九年级中考数学平行四边形解答题压轴题提高专题练习含答案
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九年级中考数学平行四边形解答题压轴题提高专题练习含答案
一、平行四边形
1.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.
2.如图,四边形ABCD 中,∠BCD =∠D =90°,E 是边AB 的中点.已知AD =1,AB =2. (1)设BC =x ,CD =y ,求y 关于x 的函数关系式,并写出定义域;
(2)当∠B =70°时,求∠AEC 的度数;
(3)当△ACE 为直角三角形时,求边BC 的长.
【答案】(1)()22303y x x x =
-++<<;(2)∠AEC =105°;(3)边BC 的长为2或1172
. 【解析】
试题分析:(1)过A 作AH ⊥BC 于H ,得到四边形ADCH 为矩形.在△BAH 中,由勾股定理即可得出结论.
(2)取CD 中点T ,连接TE ,则TE 是梯形中位线,得ET ∥AD ,ET ⊥CD ,
∠AET =∠B =70°.
又AD =AE =1,得到∠AED =∠ADE =∠DET =35°.由ET 垂直平分CD ,得∠CET =∠DET =35°,即可得到结论.
(3)分两种情况讨论:①当∠AEC =90°时,易知△CBE ≌△CAE ≌△CAD ,得∠BCE =30°, 解△ABH 即可得到结论.
②当∠CAE =90°时,易知△CDA ∽△BCA ,由相似三角形对应边成比例即可得到结论. 试题解析:解:(1)过A 作AH ⊥BC 于H .由∠D =∠BCD =90°,得四边形ADCH 为矩形. 在△BAH 中,AB =2,∠BHA =90°,AH =y ,HB =1x -,∴22221y x =+-, 则()22303y x x x =-++<<
(2)取CD中点T,联结TE,则TE是梯形中位线,得ET∥AD,ET⊥CD,
∴∠AET=∠B=70°.
又AD=AE=1,∴∠AED=∠ADE=∠DET=35°.由ET垂直平分CD,得∠CET=∠DET=35°,
∴∠AEC=70°+35°=105°.
(3)分两种情况讨论:①当∠AEC=90°时,易知△CBE≌△CAE≌△CAD,得∠BCE=30°,则在△ABH中,∠B=60°,∠AHB=90°,AB=2,得BH=1,于是BC=2.
②当∠CAE=90°时,易知△CDA∽△BCA,又2224
AC BC AB x
=-=-,
则
2
2
4117
4
AD CA x
x
AC CB x
-±
=⇒=⇒=
-
(舍负)
易知∠ACE<90°,所以边BC的长为117
+
.
综上所述:边BC的长为2或117
2
+
.
点睛:本题是四边形综合题.考查了梯形中位线,相似三角形的判定与性质.解题的关键是掌握梯形中常见的辅助线作法.
3.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.
4.如图,△ABC中,AD是边BC上的中线,过点A作AE∥BC,过点D作DE∥AB,DE与AC、AE分别交于点O、点E,连接EC.
(1)求证:AD=EC;
(2)当∠BAC=Rt∠时,求证:四边形ADCE是菱形.
【答案】(1)见解析;
(2)见解析.
【解析】
【分析】
(1)先证四边形ABDE是平行四边形,再证四边形ADCE是平行四边形即可;
(2)由∠BAC=90°,AD是边BC上的中线,得AD=BD=CD,即可证明.
【详解】
(1)证明:∵AE∥BC,DE∥AB,
∴四边形ABDE是平行四边形,
∴AE=BD,
∵AD是边BC上的中线,
∴BD=DC,
∴AE=DC,
又∵AE∥BC,
∴四边形ADCE是平行四边形.
(2) 证明:∵∠BAC=90°,AD是边BC上的中线.
∴AD=CD
∵四边形ADCE是平行四边形,
∴四边形ADCE是菱形.
【点睛】
本题考查了平行四边形的判定、菱形的判定、直角三角形斜边中线定理.根据图形与已知条件灵活应用平行四边形的判定方法是证明的关键.
5.如图(1)在正方形ABCD中,点E是CD边上一动点,连接AE,作BF⊥AE,垂足为G 交AD于F
(1)求证:AF=DE;
(2)连接DG,若DG平分∠EGF,如图(2),求证:点E是CD中点;
(3)在(2)的条件下,连接CG,如图(3),求证:CG=CD.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)CG=CD,见解析.
【解析】
【分析】
(1)证明△BAF≌△ADE(ASA)即可解决问题.
(2)过点D作DM⊥GF,DN⊥GE,垂足分别为点M,N.想办法证明AF=DF,即可解决问题.
(3)延长AE,BC交于点P,由(2)知DE=CD,利用直角三角形斜边中线的性质,只要证明BC=CP即可.
【详解】
(1)证明:如图1中,
在正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠D=90o,
∴∠2+∠3=90°
又∵BF⊥AE,
∴∠AGB=90°
∴∠1+∠2=90°,
∴∠1=∠3
在△BAF与△ADE中,
∠1=∠3 BA=AD ∠BAF=∠D,
∴△BAF≌△ADE(ASA)
∴AF=DE.
(2)证明:过点D作DM⊥GF,DN⊥GE,垂足分别为点M,N.
由(1)得∠1=∠3,∠BGA=∠AND=90°,AB=AD
∴△BAG≌△ADN(AAS)
∴AG=DN,
又DG平分∠EGF,DM⊥GF,DN⊥GE,
∴DM=DN,
∴DM=AG,又∠AFG=∠DFM,∠AGF=∠DMF
∴△AFG≌△DFM(AAS),
∴AF=DF=DE=1
2AD=
1
2
CD,
即点E是CD的中点.
(3)延长AE,BC交于点P,由(2)知DE=CD,
∠ADE=∠ECP=90°,∠DEA=∠CEP,
∴△ADE≌△PCE(ASA)
∴AE=PE,
又CE∥AB,
∴BC=PC,
在Rt△BGP中,∵BC=PC,
∴CG=1
2
BP=BC,
∴CG=CD.
【点睛】
本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,角平分线的性质定理,直角三角形斜边中线的性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问
题,属于中考压轴题.
6.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,以线段AB为边向外作等边△ABD,点E 是线段AB的中点,连接CE并延长交线段AD于点F.
(1)求证:四边形BCFD为平行四边形;(2)若AB=6,求平行四边形ADBC的面积.
【答案】(1)见解析;(2)S平行四边形ADBC
273
【解析】
【分析】
(1)在Rt△ABC中,E为AB的中点,则CE=1
2
AB,BE=
1
2
AB,得到∠BCE=∠EBC=60°.由
△AEF≌△BEC,得∠AFE=∠BCE=60°.又∠D=60°,得∠AFE
=∠D=60度.所以FC∥BD,又因为∠BAD=∠ABC=60°,所以AD∥BC,即FD//BC,则四边形BCFD是平行四边形.
(2)在Rt△ABC中,求出BC,AC即可解决问题;
【详解】
解:(1)证明:在△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,∴∠ABC=60°,在等边△ABD中,∠BAD=60°,∴∠BAD=∠ABC=60°,∵E为AB的中点,∴AE=BE,又∵∠AEF=∠BEC,
∴△AEF≌△BEC,在△ABC中,∠ACB=90°,E为AB的中点,∴CE=1
2AB,BE=
1
2
AB,
∴CE=AE,∴∠EAC=∠ECA=30°,∴∠BCE=∠EBC=60°,又∵△AEF≌△BEC,
∴∠AFE=∠BCE=60°,又∵∠D=60°,∴∠AFE=∠D=60°,∴FC∥BD,又
∵∠BAD=∠ABC=60°,∴AD∥BC,即FD∥BC,∴四边形BCFD是平行四边形;(2)解:在Rt△ABC中,∵∠BAC=30°,AB=6,∴BC=AF=3,AC=33∴S平行四边形
BCFD=3×3393,S△ACF=1
2
×3×33
93
,S平行四边形ADBC
273
.
【点睛】
本题考查平行四边形的判定和性质、直角三角形斜边中线定理、等边三角形的性质、解直角三角形、勾股定理等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
7.如图,正方形ABCD的边长为8,E为BC上一定点,BE=6,F为AB上一动点,把
△BEF沿EF折叠,点B落在点B′处,当△AFB′恰好为直角三角形时,B′D的长为?
【答案】4
65
5
或22
【解析】
【分析】
分两种情况分析:如图1,当∠AB′F=90°时,此时A、B′、E三点共线,过点B′作
B′M⊥AB,B′N⊥AD,由三角形的面积法则可求得B′M=2.4,再由勾股定理可求得B′N=3.2,在Rt△CB′N中,由勾股定理得,B′D=2222
+DN= 3.2 5.6
B N'+;如图2,当∠AFB′=90°时,由题意可知此时四边形EBFB′是正方形,AF=2,过点B′作B′N⊥AD,则四边形AFB′N为矩形,在Rt△CB′N中,由勾股定理得,B′D=2222
+DN=22
B N'+;
【详解】
如图1,当∠AB′F=90°时,此时A、B′、E三点共线,
∵∠B=90°,∴AE=2222
AB BE=86
++=10,
∵B′E=BE=6,∴AB′=4,
∵B′F=BF,AF+BF=AB=8,
在Rt△AB′F中,∠AB′F=90°,由勾股定理得,AF2=FB′2+AB′2,
∴AF=5,BF=3,
过点B′作B′M⊥AB,B′N⊥AD,由三角形的面积法则可求得B′M=2.4,再由勾股定理可求得B′N=3.2,
∴AN=B′M=2.4,∴DN=AD-AN=8-2.4=5.6,
在Rt△CB′N中,由勾股定理得,B′D=2222
+DN= 3.2 5.6
B N'+ =4
65
5
;
如图2,当∠AFB′=90°时,由题意可知此时四边形EBFB′是正方形,∴AF=2,
过点B′作B′N⊥AD,则四边形AFB′N为矩形,∴AN=B′F=6,B′N=AF=2,∴DN=AD-AN=2,在Rt△CB′N中,由勾股定理得,2222
+DN=22
B N'+ =22;
综上,可得B′D的长为4
65
5
或22.
【点睛】
本题主要考查正方形的性质与判定,矩形有性质判定、勾股定理、折叠的性质等,能正确地画出图形并能分类讨论是解题的关键.
8.如图,在平行四边形ABCD中,AD⊥DB,垂足为点D,将平行四边形ABCD折叠,使点B落在点D的位置,点C落在点G的位置,折痕为EF,EF交对角线BD于点P.
(1)连结CG,请判断四边形DBCG的形状,并说明理由;
(2)若AE=BD,求∠EDF的度数.
【答案】(1)四边形BCGD是矩形,理由详见解析;(2)∠EDF=120°.
【解析】
【分析】
(1)根据平行四边形的性质和折叠性质以及矩形的判定解答即可;
(2)根据折叠的性质以及直角三角形的性质和等边三角形的判定与性质解答即可.
【详解】
解:(1)四边形BCGD是矩形,理由如下,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BC∥AD,即BC∥DG,
由折叠可知,BC=DG,
∴四边形BCGD是平行四边形,
∵AD⊥BD,
∴∠CBD=90°,
∴四边形BCGD是矩形;
(2)由折叠可知:EF垂直平分BD,
∴BD⊥EF,DP=BP,
∵AD⊥BD,
∴EF∥AD∥BC,
∴AE PD1
==
BE BP
∴AE=BE,
∴DE是Rt△ADB斜边上的中线,
∴DE=AE=BE,
∵AE=BD,
∴DE=BD=BE,
∴△DBE是等边三角形,
∴∠EDB=∠DBE=60°,
∵AB∥DC,
∴∠DBC=∠DBE=60°,
∴∠EDF=120°.
【点睛】
本题考查了平行四边形的性质,折叠性质,等边三角形的性质和判定,主要考查学生运用定理进行推理和计算的能力,题目综合性比较强,有一定的难度
9.(1)(问题发现)
如图1,在Rt△ABC中,AB=AC=2,∠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,连接BE,CE,AF,线段BE与AF的数量关系有无变化?请仅就图2的情形给出证明;
(3)(问题发现)
当正方形CDEF旋转到B,E,F三点共线时候,直接写出线段AF的长.
【答案】(1)2AF;(2)无变化;(3)AF313.
【解析】
试题分析:(1)先利用等腰直角三角形的性质得出 ,再得出BE=AB=2,即可得出结论;
(2)先利用三角函数得出2CA CB =,同理得出2
CF CE =,夹角相等即可得出△ACF ∽△BCE ,进而得出结论;
(3)分两种情况计算,当点E 在线段BF 上时,如图2,先利用勾股定理求出
,,即可得出,借助(2)得出的结论,当点E 在线段BF 的延长线上,同前一种情况一样即可得出结论.
试题解析:(1)在Rt △ABC 中,AB=AC=2,
根据勾股定理得,,
点D 为BC 的中点,∴AD=12, ∵四边形CDEF 是正方形,∴
,
∵BE=AB=2,∴
AF ,
故答案为AF ;
(2)无变化;
如图2,在Rt △ABC 中,AB=AC=2,
∴∠ABC=∠ACB=45°,∴sin ∠ABC=
2CA CB =, 在正方形CDEF 中,∠FEC=
12∠FED=45°,
在Rt △CEF 中,sin ∠FEC=
2CF CE =, ∴CF CA CE CB
=, ∵∠FCE=∠ACB=45°,∴∠FCE ﹣∠ACE=∠ACB ﹣∠ACE ,∴∠FCA=∠ECB ,
∴△ACF ∽△BCE ,∴
BE CB
AF CA
=∴AF , ∴线段BE 与AF 的数量关系无变化;
(3)当点E 在线段AF 上时,如图2,
由(1)知,,
在Rt △BCF 中,,,
根据勾股定理得,,∴BE=BF ﹣,
由(2)知,,∴﹣1,
当点E 在线段BF 的延长线上时,如图3,
在Rt △ABC 中,AB=AC=2,∴∠ABC=∠ACB=45°,∴sin ∠ABC=CA CB =,
在正方形CDEF中,∠FEC=1
2
∠FED=45°,
在Rt△CEF中,sin∠FEC=
2
2
CF
CE
=,∴
CF CA
CE CB
=,
∵∠FCE=∠ACB=45°,∴∠FCB+∠ACB=∠FCB+∠FCE,∴∠FCA=∠ECB,
∴△ACF∽△BCE,∴BE CB
AF CA
= =2,∴BE=2AF,
由(1)知,CF=EF=CD=2,
在Rt△BCF中,CF=2,BC=22,
根据勾股定理得,BF=6,∴BE=BF+EF=6+2,
由(2)知,BE=2AF,∴AF=3+1.
即:当正方形CDEF旋转到B,E,F三点共线时候,线段AF的长为3﹣1或3+1.
10.如图1,在正方形ABCD中,点E,F分别是边BC,AB上的点,且CE=BF.连接DE,过点E作EG⊥DE,使EG=DE,连接FG,FC.
(1)请判断:FG与CE的关系是___;
(2)如图2,若点E,F分别是边CB,BA延长线上的点,其它条件不变,(1)中结论是否仍然成立?请作出判断并给予证明;
(3)如图3,若点E,F分别是边BC,AB延长线上的点,其它条件不变,(1)中结论是否仍然成立?请直接写出你的判断.
【答案】(1)FG=CE,FG∥CE;(2)成立;(3)成立.
【解析】
试题分析:(1)只要证明四边形CDGF是平行四边形即可得出FG=CE,FG∥CE;
(2)构造辅助线后证明△HGE≌△CED,利用对应边相等求证四边形GHBF是矩形后,利用等量代换即可求出FG=C,FG∥CE;
(3)证明△CBF≌△DCE后,即可证明四边形CEGF是平行四边形.
试题解析:解:(1)FG=CE,FG∥CE;
(2)过点G作GH⊥CB的延长线于点H.∵EG⊥DE,
∴∠GEH+∠DEC=90°.∵∠GEH+∠HGE=90°,∴∠DEC=∠HE.在△HGE与△CED中,
∵∠GHE=∠DCE,∠HGE=∠DEC,EG=DE,∴△HGE≌△CED(AAS),∴GH=CE,
HE=CD.∵CE=BF,∴GH=BF.∵GH∥BF,∴四边形GHBF是矩形,∴GF=BH,FG∥CH,
∴FG∥CE.∵四边形ABCD是正方形,∴CD=BC,∴HE=BC,∴HE+EB=BC+EB,∴BH=EC,∴FG=EC;
(3)∵四边形ABCD是正方形,∴BC=CD,∠FBC=∠ECD=90°.在△CBF与△DCE中,
∵BF=CE,∠FBC=∠ECD,BC=DC,∴△CBF≌△DCE(SAS),∴∠BCF=∠CDE,
CF=DE.∵EG=DE,∴CF=EG.∵DE⊥EG,∴∠DEC+∠CEG=90°.∵∠CDE+∠DEC=90°,
∴∠CDE=∠CEG,∴∠BCF=∠CEG,∴CF∥EG,∴四边形CEGF平行四边形,∴FG∥CE,FG=CE.
11.(1)问题发现
如图1,点E. F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠EAF=45°,连接EF、则EF=BE+DF,试说明理由;
(2)类比引申
如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°,点E. F分别在边BC、CD上,∠EAF=45°,若
∠B,∠D都不是直角,则当∠B与∠D满足等量关系时,仍有EF=BE+DF;(3)联想拓展
如图3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D、E均在边BC上,且∠DAE=45°,猜想BD、DE、EC 满足的等量关系,并写出推理过程。
【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)详见解析.
【解析】
试题分析:(1)把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,可使AB与AD重合,证出
△AFG≌△AFE,根据全等三角形的性质得出EF=FG,即可得出答案;
(2)把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,可使AB与AD重合,证出△AFE≌△AFG,根据全等三角形的性质得出EF=FG,即可得出答案;
(3)把△ACE旋转到ABF的位置,连接DF,证明△AFE≌△AFG(SAS),则EF=FG,
∠C=∠ABF=45°,△BDF是直角三角形,根据勾股定理即可作出判断.
试题解析:(1)理由是:如图1,
∵AB=AD,
∴把△ABE绕点A逆时针旋转90∘至△ADG,可使AB与AD重合,如图1,
∵∠ADC=∠B=90∘,
∴∠FDG=180∘,点F. D. G共线,
则∠DAG=∠BAE,AE=AG,
∠FAG=∠FAD+∠GAD=∠FAD+∠BAE=90∘−45∘=45∘=∠EAF,
即∠EAF=∠FAG,
在△EAF和△GAF中,
AF=AF,∠EAF=∠GAF,AE=AG,
∴△AFG≌△AFE(SAS),
∴EF=FG=BE+DF;
(2)∠B+∠D=180∘时,EF=BE+DF;
∵AB=AD,
∴把△ABE绕点A逆时针旋转90∘至△ADG,可使AB与AD重合,如图2,
∴∠BAE=∠DAG,
∵∠BAD=90∘,∠EAF=45∘,
∴∠BAE+∠DAF=45∘,
∴∠EAF=∠FAG,
∵∠ADC+∠B=180∘,
∴∠FDG=180∘,点F. D. G共线,
在△AFE和△AFG中,
AE=AG,∠FAE=∠FAG,AF=AF,
∴△AFE≌△AFG(SAS),
∴EF=FG,
即:EF=BE+DF,
故答案为:∠B+∠ADC=180∘;
(3)BD2+CE2=DE2.
理由是:把△ACE旋转到ABF的位置,连接DF,
则∠FAB=∠CAE.
∵∠BAC=90∘,∠DAE=45∘,
∴∠BAD+∠CAE=45∘,
又∵∠FAB=∠CAE,
∴∠FAD=∠DAE=45∘,
则在△ADF和△ADE中,
AD=AD,∠FAD=∠DAE,AF=AE,
∴△ADF≌△ADE,
∴DF=DE,∠C=∠ABF=45∘,
∴∠BDF=90∘,
∴△BDF是直角三角形,
∴BD2+BF2=DF2,
∴BD2+CE2=DE2.
12.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)
13.如图1所示,(1)在正三角形ABC中,M是BC边(不含端点B、C)上任意一点,P 是BC延长线上一点,N是∠ACP的平分线上一点,若∠AMN=60°,求证:AM=MN.(2)若将(1)中“正三角形ABC”改为“正方形ABCD”,N是∠DCP的平分线上一点,若∠AMN=90°,则AM=MN是否成立?若成立,请证明;若不成立,说明理由.
(3)若将(2)中的“正方形ABCD”改为“正n边形A1A2…A n“,其它条件不变,请你猜想:当∠A n﹣2MN=_____°时,结论A n﹣2M=MN仍然成立.(不要求证明)
【答案】
0 (2)180 n
n
【解析】
分析:(1)要证明AM=MN,可证AM与MN所在的三角形全等,为此,可在AB上取一点E,使AE=CM,连接ME,利用ASA即可证明△AEM≌△MCN,然后根据全等三角形的对应边成比例得出AM=MN.
(2)同(1),要证明AM=MN,可证AM与MN所在的三角形全等,为此,可在AB上取一点E,使AE=CM,连接ME,利用ASA即可证明△AEM≌△MCN,然后根据全等三角形的对应边成比例得出AM=MN.
详(1)证明:在边AB上截取AE=MC,连接ME.
在正△ABC中,∠B=∠BCA=60°,AB=BC.
∴∠NMC=180°-∠AMN-∠AMB=180°-∠B-∠AMB=∠MAE,
BE=AB-AE=BC-MC=BM,
∴∠BEM=60°,∴∠AEM=120°.
∵N是∠ACP的平分线上一点,
∴∠ACN=60°,∴∠MCN=120°.
在△AEM与△MCN中,∠MAE=∠NMC,AE=MC,∠AEM=∠MCN,
∴△AEM≌△MCN(ASA),
∴AM=MN.
(2)解:结论成立;
理由:在边AB上截取AE=MC,连接ME.
∵正方形ABCD中,∠B=∠BCD=90°,AB=BC.
∴∠NMC=180°-∠AMN-∠AMB=180°-∠B-∠AMB=∠MAB=∠MAE,
BE=AB-AE=BC-MC=BM,
∴∠BEM=45°,∴∠AEM=135°.
∵N是∠DCP的平分线上一点,
∴∠NCP=45°,∴∠MCN=135°.
在△AEM与△MCN中,∠MAE=∠NMC,AE=MC,∠AEM=∠MCN,
∴△AEM≌△MCN(ASA),
∴AM=MN.
(3)由(1)(2)可知当∠A n-2MN等于n边形的内角时,结论A n-2M=MN仍然成立;
即∠A n-2MN=()0
2180
n
n
-
时,结论A n-2M=MN仍然成立;
故答案为[()0
2180
n
n
-
].
点睛:本题综合考查了正方形、等边三角形的性质及全等三角形的判定,同时考查了学生的归纳能力及分析、解决问题的能力.难度较大.
14.正方形ABCD的边长为1,对角线AC与BD相交于点O,点E是AB边上的一个动点(点E不与点A、B重合),CE与BD相交于点F,设线段BE的长度为x.
(1)如图1,当AD=2OF时,求出x的值;
(2)如图2,把线段CE绕点E顺时针旋转90°,使点C落在点P处,连接AP,设△APE 的面积为S,试求S与x的函数关系式并求出S的最大值.
【答案】(1)x=﹣1;
(2)S=﹣(x﹣)2+(0<x<1),
当x=时,S的值最大,最大值为,.
【解析】
试题分析:(1)过O作OM∥AB交CE于点M,如图1,由平行线等分线段定理得到
CM=ME,根据三角形的中位线定理得到AE=2OM=2OF,得到OM=OF,于是得到BF=BE=x,
求得OF=OM=解方程,即可得到结果;
(2)过P作PG⊥AB交AB的延长线于G,如图2,根据已知条件得到∠ECB=∠PEG,根据
全等三角形的性质得到EB=PG=x,由三角形的面积公式得到S=(1﹣x)•x,根据二次函数的性质即可得到结论.
试题解析:(1)过O作OM∥AB交CE于点M,如图1,
∵OA=OC,
∴CM=ME,
∴AE=2OM=2OF,
∴OM=OF,
∴,
∴BF=BE=x,
∴OF=OM=,
∵AB=1,
∴OB=,
∴,
∴x=﹣1;
(2)过P作PG⊥AB交AB的延长线于G,如图2,
∵∠CEP=∠EBC=90°,
∴∠ECB=∠PEG,
∵PE=EC,∠EGP=∠CBE=90°,
在△EPG与△CEB中,
,
∴△EPG≌△CEB,
∴EB=PG=x,
∴AE=1﹣x,
∴S=(1﹣x)•x=﹣x2+x=﹣(x﹣)2+,(0<x<1),
∵﹣<0,
∴当x=时,S的值最大,最大值为,.
考点:四边形综合题
15.如图,正方形ABCO的边OA、OC在坐标轴上,点B坐标为(3,3).将正方形ABCO 绕点A顺时针旋转角度α(0°<α<90°),得到正方形ADEF,ED交线段OC于点G,ED的延长线交线段BC于点P,连AP、AG.
(1)求证:△AOG≌△ADG;
(2)求∠PAG的度数;并判断线段OG、PG、BP之间的数量关系,说明理由;
(3)当∠1=∠2时,求直线PE的解析式;
(4)在(3)的条件下,直线PE上是否存在点M,使以M、A、G为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请直接写出M点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)见解析(2)∠PAG =45°,PG=OG+BP.理由见解析(3)y=x﹣3.(4)、.
【解析】
试题分析:(1)由AO=AD,AG=AG,根据斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等,判断出△AOG≌△ADG即可.(2)首先根据三角形全等的判定方法,判断出
△ADP≌△ABP,再结合△AOG≌△ADG,可得∠DAP=∠BAP,∠1=∠DAG;然后根据
∠1+∠DAG+∠DAP+∠BAP=90°,求出∠PAG的度数;最后判断出线段OG、PG、BP之间的数量关系即可.(3)首先根据△AOG≌△ADG,判断出∠AGO=∠AGD;然后根据
∠1+∠AGO=90°,∠2+∠PGC=90°,判断出当∠1=∠2时,∠AGO=∠AGD=∠PGC,而
∠AGO+∠AGD+∠PGC=180°,求出∠1=∠2=30°;最后确定出P、G两点坐标,即可判断出直线PE的解析式.
(4)根据题意,分两种情况:①当点M在x轴的负半轴上时;②当点M在EP的延长线上时;根据以M、A、G为顶点的三角形是等腰三角形,求出M点坐标是多少即可.
试题解析:(1)在Rt△AOG和Rt△ADG中,(HL)∴△AOG≌△ADG.
(2)在Rt△ADP和Rt△ABP中,∴△ADP≌△ABP,则∠DAP=∠BAP;
∵△AOG≌△ADG,∴∠1=∠DAG;又∵∠1+∠DAG+∠DAP+∠BAP=90°,
∴2∠DAG+2∠DAP=90°,∴∠DAG+∠DAP=45°,∵∠PAG=∠DAG+∠DAP,∴∠PAG=45°;∵△AOG≌△ADG,∴DG=OG,∵△ADP≌△ABP,∴DP=BP,∴PG=DG+DP=OG+BP.(3)解:∵△AOG≌△ADG,∴∠AGO=∠AGD,又∵∠1+∠AGO=90°,∠2+∠PGC=90°,∠1=∠2,
∴∠AGO=∠PGC,又∵∠AGO=∠AGD,∴∠AGO=∠AGD=∠PGC,
又∵∠AGO+∠AGD+∠PGC=180°,∴∠AGO=∠AGD=∠PGC=180°÷3=60°,
∴∠1=∠2=90°﹣60°=30°;在Rt△AOG中,∵AO=3,∴OG=AOtan30°=3×=,
∴G点坐标为(,0),CG=3﹣,在Rt△PCG中,PC===3(﹣1),
∴P点坐标为:(3,3﹣3 ),设直线PE的解析式为:y=kx+b,则
,
解得:,∴直线PE的解析式为y=x﹣3.
(4)①如图1,当点M在x轴的负半轴上时,,∵AG=MG,点A坐标为(0,3),∴点M坐标为(0,﹣3).
②如图2,当点M在EP的延长线上时,,由(3),可得∠AGO=∠PGC=60°,∴EP与AB的交点M,满足AG=MG,∵A点的横坐标是0,G点横坐标为,∴M的横坐标是2,纵坐标是3,∴点M坐标为(2,3).
综上,可得点M坐标为(0,﹣3)或(2,3).
考点:几何变换综合题.。