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专题 05 特殊平行四边形必刷压轴题
选择题必练
1.如图在 ABCD中,∠ABC=60°,BC=2AB=8,点C关于AD的对称点为E,连接BE
交AD于▱点F,点G为CD的中点,连接EG,BG.则△BEG的面积为( )
A.16 B.14 C.8 D.7
2.如图,△ABC的周长为26,点D,E都在边BC上,∠ABC的平分线垂直于AE,垂足
为Q,∠ACB的平分线垂直于AD,垂足为P,若BC=10,则PQ的长为( )
A. B. C.3 D.4
填空题必练
3.如图,四边形ABCD中,∠A=90°,AB=3 ,AD=3,点M,N分别为线段BC,AB
上的动点(含端点,但点M不与点B重合),点E,F分别为DM,MN的中点,则EF
长度的最大值为 .4.如图,△ABC中,AD是中线,AE是角平分线,CF⊥AE于F,AB=5,AC=2,则DF
的长为 .
解答题必练
5.在 ABCD中,∠ADC的平分线交直线BC于点E、交AB的延长线于点F.
(1▱)求证:BE=BF;
(2)若∠ADC=90°,G是EF的中点,连接AG、CG.求证:AG=CG;AG⊥CG.
6.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AB=8cm,AD=24cm,BC=26cm,
点P从点A出发,以1cm/s的速度向点D运动;点Q从点C同时出发,以3cm/s的速度
向点B运动.规定其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,从运动开始.使PQ∥CD和PQ=CD,分别需经过多少时间?为什么?
7.如图,分别以Rt△ABC的直角边AC及斜边AB向外作等边△ACD,等边△ABE.已知
∠BAC=30°,EF⊥AB,垂足为F,连接DF.
求证:(1)AC=EF;
(2)四边形ADFE是平行四边形;
(3)AC⊥DF.
8.如图所示,AB,CD交于点E,AD=AE,CE=BC,F,G,H分别是DE,BE,AC的
中点.求证:
(1)AF⊥DE.
(2)∠HFG=∠FGH.9.在△ABC中,AB=AC,点D在边BC所在的直线上,过点D作DE∥AC交直线AB于
点E,DF∥AB交直线AC于点F.
(1)当点D在边BC上时,如图①,求证:DE+DF=AC;
(2)当点D在边BC的延长线上时,如图②;当点D在边BC的反向延长线上时,如
图③请分别写出图②、图③中DE、DF、AC之间的等量关系式(不需要证明);
(3)若AC=10,DE=7,问:DF的长为多少?
10.乐乐和数学小组的同学们研究多边形对角线的相关问题,邀请你也加入其中!请仔细
观察下面的图形和表格,并回答下列问题:多边形的顶 4 5 6 7 8 …… n
点数
从一个顶点 1 2 3 4 5 …… ①
出发的对角
线的条数
多边形对角 2 5 9 14 20 …… ②
线的总条数
(1)观察探究 请自己观察上面的图形和表格,并用含 n的代数式将上面的表格填写完
整,其中① ;② ;
(2)实际应用 数学社团共分为6个小组,每组有3名同学.同学们约定,大年初一时
不同组的两位同学之间要打一个电话拜年,请问,按照此约定,数学社团的同学们一共
将拨打电话多少个?
(3)类比归纳 乐乐认为(1)、(2)之间存在某种联系,你能找到这两个问题之间的
联系吗?请用语言描述你的发现.
11.定义:如图1,点M,N把线段AB分割成AM,MN和BN,若以AM,MN,BN为边
的三角形是一个直角三角形,则称点M,N是线段AB的勾股分割点.
请解决下列问题:
(1)已知点M,N是线段AB的勾股分割点,且BN>MN>AM.若AM=2,MN=3,
求BN的长;
(2)如图2,若点F、M、N、G分别是AB、AD、AE、AC边上的中点,点D,E是线
段BC的勾股分割点,且EC>DE>BD,求证:点M,N是线段FG的勾股分割点.12.如图,在平面直角坐标系中,点 A,B的坐标分别是(﹣3,0),(0,6),动点P
从点O出发,沿x轴正方向以每秒1个单位的速度运动,同时动点C从点B出发,沿射
线BO方向以每秒2个单位的速度运动.以CP,CO为邻边构造□PCOD.在线段OP延
长线上一动点E,且满足PE=AO.
(1)当点C在线段OB上运动时,求证:四边形ADEC为平行四边形;
(2)当点P运动的时间为 秒时,求此时四边形ADEC的周长是多少?
13.请你参与下面探究过程,完成所提出的问题.
(1)探究1:如图1,P是△ABC的内角∠ABC与∠ACB的平分线BP和CP的交点,
若∠A=70°,则∠BPC= 度;(2)探究2:如图2,P是△ABC的外角∠DBC与外角∠ECB的平分线BP和CP的交
点,求∠BPC与∠A的数量关系?并说明理由.
(3)拓展:如图3,P是四边形ABCD的外角∠EBC与∠BCF的平分线BP和CP的交
点,设∠A+∠D= .
①直接写出∠BPCα与 的数量关系;
②根据 的值的情况,α判断△BPC的形状(按角分类).
α
14.如图,等边△ABC的边长为8,动点M从点B出发,沿B→A→C→B的方向以3cm/s
的速度运动,动点N从点C出发,沿C→A→B→C方向以2cm/s的速度运动.
(1)若动点M、N同时出发,经过几秒钟两点第一次相遇?
(2)若动点M、N同时出发,且其中一点到达终点时,另一点即停止运动.那么运动
到第几秒钟时,点A、M、N以及△ABC的边上一点D恰能构成一个平行四边形?求出
时 间 t 并 请 指 出 此 时 点 D 的 具 体 位 置 .
15.如图,在平行四边形ABCD中,点O是对角线AC的中点,点E是BC上一点,且AB
=AE,连接EO并延长交AD于点F.过点B作AE的垂线,垂足为H,交AC于点G.
(1)若AH=3,HE=1,求△ABE的面积;(2)若∠ACB=45°,求证:DF= CG.
16.如图,在 ABCD中,∠ACB=45°,点E在对角线AC上,BE=BA,BF⊥AC于点
F,BF的延▱长线交AD于点G.点H在BC的延长线上,且CH=AG,连接EH.
(1)若BC=12 ,AB=13,求AF的长;
(2)求证:EB=EH.专题 05 特殊平行四边形必刷压轴题
选择题必练
1.如图在 ABCD中,∠ABC=60°,BC=2AB=8,点C关于AD的对称点为E,连接BE
交AD于▱点F,点G为CD的中点,连接EG,BG.则△BEG的面积为( )
A.16 B.14 C.8 D.7
【答案】B
【解答】解:如图,取BC中点H,连接AH,连接EC交AD于N,作EM⊥CD交CD的延长线于M.
∵BC=2AB,BH=CH,∠ABC=60°,
∴BA=BH=CH,
∴△ABH是等边三角形,
∴HA=HB=HC,
∴∠BAC=90°,
∴∠ACB=30°,
∵EC⊥BC,∠BCD=180°﹣∠ABC=120°,
∴∠ACE=60°,∠ECM=30°,
∵BC=2AB=8,
∴CD=4,CN=EN=2 ,
∴EC=4 ,EM=2 ,
∴S△BEG =S△BCE +S
ECG
﹣S△BCG
= ×8×4 + ×2×2 ﹣ S平行四边形ABCD
=16 +2 ﹣4
=14
故选:B.
2.如图,△ABC的周长为26,点D,E都在边BC上,∠ABC的平分线垂直于AE,垂足
为Q,∠ACB的平分线垂直于AD,垂足为P,若BC=10,则PQ的长为( )A. B. C.3 D.4
【答案】C
【解答】解:∵BQ平分∠ABC,BQ⊥AE,
∴∠QBA=∠QBE,∠BQA=∠BQE,BQ=BQ,
∴△BQA≌△BQE,
∴BA=BE,
∴△BAE是等腰三角形,
同理△CAD是等腰三角形,
∴点Q是AE中点,点P是AD中点(三线合一),
∴PQ是△ADE的中位线,
∵BE+CD=AB+AC=26﹣BC=26﹣10=16,
∴DE=BE+CD﹣BC=6,
∴PQ= DE=3.
故选:C.
填空题必练
3.如图,四边形ABCD中,∠A=90°,AB=3 ,AD=3,点M,N分别为线段BC,AB
上的动点(含端点,但点M不与点B重合),点E,F分别为DM,MN的中点,则EF
长度的最大值为 .【答案】
【解答】解:∵ED=EM,MF=FN,
∴EF= DN,
∴DN最大时,EF最大,
∵N与B重合时DN最大,
此时DN=DB= =6,
∴EF的最大值为3.
故答案为3.
4.如图,△ABC中,AD是中线,AE是角平分线,CF⊥AE于F,AB=5,AC=2,则DF
的长为 .
【答案】
【解答】解:延长CF交AB于点G,
∵AE平分∠BAC,
∴∠GAF=∠CAF,
∵AF垂直CG,
∴∠AFG=∠AFC,
在△AFG和△AFC中,
,∴△AFG≌△AFC(ASA),
∴AC=AG,GF=CF,
又∵点D是BC中点,
∴DF是△CBG的中位线,
∴DF= BG= (AB﹣AG)= (AB﹣AC)= .
故答案为: .
解答题必练
5.在 ABCD中,∠ADC的平分线交直线BC于点E、交AB的延长线于点F.
(1▱)求证:BE=BF;
(2)若∠ADC=90°,G是EF的中点,连接AG、CG.求证:AG=CG;AG⊥CG.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形
∴AB∥DC,AD∥BC,
∴∠F=∠FDC,∠BEF=∠ADF,
∵DF是∠ADC的平分线,
∴∠ADF=∠FDC,
∴∠F=∠BEF,
∴BF=BE;
(2)连接BG,由(1)知,BF=BE,∠FBC=90°,
∴∠F=∠BEF=45°,
∵G是EF的中点,
∴BG=FG,∠F=∠CBG=45°,∵∠FAD=90°,
∴AF=AD,
又∵AD=BC,
∴AF=BC,
在△AFG和△CBG中, ,
∴△AFG≌△CBG(SAS),
∴AG=CG,
∵△AFG≌△CBG
∴∠FAG=∠BCG,
令AG、BC的交点为H,在△ABH与△CGH中,有∠FAG=∠BCG,∠AHB=∠CHG
根据三角形的内角和定理,可得∠ABH=∠AGC=90°
∴AG⊥CG.
6.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AB=8cm,AD=24cm,BC=26cm,
点P从点A出发,以1cm/s的速度向点D运动;点Q从点C同时出发,以3cm/s的速度
向点B运动.规定其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,从运动开始.
使PQ∥CD和PQ=CD,分别需经过多少时间?为什么?
【解答】解:根据题意得:PA=t,CQ=3t,则PD=AD﹣PA=24﹣t.
(1)∵AD∥BC,
即PQ∥CD,
∴当PD=CQ时,四边形PQCD为平行四边形,
即24﹣t=3t,
解得:t=6,
即当t=6时,PQ∥CD;
(2)若PQ=DC,分两种情况:
①PQ=DC,由(1)可知,t=6,②如图,过D作DE⊥BC于E,过P作PF⊥BC于F,PD≠CQ,则四边形PDCQ是等
腰梯形,则有QC=PD+2(BC﹣AD),
可得方程:3t=24﹣t+4,
解得:t=7.
7.如图,分别以Rt△ABC的直角边AC及斜边AB向外作等边△ACD,等边△ABE.已知
∠BAC=30°,EF⊥AB,垂足为F,连接DF.
求证:(1)AC=EF;
(2)四边形ADFE是平行四边形;
(3)AC⊥DF.
【解答】证明:(1)∵Rt△ABC中,∠BAC=30°,
∴AB=2BC,
又∵△ABE是等边三角形,EF⊥AB,
∴AB=2AF,AB=AE,
∴AF=BC,
在Rt△AFE和Rt△BCA中,
∵ ,
∴△AFE≌△BCA(HL),
∴AC=EF;
(2)∵△ACD是等边三角形,
∴∠DAC=60°,AC=AD,
∴∠DAB=∠DAC+∠BAC=90°又∵EF⊥AB,
∴EF∥AD,
∵AC=EF,AC=AD,
∴EF=AD,
∴四边形ADFE是平行四边形;
(3)∵∠EAC=∠EAF+∠BAC=60°+30°=90°,
∵四边形ADFE是平行四边形,
∴AE∥FD,
∴∠EAC=∠AGD=90°,
∴AC⊥DF.
8.如图所示,AB,CD交于点E,AD=AE,CE=BC,F,G,H分别是DE,BE,AC的
中点.求证:
(1)AF⊥DE.
(2)∠HFG=∠FGH.
【解答】证明:(1)∵F为DE中点,AD=AE,
∴AF为△ADE的高.
即AF⊥DE.
(2)连接CG,
∵CB=CE,G为BE中点,
∴CG⊥BE.
∴∠AFC=∠AGC=90°.又∵H为AC中点,
∴FH= AC,GH= AC.
∴FH=GH.
∴∠HFG=∠FGH.
9.在△ABC中,AB=AC,点D在边BC所在的直线上,过点D作DE∥AC交直线AB于
点E,DF∥AB交直线AC于点F.
(1)当点D在边BC上时,如图①,求证:DE+DF=AC;
(2)当点D在边BC的延长线上时,如图②;当点D在边BC的反向延长线上时,如
图③请分别写出图②、图③中DE、DF、AC之间的等量关系式(不需要证明);
(3)若AC=10,DE=7,问:DF的长为多少?
【解答】解:(1)∵DE∥AC,DF∥AB,
∴四边形AEDF是平行四边形,
∴DE=AF,∠FDC=∠B,
又∵AB=AC,
∴∠B=∠C
∴∠FDC=∠C,
∴DF=FC,
∴DE+DF=AF+FC=AC;
(2)当点D在边BC的延长线上时,在图②,DE﹣DF=AC;
当点D在边BC的反向延长线上时,在图③,DF﹣DE=AC.
(3)当在图①的情况,DF=AC﹣DE=10﹣7=3;
10.乐乐和数学小组的同学们研究多边形对角线的相关问题,邀请你也加入其中!请仔细
观察下面的图形和表格,并回答下列问题:多边形的顶 4 5 6 7 8 …… n
点数
从一个顶点 1 2 3 4 5 …… ①
出发的对角
线的条数
多边形对角 2 5 9 14 20 …… ②
线的总条数
(1)观察探究 请自己观察上面的图形和表格,并用含 n的代数式将上面的表格填写完
整,其中① ;② ;
(2)实际应用 数学社团共分为6个小组,每组有3名同学.同学们约定,大年初一时
不同组的两位同学之间要打一个电话拜年,请问,按照此约定,数学社团的同学们一共
将拨打电话多少个?
(3)类比归纳 乐乐认为(1)、(2)之间存在某种联系,你能找到这两个问题之间的
联系吗?请用语言描述你的发现.
【解答】解:(1)由题可得,当多边形的顶点数为n时,从一个顶点出发的对角线的
条数为n﹣3,多边形对角线的总条数为 n(n﹣3);
故答案为:n﹣3, n(n﹣3);
(2)∵3×6=18,
∴数学社团的同学们一共将拨打电话为 ×18×(18﹣3)=135(个);
(3)每个同学相当于多边形的一个顶点,则共有n个顶点;
每人要给不同组的同学打一个电话,则每人要打(n﹣3)个电话;
两人之间不需要重复拨打电话,故拨打电话的总数为 n(n﹣3);数学社团有18名同学,当n=18时, ×18×(18﹣3)=135.
11.定义:如图1,点M,N把线段AB分割成AM,MN和BN,若以AM,MN,BN为边
的三角形是一个直角三角形,则称点M,N是线段AB的勾股分割点.
请解决下列问题:
(1)已知点M,N是线段AB的勾股分割点,且BN>MN>AM.若AM=2,MN=3,
求BN的长;
(2)如图2,若点F、M、N、G分别是AB、AD、AE、AC边上的中点,点D,E是线
段BC的勾股分割点,且EC>DE>BD,求证:点M,N是线段FG的勾股分割点.
【解答】(1)解∵点M,N是线段AB的勾股分割点,且BN>MN>AM,AM=2,MN
=3,
∴BN2=MN2+AM2=9+4=13,
∴BN= ;
(2)证明∵点F、M、N、G分别是AB、AD、AE、AC边上的中点,
∴FM、MN、NG分别是△ABD、△ADE、△AEC的中位线,
∴BD=2FM,DE=2MN,EC=2NG,
∵点D,E是线段BC的勾股分割点,且EC>DE>BD,
∴EC2=DE2+DB2,
∴4NG2=4MN2+4FM2,
∴NG2=MN2+FM2,
∴点M,N是线段FG的勾股分割点.
12.如图,在平面直角坐标系中,点 A,B的坐标分别是(﹣3,0),(0,6),动点P
从点O出发,沿x轴正方向以每秒1个单位的速度运动,同时动点C从点B出发,沿射
线BO方向以每秒2个单位的速度运动.以CP,CO为邻边构造□PCOD.在线段OP延长线上一动点E,且满足PE=AO.
(1)当点C在线段OB上运动时,求证:四边形ADEC为平行四边形;
(2)当点P运动的时间为 秒时,求此时四边形ADEC的周长是多少?
【解答】(1)证明:连接CD交AE于F,
∵四边形PCOD是平行四边形,
∴CF=DF,OF=PF,
∵PE=AO,
∴AF=EF,又CF=DF,
∴四边形ADEC为平行四边形;
(2)解:当点P运动的时间为 秒时,OP= ,OC=3,
则OE= ,
由勾股定理得,AC= =3 ,
CE= = ,
∵四边形ADEC为平行四边形,
∴周长为(3 + )×2=6 +3 .13.请你参与下面探究过程,完成所提出的问题.
(1)探究1:如图1,P是△ABC的内角∠ABC与∠ACB的平分线BP和CP的交点,
若∠A=70°,则∠BPC= 度;
(2)探究2:如图2,P是△ABC的外角∠DBC与外角∠ECB的平分线BP和CP的交
点,求∠BPC与∠A的数量关系?并说明理由.
(3)拓展:如图3,P是四边形ABCD的外角∠EBC与∠BCF的平分线BP和CP的交
点,设∠A+∠D= .
①直接写出∠BPCα与 的数量关系;
②根据 的值的情况,α判断△BPC的形状(按角分类).
α
【解答】解:(1)∵∠A=70°,
∴∠ABC+∠ACB=110°,
∵BP、CP是角平分线,
∴∠ABC=2∠PBC,∠ACB=2∠BCP,
∴∠PBC+∠BCP=55°,
∵∠PBC+∠BCP+∠BPC=180°,
∴∠BPC=125°,
故答案为:125;(2)∵BP,CP分别是外角∠DBC,∠ECB的平分线,
∴∠PBC+∠PCB= (∠CBE+∠BCF)= (180°+∠A),
在△PBC中,∠P=180°﹣ (180°+∠A)=90°﹣ ∠A.
(3)如图3,
①延长BA、CD于Q,
则∠P=90°﹣ ∠Q,
∴∠Q=180°﹣2∠P,
∴∠BAD+∠CDA
=180°+∠Q
=180°+180°﹣2∠P
=360°﹣2∠P,
∴∠P=180°﹣ ;
②当0< <180时,△BPC是钝角三角形,
当 =180α时,△BPC是直角三角形,
当α>180时,△BPC是锐角三角形.
α
14.如图,等边△ABC的边长为8,动点M从点B出发,沿B→A→C→B的方向以3cm/s
的速度运动,动点N从点C出发,沿C→A→B→C方向以2cm/s的速度运动.
(1)若动点M、N同时出发,经过几秒钟两点第一次相遇?
(2)若动点M、N同时出发,且其中一点到达终点时,另一点即停止运动.那么运动
到第几秒钟时,点A、M、N以及△ABC的边上一点D恰能构成一个平行四边形?求出
时 间 t 并 请 指 出 此 时 点 D 的 具 体 位 置 .【解答】解:(1)设经过t秒钟两点第一次相遇.
由题意得:3t+2t=16,解得:t= ;
(2)①当0≤t≤ 时,点M、N、D的位置如图2所示:
∵四边形ANDM为平行四边形,
∴DM=AN,DM∥AN.DN∥AB
∴∠MDB=∠C=60°,∠NDC=∠B=60°
∴∠NDC=∠C.
∴ND=NC
∴DM+DN=AN+NC=AC+BN=8,即:3t+2t=8,t= ,
此时点D在BC上,且BD= (或CD= ),
②当 <t≤4时,此时A、M、N三点在同一直线上,不能构成平行四边形;
③4<t 时,点M、N、D的位置如图所1示:
∵四边形ANDM为平行四边形,
∴DN=AM,AM∥DN.∴∠NDB=∠ACB=60°
∵△ABC为等腰三角形,
∴∠B=60°.
∴∠NDB=∠B.
∴ND=NB.
∴NB+MC=AM+CM=8,3t﹣8+2t﹣8=8,解得:t= ,
此时点D在BC上,且BD= (或CD= ),
④当 <t≤8时,点M、N、D的位置如图3所示:
则BN=16﹣2t,BM=24﹣3t,
由题意可知:△BNM为等边三角形,
∴BN=BM,即:2t﹣8=3t﹣16,解得t=8,此时M、N重合,不能构成平行四边形.
答:运动了 或 时,A、M、N、D四点能够成平行四边形,此时点D在BC上,且
BD= 或 .
15.如图,在平行四边形ABCD中,点O是对角线AC的中点,点E是BC上一点,且AB
=AE,连接EO并延长交AD于点F.过点B作AE的垂线,垂足为H,交AC于点G.
(1)若AH=3,HE=1,求△ABE的面积;
(2)若∠ACB=45°,求证:DF= CG.
【解答】解:(1)∵AH=3,HE=1,∴AB=AE=4,
又∵Rt△ABH中,BH= = ,
∴S△ABE = AE×BH= ×4× = ;
(2)如图,过A作AM⊥BC于M,交BG于K,过G作GN⊥BC于N,则∠AMB=
∠AME=∠BNG=90°,
∵∠ACB=45°,
∴∠MAC=∠NGC=45°,
∵AB=AE,
∴BM=EM= BE,∠BAM=∠EAM,
又∵AE⊥BG,
∴∠AHK=90°=∠BMK,而∠AKH=∠BKM,
∴∠MAE=∠NBG,
设∠BAM=∠MAE=∠NBG= ,则∠BAG=45°+ ,∠BGA=∠GCN+∠GBC=45°+ ,
∴AB=BG, α α α
∴AE=BG,
在△AME和△BNG中,
,
∴△AME≌△BNG(AAS),
∴ME=NG,
在等腰Rt△CNG中,NG=NC,
∴GC= NG= ME= BE,
∴BE= GC,
∵O是AC的中点,
∴OA=OC,
∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,
∴∠OAF=∠OCE,∠AFO=∠CEO,
∴△AFO≌△CEO(AAS),
∴AF=CE,
∴AD﹣AF=BC﹣EC,即DF=BE,
∴DF=BE= CG.
16.如图,在 ABCD中,∠ACB=45°,点E在对角线AC上,BE=BA,BF⊥AC于点
F,BF的延▱长线交AD于点G.点H在BC的延长线上,且CH=AG,连接EH.
(1)若BC=12 ,AB=13,求AF的长;
(2)求证:EB=EH.
【解答】解:(1)如图,∵BF⊥AC,∠ACB=45°,BC=12 ,
∴等腰Rt△BCF中,BF=sin45°×BC=12,
又∵AB=13,
∴Rt△ABF中,AF= =5;
(2)如图,连接GE,过A作AP⊥AG,交BG于P,连接PE,
∵BE=BA,BF⊥AC,
∴AF=FE,
∴BG是AE的垂直平分线,
∴AG=EG,AP=EP,∵∠GAE=∠ACB=45°,
∴△AGE是等腰直角三角形,即∠AGE=90°,
△APE是等腰直角三角形,即∠APE=90°,
∴∠APE=∠PAG=∠AGE=90°,
又∵AG=EG,
∴四边形APEG是正方形,
∴PF=EF,AP=AG=CH,
又∵BF=CF,
∴BP=CE,
∵∠APG=45°=∠BCF,
∴∠APB=∠HCE=135°,
∴△APB≌△HCE(SAS),
∴AB=EH,
又∵AB=BE,
∴BE=EH.