第18章 平行四边形 素养提升测试题(含解析)
第18章 平行四边形 素养提升测试题
考试范围:第18章 平行四边形;考试时间:100分钟;总分:120分
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.下列命题中,真命题是( )
A.对角线互相平分的四边形是平行四边形
B.有一组邻边相等且对角线互相垂直的四边形是菱形
C.有一个角是直角且对角线相等的四边形是矩形
D.对角线互相垂直平分的四边形是正方形
2.如图,将平行四边形ABCD的一边BC延长至点E,若∠DCE=55°,则∠BAD度数为( )
A.125° B.115° C.55° D.135°
3.如图,在平行四边形ABCD中,BF平分∠ABC,交AD于点F,CE平分∠BCD,交AD于点E,AB=6,EF=2,则BC长为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
(2题图) (3题图) (4题图) (5题图)
4.如图,在等腰梯形ABCD中,AB∥CD,AD=BC=3,∠A=60°,BD平分∠ABC,则梯形的周长( )
A.12 B.15 C.18 D.21
5.如图,已知四边形ABCD是平行四边形,下列说法正确的是( )
A.若AB⊥BC,则 ABCD是菱形 B.若AC⊥BD,则 ABCD是正方形
C.若AC=BD,则 ABCD是矩形 D.若AB=AD,则 ABCD是正方形
6.如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,E是AB的中点,若菱形的周长为20,则OE的长为( )
A.10 B.5 C.2.5 D.1
7.如图,矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,CE∥BD,DE∥AC,若AC=4,则四边形CODE的周长为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
8.如图,四边形OABC为矩形,点A,C分别在x轴和y轴上,连接AC,点B的坐标为(8,6),以A为圆心,任意长为半径画弧,分别交AC、AO于点M、N,再分别以M、N为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于点Q,作射线AQ交y轴于点D,则点D的坐标为( )
A.(0,1) B.(0,2) C. D.
9.如图,矩形ABCD中,对角线AC的垂直平分线EF分别交BC、AD于点E、F,若BE=3,AF=5,则矩形ABCD的周长为( )
A.24 B.16 C.12 D.8
10.如图,矩形ABCD中,AC,BD相交于点O,过点B作BF⊥AC交CD于点F,交AC于点M,过点D作DE∥BF交AB于点E,交AC于点N,连接FN,EM.则下列结论:①DN=BM;②EM∥FN;③AE=CM;④当AO=AD时,四边形DEBF是菱形.其中,正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
(8题图) (9题图) (10题图) (11题图)
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
11.如图,在平行四边形ABCD中,E,F分别是AB,CD的中点,连接EF.只需添加一个条件即可证明四边形EFCB是菱形,这个条件可以是 (写出一个即可).
12.如图,点E、F是 ABCD的对角线BD上的点,要使四边形AECF是平行四边形,还需要增加的一个条件是 (只需要填一个正确的即可).
(12题图) (13题图) (14题图)
13.如图,E为正方形ABCD外一点,AE=DE=3,∠AED=45°,则BE的长为 .
14.如图,在边长为4的菱形ABCD中,∠A=60°,点M是AD边的中点,连接MC,将菱形ABCD翻折,使点A落在线段CM上的点E处,折痕交AB于点N,则线段EC的长为 .
15.矩形ABCD中,M为对角线BD的中点,点N在边AD上,且AN=AB=1.当以点D,M,N为顶点的三角形是直角三角形时,AD的长为 .
三.解答题(共8小题,满分75分)
16.(9分)如图所示,在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,∠AOB=60°,AE平分∠BAD,AE交BC于E,求∠AOE的度数.
17.(9分)在矩形ABCD中,将点A翻折到对角线BD上的点M处,折痕BE交AD于点E.将点C翻折到对角线BD上的点N处,折痕DF交BC于点F.
(1)求证:四边形BFDE为平行四边形;
(2)若四边形BFDE为菱形,且AB=2,求BC的长.
18.(9分)将宽度为3厘米的两张纸条交叉重叠在一起(如图所示),得到四边形ABCD.
(1)四边形ABCD是菱形吗?试说明理由.
(2)若∠ABC=60°,求四边形ABCD的面积.
19.(9分)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,过点A作BC的垂线,垂足为点E,延长BC到点F,使CF=BE,连接DF.
(1)求证:四边形AEFD是矩形;
(2)连接OE,若AB=13,OE=5,求AE的长.
20.(9分)如图,在△ABC中,D是AB上一点,AD=DC,DE平分∠ADC交AC于点E,DF平分∠BDC交BC于点F,∠DFC=90°.
(1)求证:四边形CEDF是矩形;
(2)若∠B=30°,AD=2,连接BE,求BE的长.
21.(9分)如图,平行四边形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,BD=24cm,AC=12cm,点E在线段BO上从点B以1cm/s的速度向点O运动,点F在线段OD上从点O以2cm/s的速度向点D运动.
(1)若点E、F同时运动,设运动时间为t秒,当t为何值时,四边形AECF是平行四边形;
(2)在(1)的条件下,当AB为何值时,平行四边形AECF是菱形;
(3)求(2)中菱形AECF的面积.
22.(10分)如图,在△ABC中,AB=AC,D是BC中点、F是AC中点,AN是△ABC的外角∠MAC的平分线,延长DF交AN于点E,连接CE.
(1)求证:四边形ADCE是矩形;
(2)若AB=BC=4,则四边形ADCE的面积为多少?
(3)直接回答:当△ABC满足 时,四边形ADCE是正方形.
23.(11分)如图,在平行四边形ABCD中,点O是对角线AC的中点,某数学学习小组要在AC上找两点E、F,使四边形BEDF为平行四边形,现在,甲、乙两个同学给出了两种不同的方案如下:
甲方案:分别取AO,CO的中点E,F;
乙方案:作BE⊥AC于点E,DF⊥AC于点F;
请回答下列问题:
(1)你认为按照甲乙两人的方案得到的四边形是平行四边形吗?如果这两种方案得到的四边形都是平行四边形,请选择一种给出证明.如果哪种方案不可行,请说明理由.
(2)请你给出一种和他们不同的方案,并说明这三种方案有什么共同的特征.
参考答案
一.选择题
1.解:A、对角线互相平分的四边形是平行四边形,正确,是真命题;
B、有一组邻边相等且对角线互相垂直的四边形是菱形,错误,是假命题;
C、有一个角是直角且对角线相等的四边形是矩形,错误,是假命题;
D、对角线互相垂直平分的四边形是正方形,错误,是假命题,
选:A.
2.解:∵∠DCE=55°,
∴∠DCB=180°﹣∠DCE=180°﹣55°=125°,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠BAD=∠DCB=125°,
选:A.
3.解:∵四边形ABCD为平行四边形,AB=6,
∴CD=AB=6,AD∥BC,
∴∠AFB=∠CBF,
∵BF平分∠ABC,
∴∠ABF=∠CBF,
∴∠ABF=∠AFB,
∴AF=AB=6,
同理DE=DC=6,
∵EF=2,
∴AE=AF﹣EF=6﹣2=4,
∴BC=AD=AE+DE=4+6=10,
选:B.
4.解:∵四边形ABCD是等腰梯形,DC∥AB,∠A=60°,
∴∠CBA=∠A=60°,
∵BD平分∠CBA,
∴∠CBD=∠ABD=30°
∵AB∥CD,
∴∠CDB=∠ABD=30°,
∴∠CDB=∠CBD=30°,
∴DC=BC=3cm,
∵∠A=60°,∠ABD=30°,
∴∠ADB=90°,
∴AB=2AD=6cm,
∴梯形ABCD的周长为AD+DC+BC+AB=3cm+3cm+3cm+6cm=15cm.
选:B.
5.解:A、错误,有一个角为90°的平行四边形是矩形
B、错误,对角线互相垂直的平行四边形是菱形;
C、正确,对角线相等的平行四边形是矩形;
D、错误,一组邻边相等的平行四边形是菱形;
选:C.
6.解:∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC,AB=BC=CD=DA,
∵AE=BE,菱形的周长为20,
∴OE是△ABC的中位线,,
∴,
选:C.
7.解:
∵CE∥BD,DE∥AC,
∴四边形CODE是平行四边形,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD=4,OA=OC,OB=OD,
∴OD=OCAC=2,
∴四边形CODE是菱形,
∴四边形CODE的周长为:4OC=4×2=8.
选:C.
8.解:如图,过点D作DE⊥AC于点E,
∵四边形OABC为矩形,点B的坐标为(8,6),
∴OA=8,OC=6,
∴AC10,
由题意可得AD平分∠OAC,
∴∠DAE=∠DAO,AD=AD,∠AOD=∠AED=90°,
∴△ADO≌△ADE(AAS),
∴AE=AO=8,OD=DE,
∴CE=2,
∵CD2=DE2+CE2,
∴(6﹣OD)2=4+OD2,
∴OD,
∴点D(0,).
选:D.
9.解:连接AE,设EF交AC于点O,
∵EF垂直平分AC,
∴OA=OC,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,∠B=90°,
∴∠OAF=∠OCE,
在△OAF和△OCE中,
,
∴△OAF≌△OCE(ASA),
∵BE=3,AF=5,
∴AF=CE=5,
∴AE=CE=5,AD=BC=BE+CE=3+5=8,
∴CD=AB4,
∴AB+BC+CD+AD=2AB+2AD=2×4+2×8=24,
∴矩形ABCD的周长为24,
选:A.
10.解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,AB∥CD,∠DAE=∠BCF=90°,OD=OB=OA=OC,AD=BC,AD∥BC,
∴∠DAN=∠BCM,
∵BF⊥AC,DE∥BF,
∴DE⊥AC,
∴∠DNA=∠BMC=90°,
在△DNA和△BMC中,
,
∴△DNA≌△BMC(AAS),
∴DN=BM,∠ADE=∠CBF,①正确;
在△ADE和△CBF中,
,
∴△ADE≌△CBF(ASA),
∴AE=FC,DE=BF,
∵CF>CM,
∴AE>CM,③错误;
∴DE﹣DN=BF﹣BM,即NE=MF,
∵DE∥BF,
∴四边形NEMF是平行四边形,
∴EM∥FN,②正确;
∵AB=CD,AE=CF,
∴BE=DF,
∵BE∥DF,
∴四边形DEBF是平行四边形,
∵AO=AD,
∴AO=AD=OD,
∴△AOD是等边三角形,
∴∠ADO=∠DAN=60°,
∴∠ABD=90°﹣∠ADO=30°,
∵DE⊥AC,
∴∠ADN=∠ODN=30°,
∴∠ODN=∠ABD,
∴DE=BE,
∴四边形DEBF是菱形;④正确;
正确结论的个数是3个,
选:C.
二.填空题
11.解:这个条件可以是CF=CB,理由如下:,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∵E,F分别是AB,CD的中点,
∴BEAB,CFCD,
∴BE=CF,
∴四边形EFCB是平行四边形,
又∵CF=CB,
∴平行四边形EFCB是菱形,
答案为:CF=CB(答案不唯一).
12.解:∵四边形ABCD是平行四边形,对角线AC、BD交于点O,
∴OA=OC,OD=OB,
∵DE=BF,
∴OD﹣DE=OB﹣BF,
∴OE=OF,
∵OA=OC,OE=OF,
∴四边形AECF是平行四边形.
答案为:DE=BF.
注:答案不唯一,如:OE=OF.
13.解:过点E作EF⊥BC于F,交AD于G,作AE的垂直平分线交EF于点O,则点O是△ADE的外心,
∴∠AOD=2∠DEA=90°,OA=OD=OE,
∴OG=DG=AG,设DG=a,则OE=ODa,FG=2a,BF=a,
在Rt△DEG中,DE2=EG2+DG2,
∴9=(aa)2+a2,解得a2,
∴BE3.
答案为3.
14.解:如图所示:过点M作MF⊥DC于点F,
∵在边长为4的菱形ABCD中,∠A=60°,M为AD中点,
∴2MD=AD=CD=4,∠FDM=60°,
∴∠FMD=30°,
∴FDMD=1,
∴FM=DM×cos30°,
∴MC2,
∴EC=MC﹣ME=22.
答案为:22.
15.解:以点D,M,N为顶点的三角形是直角三角形时,分两种情况:
①如图1,当∠MND=90°时,
则MN⊥AD,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,
∴MN∥AB,
∵M为对角线BD的中点,
∴AN=DN,
∵AN=AB=1,
∴AD=2AN=2;
②如图2,当∠NMD=90°时,
则MN⊥BD,
∵M为对角线BD的中点,
∴BM=DM,
∴MN垂直平分BD,
∴BN=DN,
∵∠A=90°,AB=AN=1,
∴BNAB,
∴AD=AN+DN=1,
综上所述,AD的长为2或1.
答案为:2或1.
三.解答题
16.解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠DAB=∠ABE=90°,OA=OB,
∵AE平分∠BAD,
∴∠BAE=45°,
∴∠AEB=45°,
∴AB=BE,
又∵∠AOB=60°,
∴△AOB是等边三角形,
∴OB=AB,∠ABO=60°,
∴∠OBE=90°﹣60°=30°,
∴∠BOE(180°﹣30°)=75°,
∴∠AOE=60°+75°=135°.
17.(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠C=90°,AB=CD,AB∥CD,
∴∠ABD=∠CDB,
由折叠的性质可得:∠ABE=∠EBD∠ABD,∠CDF∠CDB,
∴∠ABE=∠CDF,
在△ABE和△CDF中
,
∴△ABE≌△CDF(ASA),
∴AE=CF,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∴DE=BF,DE∥BF,
∴四边形BFDE为平行四边形;
解法二:证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠C=90°,AB=CD,AB∥CD,
∴∠ABD=∠CDB,
∴∠EBD=∠FDB,
∴EB∥DF,
∵ED∥BF,
∴四边形BFDE为平行四边形.
(2)解:∵四边形BFDE为菱形,
∴BE=ED,∠EBD=∠FBD=∠ABE,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC,∠ABC=90°,
∴∠ABE=30°,
∵∠A=90°,AB=2,
∴AE,BE=2AE,
∴BC=AD=AE+ED=AE+BE2.
18.解:(1)是菱形.
理由如下:
∵纸条的对边平行,即AB∥CD,AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵两张纸条的宽度都是3cm,
∴S四边形ABCD=AB×3=BC×3,
∴AB=BC,
∴平行四边形ABCD是菱形,
即四边形ABCD是菱形;
(2)过A作AE⊥BC,垂足为E,
∵∠ABC=60°,
∴∠BAE=90°﹣60°=30°,
∴AB=2BE,
在△ABE中,AB2=BE2+AE2,
即AB2AB2+32,
解得AB=2,
∴S四边形ABCD=BC AE=23=6cm2.
19.(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD∥BC且AD=BC,
∵BE=CF,
∴BC=EF,
∴AD=EF,
∵AD∥EF,
∴四边形AEFD是平行四边形,
∵AE⊥BC,
∴∠AEF=90°,
∴四边形AEFD是矩形;
(2)∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AO=CO,BC=AB=13,
∵AE⊥BC,
∴∠AEB=∠AEC=90°,
∴AC=2OE=10,
∵AB2﹣BE2=AC2﹣CE2=AE2
∴132﹣BE2=102﹣(13﹣BE)2,
∴BE,
∴AE.
20.(1)证明:∵DE平分∠ADC,DF平分∠BDC,
∴∠ADE=∠CDE∠ADC,∠CDF∠BDC,
∴∠CDE+∠CDF(∠ADC+∠BDC)180°=90°,
即∠EDF=90°,
∵AD=DC,
∴∠DCA=∠DAC,
∴∠CED=∠AED180°=90°,
又∵∠DFC=90°,
∴四边形CEDF是矩形;
(2)解:由(1)可知,四边形CEDF是矩形,
∴∠CED=∠ECF=90°,
∴∠A=90°﹣∠B=90°﹣30°=60°,DE⊥AC,
∵AD=DC,
∴CE=AE,△ACD是等边三角形,
∴∠ACD=60°,AC=AD=2,
∴AE=CE=1,
∴DE,
∵∠DCB=∠ECF﹣∠ACD=90°﹣60°=30°,
∴∠DCB=∠B,
∴DB=DC=AD,
∴DE是△ABC的中位线,
∴BC=2DE=2,
在Rt△BCE中,由勾股定理得:BE,
即BE的长为.
21.解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,且对角线AC、BD相交于点O,
∴OB=OD,OA=OC,
∵BD=24cm,AC=12cm,
∴OB=ODBD=12cm,OA=OCAC=6cm,
∵点E在线段BO上从点B以1cm/s的速度向点O运动,
∴BE=t cm,
∴OE=(12﹣t)cm,
∵点F在线段OD上从点O以2cm/s的速度向点D运动,
∴OF=2t cm,
当OE=OF时,四边形AECF是平行四边形,
∴12﹣t=2t,
解得t=4,
∴当t的值为4时,四边形AECF是平行四边形.
(2)∵四边形AECF是平行四边形,
∴当AC⊥BD时,平行四边形AECF是菱形,
∴∠AOB=90°,
∵当OB2+OB2=AB2时,∠AOB=90°,
∴AB6(cm),
∴当AB为6cm时,平行四边形AECF是菱形.
(3)当t=4时,OE=12﹣t=12﹣4=8(cm),
∴OE=OF=8cm,
∴EF=16cm,
∵AC⊥EF,且AC=12cm,
∴S菱形AECFEF AC16×12=96(cm2),
∴菱形AECF的面积为96cm2.
22.(1)证明:∵AN是△ABC外角∠CAM的平分线,
∴∠MAE∠MAC,
∵∠MAC=∠B+∠ACB,
∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
∴∠MAE=∠B,
∴AN∥BC,
∵F为AC的中点,D为BC的中点,
∴FD∥AB,
∴四边形ABDE为平行四边形,
∴AE=BD,
∵BD=CD,
∴AE=CD,
∴四边形ADCE为平行四边形,
∵AB=AC,点D为BC中点,
∴AD⊥BC,
∴AD⊥AE,
∴∠DAE=90°,
∴四边形ADCE为矩形;
(2)解:由(1)知四边形ADCE是矩形,
∵BC=AB=4,AB=AC,
∴△ABC是等边三角形,
∴AB=AC=BC=4,
∵D为BC的中点,
∴∠ADC=90°,BD=CD=2,
∴AD=2,
∴四边形ADCE的面积为CD×AD=2×24;
(3)解:答案不唯一,如当∠BAC=90°时,四边形ADCE是正方形.
∵∠BAC=90°,AB=AC,
∴△ABC为等腰直角三角形,
∵D为BC的中点,
∴AD=DC,
∵四边形ADCE为矩形,
∴四边形ADCE为正方形.
同理可得:∠B=45°,或∠BCA=45°,
答案为:∠BAC=90°或∠B=45°或∠BCA=45°.
23.解:(1)甲乙两人的方案得到的四边形都是平行四边形;
证明:甲方案:如图,连接BD,
∵在 ABCD中,点O是对角线AC的中点,
∴AO=CO,BO=DO,
∵E,F分别为AO,CO的中点,
∴EO=FO,
∴四边形BEDF为平行四边形;
乙方案:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥CB,
∴∠EAD=∠FCB,
∵BE⊥AC,DF⊥AC,
∴BE∥DF,∠BEF=∠AFD=90°
∵在△ADF和△CBE中,
,
∴△ADF≌△CBE(AAS),
∴BE=DF,AE=CF,
∵BE∥DF,
∴四边形BEDF为平行四边形.
(2)在AC上取AE=CF,即可得到四边形BEDF为平行四边形,
证明:如图,连接BD,
∵在 ABCD中,点O是对角线AC的中点,
∴AO=CO,BO=DO,
∵AE=CF,
∴AO﹣AE=CO﹣CF,
∴EO=FO,
∴四边形BEDF为平行四边形;
三种方案都有AE=CF.
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