第九章中心对称图形——平行四边形同步强化练习(含解析)

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第九章中心对称图形——平行四边形同步强化练习(含解析)

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第九章中心对称图形——平行四边形
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.四边形ABCD是边长为16的菱形,顺次连接它的各边中点组成四边形EFGH(四边形EFGH称为原四边形ABCD的中点四边形),再顺次连接四边形EFGH的各边中点组成第二个中点四边形,…,则按上述规律组成的第八个中点四边形的周长等于(  )
A. B.1 C.4 D.8
2.如图,图1、图2、图3分别表示甲、乙、丙三人由甲A地到B地的路线图(箭头表示行进的方向).其中E为AB的中点,AH>HB,判断三人行进路线长度的大小关系为( )
A.甲<乙<丙 B.乙<丙<甲 C.丙<乙<甲 D.甲=乙=丙
3.如图所示,在ABCD中,EF∥AB,GH∥AD,下图中有( )个平行四边形.
A.7 B.8 C.9 D.10
4.两张全等的矩形纸片,按如图的方式叠放在一起,.若,,则图中重叠(阴影)部分的面积为( )
A.15 B.14 C.13 D.12
5.如图,点F是长方形ABCD中BC边上一点将△ABF沿AF折叠为△AEF,点E落在边CD上,若AB=5,BC=4,则BF的长为(  )
A. B. C. D.
6.矩形纸片ABCD中,AB=5,AD=4,将纸片折叠,使点B落在边CD上的点处,折痕为AE.延长交AB的延长线于点M,折痕AE上有点P,下列结论中:①;②;③AE=;④;⑤若,则.正确的有( )个
A.2 B.3 C.4 D.5
7.如图,直线L上有三个正方形a,b,c,若a,c的面积分别为1和9,则b的面积为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
8.若三角形的三条中位线长分别为2cm,3cm,4cm,则原三角形的周长为( )
A.4.5cm B.18cm C.9cm D.36cm
9.下列图形中不是轴对称而是中心对称图形的是( )
A.等边三角形
B.平行四边形
C.矩形
D.菱形
10.如图,平行四边形中,,,,为中点,过点交、于点、,连接、,甲、乙、丙分别给出了一个结论,下列判断正确的是( )

甲:四边形为平行四边形;乙:当时,四边形为菱形;丙:四边形不可能为正方形.
A.甲、乙、丙都对 B.只有甲、乙对
C.只有甲、丙对 D.只有乙、丙对
11.如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠C=90°,AB=8,AD=CD=5,点M为BC上异于B、C的一定点,点N为AB上的一动点,E、F分别为DM、MN的中点,当N从A到B的运动过程中,线段EF扫过图形的面积为 ( )

A.4 B.4.5 C.5 D.6
12.若顺次连接平面四边形各边的中点所得四边形是菱形,则四边形一定满足( )
A.对角线相等 B.对角线互相平分 C.对角线互相垂直 D.对角线相等且互相平分
二、填空题
13.用反证法证明命题“若,则”时,应假设 .
14.已知等边△ABC的边长为4,点P是边BC上的动点,将△ABP绕点A逆时针旋转60°得到△ACQ,点D是AC边的中点,连接DQ,则DQ的最小值是 .
15.如图,在菱形中,,,分别在边,上,,将沿折叠,点落在的延长线上的点处,则的度数为 .
16.以图①(以O为圆心,半径为1的半圆)作为“基本图形”,分别经历如下变换,其中不能得到图②的是 .(填序号)
①只向右平移1个单位长度;
②先以直线为对称轴进行翻折,再向右平移1个单位长度;
③先绕着点O旋转,再向右平移1个单位长度;
④绕着的中点旋转.
17.如图,是等边三角形的边的中点,为平面内一点,连接,将线段以点为中心逆时针旋转,得到线段,连接.若,点M,P之间的距离为1,则的最小值为 ,最大值为 .
三、解答题
18.如图,在四边形中平分为的中点,连接.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)若求的面积.
19.已知和都是等腰直角三角形,.

(1)如图1:连,求证:;
(2)若将绕点O顺时针旋转,
①如图2,当点N恰好在边上时,求证:;
②当点在同一条直线上时,若,请直接写出线段的长.
20.如图,在平行四边形中,,交于点F,交延长线于点E,.
(1)求证:;
(2)若,,求的周长.
21.如图,等圆和相交于两点,经过的圆心.求的度数.
22.如图,在菱形ABCD中,,周长为48cm,求:
(1)两对角线AC和BD的长度;
(2)菱形ABCD的面积.
23.如图,点E是矩形ABCD的边BC上一点,将△ABE绕点A逆时针旋转至△AB1E1的位置,此时E、B1、E1三点恰好共线.点M、N分别是AE和AE1的中点,连接MN、NB1.
(1)求证:四边形MEB1N是平行四边形;
(2)延长EE1交AD于点F,若EB1=E1F,,判断△AE1F与△CB1E是否全等,并说明理由.
24.如图所示,正方形中,点E,F分别为BC,CD上一点,点M为EF上一点,D,M关于直线AF对称.连结DM并延长交AE的延长线于N,求证:.
《第九章中心对称图形——平行四边形》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C A B C C B B A
题号 11 12
答案 A A
1.C
【分析】根据题意可知第八个中点四边形的边长应是原来四边形边长的,然后通过计算即可解答.
【详解】解:如图所示,
依题意可得第二个中点四边形的边长是原来四边形边长的,
第四个中点四边形的边长是原来四边形边长的,
……依此规律,
第八个中点四边形的边长应是原来四边形边长的,
即其边长等于.
第八个中点四边形的周长等于4.
故选C.
【点睛】本题考查了中点四边形找规律,找到规律是解题的关键.
2.D
【详解】解:图1中,甲走的路线长是AC+BC的长度.
图2中,如图,延长ED和BF交于C,
∵∠DEA=∠B=60°,∴DE∥CF.
同理EF∥CD.
∴四边形CDEF是平行四边形,
∴EF=CD,DE=CF.
即乙走的路线长是AD+DE+EF+FB=AD+CD+CF+BC=AC+BC的长.
图3中,如图,延长AG和BK交于C,
同以上证明过程类似GH=CK,CG=HK,
即丙走的路线长是AG+GH+HK+KB=AG+CG+CK+BK=AC+BC的长.
∴甲=乙=丙.
故选D.
3.C
【分析】由在平行四边形ABCD中,EF∥AB,GH∥AD,易得平行四边形有: ABCD, ABFE, EFCD, AGHD, BCHG, OEDH, OFCH, OEAG, OGBF共9个.
【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,AD∥BC,
∵EF∥AB,GH∥AD,
∴AD∥GH∥BC,AB∥EF∥CD,
∴平行四边形有: ABCD, ABFE, EFCD, AGHD, BCHG, OEDH, OFCH, OEAG, OGBF共9个.
故选C.
【点睛】此题考查了平行四边形的判定与性质.此题难度不大,注意掌握数形结合思想的应用.
4.A
【分析】先根据矩形的性质、平行四边形的判定可得四边形是平行四边形,再根据三角形全等的判定证出,根据全等三角形的性质可得,设,则,然后在中,利用勾股定理求出的值,最后根据平行四边形的面积公式即可得.
【详解】解:如图,在两张全等的矩形纸片,中,,

四边形是平行四边形,
在和中,



设,则,
在中,,即,
解得,

则图中重叠(阴影)部分的面积为,
故选:A.
【点睛】本题考查了矩形的性质、平行四边形的判定、三角形全等的判定定理与性质等知识点,正确找出两个全等三角形是解题关键.
5.B
【分析】根据矩形的性质可得CD=AB=5,AD=BC=4,∠C=∠D=90°,由折叠的性质可得AE=AB=5,BF=EF,利用勾股定理即可求出DE,从而求出CE,设BF=EF=x,利用勾股定理列出方程即可求出结论.
【详解】解:∵四边形ABCD为矩形,AB=5,BC=4,
∴CD=AB=5,AD=BC=4,∠C=∠D=90°
由折叠的性质可得AE=AB=5,BF=EF
在RtADE中,DE=
∴CE=CD-DE=2
设BF=EF=x,则CF=4-x
在RtCEF中,CF2+CE2=EF2
即(4-x)2+22=x2
解得x=
即BF=
故选B.
【点睛】此题考查的是矩形与折叠问题,掌握矩形的性质、折叠的性质和勾股定理是解决此题的关键.
6.C
【分析】①由翻折知∠ABE=∠AB'E=90 ,再证∠M=∠CB'E=∠B'AD即可;②借助轴对称可知;③利用计算,勾股定理求B′D,构造方程,求EB,在构造勾股定理求MB′=;④由相似CB':BM=CE:BE,BM=,在计算B'M>5;⑤证△BEG≌△B′PG得BE=B′P,再证菱形即可.
【详解】①由折叠性质知∠ABE=∠AB'E=90 ,
∴∠CB'E+∠AB'D=90
∵∠D=90
∴∠B'AD+∠AB'D=90
∴∠CB'E=∠B'AD,
∵CD∥MB,
∴∠M=∠CB'E=∠B'AD;
②点P在对称轴上,则B'P=BP;
③由翻折,AB=AB'=5,AD=4,
由勾股定理DB'=3,
∴CB'=5-3=2,
设BE=x=B'E,CE=4-x,
在Rt△B′CE中,∠C=90 ,
由勾股定理(4-x)2+22=x2,
解得x=,
∴CE=4-=,
在Rt△ABE中,∠ABE=90 ,
AE=;
④由BM∥CB′
∴△ECB′∽△EBM,
∴CB':BM=CE:BE,
∴2:BM=:,
∴BM=,
则B'M=>5=CD;
⑤连接BB′,由对称性可知,BG=B′G,EP⊥BB′,
BE∥B′P,
∴△BEG≌△B′PG,
∴BE=B′P,
∴四边形BPB′E为平行四边形,
又BE=EB′,
所以四边形BPB′E是菱形,
所以PB′=B'E.
故选择:C.
【点睛】此题考查了矩形的性质、图形的翻折变换以及相似三角形的性质等知识的应用,此题的关键是能够发现△BEG≌△B′PG.
7.C
【分析】运用正方形边长相等,再根据同角的余角相等可得∠BAC=∠DCE,进而利用AAS可证明△ACB≌△DCE,再结合全等三角形的性质和勾股定理求解即可.
【详解】解:如图,
∵a、b、c都是正方形,
∴AC=CD,∠ACD=∠ABC=∠DEC=90°,
∴∠ACB+∠DCE=∠ACB+∠BAC=90°,即∠BAC=∠DCE,
在△ABC和△CED中,,
∴△ACB≌△CDE(AAS),
∴AB=CE,BC=DE;
在Rt△ABC中,由勾股定理得:AC2=AB2+BC2=AB2+DE2,
即Sb=Sa+Sc=1+9=10,
∴b的面积为10,
故选:C.
【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质、勾股定理及正方形的性质,熟练掌握相关性质及判定定理是解题关键.
8.B
【详解】试题分析:根据三角形的中位线定理即可得到结果.
由题意得,原三角形的周长为,
故选B.
考点:本题考查的是三角形的中位线
点评:解答本题的关键是熟练掌握三角形的中位线定理:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半.
9.B
【详解】试题解析:等边三角形不是中心对称图形,对称轴为三条中线所在直线;平行四边形的对称中心为两条对角线的交点,不是轴对称图形;矩形的对称中心为两条对角线的交点,对称轴为两对边中点连线所在直线;菱形的对称中心为两条对角线的交点,对称轴为两条对角线所在直线;所以选择B.
10.A
【分析】由平行四边形、菱形、矩形、正方形的判定定理判断即可.
【详解】,,,

∵四边形为平行四边形,
∴,,
∴,
在和中,


,,
为中点,

在和中,



四边形为平行四边形,故甲正确;



为中点,,

四边形是平行四边形,
当时,四边形为菱形,故乙正确;
当时,四边形为菱形,此时,
四边形不可能为正方形.故丙正确.
故选:A
【点睛】本题考查了平行四边形的判定,菱形的判定,正方形的判定;解题的关键是熟练掌握平行四边形、菱形、正方形的判定方法.
11.A
【分析】取MB的中点P,连接FP,EP,DN,由中位线的性质,可得当N从A到B的运动过程中,点F在FP所在的直线上运动,即:线段EF扫过图形为 EFP,求出当点N与点A重合时,FP的值,以及FP上的高,进而即可求解.
【详解】取MB的中点P,连接FP,EP,DN,
∵FP是 MNB的中位线,EF是 DMN的中位线,
∴FP∥BN,FP=,EF∥DN,EF=,
∴当N从A到B的运动过程中,点F在FP所在的直线上运动,即:线段EF扫过图形为 EFP.
∴当点N与点A重合时,FP===4,
过点D作DQ⊥AB于点Q,
∵AB∥CD,∠C=90°,AB=8,AD=CD=5,
∴AQ=8-5=3,
∴DQ=,
∴当点N与点Q重合时,EF=,EF∥DQ,即:EF⊥AB,即:EF⊥FP,
∴ EFP中,FP上的高=2,
∴当N从A到B的运动过程中,线段EF扫过图形的面积=×4×2=4.
故选A.

【点睛】本题主要考查中位线的性质定理,勾股定理以及三角形的面积公式,添加合适的辅助线,构造三角形以及三角形的中位线,是解题的关键.
12.A
【分析】可先画出图形,先根据三角形的中位线证得四边形是平行四边形,然后再根据菱形的判定方法即可得出答案.
【详解】如图,∵分别是边的中点,
∴.
∴,,
∴四边形是平行四边形,假设.
∵,则,
∴平行四边形是菱形.
即只有具备才可以推出四边形EFGH是菱形.
故选A.
【点睛】本题考查的是三角形的中位线和菱形的判定方法,能够掌握菱形的判定方法是解题的关键.
13.
【分析】反证法的步骤中,第一步是假设结论不成立,反面成立,可据此进行判断.
【详解】解:用反证法证明“若,则”时,应假设.
故答案为:
【点睛】本题考查了反证法的概念,理解反证法的概念是解题的关键.
14.
【分析】根据旋转的性质,即可得到∠BCQ=120°,当DQ⊥CQ时,DQ的长最小,再根据勾股定理,即可得到DQ的最小值.
【详解】解:如图,由旋转可得∠ACQ=∠B=60°,
又∵∠ACB=60°,
∴∠BCQ=120°,
∵点D是AC边的中点,
∴CD=2,
当DQ⊥CQ时,DQ的长最小,
此时,∠CDQ=30°,
∴CQ=CD=1,
∴DQ=,
∴DQ的最小值是,
故答案为.
【点睛】本题主要考查线段最小值问题,关键是利用旋转、等边三角形的性质及勾股定理求解.
15.20°/20度
【分析】由菱形的性质得出AB=AD,∠B=∠D=60°,证明△ABG≌△ADE(SAS),由全等三角形的性质得出∠BAG=∠DAE,由折叠的性质得出∠DAE=∠FAE,∠AED=∠AEF,由三角形内角和定理可得出答案.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,∠B=∠D=60°,
∴∠BAD=120°,
在△ABG和△ADE中,

∴△ABG≌△ADE(SAS),
∴∠BAG=∠DAE,
∵将△ADE沿AE折叠,
∴∠DAE=∠FAE,∠AED=∠AEF,
∴∠DAE=∠BAD=40°,
∴∠AED=180°-∠DAE-∠D=180°-40°-60°=80°,
∴∠FEC=180°2∠AED=180°160°=20°,
故答案为:20°.
【点睛】本题考查了菱形的性质,折叠的性质,全等三角形的判定与性质,熟练掌握折叠的性质是解题的关键.
16.①
【分析】本题考查旋转变换的性质、轴对称变换的性质、平移变换的性质,根据旋转变换的性质、轴对称变换的性质、平移变换的性质进行逐一判断即可.
【详解】解:如图,将图1只向右平移1个单位长度不能得到图2,故①符合题意;
将图1先以直线为对称轴进行翻折,再向右平移1个单位长度能得到图2,故②不符合题意;
将图1先绕着点O旋转,再向右平移1个单位长度能得到图2,故③不符合题意;
将图1绕着的中点旋转能得到图2,故④不符合题意;
故答案为:①.
17.
【分析】连接,将绕点逆时针旋转得到,连接,由等边三角形的性质和勾股定理求出,证明是等边三角形,得到,再证明,得到,得出点在以点 为圆心、1 为半径的圆上运动,点圆位置关系即可得解.
【详解】解:如图所示,连接,将绕点逆时针旋转得到,连接,
点是等边三角形边的中点,


由旋转的性质可得,
是等边三角形,
,
,
,
,
,
点在以点 为圆心、1 为半径的圆上运动,
如图,
当点在线段上时,的值最小,最小值为,当点在射线上时,有最大值,最大值为,
故答案为:,.
【点睛】本题主要考查了旋转的性质,等边三角形的性质与判定,勾股定理,全等三角形的性质与判定,点圆位置关系等知识点,熟练掌握其性质并能正确添加助线是解决此题的关键.
18.(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了菱形的判定与性质,平行四边形的性质,等边三角形的判定与性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先通过一组对边平行且相等证明四边形是平行四边形.再结合角平分线的定义以及边的等量代换,得邻边相等的平行四边形是菱形,即可作答.
(2)先由菱形的性质,证明是等边三角形.再结合勾股定理得,根据三角形的面积公式建立式子,进行计算,即可作答.
【详解】(1)证明:∵E为的中点,



又∵
∴四边形是平行四边形.
∵平分





∴平行四边形是菱形.
(2)解:∵四边形是菱形,

∴.
∴是等边三角形.
∴.
∴.

∴.
19.(1)见解析;(2)①见解析;②或
【分析】(1)利用SAS定理证明即可;
(2)①连接,证明,即可证;
②当点N在线段上时,连接,在中构造勾股定理的等量关系;当点M在线段上时,同理即可求得.
【详解】(1)证明:
即,

即.
和是等腰直角三角形,

(2)①证明:如图1,连接.


即.
和是等腰直角三角形,




是等腰直角三角形,


②或.
温馨提示:
如图2,当点N在线段上时,连接,设,
在中,,

如图3,当点M在线段上时,连接,设,
在中,
解得:.
【点睛】本题主要考查全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质,三点共线分类讨论,对几何题目的综合把握是解题关键.
20.(1)见解析
(2)7
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质,等腰三角形的性质与判定,勾股定理:
(1)由平行四边形的性质推出,由三线合一定理得到,由此即可证明;
(2)根据等角对等边得到,由勾股定理得到,据此根据三角形周长公式求解即可.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴的周长.
21.∠O1AB=30°.
【分析】连接O1O2,O1B,BO2,AO2,证明四边形AO1BO2是菱形,然后证明△AO1O2是等边三角形,即可得出∠O1AO2=60°,进而得出答案.
【详解】连接O1O2,O1B,BO2,AO2,
由题意知O1O2与AB互相垂直且平分,
∴四边形AO1BO2是菱形,
∵O1O2=O2A=O1A,
∴△AO1O2是等边三角形,
∴∠O1AO2=60°,
∴∠O1AB=∠O1AO2=30°.
【点睛】本题考查了圆与圆的位置关系,菱形的判定,等边三角形的性质,垂直平分线的性质等知识点,求出∠O1AO2=60°是解本题的关键.
22.(1)cm,cm
(2)
【分析】(1)结合菱形的性质,易证△ABC为等边三角形,即可求出AC;用勾股定理可求出BO的长度,即可求出BD的长度;
(2)用菱形的面积公式求解即可.
【详解】(1)∵菱形ABCD的周长为48,
∴边长,OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,
又,
∴△ABC为等边三角形,
∴,

又∵,
∴在中,

∴,
∴,
∴cm,cm;
(2).
【点睛】本题主要考查了勾股定理以及菱形的性质、等边三角形的判定与性质,熟练地掌握菱形的对角线互相垂直平分,菱形的四边都相等以及菱形的面积公式是解题的关键.
23.(1)见解析;(2)全等,理由见解析
【分析】(1)可证B1是EE1的中点,则EB1=EE1,根据M、N分别是AE和AE1的中点,则MN∥EB1,MN=EE1,即可证明;
(2)由S△EAF=S△FEC,可得AF=EC.然后通过SAS可证明结论.
【详解】解:(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,
∵△AB1E1是△ABE旋转所得的,
∴AE=AE1,∠AB1E1=∠AB1E=∠B=90°,
∴B1是EE1的中点,
∴EB1=EE1,
∵M、N分别是AE和AE1的中点,
∴MN∥EB1,MN=EE1,
∴EB1=MN,
∴四边形MEB1N为平行四边形,
(2)△AE1F≌△CEB1,
证明:连接FC,
∵EB1=B1E1=E1F,
∴=S△EAF,
同理,=SFEC,
∵=S△EB1C,
∴S△EAF=S△FEC,
∵AF∥EC,
∴△AEF底边AF上的高和△FEC底边上的高相等.
∴AF=EC.
∵AF∥EC,
∴∠AFE=∠FEC,
在△AE1F和△CEB1中,

∴△AE1F≌△CEB1(SAS).
【点睛】本题主要考查了旋转的性质,平行四边形的判定,三角形中位线定理,以及全等三角形的判定与性质等知识,证明S△EAF=S△FEC是解题的关键.
24.见解析
【分析】连结,由对称的性质可知,进而可证,即可得,由∠AON=90°,可得.
【详解】证明:连结,
、关于对称,
∴垂直平分,

∴,
∴,,
在Rt和Rt中

∴,又,
∴,
∴.
【点睛】本题是四边形综合题,主要考查了轴对称的性质,等腰直角三角形的判定,全等三角形的判定与性质,综合性较强,有一定难度.准确作出辅助线是解题的关键.有关45°角的问题,往往利用全等,构造等腰直角三角形,使问题迅速获解.
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