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1、
專題提升二 以平行四邊形為背景的計算與證明
類型一 平行四邊形相關(guān)的探究性問題
1. 如圖,在ABCD 中,E、F、G、H分別是各邊的中點(diǎn). 則在下列四個圖形中,陰影部分的面積與其他三個陰影部分面積不相等的是( )
2. 如圖,四邊形ABCD中,ABDC,E,F(xiàn)分別是AD,BC的中點(diǎn),AF,BE相交于M,DF,EC相交于N,則圖中平行四邊形共有( )
A. 3個 B. 5個 C. 8個 D. 9個
3. 已知:△ABC中,AB=a. 如圖1,若A1、B1分別是CA、CB的中點(diǎn),
2、則A1B1=;如圖2,若A1、A2、B1、B2分別是CA、CB的三等分點(diǎn),則A1B1+A2B2=a=a;如圖3,若A1、A2、A3、B1、B2、B3分別是CA、CB的四等分點(diǎn),則A1B1+A2B2+A3B3=a=a;如圖4,若A1、A2、A3、…A9、B1、B2、B3、…B9分別是CA、CB的十等分點(diǎn),則A1B1+A2B2+A3B3+…+A9B9= .
4. (1)證明三角形中位線定理:三角形的中位線平行于第三邊,且等于第三邊的一半;[要求根據(jù)圖1寫出已知、求證、證明;在證明過程中,至少有兩處寫出推理依據(jù)(“已知”除外)];
(2)如圖2,在ABCD中,對角線交點(diǎn)為O,A
3、1、B1、C1、D1分別是OA、OB、OC、OD的中點(diǎn),A2、B2、C2、D2分別是OA1、OB1、OC1、OD1的中點(diǎn),…以此類推. 若ABCD的周長為1,直接用算式表示各平行四邊形的周長之和l;
(3)借助圖形3反映的規(guī)律,猜猜l可能是多少?
類型二 平行四邊形相關(guān)的折疊問題
5. 如圖,D,E分別為△ABC的AC,BC的中點(diǎn),將此三角形沿DE折疊,使點(diǎn)C落在AB邊上的點(diǎn)P處. 若∠CDE=48°,則∠APD等于 .
6. 如圖,在ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在邊DC,AB上,DE=BF,把平行四邊形沿直線EF折疊,使得點(diǎn)B,C分別落在點(diǎn)B′,C′
4、處,線段EC′與線段AF交于點(diǎn)G,連結(jié)DG,B′G.
求證:(1)∠1=∠2;
(2)DG=B′G.
7. 如圖1,在△OAB中,∠OAB=90°,∠AOB=30°,OB=8.以O(shè)B為邊,在△OAB外作等邊△OBC,D是OB的中點(diǎn),連結(jié)AD并延長交OC于E.
(1)求證:四邊形ABCE是平行四邊形;
(2)如圖2,將圖1中的四邊形ABCO折疊,使點(diǎn)C與點(diǎn)A重合,折痕為FG,求OG的長.
類型三 平行四邊形相關(guān)的分類討論問題
8. 如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo)分別是A(-2,5),B(-3,-1),C(1,-1)
5、,在坐標(biāo)系中找一點(diǎn)D,使得以A,B,C,D為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,那么點(diǎn)D的坐標(biāo)是 .
9. 已知:如圖,在ABCD中,∠BCD的平分線CE交AD于E,∠ABC的平分線BG 交CE于F,交AD于G.
(1)試找出圖中的等腰三角形,并選擇一個加以說明;
(2)試說明:AE=DG;
(3)若BG將AD分成3∶2的兩部分,且AD=10,求ABCD的周長.
10. 如圖,在長方形ABCD中,AD=12,AE=4,BF=6,點(diǎn)P以每秒1個單位長度的速度從點(diǎn)A出發(fā),沿AD向點(diǎn)D運(yùn)動;點(diǎn)Q同時以每秒2個單位長度的速度從點(diǎn)C出發(fā),沿CB向點(diǎn)B運(yùn)動
6、,點(diǎn)Q停止運(yùn)動時,點(diǎn)P也隨之停止運(yùn)動.當(dāng)運(yùn)動時間為幾秒時,以點(diǎn)P,Q,E,F(xiàn)為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形.
11. 已知四邊形ABCD的對角線AC與BD交于點(diǎn)O,給出下列四個論斷:
①OA=OC,②AB=CD,③∠BAD=∠DCB,④AD∥BC.
請你從中選擇兩個論斷作為條件,以“四邊形ABCD為平行四邊形”作為結(jié)論,完成下列各題:
①構(gòu)造一個真命題,畫圖并給出證明;
②構(gòu)造一個假命題,舉反例加以說明.
12. 在ABCD中,BC邊上的高為4,AB=5,AC=2,求ABCD的周長.
參考答案
專題提升二 以平行四邊形為背景
7、的計算與證明
1—2. DC
3. a
4. (1)已知:在△ABC中,D,E分別是邊AB,AC的中點(diǎn).求證:DE∥BC且DE=BC.證明:如圖,延長DE至F,使EF=DE,∵E是AC的中點(diǎn),∴AE=CE,在△ADE和△CFE中,DE=EF,∠AED=∠CEF,AE=CE,∴△ADE≌△CFE(SAS),∴AD=CF(全等三角形對應(yīng)邊相等),∠A=ECF(全等三角形對應(yīng)角相等),∴AD∥CF. ∵點(diǎn)D是AB的中點(diǎn). ∴AD=BD,∴BD=CF且BD∥CF. ∴四邊形BCFD是平行四邊形(一組對邊平行且相等的四邊形是平行四邊形),∴DF∥BC且DF=BC(平行四邊形的對邊平行且相等),∵D
8、E=EF=DF,∴DE∥BC且DE=BC. (2)∵A1、B1、C1、D1分別是OA、OB、OC、OD的中點(diǎn),∴A1B1=AB,B1C1=BC,C1D1=CD,A1D1=AD,∴A1B1C1D1的周長=×1=,同理可得, A2B2C2D2的周長=×=, A3B3C3D3的周長=×=,…,∴各平行四邊形的周長之和l=1++++….(3)由圖可知,+++…=1(無限接近于1),所以l=1++++…=2(無限接近于2).
5. 48°
6. (1)在ABCD中,AB∥CD,∴∠2=∠FEC. 由折疊的性質(zhì),得∠1=∠FEC, ∴∠1=∠2. (2)由(1)知:∠1=∠2,∴EG=GF.
9、∵AB∥CD,∴∠DEG=∠EGF. 由折疊的性質(zhì),得EC′∥FB′,BF=B′F,∴∠B′FG=∠EGF,∴∠B′FG=∠DEG. ∵DE=BF,∴DE=B′F,∴△DEG≌△B′FG,∴DG=B′G.
7. (1)證明:∵∠OAB=90°,∴AB⊥OA,又∵△OBC為等邊三角形,∴∠COB=60°,∴∠COA=∠COB+∠AOB=90°,∴CO⊥OA,即AB∥CE,∵∠AOB=30°,∴∠OBA=60°,∵DB=DO=4,∴DB=AB=4,∴∠BDA=∠BAD=120°÷2=60°,∴∠ADB=60°,∵△OBC是等邊三角形,∴∠OBC=60°,∴∠ADB=∠OBC,即AD∥BC,∴四邊
10、形ABCE是平行四邊形; (2)設(shè)OG的長為x,∵OC=OB=8,∴CG=8-x,由折疊的性質(zhì)可得:AG=CG=8-x,在Rt△AOG中,AG2=OG2+OA2,即(8-x)2=x2+(4)2,解得:x=1,即OG=1.
8. (2,5)或(-6,5)或(0,-7)
9. (1)△ABG,△DCE是等腰三角形. 在平行四邊形ABCD中,AD∥BC,∴∠AGB=∠GBC,又BG平分∠ABC,∴∠ABG=∠CBG,∴∠ABG=∠AGB,則AB=AG,∴△ABG是等腰三角形;(2)由(1)可得AB=AG=CD=DE,∴AE=DG; (3)假設(shè)AG∶GD=3∶2,∵AD=10,∴AB=AG=A
11、D=6,∴平行四邊形的周長為2(10+6)=32;當(dāng)AG∶GD=2∶3時,則AB=AG=AD=4,∴平行四邊形的周長為2(10+4)=28. 所以平行四邊形ABCD的周長為32或28.
10. 設(shè)運(yùn)動時間為t,當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動到點(diǎn)E時,t=4,運(yùn)動到點(diǎn)D時,t=12,當(dāng)點(diǎn)Q運(yùn)動到點(diǎn)F時,t=3,運(yùn)動到點(diǎn)B時,t=6. 如圖1,當(dāng)P運(yùn)動到A和E之間,Q運(yùn)動到C和F之間,此時0<t≤3,則PE=4-t,F(xiàn)Q=6-2t,∴4-t=6-2t,解得:t=2.如圖2,當(dāng)P運(yùn)動到A和E之間,Q運(yùn)動到B和F之間,此時3<t≤4,則PE=4-t,QF=2t-6,∴4-t=2t-6,解得:t=. 當(dāng)P運(yùn)動到E和D之間
12、,Q運(yùn)動到B和F之間,此時4<t≤6,則PE=t-4,QF=2t-6,∴t-4=2t-6,解得t=2,與4<t≤6不符. 綜上所述,當(dāng)運(yùn)動時間t=或2秒時,以點(diǎn)P,Q,E,F(xiàn)為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形.
11. (1)如圖1,當(dāng)滿足①OA=OC;④AD∥BC兩個條件時,四邊形ABCD為平行四邊形.
證明:∵AD∥BC ∴∠OAD=∠OCB. 又OA=OC,∠AOD=∠COB,∴△OAD與△OCB全等,AD=BC,故四邊形ABCD為平行四邊形(AD與BC平行且相等)(答案不唯一) (2)假命題:如圖2,當(dāng)滿足②AB=CD;④AD∥BC兩個條件時,四邊形ABCD為平行四邊形. 顯然存在等腰梯形滿足上述的兩個條件.
12. 分兩種情況討論.①如圖1,在ABCD中,∵BC邊上的高為4,AB=5,AC=2,∴AE=4,CD=AB=5,∴EC==2,BE==3,∴AD=BC=BE+EC=3+2=5,∴ABCD的周長=5+5+5+5=20;②如圖2. 在ABCD中,∵BC邊上的高為4,AB=5,AC=2,∴AE=4,CD=AB=5,∴EC==2,BE==3,∴AD=BC=BE-EC=3-2=1,∴ABCD的周長=1+1+5+5=12. 綜上所述, ABCD的周長為20或12.
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