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21.2.1 平行四边形及其性质(第 2 课时)
知识点1:平行四边形的性质
1.如图,EF过▱ ABCD对角线的交点O,交AD于点E,交BC于点F.若▱ ABCD的周长是36,OE=3,则
四边形ABFE的周长为 .
【答案】24
【分析】本题考查了平行四边形的性质、全等三角形的判定与性质,掌握利用平行四边形对角线互相平分
及对边平行的性质证明三角形全等,进而转化线段求周长是解题的关键.
先证△AOE≌△COF;再由平行四边形周长得AB+BC=18;最后转化四边形ABFE的周长表达式,代入数
值计算.
【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AO=CO,AD∥BC,
∴∠EAO=∠FCO.
在△AOE和△COF中:
∠AOE=∠COF
{ )
AO=CO
∠EAO=∠FCO
∴△AOE≌△COF(ASA),
∴OE=OF=3,AE=CF,
∴EF=6.
∵ ABCD的周长是36,
▱
∴AB+BC=18,
∴四边形ABFE的周长=AB+BF+AE+EF=AB+BF+CF+EF=AB+BC+EF=18+6=24.
故答案为:24.
2.如图,在▱ ABCD中,∠B=∠AEB,AE∥DF,DC是∠ADF的平分线.有下列结论:①BE=CF;②AE
是∠DAB的平分线;③∠DAE+∠DCF=120°.其中正确的有( )A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】D
【分析】本题主要考查平行四边形的性质,掌握平行四边形的性质是解题的关键,即①平行四边形的对边
平行且相等,②平行四边形的对角相等,③平行四边形的对角线互相平分.
可证明四边形AEFD为平行四边形,可求得BC=EF,可判断①;结合角平分线的定义和条件可证明△ABE、
△CDF为等边三角形,可判断②③,即可得出答案.
【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC.
又∵AE∥DF,
∴四边形AEFD是平行四边形,
∴EF=AD,AE=DF,
∴BC=EF,
∴BE=CF,故结论①正确.
∵DC平分∠ADF,
∴∠ADC=∠FDC.
又∵AD∥EF,
∴∠ADC=∠DCF,
∴∠DCF=∠FDC,
∴DF=CF,
∴AE=CF=BE.
∵∠B=∠AEB,
∴AB=AE=BE,
∴△ABE是等边三角形,
∴∠BAE=∠B=60°.
又∵AB∥DC,
∴∠DCF=∠B=60°,
∴△CDF是等边三角形,
∴∠DAE=∠F=60°,∴AE是∠DAB的平分线,∠DAE+∠DCF=120°,故结论②③正确.
综上所述,其中正确的个数是3.
故选:D.
3.(2023年山东济南)已知:如图,点O为▱ ABCD对角线AC的中点,过点O的直线与AD,BC分别相交于
点E,F.求证:DE=BF.
【详解】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∴∠EAO=∠FCO,∠OEA=∠OFC,
∵点O为对角线AC的中点,
∴AO=CO,
∴△AOE≌△COF,
∴AE=CF,
∴AD−AE=BC−CF,
∴DE=BF.
4.如图,在△ABC中,请用两种方法作出BC边的中线AD.(尺规作图,保留痕迹)
【详解】解:如图1,如图2,AD为所作.
知识点2:两点间的距离
5.如图,已知a∥b,下列线段的长中,是a,b之间的距离的是( )A.AB的长 B.AE的长 C.EF的长 D.BC的长
【答案】C
【分析】根据平行线间距离的定义,即两条平行线中,一条直线上任意一点到另一条直线的垂线段的长度,
来判断哪个选项符合.
【详解】解:平行线间的距离是指两条平行线的垂线段的长度.
线段EF垂直于直线a和b,因此EF的长度就是a,b之间的距离.
故选:C.
6.如图,l ∥l ,AB=4,S =4,则点C到AB的距离为( )
1 2 △DAB
A.2 B.8 C.10 D.12
【答案】A
【分析】本题主要考查平行线的性质,运用平行线之间三角形面积相等是解题的关键.
首先利用平行线之间三角形面积相等,得到△ACB的面积,再根据面积公式求解点C到AB的距离即可.
【详解】解:∵l ∥l ,S =4,
1 2 △DAB
∴S =S =4,
△DAB △CAB
2×4
∴点C到AB的距离为 ,
4
故选:A.
7.如图,直线a∥b,AB∥CD,CE⊥b,FG⊥b,E,G为垂足.下列结论不一定成立的是( )
A.AB=CD B.CE=FG C.GE=FC D.GE=DB
【答案】D
【分析】本题考查了平行线的性质、平行四边形的判定与性质,结合平行四边形性质推导线段关系是解题
的关键.结合平行与垂直的已知条件,通过判定平行四边形、利用平行线间距离相等的性质,逐一分析每个选项的
推导逻辑,判断结论是否一定成立,从而找出不一定成立的选项.
【详解】解:A、由题意可证得四边形ABDC是平行四边形,所以AB=CD,故A选项成立,不符合题意.
B、由两条平行线间的平行线段相等可知CE=FG,故B选项成立,不符合题意.
C、∵CE⊥b,FG⊥b,
∴CE∥FG;
∵FC∥EG,
∴四边形CFGE是平行四边形,
∴GE=FC,故C选项成立,不符合题意.
D、GE与DB的大小关系不确定,故D选项不一定成立,符合题意.
故选:D.
8.如图,王老师用四根木棒搭成了平行四边形的框架,量得AB=10cm,AD=8cm,固定AB.逆时针转动
AD,在转动过程中,关于平行四边形ABCD的面积变化情况:甲认为:先变大,后变小;乙认为:在转动
过程中,平行四边形ABCD的面积有最大值,最大值是80cm2,则( )
A.甲说的对 B.乙说的对 C.甲、乙说的都对 D.甲、乙说的都不对
【答案】C
【分析】如图,作DM⊥AB于点M,则平行四边形ABCD的面积=AB×DM=10DM,可得DM≤8cm,即平行
四边形的高DM的最大值是8cm,进而可判断甲乙的说法.
【详解】解:如图,作DM⊥AB于点M,
则平行四边形ABCD的面积=AB×DM=10DM,
∵DM≤AD,AD=8,
∴DM≤8cm,即平行四边形的高DM的最大值是8cm,
∴在转动过程中,平行四边形ABCD的面积有最大值,最大值是80cm2,故乙的说法正确;
在逆时针转动AD过程中,DM先逐渐变大,到与AD相等时,取得最大值,然后又逐渐变小,所以平行四边
形ABCD的面积先变大,后变小;故甲的说法正确;
所以甲乙的说法都是正确的,
故选:C.9.已知直线a,b,c互相平行,直线a与b之间的距离是3 cm,直线b与c之间的距离是5cm,则直线a与c
之间的距离是 cm.
【答案】8或2
【分析】本题考查了平行线间的距离,掌握平行线间的距离是垂线段的长度,需分情况讨论位置关系是解
题的关键.
由于三条直线互相平行,直线a与c的距离取决于它们相对于直线b的位置,有两种情况:直线b在a与c之
间或a与c在b的同一侧.
【详解】解:当直线b在直线a与c之间时,直线a与c的距离为3+5=8(cm);
当直线a与c在直线b的同一侧时,直线a与c的距离为|5−3|=2(cm).
故答案为:8或2.
10.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB∥CD,E是CD上一点,BE过AC的中点F,若CD=8,BC=4,
则图中阴影部分的面积为 .
【答案】16
【分析】本题考查全等三角形的AAS判定与平行线的性质,关键是连接AE,先证三角形全等得到面积等量
关系,再通过面积和差推导完成等面积转换,将不规则的四边形ABED的面积转化为可直接计算的△ADC的
面积.
【详解】解:如图,连接AE,
∵F是AC的中点,
∴AF=CF.又∵AB∥CD,
∴∠FAB=∠FCE,∠FBA=∠FEC,
∴△AFB≅△CFE(AAS),
∴S =S ,
△AFB △CFE
∴S =S ,
△ABE △AEC
∴S =S +S =S +S =S ,
四边形ABED △ADE △ABE △ADE △AEC △ADC
1 1
∵△ADC的面积为 ×CD×BC= ×8×4=16,
2 2
即阴影部分的面积为16.
故答案为:16.
11.如下图,DE⊥AB于点E,经测量AD=BC=1.8cm,DE=1.5cm,则AB与CD两平行线之间的距离是
1.5cm还是1.8cm?为什么?点C到直线AB的距离是多少?
【详解】解:AB与CD之间的距离是1.5cm,∵两平行线之间的距离指的是它们间任意一条垂线段的长度,
而题中DE⊥AB且D在CD上,∴DE的长度1.5cm就是这两条平行线间的距离.
点C到直线AB的距离同样是 1.5cm,由于CD∥AB,故同一条平行线上的任意点到另一条平行线的垂直
距离相等,∵D到AB的垂直距离为1.5cm,那么C到AB的垂直距离也必然是1.5cm.
12.已知:如图①,直线MN⊥直线PQ,垂足为O,点A在射线OP上,点B在射线OQ上(A、B不与O点重
合),点C在射线ON上且OC=4,过点C作直线l ∥ PQ,点D在点C的左边且CD=6.
(1)求出△BCD的面积.
(2)如图②,若AC⊥BC,作∠CBA的平分线交OC于点E,交AC于点F,求证:∠CEF=∠CFE.
【详解】(1)解:过点B作直线l的垂线,交直线l于点H,∵l∥PQ,MN⊥PQ,
∴MN⊥l,
∵BH⊥l,
∴BH=OC=4,
1 1
∴S = CD·BH= ×6×4=12;
△BDC 2 2
(2)证明:∵AC⊥BC,
∴∠BCF=90°,
∴∠CFE+∠CBF=90°,
∵MN⊥PQ,
∴∠BOE=90°,
∴∠ABF+∠OEB=90°,
∵∠OEB=∠CEF,
∴∠CEF+∠ABF=90°,
∴∠CEF+∠ABF=∠CFE+∠CBF,
∵BF平分∠ABC,
∴∠ABF=∠CBF,
∴∠CEF=∠CFE.
13.(2024年浙江)如图,在
▱
ABCD中,AC,BD相交于点O,AC=2,BD=2❑√3.过点A作AE⊥BC的垂
线交BC于点E,记BE长为x,BC长为y.当x,y的值发生变化时,下列代数式的值不变的是( )
A.x+y B.x−y C.xy D.x2+y2【答案】C
【分析】此题考查了平行四边形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,过点D作DF⊥BC
交BC的延长线于点F,证明△ABE≌△DCF(AAS),得到AE=DF,BE=CF=x,由勾股定理可得,
AE2=4− (y−x) 2,DF2=12− (y+x) 2,则4− (y−x) 2=12− (y+x) 2,整理后即可得到答案.
【详解】解:过点D作DF⊥BC交BC的延长线于点F,
∵AE⊥BC的垂线交BC于点E,
∴∠AEB=∠DFC=90°,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=DC,AB∥CD,
∴∠ABE=∠DCF,
∴△ABE≌△DCF(AAS)
∴AE=DF,BE=CF=x,
由勾股定理可得,AE2=AC2 −CE2=AC2 −(BC−BE) 2=4− (y−x) 2,
DF2=BD2 −BF2=BD2 −(BC+CF) 2=BD2 −(BC+BE) 2=12− (y+x) 2,
∴4− (y−x) 2=12− (y+x) 2,
∴(y+x) 2 −(y−x) 2=8
∴x2+2xy+y2 −y2+2xy−x2=8
即4xy=8,解得xy=2,
∴当x,y的值发生变化时,代数式的值不变的是xy,
故选:C
14.嘉嘉和淇淇在研究平行四边形的性质时,想到这样一个问题:如图,已知▱ ABCD,G为CD边上一点,
E为BC延长线上一点,以CG,CE为边作▱ CEFG,请用一条直线平分▱ ABCD与▱ CEFG组合的图形面积.
他们延长EF,AD交于点H,分别作出▱ ABCD,▱ CEFG,▱ DGFH,▱ ABEH对角线的交点P,Q,M,
N,得出甲、乙、丙三种方案.下列说法正确的是( )A.甲对,乙、丙错 B.甲、丙对,乙错 C.甲、乙对,丙错 D.乙、丙对,甲错
【答案】B
【分析】根据平行四边形为中心对称图形,得到过对称中心的任意一条直线平分平行四边形的面积,进行
判断即可.
【详解】解:∵平行四边形为中心对称图形,
∴过对称中心的任意一条直线平分四边形的面积,
甲方案:直线PQ既平分 ABCD的面积,也平分 CEFG的面积,符合题意;正确;
▱ ▱
乙方案:直线PM平分 ABCD的面积,所以下面阴影部分的面积大于上面的阴影部分的面,不符合题意;
▱
错误;
丙方案:直线NM既平分 ABEH的面积,也平分 DGFH,所以直线上方和下方的阴影部分面积也相等,符
▱ ▱
合题意;正确.
故选B.
15.如图,已知 △ABC中,点D 是BC上且离点C较近的一个点,连接AD, 点E 是BC的中点, 连接AE,
过点E 作EF∥AD交AB于点 F, 连接 DF, 若 △ABE面积等于4,则 △ABC的面积为 ,四
边形 AFDC的面积为 .
【答案】8 ,4.
【分析】本题考查三角形中线的性质以及平行线之间三角形面积的等量关系,掌握相关知识点是解题的关
键.
由点E 是BC的中点,判断出S =S ,即可得出△ABC的面积,由EF∥AD,可得S =S ,故通
△ABE △AEC △ADF △ADE
过等量关系可证出S =S .
四边形AFDC △AEC【详解】解:∵点E为BC中点,
∴S =S =4,
△ABE △AEC
∴S =S +S =8,
△ABC △ABE △AEC
∵EF∥AD,
∴S =S ,
△ADF △ADE
∴S =S +S =S +S =S =4,
四边形AFDC △ADF △ADC △ADE △ADC △AEC
故答案为:8;4.
16.已知四边形ABCD是平行四边形.
(1)如图(1),对角线AC,BD相交于点O,过点O的直线与边AD,BC分别相交于点E,F.求证OE=OF.
(2)如图(2),过点A作对角线BD的垂线,垂足为M,交边BC于点N.仅用无刻度的直尺在图中作CH⊥BD,
垂足为H.(保留作图痕迹,不要求写作法.)
【详解】(1)解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,OA=OC,
∴∠DAC=∠ACB,
∵∠AOE=∠COF,
∴△AOE≌△COF(AAS),
∴OE=OF
(2)解:连接AC交BD于点O,作射线NO交AD于点G,连接CG交BD于点H,点H即为所求作.