初中数学1 平行四边形的性质习题
展开【知识点1 平行四边形的性质】
平行四边形的性质有:对边平行且相等,对角线互相平分,对角相等,邻角互补,两条平行线之间的距离处处相等,夹在两条平行线间的平行线段相等.
【题型1 平行四边形的性质(求长度)】
【例1】(2023春•天府新区期末)如图,在平行四边形ABCD中,∠ABC的平分线交AD于点E,过点A作AF⊥BE,垂足为点F,若AF=5,BE=24,则CD的长为( )
A.8B.13C.16D.18
【变式1-1】(2023秋•九龙坡区校级期末)如图,在▱ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,过点O作OE⊥AC,交AD于点E,连接CE,若△CDE的周长为8,则▱ABCD的周长为( )
A.8B.10C.16D.20
【变式1-2】(2023春•淮南月考)在▱ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,△BOC的周长为20cm,BC=12cm,则AC+BD的长是( )
A.8cmB.16cmC.24cmD.32cm
【变式1-3】(2023秋•让胡路区校级期末)在平行四边形ABCD中,BF平分∠ABC,交AD于点F,CE平分∠BCD,交AD于点E,AB=6,EF=2,则BC的长为 .
【题型2 平行四边形的性质(求角度)】
【例2】(2023•河北一模)如图,在平行四边形ABCD中,∠B=60°,AE平分∠BAD交BC于点E,若∠AED=80°,则∠EAC的度数是( )
A.10°B.15°C.20°D.25°
【变式2-1】(2023春•锦州期末)在探索数学名题“尺规三等分角”的过程中,有下面的问题:如图,点E在▱ABCD的对角线AC上,AE=BE=BC,∠D=105°,则∠BAC的度数是( )
A.35°B.30°C.25°D.20°
【变式2-2】(2023春•西安期末)如图,四边形ABCD为平行四边形,DE⊥BC于点E,BF⊥CD于点F,DE、BF相交于点H,若∠A=60°,则∠EHF的度数为( )
A.100°B.110°C.120°D.150°
【变式2-3】(2023春•西湖区校级期中)如图所示,以▱ABCD的边AB为边向内作等边△ABE,使AD=AE,且点E在平行四边形内部,连接DE,CE,则∠CED的度数为( )
A.150°B.145°C.135°D.120°
【题型3 平行四边形的性质(求面积)】
【例3】(2023春•西湖区校级期中)如图所示,点E为▱ABCD内一点,连接EA,EB,EC,ED,AC,已知△BCE的面积为2,△CED的面积为10,则阴影部分△ACE的面积为( )
A.5B.6C.7D.8
【变式3-1】(2023春•娄星区期末)如图,E、F分别是▱ABCD的边AB、CD上的点,AF与DE相交于点P,BF与CE相交于点Q.若S△APD=15,S△BQC=25,则阴影部分的面积为( )
A.40B.45C.50D.55
【变式3-2】(2023春•成华区期末)如图,▱ABCD的面积为S,点P是它内部任意一点,△PAD的面积为S1,△PBC的面积为S2,则S,S1,S2之间满足的关系是( )
A.B.
C.D.无法判定
【变式3-3】(2023秋•海曙区校级期末)如图,在▱ABCD中,点E在边AD上,过E作EF∥CD交对角线AC于点F,若要求△FBC的面积,只需知道下列哪个三角形的面积即可( )
A.△ECDB.△EBFC.△EBCD.△EFC
【题型4 平行四边形的性质与坐标】
【例4】(2023秋•甘井子区期末)如图,平面直角坐标系中,点B,点D的坐标分别为(0,2)和(0,﹣2),以BD为对角线作▱ABCD,若点A的坐标为(2,1),则点C的坐标为 .
【变式4-1】(2023秋•绵阳期末)如图,在平行四边形OABC中,对角线相交于点E,OA边在x轴上,点O为坐标原点,已知点A(4,0),E(3,1),则点C的坐标为( )
A.(1,1)B.(1,2)C.(2,1)D.(2,2)
【变式4-2】(2023秋•张店区期末)如图,已知▱ABCD三个顶点坐标是A(﹣1,0)、B(﹣2,﹣3)、C(2,﹣1),那么第四个顶点D的坐标是( )
A.(3,1)B.(3,2)C.(3,3)D.(3,4)
【变式4-3】(2023•商河县校级模拟)如图,已知平行四边形OABC的顶点A,C分别在直线x=1和x=4上,点O是坐标原点,则点B的横坐标为( )
A.3B.4C.5D.10
【题型5 平行四边形中的最值问题】
【例5】(2023春•舞钢市期末)如图,△ABC中,AB=10,△ABC的面积是25,P是AB边上的一个动点,连接PC,以PA和PC为一组邻边作平行四边形APCQ,则线段AQ的最小值是( )
A.3B.4C.5D.6
【变式5-1】(2023春•河南期末)如图,在△ABC中,AB=AC=4,∠B=15°,点P是射线BA上的一个动点,以AP,PC为邻边作平行四边形APCQ,则边AQ的最小值为( )
A.4B.2C.2D.4
【变式5-2】(2023春•费县期末)如图,在△ABC中,∠BAC=30°,AB=AC=12,P为AB边上一动点,以PA,PC为边作平行四边形PAQC,则对角线PQ的长度的最小值为 .
【变式5-3】(2023•碑林区校级模拟)如图,在▱ABCD中,点E是对角线AC上一点,过点E作AC的垂线,交边AD于点P,交边BC于点Q,连接PC、AQ,若AC=6,PQ=4,则PC+AQ的最小值为 .
【题型6 平行四边形中的折叠问题】
【例6】(2023春•黄浦区期末)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,点D在AB边上,将△ACD沿直线CD翻折后,点A落在点E处,如果四边形BCDE是平行四边形,那么∠ADC= .
【变式6-1】(2023•江西)如图,将▱ABCD沿对角线AC翻折,点B落在点E处,CE交AD于点F,若∠B=80°,∠ACE=2∠ECD,FC=a,FD=b,则▱ABCD的周长为 .
【变式6-2】(2023•滨湖区二模)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,D是边AB上一点,连接CD,将△ACD沿CD翻折得到△ECD,连接BE.若四边形BCDE是平行四边形,则BC的长为( )
A.B.3C.2D.3
【变式6-3】(2023秋•锦江区校级期中)如图,将▱ABCD沿对角线BD折叠,使点A落在点E处,DE交BC于点F,连接CE,则下列结论:①BE=CD;②BF=DF;③S△BEF=S△DCF;④BD∥CE,其中正确的有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个专题6.1 平行四边形的性质-重难点题型
【北师大版】
【知识点1 平行四边形的性质】
平行四边形的性质有:对边平行且相等,对角线互相平分,对角相等,邻角互补,两条平行线之间的距离处处相等,夹在两条平行线间的平行线段相等.
【题型1 平行四边形的性质(求长度)】
【例1】(2023春•天府新区期末)如图,在平行四边形ABCD中,∠ABC的平分线交AD于点E,过点A作AF⊥BE,垂足为点F,若AF=5,BE=24,则CD的长为( )
A.8B.13C.16D.18
【分析】首先利用平行四边形的性质及角平分线的性质得到AB=AE,然后利用等腰三角形的三线合一的性质得到BFBE,利用勾股定理求得AB,即可求得答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠AEB=∠CBE,
∵∠ABC的平分线交AD于点E,
∴∠ABE=∠CBE,
∴∠ABE=∠AEB,
∴AB=AE,
∵AF⊥BE,
∴BE=2BF,
∴BF=12,
∴AB,
∴CD=AB=13,
故选:B.
【变式1-1】(2023秋•九龙坡区校级期末)如图,在▱ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,过点O作OE⊥AC,交AD于点E,连接CE,若△CDE的周长为8,则▱ABCD的周长为( )
A.8B.10C.16D.20
【分析】由平行四边形ABCD的对角线相交于点O,OE⊥AC,根据线段垂直平分线的性质,可得AE=CE,得出AD+CD=16,继而可得出答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,AB=CD,AD=BC,
∵OE⊥AC,
∴AE=CE,
∴△CDE的周长为:CD+CE+DE=CD+CE+AE=AD+CD=8.
∵平行四边形ABCD的周长为2(AD+CD),
∴▱ABCD的周长为16,
故选:C.
【变式1-2】(2023春•淮南月考)在▱ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,△BOC的周长为20cm,BC=12cm,则AC+BD的长是( )
A.8cmB.16cmC.24cmD.32cm
【分析】根据平行四边形的性质得到AO=COAC,BO=DOBD,求得BO+COACBD(AC+BD),根据三角形的周长公式即可得到结论.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AO=COAC,BO=DOBD,
∴BO+COACBD(AC+BD),
∵△BOC的周长=OB+OC+BC=20cm,BC=12cm,
∴BO+CO=20﹣12=8(cm),
∴AC+BD=2×8=16(cm),
故选:B.
【变式1-3】(2023秋•让胡路区校级期末)在平行四边形ABCD中,BF平分∠ABC,交AD于点F,CE平分∠BCD,交AD于点E,AB=6,EF=2,则BC的长为 .
【分析】根据平行四边形的性质可得CD=AB=6,结合角平分线的定义,等腰三角形的性质可求解AF=AB=6,DE=DC=6,由EF=2即可求得BC的长.
【解答】解:∵四边形ABCD为平行四边形,AB=6,
∴CD=AB=6,AD∥BC,
∴∠AFB=∠CBF,
∵BF平分∠ABC,
∴∠ABF=∠CBF,
∴∠ABF=∠AFB,
∴AF=AB=6,
同理DE=DC=6,
如图1,∵EF=2,
∴AE=AF﹣EF=6﹣2=4,
∴AD=BC=AE+DE=4+6=10,
如图2,∵EF=2,
∴AE=AF+EF=6+2=8,
∴AD=BC=AE+DE=6+8=14,
综上所述,BC的长为10或14,
故答案为:10或14.
【题型2 平行四边形的性质(求角度)】
【例2】(2023•河北一模)如图,在平行四边形ABCD中,∠B=60°,AE平分∠BAD交BC于点E,若∠AED=80°,则∠EAC的度数是( )
A.10°B.15°C.20°D.25°
【分析】证△ABE是等边三角形,得AB=AE,再证△BAC≌△AED中(SAS),得∠BAC=∠AED=80°,即可求解.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,∠B=∠ADC=60°,AD∥BC,
∴∠BAD=180°﹣∠B=180°﹣60°=120°,
∵AE平分∠BAD,
∴∠BAE=∠DAE∠BAD=60°,
∴∠B=∠DAE,△ABE是等边三角形,
∴AB=AE,
在△BAC和△AED中,
,
∴△BAC≌△AED(SAS),
∴∠BAC=∠AED=80°,
∴∠EAC=∠BAC﹣∠BAE=80°﹣60°=20°,
故选:C.
【变式2-1】(2023春•锦州期末)在探索数学名题“尺规三等分角”的过程中,有下面的问题:如图,点E在▱ABCD的对角线AC上,AE=BE=BC,∠D=105°,则∠BAC的度数是( )
A.35°B.30°C.25°D.20°
【分析】根据平行四边形的性质得到∠ABC=∠D=105°,AD=BC,根据等腰三角形的性质得到∠EAB=∠EBA,∠BEC=∠ECB,根据三角形外角的性质得到∠ACB=2∠CAB,由三角形的内角和定理即可得到结论.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠ABC=∠D=105°,AD=BC,
∵AD=AE=BE,
∴BC=AE=BE,
∴∠EAB=∠EBA,∠BEC=∠ECB,
∵∠BEC=∠EAB+∠EBA=2∠EAB,
∴∠ACB=2∠CAB,
∴∠CAB+∠ACB=3∠CAB=180°﹣∠ABC=180°﹣105°=75°,
∴∠BAC=25°,
故选:C.
【变式2-2】(2023春•西安期末)如图,四边形ABCD为平行四边形,DE⊥BC于点E,BF⊥CD于点F,DE、BF相交于点H,若∠A=60°,则∠EHF的度数为( )
A.100°B.110°C.120°D.150°
【分析】首先利用平行四边形的对角相等和角A的度数求得∠C的度数,然后根据垂直的定义求得∠CED=∠CFB=90°,最后利用四边形的内角和求得答案即可.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,∠A=60°,
∴∠C=∠A=60°,
∵DE⊥BC于点E,BF⊥CD于点F,
∴∠CED=∠CFB=90°,
∴∠EHF=360°﹣∠C﹣∠CFB﹣∠CED=360°﹣90°﹣90°﹣60°=120°,
故选:C.
【变式2-3】(2023春•西湖区校级期中)如图所示,以▱ABCD的边AB为边向内作等边△ABE,使AD=AE,且点E在平行四边形内部,连接DE,CE,则∠CED的度数为( )
A.150°B.145°C.135°D.120°
【分析】根据平行四边形的性质和等边三角形的性质可证明AD=AE=BE=BC,得∠ADE=∠AED,∠BCE=∠BEC,设∠ADE=∠AED=x,∠BCE=∠BEC=y,可得∠DAE=180°﹣2x,∠CBE=180°﹣2y,由平行四边形的邻角互补得出方程,求出x+y=150°,即可得出结果.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,∠BAD+∠ABC=180°,
∵△ABE是等边三角形,
∴AE=AB=BE,∠AEB=∠EAB=∠ABE=60°,
∵AD=AE,
∴AD=AE=BE=BC,
∴∠ADE=∠AED,∠BCE=∠BEC,
设∠ADE=∠AED=x,∠BCE=∠BEC=y,
∴∠DAE=180°﹣2x,∠CBE=180°﹣2y,
∴∠BAD=180°﹣2x+60°=240°﹣2x,∠ABC=240°﹣2y,
∴∠BAD+∠ABC=240°﹣2x+240°﹣2y=180°,
∴x+y=150°,
∴∠CED=360°﹣150°﹣60°=150°,
故选:A.
【题型3 平行四边形的性质(求面积)】
【例3】(2023春•西湖区校级期中)如图所示,点E为▱ABCD内一点,连接EA,EB,EC,ED,AC,已知△BCE的面积为2,△CED的面积为10,则阴影部分△ACE的面积为( )
A.5B.6C.7D.8
【分析】过点B作BF⊥CD于点F,设△ABE和△CDE的AB和CD边上的高分别为a和b,根据平行四边形的性质可得S△ABE+S△CDES平行四边形ABCD,S△ABE+S△CBE+S阴影S平行四边形ABCD,进而可得S阴影=S△CDE﹣S△CBE.
【解答】解:如图,过点B作BF⊥CD于点F,
设△ABE和△CDE的AB和CD边上的高分别为a和b,
∴S△ABEAB×a,S△CDECD×b,
∵a+b=BF,AB=CD,
∴S△ABE+S△CDE(AB×a+CD×b)AB•BF,
∵S平行四边形ABCD=CD•BF,
∴S△ABE+S△CDES平行四边形ABCD,
∵S△ABE+S△CBE+S阴影S平行四边形ABCD,
∴S△ABE+S△CDE=S△ABE+S△CBE+S阴影,
∴S阴影=S△CDE﹣S△CBE=10﹣2=8.
故选:D.
【变式3-1】(2023春•娄星区期末)如图,E、F分别是▱ABCD的边AB、CD上的点,AF与DE相交于点P,BF与CE相交于点Q.若S△APD=15,S△BQC=25,则阴影部分的面积为( )
A.40B.45C.50D.55
【分析】连接E、F两点,由三角形的面积公式我们可以推出S△EFC=S△BCF,S△EFD=S△ADF,所以S△EFQ=S△BCQ,S△EFP=S△ADP,因此可以推出阴影部分的面积就是S△APD+S△BQC.
【解答】解:如图,连接E、F两点,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴△EFC的FC边上的高与△BCF的FC边上的高相等,
∴S△EFC=S△BCF,
∴S△EFQ=S△BCQ,
同理:S△EFD=S△ADF,
∴S△EFP=S△ADP,
∵S△APD=15,S△BQC=25,
∴S四边形EPFQ=S△APD+S△BQC=15+25=40,
故选:A.
【变式3-2】(2023春•成华区期末)如图,▱ABCD的面积为S,点P是它内部任意一点,△PAD的面积为S1,△PBC的面积为S2,则S,S1,S2之间满足的关系是( )
A.B.
C.D.无法判定
【分析】根据题意,过点P作EF⊥AD交AD于点E,交BC的延长线于点F,然后根据图形和平行四边形的面积、三角形的面积,即可得到S和S1、S2之间的关系,本题得以解决.
【解答】解:过点P作EF⊥AD交AD于点E,交BC的延长线于点F,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,
∴S=BC•EF,,,
∵EF=PE+PF,AD=BC,
∴S1+S2,
故选:C.
【变式3-3】(2023秋•海曙区校级期末)如图,在▱ABCD中,点E在边AD上,过E作EF∥CD交对角线AC于点F,若要求△FBC的面积,只需知道下列哪个三角形的面积即可( )
A.△ECDB.△EBFC.△EBCD.△EFC
【分析】过B作BM⊥AC于点M,过D作DN⊥AC于N,证明△ADN≌△CBM得DN=BM,由三角形的面积公式可得△BCF和△CDE的面积都等于△CDF的面积,便可得出答案.
【解答】解:过B作BM⊥AC于点M,过D作DN⊥AC于N,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∴∠DAC=∠ACB,
在△ADN和△CBM中,
,
∴△ADN≌△CBM(AAS),
∴DN=BM,
∵S△BCFCF•BM,S△CDFCF•DN,
∴S△BCF=S△CDF,
∵EF∥CD,
∴S△CDE=S△CDF=S△BCF,
故选:A.
【题型4 平行四边形的性质与坐标】
【例4】(2023秋•甘井子区期末)如图,平面直角坐标系中,点B,点D的坐标分别为(0,2)和(0,﹣2),以BD为对角线作▱ABCD,若点A的坐标为(2,1),则点C的坐标为 (﹣2,﹣1) .
【分析】根据平行四边形的性质是中心对称图形即可解决问题.
【解答】解:∵点B,点D的坐标分别为(0,2)和(0,﹣2),以BD为对角线作▱ABCD,
∴点O是平行四边形的性质的对称中心,
∵点A的坐标为(2,1),
∴点C的坐标为:(﹣2,﹣1).
故答案为:(﹣2,﹣1).
【变式4-1】(2023秋•绵阳期末)如图,在平行四边形OABC中,对角线相交于点E,OA边在x轴上,点O为坐标原点,已知点A(4,0),E(3,1),则点C的坐标为( )
A.(1,1)B.(1,2)C.(2,1)D.(2,2)
【分析】分别过E,C两点作EF⊥x轴,CG⊥x轴,垂足分别为F,G,由平行四边形的性质可得CG=2EF,AG=2AF,结合A,E两点坐标可求解CG,OG的长,进而求解C点坐标.
【解答】解:分别过E,C两点作EF⊥x轴,CG⊥x轴,垂足分别为F,G,
∴EF∥CG,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AE=CE,
∴AG=2AF,CG=2EF,
∵A(4,0),E(3,1),
∴OA=4,OF=3,EF=1,
∴AF=OA﹣OF=4﹣3=1,CG=2,
∴AG=2,
∴OG=OA﹣OG=4﹣2=2,
∴C(2,2).
故选:D.
【变式4-2】(2023秋•张店区期末)如图,已知▱ABCD三个顶点坐标是A(﹣1,0)、B(﹣2,﹣3)、C(2,﹣1),那么第四个顶点D的坐标是( )
A.(3,1)B.(3,2)C.(3,3)D.(3,4)
【分析】过B作BE⊥x轴于E,过D作DM⊥x轴于M,过C作CF⊥BE于F,DM和CF交于N,求出△DCN≌△BAE,根据全等三角形的性质得出BE=DN,AE=CN,根据A、B、C的作求出OM和DM即可.
【解答】解:
过B作BE⊥x轴于E,过D作DM⊥x轴于M,过C作CF⊥BE于F,DM和CF交于N,
则四边形EFNM是矩形,
所以EF=MN,EM=FN,FN∥EM,
∴∠EAB=∠AQC,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=DC,AB∥DC,
∴∠AQC=∠DCN,
∴∠DCN=∠EAB,
在△DCN和△BAE中
,
∴△DCN≌△BAE(AAS),
∴BE=DN,AE=CN,
∵A(﹣1,0)、B(﹣2,﹣3)、C(2,﹣1),
∴CN=AE=2﹣1=1,DN=BE=3,
∴DM=3﹣1=2,OM=2+1=3,
∴D的坐标为(3,2),
故选:B.
【变式4-3】(2023•商河县校级模拟)如图,已知平行四边形OABC的顶点A,C分别在直线x=1和x=4上,点O是坐标原点,则点B的横坐标为( )
A.3B.4C.5D.10
【分析】过点B作BD⊥直线x=4,交直线x=4于点D,过点B作BE⊥x轴,交x轴于点E,由四边形OABC是平行四边形,得OA=BC,又由平行四边形的性质可推得∠OAF=∠BCD,则可由ASA证得△OAF≌△BCD,得出BD=OF=1,即可得出结果.
【解答】解:过点B作BD⊥直线x=4,交直线x=4于点D,过点B作BE⊥x轴,交x轴于点E,直线x=1与OC交于点M,与x轴交于点F,直线x=4与AB交于点N,如图所示:
∵四边形OABC是平行四边形,
∴∠OAB=∠BCO,OC∥AB,OA=BC,
∵直线x=1与直线x=4均垂直于x轴,
∴AM∥CN,
∴四边形ANCM是平行四边形,
∴∠MAN=∠NCM,
∴∠OAF=∠BCD,
∵∠OFA=∠BDC=90°,
∴∠FOA=∠DBC,
在△OAF和△BCD中,,
∴△OAF≌△BCD(ASA).
∴BD=OF=1,
∴点B的横坐标为:OE=4+BD=4+1=5,
故选:C.
【题型5 平行四边形中的最值问题】
【例5】(2023春•舞钢市期末)如图,△ABC中,AB=10,△ABC的面积是25,P是AB边上的一个动点,连接PC,以PA和PC为一组邻边作平行四边形APCQ,则线段AQ的最小值是( )
A.3B.4C.5D.6
【分析】根据平行四边形的性质得出AQ=PC,根据垂线段最短,当PC⊥AB时值最小解答即可.
【解答】解:∵四边形APCQ是平行四边形,
∴AQ=PC,
由垂线段最短可得,当PC⊥AB时,AQ值最小,
∵AB=10,△ABC的面积是25,
∴PC=5,
∴AQ=5,
故选:C.
【变式5-1】(2023春•河南期末)如图,在△ABC中,AB=AC=4,∠B=15°,点P是射线BA上的一个动点,以AP,PC为邻边作平行四边形APCQ,则边AQ的最小值为( )
A.4B.2C.2D.4
【分析】根据平行四边形的性质得出AQ=PC,根据垂线段最短,当PC⊥AB时值最小解答即可.
【解答】解:∵四边形APCQ是平行四边形,
∴AQ=PC,
由垂线段最短可得,当PC⊥AB时,AQ值最小,
∵AB=AC=4,∠B=15°,
∴∠PAC=2∠B=30°,
在Rt△APC中,AC=4,∠PAC=30°,
∴PC=2,
∴AQ=2,
故选:B.
【变式5-2】(2023春•费县期末)如图,在△ABC中,∠BAC=30°,AB=AC=12,P为AB边上一动点,以PA,PC为边作平行四边形PAQC,则对角线PQ的长度的最小值为 .
【分析】由平行四边形的性质可知O是PQ中点,PQ最短也就是PO最短,由点O是AC的中点,过O作AB的垂线OE,然后根据直角三角形的性质即可求出PQ的最小值.
【解答】解:如图所示:
∵四边形PAQC是平行四边形,
∴AO=CO,OP=OQ,
∵PQ最短也就是PO最短,
过点O作OE⊥AB,当点P与E重合时,OP最短,OE即为所求,
∵∠BAC=30°,
∴OEOA,
∵AB=AC=12,
∵AOAC12=6,
∴OE=3,
∴PQ的最小值=2OE=6,
故答案为:6.
【变式5-3】(2023•碑林区校级模拟)如图,在▱ABCD中,点E是对角线AC上一点,过点E作AC的垂线,交边AD于点P,交边BC于点Q,连接PC、AQ,若AC=6,PQ=4,则PC+AQ的最小值为 .
【分析】利用平行四边形知识,将PC+AQ的最小值转化为MP+CP的最小值,再用勾股定理求出MC的长度,即可求解.
【解答】解:过点A作AM∥PQ且AM=PQ,连接MP,
∵AM∥PQ且AM=PQ,
∴四边形AQPM是平行四边形,
∴AQ=MP,
PC+AQ的最小值转化为MP+CP的最小值,
当M、P、C三点共线时,MP+CP的最小,
∵AM∥PQ,AC⊥PQ,
∴AM⊥AC,
在Rt△MAC中,MC2.
故答案为:2.
【题型6 平行四边形中的折叠问题】
【例6】(2023春•黄浦区期末)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,点D在AB边上,将△ACD沿直线CD翻折后,点A落在点E处,如果四边形BCDE是平行四边形,那么∠ADC= .
【分析】延长CD到点F,根据平行四边形的性质可得出BC∥DE,结合∠ABC=90°,即可得出∠ADE=90°,再根据翻折的性质即可得出∠ADF=∠EDF=45°,从而得出∠BDC=45°,由∠ADC、∠BDC互补即可得出结论.
【解答】解:延长CD到点F,如图所示.
∵四边形BCDE是平行四边形,
∴BC∥DE,
∵∠ABC=90°,
∴∠BDE=90°,
∴∠ADE=90°.
∵将△ACD沿直线CD翻折后,点A落在点E处,
∴∠ADF=∠EDF∠ADE=45°,
∴∠BDC=∠ADF=45°,
∴∠ADC=180°﹣∠BDC=135°.
故答案为:135°.
【变式6-1】(2023•江西)如图,将▱ABCD沿对角线AC翻折,点B落在点E处,CE交AD于点F,若∠B=80°,∠ACE=2∠ECD,FC=a,FD=b,则▱ABCD的周长为 .
【分析】由∠B=80°,四边形ABCD为平行四边形,折叠的性质可证明△AFC为等腰三角形.所以AF=FC=a.设∠ECD=x,则∠ACE=2x,在△ADC中,由三角形内角和定理可知,2x+2x+x+80°=180°,解得x=20°,由外角定理可证明△DFC为等腰三角形.所以DC=FC=a.故平行四边形ABCD的周长为2(DC+AD)=2(a+a+b)=2=4a+2b.
【解答】解:∵∠B=80°,四边形ABCD为平行四边形.
∴∠D=80°.
由折叠可知∠ACB=∠ACE,
又AD∥BC,
∴∠DAC=∠ACB,
∴∠ACE=∠DAC,
∴△AFC为等腰三角形.
∴AF=FC=a.
设∠ECD=x,则∠ACE=2x,
∴∠DAC=2x,
在△ADC中,由三角形内角和定理可知,2x+2x+x+80°=180°,
解得:x=20°.
∴由三角形外角定理可得∠DFC=4x=80°,
故△DFC为等腰三角形.
∴DC=FC=a.
∴AD=AF+FD=a+b,
故平行四边形ABCD的周长为2(DC+AD)=2(a+a+b)=4a+2b.
故答案为:4a+2b.
【变式6-2】(2023•滨湖区二模)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,D是边AB上一点,连接CD,将△ACD沿CD翻折得到△ECD,连接BE.若四边形BCDE是平行四边形,则BC的长为( )
A.B.3C.2D.3
【分析】由折叠的性质得到AD=ED,∠ADC=∠EDC,再根据平行四边形的性质及邻补角的定义得到BC=DE,∠DCB=∠CDB,从而得到BD=BC=DE=AD,进而得到AB=2BC,最后根据勾股定理即可求解.
【解答】解:根据折叠的性质得到,
△ADC≌△EDC,
∴∠ADC=∠EDC,AD=ED,
∵四边形BCDE是平行四边形,
∴DE∥BC,BC=DE,
∴∠EDC+∠DCB=180°,
∵∠ADC+∠CDB=180°,
∴∠DCB=∠CDB,
∴BD=BC,
∵BC=DE,
∴BD=BC=DE=AD,
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=AD+BD=2BC,
∵AC=3,
∴ACBC,
∴BC,
故选:A.
【变式6-3】(2023秋•锦江区校级期中)如图,将▱ABCD沿对角线BD折叠,使点A落在点E处,DE交BC于点F,连接CE,则下列结论:①BE=CD;②BF=DF;③S△BEF=S△DCF;④BD∥CE,其中正确的有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
【分析】①根据折叠的性质和平行四边形的性质可得BE=CD;
②由折叠得:∠ADB=∠BDF,再由平行线的性质得∠ADB=∠DBF,最后由等角对等边可得BF=DF;
③证明△BCE≌△DEC,可知这两个三角形的面积相等,可作判断;
④证明∠ECF=∠CEF,∠DBF=∠BDF,再由对顶角相等和三角形的内角和定理可知∠ECF=∠FBD,可得结论.
【解答】解:①由折叠得:AB=BE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,
∴BE=CD;
故①正确
②由折叠得:∠ADB=∠BDF,
∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠DBF,
∴∠DBF=∠BDF,
∴BF=DF,
故②正确;
③由折叠得:AD=DE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,
∴BC=DE,
在△BCE和△DEC中,
,
∴△BCE≌△DEC(SSS),
∴S△BCE=S△DEC,
∴S△BEF=S△DCF;
故③正确;
④∵BC=DE,BF=DF,
∴CF=EF,
∴∠ECF=∠CEF,
由②知:∠BDF=∠FBD,
∵∠BFD=∠CFE,
∴∠ECF=∠FBD,
∴BD∥EC,
故④正确;
所以本题正确的结论有:①②③④,共4个;
故选:D.
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