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第18章 平行四边形(培优卷)——2022-2023学年八年级下册数学单元卷(人教版)(原卷版+解析版)
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第18章 平行四边形(B卷·能力提升练)
(时间:120分钟 试卷满分:120分 )
一、 选择题(每小题3分,共10题,共30分)
1.(2022秋•莱阳市期末)如图,在▱ABCD中,BF平分∠ABC交AD于点F,CE平分∠BCD交AD于点E,若AB=6,AD=8,则EF的长度为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】A
【考点】平行四边形的性质;
【分析】先证明AB=AE=3,DC=DF,再根据EF=AF+DE﹣AD即可得出答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD=3,BC=AD,AD∥BC,
∵BF平分∠ABC交AD于E,CE平分∠BCD交AD于F,
∴∠ABF=∠CBF=∠AFB,∠BCE=∠DCE=∠CED,
∴AB=AF=6,DC=DE=6,
∴EF=AF+DE﹣AD=6+6﹣AD=4.
故选:A.
2、(2022春•临漳县期末)如图,在四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,下列条件不能判定这个四边形是平行四边形的是( )
A.AB∥DC,AD∥BC B.AB∥DC,∠DAB=∠DCB
C.AO=CO,AB=DC D.AB∥DC,DO=BO
【答案】C
【考点】平行四边形的判定
【分析】根据平行四边形的判定“①一组对边平行且相等的四边形是平行四边形;②两组对角分别相等的四边形是平行四边形;③两组对边分别平行的四边形是平行四边形;④两组对边分别相等的四边形是平行四边形”即可判断求解.
【解答】解:A、∵AB∥CD,AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,故此选项不符合题意;
B、∵AB∥DC,
∴∠DAB+∠ADC=180°,
∵∠DAB=∠DCB,
∴∠DCB+∠ADC=180°,
∴AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,故此选项不符合题意;
C、∵AO=CO,AB=DC,∠AOB=∠COD,不能判定△AOB≌△COD,
∴不能得到∠OAB=∠OCD,
∴不能得到AB∥CD,
∴不能判定四边形ABCD是平行四边形,故此选项符合题意;
D、∵AB∥DC,
∴∠OAB=∠OCD,
在△AOB和△COD中,
∠OAB=∠OCD∠AOB=∠CODBO=DO ,
∴△AOB≌△COD(AAS),
∴AB=DC,
又∵AB∥DC,
∴四边形ABCD是平行四边形,故此选项不符合题意;
故答案为:C.
3、(2023•三水区校级开学)如图,在菱形ABCD中,DE⊥AB于点E,菱形ABCD的面积为48,DE=6,则AD的长为( )
A.16 B.8 C.4 D.2
【答案】B
【考点】菱形的性质;
【分析】由菱形的性质得AD=AB,再由菱形的面积求出AB=8,即可得出结论.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=AB,
∵DE⊥AB,
∴菱形ABCD的面积=AB•DE=48,
即6AB=48,
∴AB=8,
∴AD=AB=8,
故选:B.
4、(2022秋•碑林区校级期末)如图,在边长为43的正方形ABCD中,∠CDE=30°,DE⊥CF,则AF的长为( )
A.4-23 B.23-4 C.4-43 D.43-4
【答案】D
【考点】正方形的性质;全等三角形的判定与性质;
【分析】由余角的性质可求∠CDE=∠BCF=30°,由直角三角形的性质可得BF=4,即可求解.
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴CD=BC=AB=43,∠BCD=∠B=90°,
∵DE⊥CF,
∴∠CDE+∠DCF=90°=∠DCF+∠BCF,
∴∠CDE=∠BCF=30°,
∴BC=3BF=43,
∴BF=4,
∴AF=AB﹣BF=43-4,
故选:D.
5、(2022春•襄州区期末)如图,点D,E,F分别是△ABC三边的中点,则下列判断:
①四边形AEDF一定是平行四边形;
②若AD平分∠BAC,则四边形AEDF是正方形;
③若AD⊥BC,则四边形AEDF是菱形;
④若∠BAC=90°,则四边形AEDF是矩形.
正确的是( )
A.①②③④ B.①④ C.①③④ D.①②④
【答案】C
【考点】正方形的判定与性质;三角形中位线定理;平行四边形的判定与性质;菱形的判定与性质;矩形的判定;
【分析】①由三角形的中位线定理可以判定结论正确;
②利用AD平分∠A可以判定四边形AEDF是菱形而非正方形,可得②的结论错误;
③利用斜边上的中线等于斜边的一半可得出DE=DF,从而得出四边形AEDF是菱形;
④∠A=90°,则根据①的结论可得四边形AEDF是矩形.
【解答】解:①∵D是BC的中点,E是AB的中点,
∴DE∥AC.
∵D是BC的中点,F是AC的中点,
∴DF∥AB.
∴四边形AEDF是平行四边形.
∴①正确;
②如图,
由①知:AE∥DF,
∴∠EAD=∠ADF.
若AD平分∠BAC,
则∠EAD=∠FAD.
∴∠FAD=∠ADF,
∴AF=FD,
∵四边形AEDF是平行四边形,
∴四边形AEDF是菱形.
∴②不正确;
③如图,
若AD⊥BC,
∵D是BC的中点,
∴AD是BC的垂直平分线,
∴AB=AC.
∵AD⊥BC,E是AB的中点,
∴DE=12AB.
同理:DF=12AC,
∴DE=DF.
由①知:四边形AEDF是平行四边形,
∴四边形AEDF是菱形.
∴③正确;
④若∠A=90°,如图,
由①知:四边形AEDF是平行四边形,
∵∠A=90°,
∴四边形AEDF是矩形,
∴④正确;
综上可得,正确的结论有:①③④,
故选:C.
6、(2022•利通区校级一模)如图,在□ABCD中,AB=3,以点A为圆心,AB长为半径画弧交AD于点F,再分别以点B、F为圆心,大于 12 BF的相同长为半径画弧,两弧交于点P;连接AP并延长交BC于点E,连接EF,则四边形ABEF的周长为( )
A.12 B.14 C.16 D.18
【答案】A
【考点】等式的性质;平行线的性质;平行四边形的性质;菱形的判定;角平分线的定义
【分析】利用基本作图得到AB=AF=3,∠BAE=∠FAE,根据平行四边形的性质得BC∥AD,则∠BEA=∠FAE,所以∠BAE=∠BEA,从而得到BE=BA=3,于是可判断四边形ABEF为菱形,于是得到四边形ABEF的周长.
【解答】由作法得AB=AF=3,AE平分∠BAD,
∴∠BAE=∠FAE,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴BC∥AD,
∴BE∥AF
∴∠BEA=∠FAE,
∴∠BAE=∠BEA,
∴BE=BA=3,
∴BE=AF
∴四边形ABEF为平行四边形,
∵AB=AF
∴四边形ABEF为菱形,
∴四边形ABEF的周长=4×3=12.
故答案为:A.
7、(2022秋•封丘县校级期末)如图,在△ABC中,AE平分∠BAC,D是BC的中点AE⊥BE,AB=5,AC=3,则DE的长为( )
A.1 B.32 C.2 D.52
【答案】A
【考点】三角形中位线定理;等腰三角形的判定与性质;
【分析】连接BE并延长交AC的延长线于点F,易证明△ABF是等腰三角形,则得AF的长,点E是BF的中点,求得CF的长,从而DE是中位线,即可求得DE的长.
【解答】解:连接BE并延长交AC的延长线于点F,如图,
∵AE⊥BE,
∴∠AEB=∠AEF=90°,
∵AE平分∠BAC,
∴∠BAE=∠FAE,
∴∠ABE=∠AFE,
∴△ABF是等腰三角形,
∴AF=AB=5,点E是BF的中点,
∴CF=AF﹣AC=5﹣3=2,DE是△BCF的中位线,
∴DE=12CF=1.
故选:A.
8、(2022春•潼关县期末)如图所示,以Rt△ABC的直角边AC向△ABC外构造等边△ACD,E为AB的中点,连接CE、DE,∠ACB=90,∠ABC=30°.下列结论:①AC⊥DE;②四边形BCDE是平行四边形;③四边形ADCE是菱形;④S四边形BCDE=3S△ACD.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【考点】菱形的判定与性质;等边三角形的性质;等边三角形的判定;含30度角的直角三角形;直角三角形斜边上的中线;平行四边形的判定与性质;
【分析】根据直角三角形的性质得到∠BAC=60°,AC=12AB,根据等腰三角形的性质得到∠ACD=60°,推出CD∥AB,根据线段中点的定义得到BE=AE=12AB,根据平行四边形的判定定理得到四边形BCDE为平行四边形,故②正确;四边形ADCE是平行四边形,根据菱形的判定定理得到四边形ADCE是菱形,故③正确;根据平行四边形的性质得到DF∥BC,根据垂直的定义得到AC⊥DE,故①正确;设AC=x,则AB=2x,根据三角形的面积公式即可得到结论.
【解答】解:∵∠ACB=90°,∠ABC=30°,
∴∠BAC=60°,AC=12AB,
∵△ACD是等边三角形,
∴∠ACD=60°,
∴∠ACD=∠BAC,
∴CD∥AB,
∵E为AB的中点,
∴BE=AE=12AB,
∴BE∥CD,CD=BE=AE,
∴四边形BCDE为平行四边形,故②正确;四边形ADCE是平行四边形,
∵∠ACB=90°,AE=BE,
∴CE=AE=12AB,
∴四边形ADCE是菱形,故③正确;
∵四边形BCDE为平行四边形,
∴DF∥BC,
又∵∠ACB=90°,
∴AC⊥DE,故①正确;
设AC=x,则AB=2x,
∴S△ACD=S△ACE=S△CBE=34x2,
∴S四边形BCDE=2S△BCE=2S△ACD,故④错误;
故选:C.
9、(2022秋•沙坪坝区校级期末)如图,在正方形ABCD中,O为对角线AC、BD的交点,E、F分别为边BC、CD上一点,且OE⊥OF,连接EF.若∠AOE=150°,DF=3,则EF的长为( )
A.23 B.2+3 C.3+1 D.3
【答案】A
【考点】正方形的性质;全等三角形的判定与性质;
【分析】由题意证明△BOE≌△COF(ASA),所以OE=OF,则△OEF是等腰直角三角形;过点F作FG⊥OD,解三角形OFD即可得出OF的长,进而可求出EF的长.
【解答】解:在正方形ABCD中,AC和BD为对角线,
∴∠AOB=∠BOC=90°,∠OBC=∠OCD=45°,OB=OC,
∵∠AOE=150°,
∴∠BOE=60°;
∵OE⊥OF,
∴∠EOF=∠BOC=90°,
∴∠BOE=∠COF=60°,
∴△BOE≌△COF(ASA),
∴OE=OF,
∴△OEF是等腰直角三角形;
过点F作FG⊥OD,如图,
∴∠OGF=∠DGF=90°,
∵∠ODC=45°,
∴△DGF是等腰直角三角形,
∴GF=DG=22DF=62,
∵∠AOE=150°,
∴∠BOE=60°,
∴∠DOF=30°,
∴OF=2GF=6,
∴EF=2OF=23.
故选:A.
10、(2022秋•朝阳区校级期末)如图,在矩形ABCD中,AB=12,AD=10,点P在AD上,点Q在BC上,且AP=CQ,连结CP、QD,则PC+QD的最小值为( )
A.22 B.24 C.25 D.26
【答案】D
【考点】矩形的性质;全等三角形的判定与性质;
【分析】连接BP,则PC+QD的最小值转化为PC+PB的最小值,在BA的延长线上截取AE=AB=12,连接PE、CE,则PC+QD=PC+PB=PC+PE≥CE,再根据勾股定理求解即可.
【解答】解:如图,连接BP,
在矩形ABCD中,AD∥BC,AD=BC=10,
∵AP=CQ,
∴AD﹣AP=BC﹣CQ,
∴DP=QB,DP∥BQ,
∴四边形DPBQ是平行四边形,
∴PB∥DQ,PB=DQ,
则PC+QD=PC+PB,则PC+QD的最小值转化为PC+PB的最小值,
在BA的延长线上截取AE=AB=12,连接PE,
则BE=2AB=24,
∵PA⊥BE,
∴PA是BE的垂直平分线,
∴PB=PE,
∴PC+PB=PC+PE,
连接CE,则PC+QD=PC+PB=PC+PE≥CE,
∴CE=BE2+BC2=242+102=26,
∴PC+PB的最小值为26,
即PC+QD的最小值为26,
故选:D.
二、 填空题(每小题3分,共8题,共24分)
11、(2021秋•鄞州区校级期末)如图,在□ABCD中,过点C作CE⊥AB,垂足为E,若∠BAD=120°,则∠BCE的度数为 .
【答案】30°;
【考点】平行四边形的性质;
【分析】由平行四边形的性质得出∠B+∠BAD=180°,可得∠B的度数,由直角三角形的两上锐角互余得出∠BCE=90°﹣∠B即可.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠B+∠BAD=180°,
∵∠BAD=120°,
∴∠B=60°,
∵CE⊥AB,
∴∠E=90°,
∴∠BCE=90°﹣∠B=90°﹣60°=30°;
故选:30°.
12、如图,从①AB∥CD;②AB=CD;③BC∥AD;④BC=AD这四个条件中任选两个,能使四边形ABCD是平行四边形的选法有 种.
【答案】4;
【考点】平行四边形的判定;
【分析】根据平行四边形的判定方法:两组对边分别平行的四边形是平行四边形,两组对边分别相等的四边形是平行四边形,一组对边平行且相等的四边形是平行四边形即可一一判断得出答案.
【解答】解:因为平行四边形的判定方法有:两组对边分别平行的四边形是平行四边形,可选①③;两组
对边分别相等的四边形是平行四边形,可选②④;一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,可选①②
或③④;故答案为:法有四种。
故答案为:4.
13、(2022•东平县校级开学)如图,矩形ABCD的对角线相交于点O,AE平分∠BAD交BC于点E,若∠CAE=15°,则∠BOE= 度.
【答案】75
【考点】矩形的性质;
【分析】根据矩形的性质推出OA=OB,根据角平分线求出AB=BE,得到等边三角形OAB,推出∠OBC=∠OCB=30°,OB=BE,求出∠BOE的度数即可求出答案.
【解答】解:在矩形ABCD中,
AO=BO=CO=DO,∠ABC=90°,
∵∠CAE=15°,AE平分∠BAD,
∴∠BAE=∠BEA=45°,
∴AB=BE,
∴∠BAC=60°,OA=OB,
∴△AOB是等边三角形,
∴∠BAC=60°,
∴∠BCA=30°,AB=12AC=BO,
∴BE=BO,
又∵∠DBC=∠ACB=30°,
在△BOE中,
∠BOE=(180°﹣∠DBC)÷2=75°.
故答案为:75.
14、如图,将正方形OABC放在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点C的坐标是(3,2),则点A的坐标是 .
【答案】(﹣2,3).
【考点】正方形的性质;坐标与图形性质;全等三角形的判定与性质.
【分析】作AD⊥y轴于点D,CE⊥x轴于点E,先证明△AOD≌△COE,因为C(3,2),所以OD=OE=3,AD=CE=2,再根据点A在第二象限求出点A的坐标.
【解答】解:如图,作AD⊥y轴于点D,CE⊥x轴于点E,则∠ADO=∠CEO=90°,
∵四边形OABC是正方形,
∴∠AOC=∠DOE=90°,OA=OC,
∴∠AOD=∠COE=90°-∠COD,
在△AOD和△COE中,
∠ADO=∠CEO, ∠AOD=∠COE, OA=OC ,
∴ △AOD≌△COE(AAS),
∵C(3,2),
∴OD=OE=3,AD=CE=2,
∵点A在第二象限,
∴A(﹣2,3),
故答案为:(﹣2,3).
15、(2022•攀枝花)如图,以△ABC的三边为边在BC上方分别作等边△ACD、△ABE、△BCF.且点A在△BCF内部.给出以下结论:①四边形ADFE是平行四边形;②当∠BAC=150°时,四边形ADFE是矩形;③当AB=AC时,四边形ADFE是菱形;④当AB=AC,且∠BAC=150°时,四边形ADFE是正方形.其中正确结论有 (填上所有正确结论的序号).
【答案】①②③④
【考点】正方形的判定;全等三角形的判定与性质;等边三角形的性质;平行四边形的判定与性质;菱形的判定与性质;矩形的判定与性质;
【分析】①利用SAS证明△EFB≌△ACB,得出EF=AC=AD;同理由△CDF≌△CAB,得DF=AB=AE;根据两边分别相等的四边形是平行四边形得出四边形ADFE是平行四边形,即可判断结论①正确;
②当∠BAC=150°时,求出∠EAD=90°,根据有一个角是90°的平行四边形是矩形即可判断结论②正确;
③先证明AE=AD,根据一组邻边相等的平行四边形是菱形即可判断结论③正确;
④根据正方形的判定:既是菱形,又是矩形的四边形是正方形即可判断结论④正确.
【解答】解:①∵△ABE、△CBF是等边三角形,
∴BE=AB,BF=CB,∠EBA=∠FBC=60°;
∴∠EBF=∠ABC=60°﹣∠ABF;
∴△EFB≌△ACB(SAS);
∴EF=AC=AD;
同理由△CDF≌△CAB,得DF=AB=AE;
由AE=DF,AD=EF即可得出四边形ADFE是平行四边形,故结论①正确;
②当∠BAC=150°时,∠EAD=360°﹣∠BAE﹣∠BAC﹣∠CAD=360°﹣60°﹣150°﹣60°=90°,
由①知四边形AEFD是平行四边形,
∴平行四边形ADFE是矩形,故结论②正确;
③由①知AB=AE,AC=AD,四边形AEFD是平行四边形,
∴当AB=AC时,AE=AD,
∴平行四边形AEFD是菱形,故结论③正确;
④综合②③的结论知:当AB=AC,且∠BAC=150°时,四边形AEFD既是菱形,又是矩形,
∴四边形AEFD是正方形,故结论④正确.
故答案为:①②③④.
16、(2021八下·绍兴期中)如图,平行四边形ABCD中,点O是对角线AC的中点,点E在边AB上,连接DE,取DE的中点F,连接EO并延长交CD于点G.若BE=3CG,OF=2,则线段AE的长是 .
【答案】43
【考点】平行四边形的性质;三角形全等的判定(ASA);三角形的中位线定理
【分析】本题首先利用平行四边形的性质,证明△AOE≡△COG,得到AE=CG,从而得到BE=DG.根据三角形的中位线定理,确定DG=2OF=4,所以BE=4,因为BE=3CG,所以CG=43.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形
∴AB∥CD,AB=CD
∴∠OAE=∠OCG
∵点O时AC的中点
∴OA=OC
在△AOE和△COG中,∠OAE=∠OCGOA=OC∠AOE=∠COG
∴△AOE≡△COG(ASA)
∴AE=CG
∴BE=DG
∵F是DE的中点
∴OF是△DEG的中位线
∴DG=2OF=4
∵BE=DG=3CG
∴CG=43
即AE=43
故答案为:43.
17.(2022秋•渠县校级期末)如图,E是边长为1的正方形ABCD的对角线BD上一点,且BE=BC,P为CE上任一点,PQ⊥BC于点Q,PR⊥BE于点R,则PQ+PR的值是 .
【答案】22
【考点】正方形的性质;全等三角形的判定与性质;
【分析】连接AC,PB,AC交BD于O,根据S△BCE=S△BPC+S△BPE,从而12BE•OC=12BE•PR+12BC⋅PQ,进一步得出结论.
【解答】解:如图,
连接AC,PB,AC交BD于O,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD,AC=2BC=2,
∴OC=12AC=22,
∵S△BCE=S△BPC+S△BPE,
∴12BE•OC=12BE•PR+12BC⋅PQ,
∵BC=BE,
∴BE•OC=BE•PR+BE•PQ,
∴PR+PQ=OC=22,
故答案为:22.
18、如图,矩形ABCD中,AD=5,AB=7,点E为DC上一个动点,把△ADE沿AE折叠,当点D的对应点D'落在∠ABC的角平分线上时,DE的长为 .
【答案】52 或 53
【考点】勾股定理;矩形的性质;翻折变换(折叠问题)
【分析】连接BD′,过D′作MN⊥AB,交AB于点M,CD于点N,作D′P⊥BC交BC于点P,由角平分线上的点到角两边的距离相等可得MD′=PD′,设MD′=x,则PD′=BM=x,由线段的构成AM=AB-BM可将AM用含x的代数式表示出来,用勾股定理可求得x的值;在Rt△END′中,设ED′=a,由题意可分两种情况:①当MD′=3时,用勾股定理可求解;②当MD′=4时,同理可求解.
【解答】解:如图,连接BD′,过D′作MN⊥AB,交AB于点M,CD于点N,作D′P⊥BC交BC于点P.
∵点D的对应点D′落在∠ABC的角平分线上,
∴MD′=PD′,
设MD′=x,则PD′=BM=x,
∴AM=AB﹣BM=7﹣x,
又折叠图形可得AD=AD′=5,
∴x2+(7﹣x)2=25,解得x=3或4,
即MD′=3或4.
在Rt△END′中,设ED′=a,
①当MD′=3时,AM=7-3=4,D′N=5-3=2,EN=4-a,
∴a2=22+(4﹣a)2,
解得a= 52 ,即DE= 52 ,
②当MD′=4时,AM=7-4=3,D′N=5-4=1,EN=3-a,
∴a2=12+(3﹣a)2,
解得a= 53 ,即DE= 53 .
故答案为: 52 或 53 .
三、解答题(共8题,共66分)
19、(7分)如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC边的中点,以AB、BD为邻边作▱ABDE,连接AD,EC.求证:四边形ADCE是矩形.
【考点】矩形的判定
【分析】根据平行四边形的性质、利用等腰三角形的“三合一”性质推知AD⊥BC,即∠ADC=90°;由平行四边形的判定定理(对边平行且相等是四边形是平行四边形)证得四边形ADCE是平行四边形,所以有一个角是直角的平行四边形是矩形.
【解答】证明:∵AB=AC,D为BC边的中点,
∴AD⊥BC,BD=CD,
∴∠ADC=90°,
∵四边形ABDE是平行四边形,
∴AE∥BD,AE=BD,
∴AE∥CD,AE=CD,
∴四边形ADCE是平行四边形,
又∵∠ADC=90°,
∴四边形ADCE是矩形
20、(7分)如图,点B、F、C、E在一条直线上,FB=CE,AB∥ED,AC∥FD,AD交BE于点O.
求证:AD与BE互相平分.
【考点】平行四边形的判定与性质
【分析】连接 BD , AE ,利用ASA证出△ABC≅△DEF,即可得出四边形 ABDE 是平行四边形,即可证出AD 与 BE 互相平分.
【解答】(1)证明:如图,连接BD、AE,
∵FB=CE,
∴BC=EF,
又∵AB∥ED,AC∥FD,
∴∠ABC=∠DEF,∠ACB=∠DFE,
在△ABC和△DEF中,
∠BAC=∠DEF, BC=EF ,∠ACB=∠DFE ,
∴△ABC≌△DEF(ASA),
∴AB=DE,
又∵AB∥DE,
∴四边形ABDE是平行四边形,
∴AD与BE互相平分;
21、(8分)(2022•海曙区校级开学)如图,在平行四边形ABCD中,点E,F分别是边AD,BC的中点.
(1)求证:AF=CE;
(2)若四边形AECF的周长为10,AF=3,AB=2,求平行四边形ABCD的周长.
【考点】平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质;
【分析】(1)根据平行四边形ABCD的对边平行得出AD∥BC,又AE=CF,利用有一组对边平行且相等的四边形为平行四边形证得四边形AECF为平行四边形,然后根据平行四边形的对边相等证得结论;
(2)根据平行四边形的性质和平行四边形的周长公式即可得到结论.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,即AE∥CF,
又∵点E,F分别是边AD,BC的中点,
∴AE=12AD,CF=12BC,
∴AE=CF,
∴四边形AECF为平行四边形,
∴AF=CE;
(2)解:∵四边形AECF的周长为10,AF=3,
∴AE+CF=10﹣2×3=4,
∵点E,F分别是边AD,BC的中点,
∴AD+BC=2(AE+CF)=8,
∵AB=2,
∴平行四边形ABCD的周长=8+2×2=12.
22、(8分)在四边形ABCD中,BD为一条对角线,AD∥BC,AD=2BC,∠ABD=90°,E为AD的中点,连接BE.
(1)求证:四边形BCDE为菱形;
(2)连接AC,若AC平分∠BAD,BC=1,求AC的长.
【考点】角平分线的性质;菱形的判定与性质
【分析】(1)根据菱形的判定定理可得出四边形为菱形。
(2)根据角平分线的性质,可计算得出AC的长度。
【解答】(1)证明:∵AD=2BC,E为AD的中点,
∴DE=BC,
∵AD∥BC,
∴四边形BCDE是平行四边形,
∵∠ABD=90°,AE=DE,∴BE=DE,
∴四边形BCDE是菱形.
(2)解:连接AC.
∵AD∥BC,AC平分∠BAD,
∴∠BAC=∠DAC=∠BCA,
∴AB=BC=1,
∵AD=2BC=2,∴sin∠ADB= 12 ,∴∠ADB=30°,
∴∠DAC=30°,∠ADC=60°,
在Rt△ACD中,∵AD=2,
∴CD=1,AC= 3 .
23、(8分)如图,在平行四边形ABCD中,AE⊥BC于点E,延长BC至点F,使CF=BE,连接AF,
DE,DF.(1)求证:四边形AEFD为矩形; (2)若AB=3,DE=4,BF=5,求DF的长.
【考点】矩形的判定与性质;平行四边形的性质.
【分析】(1)先证四边形AEFD为平行四边形,再证∠AEF=90°,即可得出结论; (2)由矩形的性质得DF=AE,AF=DE=4,再由勾股定理的逆定理得△BAF为直角三角形,∠BAF=90°,然后由面积法求出AE的长,即可得出答案.
【解答】(1)证明:∵BE=CF, ∴BE+CE=CF+CE, 即BC=EF,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∴AD=BC=EF,
又∵AD∥EF,
∴四边形AEFD为平行四边形,
∵AE⊥BC,
∴∠AEF=90°,
∴平行四边形AEFD为矩形;
(2)解:由(1)知,四边形AEFD为矩形,
∴DF=AE,AF=DE=4,
∵AB=3,DE=4,BF=5,
∴AB2+AF2=BF2,
∴△BAF为直角三角形,∠BAF=90°,
∴S△ABF=12 AB×AF=12 BF×AE,
∴AB×AF=BF×AE, 即3×4=5AE,
∴AE= 125,
∴DF=AE= 125 .
24、(8分)如图,在□ABCD中,E、F分别为边AB、CD的中点,连接DE、BF、BD.
(1)求证:四边形DEBF为平行四边形;
(2)当∠ADB=90°时,求证:四边形DEBF是菱形.
【考点】平行四边形的判定与性质;菱形的判定
【分析】(1)根据平行四边形的性质得到AB=CD,AB//CD,根据平行四边形的判定定理得到结论;
(2)根据直角三角形的性质得到 DE= 12 AB=EB ,根据菱形的判定定理即可得到结论.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB=CD,AB∥CD,
∵E、F分别为边AB、CD的中点,
∴EB=DF,EB∥DF,
∴四边形DEBF为平行四边形;
(2)证明:∵∠ADB=90°,E为边AB的中点,
∴DE= 12 AB=EB,
∵四边形DEBF为平行四边形,
∴四边形DEBF为菱形.
25、(8分)(2021秋•肇源县期末)如图,在△ABC中,点D,E分别是AC,AB的中点,点F是CB延长线上的一点,且CF=3BF,连接DB,EF.
(1)求证:四边形DEFB是平行四边形;
(2)若∠ACB=90°,AC=12cm,DE=4cm,求四边形DEFB的周长.
【考点】平行四边形的判定与性质;三角形中位线定理;
【分析】(1)证DE是△ABC的中位线,得DE∥BC,BC=2DE,再证DE=BF,即可得出四边形DEFB是平行四边形;
(2)由(1)得:BC=2DE=8(cm),BF=DE=4cm,四边形DEFB是平行四边形,得BD=EF,再由勾股定理求出BD=10(cm),即可求解.
【解答】(1)证明:∵点D,E分别是AC,AB的中点,
∴DE是△ABC的中位线,
∴DE∥BC,BC=2DE,
∵CF=3BF,
∴BC=2BF,
∴DE=BF,
∴四边形DEFB是平行四边形;
(2)解:由(1)得:BC=2DE=8(cm),BF=DE=4cm,四边形DEFB是平行四边形,
∴BD=EF,
∵D是AC的中点,AC=12cm,
∴CD=12 AC=6(cm),
∵∠ACB=90°,
∴BD=CD2+BC2=62+82=10(cm),
∴平行四边形DEFB的周长=2(DE+BD)=2(4+10)=28(cm).
26、(12分)(2021•大渡口区模拟)将锐角为45°的直角三角板MPN的一个锐角顶点P与正方形ABCD的顶点A重合,正方形ABCD固定不动,然后将三角板绕着点A旋转,∠MPN的两边分别与正方形的边BC、DC或其所在直线相交于点E、F,连接EF.
(1)在三角板旋转过程中,当∠MPN的两边分别与正方形的边CB、DC相交时,如图1所示,请直接写出线段BE、DF、EF满足的数量关系;
(2)在三角板旋转过程中,当∠MPN的两边分别与正方形的边CB、DC的延长线相交时,如图2所示,请直接写出线段BE、DF、EF满足的数量关系;
(3)若正方形的边长为4,在三角板旋转过程中,当∠MPN的一边恰好经过BC边的中点时,试求线段EF的长.
【考点】四边形综合题;
【分析】(1)延长FD至G,使DG=BE,连接AG,先证△ABE≌△ADG,再证△GAF≌△EAF即可;
(2)在DC上截取DH=BE,连接AH,先证△ADH≌△ABE,再证△HAF≌EAF即可;
(3)分两种情形分别求解即可解决问题.
【解答】解:(1)结论:EF=BE+DF.
理由:延长FD至G,使DG=BE,连接AG,如图①,
∵ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠ABE=ADG=∠DAB=90°,
∴△ABE≌△ADG(AAS),
∴AE=AG,∠DAG=∠EAB,
∵∠EAF=45°,
∴∠DAF+∠EAB=45°,
∴∠DAF+∠DAG=45°,
∴∠GAF=∠EAF=45°,
∵AF=AF,
∴△GAF≌△EAF(AAS),
∴EF=GF,
∴GF=DF+DG=DF+BE,
即:EF=DF+BE.
故答案为:EF=DF+BE.
(2)结论:EF=DF﹣BE.
理由:在DC上截取DH=BE,连接AH,如图②,
∵AD=AB,∠ADH=∠ABE=90°,
∴△ADH≌△ABE(SAS),
∴AH=AE,∠DAH=∠EAB,
∵∠EAF=∠EAB+∠BAF=45°,
∴∠DAH+∠BAF=45°,
∴∠HAF=45°=∠EAF,
∵AF=AF,
∴△HAF≌EAF(SAS),
∴HF=EF,
∵DF=DH+HF,
∴EF=DF﹣BE.
故答案为:EF=DF﹣BE.
(3)①当MA经过BC的中点E时,设FD=x,则FG=EF=2+x,FC=4﹣x.
在Rt△EFC中,(x+2)2=(4﹣x)2+22,
∴x=43,
∴EF=x+2=103.
②当NA经过BC的中点G时,设BE=x,则EC=4+x,EF=8﹣x,
∴CG=12BC=2,CF=AB=4,
由勾股定理得到:(4+x)2+42=(8﹣x)2,
∴x=43,
∴EF=8-43=203.