一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)
1.四边形ABCD是正方形,AC与BD,相交于点O,点E、F是直线AD上两动点,且AE=DF,CF所在直线与对角线BD所在直线交于点G,连接AG,直线AG交BE于点H. (1)如图1,当点E、F在线段AD上时,①求证:∠DAG=∠DCG;②猜想AG与BE的位置关系,并加以证明;
(2)如图2,在(1)条件下,连接HO,试说明HO平分∠BHG;
(3)当点E、F运动到如图3所示的位置时,其它条件不变,请将图形补充完整,并直接写出∠BHO的度数.
【答案】(1)①证明见解析;②AG⊥BE.理由见解析;(2)证明见解析;(3)∠BHO=45°. 【解析】
试题分析:(1)①根据正方形的性质得DA=DC,∠ADB=∠CDB=45°,则可根据“SAS”证明△ADG≌△CDG,所以∠DAG=∠DCG;②根据正方形的性质得AB=DC,
∠BAD=∠CDA=90°,根据“SAS”证明△ABE≌△DCF,则∠ABE=∠DCF,由于∠DAG=∠DCG,所以∠DAG=∠ABE,然后利用∠DAG+∠BAG=90°得到∠ABE+∠BAG=90°,于是可判断AG⊥BE;
(2)如答图1所示,过点O作OM⊥BE于点M,ON⊥AG于点N,证明△AON≌△BOM,可得四边形OMHN为正方形,因此HO平分∠BHG结论成立;
(3)如答图2所示,与(1)同理,可以证明AG⊥BE;过点O作OM⊥BE于点M,ON⊥AG于点N,构造全等三角形△AON≌△BOM,从而证明OMHN为正方形,所以HO平分∠BHG,即∠BHO=45°.
试题解析:(1)①∵四边形ABCD为正方形, ∴DA=DC,∠ADB=∠CDB=45°, 在△ADG和△CDG中
,
∴△ADG≌△CDG(SAS), ∴∠DAG=∠DCG; ②AG⊥BE.理由如下: ∵四边形ABCD为正方形, ∴AB=DC,∠BAD=∠CDA=90°,
在△ABE和△DCF中
,
∴△ABE≌△DCF(SAS), ∴∠ABE=∠DCF, ∵∠DAG=∠DCG, ∴∠DAG=∠ABE, ∵∠DAG+∠BAG=90°, ∴∠ABE+∠BAG=90°, ∴∠AHB=90°, ∴AG⊥BE;
(2)由(1)可知AG⊥BE.
如答图1所示,过点O作OM⊥BE于点M,ON⊥AG于点N,则四边形OMHN为矩形.
∴∠MON=90°, 又∵OA⊥OB, ∴∠AON=∠BOM.
∵∠AON+∠OAN=90°,∠BOM+∠OBM=90°, ∴∠OAN=∠OBM. 在△AON与△BOM中,
∴△AON≌△BOM(AAS). ∴OM=ON,
∴矩形OMHN为正方形, ∴HO平分∠BHG.
(3)将图形补充完整,如答图2示,∠BHO=45°.
与(1)同理,可以证明AG⊥BE.
过点O作OM⊥BE于点M,ON⊥AG于点N, 与(2)同理,可以证明△AON≌△BOM, 可得OMHN为正方形,所以HO平分∠BHG, ∴∠BHO=45°.
考点:1、四边形综合题;2、全等三角形的判定与性质;3、正方形的性质
2.操作:如图,边长为2的正方形ABCD,点P在射线BC上,将△ABP沿AP向右翻折,得到△AEP,DE所在直线与AP所在直线交于点F.
探究:(1)如图1,当点P在线段BC上时,①若∠BAP=30°,求∠AFE的度数;②若点E恰为线段DF的中点时,请通过运算说明点P会在线段BC的什么位置?并求出此时∠AFD的度数.
归纳:(2)若点P是线段BC上任意一点时(不与B,C重合),∠AFD的度数是否会发生变化?试证明你的结论;
猜想:(3)如图2,若点P在BC边的延长线上时,∠AFD的度数是否会发生变化?试在图中画出图形,并直接写出结论.
【答案】(1)①45°;②BC的中点,45°;(2)不会发生变化,证明参见解析;(3)不会发生变化,作图参见解析. 【解析】
试题分析:(1)当点P在线段BC上时,①由折叠得到一对角相等,再利用正方形性质求出∠DAE度数,在三角形AFD中,利用内角和定理求出所求角度数即可;②由E为DF中点,得到P为BC中点,如图1,连接BE交AF于点O,作EG∥AD,得EG∥BC,得到AF垂直平分BE,进而得到三角形BOP与三角形EOG全等,利用全等三角形对应边相等得到BP=EG=1,得到P为BC中点,进而求出所求角度数即可;(2)若点P是线段BC上任意一点时(不与B,C重合),∠AFD的度数不会发生变化,作AG⊥DF于点G,如图1(a)所
示,利用折叠的性质及三线合一性质,根据等式的性质求出∠1+∠2的度数,即为∠FAG度数,即可求出∠F度数;(3)作出相应图形,如图2所示,若点P在BC边的延长线上时,∠AFD的度数不会发生变化,理由为:作AG⊥DE于G,得∠DAG=∠EAG,设∠DAG=∠EAG=α,根据∠FAE为∠BAE一半求出所求角度数即可.
试题解析:(1)①当点P在线段BC上时,∵∠EAP=∠BAP=30°,∴∠DAE=90°﹣30°×2=30°,在△ADE中,AD=AE,∠DAE=30°,∴∠ADE=∠AED=(180°﹣30°)÷2=75°,在△AFD中,∠FAD=30°+30°=60°,∠ADF=75°,∴∠AFE=180°﹣60°﹣75°=45°;②点E为DF的中点时,P也为BC的中点,理由如下:
如图1,连接BE交AF于点O,作EG∥AD,得EG∥BC,∵EG∥AD,
DE=EF,∴EG=AD=1,∵AB=AE,∴点A在线段BE的垂直平分线上,同理可得点P在线段BE的垂直平分线上,∴AF垂直平分线段BE,∴OB=OE,∵GE∥BP,∴∠OBP=∠OEG,∠OPB=∠OGE,∴△BOP≌△EOG,∴BP=EG=1,即P为BC的中点,∴∠DAF=90°﹣∠BAF,∠ADF=45°+∠BAF,∴∠AFD=180°﹣∠DAF﹣∠ADF=45°;(2)∠AFD的度数不会发生变化,作AG⊥DF于点G,如图1(a)所示,
在△ADE中,AD=AE,AG⊥DE,∵AG平分∠DAE,即∠2=∠DAG,且
∠1=∠BAP,∴∠1+∠2=×90°=45°,即∠FAG=45°,则∠AFD=90°﹣45°=45°;(3)如图2所示,∠AFE的大小不会发生变化,∠AFE=45°,
作AG⊥DE于G,得∠DAG=∠EAG,设∠DAG=∠EAG=α,
∴∠BAE=90°+2α,∴∠FAE=∠BAE=45°+α,∴∠FAG=∠FAE﹣∠EAG=45°,在Rt△AFG中,∠AFE=90°﹣45°=45°.
考点:1.正方形的性质;2.折叠性质;3.全等三角形的判定与性质.
3.如图,四边形ABCD中,AD∥BC,∠A=90°,BD=BC,点E为CD的中点,射线BE交AD的延长线于点F,连接CF. (1)求证:四边形BCFD是菱形; (2)若AD=1,BC=2,求BF的长.
【答案】(1)证明见解析(2)23 【解析】
(1)∵AF∥BC,∴∠DCB=∠CDF,∠FBC=∠BFD, ∵点E为CD的中点,∴DE=EC,
??FBC??BFD?在△BCE与△FDE中,??DCB??CDF,
?DE?EC?∴△BCE≌△FDE,∴DF=BC,
又∵DF∥BC,∴四边形BCDF为平行四边形, ∵BD=BC,∴四边形BCFD是菱形;
(2)∵四边形BCFD是菱形,∴BD=DF=BC=2, 在Rt△BAD中,AB=BD2?AD2?3, ∵AF=AD+DF=1+2=3,在Rt△BAF中,BF=AB2?AF2=23.
4.如图,正方形ABCD的边长为8,E为BC上一定点,BE=6,F为AB上一动点,把△BEF沿EF折叠,点B落在点B′处,当△AFB′恰好为直角三角形时,B′D的长为?
465或22 5【解析】 【分析】
【答案】分两种情况分析:如图1,当∠AB′F=90°时,此时A、B′、E三点共线,过点B′作
B′M⊥AB,B′N⊥AD,由三角形的面积法则可求得B′M=2.4,再由勾股定理可求得B′N=3.2,在Rt△CB′N中,由勾股定理得,B′D=B?N2+DN2=3.22?5.62;如图2,当∠AFB′=90°