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B
C
B
C
$2\sqrt{2}-2$
15
【分析】
本题考查平行四边形的性质,需结合平行四边形的边、角、对角线的特征,逐一分析每个选项的正误:
1. 对于选项A,只有菱形、正方形这类特殊平行四边形的对角线才垂直,普通平行四边形对角线不垂直,可判断A错误;
2. 对于选项B,平行四边形的对边平行,$∠ DAB$与$∠ ABC$是同旁内角,根据平行线的性质,同旁内角互补,可判断该结论正确;
3. 对于选项C,平行四边形对边相等,但邻边不一定相等,只有菱形、正方形的邻边才相等,可判断C错误;
4. 对于选项D,平行四边形的对角相等,故$∠ A=∠ C$,可判断D错误。
【解析】
根据平行四边形的性质,对各选项逐一分析:
选项A:平行四边形的对角线互相平分,但不一定垂直,仅特殊平行四边形(菱形、正方形)的对角线垂直,因此该结论不一定正确;
选项B:因为四边形$ABCD$是平行四边形,所以$AD// BC$,根据“两直线平行,同旁内角互补”,可得$∠ DAB+∠ ABC=180°$,该结论一定正确;
选项C:平行四边形的对边相等,即$AB=CD$,$AD=BC$,但邻边$AB$和$AD$不一定相等,仅特殊平行四边形(菱形、正方形)的邻边相等,因此该结论不一定正确;
选项D:平行四边形的对角相等,所以$∠ A=∠ C$,该结论错误。
综上,正确答案是B。
【答案】
B
【知识点】
平行四边形性质;邻角互补;对角相等
【点评】
本题属于基础题,主要考查平行四边形的基本性质,需注意区分普通平行四边形与特殊平行四边形(菱形、正方形)的性质差异,通过排除法可快速锁定正确选项。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,我们可以从“中点四边形”的判定思路入手:
1. 首先回忆:顺次连接四边形各边中点得到的四边形(中点四边形),其形状由原四边形的对角线特征决定;
2. 矩形的核心性质是对角线相等,我们可以通过连接矩形的对角线,结合三角形中位线定理分析中点四边形的边长关系;
3. 设矩形各边中点,利用三角形中位线定理可得,中点四边形的各边均等于矩形对角线的一半,而矩形对角线相等,因此中点四边形的四条边都相等,根据菱形的判定规则,可确定该四边形为菱形。
【解析】
设矩形为$ABCD$,$E、F、G、H$分别是$AB、BC、CD、DA$的中点,连接对角线$AC、BD$。
1. 由矩形的性质可知:矩形的对角线相等,即$AC=BD$;
2. 根据三角形中位线定理:
$EF$是$△ ABC$的中位线,故$EF// AC$,且$EF=\frac{1}{2}AC$;
$GH$是$△ ADC$的中位线,故$GH// AC$,且$GH=\frac{1}{2}AC$;
$EH$是$△ ABD$的中位线,故$EH// BD$,且$EH=\frac{1}{2}BD$;
$FG$是$△ BCD$的中位线,故$FG// BD$,且$FG=\frac{1}{2}BD$;
3. 由$EF// GH$且$EF=GH$,可知四边形$EFGH$是平行四边形;
4. 又因为$AC=BD$,所以$EF=\frac{1}{2}AC=\frac{1}{2}BD=EH$,即平行四边形$EFGH$的一组邻边相等,根据菱形的判定定理,一组邻边相等的平行四边形是菱形,因此四边形$EFGH$是菱形。
【答案】
C
【知识点】
三角形中位线定理;矩形的性质;菱形的判定
【点评】
本题考查特殊四边形的性质与判定,核心是利用“中点四边形的形状由原四边形对角线决定”这一规律,结合矩形对角线相等的性质和三角形中位线定理推导结论,需要熟练掌握特殊四边形的性质定理与判定定理,是基础几何题型。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先回忆菱形的性质:菱形四条边相等,对角线平分内角。已知$∠ BAD=120°$,可推出$∠ BAC=60°$,结合菱形中$AB=BC$,能判定$△ ABC$是等边三角形;再根据$△ ABC$的周长求出其边长,也就是菱形的边长,最后计算菱形的周长即可。
【解析】
1. 因为四边形$ABCD$是菱形,根据菱形的性质可得:$AB=BC=CD=AD$,且$AC$平分$∠ BAD$。
2. 已知$∠ BAD=120°$,所以$∠ BAC=\frac{1}{2}∠ BAD=\frac{1}{2}×120°=60°$。
3. 又因为$AB=BC$,且$∠ BAC=60°$,根据“有一个角是$60°$的等腰三角形是等边三角形”,可得$△ ABC$是等边三角形。
4. 因为$△ ABC$的周长是$15$,所以等边三角形的边长$AB=15÷3=5$。
5. 菱形$ABCD$的周长为$4× AB=4×5=20$。
【答案】
B
【知识点】
菱形的性质,等边三角形的判定与性质
【点评】
本题结合菱形和等边三角形的性质进行求解,关键是利用菱形的内角平分线和边的关系判定出等边三角形,进而求出菱形的边长,属于基础几何题,需要熟练掌握特殊四边形和特殊三角形的性质。
【难度系数】
0.7
【分析】
要判断平行四边形$EFGH$的面积变化情况,可通过分析它与矩形$ABCD$的面积关系推导:
1. 先设矩形边长,用字母表示未知量,便于计算;
2. 利用矩形和平行四边形的性质,证明周边三角形全等,得到面积关系;
3. 通过矩形面积减去四个三角形的面积和,得出平行四边形的面积,判断其是否为定值。
【解析】
设矩形$ABCD$中,$AB=2a$,$BC=b$,因为$E$是$AB$中点,所以$AE=EB=a$。设$BF=x$($0≤ x≤ b$)。
1. 由矩形性质得$∠ A=∠ B=∠ C=∠ D=90°$,由平行四边形$EFGH$的性质得$EH// FG$,$EF// HG$,因此$∠ AEH+∠ BEF=90°$,又$∠ BEF+∠ BFE=90°$,故$∠ AEH=∠ BFE$。
2. 在$△ AEH$和$△ BFE$中:
$\begin{cases} ∠ A=∠ B\\ ∠ AEH=∠ BFE\\ AE=EB \end{cases}$
所以$△ AEH≌△ BFE$(AAS),则$S_{△ AEH}=S_{△ BFE}$。
3. 同理可证$△ HGD≌△ FGC$,则$S_{△ HGD}=S_{△ FGC}$。
4. 矩形$ABCD$的面积$S_{ABCD}=AB× BC=2a× b=2ab$。
5. 四个三角形的面积和为$2(S_{△ AEH}+S_{△ BFE})=2×(\frac{1}{2}ax+\frac{1}{2}a(b-x))=ab$。
6. 因此平行四边形$EFGH$的面积$S_{□ EFGH}=S_{ABCD}-(S_{△ AEH}+S_{△ BFE}+S_{△ FGC}+S_{△ DGH})=2ab - ab=ab$,为定值,即面积不变。
【答案】
C
【知识点】
矩形的性质;平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质
【点评】
本题通过设参数结合全等三角形的性质,将平行四边形的面积转化为矩形面积与三角形面积的差,判断面积变化情况,考查了特殊四边形性质的综合运用能力。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先利用矩形的性质得到$AD// BC$、$∠ A=∠ D=90°$、$AB=CD=2$;接着根据角平分线和平行线的性质,推出$△ ABE$是等腰直角三角形,求出$AE$和$BE$的长度;再结合$EC$平分$∠ BED$和平行线的性质,得到$BE=BC$,进而求出$AD$的长度;最后用$AD$减去$AE$即可得到$DE$的长。
【解析】
∵四边形$ABCD$是矩形,
∴$AD// BC$,$∠ A=∠ D=90°$,$AB=CD=2$。
∵$BE$平分$∠ ABC$,$∠ ABC=90°$,
∴$∠ ABE=∠ EBC=45°$。
∵$AD// BC$,
∴$∠ AEB=∠ EBC=45°$,
∴$∠ ABE=∠ AEB$,
∴$AE=AB=2$。
在$Rt△ ABE$中,由勾股定理得:
$BE=\sqrt{AB^2+AE^2}=\sqrt{2^2+2^2}=2\sqrt{2}$。
∵$EC$平分$∠ BED$,
∴$∠ BEC=∠ DEC$。

∵$AD// BC$,
∴$∠ DEC=∠ ECB$,
∴$∠ BEC=∠ ECB$,
∴$BC=BE=2\sqrt{2}$。
∵矩形中$AD=BC=2\sqrt{2}$,
∴$DE=AD-AE=2\sqrt{2}-2$。
【答案】
$2\sqrt{2}-2$
【知识点】
矩形的性质,等腰三角形判定,勾股定理
【点评】
本题综合考查矩形的性质、等腰三角形的判定与性质及勾股定理的应用,解题的关键是通过平行线与角平分线的性质转化角的关系,得到等腰三角形,从而建立线段之间的等量关系。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决本题,需结合菱形和垂直平分线的性质推导角度:首先利用垂直平分线的性质得到AF=BF,进而得到∠FAB=∠FBA;再根据菱形的对角相等、邻角互补、对角线平分内角的性质,求出相关内角的度数;接着通过SAS证明△ABF≌△ADF,将∠FBA转化为∠FDA;最后用∠ADC减去∠FDA,即可得到∠CDF的度数。
【解析】
连接BF。
1. 因为EF是AB的垂直平分线,根据垂直平分线的性质,可得:
$ AF = BF $,所以$ ∠ FAB = ∠ FBA $。
2. 已知四边形ABCD是菱形,$ ∠ BCD = 110° $,根据菱形的性质:
对角相等,故$ ∠ BAD = ∠ BCD = 110° $;
邻角互补,故$ ∠ ADC = 180° - ∠ BCD = 180° - 110° = 70° $;
对角线平分内角,故$ ∠ BAC = ∠ DAC = \frac{1}{2}∠ BAD = \frac{1}{2} × 110° = 55° $。
3. 由$ ∠ FAB = 55° $,得$ ∠ FBA = 55° $。
在$ △ ABF $和$ △ ADF $中:
$ AB = AD $(菱形的边相等),
$ ∠ BAC = ∠ DAC $,
$ AF = AF $(公共边),
所以$ △ ABF ≌ △ ADF $(SAS)。
4. 由全等三角形的对应角相等,得$ ∠ FDA = ∠ FBA = 55° $。
5. 因此$ ∠ CDF = ∠ ADC - ∠ FDA = 70° - 55° = 15° $。
【答案】
$\boldsymbol{15}$
【知识点】
菱形的性质,垂直平分线的性质,全等三角形的判定与性质
【点评】
本题综合考查了菱形、垂直平分线及全等三角形的相关知识,解题的关键是通过添加辅助线BF,构建全等三角形实现角度的转化,需要学生熟练掌握几何图形的性质并灵活运用。
【难度系数】
0.5