备战中考数学专题《平行四边形》综合检测试卷含答案.doc
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1、备战中考数学专题平行四边形综合检测试卷含答案一、平行四边形1在四边形中,对角线平分.(1)如图1,若,且,试探究边、与对角线的数量关系并说明理由.(2)如图2,若将(1)中的条件“”去掉,(1)中的结论是否成立?请说明理由.(3)如图3,若,探究边、与对角线的数量关系并说明理由.【答案】(1).证明见解析;(2)成立;(3).理由见解析.【解析】试题分析:(1)结论:AC=AD+AB,只要证明AD=AC,AB=AC即可解决问题;(2)(1)中的结论成立以C为顶点,AC为一边作ACE=60,ACE的另一边交AB延长线于点E,只要证明DACBEC即可解决问题;(3)结论:AD+ABAC过点C作CE
2、AC交AB的延长线于点E,只要证明ACE是等腰直角三角形,DACBEC即可解决问题;试题解析:解:(1)AC=AD+AB理由如下:如图1中,在四边形ABCD中,D+B=180,B=90,D=90,DAB=120,AC平分DAB,DAC=BAC=60,B=90,ABAC,同理ADACAC=AD+AB(2)(1)中的结论成立,理由如下:以C为顶点,AC为一边作ACE=60,ACE的另一边交AB延长线于点E,BAC=60,AEC为等边三角形,AC=AE=CE,D+ABC=180,DAB=120,DCB=60,DCA=BCE,D+ABC=180,ABC+EBC=180,D=CBE,CA=CE,DACB
3、EC,AD=BE,AC=AD+AB(3)结论:AD+ABAC理由如下:过点C作CEAC交AB的延长线于点E,D+B=180,DAB=90,DCB=90,ACE=90,DCA=BCE,又AC平分DAB,CAB=45,E=45AC=CE又D+ABC=180,D=CBE,CDACBE,AD=BE,AD+AB=AE在RtACE中,CAB=45,AE.2在图1中,正方形ABCD的边长为a,等腰直角三角形FAE的斜边AE2b,且边AD和AE在同一直线上操作示例当2ba时,如图1,在BA上选取点G,使BGb,连结FG和CG,裁掉FAG和CGB并分别拼接到FEH和CHD的位置构成四边形FGCH思考发现小明在操
4、作后发现:该剪拼方法就是先将FAG绕点F逆时针旋转90到FEH的位置,易知EH与AD在同一直线上连结CH,由剪拼方法可得DH=BG,故CHDCGB,从而又可将CGB绕点C顺时针旋转90到CHD的位置这样,对于剪拼得到的四边形FGCH(如图1),过点F作FMAE于点M(图略),利用SAS公理可判断HFMCHD,易得FH=HC=GC=FG,FHC=90进而根据正方形的判定方法,可以判断出四边形FGCH是正方形实践探究(1)正方形FGCH的面积是 ;(用含a, b的式子表示)(2)类比图1的剪拼方法,请你就图2图4的三种情形分别画出剪拼成一个新正方形的示意图联想拓展小明通过探究后发现:当ba时,此类
5、图形都能剪拼成正方形,且所选取的点G的位置在BA方向上随着b的增大不断上移当ba时(如图5),能否剪拼成一个正方形?若能,请你在图5中画出剪拼成的正方形的示意图;若不能,简要说明理由【答案】(1)a2+b2;(2)见解析;联想拓展:能剪拼成正方形.见解析【解析】分析:实践探究:根据正方形FGCH的面积=BG2+BC2进而得出答案;应采用类比的方法,注意无论等腰直角三角形的大小如何变化,BG永远等于等腰直角三角形斜边的一半注意当b=a时,也可直接沿正方形的对角线分割详解:实践探究:正方形的面积是:BG2+BC2=a2+b2;剪拼方法如图2-图4;联想拓展:能,剪拼方法如图5(图中BG=DH=b)
6、点睛:本题考查了几何变换综合,培养学生的推理论证能力和动手操作能力;运用类比方法作图时,应根据范例抓住作图的关键:作的线段的长度与某条线段的比值永远相等,旋转的三角形,连接的点都应是相同的3如图,平面直角坐标系中,四边形OABC为矩形,点A,B的坐标分别为(4,0),(4,3),动点M,N分别从O,B同时出发以每秒1个单位的速度运动其中,点M沿OA向终点A运动,点N沿BC向终点C运动过点M作MPOA,交AC于P,连接NP,已知动点运动了x秒(1)P点的坐标为多少(用含x的代数式表示);(2)试求NPC面积S的表达式,并求出面积S的最大值及相应的x值;(3)当x为何值时,NPC是一个等腰三角形?
7、简要说明理由【答案】(1)P点坐标为(x,3x)(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,可通过PMOC得出的对应成比例线段来求;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=ABPQ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)中的方法经求出PQ的长,而CN的长可根据CN=BCBN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:当CP=CN时,可在直角三
8、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;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=CNCQ求出QN的表达式,根据题设的等量条件即可得出x的值当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PQBC于点Q,有题意可得:PQAB,CQPCBA,解得:QP=x,PM=3x,由题意可知,C(0,3),M(x,0),N(4x,3),P点坐标为(x,3x)(2)设NPC的面积为S,在NPC中,NC=4x,NC边上的高
9、为,其中,0x4S=(4x)x=(x2+4x)=(x2)2+S的最大值为,此时x=2(3)延长MP交CB于Q,则有PQBC若NP=CP,PQBC,NQ=CQ=x3x=4,x=若CP=CN,则CN=4x,PQ=x,CP=x,4x=x,x=;若CN=NP,则CN=4xPQ=x,NQ=42x,在RtPNQ中,PN2=NQ2+PQ2,(4x)2=(42x)2+(x)2,x=综上所述,x=,或x=,或x=考点:二次函数综合题4在ABC中,AB=BC,点O是AC的中点,点P是AC上的一个动点(点P不与点A,O,C重合)过点A,点C作直线BP的垂线,垂足分别为点E和点F,连接OE,OF(1)如图1,请直接写
10、出线段OE与OF的数量关系;(2)如图2,当ABC=90时,请判断线段OE与OF之间的数量关系和位置关系,并说明理由(3)若|CFAE|=2,EF=2,当POF为等腰三角形时,请直接写出线段OP的长【答案】(1)OF =OE;(2)OFEK,OF=OE,理由见解析;(3)OP的长为或.【解析】【分析】(1)如图1中,延长EO交CF于K,证明AOECOK,从而可得OE=OK,再根据直角三角形斜边中线等于斜边一半即可得OF=OE;(2)如图2中,延长EO交CF于K,由已知证明ABEBCF,AOECOK,继而可证得EFK是等腰直角三角形,由等腰直角三角形的性质即可得OFEK,OF=OE;(3)分点P
11、在AO上与CO上两种情况分别画图进行解答即可得.【详解】(1)如图1中,延长EO交CF于K,AEBE,CFBE,AECK,EAO=KCO,OA=OC,AOE=COK,AOECOK,OE=OK,EFK是直角三角形,OF=EK=OE;(2)如图2中,延长EO交CF于K,ABC=AEB=CFB=90,ABE+BAE=90,ABE+CBF=90,BAE=CBF,AB=BC,ABEBCF,BE=CF,AE=BF,AOECOK,AE=CK,OE=OK,FK=EF,EFK是等腰直角三角形,OFEK,OF=OE;(3)如图3中,点P在线段AO上,延长EO交CF于K,作PHOF于H,|CFAE|=2,EF=2,
12、AE=CK,FK=2,在RtEFK中,tanFEK=,FEK=30,EKF=60,EK=2FK=4,OF=EK=2,OPF是等腰三角形,观察图形可知,只有OF=FP=2,在RtPHF中,PH=PF=1,HF=,OH=2,OP=.如图4中,点P在线段OC上,当PO=PF时,POF=PFO=30,BOP=90,OP=OE=,综上所述:OP的长为或.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、直角三角形斜边中线等于斜边一半、等腰直角三角形的判定与性质、解直角三角形等,综合性较强,正确添加辅助线是解题的关键.5如图,正方形ABCD的边长为8,E为BC上一定点,BE6,F为AB上一动点,把BEF沿EF折叠
13、,点B落在点B处,当AFB恰好为直角三角形时,BD的长为?【答案】或【解析】【分析】分两种情况分析:如图1,当ABF=90时,此时A、B、E三点共线,过点B作BMAB,BNAD,由三角形的面积法则可求得BM=2.4,再由勾股定理可求得BN=3.2,在RtCBN中,由勾股定理得,BD=;如图2,当AFB=90时,由题意可知此时四边形EBFB是正方形,AF=2,过点B作BNAD,则四边形AFBN为矩形,在RtCBN中,由勾股定理得,BD=;【详解】如图1,当ABF=90时,此时A、B、E三点共线,B=90,AE=10,BE=BE=6,AB=4,BF=BF,AF+BF=AB=8,在RtABF中,AB
14、F=90,由勾股定理得,AF2=FB2+AB2,AF=5,BF=3,过点B作BMAB,BNAD,由三角形的面积法则可求得BM=2.4,再由勾股定理可求得BN=3.2,AN=BM=2.4,DN=AD-AN=8-2.4=5.6,在RtCBN中,由勾股定理得,BD= = ;如图2,当AFB=90时,由题意可知此时四边形EBFB是正方形,AF=2,过点B作BNAD,则四边形AFBN为矩形,AN=BF=6,BN=AF=2,DN=AD-AN=2,在RtCBN中,由勾股定理得,BD= = ;综上,可得BD的长为或.【点睛】本题主要考查正方形的性质与判定,矩形有性质判定、勾股定理、折叠的性质等,能正确地画出图
15、形并能分类讨论是解题的关键.6已知AD是ABC的中线P是线段AD上的一点(不与点A、D重合),连接PB、PC,E、F、G、H分别是AB、AC、PB、PC的中点,AD与EF交于点M;(1)如图1,当ABAC时,求证:四边形EGHF是矩形;(2)如图2,当点P与点M重合时,在不添加任何辅助线的条件下,写出所有与BPE面积相等的三角形(不包括BPE本身)【答案】(1)见解析;(2)APE、APF、CPF、PGH【解析】【分析】(1)由三角形中位线定理得出EGAP,EFBC,EF=BC,GHBC,GH=BC,推出EFGH,EF=GH,证得四边形EGHF是平行四边形,证得EFAP,推出EFEG,即可得出
16、结论;(2)由APE与BPE的底AE=BE,又等高,得出SAPE=SBPE,由APE与APF的底EP=FP,又等高,得出SAPE=SAPF,由APF与CPF的底AF=CF,又等高,得出SAPF=SCPF,证得PGH底边GH上的高等于AEF底边EF上高的一半,推出SPGH=SAEF=SAPF,即可得出结果【详解】(1)证明:E、F、G、H分别是AB、AC、PB、PC的中点,EGAP,EFBC,EFBC,GHBC,GHBC,EFGH,EFGH,四边形EGHF是平行四边形,ABAC,ADBC,EFAP,EGAP,EFEG,平行四边形EGHF是矩形;(2)PE是APB的中线,APE与BPE的底AEBE
17、,又等高,SAPESBPE,AP是AEF的中线,APE与APF的底EPFP,又等高,SAPESAPF,SAPFSBPE,PF是APC的中线,APF与CPF的底AFCF,又等高,SAPFSCPF,SCPFSBPE,EFGHBC,E、F、G、H分别是AB、AC、PB、PC的中点,AEF底边EF上的高等于ABC底边BC上高的一半,PGH底边GH上的高等于PBC底边BC上高的一半,PGH底边GH上的高等于AEF底边EF上高的一半,GHEF,SPGHSAEFSAPF,综上所述,与BPE面积相等的三角形为:APE、APF、CPF、PGH【点睛】本题考查了矩形的判定与性质、平行四边形的判定、三角形中位线定理
18、、平行线的性质、三角形面积的计算等知识,熟练掌握三角形中位线定理是解决问题的关键7菱形ABCD中、BAD120,点O为射线CA 上的动点,作射线OM与直线BC相交于点E,将射线OM绕点O逆时针旋转60,得到射线ON,射线ON与直线CD相交于点F(1)如图,点O与点A重合时,点E,F分别在线段BC,CD上,请直接写出CE,CF,CA三条段段之间的数量关系;(2)如图,点O在CA的延长线上,且OAAC,E,F分别在线段BC的延长线和线段CD的延长线上,请写出CE,CF,CA三条线段之间的数量关系,并说明理由;(3)点O在线段AC上,若AB6,BO2,当CF1时,请直接写出BE的长【答案】(1)CA
19、=CE+CF(2)CF-CE=AC(3)BE的值为3或5或1【解析】【分析】(1)如图中,结论:CA=CE+CF只要证明ADFACE(SAS)即可解决问题;(2)结论:CF-CE=AC如图中,如图作OGAD交CF于G,则OGC是等边三角形只要证明FOGEOC(ASA)即可解决问题;(3)分四种情形画出图形分别求解即可解决问题.【详解】(1)如图中,结论:CA=CE+CF理由:四边形ABCD是菱形,BAD=120AB=AD=DC=BC,BAC=DAC=60ABC,ACD都是等边三角形,DAC=EAF=60,DAF=CAE,CA=AD,D=ACE=60,ADFACE(SAS),DF=CE,CE+C
20、F=CF+DF=CD=AC,CA=CE+CF(2)结论:CF-CE=AC理由:如图中,如图作OGAD交CF于G,则OGC是等边三角形GOC=FOE=60,FOG=EOC,OG=OC,OGF=ACE=120,FOGEOC(ASA),CE=FG,OC=OG,CA=CD,OA=DG,CF-EC=CF-FG=CG=CD+DG=AC+AC=AC,(3)作BHAC于HAB=6,AH=CH=3,BH=3,如图-1中,当点O在线段AH上,点F在线段CD上,点E在线段BC上时OB=2,OH=1,OC=3+1=4,由(1)可知:CO=CE+CF,OC=4,CF=1,CE=3,BE=6-3=3如图-2中,当点O在线
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