° C.70° D.80° 
第13题图   第14题图   第15题图   第16题图 
14.如图,在矩形纸片ABCD中,AB=4,BC=6,将△ABC沿AC折叠,使点B落在点E处,CE交AD于点F,则DF的长等于(  ) 
A.53 B.35 C.73 D.54 
15.如图,在正方形ABCD中,点O是对角线AC的中点,点E是BC边上的一个动点,OF⊥OE交AB边于点F,点G,H分别是点E,F关于AC的对称点,点E从点C运动到点B的过程中,图中阴影部分的面积大小变化情况是(  ) 
A.先增大后减小 B.先减小后增大 C.一直不变 D.不确定 
16.如图,在矩形ABCD中,M为CD的中点,连接AM,BM,分别取AM,BM的中点P,Q,以P,Q为顶点作第2个矩形PSRQ,使S,R在AB上.在矩形PSRQ中,重复以上的步骤继续画图.若AM⊥MB,矩形ABCD的周长为30,则第n个矩形的边长分别是(  ) 
A.10×(12)n,5×(12)n B.10×(12)n-1,5×(12)n 
C.10×(12)n,5×(12)n-1 D.10×(12)n-1,5×(12)n-1 
二、填空题(本大题有3个小题,共12分.17~18小题各3分,19小题有2个空,每空3分) 
17.正十边形的外角和为    .? 
18.如图,正方形ABCD的边长为4,点P在DC边上,且DP=1,点Q是AC上一动点,则DQ+PQ的最小值为    .? 
第18题图          第19题图 
19.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,对角线AC的垂直平分线与AD,BC分别相交于点E,F,则四边形AFCE是      ,若AB=6,BC=8,则EF的长为      .? 
三、解答题(本大题有7个小题,共66分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 
20.(本小题满分8分) 
如图,在平行四边形ABCD中,过D作DM⊥AB于点M,点N在边CD上,DN=BM,连接AN,BN. 
(1)求证:四边形BNDM是矩形. 
(2)若CN=3,BN=4,DN=5,求证:AN平分∠DAB. 
21.(本小题满分9分) 
 如图,在菱形ABCD中,点E,O,F分别为AB,AC,AD的中点,连接CE,CF,OE,OF. 
(1)求证:△BCE≌△DCF. 
(2)若AB⊥BC,求证:四边形AEOF是正方形. 
22.(本小题满分9分) 
如图,在△ABC中,∠ABC=90°,∠ACB=30°,O为AC的中点,连接BO并延长到E,使OE=OB,过点A作AD∥BE交CE的延长线于点D. 
(1)求证:四边形ABED是平行四边形. 
(2)若AB=1 cm,求△ACD的周长. 
23. (本小题满分9分) 
在△ABC中,AE平分∠BAC,BE⊥AE于点E,点F是BC的中点. 
(1)如图1,BE的延长线与AC相交于点D,求证:EF=12(AC-AB); 
(2)如图2,请直接写出线段AB,AC,EF之间的数量关系. 
24.(本小题满分10分) 
如图,四边形ABCD为正方形,点E为线段AC上一点,连接DE,过点E作EF⊥DE,交射线BC于点F,以DE,EF为邻边作矩形DEFG,连接CG. 
(1)求证:矩形DEFG是正方形. 
(2)若AB=2,CE=2,求CG的长度. 
(3)当线段DE与正方形ABCD的某条边的夹角是30°时,直接写出∠EFC的度数. 
25.(本小题满分10分) 
如图1,BD是矩形ABCD的对角线,∠ABD=30°,AD=1.将△BCD沿射线BD方向平移到△B'C'D'的位置,使B'为BD的中点,连接AB',C'D,AD',BC',AC',如图2. 
(1)求证:四边形AB'C'D是菱形. 
(2)四边形ABC'D'的周长为    .? 
(3)将四边形ABC'D'沿它的两条对角线剪开,用得到的四个三角形拼成与其面积相等的矩形,直接写出所有可能拼成的矩形的周长. 
26. (本小题满分11分) 
在平面直角坐标系中,四边形AOBC是矩形,点O(0,0),点A(5,0),点B(0,3).以点A为中心,按顺时针方向旋转矩形AOBC,得到矩形ADEF,点O,B,C的对应点分别为D,E,F. 
(1)如图1,当点D落在BC边上时,求点D的坐标. 
(2)如图2,当点D落在线段BE上时,AD与BC交于点H. 
①求证:△ADB≌△AOB; 
②求点H的坐标. 
(3)连接OC,AB,记K为矩形AOBC对角线的交点,S为△KDE的面积,求S的取值范围(直接写出结果即可). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
答案 
题号 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
11 
12 
13 
14 
15 
16 
答案 
D 
C 
C 
A 
B 
B 
C 
C 
B 
A 
D 
D 
A 
A 
C 
D 
17.360°  18.5  19.菱形 152 
20. (1)∵四边形ABCD为平行四边形, 
∴DC∥AB,∴DN∥BM. 
∵DN=BM,∴四边形BNDM是平行四边形. 
∵DM⊥AB,∴∠DMB=90°, 
∴四边形BNDM是矩形. 
(2)由(1)得四边形BNDM是矩形, 
∴∠DNB=90°,∴∠BNC=90°. 
∵CN=3,BN=4,∴BC=5,∴AD=BC=5. 
∵DN=5,∴DN=AD,∴∠DAN=∠DNA. 
∵DC∥AB,∴∠DNA=∠NAB,∴∠DAN=∠NAB, 
∴AN平分∠DAB. 
21. (1)∵四边形ABCD是菱形, 
∴∠B=∠D,AB=BC=DC=AD. 
∵点E,O,F分别为AB,AC,AD的中点, 
∴AE=BE=DF=AF. 
在△BCE和△DCF中,BE=DF,∠B=∠D,BC=DC, 
∴△BCE≌△DCF(SAS). 
(2)由题意得,OF=12DC,OE=12BC,OE∥BC,∴AE=OE=OF=AF, 
∴四边形AEOF是菱形. 
∵AB⊥BC,OE∥BC, 
∴OE⊥AB,∴∠AEO=90°, 
∴四边形AEOF是正方形. 
22. (1)如图,连接AE. 
∵OA=OC,OB=OE, 
∴四边形ABCE是平行四边形,∴CD∥AB. 
∵AD∥BE,∴四边形ABED是平行四边形. 
(2)∵四边形ABCE是平行四边形,∠ABC=90°, 
∴四边形ABCE是矩形, 
∴∠BCE=90°. 
∵∠ACB=30°,∴∠ACD=60°. 
∵AB=CE=ED=1,AC=2AB=2, 
∴CD=AC=2,∴△ACD是等边三角形, 
∴△ACD的周长为6. 
23. (1)∵AE⊥BD,∴∠AED=∠AEB=90°, 
∴∠BAE+∠ABE=90°,∠DAE+∠ADE=90°. 
∵∠BAE=∠DAE,∴∠ABE=∠ADE,∴AB=AD. 
∵AE⊥BD,∴BE=DE, 
又∵BF=FC,∴EF=12DC=12(AC-AD)=12(AC-AB). 
(2)EF=12(AB-AC). 
如图,延长AC交BE的延长线于点P, 
∵AE⊥BP,∴∠AEP=∠AEB=90°, 
∴∠BAE+∠ABE=90°,∠PAE+∠APE=90°. 
∵∠BAE=∠PAE,∴∠ABE=∠APE, 
∴AB=AP. 
∵AE⊥BP,∴BE=PE, 
又∵BF=FC,∴EF=12PC=12(AP-AC)=12(AB-AC). 
24. (1)如图1,作EP⊥CD于点P,EQ⊥BC于点Q, 
∵∠DCA=∠BCA,EC=EC, 
∴△EQC≌△EPC, 
∴EQ=EP. 
∵∠QEF+∠FEC=45°,∠PED+∠FEC=45°, 
∴∠QEF=∠PED. 
在Rt△EQF和Rt△EPD中,∠QEF=∠PED,EQ=EP,∠EQF=∠EPD, 
∴Rt△EQF≌Rt△EPD,∴EF=ED, 
∴矩形DEFG是正方形. 
(2)如图2,在Rt△ABC中,AC=2AB=2 2, 
∵EC=2,∴AE=CE, 
∴点F与C重合,此时△DCG是等腰直角三角形,易知CG=2. 
(3)∠EFC=120°或∠EFC=30°. 
①当DE与AD的夹角为30°时,∠EFC=120°; 
②当DE与DC的夹角为30°时,∠EFC=30°. 
综上所述,∠EFC=120°或∠EFC=30°. 
25. (1)∵BD是矩形ABCD的对角线,∠ABD=30°, 
∴∠ADB=60°, 
由平移可得,B'C'=BC=AD,∠D'B'C'=∠DBC=∠ADB=60°, 
∴AD∥B'C',∴四边形AB'C'D是平行四边形. 
∵B'为BD的中点, 
∴在Rt△BAD中,AB'=12BD=DB'. 
又∵∠ADB=60°, 
∴△ADB'是等边三角形,∴AD=AB', 
∴四边形AB'C'D是菱形. 
(2)43 
由平移可得,AB=C'D',∠ABD'=∠C'D'B=30°, 
∴AB∥C'D',∴四边形ABC'D'是平行四边形. 
由(1)可得,AC'⊥B'D,∴四边形ABC'D'是菱形. 
∵AB=3AD=3, 
∴四边形ABC'D'的周长为43. 
(3)拼成的矩形的周长是6+3或23+3. 
将四边形ABC'D'沿它的两条对角线剪开,用得到的四个三角形拼成与其面积相等的矩形,如图所示: 
∴拼成的矩形的周长为6+3或2 3+3. 
26. (1)∵A(5,0),B(0,3),∴OA=5,OB=3. 
∵四边形AOBC是矩形, 
∴AC=OB=3,OA=BC=5,∠OBC=∠C=90°. 
∵矩形ADEF是由矩形AOBC旋转得到的,∴AD=AO=5. 
在Rt△ACD中,CD=AD2-AC2=4, 
∴BD=BC-CD=1, 
∴D(1,3). 
(2)①由四边形ADEF是矩形,得到∠ADE=90°. 
∵点D在线段BE上,∴∠ADB=90°. 
∵AD=AO,AB=AB,∠AOB=90°, 
∴Rt△ADB≌Rt△AOB(HL). 
②由△ADB≌△AOB,得到∠BAD=∠BAO. 
在矩形AOBC中,OA∥BC, 
∴∠CBA=∠OAB,∴∠BAD=∠CBA, 
∴BH=AH,设AH=BH=m,则HC=BC-BH=5-m. 
在Rt△ACH中,∵AH2=HC2+AC2, 
∴m2=32+(5-m)2,∴m=175,∴BH=175,∴H( 175,3). 
(3)S的取值范围是30-3344≤S≤30+3344.