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专题训练(二) 特殊平行四边形的性质与判定

试卷简介

这份试卷主要围绕特殊平行四边形(包括矩形、菱形和正方形)的性质与判定展开,通过一系列几何证明题来考察学生对于这些图形的理解和应用能力。题目涵盖了从基本定义到复杂证明的多个层次,旨在提升学生的逻辑推理能力和空间想象能力。

所涉及的知识点

特殊平行四边形(矩形、菱形、正方形)的性质与判定,以及相关几何证明技巧。

专题训练(二) 特殊平行四边形的性质与判定

1.如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,AD为BC边上的高,过点A作AE∥BC,过点D作DE∥AC,AE与DE交于点E,AB与DE交于点F,连接BE.求四边形AEBD的面积.

2.如图,E,F是菱形ABCD对角线上的两点,且AE=CF.

(1)求证:四边形BEDF是菱形;

[来源:学&科&网]

(2)若∠DAB=60°,AD=6,AE=DE,求菱形BEDF的周长.

3.(邵阳中考)准备一张矩形纸片,按如图所示操作:将△ABE沿BE翻折,使点A落在对角线BD上的M点;将△CDF沿DF翻折,使点C落在对角线BD上的N点.

(1)求证:四边形BFDE是平行四边形;

[来源:学§科§网]

(2)若四边形BFDE是菱形,AB=2,求菱形BFDE的面积.

4.如图,在矩形ABCD中,AB=4 cm,BC=8 cm,AC的垂直平分线EF分别交AD,BC于点E,F,垂足为点O.

(1)连接AF,CE,求证:四边形AFCE为菱形;

(2)求菱形AFCE的边长.

[来源:Zxxk.Com]

5.E是正方形ABCD的对角线BD上一点,EF⊥BC,EG⊥CD,垂足分别是F、G.求证:

(1)四边形CFEG是矩形;

[来源:学科网]

(2)AE=FG.

[来源:Zxxk.Com]

6.(牡丹江中考)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,过点C的直线MN∥AB,D为AB边上一点,过点D作DE⊥BC,交直线MN于E,垂足为F,连接CD,BE.

(1)求证:CE=AD;

(2)当D在AB中点时,四边形CDBE是什么特殊四边形?说明你的理由;

(3)若D为AB中点,则当∠A的大小满足什么条件时,四边形CDBE是正方形?请说明你的理由.

参考答案

1.∵AE∥BC,DE∥AC, ∴四边形AEDC是平行四边形. ∴AE=CD.在△ABC中,AB=AC,AD为BC边上的高, ∴∠ADB=90°,BD=CD. ∴BD=AE. ∴四边形AEBD是矩形.

在Rt△ADC中,∠ADC=90°,AC=5,CD=BC=3, ∴AD==4. ∴四边形AEBD的面积为BD·AD=CD·AD=3×4=12.

2.(1)证明:连接BD,交AC于O.

∵四边形ABCD是菱形, ∴OA=OC,OB=OD,AC⊥BD.

∵AE=CF, ∴OE=OF. ∴四边形BEDF是平行四边形.

∵EF⊥BD, ∴四边形BEDF是菱形.

(2)∵∠DAB=60°,四边形ABCD是菱形, ∴∠DAE=30°,∠ADB=60°.

∵AD=6, ∴OD=AD=3.

∵AE=DE, ∴∠DAE=∠ADE,∠ADE=∠EDO=30°.

在Rt△DEO中,由勾股定理可得DE=2, ∴菱形BEDF的周长为4DE=8. 

3.(1)证明:∵四边形ABCD是矩形, ∴∠A=∠C=90°,AB=CD.

由翻折得BM=AB,DN=DC,∠A=∠EMB,∠C=∠DNF, ∴BM=DN,∠EMB=∠DNF=90°. ∴BN=DM,∠EMD=∠FNB=90°.

∵AD∥BC, ∴∠EDM=∠FBN. ∴△EDM≌△FBN(ASA). ∴ED=BF.

又∵DE∥BF, ∴四边形BFDE是平行四边形.

(2)∵四边形BFDE是菱形, ∴∠EBD=∠FBD.

∵∠ABE=∠EBD,∠ABC=90°, ∴∠ABE=×90°=30°. ∴AE=BE.

由勾股定理得AB=AE.

在Rt△ABE中,AB=2, ∴AE=,BE=. ∴ED=. ∴AD=2. ∴S△ABE=AB·AE=,S矩形ABCD=AB·AD=4. ∴S菱形BFDE=4-2×=. 

4.(1)证明:∵四边形ABCD是矩形, ∴AD∥BC. ∴∠EAO=∠FCO.

∵EF垂直平分AC, ∴OA=OC.

在△AOE和△COF中, ∴△AOE≌△COF(ASA). ∴OE=OF.

∵OA=OC, ∴四边形AFCE是平行四边形.

∵EF⊥AC, ∴四边形AFCE是菱形.

(2)∵四边形AFCE是菱形, ∴AF=FC.设AF=x cm,则CF=x cm,BF=(8-x)cm,

∵四边形ABCD是矩形, ∴∠B=90°. ∴在Rt△ABF中,

由勾股定理得42+(8-x)2=x2,解得x=5, ∴AF=5 cm,即菱形AFCE的边长为5 cm. 

5.证明:(1)∵四边形ABCD是正方形,EF⊥BC,EG⊥CD, ∴∠GCF=∠CFE=∠CGE=90°. ∴四边形EFCG为矩形.

(2)连接EC.

∵四边形EFCG为矩形, ∴FG=CE.

又∵BD为正方形ABCD的对角线, ∴∠ABE=∠CBE.

在△ABE和△CBE中, ∴△ABE≌△CBE(SAS). ∴AE=CE. ∴AE=FG. 

6.(1)证明:∵DE⊥BC, ∴∠DFB=90°.

∵∠ACB=90°, ∴∠ACB=∠DFB. ∴AC∥DE.

∵MN∥AB,即CE∥AD, ∴四边形ADEC是平行四边形. ∴CE=AD.

(2)四边形BECD是菱形,

理由:∵D为AB中点, ∴AD=BD.

∵CE=AD, ∴BD=CE.

∵BD∥CE, ∴四边形CDBE是平行四边形.

∵∠ACB=90°,D为AB中点, ∴CD=BD. ∴四边形CDBE是菱形.

(3)当∠A=45°时,四边形CDBE是正方形,

理由:∵∠ACB=90°,∠A=45°, ∴∠ABC=∠A=45°. ∴AC=BC.

∵D为AB中点, ∴CD⊥AB. ∴∠CDB=90°.

∵四边形CDBE是菱形, ∴四边形CDBE是正方形,

即当∠A=45°时,四边形CDBE是正方形.

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