沪教版 (五四制)八年级下册22.3 特殊的平行四边形课时训练
展开专项22.2 平行四边形与特殊平行四边形
姓名:___________考号:___________分数:___________
(考试时间:100分钟 满分:120分)
一、 选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.如图,已知矩形纸片中,,将其折叠,使点D与点B重合,那么折叠后的长和折痕的长分别是( )
A.、 B.、 C.、 D.、
【答案】B
【分析】
由矩形的性质和折叠的性质以及勾股定理得出方程,解方程即可.
【解析】
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,AD∥BC,
设,则,,
在中,由勾股定理得,
即,
解得,
∴,
同理可得,
∴,过F向作垂线交于点M,
则,
由勾股定理得.
故选B.
【点睛】
本题考查翻折变换,矩形的性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,属于中考常考题型.
2.如图,将长方形纸片沿折叠后,点,分别落在点,处,若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据矩形的性质可得AD//BC,根据平行线的性质可得∠CEF=∠AFE,根据折叠的性质可得∠CEF=∠C′EF,根据平角的定义即可得答案.
【解析】
解:∵ABCD是长方形,
∴AD//BC,
∵,
∴∠CEF=∠AFE=68°,
∵将长方形纸片沿折叠后,点,分别落在点,处,
∴∠CEF=∠C′EF =68°,
∴=180°-∠CEF-∠C′EF=44°,
故选:C.
【点睛】
本题考查了矩形的性质、平行线的性质,翻折变换的性质,熟记折叠的性质是解题的关键.
3.如图,在四边形中,平分,,,,,则四边形的周长是( ).
A.18 B.20 C.22 D.24
【答案】C
【分析】
过点A做交于点E,根据角平分线和平行线性质,推导得;通过判定四边形为矩形,得,;再根据勾股定理计算,得,从而得到四边形的周长.
【解析】
如图,过点A做交于点E
∵平分
∴
∵
∴
∴
∴
∵,
∴
∴四边形为矩形
∴,
又∵,即
∴
∴四边形的周长
故选:C.
【点睛】
本题考查了平行线、角平分线、等腰三角形、矩形、勾股定理的知识;解题的关键是熟练掌握平行线、角平分线、矩形、勾股定理、等腰三角形的性质,从而完成求解.
4.如图,在中,,对角线与相交于点,交于,若的周长为,则的周长是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【分析】
根据平行四边形的性质,及交于可以证明是线段的垂直平分线,再根据垂直平分线的性质,可以得到,再利用线段间的关系可以证明的周长为周长的两倍.
【解析】
解:∵四边形ABCD为平行四边形
∴,;
∵交于;
∴是线段的垂直平分线,
∴;
∴;
∴的周长为
∴的周长为.
故选:A.
【点睛】
本题主要考查平行四边形的性质和垂直平分线的性质,具有一定的综合性,属于中等题型.
5.如图,四边形是平行四边形,P是上一点,且和分别平分和.如果,,则的面积等于( ).
A.24 B.30 C. D.
【答案】A
【分析】
根据平行四边形性质得出AD∥CB,AB∥CD,推出∠DAB+∠CBA=180°,求出∠PAB+∠PBA=90°,在△APB中求出∠APB=90°,由勾股定理求出BP,证出AD=DP=5cm,BC=PC=5cm,得出DC=10cm=AB,再利用直角三角形面积求法即可得出答案.
【解析】
解:过点P作PQ∥AD,交AB于Q,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥CB,AB∥CD,
∴∠DAB+∠CBA=180°,
又∵AP和BP分别平分∠DAB和∠CBA,
∴∠PAB+∠PBA=(∠DAB+∠CBA)=90°,
在△APB中,∠APB=180°-(∠PAB+∠PBA)=90°;
∵AP平分∠DAB,
∴∠DAP=∠PAB,
∵AB∥CD,
∴∠PAB=∠DPA,
∴∠DAP=∠DPA,
∴△ADP是等腰三角形,
∴AD=DP=5cm,
同理:PC=CB=5cm,
即AB=DC=DP+PC=10cm,
在Rt△APB中,AB=10cm,AP=8cm,
∴BP==6cm,
∴△ABP的面积=×AP×BP=24cm2,
故选:A.
【点睛】
本题考查了平行四边形性质,平行线性质,等腰三角形的性质和判定,三角形的内角和定理,勾股定理等知识点的综合运用,正确得出BP的长是解题关键.
6.如图,矩形ABCD中,AB=6cm,AD=4cm,点M是边AB的中点,点P是矩形边上的一个动点,点P从M出发在矩形的边上沿着逆时针方向运动,则当点P沿着矩形的边逆时针旋转一周时,△DMP面积刚好为5cm2的时刻有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】C
【分析】
根据的面积,即可判定点可能在或或边上,由此得出结论.
【解析】
解:矩形中,,,点是边的中点,
,,
面积达到,
点可能在上有1个点,在边上有2个点,在边上有1个点,不可能在上,
当点逆时针旋转一周时,随着运动时间的增加,面积达到的时刻的个数是4次,
故选:.
【点睛】
本题考查动点问题、矩形的性质、三角形的面积等知识,解题的关键是求出的面积.
7.如图,四边形ABCD为平行四边形,延长AD到E,使DE=AD,连接EB,EC,DB,添加一个条件,不能使四边形DBCE成为矩形的是( )
A.AB=BE B.DE⊥DC C.∠ADB=90° D.CE⊥DE
【答案】B
【分析】
先证明四边形BCDE为平行四边形,再根据矩形的判定进行解答.
【解析】
解:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AD∥BC,且AD=BC,
又∵AD=DE,
∴DE∥BC,且DE=BC,
∴四边形BCED为平行四边形,
A、∵AB=BE,DE=AD,
∴BD⊥AE,
∴□DBCE为矩形,故本选项错误;
B、∵DE⊥DC,
∴∠EDB=90°+∠CDB>90°,
∴四边形DBCE不能为矩形,故本选项正确;
C、∵∠ADB=90°,
∴∠EDB=90°,
∴□DBCE为矩形,故本选项错误;
D、∵CE⊥DE,
∴∠CED=90°,
∴□DBCE为矩形,故本选项错误.
故选:B.
【点睛】
本题考查了平行四边形的判定和性质、矩形的判定,首先判定四边形BCDE为平行四边形是解题的关键.
8.如图所示,△ABC是等边三角形,AQ=PQ,PR=PS,PR⊥AB于R,PS⊥AC于S,则四个结论正确的是( )
①点 P 在∠A 的平分线上; ②AS=AR; ③QPAR; ④△BRP≌△QSP.
A.全部正确 B.①②正确 C.①②③正确 D.①③正确
【答案】A
【分析】
因为△ABC为等边三角形,根据已知条件可推出Rt△ARP≌Rt△ASP,则AR=AS,故②正确,∠BAP=∠CAP,所以AP是等边三角形的顶角的平分线,故①正确,根据等腰三角形的三线合一的性质知,AP也是BC边上的高和中线,即点P是BC的中点,因为AQ=PQ,所以点Q是AC的中点,所以PQ是边AB对的中位线,有PQ∥AB,故③正确,又可推出△BRP≌△QSP,故④正确.
【解析】
解:∵PR⊥AB于R,PS⊥AC于S
∴∠ARP=∠ASP=90°
∵PR=PS,AP=AP
∴Rt△ARP≌Rt△ASP
∴AR=AS,故②正确,∠BAP=∠CAP
∴AP是等边三角形的顶角的平分线,故①正确
∴AP是BC边上的高和中线,即点P是BC的中点
∵AQ=PQ
∴点Q是AC的中点
∴PQ是边AB对的中位线
∴PQ∥AB,故③正确
∵Q是AC的中点,
∴QC=QP,
∵∠C=60°,
∴△QPC是等边三角形,
∴PB=PC=PQ,
∵PR=PS,∠BRP=∠QSP=90°,
∴△BRP≌△QSP,故④正确
∴全部正确.
故选:A.
【点睛】
本题利用了等边三角形的性质:三线合一,全等三角形的判定和性质,中位线的性质,熟练掌握上述性质和判定方法是解题的关键.
9.如图,矩形纸片,,,折叠纸片,使点落在边上的处,折痕为,当点在边上移动时,折痕的端点、也随之移动,若限定点、分别在、边上移动,则点在边上可移动的最大距离为( )
A.1 B.2 C.4 D.5
【答案】B
【分析】
根据翻折变换,当点Q与点D重合时,点E到达最左边,当点P与点B重合时,点E到达最右边,所以点E就在这两个点之间移动,分别求出这两个位置时EB的长度,然后两数相减就是最大距离.
【解析】
解:如图1,当点D与点Q重合时,根据翻折对称性可得
ED=AD=5,
在Rt△ECD中,ED2=EC2+CD2,
即52=(5-EB)2+32,
解得EB=1,
如图2,当点P与点B重合时,根据翻折对称性可得EB=AB=3,
∵3-1=2,
∴点E在BC边上可移动的最大距离为2.
故选:B.
【点睛】
本题考查的是翻折变换及勾股定理,熟知图形翻折不变性的性质是解答此题的关键.
10.如图,在等腰中,,,以斜边为边向外作正方形,连接,则的长为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】
过点D作DF⊥CB交CB的延长线于点F,证明得,再根据勾股定理求解即可.
【解析】
解:过点D作DF⊥CB交CB的延长线于点F,如图,
∵是等腰直角三角形
∴,
∵四边形是正方形
∴
∴
∴
在和中
∴≌
∴
∴
∴
在中,由勾股定理得:
故选:C
【点睛】
此题考查了勾股定理,正方形的性质,以及全等三角形的判定与性质,熟练掌握勾股定理是解本题的关键.
11.如图,已知△ABC中,AB=AC,AD是∠BAC的平分线,AE是∠BAC的外角平分线,ED∥AB交AC于点G.下列结论:①AD⊥BC;②AE∥BC;③AE=AG;④AD2+AE2=4AG2,其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】
连接EC,根据等腰三角形的性质得出AD⊥BC,即可判断①;求出∠FAE=∠B,再根据平行线的性质得出AE∥BC,即可判断②;求出四边形ABDE是平行四边形,根据平行四边形的性质得出AE=BD,求出AE=CD,根据矩形的判定推出四边形ADCE是矩形,根据矩形的性质得出AC=DE,AG=CG,DG=EG,求出DG=AG=CG=EG,根据勾股定理判断④即可;根据AE=BD=BC和AG=AC判断③即可.
【解析】
解:连接EC,
∵AB=AC,AD是∠BAC的平分线,
∴AD⊥BC,故①正确;
∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
∵AE平分∠FAC,
∴∠FAC=2∠FAE,
∵∠FAC=∠B+∠ACB,
∴∠FAE=∠B,
∴AE∥BC,故②正确;
∵AE∥BC,DE∥AB,
∴四边形ABDE是平行四边形,
∴AE=BD,
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴CD=BD,
∴AE=CD,
∵AE∥BC,∠ADC=90°,
∴四边形ADCE是矩形,
∴AC=DE,AG=CG,DG=EG,
∴DG=AG=CG=EG,
在Rt△AED中,AD2+AE2=DE2=AC2=(2AG)2=4AG2,故④正确;
∵AE=BD=BC,AG=AC,
∴AG=AE错误(已知没有条件AC=BC),故③错误;
即正确的个数是3个,
故选:C.
【点睛】
本题考查了勾股定理,等腰三角形的性质,平行线的性质和判定,平行四边形的性质和判定,矩形的性质和判定等知识点,能综合运用知识点进行推理是解此题的关键.
12.如图,正方形和正方形的顶点在同一直线上,且,给出下列结论:
①,
②,
③的面积,
④,其中正确的是( )
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
【答案】A
【分析】
①根据正方形的性质可求OE,再根据线段的和差关系可求AE的长;②根据正方形的性质和平角的定义可求∠COD;③作FG⊥CO交CO的延长线于G,根据含45°的直角三角形的性质可求FG,再根据三角形面积公式即可求解;④作DH⊥AB于H,根据勾股定理可求CF,BD,即可求解.
【解析】
解:①∵EF=,
∴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=,
BH=6-2=4,
DH=6+2=8,
BD=,
故错误.
故选:A.
二、 填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
13.如图,在平行四边形中,对角线与相交于点O,延长到点E,使,连接.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)已知,,若,求的周长.
【答案】(1)见解析;(2)24
【分析】
(1)由平行四边形的性质得出AD∥BC,AD=BC,结合CE=BC,得到AD=CE,可证明四边形ACED是平行四边形;
(2)根据四边形ACED是平行四边形得到DE=AC=6,再证明∠BDE=90°,得到BE=2CD=2AB=10,利用勾股定理求出BD,可得△BDE的周长.
【解析】
解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∵CE=BC,
∴AD=CE=BC,
∵AD∥BC,
∴AD∥CE,
∴四边形ACED是平行四边形;
(2)∵四边形ACED是平行四边形,
∴DE=AC=6,
∵CD=BC=CE=BE,
∴∠CBD=∠CDB,∠CDE=∠CED,
∴∠BDE=∠CDB+∠CDE==90°,
∴BE=2CD=2AB=10,
∴BD==8,
∴△BDE的周长=BD+BE+DE=8+10+6=24.
【点睛】
本题考查了平行四边形的性质与判定、三角形周长的计算;熟练掌握平行四边形的性质,并能进行推理论证与计算是解决问题的关键.
14.在平行四边形ABCD中,过点D作DE⊥AB于点E,点F在边CD上,DF=BE,连接AF,BF.
(1)求证:四边形EBFD是矩形.
(2)若AE=3,DE=4,DF=5,求证:AF平分∠DAB.
【答案】(1)见解析;(2)见解析.
【分析】
(1)根据平行四边形的性质得出DC∥AB,即DF∥BE,根据平行四边形的判定得出四边形DEBF为平行四边形,根据矩形的判定得出即可;
(2)根据勾股定理求出AD,得出AD=DF,推出∠DAF=∠DFA,得出∠DAF=∠BAF,即可得出答案.
【解析】
证明:(1)∵四边形ABCD为平行四边形,
∴DC∥AB,即DF∥BE,
又∵DF=BE,
∴四边形DEBF为平行四边形,
又∵DE⊥AB,
∴∠DEB=90°,
∴四边形DEBF为矩形;
(2)∵∠DEB=90°,
∴∠DEA=90°,
∵AE=3,DE=4,
∴AD= ,
∵DF=5,
∴AD=DF,
∴∠DAF=∠DFA,
∵AB∥CD,
∴∠FAB=∠DFA,
∴∠FAB=∠FAD,
∴AF平分∠DAB.
【点睛】
本题考查了平行四边形的性质和判定,矩形判定,勾股定理,能综合运用性质进行推理是解此题的关键.
15.已知:如图,在四边形中,点在边的延长线上,平分、平分,交于点.
(1)求证:;
(2)若点为的中点,求证:四边形是矩形.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【分析】
(1)由角平分线的定义及平行线的性质可证得,,得,,即可得出结论;
(2)先证得四边形是平行四边形,再利用角平分线的定义可求得,则可证得四边形为矩形.
【解析】
证明:(1)∵平分、平分
∴,
∵∥,
∴,
∴,
∴,,
∴.
(2)∵点为的中点,
∴,又,
∴四边形是平行四边形
∵平分、平分,
∴,
∴
∵,
∴
∵四边形是平行四边形,
∴平行四边形是矩形.
【点睛】
本题主要考查了矩形的判定、平行四边形的判定与性质、等腰三角形的判定以及平行线的性质等知识,掌握相关性质定理正确推理论证是解题关键.
16.△ABC是等腰三角形,其中AB=BC,将△ABC绕顶点B逆时针旋转50°到△A1BC1的位置,AB与A1C1相交于点D,AC与A1C1,BC1分别相交于点E,F.
(1)求证:△BCF≌△BA1D;
(2)当∠C=50°时,判断四边形A1BCE的形状并说明理由.
【答案】(1)见解析;(2)四边形A1BCE是菱形,理由见解析.
【分析】
(1)根据等腰三角形的性质得到AB=BC,∠A=∠C,由旋转的性质得到A1B=AB=BC,∠A=∠A1=∠C,∠A1BD=∠CBC1,根据全等三角形的判定定理得到△BCF≌△BA1D;
(2)由旋转的性质得到∠A1=∠A,根据平角的定义得到∠DEC=180°-50=130º,根据四边形的内角和得到∠ABC=360°-∠A1-∠C-∠A1EC=180°-50=130º,证得四边形A1BCE是平行四边形,由于A1B=BC,即可得到四边形A1BCE是菱形.
【解析】
解:(1)证明:∵△ABC是等腰三角形,
∴AB=BC,∠A=∠C,
∵将等腰△ABC绕顶点B逆时针方向旋转50度到△A1BC1的位置,
∴A1B=AB=BC,∠A=∠A1=∠C,∠A1BD=∠CBC1,
在△BCF与△BA1D中,
,
∴△BCF≌△BA1D(ASA);
(2)四边形A1BCE是菱形,
理由:∵将等腰△ABC绕顶点B逆时针方向旋转50度到△A1BC1的位置,
∴∠A1=∠A,
∵∠ADE=∠A1DB,
∴∠AED=∠A1BD=50º,
∴∠DEC=180°-50º=130º,
∵∠C=50º,
∴∠A1=50º,
∴∠A1BC=360°-∠A1-∠C-∠A1EC=180°-50º=130º,
∴∠A1=∠C,∠A1BC=∠A1EC,
∴四边形A1BCE是平行四边形,
∴A1B=BC,
∴四边形A1BCE是菱形.
【点睛】
本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,正确的理解题意是解题的关键.
17.如图1,点为正方形内一点,,现将绕点按顺时针方向旋转,得到(点的对应点为点),延长交于点.
(1)如图1,求证:四边形是正方形;
(2)连接.
①如图2,若,求证:为的中点;
②如图3,若,,试求的长.
【答案】(1)见解析;(2)①见解析;②
【分析】
(1)由旋转性质知,,由,可证四边形是矩形.由,可证四边形是正方形;
(2)如图,过点作,垂足为.由,得.可证.可得,由旋转性质知,即可;
(3)设正方形的边长为.在中,,,,由勾股定理可求,由,可求,.在中,得.
【解析】
(1)证明:由旋转性质知,,
又延长与于点,
.
∵绕点按顺时针方向旋转,
,
四边形是矩形.
又∵,
四边形是正方形.
(2)证明:如图,过点作,垂足为.
由,得.
,
.
又,,
.
,
由旋转性质知,,
故,即.
(3)解:设正方形的边长为.
在中,,,,
,
解得(舍去).
如图,过点作,垂足为,同(2)知,
,.
,.
在中,得.
【点睛】
本题考查正方形性质与判定,等腰三角形的性质,三角形全等的判定与性质,勾股定理,掌握正方形性质与判定,等腰三角形的性质,三角形全等的判定与性质,勾股定理应用是解题关键.
18.如图,在中,对角线AC与BD相交于点O,点M,N分别为OB,OD的中点,连接AM并延长至点E,使,连接CE,CN.
(1)求证:;
(2)当AB与AC满足什么数量关系时,四边形MECN是矩形?请说明理由;
(3)连接AN,EN.当满足什么条件时,四边形MECN是正方形?请说明理由.
【答案】(1)见解析;(2)AC=2AB,理由见解析;(3)当AN=EN且∠ENA=90°时,四边形MECN是正方形.
【分析】
(1)根据SAS证明三角形全等即可.
(2)先根据等腰三角形的性质可得∠NMA=90°,再根据有一个角是直角的平行四边形是矩形证明即可.
(3)先根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得出MN=EM,再根据有一个角是直角的菱形是正方形证明即可.
【解析】
(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AB∥CD,OB=OD,OA=OC,
∴∠ABM=∠CDN,
∵点M,N分别为OB,OD的中点,
∴
∴BM=DN,
在△ABM和△CDN中,
∴△ABM≌△CDN.
(2)当AC=2AB时,四边形MECN是矩形,
理由如下:∵△ABM≌△CDN,
∴AM=CN,∠AMB=∠CND,
∴∠AMN=∠CNM,
∴AM∥CN,
∵,
∴,
∴四边形EMNC是平行四边形,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AC=2OA,
∵AC=2AB,
∴AB=OA,
∵M是OB的中点,
∴AM⊥OB,
∴∠NMA=90°,
∴∠NME=90°,
∴平行四边形MECN是矩形.
(3)当AN=EN且∠ENA=90°时,四边形MECN是正方形;
理由如下:连接AN、EN
∵△ABM≌△CDN,
∴AM=CN,∠AMB=∠CND,
∴∠AMN=∠CNM,
∴AM∥CN,
∵,
∴,
∴四边形EMNC是平行四边形,
∵,∠ENA=90°
∴MN=EM,
∴平行四边形EMNC是菱形,
∵AN=EN,AM=EM
∴∠NME=90°,
∴四边形EMNC是正方形.
三、解答题(本大题共6小题,共66分,解答应写出文字说明、演算步骤或推理过程)
19.如图,将长,宽分别为,1的长方形纸片剪成四个等腰三角形纸片(无余纸片).则四个等腰三角形的腰长均为_______.
【答案】
【分析】
先根据勾股定理求出对角线的长,然后根据矩形的性质即可求出四个等腰形的腰长.
【解析】
解:∵长方形的长,宽分别为,1,
∴AC=,
∴AO=AC==OC=OB=OD .
故答案为:.
【点睛】
本题考查了勾股定理,以及矩形的性质,熟练掌握各知识点是解答本题的关键.
20.如图,在中,,,,点P为上任意一点,连接,以,为邻边作平行四边形,连接,则的最小值为______.
【答案】
【分析】
设PQ与AC交于点O,作OP′⊥BC于P′.首先求出OP′,当P与P′重合时,PQ的值最小,PQ的最小值=2OP′.
【解析】
解:设PQ与AC交于点O,作OP′⊥BC于P′.如图所示:
在Rt△ABC中,∠ACB=30°,
∴BC=2AB=16,AC=AB=,
∵四边形PAQC是平行四边形,
∴OA=OC=,
∵OP′⊥BC,∠ACB=30°,
∴OP'=OC=,
当P与P′重合时,OP的值最小,则PQ的值最小,
∴PQ的最小值=2OP′=,
故答案为:.
【点睛】
本题考查了勾股定理的运用、平行四边形的性质以及垂线段最短的性质,判断出PQ的值最小时的情况是解题的关键.
21.如图,在菱形纸片ABCD中,AB=4,∠A=60°,将菱形纸片翻折,使点A落在CD的中点E处,折痕为FG,点F、G分别在边AB、AD上,则的值为________________.
【答案】
【分析】
连接BE,BD,证明△BCD是等边三角形,证得∠ABE=∠CEB=90°,由折叠可得AF=EF,由EF2=BE2+BF2可求出答案.
【解析】
解:如图,连接BE,BD,
∵四边形ABCD为菱形,∠A=60°,
∴AB=4=BC=CD,∠A=60°=∠C,
∴△BCD是等边三角形,
∵E是CD中点,
∴DE=2=CE,BE⊥CD,∠EBC=30°,
∴,
∵CD∥AB,
∴∠ABE=∠CEB=90°,
由折叠可得AF=EF,
∵EF2=BE2+BF2,
∴EF2=12+(4-EF)2,解得,,
∴
∴.
故答案为:.
【点睛】
本题考查了折叠的性质,菱形的性质,等边三角形的判定与性质,勾股定理,关键是添加恰当的辅助线构造直角三角形,利用勾股定理求线段长度.
22.如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,P是AD上不与A和D重合的一个动点,过点P分别作AC和BD的垂线,垂足分别为E、F.求PE+PF=_____.
【答案】.
【分析】
连接OP,过点A作AG⊥BD于G,利用勾股定理列式求出BD,再利用三角形的面积求出AG,然后根据△AOD的面积求出PE+PF=AG即可.
【解析】
解:如图所示,连接OP,过点A作AG⊥BD于G,
∵AB=3,AD=4,
∴BD=,S△ABD=AB•AD=BD•AG,
即×3×4=×5×AG,
解得:AG=,
在矩形ABCD中,OA=OD,
∵S△AOD=OA•PE+OD•PF=OD•AG,
∴PE+PF=AG=.
故PE+PF=.
故答案为:.
【点睛】
本题考查了矩形的性质,勾股定理,三角形的面积;熟练掌握各性质并利用三角形的面积列出方程是解题的关键.
23.如图,菱形的边长为12,,连接,,垂足为H,分别交,,的延长线于点E,M,F.若,则的长为________.
【答案】10
【分析】
连接,交于点O,根据菱形的性质和等边三角形的判定易知是等边三角形,进而可得,根据相似三角形的判定易证,继而可知,根据平行线的判定可得,继而可知,继而根据菱形的性质即可求解.
【解析】
如图,连接,交于点O.
∵四边形是菱形,
∴.
∵,
∴是等边三角形,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵EF⊥AC,BD⊥AC
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
【点睛】
本题考查菱形的性质、等边三角形的判定及性质、相似三角形的判定及其性质,平行线的判定及其性质,解题的关键是综合运用这些知识点,做辅助线构造有关的线段关系.
24.如图,在边长为1的菱形ABCD中,∠ABC=60°,将△ABD沿射线BD的方向平移得到△A'B'D',分别连接A'C,A'D,B'C,则A'C+B'C的最小值为_____.
【答案】.
【分析】
根据菱形的性质得到AB=1,∠ABD=30°,根据平移的性质得到A′B′=AB=1,A′B′∥AB,推出四边形A′B′CD是平行四边形,得到A′D=B′C,于是得到A'C+B'C的最小值=A′C+A′D的最小值,根据平移的性质得到点A′在过点A且平行于BD的定直线上,作点D关于定直线的对称点E,连接CE交定直线于A′,则CE的长度即为A'C+B'C的最小值,求得DE=CD,得到∠E=∠DCE=30°,于是得到结论.
【解析】
∵在边长为1的菱形ABCD中,∠ABC=60°,
∴AB=CD=1,∠ABD=30°,
∵将△ABD沿射线BD的方向平移得到△A'B'D',
∴A′B′=AB=1,A′B′∥AB,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=CD,AB∥CD,
∴A′B′=CD,A′B′∥CD,
∴四边形A′B′CD是平行四边形,
∴A′D=B′C,
∴A'C+B'C的最小值=A′C+A′D的最小值,
∵将△ABD沿射线BD的方向平移得到△A'B'D',
∴点A′在过点A且平行于BD的定直线上,
如图,作点D关于定直线的对称点E,连接CE交定直线于A′,
∴A′E=A′D,
∴CE的长度即为A'C+B'C的最小值,
∵∠A′AD=∠ADB=30°,AD=1,
∴∠ADE=60°,DH=EH=AD=,
∴DE=1,∠EDB′=90°,
∴DE=CD,
∵∠CDE=∠EDB′+∠CDB=90°+30°=120°,
∴∠E=∠DCE=30°,
∴CE=2×CD=.
故答案为:.
【点睛】
本题考查菱形的性质,图形的对称性、线段最短和平行四边形的性质与判定,以及解直角三角形,解题的关键是将两条线段的和转化为同一条线段求解.
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