第十八章 平行四边形
考试时间:90分钟;总分:120分
一、单选题(将唯一正确答案的代号填在题后括号内,每题3分,共30分)
1.在平行四边形ABCD中,AB=7,BC=10,则平行四边形ABCD的周长为( )
A.17 B.34 C.24 D.40
2.下列命题中,能判断四边形是矩形的是( )
A.对角线相等 B.对角线互相平分
C.对角线相等且互相平分 D.对角线互相垂直
3.如图,在平行四边形ABCD中,已知AD=8cm,AB=6cm,DE平分∠ADC交BC边于点E,则BE等于( )
A.2cm B.4cm C.6cm D.8cm
3题图 4题图 5题图
4.如图,在菱形ABCD中,已知∠A=60°,AB=5,则△ABD的周长是( )
A.10 B.12 C.15 D.20
5.如图,在平行四边形ABCD中,BF平分∠ABC,交AD于点F,CE平分∠BCD交AD于点E,AB=6,BC=10,则EF长为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.平行四边形、矩形、菱形、正方形共有的性质是( ).
A.对角线互相平分 B.对角线相等
C.对角线互相垂直 D.对角形互相垂直平分
7.在下列条件中能判定四边形ABCD是平行四边形的是( )
A.AB=BC,AD=DC B.AB//CD,AD=BC
C.AB//CD,∠B=∠D D.∠A=∠B,∠C=∠D
8.△ABC的周长为16,连接△ABC三边中点构成第一个三角形,再连接这个新三角形的各边中点构成第二个三角形,依此类推,则第2021个三角形的周长为( )
A. B. C. D.
9.如图a是长方形纸带,∠DEF=20°,将纸带沿EF折叠成图b,再沿BF折叠成图c,则图c中的∠CFE的度数是( )
A.110° B.120° C.140° D.150°
10.如图,在△ABC中,∠CAB=90°,以△ABC的各边作三个正方形,过点H作HJ⊥ED交ED于点J,连接HE,延长HE交FC于点K,若K为FC中点,且S△ABC -S△EHJ=16,则AB的长为( ).
A.8 B. C. D.12
二、填空题(将正确答案填在题中横线上,每题3分,共24分)
11.在平行四边形ABCD中,∠B+∠D=100°,则∠A等于________度.
12.如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点E是AB的中点,OE=6cm,则AD的长是_____cm.
12题图 13题图 14题图
13.如图,直角三角形ABC中,AC=1,BC=2,P为斜边AB上一动点.PE⊥BC,PF⊥CA,则线段EF长的最小值为________.
14.如图,在矩形纸片ABCD中,AB=4,BC=4,点E是AB的中点,点F是AD边上的一个动点,将△AEF沿EF所在直线翻折,得到△A'EF,连接A'C,A'D,则当△A'DC是以A'D为腰的等腰三角形时,FD的长是_____.
15.如图,平行四边形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,AM⊥BC,垂足为M,AB=2,BD=6,AC=2,则AM的长为__________.
15题图 16题图
16.如图,矩形ABCD中,BC=6,AB=3,R在CD边上,且CR=2,P为BC上一动点,E、F分别是AP、RP的中点,当P从B向C移动时,线段EF的长度为______.
17.如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=3,P为AD上一点,将△ABP沿BP翻折至△EBP,PE与CD相交于点O,且OE=OD,则AP的长为_____.
17题图 18题图
18.如图,两张等宽的纸条交叉重叠在一起,重叠的部分为四边形ABCD,若测得A,C之间的距离为6cm,点B,D之间的距离为8cm,则线段AB的长为______.
三、解答题(本题共有8小题,共66分)
19.(本题8分)如图,平行四边形ABCD中,AD>AB,
(1)分别作∠ABC和∠BCD的平分线,交AD于E、F.
(2)线段AF与DE相等吗?请证明.
19题图
20.(本题8分)如图,将平行四边形ABCD的AD边延长至点E,使DE=AD,连接CE,F是BC边的中点,连接FD.求证:四边形CEDF是平行四边形.
20题图
21.(本题8分)如图,平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AE⊥BD于点E,DF⊥AC于点F,且AE=DF.
(1)求证:四边形ABCD是矩形;
(2)若∠BAE∶∠EAD=2∶3,求∠EAO的度数.
21题图
22.(本题8分)如图,已知菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,过点C作 CE∥BD, 过点D 作DE∥AC,CE与DE相交于点E.求证:四边形CODE是矩形.
22题图
23.(本题8分)如图,在正方形ABCD中, E、F分别是边AD、CD上的点,且DE=CF,连接AF、BE交于点O.求证:AF⊥BE.
23题图
24.(本题8分)如图,将平行四边形ABCD沿CE折叠,使点D落在BC边上的F处,点E在AD上.
(1)求证:四边形ABFE为平行四边形;
(2)若BC=6,求四边形ABFE的周长.
24题图
25.(本题8分)在矩形ABCD中,E是AD延长线上一点,F、G分别为EC、AD的中点,连接BG、CG、BE、FG.
(1)如图1,① 求证:BG=CG;② 求证:BE=2FG;
(2)如图2,若ED=CD,过点C作CH⊥BE于点H,若BC=4,∠EBC=30°,则EH的长为______________.
26.(本题10分)已知正方形ABCD,点P是对角线AC所在直线上的动点,点E在DC边所在直线上,且随着点P的运动而运动,PE=PD总成立。
(1)如图(1),当点P在对角线AC上时,请你通过测量、观察,猜想PE与PB有怎样的关系?(直接写出结论不必证明);
(2)如图(2),当点P运动到CA的延长线上时,(1)中猜想的结论是否成立?如果成立,请给出证明;如果不成立,请说明理由;
(3)如图(3),当点P运动到CA的反向延长线上时,请你利用图(3)画出满足条件的图形,并判断此时PE与PB有怎样的关系?(直接写出结论不必证明)
第十八章 平行四边形参考答案
1.B. 解析:∵平行四边形ABCD中,AB=CD,BC=AD,
∴平行四边形ABCD的周长为2×(7+10)=34,故选:B.
2.C. 解析:A、对角线相等不一定为矩形,也可能为等腰梯形等,故A错误;
B.对角线互相平分不一定为矩形,也可能为一般的平行四边形,故B错误;
C.对角线相等且互相平分的四边形是矩形,故C正确;
D.对角线互相垂直不一定为矩形,也可能为菱形,故D错误.故选:C.
3.A. 解析:根据平行四边形的性质得AD∥BC,∴∠EDA=∠DEC,
又∵DE平分∠ADC,∴∠EDC=∠EDA,
∴∠EDC=∠DEC,∴CD=CE=AB=6,
即BE=BC﹣EC=8﹣6=2.故选:A.
4.C. 解析:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD.
又∵∠A=60°,∴△ABD是等边三角形.
∴△ABD的周长=3AB=15.故选C.
5.B. 解析: ∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC=10,DC=AB=6.∴∠AFB=∠FBC.
∵BF平分∠ABC,∴∠ABF=∠FBC.
∴∠AFB=∠ABF.∴AF=AB=6.
同理可得DE=DC=6.
∴EF=AF+DE﹣AD=6+6﹣10=2.故选:B.
6.A. 解析:∵平行四边形、矩形、菱形、正方形的对角线互相平分,∴选项A正确;∵菱形的对角线不相等,∴选项B错误;
∵矩形的对角线不相互垂直,∴选项C和D错误;故选:A.
7.C. 解析:A. AB=BC,AD=DC,不能判定四边形ABCD是平行四边形,故此选项错误;
B. AB∥CD,AD=BC不能判定四边形ABCD是平行四边形,故此选项错误;
C. AB//CD,∠B=∠D能判定四边形ABCD是平行四边形,故此选项正确;
D. ∠A=∠B,∠C=∠D不能判定四边形ABCD是平行四边形,故此选项错误;
故选C.
8.B. 解析:∵△ABC的周长为16,新的三角形的三条边为△ABC的三条中位线,根据中位线定理,三条中位线之和为三角形三条边的,
所以第1个三角形周长为×24;
第2个三角形的周长为×24;
以此类推,第N个三角形的周长为×24;
所以第2021个三角形的周长为×24=.故选:B.
9.B. 解析:∵AD∥BC,∴∠DEF=∠EFB=20°,
图b中∠GFC=180°-2∠EFG=140°,
在图c中∠CFE=∠GFC-∠EFG=120°,故选B.
10.D. 解析:作HQ⊥AC,交AC的延长线于点Q,则四边形QEJH是矩形.
设AB=a,AC=b,则CE=a-b.
∵∠QCH+∠ACB=90°,∠ABC+∠ACB=90°,∴∠QCH=∠ABC,
∵∠Q=∠BAC=90°,CH=BC,∴△QCH≌△ABC,
∴QH=AC=b,QC=AB=a,
∴QE=QC-CE=b,∴QH=QE,
∴四边形QEJH是正方形,∴∠CEK=∠QEH=45°,
∴△CKE是等腰直角三角形,∴CE=CK.
∵K为FC中点,∴CE=CK=,
∴a-b=,∴b=,
∵,∴,
∴a=12,即AB的长是12.故选D.
11.130;. 解析:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠B=∠D,AB∥CD,∴∠A+∠D=180°,
∵∠B+∠D=100°,∴∠B=∠D=50°,
∴∠A =180°-∠D=130°,故答案为:130.
12.12. 解析:∵四边形ABCD是平行四边形,∴BO=DO,
又∵点E是AB的中点,∴OE=AD,
∵OE=6cm,∴AD=12cm,故答案为12
13.. 解析:连接PC,
∵PE⊥BC, PF⊥CA, ∴∠PEC=∠PFC=∠C=90°,
∴四边形ECFP是矩形, ∴EF=PC, ∴当PC最小时, EF也最小,
∵垂线段最短, ∴当CP⊥AB时,PC最小,
∵AC=1, BC=2, ∴AB=,又∵当CP⊥AB时
,
PC===.
∴线段EF长的最小值为. 故答案为.
14.4﹣2或3. 解析:①当A′D=DC时,如图1,连接ED,
∵点E是AB的中点,AB=4,BC=4,四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC=4,∠A=90°,∴DE==6,
∵将△AEF沿EF所在直线翻折,得到△A'EF,∴A′E=AE=2,
∵A′D=DC=AB=4,∴DE=A′E+A′D=6,
∴点E,A′,D三点共线,
∵∠A=90°,∴∠FA′E=∠FA′D=90°,
设AF=x,则A′F=x,FD=4-x,
在Rt△FA′D中,42+x2=(4-x)2,
解得:x=,∴FD=3;
②当A′D=A′C时,如图2,
∵A′D=A′C,∴点A′在线段CD的垂直平分线上,
∴点A′在线段AB的垂直平分线上,
∵点E是AB的中点,∴EA′是AB的垂直平分线,∴∠AEA′=90°,
∵将△AEF沿EF所在直线翻折,得到△A'EF,
∴∠A=∠EA′F=90°,AF=FA′,
∴四边形AEA′F是正方形,
∴AF=AE=2,∴DF=4-2,
故答案为:4-2或3.
15.. 解析:∵平行四边形对角线互相平分,
∴AO=OC=1,BO=OD=3,且AB=,
∵,∴∠BAO=90°,即△BAC为直角三角形,
∴
∴,
解得:,故答案为:.
16.. 解析:如图,连接AR.
∵四边形ABCD是矩形,∴∠D=90°,
∵BC=6,AB=3,CR=2,∴AD=6,DR=1,
∴AR=,
∵E、F分别是AP、RP的中点,
∴EF=AR=,故答案为:.
17.2.4. 解析:如图所示:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=∠A=∠C=90°,AD=BC=3,CD=AB=4,
根据题意得:△ABP≌△EBP,
∴EP=AP,∠E=∠A=90°,BE=AB=4,
在△ODP和△OEG中,
,
∴△ODP≌△OEG(ASA),
∴OP=OG,PD=GE,∴DG=EP,
设AP=EP=x,则PD=GE=3﹣x,DG=x,
∴CG=4﹣x,BG=4﹣(3﹣x)=1+x,
根据勾股定理得:BC2+CG2=BG2,
即32+(4﹣x)2=(x+1)2,解得:x=2.4,∴AP=2.4;
故答案为:2.4.
18.5cm. 解析:如图,作AR⊥BC于R,AS⊥CD于S,连接AC,BD交于点O,
由题意知,AD∥BC, AB∥CD,,
∴四边形ABCD是平行四边形.
∵两张纸条等宽,∴AR=AS.
∵AR?BC=AS?CD,∴BC=CD,
∴平行四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD.
在Rt△AOB中,OA=3cm,OB=4cm,
∴AB==5(cm).故答案是:5cm.
19. 解:(1)如图:BE、CF即∠ABC和∠BCD的平分线,
(2)AF与DE相等.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AD∥BC,∴∠AEB=∠EBC,
∵BE平分∠ABC,∴∠ABE=∠CBE,
∴∠ABE=∠AEB,∴AB=AE,
同理可得:DF=CD,
∴AE=DF,即AF+EF=DE+EF,∴AF=DE.
20.证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∵DE=AD,F是BC边的中点,
∴FC=BC=AD=DE,又∵DE∥FC,
∴四边形CEDF是平行四边形.
21.(1)解:∵AE⊥BD,DF⊥AC,∴∠AEO=∠DFO=90°,
又∵AE=DF,∠AOE=∠DOF,
∴△AEO≌△DFO,∴AO=DO,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AO=CO=DO=BO,∴AC=BD,
∴四边形ABCD是矩形
(2)解:∵∠BAE∶∠EAD=2∶3,ABCD是矩形
∴,∠OAB=∠OBA,
∴在Rt△ABE中,
∴在△AOB中,
∴在Rt△AOE中,
22.证明:∵CE∥BD,DE∥AC,∴四边形CODE是平行四边形.
∵四边形ABCD是菱形,∴BD⊥AC ,
∴∠DOC=90°,∴平行四边形CODE是矩形.
23.证明:∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=DA=CD,∠BAE=∠ADF=90°.
∵DE=CF, ∴AE=DF.
∴△ABE≌△DAF. ∴∠ABE=∠DAF.
∵∠BAE=∠BAO+∠DAF =90°,
∴∠BAO+∠ABE =90°.
∴∠AOB =90°,∴AF⊥BE.
24.(1)证明:∵将?平行四边形ABCD沿CE折叠,使点D落在BC边上的F处,∴∠CFE=∠CDE,
∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∠B=∠D,
∴AE∥BF,∠B=∠CFE,∴AB∥EF,
∴四边形ABFE为平行四边形;
(2)∵将?平行四边形ABCD沿CE折叠,使点D落在BC边上的F处,∴DE=EF,
∵四边形ABFE为平行四边形,∴EF=AB=ED,
∵BC=6,∴AD=6,∴AE+AB=AE+ED=AD=6,
∴四边形ABFE的周长=AB+BF+EF+EA=12,
故四边形ABFE的周长为:12.
25.解:(1)①证明:∵ABCD是矩形,∴∠A=∠D=90°,AB=CD,
又∵G是AD的中点,∴AG=DG,
在△BAG和△CDG中,
,
∴△BAG≌△CDG(SAS), ∴BG=CG;
②证明:取BC的中点M,连接MF,GM,DF,如下图所示,
∵F是直角△EDC斜边EC上的中点,
∴FD=FE=FC,∴∠FDC=∠FCD,
且∠GDF=∠GDC+∠FDC=90°+∠FDC,∠MCF=∠MCD+∠FCD=90°+∠FCD,
∴∠GDF=∠MCF,
又M、G分别是AD和BC的中点,∴MC=GD,
在△GDF和△MCF中:
,
∴△GDF≌△MCF(SAS),∴GF=MF,
又∵M、F分别BC和CE的中点,
∴MF是△CBE的中位线,∴BE=2MF,
故BE=2GF;
(2)由题意可知,∠AEB=∠EBC=30°,
设DE=DC=AB=x,则AE=AD+DE=BC+DE=4+x,
由30°角所对的直角边等于斜边的一半知,BE=2AB=2x,
在Rt△ABE中,由AB?+AE?=BE?可知,
x?+(4+x)?=(2x)?,解得x=(负值舍去),∴BE=2x=,
在Rt△BHC中,CH=BC=2,
∴BH=,
∴HE=BE-BH=,
故答案为:.
26.(1)①PE=PB,②PE⊥PB.
(2)(1)中的结论成立.
①∵四边形ABCD是正方形,AC为对角线,
∴CD=CB,∠ACD=∠ACB,
又PC=PC,∴△PDC≌△PBC,∴PD=PB,
∵PE=PD,∴PE=PB,
②:由①得△PDC≌△PBC,∴∠PDC=∠PBC.
又∵PE=PD,∴∠PDE=∠PED.
∴∠PDE+∠PDC=∠PEC+∠PBC=180°,
∴∠EPB=360°?(∠PEC+∠PBC+∠DCB)=90°,∴PE⊥PB.
(3)如图所示:
结论:①PE=PB,②PE⊥PB.