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四边形的证明与计算巩固集训1.(2016永州)如图,四边形ABCD为平行四边形,∠BAD的角平分线AE交CD于点F,交BC的延长线于点E.(1)求证:BE=CD;(2)连接BF,若BF⊥AE,∠BEA=60°,AB=4,求平行四边形ABCD的面积.第1题图2.(2017原创)如图①,?ABCD中,∠ABC、∠ADC的平分线分别交AD、BC于点E、F.(1)求证:四边形EBFD是平行四边形;(2)小明在完成(1)的证明后继续进行了探索,连接AF,CE,分别交BE、FD于点G、H,得到四边形EGFH.此时,他猜想四边形EGFH是平行四边形,请在框图(图②)中补全他的证明思路,并说明理由.第2题图3.(2016南京校级一模)如图,在四边形ABCD中,AD=CD=8,AB=CB=6,点E、F、G、H分别是DA、AB、BC、CD的中点.(1)求证:四边形EFGH是矩形;(2)若DA⊥AB,求四边形EFGH的面积.第3题图4.(2016南京校级二模)如图,矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点B作BE∥AC,交DC的延长线于点E.(1)求证:△BDC≌△BEC;(2)若BE=10,CE=6,连接OE,求OE的长.第4题图5.(2017原创)如图,四边形ABCD是菱形,点E为对角线AC上一点,连接DE并延长交AB的延长线于点F.连接CF、BD、BE.(1)求证:∠AFD=∠EBC;(2)若E为△BCD的重心,求∠ACF的度数.第5题图6.(2016南通一模)如图,AE∥BF,AC平分∠BAE,交BF于点C,BD平分∠ABC,交AE于点D,连接CD.(1)求证:四边形ABCD是菱形;(2)若AB=5,AC=6,求AE,BF之间的距离.第6题图7.(2016滨州)如图,BD是∠ABC的角平分线,它的垂直平分线分别交AB,BD,BC于点E,F,G,连接ED,DG.(1)请判断四边形EBGD的形状,并说明理由;(2)若∠ABC=30°,∠C=45°,ED=210,点H是BD上的一个动点,求HG+HC的最小值.第7题图8.(2016济宁)如图,正方形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,延长CB至点F,使CF=CA,连接AF,∠ACF的平分线分别交AF,AB,BD于点E,N,M,连接EO.(1)已知EO=2,求正方形ABCD的边长;(2)猜想线段EM与CN的数量关系并加以证明.第8题图答案1.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AB=CD,∴∠AEB=∠DAE,∵AE是∠BAD的平分线,∴∠BAE=∠DAE,∴∠BAE=∠AEB,∴AB=BE,∴BE=CD;(2)解:∵AB=BE,∠BEA=60°,∴△ABE是等边三角形,∴AE=AB=4,∵BF⊥AE,∴AF=EF=2,∴BF=AB2-AF2=42-22=23,∵AD∥BC,∴∠D=∠ECF,∠DAF=∠E,在△ADF和△ECF中,∠D=∠ECF∠DAF=∠EAF=EF,∴△ADF≌△ECF(A),∴S△ADF=S△ECF,∴S?ABCD=S△ABE=12AE·BF=12×4×23=43.2.(1)证明:在?ABCD中,AD∥BC,∠ABC=∠ADC,AD=BC,∵BE平分∠ABC,∴∠ABE=∠EBC=12∠ABC,∵DF平分∠ADC,∴∠ADF=∠CDF=12∠ADC,∵∠ABC=∠ADC,∴∠ABE=∠EBC=∠ADF=∠CDF.∵AD∥BC,∴∠AEB=∠EBC.∴∠AEB=∠ADF,∴EB∥DF.∵ED∥BF,∴四边形EBFD是平行四边形;(2)解:补全思路:GF∥EH,AE∥CF.理由如下:∵四边形EBFD是平行四边形,∴BE∥DF,DE=BF,∴AE=CF,又∵AE∥CF,∴四边形AFCE是平行四边形,∴GF∥EH,又∵GE∥FH,∴四边形EGFH是平行四边形.3.(1)证明:连接AC、BD,交于点O,如解图,第3题解图∵点E、F、G、H分别是DA、AB、BC、CD的中点,∴EF∥BD∥GH,EH∥AC∥FG,EF=GH=12BD,EH=FG=12AC,∴四边形EFGH是平行四边形,∵AD=CD,AB=CB,∴点D、B都在线段AC的垂直平分线上,∴DB垂直平分AC,∴DB⊥AC,OA=OC,∵EF∥DB,∴EF⊥AC,∵FG∥AC,∴EF⊥FG,∴平行四边形EFGH是矩形;(2)解:∵DA⊥AB,AD=8,AB=6,∴DB=10,∴EF=12BD=5.∵S△BAD=12BA·AD=12BD·AO,∴AO=AB·ADBD=4810=245,∴AC=2AO=485,∴FG=12AC=245,∴S矩形EFGH=FG·EF=245×5=24.4.(1)证明:∵四边形ABCD为矩形,∴AB=CD,AB∥DC,∠BCD=∠BCE=90°,∵AC∥BE,∴四边形ABEC为平行四边形,∴AB=CE,∴DC=EC,在△BCD和△BCE中,BC=BC∠BCD=∠BCEDC=EC,∴△BCD≌△BCE(S);(2)解:如解图,过点O作OF⊥CD于点F,第4题解图由(1)知:四边形ABEC为平行四边形,∴AC=BE=BD=10,∵△BCD≌△BCE,∴CD=CE=6,∵四边形ABCD是矩形,∴DO=OB,∠BCD=90°,∵OF⊥CD,∴OF∥BC,∴CF=DF=12CD=3,∴EF=EC+CF=6+3=9,在Rt△BCE中,由勾股定理可得BC=BE2-CE2=8,∵OB=OD,∴OF为△BCD的中位线,∴OF=12BC=4.在Rt△OEF中,由勾股定理可得OE=OF2+EF2=42+92=97.5.(1)证明:∵四边形ABCD为菱形,∴DC=BC,∠DCE=∠BCE,在△DCE和△BCE中,DC=BC∠DCE=∠BCECE=CE,∴△DCE≌△BCE(S),∴∠EBC=∠EDC,又∵AB∥CD,∴∠AFD=∠EDC,∴∠AFD=∠EBC;(2)解:如解图,设DF交BC于点P,AC交BD于点O,第5题解图∵E为△BCD的重心,∴P为BC的中点,∴BP=CP,在△CPD和△BPF中,∠CDP=∠BFP∠CPD=∠BPFPC=PB,∴△CDP≌△BFP(A),∴DP=FP,∴四边形BFCD是平行四边形,∴FC∥BD,∵四边形ABCD为菱形,∴AC⊥BD,∴∠AOB=90°,∴∠ACF=∠AOB=90°.6.(1)证明:∵AE∥BF,∴∠ADB=∠DBC,∠DAC=∠BCA,∵AC、BD分别是∠BAD、∠ABC的平分线,∴∠DAC=∠BAC,∠ABD=∠CBD,∴∠BAC=∠ACB,∠ABD=∠ADB,∴AB=BC,AB=AD,∴AD=BC,∵AD∥BC,∴四边形ABCD是平行四边形,∵AD=AB,∴四边形ABCD是菱形;(2)解:过点A作AM⊥BC于点M,则AM的长就是AE,BF之间的距离,设AC交BD于点O,第6题解图∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,AO=OC=12AC=12×6=3,∵AB=5,∴在Rt△AOB中,由勾股定理得:BO=4,∴BD=2BO=8,∴菱形ABCD的面积为12·AC·BD=12×6×8=24,∵四边形ABCD是菱形,∴BC=AB=5,∴5×AM=24,∴AM=245,即AE,BF之间的距离是245.7.解:(1)四边形EBGD是菱形.理由如下:∵EG垂直平分BD,∴EB=ED,GB=GD,∴∠EBD=∠EDB,∵BD是∠ABC的平分线,∴∠EBD=∠DBC,∴∠EDF=∠GBF,在△EFD和△GFB中,∠EDF=∠GBFDF=BF∠EFD=∠GFB,∴△EFD≌△GFB(A),∴ED=GB,∴BE=ED=DG=GB,∴四边形EBGD是菱形;(2)如解图,作EM⊥BC于点M,DN⊥BC于点N,连接EC交BD于点H,连接GH,此时HG+HC的值最小,在Rt△EBM中,∠EBM=30°,EB=ED=210,第7题解图∴EM=12BE=10,∵DE∥BC,EM⊥BC,DN⊥BC,∴EM∥DN,∴四边形EMND为平行四边形,EM=DN=10,MN=DE=210,在Rt△DNC中,∠DCN=45°,∴∠NDC=∠NCD=45°,∴DN=NC=10,∴MC=310,在Rt△EMC中,EC=EM2+MC2=(10)2+(310)2=10.又∵BD垂直平分EG,∴EH=HG.∴HG+HC=EH+HC=EC=10,∴HG+HC的最小值为10.8.解:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴CA=2BC,∵CF=CA,CE是∠ACF的平分线,∴E是AF的中点,∵E、O分别是AF、AC的中点,∴EO∥BC,且EO=12CF,∴△EOM∽△CBM,∴EOCB=EMCM,∵CF=CA=2CB,∴EOCB=12×2CBCB=22,∵EO=2,∴BC=2,∴正方形ABCD的边长为2;(2)EM=12CN.证明:∵CF=CA,CE是∠ACF的平分线,∴CE⊥AF,∴∠AEN=∠CBN=90°,∵∠ANE=∠CNB,∴∠BAF=∠BCN,在△ABF和△CBN中,∠BAF=∠BCNAB=CB∠ABF=∠CBN,∴△ABF≌△CBN(A),∴AF=CN,∵∠BAF=∠BCN,∠ACN=∠BCN,∴∠BAF=∠OCM,∵四边形ABCD是正方形,∴AC⊥BD,∴∠COM=∠ABF=90°,∴△COM∽△ABF,∴CMAF=OCBA,∴CMCN=OCAB=22,即CM=22CN.由(1)知,EOCB=EMCM=22,∴EM=22CM=22×22CN=12CN.第五章四边形第24课时平行四边形与多边形基础过关1.(2016天门)在下列条件中,能够判定一个四边形是平行四边形的是()A.一组对边平行,另一组对边相等B.一组对边相等,一组对角相等C.一组对边平行,一条对角线平分另一条对角线D.一组对角相等,一条对角线平分另一条对角线2.(2016曲靖)如图,AD、BE、CF是正六边形ABCDEF的对角线,图中平行四边形的个数有()第2题图A.2个B.4个C.6个D.8个3.(2016北京)内角和为540°的多边形是()4.(2016宜昌)设四边形的内角和等于a,五边形的外角和等于b,则a与b的关系是()A.a>bB.a=bC.a<bD.b=a+180°5.(2016义乌)小敏不慎将一块平行四边形玻璃打碎成如图的四块,为了能在商店配到一块与原来相同的平行四边形玻璃,他带了两块碎玻璃,其编号应该是()第5题图A.①,②B.①,④C.③,④D.②,③6.(2016丽水)如图,?ABCD的对角线AC、BD交于点O,已知AD=8,BD=12,AC=6.则△OBC的周长为()A.13B.17C.20D.26第6题图第7题图7.(2016河北)如图,将?ABCD沿对角线AC折叠,使点B落在点B′处.若∠1=∠2=44°,则∠B为()A.66°B.104°C.114°D.124°8.(2016河南)如图,在?ABCD中,BE⊥AB交对角线AC于点E,若∠1=20°,则∠2的度数为________.第8题图第9题图9.(2016南昌)如图所示,在?ABCD中,∠C=40°,过点D作AD的垂线,交AB于点E,交CB的延长线于点F,则∠BEF的度数为________.10.(2016衢州)已知直角坐标系内有四个点O(0,0),A(3,0),B(1,1),C(x,1).若以O,A,B,C为顶点的四边形是平行四边形,则x=________.11.(2016武汉)如图,在?ABCD中,E为边CD上一点,将△ADE沿AE折叠至△AD′E处,AD′与CE交于点F,若∠B=52°,∠DAE=20°,则∠FED′的大小为________.第11题图第12题图12.(2016东营)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=4,BC>AB,点D在BC上,以AC为对角线的所有平行四边形ADCE中,DE的最小值是________.13.(2016陕西)如图,在?ABCD中,连接BD,在BD的延长线上取一点E,在DB的延长线上取一点F,使BF=DE,连接AF、CE.求证:AF∥CE.第13题图14.(2016长春)如图,在?ABCD中,点E在边BC上,点F在边AD的延长线上,且DF=BE,EF与CD交于点G.(1)求证:BD∥EF;(2)若DGGC=23,BE=4,求EC的长.第14题图满分冲关1.(2016十堰)如图所示,小华从A点出发,沿直线前进10米后左转24°,再沿直线前进10米,又向左转24°,…,照这样走下去,他第一次回到出发地A点时,一共走的路程是()第1题图A.140米B.150米C.160米D.240米2.(2016广安)若一个正n边形的每个内角为144°,则这个正n边形的所有对角线的条数是()A.7B.10C.35D.703.(2016宁波)如图是一个由5张纸片拼成的平行四边形,相邻纸片之间相互不重叠也无缝隙,其中两张等腰直角三角形纸片面积都为S1,另两张直角三角形纸片的面积都为S2,中间一张正方形纸片的面积为S3,则这个平行四边形的面积一定可以表示为()第3题图A.4S1B.4S2C.4S2+S3D.3S1+4S34.(2016南充)如图,正五边形的边长为2,连接对角线AD、BE、CE,线段AD分别与BE和CE相交于点M,N.给出下列结论:①∠AME=108°;②AN2=AM·AD;③MN=3-5;④S△EBC=25-1.其中正确结论的个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个第4题图第5题图5.(2015河北)平面上,将边长相等的正三角形、正方形、正五边形、正六边形的一边重合并叠在一起,如图,则∠3+∠1-∠2=________°.6.(2016新疆)如图,在?ABCD中,P是CD边上一点,且AP和BP分别平分∠DAB和∠CBA.若AD=5,AP=8,则△APB的周长是________.第6题图第7题图7.(2016泉州)如图,在四边形ABCD中,AB∥DC,E是AD中点,EF⊥BC于点F,BC=5,EF=3.(1)若AB=DC,则四边形ABCD的面积S=______;(2)若AB>DC,则此时四边形ABCD的面积S′________S(用">"或"="或"<"填空).8.(2016梅州)如图,在平行四边形ABCD中,BD⊥AD,∠A=45°,E、F分别是AB、CD上的点,且BE=DF,连接EF交BD于点O.(1)求证:BO=DO;(2)若EF⊥AB,延长EF交AD的延长线于点G,当FG=1时,求AE的长.第8题图答案基础过关1.C【解析】一组对边平行,另一组对边相等不能判断四边形是平行四边形,故A错误;一组对边相等,一组对角相等不能判断四边形是平行四边形,故B错误;一组对边平行,一条对角线平分另一条对角线能判断四边形是平行四边形,故C正确;一组对角相等,一条对角线平分另一条对角线不能判断四边形是平行四边形,故D错误.2.C【解析】设对角线交点为O,如解图,根据"正多边形"定义容易得出△OAB、△OBC、△OCD、△ODE、△OEF、△OFA均为等边三角形,因此,图中平行四边形共有6个,分别是?ABCO、?BCDO、?CDEO、?DEFO、?EFAO、?FABO,故选C.第2题解图3.C【解析】设一个多边形的边数为n,根据多边形的内角和公式得:180(n-2)=540,解得n=5.4.B【解析】∵四边形的内角和为360°,五边形的外角和为360°,∴a=b.5.D【解析】本题在解答时,可对选项逐一排除得到结果.确定方法即为将四个选项表示的玻璃碎片拼在一起,延长各边,判断构成的四边形是否为唯一的平行四边形,如果选项中的两碎片玻璃拼在一起能构成唯一的一个平行四边形,即为答案,根据实际操作可知选D.6.B【解析】∵四边形ABCD是平行四边形,∴AC与BD互相平分,AD=BC.∵AD=8,BD=12,AC=6,∴BC=8,BO=12BD=6,OC=12AC=3,∴△BOC的周长为8+6+3=17.7.C【解析】设DC、AB′交于点E,如解图,∠ACD=x,∠B=y,由∠DCB+∠B=180°可知,x+y+44°=180°,∵∠B′CA=∠2=44°,∴∠B′CD=44°-x,又∵∠B′=∠B,在△B′EC中,180°-∠B′-∠B′CD=∠B′EC,则可列方程组,解得y=114°.第7题解图8.110°【解析】∵四边形ABCD是平行四边形,∴CD∥AB,∴∠CAB=∠1=20°,∵BE⊥AB交对角线AC于点E,∴∠ABE=90°,∴∠2=∠CAB+∠ABE=20°+90°=110°.9.50°【解析】在平行四边形ABCD中,∵AB∥CD,AD∥BC,∴∠FBA=∠C=40°,∵FD⊥AD,∴∠ADF=90°,∵AD∥BC,∴∠F=∠ADF=90°,∴∠BEF=180°-90°-40°=50°.10.4或-2【解析】根据题意画草图如解图,因为平行四边形中有3个点已经确定,且C点纵坐标确定,因此分两类情况讨论:①以AB为对角线时,如解图,则OA=BC1=3,又∵B(1,1),∴C1(4,1),即x=4;②以OB为对角线时,如解图,则OA=BC2=3,又∵B(1,1),∴C2(-2,1),即x=-2,综上所述,x=4或-2.第10题解图11.36°【解析】由平行四边形的性质:平行四边形的对角相等,得∠D=∠B=52°,由三角形的外角性质,得∠AEF=∠DAE+∠D=20°+52°=72°,由三角形内角和定理,得∠AED=180°-∠DAE-∠D=108°,再由折叠的性质得,∠AED′=∠AED=108°,∴∠FED′=∠AED′-∠AEF=108°-72°=36°.12.4【解析】∵四边形AECD是平行四边形,∴CO=AO,DO=OE,当DO⊥BC时,DO最小,即DE最小.当DO⊥BC时,易知△CDO∽△CBA,∴DOAB=COAC=12,∴DO=12AB=2,∴DE=4.13.证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC.∴∠1=∠2.又∵BF=DE,∴BF+BD=DE+BD.∴DF=BE.∴△ADF≌△CBE(S).∴∠AFD=∠CEB.∴AF∥CE.14.(1)证明:∵四边形ABCD为平行四边形,点E在边BC上,点F在边AD的延长线上,∴DF∥BE,又∵DF=BE,∴四边形DFEB为平行四边形,∴BD∥EF;(2)解:如解图,∵DF∥BC,第14题解图∴∠F=∠1,又∵∠2=∠3,∴△DFG∽△CEG,∴DFEC=DGGC=23,又∵BE=DF=4,∴4EC=23,∴EC=6.满分冲关1.B【解析】∵多边形的外角和为360°,而每一个外角为24°,∴多边形的边数为360°÷24°=15,∴小明一共走了:15×10=150米.2.C【解析】根据n边形内角和公式:(n-2)×180,得方程(n-2)×180=144n,解得n=10;根据n边形的对角线公式:,可得这个正n边形的所有对角线的条数为(10-3)×102=35.3.A【解析】如解图,设等腰直角△ABC的腰长为a,正方形AFGH的边长为b,则HE=a-b,BH=a+b,由面积公式得S1=12a2,S2=12(a+b)(a-b)=12a2-12b2,S3=b2,于是平行四边形的面积=2S1+2S2+S3=a2+a2-b2+b2=2a2=4S1.第3题解图4.C【解析】在正五边形ABCDE中,∠AED=∠EDC=∠DCB=∠ABC=∠BAE=(5-2)×180°5=108°,AB=BC=CD=DE=AE,∴∠ABE=∠AEB=180°-∠BAE2=180°-108°2=36°,同理,∠MAE=36°,在△MEA中,∠AME=180°-∠MAE-∠AEB=180°-36°-36°=108°,∴①正确;在△AME和△ADE中,∠MEA=∠EAD∠AME=∠AED,∴△AME∽△AED,∴AMAE=AEAD,即AE2=AM·AD,∵∠AEM=∠DEN=36°,∠AED=108°,∴∠AEN=72°,∠ANE=180°-∠AEN-∠MAE=72°,∴∠AEN=∠ANE,∴AN=AE,∴AN2=AM·AD,∴②正确;设MN=x,则AM=2-x,AD=4-x,∵AN2=AM·AD,∴22=(2-x)(4-x),∴x1=3-5,x2=3+5(不合题意,舍去),第4题解图∴③正确;如解图,过点E作EQ⊥BC于点Q,∵AD=4-x=4-(3-5)=1+5,∴EC=AD=5+1,∵EB=EC,EQ⊥BC于点Q,∴CQ=12BC=12×2=1,根据勾股定理得EQ=EC2-CQ2=(5+1)2-12=5+25,S△EBC=12BC·EQ=12×2×5+25=5+25,∴④错误;因此正确的结论个数为3个.5.24【解析】∵正六边形的每个内角为120°,正五边形的每个内角为108°,正方形的每个内角为90°,正三角形的每个内角为60°,∴∠1=120°-108°=12°,∠2=108°-90°=18°,∠3=90°-60°=30°,∴∠3+∠1-∠2=30°+12°-18°=24°.6.24【解析】∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AB∥CD,∴∠DAB+∠CBA=180°,又∵AP和BP分别平分∠DAB和∠CBA,∴∠PAB+∠PBA=12(∠DAB+∠CBA)=90°,在△APB中,∠APB=180°-(∠PAB+∠PBA)=90°;∵AP平分∠DAB,∴∠DAP=∠PAB,∵AB∥CD,∴∠PAB=∠DPA,∴∠DAP=∠DPA,∴△ADP是等腰三角形,∴AD=DP=5,同理:PC=CB=5,即AB=DC=DP+PC=10,在Rt△APB中,AB=10,AP=8,∴BP=AB2-AP2=102-82=6,∴△APB的周长=6+8+10=24.7.(1)15;【解法提示】∵AB∥CD,AB=CD,∴四边形ABCD是平行四边形,∴S=BC·EF=15.(2)=.【解法提示】如解图,连接BE并延长交CD的延长线于点G,过点G作GH⊥BC交BC的延长线于点H,第7题解图∵AB∥CG,∴∠1=∠2,又∵∠3=∠4,AE=DE,∴△ABE≌△DGE(A),∴S△ABE=S△DGE,BE=EG,∵EF⊥BC,GH⊥BC,∴EF∥GH,∴GH=2EF=6,∴S△BCG=12BC·GH=12×5×6=15,∴四边形ABCD的面积S′=15,∴S′=S.8.(1)证明:如解图,连接DE与BF,∵四边形ABCD是平行四边形,∴DF∥BE,又∵BE=DF,∴四边形DFBE是平行四边形,∴BO=DO.;第8题解图(2)解:已知EF⊥AB于点E,且EF交AD的延长线于点G,FG=1,又∵∠A=45°,∴AE=GE,∵AD⊥BD,∴∠ABD=45°,∠ODG=90°,则∠FDO=∠ABD=45°,而DF⊥GO,易得△DFG≌△DFO,∴FO=GF=1,∴OE=OF=1,∴GE=GF+OF+OE=3,∴AE=GE=3.
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