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第十八章 平行四边形
一、选择题
1.如图,在▱ABCD中,点E是BC延长线上一点,且∠A=120°,则∠DCE的度数是( )
A. 120°
B. 60°
C. 45°
D. 30°
2.如图,已知四边形ABCD的四边相等,等边△AMN的顶点M、N分别在BC、CD上,且AM=AB,则∠C为( )
A. 100°
B. 105°
C. 110°
D. 120°
3.如图,△ABC中,AD平分∠BAC,DE∥AC交AB于E,DF∥AB交AC于F,若AF=6,则四边形AEDF的周长是( )
A. 24
B. 28
C. 32
D. 36
4.如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,E、F是对角线AC上的两点,给出下列四个条件:①AE=CF;②DE=BF;③∠ADE=∠CBF;④∠ABE=∠CDF.其中不能判定四边形DEBF是平行四边形的有( )
A. 0个
B. 1个
C. 2个
D. 3个
5.正方形具有而菱形不一定具有的性质是( )
A. 对角线互相垂直
B. 对角线相等
C. 对角线互相平分
D. 对角相等
6.菱形的周长为8 cm,高为1 cm,则菱形两邻角度数比为( )
A. 4∶1
B. 5∶1
C. 6∶1
D. 7∶1
7.如图,在周长为12的菱形ABCD中,AE=1,AF=2,若P为对角线BD上一动点,则EP+FP的最小值为( )
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
8.如图,平行四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,且AB⊥AC,AB=3,OC=4,则BD的长为( )
A. 4
B. 5
C. 10
D. 12
二、填空题
9.如图,在矩形ABCD中,横向阴影部分是矩形,另一阴影部分是平行四边形.依照图中标注的数据,计算图中空白部分的面积,已知a=2b=6c,其面积是__________.(用含c的代数式表示)
10.在平行四边形ABCD中,AB=5,BC=6,若AC=BD,则平行四边形ABCD的面积为__________.
11.如图,平行四边形ABCD的对角线AC、BD交于一点O,AB=11,△OCD的周长为27,则AC+BD=________.
12.在四边形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,从 ①AB=CD;②AB∥CD;③OA=OC;④OB=OD;⑤AC=BD;⑥∠ABC=90°这六个条件中,
可选取三个推出四边形ABCD是矩形,如①②⑤→四边形ABCD是矩形.请再写出符合要求的两个:__________;______________.
13.如图,直线AE∥BD,点C在BD上,若AE=5,BD=8,△ABD的面积为16,则△ACE的面积为________.
14.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,将边BC沿斜边上的中线CD折叠到CB′,若∠B=50°,则∠ACB′=____________.
15.如图是一张长方形纸片ABCD,已知AB=8,AD=7,E为AB上一点,AE=5,现要剪下一张等腰三角形纸片(△AEP),使点P落在长方形ABCD的某一条边上,则等腰三角形AEP的底边长是____________.
16.在学习了平行四边形的相关内容后,老师提出这样一个问题:“四边形ABCD是平行四边形,请添加一个条件,使得▱ABCD是矩形.”经过思考,小明说:“添加AC=BD.”小红说:“添加AC⊥BD.”你同意__________的观点,理由是__________________.
三、解答题
17.如图,四边形ABCD中,BD垂直平分AC,垂足为点F,E为四边形ABCD外一点,且∠ADE=∠BAD,AE⊥AC.
(1)求证:四边形ABDE是平行四边形;
(2)如果DA平分∠BDE,AB=5,AD=6,求AC的长.
18.如图,在△ABC中,AB=6 cm,AC=10 cm,AD平分∠BAC,BD⊥AD于点D,BD的延长线交AC于 点F,E为BC的中点,求DE的长.
19.如图,平行四边形ABCD的对角线AC、BD,相交于点O,EF过点O且与AB、CD分别相交于点E、F,求证:AE=CF.
20.如图,在平行四边形ABCD中,点E、F分别在AB、CD上,AE=CF,连接AF,BF,DE,CE,分别交于H、G.求证:
(1)四边形AECF是平行四边形.
(2)EF与GH互相平分.
21.如图,已知:AB∥CD,BE⊥AD,垂足为点E,CF⊥AD,垂足为点F,并且AE=DF.
求证:(1)BE=CF;
(2)四边形BECF是平行四边形.
答案解析
1.【答案】B
【解析】∵四边形ABCD是平行四边形
∴AB∥CD,AD∥BE
∴∠B=180°-∠A=60°
∴∠DCE=∠B=60°.
故选B.
2.【答案】A
【解析】∵四边形ABCD的四边都相等,
∴四边形ABCD是菱形,
∴∠B=∠D,∠DAB=∠C,AD∥BC,
∴∠DAB+∠B=180°,
∵△AMN是等边三角形,AM=AB,
∴∠AMN=∠ANM=60°,AM=AD,
∴∠B=∠AMB,∠D=∠AND,
由三角形的内角和定理,得∠BAM=∠NAD,
设∠BAM=∠NAD=x,
则∠D=∠AND=180°-60°-2x,
∵∠NAD+∠D+∠AND=180°,
∴x+2(180°-60°-2x)=180°,
解得x=20°,
∴∠C=∠BAD=2×20°+60°=100°.
故选A.
3.【答案】解 ∵DE∥AC,DF∥AB, ∴四边形AEDF为平行四边形,∠EAD=∠FDA. ∵AD平分∠BAC, ∴∠EAD=∠FAD=∠FDA, ∴FA=FD, ∴平行四边形AEDF为菱形. ∵AF=6, ∴C菱形AEDF=4AF=4×6=24. 故选A.
【解析】根据DE∥AC、DF∥AB,即可得出四边形AEDF为平行四边形,再根据AD平分∠BAC即可得出∠FAD=∠FDA,即FA=FD,从而得出平行四边形AEDF为菱形,根据菱形的性质结合AF=6即可求出四边形AEDF的周长.
4.【答案】B
【解析】由平行四边形的判定方法可知:若是四边形的对角线互相平分,可证明这个四边形是平行四边形,②不能证明对角线互相平分,只有①③④可以,
故选B.
5.【答案】B
【解析】菱形的性质有①菱形的对边互相平行,且四条边都相等,②菱形的对角相等,邻角互补,③菱形的对角线分别平分且垂直,并且每条对角线平分一组对角;
正方形具有而菱形不一定具有的性质是矩形的特殊性质(①矩形的四个角都是直角,②矩形的对角线相等),
A.菱形和正方形的对角线都互相垂直,故本选项错误;
B.菱形的对角线不一定相等,正方形的对角线一定相等,故本选项正确;
C.菱形和正方形的对角线互相平分,故本选项错误;
D.菱形和正方形的对角都相等,故本选项错误;
故选B.
6.【答案】B
【解析】如图所示:∵四边形ABCD是菱形,菱形的周长为8,
∴AB=BC=CD=DA=2,∠DAB+∠B=180°,
∵AE=1,AE⊥BC,
∴AE=AB,
∴∠B=30°,
∴∠DAB=150°,
∴∠DAB∶∠B=5∶1;
故选B.
7.【答案】C
【解析】作F点关于BD的对称点F′,则PF=PF′,连接EF′交BD于点P.
∴EP+FP=EP+F′P.
由两点之间线段最短可知:当E、P、F′在一条直线上时,EP+FP的值最小,此时EP+FP=EP+F′P=EF′.
∵四边形ABCD为菱形,周长为12,
∴AB=BC=CD=DA=3,AB∥CD,
∵AF=2,AE=1,
∴DF=AE=1,
∴四边形AEF′D是平行四边形,
∴EF′=AD=3.
∴EP+FP的最小值为3.
故选C.
8.【答案】C
【解析】∵▱ABCD的对角线AC与BD相交于点O,
∴BO=DO,AO=OC=4,
∵AB⊥AC,AB=3,
∴∠BAO=90°,
在Rt△ABO中,由勾股定理,得BO==5,
∴BD=2BO=10,
故选C.
9.【答案】10c2
【解析】本题中空白部分的面积=矩形ABCD的面积-阴影部分的面积.
矩形ABCD的面积为a×b=ab;
阴影部分的面积为a×c+b×c-c×c=ac+bc-c2;
那么空白部分的面积为ab-ac-bc+c2;
因为a=2b=6c,
所以ab-ac-bc+c2
=6c·3c-6c·c-3c·c+c2
=18c2-6c2-3c2+c2
=10c2.
10.【答案】30
【解析】∵平行四边形ABCD中,AC=BD,
∴四边形ABCD是矩形.
∴矩形ABCD的面积是5×6=30.
11.【答案】32
【解析】∵平行四边形ABCD的对角线AC、BD交于一点O,AB=11,
∴CD=11,
∵△OCD的周长为27,
∴CO+DO=27-11=16,
∴AC+BD=32.
12.【答案】①②⑥ ③④⑥
【解析】①②⑥或③④⑥,
理由是∵AB=CD,AB∥CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵∠ABC=90°,
∴平行四边形ABCD是矩形.
∵OA=OC,OB=OD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵∠ABC=90°,
∴平行四边形ABCD是矩形,
13.【答案】10
【解析】过点A作AF⊥BD于点F,
∵△ABD的面积为16,BD=8,
∴BD·AF=×8×AF=16,
解得AF=4,
∵AE∥BD,
∴AF的长是△ACE的高,
∴S△ACE=×AE×4=×5×4=10.
14.【答案】10°
【解析】∵∠ACB=90°,∠B=50°,
∴∠A=40°,
∵∠ACB=90°,CD是斜边上的中线,
∴CD=BD,CD=AD,
∴∠BCD=∠B=50°,∠DCA=∠A=40°,
由翻折变换的性质可知,∠B′CD=∠BCD=50°,
∴∠ACB′=∠B′CD-∠DCA=10°,
15.【答案】5或4或5
【解析】如图所示:
①当AP=AE=5时,
∵∠BAD=90°,
∴△AEP是等腰直角三角形,
∴底边PE=AE=5;
②当PE=AE=5时,
∵BE=AB-AE=8-5=3,∠B=90°,
∴PB==4,
∴底边AP===4;
③当PA=PE时,底边AE=5;
综上所述:等腰三角形AEP的对边长为5或4或5.
16.【答案】小明 对角线相等的平行四边形是矩形
【解析】根据是对角线相等的平行四边形是矩形,故小明的说法是正确的,
根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形,故小红的说法是错误的.
17.【答案】(1)证明 ∵AE⊥AC,BD垂直平分AC,
∴AE∥BD,
∵∠ADE=∠BAD,
∴DE∥AB,
∴四边形ABDE是平行四边形;
(2)解 ∵DA平分∠BDE,
∴∠BAD=∠ADB,
∴AB=BD=5,
设BF=x,
则52-x2=62-(5-x)2,
解得x=,
∴AF==,
∴AC=2AF=.
【解析】(1)根据已知和角平分线的定义证明∠ADE=∠BAD,得到DE∥AB,又AE∥BD,根据两组对边分别平行的四边形是平行四边形证明即可;
(2)设BF=x,根据勾股定理求出x的值,再根据勾股定理求出AF,根据AC=2AF得到答案.
18.【答案】解 ∵AD平分∠BAC,BD⊥AD,
∴AB=AF=6,BD=DF,
∴CF=AC-AF=4,
∵BD=DF,E为BC的中点,
∴DE=CF=2.
【解析】根据等腰三角形的判定和性质定理得到AB=AF=6,BD=DF,求出CF,根据三角形中位线定理计算即可.
19.【答案】证明 ∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,OA=OC,
∴∠OAE=∠OCF,
在△OAE和△OCF中,
∴△AOE≌△COF(ASA),
∴AE=CF.
【解析】由四边形ABCD是平行四边形,可得AB∥CD,OA=OC,继而证得△AOE≌△COF,则可证得结论.
20.【答案】证明 (1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,AB=CD,
∵AE=CF,
∴四边形AECF是平行四边形.
(2)由(1)得:四边形AECF是平行四边形,
∴AF∥CE,
∵AE=CF,AB∥CD,AB=CD,
∴BE∥DF,BE=DF,
∴四边形BFDE是平行四边形,
∴BF∥DE,
∴四边形EGFH是平行四边形,
∴EF与GH互相平分.
【解析】(1)由平行四边形的性质得出AB∥CD,AB=CD,由AE=CF,即可得出结论;
(2)由平行四边形的性质得出AF∥CE,再证明四边形BFDE是平行四边形,得出BF∥DE,证出四边形EGFH是平行四边形,即可得出结论.
21.【答案】证明 (1)∵BE⊥AD,CF⊥AD,
∴∠AEB=∠DFC=90°,
∵AB∥CD,
∴∠A=∠D,
在△AEB与△DFC中,
∴△AEB≌△DFC(ASA),
∴BE=CF;
(2)∵BE⊥AD,CF⊥AD,
∴BE∥CF,
∵BE=CF,
∴四边形BECF是平行四边形.
【解析】(1)通过全等三角形(△AEB≌△DFC)的对应边相等证得BE=CF;
(2)由“在同一平面内,同垂直于同一条直线的两条直线相互平行”证得BE∥CF.易得四边形BECF是平行四边形.
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