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第18章平行四边形(单元测试·拔尖卷)-(人教版)_初中数学_八年级数学下册(人教版)_专题突破练习-V4

  • 2026-03-28 03:21:01 2026-03-28 03:20:14

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第18章平行四边形(单元测试·拔尖卷)-(人教版)_初中数学_八年级数学下册(人教版)_专题突破练习-V4
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4.326 MB
文档页数
41 页
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第18 章 平行四边形(单元测试·拔尖卷) 一、单选题(本大题共10小题,每小题3分,共30分) 1.有一条以互相平行的直线 为岸的河流,其两侧有村庄 和村庄 ,现在要在河上建一座桥梁 (桥与河岸垂直),使两村庄之间的路程最短,从作图痕迹上来看,正确的是( ) A. B. C. D. 2.四边形的两条对角线( )时,连接四条边的中点,得到的新四边形是矩形. A.垂直 B.相等 C.垂直平分 D.相等平分 3.如图,四边形ABCD为平行四边形,若将△ACB沿对角线AC翻折得到△ACE,连接ED,则图中 与∠CAD度数一定相等(除∠CAD外)的角的个数有( ) A.2个 B.4个 C.5个 D.7个 4.如图, 的面积为8, 均是等边三角形,当 时,四边形 的面积为( ) A.8 B.16 C. D.12 5.如图,△ABC中,BD平分∠CBA,CE平分∠ACB的外角,AD垂直BD于D,AE垂直CE于E, AB=c,AC=b,BC=a,则DE=( )A. B. C. D. 6.三国时期,我国数学家赵爽创造了一副“勾股图方图”,证明了勾股定理,它由4个全等的直角三 角形拼成一个大正方形和一个小正方形,如图大正方形 的面积为5,小正方形 的面积为1, 分别取 和 的中点M,N,连接 ,则 的长为 ( ) A. B.2 C. D.3 7.如图,点 为平面直角坐标系第一象限内一点, 轴于点 , 轴于点 , 平分 , 于点 ,则 的值是( ) A.1 B.2 C. D. 8.如图,菱形ABCD中, , ,点M是边CD的中点,直线EF分别与 、 交于 点 、 ,若点 与点 关于直线 对称,则 的值为( )A.2 B. C. D. 9.在认识特殊平行四边形时,小红用四根长度均为 的木条首尾相接,钉成正方形 ,转动 这个四边形,使它的形状改变,当转动到四边形 时,测得 ,则 ,C之间的距离比变形 前A,C之间的距离短( ) A. B. C. D. 10.如图,在 中, 于点 ,交 于点 , ,四边形 和 都是正方形(正方形的四边相等,四个内角都是直角),下列四个说法: (1) ; (2)若连接 ,则 且 ; (3) 的面积为18,且被直线 平分; (4)若连接 ,则四边形 的面积为90. 其中正确的说法个数有( ) A.1 B.2 C.3 D.4二、填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分) 11.在 中, ,点E在直线 上, , ,点F是 的中点, 平 分 ,则 . 12.如图,已知 ,延长直角边 至点 ,使 , 为直角边 上的点,且 , 连接 , , 分别为 , 的中点,连接 ,则 . 13.如图,A点坐标为 , 为 轴负半轴上一个动点,以 为直角顶点, 为腰作等腰 按逆时针排列,若点 在第四象限,过 作 轴于点 ,则 的值为 . 14.如图,菱形 的边长为5,将一个直角的顶点放置在菱形的中心 处,此时直角的两边分别 交边 , 丁点 , ,当 时, 的长为2,则 的长是 . 15.如图,在矩形 中, .半径为10的 在线段 上移 动,并与 交于点 ( 在圆心 的下方,圆心 在 上), 为 上任意一点,连接 . 则 的最小值为 .16.如图,有两个全等的矩形纸片, ,点O都是两矩形对角线的交点,固定矩形 ,使矩形 绕着点O顺时针任意旋转,它们重叠的菱形面积记为S,则S的取值范围是 . 17.如图,在正方形 中, 为 边上的一点, 交 于点 ,连接 交 于点 为 的中点,连接 .下列说法:① ;② ;③ ;④ ;其中正确的序号有 . 18.如图,在平面直角坐标系中,正方形 的两邻边分别在坐标轴的正半轴上,E为x轴正半轴 上一动点,连 ,过点B作 交y轴于点F,连 ,以 , 为邻边构造平行四边形 , 已知 .(1)当E为 的中点时,点F坐标为 . (2)在点E运动过程中, 最小值为 . 三、解答题(本大题共6小题,共58分) 19.(8分)如图,已知 . (1)尺规作图:过点A作直线 (保留作图痕迹,不写作法); (2)在l上截取 (点D在点A的右侧),连接 ,线段 与 相于点O, 过点O且 与线段 分别交于点E,F.请在(1)图中补全图形,并求证: . 20.(8分)如图,已知 , 的平分线和 的平分线相交于点E,连接 并延长 交 于点D,且D恰好为 的中点. (1)求证: ; (2)求证: .21.(10分)如图,矩形 中, , ,点E,F分别在边 , 上,且 . (1)如图1,连接 ,当四边形 为菱形时,求 的长; (2)点M,N在对角线 上, 顺次连接E、M、F、N,当四边形 为矩形时, 求 的长. 22.(10分)如图1,在边长为2的正方形 中,点 是射线 上一动点,连接 ,以 为 边在直线 右侧作正方形 . (1)当点 在线段 上,连接 ,求证: ; (2)当点 是线段 中点,连接 ,求线段 的长; (3)如图2,点 在线段 的延长线上,连接 ,若 的延长线恰好经过 的中点 ,求线段 的长.23.(10分)如图1,在平行四边形 中,E,F分别为 , 的中点,连接 , . (1)求证: ; (2)如图2,连接 ,且 ,O为 的中点. ① 的中点为M,连接 , ,试判断四边形 的形状,并说明理由; ②如图3, 平分 交 于点G,连接GO,若 , ,求 的长. 24.(12分)已知正方形 ,点 分别在边 、 上,连接 ,且 . (1)如图1,求证: ; (2)如图2,连接 交 于点 ,过点 作 于点 ,交 于点 ,连接 , 求证: ; (3)如图3,在 (2)的条件下,连接 交 于点 ,过点 作 于点 ,交 的 延长线于点 ,若 , ,求 的长.参考答案: 1.D 【分析】根据轴对称确定最短路线,即可得到答案. 解:根据轴对称确定最短路线问题,过村庄 作河岸的垂线并且等于河的宽度, 然后与村庄 连接与河岸 相交于一点 , 过点 作 与 相交于点 ,连接 ,则 即为最短路径, 如图 所示, 故选:D. 【点拨】本题考查了轴对称确定最短路线问题,利用的原理为平行四边形的对边相等,难度较大. 2.A 【分析】根据题意画出相应的图形,如图所示,由 为三角形 的中位线,根据中位线定理得到 与 平行,根据两直线平行,同位角相等得到 ,同理根据三角形中位线定理得到 与 平行,再根据两直线平行,同位角相等及等量代换得到 ,得到四边形 是矩形. 解:如图, ,设 相交于点O, , 又 点 、 分别是 、 边的中点, 是三角形 的中位线, , , 又 点 、 分别是 、 各边的中点, 是三角形 的中位线, , , ∴ 即四边形 是矩形. 故选:A.【点拨】此题考查了矩形的性质,三角形的中位线定理,以及平行线的性质.这类题的一般解法是: 借助图形,充分抓住已知条件,找准问题的突破口,由浅入深多角度,多侧面探寻,联想符合题设的有关 知识,合理组合发现的新结论. 3.B 【分析】设AD与CE交于点O,由平行四边形的性质和折叠的性质得到证明△AOE≌△COD,△OAC 和△OED都是等腰三角形即可得到答案. 解:设AD与CE交于点O, ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AB=CD,∠B=∠ODC, ,BC=AD, ∴∠CAD=∠ACB, 由折叠的性质可得:AE=AB,∠B=∠AEO,BC=CE, ∴AE=CD,∠AEO=∠CDO,AD=CE, 又∵∠AOE=∠COD, ∴△AOE≌△COD(AAS), ∴OD=OE, ∴OA=OC, ∴∠CAD=∠ACO,∠OED=∠ODE, ∵∠AOC=∠EOD, ∴∠OED+∠ODE=∠OAC+∠OCA, ∴∠CAD=∠ACO=∠OED=∠ODE, ∴与∠CAD度数一定相等的角的个数为4个, 故选B. 【点拨】本题主要考查了平行四边形的性质,折叠的性质,全等三角形的性质与判定,等腰三角形的 性质与判定,证明出△AOE≌△COD是解题的关键. 4.B 【分析】先根据等边三角形的性质证明 ,从而可得 ,同理可得 ,因此四边形 是平行四边形.再证 三点共线, 三点共线.从而可得 与 底相同, 高相同,由此可求得 的面积. 解: 和 都是等边三角形, , , 即 , , . 是等边三角形, , . 同理可得 , ∴四边形 是平行四边形. , , 三点共线, 三点共线. 作 于G, 于H, 则 , 且 , . , . 故选:B. 【点拨】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,平行四边形的判定.解题的关键是要证明 与 底相同,高相同. 5.B 【分析】延长AE交BC的延长线与点M,通过证明△ACE≌△MCE得到E是AM的中点,AC=MC,同 理延长AD交BC于F,证明D是AF的中点,AB=BF,则DE是三角形的中位线,利用三角形的中位线定 理求解. 解:延长AE交BC的延长线与点M,延长AD交BC于F, ∵CE⊥AE,CE平分∠ACM, ∴∠AEC=∠MEC=90°,∠ACE=∠MCE, 在△ACE和△MCE中, , ∴△ACE≌△MCE(ASA), ∴AC=MC=b,AE=EM, 同理,AB=BF=c,AD=DF, ∴DE是△AFC的中位线, ∴DE FM, ∵CF=BC﹣BF=a﹣c, ∴FM=MC+CF=b+(a﹣c)=a+b﹣c. ∴DE (a+b﹣c). 故选:B. 【点拨】此题考查的是全等三角形的判定与性质、三角形中位线的性质,熟知全等三角形的判定与性 质及三角形中位线的性质并作出正确的辅助线是解题的关键. 6.C 【分析】设4个全等的直角三角形中较短的直角边长为x,根据勾股定理解 求出x的值,作交 的延长线于点K,易证四边形 是矩形,再用勾股定理解 即可. 解: 大正方形 的面积为5,小正方形 的面积为1, , , 设4个全等的直角三角形中较短的直角边长为x,即 , 则 , 在 中,由勾股定理得: , , 解得 , , M,N分别是 和 的中点, , . 如图,作 交 的延长线于点K, 则 , 四边形 是矩形, , , , , , 故选C. 【点拨】本题考查勾股定理中的弦图问题,涉及矩形的判定与性质,解题的关键是求出全等直角三角 形中较短的直角边长. 7.D【分析】延长 交 轴于点 ,证四边形 是矩形,得 ,再证 , , ,从而代入即可得解. 解:延长 交 轴于点 ,如图, ∵ 轴, 轴, , ∴四边形 是矩形, ∴ . ∵ 平分 , , ∴ . ∵ , ∴ , ∴ , ∴ . ∵ 轴, ∴ , ∴ , ∴ , 故选:D. 【点拨】本题主要考查了直角三角形的两锐角互余、角平分线的定义、等角对等边、勾股定理以及矩 形的判定及性质,熟练掌握矩形的判定及性质以及等角对等边是解题的关键. 8.C 【分析】利用勾股定理得出 的长,再利用菱形的性质以及等边三角形的性质得出 ,进而得出答案. 解:如图所示:延长 ,过点 作 于点 ,连接 , , , ,四边形 是菱形, , , 设 ,则 , , , , , 解得: , 故 , 连接 , , , 是等边三角形, 是 的中点, , , , , 设 ,则 , 故 , 解得: , 的值为: . 故选:C.【点拨】本题主要考查了菱形的性质、等边三角形的判定与性质以及勾股定理,利用勾股定理得出 的长是解题关键. 9.D 【分析】本题考查了正方形的性质,菱形的判定与性质,连接 , 交 于点O,先利用勾 股定理求出 ,由题意易得四边形 是菱形,推出 与 互相垂直且平分,利用勾股定理求出 ,易得 ,即可得出结果. 解:如图,连接 , 交 于点O, 四边形 是正方形,且边长为 , , 由题意知四边形 是菱形,且边长为 , 与 互相垂直且平分, , , 中, , , , 故选:D. 10.D【分析】由正方形的性质可得 ,再由 , ,即可判断(1);证明 即可得到 ,再根据角之间的 关系可得 ,即可判断(2);作 交 于 , 交 于 ,证明 , , ,得到三角形之间的面积关系,即可 判断(3);作 交 于 , 交 于 ,则 ,证明 , ,得到三角形之间的面积关系,再由 ,进行计算即 可得到答案. 解: 四边形 和 都是正方形, , , , , , ,故(1)正确,符合题意; 在 和 中, , , , , 如图,令 和 交于点 , 和 交于点 , , , , ,, , ,故(2)正确,符合题意; 作 交 于 , 交 于 , 四边形 是正方形, , , , , , , , , , 在 和 中, , , , , 同理可得: , , , , , , , , , ,,故(3)正确,符合题意; 作 交 于 , 交 于 ,则 , 四边形 为梯形, 同理证得: , , , , , , , , ,故(4)正确,符合题意; 综上所述,正确的有(1)(2)(3)(4),共4个, 故选:D. 【点拨】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、三角形面积公式,熟练掌握正方形的 性质以及三角形全等的判定与性质,找准个图形之间的面积关系,添加适当的辅助线,是解此题的关键. 11. 或【分析】分两种情况,画出图形,根据勾股定理解三角形全等的性质求解. 解:(1)当E再线段 上时:如图1, 延长 AF交 的延长线于M,过E作 于G 设 ,则 在 中, , , , 平分 ∴4+x+4=3x, 解得: 在 中, , , . 当E在 的延长线上时,如图2,延长 交 的延长线于M,过E作 于G, 设 ,则 在 中, , ,, 平分 解得: 在 中, , , 故答案为 或 . 【点拨】本题考查了平行四边形的性质,本题的解题关键在于熟练掌握勾股定理和三角形全等的性质. 运用了数形结合的思维. 12. 【分析】本题考查三角形中位线定理,勾股定理等知识.连接 ,取 中点 ,连接 , , 由三角形中位线定理推出 , , , ,再证明 ,根据勾股定 理即可求出 的长. 解:连接 ,取 中点 ,连接 , , 交 于点H.∵ , 分别为 , 的中点, 是 的中位线, 是 的中位线, , , , , ∵ , ∴ , ∵ , , ∴在 中, . 故答案为: 13. 【分析】如图:作 于 ,先证 可得 ,再说明 ,然后 证明四边形 是矩形得到 ,最后根据 即可解答. 解:如图:作 于 , 是等腰直角三角形, , , , ,, , , 的坐标是 , , , , 四边形 是矩形, , . 故答案为: . 【点拨】本题主要考查了矩形的判定与性质、全等三角形的判定与性质等知识点,正确作出辅助线、 构造全等三角形和矩形是解答本题的关键. 14. 【分析】连接 ,则 过点O,先证明 是 的中位线,再根据中位线性质求出 ,再在 中,根据勾股定理即可求出结果. 解:连接 ,则 过点O, , , 在菱形 中, , 是 的中位线, ,在 中, . 故答案为: . 【点拨】本题考查了菱形的性质,中位线的性质,勾股定理,本题的关键是辅助线的作法. 15. 【分析】本题主要考查最短问题,熟练掌握题意是解题的关键.根据题意可得点 在对角线上时 最小. 解:根据题意可得点 在对角线上时, 最小, , . , 当 是直径且在对角线上时, 的值最小, 即 故答案为: . 16. 【分析】根据菱形的面积等于边长×高,菱形的高为矩形的宽,是定值,得到当菱形的边长最短和边 长最长时,菱形的面积最小和最大,进而得到当菱形的变成为矩形的宽时,菱形的边最短,菱形长的对角 线和矩形的对角线重合时,边长最长,进行求解即可. 解:∵菱形的高为矩形的宽, ∴当菱形的边长最短时,菱形的面积最小,此时菱形的边长为矩形的宽,如图:∴ 的最小值为 ; 当当菱形的边长最长时,菱形的面积最大,此时菱形的一条对角线与矩形的对角线重合,如图: 设菱形的变成为 ,则: , ∴ , 在 中, ,即: , ∴ , 此时: , ∴ . 【点拨】本题考查菱形性质,矩形的性质,勾股定理.熟练掌握相关性质,确定 的最大值和最小值, 是解题的关键. 17.①②③④ 【分析】过点 作 于点 ,交 于点 ,连接 , 绕点 顺时针旋转 至 ,过点 作 ,使得 ,连接 ,根据正方形的性质,利用全等三角形即可求 解. 解:①∵四边形 是正方形 ∴故①正确; ②过点 作 于点 ,交 于点 ,连接 ,如图: 由正方形的对称性可知: ∴四边形 是矩形 且 为 的中点 是等腰直角三角形 ∴ 故②正确;③ 绕点 顺时针旋转 至 ,如上图: ∴ 故③正确; ④过点 作 ,使得 ,连接 ,如上图: 是等腰直角三角形 ∴ 故④正确; 故答案为:①②③④ 【点拨】本题考查了正方形的旋转、全等三角形的判定于性质、勾股定理等.熟记相关结论,作出辅 助线是解题关键. 18. 【分析】(1)根据正方形的性质得出 , , 根据垂直得出 ,再证明 ,得出 ,求出 ,即可得出答案;(2)根据(1)可知: ,设 ,得出 ,在 中, ,求出 ,根据配方法可得 的最小值, 再根据平行四边形的性质即可得出答案. (1)解:∵四边形 是正方形, ∴ , , ∴ , , ∵ , ∴ , ∴ , ∴ , ∴ , ∵E为 的中点, , ∴ , ∴ , ∴ ; 故答案为: ; (2)根据(1)可知: , 设 , ∵E为x轴正半轴上一动点,∴ , 在 中, , ∴ , 根据配方法可知: 的最小值为:18, ∵四边形 是平行四边形, ∴ , 故答案为: . 【点拨】本题考查正方形的性质,平行四边形的性质,勾股定理,掌握这些知识点是解题的关键. 19.(1)见分析;(2)见分析 【分析】(1)作法一:利用平行四边形的性质完成; 作法二:利用平行线的判定完成, (2)按照题目条件补全图形即可;先证明四边形 是平行四边形,再证明 即可 完成证明. (1)解:两种作法如下: 如图所示,直线l是过点A且平行于 的直线. (2)解:补全的图形如下: (注:补全图形并字母标注正确). 证明:∵ , ∴四边形 是平行四边形, ∴又∵ ∴ ∴ 【点拨】本题考查了尺规作图—作已知直线的平行线,平行四边形的判定与性质,全等三角形的判定 与性质等知识,掌握这些知识是关键. 20.(1)见分析;(2)见分析 【分析】(1)根据等腰三角形与角平分线的定义推出 ,根据等腰三角形三线合一的性质得 出 ,再根据 可证明结论; (2)根据(1)的距离得出 ,再根据平行四边形的判定证明四边形 是平行四边形即可 得出结论. (1)解:证明:(1)∵ 平分 , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∴ , ∵ 平分 , , ∴ , 在 和 中, , ∴ ; (2)由(1)知, , ∴ , ∵D是 的中点, ∴ , ∴ , 又∵ , ∴四边形 是平行四边形,∴ . 【点拨】本题考查了全等三角形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,等腰三角形的性质,熟练 掌握各性质定理是解题的关键. 21.(1) 的长为6;(2) 的长为 或 【分析】(1)由四边形 是矩形, , ,得到 ,由四边形 是菱形,则 ,得到 ,则 ,解得 即可; (2)分 和 两种情况分别进行求解即可. 解:(1)∵四边形 是矩形, , , ∴ , ∵四边形 是菱形, ∴ , ∵ , ∴ , ∴解得 , ∴ 的长为6. (2)当 时,如图2,作 于点G, ∵ , ∴ , ∵四边形 是矩形, ∴ , ∵ ,∴四边形 是矩形, ∴ , ∴ , ∴ , ∴ , ∴ ; 当 时,如图3,作 于点H, ∵ , ∴四边形 是矩形, ∴ , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∴ , 综上所述, 的长为 或 . 【点拨】此题考查了矩形的判定和性质、菱形的性质、勾股定理等知识,熟练掌握矩形的判定和性质、 菱形的性质是解题的关键.22.(1)见分析;(2) ;(3) 【分析】(1)连接 ,可证得 ,即可证得结论; (2)过点 作 ,垂足为点 ,可证得 ,得出 , 即可求解; (3)在 的延长线取一点 ,使得 ,连接 ,证明 ,再证明 为等腰直角三角形,进而得 ,即可求解. 解:(1)证明:如图,连接 , ∵四边形 和四边形 都是正方形 ∴ , , ∴ 在 和 中, ∴ ∴ (2)解:过点 作 ,垂足为点 ∵四边形 和四边形 都是正方形∴ , ∴ 在 和 中, ∴ ∴ , ∴ ∴ ∵点 是线段 中点,且正方形 的边长为2 ∴ ∴ (3)解:在 的延长线取一点 ,使得 ,连接 ∵ 是 中点 ∴ 在 和 中, ∴ ∴ , ∴∴ ∵ ∴ ∴ 为等腰直角三角形 ∴ ∴ ∴ , ∴ ∴ ∴ 【点拨】本题考查了正方形的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识, 熟练掌握全等三角形的性质是解题关键. 23.(1)见分析;(2)①四边形 是菱形,见分析.② 12 【分析】(1)根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形判定证明即可. (2)① 根据三角形中位线定理,结合菱形的判定证明即可. ② 过点G作 于点N,过点O作 于点M,利用角的平分线性质定理,三角形全等的 判定和性质,平行线分线段成比例定理,三角形中位线定理计算即可. 解:(1)∵平行四边形 , ∴ , , ∵ E,F分别为 , 的中点, ∴ , ∴ , , ∴四边形 是平行四边形, ∴ . (2)①四边形 是菱形.理由如下: ∵E为 的中点,O为 的中点. ∴ ;∵E为 的中点, 的中点为M,. ∴ ; ∴四边形 是平行四边形; ∵ , ∴ , ∴四边形 是菱形. ②过点G作 于点N,过点O作 于点M, ∵E为 的中点, , , ∴ , , ∵ 平分 , , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , , ∵ , , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ ,∵ , ∴ , ∴ , ∵ , ∴ , ∴ , ∴ . 【点拨】本题考查了平行四边形的判定和性质,菱形的判定,角的平分线性质定理,三角形全等的判 断和性质,三角形中位线定理,等腰三角形的三线合一性质,熟练掌握菱形的判定,中位线定理,三角形 全等的判定和性质是解题的关键. 24.(1)见分析;(2)见分析;(3)8 【分析】(1)根据正方形性质,得 , ,得证 ,结合两个 锐角互余,推出 ,即可作答. (2)易证 ,过 作 于 , 于 ,可证明四边形 是矩形, 进行角的运算,得 ,即可作答. (3)设 , ,得 ,则 ,结合 , , ,根据勾股定理,列式计算,即可作答. 解:(1)证明: 四边形 是正方形, , , , , , 设 , 交于点M, 在 中, ,在 中, , , (2)证明: 四边形 是正方形 , , , , , 过 作 于 , 于 , , ∴ , , , , 四边形 是矩形, , , , , , ,(3)证明: , , 设 , , , , , , 设 , , , , ; 在 上取一点 ,使 , 连接 , 易证 , , , , , , , , ; 在 , , 解得 ,; 【点拨】本题考查了全等三角形的判定与性质综合:直角三角形的两个锐角互余、正方形和矩形的性 质、勾股定理,难度较大,综合性较强,解题关键是正确作出辅助线证明全等.