2020-2021全国备战中考数学平行四边形的综合备战中考真题汇总含答案
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2020-2021全国备战中考数学平行四边形的综合备战中考真题汇总含答案
一、平行四边形
1.如果两个三角形的两条边对应相等,夹角互补,那么这两个三角形叫做互补三角形,如图2,分别以△ABC的边AB、AC为边向外作正方形ABDE和ACGF,则图中的两个三角形就是互补三角形.
(1)用尺规将图1中的△ABC分割成两个互补三角形;
(2)证明图2中的△ABC分割成两个互补三角形;
(3)如图3,在图2的基础上再以BC为边向外作正方形BCHI.
①已知三个正方形面积分别是17、13、10,在如图4的网格中(网格中每个小正方形的边长为1)画出边长为、、的三角形,并计算图3中六边形DEFGHI的面积.②若△ABC的面积为2,求以EF、DI、HG的长为边的三角形面积.
【答案】(1)作图见解析(2)证明见解析(3)①62;②6
【解析】
试题分析:(1)作BC边上的中线AD即可.
(2)根据互补三角形的定义证明即可.
(3)①画出图形后,利用割补法求面积即可.
②平移△CHG到AMF,连接EM,IM,则AM=CH=BI,只要证明S△EFM=3S△ABC即可.
试题解析:(1)如图1中,作BC边上的中线AD,△ABD和△ADC是互补三角形.
(2)如图2中,延长FA到点H,使得AH=AF,连接EH.
∵四边形ABDE,四边形ACGF是正方形,
∴AB=AE,AF=AC,∠BAE=∠CAF=90°,
∴∠EAF+∠BAC=180°,
∴△AEF和△ABC是两个互补三角形.
∵∠EAH+∠HAB=∠BAC+∠HAB=90°,
∴∠EAH=∠BAC,
∵AF=AC,
∴AH=AB,
在△AEH和△ABC中,
∴△AEH≌△ABC,
∴S△AEF=S△AEH=S△ABC.
(3)①边长为、、的三角形如图4所示.
∵S△ABC=3×4﹣2﹣1.5﹣3=5.5,
∴S六边形=17+13+10+4×5.5=62.
②如图3中,平移△CHG到AMF,连接EM,IM,则AM=CH=BI,设∠ABC=x,
∵AM∥CH,CH⊥BC,
∴AM⊥BC,
∴∠EAM=90°+90°﹣x=180°﹣x,
∵∠DBI=360°﹣90°﹣90°﹣x=180°﹣x,
∴∠EAM=∠DBI,∵AE=BD,
∴△AEM≌△DBI,
∵在△DBI和△ABC中,DB=AB,BI=BC,∠DBI+∠ABC=180°,
∴△DBI和△ABC是互补三角形,
∴S△AEM=S△AEF=S△AFM=2,
∴S△EFM=3S△ABC=6.
考点:1、作图﹣应用与设计,2、三角形面积
2.如图,平面直角坐标系中,四边形OABC为矩形,点A,B的坐标分别为(4,0),(4,3),动点M,N分别从O,B同时出发.以每秒1个单位的速度运动.其中,点M 沿OA向终点A运动,点N沿BC向终点C运动.过点M作MP⊥OA,交AC于P,连接NP,已知动点运动了x秒.
(1)P点的坐标为多少(用含x的代数式表示);
(2)试求△NPC面积S的表达式,并求出面积S的最大值及相应的x值;
(3)当x为何值时,△NPC是一个等腰三角形?简要说明理由.
【答案】(1)P点坐标为(x,3﹣x).
(2)S的最大值为,此时x=2.
(3)x=,或x=,或x=.
【解析】
试题分析:(1)求P点的坐标,也就是求OM和PM的长,已知了OM的长为x,关键是求出PM的长,方法不唯一,①可通过PM∥OC得出的对应成比例线段来求;
②也可延长MP交BC于Q,先在直角三角形CPQ中根据CQ的长和∠ACB的正切值求出PQ的长,然后根据PM=AB﹣PQ来求出PM的长.得出OM和PM的长,即可求出P点的坐标.
(2)可按(1)②中的方法经求出PQ的长,而CN的长可根据CN=BC﹣BN来求得,因此根据三角形的面积计算公式即可得出S,x的函数关系式.
(3)本题要分类讨论:
①当CP=CN时,可在直角三角形CPQ中,用CQ的长即x和∠ABC的余弦值求出CP的表达式,然后联立CN的表达式即可求出x的值;
②当CP=PN时,那么CQ=QN,先在直角三角形CPQ中求出CQ的长,然后根据QN=CN﹣CQ求出QN的表达式,根据题设的等量条件即可得出x的值.
③当CN=PN时,先求出QP和QN的长,然后在直角三角形PNQ中,用勾股定理求出PN 的长,联立CN的表达式即可求出x的值.
试题解析:(1)过点P作PQ⊥BC于点Q,
有题意可得:PQ∥AB,
∴△CQP∽△CBA,
∴
∴
解得:QP=x,
∴PM=3﹣x,
由题意可知,C(0,3),M(x,0),N(4﹣x,3),P点坐标为(x,3﹣x).
(2)设△NPC的面积为S,在△NPC中,NC=4﹣x,NC边上的高为,其中,0≤x≤4.
∴S=(4﹣x)×x=(﹣x2+4x)
=﹣(x﹣2)2+.
∴S的最大值为,此时x=2.
(3)延长MP交CB于Q,则有PQ⊥BC.
①若NP=CP,
∵PQ⊥BC,
∴NQ=CQ=x.
∴3x=4,
∴x=.
②若CP=CN,则CN=4﹣x,PQ=x,CP=x,4﹣x=x,∴x=;
③若CN=NP,则CN=4﹣x.
∵PQ=x,NQ=4﹣2x,
∵在Rt△PNQ中,PN2=NQ2+PQ2,
∴(4﹣x)2=(4﹣2x)2+(x)2,
∴x=.
综上所述,x=
,或x=,或x=.
考点:二次函数综合题.
3.如图,矩形ABCD 中,AB =6,BC =4,过对角线BD 中点O 的直线分别交AB ,CD 边于点E ,F .
(1)求证:四边形BEDF 是平行四边形;
(2)当四边形BEDF 是菱形时,求EF 的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)
133
. 【解析】 分析:(1)根据平行四边形ABCD 的性质,判定△BOE ≌△DOF (ASA ),得出四边形BEDF 的对角线互相平分,进而得出结论;
(2)在Rt △ADE 中,由勾股定理得出方程,解方程求出BE ,由勾股定理求出BD ,得出OB ,再由勾股定理求出EO ,即可得出EF 的长.
详解:(1)证明:∵四边形ABCD 是矩形,O 是BD 的中点,
∴∠A=90°,AD=BC=4,AB ∥DC ,OB=OD ,
∴∠OBE=∠ODF ,
在△BOE 和△DOF 中,
OBE ODF OB OD
BOE DOF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩
∴△BOE ≌△DOF (ASA ),
∴EO=FO ,
∴四边形BEDF是平行四边形;
(2)当四边形BEDF是菱形时,BD⊥EF,设BE=x,则 DE=x,AE=6-x,
在Rt△ADE中,DE2=AD2+AE2,
∴x2=42+(6-x)2,
解得:x= 13
3
,
∵BD=22
AD AB
+ =213,
∴OB=1
2
BD=13,
∵BD⊥EF,
∴EO=22
BE OB
-=213
3
,
∴EF=2EO=413.
点睛:本题主要考查了矩形的性质,菱形的性质、勾股定理、全等三角形的判定与性质,熟练掌握矩形的性质和勾股定理,证明三角形全等是解决问的关键
4.已知:在菱形ABCD中,E,F是BD上的两点,且AE∥CF.
求证:四边形AECF是菱形.
【答案】见解析
【解析】
【分析】
由菱形的性质可得AB∥CD,AB=CD,∠ADF=∠CDF,由“SAS”可证△ADF≌△CDF,可得AF=CF,由△ABE≌△CDF,可得AE=CF,由平行四边形的判定和菱形的判定可得四边形AECF是菱形.
【详解】
证明:∵四边形ABCD是菱形
∴AB∥CD,AB=CD,∠ADF=∠CDF,
∵AB=CD,∠ADF=∠CDF,DF=DF
∴△ADF≌△CDF(SAS)
∴AF=CF,
∵AB∥CD,AE∥CF
∴∠ABE=∠CDF,∠AEF=∠CFE
∴∠AEB=∠CFD,∠ABE=∠CDF,AB=CD
∴△ABE≌△CDF(AAS)
∴AE=CF,且AE∥CF
∴四边形AECF是平行四边形
又∵AF=CF,
∴四边形AECF是菱形
【点睛】
本题主要考查菱形的判定定理,首先要判定其为平行四边形,这是菱形判定的基本判定.
5.已知:如图,在平行四边形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.
【答案】(1)证明见解析;(2)当∠DOE=90°时,四边形BFED为菱形,理由见解析.【解析】
试题分析:(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.
试题解析:(1)∵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)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.
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.
6.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AC=60cm,∠A=60°,点D从点C出发沿CA方向以
4cm/秒的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向以2cm/秒的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D、E运动的时间是t 秒(0<t≤15).过点D作DF⊥BC于点F,连接DE,EF.
(1)求证:AE=DF;
(2)四边形AEFD能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t值,如果不能,说明理由;(3)当t为何值时,△DEF为直角三角形?请说明理由.
【答案】(1)见解析;(2)能,t=10;(3)t=15
2
或12.
【解析】
【分析】
(1)利用t表示出CD以及AE的长,然后在直角△CDF中,利用直角三角形的性质求得DF的长,即可证明;
(2)易证四边形AEFD是平行四边形,当AD=AE时,四边形AEFD是菱形,据此即可列方程求得t的值;
(3)△DEF为直角三角形,分∠EDF=90°和∠DEF=90°两种情况讨论.
【详解】
解:(1)证明:∵在Rt△ABC中,∠C=90°﹣∠A=30°,
∴AB=1
2AC=
1
2
×60=30cm,
∵CD=4t,AE=2t,
又∵在Rt△CDF中,∠C=30°,
∴DF=1
2
CD=2t,∴DF=AE;
(2)能,
∵DF∥AB,DF=AE,
∴四边形AEFD是平行四边形,
当AD=AE时,四边形AEFD是菱形,即60﹣4t=2t,解得:t=10,∴当t=10时,AEFD是菱形;
(3)若△DEF为直角三角形,有两种情况:
①如图1,∠EDF=90°,DE∥BC,
则AD=2AE,即60﹣4t=2×2t,解得:t=15
2
,
②如图2,∠DEF=90°,DE⊥AC,
则AE=2AD,即2t2(604t)
=-,解得:t=12,
综上所述,当t=15
2
或12时,△DEF为直角三角形.
7.如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠BAD=120°,△AEF为正三角形,E、F在菱形的边BC,CD上.
(1)证明:BE=CF.
(2)当点E,F分别在边BC,CD上移动时(△AEF保持为正三角形),请探究四边形AECF的面积是否发生变化?若不变,求出这个定值;如果变化,求出其最大值.
(3)在(2)的情况下,请探究△CEF的面积是否发生变化?若不变,求出这个定值;如果变化,求出其最大值.
【答案】(1)见解析;(2)33)见解析
【解析】
试题分析:(1)先求证AB=AC,进而求证△ABC、△ACD为等边三角形,得∠4=60°,AC=AB进而求证△ABE≌△ACF,即可求得BE=CF;
(2)根据△ABE≌△ACF可得S△ABE=S△ACF,故根据S四边形
AECF=S△AEC+S△ACF=S△AEC+S△ABE=S△ABC即可解题;
(3)当正三角形AEF的边AE与BC垂直时,边AE最短.△AEF的面积会随着AE的变化而变化,且当AE最短时,正三角形AEF的面积会最小,又根据S△CEF=S四边形AECF-S△AEF,则△CEF的面积就会最大.
试题解析:(1)证明:连接AC,
∵∠1+∠2=60°,∠3+∠2=60°,
∴∠1=∠3,
∵∠BAD=120°,
∴∠ABC=∠ADC=60°
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,
∴△ABC、△ACD为等边三角形
∴∠4=60°,AC=AB,
∴在△ABE和△ACF中,
,
∴△ABE≌△ACF.(ASA)
∴BE=CF.
(2)解:由(1)得△ABE≌△ACF,
则S△ABE=S△ACF.
故S四边形AECF=S△AEC+S△ACF=S△AEC+S△ABE=S△ABC,
是定值.
作AH⊥BC于H点,
则BH=2,
S四边形AECF=S△ABC
=
=
=;
(3)解:由“垂线段最短”可知,
当正三角形AEF的边AE与BC垂直时,边AE最短.
故△AEF的面积会随着AE的变化而变化,且当AE最短时,
正三角形AEF的面积会最小,
又S△CEF=S四边形AECF﹣S△AEF,则△CEF的面积就会最大.
由(2)得,S △CEF =S 四边形AECF ﹣S △AEF =﹣=.
点睛:本题考查了菱形每一条对角线平分一组对角的性质,考查了全等三角形的证明和全等三角形对应边相等的性质,考查了三角形面积的计算,本题中求证△ABE ≌△ACF 是解题的关键.
8.如图,在正方形ABCD 中,E 是边AB 上的一动点,点F 在边BC 的延长线上,且CF AE =,连接DE ,DF ,EF . FH 平分EFB ∠交BD 于点H .
(1)求证:DE DF ⊥;
(2)求证:DH DF =:
(3)过点H 作HM EF ⊥于点M ,用等式表示线段AB ,HM 与EF 之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)22EF AB HM =-,证明详见解析.
【解析】
【分析】
(1)根据正方形性质, CF AE =得到DE DF ⊥.
(2)由AED CFD △△≌,得DE DF =.由90ABC ∠=︒,BD 平分ABC ∠,
得45DBF ∠=︒.因为FH 平分EFB ∠,所以EFH BFH ∠=∠.由于
45DHF DBF BFH BFH ∠=∠+∠=︒+∠,45DFH DFE EFH EFH ∠=∠+∠=︒+∠, 所以DH DF =.
(3)过点H 作HN BC ⊥于点N ,由正方形ABCD 性质,得
BD ==.由FH 平分,EFB HM EF HN BC ∠⊥⊥,,得
HM HN =.因为4590HBN HNB ∠=︒∠=︒,,所以sin 45HN BH ===︒.
由cos 45DF EF ===︒
,得22EF AB HM =-. 【详解】
(1)证明:∵四边形ABCD 是正方形,
∴AD CD =,90EAD BCD ADC ∠=∠=∠=︒.
∴90EAD FCD ∠=∠=︒.
∵CF AE =。
∴AED CFD △△≌.
∴ADE CDF ∠=∠.
∴90EDF EDC CDF EDC ADE ADC ∠=∠+∠=∠+∠=∠=︒.
∴DE DF ⊥.
(2)证明:∵AED CFD △△≌,
∴DE DF =.
∵90EDF ∠=︒,
∴45DEF DFE ∠=∠=︒.
∵90ABC ∠=︒,BD 平分ABC ∠,
∴45DBF ∠=︒.
∵FH 平分EFB ∠,
∴EFH BFH ∠=∠.
∵45DHF DBF BFH BFH ∠=∠+∠=︒+∠,
45DFH DFE EFH EFH ∠=∠+∠=︒+∠,
∴DHF DFH ∠=∠.
∴DH DF =.
(3)22EF AB HM =-.
证明:过点H 作HN BC ⊥于点N ,如图,
∵正方形ABCD 中,AB AD =,90BAD ∠=︒, ∴222BD AB AD AB =+=.
∵FH 平分,
EFB HM EF HN BC ∠⊥⊥,,
∴HM HN =. ∵4590HBN HNB ∠=︒∠=︒,
, ∴22sin 45HN BH HN HM ===︒
. ∴22DH BD BH AB HM =-=
-. ∵22cos 45DF EF DF DH ===︒
, ∴22EF AB HM =-.
【点睛】
本题考查正方形的性质、勾股定理、角平分线的性质、三角函数,题目难度较大,解题的关键是熟练掌握正方形的性质、勾股定理、角平分线的性质、三角函数.
9.(1)如图1,将矩形ABCD 折叠,使BC 落在对角线BD 上,折痕为BE ,点C 落在点C '处,若42ADB =o ∠,则DBE ∠的度数为______o .
(2)小明手中有一张矩形纸片ABCD ,4AB =,9AD =.
(画一画)如图2,点E 在这张矩形纸片的边AD 上,将纸片折叠,使AB 落在CE 所在直线上,折痕设为MN (点M ,N 分别在边AD ,BC 上),利用直尺和圆规画出折痕MN (不写作法,保留作图痕迹,并用黑色水笔把线段描清楚);
(算一算)如图3,点F在这张矩形纸片的边BC上,将纸片折叠,使FB落在射线FD
上,折痕为GF,点,A B分别落在点A',B'处,若
7
3
AG=,求B D'的长.
【答案】(1)21;(2)画一画;见解析;算一算:3
B D'=
【解析】
【分析】
(1)利用平行线的性质以及翻折不变性即可解决问题;
(2)【画一画】,如图2中,延长BA交CE的延长线由G,作∠BGC的角平分线交AD于M,交BC于N,直线MN即为所求;
【算一算】首先求出GD=9-720
33
=,由矩形的性质得出AD∥BC,BC=AD=9,由平行线的
性质得出∠DGF=∠BFG,由翻折不变性可知,∠BFG=∠DFG,证出∠DFG=∠DGF,由等腰三
角形的判定定理证出DF=DG=20
3
,再由勾股定理求出CF,可得BF,再利用翻折不变性,
可知FB′=FB,由此即可解决问题.【详解】
(1)如图1所示:
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠ADB=∠DBC=42°,
由翻折的性质可知,∠DBE=∠EBC=1
2
∠DBC=21°,
故答案为21.
(2)【画一画】如图所示:
【算一算】
如3所示:
∵AG=7
3
,AD=9,
∴GD=9-720
33
=,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,BC=AD=9,
∴∠DGF=∠BFG,
由翻折不变性可知,∠BFG=∠DFG,∴∠DFG=∠DGF,
∴DF=DG=20
3
,
∵CD=AB=4,∠C=90°,
∴在Rt△CDF中,由勾股定理得:
2
222
2016
4
33 DF CD
⎛⎫
-=-=
⎪
⎝⎭
,
∴BF=BC-CF=91611
33
-=,
由翻折不变性可知,FB=FB′=11 3
,
∴B′D=DF-FB′=20113
33
-=.
【点睛】
四边形综合题,考查了矩形的性质、翻折变换的性质、勾股定理、等腰三角形的判定、平行线的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会利用翻折不变性解决
问题.
10.如图,在正方形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,在Rt △PFE 中,∠EPF=90°,点E 、F 分别在边AD 、AB 上.
(1)如图1,若点P 与点O 重合:①求证:AF=DE ;②若正方形的边长为
23,当∠DOE=15°时,求线段EF 的长;
(2)如图2,若Rt △PFE 的顶点P 在线段OB 上移动(不与点O 、B 重合),当BD=3BP 时,证明:PE=2PF .
【答案】(1)①证明见解析,②2;(2)证明见解析.
【解析】
【分析】
(1)①根据正方形的性质和旋转的性质即可证得:△AOF ≌△DOE 根据全等三角形的性质证明;
②作OG ⊥AB 于G ,根据余弦的概念求出OF 的长,根据勾股定理求值即可;
(2)首先过点P 作HP ⊥BD 交AB 于点H ,根据相似三角形的判定和性质求出PE 与PF 的数量关系.
【详解】
(1)①证明:∵四边形ABCD 是正方形,
∴OA=OD ,∠OAF=∠ODE=45°,∠AOD=90°,
∴∠AOE+∠DOE=90°,
∵∠EPF=90°,
∴∠AOF+∠AOE=90°,
∴∠DOE=∠AOF ,
在△AOF 和△DOE 中,
OAF ODE OA OD
AOF DOE ===∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩
, ∴△AOF ≌△DOE ,
∴AF=DE ;
②解:过点O 作OG ⊥AB 于G ,
∵正方形的边长为23, ∴OG=12
BC=3, ∵∠DOE=15°,△AOF ≌△DOE ,
∴∠AOF=15°,
∴∠FOG=45°-15°=30°,
∴OF=OG cos DOG
∠=2, ∴EF=22=22OF OE +;
(2)证明:如图2,过点P 作HP ⊥BD 交AB 于点H ,
则△HPB 为等腰直角三角形,∠HPD=90°,
∴HP=BP ,
∵BD=3BP ,
∴PD=2BP ,
∴PD=2HP ,
又∵∠HPF+∠HPE=90°,∠DPE+∠HPE=90°,
∴∠HPF=∠DPE ,
又∵∠BHP=∠EDP=45°,
∴△PHF ∽△PDE ,
∴
12
PF PH PE PD ==, ∴PE=2PF .
【点睛】 此题属于四边形的综合题.考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质以及勾股定理.注意准确作出辅助线是解此题的关键.
11.在平面直角坐标系中,O 为原点,点A (﹣6,0)、点C (0,6),若正方形OABC 绕点O 顺时针旋转,得正方形OA′B′C′,记旋转角为α:
(1)如图①,当α=45°时,求BC 与A′B′的交点D 的坐标;
(2)如图②,当α=60°时,求点B′的坐标;
(3)若P 为线段BC′的中点,求AP 长的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1)(62,6)-;(2)(333,333)+;(3)323323AP 剟.
【解析】
【分析】
(1)当α=45°时,延长OA′经过点B ,在Rt △BA′D 中,∠OBC =45°,A′B =626,可求得BD 的长,进而求得CD 的长,即可得出点D 的坐标;
(2)过点C′作x 轴垂线MN ,交x 轴于点M ,过点B′作MN 的垂线,垂足为N ,证明△OMC′≌△C′NB′,可得C′N =OM =33,B′N =C′M =3,即可得出点B′的坐标;
(3)连接OB ,AC 相交于点K ,则K 是OB 的中点,因为P 为线段BC′的中点,所以PK =12
O C′=3,即点P 在以K 为圆心,3为半径的圆上运动,即可得出AP 长的取值范围. 【详解】
解:(1)∵A (﹣6,0)、C (0,6),O (0,0),
∴四边形OABC 是边长为6的正方形,
当α=45°时,
如图①,延长OA′经过点B ,
∵OB =2,OA′=OA =6,∠OBC =45°,
∴A′B =626,
∴BD =(626)21262=-,
∴CD =6﹣(1262-=626,
∴BC 与A′B′的交点D 的坐标为(662-6);
(2)如图②,过点C′作x 轴垂线MN ,交x 轴于点M ,过点B′作MN 的垂线,垂足为N , ∵∠OC′B′=90°,
∴∠OC′M =90°﹣∠B′C′N =∠C′B′N ,
∵OC′=B′C′,∠OMC′=∠C′NB′=90°,
∴△OMC′≌△C′NB′(AAS ),
当α=60°时,
∵∠A′OC′=90°,OC′=6,
∴∠C′OM =30°,
∴C′N =OM =33,B′N =C′M =3,
∴点B′的坐标为)
333,333-+;
(3)如图③,连接OB ,AC 相交于点K ,
则K 是OB 的中点,
∵P 为线段BC′的中点,
∴PK =12
OC′=3, ∴P 在以K 为圆心,3为半径的圆上运动,
∵AK =2
∴AP 最大值为323,AP 的最小值为323,
∴AP 长的取值范围为323323AP +剟.
【点睛】
本题考查正方形性质,全等三角形判定与性质,三角形中位线定理.(3)问解题的关键是利用中位线定理得出点P的轨迹.
12.猜想与证明:
如图1,摆放矩形纸片ABCD与矩形纸片ECGF,使B、C、G三点在一条直线上,CE在边CD上,连接AF,若M为AF的中点,连接DM、ME,试猜想DM与ME的关系,并证明你的结论.
拓展与延伸:
(1)若将”猜想与证明“中的纸片换成正方形纸片ABCD与正方形纸片ECGF,其他条件不变,则DM和ME的关系为.
(2)如图2摆放正方形纸片ABCD与正方形纸片ECGF,使点F在边CD上,点M仍为AF 的中点,试证明(1)中的结论仍然成立.
【答案】猜想:DM=ME,证明见解析;(2)成立,证明见解析.
【解析】
试题分析:延长EM交AD于点H,根据ABCD和CEFG为矩形得到AD∥EF,得到△FME和△AMH全等,得到HM=EM,根据Rt△HDE得到HM=DE,则可以得到答案;(1)、延长EM交AD于点H,根据ABCD和CEFG为矩形得到AD∥EF,得到△FME和△AMH全等,得到HM=EM,根据Rt△HDE得到HM=DE,则可以得到答案;(2)、连接AE,根据正方形的性质得出∠FCE=45°,∠FCA=45°,根据RT△ADF中AM=MF得出DM=AM=MF,根据
RT△AEF中AM=MF得出AM=MF=ME,从而说明DM=ME.
试题解析:如图1,延长EM交AD于点H,∵四边形ABCD和CEFG是矩形,∴AD∥EF,∴∠EFM=∠HAM,
又∵∠FME=∠AMH,FM=AM,
在△FME和△AMH中,
∴△FME≌△AMH(ASA)
∴HM=EM,
在RT△HDE中,HM=DE,
∴DM=HM=ME,
∴DM=ME.
(1)、如图1,延长EM交AD于点H,
∵四边形ABCD和CEFG是矩形,
∴AD∥EF,
∴∠EFM=∠HAM,
又∵∠FME=∠AMH,FM=AM,
在△FME和△AMH中,
∴△FME≌△AMH(ASA)
∴HM=EM,
在RT△HDE中,HM=EM
∴DM=HM=ME,
∴DM=ME,
(2)、如图2,连接AE,
∵四边形ABCD和ECGF是正方形,
∴∠FCE=45°,∠FCA=45°,
∴AE和EC在同一条直线上,
在RT△ADF中,AM=MF,
∴DM=AM=MF,
在RT△AEF中,AM=MF,
∴AM=MF=ME,
∴DM=ME.
考点:(1)、三角形全等的性质;(2)、矩形的性质.
13.如图,抛物线交x轴的正半轴于点A,点B(,a)在抛物线上,点C是抛物线对称轴上的一点,连接AB、BC,以AB、BC为邻边作□ABCD,记点C纵坐标为n,(1)求a的值及点A的坐标;
(2)当点D恰好落在抛物线上时,求n的值;
(3)记CD与抛物线的交点为E,连接AE,BE,当△AEB的面积为7时,
n=___________.(直接写出答案)
【答案】(1), A(3,0);(2)
【解析】
试题解析:(1)把点B的坐标代入抛物线的解析式中,即可求出a的值,令y=0即可求出点A的坐标.
(2)求出点D的坐标即可求解;
(3)运用△AEB的面积为7,列式计算即可得解.
试题解析:(1)当时,
由,得(舍去),(1分)
∴A(3,0)
(2)过D作DG⊥轴于G,BH⊥轴于H.
∵CD∥AB,CD=AB
∴,
∴,
∴
(3)
14.(本题14分)小明在学习平行线相关知识时总结了如下结论:端点分别在两条平行线上的所有线段中,垂直于平行线的线段最短.
小明应用这个结论进行了下列探索活动和问题解决.
问题1:如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,P为AC边上的一动点,以PB,PA为边构造
□APBQ,求对角线PQ的最小值及PQ最小时的值.
(1)在解决这个问题时,小明构造出了如图2的辅助线,则PQ的最小值为,当PQ最小时
= _____ __;
(2)小明对问题1做了简单的变式思考.如图3,P为AB边上的一动点,延长PA到点E,使AE=nPA(n
为大于0的常数).以PE,PC为边作□PCQE,试求对角线PQ长的最小值,并求PQ最小时的值;
问题2:在四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=1,AB=2,BC=3.
(1)如图4,若为上任意一点,以,为边作□.试求对角线长的最小值和PQ最小时的值.
(2)若为上任意一点,延长到,使,再以,为边作□.请直接写出对角线长的最小值和PQ最小时的值.
【答案】问题1:(1)3,;(2)PQ=,=.问题2:(1)=4,
.(2)PQ的最小值为..
【解析】
试题分析:问题1:(1)首先根据条件可证四边形PCBQ是矩形,然后根据条件“四边形
APBQ是平行四边形可得AP=QB=PC,从而可求的值.(2)由题可知:当QP⊥AC 时,PQ最小.过点C作CD⊥AB于点D.此时四边形CDPQ为矩形,PQ=CD,在Rt△ABC
中,∠C=90°,AC=4,BC=3,利用面积可求出CD=,然后可求出AD=,由AE=nPA可得PE=,而PE=CQ=PD=AD-AP=,所以AP=.所以
=.问题2:(1)设对角线与相交于点.Rt≌Rt.所以AD=HC,QH=AP.由题可知:当QP⊥AB时,PQ最小,此时=CH=4,根据条件可证四边
形BPQH为矩形,从而QH=BP=AP.所以.(2)根据题意画出图形,当AB 时,的长最小,PQ的最小值为..
试题解析:问题1:(1)3,;
(2)过点C作CD⊥AB于点D.
由题意可知当PQ⊥AB时,PQ最短.所以此时四边形CDPQ为矩形.PQ=CD,
DP=CQ=PE.因为∠BCA=90°,AC=4,
BC=3,所以AB=5.所以CD=.所以PQ=.
在Rt△ACD中AC=4,CD=,所以AD=.
因为AE=nPA,所以PE==CQ=PD=AD-AP=.
所以AP=.所以=.
问题2:
(1)如图2,设对角线与相交于点.
所以G是DC的中点,
作QH BC,交BC的延长线于H,
因为AD//BC,所以.
所以.
又,所以Rt≌Rt.所以AD=HC,QH=AP.
由图知,当AB时,的长最小,即=CH=4.
易得四边形BPQH为矩形,所以QH=BP=AP.所以.
(若学生有能力从梯形中位线角度考虑,若正确即可评分.但讲评时不作要求)
(2)PQ的最小值为..
考点:1.直角三角形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.平行四边形的性质;4矩形的判定与性质.
15.(本题满分10分)如图1,已知矩形纸片ABCD中,AB=6cm,若将该纸片沿着过点B的直线折叠(折痕为BM),点A恰好落在CD边的中点P处.
(1)求矩形ABCD的边AD的长.
(2)若P为CD边上的一个动点,折叠纸片,使得A与P重合,折痕为MN,其中M在边AD上,N在边BC上,如图2所示.设DP=x cm,DM=y cm,试求y与x的函数关系式,并指出自变量x的取值范围.
(3)①当折痕MN的端点N在AB上时,求当△PCN为等腰三角形时x的值;
②当折痕MN的端点M在CD上时,设折叠后重叠部分的面积为S,试求S与x之间的函数关系式
【答案】(1)AD=3;(2)y=-其中,0<x<3;(3)x=;(4)
S=.
【解析】
试题分析:(1)根据折叠图形的性质和勾股定理求出AD的长度;(2)根据折叠图形的性质以及Rt△MPD的勾股定理求出函数关系式;(3)过点N作NQ⊥CD,根据Rt△NPQ 的勾股定理进行求解;(4)根据Rt△ADM的勾股定理求出MP与x的函数关系式,然后得出函数关系式.
试题解析:(1)根据折叠可得BP=AB=6cm CP=3cm 根据Rt△PBC的勾股定理可得:AD=3.
(2)由折叠可知AM=MP,在Rt△MPD中,
∴∴y=-其中,0<x<3.
(3)当点N在AB上,x≥3,∴PC≤3,而PN≥3,NC≥3.
∴△PCN为等腰三角形,只可能NC=NP.
过N点作NQ⊥CD,垂足为Q,在Rt△NPQ中,
∴解得x=.
(4)当点M在CD上时,N在AB上,可得四边形ANPM为菱形.
设MP=y,在Rt△ADM中,,即∴ y=.
∴ S=
考点:函数的性质、勾股定理.。