平行四边形单元测试题试题一、解答题1.如图,平行四边形ABCD 的对角线AC BD 、交于点O ,分别过点C D 、作//,//CF BD DF AC ,连接BF 交AC 于点E .(1)求证: FCE BOE ≌;(2)当ADC 等于多少度时,四边形OCFD 为菱形?请说明理由.2.在矩形ABCD 中,AE ⊥BD 于点E ,点P 是边AD 上一点,PF ⊥BD 于点F ,PA =PF . (1)试判断四边形AGFP 的形状,并说明理由.(2)若AB =1,BC =2,求四边形AGFP 的周长.3.如图,正方形ABCO 的边OA 、OC 在坐标轴上,点B 坐标为(6,6),将正方形ABCO 绕点C 逆时针旋转角度α(0°<α<90°),得到正方形CDEF ,ED 交线段AB 于点G ,ED 的延长线交线段OA 于点H ,连结CH 、CG .(1)求证:CG 平分∠DCB ;(2)在正方形ABCO 绕点C 逆时针旋转的过程中,求线段HG 、OH 、BG 之间的数量关系;(3)连结BD 、DA 、AE 、EB ,在旋转的过程中,四边形AEBD 是否能在点G 满足一定的条件下成为矩形?若能,试求出直线DE 的解析式;若不能,请说明理由.4.已知:如图,在△ABC 中,D 是BC 边上的一点,E 是AD 的中点,过点A 作BC 的平行线交于BE 的延长线于点F ,且AF=DC ,连接CF .(1)求证:D 是BC 的中点;(2)如果AB=AC ,试判断四边形ADCF 的形状,并证明你的结论.5.如图,在矩形ABCD 中,∠BAD 的平分线交BC 于点E ,AE =AD ,作DF ⊥AE 于点F . (1)求证:AB =AF ;(2)连BF 并延长交DE 于G .①EG =DG ;②若EG =1,求矩形ABCD 的面积.6.如图,矩形ABCD 中,AB=4,AD=3,∠A 的角平分线交边CD 于点E .点P 从点A 出发沿射线AE 以每秒2个单位长度的速度运动,Q 为AP 的中点,过点Q 作QH ⊥AB 于点H ,在射线AE 的下方作平行四边形PQHM (点M 在点H 的右侧),设P 点运动时间为t 秒.(1)直接写出AQH 的面积(用含t 的代数式表示).(2)当点M 落在BC 边上时,求t 的值.(3)在运动过程中,整个图形中形成的三角形是否存在全等三角形?若存在,请写出所有全等三角形,并求出对应的t 的值;若不存在请说明理由(不能添加辅助线).7.如图,菱形纸片ABCD 的边长为2,60,BAC ∠=︒翻折,,B D ∠∠使点,B D 两点重合在对角线BD 上一点,,P EF GH 分别是折痕.设()02AE x x =<<.(1)证明:AG BE =;(2)当02x <<时,六边形AEFCHG 周长的值是否会发生改变,请说明理由; (3)当02x <<时,六边形AEFCHG 的面积可能等于53吗?如果能,求此时x 的值;如果不能,请说明理由.8.如图,在矩形 ABCD 中, AB =16 , BC =18 ,点 E 在边 AB 上,点 F 是边 BC 上不与点 B 、C 重合的一个动点,把△EBF 沿 EF 折叠,点B 落在点 B' 处.(I)若 AE =0 时,且点 B' 恰好落在 AD 边上,请直接写出 DB' 的长;(II)若 AE =3 时, 且△CDB' 是以 DB' 为腰的等腰三角形,试求 DB' 的长;(III)若AE =8时,且点 B' 落在矩形内部(不含边长),试直接写出 DB' 的取值范围.9.已知E ,F 分别为正方形ABCD 的边BC ,CD 上的点,AF ,DE 相交于点G ,当E ,F 分别为边BC ,CD 的中点时,有:①AF=DE ;②AF ⊥DE 成立.试探究下列问题:(1)如图1,若点E 不是边BC 的中点,F 不是边CD 的中点,且CE=DF ,上述结论①,②是否仍然成立?(请直接回答“成立”或“不成立”),不需要证明)(2)如图2,若点E ,F 分别在CB 的延长线和DC 的延长线上,且CE=DF ,此时,上述结论①,②是否仍然成立?若成立,请写出证明过程,若不成立,请说明理由;(3)如图3,在(2)的基础上,连接AE 和BF ,若点M ,N ,P ,Q 分别为AE ,EF ,FD ,AD 的中点,请判断四边形MNPQ 是“矩形、菱形、正方形”中的哪一种,并证明你的结论.10.阅读下列材料,并解决问题:如图1,在Rt ABC ∆中,90C ∠=︒,8AC =,6BC =,点D 为AC 边上的动点(不与A 、C 重合),以AD ,BD 为边构造ADBE ,求对角线DE 的最小值及此时AD AC的值是多少.在解决这个问题时,小红画出了一个以AD ,BD 为边的ADBE (如图2),设平行四边形对角线的交点为O ,则有AO BO =.于是得出当OD AC ⊥时,OD 最短,此时DE 取最小值,得出DE 的最小值为6.参考小红的做法,解决以下问题:(1)继续完成阅读材料中的问题:当DE 的长度最小时,AD AC=_______; (2)如图3,延长DA 到点F ,使AF DA =.以DF ,DB 为边作FDBE ,求对角线DE 的最小值及此时AD AC的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、解答题1.(1)见解析;(2)当ADC 满足90ADC ∠=︒时,四边形OCFD 为菱形,证明详见解析【分析】(1)证明四边形OCFD 是平行四边形,得出OD=CF ,证出OB=CF ,再证明全等即可(2)证出四边形ABCD 是矩形,由矩形的性质得出OC=OD ,即可得出四边形OCFD 为菱形.【详解】(1)证明:∵//,//CF BD DF AC ,∴四边形OCFD 是平行四边形, OBE CFE ∠=∠,∴OD CF =,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴OB OD =,∴OB CF =,在FCE △和BOE △中, OBE CFE BEO FEC OB CF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()FCE BOE AAS ≌.(2)当ADC 满足90ADC ∠=︒时,四边形OCFD 为菱形.理由如下:∵90ADC ∠=︒,四边形ABCD 是平行四边形,∴四边形ABCD 是矩形∴,,,OA OC OB OD AC BD ===∴OC OD =,∴四边形OCFD 为菱形【点睛】本题考查全等三角形判定与性质,平行四边形和菱形的判定与性质等知识,熟练掌握平行四边形的判定和性质和菱形的判定是解题的关键.2.(1)四边形AGFP 是菱形,理由见解析;(2)四边形AGFP 的周长为:2【分析】(1)根据矩形的性质和菱形的判定解答即可;(2)根据全等三角形的判定和性质,以及利用勾股定理解答即可.【详解】解:(1)四边形AGFP 是菱形,理由如下:∵四边形ABCD 是矩形,∴∠BAP =90°,∵PF ⊥BD ,PA =PF ,∴∠PBA =∠PBF ,∵AE ⊥BD ,∴∠PBF+∠BGE =90°,∵∠BAP =90°,∴∠PBA+∠APB =90°,∴∠APB =∠BGE ,∵∠AGP =∠BGE ,∴∠APB =∠AGP ,∴AP =AG ,∵PA =PF ,∴AG =PF ,∵AE ⊥BD ,PF ⊥BD ,∴AE ∥PF ,∴四边形AGFP 是平行四边形,∵PA =PF ,∴平行四边形AGFP 是菱形;(2)在Rt △ABP 和Rt △FBP 中,∵PB =PB ,PA =PF ,∴Rt △ABP ≌Rt △FBP (HL ),∴AB =FB =1,∵四边形ABCD 是矩形,∴AD =BC =2,∴BD =设PA =x ,则PF =x ,PD =2﹣x ,PF 1,在Rt △DPF 中,DF 2+PF 2=PD 2,∴2221)(2)x x +=-解得:x=12,∴四边形AGFP的周长为:4x=42=.【点睛】此题考查矩形的性质,菱形的判定,全等三角形的判定和性质和勾股定理,解题的关键是熟练掌握所学的知识定理进行解题.3.(1)见解析;(2)HG=OH+BG;(3)能成矩形,y33 42x=-.【分析】(1)根据旋转和正方形的性质可得出CD=CB,∠CDG=∠CBG=90,根据全等直角三角形的判定定理(HL)即可证出Rt△CDG≌Rt△CBG,即∠DCG=∠BCG,由此即可得出CG平分∠DCB;(2)由(1)的Rt△CDG≌Rt△CBG可得出BG=DG,根据全等直角三角形的判定定理(HL)即可证出Rt△CHO≌Rt△CHD,即OH=HD,再根据线段间的关系即可得出HG=HD+DG=OH+BG;(3)根据(2)的结论即可找出当G点为AB中点时,四边形AEBD为矩形,再根据正方形的性质以及点B的坐标可得出点G的坐标,设H点的坐标为(x,0),由此可得出HO=x,根据勾股定理即可求出x的值,即可得出点H的坐标,结合点H、G的坐标利用待定系数法即可求出直线DE的解析式.【详解】(1)∵正方形ABCO绕点C旋转得到正方形CDEF,∴CD=CB,∠CDG=∠CBG=90°.在Rt△CDG和Rt△CBG中,∵CG CGCD CB=⎧⎨=⎩,∴Rt△CDG≌Rt△CBG(HL),∴∠DCG=∠BCG,即CG平分∠DCB.(2)由(1)证得:Rt△CDG≌Rt△CBG,∴BG=DG.在Rt△CHO和Rt△CHD中,∵CH CHCO CD=⎧⎨=⎩,∴Rt△CHO≌Rt△CHD(HL),∴OH=HD,∴HG=HD+DG=OH+BG.(3)假设四边形AEBD可为矩形.当G点为AB中点时,四边形AEBD为矩形,如图所示.∵G点为AB中点,∴BG=GA12=AB,由(2)证得:BG=DG,则BG=GA=DG12=AB12=DE=GE,又AB=DE,∴四边形AEBD为矩形,∴AG=EG=BG=DG.∵AG12=AB=3,∴G点的坐标为(6,3).设H点的坐标为(x,0),则HO=x,∴HD=x,DG=3.在Rt△HGA中,HG=x+3,GA=3,HA=6﹣x,由勾股定理得:(x+3)2=32+(6﹣x)2,解得:x=2,∴H点的坐标为(2,0).设直线DE的解析式为:y=kx+b(k≠0),将点H(2,0)、G(6,3)代入y=kx+b中,得:2063k bk b+=⎧⎨+=⎩,解得:3432kb⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴直线DE的解析式为:y3342x=-.故四边形AEBD能为矩形,此时直线DE的解析式为:y3342x=-.【点睛】本题考查了矩形的性质、旋转的性质、全等三角形的判定及性质、待定系数法求函数解析式以及勾股定理.解题的关键是:(1)证出Rt△CDG≌Rt△CBG;(2)找出BG=DG、OH=HD;(3)求出点H、G的坐标.本题属于中档题,难度不大,解决该题型题目时,根据全等三角形的性质找出相等的边和角是关键.4.(1)见详解;(2)四边形ADCF是矩形;证明见详解.【分析】(1)可证△AFE≌△DBE,得出AF=BD,进而根据AF=DC,得出D是BC中点的结论;(2)若AB=AC,则△ABC是等腰三角形,根据等腰三角形三线合一的性质知AD⊥BC;而AF与DC平行且相等,故四边形ADCF是平行四边形,又AD⊥BC,则四边形ADCF是矩形.【详解】(1)证明:∵E是AD的中点,∴AE=DE.∵AF∥BC,∴∠FAE=∠BDE,∠AFE=∠DBE.在△AFE和△DBE中,FAE BDEAFE DBEAE DE∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△AFE≌△DBE(AAS).∴AF=BD.∵AF=DC,∴BD=DC.即:D是BC的中点.(2)解:四边形ADCF是矩形;证明:∵AF=DC,AF∥DC,∴四边形ADCF是平行四边形.∵AB=AC,BD=DC,∴AD⊥BC即∠ADC=90°.∴平行四边形ADCF是矩形.【点睛】此题主要考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,平行四边形、矩形的判定等知识综合运用.解题的关键是熟练掌握矩形的判定方法,以及全等三角形的判定和性质进行证明.5.(1)见解析;(2)①见解析;②+2【分析】(1)根据矩形的性质,结合角平分线的定义可证明△ABE≌△AFD(AAS),进而证得结论;(2)①通过求解∴∠EFG=∠AED=67.5°,∠DFG=∠FDG=22.5°,进而可得EG=FG=DG;②AB=x,则x,DF=AF=x,x-x,利用勾股定理可求解x值,再根据矩形ABCD 的面积=△AED面积的2倍可求解.【详解】解:(1)证明:∵四边形ABCD为矩形,∴AD∥BC,∠DAB=∠ABE=90°,∴∠DAE=∠AEB,∵AE平分∠BAD,∴∠BAE=∠DAE=45°,∴∠BAE=∠AEB=45°,∴AB=EB,∵DF⊥AC∴∠AFD=90°,∴∠ABE=∠AFD=90°,∵AE=AD,∴△ABE≌△AFD(AAS),∴AB=AF;(2)①证明:∵AE=AD,∠EAD=45°,∴∠AED=∠ADE=67.5°,∴∠FDG=22.5°,∵AB=AF,∠BAF=45°,∴∠AFB=67.5°,∴∠EFG=67.5°,∴∠EFG=∠AED ,∴FG=EG ,∠DFG=22.5°,∴∠DFG=∠FDG ,∴FG=DG ,∴EG=DG ;②∵EG=1,∴DG=2,设AB=x ,则x ,DF=AF=x ,∴x-x ,x-x )2+x 2=22,解得x 2,∴矩形ABCD 的面积=2×12×AE×DF x 2. 【点睛】本题主要考查勾股定理,矩形的性质,全等三角形的性质与判定,角平分线的定义,等腰三角形的性质与判定,灵活运用定理是解题的关键.6.(1)214t ;(2)t =;(3)存在,如图2(见解析),当AHQ HBM ≅时,t =3(见解析),当ADE AHE ≅时,t =4(见解析),当EGQ HBF ≅时,t = 【分析】 (1)先根据线段中点的定义可得12AQ AP =,再根据矩形的性质、角平分线的定义可得45HAQ ∠=︒,从而可得AQH 是等腰直角三角形,然后根据等腰直角三角形的性质可得AH 的长,最后根据等腰直角三角形的面积公式即可得;(2)先根据平行四边形的性质可得//HQ MP ,从而可得//HQ BP ,再根据三角形中位线定理可得HQ 是ABP △的中位线,从而可得122AH AB ==,然后与(1)所求的AH =建立等式求解即可得; (3)分①当点H 是AB 的中点时,AHQ HBM ≅;②当点Q 与点E 重合时,ADE AHE ≅;③当EG HB =时,EGQ HBF ≅三种情况,分别求解即可得.【详解】(1)由题意得:2AP t =,点Q 为AP 的中点,12AQ AP t ∴==,四边形ABCD 是矩形,90B D BAD ∴∠=∠=∠=︒, AE ∵是BAD ∠的角平分线,1452HAQ DAE BAD ∴∠=∠=∠=︒,QH AB ⊥,AQH ∴是等腰直角三角形, 2222AH HQ AQ t ∴===, 则AQH 的面积为21124AH HQ t ⋅=; (2)如图1,四边形PQHM 是平行四边形,//HQ MP ∴,点M 在BC 边上,//HQ BP ∴,点Q 为AP 的中点,HQ ∴是ABP △的中位线,122AH BH AB ∴===, 由(1)知,2AH t =, 则222t =, 解得22t =;(3)由题意,有以下三种情况: ①如图2,当点H 是AB 的中点时,则AH HB =,四边形PQHM 是平行四边形,//HM PQ ∴,HAQ BHM ∴∠=∠,在AHQ 和HBM △中,90HAQ BHM AH HB AHQ HBM ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠=︒⎩,()AHQ HBM ASA ∴≅,由(2)可知,此时22t=;②如图3,当点Q 与点E 重合时,在ADE 和AHE 中,9045D AHE DAE HAE AE AE ∠=∠=︒⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩,()ADE AHE AAS ∴≅,3AD AH ∴==,则232t =, 解得32t =;③如图4,当EG HB =时,四边形ABCD 是矩形,四边形PQHM 是平行四边形,//,//CD AB HM PQ ∴,,90GEQ HAQ BHF EGQ AHQ B ∴∠=∠=∠∠=∠=︒=∠,在EGQ 和HBF 中,GEQ BHF EG HB EGQ B ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,()EGQ HBF ASA ∴≅,2,42AH t AB ==,242HB AB AH t ∴=-=-, 在Rt ADE △中,45,3DAE AD ∠=︒=,Rt ADE ∴是等腰直角三角形,232AE AD ==,32EQ AQ AE t ∴=-=-,在Rt GEQ 中,45GEQ HAQ ∠=∠=︒,Rt GEQ ∴是等腰直角三角形,22622t EG EQ -==, 则由EG HB =得:262422t t -=-, 解得722t =;综上,如图2,当AHQ HBM ≅时,22t =;如图3,当ADE AHE ≅时,32t =4,当EGQ HBF ≅时,722t =【点睛】本题考查了矩形的性质、三角形中位线定理、三角形全等的判定定理与性质、等腰直角三角形的判定与性质等知识点,较难的是题(3),依据题意,正确分三种情况讨论并画出图形是解题关键.7.(1)见解析;(2)不变,见解析;(3)能,12x =-或12+ 【分析】(1)由折叠的性质得到BE=EP ,BF=PF ,得到BE=BF ,根据菱形的性质得到AB ∥CD ∥FG ,BC ∥EH ∥AD ,于是得到结论;(2)由菱形的性质得到BE=BF ,AE=FC ,推出△ABC 是等边三角形,求得∠B=∠D=60°,得到∠B=∠D=60°,于是得到结论;(3)记AC 与BD 交于点O ,得到∠ABD=30°,解直角三角形得到AO=1,S 四边形ABCD AEFCHG 时,得到S △BEF +S △DGH GH 与BD 交于点M ,求得GM=12x ,根据三角形的面积列方程即可得到结论. 【详解】 解:()1折叠后B 落在BD 上,,BE EP ∴=BF PF =BD 平分,ABC ∠ BE BF ∴=,∴四边形BEPF 为菱形,同理四边形GDHP 为菱形,////,// //,AB CD FG BC EH AD ∴ ∴四边形AEPG 为平行四边形,AG EP BE ∴==.()2不变.理由如下:由()1得.AG BE = 四边形BEPF 为菱形,,.BE BF AE FC ∴==60,BAC ABC ∠=︒为等边三角60B D ∴∠=∠=︒,,,EF BE GH DG ∴==36AEFCHG C AE EF FC CH GH AG AB ∴=+++++==六边形为定值.()3记AC 与BD 交于点O .2,60,AB BAC =∠= 30,ABD ∴∠= 1,AO ∴=3,BO =12332ABCS∴=⨯=23ABCD S ∴=四边形当六边形AEFCHG 534 53233344DEFDGHSS +==由()1得BE AG =AE DG ∴= DG x = 2BE x ∴=-记GH 与BD 交于点,M12GM x ∴=,3DM x = 23DHGSx ∴= 同理()223323344BEFS x x x =-=-+ 即223333334x x x +-+= 化简得22410,x x -+= 解得121x =-,221x =+∴当212x =-或212+时,六边形AEPCHG 的面积为534. 【点睛】此题是四边形的综合题,主要考查了菱形的性质,等边三角形的判定和性质,三角形的面积公式,菱形的面积公式,解本题的关键是用x 表示出相关的线段,是一道基础题目. 8.(I) ;(II) 16或10;(III).【解析】 【分析】(I)根据已知条件直接写出答案即可. (II)分两种情况: 或讨论即可.(III)根据已知条件直接写出答案即可.【详解】 (I);(II)∵四边形是矩形,∴,.分两种情况讨论:(i)如图1,当时,即是以为腰的等腰三角形.(ii)如图2,当时,过点作∥,分别交与于点、.∵四边形是矩形,∴∥,.又∥,∴四边形是平行四边形,又,'⊥,∴□是矩形,∴,,即B H CD又,∴,,∵,∴,∴,在RtΔEGB'中,由勾股定理得:,∴,在中,由勾股定理得:,综上,的长为16或10.(III) . (或).【点睛】本题主要考查了四边形的动点问题.9.(1)成立;(2)成立,理由见试题解析;(3)正方形,证明见试题解析.【解析】试题分析:(1)因为四边形ABCD为正方形,CE=DF,可证△ADF≌△DCE(SAS),即可得到AF=DE,∠DAF=∠CDE,又因为∠ADG+∠EDC=90°,即有AF⊥DE;(2)∵四边形ABCD为正方形,CE=DF,可证△ADF≌△DCE(SAS),即可得到AF=DE,∠E=∠F,又因为∠ADG+∠EDC=90°,即有AF⊥DE;(3)设MQ,DE分别交AF于点G,O,PQ交DE于点H,因为点M,N,P,Q分别为AE,EF,FD,AD的中点,可得MQ=PN=12DE,PQ=MN=12AF,MQ∥DE,PQ∥AF,然后根据AF=DE,可得四边形MNPQ是菱形,又因为AF⊥DE即可证得四边形MNPQ是正方形.试题解析:(1)上述结论①,②仍然成立,理由是:∵四边形ABCD为正方形,∴AD=DC,∠BCD=∠ADC=90°,在△ADF和△DCE中,∵DF=CE,∠ADC=∠BCD=90°,AD=CD,∴△ADF≌△DCE(SAS),∴AF=DE,∠DAF=∠CDE,∵∠ADG+∠EDC=90°,∴∠ADG+∠DAF=90°,∴∠AGD=90°,即AF⊥DE;(2)上述结论①,②仍然成立,理由是:∵四边形ABCD为正方形,∴AD=DC,∠BCD=∠ADC=90°,在△ADF和△DCE中,∵DF=CE,∠ADC=∠BCD=90°,AD=CD,∴△ADF≌△DCE(SAS),∴AF=DE,∠E=∠F,∵∠ADG+∠EDC=90°,∴∠ADG+∠DAF=90°,∴∠AGD=90°,即AF⊥DE;(3)四边形MNPQ是正方形.理由是:如图,设MQ,DE分别交AF于点G,O,PQ交DE于点H,∵点M,N,P,Q分别为AE,EF,FD,AD的中点,∴MQ=PN=12DE,PQ=MN=12AF,MQ∥DE,PQ∥AF,∴四边形OHQG是平行四边形,∵AF=DE,∴MQ=PQ=PN=MN,∴四边形MNPQ是菱形,∵AF⊥DE,∴∠AOD=90°,∴∠HQG=∠AOD=90°,∴四边形MNPQ是正方形.考点:1.四边形综合题;2.综合题.10.(1)12;(2)13ADAC=.【分析】(1)易证四边形CDEB是矩形,由条件“四边形ADBE是平行四边形可得AD=EB=DC,从而得到ADAC的值.(2)由题可知当DE AC⊥时,DE最短,可以证到四边形DCBE是矩形.从而可以得到各边关系从而求出ADAC的值.【详解】解:(1)∵四边形ADBE是平行四边形,∴AD∥BE,AD=BE.∵DE ⊥AC ,∠ACB =90°, ∴∠ADE =∠C =90°. ∴DE ∥BC .∵DC ∥BE ,DE ∥BC ,∠C =90°, ∴四边形DCBE 是矩形. ∴EB =DC . ∴AD =DC . ∴AD AC==12.故答案为:12.(2)如图,由题可知当DE AC ⊥时,DE 最短.最小值是6.∵四边形FDBE 是平行四边形, ∴//DF BE ,DF BE =. ∵DE AC ⊥,90C ∠=︒, ∴90ADE C ∠=∠=︒. ∴//DE BC .∴四边形CDEB 是平行四边形, 又∵90C ∠=︒, ∴四边形CDEB 是矩形. ∴BE CD =,6DE BC ==. ∴DF CD =. ∵AF AD =,∴2DC DF AD ==. ∴3AC AD DC AD =+=.∴13AD AC =. 【点睛】本题考查了平行线之间的距离、平行线的判定、矩形的判定与性质、平行四边形的性质等知识,具有一定的综合性;本题还考查了阅读能力,体现了自主探究与合作交流相结合的新课程理念,是一道好题.。