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【数学】数学平行四边形的专项培优练习题(含答案)及答案解析
【答案】(1) y x2 2x 3 0 x 3 ;(2)∠ AEC=105°;(3)边 BC 的长为
2 或 1 17 . 2
【解析】 试题分析:(1)过 A 作 AH⊥BC 于 H,得到四边形 ADCH 为矩形.在△ BAH 中,由勾股定 理即可得出结论. (2)取 CD 中点 T,连接 TE,则 TE 是梯形中位线,得 ET∥ AD,ET⊥CD, ∠ AET=∠ B=70°. 又 AD=AE=1,得到∠ AED=∠ ADE=∠ DET=35°.由 ET 垂直平分 CD,得∠ CET=∠ DET=35°,即 可得到结论. (3)分两种情况讨论:①当∠ AEC=90°时,易知△ CBE≌ △ CAE≌ △ CAD,得∠ BCE=30°, 解△ ABH 即可得到结论. ②当∠ CAE=90°时,易知△ CDA∽ △ BCA,由相似三角形对应边成比例即可得到结论. 试题解析:解:(1)过 A 作 AH⊥BC 于 H.由∠ D=∠ BCD=90°,得四边形 ADCH 为矩形.
∴ FG=DG,∴ BM=FG, ∵ ∠ BAC=∠ EAH=45°,
∴ ∠ BAE=∠ FAH,
∵ FG⊥AC,
∴ ∠ AFH=90°,
在△ ABE 和△ AFH 中,
B AFH 90
AB
AF
,
BAE FAH
∴ △ ABE≌ △ AFH(ASA),
∴ BE=FH, ∵ BM=BE+EM,FG=FH+HG,
②当∠ CAE=90°时,易知△ CDA∽ △ BCA,又 AC BC2 AB2 x2 4 ,
则 AD CA 1 x2 4 x 1 17 (舍负)
AC CB
x2 4
x
2
易知∠ ACE<90°,所以边 BC 的长为 1 17 . 2
综上所述:边 BC 的长为 2 或 1 17 . 2
(2)证明:延长 GF 交 BC 于 M,连接 AG,如图 2 所示:
则△ CGM 和△ CFG 是等腰直角三角形,
∴ CM=CG,CG= 2 CF,
∴ BM=DG,
∵ AF=AB,
∴ AF=AD,
在 Rt△ AFG 和 Rt△ ADG 中,
AG AG AF AD ,
∴ Rt△ AFG≌ Rt△ ADG(HL),
∴ AC= 2 AB=4 2 , ∵ 4AF=3AC=12 2 ,
∴ AF=3 2 , ∴ CF=AC﹣AF= 2 ,
∵ EF⊥AC, ∴ △ CEF 是等腰直角三角形,
∴ EF=CF= 2 ,CE= 2 CF=2, 在 Rt△ AEF 中,由勾股定理得:AE= AF2 EF2 2 5 , ∴ △ AEF 的周长=AE+EF+AF= 2 5 2 3 2 2 5 4 2 ;
求证:EC=HG+ 2 FC.
【答案】(1) 2 5 4 2 ;(2)证明见解析
【解析】 【分析】 (1)由正方形性质得出 AB=BC=CD=AD=4,∠ B=∠ D=90°,∠ ACB=∠ ACD=∠ BAC=
∠ ACD=45°,得出 AC= 2 AB=4 2 ,求出 AF=3 2 ,CF=AC﹣AF= 2 ,求出△ CEF 是等腰直角三角形,得出 EF=CF= 2 ,CE= 2 CF=2,在 Rt△ AEF 中,由勾股定理求出
在△ BAH 中,AB=2,∠ BHA=90°,AH=y,HB= x 1 ,∴ 22 y2 x 12 ,
则 y x2 2x 3 0 x 3
(2)取 CD 中点 T,联结 TE,则 TE 是梯形中位线,得 ET∥ AD,ET⊥CD, ∴ ∠ AET=∠ B=70°. 又 AD=AE=1,∴ ∠ AED=∠ ADE=∠ DET=35°.由 ET 垂直平分 CD,得∠ CET=∠ DET=35°, ∴ ∠ AEC=70°+35°=105°. (3)分两种情况讨论:①当∠ AEC=90°时,易知△ CBE≌ △ CAE≌ △ CAD,得∠ BCE=30°, 则在△ ABH 中,∠ B=60°,∠ AHB=90°,AB=2,得 BH=1,于是 BC=2.
BC BQ {C BQH 90 , BH BH
∴ △ BCH≌ △ BQH(SAS), ∴ CH=QH. ∴ △ PHD 的周长为:PD+DH+PH=AP+PD+DH+HC=AD+CD=8. ∴ △ PDH 的周长是定值. (3)解:如图 3,过 F 作 FM⊥AB,垂足为 M,则 FM=BC=AB.
【答案】(1) (2)2(3)S=S 菱形 PQMN=2S△ PNQ= t2;
(4)
t=1 或 【解析】 试题分析:(1)由题意知:当点 N 落在边 BC 上时,点 Q 与点 B 重合,此时 DQ=3; (2)当点 N 到点 A、B 的距离相等时,点 N 在边 AB 的中线上,此时 PD=DQ;
(3)当 0≤t≤ 时,四边形 PQMN 与△ ABC 重叠部分图形为四边形 PQMN;当 ≤t≤ 时,四 边形 PQMN 与△ ABC 重叠部分图形为五边形 PQFEN.
∴ EM=HG,
∵ EC=EM+CM,CM=CG= 2 CF,
∴ EC=HG+ 2 FC.
【点睛】 本题考查了正方形的性质、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 股定理等知识;熟练掌握等腰直角三角形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键.
5.在 ABC 中, AD BC 于点 D ,点 E 为 AC 边的中点,过点 A 作 AF / / BC ,交 DE 的延长线于点 F ,连接 CF .
∴ 解得 t=
如图①,当 0≤t≤ 时,
S△ PNQ= PQ2= t2;
∴ S=S 菱形 PQMN=2S△ PNQ= t2,
如图②,当 ≤t≤ 时, 设 MN、MQ 与边 BC 的交点分别是 E、F, ∵ MN=PQ=3t,NE=BQ=3﹣2t, ∴ ME=MN﹣NE=PQ﹣BQ=5t﹣3, ∵ △ EMF 是等边三角形,
由(1)知∠ APB=∠ BPH, 又∵ ∠ A=∠ BQP=90°,BP=BP, 在△ ABP 和△ QBP 中,
APB BPH {A BQP 90 , BP BP
∴ △ ABP≌ △ QBP(AAS), ∴ AP=QP,AB=BQ, 又∵ AB=BC, ∴ BC=BQ. 又∠ C=∠ BQH=90°,BH=BH, 在△ BCH 和△ BQH 中,
∴ S△ EMF= ME2= (5t﹣3)2 .
; (4)MN、MQ 与边 BC 的交点分别是 E、F,
此时 <t< ,
t=1 或
.
考点:几何变换综合题
3.如图,四边形 ABCD 中,∠ BCD=∠ D=90°,E 是边 AB 的中点.已知 AD=1,AB=2. (1)设 BC=x,CD=y,求 y 关于 x 的函数关系式,并写出定义域; (2)当∠ B=70°时,求∠ AEC 的度数; (3)当△ ACE 为直角三角形时,求边 BC 的长.
又∵ EF 为折痕, ∴ EF⊥BP. ∴ ∠ EFM+∠ MEF=∠ ABP+∠ BEF=90°, ∴ ∠ EFM=∠ ABP.
又∵ ∠ A=∠ EMF=90°,
在△ EFM 和△ BPA 中,
EFM ABP
{EMF A ,
FM AB
∴ △ EFM≌ △ BPA(AAS).
∴ EM=AP. 设 AP=x 在 Rt△ APE 中,(4-BE)2+x2=BE2.
当 0<t< 时, 此时,PD=t,DQ=2t ∴ t=2t ∴ t=0(不合题意,舍去),
当 ≤t<3 时, 此时,PD=t,DQ=6﹣2t ∴ t=6﹣2t, 解得 t=2; 综上所述,当点 N 到点 A、B 的距离相等时,t=2; (3)由题意知:此时,PD=t,DQ=2t 当点 M 在 BC 边上时, ∴ MN=BQ ∵ PQ=MN=3t,BQ=3﹣2t ∴ 3t=3﹣2t
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)
1.如图,现有一张边长为 4 的正方形纸片 ABCD,点 P 为正方形 AD 边上的一点(不与点 A、点 D 重合),将正方形纸片折叠,使点 B 落在 P 处,点 C 落在 G 处,PG 交 DC 于 H, 折痕为 EF,连接 BP、BH.
(1)求证:∠ APB=∠ BPH; (2)当点 P 在边 AD 上移动时,求证:△ PDH 的周长是定值; (3)当 BE+CF 的长取最小值时,求 AP 的长. 【答案】(1)证明见解析.(2)证明见解析.(3)2. 【解析】 试题分析:(1)根据翻折变换的性质得出∠ PBC=∠ BPH,进而利用平行线的性质得出 ∠ APB=∠ PBC 即可得出答案; (2)首先证明△ ABP≌ △ QBP,进而得出△ BCH≌ △ BQH,即可得出 PD+DH+PH=AP+PD+DH+HC=AD+CD=8; (3)过 F 作 FM⊥AB,垂足为 M,则 FM=BC=AB,证明△ EFM≌ △ BPA,设 AP=x,利用折 叠的性质和勾股定理的知识用 x 表示出 BE 和 CF,结合二次函数的性质求出最值. 试题解析:(1)解:如图 1,
AE,即可得出△ AEF 的周长; (2)延长 GF 交 BC 于 M,连接 AG,则△ CGM 和△ CFG 是等腰直角三角形,得出 CM=
CG,CG= 2 CF,证出 BM=DG,证明 Rt△ AFG≌ Rt△ ADG 得出 FG=DG,BM=FG,再证
明△ ABE≌ △ AFH,得出 BE=FH,即可得出结论. 【详解】 (1)∵ 四边形 ABCD 是正方形, ∴ AB=BC=CD=AD=4,∠ B=∠ D=90°,∠ ACB=∠ ACD=∠ BAC=∠ ACD=45°,
(4)MN、MQ 与边 BC 的有交点时,此时 <t< ,列出四边形 PEMF 与四边形 PQMN 的 面积表达式后,即可求出 t 的值. 试题解析:(1)∵ △ PQN 与△ ABC 都是等边三角形, ∴ 当点 N 落在边 BC 上时,点 Q 与点 B 重合. ∴ DQ=3 ∴ 2t=3.