八年级数学下册期末专题复习和训练:几何计算题、证明题
一、题型特点:四边形(五种常见的)、三角形的中位线、矩形的推论穿插其中,?? 二、常见新型题型:动点、折纸、开放(条件、结论开放)、探索性(数量关系、位置关系),?? 三、图形搭建:三角形中搭建四边形、四边形中搭建三角形、组合图形,??
下面我根据图形搭建结构特征进行分类,列举一部分和本期几何部分(主要是平行四边形)的计算题、证明题,让我们共同来探究、解析.
一、以平行四边形搭建起来的图形
例1.ABCD中,AB=4cm,AD=7cm, ∠ABC的平分线交AD于E,交CO的延长线于F,求DF的长?
分析:
本题要求的DF长的途径有两条:其一.DF?CF?CD;其二. DF?DE?AD?AE. 采取第一途径可以少一些环节,根据平行四边形的性质和角的平分线的定义可以 F比较容易得出BCF是等腰三角形,即CF?CB;由于平行四边形
的对边相等可以得出:CD?AB?4cm,CB?AD?7cm.故DF?7?4?3cm AED
例2.△ABC、△ADE都是正三角形,CD=BF. BC(1)、求证:△ACD≌△CBF (2)、当D运动至BC边上的何处时,四边形CDEF为平行四边形,且∠DEF=30°,并证明你的结
论. A 分析:
EF⑴.证明△ACD≌△CBF已经有了CD=BF,而△ABC、△ADE都是正三角形又可以给我们提供CA?CB,?ACD??CBF?60条件,根据B
DC“SAS”判定方法可以证得△ACD≌△CBF.
⑵.根据⑴问的△ACD≌△CBF得出AD?CF,又△ADE是正三角形的DE?CF,所以CF?DE;要使四边形CDEF为平行四边形可以证CFDE.
若四边形CDEF为平行四边形,则?FCD??DEF30?;当?EDB?30时,就有?FCD??EDB,
此时就能证得CFDE.由正△ADE可以得出?ADE?60,则?ADB?60?30?90,AD?BC;由于等腰三角形具有“三线合一”的特征,所以当D运动至BC边上中点时,四边形CDEF为平
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行四边形.
练习: AD1.如图,在□ABCD中,AE⊥BC,AF⊥CD,∠EAF=60°,则∠B=( ); 2.□ABCD的周长为60cm,对角线AC、BD交于点O,△AOB的周 F长比△BOC的周长多10cm,则AD=( ),DC=( );
BEC3.□ABCD中,∠ABC的平分线BE交AD于E点,若∠ABE=25°CD=5cm,BC=7cm,那么∠ABE=( ),∠BED=( ),AE=( ).
DC4. 已知□ABCD,BE=AB,BF =BD. 求证:CD=CM M
ABEFA5. △ABC是正三角形,AE=BD,DF∥CE,EF∥CD. FEG求证: △AGF ≌△EAC
BDC6.以△ABC的三边在BC的同侧做等边△EBC、等边△FBA、等边△DAC. E⑴.判断四边形FADE的形状?
D⑵.当∠BAC为多少度时,四边形FADE为矩形? F⑶.当∠BAC为多少度时,四边形FADE不存在? A
BC7. 有一块如图的玻璃,不小心把DEF部分打碎,现在只测得AB=60cm,BC=80cm,∠A=120°,∠B=60°,∠C=150°,你能根据测得的数据计算AD的长?
二、以矩形搭建起来的图形
例1.D为□ABCD外一点,∠APC=∠BPD=90°.求证: □ABCD为矩形
P AD分析:判定矩形的方法主要有三种.但在已知了四边形ABCD是平行
四边形的情况下,要判定
ABCD是矩形的途径有两条:其一、找 O一内角是直角;其二、找出对角线相等,即找出AC?BD.
BC由于本题的另一主要条件是∠APC=∠BPD=90°,要根据题中条件和图形位置转换成四边形的内角为90°比较困难,所以本题我们先想办法找出对角线相等,即找出AC?BD.
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我们发现本题在RtAPC和RtBPD的两斜边的交点O恰好是平行四边形对角线的交点,根据平行四边形对角线互相平分可知:O同时是AC、BD的中点;所以自然联想到连结PO这
AC?2PO 条两直角三角形公共的中线(见图).根据以上条件,在RtAPC和RtBPD中就有:
3. 矩形ABCD中,DF平分∠ADC, ∠BDF=15°. 求∠DOC与∠COF的度数? ADBD?2PO,故AC?BD,由对角线相等的平行四边形是矩形,可判定ABCD是矩形.
例2. 矩形ABCD中,AB=3,AD=4,PE⊥AC,PF⊥BD, ⑴.求PE+PF的值?
⑵.若点P是AD上的一动点(不与A、D重合),还是作PE⊥AC,PF⊥BD,则PE+PF的值是否会发生变化?为什么?
分析:求线段的和或差我们会联想到证明中的“截长补短”法,但本题不具备这方面的条件. 本题从面积入手可以破题:如图连结PO,只要我们能求出APO和DPO的面积之和问题便可以获得解决.
A P D
略解:⑴.∵四边形ABCD是矩形
∴?BAD?90,OA?12AC,OD?1E F 2BD, AC?BD
O ∴OA?OD?12BD
B C 在RtABD中,AB=3,AD=4;并且根据勾股定理有:BD2?AB2?AD2,即BD2?32?42,又BD?0 ,所以BD=5.
∴OA?OD?11S2BD=2?5=2.5
∵AOP?12OA?PE,SDOP?12OD?PF,且SAOD?14S矩形ABCD?14?3?4?3(过程略)
∴SAOP+SDOP?12OA?PE+12OD?PF=SAOD,即12?2.5?PE?12?2.5?PF?3
∴PE?PF?125.
⑵.不会发生变化.这是因为AOD、AOP、POD的面积以及作为底边的OA、OD不会发生变化.
AFED练习:
1. 矩形ABCD中,AF=DE.求证:BE=CF ADEF BCO2. 矩形ABCD中,BE⊥AC,CF⊥BD.求证:BE=CF
BC八数下期期末专题复习和训练:几何计算、证明题 第 3页(共 8页)
O4、矩形ABCD中,CE∥BD,则△ACE为等腰三角形吗?为什么? BC
E
5.如图,在矩形ABCD中,点E,F分别在BC,CD上,将△ABE沿AE折叠,使点B落在AC上的点B′处,又将△CEF沿EF折叠,使点C落在EB′与AD的交点C′处.则BC:AB的值为多少?
AC'D B'F
三、以菱形搭建起来的图形
BEC例1. △ABC中,∠BAC=90°,BD平分∠ABC,AH⊥BC于H交BD于E,DF⊥BC于F,求证:四边形AEFD是菱形 A
分析:判定菱形方法主要有三种,三种方法都可以使本题获得解决.
下面我们选择“四边都相等的四边形是菱形”这一途径来分析. E D 可以先根据角平分线的性质得出AD?FD,进而容易证明 ABD≌AFD,所以BA?BF;再证明ABE≌AFE
B H F C 可以得到EA?EF(也可以利用等腰三角形的“三线合一”);利用等角的余角相等可以推出 ?ADE??AED,所以EA?DA,于是AE?EF?FD?DA,故四边形AEFD是菱形.
例2.(2012中考·自贡) 如图所示,在菱形ABCD中,AB?4,?BAD?120,AEF为正三角形,点E、F分别在菱形的边BC、CD上滑动,且E、F不与B、C、D重合. ⑴.证明不论E、F在BC、CDD上如何滑动,总有BE?CF?
⑵.当点E、F在BC、CD上滑动时,探讨四边形AECF的面积是否发生变化?如果不变,求出这个定值. 分析:
⑴.先求证AB?AC,进而求证ABC、ACD为等边三角形,得?BAC=60,AC?AB进而求证ABE≌ACF,即可求得BE?CF ⑵.根据
ABE≌ACF可得
SABE?SACF;根据S四边形AECF=SAEC?SACF=
SAEC?SBAE=SABC即可解得.
第 4页 (共 8页) ⑴.证明:连接AC,如下图所示.
∵四边形ABCD为菱形,?BAD?120 ∴?1??EAC?60,?2??EAC?60 ∴?1??2 ∵?BAD?120
A∴?ABC?60
12∴ABC和ACD都为等边三角形 ∴?4=60,AC?AB BD??1??2EH3∴在ABE和
ACF中,??AB?AC
F?C??ABC??3∴
ABE≌ACF?ASA? ∴BE?CF
⑵.解:四边形AECF的面积不变.
理由:由⑴得
ABE≌ACF,则
SABE?SACF.
故S四边形AECF=SAEC?SACF=SAEC?SBAE=SABC 是定值.
作AH?BC于H点,则BH?2来源:学科网]
S四边形ABCD=S
ABC=12BC?AH?12BCAB2?BH2?43
练习:
1. 已知
ABCD,添加下列一个条件:①.AC⊥BD;②.∠BAD=90°;③.AB=BC;④.AC=BD.其中能使
ABCD是菱形的为( ) A.①③ B.②③ C.④ D.①②③
A 2.菱形ABCD中,E为AB上的一点,CE交BD于F. E D 求证:⑴.△ABF≌△CBF;⑵.∠BEC=∠DAF.
B F C 3. 菱形的对角线的比是2:3,周长为4130cm,求菱形的面积?
AED4. 如图,平行四边形ABCD的对角线AC的垂直平分线与
AD、AC、BC分别交于点E、O、F求证:四边形AFCE是菱形 . OB
FCAFD
5. 如图,菱形ABCD中,∠B=60°,AB=2,点E、F分别是AB、AD上
E八数下期期末专题复习和训练:几何计算、证明题 第 5页(共 8页) BC
的动点,且满足BE=AF,接连EF、EC、CF.求证:△EFC是等边三角形 6. 9、Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=60°,DE垂直平分 B BC,且AF=CE.求证:四边形ACEF为菱形
D E F
四、以正方形搭建起来的图形 例1.正方形ABCD中,△DCE是等边三角形.
AD⑴.求∠AED的度数? FC A E⑵.若OF=1,求AB的长?
O BC分析:⑴.根据正方形和等边三角形的性质综合可以得出DA?DE,?ADE?90?60?150,所
以得出:?DAE??DEA,所以?AED??DAE?12?180?150??12?30?15.
⑵.根据正方形的性质综合可以得出AC?BD,在RtAOF中,?FAO?45?15?30,OF?1
所以AF?2OF?2,根据勾股定理可以求出OA?22?12?3,所以AC?BD?23.根据勾股
定理或者面积公式可以得出:AB2?12AC?BD?12?23?23?6.又AB?0.?AB?6.
例2、正方形ABCD的面积为64,DE=2,P为AC上的一动点; A D
求PD+PE的最小值? P 分析:
E
在一条直线同侧的两点,到直线某点的距离之和最小,按如图所
P'示作E的对称点E'(根据正方形的对称性,对称点E'恰好落在边BC上)连结DE'交AC于点P',根据轴对称的性质DE'?DP'?E'P'?DP'?EP'
B E'C
,此时和是最小的.
根据正方形ABCD的面积为64可求得边长DC?8,所以CE?CD?DE?8?2?6。所以CE'?6 根据正方形的性质和勾股定理可以求得:DE'?CD2?E'C2?82?62?10;即PD+PE的最小值为10.
练习:
1.正方形ABCD中,∠DAF=25°,如图所示则∠BEC=( ).
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2.在△ABC中,∠B=∠C,D为BC的中点,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E、F. ⑴.求证:△BOE≌△CDF ⑵.当△ABC是直角三角形时,四边形AEDF是正方形?
E
AHDG
3. 如图,边长为3的正方形ABCD绕点按顺时针方向旋转30°后 F得到的正方形EFCG交AD于点H,S四边形HFCD=( ). BC
4. 正方形ABCD中,其面积为1,△PDC为正三角形,求△PBD的面积?
5.E为边长为1的正方形ABCD的对角线上的一点,且BE=BC,P为 CE上的一动点,PQ⊥BC,PR⊥BE,求PQ+PR的值?
6. 正方形AEFG绕着正方形ABCD点A向外(逆时针)旋转一定角度, 连结BE、GD(见图).
F⑴.求证:BE?GD
GE⑵.如果改成正方形AEFG绕着正方形ABCD点A向内(顺时针)旋
转一定角度,连结BE、GD.那么BE?GD这个结论还成立吗?请画出示 AD意图,并说明理由.
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