特殊平行四边形难题综合训练含答案Word文档格式.docx
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②探究四边形BCGE是怎样特殊的四边形并说明理由;
(2)如图(b)所示,当点D在BC的延长线上时,直接写出
(1)中的两个结论是否成立
(3)
在
(2)的情况下,当点D运动到什么位置时,四边形BCGE是菱形并说明理由.
15、如图,△ABC中,点O是边AC上一个动点,过O作直线MN∥BC,设MN交BCA的平分线于点E,交BCA的外角平分线于点F.
(1)探究:
线段OE与OF的数量关系并加以证明;
(2)当点O在边AC上运动时,四边形BCFE会是菱形吗若是,请证明,若不是,则说明理由;
(3)当点O运动到何处,且△ABC满足什么条件时,四边形AECF是正方形
DEFG的顶点D、E分别在直线l1、l2上,顶点F、
(1)求△ABC的面积;
(2)求矩形DEFG的边DE与EF的长;
17、在△ABC中,ABBC2,ABC120°
,将△ABC绕点B顺时针旋转角(0°
90°
)得
△A1BC1,A1B交AC于点E,A1C1分别交AC、BC于D、F两点.
(1)如图1,观察并猜想,
在旋转过程中,线段EA1与FC有怎样的数量关系并证明你的结论;
18、在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,AB5,AC6.过点D作DE∥AC交BC的延长线于点E.
(1)求△BDE的周长;
(2)点P为线段BC上的点,连接PO并延长交AD于点Q.求证:
BPDQ.
19、如图,在平面直角坐标系中,矩形AOBC在第一象限内,E是边OB上的动点(不包括端点),作∠AEF=90,
使EF交矩形的外角平分线BF于点F,设C(m,n).
(1)若m=n时,如图,求证:
EF=AE;
(2)若m≠n时,如图,试问边OB上是否还存在点E,使得EF=AE若存在,请求出点E的坐标;
若不存在,请说明理由.
四块图形,用这四块图形恰
20、如图,将正方形沿图中虚线(其中x<
y)剪成①②③④能.拼.成.一.个.矩形(非正方形).
(1)画出拼成的矩形的简图;
(2)求x的值.
y
21、如图所示,在矩形ABCD中,AB12,AC20,两条对角线相交于点O.以OB、OC为邻边作第1个平行四边形OBB1C;
对角线相交于点A1;
再以A1B1、A1C为邻边作第2个平行四边形A1B1C1C,对角线相交于点O1;
再以O1B1、O1C1为邻边作第3个平行四边形O1B1B2C1⋯⋯依次类推.
(1)求矩形ABCD的面积;
(2)求第1个平行四边形OBB1C1、第2个平行四边形A1B1C1C和第6个平行四边形的面积.
22、如图(22),直线l的解析式为yx4,它与x轴、y轴分别相交于A、B两点.平行于直线l的直线m从原点O出发,沿x轴的正方形以每秒1个单位长度的速度运动,它与x轴、y轴分别相交于M、N两点,设运动时间为t秒(0t≤4).
(1)求A、B两点的坐标;
(2)用含t的代数式表示△MON的面积S1;
(3)以MN为对角线作矩形OMPN,记△MPN和△OAB重合部分的面积为S2,
①当2t≤4时,试探究S2与t之间的函数关系式;
5
②在直线m的运动过程中,当t为何值时,S2为△OAB面积的
216
23、如图15,在四边形ABCD中,E为AB上一点,△ADE和△BCE都是等边三角形,AB、BC、CD、DA的中点分别为P、Q、M、N,试判断四边形PQMN为怎样的四边形,并证明你的结论.
24、数学课上,张老师出示了问题:
如图1,四边形ABCD是正方形,点E是边BC的中点.AEF90o,且EF
交正方形外角DCG的平行线CF于点F,求证:
AE=EF.
经过思考,小明展示了一种正确的解题思路:
取AB的中点M,连接ME,则AM=EC,易证△AME≌△ECF,所以AEEF.
在此基础上,同学们作了进一步的研究:
(1)小颖提出:
如图2,如果把“点E是边BC的中点”改为“点E是边BC上(除B,C外)的任意一点”,其它条件不变,那么结论“AE=EF”仍然成立,你认为小颖的观点正确吗如果正确,写出证明过程;
如果不正确,请说明理由;
(2)小华提出:
如图3,点E是BC的延长线上(除C点外)的任意一点,其他条件不变,结论“AE=EF”仍然
成立.你认为小华的观点正确吗如果正确,写出证明过程;
如果不正确,请说明理由.
25、如图,ABCD是正方形,点G是BC上的任意一点,DE⊥AG于E,BF∥DE,交AG于F.求证:
AFBFEF.
参考答案
553
1、D2、
410
3、5或94、201005
2
5、15
6、C
7、A8、B9、C10、85
11、
(1)证明:
∵四边形ABCD是菱形∴AB=AD,∠1=∠2又∵AN=AN∴△ABN≌△ADN
(2)解:
∵∠ABC=90°
,∴菱形ABCD是正方形此时,∠CAD=45°
下面分三种情形:
M恰好与点B重合,得x=6;
M恰好与点C重合,得x=12;
若ND=NA,则∠ADN=∠NAD=45°
.此时,点若DN=DA,则∠DNA=∠DAN=45°
.此时,点
Ⅲ)若AN=AD=6,则∠1=∠2,由AD∥BC,得∠1=∠4,又∠2=∠3,
∴∠3=∠4,从而CM=CN,易求AC=62,∴CM=CN=AC-AN=62-6,
故x=12-CM=12-(62-6)=18-62
综上所述:
当x=6或12或18-62时,△ADN是等腰三角形
12、
(1)因为ABCD是正方形,所以BC=CD。
又因为ECGF是正方形,所以EC=CG。
所以三角形BCE和三角形DCG全等(HL)。
所以BE=DG(全等三角形的对应边相等)
(2)存在。
以点C为旋转中心逆时针旋转90度
13、
(1)证明:
∵△ABC是正三角形,∴AABC60°
,ABBC,
ABBC
在△ABN和△BCM中,AABC∴△ABN≌△BCM.
ANBM
∴ABNBCM.又∵ABNOBC60°
,∴BCMOBC60°
,∴NOC60°
.注:
学生可以有其它正确的等价证明.
(2)在正方形中,ANDM,DON90°
(3)在正五边形中,ANEM,EON108°
(4)以上所求的角恰好等于正n边形的内角(n2)g180°
n
14、
(1)①证明:
∵△ABC和△ADE都是等边三角形,
∴AEAD,ABAC,EADBAC60°
又∵EABEADBAD,DACBACBAD,∴EABDAC,
∴△AEB≌△ADC.
②法一:
由①得△AEB≌△ADC,∴ABEC60°
.又∵BACC60°
,
∴ABEBAC,∴EB∥GC.又∵EG∥BC,∴四边形BCGE是平行四边形.
法二:
证出△AEG≌△ADB,得EGABBC.由①得△AEB≌△ADC.
得BECG.∴四边形BCGE是平行四边形.
(2)①②都成立.
1
(3)当CDCB(BD2CD或CDBD或CAD30°
或BAD90°
或ADC30°
)时,四边形
BCGE是菱形.
理由:
法一:
由①得△AEB≌△ADC,∴BECD分又∵CDCB,∴BECB.
由②得四边形BCGE是平行四边形,∴四边形BCGE是菱形.
由①得△AEB≌△ADC,∴BECD.又∵四边形BCGE是菱形,
∴BECB∴CDCB.
法三:
∵四边形BCGE是平行四边形,∴BE∥CG,EG∥BC,
FBEBAC60°
,FABC60°
∴FFBE60°
,∴△BEF是等边三角形.
又∵ABBC,四边形BCGE是菱形,∴ABBEBF,∴AE⊥FG∴EAG30°
,∵EAD60°
,∴CAD30°
15、
(1)OEOF.
其证明如下:
∵CE是ACB的平分线,12.∵MN∥BC,∴13.
∴23.∴OEOC.同理可证OCOF.∴OEOF.
(2)四边形BCFE不可能是菱形,若BCFE为菱形,则BF⊥EC,而由
(1)可知FC⊥EC,在平面内过同一点F不可能有两条直线同垂直于一条直线.
(3)当点O运动到AC中点时,OEOF,OAOC,则四边形AECF为Y,要使AECF为正方形,必须使EF⊥AC.
∵EF∥BC,∴AC⊥BC,∴△ABC是以ACB为直角的直角三角形,
∴当点O为AC中点且△ABC是以ACB为直角的直角三角形时,四边形AECF是正方形.
16、
(1)解:
由2x
830,得x
4.A点坐标为
4,0.
3
由2x
16
0,得x8.
B点坐标为8,0.
∴AB8
412.
28,yx,x5,
由33解得∴C点的坐标为5,6.
y6.
y2x16.
∴S△ABC1AB·
yC112636.
ABC2C2
8
D点坐标为8,8.
(2)解:
∵点D在l1上且
xD
xB
8,
yD238
8.∴
又∵点E在l2
上且
yE
yD
8,2xE
8.
xE4.∴E点坐标为4,8.
∴OE84
4,
EF
17、
(1)EA1FC.
证明:
(证法一)QAB
BC,
A
C.
由旋转可知,ABBC
1,
C1,
ABE
C1BF,∴
△ABE≌△C1BF.
∴BEBF,又QBA1BC,∴BA1BEBCBF.即EA1
FC.
(证法二)QABBC,AC.
FBA1,∴△A1BF≌△CBE.
由旋转可知,A1C,A1B=CB,而EBC
∴BEBF,∴BA1BEBCBF,即EA1
(2)四边形BC1DA是菱形.
QA1ABA130°
,A1C1∥AB,同理AC∥BC1.
∴四边形BC1DA是平行四边形.
又QABBC1,∴四边形BC1DA是菱形.
18、
(1)因为四边形ABCD为菱形,所以BE
∥AD,AC∥DE,故四边形ABCD为平行四边形,
则有ABADBCCE5,所以BE
BC
CE
10,
ACDE6,又OA1AC
3,
AB
5,
OA垂直于OB,
所以在Rt△ABC中有AB2
OB2
OA2
,所以OB
故三角形BDE的周长为BD
DE
BE
8610
4BD,BD
24
(2)因为四边形
ABCD为菱形,
所以OBOD,
BE∥AD,则DBC=
DOQ又
BOPDOQ,
所以△BOP全等于△DOQ
故有BPDQ
19、
(1)由题意得m=n时,AOBC是正方形.如图,在OA上取点C,使AG=BE,则OG=OE.
∴∠EGO=45,从而∠AGE=135.
由BF是外角平分线,得∠EBF=135,∴∠AGE=∠EBF.
∵∠AEF=90,∴∠FEB+∠AEO=90.
在Rt△AEO中,∵∠EAO+∠AEO=90,
∴∠EAO=∠FEB,∴△AGE≌△EBF,EF=AE.
(2)假设存在点E,使EF=AE.设E(a,0).作FH⊥x轴于H,如图.
由
(1)知∠EAO=∠FEH,于是Rt△AOE≌Rt△EHF.
∴FH=OE,EH=OA.
∴点F的纵坐标为a,即FH=a.
由BF是外角平分线,知∠FBH=45,∴BH=FH=a.又由C(m,n)有OB=m,∴BE=OB-OE=m-a,
∴EH=m-a+a=m.
又EH=OA=n,∴m=n,这与已知m≠n相矛盾.因此在边OB上不存在点E,使EF=AE成立.
(3)如
(2)图,设E(a,0),FH=h,则EH=OH-OE=h+m-a.由∠AEF=90,∠EAO=∠FEH,得△AOE∽△EHF,
EF=(t+1)AE等价于FH=(t+1)OE,即h=(t+1)a,
且AO
EH
FOHE,即hmna
整理得nh=ah+am-a2,
ama2a(ma)h
nana
把h=(t+1)a代入得a(ma)(t1)a,na
即m-a=(t+1)(n-a).
而m=tn,因此tn-a=(t+1)(n-a)
化简得ta=n,解得an.
t
∵t>
1,∴n<
n<
m,故E在OB边上.
E(nt,0)
∴当E在OB边上且离原点距离为n处时满足条件,此时t
20、
(1)
因为
y≠0,整理得:
(x)2
x
x10解得:
x51(负值不合题意,舍去)
y2
解法二
:
由拼成的矩形可知:
xy
(xy)y
(2)解法一:
由拼图前后的面积相等得:
以下同解法一.
21、
(1)在Rt△ABC中,
BCAC2AB220212216,
S矩形ABCDAB·
BC1216192.
(2)Q矩形ABCD,对角线相交于点O,
SABCD4S△OBC,Q四边形OBB1C是平行四边形,OB∥CB1,OC∥BB1,
OBC
B1CB,OCB
B1BC,又QBCCB,
△OBC≌△B1CB,
SOBB1C2S△OBC
1SSABCD
96,
同理,SA1B1C1C
1S
SOBB1C
21
SABCD
第6个平行四边形的面积为
26ABCD
22、
(1)当x0时,y4;
当y0时,x4.A(4,0),(B0,4);
(2)QMN∥AB,OMOA1,OMONt,S11OM·
ON1t2;
ONOB122
(3)①当2t≤4时,易知点P在△OAB的外面,则点P的坐标为(t,t),
四边形PQMN为平行四边形.在△AEC和△DEB中,
AE=DE,EC=EB,∠AED=60°
=∠CEB,即∠AEC=∠DEB.∴△AEC≌△DEB.∴AC=BD.
11
∴PQ=AC=BD=PN,∴□PQMN为菱形.
22
24、
(1)正确.
D
在AB上取一点M,使AM
EC,连接ME.
M
F
BMBE.
BME45°
AME135°
B
EC
G
QCF是外角平分线,
DCF45°
ECF135°
AME
ECF.
QAEBBAE
90°
,AEB
CEF90°
BAE
CEF.
AD∥BE.
△AME≌△BCF(ASA).
AEEF.
(2)正确.
在BA的延长线上取一点N.使ANCE,连接NE.BNBE.
NPCE45°
.Q四边形ABCD是正方形,
DAEBEA.
NAECEF.△ANE≌△ECF(ASA).AEEF.
25、QABCD是正方形,ADAB,BAD90°
QDE⊥AG,
DEGAED90°
ADEDAE90°
又QBAFDAEBAD90°
,ADEBAF.
QBF∥DE,
AFBDEGAED.
AED
BAF,
AFB
在△ABF与△DAE中,ADE
ADAB
△ABF≌△DAE(AAS).
BFAE.
QAFAEEF,