【数学】数学平行四边形的专项培优 易错 难题练习题及答案

萌到你眼炸
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2021年02月19日 22:05
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2021年2月19日发(作者:赞许地什么)




一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)



1


.


如图


1


,正方形


ABCD


的一边


AB


在直尺一边所在直线


MN


上,点


O


是对角线


AC


、


BD


的交点,过点


O


作


OE


⊥


MN


于点


E


.




(


1


)如图


1


,线段


AB


与


OE


之间的数量关系为





.(请直接填结论)



(


2


)保证点


A


始终在直线< /p>


MN


上,正方形


ABCD


绕点


A


旋转


θ


(


0


<


θ

<


90°


),过点


B

< p>
作


BF


⊥


MN

< p>
于点


F


.



①


如图


2


,当点

< p>
O


、


B


两点均在直线


MN


右侧时,试猜想线段


AF


、


BF


与


OE


之间存在怎样


的数量关系?请说明理由.



②


如图


3


,当点


O


、


B


两点


分别在直线


MN


两侧时,此时

< br>①


中结论是否依然成立呢?若成


立,请直接写出结论;若 不成立,请写出变化后的结论并证明.



③

当正方形


ABCD


绕点


A


旋转到如图


4


的位置时,线段

< br>AF


、


BF


与

< br>OE


之间的数量关系


为





.(请直接填结论)



【答案】(


1


)


AB=2OE


;(


2


)


①AF+BF=2OE,


证明见解析


;②AF


﹣

BF=2OE


证明见解析


;③BF

﹣


AF=2OE


,



【解析】



试题分析:(


1


)利用直角三角形斜边的中线等于斜边的一半即可得出结论;



(


2


)

< br>①


过点


B


作

BH


⊥


OE


于

H


,可得四边形


BHEF


是矩形, 根据矩形的对边相等可得


EF=BH


,


BF=HE


,根据正方形的对角线相等且互相垂直平分可得


OA =OB


,


∠


AOB=90°

< p>
,再根


据同角的余角相等求出


∠

< br>AOE=


∠


OBH


,然后利用< /p>


“


角角边


”


证明


△


AOE


和


△


OBH


全等,根据


全等三角形对应边相 等可得


OH=AE


,


OE=BH


,再根据


AF- EF=AE


,整理即可得证;



②


过点


B


作


BH


⊥


OE


交


OE


的延长线于


H


,可得四边形


BHEF


是矩形,根据矩形的对边相等


可得

< p>
EF=BH


,


BF=HE


,根据正方形的对角线相等且互相垂直平分可得


OA=OB


,< /p>


∠


AOB=90°


,

再根据同角的余角相等求出


∠


AOE=

∠


OBH


,然后利用


“

< p>
角角边


”


证明


△


AOE


和


△


OBH


全等,


根据全等三角形对应边相等可得


OH =AE


,


OE=BH


,再根据


AF-EF=AE


,整理即可得证;



③


同


②


的方法可证.< /p>



试题解析:(


1


)


∵


AC


,


BD


是正方形的对角线,



∴


OA=OC=OB


,


∠


BAD=


∠


ABC=90°


,



∵


OE


⊥

< p>
AB


,



1


AB


,


< /p>


2


∴


AB=2OE


,



∴


OE=


(


2


)


①AF+BF=2OE



证明:如图


2


,过 点


B


作


BH


⊥


OE


于点


H




∴


∠


BHE =


∠


BHO=90°



∵


OE


⊥


MN


,


BF


⊥


MN



∴


∠


BFE=


∠


OEF=90°



∴


四边形


EFBH


为矩形


∴


BF=EH


,


EF=BH



∵


四边形


ABCD


为正方形



∴


OA=OB


,


∠

AOB=90°



∴


∠

< p>
AOE+


∠


HOB=


∠< /p>


OBH+


∠


HOB=90°



∴


∠


AOE=

< p>
∠


OBH



∴

< p>
△


AEO


≌


△

< p>
OHB


(


AAS


)



∴


AE=OH


,< /p>


OE=BH



∴


AF+BF=AE+EF+BF=OH+BH+EH=OE+OE=2OE


.

< p>


②AF


﹣


BF=2OE



证明:如图


3


,延长


OE


,过点


B


作


BH


⊥


OE


于点


H



< br>∴


∠


EHB=90°



∵


OE


⊥


MN


,


BF


⊥


MN



∴


∠


AEO=


∠


HEF=


∠


BFE =90°



∴


四边形

< br>HBFE


为矩形



∴

< p>
BF=HE


,


EF=BH



∵


四边形


ABCD

是正方形



∴


OA=OB


,


∠


AOB=90°



∴


∠


AOE+


∠


BOH=


∠


OBH+


∠


BOH



∴


∠


AOE=


∠


OBH



∴


△


AOE


≌


△


OBH


(


AAS


)



∴


AE=OH


,


OE=BH


,



∴


AF


﹣


BF



=AE+EF


﹣


HE=OH


﹣


HE+OE= OE+OE=2OE



③BF


﹣


AF=2OE


,



如 图


4


,作


OG


⊥


BF


于


G


, 则四边形


EFGO


是矩形,




∴


EF=GO


,


GF=EO


,


∠

< br>GOE=90°


,



∴


∠


AOE+


∠


AOG= 90°


.



在正方形

< br>ABCD


中,


OA=OB


,


∠


AOB=90°


,



∴


∠


AOG+

∠


BOG=90°


,


< p>
∴


∠


AOE=


∠


BOG


.



∵


OG


⊥


BF


,


OE


⊥


AE


,



∴


∠


AEO=


∠


BGO=90°


.



∴


△


AOE


≌


△


BOG


(


A AS


),



∴


OE=OG


,


AE=BG


,

< p>


∵


AE


﹣


EF=AF


,


EF=OG=OE

,


AE=BG=AF+EF=OE+AF


,



∴


BF


﹣

< br>AF=BG+GF


﹣(


AE


﹣< /p>


EF


)


=AE+OE

﹣


AE+EF=OE+OE=2OE


,


∴


BF


﹣


AF=2OE


.




2


.


已知:如图,在平行四边形


ABCD


中,


O


为对角线

< p>
BD


的中点,过点


O


的直 线


EF


分别交


AD

,


BC


于


E


,


F


两点,连结


BE


,


DF


.


< br>(


1


)求证:


△


DOE


≌


△


BOF

< p>
.



(


2


)当


∠


DOE


等于多少度时, 四边形


BFDE


为菱形?请说明理由.




【答案】(


1


)证明见解析;(


2


)当


∠


DOE


=90°


时,四边形

BFED


为菱形,理由见解析


.



【解析】



试题分析:(


1


)利用平行四边形的性质以及全等三角形的判定方法得出

< br>△


DOE


≌


△

< br>BOF


(


ASA


);

< p>


(


2


)首先利用一组对 边平行且相等的四边形是平行四边形得出四边形


EBFD


是平行 四边


形,进而利用垂直平分线的性质得出


BE=ED

< p>
,即可得出答案.



试题解析:(


1


)


∵


在

▱


ABCD


中,


O


为对角线


BD


的中点,



∴


BO=DO


,


∠


EDB=


∠


FBO

,



在


△


EOD


和


△


FOB

中



,



∴


△


DOE


≌


△


BOF


(


ASA

);



(


2


)当


∠


DOE=90°


时,四边形< /p>


BFDE


为菱形,


理由:


∵


△


DOE


≌


△


BOF


,


∴


OE=OF


,又


∵


OB=OD


,


∴


四边形


EBFD


是平行四边形,


< p>
∵


∠


EOD=90°


,< /p>


∴


EF


⊥


BD< /p>


,


∴


四边形


BF DE


为菱形.



考点:平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质;菱形的判定.





3


.


已知矩形纸片


OBCD


的边


OB


在


x


轴上,


OD


在


y


轴上,点


C


在第一象限,且


OB



8


,


OD



6


.


现将纸片折叠,折痕为

< p>
EF


(点


E


,

< p>
F


是折痕与矩形的边的交点),点


P


为点


D


的对应点,再将纸片还原。

< br>


(


I


)若点

< br>P


落在矩形


OBCD


的边


OB


上,



①


如图


①


,当点


E


与点


O


重合时,求点


F


的坐标;



②

如图


②


,当点


E

< br>在


OB


上,点


F


在


DC


上时,


EF

< p>
与


DP


交于点


G


,若


OP



7


,求点


F


的


坐标:



(


Ⅱ


)若点


P


落在矩形


OBCD


的内部,且点


E


,


F


分别在边


OD


,边


DC


上,当


OP


取最小值


时,求点


P


的坐标(直接写出结果即可)。




【答案】(


I


)


①


点


F


的坐标为


(6,6)


;< /p>


②


点


F


的坐标为



【解析】



【分析】




85




8


6



,6



;(


II


)


P


< /p>


,





14




5


5



(


I


)


①


根据折叠的性质可得


 


DOF




POF



45


,


再由矩形的性质,即可求出


F


的坐


标


;



②


由折叠 的性质及矩形的特点,易得



DGF




PGE


,得到


DF



PE


,再加上平行,


可以得到四边形


DEPF


是平行四边形,在由对 角线垂直,得出



DEPF


是菱形,设 菱形的


边长为


x


,在

< br>Rt



ODE


中,由勾股定理建 立方程即可求解


;



(


Ⅱ


)


当


O,P


,F


点共线时


OP


的长度最短


.



【详解】



解:(


I


)


①


∵


折痕为


EF,


点


P


为点


D


的对应点






DOF




POF






DOF




POF



45


< p>
∵


四边形


OBCD


是矩形 ,






ODF



90







DFO




DOF



45




DF



DO



6



点


F


的坐标为


(6,6)



②


∵


折痕为


EF


,点


P


为点

< p>
D


的对应点


.




DG



PG


,


EF



PD



∵


四边形


OBCD< /p>


是矩形,




D C


/


/


OB


,






FDG




EPG


;




DGF




PGE






DGF




PGE



DF



PE



DF


/


/


PE



∴


四边形


DEPF


是平行四边形


.



EF



PD


,




DEPF


是菱形


.


< br>设菱形的边长为


x


,则


DE



EP



x



OP



7


,




OE

< p>


7



x


,



2


2

2


在


Rt



ODE


中,由勾股定理得


OD



QB



DE





6


2



(7



x


)


2



x

< p>
2



解得


x



85



14


85




14



85



,6





14



< /p>



DF



∴


点


F


的坐标为


< /p>


(


Ⅱ


)


P



,




【点睛】



此题考查了几何折叠问题、 等腰三角形的性质、平行四边形的判定和性质、勾股定理等知


识,关键是根据折叠的性质 进行解答,属于中考压轴题.




8< /p>


6




5


5




4

< p>
.


如图,


△


ABC


中,


AD


是边


BC< /p>


上的中线,过点


A


作

AE


∥


BC


,过点


D


作


DE


∥

< br>AB


,


DE


与

< br>AC


、


AE


分别交于点


O


、点


E


,连接


EC


.



(


1


)求证:


AD=EC


;



(


2


)当


∠


BAC=Rt


∠

时,求证:四边形


ADCE


是菱形.



【答案】(


1


)见解析;



(


2


)见解析


.



【解析】



【分析】



(


1


)先证四边形


ABDE


是平行四边形 ,再证四边形


ADCE


是平行四边形即可;


(


2


)由


∠


BAC


=90°


,


AD


是边


BC


上的中线,得< /p>


AD


=


BD


=< /p>


CD


,即可证明


.



【详解】



(1)


证明:


∵


AE


∥


BC


,


DE


∥


AB



,



∴


四边形


ABDE


是平行四边 形,



∴


AE


=


BD


,



∵


AD


是边


BC


上的中线,



∴


BD

< br>=


DC


,


∴


AE


=


DC

,



又


∵


AE


∥


BC


,



∴


四边形


ADCE

是平行四边形


.



(2)


证明:


∵


∠


BAC< /p>


=90°


,


AD


是边


BC


上的中线


.

< br>


∴


AD


=

CD




∵


四边形


ADCE


是平行四边形,


< /p>


∴


四边形


ADCE


是菱形


.



【点睛】



本题考查了平行四边形的判 定、菱形的判定、直角三角形斜边中线定理


.


根据图形与已知条


件灵活应用平行四边形的判定方法是证明的关键


.




5


.

< br>如图,


ABCD


是正方形,点


G


是


BC


上的任意一点,


DE


⊥


AG


于


E


,


BF


∥

< br>DE


,交


AG


于


F


.



求证:


AF=BF+EF


.




【答案】详见解析


.



【解析】



【分析】



由四边形

< br>ABCD


为正方形,可得出


∠


B AD


为


90°


,


AB=AD


,进而得到


∠


BAG


与


∠


EAD


互余,


又


DE


垂直于


AG


,得到


∠


EAD

< br>与


∠


ADE


互余,根据同角的余 角相等可得出


∠


ADE=


∠

< p>
BAF


,


利用


AAS


可得出


△


ABF


≌


△


DAE


;利用全等三角的对应边相等 可得出


BF=AE


,由


AF-AE=E F


,


等量代换可得证


.



【详解】



∵


ABCD


是正方形,



∴< /p>


AD=AB


,


∠


BAD=90°



∵


DE


⊥


AG


,



∴


∠


DEG=


∠


AED=90°



∴


∠


ADE+


∠


DAE=90°



又


∵


∠

BAF+


∠


DAE=


∠

< p>
BAD=90°


,



∴< /p>


∠


ADE=


∠


B AF


.



∵


B F


∥


DE


,



∴


∠


AFB=


∠


DEG=


∠


AED

< br>.



在


△


ABF


与


△


DAE

< br>中,




AFB




AED





ADE




BAF



,




AD< /p>



AB



∴


△


ABF


≌


△


DAE


(


AAS


) .



∴


BF=AE

.



∵


AF=AE+EF


,



∴


AF=BF+E F


.



点睛:此题考查了正方形的性质 ,全等三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,熟练掌


握判定与性质是解本题的关键.




6


.


如图


①


,在矩形


A BCD


中,点


P


从

AB


边的中点


E


出发,沿着


E



B


< p>
C


速运动,速


度为每秒


2


个单位长度,到达点


C


后停止运动,点


Q


是


AD


上的 点,


AQ



10


,设



PAQ


的面积为


y


,点


p


运动的时间为


t


秒,


y


与


t


的函数关系如图


②


所示


.



(1)


图


①


中


AB


=


,


BC


=


,图


②


中


m< /p>


= .



(2)


当


t


=1


秒时,试判 断以


PQ


为直径的圆是否与


BC


边相切


?


请说明理由


:



(3)


点


p


在运动过程中,将矩形沿


PQ


所在直 线折叠,则


t


为何值时,折叠后顶点


A


的对应


点


A



落在矩形的一边上


.




【答案】


(1)8,18,20;( 2)


不相切,证明见解析;(


3


)


t=


【解析】



【分析】



1


17


、


5


、


.



2


3


(


1


)由题意得出


AB=2BE


,


t=2


时,


BE=2×2 =4


,求出


AB=2BE=8


,


AE=BE=4


,


t=11

< br>时,


2t=22


,得出


BC=1 8


,当


t=0


时,点

< br>P


在


E


处,

m=


△


AEQ


的面积


=


1


AQ×AE=20


即可 ;



2


(


2< /p>


)当


t=1


时,


PE=2


,得出


AP=AE+PE=6


,由勾股定理求出


PQ=2


34


,设以


PQ


为直径的


圆的圆心为


O'


,作


O'N


⊥


BC


于


N


,延长


NO'


交


AD


于


M


,则


MN=AB=8

,


O'M


∥


AB

< br>,


MN=AB=8


,由三角形中位线定理得出

< p>
O'M=


即可得出结论;



(


3


)分三种情况:


①


当点


P


在


AB


边上,


A'


落在


BC


边上时,作


QF


⊥


B C


于


F


,则


Q F=AB=8


,


BF=AQ=10


,由 折叠的性质得:


PA'=PA


,


A'Q =AQ=10


,


∠


PA'Q=


∠


A=90°


,由勾股定


理求出


A'F=



2


AQ



QF


2


=6


,得出


A'B=BF-A'F=4


,在


Rt


△


A'BP


中,


BP=4-2t


,


PA'=AP=8-


1


AP=3


,求出


O'N=MN-O'M=5


<圆


O'< /p>


的半径,


2


(


4 -2t


)


=4+2t


,由勾股定理得出 方程,解方程即可;



②


当点


P


在


BC


边上,


A'


落在


BC


边上时 ,由折叠的性质得:


A'P=AP


,证出


∠


APQ=


∠


AQP


,


得出


AP=AQ=A'P=10

,在


Rt


△


ABP


中,由勾股定理求出


BP=6


,由

BP=2t-4


,得出


2t-4=6


,解


方程即可;



③


当点


P


在


BC


边上,


A'


落在


CD


边上时,由折叠的性质得:


A'P=AP


,


A'Q=AQ=10


,在


Rt


△


DQA'


中,


DQ=AD -AQ=8


,由勾股定理求出


DA'=6


,得出


A'C=CD-DA'=2


,在


Rt


△


ABP


和

Rt


△


A'PC


中,


BP=2t-4


,


CP=BC- BP=22-2t


,由勾股定理得出方程,解方程即可.



【详解】



(


1


)


∵


点


P< /p>


从


AB


边的中点


E


出发,速度为每秒


2


个单位长度,< /p>



∴


AB=2BE


,



由图象得:


t=2


时,


BE=2×2=4


,



∴


AB=2BE=8


,


AE=BE=4


,



t=11


时,


2t=22


,


∴


BC=22-4=18


,



当


t=0


时,点


P


在


E


处,< /p>


m=


△


AEQ


的 面积


=


故答案为


8

,


18


,


20

;



(


2


)当


t=1


秒时,以


PQ


为直径的圆不与


BC


边相切,理由如下:

< p>



当


t=1

< p>
时,


PE=2


,



∴


AP=AE+PE=4+2=6


,



∵


四边形


ABCD< /p>


是矩形,



∴


∠


A=90°


,



∴


PQ=


1


1


AQ×AE=


×10×4=20


;



2


2


AQ


2< /p>



AP


2



10


2



6


2



2


34


,



设以


PQ


为直径的圆的圆心为


O'


,作

< br>O'N


⊥


BC


于


N


,延长


NO'


交

< p>
AD


于


M


,如图


1


所示:




则


MN=AB=8


,


O 'M


∥


AB


,


MN=AB=8


,



∵


O'


为


PQ


的中点,




∴


O''M


是


△


APQ


的中位线 ,



∴


O'M=


1


AP=3


,


2


∴


O'N=MN-O'M=5


<


34


,



∴< /p>


以


PQ


为直径的圆不与

< br>BC


边相切;



(


3


)分三种情况:


①


当点< /p>


P


在


AB


边上,


A'


落在


BC


边上时,作


QF


⊥


BC


于


F


,如图


2


所


示:


-


-


-


-


-


-


-


-