八年级下册
第9章:中心对称图形——平行四边形
重难点题型训练(一)
1.如图1,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)如图2,延长BC和DE相交于点G,不添加任何辅助线的情况下,直接写出图中所有的平行四边形.(除四边形ABCD和四边形OCED外)
2.如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DE∥AC,且2DE=AC,连接AE交OD于点F,连接DE、OE.
(1)求证:AF=EF;
(2)已知AB=2,若AB=2DE,求AE的长.
3.如图,四边形ABCD为平行四边形,延长BC到点E,使BE=CD,连接AE交CD于点F.
(1)求证:AE平分∠BAD;
(2)连接BF,若BF⊥AE,∠E=60°,AB=4,求平行四边形ABCD的面积.
4.如图,在△ABC中,点D是BC边的中点,点E,F分别在AC,AB上,且DE∥AB,EF∥BC.
(1)求证:CD=EF;
(2)已知∠ABC=60°,连接BE,若BE平分∠ABC,CD=6,求四边形BDEF的周长.
5.(1)如图①,点E、F分别在正方形ABCD的边AB、BC上,∠EDF=45°,连接EF,求证:EF=AE+FC.
(2)如图②,点E,F在正方形ABCD的对角线AC上,∠EDF=45°,猜想EF、AE、FC的数量关系,并说明理由.
6.如图,在?ABCD中,∠BAD的平分线交BC于点E,∠ABC的平分线交AD于点F,AE与BF相交于点O,连接EF.
(1)求证:四边形ABEF是菱形;
(2)若AE=6,BF=8,CE=,求?ABCD的面积.
7.如图,在平面直角坐标系中,正方形ABCD的顶点C、A分别在x、y轴上,A(0,6),E(0,2),点H、F分别在边AB、OC上,以H、E、F为顶点作菱形EFGH.
(1)当H(﹣2,6)时,求证:四边形EFGH是正方形;
(2)若F(﹣5,0),求点G的坐标.
8.如图,过四边形ABCD的四个顶点分别作对角线AC,BD的平行线,所围成的四边形EFGH显然是平行四边形.
(1)当四边形ABCD分别是菱形、矩形、平行四边形时,相应的四边形EFGH一定是“平行四边形、菱形、矩形、正方形”中的哪一种?请将你的结论填入下表:
四边形ABCD
菱形
矩形
平行四边形
四边形EFGH
(2)反之,当用上述方法所围成的平行四边形EFGH分别是矩形、菱形时,相应的原四边形ABCD必须满足怎样的条件?当
时,四边形EFGH是矩形;
当
时四边形EFGH是菱形.
9.如图,E是正方形ABCD对角线BD上一点,EM⊥BC,EN⊥CD垂足分别是点M、N
(1)求证:AE=MN;
(2)若AE=2,∠DAE=30°,求正方形的边长.
10.如图,△ABC≌△DBC,AD平分∠BAC,AD交BC于点O.
(1)如图1,求证:四边形ABDC是菱形;
(2)如图2,点E为BD边的中点,连接AE交BC于点F,若∠AFO=∠ADC,在不添加任何辅助线和字母的条件下,请直接写出图2中所有长度是线段EF长度的偶数倍的线段.
11.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,∠B=45°,BC=10,过点A作AD∥BC,且点D在点A的右侧.点P从点A出发沿射线AD方向以每秒1个单位的速度运动,同时点Q从点C出发沿射线CB方向以每秒2个单位的速度运动,在线段QC上取点E,使得QE=2,连接PE,设点P的运动时间为t秒.
(1)若PE⊥BC,求BQ的长;
(2)请问是否存在t的值,使以A,B,E,P为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
12.已知:正方形ABCD,E是BC的中点,连接AE,过点B作射线BM交正方形的一边于点F,交AE于点O.
(1)若BF⊥AE,
①求证:BF=AE;
②连接OD,确定OD与AB的数量关系,并证明;
(2)若正方形的边长为4,且BF=AE,求BO的长.
13.如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AB=CD,∠A=∠ADC,E,F分别为AD,CD的中点,连接BE,BF,延长BE交CD的延长线于点M.
(1)求证:四边形ABCD为矩形;
(2)若MD=6,BC=12,求BF的长度.(结果可保留根号)
14.在矩形ABCD中,点E,点F为对角线BD上两点,DE=EF=FB.
(1)求证:四边形AFCE是平行四边形;
(2)若AE⊥BD,AF=2,AB=4,求BF的长度.
15.如图,在△ABC中,D是BC边上的一点,E是AD的中点,过点A作BC的平行线交CE的延长线于点F,且AF=BD,连接BF.
(1)求证:△AEF≌△DEC;
(2)当△ABC满足什么条件时,四边形AFBD是矩形?请说明理由.
参考答案
1.(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴∠COD=90°,OC=AC,
∵DE=AC,
∴OC=DE,
∵DE∥AC,
∴四边形OCED是平行四边形,
∴四边形OCED是矩形,
∴OE=CD;
(2)图中所有的平行四边形有:四边形AOED,四边形ACGD,四边形OBCE.
由AODE可得四边形AOED是平行四边形;
由AC∥DG,AD∥CG可得四边形ACGD是平行四边形;
由OE∥BC,OB∥CE可得四边形OBCE是平行四边形.
2.(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC=AC,
∵2DE=AC,
∴DE=OA,
又∵DE∥AC,
∴四边形OADE是平行四边形,
∴AF=EF;
(2)解:连接CE,
∵DE∥OC,DE=OC,
∴四边形OCED是平行四边形,
又∵菱形ABCD,
∴AC⊥BD,
∴四边形OCED是矩形,
∴∠OCE=90°,
又∵AB=2DE=AC,
∴△ABC为等边三角形,
∵在菱形ABCD中,∠ABC=60°,
∴AC=AB=2,AO=AC=1,
∴在矩形OCED中,CE=OD==,
∴在Rt△ACE中,
AE==.
3.(1)证明:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB=CD,AD∥BE,
∴∠DAE=∠E,
∵AE平分∠BAD,
∴∠DAE=∠BAE,
∴∠BAE=∠E,
∴AB=BE,
∴∠BAE=∠E,
∴∠BAE=∠DAE,
∴AE平分∠BAD;
(2)解:由BE=AB,∠BEA=60°,
∴△ABE为等边三角形,
∴AB=AE=4,
又∵BF⊥AE,
∴AF=EF=2,
∴BF==2,
∵∠DAE=∠E,AF=EF,∠AFD=∠CFE,
∴△ADF≌△ECF(ASA),
∴平行四边形ABCD的面积=△ABE的面积=×4×2=4.
4.(1)证明:∵DE∥AB,EF∥BC,
∴四边形BDEF是平行四边形,
∴EF=BD,
∵点D是BC边的中点,
∴BD=CD,
∴CD=EF;
(2)解:∵BE平分∠ABC,
∴∠FBE=∠DBE,
又∵四边形BDEF是平行四边形,
∴BD=EF,BF=ED,EF∥BD,
∴∠FEB=∠DBE,
∴∠FBE=∠BEF,
∴BF=EF,
∴BD=EF=BF=ED,
又∵BD=CD=6,
∴BD=EF=BF=ED=6,
∴四边形BDEF的周长=6×4=24.
5.证明:(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=AD,∠B=∠C=∠ADC=∠DAB=90°,
如图①:延长BA,使AM=CF,连接MD,
在△AMD和△CFD中,
,
∴△AMD≌△CFD(SAS),
∴∠MDA=∠CDF,MD=DF,
∵∠EDF=45°,
∴∠ADE+∠FDC=45°,
∴∠ADM+∠ADE=45°=∠MDE,
∴∠MDE=∠EDF,
在△EDF和△EDM中,
,
∴△EDF≌△EDM(SAS),
∴EF=EM,
∵EM=AM+AE=AE+CF,
∴EF=AE+CF;
(2)EF2=AE2+CF2,
理由如下:
如图②,将△CDF绕点D顺时针旋转90°,可得△ADN,
由旋转的性质可得DN=DF,AN=CF,∠DAN=∠DCF=45°,∠CDF=∠ADN,
∴∠CAN=∠CAD+∠DAN=90°,
∴EN2=AE2+AN2,
∵∠EDF=45°,
∴∠CDF+∠ADE=45°,
∴∠ADE+∠ADN=45°=∠NDE=∠EDF,
在△EDF和△EDN中,
,
∴△EDF≌△EDN(SAS),
∴EF=EN,
∴EF2=AE2+CF2.
6.解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠DAE=∠AEB,
∵∠BAD的平分线交BC于点E,
∴∠DAE=∠BEA,
∴∠BAE=∠BEA,
∴AB=BE,同理可得AB=AF,
∴AF=BE,
∴四边形ABEF是平行四边形,
∵AB=AF.
∴四边形ABEF是菱形.
(2)作FG⊥BC于G,
∵四边形ABEF是菱形,AE=6,BF=8,
∴AE⊥BF,OE=AE=3,OB=BF=4,
∴BE==5,
∵S菱形ABEF=?AE?BF=BE?FG,
∴GF=,
∴S平行四边形ABCD=BC?FG=(BE+EC)?GF=(5+)×=36.
7.解:(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAO=∠AOC=90°,
∵E(0,2),H(﹣2,6),
∴AH=OE=2,
∵四边形EFGH是菱形,
∴EH=EF,
在Rt△AHE和Rt△OEF中,
,
∴Rt△AHE≌Rt△OEF,
∴∠AEH=∠EFO,
∵∠EFO+∠FEO=90°,
∴∠AEH+∠FEO=90°,
∴∠HEF=90°,∵四边形EFGH是菱形,
∴四边形EFGH是正方形.
(2)连接EG交FH于K.
∵HE=EF,
∴AH2+AE2=EO2+OF2,
∴AH2+16=4+25,
∴AH=,
∴H(﹣,6),
∵KH=KF,
∴K(﹣,3),
∵GK=KE,
∴G(﹣5﹣,4).
8.解:(1)四边形ABCD是菱形时,平行四边形EFGH是矩形,
四边形ABCD是矩形时,平行四边形EFGH是菱形,
四边形ABCD是平行四边形时,四边形EFGH是平行四边形;
故答案为:矩形;
菱形;
平行四边形;
(2)当平行四边形是矩形时,原四边形ABCD必须满足的条件是对角线互相垂直,
当平行四边形是菱形时,原四边形ABCD必须满足的条件是对角线相等.
故答案为:对角线互相垂直(AC⊥BD);对角线相等(A
C=BD).
9.(1)证明:连接EC.
∵四边形ABCD是正方形,EM⊥BC,EN⊥CD,
∴∠NCM=∠CME=∠CNE=90°,
∴四边形EMCN为矩形.
∴MN=CE.
又∵BD为正方形ABCD的对角线,
∴∠ABE=∠CBE.
在△ABE和△CBE中
∵,
∴△ABE≌△CBE(SAS).
∴AE=EC.
∴AE=MN.
(2)解:过点E作EF⊥AD于点F,
∵AE=2,∠DAE=30°,
∴EF=AE=1,AF=AE?cos30°=2×=.
∵BD是正方形ABCD的对角线,
∴∠EDF=45°,
∴DF=EF=1,
∴AD=AF+DF=+1,即正方形的边长为+1.
10.(1)证明:∵△ABC≌△DBC,
∴AB=BD,AC=CD,
∴∠BAD=∠BDA,∠CAD=∠CDA,
∵AD平分∠BAC,
∴∠DAB=∠DAC,∠ADC=∠ADC,
在△ADB和△ADC中,
,
∴△ADB≌△ADC,
∴AB=AC,
∴AB=BD=CD=AC,
∴四边形ABCD是菱形.
(2)解:∵∠AFO=∠ADC=∠ADB,
又∵∠AFO+∠EFO=180°,
∴∠EFO+∠EDO=180°,
∴∠FED+∠FOD=90°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD⊥BC,
∴∠FEO=∠FOD=90°,
∵BE=ED,
∴AB=AD,
∴AB=AD=BD,
∴△ABD是等边三角形,
∴∠EBF=∠ABD=30°,
在Rt△BEF中,BF=2EF,
∵∠FBA=∠FAB=30°,
∴FA=FB,
在Rt△AFC中,CF=2AF=4EF,
综上所述,长度是线段EF长度的偶数倍的线段有BF,AF,CF.
11.解:(1)作AM⊥BC于M,设AC交PE于N.如图所示:
∵∠BAC=90°,∠B=45°,
∴∠C=45°=∠B,
∴AB=AC,
∴BM=CM,
∴AM=BC=5,
∵AD∥BC,
∴∠PAN=∠C=45°,
∵PE⊥BC,
∴PE=AM=5,PE⊥AD,
∴△APN和△CEN是等腰直角三角形,
∴PN=AP=t,CE=NE=5﹣t,
∵CE=CQ﹣QE=2t﹣2,
∴5﹣t=2t﹣2,
解得:t=,所以BQ=BC﹣CQ=10﹣2×=;
(2)存在,t=4或12;理由如下:
若以A,B,E,P为顶点的四边形为平行四边形,
则AP=BE,
∴t=10﹣2t+2或t=2t﹣2﹣10
解得:t=4或12
∴存在t的值,使以A,B,E,P为顶点的四边形为平行四边形,t=4或12.
12.解:(1)①如图1①,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=AD,∠ABE=∠C=90°,
∴∠BAE+∠AEB=90°,
∵BF⊥AE,
∴∠CBF+∠AEB=90°,
∴∠BAE=∠CBF,
在△ABE和△BCF中,
,
∴△ABE≌△BCF(ASA),
∴BF=AE;
②OD=AB.
证明:延长AD,交射线BM于点G,如图1②,
∵△ABE≌△BCF,
∴BE=CF.
∵E为BC的中点,
∴CF=BE=BC=DC,
∴CF=DF.
∵DG∥BC,
∴∠DGF=∠CBF.
在△DGF和△CBF中,
,
∴△DGF≌△CBF,
∴DG=BC,
∴DG=AD.
∵BF⊥AE,
∴OD=AG=AD=AB;
(2)①若点F在CD上,如图2①,
在Rt△ABE和Rt△BCF中,
,
∴Rt△ABE≌Rt△BCF(HL),
∴∠BAE=∠CBF,
∵∠BAE+∠AEB=90°,
∴∠CBF+∠AEB=90°,
∴∠AOB=90°.
∵∠ABE=90°,AB=4,BE=2,
∴AE==2.
∵S△ABE=AB?BE=AE?BO,
∴BO===.
②若点F在AD上,如图2②,
在Rt△ABE和Rt△BAF中,
,
∴Rt△ABE≌Rt△BAF(HL),
∴∠BAE=∠ABF,
∴OB=OA.
∵∠BAE+∠AEB=90°,∠ABF+∠EBF=90°,
∴∠AEB=∠EBF,
∴OB=OE,
∴OA=OB=OE.
∵∠ABE=90°,AB=4,BE=2,
∴AE==2,
∴OB=AE=.
综上所述:BO的长为或.
13.(1)证明:∵在四边形ABCD中,AB∥CD,AB=CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠A+∠ADC=180°,
∵∠A=∠ADC,
∴∠A=90°,
∴四边形ABCD是矩形;
(2)解:∵AB∥CD,
∴∠ABE=∠M,
∵E为AD的中点,
∴AE=DE.
在△ABE和△DME中
,
∴△ABE≌△DME(AAS),
∴AB=DM=6,
∵四边形ABCD是矩形,
∴DC=AB=DM=6,∠C=90°,
∵F为CD的中点,
∴CF=CD=3,
在Rt△BCF中,由勾股定理得:BF===3.
14.(1)证明:连接AC,交BD于O,如图所示:
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=90°,OA=OC,OB=OD,
∵DE=FB,
∴OE=OF,
∴四边形AFCE是平行四边形;
(2)解:∵DE=EF=BF,AE⊥BD,
∴AD=AF=2,
∴BD===2,
∴BF=BD=.
15.证明:(1)∵AF∥BC,
∴∠AFE=∠DCE,
∵点E为AD的中点,
∴AE=DE,
在△AEF和△DEC中,
∴△AEF≌△DEC(AAS);
(2)当△ABC满足:AB=AC时,四边形AFBD是矩形;
∵△AEF≌△DEC,
∴AF=CD,
∵AF=BD,
∴CD=BD;
∵AF∥BD,AF=BD,
∴四边形AFBD是平行四边形,
∵AB=AC,BD=CD,
∴∠ADB=90°,
∴平行四边形AFBD是矩形.