初中数学第十八章 平行四边形18.2 特殊的平行四边形18.2.1 矩形优秀同步练习题
展开初中数学培优措施和方法
1、拓宽解题思路。数学解题不要局限于本题,而要做到举一反三、多思多想
2、细节决定成败。审题的细节、知识理解的细节、运用公式的细节、忽视检验的细节等,细节决定成败。
3、制作错题集。收集自己的错误,分门别类,没事时就翻一翻,看一看,自警一番,肯定会有很大的收获。
4、查自己欠缺的知识。关键的是做好知识准备,检查漏洞;其次是对解题常犯错误的准备
5、把好的做法形成习惯。注意书写规范,重要步骤不能丢,丢步骤等于丢分。
6、主动思考,全心投入。很多同学在听课的过程中,只是简简单单的听,不能主动思考,这样遇到实际问题时,会无从下手,不知如何应用所学的知识去解答问题。
专题18.4矩形的性质
姓名:__________________ 班级:______________ 得分:_________________
注意事项:
本试卷满分100分,试题共24题,选择10道、填空8道、解答6道.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2018春•兴宾区期中)如图,在矩形ABCD中,O是BC的中点,∠AOD=90°,若矩形的周长为36,则AB的长为( )
A.6 B.9 C.12 D.4
【分析】首先证明△ABO≌△DCO,推出OA=OB;由∠AOD=90°,推出∠OAD=∠ODA=45°;由∠BAD=∠CDA=90°,推出∠BAO=∠CDO=45°,则∠BAO=∠AOB,∠CDO=∠COD,从而推出AB=BO=OC=CD,设AB=CD=x,则BC=AD=2x,由题意x+x+2x+2x=36,解方程即可解决问题.
【解析】解∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,∠B=∠C=90°,
在△ABD和△DCO中,
AB=DC∠B=∠COB=OC,
∴△ABO≌△DCO(SAS),
∴OA=OB,
∵∠AOD=90°,
∴∠OAD=∠ODA=45°,
∵∠BAD=∠CDA=90°,
∴∠BAO=∠CDO=45°,
∴∠BAO=∠AOB,∠CDO=∠COD,
∴AB=BO=OC=CD,
设AB=CD=x,则BC=AD=2x,
由题意x+x+2x+2x=36,
∴x=6,
∴AB=6.
故选:A.
2.(2020春•兰陵县期末)如图,在矩形ABCD中对角线AC与BD相交于点O,AE⊥BD,垂足为点E,AE=8,AC=20,则OE的长为( )
A.43 B.4 C.6 D.8
【分析】由矩形的性质可得AO=CO=12AC=10,由勾股定理可求解.
【解析】∵四边形ABCD是矩形,
∴AO=CO=12AC=10,
∴OE=AO2−AE2=100−64=6,
故选:C.
3.(2020春•遵义期末)矩形ABCD中,AD=3,AB=9,点E、F同时分别从点A、C出发沿AB、CD方向以每秒1个单位的速度运动,当四边形EBFD为菱形时,两点运动的时间为( )
A.4秒 B.5秒 C.6秒 D.62秒
【分析】设t秒时四边形EBFD为菱形,根据菱形的性质得到DE=DF=FB=BE,然后表示出AE=t,DF=9﹣t,从而根据勾股定理列出方程32+t2=(9﹣t)2求解即可.
【解析】设t秒时四边形EBFD为菱形,
此时DE=DF=FB=BE,
则AE=t,DF=9﹣t,
根据勾股定理得:32+t2=(9﹣t)2,
解得:t=4,
故选:A.
4.(2020春•五莲县期末)如图,在一张长方形纸片上画一条线段AB,将右侧部分纸片四边形ABCD沿线段AB翻折至四边形ABC'D',若∠ABC=58°,则∠1=( )
A.60° B.64° C.42° D.52°
【分析】由平行线的性质可得∠BAD=122°,由折叠的性质可得∠BAD=∠BAD'=122°,即可求解.
【解析】∵AD∥BC,
∴∠ABC+∠BAD=180°,且∠ABC=58°,
∴∠BAD=122°,
∵将右侧部分纸片四边形ABCD沿线段AB翻折至四边形ABC'D',
∴∠BAD=∠BAD'=122°,
∴∠1=122°+122°﹣180°=64°,
故选:B.
5.(2020春•江汉区期末)如图,点E是矩形ABCD的边CD上一点,作AF⊥BE于F,连接DF,若AB=6,DF=BC,则CE的长度为( )
A.2 B.52 C.3 D.72
【分析】过D作DH⊥AF于点H,延长DH与AB相交于点G,先根据矩形的性质和已知条件得DA=DF,根据等腰三角形的性质得H是AF的中点,由平行线等分线段定理得G是AB的中点,进而证明四边形BEDG是平行四边形,求得DE,便可得CE的长度.
【解析】过D作DH⊥AF于点H,延长DH与AB相交于点G,
∵四边形ABCD为矩形,
∴AD=BC,
∵DF=BC,
∴DA=DF,
∴AH=FH,
∵AF⊥BE,
∴DG∥BE,
∴AG=BG=12AB=3,
∵矩形ABCD中,AB=DC=6,AB∥DC,
∴四边形BEDG为平行四边形,
∴DE=BG=3,
∴CE=CD﹣DE=6﹣3=3.
故选:C.
6.(2020•梁溪区校级二模)矩形具有而菱形不一定具有的性质是( )
A.两组对边分别平行 B.对角线相等
C.对角线互相垂直 D.对角线平分一组对角
【分析】根据矩形和菱形的性质得出即可.
【解析】矩形具有而菱形不一定具有的性质是对角线相等,
故选:B.
7.(2020春•太仓市期中)菱形具有而矩形不一定具有的性质是( )
A.两组对角分别相等 B.对角线相等
C.对角线互相平分 D.对角线互相垂直
【分析】依据菱形的性质和矩形的性质进行判断即可.
【解析】A、矩形的两组对角相等,菱形的两组对角相等,故A错误;
B、矩形的每条对角线相等,菱形不具有该性质,故B错误;
C、菱形和矩形的对角线都相互平分,故C错误;
D、菱形的对角线互相垂直,而矩形的对角线不具有该性质,故D正确.
故选:D.
8.(2020春•高淳区期末)如图,在矩形ABCD中,AB=2,对角线AC与BD相交于点O,AE⊥BD,垂足为E.若BE=EO,则AD的长是( )
A.62 B.23 C.32 D.25
【分析】由矩形的性质可得OB=OD=OA=OC,AC=BD,由线段垂直平分线的性质可得OA=AB=OB,可证△OAB是等边三角形,可得∠ABD=60°,由直角三角形的性质可求解.
【解析】∵四边形ABCD是矩形,
∴OB=OD,OA=OC,AC=BD,
∴OA=OB,
∵BE=EO,AE⊥BD,
∴AB=AO,
∴OA=AB=OB,
即△OAB是等边三角形,
∴∠ABD=60°,
∴∠ADE=90°﹣∠ABD=30°,
∴AD=3AB=23,
故选:B.
9.(2020春•常州期末)如图,矩形ABCD的对角线BD=6,∠AOD=120°,则矩形ABCD的面积为( )
A.9 B.93 C.12 D.123
【分析】根据矩形的性质得出∠ABC=90°,AO=BO,求出△AOB是等边三角形,求出AB=3,AC=6,根据勾股定理求出BC,再求出面积即可.
【解析】∵∠AOD=120°,
∴∠AOB=180°﹣∠AOD=60°,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD=6,AO=OC,BO=DO=12×6=3,
∴AO=OB=3,
∴△AOB是等边三角形,
∴AB=AO=3,
在Rt△ABC中,由勾股定理得:BC=AC2−AB2=62−32=33,
∴矩形ABCD的面积是AB×BC=3×33=93,
故选:B.
10.(2020春•曲阜市期末)已知:如图,矩形ABCD中,AB=5,BC=12,对角线AC、BD相交于点O,点P是线段AD上任意一点,且PE⊥AC于点E,PF⊥BD于点F,则PE+PF等于( )
A.6013 B.5013 C.185 D.125
【分析】首先连接OP.由矩形ABCD的两边AB=5,BC=12,可求得OA=OD=132,然后由S△AOD=S△AOP+S△DOP求得答案.
【解析】连接PO,
∵矩形ABCD的两边AB=5,BC=12,
∴S矩形ABCD=AB•BC=60,OA=OC,OB=OD,AC=BD,AC=AB2+BC2=122+52=13,
∴S△AOD=14S矩形ABCD=15,OA=OD=12AC=132,
∴S△AOD=S△AOP+S△DOP=12OA•PE+12OD•PF=12OA(PE+PF)=12×132×(PE+PF)=15,
∴PE+PF=6013,
故选:A.
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)请把答案直接填写在横线上
11.(2020秋•大邑县期中)如图在矩形ABCD对角线AC,BD相交于点O,若∠ACB=30°,AB=2,则BD的长为 4 .
【分析】根据直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半可得AC=2AB,再根据矩形的对角线相等解答.
【解析】在矩形ABCD中,∠ABC=90°,
∵∠ACB=30°,AB=2,
∴AC=2AB=2×2=4,
∵四边形ABCD是矩形,
∴BD=AC=4.
故答案为:4.
12.(2020春•徐汇区期末)如图,矩形ABCD中,O是两对角线交点,AE⊥BD于点E.若OE:OD=1:2,AE=3cm,则BE= 3 cm.
【分析】由矩形的性质可得AO=BO,由线段的垂直平分线的性质可得AO=AB,可证△ABO是等边三角形,∠ABO=60°,由直角三角形的性质可求解.
【解析】∵四边形ABCD是矩形,
∴AO=CO,BO=DO,AC=BD,
∴AO=BO,
∵OE:OD=1:2,
∴OE=12OB,
∴BE=OE,
又∵AE⊥BD,
∴AO=AB,
∴AO=AB=BO,
∴△ABO是等边三角形,
∴∠ABO=60°,
∴∠BAE=30°,
∴AE=3BE=3cm,
∴BE=3cm,
故答案为:3.
13.(2019春•玄武区期中)如图,矩形ABCD的两条对角线夹角为60°,一条短边为4,则矩形的对角线长为 8 .
【分析】由矩形的性质和已知条件得出△AOB是等边三角形,得出OA=AB=4,AC=2OA=8.
【解析】∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,OA=OC=12AC,OB=OD=12BD,AC=BD,
∴OA=OB,
∵∠AOB=60°,
∴△AOB是等边三角形,
∴OA=AB=4,
∴AC=2OA=8,
故答案为:8.
14.(2020春•锡山区期中)如图,矩形ABCD的对角线交于点O,点E在线段AO上,且DE=DC,若∠EDO=15°,则∠DEC= 55 °.
【分析】证出∠DEC=∠OCD=∠ODC,设∠DEC=∠OCD=∠ODC=x,则∠COD=180°﹣2x,由三角形的外角性质得出∠COD=∠DEC+∠EDO,得180°﹣2x=x+15°,解方程即可.
【解析】∵四边形ABCD是矩形,
∴OA=OC,OB=OD,AC=BD,
∴OC=OD,
∴∠OCD=∠ODC,
∵DE=DC,
∴∠DEC=∠OCD,
∴∠DEC=∠OCD=∠ODC,
设∠DEC=∠OCD=∠ODC=x,则∠COD=180°﹣2x,
又∵∠COD=∠DEC+∠EDO,
∴180°﹣2x=x+15°,
解得:x=55°,
即∠DEC=55°,
故答案为:55.
15.(2019秋•东台市期末)长方形的一条对角线的长为10cm,一边长为6cm,它的面积是 48 cm2.
【分析】利用勾股定理列式求出另一边长,然后根据矩形的面积公式列式进行计算即可得解.
【解析】∵长方形的一条对角线的长为10cm,一边长为6cm,
∴另一边长为102−62=8cm,
∴它的面积为8×6=48cm2.
故答案为:48.
16.(2020春•砀山县期末)已知,在长方形ABCD中,AB=6,AD=10,延长BC至E,使CE=4,连接DE,动点F从B出发,以每秒2个单位长度的速度沿BC﹣CD﹣DA向终点A运动,设点F的运动时间为t秒,当t的值为 2或11 时,△ABF和△DCE全等.
【分析】由矩形的性质可得AB=CD,∠B=∠A=∠DCE=90°,分点F在BC上或AD上两种情况讨论,由全等三角形的性质可求解.
【解析】∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,∠A=∠B=∠DCB=90°,
∴∠B=∠A=∠DCE=90°,
当点F在BC上时,
∵△ABF≌△DCE,
∴BF=CE=4,
∴t=42=2s,
当点F在AD上时,
∵△ABF≌△CDE,
∴AF=CE=4,
∴t=10×2+6−42=11s,
综上所述:t=2或11,
故答案为:2或11.
17.(2020春•吴中区期末)如图,长方形ABCD中,AB=12cm,BC=18cm,E是AB的中点,点P从B点出发以3cm/s的速度沿BC向终点C运动,点Q从点C出发以acm/s的速度沿CD向终点D运动,点P、Q同时出发,并且当其中一个点到达终点时,两点同时停止运动;当△EBP与△PCQ全等时,a的值是 3或2 .
【分析】根据矩形的性质、全等三角形的判定定理解答即可.
【解析】∵AB=12cm,E是AB的中点,
∴EB=6cm,
∵点P的速度是3cm/s,
∴ts后BP=3tcm,
∴PC=BC﹣BP=(18﹣3t)cm,
则18﹣3t=6,
解得t=4,
则BP=3×4=12cm,
∵△EBP与△PCQ全等,
∴4a=12,
解得a=3.
当at=6,3t=18﹣3t,也符合题意,
解得a=2
故答案为:3或2.
18.(2020春•相城区期末)两个完全相同的长方形ABCD与长方形EFGD如图放置,点D在线段AG上,若AG=m,CE=n,则长方形ABCD的面积是 m2−n24 .(用m,n表示)
【分析】根据矩形的性质以及矩形的面积公式即可求出答案.
【解析】由题意可知:AD=ED,DG=CD,
设AD=ED=x,
∴x+n+x=m,
∴x=m−n2,
∴AD=m−n2,CD=m+n2,
∴长方形ABCD的面积为AD•CD=m2−n24,
故答案为:m2−n24.
三、解答题(本大题共6小题,共46分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
19.(2020春•句容市期中)如图,在矩形ABCD中,点E在AD上,且EC平分∠BED.
(1)△BEC是否为等腰三角形?请给出证明;
(2)若AB=1,∠ABE=45°,求DE的长.
【分析】(1)根据EC平分∠BED,可得∠BEC=∠DEC,根据四边形ABCD是矩形,可得AD∥BC,所以∠BCE=∠DEC,进而可得△BEC是等腰三角形;
(2)根据∠ABE=45°,可得三角形ABE是等腰直角三角形,再根据勾股定理可得BE的长,进而可得DE的长.
【解析】(1)△BEC是等腰三角形,
证明:∵EC平分∠BED,
∴∠BEC=∠DEC,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠BCE=∠DEC,
∴∠BEC=∠BCE,
∴BE=BC,
∴△BEC是等腰三角形;
(2)∵∠ABE=45°,
∴∠AEB=45°,
∴AE=AB=1,
∴BE=AB2+AE2=2,
∴BE=BC=AD=2,
∴DE=AD﹣AE=2−1.
20.(2020春•常州期中)如图,矩形ABCD中,AB=1,BC=2,点E在AD上,点F在BC边上,FE平分∠DFB.
(1)判断△DEF的形状,并说明理由;
(2)若点F是BC的中点,求AE的长.
【分析】(1)由矩形的性质可得AD∥BC,由平行线的性质和角平分线的性质可得∠DEF=∠DFE,可得结论;
(2)由勾股定理可求DF的长,即可求解.
【解析】(1)△DEF是等腰三角形,
理由如下:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,AD=BC,AD∥BC,∠C=90°,
∴∠BFE=∠DEF,
∵FE平分∠DFB,
∴∠BFE=∠DFE,
∴∠DEF=∠DFE,
∴DE=DF,
∴△DEF是等腰三角形;
(2)∵AB=1,BC=2,
∴CD=1,AD=2,
∵点F是BC的中点,
∴FC=12BC=1,
Rt△DCF中,∠C=90°,
∴DF=DC2+FC2=12+12=2,
∴DE=DF=2,
∴AE=AD﹣DE=2−2.
21.(2020春•延庆区期末)在矩形ABCD中,点E,点F分别为边BC,DA延长线上的点,且CE=AF,连接AE,DE,BF.
(1)求证:四边形BEDF是平行四边形;
(2)若AF=1,AB=2,AD=5,求证:AE平分∠DEB.
【分析】(1)由矩形的性质得出AD∥BC,AD=BC,由CE=AF,得出DF=BE,DF∥BE,即可得出结论;
(2)由勾股定理得出BF=5,由平行四边形的性质得出DF∥BE,DE=BF=5,则∠DAE=∠AEB,证出DE=AD,由等腰三角形的性质得出∠DAE=∠DEA,得出∠AEB=∠DEA即可.
【解析】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∵CE=AF,
∴DF=BE,DF∥BE,
∴四边形BEDF为平行四边形;
(2)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠DAB=90°,
∴∠FAB=90°,
∵AF=1,AB=2,
∴由勾股定理得:BF=AF2+AB2=12+22=5,
∵四边形BEDF为平行四边形,
∴DF∥BE,DE=BF=5,
∴∠DAE=∠AEB,
∵AD=5,
∴DE=AD,
∴∠DAE=∠DEA,
∴∠AEB=∠DEA,
即AE平分∠DEB.
22.(2020春•溧阳市期末)如图,矩形ABCD中,AB=2BC,在边AB上截取BE,使得BE=BC,连接CE,作DF⊥EC于点F,连接BF并延长交AD于点G,连接DE.
(1)求证:DE平分∠AEC;
(2)若AD=6,求出DG的长.
【分析】(1)证明CE=2BC,进而得CD=CE,得∠CDE=∠CED,再由平行线的性质得∠AED=∠CDE,进而证得结论;
(2)证明△DFG≌△EBF便得DG=EF,求出EF便可.
【解析】(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,AB∥DC,∠ABC=90°,
∵BC=BE,
∴CE=2BC,
∵AB=2BC,
∴CD=CE,∴∠CDE=∠CED,
∵AB∥CD,
∴∠CDE=∠AED,
∴∠AED=∠DEC,
∴DE平分∠AEC;
(2)∵BC=BE,∠CBE=90°,
∴∠BCE=∠BEC=45°,
∵CD∥AB,
∴∠DCE=∠BEC=45°,
∵DF⊥CE,
∴∠CDF=45°,
∴DF=CF,
∴CD=2DF,
∵AB=CD,AB=2BC,BC=BE,
∴BE=DF=CF=BC,
∵∠ADC=90°,
∴∠FDG=45°,
∴∠BEF=∠EDF,
∵BC=CF,∠BCF=45°,
∴∠CBF=∠CFB=67.5°,
∴∠EBF=90°﹣67.5°=22.5°,
∠DFG=180°﹣67.5°﹣90°=22.5°,
∴∠EBF=∠DFG,
在△DFG和△EBF中,
∠FDG=∠BEFBE=DF∠EBF=∠DFG
∴△DFG≌△EBF(ASA),
∴DG=EF,
∵EF=CE﹣CF=AB﹣BC=2BC−BC=2×6−6=23−6,
∴DG=23−6.
23.(2020•沙坪坝区校级三模)如图,AC为矩形ABCD的对角线,点E,F分别是线段BC,AD上的点,连接AE,CF,若∠BAE=∠DCF:
(1)求证:四边形AECF是平行四边形;
(2)若AC平分∠DAE,AB=4,BC=8,求△AEC的周长.
【分析】(1)根据平行四边形的判定即可求出答案.
(2)先证明AE=CE,设AE=CE=x,BE=8﹣x,根据勾股定理分别求出AE与AC的长度后即可求出答案.
【解析】(1)在矩形ABCD中,
AF∥CE,AB∥CD,
∴∠BAC=∠DCA,
∵∠BAE=∠DCF,
∴∠CAE=∠ACF,
∴AE∥CF,
∴四边形AECF是平行四边形.
(2)∵AC平分∠DAE,
∴∠DAC=∠EAC,
∵AF∥CE,
∴∠FAC=∠ACE,
∴∠CAE=∠ECA,
∴AE=CE,
设AE=CE=x,
∴BE=8﹣x,
在Rt△ABE中,
∴由勾股定理可知:x2=(8﹣x)2+42,
解得:x=5,
在Rt△ABC,
由勾股定理可知:AC2=42+82,
∴AC=45,
∴△ABC的周长为:5+5+45=10+45.
24.如图,矩形ABCD中,AE⊥BD于E,CF⊥BD于F,连接CE,AF.
(1)求证:四边形AECF是平行四边形.
(2)若AB=3,BC=3,求CE的长.
【分析】(1)连接AC,与BD相交于点O,根据矩形的对角线互相平分可得OA=OC,OB=OD,再利用“角角边”证明△ABE和△CDF全等,根据全等三角形对应边相等可得BE=DF,然后求出OE=OF,再根据对角线互相平分的四边形是平行四边形证明;
(2)利用勾股定理求出BD长,再求出△ABE和△ABD相似,根据相似三角形对应边成比例列式求出BE的长度,从而得到DE、AE的长,然后求出EF的长,在Rt△CEF中,利用勾股定理列式计算即可求出CE.
【解析】(1)证明:如图,连接AC,与BD相交于点O,
在矩形ABCD中,OA=OC,OB=OD,AB∥CD,AB=CD,
∴∠ABE=∠CDF,
∵AE⊥BD于E,CF⊥BD于F,
∴∠AEB=∠CFD=90°,
在△ABE和△CDF中,∠ABE=∠CDFAB=CD∠AEB=∠CFD=90°,
∴△ABE≌△CDF(ASA),
∴BE=DF,
∴OB﹣BE=OD﹣DF,
即OE=OF,
∴四边形AECF是平行四边形(对角线互相平分的四边形是平行四边形);
(2)解:∵AB=3,BC=3,
∴BD=AB2+BC2=32+32=23,
∵∠ABE=∠DBA,∠AEB=∠DAB=90°,
∴△ABE∽△ABD,
∴ABBD=BEAB=AEAD,
即323=BE3=AE3,
解得,BE=32,AE=32,
∴EF=BD﹣2BE=23−32×2=3,
CF=AE=32,
在Rt△CEF中,CE=EF2+CF2=32+(32)2=212.
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