中考数学一轮知识复习和巩固练习考点19 四边形综合复习（能力提升） (含详解)

考向19   四边形综合复习

【知识梳理】

考点一、四边形的相关概念

1.多边形的定义：在平面内，由不在同一直线上的一些线段首尾顺次相接组成的封闭图形叫做多边形.
2.多边形的性质：(1)多边形的内角和定理：n边形的内角和等于(n-2)·180°；
　　            (2)推论：多边形的外角和是360°；
　              (3)对角线条数公式：n边形的对角线有条；
　　            (4)正多边形定义：各边相等，各角也相等的多边形是正多边形.

3.四边形的定义：同一平面内，由不在同一条直线上的四条线段首尾顺次相接组成的图形叫做四边形.
4.四边形的性质：(1)定理：四边形的内角和是360°； (2)推论：四边形的外角和是360°.

考点二、特殊的四边形

1.平行四边形及特殊的平行四边形的性质

2. 平行四边形及特殊的平行四边形的判定

方法指导：

面积公式：S菱形 =ab=ch（a、b为菱形的对角线,c为菱形的边长，h为c边上的高）.

S平行四边形 =ah(a为平行四边形的边，h为a上的高）.

考点三、梯形

1.梯形的定义：一组对边平行而另一组对边不平行的四边形叫做梯形.
　　(1)互相平行的两边叫做梯形的底；较短的底叫做上底，较长的底叫做下底.
　　(2)不平行的两边叫做梯形的腰.
　　(3)梯形的四个角都叫做底角.
2.直角梯形：一腰垂直于底的梯形叫做直角梯形.
3.等腰梯形：两腰相等的梯形叫做等腰梯形.
4.等腰梯形的性质：

　 (1)等腰梯形的两腰相等； (2)等腰梯形同一底上的两个底角相等. (3)等腰梯形的对角线相等.
5.等腰梯形的判定方法：
　　(1)两腰相等的梯形是等腰梯形(定义)；
　　(2)同一底上的两个角相等的梯形是等腰梯形；
　　(3)对角线相等的梯形是等腰梯形.
6.梯形中位线：连接梯形两腰中点的线段叫梯形的中位线.
7.面积公式： S=(a+b)h(a、b是梯形的上、下底，h是梯形的高).

考点四、平面图形

1.平面图形的镶嵌的定义：用形状、大小完全相同的一种或几种平面图形进行拼接，彼此之间不留空隙，不重叠地铺成一片，这就是平面图形的镶嵌，又称做平面图形的密铺.

2.平面图形镶嵌的条件：
(1)同种正多边形镶嵌成一个平面的条件：周角是否是这种正多边形的一个内角的整倍数.在正多边形里只有正三角形、正四边形、正六边形可以镶嵌.
(2)n种正多边形组合起来镶嵌成一个平面的条件：
①n个正多边形中的一个内角的和的倍数是360°；

②n个正多边形的边长相等，或其中一个或n个正多边形的边长是另一个或n个正多边形的边长的整数倍.

【专项训练】

一、选择题

1．如图，在中，，是上异于、的一点，则的值是（     ）．

A．16　　　 B．20 　　　C．25　　　 D．30
　

2. 如图1，在矩形中，动点从点出发，沿→→→方向运动至点处停止．设点运动的路程为，的面积为，如果关于的函数图象如图2所示，则当时，点应运动到（     ）.　

A．处 　　　 B．处 　　　 C．处 　　　D．处
　　　　　　　　　　　　　

3．如图，在菱形ABCD中，∠A=60°，E、F分别是AB，AD的中点，DE、BF相交于点G，连接BD，CG．有下列结论：①∠BGD=120°；②BG+DG=CG；③△BDF≌△CGB；④S△ABD=AB2其中正确的结论有（　　）.

A．1个   B．2个   C．3个   D．4个

4.一个正方形纸片，用剪刀沿一条不过任何顶点的直线将其剪成两部分；拿出其中一部分，再沿一条不过任何顶点的直线将其剪成两部分；又从得到的三部分中拿出其中之一，还是沿一条不过任何顶点的直线将其剪成两部分……如此下去，最后得到了34个六十二边形和一些多边形纸片，则至少要剪的刀数是（   ）.

A. 2004         B. 2005        C. 2006       D. 2007

5．如图所示，已知菱形OABC，点C在x轴上，直线y=x经过点A，菱形OABC的面积是.若反比例函数的图象经过点B，则此反比例函数表达式为（    ）.
　　A． 　　　B．　　　 C． 　　　D．
　　　　　　　

6.如图，正方形ABCD的边长为1，将长为1的线段QR的两端放在正方形相邻的两边上同时滑动．如果点Q从点A出发，按A→B→C→D→A的方向滑动到A停止，同时点R从点B出发，按B→C→D→A→B的方向滑动到B停止，在这个过程中，线段QR的中点M所经过的路线围成的图形面积为（　　）

A． B．4﹣π C．π D．

二、填空题

7. 如图，将两张长为8，宽为2的矩形纸条交叉，使重叠部分是一个菱形，容易知道当两张纸条垂直时，菱形的周长有最小值8，那么菱形周长的最大值是_________．
                    

8. 如图，在等腰梯形中，，= 4=，=45°．直角三角板含45°角的顶点在边上移动，一直角边始终经过点，斜边与交于点．若为等腰三角形，则的长等于____________． 
　　　

9.如图，正方形A1B1B2C1，A2B2B3C2，A3B3B4C3，…，AnBnBn+1Cn，按如图所示放置，使点A1、A2、A3、A4、…、An在射线OA上，点B1、B2、B3、B4、…、Bn在射线OB上．若∠AOB=45°，OB1=1，图中阴影部分三角形的面积由小到大依次记作S1，S2，S3，…，Sn，则Sn=______．        

10.如图，Rt△ABC中，∠C=90°，以斜边AB为边向外作正方形ABDE，且正方形对角线交于点O，连接OC，已知AC=5，OC=6，则另一直角边BC的长为　　   ．

11.如图，已知正方形ABCD的边长为1，以顶点A、B为圆心，1为半径的两弧交于点E，以顶点C、D为圆心，1为半径的两弧交于点F，则EF的长为　        ．

12.如图，直角梯形ABCD中，∠A=90°，∠B=120°，AD=，AB=6．在底边AB上取点E，在射线DC上取点F，使得∠DEF=120°．若射线EF经过点C，则AE的长是　    　．

 三、解答题

13.如图，在边长为4cm的正方形ABCD中，点E，F，G，H分别按A⇒B，B⇒C，C⇒D，D⇒A的方向同时出发，以1cm/s的速度匀速运动．在运动过程中，设四边形EFGH的面积为S（cm2），运动时间为t（s）．
（1）试证明四边形EFGH是正方形；
（2）写出S关于t的函数关系式，并求运动几秒钟时，面积最小，最小值是多少？
（3）是否存在某一时刻t，使四边形EFGH的面积与正方形ABCD的面积比是5：8？若存在，求出t的值；若不存在，请说明理由．

14.如图,在矩形ABCD中，AB=3，AD=1，点P在线段AB上运动，设AP=x，现将纸片还原，使点D与P重合，得折痕EF（点E、F为折痕与矩形边的交点，再将纸片还原。

（1）当x=0时，折痕EF的长为      ；当点与E与A重合时，折痕EF的长为      ；

（2）请求出使四边形EPFD为菱形的x的取值范围，并求出x=2时菱形的边长：

（3）令EF2为y，当点E在AD，点F在BC上时，写出y与x的函数关系式。当y取最大值时，判断△EAP与△PBF是否相似；若相似，求出x的值；若不相似，请说明理由。

15.如图，在平行四边形ABCD中，AB=6，∠BAD的平分线与BC的延长线交于点E、与DC交于点F，且点F为边DC的中点，∠ADC的平分线交AB于点M，交AE于点N，连接DE

（1）求证：BC=CE；

（2）若DM=2，求DE的长．

16.已知，以AC为边在外作等腰，其中AC=AD.

（1）如图1，若，AC=BC，四边形ABCD是平行四边形，则      °；

（2）如图2，若，是等边三角形， AB=3，BC=4.求BD的长；

（3）如图3，若为锐角，作于H，当时，

是否成立？若不成立，说明你的理由，若成立，并证明你的结论.

答案与解析

一．选择题

1．【答案】A．

2．【答案】C.

3．【答案】C．

【解析】①由菱形的性质可得△ABD、BDC是等边三角形，∠DGB=∠GBE+∠GEB=30°+90°=120°，故①正确；

②∵∠DCG=∠BCG=30°，DE⊥AB，∴可得DG=CG（30°角所对直角边等于斜边一半）、BG=CG，故可得出BG+DG=CG，即②也正确；

③首先可得对应边BG≠FD，因为BG=DG，DG＞FD，故可得△BDF不全等△CGB，即③错误；

④S△ABD=AB•DE=AB•（BE）=AB•AB=AB2，即④正确．综上可得①②④正确，共3个．

4．【答案】B.

根据题意，用剪刀沿不过顶点的直线剪成两部分时，每剪开一次，使得各部分的内角和增加360°．于是，剪过k次后，可得(k＋1)个多边形，这些多边形的内角和为(k＋1)×360°．
因为这(k＋1)个多边形中有34个六十二边形，它们的内角和为34×(62－2)×180°=34×60×180°，其余多边形有(k＋1)－34= k－33(个)，而这些多边形的内角和不少于(k－33) ×180°．

所以(k＋1)×360°≥34×60×180°＋(k－33)×180°，解得k≥2005．
当我们按如下方式剪2005刀时，可以得到符合条件的结论．先从正方形上剪下1个三角形，得到1个三角形和1个五边形；再在五边形上剪下1个三角形，得到2个三角形和1个六边形……如此下去，剪了58刀后，得到58个三角形和1个六十二边形．再取33个三角形，在每个三角形上剪一刀，又可得到33个三角形和33个四边形，对这33个四边形，按上述正方形的剪法，再各剪58刀，便34个六十二边形和33×58个三角形．于是共剪了58＋33＋33×58=2005（刀）．

5．【答案】C.

【解析】提示：可得A(1,1)，B(1+,1).　

6．【答案】D

【解析】根据题意得点M到正方形各顶点的距离都为0.5，点M所走的运动轨迹为以正方形各顶点为圆心，以0.5为半径的四个扇形，

∴点M所经过的路线围成的图形的面积为正方形ABCD的面积减去4个扇形的面积．

∵正方形ABCD的面积为1×1=1，4个扇形的面积为4×=，

∴点M所经过的路线围成的图形的面积为1﹣=．

故选：D．

二．填空题

7．【答案】17.

【解析】提示：当两张矩形纸条的对角线重合时，矩形纸条的一条对角线也是菱形的对角线，菱形的对角线有最大值，那么菱形的边长也有最大值。菱形的边长就成为不重叠的两个全等直角三角形的斜边，此时重叠部分的菱形有最大值.
设菱形边长为x,根据勾股定理，x²=2²+（8-x）², 解得：X=4.25，所以，周长为4×4.25=17. 

8．【答案】.

9．【答案】.

【解析】根据正方形性质和等腰直角三角形性质得出OB1=A1B1=1，求出A1C1=A2C1=1，A2C2=A3C2=2，A3C3=A4C3=4，根据三角形的面积公式求出S1=×20×20，S2=×21×21,S3=×22×22，推出Sn=×2n-1×2n-1，求出即可．

10．【答案】7.

【解析】如图2所示，

过点O作OM⊥CA，交CA的延长线于点M；过点O作ON⊥BC于点N．

易证△OMA≌△ONB，∴OM=ON，MA=NB．

∴O点在∠ACB的平分线上，∴△OCM为等腰直角三角形．

∵OC=6，∴CM=6．∴MA=CM﹣AC=6﹣5=1，

∴BC=CN+NB=6+1=7．

11.【答案】﹣1．

【解析】解：连接AE，BE，DF，CF．

∵以顶点A、B为圆心，1为半径的两弧交于点E，AB=1，

∴AB=AE=BE，∴△AEB是等边三角形，∴边AB上的高线为：，

同理：CD边上的高线为：，

延长EF交AB于N，并反向延长EF交DC于M，则E、F、M，N共线，

∵AE=BE，∴点E在AB的垂直平分线上，

同理：点F在DC的垂直平分线上，

∵四边形ABCD是正方形，∴AB∥DC，∴MN⊥AB，MN⊥DC，

设F到AB到距离为x，E到DC的距离为x′，EF=y，

由题意可知：x=x′，则x+y+x=1，

∵x+y=，∴x=1﹣，∴EF=1﹣2x=﹣1．

12．【答案】2或5．

【解析】过点B作BH⊥DC，延长AB至点M，过点C作CM⊥AB于M，则BH=AD=MF=，

∵∠ABC=120°，AB∥CD，

∴∠BCH=60°，

∴CH=BM==1，

设AE=x，则BE=6﹣x，

在Rt△EFM中，EF==，

∵AB∥CD，

∴∠EFD=∠BEC，

∵∠DEF=∠B=120°，

∴△EDF∽△BCE，即△EDF∽△BFE，

∴，

∴EF2=DF•BE，即（7﹣x）2+3=7（6﹣x），

解得x=2或5．

故答案为：2或5．

三.综合题

13．【解析】（1）∵点E，F，G，H在四条边上的运动速度相同，
∴AE=BF=CG=DH，
在正方形ABCD中，∠A=∠B=∠C=∠D=90°，
且AB=BC=CD=DA，
∴EB=FC=GD=HA，
∴△AEH≌△BFE≌△CGF≌△DHG（SAS），
∴EH=FE=GF=HG（全等三角形的对应边相等），
∠AEH=∠BFE（全等三角形的对应角相等），
∴四边形EFGH是菱形．（四条边相等的四边形是菱形），
又∵∠BEF+∠BFE=90°，
∴∠BEF+∠AEH=90°，
∴∠FEH=180°-（∠BEF+∠AEH）=90°，
∴四边形EFGH为正方形．（有一个角是直角的菱形是正方形）．
（2）∵运动时间为t（s），运动速度为1cm/s，
∴AE=tcm，AH=（4-t）cm，
由（1）知四边形EFGH为正方形，
∴S=EH2=AE2+AH2=t2+（4-t）2
即S=2t2-8t+16=2（t-2）2+8，
当t=2秒时，S有最小值，最小值是8cm2；
（3）存在某一时刻t，使四边形EFGH的面积与正方形ABCD的面积比是5：8．
∵S=S正方形ABCD，
∴2（t-2）2+8=×16，∴t1=1，t2=3；
当t=1或3时，
四边形EFGH的面积与正方形ABCD的面积的比是5：8．

14．【解析】（1）∵纸片折叠，使点D与点P重合，得折痕EF，
当AP=x=0时，点D与点P重合，即为A，D重合，B，C重合，那么EF=AB=CD=3；
当点E与点A重合时，
∵点D与点P重合是已知条件，
∴∠DEF=∠FEP=45°，
∴∠DFE=45°，
即：ED=DF=1，
利用勾股定理得出EF=
∴折痕EF的长为；
（2）∵要使四边形EPFD为菱形，
∴DE=EP=FP=DF，
只有点E与点A重合时，EF最长为，此时x=1，
当EF最短时，即EF=BC，此时x=3，
∴探索出1≤x≤3
当x=2时，如图，连接DE、PF．
∵EF是折痕，
∴DE=PE，设PE=m，则AE=2-m
∵在△ADE中，∠DAE=90°，
∴AD2+AE2=DE2，即12+（2-m）2=m2
解得m=，此时菱形EPFD的边长为．

（3）过E作EH⊥BC；
∵∠OED+∠DOE=90°，∠FEO+∠EOD=90°，
∴∠ODE=∠FEO，
∴△EFH∽△DPA，
∴，
∴FH=3x；
∴y=EF2=EH2+FH2=9+9x2；
当F与点C重合时，如图，连接PF；
∵PF=DF=3，
∴PB==2，
∴0≤x≤3-2．

15．【解析】（1）证明：∵四边形ABCD是平行四边形，

∴AD=BC，AD∥BC，

∴∠DAF=∠FEC，∠ADF=∠ECF，

∵点F为边DC的中点，

∴DF=CF，

在△ADF和△ECF中，

∴△ADF≌△ECF（AAS），

∴AD=CE，

∴BC=CE．

（2）解：如图，连接FM，

∵DM平分∠ADF，AF平分∠DAB，AB∥DC，AD∥BC，

∴∠DAF=∠BAF=DFN，∠ADM=∠FDM=∠AMD，

∴AD=DF=AM，

∴四边形AMFD是菱形，

∴AF⊥DM，DN=MN=DM=1，

又∵DF=FC，DC=AB=6，

∴AM=3，

∴AN==2，

∴AF=2AN=4，

∵AF=EF，

∴NE=AE﹣AN=6，

∴DE==．

16. 【解析】（1）45；                             

（2）如图2，以A为顶点AB为边在外作=60°，并在AE上取AE=AB，连结BE和CE.

∵是等边三角形,

∴AD=AC，=60°.

∵=60°,

∴+=+.

即=.

∴≌.                        

∴EC=BD.

∵=60°，AE=AB=3,

∴是等边三角形，

∴=60°, EB= 3，                    

∵,

∴.

∵，EB=3，BC=4,

∴EC=5.

∴BD=5.                                  

（3）=2成立.         

   以下证明：

如图３，过点B作BE∥AH，并在BE上取BE=2AH，连结EA，EC. 并取BE的中点K，连结AK.

   ∵于H，

   ∴.

   ∵BE∥AH,

   ∴.

   ∵，BE=2AH,

   ∴.

   ∵,

   ∴EC=BD.

   ∵K为BE的中点，BE=2AH,

   ∴BK=AH.

   ∵BK∥AH，

   ∴四边形AKBH为平行四边形.

 又∵,

   ∴四边形AKBH为矩形.

   ∴.

   ∴AK是BE的垂直平分线.

   ∴AB=AE.

   ∵AB=AE，EC=BD，AC=AD,

   ∴≌.                     

   ∴.

   ∴.

   即.

   ∵，为锐角,

   ∴.

   ∵AB=AE,

   ∴.

   ∴.

   ∴=2.

   ∴=2.