上海【数学】数学平行四边形的专项培优练习题

别妄想泡我
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2021年02月19日 22:02
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-

2021年2月19日发(作者:幸福的影子)




一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)



1



(问题情景)利用三角形的面积相等来求 解的方法是一种常见的等积法,此方法是我们


解决几何问题的途径之一.



例如:张老师给小聪提出这样一个问题:



如图


1


,在



ABC


中,


AB=3



AD=6


,问



ABC


的高


AD


< br>CE


的比是多少?



小聪的计算思路是:



1


1


BC•AD=


AB•CE




2


2


AD


1





从而得


2AD=CE



CE


2


根据题意得:

< p>
S



ABC


=

< p>
请运用上述材料中所积累的经验和方法解决下列问题:


< br>(


1


)(类比探究)



如图


2


,在



ABCD


中,点


E


、< /p>


F


分别在


AD



CD


上,且


AF=CE


,并相交于点


O


,连接


BE< /p>



BF




求证:


BO


平分角


AOC





2


)(探究延伸)



如图


3


,已知直线


m



n


,点


A


< p>
C


是直线


m


上两点,点< /p>


B



D


是直线< /p>


n


上两点,点


P


是线



CD


中点,且

< br>∠


APB=90°


,两平行线


m



n


间的距离为


4


.求证:


PA•PB=2AB


.< /p>




3


)(迁移 应用)



如图


4



E



AB


边上一点,


ED



AD



CE



CB


,垂足分别为


D



C




DAB=



B



AB=


34



BC=2



AC =


26


,又已知


M


N


分别为


AE

< br>、


BE


的中点,连接


DM



CN


.求



DEM




CEN< /p>


的周长之和.




【答案】(


1


)见解析;(


2


)见解析;(


3



5 +


34



【解析】



分析:

(1)


、根据平行四边形的性质得出


ABF




BCE


的面积相等,过点


B



OG< /p>



AF



G



OH



CE



H


,从而得出


A F=CE


,然后证明



BOG




BOH


全等,从而 得出



BOG=


BOH


,即角平分线;


(2)


、过 点


P



PG



n



G


,交< /p>


m



F


,根据平 行线的性质得




CPF




DPG


全等,延长


BP



AC



E


,证明



CPE




DPB


全 等,根据等积法得出


AB=


AP×PB


,从而得出答案;


(3)


、,延长


AD



BC


交于点


G


,过点


A



AF



BC



F


,设


CF=x


,根据


Rt



ABF



Rt



ACF


的勾股定理得 出


x


的值,根据等积法得出


AE=2D M=2EM



BE=2CN=2EN



DM+CN=


AB


,从而得出两个三 角形的周长之和.



同理:


EM+EN =


AB



详解:证明:(


1


)如图


2





四边形


ABCD


是平行四边形,




S



ABF


=


S



ABCD


S



BCE


=

S



ABCD


< br>



S


ABF


=S



BCE




过点


B



OG



AF



G



OH

< br>⊥


CE



H




S



ABF


=


AF×BG



S



BCE


=


CE×BH



< p>


AF×BG=


CE×BH


,即:


AF×BG=CE×BH





AF=CE





BG=BH






Rt



BOG


< br>Rt



BOH






BOG=



BOH





Rt



BOG

< p>


Rt



BOH


中,



OB


平分



AOC





2


)如图


3


,过点


P



PG



n



G


,交


m



F

< p>




m



n




PF



AC





CFP=



BGP=90°






P

< p>


CD


中点,





CPF




DPG


中,






CPF




DPG





PF=PG=


F G=2




延长


BP



AC



E





m



n






ECP=


∠< /p>


BDP




∴< /p>


CP=DP






CPE




DPB


中,






CPE




DPB





PE=PB


< br>




APB=90°





AE=AB





S



APE


=S



APB






S



APE


=


AE×PF=AE=AB



S



APB


=


AP×PB





AB=


AP×PB




即:


PA•PB=2AB


< p>



3


)如图

< p>
4


,延长


AD



BC


交于点


G






BAD=< /p>



B






AG=BG


,过点


A



AF


BC



F





CF=x


x



0


),




BF=BC+CF=x+2





Rt



ABF


中,


AB=


根据勾股定理得,


AF


2


=AC


2



CF


2


=26



x


2





34


﹣(


x+2



2


=26



x


2





x=



1


(舍)或< /p>


x=1




∴< /p>


AF=


=5








根据勾股定理得,


AF


2

< br>=AB


2



BF


2


=34


﹣(


x+2



2





Rt



ACF

< p>
中,


AC=


连接


EG





S



ABG


=


BG×AF =S



AEG


+S


BEG


=


AG×DE+


BG×CE=


BG



D E+CE


),



DE+CE=AF=5




在< /p>


Rt



ADE


中 ,点


M



AE


的中点,




AE=2DM=2EM< /p>




同理:


BE =2CN=2EN





AB=AE+BE





2DM+2CN=AB



< p>


DM+CN=


AB


,< /p>



同理:


EM+EN=


AB




DEM




CEN


的周长之和


=DE+DM+EM+CE+CN+EN=



DE+CE



+[



DM+CN



+



EM+ EN



]



=



DE+CN



+AB=5+





点睛:本题主要考查的就是三角形全等的判定与性质以及三角形的等积法,综合性非常

< br>强,难度较大.在解决这个问题的关键就是作出辅助线,然后根据勾股定理和三角形全等

< br>得出各个线段之间的关系.




2



如图


1


, 四边形


ABCD


是正方形,


G



CD


边上的一个动点(点

G



C



D


不重合),以


CG


为一边在正方形< /p>


ABCD


外作正方形


CEFG

< p>
,连接


BG



DE





1

< p>



猜想图


1

< p>
中线段


BG


、线段


DE< /p>


的长度关系及所在直线的位置关系,不必证明;




将图


1


中的正方形


CEFG


绕着点


C


按顺 时针方向旋转任意角度


α


,得到如图


2


情形.请


你通过观察、测量等方法判断



中得到的结论是否仍然成立,并证明你的判断.





2


)将原 题中正方形改为矩形(如图


3



4


),且


AB=a



BC=b



CE=ka



CG=kb



a≠b


,< /p>


k



0


),第(


1


)题



中得 到的结论哪些成立,哪些不成立?若成立,以图


4


为例简要说明 理


由.





3


)在第(


2


)题图


4


中,连接


DG



BE


,且


a=3

< p>


b=2



k=


1


,求


BE


2


+DG


2


的值.



2


【答案】(


1



①BG



DE



BG=DE



②BG



DE


,证明见解析;(


2< /p>



BG



DE< /p>


,证明见解


析;(


3


16.25




【解析】



分析:(

< br>1




根据正方形的性质,显然 三角形


BCG


顺时针旋转


90°


即可得到三角形


DCE


从而判断两条直线之间的关系;




结合正方形的性质,根据


SAS


仍然能够判定



BCG




DCE


,从而证明结论;




2


)根据两条对应边的比相等,且夹角相等可以判定上述两个三 角形相似,从而可以得到



1


)中的位 置关系仍然成立;




3


)连接


BE



DG


.根据勾股定理即可把


BE


2

< br>+DG


2


转换为两个矩形的长、宽平方和.



详解:(


1


< p>
①BG



DE



BG=DE






四边形


ABCD


和四边形


CEFG


是正方形,




BC=DC



CG =CE




BCD=

< br>∠


ECG=90°






BCG=



DCE






BCG




DCE





BG=DE




CB G=



CDE







C BG+



BHC=90°


< p>




CDE+



DHG=90°





BG



DE





2




AB=a


,< /p>


BC=b



CE=ka

< br>,


CG=kb




BC


CG


b






DC


CE


a



< br>∠


BCG=



DCE

< p>





BCG




DCE

< p>





CBG=



CDE








CBG+



BHC=90 °





∠< /p>


CDE+



DHG=90°





BG



DE



< br>(


3


)连接


BE



DG



< br>根据题意,得


AB=3



BC= 2



CE=1.5


< br>CG=1





BG



DE




BCD=



ECG=90°




BE


2< /p>


+DG


2


=BO


2


+OE


2


+DO

2


+OG


2


=BC


2


+CD


2


+CE

< p>
2


+CG


2


=9+4+2 .25+1=16.25





点睛:此题综合运用了全等三角形的判定和性质、相似三角形的判定和性质以及勾股定


理.




3

< p>


如图



,在等腰


Rt


ABC


中,


< /p>


BAC



90


, 点


E



AC



(


且不与点


A



C


重合


)





ABC


的 外部作等腰


Rt



CED


,使



CED


< p>
90


,连接


AD


,分别以


AB



AD


为 邻边


作平行四边形


ABFD


,连接


AF





1



请直接写出线段


AF



AE


的数量关系;




2


< br>①



CED


绕点


C


逆时针旋转,当点


E


在线段


BC


上时,如图


,连接


AE


,请判断


线段


AF



AE


的数量关系 ,并证明你的结论;




< p>
AB



2


5



CE



2


,在图



的基础上将


CED< /p>


绕点


C


继续逆时针旋转一周的过


程中,当平行四边形


ABFD


为菱形时,直接写 出线段


AE


的长度.






【答案】(


1


)证明见解析;(


2




AF



【解析】



【分析】



2AE


4


2



2


2


.



< /p>


1



如图



中,结论:


AF



2AE


,只要证明


AEF


是等腰直角三 角形即可;




2



如图



中,结论:


AF



2AE

< p>
,连接


EF



DF



BC



K


,先证明


EKF



ED A


再证明


AEF


是等腰直角三角形即可 ;




分两种情形

a


、如图



中,当


AD



AC


时,四边形


ABFD


是菱形


.b


、如图



中当


AD


AC


时,四边形


ABFD


是菱形


.


分别求解即可


.



【详解】



1



如图



中,结论:


AF



2AE





理由:


四边形


ABFD


是平行 四边形,




AB


DF




AB



AC





AC



DF




DE



EC





AE



EF





DEC




AEF



9 0





AE F


是等腰直角三角形,



< p>
AF



2AE




故答案为


AF



2AE




2AE





2




如图< /p>



中,结论:


AF




理由:连接


EF



DF



BC



K



四边形


ABFD


是平行四边形,




AB/


/DF






D KE




ABC



45






EKF



180




DKE


135



EK

< br>


ED




ADE



180




EDC



180



45



135






EKF




ADE





DKC




C





DK



DC



< br>DF



AB


< br>AC




KF



AD




EKF


EDA


中,



< br>EK



ED


< br>



EKF


< br>


ADE



< br>


KF



AD

< br>



EKF


< br>EDA




< br>EF



EA


< br>


KEF



< br>AED




< br>


FEA



< br>BED



90





AEF


是等腰直角三角形 ,




AF



2AE





如图



中,当


AD



AC


时,四边形


ABFD


是菱形,设


AE


交< /p>


CD



H


,易知


EH



DH



CH



2


,< /p>


AH



(2


5)


2



(


2)< /p>


2



3


2



AE



AH



EH



4


2





如图



中当


AD

< p>


AC


时,四边形


ABF D


是菱形,易知


AE



AH



EH



3


2



2


2


2




综上所述,满足条件的


AE


的长为


4


2



2


2




【点睛】



本题考查四边形综合题、全 等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的判定和性质、平行


四边形的性质、勾股定理等 知识,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定和性质,寻找


全等的条件是解题的难点, 属于中考常考题型.




4

< p>


如图,四边形


ABCD


中,对角线


AC



BD


相交于点


O



AO

< p>
=


CO



BO

< p>
=


DO


,且


< p>
ABC


+



ADC


=180°




(< /p>


1


)求证:四边形


ABCD


是矩形.




2

< p>
)若



ADF




FDC


=3



2



DF



AC


,求



BDF


的度数.




【答 案】


(1)


见解析;(


2



18°


.



【解析】



【分析】




1


)根据平行四边形的判定得出四边形


ABCD


是平行四边形,求出



ABC=90°


,根据矩形


的判定得出即可;




2


)求出



FDC


的度数,根据三角形内角和定理求出



DCO


,根据矩形的性质得出


OD=OC


,求出



CDO


,即可求出 答案.



【详解】


< br>(


1


)证明:



AO=CO



BO=DO


< /p>



四边形


ABCD


是平行四边形,





ABC=



ADC






ABC+



ADC=180°





ABC=

< br>∠


ADC=90°





四边形


ABCD


是矩 形;




2


) 解:




ADC=90°




ADF




FDC=3



2






FDC=36°





DF



AC






DCO=9 0°



36°


=54°





四边形


ABCD


是矩形,




OC=OD




∴< /p>



ODC=54°




BDF=


< br>ODC




FDC=18°




【点睛】


< /p>


本题考查了平行四边形的性质和判定,矩形的性质和判定的应用,能灵活运用定理进行推< /p>


理是解此题的关键,注意:矩形的对角线相等,有一个角是直角的平行四边形是矩形.




5



如图(


1


)在正方形


A BCD


中,点


E


CD


边上一动点,连接


AE


,作< /p>


BF



AE


,垂 足为


G



AD



F




1< /p>


)求证:


AF



DE





2


)连接


DG


,若


DG


平分



EGF

< br>,如图(


2


),求证:点


E



CD


中点;


< /p>



3


)在(


2< /p>


)的条件下,连接


CG


,如图(


3


),求证:


CG


=< /p>


CD





【答案】(


1


)见解析;(


2


)见解析;(


3



CG



CD


,见解析.



【解析】



【分析】




1


)证明



BAF



ADE


ASA


)即可解决问题.




2


)过点


D



DM



GF



DN



GE


,垂足 分别为点


M



N


.想办法证明


AF



DF

< p>
,即可解决


问题.



(< /p>


3


)延长


AE



BC


交于点


P


,由(


2


)知


DE


CD


,利用直角三角形斜边中线的性质,只要

< p>
证明


BC



CP


即可.



【详解】


< /p>



1


)证明:如图


1


中,




在正方形


ABCD


中,


AB

< p>


AD




BAD




D



90


o






2+

< br>∠


3



90°

< br>




BF


AE






AGB



90°





1+



2



90°






1




3< /p>





BAF< /p>




ADE


中,




1=



3 BA=AD



BAF=


< p>
D






BAF




ADE



ASA


< p>



AF



DE





2


)证明:过点


D



DM



GF



DN



GE


,垂足分别 为点


M



N



-


-


-


-


-


-


-


-