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【324211】2024八年级数学下册 专题5.7 特殊平行四边形章末重难点突破(含解析)(新版)浙教

时间:2025-01-15 21:42:02 作者: 字数:39684字


专题5.7特殊平行四边形章末重难点突破

【考点1 利用四边形性质求线段长度】

【例1】(张店区期末)如图,在正方形ABCD中,AB2 EF分别为边ABBC的中点,连接AFDE,点NM分别为AFDE的中点,连接MN,则MN的长为(  )

A B1 C D2

【分析】连接AM,延长AMCDG,连接FG,由正方形ABCD推出ABCDBC2 ABCD,∠C90°,证得△AEMGDM,得到AMMGAEDG AB,根据三角形中位线定理得到MN FG,由勾股定理求出FG即可得到MN

【解答】解:连接AM,延长AMCDG,连接FG

四边形ABCD是正方形,

ABCDBC2 ABCD,∠C90°

∴∠AEM=∠GDM,∠EAM=∠DGM

MDE的中点,

MEMD

在△AEMGDM中,

∴△AEM≌△GDMAAS),

AMMGAEDG AB CD

CG CD

NAF的中点,

MN FG

FBC的中点,

CF BC

FG 2

MN1

故选:B

【变式1-1】(越城区期末)如图,边长为10的菱形ABCDEAD的中点,O是对角线的交点,矩形OEFG的一边在AB上,且EF4,则BG的长为(  )

A3 B2 C D1

【分析】由菱形的性质得到BDACABAD10,由直角三角形的性质可求OEAE AD5,由矩形的性质可求得FGOE5,根据勾股定理得到AF3,即可求解.

【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,

BDACABAD10

∴∠AOD90°

EAD的中点,

OEAE AD5

四边形OEFG是矩形,

FGOE5

AE5EF4

AF

BGABAFFG10﹣3﹣52

故选:B

【变式1-2】(岳西县期末)如图,四边形ABCD是矩形,点E在线段CB的延长线上,连接DEAB于点F,∠AED2∠CED,点GDF的中点,若BE1CD3,则DF的长为(  )

A8 B9 C4 D2

【分析】根据矩形的性质和点GDF的中点,可得AGDGGF,由勾股定理列式求出AE,根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和列式求出∠AGE=∠ADG+∠DAG2∠ADG,然后求出∠AED=∠AGE,根据等角对等边可得AEAG,进而得出DF的长.

【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,

∴∠DAF90°

GDF的中点,

AGDGGF

∴∠GAD+∠GDA

在△ADG中,∠AGE=∠ADG+∠DAG2∠ADG

又∵∠AED2∠CED

∴∠AED=∠AGE

AEAG

BE1CDAB3

Rt△AEB中,由勾股定理得,

AE

AG

DF2

故选:D

【变式1-3】(河池)如图,在边长为4的正方形ABCD中,点EF分别在CDAC上,BFEFCE1,则AF的长是(  )

A B C D

【分析】由于BFEF,所以过FAB的垂线交ABN,交CDM,证明△MFE≌△NBF,设MEx,利用MN4列出方程,即可求解.

【解答】解:过FAB的垂线交ABN,交CDM,如图,

ABCD是正方形,

∴∠ABC=∠BCD=∠BNM90°ABBCCD4

四边形CMNB为矩形,

MNBC4CMBN

BFEF

∴∠EFB=∠FNB90°

∴∠FBN+∠NFB=∠NFB+∠EFM

∴∠FBN=∠EFM

四边形ABCD是正方形,

∴∠ACD45°

∴∠MFC=∠MCF45°

MFMCNB

在△MEF与△NFB中,

∴△MFE≌△NBFAAS),

MEFN

MEFNx,则MCMFBN1+x

MNMF+FN4

1+x+x4

x

FN

四边形ABCD为正方形,MNAB

∴∠NAF=∠NFA45°

FNAN

AF FN

故选:B

【考点2利用四边形性质求角的度数】

【例2】(靖宇县期末)如图,在正方形ABCD的外侧,以AD为边作等边三角形ADE,连接BE,交正方形的对角线AC于点F,连接DF,则∠CFD的度数为(  )

A30° B45° C60° D75°

【分析】根据SAS证明△BCF与△DCF全等,利用正方形的性质和等边三角形的性质以及三角形内角和定理解答即可.

【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,

BCCD,∠BCF=∠DCF45°

在△BCF与△DCF中,

∴△BCF≌△DCFSAS),

∴∠BFC=∠DFC

在正方形ABCD中,以AD为边作等边三角形ADE

AEADDEAB

∴∠ABE=∠AEB 180°﹣90°﹣60°)=15°

∴∠FBC90°﹣15°75°

∵∠ACB45°

∴∠BFC180°﹣75°﹣45°60°

∴∠DFC60°

故选:C

【变式2-1】(九龙坡区期末)如图,矩形ABCD中,点GAD的中点,GEBGCD于点ECBCE,连接CGBE于点F,则∠ECF的度数为(  )

A30° B22.5° C25° D15°

【分析】取BE的中点O,连接OGOC,则OG为四边形ADEB的中位线,可得ABOGDE,进而求得∠OGC=∠ECF,根据直角三角形斜边上的中线为斜边的一半可证明OGOC得到∠OGC=∠OCG,,进而得到∠OCG=∠ECF OCE

【解答】解:取BE的中点O,连接OGOC

OG为中点,

OG为四边形ADEB的中位线,

ABOGDE

∴∠OGC=∠ECF

CEBC,∠BCE90°

∴△BCE是等腰直角三角形,

∴∠CBE=∠BEC45°

∵∠BCE90°OBE的中点,

OCOE BE

∴∠OCE=∠OEC45°

GEBGOBE的中点,

OG BE

OGOC

∴∠OGC=∠OCG

∴∠OCG=∠ECF OCE22.5°

故选:B

【变式2-2】(灵山县期末)如图,在正方形ABCD中,EF分别是BCCD上的点,连接AEEFAF,若DF+BEEF,则∠EAF的度数为  

【分析】延长CBG,使BGDF,根据正方形的性质得到ADAB,∠D=∠ABE90°,求得∠ABG=∠D90°,根据全等三角形的性质得到AGAF,∠GAB=∠DAF,求得GEEF,推出△AGE≌△AFESSS),根据全等三角形的性质得到∠GAE=∠EAF,根据全等三角形的性质即可得到结论.

【解答】解:延长CBG,使BGDF

四边形ABCD是正方形,

ADAB,∠D=∠ABE90°

∴∠ABG=∠D90°

在△ADF与△ABG中,

∴△ADF≌△ABGSAS),

AGAF,∠GAB=∠DAF

DF+BEEFEGBG+BEDF+BE

GEEF

在△AGE与△AFE中,

∴△AGE≌△AFESSS),

∴∠GAE=∠EAF

∴∠GAE=∠GAB+∠BAE=∠DAF+∠BAE=∠EAF

∵∠BAD90°

∴∠EAF45°

故答案为:45°

【变式2-3】(宝安区模拟)如图,在菱形ABCD中,∠A60°EAD边上的一个动点,连接BE,将AB沿着BE折叠得到A'BA的对应点为A',连接A'D,当ABAD时,∠A'DE的度数为  

【分析】由菱形的性质可得ABAD,可证△ABD是等边三角形,由等边三角形的性质可得A'B垂直平分AD,∠ABA'30°,由折叠的性质可得ABA'B,可得∠BAA'75°,即可求解.

【解答】解:如图,连接AA'BD

四边形ABCD是菱形,

ABAD

∵∠A60°

∴△ABD是等边三角形,

A'BAD

A'B垂直平分AD,∠ABA'30°

AA'A'D

∴∠A'AD=∠A'DA

AB沿着BE折叠得到A'B

ABA'B

∴∠BAA'75°

∴∠A'AD=∠A'DA15°

故答案为:15°

【考点3利用四边形性质求面积】

【例3】(沙坪坝区校级期末)如图,在菱形ABCD中,对角线BDAC交于点OAC6BD4,∠CBE是菱形ABCD的外角,点G是∠BCE的角平分线BF上任意一点,连接AGCG,则△AGC的面积等于(  )

A6 B9 C12 D.无法确定

【分析】由菱形的性质可得ACBDBODO2,∠CAB DABADBC,由平行线的性质和角平分线的性质可得∠CAB=∠GBE,可证ACBG,可得SABCSAGC,即可求解.

【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,

ACBDBODO2,∠CAB DABADBC

∴∠DAB=∠CBE

BG平分∠CBE

∴∠GBE CBE

∴∠CAB=∠GBE

ACBG

SABCSAGC AC×BO 6×26

故选:A

【变式3-1】(西乡塘区校级期末)如图,菱形ABCD中,∠D60°.点EF分别在边BCCD上,且BECF.若EF4,则△AEF的面积为(  )

A B C D

【分析】证△ABC、△ADC都是等边三角形,得ABAC,∠BAC=∠ACF60°,再证△ABE≌△ACFSAS),得AEAF,∠BAE=∠CAF,然后证△AEF是等边三角形,即可解决问题.

【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,

ABBCADDC,∠B=∠D60°

∴△ABC、△ADC都是等边三角形,

ABAC,∠BAC=∠ACF60°

∴∠B=∠ACF

在△ABE和△ACF中,

∴△ABE≌△ACFSAS),

AEAF,∠BAE=∠CAF

∴∠CAE+∠CAF=∠CAE+∠BAE=∠BAC60°

即∠EAF60°

∴△AEF是等边三角形,

AEEF4

过点AAHEFH,如图所示:

EHFH EF2

Rt△AEH中,由勾股定理得:AH 2

SAEF EFAH 4×2 4

故选:D

【变式3-2】(淮阳区校级期末)王老师把两张长为9,宽为3的矩形纸条按如图所示的形状交叉叠放在一起,根据所学的知识,我们可以判定重合部分构成的四边形ABCD是菱形.则随着纸条的转动,菱形ABCD的面积的最大值与最小值的和为(  )

A22 B24 C26 D28

【分析】由题意可得,ABCDADBC,所以四边形ABCD时平行四边形,所以∠ADC=∠ABC,分别过AAECDEAFBCF,则AEAF3,可以证明△ADE≌△ABF,得到ADAB,所以▱ABCD是菱形,菱形ABCD的面积为3AD,当AD取最小值时,ADBC,所以AD3,面积的最小值为9,当旋转至如图位置时,AD取得最大值,设ADx,在直角△ADM中,利用勾股定理列方程,即可求解.

【解答】解:分别过AAECDEAFBCF

∴∠AED=∠AFB90°

由题意可得,ABCDADBCAEAF3

四边形ABCD是平行四边形,

∴∠ADE=∠ABF

在△ADE与△ABF中,

∴△ADE≌△ABFAAS),

ADAF

∴▱ABCD是菱形,

ABBCCDAD

S菱形ABCDCDAE3CD3AD

AD越小时,3AD越小,菱形ABCD的面积越小,

ADCD时,AD取最小值3,菱形的面积最小值为9

AD越大时,3AD越大,菱形ABCD的面积越大,

旋转如图位置时,此时AD取最大值,

ADACx,则AM9﹣AC9﹣x

Rt△ADM中,DM2+AM2AD2

32+9﹣x2x2

x5

ADx5

S菱形ABCD3AD15

此时菱形ABCD的面积取得最大值为15

9+1524

故选:B

【变式3-3】(灵石县期末)如图,正方形A1B1C1D1A2B2C2D2A3B3C3D3A4B4C4D4的边长分别为2464,四个正方形按照如图所示的方式摆放,点A2A3A4分别位于正方形A1B1C1D1A2B2C2D2A3B3C3D3对角线的交点,则阴影部分的面积和为(  )

A12 B13 C14 D18

【分析】如图,因为四边形A1B1C1D1A2B2C2D2是正方形,所以可以得到四边形A2MC1N是对角互补的四边形,过A2B1C1C1D1的垂线,垂足分别为EF,先证△A2EM≌△A2FN,从而推得四边形A2MC1N的面积为正方形A1B1C1D1面积的四分之一,同样的方法,求得另外两个阴影部分面积,即可解决.

【解答】解:设正方形A1B1C1D1A2B2C2D2A3B3C3D3中的面积分别为S1S2S3

如图,设A2B2B1C1交于点MA2D2C1D1交于点N

GA2分别作A2EB1C1EA2FC1D1F

连接A2C1AA2B1

四边形A1B1C1D1是正方形,A2是对角线的交点,

A2C1平分∠B1C1D1,且△A2B1C1是等腰直角三角形,

A2EB1C1A2FC1D1

A2EA2F

∵∠A2EC1=∠B1C1D1=∠A2FC190°

四边形A2EC1F为正方形,

四边形A2B2C2D2是正方形,

∴∠B2A2D2=∠EA2F90°

∴∠EA2M=∠FA2N

在△A2EM与△A2FN中,

∴△A2EM≌△A2FNASA),

1

同理, 4 9

阴影部分的面积和为:1+4+913

故选:C

【考点4利用四边形性质求周长】

【例4】(巴南区期中)如图,点EF分别在正方形ABCD的边CDAD上,且EF垂直于BE,若AB8BE10,则△DEF的周长为(  )

A5 B6 C7 D8

【分析】连接BF,根据正方形的性质可得CDADBCAB8,∠C=∠D=∠A90°,根据勾股定理可得CE6,设AFx,则DFADAF8﹣x,根据EF2BF2BE2DF2+DE2,列出82+x2﹣102=(8﹣x2+22,解得x的值,进而可得△DEF的周长.

【解答】解:如图,连接BF

四边形ABCD是正方形,

CDADBCAB8,∠C=∠D=∠A90°

BE10

CE 6

DECDCE8﹣62

AFx,则DFADAF8﹣x

BF2AB2+AF282+x2EF2BF2BE2DF2+DE2

82+x2﹣102=(8﹣x2+22

解得x

DF8﹣x

EF

则△DEF的周长=DE+DF+EF2 6

故选:B

【变式4-1】(新蔡县期末)如图,矩形ABCD的周长为20cmACBD于点O,过点OAC的垂线EF,分别交ADBC于点EF,连结CE,则△CDE的周长为(  )cm

A6 B8 C10 D12

【分析】由矩形的性质得出AD+DC10cm,由线段垂直平分线的性质得出CECF,由ASA证明△ODE≌△OBF,得出DEBF,△CDE的周长=DE+CE+DCBC+DC,即可得出结果.

【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,

ABDCBCADOAOCOBODADBC

∴∠EDO=∠FBO

矩形ABCD的周长为20cm

BC+DC10cm

EFAC

CECF

在△ODE和△OBF中,

∴△ODE≌△OBFASA),

DEBF

∴△CDE的周长=DE+CE+DCBF+CF+DCBC+DC10cm

故选:C

【变式4-2】(锦江区期末)如图,菱形ABCD的边长AB3,对角线BD4 ,点EFBD上,且BEDF ,连接AEAFCECF.则四边形AECF的周长为  

【分析】连接AC,交BDO,依据菱形的性质即可得到ACBD,依据勾股定理即可得到AECECFAF的长,进而得出四边形AECF的周长.

【解答】解:如图,连接AC,交BDO

四边形ABCD是菱形,

ACBDBO BD

Rt△ABO中,AO 1

又∵BE

EO

Rt△AOE中,AE

同理可得,CECFAF

四边形AECF的周长4

故答案为:4

【变式4-3】(香洲区校级三模)有两个全等矩形纸条,长与宽分别为106,按如图所示的方式交叉叠放在一起,则重合部分构成的四边形BGDH的周长为  

【分析】由题意得出∠A90°ABBE6ADBCBFDEAD10,再证四边形BGDH是菱形,得BHDHDGBG,设BHDHx,则AH10﹣x,然后在Rt△ABH中,由勾股定理得出方程,解方程求出BG,即可求解.

【解答】解:由题意得:矩形ABCD矩形BEDF

∴∠A90°ABBE6ADBCBFDEAD10

四边形BGDH是平行四边形,

平行四边形BGDH的面积=BG×ABBH×BE

BGBH

四边形BGDH是菱形,

BHDHDGBG

BHDHx,则AH10﹣x

Rt△ABH中,由勾股定理得:62+10﹣x2x2

解得:x

BH

四边形BGDH的周长=4BH

故答案为:

【考点5四边形判定的条件】

【例5】(长丰县二模)四边形ABCD的对角线ACBD相交于点O,从以下四个条件:①OAOCOBOD;②ABCDADBC;③ABBC;④ABBC中选两个,能推出四边形ABCD是矩形的是(  )

A.①② B.②③ C.①④ D.①③

【分析】由平行四边形的判定与性质、矩形的判定、菱形的判定分别对各个选项进行判断即可.

【解答】解:A、∵OAOCOBOD

四边形ABCD是平行四边形,

再由ABCDADBC无法判断四边形ABCD是矩形,故选项A不符合题意;

B、由②ABCDADBC;③ABBC无法判断四边形ABCD是矩形,故选项A不符合题意;

COAOCOBOD

四边形ABCD是平行四边形,

ABBC

∴∠ABC90°

平行四边形ABCD是矩形,故选项C符合题意;

D、∵OAOCOBOD

四边形ABCD是平行四边形,

又∵ABBC

平行四边形ABCD是菱形,故选项D不符合题意;

故选:C

【变式5-1】(通州区二模)如图,四边形ABCD中,EF分别是边ADBC的中点,GH分别是对角线BDAC的中点,若四边形EGFH为矩形,则四边形ABCD需满足的条件是(  )

AACBD BACBD CABDC DABDC

【分析】先由三角形中位线定理证四边形EGFH是平行四边形,再证∠GFH90°,即可得出结论.

【解答】解:若四边形EGFH为矩形,则四边形ABCD需满足的条件是ABDC,理由如下:

EG分别是ADBD的中点,

EG是△DAB的中位线,

EG ABEGAB

同理,FH ABFHABGFDC

EGFHEGFH

四边形EGFH是平行四边形,

ABDCGFDCFHAB

GFFH

∴∠GFH90°

平行四边形EGFH是矩形,

故选:D

【变式5-2】(长安区二模)如图,在四边形ABCD中,ABADBCDCACBD交于点O.添加一个条件使这个四边形成为一种特殊的平行四边形,则以下说法错误的是(  )

A.添加“ABCD,则四边形ABCD是菱形

B.添加“∠BAD90°,则四边形ABCD是矩形

C.添加“OAOC,则四边形ABCD是菱形

D.添加“∠ABC=∠BCD90°”,则四边形ABCD是正方形

【分析】根据ABADBCDC,可以得到AC垂直平分BD,然后再根据各个选项中的条件,可以判断各个选项中的说法是否正确,从而可以解答本题.

【解答】解:∵ABADBCDC

AC垂直平分BD

当添加:“ABCD,则∠ABD=∠BDC

∵∠BDC=∠DBC

∴∠ABO=∠CBO

又∵BOBO,∠BOA=∠BOC

∴△ABO≌△BOCASA),

BABC

ABBCCDDA

四边形ABCD是菱形,故选项A不符合题意;

当添加“∠BAD90°,无法证明四边形ABCD是矩形,故选项B符合题意;

当添加条件“OAOC时,

OBOD

四边形ABCD是平行四边形,

又∵ACBD

四边形ABCD是菱形,故选项C不符合题意;

当添加条件“∠ABC=∠BCD90°”时,

则∠ABC+∠BCD180°

ABCD

由证选项A可知四边形ABCD是菱形,

∵∠ABC90°

四边形ABCD是正方形,故选项D不符合题意;

故选:B

【变式5-3】(石狮市期末)如图,在▱ABCD中,对角线ACBD相交于点O,对于下列条件:①∠1+∠390°;②BC2+CD2AC2;③∠1=∠2;④ACBD.能判定四边形ABCD是矩形的个数是(  )

A1 B2 C3 D4

【分析】由矩形的判定、菱形的判定分别对各个条件进行判断即可.

【解答】解:①∵∠1+∠390°

∴∠ABC90°

∴▱ABCD是矩形,故①正确;

②∵四边形ABCD是平行四边形,

ABCD

BC2+CD2AC2

BC2+AB2AC2

∴∠ABC90°

∴▱ABCD是矩形,故②正确;

③∵四边形ABCD是平行四边形,

OAOC ACOBOD BD

∵∠1=∠2

OAOB

ACBD

∴▱ABCD是矩形,故③正确;

④∵四边形ABCD是平行四边形,ACBD

∴▱ABCD是菱形,故④错误;

能判定四边形ABCD是矩形的个数有3个,

故选:C

【考点6四边形判定的证明】

【例6】(利川市期末)如图,在等腰△ABC中,D是底边BC上异于C点的任意一点,AN是△ABC的外角∠CAM的平分线,CEADANE

1)求证:四边形ADCE是平行四边形;

2)将题中“D是底边BC上异于C点的任意一点”改为“D是底边BC上的中点”,则四边形ADCE是什么四边形?为什么?

3)在(2)中,当△ABC满足什么条件时,四边形ADCE是正方形?并证明.

【分析】(1)根据等腰三角形的性质和外角的性质得到∠MAC=∠B+∠ACB2∠ACB,根据角平分线的定义得到∠MAC2∠NAC,求得∠NAC=∠ACB,由平行线的判定定理得到ANBC,于是得到结论;

2)根据等腰三角形的性质得到ADBC,求得∠ADC90°,根据矩形的判定定理即可得到结论;

3)根据等腰三角形的性质得到ADBCADCD,由正方形的判定定理即可得到结论.

【解答】(1)证明:∵△ABC是等腰三角形,

∴∠MAC=∠B+∠ACB2∠ACB

AN是△ABC的外角∠CAM的平分线,

∴∠MAC2∠NAC

∴∠NAC=∠ACB

ANBC

CEAD

四边形ADCE是平行四边形;

2)解:四边形ADCE是矩形,

理由:∵是底边BC上的中点,

ADBC

∴∠ADC90°

∴▱ADCE是矩形;

3)解:当△ABC是等腰直角三角形时,四边形ADCE是正方形,

证明:∵△ABC是等腰直角三角形,

ADBCADCD

四边形ADCE是平行四边形,

∴▱ADCE是正方形.

【变式6-1】(厦门期末)在▱ABCD中,对角线ACBD交于点OE是边BC延长线上的动点,过点EEFBDF,且与CDAD分别交于点GH,连接OH

1)如图,若ACABOFOC,求证:FGCG

2)若在点E运动的过程中,存在四边形OCGH是菱形的情形,试探究▱ABCD的边和角需要满足的条件.

【分析】(1)连接OG,证Rt△OFG≌Rt△OCGHL),即可得出FGCG

2)证▱ABCD是菱形,得CDADOAOC,再证△ACD是等边三角形,得∠ADC60°即可.

【解答】(1)证明:连接OG,如图1所示:

四边形ABCD是平行四边形,

ABCD

ACAB

ACCD

∴∠OCG90°

EFBD

∴∠OFG90°

Rt△OFGRt△OCG中,

Rt△OFG≌Rt△OCGHL),

FGCG

2)解:如图2所示:

若四边形OCGH是菱形,

OHOCOHCGOCGH

EFBD

ACBD

∴▱ABCD是菱形,

CDADOAOC

OAOH

∴∠OAH=∠OHA

OHCG

∴∠OHA=∠ADC

CDAD

∴∠CAD=∠DCA

∴∠CAD=∠ADC=∠DCA

∴△ACD是等边三角形,

∴∠ADC60°

即要使四边形OCGH是菱形,▱ABCD的边和角需要满足的条件是:CDAD,∠ADC60°

【变式6-2】(涡阳县期末)如图,在平行四边形ABCD中,GH分别是ADBC的中点,EOF分别是对角线BD上的四等分点,顺次连接GEHF

1)求证:四边形GEHF是平行四边形.

2)当平行四边形ABCD满足什么条件时,四边形GEHF是菱形?请说明理由.

3)若BD2AB.探究四边形GEHF的形状,并说明理由.

【分析】(1)连接AC,由三角形中位线定理可得GFOAGF OAEHOCEH OC,可得EHGFEHGF,可得结论;

2)先证四边形ABHG是平行四边形,可得ABGH,可得GHBD,可得结论;

3)由平行四边形的性质可得ABGHEF,可得结论.

【解答】证明:(1)如图1,连接AC

四边形ABCD是平行四边形,

OAOCOBOD

EOF分别是对角线BD上的四等分点,

EF分别为OBOD的中点,

GAD的中点,

GF为△AOD的中位线,

GFOAGF OA

同理EHOCEH OC

EHGFEHGF

四边形GEHF是平行四边形;

2)当▱ABCD满足ABBD时,四边形GEHF是菱形.理由如下:

如图2,连接ACGH

四边形ABCD是平行四边形,GH分别是ADBC的中点,

AGBHAGBH

四边形ABHG是平行四边形,

ABGH

ABBD

GHBD,即GHEF

又∵四边形GEHF是平行四边形,

四边形GEHF是菱形.

3)四边形GEHF是矩形.

理由如下:如图2,由(2)得,四边形ABHG是平行四边形,

GHAB

BD2AB

AB BDEF

GHEF

四边形GEHF是矩形.

【变式6-3】(即墨区期末)如图,在Rt△ABC中,∠ACB90°,过点C的直线MNABDAB边上一点,过点DDEBC,垂足为F,交直线MNE,连接CDBE

1)求证:CEAD

2)当DAB中点时,四边形BECD是什么特殊四边形?说明你的理由;

3)在满足(2)的条件下,当△ABC满足什么条件时,四边形BECD是正方形?(不必说明理由)

【分析】(1)先求出四边形ADEC是平行四边形,根据平行四边形的性质推出即可;

2)求出四边形BECD是平行四边形,求出CDBD,根据菱形的判定推出即可;

3)当∠A45°,四边形BECD是正方形.

【解答】(1)证明:∵DEBC

∴∠DFB90°

∵∠ACB90°

∴∠ACB=∠DFB

ACDE

MNAB,即CEAD

四边形ADEC是平行四边形,

CEAD


2)解:四边形BECD是菱形,

理由是:∵DAB中点,

ADBD

CEAD

BDCE

BDCE

四边形BECD是平行四边形,

∵∠ACB90°DAB中点,

CDBD

四边形BECD是菱形;


3)解:当∠A45°时,四边形BECD是正方形,

理由:∵∠ACB90°

∴∠ABC45°

由(2)可知,四边形BECD是菱形,

∴∠ABC=∠CBE45°

∴∠DBE90°

四边形BECD是正方形.

【考点7四边形中的多结论问题】

【例7】(佳木斯模拟)如图,矩形ABCD中,对角线ACBD相交于点OAD2 ,∠COB60°BFAC,交AC于点M,交CD于点F,延长FOAB于点E,则下列结论:①FOFC;②四边形EBFD是菱形;③△OBE≌△CBF;④MB3.其中结论正确的序号是(  )

A.②③④ B.①②③ C.①④ D.①②③④

【分析】根据矩形的性质和等边三角形的判定得出△OBC是等边三角形,进而判断①正确;

根据ASA证明△AOE与△COF全等,进而判断②正确;

根据全等三角形的性质判断③④正确即可.

【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,

ACBD

OAOCODOB

∵∠COB60°

∴△OBC是等边三角形,

OBBCOC,∠OBC60°

BFAC

OMMC

FMOC的垂直平分线,

FOFC,故①正确;

OBCBFOFCFBFB

∴△OBF≌△CBFSSS),

∴∠FOB=∠FCB90°

∵∠OBC60°

∴∠ABO30°

∴∠OBM=∠CBM30°

∴∠ABO=∠OBF

ABCD

∴∠OCF=∠OAE

OAOC,∠AOE=∠FOC

∴△AOE≌△COFASA),

OEOF

OBEF

四边形EBFD是菱形,故②正确;

∵△OBE≌△OBF≌△CBF

∴③正确;

BCAD2 FMOC,∠CBM30°

BM3,故④正确;

故选:D

【变式7-1】(沙依巴克区期末)如图,已知在正方形ABCD中,对角线ACBD相交于点OAEDF分别是∠OAD与∠ODC的角平分线,AE的延长线与DF相交于点G,则下列结论:①AGDF;②EFAB;③ABAF;④AB2EF.其中正确的有(  )个.

A1 B2 C3 D4

【分析】①证明∠DAE=∠CDF,进而得∠DAF+∠ADG90°,便可判断①的正误;

证明△AGF≌△AGDASA),得AG垂直平分DF,得EDEF,得∠EFD=∠EDF=∠CDF,得EFCD,便可判断②的正误;

由△AGF≌△AGDAFAD,便可判断③的正误;

证明EFED ,由平行于三角形一边的直线所截得的三角形的三边与原三角形的三边对应成比例便可得ABEF的数量关系,进而判断④的正误.

【解答】解:①∵四边形ABCD是正方形,

∴∠CAD=∠BDC45°

AEDF分别是∠OAD与∠ODC的平分线,

∴∠DAE=∠CDF

∵∠ADF+∠CDF90°

∴∠DAF+∠ADG90°

∴∠AGD90°,即AGDF

故①结论正确;

在△AGF和△AGD中,

∴△AGF≌△AGDASA),

GFGD

AGDF

EFED

∴∠EFD=∠EDF=∠CDF

EFCDAB

故②正确;

③∵△AGF≌△AGDASA),

ADAFAB

故③正确;

④∵EFCD

∴∠OEF=∠ODC45°

∵∠COD90°

EFED OE

ABCD=( 1EF

故④错误.

故选:C

【变式7-2】(来凤县期末)如图,正方形ABCD中,点E在边AD上,点F在边CD上,若∠BEF=∠EBCAB3AE,则下列结论:①DFFC;②AE+DFEF;③∠BFE=∠BFC;④∠ABE+∠CBF45°;⑤∠DEF+∠CBF=∠BFC;⑥DFDEEF345.其中结论正确结论的个数是(  )

A6 B5 C4 D3

【分析】如图,过点BBHEFH.利用角平分线的性质定理证明BABH,再利用HL证明Rt△ABE≌Rt△HBEHL),Rt△BFH≌Rt△BFCHL),利用全等三角形的性质,一一判断即可得出③④⑤正确,设AEa.则ABBCCDAD3aDE2a,设DFx,则CF3ax,利用勾股定理求出x即可判断①②⑥正确.

【解答】解:如图,过点BBHEFH

四边形ABCD是正方形,

∴∠A=∠C=∠D=∠ABC90°ABADCDBCADCB

∴∠AEB=∠EBC

∵∠FEB=∠EBC

∴∠AEB=∠BEF

BAAEBHEF

ABBHBC

∵∠A=∠BHE=∠BHF=∠C90°BEBEBFBF

Rt△ABE≌Rt△HBEHL),Rt△BFH≌Rt△BFCHL),

AEEHFHCF,∠BFE=∠BFC,故③正确,

AE+CFEH+HFEF

∴∠ABE=∠HBE,∠FBH=∠FBC

∴∠ABE+∠CBF45°,故④正确,

∵∠DEF+∠AEH180°,∠AEH+∠ABH180°

∴∠DEF=∠ABH

∴∠DEF+∠FBC=∠ABH+∠FBH=∠ABF

ABCD

∴∠ABF=∠BFC

∴∠DEF+∠CBF=∠BFC,故⑤正确,

AB3AE

可以假设AEa,则ABADCD3aDE2a,设DFx,则FHCF3axEFa+3ax4ax

EF2DE2+DF2

4ax2=(2a2+x2

解得x a

DFCF,故①正确,

AE+DFEF,故②正确,

DF aDE2aEF a

DFDEEF345,故⑥正确.

故选:A

【变式7-3】(澄海区期末)如图,分别以直角△ABC的斜边AB,直角边AC为边向△ABC外作等边△ABD和等边△ACEFAB的中点,DEAB交于点GEFAC交于点H,∠ACB90°,∠BAC30°,给出如下结论:

EFAC;②四边形ADFE为菱形;

AD4AG;④4FHBD;其中正确结论的是(  )

A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④

【分析】由SAS证得△ABC≌△EFA,则∠AEF=∠BAC,得出EFAC,易证FH是△ABC的中位线,得出FH BC,再由BC ABABBD,推出BD4FH,由等边三角形的性质得出∠BDF30°,然后由AAS证得△DBF≌△EFA,则AEDF,证出四边形ADFE为平行四边形,最后由平行四边形的性质得出AD4AG,从而得到答案.

【解答】解:∵△ACE是等边三角形,

∴∠EAC60°AEAC

∵∠BAC30°

∴∠EAF=∠ACB90°AB2BC

FAB的中点,

AB2AF

BCAF

在△ABC和△EFA中,

∴△ABC≌△EFASAS),

FEAB,∠AEF=∠BAC30°

∴∠AHE180°﹣∠EAC﹣∠AEF180°﹣60°﹣30°90°

EFAC,故①正确,

EFAC,∠ACB90°

FHBC

FAB的中点,

FH是△ABC的中位线,

FH BC

BC ABABBD

BD4FH,故④正确;

ADBDBFAF

∴∠DFB90°,∠BDF30°

∵∠FAE90°

∴∠DFB=∠EAF

EFAC

∴∠AEF30°

∴∠BDF=∠FEA

在△DBF和△EFA中,

∴△DBF≌△EFAAAS),

AEDF

FEABAD

四边形ADFE为平行四边形,

ABAC

ADAE

四边形ADFE不是菱形,故②错误;

AG AF

AG AB

ADAB

AD4AG,故③正确,

故选:C

【考点8四边形中的压轴题】

【例8】(萝北县期末)如图,已知正方形ABCD中,E是直线BC上一点,连接AE,过点CCFAE交直线AE于点F,连接BF

1)如图1,求证:CF+AF BF

2)如图2,图3,其他条件不变,线段AFCFBF之间又有怎样的数量关系?直接写出你的猜想,不需证明.

【分析】(1)延长FCH,使CHAF,连接BH,由“SAS可证△ABF≌△CBH,可得∠ABF=∠CBHBFBH,可证△BFH是等腰直角三角形,可得结论;

2)方法同上.

【解答】证明:(1)如图1,延长FCH,使CHAF,连接BH

CFAE

∴∠AFC=∠ABC90°

∴∠FAB+∠FCB180°

∵∠FCB+∠BCH180°

∴∠BCH=∠FAB

在△ABF和△CBH中,

∴△ABF≌△CBHSAS),

∴∠ABF=∠CBHBFBH

∴∠ABC=∠ABF+∠CBF=∠CBH+∠CBF90°=∠FBH

∴△FBH是等腰直角三角形,

FH FB

FC+AF BF

2)图2AFCF BF

理由如下:如图2,在线段AF上截取AHCF,连接BH

AFCF

∴∠AFC=∠ADC90°

∴∠DAF+∠DCF180°

∴∠DAF+∠BCF90°

∵∠DAF+∠BAF90°

∴∠BAH=∠BCF

在△ABH和△CBF中,

∴△ABH≌△CBFSAS),

BHBF,∠ABH=∠CBF

∴∠ABC=∠ABH+∠CBH=∠CBF+∠CBH=∠FBH90°

∴△BFH是等腰直角三角形,

FH BF

AFCF BF

3CFAF BF

理由如下:如图3,在线段CF上截取CHAF,连接BH

同理可证△BFH是等腰直角三角形,

FH BF

CFAF BF

【变式8-1】(河东区期末)亮亮学习《平行四边形》以后,利用身边的工具进行了如下操作与探究:

如图1,在边长为4 的正方形纸板ABCD上,放置了一个三角板PEQ,作射线AC,使直角顶点E在射线AC上运动,EP始终经过点DEQBC于点F

依照上面操作,点E运动到如图2位置时,连接DEEF,过点FFGEF于点F,过点DDGFG于点G,于是得到矩形DEFG,通过证明它的一组邻边相等,易证矩形DEFG为正方形,亮亮又作了如下思考,请你帮他完成以下问题:

1)若点E运动到线段AC的延长线上时,以上结论还成立吗?若成立,应该怎样画图,证明呢?若不成立,理由是什么?

2)在(1)的情况下,若连接CGCGCE的值是否为定值?若是,结果是多少(直接写出结果即可)?若不是,理由是什么?

【分析】(1)过点EEHBF于点HEIDC的延长线于点I,证明△EHF≌△EID,得到邻边相等,从而得证;

2)通过证明△ADE≌△CDG,将线段CG转化为AE,从而得证.

【解答】解:以上结论仍然成立,

证明:如图,过点EEHBF于点HEIDC的延长线于点I

四边形DEFG为矩形,

∴∠DEF90°

∴∠3+∠490°

∵∠3+∠290°

∴∠2=∠4

DCHE

∴∠4=∠1

∴∠2=∠1

四边形ABCD是正方形,

四边形EHCI为正方形,

EHEI

在△EHF和△EID中,

∴△EHF≌△EIDAAS),

EDEF

矩形DEFG为正方形;

2CGCE的值是定值8,如图,

矩形DEFG为正方形,四边形ABCD是正方形,

DEDGADAC,∠ADC=∠EDG90°ADCD4

∴∠ADC+∠1=∠EDG+∠1AC8

∴∠ADE=∠CDG

在△ADE和△CDG中,

∴△ADE≌△CDGSAS),

AECG

CGCEAECGAC8

CGCE的值是定值8

【变式8-2】(息县期末)如图,M为正方形ABCD的对角线BD上一点,过MBD的垂线交ADE,连接BE,取BE中点O

1)如图①,连接AOMO,试证明∠AOM90°

2)如图②,连接AMAO,并延长AO交对角线BD于点N,∠MAN45°,试探究线段DMMNNB之间的数量关系并证明.

【分析】(1)由四边形ABCD是正方形及MEBD得∠BAE=∠BME90°,点OBE的中点,由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得OAOBOMOB,可得∠AOE2∠OBA,∠MOE2∠OBM,则∠AOM2∠ABD90°

2)过点EEFBD,交AN于点F,连接MOMFME,先证明EMDMMFMNFENB,再证明EM2+FE2MF2,通过等量代换证得结论.

【解答】证明:如图1,∵四边形ABCD是正方形,

ADAB,∠BAD90°

∴∠ABD=∠ADB45°

MEBD

∴∠BME90°

OBE中点,

AO BEBO

∴∠OAB=∠OBA

∴∠AOE=∠OAB+∠OBA2∠OBA

同理,∠MOE2∠OBM

∴∠AOM=∠AOE+∠MOE2(∠OBA+∠OBM)=2∠ABD90°

2DM2+NB2MN2,理由如下:

如图2,作EFBD,交AN于点F,连接MOMFME

∵∠OEF=∠OBNOEOB,∠EOF=∠BON

∴△EOF≌△BONASA),

FENBOFON

OMFN

MFMN

∵∠DME90°,∠MDE45°

∴∠MED45°

∴∠MDE=∠MED

EMDM

∵∠MEF=∠DME90°

EM2+FE2MF2

DM2+NB2MN2

【变式8-3】(大冶市期末)在正方形ABCD中,点ECD边上任意一点,连接AE,过点BBFAEF,交ADH

1)如图1,过点DDGAEG.求证:BFDGFG

2)如图2,点ECD的中点,连接DF,试判断DFFHEF存在什么数量关系,并说明理由.

【分析】(1)如图1中,证明△AFB≌△DGAAAS)可得结论.

2)结论:FH+FE DF.如图2中,过点DDKAEKDJBFBF的延长线于J,证明四边形DKFJ是正方形,可得结论.

【解答】解:(1)如图1中,

四边形ABCD是正方形,

ABAD,∠BAD90°

DGAEAEBH

∴∠AFB=∠DGA90°

∴∠FAB+∠DAG90°,∠DAG+∠ADG90°

∴∠BAF=∠ADG

∴△AFB≌△DGAAAS),

AFDGBFAG

BFDGAGAFFG

2)结论:FH+FE DF

理由:如图2中,过点DDKAEKDJBFBF的延长线于J

四边形ABCD是正方形,

∴∠BAD=∠ADE90°ABAD

AEBH

∴∠AFB90°

∴∠DAE+∠EAB90°,∠EAB+∠ABH90°

∴∠DAE=∠ABH

∴△ABH≌△DAEASA),

AHDE

DEEC CDCDAD

AHDH

DEDH

DJBJDKAE

∴∠J=∠DKE=∠KFJ90°

四边形DKFJ是矩形,

∴∠JDK=∠ADC90°

∴∠JDH=∠KDE

∵∠J=∠DKE90°

∴△DJH≌△DKEAAS),

DJDKJHEK

四边形DKFJ是正方形,

FKFJDKDJ

DF FJ

FH+FEFJHJ+FK+KE2FJ DF


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