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第十八章 平行四边形(单元重点综合测试)
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
考试范围:全章的内容; 考试时间:120分钟; 总分:120分
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.下列命题正确的是( )
A.对角线相等的四边形是矩形 B.对角线互相垂直且相等的四边形是正方形
C.顺次连接菱形各边中点所得的四边形是正方形 D.菱形的面积为两条对角线长度乘积的一半
【答案】D
【分析】此题主要考查特殊平行四边形的判定以及菱形的性质,解题的关键是熟知特殊平行四边形的判定
方法;
利用菱形的判定定理、矩形的判定定理、菱形的性质定理及正方形的判定定理分别判断后即可确定正确的
选项.
【详解】A、等腰梯形的对角线相等,但它不是矩形,故该选项不符合题意;
B、对角线互相平分、垂直且相等的四边形是正方形,故该选项不符合题意;
C、顺次连接菱形各边中点所得的四边形是矩形,故该选项不符合题意;
D、菱形的面积为两条对角线长度乘积的一半,符合题意;
故选:D
2.如图,菱形 中, 分别是 的中点,若 ,则菱形 的周长为( )
A.24 B.18 C.12 D.9
【答案】A
【分析】本题考查了菱形的性质,三角形中位线定理,由三角形的中位线定理可得 ,然后根
据菱形的性质即可求解.
【详解】解:∵E、F分别是 的中点,
∴ ,
∵四边形 是菱形,∴ ,
∴菱形 的周长 ,
故选:A.
3.如图,在 中, , , 于点 ,则 的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题考查了平行四边形的性质,等边对等角求角度,直角三角形两锐角互余的性质;根据等边对
等角求出 ,得到 ,根据平行四边形的对边平行得到 ,
再根据直角三角形两锐角互余求出 度数.
【详解】解:∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
故选:D.
4.如图, 中,过点 作 ,取 边中点 ,连结 .若 , ,则 长为
( )
A.5 B.5.5 C.6 D.6.5
【答案】C【分析】本题考查的是勾股定理及直角三角形的性质.先根据题意得出 的长,再由勾股定理求出 的
长即可.
【详解】解: ,
是直角三角形,
点 为 边的中点, ,
,
,
.
故选:C.
5.如图,在 中,对角线 , 相交于点 .下列说法不一定正确的是( )
A.若 ,则 是菱形 B.若 ,则 是正方形
C.若 ,则 是矩形 D.若 ,则 是矩形
【答案】B
【分析】本题考查了正方形的判定、菱形的判定、矩形的判定,据此逐项分析即可作答,解题的关键是明
确它们各自的判定方法.
【详解】解: 、当 时, 是菱形,该说法正确,不合题意;
、当 时, 不一定是正方形,该说法不一定正确,符合题意;
、当 时, 是矩形,该说法正确,不合题意;
、当 时, 是矩形,该说法正确,不合题意;
故选: .
6.如图, 两地被池塘隔开,小明先在 外选一点 ,然后测出 的中点 .若 的长为
18米,则 间的距离是( )A.9米 B.18米 C.27米 D.36米
【答案】D
【分析】本题主要考查三角形中位线的运用,理解并掌握中位线的性质是解题的关键,根据点 是
的中点,可得 ,由此即可求解.
【详解】解:根据题意, 是 的中位线,
∴ ,
∴ (米),
故选: .
7.如图,在菱形 中,对角线 、 相交于点O, , ,则点A到 的距离为
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查菱形的性质,菱形的面积公式,勾股定理的应用,根据面积等式求线段的长度等知识与
方法,根据勾股定理求出菱形的边长是解题的关键.先由菱形的性质求得 ,
, ,再根据勾股定理求得 ,设点 到 的距离是h,由
,得 ,即可得到问题的答案.
【详解】解: 四边形 是菱形, , ,, , ,
,
设点 到 的距离是h,
,
,
,
故选:C.
8.剪纸不仅是我国传统艺术,还隐藏了不少数学知识.数学活动课上,小强将一张正方形纸片沿对角线
对折再对折,然后沿着图中的虚线剪下,如图所示,则剪下的三角形展开后得到的平面图形是( )
A.三角形 B.菱形 C.矩形 D.正方形
【答案】B
【分析】本题考查了矩形、菱形、正方形的判定方法、剪纸问题;熟练掌握矩形、菱形、正方形的判定方
法是解决问题的关键.由矩形、菱形、正方形的判定方法即可得出结论.
【详解】解:由剪法可知,所得四边形的四条边相等,对角线不一定相等,
∵四边相等的四边形是菱形,
∴展开后得到的平面图形是菱形;
故选:B.
9.如图,在矩形 中,对角线 交于点O,过点O作 交 于点E,交 于点F.
已知 , 的面积为5,则 的长为( )
A.2 B. C. D.3【答案】D
【分析】本题考查了矩形的性质、线段垂直平分线的性质、勾股定理以及三角形的面积问题.连接 ,
由题意可得 为对角线 的垂直平分线,可得 , ,由三角形的面积则可求得
的长,然后由勾股定理求得答案.
【详解】解:连接 ,如图所示:
由题意可得, 为对角线 的垂直平分线,
, ,
.
,
,
,
,
在 中,由勾股定理得 ,
故选:D.
10.我们常常在建筑中看到四边形的元素.如图,墙面上砌出的菱形窗户的边长为1米(边框宽度忽略不
计),其中较小的内角为 ,则该菱形窗户的采光面积为( )平方米A.4 B. C.1 D.
【答案】B
【分析】本题主要考查菱形的性质,以及菱形面积的计算方法,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.画出
图形,根据勾股定理求出对角线的值即可求出面积.
【详解】解: 菱形 ,
, 且 ,
,
是等边三角形,
,
,
在 中 ,
,
该菱形窗户的采光面积为 .
故选B.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
11.如图, 中, , 是 的中点, ,则 .【答案】10
【分析】本题考查了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,熟练掌握该性质即可解题.
【详解】解: 在 中, , 是 的中点,
线段 是斜边 上的中线;
又 ,
.
故答案为: .
12.如图,□ABCD的对角线AC,BD相交于点O.请你添加一个适当的条件________,使其成为菱形.
【答案】AB=BC,AC⊥BD(答案不唯一).
【详解】根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形,可添加条件AC⊥BD;根据邻边相等的平行四边形是
菱形,可添加条件AB=BC.
AC⊥BD(答案不唯一)
要判断一个平行四边形是菱形,可从邻边相等或对角线互相垂直着手.
13.如图,矩形ABCD的对角线相交于点O.若 , ,则BC的长为 .
【答案】
【分析】由矩形的性质可得 为等边三角形,则可求得AC的长,再由勾股定理即可求得BC的长.
【点拨】此题考查了矩形的性质:矩形的对角线互相平分且相等.解答此题的关键在于数形结合思想的应
用.
14.如图所示,点O是 的对称中心, , , 是 边的三等分点;G,H是 边的
三等分点.若 , 分别表示 和 的面积则 与 之间的关系是 .【答案】
【分析】本题考查了平行四边形的性质,根据三等分点可得 , ;再结合点O是
的对称中心可得 ,即可求解.
【详解】解:连接 ,则 必过点 ,如图所示:
∵ , 是 边的三等分点,
∴ ,
∵G,H是 边的三等分点,
∴ ,
∵点O是 的对称中心,
∴
∴
故答案为:
15.“方胜”是中国古代妇女的一种发饰,其图案由两个全等正方形相叠组成,寓意是同心吉祥,如图,
将边长为 的正方形 沿对角线 方向平移 得到正方形 ,形成一个“方胜”图案,
则点D, 之间的距离为 .【答案】
【分析】本题考查的是平移的性质、正方形的性质、勾股定理,根据平移的性质求出 是解题的关键.
根据正方形的性质、勾股定理求出 ,根据平移的性质求出 ,计算即可.
【详解】解:∵四边形 为边长为 的正方形,
∴ ,
由平移的性质可知, ,
∴ ,
故答案为: .
16.如图,在边长为 的菱形 中, ,连接 ,P为图中任意线段上一点,若 ,
则 的长为 .
【答案】6或 或
【分析】由题意知 ,如图,分 三种情况求解:当 时, ; ,
则 ,由勾股定理得, ,计算求解即可;当 时,如图,作 于
,由勾股定理得 ,计算求解即可.
【详解】解:∵ ,
∴ ,如图,分 三种情况求解:当 时, ;
∵菱形 中, ,
∴ 是等边三角形,
∵ ,
∴ ,
由勾股定理得, ;
当 时,如图,作 于 ,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,
由勾股定理得 ,
∴ ;
综上所述, 的长为6或 或 ;
故答案为:6或 或 .
【点睛】本题考查了菱形的性质,等边三角形的判定与性质,含 的直角三角形,勾股定理等知识.熟
练掌握菱形的性质,等边三角形的判定与性质,含 的直角三角形是解题的关键.
三、(本大题共4小题,每小题6分,共24分)
17.如图,四边形 中, , 为 上一点, 与 交于点 , .(1)求证:四边形 是平行四边形;
(2)若 , , ,求 的长.
【答案】(1)见详解
(2) 的长为
【分析】(1)证 ,得 ,再由平行四边形的判定即可得出结论;
(2)过点 作 于点 ,证 是等腰直角三角形,得 ,再由含 角的
直角三角形的性质得 ,然后由勾股定理得 ,求出 ,
即可得出结论.
【详解】(1)证明:
在 和 中,
又
∴四边形 是平行四边形;(2)解:如图,过点 作 于点 ,则 ,
∴ 是等腰直角三角形,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
即 的长为 .
【点睛】本题考查了平行四边形的判定、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、勾股
定理、平行线的性质以及含 角的直角三角形的性质等知识,熟练掌握平行四边形的判定和全等三角形
的判定与性质是解题的关键.
18.如图,四边形 是矩形,对角线 , 相交于点O, 交 的延长线于点E.
(1)求证: .(2)若 ,求 的度数.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)证明四边形 为平行四边形, 则 ,进而可证 .
(2)由四边形 为平行四边形,四边形 是矩形,可得 , ,证明
是等边三角形,则 ,根据 ,计算求解即可.
【详解】(1)证明: 四边形 为矩形,
∴ , .
∵ ,
四边形 为平行四边形,
,
∴ .
(2)解:∵四边形 为平行四边形,四边形 是矩形,
∴ , ,
∵ ,
∴ 是等边三角形, ,
∴ ,
∴ .
【点睛】本题考查了矩形的性质,平行四边形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,平行线的性质.
熟练掌握矩形的性质,平行四边形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,平行线的性质是解题的关键.
19.如图,在 中,D、E分别是 、 的中点, ,延长DE到点F,使得 ,连
接 .
(1)求证:四边形 是菱形;
(2)若 , ,求菱形 的面积.
【答案】(1)见解析
(2)【分析】(1)由中位线可知 且 ,由 , ,证明四边形 是平行四
边形,由 ,证明四边形 是菱形;
(2)由 ,可得 ,则 是等边三角形, ,过点E作
于点G,则 ,由勾股定理得, ,根据 ,
计算求解即可.
【详解】(1)证明:∵D、E分别是 、 的中点,
∴ 且 ,
又∵ , ,
∴ , ,
∴四边形 是平行四边形,
又∵ ,
∴四边形 是菱形;
(2)解:∵四边形 是菱形,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∴ 是等边三角形,
∴ ,
如图,过点E作 于点G,
∴ ,
∴ ,
由勾股定理得, ,
∴ .∴菱形 的面积为 .
【点睛】本题考查了中位线的性质,菱形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,含 的直角三角形,
勾股定理等知识.熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键.
20.图①、图②、图③均是 的正方形网格,每个小正方形的边长均为1,小正方形的顶点称为格点,
点 均在格点上,只用无刻度的直尺在给定的网格中按要求画图,所画图形的顶点均在格点上,不要
求写画法(所画图形不全等).
(1)在图①中,以线段 为边画平行四边形 .
(2)在图②中,以线段 为边画菱形 .
(3)在图③中,以线段 为边画正方形 .
【答案】(1)作图见详解
(2)作图见详解
(3)作图见详解
【分析】本题主要考查作图:平行四边形、菱形、正方形,根据平行四边形的判定和性质,菱形的判定和
性质,正方形的判定和性质即可求解,掌握几何图形的性质是解题的关键.
(1)根据平行四边形的判定和性质即可求解;
(2)根据菱形的判定和性质即可求解;
(3)根据正方形的判定和性质即可求解.
【详解】(1)解:如图所示,
∴四边形 即为所求图形;
(2)解:如图所示,∴四边形 即为所求图形;
(3)解:如图所示,
∴四边形 即为所求图形.
四、(本大题共3小题,每小题8分,共24分)
21.如图,在平行四边形 中,对角线 , 相交于点O, ,点E是 的中点,过点E
作 ,交 于点F.
(1)求证:四边形 是矩形;
(2)若 ,求四边形 的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)证 是 的中位线,得 ,则四边形 是平行四边形,再证 ,
即可得出结论;
(2)由平行四边形的性质和中位线定理可得 , .利用勾股定理可知
,从而得到 ,最后利用矩形面积公式计算即可.【详解】(1)证明:∵四边形 是平行四边形,
∴ , ,
又∵点E是 的中点,
∴ 是 的中位线,
∴ , .
∵ , ,
∴四边形 是平行四边形.
∵ ,即 , ,
∴ ,
∴四边形 是矩形.
(2)∵ , ,
∴ ,
∵四边形 是平行四边形, ,
∴ .
在 中, , ,
∴ ,
∴
∴四边形 的面积是: .
【点睛】本题考查了矩形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、三角形中位线定理、勾股定理等知识,
熟练掌握矩形的判定与性质是解题的关键.
22.如图,在 中,D是 的中点,E是 的中点,过点A作 , 与 的延长线相交
于点F,连接 .
(1)求证:四边形 是平行四边形;(2)填空:将下列命题填完整,并使命题成立(图中不再添加其它的点和线)
①当 满足条件 时,四边形 是______形;
②当 满足条件______时,四边形 是正方形.
【答案】(1)见解析
(2)①菱;② ,
【分析】(1)由 ,得到两对内错角相等,再由E为中点,得到 ,利用 得到
与 全等,利用全等三角形对应边相等得到 ,再由 ,等量代换得到 ,利用
一组对边平行且相等的四边形为平行四边形即可得证;
(2)①由 , 为中线,利用斜边上的中线等于斜边的一半,得到 由邻边相等的平
行四边为菱形,即可得证;
②添加条件为 , ,由 ,根据①得到四边形 为菱形,再由 ,
利用等腰三角形的三线合一得到 ,根据有一个角是直角的菱形为正方形即可得证.
【详解】(1)证明:∵E为 的中点,D为 中点,
∴ , ,
∵ ,
∴ , ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵
∴四边形 为平行四边形;
(2)解:①当 满足条件 时,四边形 是菱形,理由为:
∵E为 的中点,D为 中点,
∴ , ,
∵ ,
∴ , ,
在 和 中,,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵
∴四边形 为平行四边形;
∵ ,D是 的中点,
∴
∵四边形 为平行四边形, ;
∴四边形 为菱形;
②当 满足条件 , 时,四边形 是正方形,理由为:
由①知当 满足条件 时,四边形 是菱形,
∵ , 为 中点,
∴ 为 边上的中线,
∴ ,即 ,
∵四边形 是菱形,
∴四边形 为正方形;
【点睛】此题属于四边形综合题,涉及的知识有:平行四边形的判定,矩形的判定,正方形的判定,全等
三角形的判定与性质,以及等腰三角形与直角三角形的性质,熟练掌握判定与性质是解本题的关键.
23.【感知】
(1)如图1,在 中, 分别是边 的中点.则 和 的位置关系为______,数量关系为
______.
【应用】
(2)如图2,在四边形 中, 分别是边 的中点,若 , ,
求 的度数.
【拓展】(3)如图3,在四边形 中, 与 相交于点 分别为 的中点, 分别交
于点 .求证: .
【答案】(1) ;(2) ;(3)证明见解析
【分析】本题主要考查了三角形中位线定理,等腰三角形的判定和性质,
(1)根据三角形中位线定理即可得到结论;
(2)连接 ,根据三角形中位线定理得到 ,根据勾股定理的逆定理得到
,计算即可;
(3)取 的中点H,连接 ,则 分别是 的中位线,由中位线的性质定理
可得 且 且 ,根据等腰三角形的性质即可得结论;
掌握三角形的中位线的性质是解题的关键.
【详解】(1)∵点 分别是边 的中点,
∴ 是 的中位线,
∴ ;
故答案为: .
(2)如图1,连接 .
分别是边 的中点,
,
.
,
,,
,
.
(3)证明:如图2,取 的中点 ,连接 .
分别是 的中点,
且 ,
同理可得 且 .
,
,
,
,
.
五、(本大题共2小题,每小题12分,共24分)
24.如图,矩形 中, ,点 在边 上,且不与点 重合,直线 与 的延长
线交于点 .(1)如图1,当点 是 的中点时,求证: ;
(2)将 沿战线 折叠得到 ,点 落在矩形 的内部,延长 交 于点 .
①如图1,证明 ,并求出在(1)条件下 的值;
②如图2, 交 于点 ,点 是 的中点,当 时,试探究 与 的数量关系,
并说明理由.
【答案】(1)详见解析
(2)① ;② ,详见解析
【分析】(1)根据矩形的性质可得 , ,根据点P是 的中点,得出 ,
即可求证;
(2)①根据矩形的性质可得 ,由折叠得 ,则 ,即可求证
, ,则 , ,在 中,得出 ,列出方程求解即可;
②如图,由折叠可知 ,过点 作 ,交 于点 ,根据等角对等边
的得出 .由点G为 中点,点H是 中点,得出 .则
.即可得出结论.
【详解】(1)证明:∵四边形 是矩形,
∴ ,
∴ , ,
∵点P是 的中点,
∴ ,
∴ ;
(2)解:①∵四边形 是矩形,
∴ ,∴ ,
由折叠得 ,
∴ ,
∴ ,
矩形 中, , ,
∴ ,
∵点P是 的中点,
∴ ,
由折叠得 ,
设 ,则 ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,
解得 ,即 ;
② 与 的数量关系是 .
理由:如图,由折叠可知 ,
过点 作 ,交 于点 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴点H是 中点,
∵ ,即 ,
∴ .
∵ ,
∴ .∴ .
∴ .
∵点G为 中点,点H是 中点,
∴ .
∴ .
∴ .
∴ .
【点睛】本题主要考查了矩形的折叠问题,解题的关键是熟练掌握矩形的性质,勾股定理,全等三角形的
判定和性质,等腰三角形的判定和性质.
25.四边形 为正方形,点E为对角线 上一点,连接 .过点E作 ,交射线 于点
F.
(1)如图1,若点F在边 上,求证: ;
(2)以 为邻边作矩形 ,连接 .
①如图2,若 ,求 的长度;
②当线段 与正方形 一边的夹角是 时,直接写出 的度数.
【答案】(1)见解析
(2)① ;② 或
【分析】(1)连接 ,由正方形的对称性得 ,再根据四边形的内角和定理可证明
,进而证得 ,得 ,便可得 ;
(2)①证明 得 ,求出 的长度便可;
②分两种情况: 或 ,分别根据四边形的内角和,三角形的内角和求得结果便可.
【详解】(1)证明:连接 ,如图,∵四边形 是正方形,
∴ ,
∵四边形 是正方形,
,
(2)解:①∵四边形 为矩形, ,
∴四边形 为正方形,
∴ ,
∵四边形 为正方形,
②当 时,如图,当 时,如图,
∵ ,
综上, 或 .
【点睛】本题主要考查正方形的性质,全等三角形的性质与判定,勾股定理、三角形的内角和定理等知识
点,关键是作辅助线和证明全等三角形.