第十八章平行四边形-四边形的证明压轴题(原卷版+解析版)-2024--2025学年人教版八年级数学下册

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第十八章平行四边形-四边形的证明压轴题(原卷版+解析版)-2024--2025学年人教版八年级数学下册

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八年级下册四边形的证明压轴题
1.(渝北松树桥中学2024-2025八下期中)如图1,正方形中,分别为上的点,,与交于点.
(1)求证:;
(2)如图2,连接交于点,为的中点,交于点,连接.
求证:;
(3)如图3,若正方形的边长为8,是上两动点,且,请直接写出的最小值.
2. (八中2024-2025八下定时训练)在菱形中,,点E是边上一点,连接,将线段绕点E顺时针旋转得到线段.
(1)如图1,当时,连接,请用含有的代数式表示;
(2)如图2,若点F恰好落在边上,点G、H分别在上,,求证:;
(3)如图3,当,,时,点M、N分别是线段上的动点,且,过A作,,连接,直接写出的最大值.
3.(七中2024-2025八下期中)在正方形中,将线段绕着点旋转,得到线段,连接.
(1)如图1,延长交于,求的度数;
(2)如图2,若,过点作交EC延长线于点,连接,,猜想线段之间存在的数量关系,并证明你的猜想;
(3)如图3,在线段旋转的过程中,直线,交于点,过点作交直线EC于点,直线交于点.若,当线段取得最小值时,请直接写出的值.
4. (2024-2025长寿实验中学八下期中)四边形是菱形,,点是边上一点,连接,.
(1)如图1,若菱形边长为4,当时,求线段的长;
(2)线段绕点逆时针旋转得到线段,如图2,连接,点是中点,连接.求证:;
(3)如图3,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,点在射线上运动的过程中,当取最小值时,直接写出的值.
5. (2024-2025长寿川维中学八下期中)在正方形中,E是边上一点(点E不与点B,C重合),,垂足为点E,与正方形的外角的平分线交于点F.
(1)如图1,若点E是的中点,猜想与的数量关系是________.证明此猜想时,可取的中点P,连接.根据此图形易证.则判断的依据是______
(2)点E在边上运动.
①如图2,(1)中的猜想是否仍然成立?请说明理由.
②如图3,连接,若正方形的边长为4,求周长的取值范围
6.(2024-2025巴川八下期中)如图在平行四边形中,,过点C作交于点E,连接.
(1)如图1,若,,求的长;
(2)如图2,过点E作交于点F,连接,若,求证:;
(3)如图3,在直线上有一动点P,连接,过点A向下方作,且,过点Q作交于点H,连接,若,,直接写出的最小值.
7.(巴蜀中学2024-2025期中)已知平行四边形中,,,,过点作交边于点.
(1)如图1,为边上一点,当时,求线段的长;
(2)如图2,为平行四边形所在平面内一点,将线段绕点顺时针旋转到,连接,为线段的中点,连接,,探究并证明线段和之间的数量关系;
(3)如图3,为直线上一动点,连接并将绕点逆时针旋转到,连接,,当取得最小值时,过点作于点,将线段在直线上平移得到,连接,,直接写出的最小值.
8.(重庆实验中学2024-2025八下期中) 在正方形中,点,,分别是,边上一动点(不与A,B,D点重合),连接,的延长线交的延长线于点.
(1)如图1.当时,若,求的长;
(2)如图2,过点A作于点G,连接,有,求证:.
(3)如图3,,将沿直线折叠,得到.过点做交于点,连接并延长交线段于点,连接,当最大时,直接写出的值.
9.(2024-2025江津二中联盟八下期中)综合与实践:如图1,在正方形中,连接对角线,点O是的中点,点E是线段上任意一点(不与点A,O重合),连接、.过点E作交直线于点F.
(1)如图1,试猜想线段与的数量关系,并说明理由;
(2)如图1,求证:;
(3)如图2,当E在线段上时(不与点C,O重合),交延长线于点F,保持其余条件不变,直接写出线段、、之间的数量关系.
10. (2024-2025重庆十八中八下期中)如图1,在平行四边形中,的平分线交于点,交的延长线于点,以,为邻边作平行四边形.
(1)求证:平行四边形是菱形;
(2)如图2,若,连接,,,,求的度数并判断的形状;
(3)如图3,若,,,是的中点,求的长.八年级下册四边形的证明压轴题
1.(渝北松树桥中学2024-2025八下期中)如图1,正方形中,分别为上的点,,与交于点.
(1)求证:;
(2)如图2,连接交于点,为的中点,交于点,连接.
求证:;
(3)如图3,若正方形的边长为8,是上两动点,且,请直接写出的最小值.
解析:(1)证明:∵四边形是正方形,
∴, ,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)证明:过点作交于点,


又,

∴CG=BH,




(3)过点B作的平行线,过点P作的平行线,两线交于点G,过点G作于点H,交于点K,连接,则四边形为平行四边形,
∴,,
∴,即当G、P、D三点共线时,最小,最小值为长,
∵是正方形,
∴,
又∵,
∴,
又∵,
∴,是矩形,
∴,
∴,,
∴,
∴最小值为.
2. (八中2024-2025八下定时训练)在菱形中,,点E是边上一点,连接,将线段绕点E顺时针旋转得到线段.
(1)如图1,当时,连接,请用含有的代数式表示;
(2)如图2,若点F恰好落在边上,点G、H分别在上,,求证:;
(3)如图3,当,,时,点M、N分别是线段上的动点,且,过A作,,连接,直接写出的最大值.
解析:(1)∵将线段绕点E顺时针旋转得到线段,
∴,
∵,,
∴,
∴;
(2):在上取点,使,连接,
∵菱形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得;
(3):在中,,,BE=1,
∴AE=2BE=2,
由旋转的性质得,
过点作交直线于点,连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴AG=ME,,即是等腰直角三角形,作于点,
∴,
作于点,作交直线于点,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,,
∴四边形是正方形,
∴,
∵是等腰直角三角形,,
∴,
∵,
∴当在同一直线上时,有最大值,最大值为的长,
在中,,,,
∴,
∴的最大值为.
3.(七中2024-2025八下期中)在正方形中,将线段绕着点旋转,得到线段,连接.
(1)如图1,延长交于,求的度数;
(2)如图2,若,过点作交EC延长线于点,连接,,猜想线段之间存在的数量关系,并证明你的猜想;
(3)如图3,在线段旋转的过程中,直线,交于点,过点作交直线EC于点,直线交于点.若,当线段取得最小值时,请直接写出的值.
解析:(1)解:在正方形中,根据题意得,
∵,





∴的度数为;
(2):BG+DG=AG,理由如下:
如图:过点作交的延长线于点H,
四边形是正方形,
∴BA=BC=BE, ,

,且,


又∵AG⊥EG,


在和中,


又,
∴是等腰直角三角形,即,
又,

在和中,


在等腰中,

即,
∴BG+DG=AG;
(3):如图所示,连接BE, , ,

当点位于和的交点时最小,
将线段绕着点旋转,得到线段BE,


四边形为正方形,
∴, ,,

∴BD=,,
∴DE=BD-BE=,


∴DH=DE=,
∴HC=4-(,
设,则,
在中,由勾股定理可得:

在中,由勾股定理可得:

在中,由勾股定理可得:

又∵AM=MH+AH,
∴,
解得: ,
∴MB=MC+CM=4+4;
∵BE=AB=BC,,,

,即,
,,

∴DL=DH=,
,,
∴∠DAN=∠DCL,,


∴DN=DL=,

4. (2024-2025长寿实验中学八下期中)四边形是菱形,,点是边上一点,连接,.
(1)如图1,若菱形边长为4,当时,求线段的长;
(2)线段绕点逆时针旋转得到线段,如图2,连接,点是中点,连接.求证:;
(3)如图3,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,点在射线上运动的过程中,当取最小值时,直接写出的值.
解析:(1)解:∵四边形ABCD是菱形,菱形边长为4
∴AB=BC=CD=AD=4,,

为等腰直角三角形
在中,
(2)证明:如下图,延长至H,使得,连接

线段绕点逆时针旋转得到线段


∴CE=FH
点是AF中点,
为的中位线
(3)解:如下图,过点作于点,过点作垂线,垂足为


为等腰直角三角形
将线段绕点逆时针旋转得到线段

,即
点的运动轨迹在直线上,当点与点重合时,取最小值
如下图,过点作,交的延长线于点
此时, DE⊥AE


∵CK⊥AB
为等腰直角三角形
5. (2024-2025长寿川维中学八下期中)在正方形中,E是边上一点(点E不与点B,C重合),,垂足为点E,与正方形的外角的平分线交于点F.
(1)如图1,若点E是的中点,猜想与的数量关系是________.证明此猜想时,可取的中点P,连接.根据此图形易证.则判断的依据是______
(2)点E在边上运动.
①如图2,(1)中的猜想是否仍然成立?请说明理由.
②如图3,连接,若正方形的边长为4,求周长的取值范围
解析:(1)解:如图1,取的中点P,连接.
则,
∵点E是的中点,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,

∴,
∴,
故答案为:,;
(2)解:①成立,理由如下:
如图2,在上取一点P,使,连接,
则,
由(1)得:,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
在和中,

∴,
∴;
②如图3,过D作DH⊥CF交于点H,连接,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴点H与D关于对称,
∴,
∴,
当A、F、H三点共线时,即最短,
此时AF+DF=AH,,
在中,由勾股定理得:,
此时;
当与相等时,即A、D、F三点共线,
此时,
则;
∴的周长c的取值范围是.
6.(2024-2025巴川八下期中)如图平行四边形中,,过点C作交于点E,连接.
(1)如图1,若,,求的长;
(2)如图2,过点E作交于点F,连接,若,求证:;
(3)如图3,在直线上有一动点P,连接,过点A向下方作,且,过点Q作交于点H,连接,若,,直接写出的最小值.
解析:(1)解:∵∠B=45°,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∵四边形为平行四边形,
∴,,
∴,即,
∵,
∴设AE=x,则,
∴,
由勾股定理可得:,
∴,
解得:或x=-2(不符合题意,舍去),
∴;
【小问2详解】
证明:∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∵四边形为平行四边形,
∴,,,
∴,即,
如图,作交的延长线于,
则,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
【小问3详解】
解:∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴,,
∵四边形为平行四边形,
∴, BC=AD=10,,,,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∴,
如图,以为直角边作等腰直角,连接,令交于,交于,交于,
则,,
∵,且,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴∠COM=45°,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
作直线,令直线交于,则点在直线上运动,,为值,
∴为等腰直角三角形,四边形为矩形,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
作点关于直线的对称点,取,连接交直线于,连接,
则四边形为平行四边形,
∴,
由轴对称的性质可得,,,
∴,
由两点之间,线段最短可得,当、、在同一直线上时,的值最小,为,
作交的延长线于,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,,
∵,
∴,
∴,即的最小值为,
∴的最小值为.
7.(巴蜀中学2024-2025期中)已知平行四边形中,,,,过点作交边于点.
(1)如图1,为边上一点,当时,求线段的长;
(2)如图2,为平行四边形所在平面内一点,将线段绕点顺时针旋转到,连接,为线段的中点,连接,,探究并证明线段和之间的数量关系;
(3)如图3,为直线上一动点,连接并将绕点逆时针旋转到,连接,,当取得最小值时,过点作于点,将线段在直线上平移得到,连接,,直接写出的最小值.
解析:(1)解:如图所示,过点作ET⊥AD于点,
∵∠B=45°,,
∴,是等腰直角三角形,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴,是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴在中,,
∴;
(2)解:,理由如下:
如图,延长到点,使,连接,,延长交的延长线于点,
在和中,

∴,
∴,,
∴,
∴,
由旋转知,,
∴,
∴,
又∵,
∴,即,
在和中,

∴,
∴,,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴;
【小问3详解】
解:取中点,将绕点逆时针旋转,得,连接,,
由旋转得,,,
∴,
∴,
∴,
∵平行四边形中,,,为中点,
∴,
∵∠B=45°,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴点、K’、R共线,
∵,
∴,
∴点R的轨迹为过线段中点且平行于的直线上,
如图,过点作直线的对称点,连接,
由对称得,
∴,当且仅当、R、依次共线时,取得最小值,
此时点R位置如图,过点R作于点,过点作于点V,
∵,∠B=45°,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
由对称得,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∵,RH⊥BC,
∴,
∴,,
作点R关于的对称点,在上取点,使,设交于点,过点作于点X,
∴,,,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
由两点之间最短距离得,当且仅当、、依次共线时取得最小值,
由(1)知与间的距离为,
∴,
∴,
∵,平行四边形中,,
∴,,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴的最小值为.
8.(重庆实验中学2024-2025八下期中) 在正方形中,点,,分别是,边上一动点(不与A,B,D点重合),连接,的延长线交的延长线于点.
(1)如图1.当时,若,求的长;
(2)如图2,过点A作于点G,连接,有,求证:.
(3)如图3,,将沿直线折叠,得到.过点做交于点,连接并延长交线段于点,连接,当最大时,直接写出的值.
解析:(1)解:四边形是正方形,
,,,



∵,,


【小问2详解】
证明:如图②,过点作,交于点H,则,
∵,
∴,
又∵,
∴,
又,,
∴,




又∵,
∴,
,,

是等腰直角三角形,



【小问3详解】
解: 由折叠得:,,
∵,,
∴四边形是矩形,
∴,,
∵,,
∴当最小时,最小,最大,最大,
过点作,如图,
∵,
又∵,
∵点与点重合时,,最小,,
此时,故点、H、三点共线,、互相重合;如图。
∴最大时,


当最大时,的值为.
9.(2024-2025江津二中联盟八下期中)综合与实践:如图1,在正方形中,连接对角线,点O是的中点,点E是线段上任意一点(不与点A,O重合),连接、.过点E作交直线于点F.
(1)如图1,试猜想线段与的数量关系,并说明理由;
(2)如图1,求证:;
(3)如图2,当E在线段上时(不与点C,O重合),交延长线于点F,保持其余条件不变,直接写出线段、、之间的数量关系.
解析:(1)解:,理由如下:
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
在与中,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)如图,过点E作交的延长线于点G,
∴,
由(1)知:,
∴,
∴,
∴在中,,
在与中,
∴,
∴,
又∵,
∴;
(3),理由如下:
如图,过点E作交于点G,设与的交点为点P,
∴,
由(1)可知:,
∴,
∴,
∴在中,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
由(1)可知:,
∴,
在与中,
∴,
∴,
又∵,
∴.
10. (2024-2025重庆十八中八下期中)如图1,在平行四边形中,的平分线交于点,交的延长线于点,以,为邻边作平行四边形.
(1)求证:平行四边形是菱形;
(2)如图2,若,连接,,,,求的度数并判断的形状;
(3)如图3,若,,,是的中点,求的长.
解析:(1)证明:∵AF平分,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
又∵四边形是平行四边形,
∴四边形为菱形;
(2)解:∠BDG=60°;是等边三角形;
∵,,
∴,
∵,
∴,
由(1)知,四边形是菱形,
∴,,
∴为等边三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵AF平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,

∴,,
∴,
∴是等边三角形,
∴∠BDG=60°;
(3)解:如图,连接,,
∵,四边形是平行四边形,
∴四边形是矩形,
又由(1)可知四边形为菱形,,
∴四边形为正方形.
根据解析(2)可知,,
∵M为中点,
∴,,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∴,.
∴,
∴是等腰直角三角形.
∵,,
∴,
∴.

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