11. 在平面直角坐标系中,已知点$O(0,0),A(1,-2),B(3,1)$.若以$A,B,C,O$为顶点的四边形是平行四边形,则点$C$不可能在第________象限.
答案
11.二
解析
【分析】
要确定点C不可能在的象限,首先明确四个点构成平行四边形时未指定顶点顺序,需分3种情况讨论:分别将线段OA、OB、AB作为平行四边形的对角线,结合平行四边形“对角线互相平分”的性质,利用中点坐标公式求出对应C点的坐标,再判断各C点所在象限即可。
【解析】
已知点$O(0,0)$,$A(1,-2)$,$B(3,1)$,设点C坐标为$(x,y)$,分三种情况讨论:
1. 当AB为平行四边形的对角线时,AB与OC互相平分,即两者中点重合:
AB中点坐标为$(\frac{1+3}{2},\frac{-2+1}{2})=(2,-\frac{1}{2})$,
则OC中点也为$(2,-\frac{1}{2})$,可得$\frac{0+x}{2}=2$,$\frac{0+y}{2}=-\frac{1}{2}$,解得$x=4$,$y=-1$,即$C(4,-1)$,在第四象限;
2. 当OA为平行四边形的对角线时,OA与BC互相平分:
OA中点坐标为$(\frac{1+0}{2},\frac{-2+0}{2})=(\frac{1}{2},-1)$,
则BC中点也为$(\frac{1}{2},-1)$,可得$\frac{3+x}{2}=\frac{1}{2}$,$\frac{1+y}{2}=-1$,解得$x=-2$,$y=-3$,即$C(-2,-3)$,在第三象限;
3. 当OB为平行四边形的对角线时,OB与AC互相平分:
OB中点坐标为$(\frac{3+0}{2},\frac{1+0}{2})=(\frac{3}{2},\frac{1}{2})$,
则AC中点也为$(\frac{3}{2},\frac{1}{2})$,可得$\frac{1+x}{2}=\frac{3}{2}$,$\frac{-2+y}{2}=\frac{1}{2}$,解得$x=2$,$y=3$,即$C(2,3)$,在第一象限。
综上,点C可能在第一、三、四象限,不可能在第二象限。
【答案】
二
【知识点】
平行四边形的性质,坐标与图形性质,分类讨论思想
【点评】
本题考查平行四边形性质的灵活运用,解题的核心是未明确平行四边形顶点顺序时,需分三种对角线情况讨论,避免漏解,结合中点坐标公式即可快速求出对应点坐标判断象限,是平面直角坐标系和平行四边形结合的典型题型。
【难度系数】
0.7
要确定点C不可能在的象限,首先明确四个点构成平行四边形时未指定顶点顺序,需分3种情况讨论:分别将线段OA、OB、AB作为平行四边形的对角线,结合平行四边形“对角线互相平分”的性质,利用中点坐标公式求出对应C点的坐标,再判断各C点所在象限即可。
【解析】
已知点$O(0,0)$,$A(1,-2)$,$B(3,1)$,设点C坐标为$(x,y)$,分三种情况讨论:
1. 当AB为平行四边形的对角线时,AB与OC互相平分,即两者中点重合:
AB中点坐标为$(\frac{1+3}{2},\frac{-2+1}{2})=(2,-\frac{1}{2})$,
则OC中点也为$(2,-\frac{1}{2})$,可得$\frac{0+x}{2}=2$,$\frac{0+y}{2}=-\frac{1}{2}$,解得$x=4$,$y=-1$,即$C(4,-1)$,在第四象限;
2. 当OA为平行四边形的对角线时,OA与BC互相平分:
OA中点坐标为$(\frac{1+0}{2},\frac{-2+0}{2})=(\frac{1}{2},-1)$,
则BC中点也为$(\frac{1}{2},-1)$,可得$\frac{3+x}{2}=\frac{1}{2}$,$\frac{1+y}{2}=-1$,解得$x=-2$,$y=-3$,即$C(-2,-3)$,在第三象限;
3. 当OB为平行四边形的对角线时,OB与AC互相平分:
OB中点坐标为$(\frac{3+0}{2},\frac{1+0}{2})=(\frac{3}{2},\frac{1}{2})$,
则AC中点也为$(\frac{3}{2},\frac{1}{2})$,可得$\frac{1+x}{2}=\frac{3}{2}$,$\frac{-2+y}{2}=\frac{1}{2}$,解得$x=2$,$y=3$,即$C(2,3)$,在第一象限。
综上,点C可能在第一、三、四象限,不可能在第二象限。
【答案】
二
【知识点】
平行四边形的性质,坐标与图形性质,分类讨论思想
【点评】
本题考查平行四边形性质的灵活运用,解题的核心是未明确平行四边形顶点顺序时,需分三种对角线情况讨论,避免漏解,结合中点坐标公式即可快速求出对应点坐标判断象限,是平面直角坐标系和平行四边形结合的典型题型。
【难度系数】
0.7
12. 如图,在四边形 ABCD 中,AC 是对角线,AC=AD,点 E 在边 BC 上,AB=AE,∠BAE=∠CAD,连接 DE.
(1)求证:BC=DE;
(2)当 AC=BC 时,求证:四边形 ABCD 是平行四边形.

(1)求证:BC=DE;
(2)当 AC=BC 时,求证:四边形 ABCD 是平行四边形.
答案
12.证明:(1)易证$△ ABC≌ △ AED,\therefore BC=DE.$
(2)由(1)可知,$∠ B=∠ AED,BC=DE,AC=AD$.又$\because AC=BC,\therefore BC=AD=DE,\therefore ∠ EAD=∠ AED=∠ B. \because AB=AE,\therefore ∠ AEB=∠ B,\therefore ∠ EAD=∠ AEB,\therefore AD// BC,\therefore$四边形$ABCD$是平行四边形.
(2)由(1)可知,$∠ B=∠ AED,BC=DE,AC=AD$.又$\because AC=BC,\therefore BC=AD=DE,\therefore ∠ EAD=∠ AED=∠ B. \because AB=AE,\therefore ∠ AEB=∠ B,\therefore ∠ EAD=∠ AEB,\therefore AD// BC,\therefore$四边形$ABCD$是平行四边形.
解析
【分析】
(1) 要证BC=DE,可通过证明两条边所在的三角形全等推导。首先由已知∠BAE=∠CAD,两个角同时加公共角∠EAC,即可得到△ABC和△AED的一组对应等角,再结合给出的AB=AE、AC=AD的边相等条件,用SAS判定两三角形全等,即可得到对应边BC=DE。
(2) 要证四边形ABCD是平行四边形,已知AC=AD且AC=BC,可先推出BC=AD,接下来只需证AD//BC即可。结合第一问全等的结论和等腰三角形等边对等角的性质,推导得到内错角∠EAD=∠AEB,即可证明AD//BC,最终由“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”得证。
【解析】
(1) 证明:
∵ $∠ BAE=∠ CAD$
∴ $∠ BAE+∠ EAC=∠ CAD+∠ EAC$,即$∠ BAC=∠ EAD$
在$△ ABC$和$△ AED$中:
$\begin{cases}AB=AE \\∠ BAC=∠ EAD \\AC=AD\end{cases}$
∴ $△ ABC≌△ AED(\mathrm{SAS})$
∴ $BC=DE$
(2) 证明:
由(1)得$△ ABC≌△ AED$,
∴ $∠ B=∠ AED$,$BC=DE$
∵ $AC=AD$,$AC=BC$
∴ $BC=AD=DE$
∴ $∠ EAD=∠ AED=∠ B$
∵ $AB=AE$
∴ $∠ AEB=∠ B$
∴ $∠ EAD=∠ AEB$
∴ $AD// BC$(内错角相等,两直线平行)
又
∵ $BC=AD$
∴ 四边形$ABCD$是平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形)
【答案】
(1) 已证$△ ABC≌△ AED$,$\therefore BC=DE$;
(2) 已证$AD// BC$且$BC=AD$,$\therefore$四边形$ABCD$是平行四边形。
【知识点】
全等三角形的判定与性质;等腰三角形的性质;平行四边形的判定
【点评】
本题是几何综合基础题,将三角形全等、等腰三角形性质和平行四边形判定结合考察,解题的关键是通过角的和差关系推导全等所需的等角条件,再结合角的等量代换得到线平行的关系,有助于锻炼几何证明的逻辑推导能力。
【难度系数】
0.7
(1) 要证BC=DE,可通过证明两条边所在的三角形全等推导。首先由已知∠BAE=∠CAD,两个角同时加公共角∠EAC,即可得到△ABC和△AED的一组对应等角,再结合给出的AB=AE、AC=AD的边相等条件,用SAS判定两三角形全等,即可得到对应边BC=DE。
(2) 要证四边形ABCD是平行四边形,已知AC=AD且AC=BC,可先推出BC=AD,接下来只需证AD//BC即可。结合第一问全等的结论和等腰三角形等边对等角的性质,推导得到内错角∠EAD=∠AEB,即可证明AD//BC,最终由“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”得证。
【解析】
(1) 证明:
∵ $∠ BAE=∠ CAD$
∴ $∠ BAE+∠ EAC=∠ CAD+∠ EAC$,即$∠ BAC=∠ EAD$
在$△ ABC$和$△ AED$中:
$\begin{cases}AB=AE \\∠ BAC=∠ EAD \\AC=AD\end{cases}$
∴ $△ ABC≌△ AED(\mathrm{SAS})$
∴ $BC=DE$
(2) 证明:
由(1)得$△ ABC≌△ AED$,
∴ $∠ B=∠ AED$,$BC=DE$
∵ $AC=AD$,$AC=BC$
∴ $BC=AD=DE$
∴ $∠ EAD=∠ AED=∠ B$
∵ $AB=AE$
∴ $∠ AEB=∠ B$
∴ $∠ EAD=∠ AEB$
∴ $AD// BC$(内错角相等,两直线平行)
又
∵ $BC=AD$
∴ 四边形$ABCD$是平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形)
【答案】
(1) 已证$△ ABC≌△ AED$,$\therefore BC=DE$;
(2) 已证$AD// BC$且$BC=AD$,$\therefore$四边形$ABCD$是平行四边形。
【知识点】
全等三角形的判定与性质;等腰三角形的性质;平行四边形的判定
【点评】
本题是几何综合基础题,将三角形全等、等腰三角形性质和平行四边形判定结合考察,解题的关键是通过角的和差关系推导全等所需的等角条件,再结合角的等量代换得到线平行的关系,有助于锻炼几何证明的逻辑推导能力。
【难度系数】
0.7
13. 如图,在四边形ABCD中,M,N,E,F分别为AD,BC,BD,AC的中点.求证:MN与EF互相平分.

答案
13.解:如图,连接$ME,EN,NF,MF. \because M,N,E,F$分别为$AD,BC,BD,AC$的中点,$\therefore ME// AB$ 且$ME=\frac{1}{2}AB,NF// AB$ 且$NF=\frac{1}{2}AB,\therefore ME// NF$ 且$ME=NF,\therefore$四边形$MENF$是平行四边形,$\therefore MN$与$EF$互相平分.
解析
【分析】
要证明两条线段互相平分,可利用平行四边形对角线互相平分的性质,因此只需证明MN和EF是某个平行四边形的对角线即可。题目给出多个中点,可借助三角形中位线定理得到平行且相等的线段,从而证明以M、E、N、F为顶点的四边形是平行四边形,进而得到结论。
【解析】
证明:如图,连接$ME,EN,NF,MF$。
$\because M,N,E,F$分别为$AD,BC,BD,AC$的中点,
$\therefore ME$是$△ ABD$的中位线,$NF$是$△ ABC$的中位线,
根据三角形中位线定理可得:$ME// AB$ 且$ME=\frac{1}{2}AB$,$NF// AB$ 且$NF=\frac{1}{2}AB$,
$\therefore ME// NF$ 且$ME=NF$,
$\therefore$四边形$MENF$是平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形),
$\therefore MN$与$EF$互相平分(平行四边形的对角线互相平分)。
【答案】
解:如图,连接$ME,EN,NF,MF. \because M,N,E,F$分别为$AD,BC,BD,AC$的中点,$\therefore ME// AB$ 且$ME=\frac{1}{2}AB,NF// AB$ 且$NF=\frac{1}{2}AB,\therefore ME// NF$ 且$ME=NF,\therefore$四边形$MENF$是平行四边形,$\therefore MN$与$EF$互相平分.
【知识点】
三角形中位线定理;平行四边形的判定;平行四边形的性质
【点评】
本题是三角形中位线与平行四边形知识的综合应用,解题关键是通过连接辅助线构造三角形中位线,得到平行且相等的对边完成平行四边形的证明,熟练掌握相关定理和辅助线构造技巧可快速解决此类问题。
【难度系数】
0.7
要证明两条线段互相平分,可利用平行四边形对角线互相平分的性质,因此只需证明MN和EF是某个平行四边形的对角线即可。题目给出多个中点,可借助三角形中位线定理得到平行且相等的线段,从而证明以M、E、N、F为顶点的四边形是平行四边形,进而得到结论。
【解析】
证明:如图,连接$ME,EN,NF,MF$。
$\because M,N,E,F$分别为$AD,BC,BD,AC$的中点,
$\therefore ME$是$△ ABD$的中位线,$NF$是$△ ABC$的中位线,
根据三角形中位线定理可得:$ME// AB$ 且$ME=\frac{1}{2}AB$,$NF// AB$ 且$NF=\frac{1}{2}AB$,
$\therefore ME// NF$ 且$ME=NF$,
$\therefore$四边形$MENF$是平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形),
$\therefore MN$与$EF$互相平分(平行四边形的对角线互相平分)。
【答案】
解:如图,连接$ME,EN,NF,MF. \because M,N,E,F$分别为$AD,BC,BD,AC$的中点,$\therefore ME// AB$ 且$ME=\frac{1}{2}AB,NF// AB$ 且$NF=\frac{1}{2}AB,\therefore ME// NF$ 且$ME=NF,\therefore$四边形$MENF$是平行四边形,$\therefore MN$与$EF$互相平分.
【知识点】
三角形中位线定理;平行四边形的判定;平行四边形的性质
【点评】
本题是三角形中位线与平行四边形知识的综合应用,解题关键是通过连接辅助线构造三角形中位线,得到平行且相等的对边完成平行四边形的证明,熟练掌握相关定理和辅助线构造技巧可快速解决此类问题。
【难度系数】
0.7
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