2020-2021年度青岛版八年级数学下册《第6章平行四边形》综合培优训练(附答案)
1.如图,矩形ABCD中,BC>AB,对角线AC、BD交于O点,且AC=10,过B点作BE⊥AC于E点,若BE=4,则AD的长等于( )
A.8 B.10 C.3 D.4
2.如图,在矩形OABC中,点B的坐标是(1,3),则AC的长是( )
A.3 B.2 C. D.4
3.如图,等边△ABC与正方形DEFG重叠,其中D、E两点分别在AB、BC上,且BD=BE.若AB=6,DE=2,则△EFC的面积为( )
A.1 B.2 C. D.4
4.如图,正方形ABCO和正方形DEFO的顶点A,E,O在同一直线l上,且EF=2,AB=6,给出下列结论:
①AE=10,②∠COD=45°,③△COF的面积S△COF=6,
④CF=BD=2,其中正确的是( )
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
5.如图,在矩形ABCD中,DE⊥AC于E,∠EDC:∠EDA=1:3,且AC=10,则OE的长度是( )
A. B.5 C.3 D.
6.如图,四边形ABCD为正方形,O为AC、BD的交点,△DCE为Rt△,∠CED=90°,OE=2,若CE?DE=5,则正方形的面积为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
7.如图,矩形ABCD中,AB=6,AD=8,点E在边AD上,且AE:ED=1:3.动点P从点A出发,沿AB运动到点B停止,过点E作EF⊥PE交射线BC于点F,联结PF,设M是线段PF的中点,则点P运动的整个过程中,线段DM长的最小值为( )
A. B. C.3 D.
8.如图,在矩形ABCD中,AB=2,AD=1,E为AB的中点,F为EC上一动点,P为DF中点,连接PB,则PB的最小值是( )
A.2 B.4 C. D.2
9.如图,?ABCD中,∠B=60°,AB=4,BC=5,P是对角线AC上任一点(点P不与点A,C重合),且PE∥BC交AB于E,PF∥CD交AD于F,则阴影部分的面积是 .
10.矩形ABCD的对角线交于O点,一条边的长为1,△AOB是正三角形,则这个矩形的周长为 .
11.如图,在四边形ABCO中,AB∥OC,AO⊥OC,AB=1,OC=4,P为AO边上一个动点,连接PB并延长至点E,使得点E落在直线x=3上,以PE,PC为边作?PEFC,连接PF,则PF长的最小值为 .
12.如图,正方形ABCD的边长为4,E为BC上任意一点,EF⊥AC于F,EG⊥BD于G,则EF+EG的值为 .
13.如图,?ABCD中,AB=10cm,AD=15cm,点P在AD边上以每秒1cm的速度从点A向点D运动,点Q在BC边上,以每秒4cm的速度从点C出发,在CB间往返运动,两个点同时出发,点P到达点D时停止(同时点Q也停止运动),在运动以后,当以点P、D、Q、B为顶点组成平行四边形时,运动时间t为 秒.
14.菱形ABCD的对角线AC=6cm,BD=4cm,以AC为边作正方形ACEF,则BF长为 .
15.矩形ABCD的周长是34cm,对角线相交于O,△AOD与△AOB的周长相差1cm,则AB的长是 .
16.如图,在四边形ABCD中,AB⊥BC,对角线AC、BD相交于点E,E为BD中点,且AD=BD,AB=2,∠BAC=30°,则DC= .
17.如图,以正方形ABCD的边AD为一边作等边三角形ADE,F是DE的中点,BE、AF相交于点G,连接DG,若正方形ABCD的面积为36,则BG= .
18.如图,正方形ABCD的边长为15,AG=CH=12,BG=DH=9,连接GH,则线段GH的长为 .
19.如图,△ABC中,AB=10,AC=7,AD平分∠BAC,AE是BC边上的中线,过点C作CG⊥AD于F,交AB于G,连接EF,则线段EF的长为 .
20.如图,在平行四边形ABCD中,AC是对角线,且AB=AC,CF是∠ACB的角平分线交AB于点F,在AD上取一点E,使AB=AE,连接BE交CF于点P.
(1)求证:BP=CP;
(2)若BC=4,∠ABC=45°,求平行四边形ABCD的面积.
21.在△ABC中,点M是边BC的中点,AD平分∠BAC,BD⊥AD,BD的延长线交AC于点E,AB=12,AC=20.
(1)求证:BD=DE;
(2)求DM的长.
22.如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DE∥AC且DE=AC,连接CE、OE,连接AE交OD于点F.
(1)求证:OE=CD;
(2)若菱形ABCD的边长为2,∠ABC=60°.求AE的长.
23.如图,在正方形ABCD中,M为AB上的一点,N为BC上的一点,且BM=BN,BP⊥MC于点P,求证:DP⊥NP.
24.如图,在正方形ABCD中,点E在边AD上,点F在边BC的延长线上,连接EF与边CD相交于点G,连接BE与对角线AC相交于点H,AE=CF,BE=EG.
(1)求证:EF∥AC; (2)求∠BEF大小.
25.(1)如图1,在四边形ABCD中,AB=CD,E,F分别是AD,BC的中点,连接FE并延长,分别与BA,CD的延长线交于点M,N.
求证:∠BME=∠CNE;(提示:取BD的中点H,连接FH,HE作辅助线)
(2)如图2,在△ABC中,F是BC边的中点,D是AC边上一点,E是AD的中点,直线FE交BA的延长线于点G,若AB=DC=2,∠FEC=45°,求FE的长度.
26.已知正方形ABCD中,点E、F分别为BC、CD上的点,连接AE,BF相交于点H,且AE⊥BF.
(1)如图1,连接AC交BF于点G,求证:∠AGF=∠AEB+45°;
(2)如图2,延长BF到点M,连接MC,若∠BMC=45°,求证:AH+BH=BM;
(3)如图3,在(2)的条件下,若点H为BM的三等分点,连接BD,DM,若HE=1,求△BDM的面积.
27.(1)如图1,在正方形ABCD中,点O是对角线AC的中点,点E是边BC上一点,连接OE,过点O作OE的垂线交AB于点F.求证:OE=OF.
(2)若将(1)中,“正方形ABCD”改为“矩形ABCD”,其他条件不变,如图2,连接EF.
ⅰ)求证:∠OEF=∠BAC.
ⅱ)试探究线段AF,EF,CE之间数量上满足的关系,并说明理由.
参考答案
1.解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=90°,设AD=BC=a,AB=DC=b,
∵AC=10,BE⊥AC,BE=4,
∴a2+b2=102,
又∵S矩形ABCD=2S△ABC
∴ab=2××10×4=40,
∵BC>AB,
解得:a=4,b=2,
即AD=4,
故选:D.
2.解:
连接OB,过B作BM⊥x轴于M,
∵点B的坐标是(1,3),
∴OM=1,BM=3,由勾股定理得:OB==,
∵四边形OABC是矩形,
∴AC=OB,
∴AC=,
故选:C.
3.解:过F作FQ⊥BC于Q,则∠FQE=90°,
∵△ABC是等边三角形,AB=6,
∴BC=AB=6,∠B=60°,
∵BD=BE,DE=2,
∴△BED是等边三角形,且边长为2,
∴BE=DE=2,∠BED=60°,
∴CE=BC﹣BE=4,
∵四边形DEFG是正方形,DE=2,
∴EF=DE=2,∠DEF=90°,
∴∠FEC=180°﹣60°﹣90°=30°,
∴QF=EF=1,
∴△EFC的面积为==2,
故选:B.
4.解:①∵EF=2,
∴OE=4,
∵AO=AB=6,
∴AE=AO+OE=6+4=10,故正确;
②∵∠AOC=90°,∠DOE=45°,
∴∠COD=180°﹣∠AOC﹣∠DOE=45°,故正确;
③作FG⊥CO交CO的延长线于G,
则FG=2,
∴△COF的面积S△COF=×6×2=6,故正确;
④作DH⊥AB于H,
CF==2,
BH=6﹣2=4,
DH=6+2=8,
BD==4,故错误.
故选:A.
5.解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ADC=90°,AC=BD=10,OA=OC=AC=5,OB=OD=BD=5,
∴OC=OD,
∴∠ODC=∠OCD,
∵∠EDC:∠EDA=1:3,∠EDC+∠EDA=90°,
∴∠EDC=22.5°,∠EDA=67.5°,
∵DE⊥AC,
∴∠DEC=90°,
∴∠DCE=90°﹣∠EDC=67.5°,
∴∠ODC=∠OCD=67.5°,
∴∠ODC+∠OCD+∠DOC=180°,
∴∠COD=45°,
∴OE=DE,
∵OE2+DE2=OD2,
∴(2DE)2=OD2=25,
∴DE=,
故选:D.
6.解:如图,过点O作OM⊥CE于M,作ON⊥DE交ED的延长线于N,
∵∠CED=90°,
∴四边形OMEN是矩形,
∴∠MON=90°,
∵∠COM+∠DOM=∠DON+∠DOM,
∴∠COM=∠DON,
∵四边形ABCD是正方形,
∴OC=OD,
在△COM和△DON中,
,
∴△COM≌△DON(AAS),
∴OM=ON,CM=DN,
∴四边形OMEN是正方形,
∵OE=2,
∴2NE2=OE2=(2)2=8,
∴NE=ON=2,
∵DE+CE=DE+EM+MC=DE+EM+DN=EN+EM=2EN=4,
设DE=a,CE=b,
∴a+b=4,
∵CE?DE=5,
∴CD2=a2+b2=(a+b)2﹣2ab=42﹣2×5=6.
∴S正方形ABCD=6.
故选:B.
7.解:连接BE、EM、BM,作BE的垂直平分线GH分别与DA的延长线、BC的延长线交于点G、H,过D作DN⊥GH于点N,连接EH,过H作HK⊥AD,与AD的延长线交于点K,
∵∠ABC=∠PEF=90°,M是PF的中点,
∴BM=EM,
∴无论P点运动到什么位置时,M点始终在BE的垂直平分线上,
∴M点在GH上,
当M与N点重合时,DM=DN的值最小,
设EH=x,
∵GH是BE的垂直平分线,
∴BH=EH=x,
∴∠EHG=∠BHG,
∵GD∥BH,
∴∠EHG=∠BHG=∠G,
∴EG=EH=x,
∵∠ABH=∠BAK=∠K=90°,
∴四边形ABHK为矩形,
∴AK=BH=x,AB=KH=6,
∵AD=8,点E在边AD上,且AE:ED=1:3,
∴AE=2,ED=6,
∴EK=AK﹣AE=x﹣2,
∵EH2﹣EK2=KH2,
∴x2﹣(x﹣2)2=62,
解得,x=10,
∴GE=x=10,
GD=EG+DE=x+6=10+6=16,
∵OE∥DN,
∴△GEO∽△GDN,
∴,
∴DN=EO,
∵,
∴EO=BE=,
∴,
即线段DM长的最小值为,
解法二:建立如图坐标系,过点F作FJ⊥AD于J.则D(8,6),E(2,6),设P(0,a),
由△PAE∽△EJF,可得EM=18﹣3a,
∴F(20﹣3a,0),
∵PM=MF,
∴M(10﹣0.5a,0.5a),
∴DM==,
∴当a=﹣=时,DM的值最小,此时DM=.
故选:A.
8.解:如图:
当点F与点C重合时,点P在P1处,CP1=DP1,
当点F与点E重合时,点P在P2处,EP2=DP2,
∴P1P2∥CE且P1P2=CE.
当点F在EC上除点C、E的位置处时,有DP=FP.
由中位线定理可知:P1P∥CE且P1P=CF.
∴点P的运动轨迹是线段P1P2,
∴当BP⊥P1P2时,PB取得最小值.
∵矩形ABCD中,AB=2,AD=1,E为AB的中点,
∴△CBE、△ADE、△BCP1为等腰直角三角形,CP1=1.
∴∠ADE=∠CDE=∠CP1B=45°,∠DEC=90°.
∴∠DP2P1=90°.
∴∠DP1P2=45°.
∴∠P2P1B=90°,即BP1⊥P1P2,
∴BP的最小值为BP1的长.
在等腰直角BCP1中,CP1=BC=1.
∴BP1=.
∴PB的最小值是.
故选:C.
9.解:∵?ABCD,
∴AB∥CD,AD∥BC
∵PE∥BC,
∴PE∥AD
∵PF∥CD,
∴PF∥AB,
∴四边形AEPF为?.
设?AEPF的对角线AP、EF相交于O,则AO=PO,EO=FO,∠AOE=∠POF
∴△POF≌△AOE,
∴图中阴影部分的面积等于△ABC的面积,
过A作AM⊥BC交BC于M,
∵∠B=60°,AB=4,
∴AM=2,
S△ABC=×5×2=5,即阴影部分的面积等于5.
故填5.
10.解:在矩形ABCD中,AC=2OB,
∵△AOB是正三角形,
∴OB=AB,
∴AC=2AB,
①AB=1时,AC=2,
根据勾股定理,BC===,
所以,矩形的周长=2(AB+BC)=2(1+)=2+2;
②BC=1时,根据勾股定理,AB2+BC2=AC2,
所以,AB2+12=(2AB)2,
解得AB=,
所以,矩形的周长=2(AB+BC)=2(+1)=+2;
综上所述,矩形的周长为2+2或+2.
故答案为:2+2或+2.
11.解:作FN⊥x轴于N,EM⊥y轴于M,连接PF.
∵四边形PEFC是平行四边形,
∴PE=CF,PE∥CF,
∴∠FCN=∠ETC,
∵EM⊥y轴,FN⊥x轴,
∴∠EMP=∠FNC=90°,
∵EM∥TC,
∴∠MEP=∠ETC,
∴∠MEP=∠FCN,
∴△EMC≌△CNF(AAS),
∴EM=CN=3,
∵OC=4,
∴ON=OC+CN=4+3=7,
当PF⊥FN时,PF的值最小,此时PF=ON=7,
∴PF的最小值为7.
故答案为7.
12.解:∵四边形ABCD是正方形,边长为4,
∴AD=CD=4 AC⊥BD∠DAO=45°;
∴AC2=AD2+CD2=42+42=32,则AC=4,
∵EF⊥AC,GE⊥BD,
∴∠OGE=∠OFE=90°;
又∵AC⊥BD,
∴四边形OGEF是矩形;
∴EG=OF,
又∵∠DAO=∠FCE=45°,
∴EF=CF;
∵OF+CF=OC=×4=2,
∴GE+EF=2.
故答案为2
13.解:设经过t秒,以点P、D、Q、B为顶点组成平行四边形,
∵P在AD上运动,
∴t≤,即t≤15,
∵以点P、D、Q、B为顶点组成平行四边形,
∴DP=BQ,
分为以下情况:①点Q的运动路线是C﹣B﹣C,方程为4t﹣15=15﹣t,
解得:t=6;
②点Q的运动路线是C﹣B﹣C﹣B,方程为15﹣(4t﹣30)=15﹣t,
解得:t=10;
③点Q的运动路线是C﹣B﹣C﹣B﹣C,方程为4t﹣45=15﹣t,
解得:t=12;
故答案为:6或10或12.
14.解:∵AC=6cm,BD=4cm,
∴AO=AC=×6=3cm,
BO=BD=×4=2m,
如图1,正方形ACEF在AC的上方时,过点B作BG⊥AF交FA的延长线于G,
BG=AO=3cm,
FG=AF+AG=6+2=8cm,
在Rt△BFG中,BF===cm,
如图2,正方形ACEF在AC的下方时,过点B作BG⊥AF于G,
BG=AO=3cm,
FG=AF﹣AG=6﹣2=4cm,
在Rt△BFG中,BF===5cm,
综上所述,BF长为5cm或cm.
故答案为:5cm或cm.
15.解:
由图易得:OB=OD,那么△AOD与△AOB的周长相差1cm其实就是AD与AB相差1cm
当AD比AB长1cm时,AD+AB=AB+1+AB=17,AB=8;
当AD比AB短1cm时,AD+AB=AB﹣1+AB=17,AB=9.
因此AB的长为8或9cm.故AB的长为8或9cm.
16.解:如图,在EA上取一点K,使得EK=CE,连接DK,BK,延长DK交AB于H.
∵DE=EB,CE=EK,
∴四边形BCDK是平行四边形,
∴CD=BK,DK∥BC,
∵BC⊥AB,
∴DH⊥AB,
∵DA=DB,
∴AH=HB=1,
∴KA=KB=CD,
在Rt△AKH中,AK=AH÷cos30°=,
∴CD=,
故答案为.
17.解:如图所示,连接BD,
∵S正方形ABCD=36,
∴AD=6,BD=6,
在正方形ABCD和等边△ADE中,
∠BAE=∠BAD+∠DAE=90°+60°=150°,AB=AD=AE,
∴∠AEB=(180°﹣∠BAE)=(180°﹣150°)=15°,
∴∠DEG=∠AED﹣∠AEB=60°﹣15°=45°,
∵F为DE的中点,
∴AF垂直平分DE,DF=DE=×6=3,
∴DG=EG,
∴∠GDE=45°=∠DEG,
∴△DEG是等腰直角三角形,
∴DG=DF=3,∠DGE=90°,
∴Rt△BDG中,BG===3.
故答案为:3.
18.解:如图,延长BG交CH于点E,
在△ABG和△CDH中,
,
∴△ABG≌△CDH(SSS),
AG2+BG2=AB2,
∴∠1=∠5,∠2=∠6,∠AGB=∠CHD=90°,
∴∠1+∠2=90°,∠5+∠6=90°,
又∵∠2+∠3=90°,∠4+∠5=90°,
∴∠1=∠3=∠5,∠2=∠4=∠6,
在△ABG和△BCE中,
,
∴△ABG≌△BCE(ASA),
∴BE=AG=12,CE=BG=9,∠BEC=∠AGB=90°,
∴GE=BE﹣BG=12﹣9=3,
同理可得HE=3,
在Rt△GHE中,GH=,
故答案为:3.
19.解:∵AD平分∠BAC,
∴∠GAF=∠CAF,
∵CG⊥AD,
∴∠AFG=∠AFC,
在△AGF和△ACF中,,
∴△AGF≌△ACF(ASA),
∴AG=AC=7,GF=CF,
则BG=AB﹣AG=10﹣7=3.
又∵BE=CE,
∴EF是△BCG的中位线,
∴EF=BG=1.5.
故答案是:1.5.
20.解:(1)设AP与BC交于H,
∵在平行四边形ABCD中,AD∥BC,
∴∠AEB=∠CBE,
∵AB=AE,
∴∠ABE=∠AEB,
∴∠ABE=∠CBE,
∴BE平分∠ABC,
∵CF是∠ACB的角平分线,BE交CF于点P,
∴AP平分∠BAC,
∵AB=AC,
∴AH垂直平分BC,
∴PB=PC;
(2)∵AH垂直平分BC,
∴AH⊥BC,BH=CH=BC=2,
∵∠ABH=45°,
∴AH=BH=2,
∴平行四边形ABCD的面积=4×2=8.
21.(1)证明:∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠DAE.
∵AD⊥BD,
∴∠ADB=∠ADE=90°.
在△ADB与△ADE中,
∴△ADB≌△ADE,
∴BD=DE.
(2)∵△ADB≌△ADE,
∴AE=AB=12,
∴EC=AC﹣AE=8.
∵M是BC的中点,BD=DE,
∴DM=EC=4.
22.(1)证明:在菱形ABCD中,OC=AC.
∴DE=OC.
∵DE∥AC,
∴四边形OCED是平行四边形.
∵AC⊥BD,
∴平行四边形OCED是矩形.
∴OE=CD.
(2)在菱形ABCD中,∠ABC=60°,
∴AC=AB=2.
∴在矩形OCED中,
CE=OD=.
在Rt△ACE中,
AE=.
23.解:如图,∵四边形ABCD为正方形,
∴BC=CD,AB∥CD,∠ABC=∠BCD,
∴∠PCD=∠BMC,
∵BP⊥MC,
∴∠PBC+∠BCM=90°,而∠PBC+∠PBM=90°,
∴∠PBC=∠BMC,∠MCB=∠BCP,
∴△BPC∽△MBC;
∴CP:BC=BP:BM=BC:MC,
∵BM=BN,BC=CD,
∴CP:CD=BP:BN,而∠PCD=∠BMC=∠PBC,
∴△BPN∽△CPD,
∴∠BPN=∠CPD,∠CPD+∠NPC=90°,
∴DP⊥PN.
24.(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AD∥BF,
∵AE=CF,
∴四边形ACFE是平行四边形,
∴EF∥AC,
(2)解:连接BG,如图所示:
∵EF∥AC,
∴∠F=∠ACB=45°,
∵∠GCF=90°,
∴∠CGF=∠F=45°,
∴CG=CF,
∵AE=CF,
∴AE=CG,
在△BAE与△BCG中,,
∴△BAE≌△BCG(SAS)
∴BE=BG,
∵BE=EG,
∴△BEG是等边三角形,
∴∠BEF=60°.
25.(1)证明:连接BD,取DB的中点H,连接EH,FH,
∵E,H分别是AD,BD的中点,
∴EH∥AB,EH=AB,
∴∠BME=∠HEF,
∵F,H分别是BC,BD的中点,
∴FH∥CD,FH=CD,
∴∠CNE=∠HFE,
∵AB=CD
∴HE=FH,
∴∠HEF=∠HFE
∴∠BME=∠CNE;
(2)连接BD,取DB的中点H,连接EH,FH,
∵E,F分别是AD,BC的中点,
∴EH=AB,FH=CD,FH∥AC,
∴∠HFE=∠FEC=45°,
∵AB=CD=2,
∴HF=HE=1,
∴∠HEF=∠HFE=45°,
∴∠EHF=180°﹣∠HFE﹣HEF=90°,
∴.
26.(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=∠BCD=90°,
∴∠ACB=∠ACD=45°,
∵AE⊥BF,
∴∠AEB+∠FBC=90°,
∵∠FBC+∠BFC=90°
∴∠AEB=∠BFC,
∵∠AGF=∠BFC+∠ACF,
∴∠AGF=∠AEB+45°;
(2)解:过C作CK⊥BM于K,
∴∠BKC=90°,
∵∠BMC=45°,
∴CK=MK,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠ABC=∠BCD=90°,
∴∠ABH=∠BCK,
在△ABH与△BCK中,,
∴△ABH≌△BCK,
∴BH=CK=MK,AH=BK,
∴BM=BK+MK=AH+BH;
(3)解:由(2)得,BH=CK=BH,
∵H为BM的三等分点,
∴BH=HK=KM,
过E作EN⊥CK于N,
∴四边形HENK是矩形,
∴HK=EN=BH,∠BHE=∠NEC,
在△BHE与△ENC中,,
∴△BHE≌△ENC,
∴HE=CN=NK=1,
∴CK=BH=2,
∴BM=6,
连接CH,
∵HK=MK,CK⊥MH,∠BMC=45°,
∴CH=CM,∠MCH=90°,
∴∠BCH=∠DCM,
在△BHC与△DMC中,,
∴△BHC≌△DMC,
∴BH=DM=2,∠BHC=∠DMC=135°
∴∠DMB=90°,
∴△BDM的面积=6.
27.证明:(1)连接OB,
∵在正方形ABCD中,O是AC的中点,
∴OB=OA,∠OAB=∠OBA=∠OBC=45°,
∴∠AOB=90°,
又∵OE⊥OF,
∴∠AOF=∠BOE,
在△AOF和△BOE中,,
∴△AOF≌△BOE,
∴OE=OF;
(2)①∵∠EOF=∠FBE=90°,
∴O,E,F,B四点共圆,
∴∠OBA=∠OEF,
∵在矩形ABCD中,O是AC的中点,
∴OA=OB,∠OAB=∠OBA,
∴∠OEF=∠BAC;
②如图,连接BD,延长EO交AD于G,
∵BD与AC交于O,
则△OGD≌△DEB,
∴OG=OE,
∴AG=CE,
∵OF⊥GE,
∴FG=EF,
在Rt△AGF中,GF2=AG2+AF2,即EF2=CE2+AF2.