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18.2
特殊的平行四边形
同步练习
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.若直角三角形斜边上的高和中线长分别是4cm,6cm,则它的面积是( )
A.12cm2
B.24cm2
C.15cm2
D.48cm2
解:∵直角三角形斜边上中线长6cm,
∴斜边=2×6=12(cm),
∴面积=×12×4=24(cm2).
故选:B.
2.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3cm,点B,D之间的距离为4cm,则线段AB的长为( )
A.2.5cm
B.3cm
C.3.5cm
D.4cm
解:如图,过A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.OA=OC=AC=(cm),OB=OD=BD=2(cm),
在Rt△AOB中,由勾股定理得:AB===2.5(cm),
故选:A.
3.如图,在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,点M是边AB上一点(不与点A,B重合),作ME⊥AC于点E,MF⊥BC于点F,若点P是EF的中点,则CP的最小值是( )
A.1.2
B.1.5
C.2.4
D.2.5
解:连接CM,如图所示:
∵∠ACB=90°,AC=3,BC=4,
∴AB===5,
∵ME⊥AC,MF⊥BC,∠ACB=90°,
∴四边形CEMF是矩形,
∴EF=CM,
∵点P是EF的中点,
∴CP=EF,
当CM⊥AB时,CM最短,
此时EF也最小,则CP最小,
∵△ABC的面积=AB×CM=AC×BC,
∴CM===2.4,
∴CP=EF=CM=1.2,
故选:A.
4.如图,正方形ABCD的边长为2,E为AB边的中点,点F在BC边上,点B关于直线EF的对称点记为B',连接B'D,B'E,B'F.当点F在BC边上移动使得四边形BEB'F成为正方形时,B'D的长为( )
A.
B.
C.2
D.3
解:如图,连接BB',连接BD,
∵四边形ABCD是正方形,
∴BD=AB=2,BD平分∠ABC,
∵E为AB边的中点,
∴AE=BE=1,
∵四边形BEB'F是正方形,
∴BB'=BE=,BB'平分∠ABC,
∴点B,点B',点D三点共线,
∴B'D=BD﹣BB'=,
故选:A.
5.如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,且AC=6,BD=8,过A点作AE垂直BC,交BC于点E,则的值为( )
A.
B.
C.
D.
解:∵四边形ABCD是菱形,
∴CO=AC=3,BO=BD=4,AO⊥BO,
∴BC===5,
∵S菱形ABCD=AC?BD=BC×AE,
∴AE==.
在Rt△ABE中,BE===,
∴CE=BC﹣BE=5﹣=,
∴的值为,
故选:C.
6.如图,长方形ABCD中,AB=4,AD=1,AB在x轴上.若以点A为圆心,对角线AC的长为半径作弧交x轴的正半轴于M,则点M的坐标为( )
A.(3,0)
B.(+1,0)
C.(﹣1,0)
D.(,0)
解:∵四边形ABCD是长方形,AB=4,AD=1,
∴BC=AD=1,∠ABC=90°,
由勾股定理得:AC===,
∴AM=AC=,
∵OA=|﹣1|=1,
∴OM=AM﹣OA=﹣1,
∴点M的坐标为(﹣1,0),
故选:C.
7.如图,在正方形ABCD中,AB=4,E是BC上的一点且CE=3,连接DE,动点M从点A以每秒2个单位长度的速度沿AB﹣BC﹣CD﹣DA向终点A运动,设点M的运动时间为t秒,当△ABM和△DCE全等时,t的值是( )
A.3.5
B.5.5
C.6.5
D.3.5或6.5
解:如图,当点M在BC上时,
∵△ABM′和△DCE全等,
∴BM=CE,
由题意得:BM′=2t﹣4=3,
所以t=3.5(秒);
当点M在AD上时,
∵△ABM″和△CDE全等,
∴AM″=CE,
由题意得:AM″=16﹣2t=3,
解得t=6.5(秒).
所以,当t的值为3.5秒或6.5秒时.△ABM和△DCE全等.
故选:D.
8.如图,?ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,AD=AC,M、N、P分别是OA、OB、CD的中点,下列结论:
①CN⊥BD;
②MN=NP;
③四边形MNCP是菱形;
④ND平分∠PNM.
其中正确的有( )
A.1
个
B.2
个
C.3
个
D.4
个
解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AB∥CD,BC=AD,OA=OC=AC,
∵AD=AC,
∴OC=BC,
∵N是OB的中点,
∴CN⊥BD,①正确;
∵M、N分别是OA、OB的中点,
∴MN是△AOB的中位线,
∴MN∥AB,MN=AB,
∵CN⊥BD,
∴∠CND=90°,
∵P是CD的中点,
∴NP=CD=PD=PC,
∴MN=NP,②正确;
∵MN∥AB,AB∥CD,
∴MN∥CD,
又∵NP=PC,MN=NP,
∴MN=PC,
∴四边形MNCP是平行四边形,无法证明四边形MNCP是菱形;③错误;
∵MN∥CD,
∴∠PDN=∠MND,
∵NP=PD,
∴∠PDN=∠PND,
∴∠MND=∠PND,
∴ND平分∠PNM,④正确;
正确的个数有3个,
故选:C.
二.填空题(共4小题)
9.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D、E分别在边BC、AB上,CD=BD,CE=AB,AD与CE交于点F,如果AB=6,那么CF的长等于 2 .
解:连接DE,
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CE=AB,
∴AE=BE,∵CD=BD,
∴DE是Rt△ABC的中位线,
∴DE=AC,DE∥AC,
∵AB=6,
∴CE=AB=3,
∴CF=CE=2,
故答案为:2.
10.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,BD为AC边上的中线,过点C作CE⊥BD于点E,过点A作BD的平行线,交CE的延长线于点F,在AF的延长线上截取FG=BD,连接BG、DF.若AG=26,BG=10,则CF的长为 12 .
解:∵AG∥BD,BD=FG,
∴四边形BGFD是平行四边形,
∵CF⊥BD,
∴CF⊥AG,
又∵BD为AC边上的中线,∠ABC=90°,
∴BD=DF=AC,
∴四边形BGFD是菱形,
∴BD=DF=GF=BG=10,则AF=AG﹣GF=26﹣10=16,AC=2BD=20,
∵在Rt△ACF中,∠CFA=90°,
∴AF2+CF2=AC2,即162+CF2=202,
解得:CF=12.
故答案是:12.
11.如图,在矩形ABCD中,AB=4cm,AD=12cm,点P从点A向点D以每秒1cm的速度运动,Q以每秒4cm的速度从点C出发,在B、C两点之间做往返运动,两点同时出发,点P到达点D为止(同时点Q也停止),这段时间内,当运动时间为 2.4s或4s或7.2s 时,P、Q、C、D四点组成矩形.
解:根据已知可知:当点P到达点D时,点Q将由C﹣B﹣C﹣B﹣C运动,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,∠D=90°,
∴PD∥CQ,
若PD=CQ,则四边形APQB是矩形,
由题意得DP=12﹣t,
当0≤t≤3时,CQ=4t,12﹣t=4t,
∴t=2.4(s),
当3<t≤6时,CQ=24﹣4t,12﹣t=24﹣4t,
∴t=4(s),
当6<t≤9时,CQ=4t﹣24,12﹣t=4t﹣24,
∴t=7.2(s);
当9<t≤12时,CQ=48﹣4t,12﹣t=48﹣4t,
∴t=12(s),此时PQ与DC重合,无法构成矩形,故舍去,
故答案为:2.4s或4s或7.2s.
12.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC(BC>AD),∠D=90°,∠ABE=45°,BC=CD,若AE=5,CE=2,则BC的长度为 6 .
解:过点B作BF⊥AD于点F,延长DF使FG=EC,连接BG,
∵AD∥BC,∠D=90°,
∴∠C=∠D=90°,BF⊥AD
∴四边形CDFB是矩形
∵BC=CD
∴四边形CDFB是正方形
∴CD=BC=DF=BF,∠CBF=90°=∠C=∠BFG,
∵BC=BF,∠BFG=∠C=90°,CE=FG
∴△BCE≌△BFG(SAS)
∴BE=BG,∠CBE=∠FBG
∵∠ABE=45°,
∴∠CBE+∠ABF=45°,
∴∠ABF+∠FBG=45°=∠ABG
∴∠ABG=∠ABE,且AB=AB,BE=BG
∴△ABE≌△ABG(SAS)
∴AE=AG=5,
∴AF=AG﹣FG=5﹣2=3
在Rt△ADE中,AE2=AD2+DE2,
∴25=(DF﹣3)2+(DF﹣2)2,
∴DF=6
∴BC=6
故答案为:6
三.解答题(共4小题)
13.如图,四边形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,∠ACB=∠ADB=90°,M为边AB的中点,连接MC,MD.
(1)求证:MC=MD;
(2)若△MCD是等边三角形,求∠AOB的度数.
(1)证明:∵∠ACB=∠ADB=90°,M为边AB的中点,
∴MC=AB,MD=AB,
∴MC=MD;
(2)解:∵MC=MD=AB=AM=BM,
∴∠BAC=∠ACM,∠ABD=∠BDM,
∴∠BMC=2∠BAC,∠AMD=2∠ABD,
∵△MCD是等边三角形,
∴∠DMC=60°,
∴∠BMC+∠AMD=120°,
∴2∠BAC+2∠ABD=120°,
∴∠BAO+∠ABO=60°,
∴∠AOB=180°﹣60°=120°.
14.如图,BD是△ABC的角平分线,过点作DE∥BC交AB于点E,DF∥AB交BC于点F.
(1)求证:四边形BEDF是菱形;
(2)若∠ABC=60°,∠ACB=45°,CD=6,求菱形BEDF的边长.
证明:(1)∵DE∥BC,DF∥AB,
∴四边形DEBF是平行四边形,
∵DE∥BC,
∴∠EDB=∠DBF,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBF=∠ABC,
∴∠ABD=∠EDB,
∴DE=BE,
又∵四边形BEDF为平行四边形,
∴四边形BEDF是菱形;
(2)如图,过点D作DH⊥BC于H,
∵DF∥AB,
∴∠ABC=∠DFC=60°,
∵DH⊥BC,
∴∠FDH=30°,
∴FH=DF,DH=FH=DF,
∵∠C=45°,DH⊥BC,
∴∠C=∠HDC=45°,
∴DC=DH=DF=6,
∴DF=2,
∴菱形BEDF的边长为2.
15.如图,在平行四边形ABCD中,P是AB上一点(不与点A,B重合),CP=CD,过点P作PQ⊥CP,交AD于点Q,连接CQ,∠BPC=∠AQP.
(1)求证:四边形ABCD是矩形;
(2)当AP=3,AD=9时,求AQ和CQ的长.
(1)证明:∵∠BPQ=∠BPC+∠CPQ=∠A+∠AQP,∠BPC=∠AQP,
∴∠CPQ=∠A,
∵PQ⊥CP,
∴∠A=∠CPQ=90°,
∴平行四边形ABCD是矩形;
(2)解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=∠CPQ=90°,
在Rt△CDQ和Rt△CPQ中,
,
∴Rt△CDQ≌Rt△CPQ(HL),
∴DQ=PQ,
设AQ=x,则DQ=PQ=12﹣x,
在Rt△APQ中,AQ2+AP2=PQ2,
∴x2+32=(9﹣x)2,
解得:x=4,
∴AQ的长是4.
设CD=AB=CP=y,则PB=y﹣3,在Rt△PCB中,根据勾股定理列方程,求出y=15.
在Rt△CDQ中,CQ==5.
16.如图,在矩形ABCD中,∠BAD的平分线交BC于点E,EF⊥AD于点F,DG⊥AE于点G,DG与EF交于点O.
(1)求证:四边形ABEF是正方形;
(2)若AD=AE,求证:AB=AG;
(3)在(2)的条件下,已知AB=1,求OD的长.
(1)证明:∵矩形ABCD,
∴∠BAF=∠ABE=90°,
∵EF⊥AD,
∴四边形ABEF是矩形,
∵AE平分∠BAD,
∴EF=EB,
∴四边形ABEF是正方形;
(2)∵AE平分∠BAD,
∴∠DAG=∠BAE,
在△AGD和△ABE中,,
∴△AGD≌△ABE(AAS),
∴AB=AG;
(3)∵四边形ABEF是正方形,
∴AB=AF=1,
∵△AGD≌△ABE,
∴DG=AB=AF=AG=1,
∵AD=AE,
∴AD﹣AF=AE﹣AG,
即DF=EG,
在△DFO和△EGO中,,
∴△DFO≌△EGO(AAS),
∴FO=GO,FD=EG
∵∠DAE=∠AEF=45°,∠AFE=∠AGD=90°,
∴DF=FO=OG=EG,
∴DO=OF=OG,
∴DG=DO+OG=OG+OG=1,
∴OG==﹣1,
∴OD=(﹣1)=2﹣.
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特殊的平行四边形
同步练习
一.选择题(共8小题)
1.若直角三角形斜边上的高和中线长分别是4cm,6cm,则它的面积是( )
A.12cm2
B.24cm2
C.15cm2
D.48cm2
2.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3cm,点B,D之间的距离为4cm,则线段AB的长为( )
A.2.5cm
B.3cm
C.3.5cm
D.4cm
3.如图,在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,点M是边AB上一点(不与点A,B重合),作ME⊥AC于点E,MF⊥BC于点F,若点P是EF的中点,则CP的最小值是( )
A.1.2
B.1.5
C.2.4
D.2.5
4.如图,正方形ABCD的边长为2,E为AB边的中点,点F在BC边上,点B关于直线EF的对称点记为B',连接B'D,B'E,B'F.当点F在BC边上移动使得四边形BEB'F成为正方形时,B'D的长为( )
A.
B.
C.2
D.3
5.如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,且AC=6,BD=8,过A点作AE垂直BC,交BC于点E,则的值为( )
A.
B.
C.
D.
6.如图,长方形ABCD中,AB=4,AD=1,AB在x轴上.若以点A为圆心,对角线AC的长为半径作弧交x轴的正半轴于M,则点M的坐标为( )
A.(3,0)
B.(+1,0)
C.(﹣1,0)
D.(,0)
7.如图,在正方形ABCD中,AB=4,E是BC上的一点且CE=3,连接DE,动点M从点A以每秒2个单位长度的速度沿AB﹣BC﹣CD﹣DA向终点A运动,设点M的运动时间为t秒,当△ABM和△DCE全等时,t的值是( )
A.3.5
B.5.5
C.6.5
D.3.5或6.5
8.如图,?ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,AD=AC,M、N、P分别是OA、OB、CD的中点,下列结论:
①CN⊥BD;
②MN=NP;
③四边形MNCP是菱形;
④ND平分∠PNM.
其中正确的有( )
A.1
个
B.2
个
C.3
个
D.4
个
二.填空题(共4小题)
9.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D、E分别在边BC、AB上,CD=BD,CE=AB,AD与CE交于点F,如果AB=6,那么CF的长等于
.
10.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,BD为AC边上的中线,过点C作CE⊥BD于点E,过点A作BD的平行线,交CE的延长线于点F,在AF的延长线上截取FG=BD,连接BG、DF.若AG=26,BG=10,则CF的长为
.
11.如图,在矩形ABCD中,AB=4cm,AD=12cm,点P从点A向点D以每秒1cm的速度运动,Q以每秒4cm的速度从点C出发,在B、C两点之间做往返运动,两点同时出发,点P到达点D为止(同时点Q也停止),这段时间内,当运动时间为
时,P、Q、C、D四点组成矩形.
12.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC(BC>AD),∠D=90°,∠ABE=45°,BC=CD,若AE=5,CE=2,则BC的长度为
.
三.解答题(共4小题)
13.如图,四边形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,∠ACB=∠ADB=90°,M为边AB的中点,连接MC,MD.
(1)求证:MC=MD;
(2)若△MCD是等边三角形,求∠AOB的度数.
14.如图,BD是△ABC的角平分线,过点作DE∥BC交AB于点E,DF∥AB交BC于点F.
(1)求证:四边形BEDF是菱形;
(2)若∠ABC=60°,∠ACB=45°,CD=6,求菱形BEDF的边长.
15.如图,在平行四边形ABCD中,P是AB上一点(不与点A,B重合),CP=CD,过点P作PQ⊥CP,交AD于点Q,连接CQ,∠BPC=∠AQP.
(1)求证:四边形ABCD是矩形;
(2)当AP=3,AD=9时,求AQ和CQ的长.
16.如图,在矩形ABCD中,∠BAD的平分线交BC于点E,EF⊥AD于点F,DG⊥AE于点G,DG与EF交于点O.
(1)求证:四边形ABEF是正方形;
(2)若AD=AE,求证:AB=AG;
(3)在(2)的条件下,已知AB=1,求OD的长.
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