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培优平行四边形辅导专题训练及答案

∴ x= .
综上所述,x= ,或 x= ,或 x= .
考点:二次函数综合题.
2.如图,四边形 ABCD 中,对角线 AC、BD 相交于点 O,AO=CO,BO=DO,且 ∠ ABC+∠ ADC=180°. (1)求证:四边形 ABCD 是矩形. (2)若∠ ADF:∠ FDC=3:2,DF⊥AC,求∠ BDF 的度数.
出线段 AG、GE、EC 三者之间满足的数量关系.
【答案】(1)①详见解析;②60°.(2)IH= 3 FH;(3)EG2=AG2+CE2.
【解析】 【分析】 (1)①由△ DOE≌ △ BOF,推出 EO=OF,∵ OB=OD,推出四边形 EBFD 是平行四边形, 再证明 EB=ED 即可. ②先证明∠ ABD=2∠ ADB,推出∠ ADB=30°,延长即可解决问题.
(2)IH= 3 FH.只要证明△ IJF 是等边三角形即可.
(3)结论:EG2=AG2+CE2.如图 3 中,将△ ADG 绕点 D 逆时针旋转 90°得到△ DCM,先证 明△ DEG≌ △ DEM,再证明△ ECM 是直角三角形即可解决问题. 【详解】 (1)①证明:如图 1 中,
∵ 四边形 ABCD 是矩形,
在 Rt△ BAD 中,AB= BD2 AD2 3 , ∵ AF=AD+DF=1+2=3,在 Rt△ BAF 中,BF= AB2 AF 2 =2 3 .
4.(1)如图①,在矩形 ABCD 中,对角线 AC 与 BD 相交于点 O,过点 O 作直线 EF⊥BD,交 AD 于点 E,交 BC 于点 F,连接 BE、DF,且 BE 平分∠ ABD. ①求证:四边形 BFDE 是菱形; ②直接写出∠ EBF 的度数; (2)把(1)中菱形 BFDE 进行分离研究,如图②,点 G、I 分别在 BF、BE 边上,且 BG=BI,连 接 GD,H 为 GD 的中点,连接 FH 并延长,交 ED 于点 J,连接 IJ、IH、IF、IG.试探究线段 IH 与 FH 之间满足的关系,并说明理由; (3)把(1)中矩形 ABCD 进行特殊化探究,如图③,当矩形 ABCD 满足 AB=AD 时,点 E 是对角 线 AC 上一点,连接 DE、EF、DF,使△ DEF 是等腰直角三角形,DF 交 AC 于点 G.请直接写
【答案】(1)证明见解析(2)2 3
【解析】 (1)∵ AF∥ BC,∴ ∠ DCB=∠ CDF,∠ FBC=∠ BFD, ∵ 点 E 为 CD 的中点,∴ DE=EC,
FBC BFD 在△ BCE 与△ FDE 中, DCB CDF ,
DE EC
∴ △ BCE≌ △ FDE,∴ DF=BC, 又∵ DF∥ BC,∴ 四边形 BCDF 为平行四边形, ∵ BD=BC,∴ 四边形 BCFD 是菱形; (2)∵ 四边形 BCFD 是菱形,∴ BD=DF=BC=2,
理由:如图 2 中,延长 BE 到 M,使得 EM=EJ,连接 MJ.
∵ 四边形 EBFD 是菱形,∠ B=60°,
∴ EB=BF=ED,DE∥ BF,
∴ ∠ JDH=∠ FGH,
在△ DHJ 和△ GHF 中,
DHG=GHF
DH=GH

JDH=FGH
∴ △ DHJ≌ △ GHF,
∴ DJ=FG,JH=HF,
∴ 分三种情况讨论:
若 AD=CD,如图 1,则凸四边形 ABCD 是正方形,∠ ABC=90°;
若 AD=AC,如图 2,则 AB=AC=BC,△ ABC 是等边三角形,∠ ABC=60°;
若 AC=DC,如图 3,则可求∠ ABC=150°.
考点:1.新定义;2.菱形的性质;3.正方形的判定和性质;4.等边三角形的判定和性 质;5.分类思想的应用.
∴ △ DEG≌ △ DEM, ∴ GE=EM, ∵ ∠ DCM=∠ DAG=∠ ACD=45°,AG=CM, ∴ ∠ ECM=90° ∴ EC2+CM2=EM2, ∵ EG=EM,AG=CM, ∴ GE2=AG2+CE2. 【点睛】 考查四边形综合题、矩形的性质、正方形的性质、菱形的判定和性质,等边三角形的判定 和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形,学会转 化的思想思考问题.
∵ ∠ FAD+∠ DEF=90°, ∴ AFED 四点共圆, ∴ ∠ EDF=∠ DAE=45°,∠ ADC=90°, ∴ ∠ ADF+∠ EDC=45°, ∵ ∠ ADF=∠ CDM, ∴ ∠ CDM+∠ CDE=45°=∠ EDG, 在△ DEM 和△ DEG 中,
DE=DE EDG=EDM , DG=DM
②∵ BE 平分∠ ABD,
∴ ∠ ABE=∠ EBD,
∵ EB=ED,
∴ ∠ EBD=∠ EDB,
∴ ∠ ABD=2∠ ADB, ∵ ∠ ABD+∠ ADB=90°, ∴ ∠ ADB=30°,∠ ABD=60°, ∴ ∠ ABE=∠ EBO=∠ OBF=30°, ∴ ∠ EBF=60°.
(2)结论:IH= 3 FH.
∴ △ CQP∽ △ CBA, ∴

解得:QP= x,
∴ PM=3﹣ x, 由题意可知,C(0,3),M(x,0),N(4﹣x,3), P 点坐标为(x,3﹣ x). (2)设△ NPC 的面积为 S,在△ NPC 中,NC=4﹣x, NC 边上的高为 ,其中,0≤x≤4.
∴ S= (4﹣x)× x= (﹣x2+4x)
=﹣ (x﹣2)2+ .
∴ S 的最大值为 ,此时 x=2. (3)延长 MP 交 CB 于 Q,则有 PQ⊥BC. ①若 NP=CP, ∵ PQ⊥BC, ∴ NQ=CQ=x. ∴ 3x=4, ∴ x= .
②若 CP=CN,则 CN=4﹣x,PQ=x,CP= x,4﹣x= x,
∴ x= ; ③若 CN=NP,则 CN=4﹣x. ∵ PQ= x,NQ=4﹣2x, ∵ 在 Rt△ PNQ 中,PN2=NQ2+PQ2, ∴ (4﹣x)2=(4﹣2x)2+( x)2,
∴ EJ=BG=EM=BI,
∴ BE=IM=BF,
∵ ∠ MEJ=∠ B=60°,
∴ △ MEJ 是等边三角形,
∴ MJ=EM=NI,∠ M=∠ B=60°
在△ BIF 和△ MJI 中,
BI=MJ B=M , BF=IM
∴ △ BIF≌ △ MJI,
∴ IJ=IF,∠ BFI=∠ MIJ,∵ HJ=HF,
【答案】(1)P 点坐标为(x,3﹣ x).
(2)S 的最大值为 ,此时 x=2.
(3)x= ,或 x= ,或 x= . 【解析】 试题分析:(1)求 P 点的坐标,也就是求 OM 和 PM 的长,已知了 OM 的长为 x,关键是 求出 PM 的长,方法不唯一,①可通过 PM∥ OC 得出的对应成比例线段来求; ②也可延长 MP 交 BC 于 Q,先在直角三角形 CPQ 中根据 CQ 的长和∠ ACB 的正切值求出 PQ 的长,然后根据 PM=AB﹣PQ 来求出 PM 的长.得出 OM 和 PM 的长,即可求出 P 点的 坐标. (2)可按(1)②中的方法经求出 PQ 的长,而 CN 的长可根据 CN=BC﹣BN 来求得,因此 根据三角形的面积计算公式即可得出 S,x 的函数关系式. (3)本题要分类讨论: ①当 CP=CN 时,可在直角三角形 CPQ 中,用 CQ 的长即 x 和∠ ABC 的余弦值求出 CP 的表 达式,然后联立 CN 的表达式即可求出 x 的值; ②当 CP=PN 时,那么 CQ=QN,先在直角三角形 CPQ 中求出 CQ 的长,然后根据 QN=CN﹣ CQ 求出 QN 的表达式,根据题设的等量条件即可得出 x 的值. ③当 CN=PN 时,先求出 QP 和 QN 的长,然后在直角三角形 PNQ 中,用勾股定理求出 PN 的长,联立 CN 的表达式即可求出 x 的值. 试题解析:(1)过点 P 作 PQ⊥BC 于点 Q, 有题意可得:PQ∥ AB,
命题(填“真”或“假”).
(3)如图,等腰 Rt△ ABD 中,∠ BAD=90°.若点 C 为平面上一点,AC 为凸四边形 ABCD
的和谐线,且 AB=BC,请求出∠ ABC 的度数.
【答案】(1) C ;(2)∠ ABC 的度数为 60°或 90°或 150°.
【解析】
试题分析:(1)根据菱形的性质和和谐四边形定义,直接得出结论.
∴ AD∥ BC,OB=OD,
∴ ∠ EDO=∠ FBO,
在△ DOE 和△ BOF 中,
EDO=FBO
OD=OB

EOD=BOF
∴ △ DOE≌ △ BOF,
∴ EO=OF,∵ OB=OD,
∴ 四边形 EBFD 是平行四边形,
∵ EF⊥BD,OB=OD,
∴ EB=ED,
∴ 四边形 EBFD 是菱形.
(2)根据和谐四边形定义,分 AD=CD,AD=AC,AC=DC 讨论即可.
(1)根据和谐四边形定义,平行四边形,矩形,等腰梯形的对角线不能把四边形分成两个
等腰三角形,菱形的一条对角线能把四边形分成两个等腰三角形够.故选 C.
(2)∵ 等腰 Rt△ ABD 中,∠ BAD=90°,∴ AB=AD.
∵ AC 为凸四边形 ABCD 的和谐线,且 AB=BC,
【答案】(1)见解析;(2)18°. 【解析】 【分析】 (1)根据平行四边形的判定得出四边形 ABCD 是平行四边形,求出∠ ABC=90°,根据矩形 的判定得出即可; (2)求出∠ FDC 的度数,根据三角形内角和定理求出∠ DCO,根据矩形的性质得出 OD=OC,求出∠ CDO,即可求出答案. 【详解】 (1)证明:∵ AO=CO,BO=DO ∴ 四边形 ABCD 是平行四边形, ∴ ∠ ABC=∠ ADC, ∵ ∠ ABC+∠ ADC=180°, ∴ ∠ ABC=∠ ADC=90°, ∴ 四边形 ABCD 是矩形; (2)解:∵ ∠ ADC=90°,∠ ADF:∠ FDC=3:2, ∴ ∠ FDC=36°, ∵ DF⊥AC, ∴ ∠ DCO=90°﹣36°=54°, ∵ 四边形 ABCD 是矩形, ∴ OC=OD,
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