中考数学二轮复习提高题专题复习平行四边形练习题及答案
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
中考数学二轮复习提高题专题复习平行四边形练习题及答案
一、选择题
1.已知PA 2PB 4==,,以AB 为一边作正方形ABCD ,使P 、D 两点落在直线AB 的两
侧.当∠APB=45°时,PD 的长是( );
A .25
B .26
C .32
D .5
2.如图,在菱形ABCD 中,点F 为边AB 的中点,DF 与对角线AC 交于点G ,过点G 作GE AD ⊥于点E ,若2AB =,且12∠=∠,则下列结论不正确的是( )
A .DF A
B ⊥ B .2CG GA =
C .CG DF GE =+
D .31BFGC S =-四边形
3.如图,在长方形ABCD 中,AD=6,AB=4,点E 、G 、H 、F 分别在AB 、BC 、CD 、AD 上,且AF =CG =2,BE =DH =1,点P 是直线EF 、GH 之间任意一点,连结PE 、PF 、PG 、PH ,则△PEF 和△PGH 的面积和为( )
A .5
B .6
C .7
D .8
4.如图,已知△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC =2,将直角边AC 绕A 点逆时针旋转至AC ′,连接BC ′,E 为BC ′的中点,连接CE ,则CE 的最大值为( ).
A 5
B 21
C 21
D 51 5.如图,正方形ABCD 中,AB=12,点
E 在边CD 上,且CD=3DE ,将△ADE 沿AE 对折至
△AFE ,延长EF 交边BC 于点G ,连接AG 、CF ,下列结论: ①△ABG ≌△AFG ;②BG=GC ;③AG ∥CF ;④S △FGC =28.8. 其中正确结论的个数是( )
A .4
B .3
C .2
D .1
6.如图,在平行四边形ABCD 中,120C ∠=︒,4=AD ,2AB =,点E 是折线
BC CD DA --上的一个动点(不与A 、B 重合).则ABE △的面积的最大值是( )
A .
32
B .1
C .32
D .23
7.如图,正方形ABCD 的边长为5,4AG CH ==,3BG DH ==,连接GH ,则线段GH 的长为( )
A .
43
5
B .75
C .2
D .52-
8.如图,四边形ABCD 是正方形,直线L 1、L 2、L 3,若L 1与L 2的距离为5,L 2与L 3的距离7,则正方形ABCD 的面积等于( )
A .70
B .74
C .144
D .148
9.已知,在平面直角坐标系中放置了5个如图所示的正方形(用阴影表示),点1B 在y 轴上,点1C 、1E 、2E 、2C 、3E 、4E 、3C 均在x 轴正半轴上,若已知正方形1111D C B A 的
边长为1,1160B C O ︒
∠=,且112233////B C B C B C ,则点3A 的坐标是( )
A .331(3,)26++
B .333(3,)218++
C .331(3,)26++
D .333(3,)218
++ 10.如图,在正方形ABCD 中,AB =4,E 是CD 的中点,将BCE 沿BE 翻折至BFE ,连接DF ,则DF 的长度是( )
A .
5 B .
25
C .
35
5
D .
45
5
二、填空题
11.如图,在△ABC 中,∠BAC =90°,点D 是BC 的中点,点E 、F 分别是直线AB 、AC 上的动点,∠EDF =90°,M 、N 分别是EF 、AC 的中点,连结AM 、MN ,若AC =6,AB =5,则AM -MN 的最大值为________.
12.已知:点B 是线段AC 上一点,分别以AB ,BC 为边在AC 的同侧作等边ABD △和等边BCE ,点M ,N 分别是AD ,CE 的中点,连接MN .若AC=6,设BC=2,则线段MN 的长是__________.
13.如图所示,菱形ABCD ,在边AB 上有一动点E ,过菱形对角线交点O 作射线EO 与CD
边交于点F ,线段EF 的垂直平分线分别交BC 、AD 边于点G 、H ,得到四边形EGFH ,点E 在运动过程中,有如下结论: ①可以得到无数个平行四边形EGFH ; ②可以得到无数个矩形EGFH ; ③可以得到无数个菱形EGFH ; ④至少得到一个正方形EGFH . 所有正确结论的序号是__.
14.如图,在等边ABC 和等边DEF 中,FD 在直线AC 上,33,BC DE ==连接
,BD BE ,则BD BE +的最小值是______.
15.如图,在平行四边形ABCD 中,AD=2AB .F 是AD 的中点,作CE ⊥AB, 垂足E 在线段AB 上,连接EF 、CF ,则下列结论:(1)∠DCF+1
2
∠D =90°;(2)∠AEF+∠ECF =90°;(3)BEC S
=2
CEF
S
; (4)若∠B=80︒,则∠AEF=50°.其中一定成立的是______ (把所有正确结
论的字号都填在横线上).
16.在锐角三角形ABC 中,AH 是边BC 的高,分别以AB ,AC 为边向外作正方形ABDE 和正方形ACFG ,连接CE ,BG 和EG ,EG 与HA 的延长线交于点M ,下列结论:①BG=CE ;②BG ⊥CE ;③AM 是△AEG 的中线;④∠EAM=∠ABC .其中正确的是_________.
17.如图,在矩形ABCD 中,∠ACB =30°,BC =23,点E 是边BC 上一动点(点E 不与B ,C 重合),连接AE ,AE 的中垂线FG 分别交AE 于点F ,交AC 于点G ,连接DG ,GE .设AG =a ,则点G 到BC 边的距离为_____(用含a 的代数式表示),ADG 的面积的最小值为_____.
18.如图,在正方形ABCD 中,AC=62,点E 在AC 上,以AD 为对角线的所有平行四边形AEDF 中,EF 最小的值是_________.
19.如图,矩形ABCD 中,CE CB BE ==,延长BE 交AD 于点M ,延长CE 交AD 于点F ,过点E 作EN BE ⊥,交BA 的延长线于点N ,23FE AN ==,,则
BC =_________.
20.如图,菱形OABC 的两个顶点坐标为()0,0O ,()4,4B ,若将菱形绕点O 以每秒
45︒的速度逆时针旋转,则第2019秒时,菱形两对角线交点D 的坐标为__________.
三、解答题
21.如图,在菱形ABCD 中,AB =2cm ,∠ADC =120°.动点E 、F 分别从点B 、D 同时出发,都以0.5cm/s 的速度向点A 、C 运动,连接AF 、CE ,分别取AF 、CE 的中点G 、H .设运动的时间为ts (0<t <4). (1)求证:AF ∥CE ;
(2)当t 为何值时,△ADF 的面积为
32
cm 2
; (3)连接GE 、FH .当t 为何值时,四边形EHFG 为菱形.
22.如图正方形ABCD ,DE 与HG 相交于点O (O 不与D 、E 重合).
(1)如图(1),当90GOD ∠=︒, ①求证:DE GH =; ②求证:2GD EH DE +>
;
(2)如图(2),当45GOD ∠=︒,边长4AB =,5HG =,求DE 的长.
23.如图,四边形OABC 中,BC ∥AO ,A (4,0),B (3,4),C (0,4).点M 从O 出发以每秒2个单位长度的速度向A 运动;点N 从B 同时出发,以每秒1个单位长度的速度向C 运动.其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.过点N 作NP 垂直x 轴于点P ,连结AC 交NP 于Q ,连结MQ . (1)当t 为何值时,四边形BNMP 为平行四边形?
(2)设四边形BNPA 的面积为y ,求y 与t 之间的函数关系式.
(3)是否存在点M ,使得△AQM 为直角三角形?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.
24.如图,在平行四边形ABCD 中,BAD ∠的平分线交BC 于点E ,交DC 的延长线于
F ,以EC 、CF 为邻边作平行四边形ECF
G .
(1)求证:四边形ECFG 是菱形;
(2)连结BD 、CG ,若120ABC ∠=︒,则BDG ∆是等边三角形吗?为什么? (3)若90ABC ∠=︒,10AB =,24AD =,M 是EF 的中点,求DM 的长. 25.正方形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,点P 是正方形ABCD 对角线BD 上的一个动点(点P 不与点B ,O ,D 重合),连接CP 并延长,分别过点D ,B 向射线作垂线,垂足分别为点M ,N .
(1)补全图形,并求证:DM =CN ;
(2)连接OM ,ON ,判断OMN 的形状并证明.
26.如图,ABC ADC ∆≅∆,90,ABC ADC AB BC ︒∠=∠==,点F 在边AB 上,点
E 在边AD 的延长线上,且,DE B
F B
G CF =⊥,垂足为
H ,BH 的延长线交AC 于点
G .
(1)若10AB =,求四边形AECF 的面积; (2)若CG CB =,求证:2BG FH CE +=.
27.在正方形AMFN 中,以AM 为BC 边上的高作等边三角形ABC ,将AB 绕点A 逆时针旋转90°至点D ,D 点恰好落在NF 上,连接BD ,AC 与BD 交于点E ,连接CD , (1)如图1,求证:△AMC ≌△AND ; (2)如图1,若DF=
3
,求AE 的长;
(3)如图2,将△CDF 绕点D 顺时针旋转α(090α<<),点C,F 的对应点分别为1C 、1F ,连接1AF 、1BC ,点G 是1BC 的中点,连接AG ,试探索1
AG
AF 是否为定值,若是定值,则求出该值;若不是,请说明理由.
28.在矩形ABCD 中,BE 平分∠ABC 交CD 边于点E .点F 在BC 边上,且FE⊥AE. (1)如图1,①∠BEC=_________°;
②在图1已有的三角形中,找到一对全等的三角形,并证明你的结论;
(2)如图2,FH∥CD 交AD 于点H ,交BE 于点M .NH∥BE,NB∥HE,连接NE .若AB=4,AH=2,求NE 的长.
29.如图,已知正方形ABCD 与正方形CEFG 如图放置,连接AG ,AE .
(1)求证:AG AE =
(2)过点F 作FP AE ⊥于P ,交AB 、AD 于M 、N ,交AE 、AG 于P 、Q ,交BC 于H ,.求证:NH =FM
30.如图,ABCD 的对角线,AC BD 相交于点,,6,10O AB AC AB cm BC cm ⊥==,点P 从点A 出发,沿AD 方向以每秒1cm 的速度向终点D 运动,连接PO ,并延长交BC 于点Q .设点P 的运动时间为t 秒. (1)求BQ 的长(用含t 的代数式表示); (2)当四边形ABQP 是平行四边形时,求t 的值; (3)当32
5
t =
时,点O 是否在线段AP 的垂直平分线上?请说明理由.
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题 1.A 解析:A 【解析】 【分析】
过P 作PB 的垂线,过A 作PA 的垂线,两条垂线相于与E ,连接BE ,由∠APB=45°可得∠EPA=45°,可得△PAE 是等腰直角三角形,即可求出PE 的长,根据角的和差关系可得∠EAB=∠PAD ,利用SAS 可证明△PAD ≌△EAB ,可得BE=PD ,利用勾股定理求出BE 的长即可得PD 的长. 【详解】
过P 作PB 的垂线,过A 作PA 的垂线,两条垂线相交与E ,连接BE ,
∵∠APB=45°,EP ⊥PB , ∴∠EPA=45°, ∵EA ⊥PA ,
∴△PAE 是等腰直角三角形, ∴PA=AE ,PE=2PA=2, ∵四边形ABCD 是正方形, ∴∠EAP=∠DAB=90°,
∴∠EAP+∠EAD=∠DAB+∠EAD ,即∠PAD=∠EAB , 又∵AD=AB ,PA=AE , ∴△PAD ≌△EAB ,
∴PD=BE=22PE PB +=2224+=25,
故选A. 【点睛】
本题考查正方形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质及勾股定理,熟练掌握相关性质并正确作出辅助线是解题关键.
2.D
解析:D 【分析】
A 、由四边形ABCD 是菱形,得出对角线平分对角,求得∠GAD=∠2,得出AG=GD ,AE=ED ,由SAS 证得△AFG ≌△AEG ,得出∠AFG=∠AEG=90°,即可得出A 正确;
B 、由DF ⊥AB ,F 为边AB 的中点,证得AD=BD ,证出△ABD 为等边三角形,得出∠BAC=∠1=∠2=30°,由2cos ,cos AF
AC AB BAC AG BAC
=⋅∠=∠ ,求出AC ,
AG ,即可得出B 正确; C 、由勾股定理求出22DF AD AF =-,由GE=tan ∠2·ED 求出GE ,即可得出C 正确;
D 、四边形BFGC 的面积=△ABC 的面积-△AGF 的面积,可以发现D 不对.
【详解】
解:∵四边形ABCD 是菱形,
FAG EAG ∴∠=∠,1GAD ∠=∠,AB AD =, 12∠=∠, 2GAD ∴∠=∠, AG GD ∴=. GE AD ⊥, GE ∴垂直平分AD .
AE ED ∴=.
点F 为AB 的中点,
AF AE ∴=.
易证()SAS AFG AEG ∆≅∆.
90AFG AFG ∠∴∠==︒.
DF AB ∴⊥故A 正确.
DF AB ⊥,点F 为AB 的中点,
112
AF AB ∴==,AD BD =. AD BD AB ==,
ABD ∴为等边三角形.
60BAD BCD ∠∴∠==︒.
1230BAC ∠=∠=∠=∴︒.
2cos 222
AC AB BAC ∴=⋅∠=⨯⨯=,
cos 32
AF AG BAC ===∠.
33CG AC AG ∴=-==. 2CG GA ∴=,故B 正确. GE 垂直平分AD ,
112
ED AD ∴==,
DF ∴==
tan 21tan 303GE ED ∴=∠⋅=⨯︒=
.
DF GE CG ∴+===.故C 正确. 130BAC ∠=∠=︒,ABC ∆∴的边AC 上的高等于AB 的一半,即为1
,
12FG AG ==,
111122ABC AGF BFGC S S S ∆∴=-=⨯-⨯=四边形D 不正确. 【点睛】
本题考查了菱形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理、三角函数、线段垂直平分线的性质、含30°角的直角三角形的性质等知识;本题综合性强,有一定难度.
3.C
解析:C
【分析】
连接EG、FH,根据题意可知△AEF与△CGH全等,故EF=GH,同理EG=FH,再证四边形EGHF为平行四边形,所以△PEF和△PGH的面积和是平行四边形的面积一半,平行四边形EGHF的面积等于矩形ABCD的面积减去四周四个小的直角三角形的面积即可求得.
【详解】
连接EG、FH,如图所示,
在矩形ABCD中,AD=6,AB=4,AF=CG=2,BE=DH=1,
∴AE=AB-BE=4-1=3,CH=CD-DH=3,
∴AE=CH,
在△AEF和△CGH中,AE=CH,∠A=∠C=90°,AF=CG,
∴△AEF≌△CGH,
∴EF=GH,
同理可得△BGE≌△DFH,
∴EG=FH,
∴四边形EGHF为平行四边形,
∵△PEF和△PGH的高的和等于点H到直线EF的距离,
∴△PEF和△PGH的面积和=1
2
⨯平行四边形EGHF的面积,
求得平行四边形EGHF的面积=4⨯6--1
2
⨯2⨯3-
1
2
⨯1⨯(6-2)-
1
2
⨯2⨯3-
1
2
⨯1⨯(6-2)=14,
∴△PEF和△PGH的面积和=1
14
2
⨯=7.
【点睛】
此题主要考察矩形的综合利用.
4.B
解析:B
【分析】
取AB的中点M,连接CM,EM,当CE=CM+EM时,CE的值最大,根据旋转的性质得到
AC′=AC=2,由三角形的中位线的性质得到EM
1
2
=AC′=1,根据勾股定理得到
AB =22,即可得到结论. 【详解】
取AB 的中点M ,连接CM ,EM ,∴当CE =CM +EM 时,CE 的值最大.
∵将直角边AC 绕A 点逆时针旋转至AC ′,∴AC ′=AC =2.
∵E 为BC ′的中点,∴EM 12
=AC ′=1. ∵∠ACB =90°,AC =BC =2,∴AB =22,∴CM 12
=
AB 2=,∴CE =CM +EM 21=+. 故选B .
【点睛】
本题考查了旋转的性质,直角三角形的性质,三角形的中位线的性质,正确的作出辅助线是解题的关键.
5.B
解析:B
【分析】
由正方形的性质和折叠的性质得出AB =AF ,∠AFG =90°,由HL 证明Rt △ABG ≌Rt △AFG ,得出①正确;
设BG =FG =x ,则CG =12﹣x .由勾股定理得出方程,解方程求出BG ,得出GC ,即可得出②正确;
由全等三角形的性质和三角形内角和定理得出∠AGB =∠GCF ,得出AG ∥CF ,即可得出③正确;
通过计算三角形的面积得出④错误;即可得出结果.
【详解】
①正确.理由如下:
∵四边形ABCD 是正方形,∴AB =BC =CD =AD =12,∠B =∠GCE =∠D =90°,由折叠的性质得:AF =AD ,∠AFE =∠D =90°,∴∠AFG =90°,AB =AF .在Rt △ABG 和Rt △AFG
中,AG AG AB AF
=⎧⎨=⎩,∴Rt △ABG ≌Rt △AFG (HL ); ②正确.理由如下: 由题意得:EF =DE =
13CD =4,设BG =FG =x ,则CG =12﹣x .
在直角△ECG中,根据勾股定理,得(12﹣x)2+82=(x+4)2,解
得:x=6,∴BG=6,∴GC=12﹣6=6,∴BG=GC;
③正确.理由如下:
∵CG=BG,BG=GF,∴CG=GF,∴△FGC是等腰三角形,∠GFC=∠GCF.
又
∵Rt△ABG≌Rt△AFG,∴∠AGB=∠AGF,∠AGB+∠AGF=2∠AGB=180°﹣∠FGC=∠GFC+∠GC F=2∠GFC=2∠GCF,∴∠AGB=∠GCF,∴AG∥CF;
④错误.理由如下:
∵S△GCE=1
2
GC•CE=
1
2
×6×8=24.
∵GF=6,EF=4,△GFC和△FCE等高,∴S△GFC:S△FCE=3:2,∴S△GFC=3
5
×24=
72
5
≠28.8.
故④不正确,∴正确的有①②③.
故选B.
【点睛】
本题考查了翻折变换的性质和正方形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,平行线的判定,三角形的面积计算等知识;本题综合性强,有一定的难度.
6.D
解析:D
【分析】
分三种情况讨论:①当点E在BC上时,高一定,底边BE最大时面积最大;②当E在CD 上时,△ABE的面积不变;③当E在AD上时,E与D重合时,△ABE的面积最大,根据三角形的面积公式可得结论.
【详解】
解:分三种情况:
①当点E在BC上时,E与C重合时,△ABE的面积最大,如图1,
过A作AF⊥BC于F,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠C+∠B=180°,
∵∠C=120°,
∴∠B=60°,
Rt△ABF中,∠BAF=30°,
∴
BF=1
2
AB=1,
AF=3,
∴此时△ABE的最大面积为:
1
2
×4×3=23;
②当E在CD上时,如图2,此时,△ABE的面积=
1
2
S▱ABCD=
1
2
×4×3=23;
③当E在AD上时,E与D重合时,△ABE的面积最大,此时,△ABE的面积=23,
综上,△ABE的面积的最大值是23;
故选:D.
【点睛】
本题考查平行四边形的性质,三角形的面积,含30°的直角三角形的性质以及勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,并运用分类讨论的思想解决问题.
7.C
解析:C
【分析】
延长BG交CH于点E,根据正方形的性质证明△ABG≌△CDH≌△BCE,可得GE=BE-
BG=1,HE=CH-CE=1,∠HEG=90°,由勾股定理可得GH的长.
【详解】
解:如图,延长BG交CH于点E,
在△ABG和△CDH中,
AB CD
AG CH
BG DH
=
⎧
⎪
=
⎨
⎪=
⎩
,
∴△ABG≌△CDH(SSS),
AG2+BG2=AB2,
∴∠1=∠5,∠2=∠6,∠AGB=∠CHD=90°,
∴∠1+∠2=90°,∠5+∠6=90°,
又∵∠2+∠3=90°,∠4+∠5=90°,
∴∠1=∠3=∠5,∠2=∠4=∠6,
在△ABG 和△BCE 中,
1324AB BC ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩
,
∴△ABG ≌△BCE (ASA ),
∴BE=AG=4,CE=BG=3,∠BEC=∠AGB=90°,
∴GE=BE -BG=4-3=1,
同理可得:HE=1,
在Rt △GHE 中,
=
故选:C.
【点睛】
本题主要考查正方形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理及其逆定理的综合运用,通过证三角形全等得出△GHE 为等腰直角三角形是解题的关键.
8.B
解析:B
【分析】
先作出1l 与2l ,2l 与的3l 距离AE 、CF ,证明△ABE ≌△BCF ,得到BF=AE ,再利用勾股定理即可得到答案.
【详解】
过点A 作AE ⊥2l ,过点C 作CF⊥2l ,
∴∠AEB=∠CFB=90°,
∴∠ABE+∠BAE=90°,
∵四边形ABCD 是正方形,
∴AB=BC,∠ABC=90°,
∴∠ABE+∠CBF=90°,
∴∠BAE=∠CBF,
在△ABE 和△BCF 中,
BAE CBF AEB BFC AB BC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
, ∴△ABE ≌△BCF ,
∴BF=AE=5,
在Rt △BCF 中,CF=7,BF=5,
∴222225774BC BF CF =+=+=,
∴正方形ABCD 的面积=274BC =,
故选:B.
【点睛】
此题考查正方形的性质,三角形全等的判定及性质定理,平行线之间的距离处处相等,题中证明两个三角形全等是解题的关键,由此将两个距离5和7变化到一个直角三角形中,由此利用勾股定理解决问题.
9.C
解析:C
【分析】
根据两直线平行,同位角相等可得∠B 3C 3O=∠B 2C 2O=∠B 1C 1O=60°,然后利用三角形全等可得B 2E 2=E 1E 2=D 1E 1=E 3C 2,E 2C 2=E 3E 4=B 3E 4,解直角三角形求出OC 1、C 1E 、E 1E 2、E 2C 2、C 2E 3、E 3E 4、E 4C 3,再求出B 3C 3,过点A 3延长正方形的边交x 轴于M ,过点A 3作A 3N ⊥x 轴于N ,先求出A 3M ,再解直角三角形求出A 3N 、C 3N ,然后求出ON ,再根据点A 3在第一象限写出坐标即可.
【详解】
解∵B 1C 1∥B 2C 2∥B 3C 3,
∴∠B 3C 3O =∠B 2C 2O =∠B 1C 1O =60°,
∵正方形A 1B 1C 1D 1的边长为1,B 1C 1=C 1D 1,∠B 1C 1D 1=90°,
∴∠C 1B 1O=∠D 1C 1E 1=30°,
∴△C 1B 1O ≌△D 1C 1E 1;
∴B 1O=C 1E 1,OC 1=D 1E 1,
同理可得B 2E 2=E 1E 2=D 1E 1=E 3C 2;E 2C 2=E 3E 4=B 3E 4;
111122223111111222
OC D E E E B E C E B C ∴=====
=⨯= 11113331C E D C === 2234342231332E C E E B E E ===
== 433433313636
E C B E ==⨯= 3343112263
B C E C ∴==⨯= 过点A 3延长正方形的边交x 轴于M ,过点A 3作A 3N ⊥x 轴于N ,
则332323333331133333A M A D D B C B C +=+=+=+= 333333312926A N A M =
== 3313313322C M A M ++=== 343133331233186C N E M C M ⎛⎫∴=-=⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭
111122223343ON OC C E E E E C C E E E C N =++++++
1313131313322262
-=++++++= ∵点A 3在第一象限,
∴点A 3的坐标是33132+⎭
. 故选C.
【点睛】
本题考查正方形的性质,坐标与图形性质,全等三角形的判定与性质,30°角的直角三角形.熟练掌握有30°角的直角三角形各边之间的数量关系是解决本题的关键.
10.D
解析:D
【分析】
由勾股定理可求BE 的长,由折叠的性质可得CE =EF =2,BE ⊥CF ,FH =CH ,由面积法可求CH =455,由勾股定理可求EH 的长,由三角形中位线定理可求DF =2EH =55
. 【详解】
解:如图,连接CF ,交BE 于H ,
∵在正方形ABCD中,AB=4,E是CD的中点,∴BC=CD=4,CE=DE=2,∠BCD=90°,
∴BE=2216425
BC CE
+=+=,
∵将△BCE沿BE翻折至△BFE,
∴CE=EF=2,BE⊥CF,FH=CH,
∵S△BCE=1
2
×BE×CH=
1
2
×BC×CE,
∴CH=45
5
,
∴EH=22
1625 4
55
CE CH
-=-=,∵CE=DE,FH=CH,
∴DF=2EH=45
5
,
故选:D.
【点睛】
本题考查了翻折变换,正方形的性质,全等三角形的判定与性质,掌握折叠的性质是本题的关键.
二、填空题
11.5 2
【分析】
连接DM,直角三角形斜边中线等于斜边一半,得AM=DM,利用两边之差小于第三边得到AM MN DN
-≤,又根据三角形中位线的性质即可求解.
【详解】
连接DM,如下图所示,
∵90BAC EDF ∠=∠=︒
又∵M 为EF 中点
∴AM=DM=12
EF ∴AM MN DM MN DN -=-≤(当D 、M 、N 共线时,等号成立)
∵D 、N 分别为BC 、AC 的中点,即DN 是△ABC 的中位线
∴DN=12AB=52
∴AM MN -的最大值为
52 故答案为
52
. 【点睛】 本题考查了直角三角形斜边中线的性质,三角形的三边关系,关键是确定AM MN -的取值范围.
12
【分析】
如图(见解析),先根据等边三角形的性质、平行四边形的判定与性质可得
//,4ME AB ME AB ==,再根据平行线的性质可得60FEM C ∠=∠=︒,然后利用直角
三角形的性质、勾股定理可得2,EF MF ==,从而可得3FN =,最后在Rt FMN 中,利用勾股定理即可得.
【详解】
如图,连接ME ,过点M 作MF CE ⊥,交CE 延长线于点F ,
ABD △和BCE 都是等边三角形,2BC =,
60,2,A CBE C BE CE AD A C B B ∴∠=∠=∠=︒====,
//AD BE ∴,
6AC =,
624AD AB ∴==-=,
点M ,N 分别是AD ,CE 的中点,
112,122
AM AD EN CE ∴=
===, AM BE ∴=,
∴四边形ABEM 是平行四边形,
//,4ME AB ME AB ∴==, 60FEM C ∴∠=∠=︒,
在Rt EFM △中,906030EMF ∠=︒-︒=︒,
12,2EF ME MF ∴====
∴=+=+=,
FN EN EF
123
则在Rt FMN中,2222
=+=+=,
MN FN MF
3(23)21
故答案为:21.
【点睛】
本题考查了等边三角形的性质、勾股定理、平行四边形的判定与性质、直角三角形的性质等知识点,通过作辅助线,构造直角三角形和平行四边形是解题关键.
13.①③④
【分析】
由“AAS”可证△AOE≌△COF,△AHO≌△CGO,可得OE=OF,HO=GO,可证四边形EGFH 是平行四边形,由EF⊥GH,可得四边形EGFH是菱形,可判断①③正确,若四边形ABCD 是正方形,由“ASA”可证△BOG≌△COF,可得OG=OF,可证四边形EGFH是正方形,可判断④正确,即可求解.
【详解】
解:如图,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AO=CO,AD∥BC,AB∥CD,
∴∠BAO=∠DCO,∠AEO=∠CFO,
∴△AOE≌△COF(AAS),
∴OE=OF,
∵线段EF的垂直平分线分别交BC、AD边于点G、H,
∴GH过点O,GH⊥EF,
∵AD∥BC,
∴∠DAO=∠BCO,∠AHO=∠CGO,
∴△AHO≌△CGO(AAS),
∴HO=GO,
∴四边形EGFH是平行四边形,
∵EF⊥GH,
∴四边形EGFH是菱形,
∵点E是AB上的一个动点,
∴随着点E的移动可以得到无数个平行四边形EGFH,
随着点E的移动可以得到无数个菱形EGFH,
故①③正确;
若四边形ABCD是正方形,
∴∠BOC=90°,∠GBO=∠FCO=45°,OB=OC;∵EF⊥GH,
∴∠GOF=90°;
∠BOG+∠BOF=∠COF+∠BOF=90°,
∴∠BOG=∠COF;
在△BOG和△COF中,
∵
BOG COF BO CO
GBO FCO ∠=∠
⎧
⎪
=
⎨
⎪∠=∠
⎩
,
∴△BOG≌△COF(ASA);
∴OG=OF,
同理可得:EO=OH,
∴GH=EF;
∴四边形EGFH是正方形,
∵点E是AB上的一个动点,
∴至少得到一个正方形EGFH,故④正确,
故答案为:①③④.
【点睛】
本题考查了菱形的判定和性质,平行四边形的判定,正方形的判定,全等三角形的判定和性质等知识,灵活运用这些性质进行推理是关键.
1437
【分析】
如图,延长CB到T,使得BT=DE,连接DT,作点B关于直线AC的对称点W,连接TW,DW,过点W作WK⊥BC交BC的延长线于K.证明BE=DT,BD=DW,把问题转化为求DT+DW的最小值.
【详解】
解:如图,延长CB到T,使得BT=DE,连接DT,作点B关于直线AC的对称点W,连接TW,DW,过点W作WK⊥BC交BC的延长线于K.
∵△ABC,△DEF都是等边三角形,BC=3DE=3,∴BC=AB=3,DE=1,∠ACB=∠EDF=60°,
∴DE∥TC,
∵DE=BT=1,
∴四边形DEBT是平行四边形,
∴BE=DT,
∴BD+BE=BD+AD,
∵B,W关于直线AC对称,
∴CB=CW=3,∠ACW=∠ACB=60°,DB=DW,
∴∠WCK=60°,
∵WK⊥CK,
∴∠K=90°,∠CWK=30°,
∴CK=1
2
CW=
3
2
,3
33
2
,
∴TK=1+3+3
2
=
11
2
,
∴
2
2
22
1133
22
TK WK
⎛⎫
⎛⎫
+=+ ⎪
⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭
37
∴DB+BE=DB+DT=DW+DT≥TW,
∴37
∴BD+BE37,
37.
【点睛】
本题考查轴对称-最短问题,等边三角形的性质,解直角三角形,平行四边形的判定和性质等知识,解题的关键是学会用转化的思想思考问题,属于中考填空题中的压轴题.15.(1) (2) (4)
【分析】
由平行四边形的性质和等腰三角形的性质得出(1)正确;
由ASA证明△AEF≌△DMF,得出EF=MF,∠AEF=∠M,由直角三角形斜边上的中线性质得
出CF=1
2
EM=EF,由等腰三角形的性质得出∠FEC=∠ECF,得出(2)正确;
证出S △EFC =S △CFM ,由MC >BE ,得出S △BEC <2S △EFC ,得出(3)错误;
由平行线的性质和互余两角的关系得出(4)正确;即可得出结论.
【详解】
(1)∵F 是AD 的中点,
∴AF=FD ,
∵在▱ABCD 中,AD=2AB ,
∴AF=FD=CD=AB ,
∴∠DFC=∠DCF ,
∵AD ∥BC ,
∴∠DFC=∠FCB ,∠BCD+∠D=180°,
∴∠DCF=∠BCF ,
∴∠DCF=1
2∠BCD , ∴∠DCF+12
∠D=90°,故(1)正确; (2)延长EF ,交CD 延长线于M ,如图所示:
∵四边形ABCD 是平行四边形,
∴AB ∥CD ,
∴∠A=∠MDF ,
∵F 为AD 中点,
∴AF=FD ,
在△AEF 和△DMF 中,
A FDM AF DF AFE DFM ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩
, ∴△AEF ≌△DMF(ASA),
∴EF=MF ,∠AEF=∠M ,
∵CE ⊥AB ,
∴∠AEC=90°,
∴∠AEC=∠ECD=90°,
∵FM=EF ,
∴CF=12
EM=EF , ∴∠FEC=∠ECF ,
∴∠AEF+∠ECF=∠AEF+∠FEC=∠AEC=90°,故(2)正确;
(3)∵EF=FM,
∴S△EFC=S△CFM,
∵MC>BE,
∴S△BEC<2S△EFC,故(3)错误;
(4)∵∠B=80°,
∴∠BCE=90°-80°=10°,
∵AB∥CD,
∴∠BCD=180°-80°=100°,
∴∠BCF=1
2
∠BCD=50°,
∴∠FEC=∠ECF=50°-10°=40°,
∴∠AEF=90°-40°=50°,故(4)正确.
故答案为:(1)(2)(4).
【点睛】
本题主要考查了平行四边形的性质、等腰三角形的性质和判定、全等三角形的判定与性质、直角三角形斜边上的中线性质等知识;本题综合性强,有一定难度,证明
△AEF≌△DMF是解题关键.
16.①②③④
【分析】
根据正方形的性质和SAS可证明△ABG≌△AEC,然后根据全等三角形的性质即可判断①;设BG、CE相交于点N,AC、BG相交于点K,如图1,根据全等三角形对应角相等可得
∠ACE=∠AGB,然后根据三角形的内角和定理可得∠CNG=∠CAG=90°,于是可判断②;过点E作EP⊥HA的延长线于P,过点G作GQ⊥AM于Q,如图2,根据余角的性质即可判断④;利用AAS即可证明△ABH≌△EAP,可得EP=AH,同理可证GQ=AH,从而得到EP =GQ,再利用AAS可证明△EPM≌△GQM,可得EM=GM,从而可判断③,于是可得答案.
【详解】
解:在正方形ABDE和ACFG中,AB=AE,AC=AG,∠BAE=∠CAG=90°,
∴∠BAE+∠BAC=∠CAG+∠BAC,
即∠CAE=∠BAG,
∴△ABG≌△AEC(SAS),
∴BG=CE,故①正确;
设BG、CE相交于点N,AC、BG相交于点K,如图1,
∵△ABG ≌△AEC ,
∴∠ACE =∠AGB ,
∵∠AKG =∠NKC ,
∴∠CNG =∠CAG =90°,
∴BG ⊥CE ,故②正确;
过点E 作EP ⊥HA 的延长线于P ,过点G 作GQ ⊥AM 于Q ,如图2,
∵AH ⊥BC ,
∴∠ABH +∠BAH =90°,
∵∠BAE =90°,
∴∠EAP +∠BAH =90°,
∴∠ABH =∠EAP ,即∠EAM =∠ABC ,故④正确;
∵∠AHB =∠P =90°,AB =AE ,
∴△ABH ≌△EAP (AAS ),
∴EP =AH ,
同理可得GQ =AH ,
∴EP =GQ ,
∵在△EPM 和△GQM 中,
90P MQG EMP GMQ EP GQ ∠=∠=︒⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
,
∴△EPM ≌△GQM (AAS ),
∴EM =GM ,
∴AM 是△AEG 的中线,故③正确.
综上所述,①②③④结论都正确.
故答案为:①②③④.
【点睛】
本题考查了正方形的性质、三角形的内角和定理以及全等三角形的判定和性质,作辅助线构造出全等三角形是难点,熟练掌握全等三角形的判定和性质是关键.
17.4
2
a
-23
【分析】
先根据直角三角形含30度角的性质和勾股定理得AB=2,AC=4,从而得CG的长,作辅助线,构建矩形ABHM和高线GM,如图2,通过画图发现:当GE⊥BC时,AG最小,即a 最小,可计算a的值,从而得结论.
【详解】
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,
∵∠ACB=30°,BC=23,
∴AB=2,AC=4,
∵AG=a,
∴CG=4a
-,
如图1,过G作MH⊥BC于H,交AD于M,
Rt△CGH中,∠ACB=30°,
∴GH=1
2
CG=
4
2
a
-
,
则点G到BC边的距离为4
2
a
-
,
∵HM⊥BC,AD∥BC,
∴HM⊥AD,
∴∠AMG=90°,
∵∠B=∠BHM=90°,
∴四边形ABHM是矩形,∴HM=AB=2,
∴GM=2﹣GH=
4
2
2
a
-
-=
2
a
,
∴S△ADG
113
23
2222
a a
AD MG
=⋅=⨯⨯=,
当a最小时,△ADG的面积最小,
如图2,当GE⊥BC时,AG最小,即a最小,
∵FG是AE的垂直平分线,
∴AG=EG,
∴4
2
a
a -
=,
∴
4
3
a=,
∴△ADG 3423
3
=,
故答案为:4
2
a
-23
.
【点睛】
本题主要考查了垂直平分线的性质、矩形的判定和性质、含30度角的直角三角形的性质以及勾股定理,确定△ADG的面积最小时点G的位置是解答此题的关键.
18.32
【详解】
解析:∵在正方形ABCD中,AC=62
∴AB=AD=BC=DC=6,∠EAD=45°
设EF与AD交点为O,O是AD的中点,
∴AO=3
以AD为对角线的所有▱AEDF中,当EF⊥AC时,EF最小,
即△AOE是直角三角形,
∵∠AEO=90°,∠EAD=45°,OE=
2
2
OA=
32
2
,
∴EF=2OE=32
19.663
【分析】
通过四边形ABCD是矩形以及CE CB BE
==,得到△FEM是等边三角形,根据含30°直
角三角形的性质以及勾股定理得到KM,NK,KE的值,进而得到NE的值,再利用30°直角三角形的性质及勾股定理得到BN,BE即可.
【详解】
解:如图,设NE交AD于点K,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,∠ABC=90°,
∴∠MFE=∠FCB,∠FME=∠EBC
==,
∵CE CB BE
∴△BCE为等边三角形,
∴∠BEC=∠ECB=∠EBC=60°,
∵∠FEM=∠BEC,
∴∠FEM=∠MFE=∠FME=60°,
∴△FEM是等边三角形,FM=FE=EM=2,
∵EN⊥BE,
∴∠NEM=∠NEB=90°,
∴∠NKA=∠MKE=30°,
∴KM=2EM=4,NK=2AN=6,
∴在Rt△KME中,KE=2223
KM EM
-=,
∴NE=NK+KE=6+23,
∵∠ABC=90°,
∴∠ABE=30°,
∴BN=2NE=12+43,
∴BE=22663
-=+,
BN NE
∴BC=BE=663,
故答案为:663
【点睛】
本题考查了矩形,等边三角形的性质,以及含30°直角三角形的性质与勾股定理的应用,解题的关键是灵活运用30°直角三角形的性质.
20.(-2,0)
【分析】
先计算得到点D的坐标,根据旋转的性质依次求出点D旋转后的点坐标,得到变化的规律
即可得到答案.
【详解】
∵菱形OABC 的两个顶点坐标为()0,0O ,()4,4B ,
∴对角线的交点D 的坐标是(2,2),
∴OD ==
将菱形绕点O 以每秒45︒的速度逆时针旋转,
旋转1次后坐标是(0,),
旋转2次后坐标是(-2,2),
旋转3次后坐标是(-,0),
旋转4次后坐标是(-2,-2),
旋转5次后坐标是(0,-
旋转6次后坐标是(2,-2),
旋转7次后坐标是(,0),
旋转8次后坐标是(2,2)
旋转9次后坐标是(0,
由此得到点D 旋转后的坐标是8次一个循环,
∵201982523÷=,
∴第2019秒时,菱形两对角线交点D 的坐标为(-,0)
故答案为:(-0).
【点睛】
此题考查了菱形的性质,旋转的性质,勾股定理,直角坐标系中点坐标的变化规律,根据点D 的坐标依次求出旋转后的坐标得到变化规律是解题的关键.
三、解答题
21.(1)见解析;(2)t =2;(3)t =1.
【分析】
(1)由菱形的性质可得AB =CD ,AB ∥CD ,可求CF =AE ,可得结论;
(2)由菱形的性质可求AD =2cm ,∠ADN =60°,由直角三角形的性质可求AN =
cm ,由三角形的面积公式可求解;
(3)由菱形的性质可得EF ⊥GH ,可证四边形DFEM 是矩形,可得DF =ME ,由直角三角形的性质可求AM =1,即可求解.
【详解】
证明:(1)∵动点E 、F 分别从点B 、D 同时出发,都以0.5cm/s 的速度向点A 、C 运动, ∴DF =BE ,
∵四边形ABCD 是菱形,
∴AB =CD ,AB ∥CD ,
∴四边形AECF是平行四边形,
∴AF∥CE;
(2)如图1,过点A作AN⊥CD于N,
∵在菱形ABCD中,AB=2cm,∠ADC=120°,∴AD=2cm,∠ADN=60°,
∴∠NAD=30°,
∴DN=1
2
AD=1cm,AN=3DN=3cm,
∴S△ADF=1
2×DF×AN=
1
2
×
1
2
t×3=
3
2
,
∴t=2;
(3)如图2,连接GH,EF,过点D作DM⊥AB于M,
∵四边形AECF是平行四边形,
∴FA=CE,
∵点G是AF的中点,点H是CE的中点,
∴FG=CH,
∴四边形FGHC是平行四边形,
∴CF∥GH,
∵四边形EHFG为菱形,
∴EF⊥GH,
∴EF⊥CD,
∵AB∥CD,
∴EF⊥AB,
又∵DM⊥AB,
∴四边形DFEM是矩形,
∵∠DAB =60°,
∴∠ADM =30°,
∴AM =12
AD =1cm , ∵AM+ME+BE =AB ,
∴1+12t+12
t =2, ∴t =1.
【点睛】
本题是四边形综合题,考查了菱形的性质,直角三角形的性质,矩形的判定和性质,灵活运用这些性质解决问题是本题的关键.
22.(1)①证明见解析;②证明见解析;(2)3DE =
. 【分析】
(1)过点D 作//DM GH 交BC 延长线于点M ,连接EH ,
①由正方形的性质可得//AD BC ,AD CD =,90A ADC DCM ∠=∠=∠=︒,即可证明四边形DGHM 是平行四边形,可得DM=GH ,由90GOD ∠=︒可得∠EDM=90°,根据直角三角形两锐角互余的性质可得12∠=∠,利用ASA 可证明△ADE≌△CDM,可得DE=DM ,即可证明DE=GH ;
②由①得DM=DE ,根据勾股定理可得,利用三角形三边关系即可得结论; (2)过点D 作DN//GH 交BC 于点N ,作ADM CDN ∠=∠,DM 交BA 延长线于点M ,可证明四边形GHND 为平行四边形,可得DN HG =,GD HN =,根据勾股定理可求出CN 的长,利用AAS 可证明ADM CDN ∆∆≌,可得AM NC =,DM DN =,根据平行线的性质∠EDN=45°,根据角的和差故选可得∠MDE=∠EDN ,利用SAS 可证明MDE NDE ∆∆≌,即可证明AE CN EN +=,设AE x =,利用勾股定理可求出x 的值,进而利用勾股定理求出DE 的值即可得答案.
【详解】
(1)如图(1),过点D 作//DM GH 交BC 延长线于点M ,连接EH ,EM , ①∵四边形ABCD 为正方形,
∴//AD BC ,AD CD =,90A ADC DCM ∠=∠=∠=︒
∴四边形DGHM 为平行四边形,
∴DM=GH ,GD HM =,
∵90GOD ∠=︒,
∴90EDM EOH ∠=∠=︒,
∴290EDC ∠+∠=︒,
∵90ADC ∠=︒,
∴190EDC ∠+∠=︒,
∴12∠=∠,
在ADE ∆和CDM ∆中12A DCM AD DC ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩
,
∴ADE CDM ∆∆≌,
∴DE DM =,
∴DE GH =.
②在DEM ∆中,∠EDM=90°,
∴222DE DM EM +=,
∵DE DM =,
∴222DE EM =, ∴2EM DE =,
在EHM ∆中,HM EH EM +>,
∵GD HM =, ∴2GD EH GH +≥.
(2)如图(2),过点D 作DN//GH 交BC 于点N ,则四边形GHND 为平行四边形, ∴DN HG =,GD HN =,
∵90C ∠=︒,4CD AB ==,25HG DN == ∴222CN DN DC =-=,
∴422BN BC CN =-=-=,
作ADM CDN ∠=∠,DM 交BA 延长线于点M ,
在ADM ∆和CDN ∆中90C MAD CDN ADM DC AD ∠=∠=︒⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
,
∴ADM CDN ∆∆≌,
∴AM NC =,DM DN =,
∵45GOD EOH ∠=∠=︒,
∴45EDN ∠=︒,
∴45ADE CDN ∠+∠=︒,
∴45ADE ADN MDE ∠+∠=︒=∠,
在MDE ∆和NDE ∆中MD ND MDE EDN DE DE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
,
∴MDE NDE ∆∆≌,
∴EM EN =,即AE AM AE CN EN +=+=,
设AE x =,则BE=4-x ,
在Rt BEN ∆中,2222(2)x x +=+, 解得:43x =
, ∴2
222441043DE AD AE ⎛⎫=+=+= ⎪⎝⎭
.
【点睛】
本题考查正方形的性质、平行四边形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、三角形的三边关系及勾股定理,熟练掌握相关性质及判定定理,并正确作出辅助线是解题关键.
23.(1)
34;(2)y =4t +2;(3)存在,点M 的坐标为(1,0)或(2,0). 【分析】
(1)因为BN ∥MP ,故当BN=MP 时,四边形BNMP 为平行四边形,此时点M 在点P 的左侧,求解即可;
(2)y =12
(BN +PA )•OC ,即可求解; (3)①当∠MQA 为直角时,则△MAQ 为等腰直角三角形,则PA =PM ,即可求解;②当∠QMA 为直角时,则NB +OM =BC =3,即可求解.
【详解】
(1)∵BN ∥MP ,故当BN =MP 时,四边形BNMP 为平行四边形.
此时点M 在点P 的左侧时,即0≤t <1时,
MP =OP ﹣OM =3﹣t ﹣2t =3﹣3t ,BN =t ,
即3﹣3t=t,解得:t=3
4
;
(2)由题意得:由点C的坐标知,OC=4,
BN=t,NC=PO=3﹣t,PA=4﹣OP=4﹣(3﹣t)=t+1,
则y=1
2
(BN+PA)•OC=
1
2
(t+t+1)×4=4t+2;
(3)由点A、C的坐标知,OA=OC=4,
则△COA为等腰直角三角形,故∠OCA=∠OAC=45°,①当∠MQA为直角时,
∵∠OAC=45°,故△MAQ为等腰直角三角形,
则PA=PM,
而PA=4﹣(3﹣t)=t+1,PM=OP﹣OM=(3﹣t)﹣2t=3﹣3t,
故t+1=3﹣3t,解得:t=1
2
,则OM=2t=1,
故点M(1,0);
②当∠QMA为直角时,
则点M、P重合,
则NB+OM=BC=3,即2t+t=3,解得:t=1,
故OM=OP=2t=2,
故点M(2,0);
综上,点M的坐标为(1,0)或(2,0).
【点睛】
本题是四边形综合题,涉及坐标与图形、平行四边形的性质、等腰直角三角形的判定和性质、图形的面积计算等,复杂度较高,难度较大,其中(3)要分类求解,避免遗漏.
24.(1)详见解析;(2)是,详见解析;(3)
【分析】
(1)平行四边形的性质可得AD∥BC,AB∥CD,再根据平行线的性质证明∠CEF=∠CFE,根据等角对等边可得CE=CF,再有条件四边形ECFG是平行四边形,可得四边形ECFG为菱形,即可解决问题;
(2)先判断出∠BEG=120°=∠DCG,再判断出AB=BE,进而得出BE=CD,即可判断出
△BEG≌△DCG(SAS),再判断出∠CGE=60°,进而得出△BDG是等边三角形,即可得出结论;
(3)首先证明四边形ECFG为正方形,再证明△BME≌△DMC可得DM=BM,
∠DMC=∠BME,再根据∠BMD=∠BME+∠EMD=∠DMC+∠EMD=90°可得到△BDM是等腰直角三角形,由等腰直角三角形的性质即可得到结论.
【详解】
(1)证明:
∵AF平分∠BAD,
∴∠BAF=∠DAF,。