2020年中考数学专题复习卷 四边形(含解析)
通用版2020年中考数学一轮复习强化练习:《四边形》含解析
2020中考数学一轮复习强化练习:《四边形》1.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AD=2BC,E为AD的中点,连接BD,BE,∠ABD=90°(1)求证:四边形BCDE为菱形.(2)连接.AC,若AC⊥BE,BC=2,求BD的长.2.如图1,在矩形ABCD中AB=4,BC=8,点E、F是BC、AD上的点,且BE=DF.(1)求证:四边形AECF是平行四边形.(2)如果四边形AECF是菱形,求这个菱形的边长.(3)如图2,在(2)的条件下,取AB、CD的中点G、H,连接DG、BH,DG分别交AE、CF于点M、Q,BH分别交AE、CF于点N、P,求点P到BC的距离并直接写出四边形MNPQ 的面积.3.如图①,在矩形ABCD中,已知BC=8cm,点G为BC边上一点,满足BG=AB=6cm,动点E以1cm/s的速度沿线段BG从点B移动到点G,连接AE,作EF⊥AE,交线段CD于点F.设点E移动的时间为t(s),CF的长度为y(cm),y与t的函数关系如图②所示.(1)图①中,CG= 2 cm,图②中,m= 2 ;(2)点F能否为线段CD的中点?若可能,求出此时t的值,若不可能,请说明理由;(3)在图①中,连接AF,AG,设AG与EF交于点H,若AG平分△AEF的面积,求此时t 的值.4.如图,在正方形ABCD中,P是边BC上的一动点(不与点B,C重合),点B关于直线AP的对称点为E,连接AE.连接DE并延长交射线AP于点F,连接BF.(1)若∠BAP=α,直接写出∠ADF的大小(用含α的式子表示);(2)求证:BF⊥DF;(3)连接CF,用等式表示线段AF,BF,CF之间的数量关系,并证明.5.如图1,已知等腰Rt△ABC中,E为边AC上一点,过E点作EF⊥AB于F点,以为边作正方形,且AC=3,EF=.(1)如图1,连接CF,求线段CF的长;(2)将等腰Rt△ABC绕点旋转至如图2的位置,连接BE,M点为BE的中点,连接MC,MF,求MC与MF关系.6.如图在直角坐标系中,四边形ABCO为正方形,A点的坐标为(a,0),D点的坐标为(0,b),且a,b满足(a﹣3)2+|b﹣|=0.(1)求A点和D点的坐标;(2)若∠DAE=∠OAB,请猜想DE,OD和EB的数量关系,说明理由.(3)若∠OAD=30°,以AD为三角形的一边,坐标轴上是否存在点P,使得△PAD为等腰三角形,若存在,直接写出有多少个点P,并写出P点的坐标,选择一种情况证明.7.(1)如图1,锐角△ABC中分别以AB、AC为边向外作等腰△ABE和等腰△ACD,使AE=AB,AD=AC,∠BAE=∠CAD,连接BD、CE,试猜想BD与CE的大小关系,并说明理由.(2)如图2,四边形ABCD中,AB=7cm,BC=3cm,∠ABC=∠ACD=∠ADC=45°,求BD 的长.甲同学受到第一问的启发构造了如图所示的一个和△ABD全等的三角形,将BD进行转化再计算,请你准确的叙述辅助线的作法,再计算.(3)如图3,四边形ABCD中,AB=BC,∠ABC=60°,∠ADC=30°,AD=6,BD=10,求CD的长度.8.如图,O为菱形ABCD对角线的交点,M是射线CA上的一个动点(点M与点C,O,A都不重合),过点A,C分别向直线BM作垂线段,垂足分别为E,F,连接OE,OF.(1)①当点M在线段CA上时,在图1中依据题意补全图形;②猜想OE与OF的数量关系为;(2)小东通过观察、实验发现点M在线段CA的延长线上运动时,(1)中的猜想始终成立.小东把这个发现与同学们进行交流,通过讨论,形成了证明此猜想的几种想法.想法1:由已知条件和菱形对角线互相平分,可以构造与△OAE全等的三角形,从而得到相等的线段,再依据直角三角形斜边中线的性质,即可证明猜想;想法2:由已知条件和菱形对角线互相垂直,能找到两组共斜边的直角三角形,例如其中的一组△OAB和△EAB,再依据直角三角形斜边中线的性质,菱形四条边相等,可以构造一对以OE和OF为对应边的全等三角形,即可证明猜想;……请你参考上面的想法,在图2中帮助小东完成画图,并证明此猜想(一种方法即可)(3)当∠ADC=90°时,请直接写出线段CF,AE,EF之间的数量关系.9.问题发现:(1)如图①,正方形ABCD的边长为4,对角线AC、BD相交于点O,E是AB上点(点E 不与A、B重合),将射线OE绕点O逆时针旋转90°,所得射线与BC交于点F,则四边形OEBF的面积为.问题探究:(2)如图②,线段BQ=10,C为BQ上点,在BQ上方作四边形ABCD,使∠ABC=∠ADC =90°,且AD=CD,连接DQ,求DQ的最小值;问题解决:(3)“绿水青山就是金山银山”,某市在生态治理活动中新建了一处南山植物园,图③为南山植物园花卉展示区的部分平面示意图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,AD =CD,AC=600米.其中AB、BD、BC为观赏小路,设计人员考虑到为分散人流和便观赏,提出三条小路的长度和要取得最大,试求AB+BD+BC的最大值.10.在菱形ABCD中,点Q为边AB上一点,点F为BC边上一点,连接DQ、DF和QF(1)如图1,若∠ADQ=∠FDQ,∠FQD=90°.求证;AQ=BQ;(2)如图2,在(1)的条件下,∠BAD=120°,对角线AC、BD相交于点P,以点P为顶点作∠MPN=60°,PM与AB交于点M,PN与AD交于点N.求证:DN+QM=AB.11.如图,将矩形纸片OABC放在平面直角坐标系中,点A在x轴正半轴上,点C在y轴正半轴上.若将矩形纸片折叠,使点O的对应点落在边BC上(含端点),落点记为D,这时折痕与边OA或者边AB(含端点)交于点E,折痕与边OC或者边BC(含端点)交于点F,然后展开铺平.已知OC=2,OA=4.(Ⅰ)如图①,当折痕经过点A时,求∠DOA的度数;(Ⅱ)如图②,点D与点B重合时,求点F的坐标,并求出四边形OEDF的周长;(Ⅲ)当三角形ODE的面积取得最大值时,直接写出点D的坐标.12.如图①,在▱ABCD中,点E、F分别在AD、BC上,且AE=CF,连接AF、BE交于点G,连接CE、DF交于点H.(1)求证四边形EGFH为平行四边形.(2)提出问题:在AD、BC边上是否存在点E、F,使得四边形EGFH为矩形?小明从特殊到一般探究了问题.【特殊化】如图②,若∠ABC=90°,AB=2,BC=6.在AD、BC边上是否存在点E、F,使得四边形EGFH为矩形?若存在,求出此时AE的长度;若不存在,说明理由.【一般化】如图③,若∠ABC=60°,AB=m,BC=n.在AD、BC边上是否存在点E、F使得四边形EGFH 为矩形?根据点E、F存在(或不存在)的可能情况,写出对应的m、n满足的条件,存在时直接写出AE的长度.(用含m、n的代数式表示)13.【探索发现】如图1,△ABC是等边三角形,点D为BC边上一个动点,将△ACD绕点A逆时针旋转60°得到△AEF,连接CE.小明在探索这个问题时发现四边形ABCE是菱形.小明是这样想的:(1)请参考小明的思路写出证明过程;(2)直接写出线段CD,CF,AC之间的数量关系:;【理解运用】如图2,在△ABC中,AD⊥BC于点D.将△ABD绕点A逆时针旋转90°得到△AEF,延长FE与BC交于点G.(3)判断四边形ADGF的形状,并说明理由;【拓展迁移】(4)在(3)的前提下,如图3,将△AFE沿AE折叠得到△AME,连接MB,若AD=6,BD =2,求MB的长.14.(1)如图1,在四边形ABCD中,DE平分∠ADC,CE平分∠DCB.若∠A+∠B=140°,求∠DEC的度数;(2)如图2,四边形ABCD沿MN折叠,使点C、D落在四边形ABCD内的点C′、D′处,探索∠AMD′、∠BNC′与∠A+∠B之间的数量关系,并说明理由;(3)如图3,将四边形ABCD沿着直线MN翻折,使得点D落在四边形ABCD外部的D′处,点C落在四边形ABCD内部的C′处,则∠AMD′、∠BNC′与∠A+∠B之间的关系是.15.(1)阅读理解利用旋转变换解决数学问题是一种常用的方法.如图1,点P是等边三角形ABC内一点,PA=1,PB=,PC=2.求∠BPC的度数.为利用已知条件,不妨把△BPC绕点C顺时针旋转60°得△AP′C,连接PP′,则PP′的长为;在△PAP′中,易证∠PAP′=90°,且∠PP′A的度数为,综上可得∠BPC的度数为;(2)类比迁移如图2,点P是等腰Rt△ABC内的一点,∠ACB=90°,PA=2,PB=,PC=1,求∠APC 的度数;(3)拓展应用如图3,在四边形ABCD中,BC=3,CD=5,AB=AC=AD.∠BAC=2∠ADC,请直接写出BD的长.2020中考数学一轮复习强化练习:《四边形》1.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AD=2BC,E为AD的中点,连接BD,BE,∠ABD=90°(1)求证:四边形BCDE为菱形.(2)连接.AC,若AC⊥BE,BC=2,求BD的长.(1)证明:∵∠ABD=90°,E是AD的中点,∴BE=DE=AE,∵AD=2BC,∴BC=DE,∵AD∥BC,∴四边形BCDE为平行四边形,∵BE=DE,∴四边形BCDE为菱形;(2)解:由(1)得:四边形BCDE为菱形,∴BC=BE,∵AD∥BC,∴四边形ABCE为平行四边形,∵AC⊥BE,∴四边形ABCE为菱形,∴BC=AB=2,AD=2BC=4,∵∠ABD=90°,∴BD===.2.如图1,在矩形ABCD中AB=4,BC=8,点E、F是BC、AD上的点,且BE=DF.(1)求证:四边形AECF是平行四边形.(2)如果四边形AECF是菱形,求这个菱形的边长.(3)如图2,在(2)的条件下,取AB、CD的中点G、H,连接DG、BH,DG分别交AE、CF于点M、Q,BH分别交AE、CF于点N、P,求点P到BC的距离并直接写出四边形MNPQ 的面积.(1)证明:∵四边形ABCD为矩形,BE=DF,∴AD∥BC,AD=BC,∴AF∥EC,AF=EC,∴四边形AECF为平行四边形;(2)解:设菱形AECF的边长为x,∵四边形AECF为菱形,AB=4,BC=8,∴AE=EC=x,BE=8﹣x,在Rt△ABE中,AE2=AB2+BE2即x2=42+(8﹣x)2解得:x=5,∴菱形AECF的边长为5;(3)解:连接GH交FC于点K,设点P到BC的距离为h,如图2所示:∵G、H分别为AB、CD的中点,∴KH是△CDF的中位线,CH=2,∴KQ∥DF,∴△PKH∽△PCB,∴=,∵四边形AECF是菱形,∴AE=AF=CF=5,∵DF=AD﹣AF=8﹣5=3,∴KH=1.5,∴==,解得h=,∴=,∵P到BC的距离,∴N到BC的距离为×=,∴四边形NECP的面积为×8×2﹣××8×2﹣×3×=,∵菱形AECF面积为CE×CD=5×4=20,∴四边形MNPQ面积为20﹣2×=.3.如图①,在矩形ABCD中,已知BC=8cm,点G为BC边上一点,满足BG=AB=6cm,动点E以1cm/s的速度沿线段BG从点B移动到点G,连接AE,作EF⊥AE,交线段CD于点F.设点E移动的时间为t(s),CF的长度为y(cm),y与t的函数关系如图②所示.(1)图①中,CG= 2 cm,图②中,m= 2 ;(2)点F能否为线段CD的中点?若可能,求出此时t的值,若不可能,请说明理由;(3)在图①中,连接AF,AG,设AG与EF交于点H,若AG平分△AEF的面积,求此时t 的值.解:(1)∵BC=8cm,BG=AB=6cm,∴CG=2cm,∵EF⊥AE,∴∠AEB+∠FEC=90°,且∠AEB+∠BAE=90°,∴∠BAE=∠FEC,且∠B=∠C=90°,∴△ABE∽△ECF,∴,∵t=6,∴BE=6cm,CE=2cm,∴∴CF=2cm,∴m=2,故答案为:2,2;(2)若点F是CD中点,∴CF=DF=3cm,∵△ABE∽△ECF,∴,∴∴EC2﹣8EC+18=0∵△=64﹣72=﹣8<0,∴点F不可能是CD中点;(3)如图①,过点H作HM⊥BC于点M,∵∠C=90°,HM⊥BC,∴HM∥CD,∴△EHM∽△EFC,∴∵AG平分△AEF的面积,∴EH=FH,∴EM=MC,∵BE=t,EC=8﹣t,∴EM=CM=4﹣t,∴MG=CM﹣CG=2﹣,∵,∴∴CF=∵EM=MC,EH=FH,∴MH=CF=∵AB=BG=6,∴∠AGB=45°,且HM⊥BC,∴∠HGM=∠GHM=45°,∴HM=GM,∴=2﹣,∴t=2或t=12,且t≤6,∴t=2.4.如图,在正方形ABCD中,P是边BC上的一动点(不与点B,C重合),点B关于直线AP的对称点为E,连接AE.连接DE并延长交射线AP于点F,连接BF.(1)若∠BAP=α,直接写出∠ADF的大小(用含α的式子表示);(2)求证:BF⊥DF;(3)连接CF,用等式表示线段AF,BF,CF之间的数量关系,并证明.(1)解:由轴对称的性质得:∠EAP=∠BAP=α,AE=AB,∵四边形ABCD是正方形,∴∠BAD=90°,AB=AD,∴∠DAE=90°﹣2α,AD=AE,∴∠ADF=∠AED=(180°﹣∠DAE)=(90°+2α)=45°+α;(2)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴∠BAD=90°,AB=AD,∵点E与点B关于直线AP对称,∴∠AEF=∠ABF,AE=AB.∴AE=AD.∴∠ADE=∠AED.∵∠AED+∠AEF=180°,∴在四边形ABFD中,∠ADE+∠ABF=180°,∴∠BFD+∠BAD=180°,∴∠BFD=90°∴BF⊥DF;(3)解:线段AF,BF,CF之间的数量关系为AF=BF+CF,理由如下:过点B作BM⊥BF交AF于点M,如图所示:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=CB,∠ABC=90°,∴∠ABM=∠CBF,∵点E与点B关于直线AP对称,∠BFD=90°,∴∠MFB=∠MFE=45°,∴△BMF是等腰直角三角形,∴BM=BF,FM=BF,在△AMB和△CFB中,,∴△AMB≌△CFB(SAS),∴AM=CF,∵AF=FM+AM,∴AF=BF+CF.5.如图1,已知等腰Rt△ABC中,E为边AC上一点,过E点作EF⊥AB于F点,以为边作正方形,且AC=3,EF=.(1)如图1,连接CF,求线段CF的长;(2)将等腰Rt△ABC绕点旋转至如图2的位置,连接BE,M点为BE的中点,连接MC,MF,求MC与MF关系.解:(1)如图1,∵△ABC是等腰直角三角形,AC=3,∴AB=3,过点C作CM⊥AB于M,连接CF,∴CM=AM=AB=,∵四边形AGEF是正方形,∴AF=EF=,∴MF=AM﹣AF=﹣,在Rt△CMF中,CF===;(2)CM=FM,CM⊥FM,理由:如图2,过点B作BH∥EF交FM的延长线于H,连接CF,CH,∴∠BHM=∠EFM,∵四边形AGEF是正方形,∴EF=AF∵点M是BE的中点,∴BM=EM,在△BMH和△EMF中,,∴△BMH≌△EMF(AAS),∴MH=MF,BH=EF=AF∵四边形AGEF是正方形,∴∠FAG=90°,EF∥AG,∵BH∥EF,∴BH∥AG,∴∠BAG+∠ABH=180°,∴∠CBH+∠ABC+∠BAC+∠CAG=180°.∵△ABC是等腰直角三角形,∴BC=AC,∠ABC=∠BAC=45°,∴∠CBH+∠CAG=90°,∵∠CAG+∠CAF=90°,∴∠CBH=∠CAF,在△BCH和△ACF中,,∴△BCH≌△ACF(SAS),∴CH=CF,∠BCH=∠ACF,∴∠HCF=∠BCH+∠BCF=∠ACF+∠BCF=90°,∴△FCH是等腰直角三角形,∵MH=MF,∴CM=FM,CM⊥FM;6.如图在直角坐标系中,四边形ABCO为正方形,A点的坐标为(a,0),D点的坐标为(0,b),且a,b满足(a﹣3)2+|b﹣|=0.(1)求A点和D点的坐标;(2)若∠DAE=∠OAB,请猜想DE,OD和EB的数量关系,说明理由.(3)若∠OAD=30°,以AD为三角形的一边,坐标轴上是否存在点P,使得△PAD为等腰三角形,若存在,直接写出有多少个点P,并写出P点的坐标,选择一种情况证明.解:(1)∵(a﹣3)2+|b﹣|=0,∴a=3,b=,∴D(0,),A(3,0);(2)DE=OD+EB;理由如下:如图1,在CO的延长线上找一点F,使OF=BE,连接AF,在△AOF和△ABE中,,∴△AOF≌△ABE(SAS),∴AF=AE,∠OAF=∠BAE,又∵∠OAB=90°,∠DAE=,∴∠BAE+∠DAO=45°,∴∠DAF=∠OAF+∠DAO=45°,∴∠DAF=∠EAD,在△AFD和△AED中,,∴△AFD≌△AED(SAS),∴DF=DE=OD+EB;(3)有3种情况共6个点:①当DA=DP时,如图2,Rt△ADO中,OD=,OA=3,∴AD===2,∴P1(﹣3,0),P2(0,3),P3(0,﹣);②当AP4=DP4时,如图3,∴∠ADP4=∠DAP4=30°,∴∠OP4D=60°,Rt△ODP4中,∠ODP4=30°,OD=,∴OP4=1,∴P4(1,0);③当AD=AP时,如图4,∴AD=AP5=AP6=2,∴P5(3+2,0),P6(3﹣2,0),综上,点P的坐标为:∴P(﹣3,0)或(0,3)或(0,﹣)或(1,0)或(3+2,0)或(3﹣2,0).证明:P5(3+2,0),∵∠OAD=30°且△ADO是直角三角形,又∵AO=3,DO=,∴DA=2,而P5A=|3+2﹣3|=2,∴P5A=DA,∴△P5AD是等腰三角形.7.(1)如图1,锐角△ABC中分别以AB、AC为边向外作等腰△ABE和等腰△ACD,使AE=AB,AD=AC,∠BAE=∠CAD,连接BD、CE,试猜想BD与CE的大小关系,并说明理由.(2)如图2,四边形ABCD中,AB=7cm,BC=3cm,∠ABC=∠ACD=∠ADC=45°,求BD 的长.甲同学受到第一问的启发构造了如图所示的一个和△ABD全等的三角形,将BD进行转化再计算,请你准确的叙述辅助线的作法,再计算.(3)如图3,四边形ABCD中,AB=BC,∠ABC=60°,∠ADC=30°,AD=6,BD=10,求CD的长度.解:(1)BD=CE.理由是:∵∠BAE=∠CAD,∴∠BAE+∠BAC=∠CAD+∠BAC,即∠EAC=∠BAD,在△EAC和△BAD中,,∴△EAC≌△BAD(SAS),∴BD=CE;(2)如图2,在△ABC的外部,以A为直角顶点作等腰直角△BAE,使∠BAE=90°,AE =AB,连接EA、EB、EC.∵∠ACD=∠ADC=45°,∴AC=AD,∠CAD=90°,∴∠BAE+∠BAC=∠CAD+∠BAC,即∠EAC=∠BAD,在△EAC和△BAD中,,∴△EAC≌△BAD(SAS),∴BD=CE.∵AE=AB=7,∴BE===7,∠ABE=∠AEB=45°,又∵∠ABC=45°,∴∠ABC+∠ABE=45°+45°=90°,∴EC===,∴BD=CE=,(3)∵A B=BC,∠ABC=60°,∴△ABC是等边三角形,如图3,把△ACD绕点C逆时针旋转60°得到△BCE,连接DE,则BE=AD=6,△CDE是等边三角形,∴DE=CD,∠CED=60°,∵∠ADC=30°,∴∠BED=30°+60°=90°,在Rt△BDE中,DE===8,∴CD=DE=8.8.如图,O为菱形ABCD对角线的交点,M是射线CA上的一个动点(点M与点C,O,A都不重合),过点A,C分别向直线BM作垂线段,垂足分别为E,F,连接OE,OF.(1)①当点M在线段CA上时,在图1中依据题意补全图形;②猜想OE与OF的数量关系为OE=OF;(2)小东通过观察、实验发现点M在线段CA的延长线上运动时,(1)中的猜想始终成立.小东把这个发现与同学们进行交流,通过讨论,形成了证明此猜想的几种想法.想法1:由已知条件和菱形对角线互相平分,可以构造与△OAE全等的三角形,从而得到相等的线段,再依据直角三角形斜边中线的性质,即可证明猜想;想法2:由已知条件和菱形对角线互相垂直,能找到两组共斜边的直角三角形,例如其中的一组△OAB和△EAB,再依据直角三角形斜边中线的性质,菱形四条边相等,可以构造一对以OE和OF为对应边的全等三角形,即可证明猜想;……请你参考上面的想法,在图2中帮助小东完成画图,并证明此猜想(一种方法即可)(3)当∠ADC=90°时,请直接写出线段CF,AE,EF之间的数量关系EF=CF+AE.解:(1)①补全的图形如图1所示:②OE=OF;理由如下:取线段AB,BC的中点P,Q,连接OP,PE,OQ,QF,如图1﹣1所示:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC,AC⊥BD,∵P,Q是AB,BC的中点,∴OP=PB=AB,OQ=QB=BC,∴OP=OQ,同理,PE=QF,∵OP=PB,PE=PB,∴∠OPA=2∠OBA,∠EPA=2∠EBA,∴∠OPA+∠EPA=2∠OBA+2∠EBA,即∠OPE=2∠OBE,同理,∠OQF=2∠OCF,∵AC⊥BD,CF⊥BM,∴∠OBE+∠OMB=∠OCF+∠OMB=90°.∴∠OBE=∠OCF,∴∠OPE=∠OQF,在△OPE和△OQF中,,∴△OPE≌△OQF(SAS),∴OE=OF;故答案为:OE=OF;(2)想法1:证明:延长EO交FC的延长线于点N,如图2所示:∵四边形ABCD是菱形,∴AO=CO,∵AE⊥BM,CF⊥BM,∴AE∥CF,∴∠AEO=∠CNO,在△AOE和△CON中,,∴△AOE≌△CON(ASA),∴OE=ON=EN,∵Rt△EFN中,O是斜边EN的中点,∴OF=EN,∴OE=OF;想法2:证明:取线段AB,BC的中点P,Q,连接OP,PE,OQ,QF,如图2﹣1所示:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC,AC⊥BD,∵P,Q是AB,BC的中点,∴OP=PB=AB,OQ=QB=BC,∴OP=OQ,同理,PE=QF,∵OP=PB,PE=PB,∴∠OPA=2∠OBA,∠EPA=2∠EBA,∴∠OPA+∠EPA=2∠OBA+2∠EBA,即∠OPE=2∠OBE,同理,∠OQF=2∠OCF,∵AC⊥BD,CF⊥BM,∴∠OBE+∠OMB=∠OCF+∠OMB=90°,∴∠OBE=∠OCF,∴∠OPE=∠OQF,在△OPE和△OQF中,,∴△OPE≌△OQF(SAS),∴OE=OF;(3)如图3所示:由(2)想法1,得出△AOE≌△CON,∴AE=CN,OE=ON,由(2)知,OE=OF,∴OF=ON,∵四边形ABCD是菱形,由(2)知,OP=BP=OQ=BQ.∴四边形OPBQ是菱形,∴∠POQ=90°由(2)想法2,得出△OPE≌△OQF,∴∠POE=∠QOF,∴∠EOF=∠POQ=90°,∴∠FEN=45°,在Rt△EFN中,∠FEN=45°,∴EF=FN=CF+CN=CF+AE.故答案为:EF=CF+AE.9.问题发现:(1)如图①,正方形ABCD的边长为4,对角线AC、BD相交于点O,E是AB上点(点E 不与A、B重合),将射线OE绕点O逆时针旋转90°,所得射线与BC交于点F,则四边形OEBF的面积为 4 .问题探究:(2)如图②,线段BQ=10,C为BQ上点,在BQ上方作四边形ABCD,使∠ABC=∠ADC =90°,且AD=CD,连接DQ,求DQ的最小值;问题解决:(3)“绿水青山就是金山银山”,某市在生态治理活动中新建了一处南山植物园,图③为南山植物园花卉展示区的部分平面示意图,在四边形ABCD 中,∠ABC =∠ADC =90°,AD =CD ,AC =600米.其中AB 、BD 、BC 为观赏小路,设计人员考虑到为分散人流和便观赏,提出三条小路的长度和要取得最大,试求AB +BD +BC 的最大值.解:(1)如图①中,∵四边形ABCD 是正方形,∴OB =OC ,∠OBE =∠OCF =45°,∠BOC =90°,∵∠EOF =90°,∴∠EOF =∠BOC ,∴∠EOB =∠FOC ,∴△EOB ≌△FOC (SAS ),∴S △EOB =S △OFC ,∴S 四边形OEBF =S △OBC =•S 正方形ABCD =4(2)如图②中,连接BD ,取AC 的中点O ,连接OB ,OD .∵∠ABD =∠ADC =90°,AO =OC ,∴OA =OC =OB =OD ,∴A ,B ,C ,D 四点共圆,∴∠DBC=∠DAC,∵DA=DC,∠ADC=90°,∴∠DAC=∠DCA=45°,∴∠DBQ=45°,根据垂线段最短可知,当QD⊥BD时,QD的值最短,DQ的最小值=BQ=5.(3)如图③中,将△BDC绕点D顺时针旋转90°得到△EDA,∵∠ABC+∠ADC=180°,∴∠BCD+∠BAD=∠EAD+BAD=180°,∴B,A,E三点共线,∵DE=DB,∠EDB=90°,∴BE=BD,∴AB+BC=AB+AE=BE=BD,∴BC+BC+BD=(+1)BD,∴当BD最大时,AB+BC+BD的值最大,∵A,B,C,D四点共圆,∴当BD为直径时,BD的值最大,∵∠ADC=90°,∴AC是直径,∴BD=AC时,AB+BC+BD的值最大,最大值=600(+1).10.在菱形ABCD中,点Q为边AB上一点,点F为BC边上一点,连接DQ、DF和QF(1)如图1,若∠ADQ=∠FDQ,∠FQD=90°.求证;AQ=BQ;(2)如图2,在(1)的条件下,∠BAD=120°,对角线AC、BD相交于点P,以点P为顶点作∠MPN=60°,PM与AB交于点M,PN与AD交于点N.求证:DN+QM=AB.证明:(1)如图1,分别延长FQ、DA交于L,∵∠ADQ=∠FDQ,DQ=DQ,∠FQD=∠LQD=90°,∴△FQD≌△LQD(ASA),∴FQ=LQ,∵菱形ABCD,∴LD∥BF,∴∠ALQ=∠BFQ,∠LAQ=∠FBQ,∴△ALQ≌△BFQ(AAS),∴AQ=BQ;(2)如图2,连接QP,∵菱形ABCD,∴∠BAP=∠DAP,PA=PC,AC⊥BD,∴∠APB=∠APD=90°,∵∠BAD=120°,∴∠BAP=∠DAP=60°,∴∠ABP=30°,∴PA=AB,∵AQ=BQ,∴PQ=AB,∴PA=PQ,∴△APQ是等边三角形,∴∠APQ=∠PQA=60°,∵∠MPN=60°,∴∠APQ=∠MPN=60°,∴∠QPM=∠APN,∵∠PQM=∠PAN=60°,∴△PQM≌△PAN(ASA),∴QM=AN,∵AB=A D=DN+AN,∴AB=DN+QM.11.如图,将矩形纸片OABC放在平面直角坐标系中,点A在x轴正半轴上,点C在y轴正半轴上.若将矩形纸片折叠,使点O的对应点落在边BC上(含端点),落点记为D,这时折痕与边OA或者边AB(含端点)交于点E,折痕与边OC或者边BC(含端点)交于点F,然后展开铺平.已知OC=2,OA=4.(Ⅰ)如图①,当折痕经过点A时,求∠DOA的度数;(Ⅱ)如图②,点D与点B重合时,求点F的坐标,并求出四边形OEDF的周长;(Ⅲ)当三角形ODE的面积取得最大值时,直接写出点D的坐标.解:(Ⅰ)如图1,过D点作DH垂直于OA,依题意可知:OA=AD=4,DH=OC=2,∵DH⊥OA,∴sin∠DAO=,∴∠DAO=30°,∵OA=OD,∴∠ODA=∠DOA==75°.(Ⅱ)见题图2:点D与点B重合时,设CF=x,则OF=BF=4﹣x,在Rt△COF中,OC2+CF2=OF2,∴x2+22=(4﹣x)2解得:x=,∴F点坐标为(,2),BF=OF=,同理可得:OE=BE=,四边形OEDF的周长=4×=10.(Ⅲ)存在面积最大的△ODE,其面积为4.理由如下:①当点E在边OA上时,如图3.S=OE•OC,由OE≤OA得出OE•OC≤OA•OC=4,△ODE当点E与点A重合时,△ODE的面积最大,最大面积为4;②当点E在边AC上时,如图4.过点E作EF∥OA交OB于点F,交OD于点G,∵S△DGE =GE•BF,S△OGE=GE•OF,∴S△ODE=GE•BF+GE•OF=GE(BF+OF)=GE•OB≤EF•OB=S矩形OACB=4.当点E在边AC的中点时,△ODE的面积最大,最大面积为4.下面求△ODE的面积最大时,点D的坐标.①当点E与点A重合时,如图3.由折叠可知,AD=AO=4.在Rt△ACD中,DC===∴BD=4﹣2,∴D(4﹣2,2);②当点E在边AC的中点时,点D与点B重合,如图5,此时D(0,2).综上所述,△ODE的面积最大时,点D的坐标为(4﹣2,2)或(0,2).12.如图①,在▱ABCD中,点E、F分别在AD、BC上,且AE=CF,连接AF、BE交于点G,连接CE、DF交于点H.(1)求证四边形EGFH为平行四边形.(2)提出问题:在AD、BC边上是否存在点E、F,使得四边形EGFH为矩形?小明从特殊到一般探究了问题.【特殊化】如图②,若∠ABC=90°,AB=2,BC=6.在AD、BC边上是否存在点E、F,使得四边形EGFH为矩形?若存在,求出此时AE的长度;若不存在,说明理由.【一般化】如图③,若∠ABC=60°,AB=m,BC=n.在AD、BC边上是否存在点E、F使得四边形EGFH 为矩形?根据点E、F存在(或不存在)的可能情况,写出对应的m、n满足的条件,存在时直接写出AE的长度.(用含m、n的代数式表示)(1)证明:∵四边形ABCD为平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,∵AE=CF,∴DE=BF,∴四边形AECF、四边形EDFB为平行四边形,∴EH∥GF,GE∥FH,∴四边形EGFH为平行四边形;(2)解:存在,如图②所示,理由如下:∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD=2,∠ABC=∠ADC=∠BAD=90°,∴∠ABE+∠AEB=90°,四边形EGFH为矩形时,∠BEC=90°,则∠AEB+∠DEC=90°,∴∠ABE=∠DEC,∴△ABE∽△DEC,∴=,即=,解得:AE=3±;即在AD、BC边上存在点E、F,使得四边形EGFH为矩形,此时AE的长度为3±;(3)解:存在,如图③所示,理由如下:作BP⊥DA的延长线于P;CQ⊥AD于Q,则BP=CQ,PQ=BC=AD,∴AP=DQ,∵AD∥BC,∴∠PAB=∠ABC=60°,∴∠ABP=30°,∴AP=AB=m,∴BP=CQ=AP=m,设AE=x,则PE=x+m,EQ=n﹣x﹣m,同(2)得:△BPE∽△EQC,∴=,即=,整理得:x2+(m﹣n)x+m2﹣=0,∵△=(m﹣n)2﹣4(m2﹣)=n2﹣3m2,当△≥0,即n2﹣3m2≥0时,方程有解,即m、n满足n≥m时,在AD、BC边上存在点E、F使得四边形EGFH为矩形,当m≤n≤2m时,AE=,当n>2m时,AE=.13.【探索发现】如图1,△ABC是等边三角形,点D为BC边上一个动点,将△ACD绕点A逆时针旋转60°得到△AEF,连接CE.小明在探索这个问题时发现四边形ABCE是菱形.小明是这样想的:(1)请参考小明的思路写出证明过程;(2)直接写出线段CD,CF,AC之间的数量关系:CD+CF=AC;【理解运用】如图2,在△ABC中,AD⊥BC于点D.将△ABD绕点A逆时针旋转90°得到△AEF,延长FE与BC交于点G.(3)判断四边形ADGF的形状,并说明理由;【拓展迁移】(4)在(3)的前提下,如图3,将△AFE沿AE折叠得到△AME,连接MB,若AD=6,BD =2,求MB的长.(1)证明:∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC=AC,∵△ACD绕点A逆时针旋转60°得到△AEF,∴∠CAE=60°,AC=AE,∴△ACE是等边三角形,∴AC=AE=CE,∴AB=BC=C E=AE,∴四边形ABCE是菱形;(2)线段CD,CF,AC之间的数量关系:CD+CF=AC,理由是:由旋转得:∠DAF=60°=∠BAC,AD=AF,∴∠BAD=∠CAF,∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC,∴△BAD≌△CAF(SAS),∴∠ADB=∠AFC,BD=CF,∵∠ADC+∠ADB=∠AFC+∠AFE=180°,∴C、F、E在同一直线上,∴AC=BC=B D+CD=CF+CD,故答案为:CD+CF=AC;(3)四边形ADGF是正方形,理由如下:∵Rt△ABD绕点A逆时针旋转90°得到△AEF,∴AF=AD,∠DAF=90°,∵AD⊥BC,∴∠ADC=∠DAF=∠F=90°,∴四边形ADGF是矩形,∵AF=AD,∴四边形ADGF是正方形;(4)如图3,连接DE,∵四边形ADGF是正方形,∴DG=FG=AD=AF=6,∵△ABD绕点A逆时针旋转90°,得到△AEF,∴∠BAD=∠EAF,BD=EF=2,∴EG=FG﹣EF=6﹣2=4,∵将△AFE沿AE折叠得到△AME,∴∠MAE=∠FAE,AF=AM,∴∠BAD=∠EAM,∴∠BAD+∠DAM=∠EAM+∠DAM,即∠BAM=∠DAE,∵AF=AD,∴AM=AD,在△BAM和△EAD中,∵,∴△BAM≌△EAD(SAS),∴BM=DE===2.14.(1)如图1,在四边形ABCD中,DE平分∠ADC,CE平分∠DCB.若∠A+∠B=140°,求∠DEC的度数;(2)如图2,四边形ABCD沿MN折叠,使点C、D落在四边形ABCD内的点C′、D′处,探索∠AMD′、∠BNC′与∠A+∠B之间的数量关系,并说明理由;(3)如图3,将四边形ABCD沿着直线MN翻折,使得点D落在四边形ABCD外部的D′处,点C落在四边形ABCD内部的C′处,则∠AMD′、∠BNC′与∠A+∠B之间的关系是∠BNC′﹣∠AMD′=360°﹣2(∠A+∠B).解:(1)∵∠ADC+∠BCD=360°﹣(∠A+∠B)=220°,∵DE平分∠ADC,CE平分∠DCB,∴∠ADE=∠EDC=∠ADC,∠ECB=∠DCE=∠DCB,∴∠EDC+∠ECD=(∠ADC+∠BCD)=110°,∴∠DEC=180°﹣(∠EDC+∠ECD)=70°.(2)根据四边形的内角和为360°可知,∠D+∠C=360°﹣(∠A+∠B)∠DMN+∠CNM=360°﹣(∠C+∠D)=∠A+∠B,∵∠DMN=∠D′MN,∠CNM=∠C′NM,∴∠DMD′+∠CNC′=2(∠A+∠B),∴∠AMD′+∠BNC′=360°﹣2(∠A+∠B).(3)同理∠DMN+∠CNM=∠A+∠B,∴∠D′MN﹣∠D′MA+∠C′NB+∠C′NM=360°﹣(∠A+∠B)∴∠C′NB﹣∠D′MA=360°﹣2(∠A+∠B).故答案为:∠C′NB﹣∠D′MA=360°﹣2(∠A+∠B).15.(1)阅读理解利用旋转变换解决数学问题是一种常用的方法.如图1,点P是等边三角形ABC内一点,PA=1,PB=,PC=2.求∠BPC的度数.为利用已知条件,不妨把△BPC绕点C顺时针旋转60°得△AP′C,连接PP′,则PP′的长为 2 ;在△PAP′中,易证∠PAP′=90°,且∠PP′A的度数为30°,综上可得∠BPC的度数为90°;(2)类比迁移如图2,点P是等腰Rt△ABC内的一点,∠ACB=90°,PA=2,PB=,PC=1,求∠APC 的度数;(3)拓展应用如图3,在四边形ABCD中,BC=3,CD=5,AB=AC=AD.∠BAC=2∠ADC,请直接写出BD的长.解:(1)把△BPC绕点C顺时针旋转60°得△AP'C,连接PP′(如图1).由旋转的性质知△CP′P是等边三角形;∴P′A=PB=、∠CP′P=60°、P′P=PC=2,在△AP′P中,∵AP2+P′A2=12+()2=4=PP′2;∴△AP′P是直角三角形;∴∠P′AP=90°.∵PA=PC,∴∠AP′P=30°;∴∠BPC=∠CP′A=∠CP′P+∠AP′P=60°+30°=90°.故答案为:2;30°;90°;(2)如图2,把△BPC绕点C顺时针旋转90°得△AP'C,连接PP′.由旋转的性质知△CP′P是等腰直角三角形;∴P′C=PC=1,∠CPP′=45°、P′P=,PB=AP'=,在△AP′P中,∵AP'2+P′P2=()2+()2=2=AP2;∴△AP′P是直角三角形;∴∠AP′P=90°.∴∠APP'=45°∴∠APC=∠APP'+∠CPP'=45°+45°=90°(3)如图3,∵AB=AC,将△ABD绕点A逆时针旋转得到△ACG,连接DG.则BD=CG,∵∠BAD=∠CAG,∴∠BAC=∠DAG,∵AB=AC,AD=AG,∴∠ABC=∠ACB=∠ADG=∠AGD,∴△ABC∽△ADG,∵AD=2AB,∴DG=2BC=6,过A作AE⊥BC于E,∵∠BAE+∠ABC=90°,∠BAE=∠ADC,∴∠ADG+∠ADC=90°,∴∠GDC=90°,∴CG===,∴BD=CG=.。
2020年中考数学总复习训练特殊的四边形矩形菱形含解析
特殊的四边形(矩形、菱形)一、选择题1.如图,点P是矩形ABCD的边AD上的一个动点,矩形的两条边AB、BC的长分别为3和4,那么点P到矩形的两条对角线AC和BD的距离之和是()A.B.C.D.不确定2.若矩形的一条对角线与一边的夹角是40°,则两条对角线相交所成的锐角是()A.20° B.40° C.80° D.100°3.如图,矩形ABCD中,AB=8,BC=6,E、F是AC上的三等分点,则S△BEF为()A.8 B.12 C.16 D.244.把一张长方形的纸片按如图所示的方式折叠,EM、FM为折痕,折叠后的C点落在B′M或B′M的延长线上,那么∠EMF的度数是()A.85° B.90° C.95° D.100°5.如图,在矩形ABCD中,EF∥AB,GH∥BC,EF、GH的交点P在BD上,图中面积相等的四边形有()A.3对B.4对C.5对D.6对6.如图,矩形ABCD的周长为68,它被分成7个全等的矩形,则矩形ABCD的面积为()A.98 B.196 C.280 D.2847.如图,点O是矩形ABCD的中心,E是AB上的点,沿CE折叠后,点B恰好与点O重合,若BC=3,则折痕CE的长为()A. B.C.D.68.如图所示,把一长方形纸片沿MN折叠后,点D,C分别落在D′,C′的位置.若∠AMD′=36°,则∠NFD′等于()A.144°B.126°C.108°D.72°9.将矩形纸片ABCD按如图所示的方式折叠,得到菱形AECF.若AB=3,则BC的长为()A.1 B.2 C.D.10.如图,已知矩形纸片ABCD,点E是AB的中点,点G是BC上的一点,∠BEG>60°.现沿直线EG将纸片折叠,使点B落在纸片上的点H处,连接AH,则与∠BEG相等的角的个数为()A.4 B.3 C.2 D.111.如图,在矩形ABCD中,AB=12cm,BC=6cm,点E、F分别在AB、CD上,将矩形ABCD沿EF折叠,使点A、D分别落在矩形ABCD外部的点A′、D′处,则整个阴影部分图形的周长为()A.18cm B.36cm C.40cm D.72cm12.下列识别图形不正确的是()A.有一个角是直角的平行四边形是矩形B.有三个角是直角的四边形是矩形C.对角线相等的四边形是矩形D.对角线互相平分且相等的四边形是矩形13.四边形ABCD的对角线相交于点O,下列条件不能判定它是矩形的是()A.AB=CD,AB∥CD,∠BAD=90°B.AO=CO,BO=DO,AC=BDC.∠BAD=∠ABC=90°,∠BCD+∠ADC=180°D.∠BAD=∠BCD,∠ABC=∠ADC=90°14.直角三角形中,两条直角边边长分别为12和5,则斜边中线的长是()A.26 B.13 C.30 D.6.515.将一个矩形的纸对折两次,沿图中虚线将一角剪掉再打开后,得到的图形为()A.B.C.D.16.菱形一条对角线长为8m,周长为20m,则其面积为()A.40m2B.20m2C.48m2D.24m217.用直尺和圆规作一个菱形,如图,能得到四边形ABCD是菱形的依据是()A.一组邻边相等的四边形是菱形B.四边相等的四边形是菱形C.对角线互相垂直的平行四边形是菱形D.每条对角线平分一组对角的平行四边形是菱形18.已知DE∥AC、DF∥AB,添加下列条件后,不能判断四边形DEAF为菱形的是()A.AD平分∠BAC B.AB=AC且BD=CD C.AD为中线D.EF⊥AD二、填空题19.矩形ABCD中,对角线AC=10cm,AB:BC=3:4,则它的周长是cm.20.矩形ABCD的两条对角线相交于点O,如果矩形的周长是34cm,又△AOB的周长比△ABC的周长少7cm,则AB= cm,BC= cm.21.在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,若∠AOB=110°,则∠OAB= 度.22.如图所示,把两个大小完全一样的矩形拼成“L”形图案,则∠FAC= 度,∠FCA= 度.23.如图,在矩形ABCD中,点E是BC上一点,AE=AD,DF⊥AE,垂足为F,线段DF与图中的哪一条线段相等?先将猜想出的结论填写在下面的横线上,然后再加以证明.即DF= .(写出一条线段即可)24.将矩形ABCD沿AE折叠,得到如图所示图形.若∠CED′=56°,则∠AED的大小是°.25.菱形ABCD的周长为36,其相邻两内角的度数比为1:5,则此菱形的面积为.26.已知菱形的两条对角线长为6cm和8cm,菱形的周长是cm,面积是cm2.27.如图,四边形ABCD中,E,F,G,H分别是边AB,BC,CD,DA的中点.请你添加一个条件,使四边形EFGH为矩形,应添加的条件是.28.已知菱形的两条对角线的长分别是4cm和8cm,则它的边长为cm.29.若四边形ABCD是平行四边形,使四边形ABCD是菱形,请补充条件(写一个即可).30.已知菱形ABCD的边长为6,∠A=60°,如果点P是菱形内一点,且PB=PD=2,那么AP的长为.31.已知四边形ABCD为菱形,∠BAD=60°,E为AD中点,AB=6cm,P为AC上任一点.求PE+PD的最小值是.32.如图,在菱形ABCD中,对角线AC=6,BD=8,点E、F分别是边AB、BC的中点,点P在AC上运动,在运动过程中,存在PE+PF的最小值,则这个最小值是.33.已知四边形ABCD为平行四边形,要使四边形ABCD为菱形,还应添加条件.34.用两张对边平行的纸条交叉重叠放在一起,则四边形ABCD为;两张纸条互相垂直时,四边形ABCD 为;若两张纸条的宽度相同,则四边形ABCD为.三、解答题35.如图1中的矩形ABCD,沿对角线AC剪开,再把△ABC沿着AD方向平行移动,得到图2.在图2中,△ADC≌△C′BA′,AC∥A′C′,A′B∥DC.除△DAC与△C′BA′外,指出有哪几对全等的三角形(不能添加辅助线和字母)?选择其中一对加以证明.36.如图,在▱ABCD的纸片中,AC⊥AB,AC与BD相交于点O,将△ABC沿对角线AC翻转180°,得到△AB′C.(1)以A,C,D,B′为顶点的四边形是矩形吗(请填“是”、“不是”或“不能确定”);(2)若四边形ABCD的面积S=12cm2,求翻转后纸片重叠部分的面积,即S△ACE= cm2.37.如图,四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,M、N分别是AC、BD的中点,那么MN⊥BD成立吗?试说明理由.38.如图所示,两个全等菱形的边长为1厘米,一只蚂蚁由A点开始按ABCDEFCGA的顺序沿菱形的边循环运动,行走2020厘米后停下,则这只蚂蚁停在点.39.如图,在平行四边形ABCD中,O是对角线AC的中点,过点O作AC的垂线与边AD、BC分别交于E、F.求证:四边形AFCE是菱形.特殊的四边形(矩形、菱形)参考答案与试题解析一、选择题1.如图,点P是矩形ABCD的边AD上的一个动点,矩形的两条边AB、BC的长分别为3和4,那么点P到矩形的两条对角线AC和BD的距离之和是()A.B.C.D.不确定【考点】矩形的性质;相似三角形的判定与性质.【专题】压轴题;动点型.【分析】过P点作PE⊥AC,PF⊥BD,由矩形的性质可证△PEA∽△CDA和△PFD∽△BAD,根据和,即和,两式相加得PE+PF=,即为点P到矩形的两条对角线AC和BD的距离之和.【解答】解:法1:过P点作PE⊥AC,PF⊥BD∵矩形ABCD∴AD⊥CD∴△PEA∽△CDA∴∵AC=BD==5∴…①同理:△PFD∽△BAD∴∴…②∴①+②得:∴PE+PF=即点P到矩形的两条对角线AC和BD的距离之和是.法2:连结OP.∵AD=4,CD=3,∴AC==5,又∵矩形的对角线相等且互相平分,∴AO=OD=2.5cm,∴S△APO+S△POD=×2.5•PE+×2.5•PF=×2.5(PE+PF)=×3×4,∴PE+PF=.故选:A.【点评】根据矩形的性质,结合相似三角形求解.2.若矩形的一条对角线与一边的夹角是40°,则两条对角线相交所成的锐角是()A.20° B.40° C.80° D.100°【考点】矩形的性质.【专题】计算题.【分析】根据矩形的性质,得△BOC是等腰三角形,再由等腰三角形的性质进行答题.【解答】解:图形中∠1=40°,∵矩形的性质对角线相等且互相平分,∴OB=OC,∴△BOC是等腰三角形,∴∠OBC=∠1,则∠AOB=2∠1=80°.故选C.【点评】本题主要考查了矩形的性质,对角线相等且互相平分,矩形被对角线分成四个等腰三角形.3.如图,矩形ABCD中,AB=8,BC=6,E、F是AC上的三等分点,则S△BEF为()A.8 B.12 C.16 D.24【考点】矩形的性质.【专题】压轴题.【分析】要求S△BEF只要求出底边EF以及EF边上的高就可以,高可以根据△ABC的面积得到,EF=AC,根据勾股定理得到AC,就可以求出EF的长,从而求出△EFG的面积.【解答】解:S△ABC=×8×6=24.又E、F是AC上的三等分点.∴S△BEF=S△ABC=8.故选A.【点评】本题运用了勾股定理,已知直角三角形的两直角边,求斜边上的高,这类题的解决方法是需要熟记的内容.4.把一张长方形的纸片按如图所示的方式折叠,EM、FM为折痕,折叠后的C点落在B′M或B′M的延长线上,那么∠EMF的度数是()A.85° B.90° C.95° D.100°【考点】翻折变换(折叠问题).【分析】根据折叠的性质:对应角相等,对应的线段相等,可得.【解答】解:根据图形,可得:∠EMB′=∠EMB,∠FMB′=∠FMC,∵∠FMC+∠FMB′+∠EMB′+∠BME=180°,∴2(∠EMB′+∠FMB′)=180°,∵∠EMB′+∠FMB′=∠FME,∴∠EMF=90°.故选B.【点评】本题通过折叠变换考查学生的逻辑思维能力,解决此类问题,应结合题意,最好实际操作图形的折叠,易于找到图形间的关系.5.如图,在矩形ABCD中,EF∥AB,GH∥BC,EF、GH的交点P在BD上,图中面积相等的四边形有()A.3对B.4对C.5对D.6对【考点】矩形的性质.【专题】压轴题.【分析】本题考查了矩形的性质,得出△EPD≌△HDP,则S△EPD=S△HDP,通过对各图形的拼凑,得到的结论.【解答】解:在矩形ABCD中,∵EF∥AB,AB∥DC,∴EF∥DC,则EP∥DH;故∠PED=∠DHP;同理∠DPH=∠PDE;又PD=DP;所以△EPD≌△HDP;则S△EPD=S△HDP;同理,S△GBP=S△FPB;则(1)S梯形BPHC=S△BDC﹣S△HDP=S△ABD﹣S△EDP=S梯形ABPE;(2)S□AGPE=S梯形ABPE﹣S△GBP=S梯形BPHC﹣S△FPB=S□FPHC;(3)S梯形FPDC=S□FPHC+S△HDP=S□AGPE+S△EDP=S梯形GPDA;(4)S□AGHD=S□AGPE+S□HDPE=S□PFCH+S□PHDE=S□EFCD;(5)S□ABFE=S□AGPE+S□GBFP=S□PFCH+S□GBFP=S□GBCH故选C.【点评】本题是一道结论开放题,掌握矩形的性质,很容易得到答案.6.如图,矩形ABCD的周长为68,它被分成7个全等的矩形,则矩形ABCD的面积为()A.98 B.196 C.280 D.284【考点】矩形的性质.【专题】计算题.【分析】等量关系为:5个小矩形的宽等于2个小矩形的长;6个小矩形的宽加一个小矩形的长等于大长方形周长的一半.【解答】解:设小矩形宽为x,长为y.则大矩形长为5x或2y,宽为x+y.依题意有x+y+5x==34;5x=2y.解得:x=4,y=10.则大矩形长为20,宽为14.所以大矩形面积为280.故选C.【点评】本题考查了矩形的面积和一种很重要的思想:方程思想.7.如图,点O是矩形ABCD的中心,E是AB上的点,沿CE折叠后,点B恰好与点O重合,若BC=3,则折痕CE的长为()A. B.C.D.6【考点】翻折变换(折叠问题);勾股定理.【分析】先根据图形翻折变换的性质求出AC的长,再由勾股定理及等腰三角形的判定定理即可得出结论.【解答】解:∵△CEO是△CEB翻折而成,∴BC=OC,BE=OE,∠B=∠COE=90°,∴EO⊥AC,∵O是矩形ABCD的中心,∴OE是AC的垂直平分线,AC=2BC=2×3=6,∴AE=CE,在Rt△ABC中,AC2=AB2+BC2,即62=AB2+32,解得AB=3,在Rt△AOE中,设OE=x,则AE=3﹣x,AE2=AO2+OE2,即(3﹣x)2=32+x2,解得x=,∴AE=EC=3﹣=2.故选:A.【点评】本题考查的是翻折变换,熟知折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等的知识是解答此题的关键.8.如图所示,把一长方形纸片沿MN折叠后,点D,C分别落在D′,C′的位置.若∠AMD′=36°,则∠NFD′等于()A.144°B.126°C.108°D.72°【考点】翻折变换(折叠问题);矩形的性质.【专题】计算题.【分析】根据∠A MD′=36°和折叠的性质,得∠NMD=∠NMD′=72°;根据平行线的性质,得∠BNM=∠NMD=72°;根据折叠的性质,得∠D′=∠D=90°;根据四边形的内角和定理即可求得∠NFD′的值.【解答】解:∵∠AMD′=36°,∴∠NMD=∠NMD′=72°.∵AD∥BC,∴∠BNM=∠NMD=72°.又∵∠D′=∠D=90°,∴∠NFD′=360°﹣72°×2﹣90°=126°.故选B.【点评】此题综合运用了折叠的性质、平行线的性质、四边形的内角和定理.9.将矩形纸片ABCD按如图所示的方式折叠,得到菱形AECF.若AB=3,则BC的长为()A.1 B.2 C.D.【考点】菱形的性质;勾股定理.【专题】计算题.【分析】根据题意可知,AC=2BC,∠B=90°,所以根据勾股定理可知AC2=AB2+BC2,即(2BC)2=32+BC2,从而可求得BC的长.【解答】解:∵AC=2BC,∠B=90°,∴AC2=AB2+BC2,∴(2BC)2=32+BC2,∴BC=.故选:D.【点评】此题主要考查学生对菱形的性质及勾股定理的理解及运用.10.如图,已知矩形纸片ABCD,点E是AB的中点,点G是BC上的一点,∠BEG>60°.现沿直线EG将纸片折叠,使点B落在纸片上的点H处,连接AH,则与∠BEG相等的角的个数为()A.4 B.3 C.2 D.1【考点】翻折变换(折叠问题).【分析】连BH,根据折叠的性质得到∠1=∠2,EB=EH,BH⊥EG,则∠EBH=∠EHB,又点E是AB的中点,得EH=EB=EA,于是判断△AHB为直角三角形,且∠3=∠4,根据等角的余角相等得到∠1=∠3,因此有∠1=∠2=∠3=∠4.【解答】解:连BH,如图,∵沿直线EG将纸片折叠,使点B落在纸片上的点H处,∴∠1=∠2,EB=EH,BH⊥EG,而∠1>60°,∴∠1≠∠AEH,∵EB=EH,∴∠EBH=∠EHB,又∵点E是AB的中点,∴EH=EB=EA,∴△AHB为直角三角形,∠AHB=90°,∠3=∠4,∴∠1=∠3,∴∠1=∠2=∠3=∠4.故选B.【点评】本题考查了折叠的性质:折叠前后的两个图形全等,即对应角相等,对应线段相等.也考查了若三角形一边上的中线等于这边的一半,则此三角形为直角三角形.11.如图,在矩形ABCD中,AB=12cm,BC=6cm,点E、F分别在AB、CD上,将矩形ABCD沿EF折叠,使点A、D分别落在矩形ABCD外部的点A′、D′处,则整个阴影部分图形的周长为()A.18cm B.36cm C.40cm D.72cm【考点】翻折变换(折叠问题).【专题】压轴题.【分析】延长A1E交CD于点G,由题意知GE=EH,FH=GF,则阴影部分的周长与原矩形的周长相等.【解答】解:延长A1E交CD于点G,由题意知,GE=EH,FH=GF,四边形EHD1A1≌四边形EGDA,∴AD=A1D1,AE=A1E,DG=D1H,FH=FG,∴阴影部分的周长=矩形的周长=(12+6)×2=36cm.故选:B.【点评】本题利用了翻折的性质:对应图形全等,对应边相等.12.下列识别图形不正确的是()A.有一个角是直角的平行四边形是矩形B.有三个角是直角的四边形是矩形C.对角线相等的四边形是矩形D.对角线互相平分且相等的四边形是矩形【考点】矩形的判定.【专题】证明题.【分析】矩形的判定定理有:(1)有一个角是直角的平行四边形是矩形.(2)有三个角是直角的四边形是矩形.(3)对角线互相平分且相等的四边形是矩形,据此判定.【解答】解:A、有一个角是直角的平行四边形是矩形,正确;B、有三个角是直角的四边形是矩形,正确;C、对角线相等的四边形不一定是矩形,对角线相等的平行四边形才是矩形,错误;D、对角线互相平分且相等的四边形是矩形,正确.故选C.【点评】本题主要考查的是矩形的判定定理.(1)有一个角是直角的平行四边形是矩形.(2)有三个角是直角的四边形是矩形.(3)对角线互相平分且相等的四边形是矩形,据此判定.13.四边形ABCD的对角线相交于点O,下列条件不能判定它是矩形的是()A.AB=CD,AB∥CD,∠BAD=90°B.AO=CO,BO=DO,AC=BDC.∠BAD=∠ABC=90°,∠BCD+∠ADC=180°D.∠BAD=∠BCD,∠ABC=∠ADC=90°【考点】矩形的判定.【分析】矩形的判定定理有:(1)有一个角是直角的平行四边形是矩形.(2)有三个角是直角的四边形是矩形.(3)对角线互相平分且相等的四边形是矩形.据此判断.【解答】解:A、一个角为直角的平行四边形为矩形,故A正确.B、矩形的对角线平分且相等,故B正确.C、∠BCD+∠ADC=180°,但∠BCD不一定与∠ADC相等,根据矩形的判定定理,故C不正确.D、因为∠BAD=∠BCD,故AB∥CD,又因为,∠ABC=∠ADC=90°,根据矩形的判定(有一个角是直角的平行四边形是矩形),故D正确.故选C.【点评】本题考查的是矩形的判定定理,但考生应注意的是由矩形的判定引申出来的各图形的判定.难度一般.14.直角三角形中,两条直角边边长分别为12和5,则斜边中线的长是()A.26 B.13 C.30 D.6.5【考点】勾股定理;直角三角形斜边上的中线.【分析】由勾股定理可以求出斜边,再根据直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半可以求出斜边中线的长.【解答】解:由勾股定理知,斜边c==13,∵直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半知,∴斜边中线的长=×13=6.5.故选D.【点评】本题考查了勾股定理和直角三角形的性质:斜边上的中线等于斜边的一半.15.将一个矩形的纸对折两次,沿图中虚线将一角剪掉再打开后,得到的图形为()A.B.C.D.【考点】剪纸问题.【分析】根据题意知,对折实际上就是对称,对折两次的话,剪下应有4条边,并且这4条边还相等,从而可以得到剪下的图形展开后一定是菱形.【解答】解:根据题意折叠剪图可得,剪下的四边形四条边相等,根据四边形等的四边形是菱形可得剪下的图形是菱形,故选:A.【点评】此题考查了剪纸问题,关键是掌握菱形的判定方法:四边形等的四边形是菱形.16.菱形一条对角线长为8m,周长为20m,则其面积为()A.40m2B.20m2C.48m2D.24m2【考点】菱形的性质.【专题】几何图形问题.【分析】菱形对角线互相垂直平分,所以OA2+OB2=AB2,根据已知可得AB=5,BO=4,利用勾股定理求得AO,即可求得AC的长,根据AC、BD即可求菱形ABCD的面积,即可解题.【解答】解:根据题意可得:BD=8m,则BO=DO=4m,∵菱形周长为20m,∴AB=5m,∵菱形对角线互相垂直平分,∴OA2+OB2=AB2,∴AO==3(m),∴AC=6(m),故菱形的面积S=×6×8=24(m2).故选D..【点评】本题考查了菱形对角线互相垂直平分的性质,菱形面积的计算,本题中根据勾股定理求AO的值是解题的关键.17.用直尺和圆规作一个菱形,如图,能得到四边形ABCD是菱形的依据是()A.一组邻边相等的四边形是菱形B.四边相等的四边形是菱形C.对角线互相垂直的平行四边形是菱形D.每条对角线平分一组对角的平行四边形是菱形【考点】菱形的判定;作图—复杂作图.【分析】关键菱形的判定定理(有四边都相等的四边形是菱形)判断即可.【解答】解:由图形作法可知:AD=AB=DC=BC,∴四边形ABCD是菱形,故选:B.【点评】本题主要考查对作图﹣复杂作图,菱形的判定等知识点的理解和掌握,能熟练地运用性质进行推理是解此题的关键.18.已知DE∥AC、DF∥AB,添加下列条件后,不能判断四边形DEAF为菱形的是()A.AD平分∠BAC B.AB=AC且BD=CD C.AD为中线D.EF⊥AD【考点】菱形的判定.【专题】几何图形问题.【分析】首先根据题意画出图形,然后由DE∥AC、DF∥AB,判定四边形DEAF为平行四边形,再由菱形的判定定理求解即可求得答案;注意掌握排除法在选择题中的应用.【解答】解:如图,∵DE∥AC、DF∥AB,∴四边形DEAF为平行四边形,A、∵AD平分∠BAC,DF∥AB,∴∠BAD=∠CAD,∠BAD=∠ADF,∴∠CAD=∠ADF,∴AF=DF,∴四边形DEAF为菱形;B、∵AB=AC且BD=CD,∴AD平分∠BAC,同理可得:四边形DEAF为菱形;C、∵由AD为中线,得不到AD平分∠BAC,证不出四边形DEAF的邻边相等,∴不能判断四边形DEAF为菱形;D、∵AD⊥EF,∴▱DEAF是菱形.故选C.【点评】此题考查了菱形的判定.此题难度不大,注意掌握数形结合思想的应用.二、填空题19.矩形ABCD中,对角线AC=10cm,AB:BC=3:4,则它的周长是28 cm.【考点】矩形的性质;勾股定理.【专题】计算题.【分析】根据矩形的一组邻边和一条对角线组成一个直角三角形,解题即可.【解答】解:根据矩形的性质得到△ABC是直角三角形,因为对角线AC=10cm,AB:BC=3:4,根据勾股定理得到BC2=AC2﹣(BC)2=100﹣BC2解得BC=8,AB=6,故它的周长=2×8+2×6=28cm.故答案为28.【点评】本题考查对矩形的性质以及勾股定理的运用.20.矩形ABCD的两条对角线相交于点O,如果矩形的周长是34cm,又△AOB的周长比△ABC的周长少7cm,则AB= 10 cm,BC= 7 cm.【考点】矩形的性质;勾股定理.【专题】计算题.【分析】根据矩形的对边相等以及所给的三角形的周长可得到和所求线段相关的两个式子,进而求解.【解答】解:设AB=a,BC=b.∴2OA=2OB=AC=,2a+2b=34,即a+b=17.由题意可知△AOB的周长+7=△ABC的周长.∴AB+OA+OB+7=AB+BC+AC.∴a++7=a+b+.即b=7,a=17﹣7=10.即AB=10,BC=7.故答案为,10,7.【点评】本题综合考查了矩形的性质及勾股定理的运用.21.在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,若∠AOB=110°,则∠OAB= 35 度.【考点】矩形的性质;三角形内角和定理.【专题】计算题.【分析】根据矩形对角线的性质得到△OAB的形状,进而求得底角的度数.【解答】解:∵矩形的对角线相等且互相平分.∴OA=OC.∴△AOB是等腰三角形.∴∠OAB=∠OBA.∵∠OAB+∠OBA+∠AOB=180°.∴2∠OAB+110°=180°.∴∠O AB=35°.故答案为35.【点评】本题考查矩形的性质以及三角形内角和定理.22.如图所示,把两个大小完全一样的矩形拼成“L”形图案,则∠FAC= 90 度,∠FCA= 45 度.【考点】矩形的性质;全等三角形的判定与性质.【专题】计算题.【分析】两个大小完全一样的矩形拼成“L”形图案所构成的△AFG≌△CAB,所以AF=AC,∠FAC=90°,∠FCA=45度.【解答】解:由已知△AFG≌△CAB,∴∠AFG=∠CAB,AF=AC∵∠AFG+∠FAG=90°,∴∠CAB+∠FA G=90°,∴∠FAC=90°.又∵AF=AC,∴∠FCA=(180°﹣90°)×=45°.故答案为:90;45.【点评】根据矩形的性质得到全等三角形,进而求得△AFC是等腰直角三角形.23.如图,在矩形ABCD中,点E是BC上一点,AE=AD,DF⊥AE,垂足为F,线段DF与图中的哪一条线段相等?先将猜想出的结论填写在下面的横线上,然后再加以证明.即DF= BE .(写出一条线段即可)【考点】矩形的性质;全等三角形的判定与性质.【专题】几何图形问题.【分析】根据矩形的性质得出AD∥BC,推出∠AFD=∠B,推出∠DAF=∠AEB,根据全等三角形的判定推出△AFD≌△EBA即可.【解答】解:DF=BE,理由是:∵四边形ABCD是矩形,DF⊥AE,∴∠B=∠AFD=90°,AD∥BC,∴∠DAF=∠AEB,在△AFD和△EBA中∴△AFD≌△EBA(AAS),∴DF=BE,故答案为:DF=BE.【点评】本题考查了全等三角形的性质和判定,平行线的性质,全等三角形的性质和判定的应用,关键是推出△AFD≌△EBA,注意:矩形的四个角都是直角,矩形的对边平行.24.将矩形ABCD沿AE折叠,得到如图所示图形.若∠CED′=56°,则∠AED的大小是62 °.【考点】翻折变换(折叠问题).【专题】压轴题;操作型.【分析】易得∠DED′的度数,除以2即为所求角的度数.【解答】解:∵∠CED′=56°,∴∠DED′=180°﹣56°=124°,∵∠AED=∠AED′,∴∠AED=∠DED′=62°.故答案为:62.【点评】考查翻折变换问题;用到的知识点为:翻折前后得到的角相等.25.菱形ABCD的周长为36,其相邻两内角的度数比为1:5,则此菱形的面积为40.5 .【考点】菱形的性质.【分析】根据相邻两内角的度数比为1:5,可求出一个30°角,根据周长为36,求出菱形的边长,根据直角三角形里30°角的性质求出高,从而求出面积.【解答】解:作AE⊥BC于E点,∵其相邻两内角的度数比为1:5,∴∠B=180°×=30°,∵菱形ABCD的周长为36,∴AB=BC=×36=9.∴AE=×9=.∴菱形的面积为:BC•AE=9×=40.5.故答案为:40.5.【点评】本题考查菱形的性质,菱形的邻角互补,四边相等.26.已知菱形的两条对角线长为6cm和8cm,菱形的周长是20 cm,面积是24 cm2.【考点】菱形的性质;勾股定理.【分析】根据菱形的面积等于两对角线乘积的一半可得到其面积,根据菱形的性质可求得其边长,从而可得到其周长.【解答】解:如图,四边形ABCD是菱形,BD,AC分别是其对角线且BD=6,AC=8,求其面积和周长.∵四边形ABCD是菱形,BD,AC分别是其对角线,∴BD⊥AC,BO=OD=3cm,AO=CO=4cm,∴AB=5cm,∴菱形的周长=5×4=20cm;S菱形=×6×8=24cm2.故本题答案为:20cm;24cm2.【点评】此题主要考查学生对菱形的性质及勾股定理的理解及运用.27.如图,四边形ABCD中,E,F,G,H分别是边AB,BC,CD,DA的中点.请你添加一个条件,使四边形EFGH为矩形,应添加的条件是AC⊥BD .【考点】中点四边形.【分析】根据三角形的中位线定理,可以证明所得四边形的两组对边分别和两条对角线平行,所得四边形的两组对边分别是两条对角线的一半,再根据平行四边形的判定就可证明该四边形是一个平行四边形;所得四边形要成为矩形,则需有一个角是直角,故对角线应满足互相垂直.【解答】解:如图,∵E,F分别是边AB,BC的中点,∴EF∥AC,EF=AC,同理HG∥AC,HG=AC,∴EF∥HG,EF=HG,∴四边形EFGH是平行四边形;要使四边形EFGH是矩形,则需EF⊥FG,即AC⊥BD;故答案为:AC⊥BD.【点评】此题主要考查了三角形的中位线定理的运用.同时熟记此题中的结论:顺次连接四边形各边中点所得四边形是平行四边形;顺次连接对角线互相垂直的四边形各边中点所得四边形是矩形.28.已知菱形的两条对角线的长分别是4cm和8cm,则它的边长为2cm.【考点】菱形的性质.【专题】计算题.【分析】根据菱形的性质及勾股定理即可求得其边长的值.【解答】解:菱形的两条对角线分别是4cm,8cm,得到两条对角线相交所构成的直角三角形的两直角边是×4=2和×8=4,那么根据勾股定理得到它的斜边即菱形的边长=2cm.故答案为2【点评】本题考查菱形的性质以及勾股定理.29.若四边形ABCD是平行四边形,使四边形ABCD是菱形,请补充条件此题答案不唯一,如AC⊥BD或AB=AD 等(写一个即可).【考点】菱形的判定.【专题】开放型.【分析】由四边形ABCD是平行四边形,根据菱形的判定定理求解即可求得答案.【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴当AC⊥BD或AB=AD时,四边形ABCD是菱形.故答案为:此题答案不唯一,如AC⊥BD或AB=AD等.【点评】此题考查了菱形的判定.此题难度不大,注意熟记定理是解此题的关键.30.已知菱形ABCD的边长为6,∠A=60°,如果点P是菱形内一点,且PB=PD=2,那么AP的长为或.【考点】菱形的性质.【专题】压轴题;分类讨论.【分析】根据题意得,应分P与A在BD的同侧与异侧两种情况进行讨论.【解答】解:当P与A在BD的异侧时:连接AP交BD于M,∵AD=AB,DP=BP,∴AP⊥BD(到线段两端距离相等的点在垂直平分线上),在直角△ABM中,∠BAM=30°,∴AM=AB•cos30°=3,BM=AB•sin30°=3,∴PM==,∴AP=AM+PM=4;当P与A在BD的同侧时:连接AP并延长AP交BD于点MAP=AM﹣PM=2;当P与M重合时,PD=PB=3,与PB=PD=2矛盾,舍去.AP的长为4或2.故答案为4或2.【点评】本题注意到应分两种情况讨论,并且注意两种情况都存在关系AP⊥BD,这是解决本题的关键.31.已知四边形ABCD为菱形,∠BAD=60°,E为AD中点,AB=6cm,P为AC上任一点.求PE+PD的最小值是3.【考点】轴对称﹣最短路线问题;菱形的性质.【专题】几何图形问题.【分析】根据菱形的性质,可得AC是BD的垂直平分线,可得AC上的点到D、B点的距离相等,连接BE交AC与P,可得答案.【解答】解:∵菱形的性质,∴AC是BD的垂直平分线,AC上的点到B、D的距离相等.连接BE交AC于P点,PD=PB,PE+PD=PE+PB=BE,在Rt△ABE中,由勾股定理得BE==3,故答案为:3.【点评】本题考查了轴对称,对称轴上的点到线段两端点的距离相等是解题关键.32.如图,在菱形ABCD中,对角线AC=6,BD=8,点E、F分别是边AB、BC的中点,点P在AC上运动,在运动过程中,存在PE+PF的最小值,则这个最小值是 5 .【考点】轴对称﹣最短路线问题;勾股定理;菱形的性质.【专题】计算题.【分析】AC交BD于O,作E关于AC的对称点N,连接NF,交AC于P,则此时EP+FP的值最小,根据菱形的性质推出N是AD中点,P与O重合,推出PE+PF=NF=AB,根据勾股定理求出AB的长即可.【解答】解:AC交BD于O,作E关于AC的对称点N,连接NF,交AC于P,则此时EP+FP的值最小,∴PN=PE,∵四边形ABCD是菱形,∴∠DAB=∠BCD,AD=AB=BC=CD,OA=OC,OB=OD,AD∥BC,∵E为AB的中点,∴N在AD上,且N为AD的中点,∵AD∥CB,∴∠ANP=∠CFP,∠NAP=∠FCP,。
2020年九年级数学中考复习:《四边形》压轴专题训练(解析版)
《四边形》压轴专题训练1.已知:在△ABC中,∠C=90°,BC=AC.(1)如图1,若点D、E分别在BC、AC边上,且CD=CE,连接AD、BE,点O、M、N分别是AB、AD、BE的中点.求证:△OMN是等腰直⻆三角形;(2)将图1中△CDE绕着点C顺时针旋转90°如图2,O、M、N分别为AB、AD、BE中点,则(1)中的结论是否成⽴,并说明理由;(3)如图3,将图1中△CDE绕着点C顺时针旋转,记旋转⻆为α(0<α<360°),O、M、N分别为AB、AD、BE中点,当MN=,请求出四边形ABED的⾯积.2.如图,在等边△ABC中,AB=6cm,动点P从点A出发以1cm/s的速度沿AB匀速运动.动点Q同时从点C出发以同样的速度沿BC的延长线方向匀速运动,当点P到达点B时,点P、Q同时停止运动.设运动时间为t(s).过点P作PE⊥AC于E,连接PQ交AC边于D.以CQ、CE为边作平行四边形CQFE.(1)当t为何值时,△BPQ为直角三角形;(2)是否存在某一时刻t,使点F在∠ABC的平分线上?若存在,求出t的值,若不存在,请说明理由;(3)求DE的长.3.已知,在▱ABCD中,AB⊥BD,AB=BD,E为射线BC上一点,连接AE交BD于点F.(1)如图1,若点E与点C重合,且AF=2,求AD的长;(2)如图2,当点E在BC边上时,过点D作DG⊥AE于G,延长DG交BC于H,连接FH.求证:AF=DH+FH;(3)如图3,当点E在射线BC上运动时,过点D作DG⊥AE于G,M为AG的中点,点N 在BC边上且BN=1,已知AB=4,请直接写出MN的最小值.4.如图,在△ABC中,tan∠ABC=,∠C=45°,点D、E分别是边AB、AC上的点,且DE ∥BC,BD=DE=5,动点P从点B出发,沿B﹣D﹣E﹣C向终点C运动,在BD﹣DE上以每秒5个单位长度的速度运动,在EC上以每秒个单位长度的速度运动,过点P作PQ ⊥BC于点Q,以PQ为边作正方形PQMN,使点B、点N始终在PQ同侧.设点P的运动时间为t(s)(t>0),正方形PQMN与△ABC重叠部分图形的面积为S.(1)当点P在BD﹣DE上运动时,用含t的代数式表示线段DP的长.(2)当点N落在AB边上时,求t的值.(3)当点P在DE上运动时,求S与t之间的函数关系式.(4)当点P出发时,有一点H从点D出发,在线段DE上以每秒5个单位长度的速度沿D ﹣E﹣D连续做往返运动,直至点P停止运动时,点H也停止运动.连结HN,直接写出HN 与DE所夹锐角为45°时t的值.5.如图①所示,已知正方形ABCD和正方形AEFG,连接DG,BE.(1)发现:当正方形AEFG绕点A旋转,如图②所示.①线段DG与BE之间的数量关系是;②直线DG与直线BE之间的位置关系是;(2)探究:如图③所示,若四边形ABCD与四边形AEFG都为矩形,且AD=2AB,AG=2AE 时,上述结论是否成立,并说明理由.(3)应用:在(2)的情况下,连接BG、DE,若AE=1,AB=2,求BG2+DE2的值(直接写出结果).6.如图将正方形ABCD绕点A顺时针旋转角度α(0°<α<90°)得到正方形AB′C′D′.(1)如图1,B′C′与AC交于点M,C′D′与AD所在直线交于点N,若MN∥B′D′,求α;(2)如图2,C′B′与CD交于点Q,延长C′B′与BC交于点P,当α=30°时.①求∠DAQ的度数;②若AB=6,求PQ的长度.7.在四边形ABCD中,E为BC边中点.(Ⅰ)已知:如图1,若AE平分∠BAD,∠AED=90°,点F为AD上一点,AF=AB.求证:(1)△ABE≌AFE;(2)AD=AB+CD;(Ⅱ)已知:如图2,若AE平分∠BAD,DE平分∠ADC,∠AED=120°,点F,G均为AD 上的点,AF=AB,GD=CD.求证:(1)△GEF为等边三角形;(2)AD=AB+BC+CD.8.如图1,在矩形ABCD中,点P是BC边上一点,连接AP交对角线BD于点E,BP=BE.作线段AP的中垂线MN分别交线段DC,DB,AP,AB于点M,G,F,N.(1)求证:∠BAP=∠BGN;(2)若AB=6,BC=8,求;(3)如图2,在(2)的条件下,连接CF,求tan∠CFM的值.9.矩形ABCD中,AB=2,AD=4,将矩形ABCD绕点C顺时针旋转至矩形EGCF(其中E、G、F分别与A、B、D对应).(1)如图1,当点G落在AD边上时,直接写出AG的长为;(2)如图2,当点G落在线段AE上时,AD与CG交于点H,求GH的长;(3)如图3,记O为矩形ABCD对角线的交点,S为△OGE的面积,求S的取值范围.10.如图,已知在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点P、Q分别在边AC、射线CB 上,且AP=CQ,过点P作PM⊥AB,垂足为点M,联结PQ,以PM、PQ为邻边作平行四边形PQNM,设AP=x,平行四边形PQNM的面积为y.(1)当平行四边形PQNM为矩形时,求∠PQM的正切值;(2)当点N在△ABC内,求y关于x的函数解析式,并写出它的定义域;(3)当过点P且平行于BC的直线经过平行四边形PQNM一边的中点时,直接写出x的值.11.在正方形ABCD中,AB=6,M为对角线BD上任意一点(不与B、D重合),连接CM,过点M作MN⊥CM,交AB(或AB的延长线)于点N,连接CN.感知:如图①,当M为BD的中点时,易证CM=MN.(不用证明)探究:如图②,点M为对角线BD上任一点(不与B、D重合).请探究MN与CM的数量关系,并证明你的结论.应用:(1)直接写出△MNC的面积S的取值范围;(2)若DM:DB=3:5,则AN与BN的数量关系是.12.已知△ACB和△ADE都是等腰直角三角形,∠ACB=∠ADE=90°,以CE、BC为边作平行四边形CEFB,连CD、CF.(1)如图1,当E、D分别在AC和AB上时,求证:CD=CF;(2)如图2,△ADE绕点A旋转一定角度,判断(1)中CD与CF的数量关系是否依然成立,并加以证明;(3)如图3,AE=,AB=,将△ADE绕A点旋转一周,当四边形CEFB为菱形时,直接写出CF的长.13.如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点M,已知BC=5,点E在射线BC上,tan∠DCE=,点P从点B出发,以每秒2个单位沿BD方向向终点D匀速运动,过点P作PQ⊥BD交射线BC于点O,以BP、BQ为邻边构造▱PBQF,设点P的运动时间为t(t >0).(1)tan∠DBE=;(2)求点F落在CD上时t的值;(3)求▱PBQF与△BCD重叠部分面积S与t之间的函数关系式;(4)连接▱PBQF的对角线BF,设BF与PQ交于点N,连接MN,当MN与△ABC的边平行(不重合)或垂直时,直接写出t的值.14.在△ABC中,AB=AC,点M在BA的延长线上,点N在BC的延长线上,过点C作CD∥AB 交∠CAM的平分线于点D.(1)如图1,求证:四边形ABCD是平行四边形;(2)如图2,当∠ABC=60°时,连接BD,过点D作DE⊥BD,交BN于点E,在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图2中四个三角形(不包含△CDE),使写出的每个三角形的面积与△CDE的面积相等.15.探索发现:如图①,△DEC与△ABC均为等腰直角三角形,∠E=∠ABC=90°,点A在边CD上,B在边EC上,把△DEC绕C点旋转α(0°<α<180°)得到图②,在图②中连接AD、BE交于点P,则图②中:(1)∠APB=;△BCE与△ACD的关系为.(2)连接图②中的AE、BD,如图③所示,若CE=3BC=3,则在旋转的过程中,四边形ABDE的面积是否存在最大值?若存在,请求出最大值并说明理由;若不存在,请说明理由;创新应用:(3)如图④,四边形ABCE中,AB=BC,∠ABC=90°,CE=2,AE=4,连接BE,请求出BE的最大值,并说明理由.(4)如图⑤,BE、AC为四边形ABCE的对角线,CE=2,∠CAE=60°,∠CAB=90°,∠CBA=30°,连接BE,请直接写出BE的最大值.参考答案1.解:(1)∵BC=AC,CD=CE,∴BD=AE,∵O、M、N分别为AB、AD、BE中点,∴OM∥BD且OM=BD,ON∥AE且ON=AE,∴OM=ON,∠AOM=∠ABD=45°,∠BON=∠BAE=45°,∴∠MON=180°﹣(∠AOM+∠BON)=180°﹣(45°+45°)=90°∴△OMN是等腰直角三角形.(2)(1)中的结论成⽴.理由如下:如图2,连接BD,∵△CDE顺时针旋转90°,∴∠ACE=∠ACB=90°,在△BCD和△ACE中,,∴△BCD≌△ACE(SAS),∴BD=AE,∠CBD=∠CAE,∵O、M、N分别为AB、AD、BE中点,∴OM∥BD且OM=BD,ON∥AE且ON=AE,∴OM=ON,∠AOM=∠ABD,∠BON=∠BAE,∴∠MON=180°﹣(∠AOM+∠BON)=180°﹣(∠ABD+∠BAE)=180°﹣(∠ABD+∠CBD+∠BAC)=180°﹣(∠ABC+∠BAC),∵∠ACB=90°,∴∠ABC+∠BAC=180°﹣∠ACB=180°﹣90°=90°,∴∠MON=180°﹣90°=90°,∴△OMN是等腰直角三角形.(3)如图,连接AE、BD,由(2)同理可证△OMN为等腰直角三角形.∴MN=OM.又∵OM=BD,∴MN=BD,BD=MN==2,∵AC=BC,∠BCD=∠ACE,CE=CD,∴△ACE≌△BCD(SAS),∴BD=AE,∠CBD=∠CAE,∵∠BCA=90°,∴∠AHB=90°,∴BD⊥AE,∴四边形ABED的面积为.2.解:(1)∵△ABC是等边三角形,∴∠B=60°,∴当BQ=2BP时,∠BPQ=90°,∴6+t=2(6﹣t),∴t=2,∴t=2时,△BPQ是直角三角形.(2)存在.理由:如图1中,连接BF交AC于M.∵BF平分∠ABC,BA=BC,∴BF⊥AC,AM=CM=3cm,∵EF∥BQ,∴∠EFM=∠FBC=∠ABC=30°,∴EF=2EM,∴t=2•(3﹣t),解得t=3.(3)如图2中,作PK∥BC交AC于K.∵△ABC是等边三角形,∴∠B=∠A=60°,∵PK∥BC,∴∠APK=∠B=60°,∴∠A=∠APK=∠AKP=60°,∴△APK是等边三角形,∴PA=PK,∵PE⊥AK,∴AE=EK,∵AP=CQ=PK,∠PKD=∠DCQ,∠PDK=∠QDC,∴△PKD≌△QCD(AAS),∴DK=DC,∴DE=EK+DK=(AK+CK)=AC=3(cm).3.(1)解:如图1中,∵AB=BD,∠BAD=45°,∴∠BDA=∠BAD=45°,∴∠ABD=90°,∵四边形ABCD是平行四边形,∴E、C重合时BF=BD=AB,在Rt△ABF中,∵AF2=AB2+BF2,∴(2)2=(2BF)2+BF2,∴BF=2,AB=4,在Rt△ABD中,AD==4;(2)证明:如图2中,在AF上截取AK=HD,连接BK,∵∠AFD=∠ABF+∠2=∠FGD+∠3,∠ABF=∠FGD=90°,∴∠2=∠3,在ABK和△DBH中,,∴△ABK≌△DBH,∴BK=BH,∠6=∠1,AK=DH,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠4=∠1=∠6=45°,∴∠5=∠ABD﹣∠6=45°,∴∠5=∠1,在△FBK和△FBH中,,∴△FBK≌△FBH,∴KF=FH,∵AF=AK+KF,∴AF=DH+FH;(3)解:连接AN并延长到Q,使NQ=AN,连接GQ,取AD的中点O,连接OG,∵∠AGD=90°,∴点G的轨迹是以O为圆心,以OG为半径的弧,且OG=4,∴OQ=10,OG=4,∴GQ最小值为6,∵MN是△AGQ的中位线,∴MN的最小值为3.4.解:(1)当0<t≤1时,DP=5﹣5t.当1<t≤2时,DP=5t﹣5.(2)如图1中,在Rt△BDM中,∵∠DMB=90°,tan B==,BD=5,∴DM=4,BM=3,∵DP=DM,∴5t﹣5=4,解得:.(3)①如图2﹣1中,当1≤t≤时,重叠部分是四边形BQPD,S=.②如图2﹣2中,当<t≤时,重叠部分是五边形MQPDK,S=.③如图2﹣3,当<t≤2时,重叠部分是正方形PQMN,S=16.综上所述,S=.(4)如图3﹣1中,作HK⊥NP交NP的延长线于K.由题意∠HNK=45°,∵HK⊥NK,∴△NHK是等腰直角三角形,∴NK=HK,可得4t+3﹣3t+5t=4﹣4t,解得t=0.1.如图3﹣2中,当2<t<3时,满足EH=PN,条件成立.可得:5﹣5(t﹣2)=(4﹣2(t﹣2)),解得.如图3﹣2中,当t>3时,满足EH=PN,条件成立.可得5(t﹣3)=(4﹣2(t﹣2),解得.综上所述,满足条件的t的值为0.1或或.5.解:(1)①如图②中,∵四边形ABCD和四边形AEFG是正方形,∴AE=AG,AB=AD,∠BAD=∠EAG=90°,∴∠BAE=∠DAG,在△ABE和△DAG中,,∴△ABE≌△DAG(SAS),∴BE=DG;②如图2,延长BE交AD于T,交DG于H.由①知,△ABE≌△DAG,∴∠ABE=∠ADG,∵∠ATB+∠ABE=90°,∴∠ATB+∠ADG=90°,∵∠ATB=∠DTH,∴∠DTH+∠ADG=90°,∴∠DHB=90°,∴BE⊥DG,故答案为:BE=DG,BE⊥DG;(2)数量关系不成立,DG=2BE,位置关系成立.如图③中,延长BE交AD于T,交DG于H.∵四边形ABCD与四边形AEFG都为矩形,∴∠BAD=∠EAG,∴∠BAE=∠DAG,∵AD=2AB,AG=2AE,∴==,∴△ABE∽△ADG,∴∠ABE=∠ADG,=,∴DG=2BE,∵∠ATB+∠ABE=90°,∴∠ATB+∠ADG=90°,∵∠ATB=∠DTH,∴∠DTH+∠ADG=90°,∴∠DHB=90°,∴BE⊥DG;(3)如图④中,作ET⊥AD于T,GH⊥BA交BA的延长线于H.设ET=x,AT=y.∵△AHG∽△ATE,∴===2,∴GH=2x,AH=2y,∴4x2+4y2=4,∴x2+y2=1,∴BG2+DE2=(2x)2+(2y+2)2+x2+(4﹣y)2=5x2+5y2+20=25.6.解:(1)如图1中,∵MN∥B′D′,∴∠C′MN=∠C′B′D′=45°,∠C′NM=∠C′D′B′=45°,∴∠C′MN=∠C′NM,∴C′M=C′N,∵C′B′=C′D′,∴MB′=ND′,∵AB′=AD′,∠AB′M=∠AD′N=90°,∴△AB′M≌△AD′N(SAS),∴∠B′AM=∠D′AN,∵∠B′AD′=90°,∠MAN=45°,∴∠B′AM=∠D′AN=22.5°,∵∠BAC=45°,∴∠BAB′=22.5°,∴α=22.5°.(2)①如图2中,∵∠AB′Q=∠ADQ=90°,AQ=AQ,AB′=AD,∴Rt△AQB′≌Rt△AQD(HL),∴∠QAB′=∠QAD,∵∠BAB′=30°,∠BAD=90°,∴∠B′AD=30°,∴∠QAD=∠B′AD=30°.②如图2中,连接AP,在AB上取一点E,使得AE=EP,连接EP.设PB=a.∵∠ABP=∠AB′P=90°,AP=AP,AB=AB′,∴Rt△APB≌Rt△APB′(HL),∴∠BAP=∠PAB′=15°,∵EA=EP,∴∠EAP=∠EPA=15°,∴∠BEP=∠EAP+∠EPA=30°,∴PE=AE=2a,BE=a,∵AB=6,∴2a+a=6,∴a=6(2﹣).∴PB=6(2﹣),∴PC=BC﹣PB=6﹣6(2﹣)=6﹣6,∵∠CPQ+∠BPB′=180°,∠BAB′+∠BPB′=180°,∴∠CPQ=∠BAB′=30°,∴PQ===12﹣4.7.(Ⅰ)证明:(1)如图1中,∵AE平分∠BAD,∴∠BAE=∠FAE,在△ABE和△AFE中,,∴△ABE≌△AFE(SAS),(2)∵△ABE≌△AFE,∴∠AEB=∠AEF,BE=BF,∵AE平分BC,∴BE=CE,∴FE=CE,∵∠AED=∠AEF+∠DEF=90°,∴∠AEB+∠DEC=90°,∴∠DEF=∠DEC,在△DEF和△DEC中,,∴△DEF≌△DEC(SAS),∴DF=DC,∵AD=AF+DF,∴AD=AB+CD;(Ⅱ)证明:(1)如图2中,∵E是BC的中点,∴BE=CE=BC,同(1)得:△ABE≌△AFE(SAS),△DEG≌△DEC(SAS),∴BE=FE,∠AEB=∠AEF,CE=EG,∠CED=∠GED,∵BE=CE,∴EF=EG,∵∠AED=120°,∠AEB+∠CED=180°﹣120°=60°,∴∠AEF+∠GED=60°,∴∠FEG=60°,∴△FEG是等边三角形.(2)由(1)可知FG=GE=EF=BC,∵AD=AG+GH+HD,∴AD=AB+CD+BC.8.(1)证明:如图1中,∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°,∴∠BAP=∠APB=90°∵BP=BE,∴∠APB∠BEP=∠GEF,∵MN垂直平分线段AP,∴∠GFE=90°,∴∠BGN+∠GEF=90°,∴∠BAP=∠BGN.(2)解:∵四边形ABCD是矩形,∴∠BAD=∠ABP=90°,AD∥BC,AD=BC=8,∴BD===10,∵AD∥BC,∴∠DAE=∠APB,∵∠APB=∠BEP=∠DEA,∴∠DAE=∠DEA,∴DA=DE=8,∴BE=BP=BD﹣DE=10﹣8=2,∴PA===2,∵MN垂直平分线段AP,∴AF=PF=,∵PB∥AD,∴===,∴PE=PA=,∴EF=PF﹣PE=﹣=,∴==.(3)解:如图3中,连接AM,MP.设CM=x.∵四边形ABCD是矩形,∴∠ADM=∠MCP=90°,AB=CD=6,AD=BC=8,∵MN垂直平分线段AP,∴MA=MP,∴AD2+DM2=PC2+CM2,∴82+(6﹣x)2=62+x2,∴x=,∵∠PFM=∠PCM=90°,∴P,F,M,C四点共圆,∴∠CFM=∠CPM,∴tan∠CFM=tan∠CPM===.9.解:(1)如图1中,∵四边形ABCD是矩形,∴BC=AD=CG=4,∠B=90°,∵AB=CD=2,∴DG===2,∴AG=AB﹣BG=4﹣2,故答案为4﹣2.(2)如图2中,由四边形CGEF是矩形,得到∠CGE=90°,∵点G在线段AE上,∴∠AGC=90°,∵CA=CA,CB=CG,∴Rt△ACG≌Rt△ACB(HL).∴∠ACB=∠ACG,∵AB∥CD∴∠ACG=∠DAC,∴∠ACH=∠HAC,∴AH=CH,设AH=CH=m,则DH=AD﹣AH=5﹣m,在Rt△DHC中,∵CH2=DC2+DH2,∴m2=22+(4﹣m)2,∴m=,∴AH=,GH===.(3)如图,当点G在对角线AC上时,△OGE的面积最小,最小值=×OG×EG=×2×(4﹣)=4﹣.当点G在AC的延长线上时,△OE′G′的面积最大.最大值=×E′G′×OG′=×2×(4+)=4+综上所述,4﹣≤S≤4+.10.解:(1)在Rt△ACB中,∵∠C=90°,AC=8,BC=6,∴AB===10,当四边形PQMN是矩形时,PQ∥AB.∴tan∠PQM===.(2)如图1中,延长QN交AB于K.由题意BQ=6﹣x,QN=PM=x,AM=x,KQ=BQ=,BK=BQ=,∴MK=AB﹣AM﹣BK=,∵QN<QK,∴x<,∴x<,∴y=PM•MK=(0≤x<).(3)①如图3﹣1中,当平分MN时,D为MN的中点,作NE∥BC交PQ于E,作NH⊥CB 交CB的延长线于H,EG⊥BC于G.∵PD∥BC,EN∥BC,∴PD∥NE,∵PE∥DN,∴四边形PDNE是平行四边形,∴PE=DN,∵DN=DM,PQ=MN,∴PE=EQ,∵EG∥PC,∴CG=GQ,∴EG=PC,∵四边形EGHN是矩形,∴NH=EG=NQ=PM=x,PC=8﹣x,∴x=•(8﹣x),解得x=.②如图3﹣2中,当平分NQ时,D是NQ的中点,作DH⊥CB交CB的延长线于H.∵DH=PC,∴8﹣x=•x,解得x=,综上所述,满足条件x的值为或.11.解:探究:如图①中,过M分别作ME∥AB交BC于E,MF∥BC交AB于F,则四边形BEMF是平行四边形,∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=90°,∠ABD=∠CBD=∠BME=45°,∴ME=BE,∴平行四边形BEMF是正方形,∴ME=MF,∵CM⊥MN,∴∠CMN=90°,∵∠FME=90°,∴∠CME=∠FMN,∴△MFN≌△MEC(ASA),∴MN=MC;应用:(1)当点M与D重合时,△CNM的面积最大,最大值为18,当DM=BM时,△CNM的面积最小,最小值为9,综上所述,9≤S<18.(2)如图②中,由(1)得FM∥AD,EM∥CD,∴===,∵AN=BC=6,∴AF=3.6,CE=3.6,∵△MFN≌△MEC,∴FN=EC=3.6,∴AN=7.2,BN=7.2﹣6=1.2,∴AN=6BN,故答案为AN=6BN.12.(1)证明:连接FD,∵AD=ED,∠ADE=90°,∴∠DAC=∠AED=45°,∵四边形BCEF是平行四边形,∠BCE=90°,∴四边形BCEF是矩形,∴∠CEF=∠AEF=90°,BC=EF=AC,∴∠DEF=45°,∴∠A=∠DEF,∴△ADC≌△EDF(SAS),∴DC=DF,∠DCA=∠DFE,∴∠FDC=∠FEC=90°,从而△DFC为等腰直角三角形,∴CD=CF.(2)解:成立.理由:连接FD,∵AD⊥DE,EF⊥AC,∴∠DAC=∠DEF,又AD=ED,AC=EF,∴△ADC≌△EDF(SAS),∴DC=DF,∠ADC=∠EDF,即∠ADE+∠EDC=∠FDC+∠EDC,∴∠FDC=∠ADE=90°∴△DFC为等腰直角三角形,∴CD=CF.(3)解:如图3﹣1中,设AE与CD的交点为M,∵CE=CA,DE=DA,∴CD垂直平分AE,∴=,DM=,∴CD=DM+CM=3,∵CF=CD∴CF=6.如图3﹣2中,设AE与CD的交点为M,同法可得CD=CM﹣DM=﹣=2,∴CF=CD=4,综上所述,满足条件的CF的值为6或4.13.解:(1)如图1中,作DH⊥BE于H.在Rt△BCD中,∵∠DHC=90°,CD=5,tan∠DCH=,∴DH=4,CH=3,∴BH=BC+CH=5+3=8,∴tan∠DBE===.故答案为.(2)如图2中,∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,∵BC=5,tan∠CBM==,∴CM=,BM=DM=2,∵PF∥CB,∴=,∴=,解得t=.(3)如图3﹣1中,当0<t ≤时,重叠部分是平行四边形PBQF ,S =PB •PQ =2t •t=10t 2.如图3﹣2中,当<t ≤1时,重叠部分是五边形PBQRT ,S =S平行四边形PBQF ﹣S △TRF =10t 2﹣•[5t ﹣(5﹣t )]•[5t ﹣(5﹣t )]=﹣t 2+30t ﹣10.如图3﹣3中,当1<t ≤2时,重叠部分是四边形PBCT ,S =S △BCD ﹣S △PDT =×5×4﹣•(5﹣t )•(4﹣2t )=﹣t 2+10t .(4)如图4﹣1中,当MN ∥AB 时,设CM 交BF 于T .∵PN∥MT,∴=,∴=,∴MT=,∵MN∥AB,∴===2,∴PB=BM,∴2t=×2,∴t=.如图4﹣2中,当MN⊥BC时,易知点F落在DH时,∵PF∥BH,∴=,∴=,解得t=.如图4﹣3中,当MN⊥AB时,易知∠PNM=∠ABD,可得tan∠PNM==,∴=,解得t=,当点P与点D重合时,MN∥BC,此时t=2,综上所述,满足条件的t的值为或或或2.14.(1)证明:∵AB=AC,∠ABC=∠ACB,∴∠CAM=∠ABC+∠ACB=2∠ABC,∵AD平分∠CAM,∴∠CAM=∠MAD,∴∠ABC=∠MAD,∴AD∥BC,∵CD∥AB,∴四边形ABCD是平行四边形;(2)∵∠ABC=60°,AC=AB,∴△ABC是等边三角形,∴AB=BC,∴四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,∵DE⊥BD,∴AC∥DE,∵AD∥CE,∴四边形ACED是平行四边形,∴BC=AD=CE,∴图中所有与△CDE面积相等的三角形有△BCD,△ABD,△ACD,△ABC.15.解:(1)如图2中,设EC交AD于O.∵△ABC,△CDE都是等腰直角三角形,∴AC=CB,CD=CE,∠ACB=∠ECD=45°,∴=,∠ACD=∠BCE,∴△ACD∽△BCE,∴∠ODC=∠OEP,∵∠COD=∠EOP,∴∠OPE=∠OCD=45°,故答案为45°,△BCE∽△ACD.(2)如图③中,作EH⊥BA交BA的延长线于H,作BG⊥DE交DE的延长线于G.由题意CE=3BC=3,∴AB=BC=1,EC=DE=3,∵BE ≤BC +EC ,∴BE ≤4,∴当点E 在BC 的延长线上时BE 的值最大,最小值为4,∵S 四边形ABDE =S △ABE +S △BDE =•AB •EH +DE •BG ,又∵EH ≤BE ,BG ≤BE ,∴EH 与BG 的最大值为4,∴四边形ABDE 的面积的最大值=×1×4+×4×3=8.(3)如图④中,以EC 为直角边,向下作等腰直角△CEH (EC =EH ,∠CEH =90°),连接AH .∵△ABC ,△CEH 都是等腰直角三角形,∴∴AC =CB ,CH =CE ,∠ACB =∠ECD =45°, ∴=,∠ACH =∠BCE ,∴△ACH ∽△BCE , ∴==,∴BE =AH ,∵AH ≤EH +AE ,∴AH ≤2+4=6,∴AH 的最大值为6,∴BE 的最大值=6×=3.故答案为3.。
2020年中考数学二轮复习压轴专题四边形(含解析)
《四边形》1.【习题再现】课本中有这样一道题目:如图1,在四边形ABCD中,E,F,M分别是AB,CD,BD的中点,AD=BC.求证:∠EFM =∠FEM.(不用证明)【习题变式】(1)如图2,在“习题再现”的条件下,延长AD,BC,EF,AD与EF交于点N,BC与EF 交于点P.求证:∠ANE=∠BPE.(2)如图3,在△ABC中,AC>AB,点D在AC上,AB=CD,E,F分别是BC,AD的中点,连接EF并延长,交BA的延长线于点G,连接GD,∠EFC=60°.求证:∠AGD=90°.【习题变式】解:(1)∵F,M分别是CD,BD的中点,∴MF∥BP,,∴∠MFE=∠BPE.∵E,M分别是AB,BD的中点,∴ME∥AN,,∴∠MEF=∠ANE.∵AD=BC,∴ME=MF,∴∠EFM=∠FEM,∴∠ANE=∠BPE.(2)连接BD,取BD的中点H,连接EH,FH.∵H,F分别是BD和AD的中点,∴HF∥BG,,∴∠HFE=∠FGA.∵H,E分别是BD,BC的中点,∴HE∥AC,,∴∠HEF=∠EFC=60°.∵AB=CD,∴HE=HF,∴∠HFE=∠EFC=60°,∴∠A GF=60°,∵∠AFG=∠EFC=60°,∴△AFG为等边三角形.∴AF=GF,∵AF=FD,∴GF=FD,∴∠FGD=∠FDG=30°,∴∠AGD=60°+30°=90°.2.(1)问题:如图1,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D为BC边上一点(不与点B,C重合),连接AD,过点A作AE⊥AD,并满足AE=AD,连接CE.则线段BD和线段CE的数量关系是BD=CE,位置关系是BD⊥CE.(2)探索:如图2,当D点为BC边上一点(不与点B,C重合),Rt△ABC与Rt△ADE均为等腰直角三角形,∠BAC=∠DAE=90°,AB=AC,AD=AE.试探索线段BD2、CD2、DE2之间满足的等量关系,并证明你的结论;(3)拓展:如图3,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ACB=∠ADC=45°,若BD=3,CD=1,请直接写出线段AD的长.解:(1)问题:在Rt△ABC中,AB=AC,∴∠B=∠ACB=45°,∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,即∠BAD=∠CAE,在△BAD和△CAE中,,∴△BAD≌△CAE(SAS),故答案为:BD=CE,BD⊥CE;(2)探索:结论:DE2=BD2+CD2,理由是:如图2中,连接EC.∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAD=∠CAE,在△ABD和△ACE中,∵,∵△BAD≌△CAE(SAS),∴BD=CE,∠B=∠ACE=45°,∴∠BCE=∠ACB+∠ACE=45°+45°=90°,∴DE2=CE2+CD2,∴DE2=BD2+CD2;(3)拓展:如图3,将AD绕点A逆时针旋转90°至AG,连接CG、DG,则△DAG是等腰直角三角形,∴∠ADG=45°,∵∠ADC=45°,∴∠GDC=90°,同理得:△BAD≌△CAG,∴CG=BD=3,Rt△CGD中,∵CD=1,∴DG===2,∵△DAG是等腰直角三角形,∴AD=AG=2.3.如图1,正方形ABCD的边CD在正方形ECGF的边CE上,连接BE、DG.(1)BE和DG的数量关系是BE=DG,BE和DG的位置关系是BE⊥DG;(2)把正方形ECGF绕点C旋转,如图2,(1)中的结论是否还成立?若成立,写出证明过程,若不成立,请说明理由;(3)设正方形ABCD的边长为4,正方形ECGF的边长为3,正方形ECGF绕点C旋转过程中,若A、C、E三点共线,直接写出DG的长.解:(1)BE=DG.BE⊥DG;理由如下:∵四边形ABCD和四边形CEFG为正方形,∴CD=BC,CE=CG,∠BCE=∠DCG=90°,在△BEC和△DGC中,,∴△BEC≌△DGC(SAS),∴BE=DG;如图1,延长GD交BE于点H,∵△BEC≌△DGC,∴∠DGC=∠BEC,∴∠DGC+∠EBC=∠BEC+∠EBC=90°,∴∠BHG=90°,即BE⊥DG;故答案为:BE=DG,BE⊥DG.(2)成立,理由如下:如图2所示:同(1)得:△DCG≌△BCE(SAS),∴BE=DG,∠CDG=∠CBE,∵∠DME=∠BMC,∠CBE+∠BMC=90°,∴∠CDG+∠DME=90°,∴∠DOB=90°,∴BE⊥DG;(3)由(2)得:DG=EB,分两种情况:①如图3所示:∵正方形ABCD的边长为4,正方形ECGF的边长为3,∴AC⊥BD,BD=AC=AB=4,OA=OC=OB=AC=2,CE=3,∴AE=AC﹣CE=,∴OE=OA﹣AE=,在Rt△BOE中,由勾股定理得:DG=BE==;②如图4所示:OE=CE+OC=2+3=5,在Rt△BOE中,由勾股定理得:DG=BE==;综上所述,若A、C、E三点共线,DG的长为或.4.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=6cm,BC=8cm,动点D从点C出发,沿CA方向匀速运动,速度为2cm/s;同时,动点E从点A出发,沿AB方向匀速运动,速度为1cm/s;当一个点停止运动,另一个点也停止运动.设点D,E运动的时间是t(s)(0<t<5).过点D作DF⊥BC于点F,连接DE,EF.(1)t为何值时,DE⊥AC?(2)设四边形AEFC的面积为S,试求出S与t之间的关系式;(3)是否存在某一时刻t,使得S四边形AEFC:S△ABC=17:24,若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;(4)当t为何值时,∠ADE=45°?解:(1)∵∠B=90o,AB=6 cm,BC=8 cm,∴AC===10(cm),若DE⊥AC,∴∠EDA=90°,∴∠EDA=∠B,∵∠A=∠A,∴△ADE∽△ABC,∴=,即:=,∴t=,∴当t=s时,DE⊥AC;(2)∵DF⊥BC,∴∠DFC=90°,∴∠DFC=∠B,∵∠C=∠C,∴△CDF∽△CAB,∴=,即=,∴CF=,∴BF=8﹣,BE=AB﹣AE=6﹣t,∴S=S△ABC﹣S△BEF=×AB•BC﹣×BF•BE=×6×8﹣×(8﹣t)×(6﹣t)=﹣t2+t;(3)若存在某一时刻t,使得S四边形AEFC:S△ABC=17:24,根据题意得:﹣t2+t=××6×8,解得:t1=,t2=(不合题意舍去),∴当t=s时,S四边形AEFC:S△ABC=17:24;(4)过点E作EM⊥AC与点M,如图所示:则∠EMA=∠B=90°,∵∠A=∠A,∴△AEM∽△ACB,∴==,即==,∴EM=t,AM=t,∴DM=10﹣2t﹣t=10﹣t,在Rt△DEM中,当DM=ME时,∠ADE=45°,∴10﹣t=t,∴t=∴当t=s时,∠ADE=45°.5.我们定义:如果两个等腰三角形的顶角相等,且项角的顶点互相重合,则称此图形为“手拉手全等模型”.因为顶点相连的四条边,形象的可以看作两双手,所以通常称为“手拉手模型”.例如,如图(1),△ABC与△ADE都是等腰三角形,其中∠BAC=∠DAE,则△ABD≌△ACE(SAS)(1)熟悉模型:如图(2),已知△ABC与△ADE都是等腰三角形,AB=AC,AD=AE,且∠BAC=∠DAE,求证:BD=CE;(2)运用模型:如图(3),P为等边△ABC内一点,且PA:PB:PC=3:4:5,求∠APB 的度数.小明在解决此问题时,根据前面的“手拉手全等模型”,以BP为边构造等边△BPM,这样就有两个等边三角形共顶点B,然后连结CM,通过转化的思想求出了∠APB的度数,则∠APB的度数为150 度;(3)深化模型:如图(4),在四边形ABCD中,AD=4,CD=3,∠ABC=∠ACB=∠ADC =45°,求BD的长.(1)证明:∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD,即∠BAD=∠CAE,在△BAD和△CAE中,,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴BD=CE;(2)解:以BP为边构造等边△BPM,连接CM,如图(3)所示:∵△ABC与△BPM都是等边三角形,∴AB=BC,BP=BM=PM,∠ABC=∠PBM=∠BMP=60°,∴∠ABC﹣∠PBC=∠PBM﹣∠PBC,即∠ABP=∠CBM,在△ABP和△CBM中,,∴△ABP≌△CBM(SAS),∴AP=CM,∠APB=∠CMB,∵PA:PB:PC=3:4:5,∴CM:PM:PC=3:4:5,∴PC2=CM2+PM2,∴△CMP是直角三角形,∴∠PMC=90°,∴∠CMB=∠BMP+∠PMC=60°+90°=150°,∴∠APB=150°,故答案为:150;(3)解:过点A作EA⊥AD,且AE=AD,连接CE,DE,如图(4)所示:则△ADE是等腰直角三角形,∠EAD=90°,∴DE=AD=4,∠EDA=45°,∵∠ADC=45°,∴∠EDC=45°+45°=90°,在Rt△DCE中,CE===,∵∠ACB=∠ABC=45°,∴∠BAC=90°,AB=AC,∵∠BAC+∠CAD=∠EAD+∠CAD,即∠BAD=∠CAE,在△BAD和△CAE中,,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴BD=CE=.6.(1)某学校“学习落实”数学兴趣小组遇到这样一个题目如图,在△ABC中,点O在线段BC上,∠BAO=30°,∠OAC=75°,AO=,BO:CO =2:1,求AB的长经过数学小组成员讨论发现,过点B作BD∥AC,交AO的延长线于点D,通过构造△ABD就可以解决问题(如图2)请回答:∠ADB=75 °,AB=3(2)请参考以上解决思路,解决问题:如图3在四边形ABCD中对角线AC与BD相交于点0,AC⊥AD,AO=,∠ABC=∠ACB =75°,BO:OD=2:1,求DC的长解:(1)如图2中,过点B作BD∥AC,交AO的延长线于点D,∵BD∥AC,∴∠ADB=∠OAC=75°.∵∠BOD=∠COA,∴△BOD∽△COA,∴==2,.又∵AO=,∴OD=2AO=2,∴AD=AO+OD=3.∵∠BAD=30°,∠ADB=75°,∴∠ABD=180°﹣∠BAD﹣∠ADB=75°=∠ADB,∴AB=AD=3;故答案为75,3.(2)如图3中,过点B作BE∥AD交AC于点E.∵AC⊥AD,BE∥AD,∴∠DAC=∠BEA=90°.∵∠AOD=∠EOB,∴△AOD∽△EOB,∴===2.∵BO:OD=1:3,∵AO=,∴EO=2,∴AE=3.∵∠ABC=∠ACB=75°,∴∠BAC=30°,AB=AC,∴AB=2BE.在Rt△AEB中,BE2+AE2=AB2,即(4BE2)2+BE2=(2BE)2,解得:BE=3,∴AB=AC=6,AD=在Rt△CAD中,AC2+AD2=CD2,即62+()2=CD2,解得:CD=(负根已经舍弃).7.正方形ABCD中,AB=4,点E、F分别在AB、BC边上(不与点A、B重合).(1)如图1,连接CE,作DM⊥CE,交CB于点M.若BE=3,则DM= 5 ;(2)如图2,连接EF,将线段EF绕点F顺时针旋转,当点E落在正方形上时,记为点G;再将线段FG绕点G顺时针旋转,当点F落在正方形上时,记为点H;依此操作下去…,①如图3,线段EF经过两次操作后拼得△EFD,其形状为等边三角形,在此条件下,求证:AE=CF;②若线段EF经过三次操作恰好拼成四边形EFGH,(3)请判断四边形EFGH的形状为正方形,此时AE与BF的数量关系是AE=BF;(4)以1中的结论为前提,设AE的长为x,四边形EFGH的面积为y,求y与x的函数关系式及面积y的取值范围.解:(1)如图1中,∵四边形ABCD是正方形,∴∠B=∠DCM=90°,∵BE=3,BC=4,∴CE===5,∵DM⊥EC,∴∠DMC+∠MCE=90°,∠MCE+∠CEB=90°,∴∠DMC=∠CEB,∵BC=CD,∴△BCE≌△CDM(AAS),∴DM=EC=5.故答案为5.(2)如题图3,由旋转性质可知EF=DF=DE,则△DEF为等边三角形.故答案为等边三角形.(2)①四边形EFGH的形状为正方形,此时AE=BF.理由如下:依题意画出图形,如答图1所示:连接EG、FH,作HN⊥BC于N,GM⊥AB于M.由旋转性质可知,EF=FG=GH=HE,∴四边形EFGH是菱形,由△EGM≌△FHN,可知EG=FH,∴四边形EFGH的形状为正方形.∴∠HEF=90°∵∠1+∠2=90°,∠2+∠3=90°,∴∠1=∠3.∵∠3+∠4=90°,∠2+∠3=90°,∴∠2=∠4.在△AEH与△BFE中,,∴△AEH≌△BFE(ASA)∴AE=BF.故答案为正方形,AE=BF.(4)利用①中结论,易证△AEH、△BFE、△CGF、△DHG均为全等三角形,∴BF=CG=DH=AE=x,AH=BE=CF=DG=4﹣x.∴y=S正方形ABCD﹣4S△AEH=4×4﹣4×x(4﹣x)=2x2﹣8x+16.∴y=2x2﹣8x+16(0<x<4)∵y=2x2﹣8x+16=2(x﹣2)2+8,∴当x=2时,y取得最小值8;当x=0时,y=16,∴y的取值范围为:8≤y<16.8.已知:如图1,在平面直角坐标系中,长方形OABC的顶点B的坐标是(6,4).(1)直接写出A点坐标( 6 ,0 ),C点坐标(0 , 4 );(2)如图2,D为OC中点.连接BD,AD,如果在第二象限内有一点P(m,1),且四边形OADP的面积是△ABC面积的2倍,求满足条件的点P的坐标;(3)如图3,动点M从点C出发,以每钞1个单位的速度沿线段CB运动,同时动点N 从点A出发.以每秒2个单位的速度沿线段AO运动,当N到达O点时,M,N同时停止运动,运动时间是t秒(t>0),在M,N运动过程中.当MN=5时,直接写出时间t的值.解:(1)∵四边形OABC是长方形,∴AB∥OC,BC∥OA,∵B(6,4),∴A(6,0),C(0,4),故答案为:6,0,0,4;(2)如图2,由(1)知,A(6,0),C(0,4),∴OA=6,OC=4,∵四边形OABC是长方形,∴S长方形OABC=OA•OC=6×4=24,连接AC,∵AC是长方形OABC的对角线,∴S△OAC=S△ABC=S长方形OABC=12,∵点D是OC的中点,∴S△OAD=S△OAC=6,∵四边形OADP的面积是△ABC面积的2倍,∴S四边形OADP=2S△ABC=24,∵S四边形OADP=S△OAD+S△ODP=6+S△ODP=24,∴S△ODP=18,∵点D是OC的中点,且OC=4,∴OD=OC=2,∵P(m,1),∴S△ODP=OD•|m|=×2|m|=18,∴m=18(由于点P在第二象限,所以,m小于0,舍去)或m=﹣18,∴P(﹣18,1);(3)如图3,由(2)知,OA=6,OC=4,∵四边形OABC是长方形,∴∠AOC=∠OCB=90°,BC=6,由运动知,CM=t,AN=2t,∴ON=OA﹣AN=6﹣2t,过点M作MH⊥OA于H,∴∠OHM=90°=∠AOC=∠OCB,∴四边形OCMH是长方形,∴MH=OC=4,OH=CM=t,∴HN=|ON﹣CM|=6﹣2t﹣t|=|6﹣3t|,在Rt△MHN中,MN=5,根据勾股定理得,HN2=MN2﹣MH2,∴|6﹣3t|2=52﹣42=9,∴t=1或t=3,即:t的值为1或3.9.综合与实践问题情境数学课上,李老师提出了这样一个问题:如图1,点P是正方形ABCD内一点,PA=1,PB =2,PC=3.你能求出∠APB的度数吗?(1)小敏与同桌小聪通过观察、思考、讨论后,得出了如下思路:思路一:将△BPC绕点B逆时针旋转90°,得到△BP'A,连接PP',求出∠APB的度数;思路二:将△APB绕点B顺时针旋转90°,得到△CP'B,连接PP',求出∠APB的度数.请参考以上思路,任选一种写出完整的解答过程.类比探究(2)如图2,若点P是正方形ABCD外一点,PA=3,PB=1,,求∠APB的度数.拓展应用(3)如图3,在边长为的等边三角形ABC内有一点O,∠AOC=90°,∠BOC=120°,则△AOC的面积是.解:(1)思路一,如图1,将△BPC绕点B逆时针旋转90°,得到△BP'A,连接PP',则△ABP'≌△CBP,AP'=CP=3,BP'=BP=2,∠PBP'=90°∴∠BPP'=45°,根据勾股定理得,,∵AP=1,∴AP2+P'P2=1+8=9,又∵P'A2=32=9,∴AP2+P'P2=P'A2,∴△APP'是直角三角形,且∠APP'=90°,∴∠APB=∠APP'+∠BPP'=90°+45°=135°.思路二、同思路一的方法.(2)如图2,将△BPC绕点B逆时针旋转90°,得到△BP'A,连接PP'.则△ABP'≌△CBP,,BP'=BP=1,∠PBP'=90°∴∠BPP'=45°,根据勾股定理得,,∵AP=3,∴AP2+P'P2=9+2=11,又∵,∴AP2+P'P2=P'A2,∴△APP'是直角三角形,且∠APP'=90°,∴∠APB=∠APP'﹣∠BPP'=90°﹣45°=45°.(3)如图,将△ABO绕点B顺时针旋转60°,得到△BCE,连接OE.则△BAO≌△BCE,∠AOB=∠BEC=360°﹣90°﹣120°=150°,∵△BOE是等边三角形,∴∠BEO=∠BOE=60°,∴∠OEC=90°,∠OEC=120°﹣60°=60°,∴sin60°==,设EC=k,OC=2k,则OA=EC=k,∵∠AOC=90°,∴OA2+OC2=AC2,∴3k2+4k2=7,∴k=1或﹣1(舍弃),∴OA=,OC=2,∴S△AOC=•OA•OC=××2=.故答案为.10.如图1,在矩形ABCD中,点P是BC边上一点,连接AP交对角线BD于点E,BP=BE.作线段AP的中垂线MN分别交线段DC,DB,AP,AB于点M,G,F,N.(1)求证:∠BAP=∠BGN;(2)若AB=6,BC=8,求;(3)如图2,在(2)的条件下,连接CF,求tan∠CFM的值.(1)证明:如图1中,∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°,∴∠BAP=∠APB=90°∵BP=BE,∴∠APB∠BEP=∠GEF,∵MN垂直平分线段AP,∴∠GFE=90°,∴∠BGN+∠GEF=90°,∴∠BAP=∠BGN.(2)解:∵四边形ABCD是矩形,∴∠BAD=∠ABP=90°,AD∥BC,AD=BC=8,∴BD===10,∵AD∥BC,∴∠DAE=∠APB,∵∠APB=∠BEP=∠DEA,∴∠DAE=∠DEA,∴DA=DE=8,∴BE=BP=BD﹣DE=10﹣8=2,∴PA===2,∵MN垂直平分线段AP,∴AF=PF=,∵PB∥AD,∴===,∴PE=PA=,∴EF=PF﹣PE=﹣=,∴==.(3)解:如图3中,连接AM,MP.设CM=x.∵四边形AB CD是矩形,∴∠ADM=∠MCP=90°,AB=CD=6,AD=BC=8,∵MN垂直平分线段AP,∴MA=MP,∴AD2+DM2=PC2+CM2,∴82+(6﹣x)2=62+x2,∴x=,∵∠PFM=∠PCM=90°,∴P,F,M,C四点共圆,∴∠CFM=∠CPM,∴tan∠CFM=tan∠CFM===.11.在利用构造全等三角形来解决的问题中,有一种典型的利用倍延中线的方法,例如:在△ABC中,AB=8,AC=6,点D是BC边上的中点,怎样求AD的取值范围呢?我们可以延长AD到点E,使AD=DE,然后连接BE(如图①),这样,在△ADC和△EDB中,由于,∴△ADC≌△EDB,∴AC=EB,接下来,在△ABE中通过AE的长可求出AD的取值范围.请你回答:(1)在图①中,中线AD的取值范围是1<AD<7 .(2)应用上述方法,解决下面问题①如图②,在△ABC中,点D是BC边上的中点,点E是AB边上的一点,作DF⊥DE交AC边于点F,连接EF,若BE=4,CF=2,请直接写出EF的取值范围.②如图③,在四边形ABCD中,∠BCD=150°,∠ADC=30°,点E是AB中点,点F在DC上,且满足BC=CF,DF=AD,连接CE、ED,请判断CE与ED的位置关系,并证明你的结论.解:(1)延长AD到点E,使AD=DE,连接BE,如图①所示:∵点D是BC边上的中点,∴BD=CD,在△A DC和△EDB中,,∴△ADC≌△EDB(SAS),∴AC=EB=6,在△ABE中,AB﹣BE<AE<AB+BE,∴8﹣6<AE<8+6,即2<AE<14,∴1<AD<7,故答案为:1<AD<7;(2)①延长ED到点N,使ED=DN,连接CN、FN,如图②所示:∵点D是BC边上的中点,∴BD=CD,在△NDC和△EDB中,中,,∴△NDC≌△EDB(SAS),∴BE=CN=4,∵DF⊥DE,ED=DN,∴EF=FN,在△CFN中,CN﹣CF<FN<CN+CF,∴4﹣2<FN<4+2,即2<FN<6,∴2<EF<6;②CE⊥ED;理由如下:延长CE与DA的延长线交于点G,如图③所示:∵点E是AB中点,∴BE=AE,∵∠BCD=150°,∠ADC=30°,∴DG∥BC,∴∠GAE=∠CBE,在△GAE和△CBE中,,∴△GAE≌△CBE(ASA),∴GE=CE,AG=BC,∵BC=CF,DF=AD,∴CF+DF=BC+AD=AG+AD,即:CD=GD,∵GE=CE,12.如图,在平行四边形ABCD中,AB⊥AC,对角线AC、BD相交于点O,将直线AC绕点O 顺时针旋转一个角度α(0°<α≤90°),分别交线段BC、AD于点E、F,已知AB=1,,连接BF.(1)如图①,在旋转的过程中,请写出线段AF与EC的数量关系,并证明;(2)如图②,当α=45°时,请写出线段BF与DF的数量关系,并证明;(3)如图③,当α=90°时,求△BOF的面积.解:(1)AF=CE;理由如下:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AO=CO,∴∠FAO=∠ECO,∴在△AFO与△CEO中,,∴△AFO≌△CEO(ASA),(2)BF=DF;理由如下:∵AB⊥AC,∴∠BAC=90°,∴AC===2,∵四边形ABCD是平行四边形,∴BO=DO,AO=CO=AC=1,∴AB=AO,又∵AB⊥AC,∴∠AOB=45°,∵α=45°,∠AOF=45°,∴∠BOF=∠AOB+∠AOF=45°+45°=90°,∴EF⊥BD,∵BO=DO,∴BF=DF;(3)∵AB⊥AC,∴∠CAB=90°,∴∠CAB=∠AOF=α=90°,∴AB∥EF,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AF∥BE,∴四边形ABEF是平行四边形,∴AB=EF=1,由(1)得:△AFO≌△CEO,∴OF=OE=EF=,由(2)得:AO=1,∵AB∥EF,AO⊥EF,∴S△BOF=S△AOF=AO•OF=×1×=.13.综合与实践(1)问题发现如图1,△ACB和△DCE均为等边三角形,点A,D,E在同一直线上,连接BE.请写出∠AEB的度数及线段AD,BE之间的数量关系,并说明理由.(2)类比探究如图2,△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,点A,D,E在同一直线上,CM为△DCE中DE边上的高,连接BE.填空:①∠AEB的度数为90°;②线段CM,AE,BE之间的数量关系为AE=BE+2CM.(3)拓展延伸在(2)的条件下,若BE=4,CM=3,则四边形ABEC的面积为35 .解:(1)∠AEB=60°,AD=BE,理由如下:∵△ACB和△DCE均为等边三角形,∴CA=CB,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°.∴∠ACD=∠BCE.在△ACD和△BCE中,,∴△ACD≌△BCE(SAS).∴∠ADC=∠BEC.AD=BE,∵△DCE为等边三角形,∴∠CDE=∠CED=60°.∵点A,D,E在同一直线上,∴∠ADC=120°.∴∠BEC=120°.∴∠AEB=∠BEC﹣∠CED=60°.(2)猜想:①∠AEB=90°,②AE=BE+2CM.理由如下:∵△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∴CA=CB,CD=CE,∠ACB=∠DCE=90°.∴∠ACD=∠BCE.在△ACD和△BCE中,,∴△ACD≌△BCE(SAS).∴AD=BE,∠ADC=∠BEC.∵△DCE为等腰直角三角形,∴∠CDE=∠CED=45°.∵点A,D,E在同一直线上,∴∠ADC=135°.∴∠BEC=135°.∴∠AEB=∠BEC﹣∠CED=90°.∵CD=CE,CM⊥DE,∴DM=ME.∵∠DCE=90°,∴DM=ME=CM.∴AE=AD+DE=BE+2CM.故答案为:90°,AE=BE+2CM;(3)由(2)得:∠AEB=90°,AD=BE=4,∵△DCE均为等腰直角三角形,CM为△DCE中DE边上的高,∴CM⊥AE,DE=2CM=6,∴AE=AD+DE=4+6=10,∴四边形ABEC的面积=△ACE的面积+△ABE的面积=AE×CM+AE×BE=×10×3+×10×4=35;故答案为:35.14.如图,正方形OABC的边长为8,P为OA上一点,OP=2,Q为OC边上的一个动点,分别以OP\PQ为边在正方形OABC内部作等边三角形OPD和等边三角形PQE.(1)证明:DE=OQ;(2)直线ED与OC交于点F,点Q在运动过程中.①∠EFC的度数是否发生改变?若不变,求出这个角的度数;若改变,说明理由;②连结AE,求AE的最小值.(1)证明:如图1中,∵△OPD和△PQE是等边三角形,∴PO=PD,PQ=PE,∠OPD=∠QPE=60°,∴∠OPQ=∠DPE,∴△OPQ≌△DPE(SAS),∴DE=OQ.(2)①∵△OPQ≌△DPE,∴∠EDP=∠POQ=90°,∵∠DOP=∠ODP=60°∴∠FDO=∠FDO=30°,∴∠EFC=∠FOC+∠FDO=60°.②如图2中,当点Q与点C重合时,以PQ为边作正三角形PQM.∵∠EFC=60°为定值,点E的运动路径为线段DM,过点P作PH⊥EA,垂足为H,∴当AE⊥DE时,AE的值最小∵∠PDE=∠DEH=∠PHE=90°,∴四边形PDEH是矩形,∴∠DPH=90°,EH=PD=2,∴EH=DP=2,在△PHA中,∠AHP=90°,∠HPA=30°∴AH=PA=3,∴AE=EH+AH=2+3=5.15.我们把对角线互相垂直的四边形叫做垂直四边形.(1)如图1,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,问四边形ABCD是垂直四边形吗?请说明理由;(2)如图2,四边形ABCD是垂直四边形,求证:AD2+BC2=AB2+CD2;(3)如图3,Rt△ABC中,∠ACB=90°,分别以AC、AB为边向外作正方形ACFG和正方形ABDE,连接CE,BG,GE,已知AC=4,BC=3,求GE长.(1)解:四边形ABCD是垂直四边形;理由如下:∵AB=AD,∴点A在线段BD的垂直平分线上,∵CB=CD,∴点C在线段BD的垂直平分线上,∴直线AC是线段BD的垂直平分线,∴AC⊥BD,即四边形ABCD是垂直四边形;(2)证明:设AC、BD交于点E,如图2所示:∵AC⊥BD,∴∠AED=∠AEB=∠BEC=∠CED=90°,由勾股定理得:AD2+BC2=AE2+DE2+BE2+CE2,AB2+CD2=AE2+BE2+DE2+CE2,∴AD2+BC2=AB2+CD2;(3)解:连接CG、BE,如图3所示:∵正方形ACFG和正方形ABDE,∴AG=AC,AB=AE,CG=AC=4,BE=AB,∠CAG=∠BAE=90°,∴∠CAG+∠BAC=∠BAE+∠BAC,即∠GAB=∠CAE,在△GAB和△CAE中,,∴△GAB≌△CAE(SAS),∴∠ABG=∠AEC,又∵∠AEC+∠CEB+∠ABE=90°,∴∠ABG+∠CEB+∠ABE=90°,即CE⊥BG,∴四边形CGEB是垂直四边形,由(2)得,CG2+BE2=BC2+GE2,∵AC=4,BC=3,∴AB===5,BE=AB=5,∴GE2=CG2+BE2﹣BC2=(4)2+(5)2﹣32=73,∴GE=.。
2020年九年级数学典型中考压轴题训练《四边形》(含答案)
16.如图,在平面直角坐标系中,已知矩形 AOBC 的顶点 C 的坐标是(2,4),动点 P 从点 A 出发,沿线段 AO 向终点 O 运动,同时动点 Q 从点 B 出发,沿线段 BC 向终点 C 运动.点 P、Q 的运动速度均为每秒 1 个单位,过点 P 作 PE⊥AO 交 AB 于点 E,一点到达,另一点 即停.设点 P 的运动时间为 t 秒(t>0).
学探究此问题的方法是,延长 FD 到点 G.使 DG=BE.连结 AG,先证明△ABE≌△ADG.再
证明
≌
,可得出结论,他的结论应是
.请你按照小王同学的思路
写出完整的证明过程.
实际应用
(2)如图 2,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(O 处)北偏西 30°的一处,舰艇
乙在指挥中心南偏东 70°的 B 处,且两舰艇到指挥中心的距离相等接到行动指令后,舰
4.(1)【问题发现】如图 1,在 Rt△ABC 中,AB=AC=4,∠BAC=90°,点 D 为 BC 的中
点,以 CD 为一边作正方形 CDEF,点 E 恰好与点 A 重合,则线段 BE 与 AF 的数量关系
为
;
(2)【拓展研究】在(1)的条件下,如果正方形 CDEF 绕点 C 旋转,当点 B,E,F 三点
ABDE 的面积是否存在最大值?若存在,请求出最大值并说明理由;若不存在,请说明理
由;
创新应用:
(3)如图④,四边形 ABCE 中,AB=BC,∠ABC=90°,CE=2,AE=4,连接 BE,请求出
BE 的最大值,并说明理由.
(4)如图⑤,BE、AC 为四边形 ABCE 的对角线,CE=2,∠CAE=60°,∠CAB=90°,∠
已知∠MDN=∠BAD=60°,AC=6. (1)如图 1,当 DE⊥AB,DF⊥BC 时, ①求证:△ADE≌△CDF;②求线段 GH 的长; (2)如图 2,当∠MDN 绕点 D 旋转时,线段 AG,GH,HC 的长度都在变化.设线段 AG=m, GH=p,HC=n,试探究 p 与 mn 的等量关系,并说明理由.
2020初中数学中考专题复习——四边形中的线段最值问题专项训练5(附答案详解)
1.C
参考答案
【解析】
【分析】
根据三个角都是直角的四边形是矩形,得四边形 AEPF 是矩形,根据矩形的对角线相等,得
EF=AP,则 EF 的最小值即为 AP 的最小值,根据垂线段最短,知:AP 的最小值即等于直角
三角形 ABC 斜边上的高.
【详解】
连接 AP,
∵在△ ABC 中,AB=3,AC=4,BC=5, ∴AB2+AC2=BC2, 即∠BAC=90°, 又∵PE⊥AB 于 E,PF⊥AC 于 F, ∴四边形 AEPF 是矩形, ∴EF=AP, ∵AP 的最小值即为直角三角形 ABC 斜边上的高,即 2.4, ∴EF 的最小值为 2.4, 故选:C. 【点睛】 本题考查了矩形的性质和判定,勾股定理的逆定理,直角三角形的性质的应用,要能够把要 求的线段的最小值转化为便于求的最小值得线段是解此题的关键. 2.C 【解析】 【分析】 根据轴对称确定最短路线问题,作点 P 关于 BD 的对称点 P',连接 与 BD 的交点即为所求的 点 K,然后根据直线外一点到直线的所有连线中垂直线段最短的性质可知 ⊥CD 时
的最小值,求解即可.
【详解】
解::如图,∵
,
,,
∴点 P'到 CD 的距离为 2× = ,
∴ 故选 C.
的最小值为 .
【点睛】 本题考查了菱形的性质,轴对称确定最短路线问题,熟记菱形的轴对称性和利用轴对称确定最 短路线的方法是解题的关键. 3.C 【解析】 【分析】 先作点 M 关于 AC 的对称点 M′,连接 M′N 交 AC 于 P,此时 MP+NP 有最小值.然后证明 四边形 ABNM′为平行四边形,即可求出 MP+NP=M′N=AB=2. 【详解】 解:如图,作点 M 关于 AC 的对称点 M′,连接 M′N 交 AC 于 P,此时 MP+NP 有最小值, 最小值为 M′N 的长. ∵菱形 ABCD 关于 AC 对称,M 是 AB 边上的中点, ∴M′是 AD 的中点, 又∵N 是 BC 边上的中点, ∴AM′∥BN,AM′=BN, ∴四边形 ABNM′是平行四边形, ∴M′N=AB=2, ∴MP+NP=M′N=2,即 MP+NP 的最小值为 2, 故选:C.
2020初中数学中考专题复习——四边形中的线段最值问题专项训练1(附答案详解)
∴BD是∠ABC的平分线,
∴E1在AB上,
由图形对称的性质可知,
BE=BE1= BC= ×4=2,
∵BE=BE1= BC,
∴△BCE1是直角三角形,
∴CE1= = = ,
∴PE+PC的最小值是 ,
故选:B
【点睛】
本题考查菱形的性质、轴对称-最短路线问题,利用了角平分线的性质和直角三角形的判定及勾股定理,掌握确定最短路线的方法是解题的关键.
【详解】
作D点关于AB的对称点D',连接CD'交AB于P,P即为所求,此时PC+PD=PC+PD'=CD',根据两点之间线段最短可知此时PC+PD最小.
作D'E⊥BC于E,则EB=D'A=AD.
∵CD=2AD,
∴DD'=CD,
∴∠DCD'=∠DD'C.
∵∠DAB=∠ABC=90°,
∴四边形ABED'是矩形,
8.如图,在平面直角坐标系xOy中,矩形ABCD的边AB=4,BC=6.若不改变矩形ABCD的形状和大小,当矩形顶点A在x轴的正半轴上左右移动时,矩形的另一个顶点D始终在y轴的正半轴上随之上下移动.
(1)当∠OAD=30°时,求点C的坐标;
(2)设AD的中点为M,连接OM、MC,当四边形OMCD的面积为 时,求OA的长;
∴DD'∥EC,D'E=AB=3,
∴∠D'CE=∠DD'C,
∴∠D'CE=∠DCD'.
∵∠DCB=60°,
∴∠D'CE=30°,
∴D'C=2D'E=2AB=2×3=6,
2020年中考数学一轮复习 第五章《四边形》综合测试卷含答案
第五章《四边形》综合测试卷(时间:90分钟满分:120分)一、选择题(本大题10小题,每小题3分,共30分)1. 从n边形一个顶点出发,可以作条对角线. ( )A. nB. n-1C. n-2D. n-32. 一个多边形的每一个外角都是36°,则这个多边形是( )A. 正方形B. 正六边形C. 正八方形D. 正十边形3. 在平行四边形ABCD中,∠A=38°,则∠C的度数为( )A. 142°B. 148°C. 132°D. 38°4. 边长为3 cm的菱形的周长是( )A. 15 cmB. 12 cmC. 9 cmD. 3 cm5. 如图Z5-1,在平行四边形ABCD中,下列结论一定成立的是( )图Z5-1A. AC∠BDB. AB=ADC. ∠BAD≠∠BCDD. ∠ABC+∠BAD=180°6. 下列四边形中,对角线一定相等的是( )A. 菱形B. 矩形C. 平行四边形D. 梯形7. 如图Z5-2,周长为28的菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,H为AD边中点,OH的长等于( )A. 3.5B. 4C. 7D. 14图Z5-28. 如图Z5-3,四边形ABCD是矩形,连接BD,∠ABD=60°,延长BC到点E使CE=BD,连接AE,则∠AEB的度数为( )图Z5-3A. 15°B. 20°C. 30°D. 60°9. 如图Z5-4,在矩形ABCD中,AB与BC的长度比为3∠4.若该矩形的周长为28,则BD的长为( )图Z5-4A. 5B. 6C. 8D. 1010. 如图Z5-5,在边长为4的正方形ABCD中,点M为对角线BD上一动点,ME∠BC 于点E,MF∠CD于点F,则EF的最小值为( )图Z5-5A. 42B. 22C. 2D. 1二、填空题(本大题7小题,每小题4分,共28分)11. 五边形从某一个顶点出发可以引条对角线.12. 如果正多边形的一个外角为40°,那么它是正边形.13. 在行四边形ABCD中,∠B+∠D=220°,则∠A=.14. 如图Z5-6,AC是菱形ABCD的对角线,AC=8,AB=5,则菱形ABCD的面积是.图Z5-615. 如图Z5-7,正方形ABCD中,以CD为边向正方形内作等边三角形DEC,则∠EAB =.图Z5-716. 如图Z5-8,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,点E为BC边上一点,且CE=2BE. 若四边形ABEO的面积为3,则平行四边形的ABCD的面积为.图Z5-817.如图Z5-9,在∠ABC中,AC的垂直平分线分别交AC,AB于点D,F,BE∠DF 交DF的延长线于点E. 已知∠A=30°,BC=2,AF=BF,则四边形BCDE的面积是.图Z5-9三、解答题(一)(本大题3小题,每小题6分,共18分)18. 如图Z5-10,四边形ABCD中,AC,BD相交于点O,O是AC的中点,AD∥BC.求证:四边形ABCD是平行四边形.图Z5-1019. 如图Z5-11,点E,F分别是矩形ABCD的边AB,CD上的一点,且DF=BE. 求证:AF=CE.图Z5-1120. 如图Z5-12,菱形ABCD的对角线AC和BD交于点O,AB=10,∠ABC=60°,求菱形ABCD的面积.图Z5-12四、解答题(二)(本大题3小题,每小题8分,共24分)21. 如图Z5-13,平行四边形ABCD中,DF平分∠ADC,交BC于点F,BE平分∠ABC,交AD于点E.(1)求证:四边形BFDE是平行四边形;(2)若∠AEB=68°,求∠C的度数.图Z5-1322. 如图Z5-14,平行四边形ABCD中,过点D作DE⊥AB于点E,点F在CD上,DF=BE,连接BF,AF.(1)求证:四边形BFDE是矩形;(2)若AF平分∠BAD,且AE=3,DF=5,求矩形BFDE的面积.图Z5-1423. 如图Z5-15,平行四边形ABCD中,过点A作AE⊥BC于点E,AF⊥DC于点F,且AE=AF.(1)求证:平行四边形ABCD是菱形;(2)若∠EAF=60°,CF=2,求菱形ABCD的面积.图Z5-15五、解答题(三)(本大题2小题,每小题10分,共20分)24. 如图Z5-16,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,E是CD上的点,BE交AC 于点F,连接DF.(1)求证:∠BAF=∠DAF,∠AFD=∠CFE;(2)若AB∥CD,试证明:四边形ABCD是菱形;(3)在(2)的条件下,试确定点E的位置,使得∠EFD=∠BCD,并说明理由.图Z5-1625. 如图Z5-17,四边形ABCD是正方形,点P是BC上任意一点,DE⊥AP于点E,BF⊥AP于点F,CH⊥DE于点H,BF的延长线交CH于点G.(1)求证:AF-BF=EF;(2)四边形EFGH是什么四边形?并证明;(3)若AB=2,BP=1,求四边形EFGH的面积.图Z5-17第五章《四边形》综合测试卷(时间:90分钟满分:120分)一、选择题(本大题10小题,每小题3分,共30分)1. 从n边形一个顶点出发,可以作条对角线. ( D )A. nB. n-1C. n-2D. n-32. 一个多边形的每一个外角都是36°,则这个多边形是( D )A. 正方形B. 正六边形C. 正八方形D. 正十边形3. 在平行四边形ABCD中,∠A=38°,则∠C的度数为( D )A. 142°B. 148°C. 132°D. 38°4. 边长为3 cm的菱形的周长是( B )A. 15 cmB. 12 cmC. 9 cmD. 3 cm5. 如图Z5-1,在平行四边形ABCD中,下列结论一定成立的是( D )图Z5-1A. AC∠BDB. AB=ADC. ∠BAD≠∠BCDD. ∠ABC+∠BAD=180°6. 下列四边形中,对角线一定相等的是( B )A. 菱形B. 矩形C. 平行四边形D. 梯形7. 如图Z5-2,周长为28的菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,H为AD边中点,OH的长等于( A )A. 3.5B. 4C. 7D. 14图Z5-28. 如图Z5-3,四边形ABCD是矩形,连接BD,∠ABD=60°,延长BC到点E使CE=BD,连接AE,则∠AEB的度数为( A )图Z5-3A. 15°B. 20°C. 30°D. 60°9. 如图Z5-4,在矩形ABCD中,AB与BC的长度比为3∠4.若该矩形的周长为28,则BD的长为( D )图Z5-4A. 5B. 6C. 8D. 1010. 如图Z5-5,在边长为4的正方形ABCD中,点M为对角线BD上一动点,ME∠BC 于点E,MF∠CD于点F,则EF的最小值为( B )图Z5-5A. 42B. 22C. 2D. 1二、填空题(本大题7小题,每小题4分,共28分)11. 五边形从某一个顶点出发可以引2条对角线.12. 如果正多边形的一个外角为40°,那么它是正九边形.13. 在平行四边形ABCD中,∠B+∠D=220°,则∠A=70°.14. 如图Z5-6,AC是菱形ABCD的对角线,AC=8,AB=5,则菱形ABCD的面积是24.图Z5-615. 如图Z5-7,正方形ABCD中,以CD为边向正方形内作等边三角形DEC,则∠EAB =15°.图Z5-716. 如图Z5-8,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,点E为BC边上一点,且CE=2BE. 若四边形ABEO的面积为3,则平行四边形ABCD的面积为9.图Z5-817. 如图Z5-9,在∠ABC中,AC的垂直平分线分别交AC,AB于点D,F,BE∠DF 交DF的延长线于点E. 已知∠A=30°,BC=2,AF=BF,则四边形BCDE的面积是2 3.图Z5-9三、解答题(一)(本大题3小题,每小题6分,共18分)18. 如图Z5-10,四边形ABCD中,AC,BD相交于点O,O是AC的中点,AD∥BC.求证:四边形ABCD是平行四边形.图Z5-10证明:∵O是AC的中点,∴OA=OC.∵AD∥BC,∴∠ADO=∠CBO.在△AOD和△COB中,{∠ADO=∠CBO,∠AOD=∠COB,OA=OC,∴△AOD∠△COB(AAS).∴OD=OB.∴四边形ABCD是平行四边形.19. 如图Z5-11,点E,F分别是矩形ABCD的边AB,CD上的一点,且DF=BE. 求证:AF=CE.图Z5-11证明:∵四边形ABCD是矩形,∴∠D=∠B=90°,AD=BC.在△ADF和△CBE中,{AD=CB,∠D=∠B,DF=BE,∴△ADF∠△CBE(SAS).∴AF=CE.20. 如图Z5-12,菱形ABCD的对角线AC和BD交于点O,AB=10,∠ABC=60°,求菱形ABCD的面积.图Z5-12解:如答图Z5-1,过点A作AE⊥BC于点E.∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=10.∵∠ABC=60°,AE⊥BC,∴∠BAE=30°.答图Z5-1∠BE =12AB =5,AE =3BE =53.∠菱形ABCD 的面积=BC×AE =50 3.四、解答题(二)(本大题3小题,每小题8分,共24分) 21. 如图Z5-13,平行四边形ABCD 中,DF 平分∠ADC ,交BC 于点F ,BE 平分∠ABC ,交AD 于点E .(1)求证:四边形BFDE 是平行四边形; (2)若∠AEB =68°,求∠C 的度数.图Z5-13(1)证明:∵在平行四边形ABCD 中,AD ∥BC , ∴∠AEB =∠CBE.又∵BE 平分∠ABC ,∴∠ABE =∠EBC.∴∠ABE =∠AEB.∴AB =AE. 同理可得CF =CD.又AB =CD ,∴CF =AE.∴BF =DE.又∵BF ∥DE ,∴四边形EBFD 是平行四边形.(2)解:∵∠AEB =68°,AD ∥BC ,∴∠EBF =∠AEB =68°. ∵BE 平分∠ABC ,∴∠ABC =2∠EBF =136°. ∴∠C =180°-∠ABC =44°.22. 如图Z5-14,平行四边形ABCD 中,过点D 作DE ⊥AB 于点E ,点F 在CD 上,DF =BE ,连接BF ,AF .(1)求证:四边形BFDE 是矩形;(2)若AF 平分∠BAD ,且AE =3,DF =5,求矩形BFDE 的面积.图Z5-14(1)证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AB ∥CD. ∵BE ∥DF ,BE =DF ,∴四边形BFDE 是平行四边形. ∵DE ⊥AB ,∴∠DEB =90°.∴四边形BFDE 是矩形. (2)解:∵AB ∥CD ,∴∠BAF =∠DFA. ∵AF 平分∠BAD ,∴∠BAF =∠DAF. ∴∠DFA =∠DAF.∴AD =DF =5. ∵DE ⊥AB ,∴∠AED =90°.由勾股定理,得DE=AD2-AE2=4.∴矩形BFDE的面积=DF×DE=5×4=20.23. 如图Z5-15,在平行四边形ABCD中,过点A作AE⊥BC于点E,AF⊥DC于点F,且AE=AF.(1)求证:ABCD是菱形;(2)若∠EAF=60°,CF=2,求菱形ABCD的面积.图Z5-15(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠B=∠D.∵AE⊥BC,AF⊥DC,∴∠AEB=∠AFD=90°.又∵AE=AF,∴△AEB∠△AFD(AAS). ∴AB=AD.∴四边形ABCD是菱形.(2)解:连接AC,如答图Z5-2. ∵AE⊥BC,AF⊥DC,∠EAF=60°,∴∠ECF=120°.答图Z5-2∵四边形ABCD是菱形,∴∠ACF=60°.∴△ACD是等边三角形.在Rt△CFA中,AF=CF·tan∠ACF=23,AC=CFcos∠ACF=4=CD.∴菱形ABCD的面积=4×23=8 3.五、解答题(三)(本大题2小题,每小题10分,共20分)24. 如图Z5-16,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,E是CD上的点,BE交AC 于点F,连接DF.(1)求证:∠BAF=∠DAF,∠AFD=∠CFE;(2)若AB∥CD,试证明:四边形ABCD是菱形;(3)在(2)的条件下,试确定点E的位置,使得∠EFD=∠BCD,并说明理由.图Z5-16(1)证明:在△ABC和△ADC中,{AB=AD,CB=CD,AC=AC,∴△ABC∠△ADC.∴∠BAC=∠DAC,即∠BAF=∠DAF.在△ABF和△ADF中{AB=AD,∠BAF=∠DAF,AF=AF,∴△ABF∠△ADF(SAS).∴∠AFB=∠AFD.∵∠CFE=∠AFB,∴∠AFD=∠CFE.∴∠BAF=∠DAF,∠AFD=∠CFE.(2)证明:∵AB∥CD,∴∠BAC=∠ACD.∵∠BAC=∠DAC,∴∠DAC=∠ACD.∴AD=CD.∵AB=AD,CB=CD,∴AB=CB=CD=AD.∴四边形ABCD是菱形.(3)解:当BE⊥CD时,点E的位置可令∠EFD=∠BCD.理由如下.∵四边形ABCD是菱形,∴BC=CD,∠BCF=∠DCF.∵CF=CF,∴△BCF∠△DCF(SAS).∴∠CBF=∠CDF.∵BE⊥CD,∴∠BEC=∠DEF=90°.∴∠EFD=∠BCD.25. 如图Z5-17,四边形ABCD是正方形,点P是BC上任意一点,DE⊥AP于点E,BF⊥AP于点F,CH⊥DE于点H,BF的延长线交CH于点G.(1)求证:AF-BF=EF;(2)四边形EFGH是什么四边形?并证明;(3)若AB=2,BP=1,求四边形EFGH的面积.图Z5-17(1)证明:∵DE⊥AP于点E,BF⊥AP于点F,CH⊥DE于点H,∴∠AFB=∠AED=∠DHC=90°.∴∠ADE+∠DAE=90°.又∵∠DAE+∠BAF=90°,∴∠ADE=∠BAF.在△AED和△BFA中,{∠AED=∠BFA,∠EDA=∠FAB,AD=AB,∴△AED∠△BFA(AAS).∴AE=BF.∴AF-AE=EF,即AF-BF=EF.(2)解:四边形EFGH是正方形.证明:∵∠AFB=∠AED=∠DHC=90°,∴四边形EFGH是矩形.∵△AED∠△BFA,同理可得△AED∠∠DHC,∠∠AED∠∠BFA∠△DHC.∴DH=AE=BF,AF=DE=CH.∴DE-DH=AF-AE.∴EF=EH.∴矩形EFGH是正方形.(3)解:∵AB=2,BP=1,∴AP= 5.∵S△ABP=12×BF×AP=12×BF×5=1×2×12,∴BF=255.∵∠BAF=∠PAB,∠AFB=∠ABP=90°,∴△ABF∠△APB.∴BFAF=BPAB=12,∴AF=455,∴EF=AF-AE=455-255=255.25 52=45.∴四边形EFGH的面积为⎝⎛⎭⎫。
2020年中考数学一轮复习基础考点题型练 《四边形》专题测试-提高 (含答案)
专题:《四边形》(专题测试-提高)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上第Ⅰ卷(选择题)一.选择题(每题4分,共48分)1.若n边形的内角和等于外角和的3倍,则边数n为()A.n=6 B.n=7 C.n=8 D.n=92.如图,点P是四边形ABCD内的一点,AP平分∠DAB,BP平分∠ABC,设∠C+∠D 的大小为x,∠P的大小为y,则x,y的关系是()A.y=2x﹣180°B.y=x C.y=x D.y=180°﹣x 3.如图,在矩形COED中,点D的坐标是(1,3),则CE的长是()A.3 B.C.D.44.如图,矩形ABCD的两条对角线相交于点O,∠AOD=60°,AD=1,则AB的长是()A.1 B.2 C.D.25.用边长为1的正方形做了一套七巧板,拼成如图所示的一座桥,则桥中阴影部分的面积为原正方形面积的()A.B.C.D.不能确定6.如图,在四边形ABCD中,E、F分别是边AD、BC的中点,连AC、BE、DF、CE,AC分别交BE、DF于G、E,判断下列结论:(1)BF=DE;(2)AG=GH=HC;(3)EG=BG;(4)S=6S△AGE,其中正确的结论有()△BCEA.1 B.2 C.3 D.47.如图,在四边形ABCD中,E、F、G、H分别是边AB、BC、CD、DA的中点,则下列说法正确的是()A.若四边形EFGH是平行四边形,则AC与BD相等B.若四边形EFGH是正方形,则AC与BD互相垂直且相等C.若AC=BD,则四边形EFGH是矩形D.若AC⊥BD,则四边形EFGH是菱形8.我们知道,勾股定理反映了直角三角形三条边的关系:a2+b2=c2,而a2,b2,c2又可以看成是以a,b,c为边长的正方形的面积.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=a,AC=b,O为AB的中点分别以AC,BC为边向△ABC外作正方形ACFG,BCED,连结OF,EF,OE,则△OEF的面积为()A.B.C.D.9.如图,四边形ABCD是平行四边形,点E在BC的延长线上,且CE=BC,AE=AB,AE、DC相交于点O,连接DE.若∠AOD=120°,AC=4,则CD的大小为()A.8 B.4C.8D.610.如图,正方形ABCD的边长为2,点E在对角线BD上,且∠BAE=22.5°,EF⊥AB,垂足为F,则EF的长为()A.B.2C.2D.11.下列图形中有大小不同的平行四边形,第一幅图中有1个平行四边形,第二幅图中有3个平行四边形,第三幅图中有5个平行四边形,则第6幅和第7幅图中合计有()个平行四边形.A.22 B.24 C.26 D.2812.如图,在平行四边形ABCD中,AD=2AB,CE⊥AB于点E,点F、G分别是AD、BC的中点,连接CF、EF、FG,下列结论:①CE⊥FG;②四边形ABGF是菱形;③EF=CF;④∠EFC=2∠CFD.其中正确的个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个第Ⅱ卷(非选择题)二.填空题(每题4分,共20分)13.如果梯形两底分别为4和6,高为2,那么两腰延长线的交点到这个梯形的较大底边的距离是.14.如图,七边形ABCDEFG中,AB,ED的延长线交于点O,外角∠1,∠2,∠3,∠4的和等于220°,则∠BOD的度数是度.15.如图,在矩形ABCD中,已知AB=2,点E是BC边的中点,连接AE,△AB′E和△ABE关于AE所在直线对称,若△B′CD是直角三角形,则BC边的长为.16.小明用四根长度相同的木条制作了能够活动的菱形学具,他先把活动学具制作成图1所示菱形,并测得∠B=60°,接着活动学具制作成图2所示正方形,并测得正方形的对角线AC=acm,则图1中对角线AC的长为cm.17.一组正方形按如图所示放置,其中顶点B1在y轴上,顶点C1,E1,E2,C2,E3,E4,C…在x轴上.已知正方形A1B1C1D1的边长为1,∠B1C1O=60°,B1C1∥B2C2∥B3C3,3则正方形A2019B2019C2019D2019的边长是.三.解答题(每题8分,共32分)18.如图,△ABC中,∠C=90°,AC=20,BC=10,动点D从A出发,以每秒10个单位长度的速度向终点C运动.过点D作DF⊥AC交AB于点F,过点D做AB的平行线,与过点F且与AB垂直的直线交于点E,设点D的运动时间为t(秒)(>0)(1)用含t的代数式表示线段DE的长;(2)求当点E落在BC边上时t的值;(3)设△DEF与△ABC重合部分图形的面积为S(平方单位),求S与t的函数关系式;(4)连结EC,若将△DEC沿它自身的某边翻折,翻折前后的两个三角形能形成菱形直接写出此时t的值.19.已知:如图,▱ABCD的对角线AC、BD相交于点O,∠BDC=45°,过点B作BH⊥DC交DC的延长线于点H,在DC上取DE=CH,延长BH至F,使FH=CH,连接DF、EF.(1)若AB=2,AD=,求BH的值;(2)求证:AC=EF.20.如图,在正方形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,E为OC上动点(与点O 不重合),作AF⊥BE,垂足为G,交BC于F,交BO于H,连接OG,CG.(1)求证:AH=BE;(2)试探究:∠AGO的度数是否为定值?请说明理由;的值.(3)若OG⊥CG,BG=2,求S21.如图1,在△ABC中,∠ACB为锐角,点D为射线BC上一动点,连结AD,以AD为一边且在D的右侧作正方形ADEF,解答下列问题:(1)如果AB=AC,∠BAC=90°.①当点D在线段BC上时(与点B不重合),如图2,线段CF,BD之间的位置关系为,数量关系为;②当点D在线段BC的延长线上时,如图3,①中的结论是否仍然成立,为什么?(2)如果AB≠AC,∠BAC≠90°,点D在线段BC上运动(如图4)当∠ACB=时,CF⊥BC(点C,F重合除外)?(3)若AC=4,BC=3.在(2)的条件下,设正方形ADEF的边DE与线段CF相交于点P,求线段CP长的最大值.参考答案一.选择题1.解:由题意得:180(n﹣2)=360×3,解得:n=8,故选:C.2.解:∵四边形ABCD,∠C+∠D的大小为x,∴∠DAB+∠ABC=360°﹣x,∵AP平分∠DAB,BP平分∠ABC,∴∠PAB+∠PBA=,∵∠P的大小为y,∴∠P=180°﹣(∠PAB+∠PBA),即y=180°﹣(360°﹣x)=x,故选:B.3.解:∵四边形COED是矩形,∴CE=OD,∵点D的坐标是(1,3),∴OD==,∴CE=,故选:C.4.解:在矩形ABCD中,OA=OB=OD,∵∠AOD=60°,∴△AOD是等边三角形,∴OD=AD=1,∴BD=1+1=2,由勾股定理得,AB===.故选:C.5.解:读图可得,阴影部分的面积为原正方形的面积的一半,则阴影部分的面积为1×1÷2=;是原正方形的面积的一半;故选A.6.解:(1)∵▱ABCD,∴AD=BC,AD∥BC.∵E、F分别是边AD、BC的中点,∴BF∥DE,BF=DE.∴BEDF为平行四边形,BE=DF.故正确;(2)根据平行线等分线段定理可得AG=GH=HC.故正确;(3)∵AD∥BC,AE=AD=BC,∴△AGE∽△CGB,AE:BC=EG:BG=1:2,∴EG=BG.故正确.(4)∵BG=2EG,∴△ABG的面积=△AGE面积×2,∴S△ABE=3S△AGE.又∵S△BCE=2S△ABE.∴S△BCE=6S△AGE.故正确.故选:D.7.解:∵E、F分别是边AB、BC的中点,∴EF∥AC,EF=AC,同理可知,HG∥AC,HG=AC,∴EF∥HG,EF=HG,∴四边形EFGH是平行四边形,AC与BD不一定相等,A说法错误;四边形EFGH是正方形时,AC与BD互相垂直且相等,B说法正确;若AC=BD,则四边形EFGH是菱形,C说法错误;若AC⊥BD,则四边形EFGH是矩形,D说法错误;故选:B.8.解:如图,过点O作OH⊥AC于点H,∵∠ACB=90°∴OH∥BC设OF与AC交于点G,∴=∵O为AB的中点,∴H为AC的中点,∴OH BC=a,AH=AC=b,设CG=x,则GH=b﹣x,∴=解得x=∴S△OEF=(EC+CG)•(FC+OH)=(a+)•(b+a)=(a2+2ab+b2)=(a+b)2故选:D.9.解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,AB=DC,∵CE=BC,∴AD=CE,AD∥CE,∴四边形ACED是平行四边形,∵AB=DC,AE=AB,∴AE=DC,∴四边形ACED是矩形;∴OA=AE,OC=CD,AE=CD,∴OA=OC,∵∠AOC=180°﹣∠AOD=180°﹣120°=60°,∴△AOC是等边三角形,∴OC=AC=4,∴CD=2OC=8;故选:A.10.解:设EF=x,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠BAD=90°,∠ABD=∠ADB=45°,∴BD=AB=2,EF=BF=x,∴BE=x,∵∠BAE=22.5°,∴∠DAE=90°﹣22.5°=67.5°,∴∠AED=180°﹣45°﹣67.5°=67.5°,∴∠AED=∠DAE,∴AD=ED,∴BD=BE+ED=x+2=2,解得:x=2﹣,即EF=2﹣;故选:B.11.解:根据图形分析可知:第1幅时,有2×1﹣1=1个平行四边形;第2幅时,有2×2﹣1=3个平行四边形;第3幅时,有2×3﹣1=5个平行四边形;第4幅时,有2×4﹣1=7个平行四边形;…;第n幅时,有2×n﹣1=2n﹣1个平行四边形;∴第6幅图时,有2×6﹣1=11个平行四边形,第7幅图,有2×7﹣1=13个平行四边形,∴第6幅和第7幅图中合计有11+13=24个平行四边形;故选:B.12.解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,∵点F、G分别是AD、BC的中点,∴AF=AD,BG=BC,∴AF=BG,∵AF∥BG,∴四边形ABGF是平行四边形,∴AB∥FG,∵CE⊥AB,∴CE⊥FG;故①正确;∵AD=2AB,AD=2AF,∴AB=AF,∴四边形ABGF是菱形,故②正确;延长EF,交CD延长线于M,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,∴∠A=∠MDF,∵F为AD中点,∴AF=FD,在△AEF和△DFM中,,∴△AEF≌△DMF(ASA),∴FE=MF,∠AEF=∠M,∵CE⊥AB,∴∠AEC=90°,∴∠AEC=∠ECD=90°,∵FM=EF,∴FC=EF=FM,故③正确;∴∠FCD=∠M,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD,AD∥BC,∵AF=DF,AD=2AB,∴DF=DC,∴∠DCF=∠DFC,∴∠M=∠FCD=∠CFD,∵∠EFC=∠M+∠FCD=2∠CFD;故④正确,故选:D.二.填空题(共5小题)13.解:在梯形BCED中,作AG⊥BC于G,交DE于F,如图所示:∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC,∴===,解得:AF=4,∴AG=AF+GF=4+2=6.故答案为:6.14.解:在DO延长线上找一点M,如图所示.∵多边形的外角和为360°,∴∠BOM=360°﹣220°=140°.∵∠BOD+∠BOM=180°,∴∠BOD=180°﹣∠BOM=180°﹣140°=40°.故答案为:4015.解:连接BB′,∵BE=B′E=EC,∴∠BB′C=90°,∴∠B′CD<90°,(1)如图1,∠B′DC=90°,则四边形ABEB′和ECDB′是正方形,∴BC=2AB=4,(2)如图2,∠CB′D=90°,则B,B′D三点共线,设AE,BB′交于F,则F,B′是对角线BD的三等分点,∵△BCB′∽△CDB′,∴==,∴=, ∴BC =CD =2,故答案为:4或2.16.解:如图1,2中,连接AC .在图2中,∵四边形ABCD 是正方形,∴AB =BC ,∠B =90°,∵AC =a ,∴AB =BC =a ,在图1中,∵∠B =60°,BA =BC ,∴△ABC 是等边三角形,∴AC =BC =a ,故答案为:a ,17.解:∵∠B 1C 1O =60°,B 1C 1∥B 2C 2∥B 3C 3,∴∠D 1C 1E 1=∠C 2B 2E 2=∠C 3B 3E 4=30°,1111则B2C2===()1,同理可得:B3C3==()2,故正方形A n B n∁n D n的边长是:()n﹣1.则正方形A2019B2019C2019D2019的边长是:()2018.故答案为:()2018.三.解答题(共4小题)18.解:(1)∵DF⊥AC,∴∠ADF=∠C=90°,∴tan∠A====,∵AD=t,∴DF=t,∵EF⊥AB,∴∠EFD+∠AFD=90°,又∵∠AFD+∠A=90°,∴∠EFD=∠A,在Rt△ABC中,AB==10,sin∠A====,∴sin∠EFD==,∴DE=DF=t;(2)当点E落在BC边上时,如图1,∵DE∥AB,∴∠EDC=∠A,∴EC=DE=t,∵DE∥BF,BE∥DF,∴四边形DEBF为平行四边形,∴BE=DF=t,∵BE+CE=BC=10,∴t+t=10,解得,t=;(3)当0<t≤时,△DEF在△ABC内部,∴△DEF的面积即为△DEF与△ABC重合部分图形的面积,∴S=S△DEF=DE•EF=×t×t=t2;当<t≤20时,如图2所示,过点E作EH⊥AD交AD的延长线于点H,则EH=DE=t,∴DH=2EH=t,∵DC=AC﹣AD=20﹣t,∴CH=DH﹣DC=t﹣20,∵MN∥ED,∴△EMN∽△EFD,∴==,∵=t2,∴=t2﹣60t+500,∴S四边形MNDF=S△DEF﹣S△EMN=t2﹣(t2﹣60t+500)=﹣t2+60t﹣500,综上所述,S=;(3)当△DEC是等腰三角形时,沿着它的底边翻折,翻折前后的两个三角形形成的四边形的四边相等,即为菱形,①如图3﹣1,当ED=DC时,沿DC翻折,得到菱形EDPC,连接EP交DC于O,则EO=DE=t,∴DO=2EO=t,DC=2DC=t,∵DC=AC﹣AD,∴t=20﹣t,∴t=;②如图3﹣2,当DE=DC时,沿EC翻折,得到菱形EDCP,则DC=DE=t,∵DC=AC﹣AD,∴t=20﹣t,∴t=;③如图3﹣3,当CD=CE时,沿延DE翻折,得到菱形EPDC,连接PC,交DE于O,∵DE=t,∴DO=DE=t,∴OC=DO=t,DC=OC=t,∵DC=AC﹣AD,∴t=20﹣t,∴t=,综上所述,t的值为或或.19.(1)解:过点A作AN⊥BD于N,如图1所示:∵四边形ABCD为平行四边形,∴AB∥CD,∴∠ABD=∠BDC=45°,∵AN⊥BD,∴△ABN是等腰直角三角形,∵AB=2,∴AN=BN=AB=,DN===2,∴BD=BN+DN=+2=3,∵BH⊥DC,∴△BDH是等腰直角三角形,∴BH=DH=BD=×3=3;(2)证明:取DH的中点M,连接OM,如图2所示:∵四边形ABCD是平行四边形,∴OB=OD,∴OM是△BDH的中位线,∴OM∥BH,OM=BH=DH=DM,设DE=a,CE=b,则CH=FH=a,CD=EH=CE+CH=a+b,BH=DH=DE+CE+CH =2a+b,∴OM=DM=(2a+b),∴CM=CD﹣DM=a+b﹣(2a+b)=b,在Rt△OMC中,由勾股定理得:OC2=OM2+CM2=(2a+b)2+b2=AC2,∴AC2=(2a+b)2+b2=4a2+4ab+2b2=2(2a2+2ab+b2),在Rt△EHF中,由勾股定理得:EF2=EH2+FH2=(a+b)2+a2=2a2+2ab+b2,∴AC2=2EF2,∴AC=EF.20.(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴OA=OB,∠AOB=∠BOE=90°,∵AF⊥BE,∴∠GAE+∠AEG=∠OBE+∠AEG=90°.∴∠GAE=∠OBE,在△AOH和△BOE中,,∴△AOH≌△BOE(ASA),∴AH=BE.(2)解:∠AGO的度数为定值,理由如下:∵∠AOH=∠BGH=90°,∠AHO=∠BHG,∴△AOH∽△BGH,∴=,∴=,∵∠OHG=∠AHB,∴△OHG∽△AHB,∴∠AGO=∠ABO=45°,即∠AGO的度数为定值.(3)解:∵∠ABC=90°,AF⊥BE,∴∠BA G=∠FBG,∠AGB=∠BGF=90°,∴△ABG∽△BFG,∴=,∴AG•GF=BG2=20,∵△AHB∽△OHG,∴∠BAH=∠GOH=∠GBF.∵∠AOB=∠BGF=90°,∴∠AOG=∠GFC,∵∠AGO=45°,CG⊥GO,∴∠AGO=∠FGC=45°.∴△AGO∽△CGF,∴=,∴GO•CG=AG•GF=20.∴S△OGC=CG•GO=10.21.解:(1)CF⊥BD,CF=BD,理由如下:∵四边形ADEF是正方形,∴∠DAF=90°,AD=AF,∵AB=AC,∠BAC=90°,∴∠BAD+∠DAC=∠CAF+∠DAC=90°,∴∠BAD=∠CAF,在△BAD和△CAF中,,∴△BAD≌△CAF(SAS),∴CF=BD,∴∠B=∠ACF,∴∠B+∠BCA=90°,∴∠BCA+∠ACF=90°,即CF⊥BD;故答案为:CF⊥BD,CF=BD;②当点D在BC的延长线上时,①的结论仍成立.如图2,由正方形ADEF得:AD=AF,∠DAF=90°.∵∠BAC=90°,∴∠DAF=∠BAC.∴∠DAB=∠FAC.又∵AB=AC,∴△DAB≌△FAC(SAS).∴CF=BD,∠ACF=∠ABD.∵∠BAC=90°,AB=AC,∴∠ABC=45°,∴∠A CF=45°.∴∠BCF=∠ACB+∠ACF=90°,∴CF⊥BD;(2)当∠BCA=45°时,CF⊥BD;理由如下:如图3,过点A作AC的垂线与CB所在直线交于G,∵∠ACB=45°,∴△AGC等腰直角三角形,∴AG=AC,∠AGC=∠ACG=45°,∵AG=AC,AD=AF,∵∠GAD=∠GAC﹣∠DAC=90°﹣∠DAC,∠FAC=∠FAD﹣∠DAC=90°﹣∠DAC,∴∠GAD=∠FAC,∴△GAD≌△CAF(SAS),∴∠ACF=∠AGD=45°,∴∠GCF=∠GCA+∠ACF=90°,∴CF⊥BC;故答案为:45°;(3)过点A作AQ⊥BC交CB的延长线于点Q,如图4所示:∵DE与CF交于点P时,此时点D位于线段CQ上,∵∠BCA=45°,AC=4,∴△ACQ是等腰直角三角形,∴AQ=CQ=4.设CD=x,则DQ=4﹣x,∵∠ADB+∠ADE+∠PDC=180°且∠ADE=90°,∴∠ADQ+∠PDC=90°,又∵在直角△PCD中,∠PDC+∠DPC=90°∴∠ADQ=∠DPC,∵∠AQD=∠DCP=90°∴△AQD∽△DCP,∴=,即=.解得:CP=﹣x2+x=﹣(x﹣1)2+1.∵0<x≤3,∴当x=1时,CP有最大值1,即线段CP长的最大值为1.。
2020初中数学中考专题复习——四边形中的线段最值问题专项训练2(附答案详解)
解:∵在△ABC中,AB=6,AC=8,BC=10,
∴AB2+AC2=BC2,
即∠BAC=90°.
又PE⊥AB于E,PF⊥AC于F,
∴四边形AEPF是矩形,
∴EF=AP.
∵M是EF的中点,
∴AM= EF= AP,
因为AP的最小值即为直角三角形ABC斜边上的高
AP= ,
∴AM的最小值是 .
故选C.
②根据对称性:连接ED交BC于点P,此时AP+EP=AD,最小,再过点D作DF垂直AC的延长线于点F,根据勾股定理即可求解.
【详解】
如图所示:
(1)∵BD∥CE,CD∥BE,
∴四边形BDCE是平行四边形,
∵CE⊥AB,
∴∠BEC=90°,
∴四边形BECD是矩形;
(2)①当BE的长为 时,四边形BECD是菱形.理由如下:
6.C
【解析】
【分析】
根据勾股定理的逆定理可以证明∠BAC=90°,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,则AM= EF,要求AM的最小值,即求EF的最小值;根据三个角都是直角的四边形是矩形得四边形AEPF是矩形,根据矩形的对角线相等,得EF=AP,则EF的最小值即为AP的最小值,根据垂线段最短知:AP的最小值即等于直角三角形ABC斜边上的高.
【详解】
设 与AC交于点O,作 ⊥ 于 ,如图所示:
在Rt△ABC中,∠BAC=90 ,∠ACB=45 ,
∴ ,
∵四边形PAQC是平行四边形,
∴ ,
∵ ⊥ ,∠ACB=45 ,
∴ ,
当 与 重合时,OP的值最小,则PQ的值最小,
∴PQ的最小值
故选:A.
【点睛】
本题考查了勾股定理的运用、平行四边形的性质以及垂线段最短的性质,利用垂线段最短求线段的最小值是解题的关键.
2020中考数学 专题练习:平行四边形(解析版)
2020中考数学专题练习:平行四边形(解析版)【例题1】如图,在▱ABCD中,用直尺和圆规作∠BAD的平分线AG,若AD=5,DE=6,则AG的长是()A.6 B.8 C.10 D.12【分析】连接EG,由作图可知AD=AE,根据等腰三角形的性质可知AG是DE 的垂直平分线,由平行四边形的性质可得出CD∥AB,故可得出∠2=∠3,据此可知AD=DG,由等腰三角形的性质可知OA=AG,利用勾股定理求出OA的长即可.【解答】解:连接EG,∵由作图可知AD=AE,AG是∠BAD的平分线,∴∠1=∠2,∴AG⊥DE,OD=DE=3.∵四边形ABCD是平行四边形,∴CD∥AB,∴∠2=∠3,∴∠1=∠3,∴AD=DG.∵AG⊥DE,∴OA=AG.在Rt△AOD中,OA===4,∴AG=2AO=8.故选B.【例题2】如图,在▱ABCD中,点O是边BC的中点,连接DO并延长,交AB 延长线于点E,连接BD,EC.(1)求证:四边形BECD是平行四边形;(2)若∠A=50°,则当∠BOD=100°时,四边形BECD是矩形.【分析】(1)由AAS证明△BOE≌△COD,得出OE=OD,即可得出结论;(2)由平行四边形的性质得出∠BCD=∠A=50°,由三角形的外角性质求出∠ODC=∠BCD,得出OC=OD,证出DE=BC,即可得出结论.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD为平行四边形,∴AB∥DC,AB=CD,∴∠OEB=∠ODC,又∵O为BC的中点,∴BO=CO,在△BOE和△COD中,,∴△BOE≌△COD(AAS);∴OE=OD,∴四边形BECD是平行四边形;(2)解:若∠A=50°,则当∠BOD=100°时,四边形BECD是矩形.理由如下:∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠BCD=∠A=50°,∵∠BOD=∠BCD+∠ODC,∴∠ODC=100°﹣50°=50°=∠BCD,∴OC=OD,∵BO=CO,OD=OE,∴DE=BC,∵四边形BECD是平行四边形,∴四边形BECD是矩形;故答案为:100.【例题3】定义:有一组邻边相等,并且它们的夹角是直角的凸四边形叫做等腰直角四边形.(1)如图1,等腰直角四边形ABCD,AB=BC,∠ABC=90°,①若AB=CD=1,AB∥CD,求对角线BD的长.②若AC⊥BD,求证:AD=CD,(2)如图2,在矩形ABCD中,AB=5,BC=9,点P是对角线BD上一点,且BP=2PD,过点P作直线分别交边AD,BC于点E,F,使四边形ABFE是等腰直角四边形,求AE的长.【分析】(1)①只要证明四边形ABCD是正方形即可解决问题;②只要证明△ABD≌△CBD,即可解决问题;(2)若EF⊥BC,则AE≠EF,BF≠EF,推出四边形ABFE表示等腰直角四边形,不符合条件.若EF与BC不垂直,①当AE=AB时,如图2中,此时四边形ABFE是等腰直角四边形,②当BF=AB时,如图3中,此时四边形ABFE是等腰直角四边形,分别求解即可;【解答】解:(1)①∵AB=AC=1,AB∥CD,∴S四边形ABCD是平行四边形,∵AB=BC,∴四边形ABCD是菱形,∵∠ABC=90°,∴四边形ABCD是正方形,∴BD=AC==.(2)如图1中,连接AC、BD.∵AB=BC,AC⊥BD,∴∠ABD=∠CBD,∵BD=BD,∴△ABD≌△CBD,∴AD=CD.(2)若EF⊥BC,则AE≠EF,BF≠EF,∴四边形ABFE表示等腰直角四边形,不符合条件.若EF与BC不垂直,①当AE=AB时,如图2中,此时四边形ABFE是等腰直角四边形,∴AE=AB=5.②当BF=AB时,如图3中,此时四边形ABFE是等腰直角四边形,∴BF=AB=5,∵DE∥BF,∴DE:BF=PD:PB=1:2,∴DE=2.5,∴AE=9﹣2.5=6.5,综上所述,满足条件的AE的长为5或6.5.【例题4】在直角坐标系中,过原点O及点A(8,0),C(0,6)作矩形OABC、连结OB,点D为OB的中点,点E是线段AB上的动点,连结DE,作DF⊥DE,交OA于点F,连结EF.已知点E从A点出发,以每秒1个单位长度的速度在线段AB上移动,设移动时间为t秒.(1)如图1,当t=3时,求DF的长.(2)如图2,当点E在线段AB上移动的过程中,∠DEF的大小是否发生变化?如果变化,请说明理由;如果不变,请求出tan∠DEF的值.(3)连结AD,当AD将△DEF分成的两部分的面积之比为1:2时,求相应的t的值.【分析】(1)当t=3时,点E为AB的中点,由三角形中位线定理得出DE∥OA,DE=OA=4,再由矩形的性质证出DE⊥AB,得出∠OAB=∠DEA=90°,证出四边形DFAE是矩形,得出DF=AE=3即可;(2)作DM⊥OA于M,DN⊥AB于N,证明四边形DMAN是矩形,得出∠MDN=90°,DM∥AB,DN∥OA,由平行线得出比例式,=,由三角形中位线定理得出DM=AB=3,DN=OA=4,证明△DMF∽△DNE,得出=,再由三角函数定义即可得出答案;(3)作作DM⊥OA于M,DN⊥AB于N,若AD将△DEF的面积分成1:2的两部分,设AD交EF于点G,则点G为EF的三等分点;①当点E到达中点之前时,NE=3﹣t,由△DMF∽△DNE得:MF=(3﹣t),求出AF=4+MF=﹣t+,得出G(,t),求出直线AD的解析式为y=﹣x+6,把G(,t)代入即可求出t的值;②当点E越过中点之后,NE=t﹣3,由△DMF∽△DNE得:MF=(t﹣3),求出AF=4﹣MF=﹣t+,得出G(,t),代入直线AD的解析式y=﹣x+6求出t的值即可.【解答】解:(1)当t=3时,点E为AB的中点,∵A(8,0),C(0,6),∴OA=8,OC=6,∵点D为OB的中点,∴DE∥OA,DE=OA=4,∵四边形OABC是矩形,∴OA⊥AB,∴DE⊥AB,∴∠OAB=∠DEA=90°,又∵DF⊥DE,∴∠EDF=90°,∴四边形DFAE是矩形,∴DF=AE=3;(2)∠DEF的大小不变;理由如下:作DM⊥OA于M,DN⊥AB于N,如图2所示:∵四边形OABC是矩形,∴OA⊥AB,∴四边形DMAN是矩形,∴∠MDN=90°,DM∥AB,DN∥OA,∴,=,∵点D为OB的中点,∴M、N分别是OA、AB的中点,∴DM=AB=3,DN=OA=4,∵∠EDF=90°,∴∠FDM=∠EDN,又∵∠DMF=∠DNE=90°,∴△DMF∽△DNE,∴=,∵∠EDF=90°,∴tan∠DEF==;(3)作DM⊥OA于M,DN⊥AB于N,若AD将△DEF的面积分成1:2的两部分,设AD交EF于点G,则点G为EF的三等分点;①当点E到达中点之前时,如图3所示,NE=3﹣t,由△DMF∽△DNE得:MF=(3﹣t),∴AF=4+MF=﹣t+,∵点G为EF的三等分点,∴G(,t),设直线AD的解析式为y=kx+b,把A(8,0),D(4,3)代入得:,解得:,∴直线AD的解析式为y=﹣x+6,把G(,t)代入得:t=;②当点E越过中点之后,如图4所示,NE=t﹣3,由△DMF∽△DNE得:MF=(t﹣3),∴AF=4﹣MF=﹣t+,∵点G为EF的三等分点,∴G(,t),代入直线AD的解析式y=﹣x+6得:t=;综上所述,当AD将△DEF分成的两部分的面积之比为1:2时,t的值为或巩固练习一、选择题:1.在平行四边形ABCD中,∠A的平分线把BC边分成长度是3和4的两部分,则平行四边形ABCD周长是()A.22 B.20 C.22或20 D.18【分析】根据AE平分∠BAD及AD∥BC可得出AB=BE,BC=BE+EC,从而根据AB、AD的长可求出平行四边形的周长.【解答】解:在平行四边形ABCD中,AD∥BC,则∠DAE=∠AEB.∵AE平分∠BAD,∴∠BAE=∠DAE,∴∠BAE=∠BEA,∴AB=BE,BC=BE+EC,①当BE=3,EC=4时,平行四边形ABCD的周长为:2(AB+AD)=2(3+3+4)=20.②当BE=4,EC=3时,平行四边形ABCD的周长为:2(AB+AD)=2(4+4+3)=22.故选:C.【点评】本题考查平行四边形的性质、等腰三角形的判定;根据题意判断出AB=BE是解答本题的关键.2.如图,矩形纸片ABCD中,AD=4cm,把纸片沿直线AC折叠,点B落在E处,AE交DC于点O,若AO=5cm,则AB的长为()A.6cm B.7cm C.8cm D.9cm【分析】根据折叠前后角相等可证AO=CO,在直角三角形ADO中,运用勾股定理求得DO,再根据线段的和差关系求解即可.【解答】解:根据折叠前后角相等可知∠BAC=∠EAC,∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD,∴∠BAC=∠ACD,∴∠EAC=∠EAC,∴AO=CO=5cm,在直角三角形ADO中,DO==3cm,AB=CD=DO+CO=3+5=8cm.故选:C.3.如图,在正方形ABCD中,△BPC是等边三角形,BP、CP的延长线分别交AD于点E、F,连接BD、DP,BD与CF相交于点H,给出下列结论:①BE=2AE;②△DFP∽△BPH;③△PFD∽△PDB;④DP2=PHPC其中正确的是()A.①②③④B.②③C.①②④D.①③④【分析】由正方形的性质和相似三角形的判定与性质,即可得出结论.【解答】解:∵△BPC是等边三角形,∴BP=PC=BC,∠PBC=∠PCB=∠BPC=60°,在正方形ABCD中,∵AB=BC=CD,∠A=∠ADC=∠BCD=90°∴∠ABE=∠DCF=30°,∴BE=2AE;故①正确;∵PC=CD,∠PCD=30°,∴∠PDC=75°,∴∠FDP=15°,∵∠DBA=45°,∴∠PBD=15°,∴∠FDP=∠PBD,∵∠DFP=∠BPC=60°,∴△DFP∽△BPH;故②正确;∵∠FDP=∠PBD=15°,∠ADB=45°,∴∠PDB=30°,而∠DFP=60°,∴∠PFD≠∠PDB,∴△PFD与△PDB不会相似;故③错误;∵∠PDH=∠PCD=30°,∠DPH=∠DPC,∴△DPH∽△CPD,∴,∴DP2=PHPC,故④正确;故选C.【点评】本题考查的正方形的性质,等边三角形的性质以及相似三角形的判定和性质,解答此题的关键是熟练掌握性质和定理.4.如图,四边形ABCD是边长为1的正方形,E,F为BD所在直线上的两点,若AE=,∠EAF=135°,则下列结论正确的是()A.DE=1 B.tan∠AFO=C.AF=D.四边形AFCE的面积为【分析】根据正方形的性质求出AO的长,用勾股定理求出EO的长,然后由∠MAN=135°及∠BAD=90°可以得到相似三角形,根据相似三角形的性质求出BF 的长,再一一计算即可判断.【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=CB=CD=AD=1,AC⊥BD,∠ADO=∠ABO=45°,∴OD=OB=OA=,∠ABF=∠ADE=135°,在Rt△AEO中,EO===,∴DE=,故A错误.∵∠EAF=135°,∠BAD=90°,∴∠BAF+∠DAE=45°,∵∠ADO=∠DAE+∠AED=45°,∴∠BAF=∠AED,∴△ABF∽△EDA,∴=,∴=,∴BF=,在Rt△AOF中,AF===,故C正确,tan∠AFO===,故B错误,∴S四边形AECF=•AC•EF=××=,故D错误,故选C.5.如图,在边长为4的正方形ABCD中,E、F是AD边上的两个动点,且AE=FD,连接BE、CF、BD,CF与BD交于点G,连接AG交BE于点H,连接DH,下列结论正确的个数是()①△ABG∽△FDG ②HD平分∠EHG ③AG⊥BE ④S△HDG :S△HBG=tan∠DAG⑤线段DH的最小值是2﹣2.A.2 B.3 C.4 D.5【分析】首先证明△ABE≌△DCF,△ADG≌△CDG(SAS),△AGB≌△CGB,利用全等三角形的性质,等高模型、三边关系一一判断即可.【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=CD,∠BAD=∠ADC=90°,∠ADB=∠CDB=45°,在△ABE和△DCF中,,∴△ABE ≌△DCF (SAS ),∴∠ABE=∠DCF ,在△ADG 和△CDG 中,,∴△ADG ≌△CDG (SAS ),∴∠DAG=∠DCF ,∴∠ABE=∠DAG ,∵∠DAG+∠BAH=90°,∴∠BAE+∠BAH=90°,∴∠AHB=90°,∴AG ⊥BE ,故③正确,同法可证:△AGB ≌△CGB ,∵DF ∥CB ,∴△CBG ∽△FDG ,∴△ABG ∽△FDG ,故①正确,∵S △HDG :S △HBG =DG :BG=DF :BC=DF :CD=tan ∠FCD ,又∵∠DAG=∠FCD ,∴S △HDG :S △HBG =tan ∠FCD ,tan ∠DAG ,故④正确取AB 的中点O ,连接OD 、OH ,∵正方形的边长为4,∴AO=OH=×4=2,由勾股定理得,OD==2,由三角形的三边关系得,O 、D 、H 三点共线时,DH 最小,DH 最小=2﹣2.无法证明DH 平分∠EHG ,故②错误,故①③④⑤正确,故选C.二、填空题:6.如图,在▱ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点E是AB的中点,OE=5cm,则AD的长是10cm.【分析】根据平行四边形的性质,可得出点O平分BD,则OE是三角形ABD 的中位线,则AD=2OE,继而求出答案.【解答】解:∵四边形ABCD为平行四边形,∴BO=DO,∵点E是AB的中点,∴OE为△ABD的中位线,∴AD=2OE,∵OE=5cm,∴AD=10cm.故答案为:10.7.如图,已知菱形ABCD的周长为16,面积为8,E为AB的中点,若P为对角线BD上一动点,则EP+AP的最小值为2.【分析】如图作CE′⊥AB于E′,甲BD于P′,连接AC、AP′.首先证明E′与E 重合,因为A、C关于BD对称,所以当P与P′重合时,PA′+P′E的值最小,由此求出CE即可解决问题.【解答】解:如图作CE′⊥AB于E′,甲BD于P′,连接AC、AP′.∵已知菱形ABCD的周长为16,面积为8,∴AB=BC=4,ABCE′=8,∴CE′=2,在Rt△BCE′中,BE′==2,∵BE=EA=2,∴E与E′重合,∵四边形ABCD是菱形,∴BD垂直平分AC,∴A、C关于BD对称,∴当P与P′重合时,PA′+P′E的值最小,最小值为CE的长=2,故答案为2.【点评】本题考查轴对称﹣最短问题、菱形的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,本题的突破点是证明CE是△ABC的高,学会利用对称解决最短问题.8.四边形ABCD是菱形,∠BAD=60°,AB=6,对角线AC与BD相交于点O,点E在AC上,若OE=,则CE的长为4或2.【分析】由菱形的性质证出△ABD是等边三角形,得出BD=AB=6,OB=BD=3,由勾股定理得出OC=OA==3,即可得出答案.【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD=6,AC⊥BD,OB=OD,OA=OC,∵∠BAD=60°,∴△ABD是等边三角形,∴BD=AB=6,∴OB=BD=3,∴OC=OA==3,∴AC=2OA=6,∵点E在AC上,OE=,∴CE=OC+或CE=OC﹣,∴CE=4或CE=2;故答案为:4或2.9. 如图,在菱形ABCD中,∠ABC=120°,AB=10cm,点P是这个菱形内部或边上的一点.若以P,B,C为顶点的三角形是等腰三角形,则P,A(P,A两点不重合)两点间的最短距离为10﹣10cm.【分析】分三种情形讨论①若以边BC为底.②若以边PB为底.③若以边PC 为底.分别求出PD的最小值,即可判断.【解答】解:连接BD,在菱形ABCD中,∵∠ABC=120°,AB=BC=AD=CD=10,∴∠A=∠C=60°,∴△ABD,△BCD都是等边三角形,①若以边BC为底,则BC垂直平分线上(在菱形的边及其内部)的点满足题意,此时就转化为了“直线外一点与直线上所有点连线的线段中垂线段最短”,即当点P与点D重合时,PA最小,最小值PA=10;②若以边PB为底,∠PCB为顶角时,以点C为圆心,BC长为半径作圆,与AC 相交于一点,则弧BD(除点B外)上的所有点都满足△PBC是等腰三角形,当点P在AC上时,AP最小,最小值为10﹣10;③若以边PC为底,∠PBC为顶角,以点B为圆心,BC为半径作圆,则弧AC 上的点A与点D均满足△PBC为等腰三角形,当点P与点A重合时,PA最小,显然不满足题意,故此种情况不存在;综上所述,PD的最小值为10﹣10(cm);故答案为:10﹣1.10.如图,正方形ABCD和正方形CEFG边长分别为a和b,正方形CEFG绕点C旋转,给出下列结论:①BE=DG;②BE⊥DG;③DE2+BG2=2a2+b2,其中正确结论是①②③(填序号)【分析】由四边形ABCD与四边形EFGC都为正方形,得到四条边相等,四个角为直角,利用SAS得到三角形BCE与三角形DCG全等,利用全等三角形对应边相等即可得到BE=DG,利用全等三角形对应角相等得到∠1=∠2,利用等角的余角相等及直角的定义得到∠BOD为直角,利用勾股定理求出所求式子的值即可.【解答】解:设BE,DG交于O,∵四边形ABCD和EFGC都为正方形,∴BC=CD,CE=CG,∠BCD=∠ECG=90°,∴∠BCE+∠DCE=∠ECG+∠DCE=90°+∠DCE,即∠BCE=∠DCG,在△BCE和△DCG中,,∴△BCE≌△DCG(SAS),∴BE=DG,∴∠1=∠2,∵∠1+∠4=∠3+∠1=90°,∴∠2+∠3=90°,∴∠BOC=90°,∴BE⊥DG;故①②正确;连接BD,EG,如图所示,∴DO2+BO2=BD2=BC2+CD2=2a2,EO2+OG2=EG2=CG2+CE2=b2,则BG2+DE2=DO2+BO2+EO2+OG2=2a2+b2,故③正确.故答案为:①②③.三、解答题:1.如图,四边形ABCD中,AC,BD相交于点O,O是AC的中点,AD∥BC,AC=8,BD=6,.(1)求证:四边形ABCD是平行四边形;(2)若AC⊥BD,求▱ABCD的面积.【分析】(1)由已知条件易证△AOD≌△COB,由此可得OD=OB,进而可证明四边形ABCD是平行四边形;(2)由(1)和已知条件可证明四边形ABCD是菱形,由菱形的面积公式即可得解.【解答】解:(1)∵O是AC的中点,∴OA=OC,∵AD∥BC,∴∠ADO=∠CBO,在△AOD和△COB中,,∴△AOD≌△COB,∴OD=OB,∴四边形ABCD是平行四边形;(2)∵四边形ABCD是平行四边形,AC⊥BD,∴四边形ABCD是菱形,∴▱ABCD的面积=AC•BD=24.2.如图,在平行四边形ABCD中,边AB的垂直平分线交AD于点E,交CB的延长线于点F,连接AF,BE.(1)求证:△AGE≌△BGF;(2)试判断四边形AFBE的形状,并说明理由.【分析】(1)由平行四边形的性质得出AD∥BC,得出∠AEG=∠BFG,由AAS 证明△AGE≌△BGF即可;(2)由全等三角形的性质得出AE=BF,由AD∥BC,证出四边形AFBE是平行四边形,再根据EF⊥AB,即可得出结论.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠AEG=∠BFG,∵EF垂直平分AB,∴AG=BG,在△AGEH和△BGF中,,∴△AGE≌△BGF(AAS);(2)解:四边形AFBE是菱形,理由如下:∵△AGE≌△BGF,∴AE=BF,∵AD∥BC,∴四边形AFBE是平行四边形,又∵EF⊥AB,∴四边形AFBE是菱形.3.如图,已知正方形ABCD的边长为4,点P是AB边上的一个动点,连接CP,过点P作PC的垂线交AD于点E,以PE为边作正方形PEFG,顶点G在线段PC上,对角线EG、PF相交于点O.(1)若AP=1,则AE=;(2)①求证:点O一定在△APE的外接圆上;②当点P从点A运动到点B时,点O也随之运动,求点O经过的路径长;(3)在点P从点A到点B的运动过程中,△APE的外接圆的圆心也随之运动,求该圆心到AB边的距离的最大值.【分析】(1)由正方形的性质得出∠A=∠B=∠EPG=90°,PF⊥EG,AB=BC=4,∠OEP=45°,由角的互余关系证出∠AEP=∠PBC,得出△APE∽△BCP,得出对应边成比例即可求出AE的长;(2)①A、P、O、E四点共圆,即可得出结论;②连接OA、AC,由光杆司令求出AC=4,由圆周角定理得出∠OAP=∠OEP=45°,周长点O在AC上,当P运动到点B时,O为AC的中点,即可得出答案;(3)设△APE的外接圆的圆心为M,作MN⊥AB于N,由三角形中位线定理得出MN=AE,设AP=x,则BP=4﹣x,由相似三角形的对应边成比例求出AE=x ﹣x2=﹣(x﹣2)2+1,由二次函数的最大值求出AE的最大值为1,得出MN 的最大值=即可.【解答】(1)解:∵四边形ABCD、四边形PEFG是正方形,∴∠A=∠B=∠EPG=90°,PF⊥EG,AB=BC=4,∠OEP=45°,∴∠AEP+∠APE=90°,∠BPC+∠APE=90°,∴∠AEP=∠PBC,∴△APE∽△BCP,∴,即,解得:AE=;故答案为:;(2)①证明:∵PF⊥EG,∴∠EOF=90°,∴∠EOF+∠A=180°,∴A、P、O、E四点共圆,∴点O一定在△APE的外接圆上;②解:连接OA、AC,如图1所示:∵四边形ABCD是正方形,∴∠B=90°,∠BAC=45°,∴AC==4,∵A、P、O、E四点共圆,∴∠OAP=∠OEP=45°,∴点O在AC上,当P运动到点B时,O为AC的中点,OA=AC=2,即点O经过的路径长为2;(3)解:设△APE的外接圆的圆心为M,作MN⊥AB于N,如图2所示:则MN∥AE,∵ME=MP,∴AN=PN,∴MN=AE,设AP=x,则BP=4﹣x,由(1)得:△APE∽△BCP,∴,即,解得:AE=x﹣x2=﹣(x﹣2)2+1,∴x=2时,AE的最大值为1,此时MN的值最大=×1=,即△APE的圆心到AB边的距离的最大值为.4.【探索发现】如图①,是一张直角三角形纸片,∠B=60°,小明想从中剪出一个以∠B为内角且面积最大的矩形,经过多次操作发现,当沿着中位线DE、EF剪下时,所得的矩形的面积最大,随后,他通过证明验证了其正确性,并得出:矩形的最大面积与原三角形面积的比值为.【拓展应用】如图②,在△ABC中,BC=a,BC边上的高AD=h,矩形PQMN的顶点P、N 分别在边AB、AC上,顶点Q、M在边BC上,则矩形PQMN面积的最大值为.(用含a,h的代数式表示)【灵活应用】如图③,有一块“缺角矩形”ABCDE,AB=32,BC=40,AE=20,CD=16,小明从中剪出了一个面积最大的矩形(∠B为所剪出矩形的内角),求该矩形的面积.【实际应用】如图④,现有一块四边形的木板余料ABCD,经测量AB=50cm,BC=108cm,CD=60cm,且tanB=tanC=,木匠徐师傅从这块余料中裁出了顶点M、N在边BC上且面积最大的矩形PQMN,求该矩形的面积.【分析】【探索发现】:由中位线知EF=BC、ED=AB、由=可得;【拓展应用】:由△APN∽△ABC知=,可得PN=a﹣PQ,设PQ=x,由S矩形PQMN=PQ•PN═﹣(x﹣)2+,据此可得;【灵活应用】:添加如图1辅助线,取BF中点I,FG的中点K,由矩形性质知AE=EH20、CD=DH=16,分别证△AEF≌△HED、△CDG≌△HDE得AF=DH=16、CG=HE=20,从而判断出中位线IK的两端点在线段AB和DE上,利用【探索发现】结论解答即可;【实际应用】:延长BA、CD交于点E,过点E作EH⊥BC于点H,由tanB=tanC 知EB=EC、BH=CH=54,EH=BH=72,继而求得BE=CE=90,可判断中位线PQ的两端点在线段AB、CD上,利用【拓展应用】结论解答可得.【解答】解:【探索发现】∵EF、ED为△ABC中位线,∴ED∥AB,EF∥BC,EF=BC,ED=AB,又∠B=90°,∴四边形FEDB是矩形,则===,故答案为:;【拓展应用】∵PN∥BC,∴△APN∽△ABC,∴=,即=,∴PN=a﹣PQ,设PQ=x,=PQ•PN=x(a﹣x)=﹣x2+ax=﹣(x﹣)2+,则S矩形PQMN∴当PQ=时,S最大值为,矩形PQMN故答案为:;【灵活应用】如图1,延长BA、DE交于点F,延长BC、ED交于点G,延长AE、CD交于点H,取BF中点I,FG的中点K,由题意知四边形ABCH是矩形,∵AB=32,BC=40,AE=20,CD=16,∴EH=20、DH=16,∴AE=EH、CD=DH,在△AEF和△HED中,∵,∴△AEF≌△HED(ASA),∴AF=DH=16,同理△CDG≌△HDE,∴BI==24,∵BI=24<32,∴中位线IK的两端点在线段AB和DE上,过点K作KL⊥BC于点L,由【探索发现】知矩形的最大面积为×BG•BF=×(40+20)×(32+16)=720,答:该矩形的面积为720;【实际应用】如图2,延长BA、CD交于点E,过点E作EH⊥BC于点H,∵tanB=tanC=,∴∠B=∠C,∴EB=EC,∵BC=108cm,且EH⊥BC,∴BH=CH=BC=54cm,∵tanB==,∴EH=BH=×54=72cm,在Rt△BHE中,BE==90cm,∵AB=50cm,∴AE=40cm,∴BE的中点Q在线段AB上,∵CD=60cm,∴CE的中点P在线段CD上,∴中位线PQ的两端点在线段AB、CD上,由【拓展应用】知,矩形PQMN的最大面积为BC•EH=1944cm2,答:该矩形的面积为1944cm2.。
2020年全国中考数学试题精选分类(9)——四边形(含解析)
2020年全国中考数学试题精选分类(9)——四边形一.选择题(共30小题)1.(2020•西藏)如图,下列四个条件中,能判定平行四边形ABCD为菱形的是()A.∠ADB=90°B.OA=OB C.OA=OC D.AB=BC 2.(2020•锦州)如图,在菱形ABCD中,P是对角线AC上一动点,过点P作PE⊥BC于点E.PF⊥AB于点F.若菱形ABCD的周长为20,面积为24,则PE+PF的值为()A.4B.C.6D.3.(2020•大庆)如图,在边长为2的正方形EFGH中,M,N分别为EF与GH的中点,一个三角形ABC沿竖直方向向上平移,在运动的过程中,点A恒在直线MN上,当点A 运动到线段MN的中点时,点E,F恰与AB,AC两边的中点重合,设点A到EF的距离为x,三角形ABC与正方形EFGH的公共部分的面积为y.则当y=时,x的值为()A.或2+B.或2﹣C.2±D.或4.(2020•河池)如图,在▱ABCD中,CE平分∠BCD,交AB于点E,EA=3,EB=5,ED =4.则CE的长是()A.5B.6C.4D.5 5.(2020•绵阳)如图是以正方形的边长为直径,在正方形内画半圆得到的图形,则此图形的对称轴有()A.2条B.4条C.6条D.8条6.(2020•鄂尔多斯)如图,四边形OAA1B1是边长为1的正方形,以对角线OA1为边作第二个正方形OA1A2B2,连接AA2,得到△AA1A2;再以对角线OA2为边作第三个正方形OA2A3B3,连接A1A3,得到△A1A2A3,再以对角线OA3为边作第四个正方形OA2A4B4,连接A2A4,得到△A2A3A4,…,设△AA1A2,△A1A2A3,△A2A3A4,…,的面积分别为S1,S2,S3,…,如此下去,则S2020的值为()A.B.22018C.22018+D.1010 7.(2020•十堰)如图,菱形ABCD的顶点分别在反比例函数y=和y=的图象上,若∠BAD=120°,则||=()A.B.3C.D.8.(2020•宁夏)如图,菱形ABCD的边长为13,对角线AC=24,点E、F分别是边CD、BC的中点,连接EF并延长与AB的延长线相交于点G,则EG=()A.13B.10C.12D.5 9.(2020•毕节市)如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E,F分别是AO,AD的中点,连接EF,若AB=6cm,BC=8cm.则EF的长是()A.2.2cm B.2.3cm C.2.4cm D.2.5cm 10.(2020•玉林)已知:点D,E分别是△ABC的边AB,AC的中点,如图所示.求证:DE∥BC,且DE=BC.证明:延长DE到点F,使EF=DE,连接FC,DC,AF,又AE=EC,则四边形ADCF 是平行四边形,接着以下是排序错误的证明过程:①∴DF BC;②∴CF AD.即CF BD;③∴四边形DBCF是平行四边形;④∴DE∥BC,且DE=BC.则正确的证明顺序应是:()A.②→③→①→④B.②→①→③→④C.①→③→④→②D.①→③→②→④11.(2020•十堰)已知平行四边形ABCD中,下列条件:①AB=BC;②AC=BD;③AC ⊥BD;④AC平分∠BAD,其中能说明平行四边形ABCD是矩形的是()A.①B.②C.③D.④12.(2020•烟台)量角器测角度时摆放的位置如图所示,在△AOB中,射线OC交边AB于点D,则∠ADC的度数为()A.60°B.70°C.80°D.85°13.(2020•宜昌)游戏中有数学智慧,找起点游戏规定:从起点走五段相等直路之后回到起点,要求每走完一段直路后向右边偏行,成功的招数不止一招,可助我们成功的一招是()A.每走完一段直路后沿向右偏72°方向行走B.每段直路要短C.每走完一段直路后沿向右偏108°方向行走D.每段直路要长14.(2020•通辽)如图,AD是△ABC的中线,四边形ADCE是平行四边形,增加下列条件,能判断▱ADCE是菱形的是()A.∠BAC=90°B.∠DAE=90°C.AB=AC D.AB=AE 15.(2020•威海)如图,矩形ABCD的四个顶点分别在直线l3,l4,l2,l1上.若直线l1∥l2∥l3∥l4且间距相等,AB=4,BC=3,则tanα的值为()A.B.C.D.16.(2020•荆门)如图,菱形ABCD中,E,F分别是AD,BD的中点,若EF=5,则菱形ABCD的周长为()A.20B.30C.40D.50 17.(2020•牡丹江)如图,在平面直角坐标系中,O是菱形ABCD对角线BD的中点,AD ∥x轴且AD=4,∠A=60°,将菱形ABCD绕点O旋转,使点D落在x轴上,则旋转后点C的对应点的坐标是()A.(0,2)B.(2,﹣4)C.(2,0)D.(0,2)或(0,﹣2)18.(2020•盐城)如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,H为BC中点,AC=6,BD=8.则线段OH的长为()A.B.C.3D.5 19.(2020•辽阳)如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,AC=8.BD =6,点E是CD上一点,连接OE,若OE=CE,则OE的长是()A.2B.C.3D.4 20.(2020•扬州)如图,小明从点A出发沿直线前进10米到达点B,向左转45°后又沿直线前进10米到达点C,再向左转45°后沿直线前进10米到达点D…照这样走下去,小明第一次回到出发点A时所走的路程为()A.100米B.80米C.60米D.40米21.(2020•黑龙江)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DH⊥AB 于点H,连接OH,若OA=6,S菱形ABCD=48,则OH的长为()A.4B.8C.D.6 22.(2020•绥化)如图,在Rt△ABC中,CD为斜边AB的中线,过点D作DE⊥AC于点E,延长DE至点F,使EF=DE,连接AF,CF,点G在线段CF上,连接EG,且∠CDE+∠EGC=180°,FG=2,GC=3.下列结论:①DE=BC;②四边形DBCF是平行四边形;③EF=EG;④BC=2.其中正确结论的个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个23.(2020•临沂)如图,P是面积为S的▱ABCD内任意一点,△P AD的面积为S1,△PBC 的面积为S2,则()A.S1+S2>B.S1+S2<C.S1+S2=D.S1+S2的大小与P点位置有关24.(2020•黑龙江)如图,正方形ABCD的边长为a,点E在边AB上运动(不与点A,B 重合),∠DAM=45°,点F在射线AM上,且AF=BE,CF与AD相交于点G,连接EC、EF、EG.则下列结论:①∠ECF=45°;②△AEG的周长为(1+)a;③BE2+DG2=EG2;④△EAF的面积的最大值是a2;⑤当BE=a时,G是线段AD的中点.其中正确的结论是()A.①②③B.②④⑤C.①③④D.①④⑤25.(2020•衡阳)如图,在四边形ABCD中,对角线AC和BD相交于点O,下列条件不能判断四边形ABCD是平行四边形的是()A.AB∥DC,AD∥BC B.AB=DC,AD=BCC.AB∥DC,AD=BC D.OA=OC,OB=OD26.(2020•达州)如图,∠BOD=45°,BO=DO,点A在OB上,四边形ABCD是矩形,连接AC、BD交于点E,连接OE交AD于点F.下列4个判断:①OE平分∠BOD;②OF =BD;③DF=AF;④若点G是线段OF的中点,则△AEG为等腰直角三角形.正确判断的个数是()A.4B.3C.2D.1 27.(2020•黑龙江)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DH⊥AB 于点H,连接OH,若OA=6,OH=4,则菱形ABCD的面积为()A.72B.24C.48D.96 28.(2020•泰安)如图,四边形ABCD是一张平行四边形纸片,其高AG=2cm,底边BC =6cm,∠B=45°,沿虚线EF将纸片剪成两个全等的梯形,若∠BEF=30°,则AF的长为()A.1cm B.cm C.(2﹣3)cm D.(2﹣)cm 29.(2020•泰安)如图,矩形ABCD中,AC,BD相交于点O,过点B作BF⊥AC交CD于点F,交AC于点M,过点D作DE∥BF交AB于点E,交AC于点N,连接FN,EM.则下列结论:①DN=BM;②EM∥FN;③AE=FC;④当AO=AD时,四边形DEBF是菱形.其中,正确结论的个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个30.(2020•连云港)如图,将矩形纸片ABCD沿BE折叠,使点A落在对角线BD上的A'处.若∠DBC=24°,则∠A'EB等于()A.66°B.60°C.57°D.48°二.填空题(共4小题)31.(2020•德阳)如图,在平行四边形ABCD中,BE平分∠ABC,CF⊥BE,连接AE,G 是AB的中点,连接GF,若AE=4,则GF=.32.(2020•鞍山)如图,在平行四边形ABCD中,点E是CD的中点,AE,BC的延长线交于点F.若△ECF的面积为1,则四边形ABCE的面积为.33.(2020•鄂尔多斯)如图,已知正方形ABCD,点M是边BA延长线上的动点(不与点A 重合),且AM<AB,△CBE由△DAM平移得到,若过点E作EH⊥AC,H为垂足,则有以下结论:①点M位置变化,使得∠DHC=60°时,2BE=DM;②无论点M运动到何处,都有DM=HM;③在点M的运动过程中,四边形CEMD可能成为菱形;④无论点M运动到何处,∠CHM一定大于135°.以上结论正确的有(把所有正确结论的序号都填上).34.(2020•河池)如图,菱形ABCD的周长为16,AC,BD交于点O,点E在BC上,OE ∥AB,则OE的长是.三.解答题(共16小题)35.(2020•济南)如图,在▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,过点O的直线分别交AD,BC于点E,F.求证:AE=CF.36.(2020•阜新)如图,正方形ABCD和正方形CEFG(其中BD>2CE),BG的延长线与直线DE交于点H.(1)如图1,当点G在CD上时,求证:BG=DE,BG⊥DE;(2)将正方形CEFG绕点C旋转一周.①如图2,当点E在直线CD右侧时,求证:BH﹣DH=CH;②当∠DEC=45°时,若AB=3,CE=1,请直接写出线段DH的长.37.(2020•盘锦)如图,四边形ABCD是正方形,点F是射线AD上的动点,连接CF,以CF为对角线作正方形CGFE(C,G,F,E按逆时针排列),连接BE,DG.(1)当点F在线段AD上时.①求证:BE=DG;②求证:CD﹣FD=BE;(2)设正方形ABCD的面积为S1,正方形CGFE的面积为S2,以C,G,D,F为顶点的四边形的面积为S3,当时,请直接写出的值.38.(2020•鞍山)在矩形ABCD中,点E是射线BC上一动点,连接AE,过点B作BF⊥AE于点G,交直线CD于点F.(1)当矩形ABCD是正方形时,以点F为直角顶点在正方形ABCD的外部作等腰直角三角形CFH,连接EH.①如图1,若点E在线段BC上,则线段AE与EH之间的数量关系是,位置关系是;②如图2,若点E在线段BC的延长线上,①中的结论还成立吗?如果成立,请给予证明;如果不成立,请说明理由;(2)如图3,若点E在线段BC上,以BE和BF为邻边作平行四边形BEHF,M是BH 中点,连接GM,AB=3,BC=2,求GM的最小值.39.(2020•朝阳)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,M是AC边上的一点,连接BM,作AP⊥BM于点P,过点C作AC的垂线交AP的延长线于点E.(1)如图1,求证:AM=CE;(2)如图2,以AM,BM为邻边作平行四边形AMBG,连接GE交BC于点N,连接AN,求的值;(3)如图3,若M是AC的中点,以AB,BM为邻边作平行四边形AGMB,连接GE交BC于点M,连接AN,经探究发现,请直接写出的值.40.(2020•赤峰)如图,矩形ABCD中,点P为对角线AC所在直线上的一个动点,连接PD,过点P作PE⊥PD,交直线AB于点E,过点P作MN⊥AB,交直线CD于点M,交直线AB于点N.AB=4,AD=4.(1)如图1,①当点P在线段AC上时,∠PDM和∠EPN的数量关系为:∠PDM∠EPN;②的值是;(2)如图2,当点P在CA延长线上时,(1)中的结论②是否成立?若成立,请证明;若不成立,说明理由;(3)如图3,以线段PD,PE为邻边作矩形PEFD.设PM的长为x,矩形PEFD的面积为y.请直接写出y与x之间的函数关系式及y的最小值.41.(2020•长春)【教材呈现】如图是华师版八年级下册数学教材第121页的部分内容.1.把一张矩形纸片如图那样折一下,就可以裁出正方形纸片,为什么?【问题解决】如图①,已知矩形纸片ABCD(AB>AD),将矩形纸片沿过点D的直线折叠,使点A落在边DC上,点A的对应点为A′,折痕为DE,点E在AB上.求证:四边形AEA′D是正方形.【规律探索】由【问题解决】可知,图①中的△A′DE为等腰三角形.现将图①中的点A′沿DC向右平移至点Q处(点Q在点C的左侧),如图②,折痕为PF,点F在DC 上,点P在AB上,那么△PQF还是等腰三角形吗?请说明理由.【结论应用】在图②中,当QC=QP时,将矩形纸片继续折叠如图③,使点C与点P 重合,折痕为QG,点G在AB上.要使四边形PGQF为菱形,则=.42.(2020•丹东)已知:菱形ABCD和菱形A′B′C′D′,∠BAD=∠B′A′D′,起始位置点A在边A′B′上,点B在A′B′所在直线上,点B在点A的右侧,点B′在点A′的右侧,连接AC和A′C′,将菱形ABCD以A为旋转中心逆时针旋转α角(0°<α<180°).(1)如图1,若点A与A′重合,且∠BAD=∠B′A′D′=90°,求证:BB′=DD′.(2)若点A与A′不重合,M是A′C′上一点,当MA′=MA时,连接BM和A′C,BM和A′C所在直线相交于点P.①如图2,当∠BAD=∠B′A′D′=90°时,请猜想线段BM和线段A′C的数量关系及∠BPC的度数.②如图3,当∠BAD=∠B′A′D′=60°时,请求出线段BM和线段A′C的数量关系及∠BPC的度数.③在②的条件下,若点A与A′B′的中点重合,A′B′=4,AB=2,在整个旋转过程中,当点P与点M重合时,请直接写出线段BM的长.43.(2020•长春)如图,在▱ABCD中,O是对角线AC、BD的交点,BE⊥AC,DF⊥AC,垂足分别为点E、F.(1)求证:OE=OF.(2)若BE=5,OF=2,求tan∠OBE的值.44.(2020•盐城)木门常常需要雕刻美丽的图案.(1)图①为某矩形木门示意图,其中AB长为200厘米,AD长为100厘米,阴影部分是边长为30厘米的正方形雕刻模具,刻刀的位置在模具的中心点P处,在雕刻时始终保持模具的一边紧贴木门的一边,所刻图案如虚线所示,求图案的周长;(2)如图②,对于(1)中的木门,当模具换成边长为30厘米的等边三角形时,刻刀的位置仍在模具的中心点P处,雕刻时也始终保持模具的一边紧贴木门的一边,使模具进行滑动雕刻.但当模具的一个顶点与木门的一个顶点重合时,需将模具绕着重合点进行旋转雕刻,直到模具的另一边与木门的另一边重合.再滑动模具进行雕刻,如此雕刻一周,请在图②中画出雕刻所得图案的草图,并求其周长.45.(2020•永州)某校开展了一次综合实践活动,参加该活动的每个学生持有两张宽为6cm,长足够的矩形纸条.探究两张纸条叠放在一起,重叠部分的形状和面积.如图1所示,一张纸条水平放置不动,另一张纸条与它成45°的角,将该纸条从右往左平移.(1)写出在平移过程中,重叠部分可能出现的形状.(2)当重叠部分的形状为如图2所示的四边形ABCD时,求证:四边形ABCD是菱形.(3)设平移的距离为xcm(0<x≤6+6),两张纸条重叠部分的面积为scm2.求s与x 的函数关系式,并求s的最大值.46.(2020•吉林)能够完全重合的平行四边形纸片ABCD和AEFG按图①方式摆放,其中AD=AG=5,AB=9.点D,G分别在边AE,AB上,CD与FG相交于点H.【探究】求证:四边形AGHD是菱形.【操作一】固定图①中的平行四边形纸片ABCD,将平行四边形纸片AEFG绕着点A顺时针旋转一定的角度,使点F与点C重合,如图②.则这两张平行四边形纸片未重叠部分图形的周长和为.【操作二】将图②中的平行四边形纸片AEFG绕着点A继续顺时针旋转一定的角度,使点E与点B重合,连接DG,CF,如图③,若sin∠BAD=,则四边形DCFG的面积为.47.(2020•云南)如图,四边形ABCD是菱形,点H为对角线AC的中点,点E在AB的延长线上,CE⊥AB,垂足为E,点F在AD的延长线上,CF⊥AD,垂足为F,(1)若∠BAD=60°,求证:四边形CEHF是菱形;(2)若CE=4,△ACE的面积为16,求菱形ABCD的面积.48.(2020•湖北)实践操作:第一步:如图1,将矩形纸片ABCD沿过点D的直线折叠,使点A落在CD上的点A'处,得到折痕DE,然后把纸片展平.第二步:如图2,将图1中的矩形纸片ABCD沿过点E的直线折叠,点C恰好落在AD 上的点C′处,点B落在点B'处,得到折痕EF,B'C′交AB于点M,C′F交DE于点N,再把纸片展平.问题解决:(1)如图1,填空:四边形AEA'D的形状是;(2)如图2,线段MC′与ME是否相等?若相等,请给出证明;若不等,请说明理由;(3)如图2,若AC′=2cm,DC'=4cm,求DN:EN的值.49.(2020•宜昌)菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,0°<∠ABO≤60°,点G是射线OD上一个动点,过点G作GE∥DC交射线OC于点E,以OE,OG为邻边作矩形EOGF.(1)如图1,当点F在线段DC上时,求证:DF=FC;(2)若延长AD与边GF交于点H,将△GDH沿直线AD翻折180°得到△MDH.①如图2,当点M在EG上时,求证:四边形EOGF为正方形;②如图3,当tan∠ABO为定值m时,设DG=k•DO,k为大于0的常数,当且仅当k>2时,点M在矩形EOGF的外部,求m的值.50.定义:若四边形有一组对角互补,一组邻边相等,且相等邻边的夹角为直角,像这样的图形称为“直角等邻对补”四边形,简称“直等补”四边形.根据以上定义,解决下列问题:(1)如图1,正方形ABCD中,E是CD上的点,将△BCE绕B点旋转,使BC与BA 重合,此时点E的对应点F在DA的延长线上,则四边形BEDF为“直等补”四边形,为什么?(2)如图2,已知四边形ABCD是“直等补”四边形,AB=BC=5,CD=1,AD>AB,点B到直线AD的距离为BE.①求BE的长;②若M、N分别是AB、AD边上的动点,求△MNC周长的最小值.2020年全国中考数学试题精选分类(9)——四边形参考答案与试题解析一.选择题(共30小题)1.(2020•西藏)如图,下列四个条件中,能判定平行四边形ABCD为菱形的是()A.∠ADB=90°B.OA=OB C.OA=OC D.AB=BC【答案】D【解答】解:A、平行四边形ABCD中,∠ADB=90°,不能判定四边形ABCD为菱形,故选项A不符合题意;B、∵四边形ABCD是平行四边形,∴OA=OC,OB=OD,∵OA=OB,∴AC=BD,∴平行四边形ABCD是矩形,不能判定四边形ABCD为菱形,故选项B不符合题意;C、∵四边形ABCD是平行四边形,∴OA=OC,不能判定四边形ABCD为菱形,故选项C不符合题意;D、∵四边形ABCD是平行四边形,AB=BC,∴平行四边形ABCD是菱形;故选项D符合题意;故选:D.2.(2020•锦州)如图,在菱形ABCD中,P是对角线AC上一动点,过点P作PE⊥BC于点E.PF⊥AB于点F.若菱形ABCD的周长为20,面积为24,则PE+PF的值为()A.4B.C.6D.【答案】B【解答】解:连结BP,如图,∵四边形ABCD为菱形,菱形ABCD的周长为20,∴BA=BC=5,S△ABC=S菱形ABCD=12,∵S△ABC=S△P AB+S△PBC,∴×5×PE+×5×PF=12,∴PE+PF=,故选:B.3.(2020•大庆)如图,在边长为2的正方形EFGH中,M,N分别为EF与GH的中点,一个三角形ABC沿竖直方向向上平移,在运动的过程中,点A恒在直线MN上,当点A 运动到线段MN的中点时,点E,F恰与AB,AC两边的中点重合,设点A到EF的距离为x,三角形ABC与正方形EFGH的公共部分的面积为y.则当y=时,x的值为()A.或2+B.或2﹣C.2±D.或【答案】A【解答】解:如图1中,当过A在正方形内部时,连接EG交MN于O,连接OF,设AB交EH于Q,AC交FG于P.由题意,△ABC是等腰直角三角形,AQ=OE=OG=AP=OF,S△OEF=1,∵y=,∴S四边形AOEQ+S四边形AOFP=1.5,∴OA•2=1.5,∴OA=,∴AM=1+=.如图2中,当点A在正方形外部时,由题意,重叠部分是六边形WQRJPT,S重叠=S△ABC﹣2S△BQR﹣S△AWT,∴2.5=××﹣1﹣×2AN×AN,解得AN=,∴AM=2+,综上所述,满足条件的AM的值为或2+,故选:A.4.(2020•河池)如图,在▱ABCD中,CE平分∠BCD,交AB于点E,EA=3,EB=5,ED =4.则CE的长是()A.5B.6C.4D.5【答案】C【解答】解:∵CE平分∠BCD,∴∠BCE=∠DCE,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD,AD=BC,AB∥CD,∴∠BEC=∠DCE,∴∠BEC=∠BCE,∴BC=BE=5,∴AD=5,∵EA=3,ED=4,在△AED中,32+42=52,即EA2+ED2=AD2,∴∠AED=90°,∴CD=AB=3+5=8,∠EDC=90°,在Rt△EDC中,CE===4.故选:C.5.(2020•绵阳)如图是以正方形的边长为直径,在正方形内画半圆得到的图形,则此图形的对称轴有()A.2条B.4条C.6条D.8条【答案】B【解答】解:如图,因为以正方形的边长为直径,在正方形内画半圆得到的图形,所以此图形的对称轴有4条.故选:B.6.(2020•鄂尔多斯)如图,四边形OAA1B1是边长为1的正方形,以对角线OA1为边作第二个正方形OA1A2B2,连接AA2,得到△AA1A2;再以对角线OA2为边作第三个正方形OA2A3B3,连接A1A3,得到△A1A2A3,再以对角线OA3为边作第四个正方形OA2A4B4,连接A2A4,得到△A2A3A4,…,设△AA1A2,△A1A2A3,△A2A3A4,…,的面积分别为S1,S2,S3,…,如此下去,则S2020的值为()A.B.22018C.22018+D.1010【答案】B【解答】解:∵四边形OAA1B1是正方形,∴OA=AA1=A1B1=1,∴S1=1×1=,∵∠OAA1=90°,∴OA12=12+12=2,∴OA2=A2A3=2,∴S2=2×1=1,同理可求:S3=2×2=2,S4=4…,∴S n=2n﹣2,∴S2020=22018,故选:B.7.(2020•十堰)如图,菱形ABCD的顶点分别在反比例函数y=和y=的图象上,若∠BAD=120°,则||=()A.B.3C.D.【答案】B【解答】解:根据对称性可知,反比例函数,的图象是中心对称图形,菱形是中心对称图形,∴菱形ABCD的对角线AC与BD的交点即为原点O,OD⊥OC,如图:作CM⊥x轴于M,DN⊥x轴于N.连接OD,OC.∵DO⊥OC,∴∠COM+∠DON=90°,∠DON+∠ODN=90°,∴∠COM=∠ODN,∵∠CMO=∠DNO=90°,∴△COM∽△ODN,∴,∵菱形ABCD的对角线AC与BD的交点即为原点O,∠BAD=120°,∴∠OCD=60°,∠COD=90°,∴,∴,∴,∴.故选:B.8.(2020•宁夏)如图,菱形ABCD的边长为13,对角线AC=24,点E、F分别是边CD、BC的中点,连接EF并延长与AB的延长线相交于点G,则EG=()A.13B.10C.12D.5【答案】B【解答】解:连接BD,交AC于点O,如图:∵菱形ABCD的边长为13,点E、F分别是边CD、BC的中点,∴AB∥CD,AB=BC=CD=DA=13,EF∥BD,∵AC、BD是菱形的对角线,AC=24,∴AC⊥BD,AO=CO=12,OB=OD,又∵AB∥CD,EF∥BD,∴DE∥BG,BD∥EG,∴四边形BDEG是平行四边形,∴BD=EG,在△COD中,∵OC⊥OD,CD=13,CO=12,∴OB=OD==5,∴BD=2OD=10,∴EG=BD=10;故选:B.9.(2020•毕节市)如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E,F分别是AO,AD的中点,连接EF,若AB=6cm,BC=8cm.则EF的长是()A.2.2cm B.2.3cm C.2.4cm D.2.5cm【答案】D【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°,BD=AC,BO=OD,∵AB=6cm,BC=8cm,∴由勾股定理得:AC===10(cm),∴BD=10cm,DO=5cm,∵点E、F分别是AO、AD的中点,∴EF是△AOD的中位线,∴EF=OD=2.5cm,故选:D.10.(2020•玉林)已知:点D,E分别是△ABC的边AB,AC的中点,如图所示.求证:DE∥BC,且DE=BC.证明:延长DE到点F,使EF=DE,连接FC,DC,AF,又AE=EC,则四边形ADCF 是平行四边形,接着以下是排序错误的证明过程:①∴DF BC;②∴CF AD.即CF BD;③∴四边形DBCF是平行四边形;④∴DE∥BC,且DE=BC.则正确的证明顺序应是:()A.②→③→①→④B.②→①→③→④C.①→③→④→②D.①→③→②→④【答案】A【解答】证明:延长DE到点F,使EF=DE,连接FC,DC,AF,∵点D,E分别是△ABC的边AB,AC的中点,∴AD=BD,AE=EC,∴四边形ADCF是平行四边形,∴CF AD.即CF BD,∴四边形DBCF是平行四边形,∴DF BC,∴DE∥BC,且DE=BC.∴正确的证明顺序是②→③→①→④,故选:A.11.(2020•十堰)已知平行四边形ABCD中,下列条件:①AB=BC;②AC=BD;③AC ⊥BD;④AC平分∠BAD,其中能说明平行四边形ABCD是矩形的是()A.①B.②C.③D.④【答案】B【解答】解:A.AB=BC,邻边相等的平行四边形是菱形,故A不符合题意;B.AC=BD,对角线相等的平行四边形是矩形,故B符合题意;C.AC⊥BD,对角线互相垂直的平行四边形是菱形,故C不符合题意;D.AC平分∠BAD,对角线平分其每一组对角的平行四边形是菱形,故D不符合题意.故选:B.12.(2020•烟台)量角器测角度时摆放的位置如图所示,在△AOB中,射线OC交边AB于点D,则∠ADC的度数为()A.60°B.70°C.80°D.85°【答案】C【解答】解:∵OA=OB,∠AOB=140°,∴∠A=∠B=(180°﹣140°)=20°,∵∠AOC=60°,∴∠ADC=∠A+∠AOC=20°+60°=80°,故选:C.13.(2020•宜昌)游戏中有数学智慧,找起点游戏规定:从起点走五段相等直路之后回到起点,要求每走完一段直路后向右边偏行,成功的招数不止一招,可助我们成功的一招是()A.每走完一段直路后沿向右偏72°方向行走B.每段直路要短C.每走完一段直路后沿向右偏108°方向行走D.每段直路要长【答案】A【解答】解:∵从起点走五段相等直路之后回到起点,要求每走完一段直路后向右边偏行,∴=72°,∴每走完一段直路后沿向右偏72°方向行走.故选:A.14.(2020•通辽)如图,AD是△ABC的中线,四边形ADCE是平行四边形,增加下列条件,能判断▱ADCE是菱形的是()A.∠BAC=90°B.∠DAE=90°C.AB=AC D.AB=AE【答案】A【解答】解:添加∠BAC=90°时,∵AD是△ABC的中线,∴AD=BC=CD,∴四边形ADCE是菱形,选项A正确;添加∠DAE=90°,∵四边形ADCE是平行四边形∴四边形ADCE是矩形,选项B错误;添加AB=AC,可得到AD⊥BC,∴∠ADC=90°,∴四边形ADCE是矩形,选项C错误;添加AB=AE,∵AE=AB,AB>AD,∴AE>AD,故不能选项D不能判定四边形ADCE是菱形;故选:A.15.(2020•威海)如图,矩形ABCD的四个顶点分别在直线l3,l4,l2,l1上.若直线l1∥l2∥l3∥l4且间距相等,AB=4,BC=3,则tanα的值为()A.B.C.D.【答案】A【解答】解:作CF⊥l4于点F,交l3于点E,设CB交l3于点G,由已知可得,GE∥BF,CE=EF,∴△CEG∽△CFB,∴,∵,∴,∵BC=3,∴GB=,∵l3∥l4,∴∠α=∠GAB,∵四边形ABCD是矩形,AB=4,∴∠ABG=90°,∴tan∠BAG==,∴tanα的值为,故选:A.16.(2020•荆门)如图,菱形ABCD中,E,F分别是AD,BD的中点,若EF=5,则菱形ABCD的周长为()A.20B.30C.40D.50【答案】C【解答】解:∵E,F分别是AD,BD的中点,∴EF是△ABD的中位线,∴EF=AB=5,∴AB=10,∵四边形ABD是菱形,∴AB=BC=CD=AD=10,∴菱形ABCD的周长=4AB=40;故选:C.17.(2020•牡丹江)如图,在平面直角坐标系中,O是菱形ABCD对角线BD的中点,AD ∥x轴且AD=4,∠A=60°,将菱形ABCD绕点O旋转,使点D落在x轴上,则旋转后点C的对应点的坐标是()A.(0,2)B.(2,﹣4)C.(2,0)D.(0,2)或(0,﹣2)【答案】D【解答】解:根据菱形的对称性可得:当点C旋转到y轴负半轴时,A、B、C均在坐标轴上,如图,∵∠BAD=60°,AD=4,∴∠OAD=30°,∴OD=2,∴AO===OC,∴点C的坐标为(0,),同理:当点C旋转到y轴正半轴时,点C的坐标为(0,),∴点C的坐标为(0,)或(0,),故选:D.18.(2020•盐城)如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,H为BC中点,AC=6,BD=8.则线段OH的长为()A.B.C.3D.5【答案】B【解答】解:∵四边形ABCD为菱形,∴AC⊥BD,OB=OD=BD=4,OC=OA=AC=3,在Rt△BOC中,BC===5,∵H为BC中点,∴OH=BC=.故选:B.19.(2020•辽阳)如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,AC=8.BD =6,点E是CD上一点,连接OE,若OE=CE,则OE的长是()A.2B.C.3D.4【答案】B【解答】解:∵菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,∴OD=BD=×6=3,OA=AC=×8=4,AC⊥BD,由勾股定理得,AD==5,∵OE=CE,∴∠DCA=∠EOC,∵四边形ABCD是菱形,∴AD=CD,∴∠DCA=∠DAC,∴∠DAC=∠EOC,∴OE∥AD,∵AO=OC,∴OE是△ADC的中位线,∴OE=AD=×5=2.5,故选:B.20.(2020•扬州)如图,小明从点A出发沿直线前进10米到达点B,向左转45°后又沿直线前进10米到达点C,再向左转45°后沿直线前进10米到达点D…照这样走下去,小明第一次回到出发点A时所走的路程为()A.100米B.80米C.60米D.40米【答案】B【解答】解:∵小明每次都是沿直线前进10米后向左转45度,∴他走过的图形是正多边形,∴边数n=360°÷45°=8,∴他第一次回到出发点A时,一共走了8×10=80(m).故选:B.21.(2020•黑龙江)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DH⊥AB 于点H,连接OH,若OA=6,S菱形ABCD=48,则OH的长为()A.4B.8C.D.6【答案】A【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∴OA=OC=6,OB=OD,AC⊥BD,∴AC=12,∵DH⊥AB,∴∠BHD=90°,∴OH=BD,∵菱形ABCD的面积=×AC×BD=×12×BD=48,∴BD=8,∴OH=BD=4;故选:A.22.(2020•绥化)如图,在Rt△ABC中,CD为斜边AB的中线,过点D作DE⊥AC于点E,延长DE至点F,使EF=DE,连接AF,CF,点G在线段CF上,连接EG,且∠CDE+∠EGC=180°,FG=2,GC=3.下列结论:①DE=BC;②四边形DBCF是平行四边形;③EF=EG;④BC=2.其中正确结论的个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】D【解答】解;∵CD为斜边AB的中线,∴AD=BD,∵∠ACB=90°,∴BC⊥AC,∵DE⊥AC,∴DE∥BC,∴DE是△ABC的中位线,∴AE=CE,DE=BC;①正确;∵EF=DE,∴DF=BC,∴四边形DBCF是平行四边形;②正确;∴CF∥BD,CF=BD,∵∠ACB=90°,CD为斜边AB的中线,∴CD=AB=BD,∴CF=CD,∴∠CFE=∠CDE,∵∠CDE+∠EGC=180°,∠EGF+∠EGC=180°,∴∠CDE=∠EGF,∴∠CFE=∠EGF,∴EF=EG,③正确;作EH⊥FG于H,如图所示:则∠EHF=∠CHE=90°,∠HEF+∠EFH=∠HEF+∠CEH=90°,FH=GH=FG=1,∴∠EFH=∠CEH,CH=GC+GH=3+1=4,∴△EFH∽△CEH,∴=,∴EH2=CH×FH=4×1=4,∴EH=2,∴EF===,∴BC=2DE=2EF=2,④正确;故选:D.23.(2020•临沂)如图,P是面积为S的▱ABCD内任意一点,△P AD的面积为S1,△PBC 的面积为S2,则()A.S1+S2>B.S1+S2<C.S1+S2=D.S1+S2的大小与P点位置有关【答案】C【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.24.(2020•黑龙江)如图,正方形ABCD的边长为a,点E在边AB上运动(不与点A,B 重合),∠DAM=45°,点F在射线AM上,且AF=BE,CF与AD相交于点G,连接EC、EF、EG.则下列结论:①∠ECF=45°;②△AEG的周长为(1+)a;③BE2+DG2=EG2;④△EAF的面积的最大值是a2;⑤当BE=a时,G是线段AD的中点.其中正确的结论是()A.①②③B.②④⑤C.①③④D.①④⑤【答案】D【解答】解:如图1中,在BC上截取BH=BE,连接EH.∵BE=BH,∠EBH=90°,∴EH=BE,∵AF=BE,∴AF=EH,∵∠DAM=∠EHB=45°,∠BAD=90°,∴∠F AE=∠EHC=135°,∵BA=BC,BE=BH,∴AE=HC,∴△F AE≌△EHC(SAS),∴EF=EC,∠AEF=∠ECH,∵∠ECH+∠CEB=90°,∴∠AEF+∠CEB=90°,∴∠FEC=90°,∴∠ECF=∠EFC=45°,故①正确,如图2中,延长AD到H,使得DH=BE,则△CBE≌△CDH(SAS),∴∠ECB=∠DCH,∴∠ECH=∠BCD=90°,∴∠ECG=∠GCH=45°,∵CG=CG,CE=CH,∴△GCE≌△GCH(SAS),∴EG=GH,∵GH=DG+DH,DH=BE,∴EG=BE+DG,故③错误,∴△AEG的周长=AE+EG+AG=AE+AH=AD+DH+AE=AE+EB+AD=AB+AD=2a,故②错误,设BE=x,则AE=a﹣x,AF=x,∴S△AEF=•(a﹣x)×x=﹣x2+ax=﹣(x2﹣ax+a2﹣a2)=﹣(x﹣a)2+a2,∵﹣<0,∴x=a时,△AEF的面积的最大值为a2.故④正确,当BE=a时,设DG=x,则EG=x+a,在Rt△AEG中,则有(x+a)2=(a﹣x)2+(a)2,解得x=,∴AG=GD,故⑤正确,故选:D.25.(2020•衡阳)如图,在四边形ABCD中,对角线AC和BD相交于点O,下列条件不能判断四边形ABCD是平行四边形的是()A.AB∥DC,AD∥BC B.AB=DC,AD=BCC.AB∥DC,AD=BC D.OA=OC,OB=OD【答案】C【解答】解:∵AB∥DC,AD∥BC,∴四边形ABCD是平行四边形,故选项A中条件可以判定四边形ABCD是平行四边形;∵AB=DC,AD=BC,∴四边形ABCD是平行四边形,故选项B中条件可以判定四边形ABCD是平行四边形;∵AB∥DC,AD=BC,则无法判断四边形ABCD是平行四边形,故选项C中的条件,不能判断四边形ABCD是平行四边形;∵OA=OC,OB=OD,∴四边形ABCD是平行四边形,故选项D中条件可以判定四边形ABCD是平行四边形;故选:C.26.(2020•达州)如图,∠BOD=45°,BO=DO,点A在OB上,四边形ABCD是矩形,连接AC、BD交于点E,连接OE交AD于点F.下列4个判断:①OE平分∠BOD;②OF =BD;③DF=AF;④若点G是线段OF的中点,则△AEG为等腰直角三角形.正确判断的个数是()A.4B.3C.2D.1【答案】A【解答】解:①∵四边形ABCD是矩形,∴EB=ED,∵BO=DO,∴OE平分∠BOD,故①正确;②∵四边形ABCD是矩形,∴∠OAD=∠BAD=90°,∴∠ABD+∠ADB=90°,∵OB=OD,BE=DE,∴OE⊥BD,∴∠BOE+∠OBE=90°,∴∠BOE=∠BDA,∵∠BOD=45°,∠OAD=90°,∴∠ADO=45°,∴AO=AD,∴△AOF≌△ABD(ASA),∴OF=BD,故②正确;③∵△AOF≌△ABD,∴AF=AB,连接BF,如图1,∴BF=,∵BE=DE,OE⊥BD,∴DF=BF,∴DF=,故③正确;④根据题意作出图形,如图2,∵G是OF的中点,∠OAF=90°,∴AG=OG,∴∠AOG=∠OAG,∵∠AOD=45°,OE平分∠AOD,∴∠AOG=∠OAG=22.5°,∴∠F AG=67.5°,∠ADB=∠AOF=22.5°,∵四边形ABCD是矩形,∴EA=ED,∴∠EAD=∠EDA=22.5°,∴∠EAG=90°,∵∠AGE=∠AOG+∠OAG=45°,∴∠AEG=45°,∴AE=AG,∴△AEG为等腰直角三角形,故④正确;故选:A.27.(2020•黑龙江)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DH⊥AB 于点H,连接OH,若OA=6,OH=4,则菱形ABCD的面积为()A.72B.24C.48D.96【答案】C【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∴OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,∵DH⊥AB,∴∠BHD=90°,∴BD=2OH,∵OH=4,∴BD=8,∵OA=6,∴AC=12,∴菱形ABCD的面积=.故选:C.28.(2020•泰安)如图,四边形ABCD是一张平行四边形纸片,其高AG=2cm,底边BC =6cm,∠B=45°,沿虚线EF将纸片剪成两个全等的梯形,若∠BEF=30°,则AF的长为()A.1cm B.cm C.(2﹣3)cm D.(2﹣)cm 【答案】D【解答】解:过F作FH⊥BC于H,∵高AG=2cm,∠B=45°,∴BG=AG=2cm,∵FH⊥BC,∠BEF=30°,∴EH=,∵沿虚线EF将纸片剪成两个全等的梯形,∴AF=CE,∵AG⊥BC,FH⊥BC,。
2020年九年级中考数学复习专题训练:《四边形综合 》(含答案)
中考数学复习专题训练:《四边形综合》1.问题发现:(1)如图①,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=b,BC=a,点E是AC的中点,点F在BC 边上,将△ECF沿着EF折叠后得到△EPF,连接BP并使得BP最小,请画出符合题意的点P;问题探究:(2)如图②,已知在△ABC和△EBD中,∠ACB=∠BDE=90°,AC=BC=4,BD=DE =2,连接CE,点F是CE的中点,连接AF,求AF的最大值.问题解决:(3)西安大明宫遗址公园是世界文化遗产,全国重点文物保护单位,为了丰富同学们的课外学习生活,培养同学们的探究实践能力,周末光明中学的张老师在家委会的协助下,带领全班同学去大明宫开展研学活动.在公园开设的一处沙地考古模拟场地上,同学们参加了一次模拟考古游戏.张老师为同学们现场设计了一个四边形ABCD的活动区域,如图③所示,其中BD为一条工作人员通道,同学们的入口设在点A处,AD⊥BD,AD∥BC,∠DCB=60°,AB=2米.在上述条件下,小明想把宝物藏在距入口A尽可能远的C 处让小鹏去找,请问小明的想法是否可以实现?如果可以,请求出AC的最大值及此时△BCD区域的面积,如果不能,请说明理由.2.已知:如图,在菱形ABCD中,AC=2,∠B=60°.点E为边BC上的一个动点(与点B、C不重合),∠EAF=60°,AF与边CD相交于点F,联结EF交对角线AC于点G.设CE =x,EG=y.(1)求证:△AEF是等边三角形;(2)求y关于x的函数解析式,并写出x的取值范围;(3)点O是线段AC的中点,联结EO,当EG=EO时,求x的值.3.已知在正方形ABCD和正方形CEFG中,直线BG,DE交于点H.(1)如图1,当B,C,E共线时,求证:BH⊥DE.(2)如图2,把正方形CEFG绕C点顺时针旋转α度(0<α<90),M,N分别为BG,DE的中点,探究HM,HN,CM之间的数量关系,并证明你的结论.(3)如图3,∠PDG=45°,DH⊥PG于H,PH=2,HG=4.直接写出DH的长.4.[问题引入](1)如图1,在正方形ABCD中,E、F分别是BC、CD两边上的点,且AE⊥BF,垂足为点P.求证:AE=BF;[类比探究](2)如图2,把(1)中正方形ABCD改为矩形ABCD,且AD=2AB,其余条件不变,请你推断AE、BF满足怎样的数量关系,并说明你的理由;[实践应用](3)如图3,Rt△ABC中,∠BAC=30°,把△ABC沿斜边AC对折得到Rt△ADC,E、F分别为CD、AD边上的点,连接AE、BF,恰好使得AE⊥BF,垂足为点P.请求出的值.5.如图,已知正方形ABCD中,BC=4,AC、BD相交于点O,过点A作射线AM⊥AC,点E是射线AM上一点,联结OE交AB边于点F.以OE为一边,作正方形OEGH,且点A在正方形OEGH的内部,联结DH.(1)求证:△HDO≌△EAO;(2)设BF=x,正方形OEGH的边长为y,求y关于x的函数关系式,并写出定义域;(3)联结AG,当△AEG是等腰三角形时,求BF的长.6.阅读材料:等腰三角形具有性质“等边对等角”.事实上,不等边三角形也具有类似性质“大边对大角”,如图1,在△ABC中,如果AB>AC,那么∠ACB>∠ABC.证明如下:将AB沿△ABC的角平分线AD翻折(如图2),因为AB>AC,所以点B落在AC的延长线上的点B′处.于是,由∠ACB>∠B′,∠ABC=∠B′,可得∠ACB>∠ABC.(1)灵活运用:从上面的证法可以看出,折纸常常能为证明一个命题提供思路和方法.由此小明想到可用类似方法证明“大角对大边”,如图3,在△ABC中,如果∠ACB>∠ABC,那么AB>AC.小明的思路是:沿BC的垂直平分线翻折……请你帮助小明完成后面的证明过程.(2)拓展延伸:请运用上述方法或结论解决如下问题:如图4,已知M为正方形ABCD的边CD上一点(不含端点),连接AM并延长,交BC的延长线于点N.求证:AM+AN>2BD.7.探究:如图1和图2,四边形ABCD中,已知AB=AD,∠BAD=90°,点E、F分别在BC、CD上,∠EAF=45°.(1)①如图1,若∠B、∠ADC都是直角,把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,使AB与AD重合,直接写出线段BE、DF和EF之间的数量关系;②如图2,若∠B、∠D都不是直角,但满足∠B+∠D=180°,线段BE、DF和EF之间的结论是否仍然成立,若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.(2)拓展:如图3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=2.点D、E均在边BC边上,且∠DAE=45°,若BD=1,求DE的长.8.如图1,在矩形ABCD中,AB=4,AD=3,沿对角线AC剪开,再把△ADC沿AB方向平移,得到图2,其中A'D交AC于E,A'C'交BC于F.(1)在图2中,除△ABC与△C'DA'外,指出还有哪几对全等三角形(不能添加辅助线和字母),并选择一对加以证明;(2)设AA'=x.①当x为何值时,四边形A'ECF是菱形?②设四边形A'ECF的面积为y,求y的最大值.9.在正方形ABCD中,BD为对角线,点E在BD上,过点E作EF⊥CE,交AB于点F,连接CF.(1)如图①,求证:∠ECF=45°;(2)如图②,作FG⊥AB,交BD于点G,求证:DE=GE;(3)在(2)的条件下,如图③,延长FG交CE于点K,延长CE交AD于点M,连接MG、BK,若MG=2EK,GK=2,求线段BK的长.10.如图,在正方形ABCD中,M、N分别是射线CB和射线DC上的动点,且始终∠MAN=45°.(1)如图1,当点M、N分别在线段BC、DC上时,请直接写出线段BM、MN、DN之间的数量关系;(2)如图2,当点M、N分别在CB、DC的延长线上时,(1)中的结论是否仍然成立,若成立,给予证明,若不成立,写出正确的结论,并证明;(3)如图3,当点M、N分别在CB、DC的延长线上时,若CN=CD=6,设BD与AM的延长线交于点P,交AN于Q,直接写出AQ、AP的长.11.如图,菱形ABCD中,AB=10,连接BD,点P是射线BC上一点(不与点B重合),AP 与对角线BD交于点E,连接EC.(1)求证:AE=CE;(2)若sin∠ABD=,当点P在线段BC上时,若BP=4,求△PEC的面积;(3)若∠ABC=45°,当点P在线段BC的延长线上时,请直接写出△PEC是等腰三角形时BP的长.12.如图,在正方形ABCD 中,P 是边BC 上的一动点(不与点B ,C 重合),点B 关于 直线AP 的对称点为E ,连接AE .连接DE 并延长交射线AP 于点F ,连接BF . (1)若∠BAP =α,直接写出∠ADF 的大小(用含α的式子表示); (2)求证:BF ⊥DF ;(3)连接CF ,用等式表示线段AF ,BF ,CF 之间的数量关系,并证明.13.已知正方形OABC 在平面直角坐标系中,点A ,C 分别在x 轴,y 轴的正半轴上,等腰直角三角形OEF 的直角顶点O 在原点,E ,F 分别在OA ,OC 上,且OA =4,OE =2.将△OEF 绕点O 逆时针旋转,得△OE 1F 1,点E ,F 旋转后的对应点为E 1,F 1. (Ⅰ)①如图①,求E 1F 1的长;②如图②,连接CF 1,AE 1,求证△OAE 1≌△OCF 1;(Ⅱ)将△OEF 绕点O 逆时针旋转一周,当OE 1∥CF 1时,求点E 1的坐标(直接写出结果即可).14.菱形ABCD中,E,F为边AB,AD上的点,CF,DE相交于点G.(1)如图1,若∠A=90°,DE=CF,求证:DE⊥CF;(2)如图2,若∠EGC+∠B=180°.求证:DE=CF;(3)如图3,在(1)的条件下,平移线段DE到MN,使G为CF的中点,连接BD交MN 于点H,若∠FCD=15°,BN=,请直接写出FG的长度.15.我们定义:对角线互相垂直的四边形叫做垂美四边形.(1)如图1,垂美四边形ABCD的对角线AC,BD交于O.求证:AB2+CD2=AD2+BC2;(2)如图2,分别以Rt△ACB的直角边AC和斜边AB为边向外作正方形ACFG和正方形ABDE,连结BE,CG,GE.①求证:四边形BCGE是垂美四边形;②若AC=4,AB=5,求GE的长.16.(1)观察猜想如图①,点B、A、C在同一条直线上,DB⊥BC,EC⊥BC且∠DAE=90°,AD=AE,则△ADB 和△EAC是否全等?(填是或否),线段AB、AC、BD、CE之间的数量关系为.(2)问题解决如图②,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AC=6,AB=6,以AC为直角边向外作等腰Rt △DAC,连接BD,求BD的长.(3)拓展延伸如图③,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,AB=5,AD=,DC=DA,CG⊥BD于点G,求CG的长,17.已知,在▱ABCD中,AB⊥BD,AB=BD,E为射线BC上一点,连接AE交BD于点F.(1)如图1,若点E与点C重合,且AF=2,求AD的长;(2)如图2,当点E在BC边上时,过点D作DG⊥AE于G,延长DG交BC于H,连接FH.求证:AF=DH+FH;(3)如图3,当点E在射线BC上运动时,过点D作DG⊥AE于G,M为AG的中点,点N 在BC边上且BN=1,已知AB=4,请直接写出MN的最小值.18.如图,在矩形ABCD中,E是AB边上的一个动点,把△BCE沿CE折叠,使点B落在点F 处,过点F作GH∥CE,分别交AB、CD于点G、H.(1)求证:△EFG是等腰三角形;(2)如图①,若F是GH中点,求∠FGE的度数;(3)如图②,若点G与点A重合,AB=30,BC=20,求FH的长.19.在平面直角坐标系中,已知A(﹣4,0),B(4,0),点C,D在x轴上方,且四边形ABCD的面积为32,(1)若四边形ABCD是菱形,求点D的坐标.(2)若四边形ABCD是平行四边形,如图1,点E,F分别为CD,BC的中点,且AE⊥EF,求AE+2EF的值.(3)若四边形ABCD是矩形,如图2,点M为对角线AC上的动点,N为边AB上的动点,求BM+MN的最小值.20.在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,正方形OABC与长方形DEFG的位置如图所示,点A在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上,点B的横坐标为a,点D,E在x轴的负半轴上(点E在点D的右侧),点G的坐标为(b,﹣b),DE=OA,实数a,b的值满足.(1)求点F的坐标;(2)长方形DEFG以每秒1个单位长度的速度向右平移t(t>0)秒得到矩形D'E'F'G',点D',E',F',G'分别为点D,E,F,G平移后的对应点,设矩形D'E'F'G'与正方形OABC 重合部分的面积为S,用含t的式子表示S,并直接写出相应的t的范围;(3)在(2)的条件下,在长方形DEFG出发运动的同时,点P从点O出发,沿正方形的边以每秒2个单位长度的速度顺时针方向运动(即O→C→B→A→O→C),连接PD',PG',当三角形PD'G'的面积为15时,求S>0时相应的t值,并直接写出此时刻S值及点P 的坐标.参考答案1.解:(1)如图①中,点P即为所求.当E,P,B共线时,BP的值最小.(2)如图②中,取BC的中点P,连接PA,PF.∵∠BDE=90°,BD=DE=2,∴BE=BD=4,∴CF=EF,CP=PB=2,∴PF=BE=2,∵∠ACP=90°,AC=4,CP=2,∴PA===2,∵AF≤PA+PF,∴AF≤2+2,∴AF的最大值为2+2.(3)如图③中,作△ABD的外接圆⊙O交CD于E,连接OE,EB,AC.∵∠DBC=90°,∠DCB=60°,∴∠CDB=30°,∴∠EOB=60°,∵EO=EB,∴△EOB是等边三角形,BE=OB=,∵∠ECB=60°,∴点C的运动轨迹是圆弧,不妨设圆心为P,连接PC,PE,PB,则∠EPB=2∠ECB=120°,作PT⊥BE于T,在Rt△PET中,∠PET=30°,ET=BT=BE=,∴PE=PB=PC==,∵∠EBO=60°,∠EBP=30°,∴∠ABP=90°,在Rt△ABP中,AP===13,∵AC≤PA+PC,∴AC≤13+,∴AC的最大值为13+,此时A,P,C共线,如图③﹣1中,作CW⊥AB于W.∵PB∥CW,∴==,∴==,∴CW=+1,BW=2,∴BC===,∴S=•BC•BD=•BC•BC=×(26+2)=13+.△BCD2.(1)证明:∵四边形ABCD为菱形,∴AB=BC,∵∠B=60°,∴△ABC为等边三角形,∴∠BAC=60°,AC=AB,∴∠BAE+∠EAC=60°,∵AB∥CD,∴∠BAC=∠ACF=60°,∵∠EAF=60°,即∠EAC+∠CAF=60°,∴∠BAE=∠CAF,在△AEB和△AFC中,,∴△AEB≌△AFC(ASA),∴AE=AF,∴△AEF为等边三角形;(2)解:过点A作AH⊥BC于点H,∵△AEF为等边三角形,∴AE=EF=,∠AEF=60°,∵∠ABH=60°,∴,BH=HC=1,∴EH=|x﹣HC|=|x﹣1|,∴EF==,∵∠AEF=∠B=60°,∴∠CEG+∠AEB=∠AEB+∠BAE=120°,∴∠CEG=∠BAE,∵∠B=∠ACE=60°,∴△BAE∽△CEG,∴,∴,∴y=EG=(0<x<2),(3)解:∵AB=2,△ABC是等边三角形,∴AC=2,∴OA=OC=1,∵EG=EO,∴∠EOG=∠EGO,∵∠EGO=∠ECG+∠CEG=60°+∠CEG,∠CEA=∠CEG+∠AEF=60°+∠CEG,∴∠EGO=∠CEA,∴∠EOG=∠CEA,∵∠ECA=∠OCE,∴△COE∽△CEA,∴,∴CE2=CO•CA,∴x2=1×2,∴x=(x=﹣舍去),即x=.3.(1)证明:∵在正方形ABCD和正方形CEFG中,BC=CD,CG=CE,∠BCG=∠DCE=90°,∴△BCG≌△DCE(SAS),∴∠CBG=∠CDE,∵∠CDE+∠DEC=90°,∴∠HBE+∠BEH=90°,∴∠BHE=90°,∴BH⊥DE;(2)解:MH2+HN2=2CM2,理由:∵在正方形ABCD和正方形CEFG中,BC=CD,CG=CE,∠BCD=∠GCE=90°,∴∠BCG=∠DCE,∴△BCG≌△DCE(SAS),∴∠CBG=∠CDE,BG=DE,∵∠DPH=∠CPM,∴∠DHP=∠BCP=90°,∴∠MHN=90°,∵M,N分别为BG,DE的中点,∴BM=BG,DN=DE,∴BM=DN,∵BC=CD,∴△BCM≌△DCN(SAS),∴CM=CN,∠BCM=∠DCN,∴∠MCN=∠BCP=90°,∴MH2+HN2=CM2+CN2=2CM2;(3)解:∵DH⊥PG,∴∠DHP=∠DHG=90°,把△PDH沿着PD翻折得到△APD,把△GDH沿着DG翻折得到△DGC,∴AD=DH=CD,∠A=∠C=∠DHP=90°,∠ADP=∠HDP,∠GDH=∠GDC,AP=PH=2,CG=HG=4,∵∠PDG=45°,∴∠ADC=90°,延长AP,CG交于B,则四边形ABCD是正方形,∴∠B=90°,设DH=AD=AB=BC=x,∴PB=x﹣2,BG=x﹣4,∵PG2=PB2+BG2,∴62=(x﹣2)2+(x﹣4)2,解得:x=3+(负值舍去),∴DH=3+.4.证明:[问题引入](1)∵正方形ABCD,∴∠ABC=∠C,AB=BC,∵AE⊥BF,∴∠APB=∠BAP+∠ABP=90°,∵∠ABP+∠CBF=90°,∴∠BAP=∠CBF,在△ABE和△BCF中,,∴△ABE≌△BCF(ASA),∴AE=BF;(2)BF=2AE,理由如下:∵矩形ABCD,∴∠ABC=∠C,AD=BC=2AB,∵AE⊥BF,∴∠APB=∠BAP+∠ABP=90°,∵∠ABP+∠CBF=90°,∴∠BAP=∠CBF,且∠ABE=∠BCF=90°,∴△ABE∽△BCF,∴=2,∴BF=2AE;(3)如图3,过点B作BH⊥AD于H,连接BD,∵把△ABC沿斜边AC对折得到Rt△ADC,∴AD=AB,∠ABC=∠ADC=90°,∠DAC=∠BAC=30°,∴∠DAB=60°,∴△ABD是等边三角形,且BH⊥AD,∴AD=AB=2AH,BH=AH,∴,∵∠ADC+∠EPF+∠DEA+∠DFB=360°,∴∠DEA+∠DFB=180°,且∠DFB+∠BFA=180°,∴∠DEA=∠BFH,∵∠BHF=∠ADE=90°,∴△ADE∽△BHF,∴==5.解:(1)∵在正方形ABCD中,AC⊥BD,∴∠AOD=90°,AO=OD,∵四边形OEGH是正方形,∴∠EOH=90°,OE=OH,∴∠AOE=∠DOH,∴△HDO≌△EAO(SAS);(2)如图1,过O作ON⊥AB于N,则AN=BN=ON=AB=2,∵BF=x,∴AF=4﹣x,∴FN=2﹣x,∴OF===,∴EF=y﹣,∵AM⊥AC,∴AE∥OB,∴,∴=,∴;(3)①当AE=EG时,△AEG是等腰三角形,则AE=OE,∵∠EAO=90°,∴这种情况不存在;②当AE=AG时,△AEG是等腰三角形,如图2,过A作AP⊥EG于P,则AP∥OE,∴∠PAE=∠AEO,∴△APE∽△EAO,∴=,∵AE=AG,∴PE=y=,AE==,∴=,解得:x=2,②当GE=AG时,△AEG是等腰三角形,如图3,过G作GQ⊥AE于Q,∴∠GQE=∠EAO=90°,∴∠GEQ+∠EGQ=∠GEQ+∠AEO=90°,∴∠EGQ=∠AEO,∵GE=OE,∴△EGQ≌△OEA(AAS),∴EQ=AO=2,∴AE=2EQ=4=,∴x=,∴BF=2或.6.解:(1)将∠B沿BC的中垂线DE翻折(如图3),使点B落在点C处.∵∠ACB>∠ABC,∴CD在△ABC的内部,D落在AB上.连接DC,∵DE为BC的中垂线,∴DB=DC,在△ADC中,AD+DC>AC,∴AD+DB>AC,即AB>AC;(2)如图4,延长DC到点E,使得CE=CN,连接AE交BC于点F,连接AC,∵四边形ABCD是正方形,∴∠ACD=∠ACB=45°,∴∠ACE=∠ACN=135°,∵AC=AC,∴△ACE≌△ACN(SAS),∴AE=AN,过点C作PQ⊥AC,分别交AN、AE于点P、Q,由∠ACP=∠ACQ=90°可知AP>AC、AQ>AC,∴AP+AQ>2AC,∵∠ACD>∠E,∠ACD=45°,∠QCE=45°,∴∠QCE>∠E,∴QE>CQ,同理可得PC>PM,由全等或对称性可得PC=CQ,∴QE>PM.∴AM+AN=AM+AE=AM+AQ+QE>AM+AQ+PM=AP+AQ,又∵AP+AQ>2AC,∴AM+AN>2AC,∵正方形ABCD中,AC=BD.∴AM+AN>2BD.7.解:(1)①如图1,∵把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,使AB与AD重合,∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,BE=DG,∠B=∠ADG=90°,∵∠ADC=90°,∴∠ADC+∠ADG=90°∴F、D、G共线,∵∠BAD=90°,∠EAF=45°,∴∠BAE+∠DAF=45°,∴∠DAG+∠DAF=45°,即∠EAF=∠GAF=45°,在△EAF和△GAF中,∵,∴△EAF≌△GAF(SAS),∴EF=GF,∵BE=DG,∴EF=GF=DF+DG=BE+DF,故答案为:EF=BE+DF;②成立,理由:如图2,把△ABE绕A点旋转到△ADG,使AB和AD重合,则AE=AG,∠B=∠ADG,∠BAE=∠DAG,∵∠B+∠ADC=180°,∴∠ADC+∠ADG=180°,∴C、D、G在一条直线上,与①同理得,∠EAF=∠GAF=45°,在△EAF和△GAF中,∵,∴△EAF≌△GAF(SAS),∴EF=GF,∵BE=DG,∴EF=GF=BE+DF;(2)解:∵△ABC中,AB=AC=2,∠BAC=90°,∴∠ABC=∠C=45°,由勾股定理得:BC==4,如图3,把△AEC绕A点旋转到△AFB,使AB和AC重合,连接DF.则AF=AE,∠FBA=∠C=45°,∠BAF=∠CAE,∵∠DAE=45°,∴∠FAD=∠FAB+∠BAD=∠CAE+∠BAD=∠BAC﹣∠DAE=90°﹣45°=45°,∴∠FAD=∠DAE=45°,在△FAD和△EAD中,∴△FAD≌△EAD(SAS),∴DF=DE,设DE=x,则DF=x,∵BC=4,∴BF=CE=4﹣1﹣x=3﹣x,∵∠FBA=45°,∠ABC=45°,∴∠FBD=90°,由勾股定理得:DF2=BF2+BD2,x2=(3﹣x)2+12,解得:x=,即DE=.8.解:(1)△AA′E≌△C′CF,△A′BF≌△CDE,由题意得,四边形A′DCB是矩形,∴A′B=DC,∴AA′=CC′,∵AB∥CD,∴∠BA′F=∠C′,由题意得,∠BA′F=∠A,∴∠A=∠C′,在△AA′E和△C′CF中,,∴△AA′E≌△C′CF(ASA);(2)①设A′E=a,A′F=b,∵A′F∥AC,∴=,即=,解得,b=,同理=,解得,a=x,当A′E=A′F时,四边形A′ECF是菱形,∴=x,解得,x=,∴当x=时,四边形A′ECF是菱形;②由①得,四边形A′ECF的面积为y=3×(4﹣x)﹣×(3﹣x)×(4﹣x)×2=﹣x2+3x=﹣(x﹣2)2+3,∴当x=2时,y的最大值为3.9.解:(1)如图①,连接AE,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=AD=CD,∠ABD=∠CBD=45°,且BE=BE,∴△ABE≌△CBE(SAS)∴AE=CE,∠BAE=∠BCE,∵∠ABC+∠FEC+∠BCE+∠EFB=360°,∴∠BCE+∠BFE=180°,∠BFE+∠AFE=180°,∴∠AFE=∠BCE,∴∠BAE=∠AFE,∴EF=AE=EC,且∠FEC=90°,∴△EFC是等腰直角三角形,∴∠ECF=45°;(2)如图②,延长FG交CD于H,∵GF⊥AB,∠ABC=∠BCD=90°,∴四边形BCHF是矩形,∴FH=BC=CD,∠FHC=90°,∵∠AFE=∠BCE,∴∠EFH=∠ECH,且EF=EC,FH=CD,∴△EFH≌△ECD(SAS)∴∠FHE=∠CDE=45°,且∠FHD=90°,∴∠FHE=∠CDE=∠DGH=∠DHE=45°,∴EG=EH,EH=DE,∴EG=DE;(3)如图③,延长FK交CD于H,连接FM,过点M作MP⊥FH于P,∵AD∥BC∥FH,∴∠MDE=∠KGE,且DE=EG,∠MED=∠GEK,∴△MED≌△KEG(ASA)∴ME=EK=MK,MD=GK=2,∵MG=2EK,∴MK=MG,且MP⊥FH,∴GP=PK=1,∵∠ADH=∠DHF=∠MPH=90°,∴四边形MDHP是矩形,∴MD=PH=2,∴GH=3,∴FH=BC=AB=AD=3+FG,∴AM=1+FG,∵FG⊥AB,∠ABD=45°,∴△BFG是等腰直角三角形,∴BF=FG,∴AF=3,∵ME=EK,EF⊥MK,∴FM=FK=FG+2,∵FM2=AM2+AF2,∴(FG+2)2=(FG+1)2+9,∴FG=3,∴BK==.10.解:(1)BM+DN=MN,理由如下:如图1,在MB的延长线上,截取BE=DN,连接AE,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠BAD=∠ABC=∠D=90°,∴∠ABE=90°=∠D,在△ABE和△ADN中,,∴△ABE≌△ADN(SAS),∴AE=AN,∠EAB=∠NAD,∴∠EAN=∠BAD=90°,∵∠MAN=45°,∴∠EAM=45°=∠NAM,在△AEM和△ANM中,,∴△AEM≌△ANM(SAS),∴ME=MN,又∵ME=BE+BM=BM+DN,∴BM+DN=MN;故答案为:BM+DN=MN;(2)(1)中的结论不成立,DN﹣BM=MN.理由如下:如图2,在DC上截取DF=BM,连接AF,则∠ABM=90°=∠D,在△ABM和△ADF中,,∴△ABM≌△ADF(SAS),∴AM=AF,∠BAM=∠DAF,∴∠BAM+∠BAF=∠BAF+∠DAF=∠BAD=90°,即∠MAF=∠BAD=90°,∵∠MAN=45°,∴∠MAN=∠FAN=45°,在△MAN和△FAN中,,∴△MAN≌△FAN(SAS),∴MN=NF,∴MN=DN﹣DF=DN﹣BM,∴DN﹣BM=MN.(3)∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=AD=CD=6,AD∥BC,AB∥CD,∠ABC=∠ADC=∠BCD=90°,∴∠ABM=∠MCN=90°,∵CN=CD=6,∴DN=12,∴AN===6,∵AB∥CD,∴△ABQ∽△NDQ,∴====,∴=,∴AQ=AN=2;由(2)得:DN﹣BM=MN.设BM=x,则MN=12﹣x,CM=6+x,在Rt△CMN中,由勾股定理得:62+(6+x)2=(12﹣x)2,解得:x=2,∴BM=2,∴AM===2,∵BC∥AD,∴△PBM∽△PDA,∴===,∴PM=AM=,∴AP=AM+PM=3.11.(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,∴∠ABE=∠CBE,AB=BC,在△ABE和△CBE中,,∴△ABE≌△CBE(SAS),∴AE=CE;(2)解:连接AC,交BD于O,如图1所示:∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC,AD=AB=4,∠AOB=90°,OB=OD,OA=OC,∴△BEP∽△DEA,∴==,∴=()2=,∵sin∠ABD===,∴OA=2,OB===4,∴BD=2OB=8,∴=,解得:DE=,∴BE=BD﹣DE=8﹣=,∴S△DEA=OA•DE=×2×=,S△ABE =OA•BE=×2×==S△BEC,∴S△BEP =S△DEA=×=,∴S△PEC =S△BEC﹣S△BEP=﹣=;(3)解:①由(1)得:△ABE≌△CBE,∴∠BAE=∠BCE,当∠BAE=90°时,则∠BCE=90°,∴∠ECP=90°,∵∠ABC=45°,∴∠EBC=22.5°,∠CPE=45°,∴△PEC是等腰直角三角形,∴CE=CP,∠BEC=90°﹣22.5°=67.5°,过点E作∠FEC=45°交BC于F,如图2所示:则CE=CP=CF,EF=CF,∠BEF=∠BEC﹣∠FEC=67.5°﹣45°=22.5°,∴∠BEF=∠EBC,∴EF=BF,∴CF+CF=BC=10,∴CF==10(﹣1),∴BP=BC+CP=BC+CF=10+10(﹣1)=10;②由(1)得:△ABE≌△CBE,∴∠AEB=∠CEB,当∠BAE=105°时,∠AEB=180°﹣105°﹣22.5°=52.5°,∴∠AEC=2∠AEB=105°,∴∠CEP=75°,∵∠APB=180°﹣105°﹣45°=30°,∴∠ECP=180°﹣75°﹣30°=75°,∴∠ECP=∠CEP,∴△PEC是等腰三角形,过点A作AN⊥BP于N,如图3所示:则△ABN是等腰直角三角形,∴AN=BN=AB=5,∵∠APB=30°,∴tan30°=,即=,∴PN=5,∴BP=BN+PN=5+5,综上所述,△PEC是等腰三角形时BP的长为10或5+5.12.(1)解:由轴对称的性质得:∠EAP=∠BAP=α,AE=AB,∵四边形ABCD是正方形,∴∠BAD=90°,AB=AD,∴∠DAE=90°﹣2α,AD=AE,∴∠ADF=∠AED=(180°﹣∠DAE)=(90°+2α)=45°+α;(2)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴∠BAD=90°,AB=AD,∵点E与点B关于直线AP对称,∴∠AEF=∠ABF,AE=AB.∴AE=AD.∴∠ADE=∠AED.∵∠AED+∠AEF=180°,∴在四边形ABFD中,∠ADE+∠ABF=180°,∴∠BFD+∠BAD=180°,∴∠BFD=90°∴BF⊥DF;(3)解:线段AF,BF,CF之间的数量关系为AF=BF+CF,理由如下:过点B作BM⊥BF交AF于点M,如图所示:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=CB,∠ABC=90°,∴∠ABM=∠CBF,∵点E与点B关于直线AP对称,∠BFD=90°,∴∠MFB=∠MFE=45°,∴△BMF是等腰直角三角形,∴BM=BF,FM=BF,在△AMB和△CFB中,,∴△AMB≌△CFB(SAS),∴AM=CF,∵AF=FM+AM,∴AF=BF+CF.13.(Ⅰ)①解:∵等腰直角三角形OEF的直角顶点O在原点,OE=2,∴∠EOF=90°,OF=OE=2,∴EF===2,∵将△OEF绕点O逆时针旋转,得△OE1F1,∴E1F1=EF=2;②证明:∵四边形OABC为正方形,∴OC=OA.∵将△OEF绕点O逆时针旋转,得△OE1F1,∴∠AOE 1=∠COF 1,∵△OEF 是等腰直角三角形,∴△OE 1F 1是等腰直角三角形,∴OE 1=OF 1.在△OAE 1和△OCF 1中,∴△OAE 1≌△OCF 1(SAS );(Ⅱ)解:∵OE ⊥OF ,∴过点F 与OE 平行的直线有且只有一条,并与OF 垂直,当三角板OEF 绕O 点逆时针旋转一周时,则点F 在以O 为圆心,以OF 为半径的圆上.∴过点F 与OF 垂直的直线必是圆O 的切线,又点C 是圆O 外一点,过点C 与圆O 相切的直线有且只有2条,不妨设为CF 1和CF 2, 此时,E 点分别在E 1点和E 2点,满足CF 1∥OE 1,CF 2∥OE 2.当切点F 1在第二象限时,点E 1在第一象限.在直角三角形CF 1O 中,OC =4,OF 1=2,cos ∠COF 1===,∴∠COF 1=60°,∴∠AOE 1=60°.∴点E 1的横坐标=2cos60°=1,点E 1的纵坐标=2sin60°=,∴点E 1的坐标为(1,); 当切点F 2在第一象限时,点E 2在第四象限.同理可求:点E 2的坐标为(1,﹣).综上所述,当OE 1∥CF 1时,点E 1的坐标为(1,)或(1,﹣).14.解:(1)证明:∵菱形ABCD中,∠A=90°∴菱形ABCD是正方形∴AD=DC,∠A=∠CDF=90°在Rt△ADE与Rt△DCF中∴Rt△ADE≌Rt△DCF(HL)∴∠ADE=∠DCF∴∠DCF+∠CDE=∠ADE+∠CDE=∠ADC=90°∴∠CGD=90°∴DE⊥CF(2)证明:∵四边形ABCD是菱形∴AD=CD,∠B=∠ADC,AD∥BC∴∠A+∠B=180°∵∠EGC+∠B=180°,∠EGC+∠CGD=180°∴∠A=∠EGC=∠DGF,∠CGD=∠B=∠ADC∵∠A=∠DGF,∠ADE=∠GDF∴△ADE∽△GDF∴∴∵∠CGD=∠CDF,∠DCG=∠FCD∴△DCG∽△FCD∴∴∵AD=DC∴DE=CF(3)如图,过点N作NP⊥CD于点P,连接FM ∴∠CPN=∠MPN=90°∵四边形ABCD是正方形∴∠ABC=∠BCD=∠ADC=90°,BC=CD∴四边形BCPN是矩形∴NP=BC=CD,PC=BN=在Rt△NPM与Rt△CDF中∴Rt△NPM≌Rt△CDF(HL)∴PM=DF设PM=DF=x,则CM=PC+PM=+x∵由(1)得MN⊥CF,G为CF中点∴MN垂直平分CF∴MF=MC∴∠MFC=∠FCD=15°∴∠DMF=∠MFC+∠FCD=30°∴Rt△DMF中,MF=2DF=2x,DM=DF=x ∴2x=+x∴x=∴DF=,CM=2,CD=CM+DM=2+∵∠GCM=∠MCF,∠CGM=∠CDF=90°∴△CGM∽△CDF∴=∴2CG2=CD•CM=(2+)=8+4∴CG2=4+2=12+2+()2=(1+)2∴FG=CG=1+15.(1)证明:∵垂美四边形ABCD的对角线AC,BD交于O,∴AC⊥BD,∴∠AOD=∠AOB=∠BOC=∠COD=90°,由勾股定理得:AD2+BC2=AO2+DO2+BO2+CO2,AB2+CD2=AO2+BO2+CO2+DO2,∴AD2+BC2=AB2+CD2;(2)①证明:连接BG、CE相交于点N,CE交AB于点M,如图2所示:∵正方形ACFG和正方形ABDE,∴AG=AC,AB=AE,∠CAG=∠BAE=90°,∴∠CAG+∠BAC=∠BAE+∠BAC,即∠GAB=∠CAE,在△GAB和△CAE中,,∴△GAB≌△CAE(SAS),∴∠ABG=∠AEC,∵∠AEC+∠AME=90°,∴∠ABG+∠AME=90°,∴∠ABG+∠BMN=90°,即CE⊥BG,∴四边形BCGE是垂美四边形;②解:∵四边形BCGE是垂美四边形,∴由(1)得:CG2+BE2=CB2+GE2,∵AC=4,AB=5,∴BC===3,∵正方形ACFG和正方形ABDE,∴CG=AC=4,BE=AB=5,∴GE2=CG2+BE2﹣CB2=(4)2+(5)2﹣32=73,∴GE=.16.解:(1)观察猜想结论:AB+AC=BD+CE,理由如下:如图①,∵DB⊥BC,EC⊥BC,∴∠B=∠C=90°,∠DAE=90°,∴∠D+∠DAB=∠DAB+∠EAC=90°,∴∠D=∠EAC,在△ADB和△EAC中,,∴△ADB≌△EAC(AAS),∴BD=AC,EC=AB,∴BC=AB+AC=BD+CE,故答案为:是,AB+AC=BD+CE;(2)问题解决如图②,过D作DE⊥AB,交BA的延长线于E,由(1)得:△ABC≌△DEA(AAS),∴DE=AB=6,AE=BC===12,Rt△BDE中,BE=AB+AE=18,由勾股定理得:BD===6;(3)拓展延伸如图③,过D作DE⊥BC于E,作DF⊥AB于F,则四边形DEBF是矩形,同(1)得:△CED≌△AFD(AAS),∴CE=AF,DE=DF,∴四边形DEBF是正方形,设AF=x,则BF=DE=DF=x+5,在Rt△ADF中,由勾股定理得:x2+(x+5)2=()2,解得:x=,或x=﹣(舍去),∴AF=,DF=,∴BD=DF=,四边形ABCD的面积=正方形DEBF的面积=()2=,△ABD的面积=AB×DF=×5×=,∴△BCD的面积=四边形ABCD的面积﹣△ABD的面积=BD×CG=﹣=51,∴CG==6.17.(1)解:如图1中,∵AB=BD,∠BAD=45°,∴∠BDA=∠BAD=45°,∴∠ABD=90°,∵四边形ABCD是平行四边形,∴E、C重合时BF=BD=AB,在Rt△ABF中,∵AF2=AB2+BF2,∴(2)2=(2BF)2+BF2,∴BF=2,AB=4,在Rt△ABD中,AD==4;(2)证明:如图2中,在AF上截取AK=HD,连接BK,∵∠AFD=∠ABF+∠2=∠FGD+∠3,∠ABF=∠FGD=90°,∴∠2=∠3,在ABK和△DBH中,,∴△ABK≌△DBH,∴BK=BH,∠6=∠1,AK=DH,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠4=∠1=∠6=45°,∴∠5=∠ABD﹣∠6=45°,∴∠5=∠1,在△FBK和△FBH中,,∴△FBK≌△FBH,∴KF=FH,∵AF=AK+KF,∴AF=DH+FH;(3)解:连接AN并延长到Q,使NQ=AN,连接GQ,取AD的中点O,连接OG,∵∠AGD=90°,∴点G的轨迹是以O为圆心,以OG为半径的弧,且OG=4,当O,G,Q在同一条直线上时,QG的值最小,∴OQ=10,OG=4,∴GQ最小值为6,∵MN是△AGQ的中位线,∴MN的最小值为3.18.解:(1)∵把△BCE沿CE折叠,使点B落在点F处,∴∠BEC=∠FEC,∵GH∥CE,∴∠FGE=∠CEB,∠GFE=∠FEC,∴∠EGF=∠EFG,∴EG=EF,∴△EFG是等腰三角形;(2)如图①,取CE的中点M,连接FM,∵把△BCE沿CE折叠,使点B落在点F处,∴∠EFC=∠B=90°,∴EM=FM,∵AB∥CD,GH∥CE,∴四边形GECH是平行四边形,∴GH=CE,∵F是GH中点,∴FG=EM,∴四边形GEMF是平行四边形,∴GE=FM,由(1)知,GE=EF,∴EG=GF=EF,∴△EFG是等边三角形,∴∠FGE=60°;(3)由(2)知,BE=EF,AE=EF,∴AE=BE=AB=15,∴CH=AE=15,∴DH=30﹣15=15,∴AH===25,如图②,过E作EN⊥AF于N,∴∠ANE=∠B=90°,∵CE∥AH,∴∠EAN=∠BEC,∴△AEN∽△ECB,∴=,∴=,∴AN=9,∴AF=18,∴FH=25﹣18=7.19.解:(1)如图1,过D作DH⊥AB于H,∵A(﹣4,0),B(4,0),∴OA=OB=4,∴AB=8,∵四边形ABCD的面积为32∴8DH=32,∴DH=4,∵四边形ABCD是菱形,∴AD=AB=8,∴AH===4,∴OH=AH﹣OA=4﹣4,∴D(4﹣4,4);(2)如图1,延长EF交x轴于G,∵四边形ABCD是平行四边形,∴CD∥AB,∴∠C=∠FBG,∠CEF=∠FGB,∵CF=BF,∴△CEF≌△BGF(AAS),∴EF=FG,CE=BG,∴EG=2EF,过E作EP⊥x轴于P,∴EP=DH=4,∵CD=AB=8,∴设D(a,4)则C(8+a,4),∵点E为CD的中点,∴E(4+a,4),∴AP=8+a,PG=4﹣a,∴PE2=AP•PG,∴(8+a)•(4﹣a)=16,∴a=2﹣2(负值舍去),∴AP=6+2,PG=6﹣2,∴AE==4,EG==4,∴AE+2EF=AE+EG=4+8;(3)∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD=8,AD=BC=4,∴AC==4,作B关于AC的对称点M′,连接BM′交AC于E,则BM′=2BE=2×=2×=,过M′作M′N⊥AB于N交AC于M,则此时,BM+MN的值最小,且BM+MN的最小值=M′N,∵∠M′EM=∠CEB=90°,BE=,BC=4,∴CE=,∴CM=2CE=,∴AM=,∴AM2﹣AN2=BM2﹣BN2,∴()2﹣AN2=42﹣(8﹣AN)2,∴AN=,∴MN==,∴M′N=,∴BM+MN的最小值为.20.解:(1)∵,∴a﹣4=0,b+6=0,∴a=4,b=﹣6,∵四边形OABC是正方形,点B的横坐标为a,∴OA=4,∵四边形DEFG为长方形,点G的坐标为(b,﹣b),∴F的纵坐标为:﹣b=6,OD=6,∵DE=OA,∴OE=OD﹣DE=OD﹣OA=6﹣4=2,∴F(﹣2,6)(2)∵OE=2,AD=2OA+OE=2×4+2=10,AE=OA+OE=4+2=6,长方形DEFG以每秒1个单位长度的速度向右平移,∴当0<t≤2,t≥10时,S=0;当2<t≤6时,点E'在OA上,如图1所示:S=OC•OE′=4(t﹣2)=4t﹣8;当6<t<10时,点D'在OA上,如图2所示:S=AB•AD'=4(10﹣t)=40﹣4t;∴S=;(3)∵D′G′=DG=6,当三角形PD'G'的面积为15时,∴点P到D′G′的距离为5,∵长方形DEFG以每秒1个单位长度的速度向右平移,点P从点O出发,沿正方形的边以每秒2个单位长度的速度顺时针方向运动(即O→C→B→A→O→C),∵当点P再次运动到AO、OC时,△PD'G'的面积<15,∴分两种情况:①当t=3s时,点P在BC的中点处,如图3所示:即PC=2,DG向右平移了3个单位长度,OD′=OD﹣3=6﹣3=3,此时,PC+OD′=2+3=5,即点P到D′G′的距离为5,P的坐标为:(2,4),OE′=D′E′﹣OD′=4﹣3=1,∴S=OC•OE′=4×1=4;②当t=5s时,点P在AB的中点处,如图4所示:即AP=2,DG向右平移了5个单位长度,OD′=OD﹣5=6﹣5=1,此时,OA+OD′=4+1=5,即点P到D′G′的距离为5,P的坐标为:(4,2),OE′=D′E′﹣OD′=4﹣1=3,∴S=OC•OE′=4×3=12.。
2020年中考数学复习专题练:《四边形综合 》(包含答案)
2020年中考数学复习专题练:《四边形综合 》1.如图①所示,已知正方形ABCD 和正方形AEFG ,连接DG ,BE .(1)发现:当正方形AEFG 绕点A 旋转,如图②所示.①线段DG 与BE 之间的数量关系是 ;②直线DG 与直线BE 之间的位置关系是 ;(2)探究:如图③所示,若四边形ABCD 与四边形AEFG 都为矩形,且AD =2AB ,AG =2AE 时,上述结论是否成立,并说明理由.(3)应用:在(2)的情况下,连接BG 、DE ,若AE =1,AB =2,求BG 2+DE 2的值(直接写出结果).2.如图1,在正方形ABCD 中,点E 是CD 上一点(不与C ,D 两点重合),连接BE ,过点C 作CH ⊥BE 于点F ,交对角线BD 于点G ,交AD 边于点H ,连接GE ,(1)求证:△DHC ≌△CEB ;(2)如图2,若点E 是CD 的中点,当BE =8时,求线段GH 的长;(3)设正方形ABCD 的面积为S 1,四边形DEGH 的面积为S 2,当的值为时,的值为 .3.在平面直角坐标系中,四边形AOBC是矩形,点O(0,0),点A(6,0),点B(0,8).以点A为中心,顺时针旋转矩形AOBC,得到矩形ADEF,点O,B,C的对应点分别为D,E,F,记旋转角为α(0°<α<90°).(I)如图①,当α=30°时,求点D的坐标;(Ⅱ)如图②,当点E落在AC的延长线上时,求点D的坐标;(Ⅲ)当点D落在线段OC上时,求点E的坐标(直接写出结果即可).4.如图,BD是平行四边形ABCD的对角线,DE⊥AB于点E,过点E的直线交BC于点G,且BG=CG.(1)求证:GD=EG.(2)若BD⊥EG垂足为O,BO=2,DO=4,画出图形并求出四边形ABCD的面积.(3)在(2)的条件下,以O为旋转中心顺时针旋转△GDO,得到△G′D'O,点G′落在BC上时,请直接写出G′E的长.5.(1)【探索发现】如图1,在正方形ABCD中,点M,N分别是边BC,CD上的点,∠MAN=45°,若将△DAN 绕点A顺时针旋转90°到△BAG位置,可得△MAN≌△MAG,若△MCN的周长为8,则正方形ABCD的边长为.(2)【类比延伸】如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B+∠D=180°,点M,N分别在边BC,CD上的点,∠MAN=60°,请判断线段BM,DN,MN之间的数量关系,并说明理由.(3)【拓展应用】如图3,在四边形ABCD中,AB=AD=2,∠ADC=120°,点M,N分别在边BC,CD上,连接AM,MN,AN,△ABM是等边三角形,AM⊥AD于点A,∠DAN=15°,请直接写出△CMN 的周长.6.(1)如图1,在△ABC中,AB>AC,点D,E分别在边AB,AC上,且DE∥BC,若AD=2,AE=,则的值是;(2)如图2,在(1)的条件下,将△ADE绕点A逆时针方向旋转一定的角度,连接CE 和BD,的值变化吗?若变化,请说明理由;若不变化,请求出不变的值;(3)如图3,在四边形ABCD中,AC⊥BC于点C,∠BAC=∠ADC=θ,且tanθ=,当CD=6,AD=3时,请直接写出线段BD的长度.7.如图1,长方形ABCD中,∠DAB=∠B=∠DCB=∠D=90°,AD=BC=6,AB=CD=10.点E为射线DC上的一个动点,把△ADE沿直线AE翻折得△AD′E.(1)当D′点落在AB边上时,∠DAE=°;(2)如图2,当E点与C点重合时,D′C与AB交点F,①求证:AF=FC;②求AF长.(3)连接D′B,当∠AD′B=90°时,求DE的长.8.在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,A(0,m),B(n,O),AC∥OB,且AC=OB,连接BC交x轴于点F,其中m、n满足方程+n2+8n+16=0.(1)求A、B两点坐标;(2)过A做AE⊥BC于E,延长AE交x轴于点D,动点P从点B出发以每秒2个单位的速度向x轴正半轴方向运动,设△PFD的面积为S,请用含t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;(3)在(2)的条件下,连接PE,将△PED沿PE翻折到△PEG的位置(点D与点G对应),当四边形PDEG为菱形时,求点P和点G的坐标.9.已知四边形ABCD和四边形CEFG都是正方形,且AB>CE.(1)如图1,连接BG、DE.求证:BG=DE;(2)如图2,如果正方形CEFG绕点C旋转到某一位置恰好使得CG∥BD,BG=BD.①求∠BDE的度数;②若正方形ABCD的边长是,请求出△BCG的面积.10.【综合与实践】如图①,在正方形ABCD中,点E、F分别在射线CD、BC上,且BF=CE,将线段FA绕点F顺时针旋转90°得到线段FG,连接EG,试探究线段EG和BF的数量关系和位置关系.【观察与猜想】任务一:“智慧小组”首先考虑点E、F的特殊位置如图②,当点E与点D重合,点F与点C重合时,易知:EG与BF的数量关系是,EG与BF的位置关系是.【探究与证明】任务二:“博学小组”同学认为E、F不一定必须在特殊位置,他们分两种情况,一种是点E、F分别在CD、BC边上任意位置时(如图③);一种是点E、F在CD、BC边的延长线上的任意位置时(如图④),线段EG与BF的数量关系与位置关系仍然成立.请你选择其中一种情况给出证明.【拓展与延伸】“创新小组”同学认为,若将“正方形ABCD”改为“矩形ABCD,且=k(k≠1)”,点E、F分别在射线CD、BC上任意位置时,仍将线段FA绕点F顺时针旋转90°,并适当延长得到线段FG,连接EG(如图⑤),则当线段BF、CE、AF、FG满足一个条件时,线段EG与BF的数量关系与位置关系仍然成立.(请你在横线上直接写出这个条件,无需证明)11.在平面直角坐标系xOy中,四边形OADC为正方形,点D的坐标为(4,4),动点E沿边AO从A向O以每秒1cm的速度运动,同时动点F沿边OC从O向C以同样的速度运动,连接AF、DE交于点G.(1)试探索线段AF、DE的关系,写出你的结论并说明理由;(2)连接EF、DF,分别取AE、EF、FD、DA的中点H、I、J、K,则四边形HIJK是什么特殊平行四边形?请在图①中补全图形,并说明理由.(3)如图②当点E运动到AO中点时,点M是直线EC上任意一点,点N是平面内任意一点,是否存在点N使以O,C、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.12.综合与实践动手操作:第一步:在矩形纸片ABCD的边BC,AD上分别取两点E,F,使CE=AF;第二步:分别以DE,BF为对称轴将△CDE与△ABF翻折得到△C'DE与△A'BF,且边C'E 与A'B交于点G,边A'F与C'D交于一点H.问题解决:(1)求证:△BEG≌△DFH;(2)请判断四边形A'HC'G的形状,并证明你发现的结论;(3)已知tan∠EBG=,A'G=6,C'G=1,求矩形纸片ABCD的面积.13.如图1,矩形ABCD中,∠ACB=30°,将△ACD绕C点顺时针旋转α(0°<α<360°)至△A'CD'位置.(1)如图2,若AB=2,α=30°,求S△BCD′.(2)如图3,取AA′中点O,连OB、OD′、BD′.若△OBD′存在,试判定△OBD′的形状.(3)当α=α1时,OB=OD′,则α1=°;当α=α2时,△OBD′不存在,则α2=°.14.已知矩形ABCD 中,AB =2,BC =m ,点E 是边BC 上一点,BE =1,连接AE .(1)沿AE 翻折△ABE 使点B 落在点F 处,①连接CF ,若CF ∥AE ,求m 的值;②连接DF ,若≤DF ≤,求m 的取值范围.(2)△ABE 绕点A 顺时针旋转得△AB 1E 1,点E 1落在边AD 上时旋转停止.若点B 1落在矩形对角线AC 上,且点B 1到AD 的距离小于时,求m 的取值范围.15.如图1,正方形ABCD 的边CD 在正方形ECGF 的边CE 上,连接BE 、DG .(1)BE 和DG 的数量关系是 ,BE 和DG 的位置关系是 ;(2)把正方形ECGF 绕点C 旋转,如图2,(1)中的结论是否还成立?若成立,写出证明过程,若不成立,请说明理由;(3)设正方形ABCD 的边长为4,正方形ECGF 的边长为3,正方形ECGF 绕点C 旋转过程中,若A 、C 、E 三点共线,直接写出DG 的长.16.如图,正方形ABCD的边长为a,射线AM是∠BAD外角的平分线,点E在边AB上运动(不与点A、B重合),点F在射线AM上,且AF=BE,CF与AD相交于点G,连结EC、EF、EG.(1)求证:CE=EF;(2)求△AEG的周长(用含a的代数式表示);(3)试探索:点E在边AB上运动至什么位置时,△EAF的面积最大.17.问题情境:矩形ABCD中,∠ACB=30°,将一块直角三角板的直角顶点P放在两对角线的交点处,以点P为旋转中心转动三角板,并保证三角板的两直角边分别与边AB、BC所在的直线相交,交点为E、F.探究1:如图1,当PE⊥AB,PF⊥BC时,则=.探究2:如图2,在(1)的基础上,将三角板绕点P逆时针旋转,旋转角为α,(0°<α<60°),试求的值.探究3:在(2)的基础上继续旋转,当60°<α<90°时,将顶点P在AC上移动且使=时,如图3,试求的值.18.在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=6,BC=8,点D从点B出发,以每秒3个单位的速度沿B→A→C运动,到点C停止.在点D运动的过程中,过点D作DE⊥BC,垂足为E,以DE为一边在右侧作矩形DEFG,点F在BC边上,且EF:DE=4:3,连结AG,CG,设运动时间为t(秒),矩形DEFG与△ABC重叠部分面积为S.(1)当AG=CG时,求t的值.(2)当点D在边AB上运动时,求S与t的函数关系式.(3)当△ACG的面积为6时,直接写出t的值.19.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,BC=32,DC=24,AD=42,动点P从点D出发,沿射线DA的方向以每秒4个单位长的速度运动,动点Q从点C出发,在线段CB 上以每秒2个单位长的速度向点B运动,点P,Q分别从点D,C同时出发,当点Q运动到点B时,点P随之停止运动.设运动的时间为t(秒).(1)设△BPQ的面积为S,求S与t之间的函数关系式;(2)当t为何值时,以B,P,Q三点为顶点的三角形是等腰三角形?(3)是否存在时刻t,使得PQ⊥BD?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.20.(1)【发现证明】如图1,在正方形ABCD中,点E,F分别是BC,CD边上的动点,且∠EAF=45°,求证:EF=DF+BE.小明发现,当把△ABE绕点A顺时针旋转90°至△ADG,使AB与AD重合时能够证明,请你给出证明过程.(2)【类比引申】①如图2,在正方形ABCD中,如果点E,F分别是CB,DC延长线上的动点,且∠EAF=45°,则(1)中的结论还成立吗?请写出证明过程.②如图3,如果点E,F分别是BC,CD延长线上的动点,且∠EAF=45°,则EF,BE,DF之间的数量关系是(不要求证明)(3)【联想拓展】如图1,若正方形ABCD的边长为6,AE=3,求AF的长.参考答案1.解:(1)①如图②中,∵四边形ABCD和四边形AEFG是正方形,∴AE=AG,AB=AD,∠BAD=∠EAG=90°,∴∠BAE=∠DAG,在△ABE和△DAG中,,∴△ABE≌△ADG(SAS),∴BE=DG;②如图2,延长BE交AD于T,交DG于H.由①知,△ABE≌△DAG,∴∠ABE=∠ADG,∵∠ATB+∠ABE=90°,∴∠ATB+∠ADG=90°,∵∠ATB=∠DTH,∴∠DTH+∠ADG=90°,∴∠DHB=90°,∴BE⊥DG,故答案为:BE=DG,BE⊥DG;(2)数量关系不成立,DG=2BE,位置关系成立.如图③中,延长BE交AD于T,交DG于H.∵四边形ABCD与四边形AEFG都为矩形,∴∠BAD=∠EAG,∴∠BAE=∠DAG,∵AD=2AB,AG=2AE,∴==,∴△ABE∽△ADG,∴∠ABE=∠ADG,=,∴DG=2BE,∵∠ATB+∠ABE=90°,∴∠ATB+∠ADG=90°,∵∠ATB=∠DTH,∴∠DTH+∠ADG=90°,∴∠DHB=90°,∴BE⊥DG;(3)如图④中,作ET⊥AD于T,GH⊥BA交BA的延长线于H.设ET=x,AT=y.∵△AHG∽△ATE,∴===2,∴GH=2x,AH=2y,∴4x2+4y2=4,∴x2+y2=1,∴BG2+DE2=(2x)2+(2y+2)2+x2+(4﹣y)2=5x2+5y2+20=25.2.证明(1)∵四边形ABCD是正方形,∴CD=BC,∠HDC=∠BCE=90°,∴∠DHC+∠DCH=90°,∵CH⊥BE,∴∠EFC=90°,∴∠ECF+∠BEC=90°,∴∠CHD=∠BEC,∴△DHC≌△CEB(AAS).(2)解:∵△DHC≌△CEB,∴CH=BE,DH=CE,∵CE=DE=CD,CD=CB,∴DH=BC,∵DH∥BC,∴.∴GC=2GH,设GH=x,则,则CG=2x,∴3x=8,∴x=.即GH=.(3)解:∵,∴,∵DH=CE,DC=BC,∴,∵DH∥BC,∴,∴,,设S△DGH =9a,则S△BCG=49a,S△DCG=21a,∴S△BCD=49a+21a=70a,∴S1=2S△BCD=140a,∵S△DEG :S△CEG=4:3,∴S△DEG=12a,∴S2=12a+9a=21a.∴.故答案为:.3.解:(I)过点D作DG⊥x轴于G,如图①所示:∵点A(6,0),点B(0,8).∴OA=6,OB=8,∵以点A为中心,顺时针旋转矩形AOBC,得到矩形ADEF,∴AD=AO=6,α=∠OAD=30°,DE=OB=8,在Rt△ADG中,DG=AD=3,AG=DG=3,∴OG=OA﹣AG=6﹣3,∴点D的坐标为(6﹣3,3);(Ⅱ)过点D作DG⊥x轴于G,DH⊥AE于H,如图②所示:则GA=DH,HA=DG,∵DE=OB=8,∠ADE=∠AOB=90°,∴AE===10,∵AE×DH=AD×DE,∴DH===,∴OG=OA﹣GA=OA﹣DH=6﹣=,DG===,∴点D的坐标为(,);(Ⅲ)连接AE,作EG⊥x轴于G,如图③所示:由旋转的性质得:∠DAE=∠AOC,AD=AO,∴∠OAC=∠ADO,∴∠DAE=∠ADO,∴AE∥OC,∴∠GAE=∠AOD,∴∠DAE=∠GAE,在△AEG和△AED中,,∴△AEG≌△AED(AAS),∴AG=AD=6,EG=ED=8,∴OG=OA+AG=12,∴点E的坐标为(12,8).4.证明:(1)如图1,延长EG交DC的延长线于点H,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD=BC,AD∥BC,AB=CD,AB∥CD,∵AB∥CD,∴∠H=GEB,且BG=CG,∠BGE=∠CGH,∴△CGH≌△BGE(AAS)∴GE=GH,∵DE⊥AB,DC∥AB,∴DC⊥DE,且GE=GH,∴DG=EG=GH;(2)如图1:∵DB⊥EG,∴∠DOE=∠DEB=90°,且∠EDB=∠EDO,∴△DEO∽△DBO,∴∴DE×DE=4×(2+4)=24,∴DE=2,∴EO===2,∵AB∥CD,∴, ∴HO =2EO =4, ∴EH =6,且EG =GH , ∴EG =3,GO =EG ﹣EO =, ∴GB ===,∴BC =2=AD , ∴AD =DE ,∴点E 与点A 重合,如图2:∵S 四边形ABCD =2S △ABD ,∴S 四边形ABCD =2××BD ×AO =6×2=12;(3)如图3,过点O 作OF ⊥BC ,∵旋转△GDO ,得到△G ′D 'O ,∴OG =OG ',且OF ⊥BC ,∴GF =G 'F ,∵OF ∥AB ,∴==,∴GF=BG=,∴GG'=2GF=,∴BG'=BG﹣GG'=,∵AB2=AO2+BO2=12,∵EG'=AG'==,=.5.解:(1)如图1中,∵△MAN≌△MAG,∴MN=GM,∵DN=BG,GM=BG+BM,∴MN=BM+DN,∵△CMN的周长为:MN+CM+CN=8,∴BM+CM+CN+DN=8,∴BC+CD=8,∴BC=CD=4,故答案为4;(2)如图2中,结论:MN=NM+DN.延长CB至E,使BE=DN,连接AE,∵∠ABC+∠D=180°,∠ABC+∠ABE=180°,∴∠D=∠ABE,在△ABE和△ADN中,,∴△ABE≌△ADN(SAS),∴AN=AE,∠DAN=∠BAE,∵∠BAD=2∠MAN,∴∠DAN+∠BAM=∠MAN,∴∠MAN=∠EAM,在△MAN和△MAE中,,∴△MAN≌△MAE(SAS),∴MN=EM=BE+BM=BM+DN,即MN=BM+DN;(3)如图3,延长BA,CD交于G,∵∠BAM=60°,∠MAD=90°,∴∠BAD=150°,∴∠GAD=30°,∵AD=2,∴DG=1,AG=,∵∠DAN=15°,∴∠GAN=45°,∴AG=GN=,∴BG=2+,∴BC=2BG=4+2,CG=BG=2+3,∴CD=CG﹣DG=2+2,由(2)得,MN=BM+DN,∴△CMN的周长=CM+CN+MN=CN+DN+CM+BM=BC+CD=4+2+2+2=6+4.6.解:(1)∵DE∥BC,∴===;故答案为:;(2)的值不变化,值为;理由如下:由(1)得:DE∥B,∴△ADE∽△ABC,∴=,由旋转的性质得:∠BAD=∠CAE,∴△ABD∽△ACE,∴==;(3)在AB上截取AM=AD=3,过M作MN∥BC交AC于N,把△AMN绕A逆时针旋转得△ADE,连接CE,如图所示:则MN⊥AC,DE=MN,∠DAE=∠BAC,∴∠AED=∠ANM=90°,∵AC⊥BC于点C,∠BAC=∠ADC=θ,且tanθ==,∴BC:AC:AB=3:4:5,同(2)得:△ABD∽△ACE,∴==,∵MN∥BC,∴△AMN∽△ABC,∴=,∴MN=×AM=×3=,∵∠BAC=∠ADC=θ,∴∠DAE=∠ADC=θ,∴AE∥CD,∴∠CDE+∠AED=180°,∴∠CDE=90°,∴CE===,∴BD=CE=×=.7.解:(1)由题意知△ADE≌△AD′E,∴∠DAE=∠D′AE,∵D′点落在AB边上时,∠DAE+∠D′AE=90°,∴∠DAE=∠D′AE=45°,故答案为:45;(2)①如图2,由题意知∠ACD=∠ACD′,∵四边形ABCD是矩形,∴AB∥CD,∴∠ACD=∠BAC,∴∠ACD′=∠BAC,∴AF=FC;②设AF=FC=x,则BF=10﹣x,在Rt△BCF中,由BF2+BC2=CF2得(10﹣x)2+62=x2,解得x=6.8,即AF=6.8;(3)如图3,∵△AD′E≌△ADE,∴∠AD′E=∠D=90°,∵∠AD′B=90°,∴B、D′、E三点共线,又∵△ABD′∽△BEC,AD′=BC,∴△ABD′≌△BEC,∴BE=AB=10,∵BD′===8,∴DE=D′E=10﹣8=2;如图4,∵∠ABD″+∠CBE=∠ABD″+∠BAD″=90°,∴∠CBE=∠BAD″,在△ABD″和△BEC中,∵,∴△ABD″≌△BEC,∴BE=AB=10,∴DE=D″E=8+10=18.综上所知,DE=2或18.8.解:(1)∵,,(n+4)2≥0,∴m﹣4=0,n+4=0,∴m=4,n=﹣4,∴A(0,4),B(﹣4,0);(2)∵AC∥OB,∴∠C=∠CBO,∠CAF=∠BOF,∵AC=OB,∴△ACF≌△OBF(ASA),∴AF=OF=2,∵OA=OB,∠OAD=∠OBF,∠BOF=∠AOD,∴△BOF≌△AOD(ASA),∴OF=OD=2,∴BD=6,①当0≤t<3时,S=PD•OF=(6﹣2t)×2=6﹣2t;②当t>3时,S=PD•OF=(2t﹣6)×2=2t﹣6;(3)①当0≤t<3,如图2,∵AO=4,OD=2,∴AD=,∵BD×OA=AD×BE,∴BE=,∴DE=,∵四边形PDEG为菱形,∴DP=DE=EG=,∵D(2,0),∴P(2﹣,0),作EH⊥BD于H,∵BE×DE=BD×EH,∴EH=,∴HD=,∴OH=,∴E(,),∵EG∥OB,∴G与E的纵坐标相同,∴G(﹣,)②当t>3时,如图3,同理求得P(2+,0),G(+,).9.(1)证明:∵四边形ABCD和四边形CEFG为正方形,∴BC=DC,CG=CE,∠BCD=∠GCE=90°.∴∠BCD+∠DCG=∠GCE+∠DCG,∴∠BCG=∠DCE.在△BCG和△DCE中,,∴△BCG≌△DCE(SAS).∴BG=DE;(2)解:①连接BE,如图2所示:由(1)可知:BG=DE,∵CG∥BD,∴∠DCG=∠BDC=45°,∴∠BCG=∠BCD+∠DCG=90°+45°=135°,∵∠GCE=90°,∴∠BCE=360°﹣∠BCG﹣∠GCE=360°﹣135°﹣90°=135°,∴∠BCG=∠BCE,在△BCG和△BCE中,,∴△BCG≌△BCE(SAS),∴BG=BE,∵BG=BD=DE,∴BD=BE=DE,∴△BDE为等边三角形,∴∠BDE=60°;②延长EC交BD于点H,过点G作GN⊥BC于N,如图3所示:在△BCE和△DCE中,,∴△BCE≌△BCG(SSS),∴∠BEC=∠DEC,∴EH⊥BD,BH=BD,∵BC=CD=,∴BD=BC=2,∴BE=2,BH=1,∴CH=1,在Rt△BHE中,由勾股定理得:EH===,∴CE=﹣1,∵∠BCG=135°,∴∠GCN=45°,∴△GCN是等腰直角三角形,∴GN=CG=(﹣1),=BC•GN=××(﹣1)=.∴S△BCG10.【观察与猜想】解:∵四边形ABCD是正方形,∴∠B=∠BCD=∠ADC=90°,AB=BC=CD=AD,∠ACB=∠ACD=45°,由旋转的性质得:GC=AC,∠ACG=90°,∴∠ACB=∠GCD=45°,在△ABC和△GDC中,,∴△ABC≌△GDC(SAS),∴AB=GD,∠GDC=∠B=90°,∴DG∥BC,△CDG是等腰直角三角形,∴DG=CD=BC,∵点E与点D重合,点F与点C重合,∴EG=BF,EG∥BF;故答案为:EG=BF,EG∥BF;【探究与证明】证明:点E、F分别在CD、BC边上任意位置时,如图③所示:作GM⊥BC,交BC延长线于M,则∠GMF=90°,MG∥DC,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠BCD=∠B=90°,∴∠BAF+∠BFA=90°,由旋转的性质得:GF=AF,∠AFG=90°,∴∠BFA+∠MFG=90°,∴∠BAF=∠MFG,在△ABF和△FMG中,,∴△ABF≌△FMG(AAS),∴AB=FM,BF=MG,∵AB=BC,∴BF=CM,∵BF=CE,∴MG=CE,∵MG∥CE,∴四边形CEGM是平行四边形,又∵∠GMF=90°,∴四边形CEGM是矩形,∴EG=CM,EG∥CM,∴EG=BF,EG∥BF;点E、F在CD、BC边的延长线上的任意位置时,如图④所示:作GM⊥BC,交BC延长线于M,则∠GMF=90°,MG∥DC,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠BCD=∠B=90°,∴∠BAF+∠BFA=90°,由旋转的性质得:GF=AF,∠AFG=90°,∴∠BFA+∠MFG=90°,∴∠BAF=∠MFG,在△ABF和△FMG中,,∴△ABF≌△FMG(AAS),∴AB=FM,BF=MG,∵AB=BC,∴BF=CM,∵BF=CE,∴MG=CE,∵MG∥CE,∴四边形CEGM是平行四边形,又∵∠GMF=90°,∴四边形CEGM是矩形,∴EG=CM,EG∥CM,∴EG=BF,EG∥BF;【拓展与延伸】解:==k(k≠1)时,线段EG与BF的数量关系与位置关系仍然成立;理由如下:作GM⊥BC,交BC延长线于M,如图⑤所示:则∠GMF=90°,MG∥DC,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠BCD=∠B=90°,∴∠BAF+∠BFA=90°,∠B=∠GMF,由旋转的性质得:∠AFG=90°,∴∠BFA+∠MFG=90°,∴∠BAF=∠MFG,∴△ABF∽△FMG,∴==,∵==k,∴==k,==k,∴FM=BC,GM=CE,∴BF=CM,∵MG∥CE,∴四边形CEGM是平行四边形,又∵∠GMF=90°,∴四边形CEGM是矩形,∴EG=CM,EG∥CM,∴EG=BF,EG∥BF;故答案为:==k(k≠1).11.解:(1)AF=DE.理由如下:∵四边形OADC是正方形,∴OA=AD,∠DAE=∠AOF=90°,由题意得:AE=OF,在△AOF和△DAE中,,∴△AOF≌△DAE(SAS),∴AF=DE.(2)四边形HIJK是正方形.理由如下:如图①所示:∵H、I、J、K分别是AE、EF、FD、DA的中点,∴HI=KJ=AF,HK=IJ=ED,HI∥AF,HK∥ED,∵AF=DE,∴HI=KJ=HK=IJ,∴四边形HIJK是菱形,∵△AOF≌△DAE,∴∠ADE=∠OAF,∵∠ADE+∠AED=90°,∴∠OAF+∠AED=90°,∴∠AGE=90°,∴AF⊥ED,∵HI∥AF,HK∥ED,∴HI⊥HK,∴∠KHI=90°,∴四边形HIJK是正方形.(3)存在,理由如下:∵四边形OADC为正方形,点D的坐标为(4,4),∴OA=AD=OC=4,∴C(4,0),∵点E为AO的中点,∴OE=2,E(0,2);分情况讨论:如图②所示,①当OC是以O,C、M、N为顶点的菱形的对角线时,OC与MN互相垂直平分,则M为CE 的中点,∴点M的坐标为(2,1),∵点M和N关于OC对称,∴N(2,﹣1);②当OC是以O,C、M、N为顶点的菱形的边时,若M在y轴的左侧时,∵四边形OCM'N'是菱形,∴OM'=OC=4,M'N'∥OC,∴△M'FE∽△COE,∴==2,设EF=x,则M'F=2x,OF=x+2,在Rt△OM'F中,由勾股定理得:(2x)2+(x+2)2=42,解得:x=,或x=﹣2(舍去),∴M'F=,FN=4﹣M'F=,OF=2+=,∴N'(,);若M在y轴的右侧时,作N''P⊥OC于P,∵ON''∥CM'',∴∠PON''=∠OCE,∴tan∠PON''==tan∠OCE==,设PN''=y,则OP=2y,在Rt△OPN''中,由勾股定理得:y2+(2y)2=42,解得:y=,∴PN''=,OP=,∴N''(,﹣);综上所述,存在点N使以O,C、M、N为顶点的四边形是菱形,点N的坐标为(2,﹣1)或(,)或(,﹣).12.(1)证明:∵四边形ABCD为矩形,∴BC=AD,CD=AB,∠C=∠ABC=∠A=∠ADC=90°,∵CE=AF,∴BC﹣CE=AD﹣AF,即BE=DF,在△DCE和△BAF中,,∴△DCE≌△BAF(SAS),∴∠CDE=∠ABF,∠CED=∠AFB,由折叠的性质得:∠CDE=∠C′DE,∠ABF=∠A′BF,∠CED=∠C′ED,∠AFB=∠A′FB,∵∠CDE+∠C′DE+∠HDF=90°,∠ABF+∠A′BF+∠GBE=90°,∠CED+∠C′ED+∠GEB=180°,∠AFB+∠A′FB+∠HFD=180°,∴∠HDF=∠GBE,∠GEB=∠HFD,在△BEG和△DFH中,,∴△BEG≌△DFH(ASA);(2)解:四边形A'HC'G的形状是矩形;理由如下:由折叠的性质得:∠C=∠DC′E=∠A=∠BA′F=90°,由(1)得:△BEG≌△DFH,∴∠BGE=∠DHF,∵∠BGE=∠A′GC′,∠DHF=∠A′HC′,∴∠A′GC′=∠A′HC′,∵∠DC′E+∠BA′F+∠A′GC′+∠A′HC′=90°+90°+∠A′GC′+∠A′HC′=360°,∴∠A′GC′+∠A′HC′=180°,∴∠A′GC′=∠A′HC′=90°,∴∠DC′E=∠BA′F=∠A′GC′=∠A′HC′=90°,∴四边形A'HC'G是矩形;(3)解:由(2)知:∠BGE=∠A′GC′=90°,∵tan∠EBG=,∴设EG=3x,则BG=4x,BE==5x,由折叠的性质得:CE=C′E=EG+C′G=3x+1,CD=AB=A′B=BG+A′G=4x+6,∴BC=CE+BE=3x+1+5x=8x+1,S矩形ABCD=CD•BC=4×CD•CE+2×EG•BG﹣A'G•C'G,即(4x+6)(8x+1)=4×(3x+1)(4x+6)+2×3x•4x﹣6×1,整理得:x2﹣2x=0,解得:x1=2,x2=0(不合题意舍去),∴CD=4×2+6=14,CB=8×2+1=17,∴S矩形ABCD=CD•BC=14×17=238.13.解:(1)作D'E⊥BC交BC的延长线于E,如图2所示:则∠E=90°,∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°,AB∥CD,AD∥BC,CD=AB=2,∴∠ACD=∠BAC,∠DAC=∠ACB=30°,∵∠ACB=30°,∴BC=AB=2,∠ACD=∠BAC=60°,由旋转的性质得:CD'=CD=2,∠ACA'=30°,∴∠D'CE=180°﹣30°﹣30°﹣60°=60°,∴∠CD'E=30°,∴CE=CD'=1,D'E=CE=,∴S=BC×D'E=×2×=3;△BCD′(2)△OBD′是直角三角形,理由如下:连接OC,如图3所示:由旋转的性质得:CA'=CA,∠AD'C=∠ADC=90°,∠D'A'C=∠DAC=30°,∵O是AA′的中点,∴OC⊥AA',∴∠AOC=∠AOC=90°=∠ABC=∠AD'C,∴∠ABC+∠AOC=180°,∴A、B、C、O四点共圆,∴∠BOC=∠BAC=60°,同理;A、D'、C、O四点共圆,∴∠D'OC=∠D'A'C=30°,∴∠BOD'=90°,∴△BOD'是直角三角形;(3)若B、C、D'三点不共线,如图3所示:由(2)得:∠OBC=∠OAC,∠OD'C=∠OA'C,∠OAC=∠OA'C,∴∠OBC=∠OD'C,∵OB=OD,∴∠OBD'=∠OD'B,∴∠CBD'=∠CD'B,∴CB=CD',∵CD'=CD,∴BC=CD,这与已知相矛盾,∴B、C、D'三点共线;分两种情况:当点D'在BC的延长线上时,如图4所示:=90°;α=α1当点D'在边BC上时,如图5所示:=360°﹣90°=270°;α=α1故答案为:90°或270;时,△OBD′不存在时,分两种情况:当α=α2当O与D'重合时,如图6所示:∵CA'=CA,∠CAD'=∠CA'D'=30°,∴∠ACA'=120°,=360°﹣120°=240°;∴α=α2当O与B重合时,如图7所示:则AA'=2AB=4,∵CA=CA'=2AB=4=AA',∴△ACA'是等边三角形,∴∠A'CA=60°,=360°﹣60°=300°;∴α=α2故答案为:240°或300.14.解:(1)①如图1,∵CF∥AE ∴∠FCE=∠AEB,∠CFE=∠AEF∵△ABE翻折得到△AFE∴EF=BE=1,∠AEF=∠AEB∴∠FCE=∠CFE∴CE=EF=1∴m=BC=BE+CE=2∴m的值是2.②如图2,过点F作GH⊥AD于点G,交BC于点H ∴GH⊥BC∴∠AGF=∠FHE=90°∵四边形ABCD是矩形∴∠BAD=∠B=90°∴四边形ABHG是矩形∴GH=AB=2,AG=BH∵△ABE翻折得到△AFE∴EF=BE=1,AF=AB=2,∠AFE=∠B=90°∴∠AFG+∠EFH=∠AFG+∠FAG=90°∴∠EFH=∠FAG∴△EFH∽△FAG∴设EH=x,则AG=BH=x+1∴FG=2EH=2x∴FH=GH﹣FG=2﹣2x∴解得:x=∴AG=,FG=∵AD=BC=m∴DG=|AD﹣AG|=|m﹣|∴DF 2=DG 2+FG 2=(m ﹣)2+2≥,即可把DF 2看作关于m 的二次函数,抛物线开口向上,最小值为∵∴∵(m ﹣)2+2= 解得:m 1=,m 2=1 ∴根据二次函数图象可知,1≤m(2)如图3,过点B 1作MN ⊥AD 于点M ,交BC 于点N ∴MN ∥AB ,MN =AB =2∵AC = ∴sin ∠ACB =∵AD ∥BC ,点B 1在AC 上∴∠MAB 1=∠ACB∴sin ∠MAB 1= ∴∵点B 1到AD 的距离小于∴MB 1= 解得:∵m>0 ∴m>如图4,当E1落在边AD上,且B1在AC上时,m最大,此时,∠ACB=∠B1AE1=∠BAE∴tan∠ACB=tan∠BAE∴∴m=BC=2AB=4∴m的取值范围是<m≤415.解:(1)BE=DG.BE⊥DG;理由如下:∵四边形ABCD和四边形CEFG为正方形,∴CD=BC,CE=CG,∠BCE=∠DCG=90°,在△BEC和△DGC中,,∴△BEC≌△DGC(SAS),∴BE=DG;如图1,延长GD交BE于点H,∵△BEC≌△DGC,∴∠DGC=∠BEC,∴∠DGC+∠EBC=∠BEC+∠EBC=90°,∴∠BHG=90°,即BE⊥DG;故答案为:BE=DG,BE⊥DG.(2)成立,理由如下:如图2所示:同(1)得:△DCG≌△BCE(SAS),∴BE=DG,∠CDG=∠CBE,∵∠DME=∠BMC,∠CBE+∠BMC=90°,∴∠CDG+∠DME=90°,∴∠DOB=90°,∴BE⊥DG;(3)由(2)得:DG=EB,分两种情况:①如图3所示:∵正方形ABCD的边长为4,正方形ECGF的边长为3,∴AC⊥BD,BD=AC=AB=4,OA=OC=OB=AC=2,CE=3,∴AE=AC﹣CE=,∴OE=OA﹣AE=,在Rt△BOE中,由勾股定理得:DG=BE==;②如图4所示:OE=CE+OC=2+3=5,在Rt△BOE中,由勾股定理得:DG=BE==;综上所述,若A、C、E三点共线,DG的长为或.16.(1)证明:过点F作FH⊥AB于H,如图1所示:则∠AHF=90°,∵AM平分∠DAH,∴∠FAH=45°,∴△AFH是等腰直角三角形,∴FH=AH,AF=AH=FH,∵AF=BE,∴FH=AH=BE,∴AH+AE=BE+AE,∴HE=AB=BC,在△FEH和△ECB中,,∴△FEH≌△ECB(SAS),∴CE=EF;(2)解:∵△FEH≌△ECB,∴∠FEH=∠ECB,∵在Rt△BCE中,∠ECB+∠CEB=90°,∴∠FEH+∠CEB=90°,∴∠CEF=90°,由(1)知,CE=EF,∴△CEF是等腰直角三角形,∠ECF=∠EFC=45°,把Rt△CDG绕点C逆时针旋转90°至Rt△CBN位置,如图2所示:则∠GCN=90°,CG=CN,DG=BN,∴∠NCE=∠GCN﹣∠GCE=45°,∴∠NCE=∠GCE,在△CEG和△CEN中,,∴△CEG≌△CEN(SAS),∴GE=NE=EB+BN=EB+DG,∴△AEG的周长=AE+GE+AG=AE+EB+DG+AG=AB+AD=2a;(3)解:设AE=x,由(1)得:FH=BE=a﹣x,则△EAF的面积=AE×FH=x(a﹣x)=﹣(x﹣)2+,∴当x=,即点E在AB边中点时,△EAF的面积最大,最大值为.17.解:(1)∵矩形ABCD,∴AB⊥BC,PA=PC;∵PE⊥AB,BC⊥AB,∴PE∥BC,∴∠APE=∠PCF;∵PF⊥BC,AB⊥BC,∴PF∥AB,∴∠PAE=∠CPF.∵在△APE与△PCF中,,∴△APE≌△PCF(ASA),∴PE=CF.在Rt△PCF中,=tan30°=,∴=,故答案为:.(2)如答图1,过点P作PM⊥AB于点M,PN⊥BC于点N,则PM⊥PN.0°~30°时∵PM⊥PN,PE⊥PF,∴∠EPM=∠FPN,又∵∠PME=∠PNF=90°,∴△PME∽△PNF,∴=,由(1)知,=,∴=.同理30°~60°时,=;(3)当60°<α<90°时,将顶点P在AC上移动且使=时,如答图2,过点P作PM⊥AB于点M,PN⊥BC于点N,则PM⊥PN,PM∥BC,PN∥AB.∵PM∥BC,PN∥AB,∴∠APM=∠PCN,∠PAM=∠CPN,∴△APM∽△PCN,∴==,得CN=2PM.在Rt△PCN中,==tan30°=,∴=.∵PM⊥PN,PE⊥PF,∴∠EPM=∠FPN,又∵∠PME=∠PNF=90°,∴△PME∽△PNF,∴==.18.解:(1)∵四边形DEFG是矩形,∴DG=BF,GF=BD,∠BDG=∠BFG=90°,∴∠ADG=∠CFG=90°,由题意得:BD=3t,则AD=6﹣3t,DG=4t,CF=8﹣4t,FG=BD=3t,当AG=CG时,由勾股定理得:AG2=AD2+DG2,CG2=FG2+FC2,∴AD2+DG2=FG2+FC2,即(6﹣3t)2+(4t)2=(3t)2+(8﹣4t)2,解得:t=1,即当AG=CG时,t=1秒;(2)分两种情况:①当0<t≤1时,如图1所示:S=矩形DEFG的面积=3t×4t=12t2;即S=12t2(0<t≤1);②当1<t≤2时,如图2所示:∵∠ADH=∠B=90°,∠A=∠A,∴△ADH∽△ABC,∴=,即=,解得:DH=8﹣4t,同理得:FM=6﹣3t,∴S=×6×8﹣×2×(6﹣3t)(8﹣4t)=﹣12t2+48t﹣24;即S=﹣12t2+48t﹣24(1<t≤2);(3)分三种情况:①如图1所示:由题意得:×6×8﹣12t2﹣×4t×(6﹣3t)﹣×3t×(8﹣4t)=6,解得:t=;②如图3所示:由题意得:×4t×(6﹣3t)+×3t×(8﹣4t)+3t×4t﹣×6×8=6,解得:t=;③如图4所示:由勾股定理得:AC===10,∴CD=6+10﹣3t=16﹣3t,同(2)得:△CDE∽△CAB,∴==,即==,解得:DE=(16﹣3t),CE=(16﹣3t),由题意得EF=(16﹣3t),∴C与F重合,∴×8×(16﹣3t)=6,解得:t=;综上所述,当△ACG的面积为6时,t的值为秒或秒或秒.19.解:(1)如图1,过点P作PM⊥BC,垂足为M,则四边形PDCM为矩形.∴PM=DC=24.∵QB=32﹣t,∴S=×24×(32﹣2t)=384﹣24t(0≤t<16);(2)由图可知:CM=PD=4t,CQ=2t.以B、P、Q三点为顶点的三角形是等腰三角形,可以分三种情况:①若PQ=BQ.在Rt△PMQ中,PQ2=4t2+242,由PQ2=BQ2得4t2+242=(32﹣2t)2,解得t=;②若BP=BQ.在Rt△PMB中,BP2=(32﹣4t)2+242.由BP2=BQ2得:(32﹣4t)2+242=(32﹣2t)2即3t2﹣32t+144=0.由于△=﹣704<0,∴3t2﹣32t+144=0无解,∴PB≠BQ.③若PB=PQ.由PB2=PQ2,得4t2+242=(32﹣4t)2+242整理,得3t 2﹣64t +256=0.解得t 1=,t 2=16(舍去)综合上面的讨论可知:当t =秒或t =秒时,以B 、P 、Q 三点为顶点的三角形是等腰三角形.(3)设存在时刻t ,使得PQ ⊥BD .如图2,过点Q 作QE ⊥AD 于E ,垂足为E .∵AD ∥BC∴∠BQF =∠EPQ ,又∵在△BFQ 和△BCD 中∠BFQ =∠C =90°,∴∠BQF =∠BDC ,∴∠BDC =∠EPQ ,又∵∠C =∠PEQ =90°,∴Rt △BDC ∽Rt △QPE , ∴=,即=,解得t =9.所以,当t =9秒时,PQ ⊥BD .20.(1)【发现证明】证明:把△ABE 绕点A 顺时针旋转90°至△ADG ,如图1,∴∠BAE=∠DAG,AE=AG,∵∠EAF=45°,∴∠BAE+∠FAD=45°,∴∠DAG+∠FAD=45°,∴∠EAF=∠FAG,∵AF=AF,∴△EAF≌△GAF(SAS),∴EF=FG=DF+DG,∴EF=DF+BE;(2)【类比引申】①不成立,结论:EF=DF﹣BE;证明:如图2,将△ABE绕点A顺时针旋转90°至△ADM,∴∠EAB=∠MAD,AE=AM,∠EAM=90°,BE=DM,∴∠FAM=45°=∠EAF,∵AF=AF,∴△EAF≌△MAF(SAS),。
2020年中考数学试题分类汇编:四边形(含答案解析)
一.选择题1. (2019安徽)在四边形ABCD 中,∠A =∠B =∠C ,点E 在边AB 上,∠AED =60°,则一定有 A .∠ADE =20° B .∠ADE =30°C .∠ADE =1 2∠ADCD .∠ADE = 1 3∠ADC2. (2019安徽)如图,矩形ABCD 中,AB =8,BC =4.点E 在边AB 上,点F在边CD 上,点G 、H 在对角线AC 上.若四边形EGFH 是菱形, 则AE 的长是 A .2 5 B .35 C .5D .63. (2019兰州)下列命题错误..的是 A. 对角线互相垂直平分的四边形是菱形 B. 平行四边形的对角线互相平分C. 矩形的对角线相等D. 对角线相等的四边形是矩形4. 如图,菱形ABCD 中,AB=4,∠B=60°,AE ⊥BC ,AF ⊥A EBCFD GH第9题图CD,垂足分别为E,F,连结EF,则△AEF的面积是A. 33 C. 324 B. 3D. 35.(2019广东)下列所述图形中,既是中心对称图形,又是轴对称图形的是A.矩形B.平行四边形C.正五边形D.正三角形【答案】A.【解析】平行四边形只是中心对称图形,正五边形、正三角形只是轴对称图形,只有矩形符合。
6.(2019梅州)下列命题正确的是()A.对角线互相垂直的四边形是菱形B.一组对边相等,另一组对边平等的四边形是平行四边形C.对角线相等的四边形是矩形D.对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形考点:命题与定理..分析:根据矩形、菱形、平行四边形的知识可判断出各选项,从而得出答案.解答:解:A、对角线互相垂直的四边形不一定是菱形,故本选项错误;B、一组对边相等,另一组对边平行的四边形不一定是平行四边形,也可能是等腰梯形,故本选项错误;C、对角线相等的四边形不一定是矩形,例如等腰梯形,故本选项错误;D、对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形,故本选项正确.故选D.点评:本题主要考查了命题与定理的知识,解答本题的关键是熟练掌握平行四边形、菱形以及矩形的性质,此题难度不大.6.(广东汕尾)下列命题正确的是A.一组对边相等,另一组对边平行的四边形是平行四边形B.对角线互相垂直的四边形是菱形C.对角线相等的四边形是矩形D.对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形7.(湖北滨州)顺次连接矩形ABCD各边的中点,所得四边形必定是A.邻边不等的平行四边形B.矩形C.正方形D.菱形8.(湖北襄阳)如图,矩形纸片ABCD 中,AB =4,BC =8,将纸片沿EF 折叠,使点C 与点A 重合,则下列结论错误的是( ). A .AF =AE B .△ABE ≌△AGF C .EF =2 5 D .AF =EF9.(湖北孝感)已知一个正多边形的每个外角等于 60,则这个正多边形是 A .正五边形 B .正六边形C .正七边形D .正八边形10. (湖北孝感)下列命题: ①平行四边形的对边相等;②对角线相等的四边形是矩形;③正方形既是轴对称图形,又是中心对称图形; ④一条对角线平分一组对角的平行四边形是菱形. 其中真命题的个数是 A .1B .2C .3D .411.(衡阳)下列命题是真命题的是( A ).GFE DCB AA .对角线互相平分的四边形是平行四边形B .对角线相等的四边形是矩形C .对角线互相垂直的四边形是菱形D .对角线互相垂直平分的四边形是正方形12. (2019•益阳)如图,在矩形ABCD 中,对角线AC 、BD 交于点O ,以下说法错误的是( )A . ∠ABC=90°B .AC=BD C .OA=OB D .OA=AD考点:矩形的性质. 分析: 矩形的性质:四个角都是直角,对角线互相平分且相等;由矩形的性质容易得出结论. 解答: 解:∵四边形ABCD 是矩形,∴∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠BAD=90°,AC=BD ,OA=AC ,OB=BD , ∴OA=OB,∴A、B 、C 正确,D 错误,故选:D .点评: 本题考查了矩形的性质;熟练掌握矩形的性质是解决问题的关键.13.(株洲)下列几何图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是A 、等腰三角形B 、正三角形C 、平行四边形D 、正方形 【试题分析】本题考点为:轴对称图形与中心对称图形的理解 答案为:D14.(无锡)下列图形中,是轴对称图形但不是中心对称图形的是 ( )A .等边三角形B .平行四边形C .矩形D .圆15.(江西)如图,小贤为了体验四边形的不稳定性,将四根木条用钉子钉成一个矩形框架ABCD ,B 与D 两点之间用一根橡皮筋...拉直固定,然后向右扭动框架,观察所得四边形的变化.下面判断错误..的是( ) A .四边形ABCD 由矩形变为平行四边形B .BD 的长度增大C .四边形ABCD 的面积不变D.四边形ABCD的周长不变16.(呼和浩特)下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是A.B. C.D.17.(呼和浩特).如图,有一块矩形纸片ABCD,AB=8,AD=6,将纸片折叠,使得AD边落在AB边上,折痕为AE,再将△AED沿DE向右翻折,AE与BC的交点为F,则△CEF的面积为A. 12B.98C. 2D. 418.二.填空题1. (2019广东)正五边形的外角和等于(度).【答案】360.【解析】n边形的外角和都等于360度。
2020年中考数学复习《特殊的平行四边形》专题训练及答案解析
2020年中考数学复习《特殊的平⾏四边形》专题训练及答案解析2020年中考数学专题练习特殊的平⾏四边形⼀、选择题1. (2019·上海)已知ABCD Y ,下列条件中,不能判定这个平⾏四边形为矩形的是( )A.A B ∠=∠ B. A C ∠=∠C. AC BD =D. AB BC ⊥ 2. (2019.杭州)如图,P 是矩形ABCD 内⼀点(不含边界),设1PAD θ∠=,2PBA θ∠=,3PCB θ∠=,4PDC θ∠=.若80APB ∠=?,50CPD ∠=?,则( )A.1423()()30θθθθ+-+=? B. 2413()()40θθθθ+-+=? C. 1234()()70θθθθ+-+=? D. 1234()()180θθθθ+++=?3. (2019·遵义)如图,P 是矩形ABCD 的对⾓线AC 上⼀点,过点P 作//EF BC ,分别交,AB CD 于点,E F ,连接,PB PD .若2,8AE PF ==,则图中涂⾊部分的⾯积为( )A. 10B. 12C. 16D. 184. (2019·威海)矩形ABCD 与矩形CEFG 如图放置,点,,B C E 共线,点,,C D G 共线,连接AF,取AF的中点H,连接GH.若2,1====,则BC EF CD CE GH的长为( )C. D.A. 1B. 235. (2019·⼗堰)菱形不具备的性质是( )A.四条边都相等B.对⾓线⼀定相等C.是轴对称图形D.是中⼼对称图形6. (2019·淮安)如图,菱形ABCD的对⾓线,AC BD的长分别为6和8,则这个菱形的周长是( )A. 20B. 24C. 40D. 487. (2019·⼤连)如图,在菱形ABCD中,对⾓线,AC BD相交于点O.若5,6==,则BD的长是( )AB ACA. 8B. 7C. 4D. 38. (2019·⾈⼭)⽤尺规在⼀个平⾏四边形内作菱形ABCD,下列作法中错误的是( )9. (2019·宿迁)如图,菱形ABCD的对⾓线,AC BD相交于点O,E 为边CD 的中点.若菱形ABCD 的周长为16,60BAD ∠=?,则OCE ?的⾯积是( )10.(2019·湘西州)下列说法:①对顶⾓相等;②两直线平⾏,同旁内⾓相等;③对⾓线互相垂直的四边形为菱形;④对⾓线互相垂直平分且相等的四边形为正⽅形.其中正确的有( )A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个11.(2019·宜昌)如图,正⽅形ABCD 的边长为1,,E F 分别是对⾓线AC 上的两点,EG AB ⊥,EI AD ⊥,FH AB ⊥,FJ AD ⊥,垂⾜分别为,,,G I H J ,则图中涂⾊部分的⾯积为( )A. 1B. 12C. 13D. 1412.(2019·河南)如图①,点F 从菱形ABCD 的顶点A 出发,沿B →→以1 cm/s 的速度匀速运动到点B ,图②是点F 运动时,FBC ?的⾯积y (cm 2)随时间x (s)变化的图象,则a 的值为( ) A.B. 2C. 52D.⼆、填空题13. (2019·株洲)如图,矩形ABCD的对⾓线AC与BD相交点O,AO AD的中点,则PQ的长度=分别为,10,,AC P Q为.14.(2019·成都)如图,在矩形ABCD中,按以下步骤作图:①分别以点A和C为圆⼼,以⼤于1AC的长为半径作弧,两弧相交于点M和N;②作直线MN交CD于点E.若==,则矩形的对⾓线AC的长为. 2,3DE CE15. (2019·徐州)若菱形两条对⾓线的长分别是6 cm和8 cm,则其⾯积为cm 2.16. (2019·⼴州)如图,若菱形ABCD的顶点,A B的坐标分别为-,点D在y轴上,则点C的坐标是.(3,0),(2,0)17. (2019·葫芦岛)如图,在菱形OABC 中,点B 在x 轴上,点A的坐标为(2,3),则点C 的坐标为 .18.(2019·黔西南州)已知⼀个菱形的边长为2,较长的对⾓线长为,则这个菱形的⾯积是 .19.( 2019·双鸭⼭)如图,在ABCD Y 中,添加⼀个条件,使ABCD Y 是菱形.20.(2019·南通)如图,在ABC ?中,,AD CD 分别平分BAC ∠和ACB ∠,//AE CD ,//CE AD .若从三个条件:①AB AC =;②AB BC =;③AC BC =中选择⼀个作为已知条件,则能使四边形ADCE 为菱形的是 . (填序号)21. (2019·随州)如图,在平⾯直⾓坐标系xOy 中,菱形OABC 的边长为2,点A 在第⼀象限,点C 在x 轴正半轴上,60AOC ∠=?.若将菱形OABC 绕点O 顺时针旋转75o,得到四边形'''OA B C ,则点B 的对应点'B 的坐标为 .22. (2019·荆门)如图,在平⾯直⾓坐标系xOy 中,函数(0,0)k y k x x=>>的图象经过菱形OACD 的顶点D 和边AC 的中点E .若菱形OACD 的边长为1,则k 的值为 .23. (2019·镇江)如图,点,,E F G 分别在菱形ABCD 的边,,AB BC AD 上,13AE AB =,13CF CB =,13AG AD =.已知EFG ?的⾯积等于6,则菱形ABCD 的⾯积等于 .24. (2019·乐⼭)如图,四边形ABCD 是正⽅形,延长AB 到点E ,使AE AC =,连接CE ,则BCE ∠的度数是 .25. (2019·咸宁)如图,将正⽅形OEFG 放在平⾯直⾓坐标系中,O 是坐标原点,点E 的坐标为(2,3),则点F 的坐标为 .26. (2019·上海)对于⼀个位置确定的图形,如果它的所有点都在⼀个⽔平放置的矩形内部或边上,且该图形与矩形的每条边都⾄少有⼀个公共点(如图①),那么这个矩形⽔平⽅向的边长称为该图形的宽,铅垂⽅向的边长称为该矩形的⾼.如图②,菱形ABCD 的边长为1,边AB ⽔平放置.如果该菱形的⾼是宽的23,那么它的宽的值是 .27.(2019·武汉)以正⽅形ABCD 的边AD 作等边三⾓形ADE ,则BEC ∠的度数是 .28. (2019·青岛)如图,正⽅形ABCD 的边长为5,点,E F 分别在,AD DC 上,AE DF = 2=,BE 与AF 相交于点,G H 为BF 的中点,连接GH ,则GH 的长为 .29. (2019·呼和浩特)如图,在正⽅形ABCD 中,M 是边BA 延长线上的动点(不与点A 重合),且AM AB <,CBE ?由DAM ?平移得到.若过点E 作EH AC ⊥,H 为垂⾜,则有以下结论:①点M 位置变化,使得60DHC ∠=?时,2BE DM =;②⽆论点M 运动到何处,都有DM =;③⽆论点M 运动到何处,CHM ∠⼀定⼤于135o.其中正确的结论为 . (填序号)30. (2019·江西)在正⽅形ABCD 中,6AB =,连接,,AC BD P 是正⽅形边上或对⾓线上⼀点.若2PD AP =,则AP 的长为 .三、解答题31. (2019·湘西州)如图,在矩形ABCD 中,E 是AB 的中点,连接,DE CE .(1)求证: ADE BCE ;(2)若6,4AB AD ==,求CDE ?的周长.32. (2019连云港)如图,在矩形ABCD 中,E 是AD 的中点,延长,CE BA 交于点F ,连接,AC DF .(1)求证:四边形ACDF 是平⾏四边形;(2)当CF 平分BCD ∠时,写出BC 与CD 的数量关系,并说明理由.33. ( 2019·河南)如图,反⽐例函数(0)k y x x =>的图象过格点(⽹格线的交点)P .(1)反⽐例函数的解析式为 .(2)在图中⽤直尺和2B 铅笔画出两个矩形(不写画法),要求每个矩形均需满⾜下⾯两个条件:①四个顶点均在格点上.且其中两个顶点分别是,O P ;③矩形的⾯积等于k的值.34. (2019·青岛)如图,四边形ABCD是平⾏四边形,对⾓线AC 与BD相交于点,E G为AD的中点,连接,CG CG的延长线交BA的延长线于点F,连接FD.(1)求证:AB AF=;(2)若AG AB∠=?,判断四边形ACDF的形状,并证BCD=,120明你的结论.35. (2019·⼴东)如图,BD是菱形ABCD的对⾓线,75∠=?.CBD(1)请⽤尺规作图法,作AB的垂直平分线EF,垂是为E,交AD于点F;(不要求写作法,保留作图痕迹)(2)在(1)的条件下,连接BF,求DBF∠的度数.36.(2019·娄底)如图,在四边形ABCD中,对⾓线, AC BD相交于点O,且AD BC于点,E F.==,过点O作EF BD,OA OC OB OD⊥,分别交,(1)求证: AOE COF;(2)判断四边形BEDF的形状,并说明理由.37. (2019·南京)如图,在四边形ABCD中,BC CDC BAD∠=∠.=,2==.求证: O是四边形ABCD内⼀点,且OA OB OD (1) BOD C∠=∠;(2)四边形ABCD是菱形.38. (2019·乌鲁⽊齐)如图,在四边形ABCD中,90∠=?,EBAC 是BC的中点,//⊥于点F.AE DC,EF CDAD BC,//(1)求证:四边形AECD是菱形;(2)若6,10==,求EF的长.AB BC39. (2019·⼴安)如图,四边形ABCD是正⽅形,M为BC上⼀点,连接AM,延长AD⾄点E,使得AE AM=,过点E作=.⊥,垂⾜为F,求证:AB EFEF AM40. (2019·盐城)如图,在正⽅形ABCD中,对⾓线BD所在的直线上有两点,E F满⾜BE DFAE AF CE CF.=,连接,,,(1)求证: ABE ADF;(2)试判断四边形AECF的形状,并说明理由.41. (2019·长春)在正⽅形ABCD中,E是边CD上⼀点(点E不与点,C D重合),连接BE. [感知]如图①,过点A作AF BE⊥交BC于点F.易证.(不需要证明)ABF BCE[探究]如图②,取BE的中点M,过点M作FG BE⊥交BC于点F,交AD于点G.(1)求证:BE FG=.(2)连接CM,若1CM=,则FG的长为.[应⽤]如图③,取BE的中点M,连接CM.过点C作CG BE⊥交AD于点G,连接,EG MG.若3CM=,则四边形GMCE的⾯积为.42. (2019·潍坊)如图,M是正⽅形ABCD边CD上⼀点,连接⊥于点E,BF AM⊥于点F,连接BE.AM,作DE AM(1)求证:AE BF=;(2)已知2∠的正弦AF=,四边形ABED的⾯积为24,求EBF值.43. (2019·吉林)如图①,在ABC=,过AB上⼀点D中,AB AC作//DE AC交BC于点E,以E为顶点,ED为⼀边,作∠=∠,另⼀边EF交AC于点F. DEF A(1)求证:四边形ADEF为平⾏四边形;(2)当D为AB的中点时,ADEFY的形状为;(3)延长图①中的DE 到点G ,使EG DE =,连接,,AE AG FG ,得到图②,若AD AG =,判断四边形AEGF 的形状,并说明理由.44. (2019·绍兴)⼩敏思考解决如下问题:原题:如图①,点,P Q 分别在菱形ABCD 的边,BC CD 上,PAQ B ∠=∠,求证: AP AQ =.(1)⼩敏进⾏探索,将点,P Q 的位置特殊化:把PAQ ∠绕点A旋转得到EAF ∠,使AE BC ⊥,点,E F 分别在边,BC CD 上,如图②.此时她证明了AE AF =.请你证明.(2)受以上(1)的启发,在原题中,添加辅助线:如图③,作AE BC ⊥,AF CD ⊥,垂⾜分别为,E F .请你继续完成原题的证明.(3)如果在原题中添加条件:4AB =,60B ∠=?,如图①,请你编制⼀个计算题(不标注新的字母),并直接给出答案.(根据编出的问题层次,给不同的得分)参考答案⼀、1. B 2. A 3. C 4. C 5. B 6. A 7. A 8. C 9. A 10. B 11. B 12. C⼆、15.13. 2.5 14.2416.-17. (2,3)-18.19. 答案不唯⼀,如:AB BC=20. ②21.22. 23. 27 24.22.5o 25. (1,5)- 26.1813 27. 30o或150o28. 29. ①②③30. 2或三、解答题31. (1)点拨:由AD BCA B AE BE =??∠=∠??=?,可得()ADE BCE SAS .(2) CDE ?的周长是16.32. (1) 点拨:由()FAE CDE ASA ,可得FA CD =. ⼜∵//CD AF ,∴四边形ACDF 是平⾏四边形.(2)2BC CD =33. (1)反⽐例函数的解析式为4y x= (2) 答案不唯⼀,如图,矩形OAPB ,矩形OCDP 即为所求作的图形34. (1) 点拨:由AGF DGC=.,可得AF DC∵四边形ABCD是平⾏四边形,∴AB CD=,∴AB AF=.(2) 四边形ACDF是矩形点拨:由(1)可知四边形ACDF是平⾏四边形.由AGF DGCCF FG=,2=.,可得2AD AG由AG AB是∠=?,AB AF=,120BCD=,可得AFG等边三⾓形,∴AG FG=,∴AD CF=.∴四边形ACDF是矩形35. (1) 如图所⽰,直线EF即为所求(2) 45∠=?DBF36. (1)点拨:由题意得到四边形ABCD 是平⾏四边形,∴EAO FCO ∠=∠,⼜∵OA OC =,OEA COF ∠=∠,∴AOE COF(2) 四边形BEDF 是菱形37. (1)如图,延长线段AO 到点E .由题意可得,2BOD BAD ∠=∠.(2)如图,连接OC .证明OBC ODC .得到12BOC DOC BOD ∠=∠=∠,12 BCO DCO BCD ∠=∠=∠,∵BOD BCD ∠=∠,∴BOC BCO ∠=∠,∴OB CB =,∴OB CB CD OD ===,∴四边形ABCD 是菱形.38. (1)点拨:AE CE =(2)245EF=39. 点拨:EFA ABM40. (1) 点拨:AB ADABE ADF BE DF=∠=∠=(2)点拨:连接AC,交BD于点O.可知OC OA=,OE OF=,AC EF⊥,∴四边形AECF是菱形.41. [探究] (1)点拨如图,过点G作GP BC ⊥于点P.由PGF CBEPG CBFPG ECB∠=∠=∠=∠,得到PGF CBE(2) 2 [应⽤] 942. (1)点拨:由AFB DEAAB DAABF DAE∠=∠=∠=∠,可得ABF DAE(2)213sin EBF∠= 43. (1)点拨://AD EF(2)菱形。
2020年中考数学一轮复习精选题 四边形(含答案)
2020年中考数学一轮复习精选题四边形一、选择题1.若一个正多边形的一个外角是45°,则这个正多边形的边数是()A.7 B.8 C.9 D.102.一个多边形的内角和比它的外角和的3倍少1800,这个多边形的边数是()A.5条B.6条C.7条D.8条3.如图,▱ABCD的对角线AC,BD相交于点O,且AC+BD=16,CD=6,则△ABO周长是( )A.10B.14C.20D.224.如图,在四边形ABCD中,∠DAC=∠ACB,要使四边形ABCD成为平行四边形,则应增加的条件不能是( )A.AD=BCB.OA=OCC.AB=CDD.∠ABC+∠BCD=180°5.矩形具有而平行四边形不一定具有的性质是()A.对角相等B.对边相等C.对角线相等D.对角线互相平分6.如图,矩形ABCD中,E在AD上,EF⊥EC,EF=EC,DE=2,矩形周长为16,则AE长是( )A.3B.4C.5D.77.如图,已知四边形ABCD是平行四边形,下列结论中不正确的是( )A.当AB=BC时,它是菱形B.当AC⊥BD时,它是菱形C.当∠ABC=90°时,它是矩形D.当AC=BD时,它是正方形8.如图,菱形ABCD周长为20,对角线AC、BD相交于点O,E是CD的中点,则OE的长是( )A.2.5 B.3 C.4 D.59.如图,在菱形ABCD中,AB=5,对角线AC=6.若过点A作AE⊥BC,垂足为E,则AE的长为( )A.4B.2.4C.4.8D.510.如图,E是正方形ABCD的边BC延长线上一点,且CE=AC,则∠E=()A.90°B.45°C.30°D.22.5°11.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC,OA=3,OC=6,将△ABC沿对角线AC翻折,使点B落在点B′处,AB′与y轴交于点D,则点D的坐标为()A.(0,-)B.(0,-)C.(0,-)D.(0,-)12.如图,正方形ABCD的对角线AC与BD相交于O点,在BD上截取BE=BC,连接CE,点P是CE上任意一点,PM⊥BD于M,PN⊥BC于N,若正方形ABCD的边长为1,则PM+PN=()A.1B.C. D.1+二、填空题13.如图,点O是正五边形ABCDE的中心,则∠BAO的度数为.14.如图,平行四边形ABCD的周长为40,△BOC的周长比△AOB的周长多10,则AB为.15.如图所示,在菱形ABCD中,AE垂直平分BC,垂足为E,AB=4 cm.那么,菱形ABCD的面积是________,对角线BD的长是________.16.如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点E、F分别是AO、AD的中点,若AB=6cm,BC=8cm,则EF= cm.17.在矩形ABCD中,∠B的角平分线BE与AD交于点E,∠BED的角平分线EF与DC交于点F,若AB=9,DF=2FC,则BC= .(结果保留根号)18.如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点P在BC边上运动,连结DP,过点A作AE⊥DP,垂足为E,设DP=x,AE=y,则能反映y与x之间函数关系式是.三、解答题19.如图,已知在▱ABCD中,延长DA到点E,延长BC到点F,使得AE=CF,连接EF,分别交AB,CD于点M,N,连接DM,BN.(1)求证:△AEM≌△CFN;(2)求证:四边形BMDN是平行四边形.20.如图在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,过点D作对角线BD的垂线交BA的延长线于点E.(1)证明:四边形ACDE是平行四边形;(2)若AC=8,BD=6,求△ADE的周长.21.如图,正方形ABCD的边CD在正方形ECGF的边CE上,连接DG,过点A作AH∥DG,交BG于点H.连接HF,AF,其中AF交EC于点M.(1)求证:△AHF为等腰直角三角形.(2)若AB=3,EC=5,求EM的长.22.如图,正方形ABCD的对角线交于点O,点E,F分别在AB,BC上(AE<BE),且∠EOF=90°,OE,DA 的延长线交于点M,OF,AB的延长线交于点N,连接MN.(1)求证:OM=ON;(2)若正方形ABCD的边长为4,E为OM的中点,求MN的长.23.如图,在四边形ABCD中,E,F,G,H分别是AB,BD,CD,AC的中点,AD=BC.求证:四边形EFGH是菱形.24.如图,四边形ABCD是平行四边形,以AB为直径的圆O经过点D,E是⊙O上一点,且∠AED=45°.(1)判断CD与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若⊙O半径为6cm,AE=10cm,求∠ADE的正弦值.参考答案1.B2.C3.B.4.C5.C.6.A7.D8.答案为:A.9.C10.D11.B12.C13.答案为:54°.14.答案为:5.16.答案为:2.5.17.答案为:.18.答案为:y=12x-1.19.证明:(1)四边形ABCD是平行四边形,∴∠DAB=∠BCD,∴∠EAM=∠FCN,又∵AD∥BC,∴∠E=∠F.∵在△AEM与△CFN中,,∴△AEM≌△CFN(ASA);(2)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB CD,又由(1)得AM=CN,∴BM DN,∴四边形BMDN是平行四边形.20.解:(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,∴AB∥CD,AC⊥BD,∴AE∥CD,∠AOB=90°,又∵DE⊥BD,即∠EDB=90°,∴∠AOB=∠EDB.∴DE∥AC.∴四边形ACDE是平行四边形.(2)∵四边形ABCD是菱形,AC=8,BD=6,∴AO=4,DO=3,∴AD=CD=5.又∵四边形ACDE是平行四边形,∴AE=CD=5,DE=AC=8.∴△ADE的周长为AD+AE+DE=5+5+8=18.21.证明:(1)∵四边形ABCD,四边形ECGF都是正方形∴DA∥BC,AD=CD,FG=CG,∠B=∠CGF=90°∵AD∥BC,AH∥DG∴四边形AHGD是平行四边形∴AH=DG,AD=HG=CD∵CD=HG,∠ECG=∠CGF=90°,FG=CG∴△DCG≌△HGF(SAS)∴DG=HF,∠HFG=∠HGD∴AH=HF,∵∠HGD+∠DGF=90°∴∠HFG+∠DGF=90°∴DG⊥HF,且AH∥DG∴AH⊥HF,且AH=HF∴△AHF为等腰直角三角形.(2)∵AB=3,EC=5,∴AD=CD=3,DE=2,EF=5∵AD∥EF∴=,且DE=2∴EM=22.解:(1)证明:正方形ABCD中,AC=BD,OA=0.5AC,OB=OD=0.5BD,所以OA=OB=OD,因为AC⊥BD,所以∠AOB=∠AOD=90°,所以∠OAD=∠OBA=45°,所以∠OAM=∠OBN,又因为∠EOF=90°,所以∠AOM=∠BON,所以△AOM≌△BON,所以OM=ON.(2)如图,过点O作OP⊥AB于P,所以∠OPA=90°,∠OPA=∠MAE,因为E为OM中点,所以OE=ME,又因为∠AEM=∠PEO,所以△AEM≌△PEO,所以AE=EP,因为OA=OB,OP⊥AB,所以AP=BP=0.5AB=2,所以EP=1.Rt△OPB中,∠OBP=45°,所以OP=PB=2,Rt△OEP中,OE=错误!未找到引用源。
2020年中考数学压轴题专题讲解:四边形综合题(含答案)
备战2020年中考数学压轴题专题讲解:四边形综合题1.如图,四边形ABCD是菱形,120BAD∠=︒,点E在射线AC上(不包括点A和点)C,过点E的直线GH交直线AD于点G,交直线BC于点H,且//GH DC,点F在BC的延长线上,CF AG=,连接ED,EF,DF.(1)如图1,当点E在线段AC上时,①判断AEG∆的形状,并说明理由.②求证:DEF∆是等边三角形.(2)如图2,当点E在AC的延长线上时,DEF∆是等边三角形吗?如果是,请证明你的结论;如果不是,请说明理由.2.(1)如图1,在四边形ABCD中,AB AD=,180B D∠+∠=︒,E,F分别是边BC,CD上的点,且12EAF BAD∠=∠,则BE,EF,DF之间的数量关系是EF BE DF=+.(2)如图2,若E,F分别是边BC,CD延长线上的点,其他条件不变,则BE,EF,DF 之间的数量关系是什么?请说明理由.(3)如图3,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(O处)北偏西30︒的A处,舰艇乙在指挥中心南偏东70︒的B处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动命令后,舰艇甲向正东方向以60海里/小时的速度前进,舰艇乙沿北偏东50︒的方向以80海里/小时的速度前进,1.5小时后,指挥中心观察到舰艇甲、乙分别到达E,F处,且两舰艇与指挥中心O 连线的夹角70EOF∠=︒,试求此时两舰艇之间的距离.3.将一个等边三角形纸片AOB 放置在平面直角坐标系中,点(0,0)O ,点(6,0)B .点C 、D 分别在OB 、AB 边上,//DC OA ,23CB =.()I 如图①,将DCB ∆沿射线CB 方向平移,得到△D C B '''.当点C 平移到OB 的中点时,求点D '的坐标;()II 如图②,若边D C ''与AB 的交点为M ,边D B ''与ABB ∠'的角平分线交于点N ,当BB '多大时,四边形MBND '为菱形?并说明理由.()III 若将DCB ∆绕点B 顺时针旋转,得到△D C B '',连接AD ',边D C ''的中点为P ,连接AP ,当AP 最大时,求点P 的坐标及AD '的值.(直接写出结果即可).4.如图(1),在ABC ∆中,AB AC =,90BAC ∠=︒,AD BC ⊥于点D ,20BC cm =,10AD cm =.点P 从点B 出发,在线段BC 上以每秒2cm 的速度向点C 匀速运动,与此同时,垂直于AD 的直线t 从点A 沿AD 出发,以每秒1cm 的速度沿AD 方向匀速平移,分别交AB 、AC 、AD 于M 、N 、E .当点P 到达点C 时,点P 与直线l 同时停止运动,设运动时间为t 秒(0)t >.(1)在运动过程中(点P 不与B 、C 重合),连接PN ,求证:四边形MBPN 为平行四边形;(2)如图(2),以MN 为边向下作正方形MFGN ,FG 交AD 于点H ,连结PF 、PG ,当1003t <<时,求PFG ∆的面积最大值; (3)在整个运动过程中,观察图(2)、(3),是否存在某一时刻t ,使PFG ∆为等腰三角形?若存在,直接写出t 的值;若不存在,请说明理由.5.如图①,在矩形ABCD 中,动点P 从点A 出发,以1/cm s 的速度沿AD 向终点D 移动,设移动时间为()t s ,连接PC ,以PC 为一边作正方形PCEF ,连接DE 、DF ,设PCD ∆的面积为2()y cm ,y 与t 之间的函数关系如图②所示. (1)AB = cm ,AD = cm ;(2)当t 为何值时,DEF ∆的面积最小?请求出这个最小值; (3)当t 为何值时,DEF ∆为等腰三角形?请简要说明理由.6.如图,在平行四边形ABCD 中,AC BC ⊥,10AB =.6AC =.动点P 在线段BC 上从点B 出发沿BC 方向以每秒1个单位长的速度匀速运动;动点Q 在线段DC 上从点D 出发沿DC 的力向以每秒1个单位长的速度匀速运动,过点P 作PE BC ⊥.交线段AB 于点E .若P 、Q 两点同时出发,当其中一点到达终点时整个运动随之停止,设运动时间为t 秒.(1)当t 为何值时,//QE BC ?(2)设PQE ∆的面积为S ,求出S 与t 的函数关系式:(3)是否存在某一时刻t ,使得PQE ∆的面积S 最大?若存在,求出此时t 的值; 若不存在,请说明理由.(4)是否存在某一时刻t ,使得点Q 在线段EP 的垂直平分线上?若存在,求出此时t 的值;若不存在,请说明理由.7.如图一,在射线DE的一侧以AD为一条边作矩形ABCD,53AD=,5CD=,点M是线段AC上一动点(不与点A重合),连结BM,过点M作BM的垂线交射线DE于点N,连接BN.(1)求CAD∠的大小;(2)问题探究:动点M在运动的过程中,①是否能使AMN∆为等腰三角形,如果能,求出线段MC的长度;如果不能,请说明理由.②MBN∠的大小是否改变?若不改变,请求出MBN∠的大小;若改变,请说明理由.(3)问题解决:如图二,当动点M运动到AC的中点时,AM与BN的交点为F,MN的中点为H,求线段FH的长度.8.如图,点E,F分别在正方形ABCD的边CD,BC上,且DE CF=,点P在射线BC上(点P不与点F重合).将线段EP绕点E顺时针旋转90︒得到线段EG,过点E作GD的垂线QH,垂足为点H,交射线BC于点Q.(1)如图1,若点E是CD的中点,点P在线段BF上,线段BP,QC,EC的数量关系为+=.BP QC EC(2)如图2,若点E不是CD的中点,点P在线段BF上,判断(1)中的结论是否仍然成立.若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.(3)正方形ABCD的边长为6,3QC=,请直接写出线段BP的长.=,1AB DE9.小波在复习时,遇到一个课本上的问题,温故后进行了操作、推理与拓展.(1)温故:如图1,在ABC ∆中,AD BC ⊥于点D ,正方形PQMN 的边QM 在BC 上,顶点P ,N 分别在AB ,AC 上,若BC a =,AD h =,求正方形PQMN 的边长(用a ,h 表示).(2)操作:如何画出这个正方形PQMN 呢?如图2,小波画出了图1的ABC ∆,然后按数学家波利亚在《怎样解题》中的方法进行操作:先在AB 上任取一点P ',画正方形P Q M N '''',使点Q ',M '在BC 边上,点N '在ABC ∆内,然后连结BN ',并延长交AC 于点N ,画NM BC ⊥于点M ,NP NM ⊥交AB 于点P ,PQ BC ⊥于点Q ,得到四边形PQMN .(3)推理:证明图2中的四边形PQMN 是正方形.(4)拓展:小波把图2中的线段BN 称为“波利亚线”,在该线上截取NE NM =,连结EQ ,EM (如图3),当90QEM ∠=︒时,求“波利亚线” BN 的长(用a ,h 表示).请帮助小波解决“温故”、“推理”、“拓展”中的问题.10.性质探究如图①,在等腰三角形ABC 中,120ACB ∠=︒,则底边AB 与腰AC 的长度之比为 3 .理解运用(1)若顶角为120︒的等腰三角形的周长为843+,则它的面积为;(2)如图②,在四边形EFGH中,EF EG EH==.①求证:EFG EHG FGH∠+∠=∠;②在边FG,GH上分别取中点M,N,连接MN.若120EF=,直接写出FGH∠=︒,10线段MN的长.类比拓展顶角为2α的等腰三角形的底边与一腰的长度之比为(用含α的式子表示).11.如图1,在矩形ABCD中,3BC=,动点P从B出发,以每秒1个单位的速度,沿射线t s.BC方向移动,作PAB∆关于直线PA的对称PAB∆',设点P的运动时间为()(1)若23AB=.①如图2,当点B'落在AC上时,显然PAB∆'是直角三角形,求此时t的值;②是否存在异于图2的时刻,使得PCB∆'是直角三角形?若存在,请直接写出所有符合题意的t的值?若不存在,请说明理由.(2)当P点不与C点重合时,若直线PB'与直线CD相交于点M,且当3t<时存在某一时刻有结论45PAMt>的任意时刻,结论“45∠=︒”是否总是PAM∠=︒成立,试探究:对于3成立?请说明理由.12.如图,在以点O为中心的正方形ABCD中,4AD=,连接AC,动点E从点O出发沿∆的外→以每秒1个单位长度的速度匀速运动,到达点C停止.在运动过程中,ADEO C接圆交AB于点F,连接DF交AC于点G,连接EF,将EFG∆.∆沿EF翻折,得到EFH (1)求证:DEF∆是等腰直角三角形;(2)当点H 恰好落在线段BC 上时,求EH 的长;(3)设点E 运动的时间为t 秒,EFG ∆的面积为S ,求S 关于时间t 的关系式.13.操作体验:如图,在矩形ABCD 中,点E 、F 分别在边AD 、BC 上,将矩形ABCD 沿直线EF 折叠,使点D 恰好与点B 重合,点C 落在点C '处.点P 为直线EF 上一动点(不与E 、F 重合),过点P 分别作直线BE 、BF 的垂线,垂足分别为点M 和N ,以PM 、PN为邻边构造平行四边形PMQN . (1)如图1,求证:BE BF =;(2)特例感知:如图2,若5DE =,2CF =,当点P 在线段EF 上运动时,求平行四边形PMQN 的周长;(3)类比探究:若DE a =,CF b =.①如图3,当点P 在线段EF 的延长线上运动时,试用含a 、b 的式子表示QM 与QN 之间的数量关系,并证明;②如图4,当点P 在线段FE 的延长线上运动时,请直接用含a 、b 的式子表示QM 与QN 之间的数量关系.(不要求写证明过程)14.在矩形ABCD 中,连结AC ,点E 从点B 出发,以每秒1个单位的速度沿着B A C →→的路径运动,运动时间为t (秒).过点E 作EF BC ⊥于点F ,在矩形ABCD 的内部作正方形EFGH .(1)如图,当8AB BC ==时,①若点H 在ABC ∆的内部,连结AH 、CH ,求证:AH CH =;②当08t <时,设正方形EFGH 与ABC ∆的重叠部分面积为S ,求S 与t 的函数关系式;(2)当6AB=,8BC=时,若直线AH将矩形ABCD的面积分成1:3两部分,求t的值.15.如图,在平面直角坐标系xOy中,矩形ABCD的边4AB=,6BC=.若不改变矩形ABCD 的形状和大小,当矩形顶点A在x轴的正半轴上左右移动时,矩形的另一个顶点D始终在y 轴的正半轴上随之上下移动.(1)当30OAD∠=︒时,求点C的坐标;(2)设AD的中点为M,连接OM、MC,当四边形OMCD的面积为212时,求OA的长;(3)当点A移动到某一位置时,点C到点O的距离有最大值,请直接写出最大值,并求此时cos OAD∠的值.参考答案1、【解答】(1)①解:AEG ∆是等边三角形;理由如下: 四边形ABCD 是菱形,120BAD ∠=︒,//AD BC ∴,AB BC CD AD ===,//AB CD ,1602CAD BAD ∠=∠=︒, 180BAD ADC ∴∠+∠=︒, 60ADC ∴∠=︒, //GH DC ,60AGE ADC ∴∠=∠=︒, 60AGE EAG AEG ∴∠=∠=∠=︒, AEG ∴∆是等边三角形;②证明:AEG ∆是等边三角形, AG AE ∴=, CF AG =, AE CF ∴=,四边形ABCD 是菱形, 120BCD BAD ∴∠=∠=︒, 60DCF CAD ∴∠=︒=∠,在AED ∆和CFD ∆中,AD CD EAD FCD AE CF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()AED CFD SAS ∴∆≅∆DE DF ∴=,ADE CDF ∠=∠,60ADC ADE CDE ∠=∠+∠=︒, 60CDF CDE ∴∠+∠=︒,即60EDF ∠=︒, DEF ∴∆是等边三角形;(2)解:DEF ∆是等边三角形;理由如下: 同(1)①得:AEG ∆是等边三角形, AG AE ∴=,CF AG =, AE CF ∴=,四边形ABCD 是菱形, 120BCD BAD ∴∠=∠=︒,1602CAD BAD ∠=∠=︒, 60FCD CAD ∴∠=︒=∠,在AED ∆和CFD ∆中,AD CD EAD FCD AE CF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()AED CFD SAS ∴∆≅∆, DE DF ∴=,ADE CDF ∠=∠,60ADC ADE CDE ∠=∠-∠=︒, 60CDF CDE ∴∠-∠=︒,即60EDF ∠=︒, DEF ∴∆是等边三角形.2、【解答】解:(1)延长FD 到点G ,使DG BE =,连结AG ,如图1所示: 在ABE ∆和ADG ∆中,90BE DG B ADG AB AD =⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩,()ABE ADG SAS ∴∆≅∆, AE AG ∴=,BAE DAG ∠=∠,12EAF BAD ∠=∠, GAF DAG DAF BAE DAF BAD EAF EAF ∴∠=∠+∠=∠+∠=∠-∠=∠,在AEF ∆和GAF ∆中,AE AG EAF GAF AF AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()AEF AGF SAS ∴∆≅∆, EF FG ∴=,FG DG DF BE DF =+=+, EF BE DF ∴=+,故答案为:EF BE DF =+;(2)BE ,EF ,DF 之间的数量关系是:EF BE DF =-;理由如下: 在CB 上截取BM DF =,连接AM ,如图2所示:180B D ∠+∠=︒,180ADC ADF ∠+∠=︒,B ADF ∴∠=∠,在ABM ∆和ADF ∆中,AB ADB ADF BM DF=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ABM ADF SAS ∴∆≅∆,AF AM ∴=,DAF BAM ∠=∠,BAD MAF ∴∠=∠,2BAD EAF ∠=∠,2MAF EAF ∴∠=∠,MAE EAF ∴∠=∠,在FAE ∆和MAE ∆中,AE AEFAE MAE AF AM=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()FAE MAE SAS ∴∆≅∆,EF EM BE BM BE DF ∴==-=-,即EF BE DF =-;(3)连接EF ,延长AE 、BF 相交于点C ,如图3所示:3090(9070)140AOB ∠=︒+︒+︒-︒=︒,70EOF ∠=︒,12EOF AOB ∴∠=∠,OA OB =,(9030)(7050)180OAC OBC ∠+∠=︒-︒+︒+︒=︒,∴符合(1)中的条件,即结论EF AE BF =+成立,1.5(6080)210EF ∴=⨯+=(海里).答:此时两舰艇之间的距离是210海里.3、【解答】解:(Ⅰ)如图①中,作DH BC ⊥于H .AOB ∆是等边三角形,//DC OA ,60DCB AOB ∴∠=∠=︒,60CDB A ∠=∠=︒,CDB ∴∆是等边三角形, 23CB =DH CB ⊥,3CH HB ∴==3DH =,(63D ∴,3),3C B '=,233CC ∴'=-,233DD CC ∴'='=-,(33D ∴'+3).(Ⅱ)当3BB '=时,四边形MBND '是菱形.理由:如图②中,ABC ∆是等边三角形,60ABO ∴∠=︒,180120ABB ABO '∴∠=︒-∠=︒, BN 是ACC '∠的角平分线, 1602NBB ABB D C B ''∴∠'=∠=︒=∠'',//D C BN ''∴,//AB B D ''∴四边形MBND '是平行四边形,60ME C MCE '''∠=∠=︒,60NCC NC C ''∠=∠=︒,∴△MC B ''和NBB '∆是等边三角形,MC CE '∴=,NC CC '=,23B C ''=,四边形MBND '是菱形,BN BM ∴=,132BB B C '''∴==;(Ⅲ)如图连接BP ,在ABP ∆中,由三角形三边关系得,AP AB BP <+,∴当点A ,B ,P 三点共线时,AP 最大,如图③中,在△D BC ''中,由P 为D C ''的中点,得AP D C ''⊥,3PD '=,3CP ∴=,639AP ∴=+=,在Rt APD '∆中,由勾股定理得,AD '==此时15(2P ,.4、【解答】(1)证明:l AD ⊥,BC AD ⊥,//l BC ∴, ∴AM ANAB AC =,AB AC =,AM AN ∴=,90BAC ∠=︒,ME NE ∴=,22MN AE t ∴==,2BP t =,MN BP ∴=,∴四边形MBPN 为平行四边形;(2)解:四边形MFGN 是正方形,22FG MN MF AE t ∴====,2EH MF t ==,103DH AD AH t ∴=-=-,2115252(103)3()2233PFG S FG DH t t t ∆∴==⨯⨯-=--+,30a =-<,1003t <<,∴当53t =时,PFG S ∆最大253=;(3)解:存在,当t =5t =或10t =时,PFG ∆为等腰三角形;理由如下:利用勾股定理得:222(103)PF t =-,222(103)(10)PG t t =-+-,又22(2)FG t =, 当PF FG =时,则222(103)(2)t t -=,解得:t =,当PF PG =时,2222(103)(103)(10)t t t -=-+-,解得:5t =,或0t =(舍去);当FG PG =时,222(2)(103)(10)t t t =-+-,解得:10t =,或103t =(舍去);综上所述,t =5t =或10t =时,PFG ∆为等腰三角形.5、【解答】解:(1)由图②知:5AD =,当0t =时,P 与A 重合,152y AD CD =⨯⨯=,1552CD ⨯⨯=,2CD cm =,四边形ABCD 是矩形,2AB CD cm ∴==,故答案为:2,5;(2)由题意得:AP t =,5PD t =-,112(5)522y CD PD t t ∴==-=-,四边形EFPC 是正方形,12DEF PDC EFPC S S S ∆∆∴+=正方形,222PC PD CD =+,22222(5)1029PC t t t ∴=+-=-+,222111913(1029)(5)4(4)22222DEF S t t t t t t ∆∴=-+--=-+=-+,当t 为4时,DEF ∆的面积最小,且最小值为32;(3)当DEF ∆为等腰三角形时,分四种情况:①当FD FE =时,如下图所示,过F 作FG AD ⊥于G ,四边形EFPC 是正方形,PF EF PC ∴==,90FPC ∠=︒,PF FD ∴=,FG PD ⊥, 12PG DG PD ∴==, 90FPG CPD CPD DCP ∠+∠=∠+∠=︒,FPG DCP ∴∠=∠,90FGP PDC ∠=∠=︒,()FPG PDC AAS ∴∆≅∆,2PG DC ∴==,4PD ∴=,541AP ∴=-=,即1t =;②当DE DF =时,如下图所示,E 在AD 的延长线上,此时正方形EFPC 是正方形,2PD CD ==,523AP t ∴==-=;③当DE EF =时,如下图所示,过E 作EG CD ⊥于G ,FE DE EC ==,112CG DG CD ∴===, 同理得:()PDC CGE AAS ∆≅∆,1PD CG ∴==,514AP t ∴==-=,④当DF EF =时,如下所示,2PC EF PF ===,且PC BC ⊥,此时P 与D 重合,5t =, 综上,当1t s =或3s 或4s 或5s 时,DEF ∆为等腰三角形.6、【解答】解:(1)如图1,记EQ 与AC 的交点为G ,AC BC ⊥,90ACB ∴∠=︒,在Rt ABC ∆中,10AB =,6AC =,根据勾股定理得,8BC =,3tan 4AC B BC ==, 四边形ABCD 是平行四边形,10CD AB ∴==,8AD BC ==,由运动知,BP t =,DQ t =,8PC t ∴=-,10CQ t =-,PE BC ⊥,90BPE ∴∠=︒,在Rt BPE ∆中,3sin 5B =,4cos 5B =,3tan 4PE PE B BP t ===, 34PE t ∴=, //EQ BC ,90PEQ BPE ∴∠=∠=︒,∴四边形CPEG 是矩形,34CG PE t ∴==, //EQ BC ,CGQ CAD ∴∆∆∽, ∴CG CQ AC CD=, ∴3104610t t -=. 409t ∴=;(2)如图2,过点Q 作QH BC ⊥交BC 的延长线于H ,四边形ABCD 是平行四边形,//AB CD ∴,DCH B ∴∠=∠,在Rt CHQ ∆中,3sin 105QH QH QCH CQ t ∠===-, 3(10)5QH t ∴=-,4cos 105CH CH HCQ CQ t ∠===-, 4(10)5CH t ∴=-, 498(10)1655PH PC CH t t t ∴=+=-+-=-, ()()2133919327404010161610()25452554093QPH QHPE S S S t t t t t t ∆⎡⎤⎛⎫⎛⎫∴=-=-+⨯--⨯-⨯-=--+ ⎪ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎝⎭梯形,点E 在线段AB 上,∴点P 在线段BC 上,08t ∴<,点Q 在CD 上,010t ∴<<,08t ∴<, 即:2274040()(08)4093S t t =--+<;(3)由(2)知,2274040()(08)4093S t t =--+<;409t ∴=时,403S =最大;(4)如图3,过点Q 作QM PE ⊥于M ,交AC 于N , 点Q 在线段EP 的垂直平分线上,1328PM PE t ∴==,同(2)的方法得,3(10)5CN t =-,易知,四边形PCNM 是矩形,PM CN ∴=,∴33(10)85t t =-,8013t ∴=.7、【解答】解:(1)如图一(1)中,四边形ABCD 是矩形,90ADC ∴∠=︒,53tan 353DC DAC AD ∠===,30DAC ∴∠=︒.(2)①如图一(1)中,当AN NM =时,90BAN BMN ∠=∠=︒,BN BN =,AN NM =, Rt BNA Rt BNM(HL)∴∆≅∆,BA BM ∴=,在Rt ABC ∆中,30ACB DAC ∠=∠=︒,5AB CD ==, 210AC AB ∴==,60BAM ∠=︒,BA BM =,ABM ∴∆是等边三角形,5AM AB ∴==,5CM AC AM ∴=-=.如图一(2)中,当AN AM =时,易证15AMN ANM ∠=∠=︒,90BMN ∠=︒,75CMB ∴∠=︒,30MCB ∠=︒,180753075CBM ∴∠=︒-︒-︒=︒,CMB CBM ∴∠=∠,3CM CB ∴==,综上所述,满足条件的CM 的值为5或53②结论:30MBN ∠=︒大小不变.理由:如图一(1)中,180BAN BMN ∠+∠=︒,A ∴,B ,M ,N 四点共圆,30MBN MAN ∴∠=∠=︒.如图一(2)中,90BMN BAN ∠=∠=︒,A ∴,N ,B ,M 四点共圆,180MBN MAN ∴∠+∠=︒,180DAC MAN ∠+∠=︒,30MBN DAC ∴∠=∠=︒,综上所述,30MBN ∠=︒.(3)如图二中,AM MC =,BM AM CM ∴==,2AC AB ∴=,AB BM AM ∴==,ABM ∴∆是等边三角形,60BAM BMA ∴∠=∠=︒,90BAN BMN ∠=∠=︒,30NAM NMA ∴∠=∠=︒,NA NM ∴=,BA BM =,BN ∴垂直平分线段AM ,52FM ∴=,53cos303FM NM ∴==︒,90NFM ∠=︒,NH HM =,12FH MN ∴==8、【解答】解:(1)BP QC EC +=;理由如下: 四边形ABCD 是正方形,BC CD ∴=,90BCD ∠=︒,由旋转的性质得:90PEG ∠=︒,EG EP =,90PEQ GEH ∴∠+∠=︒,QH GD ⊥,90H ∴∠=︒,90G GEH ∠+∠=︒,PEQ G ∴∠=∠,又90EPQ PEC ∠+∠=︒,90PEC GED ∠+∠=︒, EPQ GED ∴∠=∠,在PEQ ∆和EGD ∆中,EPQ GEDEP EG PEQ G∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,()PEQ EGD ASA ∴∆≅∆,PQ ED ∴=,BP QC BC PQ CD ED EC ∴+=-=-=,即BP QC EC +=;故答案为:BP QC EC +=;(2)(1)中的结论仍然成立,理由如下:由题意得:90PEG ∠=︒,EG EP =,90PEQ GEH ∴∠+∠=︒,QH GD ⊥,90H ∴∠=︒,90G GEH ∠+∠=︒,PEQ G ∴∠=∠,四边形ABCD 是正方形,90DCB ∴∠=︒,BC DC =,90EPQ PEC ∴∠+∠=︒,90PEC GED ∠+∠=︒,GED EPQ ∴∠=∠,在PEQ ∆和EGD ∆中,EPQ GEDEP EG PEQ G∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,()PEQ EGD ASA ∴∆≅∆,PQ ED ∴=,BP QC BC PQ CD ED EC ∴+=-=-=,即BP QC EC +=;(3)分两种情况:①当点P 在线段BC 上时,点Q 在线段BC 上,由(2)可知:BP EC QC =-,36AB DE ==,2DE ∴=,4EC =,413BP ∴=-=;②当点P 在线段BC 上时,点Q 在线段BC 的延长线上,如图3所示:同(2)可得:()PEQ EGD AAS ∆≅∆,2PQ DE ∴==,1QC =,1PC PQ QC ∴=-=,615BP BC PC ∴=-=-=;综上所述,线段BP 的长为3或5.9、【解答】(1)解:如图1中,//PN BC,APN ABC∴∆∆∽,∴PN AEBC AD=,即PN h PNa h-=,解得ah PNa h=+(2)能画出这样的正方形,如图2中,正方形PNMQ即为所求.(3)证明:如图2中,由画图可知:90QMN PQM NPQ BM N∠=∠=∠=∠''=︒,∴四边形PNMQ是矩形,//MN M N'',∴△BN M BNM''∆∽,∴M N BN MN BN'''=,同理可得:P N BN PN BN '''=∴M N P N MN PN''''=,M N P N''='',MN PN∴=,∴四边形PQMN是正方形(4)如图,过点N作ND ME⊥于点D图3MN EN =,ND ME ⊥,NEM MNE ∴∠=∠,ED DM =90BMN QEM ∠=∠=︒90EQM EMQ ∴∠+∠=︒,90EMQ EMN ∠+∠=︒EMN EQM ∴∠=∠,且MN QN =,90QEM NDM ∠=∠=︒()QEM MDN AAS ∴∆≅∆12EQ DM EM ∴==,90BMN QEM ∠=∠=︒90BEQ NEM ∴∠+∠=︒,90BME NME ∠+∠=︒BEQ BME ∴∠=∠,且MBE MBE ∠=∠BEQ BME ∴∆∆∽ ∴12BQ BE EQ BE BM EM ===,2BM BE ∴=,2BE BQ =4BM BQ ∴=3QM BQ MN ∴==,5BN BQ = ∴3355MN BQ BN BQ ==55()33ahBN MN a h ∴==+10、【解答】性质探究解:作CD AB ⊥于D ,如图①所示:则90ADC BDC ∠=∠=︒,AC BC =,120ACB ∠=︒,AD BD ∴=,30A B ∠=∠=︒,2AC CD ∴=,AD =,2AB AD ∴==,∴AB AC =;理解运用(1)解:如图①所示:同上得:2AC CD =,AD =,8AC BC AB ++=+,48CD ∴+=+解得:2CD =,AB ∴=,ABC ∴∆的面积11222AB CD =⨯=⨯=故答案为:(2)①证明:EF EG EH ==,EFG EGF ∴∠=∠,EGH EHG ∠=∠,EFG EHG EGF EGH FGH ∴∠+∠=∠+∠=∠; ②解:连接FH ,作EP FH ⊥于P ,如图②所示: 则PF PH =,由①得:120EFG EHG FGH ∠+∠=∠=︒,360120120120FEH ∴∠=︒-︒-︒=︒,EF EH =,30EFH ∴∠=︒,152PE EF ∴==,PF ∴==,2FH PF ∴==,点M 、N 分别是FG 、GH 的中点,MN ∴是FGH ∆的中位线, 1532MN FH ∴==;类比拓展解:如图③所示:作AD BC ⊥于D ,AB AC =,BD CD ∴=,12BAD BAC α∠=∠=,sin BDAB α=,sin BD AB α∴=⨯,22sin BC BD AB α∴==⨯,∴2sin 2sin BC AB AB AB αα==;故答案为:2sin α.11、【解答】解:(1)①如图1中,四边形ABCD 是矩形,90ABC ∴∠=︒,2221AC AB BC ∴=+=PCB ACB ∠'=∠,90PB C ABC ∠'=∠=︒, PCB ACB ∴∆'∆∽,∴CB PB CB AB ''=,∴2123323PB -'=,274PB ∴'=-.274t PB ∴==-. ②如图21-中,当PCB ∠’ 90=︒时,四边形ABCD 是矩形,90D ∴∠=︒,23AB CD ==,3AD BC ==,22(23)33DB ∴'=-=,3CB CD DB ∴'=-'=,在Rt PCB ∆'中,222B P PC B C '=+',222(3)(3)t t ∴=+-,2t ∴=.如图22-中,当PCB ∠’ 90=︒时,在Rt ADB ∆'中,223DB AB AD '='-=, 33CB ∴'=在Rt PCB ∆’中则有:222(33)(3)t t +-=,解得6t =. 如图23-中,当CPB ∠’ 90=︒时,易证四边形ABP ’为正方形,易知23t =.综上所述,满足条件的t 的值为2s 或6s 或23s .(2)如图31-中,45PAM ∠=︒2345∴∠+∠=︒,1445∠+∠=︒又翻折,12∴∠=∠,34∠=∠,又ADM AB ∠=∠’ M ,AM AM =, ()AMD AMB AAS ∴∆≅∆',AD AB ∴=’ AB =,即四边形ABCD 是正方形,如图,设APB x ∠=.90PAB x ∴∠=︒-,DAP x ∴∠=,易证MDA ∆≅△B ’ ()AM HL , BAM DAM ∴∠=∠,翻折,PAB PAB ∴∠=∠’ 90x =︒-, DAB ∴∠’ PAB =∠’ 902DAP x -∠=︒-, 12DAM DAB ∴∠=∠’ 45x =︒-,45MAP DAM PAD ∴∠=∠+∠=︒.12、【解答】(1)证明:四边形ABCD 是正方形, 45DAC CAB ∴∠=∠=︒,FDE CAB ∴∠=∠,DFE DAC ∠=∠, 45FDE DFE ∴∠=∠=︒, 90DEF ∴∠=︒,DEF ∴∆是等腰直角三角形;(2)设OE t =,连接OD , 90DOE DAF ∴∠=∠=︒, OED DFA ∠=∠,DOE DAF ∴∆∆∽,∴22OEODAF AD ==,∴2AF t =,又AEF ADG ∠=∠,EAF DAG ∠=∠,AEF ADG ∴∆∆∽, ∴AE AFAD AG =, ∴42AG AE AD AF t ==,又AE OA OE t =+=+,∴AG =,EG AE AG ∴=-=当点H 恰好落在线段BC 上454590DFH DFE HFE ∠=∠+∠=︒+︒=︒, ADF BFH ∴∆∆∽,∴FH FB FD AD ==, //AF CD ,∴FG AF DG CD ==∴FG DF =∴=,解得:1t =-,2t =(舍去),EG EH ∴====-;(3)过点F 作FK AC ⊥于点K ,由(2)得EG =,DE EF =,90DEF ∠=︒,DEO EFK ∴∠=∠,()DOE EKF AAS ∴∆≅∆,FK OE t ∴==, 31242EFG t S EG FK ∆+∴==13、【解答】(1)证明:如图1中,四边形ABCD 是矩形,//AD BC ∴,DEF EFB ∴∠=∠,由翻折可知:DEF BEF ∠=∠,BEF EFB ∴∠=∠,BE BF ∴=.(2)解:如图2中,连接BP ,作EH BC ⊥于H ,则四边形ABHE 是矩形,EH AB =.5DE EB BF ===,2CF =,7AD BC ∴==,2AE =,在Rt ABE ∆中,90A ∠=︒,5BE =,2AE =,225221AB ∴=-=,BEF PBE PBF S S S ∆∆∆=+,PM BE ⊥,PN BF ⊥, ∴111222BF EH BE PM BF PN =+, BE BF =,21PM PN EH ∴+==,四边形PMQN 是平行四边形,∴四边形PMQN 的周长2()221PM PN =+=(3)①证明:如图3中,连接BP ,作EH BC ⊥于H .ED EB BF a ===,CF b =,AD BC a b ∴==+,AE AD DE b ∴=-=, 22EH AB a b ∴==-,EBP BFP EBF S S S ∆∆∆-=,∴111222BE PM BF PN BF EH -=, BE BF =,22PM PN EH a b ∴-==-,四边形PMQN 是平行四边形,22()QN QM PM PN a b ∴-=-=-.②如图4,当点P 在线段FE 的延长线上运动时,同法可证:22QM QN PN PM a b -=-=-.14、【解答】解:(1)①如图1中,四边形EFGH 是正方形,AB BC =,BE BG ∴=,AE CG =,90BEH BGH ∠=∠=︒,90AEH CGH ∴∠=∠=︒,EH HG =,()AEH CGH SAS ∴∆≅∆,AH CH ∴=.②如图1中,当04t <时,重叠部分是正方形EFGH ,2S t =.如图2中,当48t <时,重叠部分是五边形EFGMN ,2211882(8)163222ABC AEN CGM S S S S t t t ∆∆∆=--=⨯⨯-⨯-=-+-.综上所述,22(04)1632(48)t t S t t t ⎧<=⎨-+-<⎩. (2)如图31-中,设直线AH 交BC 于M ,当4BM CM ==时,直线AH 将矩形ABCD 的面积分成1:3两部分.//EH BM ,∴AE EH AB BM =, ∴664t t -=, 125t ∴=. 如图32-中,设直线长AH 交CD 于M 交BC 的延长线于K ,当3CM DM ==时,直线AH 将矩形ABCD 的面积分成1:3两部分,易证8AD CK ==,//EH BK ,∴AE EH AB BK=,∴6616t t -=, 4811t ∴=. 如图33-中,当点E 在线段AC 上时,设直线AH 交CD 于M ,交BC 的延长线于N .当CM DM =时,直线AH 将矩形ABCD 的面积分成1:3两部分,易证8AD CN ==.在Rt ABC ∆中,226810AC =+=,//EF AB ,∴CE EFCA AB =,∴16106tEF-=,3(16)5EF t ∴=-,//EH CN ,∴EH AECN AC =,∴3(16)65810t t --=,解得727t =.当正方形EFGH 在AC 的左边时,由EH AE CN AC =,可得3(16)65410t t --=,解得12t =.综上所述,满足条件的t 的值为125或4811或727或12.15、【解答】解:(1)如图1,过点C 作CE y ⊥轴于点E ,矩形ABCD 中,CD AD ⊥,90CDE ADO ∴∠+∠=︒,又90OAD ADO ∠+∠=︒,30CDE OAD ∴∠=∠=︒,∴在Rt CED ∆中,122CE CD ==,2223DE CD CE =-=在Rt OAD ∆中,30OAD ∠=︒,132OD AD ∴==,∴点C 的坐标为(2,33)+(2)M 为AD 的中点,3DM ∴=,6DCM S ∆=, 又212OMCD S =四边形,92ODM S ∆∴=,9OAD S ∆∴=,设OA x =、OD y =,则2236x y +=,192xy =,222x y xy ∴+=,即x y =,将x y =代入2236x y +=得218x =, 解得32x =(负值舍去),32OA ∴=(3)OC 的最大值为8,如图2,M 为AD 的中点,3OM ∴=,225CM CD DM =+=,8OC OM CM ∴+=,当O 、M 、C 三点在同一直线时,OC 有最大值8,连接OC ,则此时OC 与AD 的交点为M ,过点O 作ON AD ⊥,垂足为N , 90CDM ONM ∠=∠=︒,CMD OMN ∠=∠,CMD OMN ∴∆∆∽, ∴CDDMCMON MN OM ==,即4353ON MN ==, 解得95MN =,125ON =,65AN AM MN ∴=-=,在Rt OAN ∆中,22655OA ON AN =+=,5cos 5ANOAD OA ∴∠==.。
中考数学专卷2020届中考数学总复习(21)四边形-精练精析(1)及答案解析
图形的性质——四边形1一.选择题(共9小题)1.在下列所给出的4个图形中,对角线一定互相垂直的是()A.长方形 B.平行四边形C.菱形 D.直角梯形2.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=6cm,动点P从点A出发,沿AB方向以每秒cm 的速度向终点B运动;同时,动点Q从点B出发沿BC方向以每秒1cm的速度向终点C运动,将△PQC沿BC翻折,点P的对应点为点P′.设Q点运动的时间为t秒,若四边形QP′C P 为菱形,则t的值为()A.B.2 C.D.33.一个多边形的内角和是外角和的2倍,则这个多边形是()A.四边形B.五边形C.六边形D.八边形4.五边形的内角和是()A.180°B.360°C.540°D.600°5.将一个n边形变成n+1边形,内角和将()A.减少180°B.增加90°C.增加180°D.增加360°6.六盘水市“琼都大剧院”即将完工,现需选用同一批地砖进行装修,以下不能镶嵌的地板是()A.正五边形地砖 B.正三角形地砖 C.正六边形地砖 D.正四边形地砖7.平行四边形的对角线一定具有的性质是()A.相等 B.互相平分 C.互相垂直 D.互相垂直且相等8如图,▱ABCD中,BC=BD,∠C=74°,则∠ADB的度数是()A.16° B.22° C.32° D.68°9.在平行四边形ABCD中,点E在AD上,且AE:ED=3:1,CE的延长线与BA的延长线交于点F,则S△AFE:S四边形ABCE为()A.3:4 B.4:3 C.7:9 D.9:7二.填空题(共7小题)10.在四边形ABCD中,已知AB∥CD,请补充一个条件_________ ,使得四边形ABCD是平行四边形.11.五边形的内角和为_________ .12.如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠B=45°,AE为BC边上的高,将△ABE沿AE所在直线翻折得△AB1E,则△AB1E与四边形AECD重叠部分的面积是_________ .13.正多边形的一个外角等于20°,则这个正多边形的边数是_________ .14.如图,▱ABCD中,AE⊥BD于E,∠EAC=30°,AE=3,则AC的长等于_________ .15.在▱ABCD中,BC边上的高为4,AB=5,AC=2,则▱ABCD的周长等于_________ .16.如图,在▱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,则下列结论中一定成立的是_________ .(把所有正确结论的序号都填在横线上)①∠DCF=∠BCD;②EF=CF;③S△BEC=2S△CEF;④∠DFE=3∠AEF.三.解答题(共8小题)17.已知:如图,在▱ABCD中,O为对角线BD的中点,过点O的直线EF分别交AD,BC于E,F两点,连结BE,DF.(1)求证:△DOE≌△BOF;(2)当∠DOE等于多少度时,四边形BFDE为菱形?请说明理由.18.如图,▱ABCD的对角线AC、BD相交于点O,EF过点O且与AB,CD分别相交于点E、F,求证:△AOE≌△COF.19.如图,已知▱ABCD水平放置在平面直角坐标系xOy中,若点A,D的坐标分别为(﹣2,5),(0,1),点B(3,5)在反比例函数y=(x>0)图象上.(1)求反比例函数y=的解析式;(2)将▱ABCD沿x轴正方向平移10个单位后,能否使点C落在反比例函数y=的图象上?并说明理由.20.如图,在▱ABCD中,E,F分别为BC,AB中点,连接FC,AE,且AE与FC交于点G,AE 的延长线与DC的延长线交于点N.(1)求证:△ABE≌△NCE;(2)若AB=3n,FB=GE,试用含n的式子表示线段AN的长.21.如图,在平行四边形ABCD中,∠B=∠AFE,EA是∠BEF的角平分线.求证:(1)△ABE≌△AFE;(2)∠FAD=∠CDE.22.已知:如图,▱ABCD中,O是CD的中点,连接AO并延长,交BC的延长线于点E.(1)求证:△AOD≌△EOC;(2)连接AC,DE,当∠B=∠AEB=_________ °时,四边形ACED是正方形?请说明理由.23.如图,在▱ABCD中,E是AD边上的中点,连接BE,并延长BE交CD的延长线于点F.(1)证明:FD=AB;(2)当▱ABCD的面积为8时,求△FED的面积.24.已知BD垂直平分AC,∠BCD=∠ADF,AF⊥AC,(1)证明四边形ABDF是平行四边形;(2)若AF=DF=5,AD=6,求AC的长.图形的性质——四边形1参考答案与试题解析一.选择题(共9小题)1在下列所给出的4个图形中,对角线一定互相垂直的是()A.长方形 B.平行四边形B.C.菱形 D.直角梯形考点:多边形.分析:根据菱形的对角线互相垂直即可判断.解答:解:菱形的对角线互相垂直,而长方形、平行四边形、直角梯形的对角线不一定互相垂直.故选:C.点评:本题考查了长方形、平行四边形、菱形、直角梯形的性质.常见四边形中,菱形与正方形的对角线互相垂直.2.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=6cm,动点P从点A出发,沿AB方向以每秒cm 的速度向终点B运动;同时,动点Q从点B出发沿BC方向以每秒1cm的速度向终点C运动,将△PQC沿BC翻折,点P的对应点为点P′.设Q点运动的时间为t秒,若四边形QP′CP 为菱形,则t的值为()A.B.2 C.D.3考点:菱形的性质;翻折变换(折叠问题).专题:压轴题;动点型.分析:首先连接PP′交BC于O,根据菱形的性质可得PP′⊥CQ,可证出PO∥AC,根据平行线分线段成比例可得=,再表示出AP、AB、CO的长,代入比例式可以算出t的值.解答:解:连接PP′交BC于O,∵若四边形QPCP′为菱形,∴PP′⊥QC,∴∠POQ=90°,∵∠ACB=90°,∴PO∥AC,∴=,∵设点Q运动的时间为t秒,∴AP=t,QB=t,∴QC=6﹣t,∴CO=3﹣,∵AC=CB=6,∠ACB=90°,∴AB=6,∴=,解得:t=2,故选:B.点评:此题主要考查了菱形的性质,勾股定理,平行线分线段成比例,关键是熟记平行线分线段成比例定理的推论:平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线),所得的对应线段成比例.推出比例式=,再表示出所需要的线段长代入即可.3.一个多边形的内角和是外角和的2倍,则这个多边形是()A.四边形B.五边形C.六边形D.八边形考点:多边形内角与外角.分析:此题可以利用多边形的外角和和内角和定理求解.解答:解:设所求正n边形边数为n,由题意得(n﹣2)•180°=360°×2解得n=6.则这个多边形是六边形.故选:C.点评:本题考查多边形的内角和与外角和、方程的思想.关键是记住内角和的公式与外角和的特征:任何多边形的外角和都等于360°,多边形的内角和为(n﹣2)•180°.4.五边形的内角和是()A.180°B.360°C.540°D.600°考点:多边形内角与外角.专题:常规题型.分析:直接利用多边形的内角和公式进行计算即可.解答:解:(5﹣2)•180°=540°.故选:C.点评:本题主要考查了多边形的内角和定理,是基础题,熟记定理是解题的关键.5.将一个n边形变成n+1边形,内角和将()A.减少180°B.增加90°C.增加180°D.增加360°考点:多边形内角与外角.专题:计算题.分析:利用多边形的内角和公式即可求出答案.解答:解:n边形的内角和是(n﹣2)•180°,n+1边形的内角和是(n﹣1)•180°,因而(n+1)边形的内角和比n边形的内角和大(n﹣1)•180°﹣(n﹣2)•180=180°.故选:C.点评:本题主要考查了多边形的内角和公式,是需要识记的内容.6.六盘水市“琼都大剧院”即将完工,现需选用同一批地砖进行装修,以下不能镶嵌的地板是()A.正五边形地砖B.正三角形地砖C.正六边形地砖D.正四边形地砖考点:平面镶嵌(密铺).分析:几何图形镶嵌成平面的关键是:围绕一点拼在一起的多边形的内角加在一起恰好组成一个周角.360°为正多边形一个内角的整数倍才能单独镶嵌.解答:解:A、正五边形每个内角是180°﹣360°÷5=108°,不是360°的约数,不能镶嵌平面,符合题意;B、正三角形的一个内角度数为180﹣360÷3=60°,是360°的约数,能镶嵌平面,不符合题意;C、正六边形的一个内角度数为180﹣360÷6=120°,是360°的约数,能镶嵌平面,不符合题意;D、正四边形的一个内角度数为180﹣360÷4=90°,是360°的约数,能镶嵌平面,不符合题意.故选:A.点评:本题考查了平面密铺的知识,注意掌握只用一种正多边形镶嵌,只有正三角形,正四边形,正六边形三种正多边形能镶嵌成一个平面图案.7.平行四边形的对角线一定具有的性质是()A.相等B.互相平分C互相垂直D.互相垂直且相等考点:平行四边形的性质.分析:根据平行四边形的对角线互相平分可得答案.解答:解:平行四边形的对角线互相平分,故选:B.点评:此题主要考查了平行四边形的性质,关键是掌握平行四边形的性质:①边:平行四边形的对边相等.②角:平行四边形的对角相等.③对角线:平行四边形的对角线互相平分.8.如图,▱ABCD中,BC=BD,∠C=74°,则∠ADB的度数是()A.16°B.22°C.32°D.68°考点:平行四边形的性质;等腰三角形的性质.分析:根据平行四边形的性质可知:AD∥BC,所以∠C+∠ADC=180°,再由BC=BD 可得∠C=∠BDC,进而可求出∠ADB的度数.解答:解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠C+∠ADC=180°,∵∠C=74°,∴∠ADC=106°,∵BC=BD,∴∠C=∠BDC=74°,∴∠ADB=106°﹣74°=32°,故选:C.点评:本题考查了平行四边形的性质:对边平行以及等腰三角形的性质,属于基础性题目,比较简单.9.在平行四边形ABCD中,点E在AD上,且AE:ED=3:1,CE的延长线与BA的延长线交于点F,则S△AFE:S四边形ABCE为()A.3:4 B.4:3 C.7:9 D.9:7考点:平行四边形的性质;相似三角形的判定与性质.专题:几何图形问题.分析:利用平行四边形的性质得出△FAE∽△FBC,进而利用相似三角形的性质得出=,进而得出答案.解答:解:∵在平行四边形ABCD中,∴AE∥BC,AD=BC,∴△FAE∽△FBC,∵AE:ED=3:1,∴=,∴=,∴S△AFE:S四边形ABCE=9:7.故选:D.点评:此题主要考查了平行四边形的性质和相似三角形的判定与性质,得出=是解题关键.二.填空题(共7小题)10.在四边形ABCD中,已知AB∥CD,请补充一个条件AB=CD或AD∥BC,使得四边形ABCD 是平行四边形.考点:平行四边形的判定.专题:开放型.分析:根据平行四边形的判定定理:两组对边分别平行的四边形是平行四边形;两组对边分别相等的四边形是平行四边形;一组对边平行且相等的四边形是平行四边形;对角线互相平分的四边形是平行四边形;两组对角分别相等的四边形是平行四边形.即可选出答案.(答案不唯一)解答:解:可补充的条件是AB=CD或AD∥BC,理由是:∵在四边形ABCD中,已知AB∥CD,∴根据平行四边形的判定定理:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,可补充一个条件AB=CD.∵AB∥CD,AD∥CD,∴四边形ABCD是平行四边形(有两组对边分别平行线=的四边形是平行四边形,即可补充一个条件是AD∥BC,故答案为: AB=CD或AD∥BC.点评:此题主要考查学生对平行四边形的判定这一知识点的理解和掌握,此题答案不唯一,可根据已知条件,选一个最简单的填入即可.11.五边形的内角和为540°.考点:多边形内角与外角.专题:常规题型.分析:根据多边形的内角和公式(n﹣2)•180°计算即可.解答:解:(5﹣2)•180°=540°.故答案为:540°.点评:本题主要考查了多边形的内角和公式,熟记公式是解题的关键,是基础题.12.如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠B=45°,AE为BC边上的高,将△ABE沿AE所在直线翻折得△AB1E,则△AB1E与四边形AECD重叠部分的面积是2﹣2 .考点:菱形的性质;翻折变换(折叠问题).分析:首先设CD与AB1交于点O,由在边长为2的菱形ABCD中,∠B=45°,AE为BC边上的高,可求得AE的长,继而求得△ABB1、△AEB1、△COB1的面积.则可求得答案.解答:解:如图,设CD与AB1交于点O,∵在边长为2的菱形ABCD中,∠B=45°,AE为BC边上的高,∴AE=,由折叠易得△ABB1为等腰直角三角形,∴S△ABB1=BA•AB1=2,S△ABE=1,∴CB1=2BE﹣BC=2﹣2,∵AB∥CD,∴∠OCB1=∠B=45°,又由折叠的性质知,∠B1=∠B=45°,∴CO=OB1=2﹣.∴S△COB1=OC•OB1=3﹣2,∴重叠部分的面积为:2﹣1﹣(3﹣2)=2﹣2.点评:此题考查了菱形的性质以及等腰直角三角形的性质.此题难度不大,注意掌握数形结合思想的应用.13.正多边形的一个外角等于20°,则这个正多边形的边数是18 .考点:多边形内角与外角.分析:根据任何多边形的外角和都是360度,利用360除以外角的度数就可以求出外角和中外角的个数,即多边形的边数.解答:解:因为外角是20度,360÷20=18,则这个多边形是18边形.故答案为:18点评:根据外角和的大小与多边形的边数无关,由外角和求正多边形的边数,是常见的题目,需要熟练掌握.14.如图,▱ABCD中,AE⊥BD于E,∠EAC=30°,AE=3,则AC的长等于4.考点:平行四边形的性质;解直角三角形.专题:几何图形问题.分析:设对角线AC和BD相交于点O,在直角△AOE中,利用三角函数求得OA的长,然后根据平行四边形的对角线互相平分即可求得.解答:解:∵在直角△AOE中,cos∠EAC=,∴OA===2,又∵四边形ABCD是平行四边形,∴AC=2OA=4.故答案是:4.点评:本题考查了三角函数的应用,以及平行四边形的性质:平行四边形的对角线互相平分,正确求得OA的长是关键.15.在▱ABCD中,BC边上的高为4,AB=5,AC=2,则▱ABCD的周长等于12或20 .考点:平行四边形的性质.专题:分类讨论.分析:根据题意分别画出图形,BC边上的高在平行四边形的内部和外部,进而利用勾股定理求出即可.解答:解:如图1所示:∵在▱ABCD中,BC边上的高为4,AB=5,AC=2,∴EC==2,AB=CD=5,BE==3,∴AD=BC=5,∴▱ABCD的周长等于:20,如图2所示:∵在▱ABCD中,BC边上的高为4,AB=5,AC=2,∴EC==2,AB=CD=5,BE==3,∴BC=3﹣2=1,∴▱ABCD的周长等于:1+1+5+5=12,则▱ABCD的周长等于12或20.故答案为:12或20.点评:此题主要考查了平行四边形的性质以及勾股定理等知识,利用分类讨论得出是解题关键.16.如图,在▱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,则下列结论中一定成立的是①②④.(把所有正确结论的序号都填在横线上)①∠DCF=∠BCD;②EF=CF;③S△BEC=2S△CEF;④∠DFE=3∠AEF.考点:平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质;直角三角形斜边上的中线.专题:几何图形问题;压轴题.分析:分别利用平行四边形的性质以及全等三角形的判定与性质得出△AEF≌△DMF(ASA),得出对应线段之间关系进而得出答案.解答:解:①∵F是AD的中点,∴AF=FD,∵在▱ABCD中,AD=2AB,∴AF=FD=CD,∴∠DFC=∠DCF,∵AD∥BC,∴∠DFC=∠FCB,∴∠DCF=∠BCF,∴∠DCF=∠BCD,故此选项正确;延长EF,交CD延长线于M,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,∴∠A=∠MDF,∵F为AD中点,∴AF=FD,在△AEF和△DFM中,,∴△AEF≌△DMF(ASA),∴FE=MF,∠AEF=∠M,∵CE⊥AB,∴∠AEC=90°,∴∠AEC=∠ECD=90°,∵FM=EF,∴FC=FM,故②正确;③∵EF=FM,∴S△EFC=S△CFM,∵MC>BE,∴S△BEC<2S△EFC故S△BEC=2S△CEF错误;④设∠FEC=x,则∠FCE=x,∴∠DCF=∠DFC=90°﹣x,∴∠EFC=180°﹣2x,∴∠EFD=90°﹣x+180°﹣2x=270°﹣3x,∵∠AEF=90°﹣x,∴∠DFE=3∠AEF,故此选项正确.故答案为:①②④.点评:此题主要考查了平行四边形的性质以及全等三角形的判定与性质等知识,得出△AEF≌△DME是解题关键.三.解答题(共8小题)17.已知:如图,在▱ABCD中,O为对角线BD的中点,过点O的直线EF分别交AD,BC于E,F两点,连结BE,DF.(1)求证:△DOE≌△BOF;(2)当∠DOE等于多少度时,四边形BFDE为菱形?请说明理由.考点:平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质;菱形的判定.专题:几何综合题.分析:(1)利用平行四边形的性质以及全等三角形的判定方法得出△DOE≌△BOF (ASA);(2)首先利用一组对边平行且相等的四边形是平行四边形得出四边形EBFD是平行四边形,进而利用垂直平分线的性质得出BE=ED,即可得出答案.解答:(1)证明:∵在▱ABCD中,O为对角线BD的中点,∴BO=DO,∠EDB=∠FBO,在△EOD和△FOB中,∴△DOE≌△BOF(ASA);(2)解:当∠DOE=90°时,四边形BFDE为菱形,理由:∵△DOE≌△BOF,∴OE=OF,又∵OB=OD∴四边形EBFD是平行四边形,∵∠EOD=90°,∴EF⊥BD,∴四边形BFDE为菱形.点评:此题主要考查了平行四边形的性质以及全等三角形的判定与性质和菱形的判定等知识,得出BE=DE是解题关键.18.如图,▱ABCD的对角线AC、BD相交于点O,EF过点O且与AB,CD分别相交于点E、F,求证:△AOE≌△COF.考点:平行四边形的性质;全等三角形的判定.专题:证明题.分析:根据平行四边形的性质得出OA=OC,AB∥CD,推出∠EAO=∠FCO,证出△AOE≌△COF即可.解答:证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴OA=OC,AB∥CD,∴∠EAO=∠FCO,在△AOE和△COF中,,∴△AOE≌△COF(ASA).点评:本题考查了平行四边形的性质,平行线的性质,全等三角形的判定的应用,关键是根据平行四边形的性质得出AO=CO.19.如图,已知▱ABCD水平放置在平面直角坐标系xOy中,若点A,D的坐标分别为(﹣2,5),(0,1),点B(3,5)在反比例函数y=(x>0)图象上.(1)求反比例函数y=的解析式;(2)将▱ABCD沿x轴正方向平移10个单位后,能否使点C落在反比例函数y=的图象上?并说明理由.考点:平行四边形的性质;反比例函数图象上点的坐标特征;待定系数法求反比例函数解析式;坐标与图形变化-平移.专题:数形结合.分析:(1)利用待定系数法把B(3,5)代入反比例函数解析式可得k的值,进而得到函数解析式;(2)根据A、D、B三点坐标可得AB=5,AB∥x轴,根据平行四边形的性质可得AB∥CD∥x 轴,再由C点坐标可得▱ABCD沿x轴正方向平移10个单位后C点坐标为(15,1),根据反比例函数图象上点的坐标特点可得点C落在反比例函数y=的图象上.解答:解:(1)∵点B(3,5)在反比例函数y=(x>0)图象上,∴k=15,∴反比例函数的解析式为y=;(2)平移后的点C能落在y=的图象上;∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,AB=CD,∵点A,D的坐标分别为(﹣2,5),(0,1),点B(3,5),∴AB=5,AB∥x轴,∴DC∥x轴,∴点C的坐标为(5,1),∴▱ABCD沿x轴正方向平移10个单位后C点坐标为(15,1),∴平移后的点C能落在y=的图象上.点评:此题主要考查了平行四边形的性质,以及待定系数法求反比例函数和反比例函数图象上点的坐标特点,根据题意得到AB=5,AB∥x轴是解决问题的关键.20.如图,在▱ABCD中,E,F分别为BC,AB中点,连接FC,AE,且AE与FC交于点G,AE 的延长线与DC的延长线交于点N.(1)求证:△ABE≌△NCE;(2)若AB=3n,FB=GE,试用含n的式子表示线段AN的长.考点:平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质;相似三角形的判定与性质.专题:几何综合题.分析:(1)根据平行四边形的性质可得AB∥CN,由此可知∠B=∠ECN,再根据全等三角形的判定方法ASA即可证明△ABE≌△NCE;(2)因为AB∥CN,所以△AFG∽△CNG,利用相似三角形的性质和已知条件即可得到含n的式子表示线段AN的长.解答:(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CN,∴∠B=∠ECN,∵E是BC中点,∴BE=CE,在△ABE和△NCE中,,∴△ABE≌△NCE(ASA).(2)∵AB∥CN,∴△AFG∽△CNG,∴AF:CN=AG:GN,∵AB=CN,∴AF:AB=AG:GN,∵AB=3n,F为AB中点∴FB=GE,∴GE=n,∴=,解得AE=3n,∴AG=2n,GE=n,EN=3n,∴AN=AG+GE+EN=2n+n+3n=6n.点评:本题考查了平行四边形的性质、全等三角形的判定和性质以及相似三角形的平和性质,题目的综合性较强,难度中等.21.如图,在平行四边形ABCD中,∠B=∠AFE,EA是∠BEF的角平分线.求证:(1)△ABE≌△AFE;(2)∠FAD=∠CDE.考点:平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质.专题:证明题.分析:(1)根据角平分线的性质可得∠1=∠2,再加上条件∠B=∠AFE,公共边AE,可利用AAS证明△ABE≌△AFE;(2)首先证明AF=CD,再证明∠B=∠AFE,∠AFD=∠C可证明△AFD≌△DC E进而得到∠FAD=∠CDE.解答:证明:(1)∵EA是∠BEF的角平分线,∴∠1=∠2,在△ABE和△AFE中,,∴△ABE≌△AFE(AAS);(2)∵△ABE≌△AFE,∴AB=AF,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD,AD∥CB,AB∥CD,∴AF=CD,∠ADF=∠DEC,∠B+∠C=180°,∵∠B=∠AFE,∠AFE+∠AFD=180°,∴∠AFD=∠C,在△AFD和△DCE中,,∴△AFD≌△DCE(AAS),∴∠FAD=∠CDE.点评:此题主要考查了平行四边形的性质,以及全等三角形的判定与性质,关键是正确证明△AFD≌△DCE.22.已知:如图,▱ABCD中,O是CD的中点,连接AO并延长,交BC的延长线于点E.(1)求证:△AOD≌△EOC;(2)连接AC,DE,当∠B=∠AEB=45 °时,四边形ACED是正方形?请说明理由.考点:平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质;正方形的判定.专题:几何综合题.分析:(1)根据平行线的性质可得∠D=∠OCE,∠DAO=∠E,再根据中点定义可得DO=CO,然后可利用AAS证明△AOD≌△EOC;(2)当∠B=∠AEB=45°时,四边形ACED是正方形,首先证明四边形ACED是平行四边形,再证对角线互相垂直且相等可得四边形ACED是正方形.解答:证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC.∴∠D=∠OCE,∠DAO=∠E.∵O是CD的中点,∴OC=OD,在△ADO和△ECO中,,∴△AOD≌△EOC(AAS);(2)当∠B=∠AEB=45°时,四边形ACED是正方形.∵△AOD≌△EOC,∴OA=OE.又∵OC=OD,∴四边形ACED是平行四边形.∵∠B=∠AEB=45°,∴AB=AE,∠BAE=90°.∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,AB=CD.∴∠COE=∠BAE=90°.∴▱ACED是菱形.∵AB=AE,AB=CD,∴AE=CD.∴菱形ACED是正方形.故答案为:45.点评:此题主要考查了全等三角形的判定与性质,以及正方形的判定,关键是掌握对角线互相垂直且相等的平行四边形是正方形.23.如图,在▱ABCD中,E是AD边上的中点,连接BE,并延长BE交CD的延长线于点F.(1)证明:FD=AB;(2)当▱ABCD的面积为8时,求△FED的面积.考点:平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质.分析:(1)利用已知得出△ABE≌△DFE(AAS),进而求出即可;(2)首先得出△FED∽△FBC,进而得出=,进而求出即可.解答:(1)证明:∵在平行四边形ABCD中,E是AD边上的中点,∴AE=ED,∠ABE=∠F,在△ABE和△DFE中,∴△ABE≌△DFE(AAS),∴FD=AB;(2)解:∵DE∥BC,∴△FED∽△FBC,∵△ABE≌△DFE,∴BE=EF,S△FBC=S▱ABCD,∴=,∴=,∴=,∴△FED的面积为:2.点评:此题主要考查了全等三角形的判定与性质以及平行四边形的性质以及相似三角形的判定与性质等知识,得出S△FBC=S平行四边形ABCD是解题关键.24.已知BD垂直平分AC,∠BCD=∠ADF,AF⊥AC,(1)证明四边形ABDF是平行四边形;(2)若AF=DF=5,AD=6,求AC的长.考点:平行四边形的判定;线段垂直平分线的性质;勾股定理.分析:(1)先证得△ADB≌△CDB求得∠BCD=∠BAD,从而得到∠ADF=∠BAD,所以AB∥FD,因为BD⊥AC,AF⊥AC,所以AF∥BD,即可证得.(2)先证得平行四边形是菱形,然后根据勾股定理即可求得.解答:(1)证明:∵BD垂直平分AC,∴AB=BC,AD=DC,在△ADB与△CDB中,,∴△ADB≌△CDB(SSS)∴∠BCD=∠BAD,∵∠BCD=∠ADF,∴∠BAD=∠ADF,∴AB∥FD,∵BD⊥AC,AF⊥AC,∴AF∥BD,∴四边形ABDF是平行四边形,(2)解:∵四边形ABDF是平行四边形,AF=DF=5,∴▱ABDF是菱形,∴AB=BD=5,∵AD=6,设BE=x,则DE=5﹣x,∴AB2﹣BE2=AD2﹣DE2,即52﹣x2=62﹣(5﹣x)2解得:x=,∴=,∴AC=2AE=.点评:本题考查了平行四边形的判定,菱形的判定和性质以及勾股定理的应用.。
四川省渠县崇德实验学校2020年中考九年级数学:四边形综合专题复习题(含答案,教师版)
四川省渠县崇德实验学校2020年中考九年级数学:四边形综合专题复习题1、如图,四边形ABCD为平行四边形,∠BAD的角平分线AE交CD于点F,交BC的延长线于点E.(1)求证:BE=CD;(2)连接BF,若BF⊥AE,∠BEA=60°,AB=4,求平行四边形ABCD的面积.2、如图,矩形ABCD中,延长AB至E,延长CD至F,BE=DF,连接EF,与BC、AD分别相交于P、Q两点.(1)求证:CP=AQ;(2)若BP=1,PQ=2,∠AEF=45°,求矩形ABCD的面积.3、如图,在▱ABCD中,点E,F在对角线AC上,且AE=CF.求证:(1)DE=BF;(2)四边形DEBF是平行四边形.4、如图,E是▱ABCD的边CD的中点,延长AE交BC的延长线于点F.(1)求证:△ADE≌△FCE.(2)若∠BAF=90°,BC=5,EF=3,求CD的长.5、如图,AC是矩形ABCD的对角线,过AC的中点O作EF⊥AC,交BC于点E,交AD于点F,连接AE,CF.(1)求证:四边形AECF是菱形;(2)若AB=,∠DCF=30°,求四边形AECF的面积.(结果保留根号)6、如图,▱ABCD中,AB=2,AD=1,∠ADC=60°,将▱ABCD沿过点A的直线l折叠,使点D 落到AB边上的点D′处,折痕交CD边于点E.(1)求证:四边形BCED′是菱形;(2)若点P时直线l上的一个动点,请计算PD′+PB的最小值.7、如图,菱形ABCD的对角线AC与BD交于点O,∠ABC:∠BAD=1:2,BE∥AC,CE∥BD.(1)求tan∠DBC的值;(2)求证:四边形OBEC是矩形.8、在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,动点Q从点A出发,以每秒1个单位的速度,沿AB向点B移动;同时点P从点B出发,仍以每秒1个单位的速度,沿BC向点C移动,连接QP,QD,PD.若两个点同时运动的时间为x秒(0<x≤3),解答下列问题:(1)设△QPD的面积为S,用含x的函数关系式表示S;当x为何值时,S有最大值?并求出最小值;(2)是否存在x的值,使得QP⊥DP?试说明理由.9、如图,点P在矩形ABCD的对角线AC上,且不与点A,C重合,过点P分别作边AB,AD 的平行线,交两组对边于点E,F和G,H.(1)求证:△PHC≌△CFP;(2)证明四边形PEDH和四边形PFBG都是矩形,并直接写出它们面积之间的关系.10、如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠A=∠C,点P在边AB上.(1)判断四边形ABCD的形状并加以证明;(2)若AB=AD,以过点P的直线为轴,将四边形ABCD折叠,使点B、C分别落在点B′、C′上,且B′C′经过点D,折痕与四边形的另一交点为Q.①在图2中作出四边形PB′C′Q(保留作图痕迹,不必说明作法和理由);②如果∠C=60°,那么为何值时,B′P⊥AB.11、某同学要证明命题“平行四边形的对边相等.”是正确的,他画出了图形,并写出了如下已知和不完整的求证.已知:如图,四边形ABCD是平行四边形.求证:AB=CD,BC=DA(1)补全求证部分;(2)请你写出证明过程.证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,AD∥BC,∴∠BAC=∠DCA,∠BCA=∠DAC,在△ABC和△CDA中,,∴△ABC≌△CDA(ASA),∴AB=CD,BC=DA..12、在矩形ABCD中,E为CD的中点,H为BE上的一点,,连接CH并延长交AB于点G,连接GE并延长交AD的延长线于点F.(1)求证:;(2)若∠CGF=90°,求的值.13、如图,将矩形ABCD沿AF折叠,使点D落在BC边的点E处,过点E作EG∥CD交AF于点G,连接DG.(1)求证:四边形EFDG是菱形;(2)探究线段EG、GF、AF之间的数量关系,并说明理由;(3)若AG=6,EG=2,求BE的长.14、如图,已知▱ABCD的三个顶点A(n,0)、B(m,0)、D(0,2n)(m>n>0),作▱ABCD 关于直线AD的对称图形AB1C1D(1)若m=3,试求四边形CC1B1B面积S的最大值;(2)若点B1恰好落在y轴上,试求的值.15、已知正方形ABCD,P为射线AB上的一点,以BP为边作正方形BPEF,使点F在线段CB的延长线上,连接EA、EC.(1)如图1,若点P在线段AB的延长线上,求证:EA=EC;(2)若点P在线段AB上.①如图2,连接AC,当P为AB的中点时,判断△ACE的形状,并说明理由;②如图3,设AB=a,BP=b,当EP平分∠AEC时,求a:b及∠AEC的度数.16、如图1,我们把对角线互相垂直的四边形叫做垂美四边形.(1)概念理解:如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,问四边形ABCD是垂美四边形吗?请说明理由.(2)性质探究:试探索垂美四边形ABCD两组对边AB,CD与BC,AD之间的数量关系.猜想结论:(要求用文字语言叙述)___________________________写出证明过程(先画出图形,写出已知、求证).(3)问题解决:如图3,分别以Rt△ACB的直角边AC和斜边AB为边向外作正方形ACFG 和正方形ABDE,连接CE,BG,GE,已知AC=4,AB=5,求GE长.17、如图1,已知点E,F,G,H分别是四边形ABCD各边AB,BC,CD,DA的中点,根据以下思路可以证明四边形EFGH是平行四边形:(1)如图2,将图1中的点C移动至与点E重合的位置,F,G,H仍是BC,CD,DA的中点,求证:四边形CFGH是平行四边形;(2)如图3,在边长为1的小正方形组成的5×5网格中,点A,C,B都在格点上,在格点上画出点D,使点C与BC,CD,DA的中点F,G,H组成正方形CFGH;(3)在(2)条件下求出正方形CFGH的边长.18、如图,面积为6的平行四边形纸片ABCD中,AB=3,∠BAD=45°,按下列步骤进行裁剪和拼图.第一步:如图①,将平行四边形纸片沿对角线BD剪开,得到△ABD和△BCD纸片,再将△ABD纸片沿AE剪开(E为BD上任意一点),得到△ABE和△ADE纸片;第二步:如图②,将△ABE纸片平移至△DCF处,将△ADE纸片平移至△BCG处;第三步:如图③,将△DCF纸片翻转过来使其背面朝上置于△PQM处(边PQ与DC重合,△PQM和△DCF在DC同侧),将△BCG纸片翻转过来使其背面朝上置于△PRN处,(边PR与BC 重合,△PRN和△BCG在BC同侧).则由纸片拼成的五边形PMQRN中,对角线MN长度的最小值为.19、如图,在矩形ABCD中,点O为坐标原点,点B的坐标为(4,3),点A、C在坐标轴上,点P在BC边上,直线l1:y=2x+3,直线l2:y=2x﹣3.(1)分别求直线l1与x轴,直线l2与AB的交点坐标;(2)已知点M在第一象限,且是直线l2上的点,若△APM是等腰直角三角形,求点M的坐标;(3)我们把直线l1和直线l2上的点所组成的图形为图形F.已知矩形ANPQ的顶点N在图形F上,Q是坐标平面内的点,且N点的横坐标为x,请直接写出x的取值范围(不用说明理由).20、如图1,在正方形ABCD内作∠EAF=45°,AE交BC于点E,AF交CD于点F,连接EF,过点A作AH⊥EF,垂足为H.(1)如图2,将△ADF绕点A顺时针旋转90°得到△ABG.①求证:△AGE≌△AFE;②若BE=2,DF=3,求AH的长.(2)如图3,连接BD交AE于点M,交AF于点N.请探究并猜想:线段BM,MN,ND之间有什么数量关系?并说明理由.参考答案:1、【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AB∥CD,AB=CD,∴∠B+∠C=180°,∠AEB=∠DAE,∵AE是∠BAD的平分线,∴∠BAE=∠DAE,∴∠BAE=∠AEB,∴AB=BE,∴BE=CD;(2)解:∵AB=BE,∠BEA=60°,[来源:学#科#网] ∴△ABE是等边三角形,∴AE=AB=4,∵BF⊥AE,∴AF=EF=2,∴BF===2,∵AD∥BC,∴∠D=∠ECF,∠DAF=∠E,在△ADF和△ECF中,,∴△ADF≌△ECF(AAS),∴△ADF的面积=△ECF的面积,∴平行四边形ABCD的面积=△ABE的面积=AE•BF=×4×2=4.2、【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠ABC=∠C=∠ADC=90°,AB=CD,AD=BC,AB∥CD,AD∥BC,∴∠E=∠F,∵BE=DF,∴AE=CF,在△CFP和△AEQ中,,∴△CFP≌△AEQ(ASA),∴CP=AQ;(2)解:∵AD∥BC,[来源:学#科#网Z#X#X#K]∴∠PBE=∠A=90°,∵∠AEF=45°,∴△BEP、△AEQ是等腰直角三角形,∴BE=BP=1,AQ=AE,∴PE=BP=,∴EQ=PE+PQ=+2=3,∴AQ=AE=3,∴AB=AE﹣BE=2,∵CP=AQ,AD=BC,∴DQ=BP=1,∴AD=AQ+DQ=3+1=4,∴矩形ABCD的面积=AB•AD=2×4=8.3、【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥CB,AD=CB,∴∠DAE=∠BCF,在△ADE和△CBF中,∴△ADE≌△CBF,∴DE=BF.(2)由(1),可得∴△ADE≌△CBF,∴∠ADE=∠CBF,∵∠DEF=∠DAE+∠ADE,∠BFE=∠BCF+∠CBF,∴∠DEF=∠BFE,∴DE∥BF,又∵DE=BF,∴四边形DEBF是平行四边形.4、【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AB∥CD,∴∠DAE=∠F,∠D=∠ECF,∵E是▱ABCD的边CD的中点,∴DE=CE,在△ADE和△FCE中,,∴△ADE≌△FCE(AAS);(2)解:∵ADE≌△FCE,∴AE=EF=3,∵AB∥CD,∴∠AED=∠BAF=90°,在▱ABCD中,AD=BC=5,∴DE===4,∴CD=2DE=8.5、【解答】(1)证明:∵O是AC的中点,且EF⊥AC,∴AF=CF,AE=CE,OA=OC,∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∴∠AFO=∠CEO,在△AOF和△COE中,,∴△AOF≌△COE(AAS),∴AF=CE,∴AF=CF=CE=AE,∴四边形AECF是菱形;(2)解:∵四边形ABCD是矩形,∴CD=AB=,在Rt△CDF中,cos∠DCF=,∠DCF=30°,∴CF==2,∵四边形AECF是菱形,∴CE=CF=2,∴四边形AECF是的面积为:EC•AB=2.6、【解答】证明:(1)∵将▱ABCD沿过点A的直线l折叠,使点D落到AB边上的点D′处,∴∠DAE=∠D′AE,∠DEA=∠D′EA,∠D=∠AD′E,∵DE∥AD′,∴∠DEA=∠EAD′,∴∠DAE=∠EAD′=∠DEA=∠D′EA,∴∠DAD′=∠DED′,∴四边形DAD′E是平行四边形,∴DE=AD′,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=DC,AB∥DC,∴CE=D′B,CE∥D′B,∴四边形BCED′是平行四边形;∵AD=AD′,∴▱DAD′E是菱形,(2)∵四边形DAD′E是菱形,∴D与D′关于AE对称,连接BD交AE于P,则BD的长即为PD′+PB的最小值,过D作DG⊥BA于G,∵CD∥AB,∴∠DAG=∠CDA=60°,∵AD=1,∴AG=,DG=,∴BG=,∴BD==,∴PD′+PB的最小值为.7、【解答】(1)解:∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC,∠DBC=∠ABC,∴∠ABC+∠BAD=180°,∵∠ABC:∠BAD=1:2,∴∠ABC=60°,∴∠BDC=∠ABC=30°,则tan∠DBC=tan30°=;(2)证明:∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,即∠BOC=90°,∵BE∥AC,CE∥BD,∴BE∥OC,CE∥OB,∴四边形OBEC是平行四边形,则四边形OBEC是矩形.8、【解答】解:(1)∵四边形ABCD为矩形,∴BC=AD=4,CD=AB=3,当运动x秒时,则AQ=x,BP=x,∴BQ=AB﹣AQ=3﹣x,CP=BC﹣BP=4﹣x,∴S△ADQ=AD•AQ=×4x=2x,S△BPQ=BQ•BP=(3﹣x)x=x﹣x2,S△PCD=PC•CD=•(4﹣x)•3=6﹣x,又S矩形ABCD=AB•BC=3×4=12,∴S=S矩形ABCD﹣S△ADQ﹣S△BPQ﹣S△PCD=12﹣2x﹣(x﹣x2)﹣(6﹣x)=x2﹣2x+6=(x﹣2)2+4,即S=(x﹣2)2+4,∴S为开口向上的二次函数,且对称轴为x=2,∴当0<x<2时,S随x的增大而减小,当2<x≤3时,S随x的增大而增大,又当x=0时,S=5,当S=3时,S=,但x的范围内取不到x=0,∴S不存在最大值,当x=2时,S有最小值,最小值为4;(2)存在,理由如下:由(1)可知BQ=3﹣x,BP=x,CP=4﹣x,当QP⊥DP时,则∠BPQ+∠DPC=∠DPC+∠PDC,∴∠BPQ=∠PDC,且∠B=∠C,∴△BPQ∽△PCD,∴=,即=,解得x=(舍去)或x=,∴当x=时QP⊥DP.9、【解答】证明:(1)∵四边形ABCD为矩形,∴AB∥CD,AD∥BC.∵PF∥AB,∴PF∥CD,∴∠CPF=∠PCH.∵PH∥AD,∴PH∥BC,∴∠PCF=∠CPH.在△PHC和△CFP中,,∴△PHC≌△CFP(ASA).(2)∵四边形ABCD为矩形,∴∠D=∠B=90°.又∵EF∥AB∥CD,GH∥AD∥BC,∴四边形PEDH和四边形PFBG都是矩形.∵EF∥AB,∴∠CPF=∠CAB.在Rt△AGP中,∠AGP=90°,PG=AG•tan∠CAB.在Rt△CFP中,∠CFP=90°,CF=PF•tan∠CPF.S矩形DEPH=DE•EP=CF•EP=PF•EP•tan∠CPF;S矩形PGBF=PG•PF=AG•PF•tan∠CAB=EP•PF•tan∠CAB.∵tan∠CPF=tan∠CAB,∴S矩形DEPH=S矩形PGBF.10、【解答】解:(1)四边形ABCD是平行四边形证明:∵在四边形ABCD中,AD∥BC,∴∠A+∠B=180°,∵∠A=∠C,∴∠C+∠B=180°,∴AB∥CD,∴四边形ABCD是平行四边形;(2)①作图如下:②当AB=AD时,平行四边形ABCD是菱形,由折叠可得,BP=B′P,CQ=C′Q,BC=B′C′,∠C=∠C′=60°=∠A,当B′P⊥AB时,由B′P∥C′Q,可得C′Q⊥CD,∴∠PEA=30°=∠DEB′,∠QDC′=30°=∠B′DE,∴B′D=B′E,设AP=a,BP=b,则直角三角形APE中,PE=a,且B′P=b,BC=B′C′=CD=a+b,∴B′E=b﹣a=B′D,∴C′D=a+b﹣(b﹣a)=a+a,∴直角三角形C′QD中,C′Q=a=CQ,DQ=C′Q=a,∵CD=DQ+CQ=a+b,∴a+a=a+b,整理得(+1)a=b,∴==,即=.11、【解答】(1)已知:如图,四边形ABCD是平行四边形.求证:AB=CD,BC=DA;故答案为:BC=DA;(2)证明:连接AC,如图所示:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,AD∥BC,∴∠BAC=∠DCA,∠BCA=∠DAC,在△ABC和△CDA中,,∴△ABC≌△CDA(ASA),∴AB=CD,BC=DA;故答案为:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,AD∥BC,∴∠BAC=∠DCA,∠BCA=∠DAC,在△ABC和△CDA中,,∴△ABC≌△CDA(ASA),∴AB=CD,BC=DA.12、【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴CD∥AB,AD=BC,AB=CD,AD∥BC,∴△CEH∽△GBH,∴.(2)解:作EM⊥AB于M,如图所示:则EM=BC=AD,AM=DE,∵E为CD的中点,∴DE=CE,设DE=CE=3a,则AB=CD=6a,由(1)得: =3,∴BG=CE=a,∴AG=5a,∵∠EDF=90°=∠CGF,∠DEF=∠GEC,∴△DEF∽△GEC,∴,∴EG•EF=DE•EC,∵CD∥AB,∴=,∴,∴EF=EG,∴EG•EG=3a•3a,解得:EG=a,在Rt△EMG中,GM=2a,∴EM==a,∴BC=a,∴==3.13、【解答】解:(1)证明:∵GE∥DF,∴∠EGF=∠DFG.∵由翻折的性质可知:GD=GE,DF=EF,∠DGF=∠EGF,∴∠DGF=∠DFG.∴GD=DF.∴DG=GE=DF=EF.∴四边形EFDG为菱形.(2)EG2=GF•AF.理由:如图1所示:连接DE,交AF于点O.∵四边形EFDG为菱形,∴GF⊥DE,OG=OF=GF.∵∠DOF=∠ADF=90°,∠OFD=∠DFA,∴△DOF∽△ADF.∴,即DF2=FO•AF.∵FO=GF,DF=EG,∴EG2=GF•AF.(3)如图2所示:过点G作GH⊥DC,垂足为H.∵EG2=GF•AF,AG=6,EG=2,∴20=FG(FG+6),整理得:FG2+6FG﹣40=0.解得:FG=4,FG=﹣10(舍去).∵DF=GE=2,AF=10,∴AD==4.∵GH⊥DC,AD⊥DC,∴GH∥AD.∴△FGH∽△FAD.∴,即=.∴GH=.∴BE=AD﹣GH=4﹣=.14、【解答】解:(1)如图1,∵▱ABCD与四边形AB1C1D关于直线AD对称,∴四边形AB1C1D是平行四边形,CC1⊥EF,BB1⊥EF,∴BC∥AD∥B1C1,CC1∥BB1,∴四边形BCEF、B1C1EF是平行四边形,∴S▱BCEF=S▱BCDA=S▱B1C1DA=S▱B1C1EF,∴S▱BCC1B1=2S▱BCDA.∵A(n,0)、B(m,0)、D(0,2n)、m=3,∴AB=m﹣n=3﹣n,OD=2n,∴S▱BCDA=AB•OD=(3﹣n)•2n=﹣2(n2﹣3n)=﹣2(n﹣)2+,∴S▱BCC1B1=2S▱BCDA=﹣4(n﹣)2+9.∵﹣4<0,∴当n=时,S▱BCC1B1最大值为9;(2)当点B1恰好落在y轴上,如图2,∵DF⊥BB1,DB1⊥OB,∴∠B1DF+∠DB1F=90°,∠B1BO+∠OB1B=90°,∴∠B1DF=∠OBB1.∵∠DOA=∠BOB1=90°,∴△AOD∽△B1OB,∴=,∴=,∴OB1=.由轴对称的性质可得AB1=AB=m﹣n.在Rt△AOB1中,n2+()2=(m﹣n)2,整理得3m2﹣8mn=0.∵m>0,∴3m﹣8n=0,∴=.15、【解答】解:(1)∵四边形ABCD和四边形BPEF是正方形,∴AB=BC,BP=BF,∴AP=CF,在△APE和△CFE中,,∴△APE≌△CFE,∴EA=EC;(2)①∵P为AB的中点,∴PA=PB,又PB=PE,∴PA=PE,∴∠PAE=45°,又∠DAC=45°,∴∠CAE=90°,即△ACE是直角三角形;②∵EP平分∠AEC,EP⊥AG,∴AP=PG=a﹣b,BG=a﹣(2a﹣2b)=2b﹣a∵PE∥CF,∴=,即=,解得,a=b;作G H⊥AC于H,∵∠CAB=45°,∴HG=AG=×(2b﹣2b)=(2﹣)b,又BG=2b﹣a=(2﹣)b,∴GH=GB,GH⊥AC,GB⊥BC,∴∠HCG=∠BCG,∵PE∥CF,∴∠PEG=∠BCG,∴∠AEC=∠ACB=45°.∴a:b=:1;∴∠AEC=45°.16、【解答】解:(1)四边形ABCD是垂美四边形.证明:∵AB=AD,∴点A在线段BD的垂直平分线上,∵CB=CD,∴点C在线段BD的垂直平分线上,∴直线AC是线段BD的垂直平分线,∴AC⊥BD,即四边形ABCD是垂美四边形;(2)猜想结论:垂美四边形的两组对边的平方和相等.如图2,已知四边形ABCD中,AC⊥BD,垂足为E,求证:AD2+BC2=AB2+CD2证明:∵AC⊥BD,∴∠AED=∠AEB=∠BEC=∠CED=90°,由勾股定理得,AD2+BC2=AE2+DE2+BE2+CE2,AB2+CD2=AE2+BE2+CE2+DE2,∴AD2+BC2=AB2+CD2;(3)连接CG、BE,∵∠CAG=∠BAE=90°,∴∠CAG+∠BAC=∠BAE+∠BAC,即∠GAB=∠CAE,在△GAB和△CAE中,,∴△GAB≌△CAE,∴∠ABG=∠AEC,又∠AEC+∠AME=90°,∴∠ABG+∠AME=90°,即CE⊥BG,∴四边形CGEB是垂美四边形,由(2)得,CG2+BE2=CB2+GE2,∵AC=4,AB=5,∴BC=3,CG=4,BE=5,∴GE2=CG2+BE2﹣CB2=73,∴GE=.17、【解答】(1)证明:如图2,连接BD,∵C,H是AB,DA的中点,∴CH是△ABD的中位线,∴CH∥BD,CH=BD,同理FG∥BD,FG=BD,∴CH∥FG,CH=FG,∴四边形CFGH是平行四边形;(2)如图3所示,(3)解:如图3,∵BD=,∴FG=BD=,∴正方形CFGH的边长是.18、【解答】解:∵△ABE≌△CDF≌△PMQ,∴AE=DF=PM,∠EAB=∠FDC=∠MPQ,∵△ADE≌△BCG≌△PNR,∴AE=BG=PN,∠DAE=∠CBG=∠RPN,∴PM=PN,∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠DAB=∠DCB=45°,∴∠MPN=90°,∴△MPN是等腰直角三角形,当PM最小时,对角线MN最小,即AE取最小值,∴当AE⊥BD时,AE取最小值,过D作DF⊥AB于F,∵平行四边形ABCD的面积为6,AB=3,∴DF=2,∵∠DAB=45°,∴AF=DF=2,∴BF=1,∴BD==,∴AE===,∴MN=AE=,故答案为:.19、【解答】解:(1)直线l1:当y=0时,2x+3=0,x=﹣则直线l1与x轴坐标为(﹣,0)直线l2:当y=3时,2x﹣3=3,x=3则直线l2与AB的交点坐标为(3,3);(2)①若点A为直角顶点时,点M在第一象限,连结AC,如图1,∠APB>∠ACB>45°,∴△APM不可能是等腰直角三角形,∴点M不存在;②若点P为直角顶点时,点M在第一象限,如图2,过点M作MN⊥CB,交CB的延长线于点N,则Rt△ABP≌Rt△PNM,∴AB=PN=4,MN=BP,设M(x,2x﹣3),则MN=x﹣4,∴2x﹣3=4+3﹣(x﹣4),x=,∴M(,);③若点M为直角顶点时,点M在第一象限,如图3,设M1(x,2x﹣3),过点M1作M1G1⊥OA,交BC于点H1,则Rt△AM1G1≌Rt△PM1H1,∴AG1=M1H1=3﹣(2x﹣3),∴x+3﹣(2x﹣3)=4,x=2∴M1(2,1);设M2(x,2x﹣3),同理可得x+2x﹣3﹣3=4,∴x=,∴M2(,);综上所述,点M的坐标为(,),(2,1),(,);(3)x的取值范围为﹣≤x<0或0<x≤或≤x≤或≤x≤2.20、【解答】解:(1)①由旋转的性质可知:AF=AG,∠DAF=∠BAG.[来源:学。
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四边形一、选择题1.下列命题正确的是()A.对角线相等的四边形是平行四边形B.对角线相等的四边形是矩形C.对角线互相垂直的平行四边形是菱形D.对角线互相垂直且相等的四边形是正方形2.正十边形的每一个内角的度数为()A. B.C.D.3.在四边形ABCD中,∠A,∠B,∠C,∠D度数之比为1:2:3:3,则∠B的度数为()A. 30°B. 40°C. 80°D. 120°4.如图,在▱ABCD中,对角线AC与BD交于点D,若增加一个条件,使▱ABCD成为菱形,下列给出的条件正确的是()A. AB=ADB. AC=BDC. ∠ABC=90° D. ∠ABC=∠ADC5.如图,三角板的直角顶点落在矩形纸片的一边上,若∠1=35°,则∠2的度数是()。
A.35°B.45°C.55°D.65°6.如图,菱形ABCD的对角线AC、BD的长分别为6和8,则这个菱形的周长是()。
A.20B.24C.40D.487.如图,在矩形ACBO中,A(-2,0),B(0,1).若正比例函数y=kx的图像经过点C,则k的取值为()A. -B.C. -2 D. 28.如图,在菱形ABCD中,点E,F,G,H分别是边AB,BC,CD和DA的中点,连接EF,FG,GH和HE,若EH=2EF,则下列结论正确的是()A. AB=EFB. AB=2EF C. AB=EF D. AB=EF9.如图,菱形的对角线,相交于点,,,则菱形的周长为()A. 52B.48 C.40 D. 2010.如图,将一张含有角的三角形纸片的两个顶点叠放在矩形的两条对边上,若,则的大小为()A. B.C.D.11.已知图2是由图1七巧板拼成的数字“0”,己知正方形ABCD的边长为4,则六边形EFGHMN的周长为()A. B.C.D. 1212.如图,在正方形ABCD外侧,作等边△ADE,AC,BE相交于点F,则∠BFC为()A. 75°B. 60°C. 55°D. 45°二、填空题13.四边形的外角和是________度.14.如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠D=60°,点E、F分别在边AB、BC上.将△BEF沿着直线EF翻折,点B恰好与边AD的中点G重合,则BE的长等于________15.如图,在菱形ABCD中,AC=6cm,BD=8cm,则菱形ABCD的高AE为________cm.16.如图,在▱ABCD中,AB=2,BC=3,∠BAD=120°,AE平分∠BAD,交BC于点E,过点C作CF∥AE,交AD 于点F,则四边形AECF的面积为________.17.如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的顶点A在y轴上,且点A坐标为(0,4),BC在x轴正半轴上,点C在B点右侧,反比例函数(x>0)的图象分别交边AD,CD于E,F,连结BF,已知,BC=k,AE= CF,且S四边形ABFD=20,则k=________.18.如图,在正五边形ABCDE中,AC与BE相交于点F,则AFE的度数为________19. 如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点0,AB=OB,点E、点F分别是OA、OD的中点,连接EF,∠CEF=45°EM⊥BC于点M,EM交BD于点N,FN= ,则线段BC的长为________.20.如图,矩形ABCD中,BC=4,CD=2,以AD为直径的半圆O与BC相切于点E,连接BD,则阴影部分的面积为________.(结果保留π)三、解答题21.如图,,,,在一条直线上,已知,,,连接.求证:四边形是平行四边形.22.如图,等边△AEF的顶点E,F在矩形ABCD的边BC,CD上,且∠CEF=45°。
求证:矩形ABCD是正方形23.已知:如图,□ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点O的直线分别与AD、BC相交于点E、F,求证:AE=CF.24.已知四边形ABCD的对角线AC与BD交于点O,给出下列四个论断① OA=OC ② AB=CD ③∠BAD=∠DCB ④ AD∥BC请你从中选择两个论断作为条件,以“四边形ABCD为平行四边形”作为结论,完成下列各题:(1)构造一个真命题,画图并给出证明;(2)构造一个假命题,举反例加以说明.25.如图,矩形ABCD中,AB>AD,把矩形沿对角线AC所在直线折叠,使点B落在点E处,AE交CD于点F,连接DE.(1)求证:△ADE≌△CED;(2)求证:△DEF是等腰三角形.26.如图,矩形ABCD中,E是AD的中点,延长CE、BA交于点F,连接AC、DF.(1)求证:四边形ACDF是平行四边形;(2)当CF平分∠BCD时,写出BC与CD的数量关系,并说明理由.答案解析一、选择题1.【答案】C【解析】:A.改成为:对角线“互相平分”的四边形是平行四边形,故A不符合题意;B.改成为:对角线相等的“平行四边形”是矩形,故B不符合题意;C.正确,故C符合题意;D.改成为:对角线互相垂直且相等的“平行四边形”是正方形,故D不符合题意;故答案为:C.【分析】特殊四边形的对角线是比较特殊的,当两条对角线具有如下性质“互相平分,相等,互相垂直”中的一个或二个或三个时,这个四边形或是平行四边形、或是矩形、或是菱形、或是正方形.2.【答案】D【解析】:方法一:;方法二:.故答案为:D.【分析】方法一:根据内角和公式180°×(n-2)求出内角和,再求每个内角的度数;方法二:根据外角和为360°,求出每个外角的度数,而每个外角与它相邻的内角是互补的,则可求出内角.3.【答案】C【解析】:∵∠A,∠B,∠C,∠D度数之比为1:2:3:3,∴设∠A=x,∠B=2x,∠C=3x,∠D=3x∴x+2x+3x+3x=360°解之:x=40°∴∠B=2×40°=80°故答案为:C【分析】根据已知条件设∠A=x,∠B=2x,∠C=3x,∠D=3x,利用四边形的内角和=360°,建立方程,就可求出∠B的度数。
4.【答案】A【解析】:∵▱ABCD,AB=AD∴四边形ABCD是菱形,因此A符合题意;B、∵▱ABCD,AC=BD∴四边形ABCD是矩形,因此B不符合题意;C、▱ABCD,∠ABC=90°∴四边形ABCD是矩形,因此C不符合题意;D、∵▱ABCD,∴∠ABC=∠ADC,因此D不符合题意;故答案为:A【分析】根据菱形的判定定理,对各选项逐一判断,即可得出答案。
5.【答案】C【解析】:如图,依题可得:∠1=35°,∠ACB=90°,∴∠ECA+∠1=90°,∴∠ECA=55°,又∵纸片EFGD为矩形,∴DE∥FG,∴∠2=∠ECA=55°,故答案为:C.【分析】由补角定义结合已知条件得出∠ECA度数,再根据矩形性质和平行线性质得∠2度数.6.【答案】A【解析】:设对角线AC、BC交于点O,∵四边形ABCD是菱形,AC=6,BD=8∴A0=3,BO=4,AC⊥BC,∴AB=5,∴C菱形ABCD=4×5=20.故答案为:A.【分析】根据菱形性质可得A0=3,BO=4,AC⊥BC,再由勾股定理可得菱形边长,根据周长公式即可得出答案.7.【答案】A【解析】∵A(-2,0),B(0,1),∴OA=2,OB=1,∵四边形OACB是矩形,∴BC=OA=2,AC=OB=1,∵点C在第二象限,∴C点坐标为(-2,1),∵正比例函数y=kx的图像经过点C,∴-2k=1,∴k=-,故答案为:A.【分析】根据A,B两点的坐标,得出OA=2,OB=1,根据矩形的性质得出BC=OA=2,AC=OB=1,根据C点的位置得出C点的坐标,利用反比例函数图像上的点的坐标特点得出k的值。
8.【答案】D【解析】连接AC、BD交于点O,∵四边形ABCD是菱形,∴OA= AC,OB= BD,AC⊥BD,∵E、F、G、H分别是边AB、BC、CD和DA的中点,∴EH= BD,EF= AC,∵EH=2EF,∴OA=EF,OB=2OA=2EF,在Rt△AOB中,AB= = EF,故答案为:D.【分析】连接AC、BD交于点O,根据菱形的性质,得出OA= AC,OB=BD,AC⊥BD,根据三角形的中位线定理得出EH=BD,EF= AC,又EH=2EF,故OA=EF,OB=2OA=2EF,在Rt△AOB中,由勾股定理得出AB的长。
9.【答案】A【解析】:∵菱形ABCD中,BD=24,AC=10,∴OB=12,OA=5,BD⊥AC在Rt△ABO中,AB= =13,∴菱形ABCD的周长=4AB=52,故答案为:A.【分析】根据菱形的对角线互相平分且垂直得出OB=12,OA=5,再根据勾股定理得出AB的长度,从而得出菱形的周长。
10.【答案】A【解析】:如图,∵矩形的对边平行,∴∠2=∠3=44°,根据三角形外角性质,可得:∠3=∠1+30°,∴∠1=44°﹣30°=14°.故答案为:A.【分析】根据矩形的对边平行及平行线的性质,可求出∠3的度数,再根据三角形外角的性质,可求出结果。
11.【答案】B【解析】∵正方形的边长为4∴BD=∴MN=FG=GH=EN==EN,∴EF=MH=∴六边形EFGHMN的周长为:EF+EN+GH+MH+MN+FG=+++++=【分析】根据正方形的性质和勾股定理,求出六边形EFGHMN的各边的长,再求出其周长即可。
12.【答案】B【解析】:∵等边△ADE和正方形ABCD∴AD=AE=AB,∠BAD=∠ABC=90°,∠DAE=60°∴∠ABE=∠AEB,∠BAE=90°+60°=150°∴∠ABE=(180°-150°)÷2=15°∴∠CBF=90°-15°=75°∵AC是正方形ABCD的对角线∴∠ACB=45°∴∠BFC=180°-∠ACB-∠CBF=180°-45°-75°=60°故答案为:B【分析】根据等边三角形和正方形的性质,可证得AD=AE=AB,∠BAD=∠ABC=90°,∠DAE=60°及∠ACB的度数,可求得∠BAE,再利用三角形内角和定理求出∠CBF的度数,然后根据BFC=180°-∠ACB-∠CBF,就可求出结果。