备战中考数学平行四边形-经典压轴题含答案
中考数学与平行四边形有关的压轴题含答案解析
本题考查四边形综合题、等腰直角三角形的判定和性质、等边三角形的判定和性质、等腰三角形的性质、锐角三角函数等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,灵活运用所学知识解决问题.
7.(1)问题发现:
如图①,在等边三角形ABC中,点M为BC边上异于B、C的一点,以AM为边作等边三角形AMN,连接CN,NC与AB的位置关系为;
6.问题情境
在四边形ABCD中,BA=BC,DC⊥AC,过点D作DE∥AB交BC的延长线于点E,M是边AD的中点,连接MB,ME.
特例探究
(1)如图1,当∠ABC=90°时,写出线段MB与ME的数量关系,位置关系;
(2)如图2,当∠ABC=120°时,试探究线段MB与ME的数量关系,并证明你的结论;
∴∠DEC=90°,
∴∠DCE=∠CDE=45°,
∴EC=ED,∵MC=MD,
∴EM垂直平分线段CD,EM平分∠DEC,
∴∠MEC=45°,
∴△BME是等腰直角三角形,
∴BM=ME,BM⊥EM.
故答案为BM=ME,BM⊥EM.
(2)ME= MB.
证明如下:连接CM,如解图所示.
∵DC⊥AC,M是边AD的中点,
∴ AB•CF= AC•PE﹣ AB•PD.
∵AB=AC,
∴CF=PD﹣PE;
结论运用:过点E作EQ⊥BC,垂足为Q,如图④,
∵四边形ABCD是长方形,
∴AD=BC,∠C=∠ADC=90°.
∵AD=16,CF=6,
∴BF=BC﹣CF=AD﹣CF=5,
由折叠可得:DF=BF,∠BEF=∠DEF.
∴DF=5.
∴PG+PH的值为8;
迁移拓展:如图,
由题意得:A(0,8),B(6,0),C(﹣4,0)
中考数学复习《四边形》经典题型及测试题(含答案)
中考数学复习《四边形》经典题型及测试题(含答案)命题点分类集训命题点1 平行四边形的判定与计算【命题规律】1.考查内容:①平行四边形的性质及其相关计算;②平行四边形的判定.2.考查形式:①根据平行四边形的性质考查结论判断;②利用平行四边形的性质求角度、线段或面积;③添加条件使四边形为平行四边形.3.考查题型:性质在选择和填空题中考查居多,判定题近年来多在解答题中考查,有时会在二次函数压轴题中探究平行四边形的存在问题.【命题预测】平行四边形是四边形中主要的图形之一,性质与判定常常考查,是近年命题的重点. 1. 已知四边形ABCD 是平行四边形,对角线AC 、BD 交于点O ,E 是BC 的中点,以下说法错误的是( )A . OE =12DC B . OA =OC C . ∠BOE =∠OBA D . ∠OBE =∠OCE1. D第1题图 第2题图2. 如图,在▱ABCD 中,BM 是∠ABC 的平分线交CD 于点M ,且MC =2,▱ABCD 的周长是14,则DM 等于( )A . 1B . 2C . 3D . 42. C 【解析】∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AB ∥CD ,∴∠ABM =∠CMB ,∵BM 平分∠ABC ,∴∠ABM =∠CBM ,∴∠CBM =∠CMB ,∴CB =MC =2,∴AD =BC =2,∵▱ABCD 的周长是14,∴AB =CD =5,∴DM =DC -MC =3.3. 如图所示,四边形ABCD 的对角线相交于点O ,若AB ∥CD ,请添加一个条件________(写一个即可),使四边形ABCD 是平行四边形. 3. AD ∥BC (答案不唯一)第3题图 第4题图 第5题图 4. 如图,▱ABCD 中,AC =8,BD =6,AD =a ,则a 的取值范围是________.4. 1<a <7 【解析】如解图,对角线AC ,BD 相交于点O ,则OA =12AC =4,OD =12BD =3,在△OAD中,OA -OD <AD <OA +OD ,即1<a <7.5. 如图所示,在▱ABCD 中,∠C =40°,过点D 作AD 的垂线,交AB 于点E ,交CB 的延长线于点F ,则∠BEF 的度数为__________. 5. 50°6. 如图,将▱ABCD 的AD 边延长至点E ,使DE =12AD ,连接CE ,F 是BC 边的中点,连接FD.(1)求证:四边形CEDF 是平行四边形; (2)若AB =3,AD =4,∠A =60°,求CE 的长.6. (1)证明:∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴AD ∥BC ,AD =BC , ∴DE ∥FC.∵F 是BC 的中点, ∴FC =12BC =12AD ,∵DE =12AD ,∴FC =DE ,∴四边形CEDF 是平行四边形. (2)解:如解图,过点D 作DH ⊥BC 于点H. 由(1)知四边形DECF 是平行四边形,∴DF =CE.∵四边形ABCD 是平行四边形,∠A =60°,AB =3,AD =4, ∴BC =4,CD =3,∠BCD =60°, 在Rt △DHC 中,HC =DC·cos ∠HCD =32,DH =DC ·sin ∠HCD =332,∵F 是BC 的中点, ∴FC =2,∴FH =FC -HC =2-32=12,在Rt △DFH 中,由勾股定理得DF =DH 2+FH 2=(332)2+(12)2=7,∴CE =7.命题点2 矩形的判定与计算【命题规律】考查形式:①利用矩形性质,结合勾股定理求线段长或面积;②矩形的判定,一般在解答题中考查,也常在二次函数综合题中考查矩形的存在性问题;③矩形折叠的相关计算与证明(见命题点6:图形折叠的相关计算).【命题预测】矩形性质将勾股定理、全等、相似等重要知识综合考查,是全国命题趋势之一. 7. 如图,在矩形ABCD 中(AD >AB),点E 是BC 上一点,且DE =DA ,AF ⊥DE ,垂足为点F.在下列结论中,不一定正确的是( )A . △AFD ≌△DCEB . AF =12AD C . AB =AF D . BE =AD -DF7. B 【解析】逐项分析如下表:选项逐项分析正误A∵四边形ABCD 是矩形,AF ⊥DE ,∴∠C =90°=∠AFD ,AD ∥BC ,∴∠ADF =∠CED ,∵AD =DE ,∴△AFD ≌△DCE (AAS)√B只有当∠ADF =30°时,才有AF =12AD 成立×C由△AFD ≌△DCE 可知,AF =DC ,∵矩形ABCD 中,AB =DC ,∴AB =AF√D∵△AFD ≌△DCE ,∴DF =CE ,∴BE =BC -CE =AD -DF √8. 已知矩形的对角线AC 与BD 相交于点O ,若AO =1,那么BD =________. 8. 2第7题图 第8题图 第9题图 9. 如图,矩形ABCD 的面积是15,边AB 的长比AD 的长大2,则AD 的长是________.9. 3 【解析】本题主要考查了一元二次方程的实际应用问题. 设AD =x ,由题知,AB =x +2,又∵矩形ABCD 的面积为15,则x(x +2)=15,得到x 2+2x -15=0,解得,x 1=-5(舍) , x 2=3,∴AD =3. 10. 如图所示,△ABC 中,D 是BC 边上一点,E 是AD 的中点,过点A 作BC 的平行线AF 交CE 的延长线于F ,且AF =BD ,连接BF. (1)求证:D 是BC 的中点;(2)若AB =AC ,试判断四边形AFBD 的形状,并证明你的结论.10. (1)证明:∵点E 是AD 的中点, ∴AE =DE. ∵AF ∥BC ,∴∠AFE =∠DCE ,∠FAE =∠CDE , ∴△EAF ≌△EDC(AAS ), ∴AF =DC. ∵AF =BD , ∴BD =DC ,即D 是BC 的中点.(2)解:四边形AFBD 是矩形.证明如下: ∵AF ∥BD ,AF =BD ,∴四边形AFBD 是平行四边形.∵AB =AC ,又由(1)可知D 是BC 的中点, ∴AD ⊥BC ,∴四边形AFBD 是矩形.11. 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 和点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.11. (1)证明:∵四边形ABCD 是矩形,∴DC ∥AB ,AD ∥BC ,∠DCB =90°.∵EF ∥AB ,GH ∥AD ,∴EF ∥CD ,GH ∥BC , ∴四边形PFCH 是矩形, ∴∠PHC =∠PFC =90°,PH =CF ,HC =PF , ∴△PHC ≌△CFP(SAS ).(2)证明:由(1)知AB ∥EF ∥CD , AD ∥GH ∥BC ,∴四边形PEDH 和四边形PGBF 都是平行四边形, ∵四边形ABCD 是矩形, ∴∠D =∠B =90°,∴四边形PEDH 和四边形PGBF 都是矩形, ∴S 矩形PEDH =S 矩形PGBF .命题点3 菱形的判定与计算【命题规律】1.考查内容和形式:①根据菱形性质判断结论正误;②菱形的判定;③根据菱形的性质求角度、周长和面积;④与二次函数压轴题结合考查菱形的存在性问题.2.三大题型均会出现.【命题预测】菱形是特殊平行四边形中的重要内容,是中考常考知识,对菱形的性质与判定应做到牢固掌握.12. 如图,在▱ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O.若增加一个条件,使▱ABCD 成为菱形,下列给出的条件不正确...的是( ) A . AB =AD B . AC ⊥BD C . AC =BD D . ∠BAC =∠DAC12. C 【解析】邻边相等的平行四边形是菱形,所以A 正确;对角线互相垂直的平行四边形是菱形,所以B 正确;对角线相等的平行四边形是矩形,所以C 错误;由∠BAC =∠DAC 可得对角线是角平分线,所以D 正确.第12题图 第13题图13. 已知菱形OABC 在平面直角坐标系的位置如图所示,顶点A(5,0),OB =45,点P 是对角线OB 上的一个动点,D(0,1),当CP +DP 最短时,点P 的坐标为( )A . (0,0)B . (1,12) C . (65,35) D . (107,57)13. D 【解析】如解图,连接CA 、AD ,CA 与OB 相交于点E ,过点E 作EF ⊥OA ,交OA 于点F .由题知点C 关于OB 的对称点是点A ,AD 与BO 的交点即为点P .根据菱形的性质,菱形的对角线互相垂直且平分两组对角,可知△COE ∽△EOF ,∴CO EO =EO OF ,∵OC =OA =5,OE =OB 2=25,∴OF =OE 2CO =(25)25=4,根据勾股定理可得EF =OE 2-OF 2=(25)2-42=2,点E 的坐标为(4,2),易得直线OE 的函数解析式为y =12x ,直线AD 的函数解析式是y =-15x +1,联立得:⎩⎨⎧y =12x y =-15x +1,解得⎩⎨⎧x =107y =57,∴点P 的坐标为(107,57).14. 如图,在菱形ABCD 中,E 、F 分别是AD 、BD 的中点,若EF =2,则菱形ABCD 的周长为________. 14. 16 【解析】∵E ,F 分别是AD ,BD 的中点,∴AB =2EF =4,∴菱形ABCD 周长是4AB =16.第14题图 第15题图15. 如图,在菱形ABCD 中,AB =5,AC =8,则菱形的面积是________.15. 24 【解析】如解图,连接BD 交AC 于点O ,∵四边形ABCD 是菱形,AB =5,AC =8,且菱形的对角线互相垂直平分,∴OA =4,在Rt △AOB 中,由勾股定理得OB =3,∴BD =6,∴S 菱形ABCD =12AC ·BD=12×8×6=24. 16. 在菱形ABCD 中,∠A =30°,在同一平面内,以对角线BD 为底边作顶角为120°的等腰三角形BDE ,则∠EBC 的度数为________.16. 105°或45° 【解析】如解图,∵四边形ABCD 是菱形,∠A =30°,∴∠ABC =150°,∠ABD =∠DBC =75°,且顶角为120°的等腰三角形的底角是30°.分为以下两种情况:(1)当点E 在△ABD 内时,∠E 1BC =∠E 1BD +∠DBC =30°+75°=105°;(2)当点E 在△DBC 内时,∠E 2BC =∠DBC -∠E 2BD =75°-30°=45°.综上所述,∠EBC 的度数为105°或45°.17. 如图,在Rt △ABC 中,∠B =90°,点E 是AC 的中点,AC =2AB ,∠BAC 的平分线AD 交BC 于点D ,作AF∥BC,连接DE 并延长交AF 于点F ,连接FC. 求证:四边形ADCF 是菱形.17. 证明:∵∠B =90°,AC =2AB , ∴sin ∠ACB =12,∴∠ACB =30°, ∴∠CAB =60°, ∵AD 平分∠CAB ,∴∠CAD =12∠CAB =30°,∠CAD =∠ACD ,∴AD =CD , ∵AF ∥CD ,∴∠DCE =∠FAE ,∠AFE =∠CDE , 又∵AE =CE ,∴△AFE ≌△CDE(AAS ), ∴AF =CD , 又AF ∥CD ,∴四边形ADCF 是平行四边形, 又AD =CD ,∴四边形ADCF 是菱形.命题点4 正方形的判定与计算【命题规律】正方形的考查相对比较综合,难度较大,常在选择或填空的压轴题位置出现,考查知识点综合性强,涉及到正方形面积、边长和周长的计算.【命题预测】正方形综合了所有特殊四边形的性质,因此以正方形为背景出题更具有对知识的检验性,倍受命题人青睐,考生应加以关注.18. 如图,正方形ABCD 的面积为1,则以相邻两边中点连线EF 为边的正方形EFGH 的周长为( )A . 2B . 2 2C . 2+1D . 22+118. B 【解析】∵正方形ABCD 的面积为1,∴BC =CD =1,∵E 、F 是边的中点,∴CE =CF =12,∴EF=(12)2+(12)2=22,则正方形EFGH 的周长为4×22=2 2. 19. ▱ABCD 的对角线AC 与BD 相交于点O ,且AC⊥BD,请添加一个条件:________,使得▱ABCD 为正方形. 19. ∠BAD =90°(答案不唯一)20. 如图,在正方形ABCD 中,点E ,N ,P ,G 分别在边AB ,BC ,CD ,DA 上,点M ,F ,Q 都在对角线BD 上,且四边形MNPQ 和AEFG 均为正方形,则S 正方形MNPQS 正方形AEFG的值等于________.20. 89【解析】设BD =3a ,∠CDB =∠CBD =45°,且四边形PQMN 为正方形,∴DQ =PQ =QM =NM=MB ,∴正方形MNPQ 的边长为a ,正方形AEFG 的对角线AF =12BD =32a ,∵正方形对角线互相垂直,∴S 正方形AEFG =12×32a ×32a =98a 2,∴S 正方形MNPQ S 正方形AEFG =a 298a 2=89.第20题图 第21题图21. 如图,正方形ABCD 的边长为22,对角线AC ,BD 相交于点O ,E 是OC 的中点,连接BE ,过点A 作AM⊥BE 于点M ,交BD 于点F ,则FM 的长为________. 21.55【解析】∵四边形ABCD 为正方形,∴AO =BO ,∠AOF =∠BOE =90°,∵AM ⊥BE ,∠AFO =∠BFM ,∴∠FAO =∠EBO ,在△AFO 和△BEO 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠AOF =∠BOE AO =BO ∠FAO =∠EBO ,∴△AFO ≌△BEO(ASA ),∴FO =EO ,∵正方形ABCD 的边长为22,E 是OC 的中点,∴FO =EO =1=BF ,BO =2,∴在Rt △BOE 中,BE =12+22=5,由∠FBM =∠EBO ,∠FMB =∠EOB ,可得△BFM ∽△BEO ,∴FM EO =BF BE ,即FM1=15,∴FM =55.22. 如图,已知四边形ABCD 和四边形DEFG 为正方形,点E 在线段DC 上,点A ,D ,G 在同一条直线上,且AD =3,DE =1,连接AC ,CG ,AE ,并延长AE 交CG 于点H. (1)求sin ∠EAC 的值; (2)求线段AH 的长.22.解:(1)由题意知EC =2,AE =10,如解图,过点E 作EM ⊥AC 于点M , ∴∠EMC =90°,易知∠ACD =45°, ∴△EMC 是等腰直角三角形, ∴EM =2,∴sin ∠EAC =EM AE =55.(2)在△GDC 与△EDA 中,⎩⎪⎨⎪⎧DG =DE ∠GDC =∠EDA DC =DA, ∴△GDC ≌△EDA(SAS ),∴∠GCD =∠EAD , 又∵∠HEC =∠DEA ,∴∠EHC =∠EDA =90°, ∴AH ⊥GC ,∵S △AGC =12×AG ×DC =12×GC ×AH ,∴12×4×3=12×10×AH , ∴AH =6510.命题点5 多边形及其性质【命题规律】1.考查内容:①多边形的内外角和公式;②正多边形的有关计算.2.考查形式:①已知正多边形一个内角或外角的度数或内角之间的关系求边数;②已知正多边形的边数求内角度数;③求多边形的内外角和.【命题预测】多边形是三角形和四边形的延伸拓展,也是中考命题不容忽视的知识点. 23. 六边形的内角和是( )A . 540°B . 720°C . 900°D . 1080°23. B24. 一个多边形切去一个角后,形成的另一个多边形的内角和为1080°,那么原多边形的边数为( )A . 7B . 7或8C . 8或9D . 7或8或924. D 【解析】分类讨论:(1)切去一个角,减少一条边,设减少一条边后的边数是n ,则180°(n -2)=1080°,得出n =8,所以原多边形的边数是9;(2)切去一个角,增加一条边,设增加一条边后的边数是n ,则180°(n -2)=1080°,得出n =8,所以原多边形的边数是7;(3)切去一个角,边数无改变,设边数没有改变时的边数是n ,则180°(n -2)=1080°,得出n =8,所以原多边形的边数是8,综上所述,原多边形的边数是9,7,8都符合题意,答案选择D.25. 若一个多边形的内角和是它的外角和的2倍,则这个多边形的边数是________.25. 6 【解析】设这个多边形的边数为n ,则内角和为(n -2)·180°,外角和为360°,则根据题意有:(n -2)·180°=2×360°,解得n =6. 26. 一个正多边形的一个外角为45°,则这个正多边形的边数是________.26. 8 【解析】由正多边形的每一个外角都是45°,其外角和为360°,可得这个正多边形的边数是360°45°=8.方法指导设正多边形的边数为n ,正多边形的外角和为360°,内角和为(n -2)×180°,每个内角的度数为180°×(n -2)n.命题点6 图形折叠的相关证明与计算【命题规律】考查内容和形式:图形折叠计算以矩形折叠考查居多,常考查:①图形的折叠计算角度;②图形的折叠计算线段长或边长;③图形折叠的证明和计算结合;④图形折叠的操作探究.【命题预测】图形折叠将原有图形变得可操作化,且又很好地引入了对称知识,使问题升华,有效地考查学生的知识迁移能力和掌握程度,是全国命题的主流趋势之一,值得每位考生关注.27. 如图,把一张矩形纸片ABCD 沿对角线AC 折叠,点B 的对应点为B′,AB ′与DC 相交于点E ,则下列结论一定正确的是( )A .∠DAB ′=∠CAB′ B .∠ACD =∠B′CDC .AD =AE D .AE =CE27. D28. 如图,把正方形纸片ABCD 沿对边中点所在的直线对折后展开,折痕为MN ,再过点B 折叠纸片,使点A 落在MN 上的点F 处,折痕为BE.若AB 的长为2,则FM 的长为( )A . 2B . 3C . 2D . 128. B第28题图 第29题图29. 如图,把一张矩形纸片ABCD 沿EF 折叠后,点A 落在CD 边上的点A′处,点B 落在点B′处.若∠2=40°,则图中∠1的度数为( )A . 115°B . 120°C . 130°D . 140°29. A 【解析】由折叠的性质知∠EA ′B ′=∠A =90°,∵∠2=40°,∴∠B ′A ′C =50°,∴∠EA ′D =40°,∠DEA ′=50°,∴∠AEA ′=130°,∴∠AEF =∠FEA ′=12∠AEA ′=65°,∵AD ∥BC ,∴∠1=180°-65°=115°.30. 如图,将▱ABCD 沿对角线AC 折叠,使点B 落在点B′处.若∠1=∠2=44°,则∠B 为( )A . 66°B . 104°C . 114°D . 124°30. C 【解析】设∠ACD =x ,∠B =y ,则根据题意可列方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y +44°=180°180°-y -(44°-x )=44°,解得y =114°.第30题图 第31题图 第32题图31. 如图,将△ABC 沿直线DE 折叠,使点C 与点A 重合,已知AB =7,BC =6,则△BCD 的周长为________. 31. 13 【解析】由折叠的性质可得:CD =AD ,∴△BCD 的周长=BC +CD +BD =BC +AD +BD =BC +BA =6+7=13.32. 如图,在▱ABCD 中,E 为边CD 上一点,将△ADE 沿AE 折叠至△AD′E 处,A D′与CE 交于点F ,若∠B =52°,∠DAE =20°,则∠FED′的大小为________.32. 36° 【解析】∵在▱ABCD 中,∠D =∠B =52°,∴∠AEF =∠DAE +∠D =20°+52°=72°,∴∠AED=180°-∠AEF =108°,由折叠的性质得,∠AED ′=∠AED =108°,∴∠FED ′=∠AED′-∠AEF =108°-72°=36°.33.如图,将矩形纸片ABCD(AD >AB)折叠,使点C 刚好落在线段AD 上,且折痕分别与边BC ,AD 相交.设折叠后点C,D的对应点分别为点G,H,折痕分别与边BC,AD相交于点E,F.(1)判断四边形CEGF的形状,并证明你的结论;(2)若AB=3,BC=9,求线段CE的取值范围.33. 解:(1)四边形CEGF是菱形,理由如下:∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∴∠GFE=∠FEC,∵图形翻折后点G与点C重合,EF为折痕,∴∠GEF=∠FEC,∴∠GFE=∠GEF,∴GF=GE,∵图形翻折后EC与GE完全重合,FC与FG重合,∴GE=EC=GF=FC,∴四边形CEGF为菱形.(2)如解图①,当点F与点D重合时,四边形CEGF是正方形,此时CE最小,且CE=CD=3;如解图②,当点G与点A重合时,CE最大.设EC=x,则BE=9-x,由折叠性质知,AE=CE=x,在Rt△ABE中,AB2+BE2=AE2,即9+(9-x)2=x2,解得x=5,∴CE=5,所以,线段CE的取值范围为3≤CE≤5.34.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是直线l上的一个动点,请计算PD′+PB的最小值.34. (1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠B=∠D=60°,由折叠性质可知,∠D=∠AD′E=60°,∴∠AD′E=∠B=60°,∴ED′∥BC,又∵EC∥D′B,∴四边形BCED′是平行四边形,∴ED′=BC=AD=1,∴DE=ED′=1,又DC=AB=2,∴EC =1, ∴EC =ED′,∴四边形BCED′是菱形. (2)解:如解图所示,由折叠性质PD′=PD ,BD 之长即为所求, 作DG ⊥BA 的延长线于点G , ∵∠DAB =120°, ∴∠DAG =60°, ∵∠G =90°, ∴∠ADG =30°,在Rt △ADG 中,AD =1, ∴AG =12,DG =32,∵AB =2, ∴BG =52,在Rt △BDG 中,由勾股定理得:BD 2=BG 2+DG 2=7, ∴BD =7,即PD′+PB 的最小值为7.方法指导“将军饮马”模型:直线同侧两定点,在直线上确定一点使该点到两定点的距离和最小.作法:作其中一点关于直线的对称点,连接另一点和对称点的线段即是最短距离和;最短距离计算方法:构造以最短距离线段为斜边的直角三角形,利用勾股定理求解.中考冲刺集训一、选择题1.关于▱ABCD 的叙述,正确的是( )A . 若A B⊥BC,则▱ABCD 是菱形B . 若AC⊥BD,则▱ABCD 是正方形C . 若AC =BD ,则▱ABCD 是矩形 D . 若AB =AD ,则▱ABCD 是正方形2.设四边形的内角和等于a ,五边形的外角和等于b ,则a 与b 的关系是( )A . a >bB . a =bC . a <bD . b =a +180°3.如图,正五边形ABCDE 放入某平面直角坐标系后,若顶点A ,B ,C ,D 的坐标分别是(0,a),(-3,2),(b ,m),(c ,m).则点E 的坐标是( )A . (2,-3)B . (2,3)C . (3,2)D . (3,-2)第3题图 第4题图4.如图,▱ABCD 的对角线AC 、BD 相交于点O ,且AC +BD =16,CD =6,则△ABO 的周长是( )A . 10B . 14C . 20D . 225.菱形ABCD 的对角线AC ,BD 相交于点O ,E ,F 分别是AD ,CD 边上的中点,连接EF.若EF =2,BD =2,则菱形ABCD 的面积为( )A . 2 2B . 4 2C . 6 2D . 8 2第5题图 第6题图 第7题图6.如图,平行四边形ABCD 的周长是26 cm ,对角线AC 与BD 交于点O ,AC ⊥AB ,E 是BC 中点,△AOD 的周长比△AOB 的周长多3 cm ,则AE 的长度为( )A . 3 cmB . 4 cmC . 5 cmD . 8 cm7.如图,正方形ABCD 的边长为9,将正方形折叠,使顶点D 落在BC 边上的点E 处,折痕为GH ,若BE∶EC =2∶1,则线段CH 的长是( )A . 3B . 4C . 5D . 68.如图,在正方形ABCD 中,AC 为对角线,E 为AB 上一点,过点E 作EF∥AD,与AC 、DC 分别交于点G 、F2H 为CG 的中点,连接DE 、EH 、DH 、FH.下列结论:①EG =DF ;②∠AEH+∠ADH=180°;③△EHF≌△DHC;④若AE AB =23,则3S △EDH =13S △DHC ,其中结论正确的有( )A . 1个B . 2个C . 3个D . 4个二、填空题9.如图,在▱ABCD 中,BE ⊥AB 交对角线AC 于点E ,若∠1=20°,则∠2的度数为________.10.如图,在菱形ABCD 中,对角线AC 与BD 相交于点O ,且AC =8,BD =6,则菱形ABCD 的高DH =________.第9题图 第10题图 第11题图11.如图,延长矩形ABCD 的边BC 至点E ,使CE =BD ,连接AE.如果∠ADB=30°,则∠E=________度. 12.如图,正方形ABCO 的顶点C ,A 分别在x 轴,y 轴上,BC 是菱形BDCE 的对角线,若∠D=60°,BC =2,则点D 的坐标是________.第12题图 第13题图 第14题图 13.如图,正十二边形A 1A 2…A 12,连接A 3A 7,A 7A 10,则∠A 3A 7A 10=________°.14.如图,菱形ABCD 的面积为120 cm 2,正方形AECF 的面积为50 cm 2,则菱形的边长为________cm . 15.如图,在矩形纸片ABCD 中,AB =6,BC =10.点E 在CD 上,将△BCE 沿BE 折叠,点C 恰落在边AD 上的点F 处;点G 在AF 上,将△ABG 沿BG 折叠,点A 恰落在线段BF 上的点H 处.有下列结论: ①∠EBG =45°;②△DEF∽△ABG;③S △ABG =32S △FGH ;④AG +DF =FG.其中正确的是______________.(把所有正确结论的序号都选上)第15题图 第16题图16.如图,正方形ABCD 的面积为3 cm 2,E 为BC 边上一点,∠BAE =30°,F 为AE 的中点,过点F 作直线分别与AB ,DC 相交于点M ,N.若MN =AE ,则AM 的长等于________cm . 三、解答题17.如图,在▱ABCD 中,连接BD ,在BD 的延长线上取一点E ,在DB 的延长线上取一点F ,使BF =DE ,连接AF 、CE. 求证:AF∥CE.18.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.19.如图,▱ABCD中,BD是它的一条对角线,过A、C两点作AE⊥BD,CF⊥BD,垂足分别为E、F,延长AE、CF分别交CD、AB于点M、N.(1)求证:四边形CMAN是平行四边形;(2)已知DE=4,FN=3,求BN的长.20.如图,△ABC≌△ABD,点E在边AB上,CE∥BD,连接DE.求证:(1)∠CEB=∠CBE;(2)四边形BCED是菱形.21.已知:如图,在正方形ABCD中,点E在边CD上,AQ⊥BE于点Q,DP⊥AQ于点P.(1)求证:AP=BQ;(2)在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图中四对线段,使每对中较长线段与较短线段长度的差等于PQ长.22.已知正方形ABCD中,BC=3,点E、F分别是CB、CD延长线上的点,DF=BE,连接AE、AF,过点A作AH⊥ED于H点.(1)求证:△ADF≌△ABE;(2)若BE=1,求tan∠AED的值.23.如图,已知△ABC 中,AB =AC ,把△ABC 绕A 点沿顺时针方向旋转得到△ADE,连接BD 、CE 交于点F. (1)求证:△AEC≌△ADB;(2)若AB =2,∠BAC =45°,当四边形ADFC 是菱形时,求BF 的长.24.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 =25,求BE 的长.答案与解析:1. C2. B3. C4. B5. A 【解析】∵E ,F 分别是 AD ,CD 边上的中点,即EF 是△ACD 的中位线,∴AC =2EF =22,则菱形ABCD 的面积=12AC ·BD =12×22×2=2 2.6. B 【解析】在▱ABCD 中,AD =BC ,AB =CD ,BO =DO ,∵平行四边形ABCD 的周长为26 cm ,∴AB +BC =13 cm ,又∵△AOD 的周长比△AOB 的周长多3 cm ,∴AD -AB =BC -AB =3 cm ,解得AB =5 cm ,BC =8 cm ,又AB ⊥AC ,E 是BC 的中点,∴AE =BE =CE =12BC =4 cm.7. B 【解析】设CH =x ,∵BE ∶EC =2∶1,BC =9,∴EC =3,由折叠可知,EH =DH =9-x ,在Rt △ECH 中,由勾股定理得:(9-x )2=32+x 2,解得:x =4.8. D 【解析】逐项分析如下表:序号逐项分析正误难点突破对于多选项判断正误性的题目,几乎每个选项之间都是紧密联系的,单独判断其中每个的正误或跳跃式判断往往使题目变得复杂而无法求解,本题目难点在于④中,需将S △FDH 与已知条件AE AB =23联系起来,并用含相同未知数的代数式分别表示出S △EDH 和S △DHC ,继而求解.9. 110° 【解析】 ∵四边形ABCD 是平行四边形,∴CD ∥AB ,∴∠CAB =∠1=20°,∵BE ⊥AB 交对角线AC 于点E ,∴∠ABE =90°,∴∠2=∠CAB +∠ABE =20°+90°=110°.10. 4.8 【解析】∵S =1AC·BD =2AB·DH ,∴AC ·BD =2AB·DH.∵四边形ABCD 是菱形,∴∠AOB =90°,AO =12AC =4,BO =12BD =3,∴在Rt △AOB 中,AB =42+32=5,∴DH =8×62×5=4.8.第11题解图11. 15 【解析】如解图,连接AC.∵四边形ABCD 是矩形,∴AD =BC ,AC =BD ,又∵AB =BA ,∴△DAB ≌△CBA(SSS ),∴∠ACB =∠ADB =30°,∵CE =BD ,∴AC =CE ,∴∠E =∠CAE =12∠ACB=15°.第12题解图12. (3+2,1) 【解析】如解图,过点D 作DG ⊥BC 于G ,DF ⊥x 轴于F ,∵在菱形BDCE 中,BD =CD ,∠BDC =60°,∴△BCD 是等边三角形,∴DF =CG =12BC =1,CF =DG =3,∴OF =3+2,∴D(3+2,1).13. 75 【解析】∵多边形A 1A 2…A 12是正十二边形,作它的外接圆⊙O ,∴劣弧A 10A 3的度数=5×360°12=150°,∴∠A 3A 7A 10=12×150°=75°.第14题解图14. 13 【解析】如解图,连接AC 、BD 交于O ,则有12AC·BD =120,∴AC ·BD =240,又∵菱形对角线互相垂直平分,∴2OA ·2OB =240,∴ OA ·OB =60,∵AE 2=50, OA 2+OE 2= AE 2,OA =OE ,∴OA =5,∴OB =12,∴AB =OA 2+OB 2=122+52=13.15. ①③④ 【解析】由折叠的性质得,∠CBE =∠FBE ,∠ABG =∠FBG ,∴∠EBG =∠FBE +∠FBG =12×90°=45°,故①正确;由折叠的性质得,BF =BC =10,BA =BH =6,∴HF =BF -BH =4,AF =BF 2-BA 2=102-62=8,设GH =x ,则GF =8-x ,在Rt △GHF 中,x 2+42=(8-x)2,∴x =3,∴GF =5,∴AG =3,同理在Rt △FDE 中,由FD 2=EF 2-ED 2,得ED =83,EF =103,∴ED FD =43≠ABAG =2,∴△DEF 与△ABG 不相似,故②不正确;S △ABG =12×3×6=9,S △FGH =12×3×4=6,∴S △ABG S =96=32,故③正确;∵AG =3,DF =AD -AF =2,∴FG =5,∴AG +DF =FG =5,故④正确.综上,答案是①③④.第16题解图16.233或33【解析】如解图,过N 作NG ⊥AB ,交AB 于点G ,∵四边形ABCD 为正方形,∴AB =AD =NG = 3 cm ,在Rt △ABE 中,∠BAE =30°,AB = 3 cm ,∴BE =1 cm ,AE =2 cm ,∵F 为AE 的中点,∴AF =12AE =1 cm ,在Rt △ABE 和Rt △NGM 中,⎩⎪⎨⎪⎧AB =NG AE =NM ,∴Rt △ABE ≌Rt △NGM(HL ),∴BE =GM ,∠BAE =∠MNG =30°,∠AEB =∠NMG =60°,∴∠AFM =90°,即MN ⊥AE ,在Rt △AMF 中,∠FAM =30°,AF =1 cm ,∴AM =AF cos 30°=132=233 cm ,由对称性得到AM′=BM =AB -AM =3-233=33 cm ,综上,AM 的长等于233或33 cm . 17. 证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,第17题解图∴AD ∥BC ,AD =BC , ∴∠1=∠2, 又∵BF =DE ,∴BF +BD =DE +BD , 即DF =BE.∴△ADF ≌△CBE(SAS ). ∴∠AFD =∠CEB ,∴AF ∥CE.18. (1)【思路分析】根据四边形ABCD 是菱形,∠ABC ∶∠BAD =1∶2,可求出∠DBC 的度数,其正切值可求出.解:∵四边形ABCD 是菱形,∴AD ∥BC ,∠DBC =12∠ABC ,∴∠ABC +∠BAD =180°, 又∵∠ABC ∶∠BAD =1∶2, ∴∠ABC =60°, ∴∠DBC =12∠ABC =30°,∴tan ∠DBC =tan 30°=33. (2)【思路分析】由BE ∥AC ,CE ∥BD 可知四边形BOCE 是平行四边形,再结合菱形对角线垂直的性质即可证明四边形BOCE 是矩形.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,且∠BOC =90°,∴四边形OBEC 是矩形.19. (1)证明:∵AE ⊥BD ,CF ⊥BD , ∴AM ∥CN ,又∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴MC ∥AN ,∴四边形CMAN 是平行四边形.(2)解:∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴∠ADE =∠CBF ,AD =CB , 又∵∠AED =∠CFB =90°, ∴△AED ≌△CFB(AAS ), ∴DE =BF =4,∴在Rt △BFN 中,BN =32+42=5.20. (1)【思路分析】要证∠CEB =∠CBE ,结合CE ∥DB ,可得到∠CEB =∠DBE ,从而只需证明∠CBE =∠DBE ,结合△ABC ≌△ABD 即可得证.证明:∵△ABC ≌△ABD , ∴∠ABC =∠ABD , ∵CE ∥BD ,∴∠CEB =∠DBE ,∴∠CEB =∠CBE.(2)证明:∵△ABC ≌△ABD ,∴BC =BD , 由(1)得∠CEB =∠CBE , ∴CE =CB , ∴CE =BD , ∵CE ∥BD ,∴四边形BCED 是平行四边形, ∵BC =BD ,∴四边形BCED 是菱形.21. (1)证明:∵四边形ABCD 是正方形, ∴AB =AD, ∠BAQ +∠DAP =90°=∠DAB , ∵DP ⊥AQ ,∴∠DAP +∠ADP =90°, ∴∠BAQ =∠ADP.在△DAP 和△ABQ 中, ⎨⎪⎧∠APD =∠AQB =90°∠ADP =∠BAQ ,∴△DAP ≌△ABQ(AAS ),∴AP =BQ.(2)解:①AQ 和AP ;②DP 和AP ;③AQ 和BQ ;④DP 和BQ.【解法提示】①由题图直接得:AQ -AP =PQ ;②∵△ABQ ≌△DAP ,∴AQ =DP ,∴DP -AP = AQ -AP =PQ ;③∵△ABQ ≌△DAP ,∴BQ =AP ,∴AQ -BQ =AQ -AP =PQ ;④∵△ABQ ≌△DAP ,∴DP =AQ ,BQ =AP ,∴DP -BQ =AQ -AP =PQ.22. (1)证明:在△ADF 和△ABE 中,⎩⎪⎨⎪⎧AB =AD ∠ABE =∠ADF =90°EB =FD, ∴△ADF ≌△ABE(SAS ).(2)解:∵AB =3,BE =1,∴AE =10,EC =4,∴ED =CD 2+EC 2=5,设AH =x ,EH =y ,在Rt △AHE 和Rt △AHD 中,⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=10x 2+(5-y )2=9, 解得,x =1.8,y =2.6,∴tan ∠AED =AH EH =x y =1.82.6=913. 23. (1)证明:∵△ADE 是由△ABC 绕点A 沿顺时针方向旋转而得,∴AD =AB ,AE =AC ,∠BAC =∠DAE ,∵AB =AC ,∴AD =AB =AE =AC ,∠EAC =∠DAB ,在△AEC 和△ADB 中∵⎩⎪⎨⎪⎧AD = AE ∠EAC =∠DAB AB =AC, ∴△AEC ≌△ADB(SAS ).(2)解:当四边形ADFC 是菱形时,AC =DF ,AC ∥DF ,∴∠BAC =∠ABD ,又∵∠BAC =45°,∴∠ABD =45°,又∵△ADE 是由△ABC 绕点A 沿顺时针方向旋转而得,∴AD =AB ,∴∠DAB =90°,又∵AB =2,由勾股定理可得:BD =AD 2+AB 2=2AB =22,在菱形ADFC 中,DF =AD =AB =2,∴BF =BD -DF =22-2.24. (1)【思路分析】根据折叠的性质,易得DF =EF ,DG =EG ,∠AFD =∠AFE ,再由EG ∥DC ,可得∠EGF =∠AFD ,从而得出EG =EF.根据四条边都相等的四边形是菱形得证;证明:由折叠的性质可得,EF =FD ,∠AEF =∠ADF =90°,第24题解图∠EFA =∠DFA ,EG =GD.∵EG ∥DC ,∴∠DFA =∠EGF ,∴∠EFA =∠EGF ,∴EF =EG =FD =GD ,∴四边形EFDG 是菱形.(2)【思路分析】由(1)可知EG =EF ,连接DE ,则DE 与GF 相互垂直平分,证得Rt △FHE ∽Rt △FEA ,列比例式,结合FH =12GF 得到EG 、GF 、AF 的关系; 解:如解图,连接ED ,交AF 于点H ,∵四边形EFDG 是菱形,∴DE ⊥AF ,FH =GH =12GF ,EH =DH =12DE. ∵∠FEH =∠FAE =90°-∠EFA ,∴Rt △FEH ∽Rt △FAE ,∴EF FH =AF EF,即EF 2=FH·AF , ∴EG 2=12GF·AF. (3)【思路分析】把AG ,EG 代入(2)中的关系式,求得GF ,AF 的值,根据勾股定理求得AD ,DE ,再证Rt △ADF ∽Rt △DCE ,可求出EC ,从而可求出BE 的值.解:∵AG =6,EG =25,EG 2=12GF·AF , ∴(25)2=12(6+GF)·GF ,∴GF =4, ∴AF =10.∵DF =EG =25,∴AD =BC =AF 2-DF 2=45,DE =2EH =2EG 2-(12GF )2=8. ∵∠CDE +∠DFA =90°,∠DAF +∠DFA =90°,∴∠CDE =∠DAF ,∴Rt △ADF ∽Rt △DCE ,∴EC DF =DE AF ,即EC 25=810, ∴EC =855, ∴BE =BC -EC =AD -EC =45-855=1255.。
2020-2021中考数学复习《平行四边形》专项综合练习及答案解析
2020-2021中考数学复习《平行四边形》专项综合练习及答案解析一、平行四边形1.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.2.如图,ABCD是正方形,点G是BC上的任意一点,DE⊥AG于E,BF∥DE,交AG于F.求证:AF=BF+EF.【答案】详见解析.【解析】【分析】由四边形ABCD 为正方形,可得出∠BAD 为90°,AB=AD ,进而得到∠BAG 与∠EAD 互余,又DE 垂直于AG ,得到∠EAD 与∠ADE 互余,根据同角的余角相等可得出∠ADE=∠BAF ,利用AAS 可得出△ABF ≌△DAE ;利用全等三角的对应边相等可得出BF=AE ,由AF-AE=EF ,等量代换可得证.【详解】∵ABCD 是正方形,∴AD=AB ,∠BAD=90°∵DE ⊥AG ,∴∠DEG=∠AED=90°∴∠ADE+∠DAE=90°又∵∠BAF+∠DAE=∠BAD=90°,∴∠ADE=∠BAF .∵BF ∥DE ,∴∠AFB=∠DEG=∠AED .在△ABF 与△DAE 中,AFB AED ADE BAF AD AB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ABF ≌△DAE (AAS ).∴BF=AE .∵AF=AE+EF ,∴AF=BF+EF .点睛:此题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,熟练掌握判定与性质是解本题的关键.3.图1、图2是两张形状、大小完全相同的方格纸,方格纸中的每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点叫做格点.(1)在图1中画出等腰直角三角形MON ,使点N 在格点上,且∠MON=90°;(2)在图2中以格点为顶点画一个正方形ABCD ,使正方形ABCD 面积等于(1)中等腰直角三角形MON 面积的4倍,并将正方形ABCD 分割成以格点为顶点的四个全等的直角三角形和一个正方形,且正方形ABCD 面积没有剩余(画出一种即可).【答案】(1)作图参见解析;(2)作图参见解析.【解析】试题分析:(1)过点O 向线段OM 作垂线,此直线与格点的交点为N ,连接MN 即可;(2)根据勾股定理画出图形即可.试题解析:(1)过点O 向线段OM 作垂线,此直线与格点的交点为N ,连接MN ,如图1所示;(2)等腰直角三角形MON 面积是5,因此正方形面积是20,如图2所示;于是根据勾股定理画出图3:考点:1.作图﹣应用与设计作图;2.勾股定理.4.如图①,四边形ABCD 是知形,1,2AB BC ==,点E 是线段BC 上一动点(不与,B C 重合),点F 是线段BA 延长线上一动点,连接,,,DE EF DF EF 交AD 于点G .设,BE x AF y ==,已知y 与x 之间的函数关系如图②所示.(1)求图②中y 与x 的函数表达式;(2)求证:DE DF ⊥;(3)是否存在x 的值,使得DEG △是等腰三角形?如果存在,求出x 的值;如果不存在,说明理由【答案】(1)y =﹣2x +4(0<x <2);(2)见解析;(3)存在,x =5432. 【解析】【分析】(1)利用待定系数法可得y 与x 的函数表达式;(2)证明△CDE ∽△ADF ,得∠ADF =∠CDE ,可得结论;(3)分三种情况:①若DE =DG ,则∠DGE =∠DEG ,②若DE =EG ,如图①,作EH ∥CD ,交AD 于H ,③若DG =EG ,则∠GDE =∠GED ,分别列方程计算可得结论.【详解】(1)设y =kx +b ,由图象得:当x =1时,y =2,当x =0时,y =4,代入得:24k b b +=⎧⎨=⎩,得24k b =-⎧⎨=⎩, ∴y =﹣2x +4(0<x <2);(2)∵BE =x ,BC =2∴CE =2﹣x , ∴211,4222CE x CD AF x AD -===-, ∴CE CD AF AD=, ∵四边形ABCD 是矩形,∴∠C =∠DAF =90°,∴△CDE ∽△ADF ,∴∠ADF =∠CDE ,∴∠ADF +∠EDG =∠CDE +∠EDG =90°,∴DE ⊥DF ;(3)假设存在x 的值,使得△DEG 是等腰三角形,①若DE =DG ,则∠DGE =∠DEG ,∵四边形ABCD 是矩形,∴AD ∥BC ,∠B =90°,∴∠DGE =∠GEB ,∴∠DEG =∠BEG ,在△DEF 和△BEF 中,FDE B DEF BEF EF EF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DEF ≌△BEF (AAS ),∴DE =BE =x ,CE =2﹣x ,∴在Rt △CDE 中,由勾股定理得:1+(2﹣x )2=x 2,x =54; ②若DE =EG ,如图①,作EH ∥CD ,交AD 于H ,∵AD ∥BC ,EH ∥CD ,∴四边形CDHE 是平行四边形,∴∠C =90°,∴四边形CDHE 是矩形,∴EH =CD =1,DH =CE =2﹣x ,EH ⊥DG ,∴HG =DH =2﹣x ,∴AG =2x ﹣2,∵EH ∥CD ,DC ∥AB ,∴EH ∥AF ,∴△EHG ∽△FAG , ∴EH HG AF AG =, ∴124222x x x -=--,∴12x x ==(舍), ③若DG =EG ,则∠GDE =∠GED ,∵AD ∥BC ,∴∠GDE =∠DEC ,∴∠GED =∠DEC ,∵∠C =∠EDF =90°,∴△CDE ∽△DFE , ∴CE DE CD DF=, ∵△CDE ∽△ADF , ∴12DE CD DF AD ==, ∴12CE CD =, ∴2﹣x =12,x =32,综上,x =54或32. 【点睛】 本题是四边形的综合题,主要考查了待定系数法求一次函数的解析式,三角形相似和全等的性质和判定,矩形和平行四边形的性质和判定,勾股定理和逆定理等知识,运用相似三角形的性质是解决本题的关键.5.如图1,已知正方形ABCD 的边CD 在正方形DEFG 的边DE 上,连接AE ,GC .(1)试猜想AE 与GC 有怎样的关系(直接写出结论即可);(2)将正方形DEFG 绕点D 按顺时针方向旋转,使点E 落在BC 边上,如图2,连接AE 和CG .你认为(1)中的结论是否还成立?若成立,给出证明;若不成立,请说明理由.(3)在(2)中,若E 是BC 的中点,且BC =2,则C ,F 两点间的距离为 .【答案】(1) AE =CG ,AE ⊥GC ;(2)成立,证明见解析; .【解析】【分析】(1)观察图形,AE 、CG 的位置关系可能是垂直,下面着手证明.由于四边形ABCD 、DEFG都是正方形,易证得△ADE≌△CDG,则∠1=∠2,由于∠2、∠3互余,所以∠1、∠3互余,由此可得AE⊥GC.(2)题(1)的结论仍然成立,参照(1)题的解题方法,可证△ADE≌△CDG,得∠5=∠4,由于∠4、∠7互余,而∠5、∠6互余,那么∠6=∠7;由图知∠AEB=∠CEH=90°﹣∠6,即∠7+∠CEH=90°,由此得证.(3)如图3中,作CM⊥DG于G,GN⊥CD于N,CH⊥FG于H,则四边形CMGH是矩形,可得CM=GH,CH=GM.想办法求出CH,HF,再利用勾股定理即可解决问题.【详解】(1)AE=CG,AE⊥GC;证明:延长GC交AE于点H,在正方形ABCD与正方形DEFG中,AD=DC,∠ADE=∠CDG=90°,DE=DG,∴△ADE≌△CDG(SAS),∴AE,CG,∠1=∠2∵∠2+∠3=90°,∴∠1+∠3=90°,∴∠AHG=180°﹣(∠1+∠3)=180°﹣90°=90°,∴AE⊥GC.(2)答:成立;证明:延长AE和GC相交于点H,在正方形ABCD和正方形DEFG中,AD=DC,DE=DG,∠ADC=∠DCB=∠B=∠BAD=∠EDG=90°,∴∠1=∠2=90°﹣∠3;∴△ADE≌△CDG(SAS),∴AE=CG,∠5=∠4;又∵∠5+∠6=90°,∠4+∠7=180°﹣∠DCE=180°﹣90°=90°,∴∠6=∠7,又∵∠6+∠AEB=90°,∠AEB=∠CEH,∴∠CEH+∠7=90°,∴∠EHC=90°,∴AE⊥GC.(3)如图3中,作CM⊥DG于G,GN⊥CD于N,CH⊥FG于H,则四边形CMGH是矩形,可得CM=GH,CH=GM.∵BE=CE=1,AB=CD=2,∴AE=DE=CG═DG=FG∵DE=DG,∠DCE=∠GND,∠EDC=∠DGN,∴△DCE≌△GND(AAS),∴GCD=2,∵S△DCG=12•CD•NG=12•DG•CM,∴2×2,∴CM=GH=5,∴MG=CH5,∴FH=FG﹣FG,∴CF..【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,解直角三角形等知识,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.菱形ABCD中、∠BAD=120°,点O为射线CA上的动点,作射线OM与直线BC相交于点E,将射线OM绕点O逆时针旋转60°,得到射线ON,射线ON与直线CD相交于点F.(1)如图①,点O与点A重合时,点E,F分别在线段BC,CD上,请直接写出CE,CF,CA三条段段之间的数量关系;(2)如图②,点O在CA的延长线上,且OA=13AC,E,F分别在线段BC的延长线和线段CD的延长线上,请写出CE,CF,CA三条线段之间的数量关系,并说明理由;(3)点O在线段AC上,若AB=6,BO=CF=1时,请直接写出BE的长.【答案】(1)CA=CE+CF.(2)CF-CE=43AC.(3)BE的值为3或5或1.【解析】【分析】(1)如图①中,结论:CA=CE+CF.只要证明△ADF≌△ACE(SAS)即可解决问题;(2)结论:CF-CE=43AC.如图②中,如图作OG∥AD交CF于G,则△OGC是等边三角形.只要证明△FOG≌△EOC(ASA)即可解决问题;(3)分四种情形画出图形分别求解即可解决问题.【详解】(1)如图①中,结论:CA=CE+CF.理由:∵四边形ABCD是菱形,∠BAD=120°∴AB=AD=DC=BC,∠BAC=∠DAC=60°∴△ABC,△ACD都是等边三角形,∵∠DAC=∠EAF=60°,∴∠DAF=∠CAE,∵CA=AD,∠D=∠ACE=60°,∴△ADF≌△ACE(SAS),∴DF=CE,∴CE+CF=CF+DF=CD=AC,∴CA=CE+CF.(2)结论:CF-CE=43 AC.理由:如图②中,如图作OG∥AD交CF于G,则△OGC是等边三角形.∵∠GOC=∠FOE=60°,∴∠FOG=∠EOC,∵OG=OC,∠OGF=∠ACE=120°,∴△FOG≌△EOC(ASA),∴CE=FG,∵OC=OG,CA=CD,∴OA=DG,∴CF-EC=CF-FG=CG=CD+DG=AC+13AC=43AC,(3)作BH⊥AC于H.∵AB=6,AH=CH=3,∴,如图③-1中,当点O在线段AH上,点F在线段CD上,点E在线段BC上时.∵,∴=1,∴OC=3+1=4,由(1)可知:CO=CE+CF,∵OC=4,CF=1,∴CE=3,∴BE=6-3=3.如图③-2中,当点O在线段AH上,点F在线段DC的延长线上,点E在线段BC上时.由(2)可知:CE-CF=OC,∴CE=4+1=5,∴BE=1.如图③-3中,当点O在线段CH上,点F在线段CD上,点E在线段BC上时.同法可证:OC=CE+CF,∵OC=CH-OH=3-1=2,CF=1,∴CE=1,∴BE=6-1=5.如图③-4中,当点O在线段CH上,点F在线段DC的延长线上,点E在线段BC上时.同法可知:CE-CF=OC,∴CE=2+1=3,∴BE=3,综上所述,满足条件的BE的值为3或5或1.【点睛】本题属于四边形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的性质,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.7.如图,点O是正方形ABCD两条对角线的交点,分别延长CO到点G,OC到点E,使OG=2OD、OE=2OC,然后以OG、OE为邻边作正方形OEFG.(1)如图1,若正方形OEFG的对角线交点为M,求证:四边形CDME是平行四边形.(2)正方形ABCD固定,将正方形OEFG绕点O逆时针旋转,得到正方形OE′F′G′,如图2,连接AG′,DE′,求证:AG′=DE′,AG′⊥DE′;(3)在(2)的条件下,正方形OE′F′G′的边OG′与正方形ABCD的边相交于点N,如图3,设旋转角为α(0°<α<180°),若△AON是等腰三角形,请直接写出α的值.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)α的值是22.5°或45°或112.5°或135°或157.5°.【解析】【分析】(1)由四边形OEFG是正方形,得到ME=12GE,根据三角形的中位线的性质得到CD∥GE,CD=12GE,求得CD=GE,即可得到结论;(2)如图2,延长E′D交AG′于H,由四边形ABCD是正方形,得到AO=OD,∠AOD=∠COD=90°,由四边形OEFG 是正方形,得到OG′=OE′,∠E′OG′=90°,由旋转的性质得到∠G′OD=∠E′OC ,求得∠AOG′=∠COE′,根据全等三角形的性质得到AG′=DE′,∠AG′O=∠DE′O ,即可得到结论;(3)分类讨论,根据三角形的外角的性质和等腰三角形的性质即可得到结论.【详解】(1)证明:∵四边形OEFG 是正方形,∴ME=12GE , ∵OG=2OD 、OE=2OC ,∴CD ∥GE ,CD=12GE , ∴CD=GE ,∴四边形CDME 是平行四边形;(2)证明:如图2,延长E′D 交AG′于H ,∵四边形ABCD 是正方形,∴AO=OD ,∠AOD=∠COD=90°,∵四边形OEFG 是正方形,∴OG′=OE′,∠E′OG′=90°,∵将正方形OEFG 绕点O 逆时针旋转,得到正方形OE′F′G′,∴∠G′OD=∠E′OC ,∴∠AOG′=∠COE′,在△AG′O 与△ODE′中,OA OD AOG DOE OG OE ⎧⎪∠'∠'⎨⎪''⎩===,∴△AG′O ≌△ODE′∴AG′=DE′,∠AG′O=∠DE′O ,∵∠1=∠2,∴∠G′HD=∠G′OE′=90°,∴AG′⊥DE′;(3)①正方形OE′F′G′的边OG′与正方形ABCD 的边AD 相交于点N ,如图3,Ⅰ、当AN=AO时,∵∠OAN=45°,∴∠ANO=∠AON=67.5°,∵∠ADO=45°,∴α=∠ANO-∠ADO=22.5°;Ⅱ、当AN=ON时,∴∠NAO=∠AON=45°,∴∠ANO=90°,∴α=90°-45°=45°;②正方形OE′F′G′的边OG′与正方形ABCD的边AB相交于点N,如图4,Ⅰ、当AN=AO时,∵∠OAN=45°,∴∠ANO=∠AON=67.5°,∵∠ADO=45°,∴α=∠ANO+90°=112.5°;Ⅱ、当AN=ON时,∴∠NAO=∠AON=45°,∴∠ANO=90°,∴α=90°+45°=135°,Ⅲ、当AN=AO时,旋转角a=∠ANO+90°=67.5+90=157.5°,综上所述:若△AON是等腰三角形时,α的值是22.5°或45°或112.5°或135°或157.5°.【点睛】本题主要考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、锐角三角函数、旋转变换的性质的综合运用,有一定的综合性,分类讨论当△AON是等腰三角形时,求α的度数是本题的难点.8.如图,现将平行四边形ABCD沿其对角线AC折叠,使点B落在点B′处.AB′与CD交于点E.(1)求证:△AED ≌△CEB ′;(2)过点E 作EF ⊥AC 交AB 于点F ,连接CF ,判断四边形AECF 的形状并给予证明.【答案】(1)见解析(2)见解析【解析】【分析】(1)由题意可得AD=BC=B'C ,∠B=∠D=∠B',且∠AED=∠CEB',利用AAS 证明全等,则结论可得;(2)由△AED ≌△CEB′可得AE=CE ,且EF ⊥AC ,根据等腰三角形的性质可得EF 垂直平分AC ,∠AEF=∠CEF .即AF=CF ,∠CEF=∠AFE=∠AEF ,可得AE=AF ,则可证四边形AECF 是菱形.【详解】证明:(1)∵四边形ABCD 是平行四边形∴AD =BC ,CD ∥AB ,∠B =∠D∵平行四边形ABCD 沿其对角线AC 折叠∴BC =B'C ,∠B =∠B'∴∠D =∠B',AD =B'C 且∠DEA =∠B'EC∴△ADE ≌△B'EC(2)四边形AECF 是菱形∵△ADE ≌△B'EC∴AE =CE∵AE =CE ,EF ⊥AC∴EF 垂直平分AC ,∠AEF =∠CEF∴AF =CF∵CD ∥AB∴∠CEF =∠EFA 且∠AEF =∠CEF∴∠AEF =∠EFA∴AF =AE∴AF =AE =CE =CF∴四边形AECF 是菱形【点睛】本题考查了折叠问题,全等三角形的判定和性质,平行四边形的性质,菱形的判定,熟练掌握这些性质和判定是解决问题的关键.9.在ABC 中,ABC 90∠=,BD 为AC 边上的中线,过点C 作CE BD ⊥于点E ,过点A 作BD 的平行线,交CE 的延长线于点F ,在AF 的延长线上截取FG BD =,连接BG ,DF .()1求证:BD DF =;()2求证:四边形BDFG 为菱形;()3若AG 5=,CF =BDFG 的周长.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3)8【解析】【分析】()1利用平行线的性质得到90CFA ∠=,再利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可得证,()2利用平行四边形的判定定理判定四边形BDFG 为平行四边形,再利用()1得结论即可得证,()3设GF x =,则5AF x =-,利用菱形的性质和勾股定理得到CF 、AF 和AC 之间的关系,解出x 即可.【详解】()1证明:AG //BD ,CF BD ⊥, CF AG ∴⊥, 又D 为AC 的中点,1DF AC 2∴=, 又1BD AC 2=, BD DF ∴=, ()2证明:BD//GF ,BD FG =, ∴四边形BDFG 为平行四边形, 又BD DF =,∴四边形BDFG 为菱形,()3解:设GF x =,则AF 5x =-,AC 2x =,在Rt AFC 中,222(2x)(5x)=+-,解得:1x 2=,216x (3=-舍去), GF 2∴=,∴菱形BDFG 的周长为8.【点睛】本题考查了菱形的判定与性质直角三角形斜边上的中线,勾股定理等知识,正确掌握这些定义性质及判定并结合图形作答是解决本题的关键.10.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)11.如图1,矩形ABCD中,AB=8,AD=6;点E是对角线BD上一动点,连接CE,作EF⊥CE交AB边于点F,以CE和EF为邻边作矩形CEFG,作其对角线相交于点H.(1)①如图2,当点F与点B重合时,CE=,CG=;②如图3,当点E是BD中点时,CE=,CG=;(2)在图1,连接BG,当矩形CEFG随着点E的运动而变化时,猜想△EBG的形状?并加以证明;(3)在图1,CGCE的值是否会发生改变?若不变,求出它的值;若改变,说明理由;(4)在图1,设DE的长为x,矩形CEFG的面积为S,试求S关于x的函数关系式,并直接写出x的取值范围.【答案】(1)245,185,5,154;(2)△EBG是直角三角形,理由详见解析;(3)3 4;(4)S=34x2﹣485x+48(0≤x≤325).【解析】【分析】(1)①利用面积法求出CE,再利用勾股定理求出EF即可;②利用直角三角形斜边中线定理求出CE,再利用相似三角形的性质求出EF即可;(2)根据直角三角形的判定方法:如果一个三角形一边上的中线等于这条边的一半,则这个三角形是直角三角形即可判断;(3)只要证明△DCE∽△BCG,即可解决问题;(4)利用相似多边形的性质构建函数关系式即可;【详解】(1)①如图2中,在Rt△BAD中,,∵S△BCD=12•CD•BC=12•BD•CE,∴CE=245.185.②如图3中,过点E作MN⊥AM交AB于N,交CD于M.∵DE=BE,∴CE=12BD=5,∵△CME∽△ENF,∴CM EN CE EF=,∴CG=EF=154,(2)结论:△EBG是直角三角形.理由:如图1中,连接BH .在Rt △BCF 中,∵FH=CH ,∴BH=FH=CH ,∵四边形EFGC 是矩形,∴EH=HG=HF=HC ,∴BH=EH=HG ,∴△EBG 是直角三角形.(3)F 如图1中,∵HE=HC=HG=HB=HF , ∴C 、E 、F 、B 、G 五点共圆, ∵EF=CG ,∴∠CBG=∠EBF ,∵CD ∥AB ,∴∠EBF=∠CDE ,∴∠CBG=∠CDE ,∵∠DCB=∠ECG=90°,∴∠DCE=∠BCG ,∴△DCE ∽△BCG , ∴6384CG BC CE DC ===. (4)由(3)可知: 34CG CD CE CB ==, ∴矩形CEFG ∽矩形ABCD , ∴2264CEFG ABCD S CE CE S CD ==矩形矩形(), ∵CE 2=(325-x )2+245)2,S 矩形ABCD =48, ∴S 矩形CEFG =34[(325-x )2+(245)2]. ∴矩形CEFG 的面积S=34x 2-485x+48(0≤x≤325). 【点睛】本题考查相似三角形综合题、矩形的性质、相似三角形的判定和性质、勾股定理、直角三角形的判定和性质、相似多边形的性质和判定等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会添加常用辅助线,构造相似三角形或直角三角形解决问题,属于中考压轴题.12.如图1,在长方形纸片ABCD中,AB=mAD,其中m⩾1,将它沿EF折叠(点E. F分别在边AB、CD上),使点B落在AD边上的点M处,点C落在点N处,MN与CD相交于点P,连接EP.设AMnAD=,其中0<n⩽1.(1)如图2,当n=1(即M点与D点重合),求证:四边形BEDF为菱形;(2)如图3,当12n=(M为AD的中点),m的值发生变化时,求证:EP=AE+DP;(3)如图1,当m=2(即AB=2AD),n的值发生变化时,BE CFAM-的值是否发生变化?说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)值不变,理由见解析.【解析】试题分析:(1)由条件可知,当n=1(即M点与D点重合),m=2时,AB=2AD,设AD=a,则AB=2a,由矩形的性质可以得出△ADE≌△NDF,就可以得出AE=NF,DE=DF,在Rt△AED中,由勾股定理就可以表示出AE的值,再求出BE的值就可以得出结论.(2)延长PM交EA延长线于G,由条件可以得出△PDM≌△GAM,△EMP≌△EMG由全等三角形的性质就可以得出结论.(3)如图1,连接BM交EF于点Q,过点F作FK⊥AB于点K,交BM于点O,通过证明△ABM∽△KFE,就可以得出EK KFAM AB=,即BE BK BCAM AB-=,由AB=2AD=2BC,BK=CF就可以得出BE CFAM-的值是12为定值.(1)∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD,AD=BC,∠A=∠B=∠C=∠D=90°.∵AB=mAD,且n=2,∴AB=2AD.∵∠ADE+∠EDF=90°,∠EDF+∠NDF=90°,∴∠ADE=∠NDF.在△ADE和△NDF中,∠A=∠N,AD=ND,∠ADE=∠NDF,∴△ADE≌△NDF(ASA).∴AE=NF,DE=DF.∵FN=FC,∴AE=FC.∵AB=CD ,∴AB-AE="CD-CF." ∴BE="DF." ∴BE=DE .Rt △AED 中,由勾股定理,得222AE DE AD =-,即2222AE AD AE AD ()=--,∴AE=34AD. ∴BE=2AD-34AD=54.∴554334ADBE AE AD ==. (2)如图3,延长PM 交EA 延长线于G ,∴∠GAM=90°. ∵M 为AD 的中点,∴AM=DM .∵四边形ABCD 是矩形,∴AB=CD ,AD=BC ,∠A=∠B=∠C=∠D=90°,AB ∥CD. ∴∠GAM=∠PDM .在△GAM 和△PDM 中,∠GAM =∠PDM ,AM =DM ,∠AMG =∠DMP , ∴△GAM ≌△PDM (ASA ).∴MG=MP .在△EMP 和△EMG 中,PM =GM ,∠PME =∠GME ,ME =ME , ∴△EMP ≌△EMG (SAS ).∴EG=EP . ∴AG+AE=EP .∴PD+AE=EP ,即EP=AE+DP .(3)12BE CF AM -=,值不变,理由如下: 如图1,连接BM 交EF 于点Q ,过点F 作FK ⊥AB 于点K ,交BM 于点O , ∵EM=EB ,∠MEF=∠BEF ,∴EF ⊥MB ,即∠FQO=90°. ∵四边形FKBC 是矩形,∴KF=BC ,FC=KB. ∵∠FKB=90°,∴∠KBO+∠KOB=90°.∵∠QOF+∠QFO=90°,∠QOF=∠KOB ,∴∠KBO=∠OFQ. ∵∠A=∠EKF=90°,∴△ABM ∽△KFE. ∴EK KF AM AB =即BE BK BC AM AB-=.∵AB=2AD=2BC ,BK=CF ,∴12BE CF AM -=. ∴BE CFAM-的值不变.考点:1.折叠问题;2.矩形的性质;3.全等三角形的判定和性质;4.勾股定理;5.相似三角形的判定和性质.13.如图,在平面直角坐标系xOy 中,四边形OABC 的顶点A 在x 轴的正半轴上,OA=4,OC=2,点D 、E 、F 、G 分别为边OA 、AB 、BC 、CO 的中点,连结DE 、EF 、FG 、GD . (1)若点C 在y 轴的正半轴上,当点B 的坐标为(2,4)时,判断四边形DEFG 的形状,并说明理由.(2)若点C 在第二象限运动,且四边形DEFG 为菱形时,求点四边形OABC 对角线OB 长度的取值范围.(3)若在点C 的运动过程中,四边形DEFG 始终为正方形,当点C 从X 轴负半轴经过Y 轴正半轴,运动至X 轴正半轴时,直接写出点B 的运动路径长.【答案】(1)正方形(2)6OB <<(3)2π 【解析】分析:(1)连接OB ,AC ,说明OB ⊥AC ,OB=AC ,可得四边形DEFG 是正方形.(2)由四边形DEFG 是菱形,可得OB=AC ,当点C 在y 轴上时,AC=C 在x 轴上时,AC=6, 故可得结论; (3)根据题意计算弧长即可.详解:(1)正方形,如图1,证明连接OB ,AC ,说明OB ⊥AC ,OB=AC ,可得四边形DEFG 是正方形.OB<(2)6如图2,由四边形DEFG是菱形,可得OB=AC,当点C在y轴上时,AC=C在xOB<;轴上时,AC=6, ∴6(3)2π.如图3,当四边形DEFG是正方形时,OB⊥AC,且OB=AC,构造△OBE≌△ACO,可得B点在以E(0,4)为圆心,2为半径的圆上运动.所以当C点从x轴负半轴到正半轴运动时,B点的运动路径为2π .图1 图2 图3点睛:本题主要考查了正方形的判定,菱形的性质以及弧长的计算.灵活运用正方形的判定定理和菱形的性质运用是解题的关键.14.倡导研究性学习方式,着力教材研究,习题研究,是学生跳出题海,提高学习能力和创新能力的有效途径.下面是一案例,请同学们认真阅读、研究,完成“类比猜想”的问题.习题如图(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,说明理由.解答:∵正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠ADC=∠B=90°,∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADE′,点F、D、E′在一条直线上.∴∠E′AF=90°-45°=45°=∠EAF,又∵AE′=AE,AF=AF∴△AE′F≌△AEF(SAS)∴EF=E′F=DE′+DF=BE+DF.类比猜想:(1)请同学们研究:如图(2),在菱形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,当∠BAD=120°,∠EAF=60°时,还有EF=BE+DF吗?请说明理由.(2)在四边形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,当AB=AD,∠B+∠D=180°,∠EAF=∠BAD时,EF=BE+DF吗?请说明理由.【答案】证明见解析.【解析】试题分析:(1)把△ABE绕点A逆时针旋转120°至△ADE′,如图(2),连结E′F,根据菱形和旋转的性质得到AE=AE′,∠EAF=∠E′AF,利用“SAS”证明△AEF≌△AE′F,得到EF=E′F;由于∠ADE′+∠ADC=120°,则点F、D、E′不共线,所以DE′+DF>EF,即由BE+DF>EF;(2)把△ABE绕点A逆时针旋转∠BAD的度数至△ADE′,如图(3),根据旋转的性质得到AE′=AE,∠EAF=∠E′AF,然后利用“SAS”证明△AEF≌△AE′F,得到EF=E′F,由于∠ADE′+∠ADC=180°,知F、D、E′共线,因此有EF=DE′+DF=BE+DF;根据前面的条件和结论可归纳出结论.试题解析:(1)当∠BAD=120°,∠EAF=60°时,EF=BE+DF不成立,EF<BE+DF.理由如下:∵在菱形ABCD中,∠BAD=120°,∠EAF=60°,∴AB=AD,∠1+∠2=60°,∠B=∠ADC=60°,∴把△ABE绕点A逆时针旋转120°至△ADE′,如图(2),连结E′F,∴∠EAE′=120°,∠1=∠3,AE′=AE,DE′=BE,∠ADE′=∠B=60°,∴∠2+∠3=60°,∴∠EAF=∠E′AF,在△AEF和△AE′F中,∴△AEF≌△AE′F(SAS),∴EF=E′F,∵∠ADE′+∠ADC=120°,即点F、D、E′不共线,∴DE′+DF>EF∴BE+DF>EF;(2)当AB=AD,∠B+∠D=180°,∠EAF=∠BAD时,EF=BE+DF成立.理由如下:如图(3),∵AB=AD,∴把△ABE绕点A逆时针旋转∠BAD的度数至△ADE′,如图(3),∴∠EAE′=∠BAD,∠1=∠3,AE′=AE,DE′=BE,∠ADE′=∠B,∵∠B+∠D=180°,∴∠ADE′+∠D=180°,∴点F、D、E′共线,∵∠EAF=∠BAD,∴∠1+∠2=∠BAD,∴∠2+∠3=∠BAD,∴∠EAF=∠E′AF,在△AEF和△AE′F中,∴△AEF≌△AE′F(SAS),∴EF=E′F,∴EF=DE′+DF=BE+DF;归纳:在四边形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,当AB=AD,∠B+∠D=180°,∠EAF=∠BAD时,EF=BE+DF.考点:四边形综合题.15.(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.。
备战中考数学—平行四边形的综合压轴题专题复习含答案
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,现有一张边长为4的正方形纸片ABCD,点P为正方形AD边上的一点(不与点A、点D重合),将正方形纸片折叠,使点B落在P处,点C落在G处,PG交DC于H,折痕为EF,连接BP、BH.(1)求证:∠APB=∠BPH;(2)当点P在边AD上移动时,求证:△PDH的周长是定值;(3)当BE+CF的长取最小值时,求AP的长.【答案】(1)证明见解析.(2)证明见解析.(3)2.【解析】试题分析:(1)根据翻折变换的性质得出∠PBC=∠BPH,进而利用平行线的性质得出∠APB=∠PBC即可得出答案;(2)首先证明△ABP≌△QBP,进而得出△BCH≌△BQH,即可得出PD+DH+PH=AP+PD+DH+HC=AD+CD=8;(3)过F作FM⊥AB,垂足为M,则FM=BC=AB,证明△EFM≌△BPA,设AP=x,利用折叠的性质和勾股定理的知识用x表示出BE和CF,结合二次函数的性质求出最值.试题解析:(1)解:如图1,∵PE=BE,∴∠EBP=∠EPB.又∵∠EPH=∠EBC=90°,∴∠EPH-∠EPB=∠EBC-∠EBP.即∠PBC=∠BPH.又∵AD∥BC,∴∠APB=∠PBC.∴∠APB=∠BPH.(2)证明:如图2,过B 作BQ ⊥PH ,垂足为Q .由(1)知∠APB=∠BPH ,又∵∠A=∠BQP=90°,BP=BP ,在△ABP 和△QBP 中,{90APB BPHA BQP BP BP∠=∠∠=∠=︒=,∴△ABP ≌△QBP (AAS ),∴AP=QP ,AB=BQ ,又∵AB=BC ,∴BC=BQ .又∠C=∠BQH=90°,BH=BH ,在△BCH 和△BQH 中,{90BC BQC BQH BH BH=∠=∠=︒=,∴△BCH ≌△BQH (SAS ),∴CH=QH .∴△PHD 的周长为:PD+DH+PH=AP+PD+DH+HC=AD+CD=8.∴△PDH 的周长是定值.(3)解:如图3,过F 作FM ⊥AB ,垂足为M ,则FM=BC=AB .又∵EF 为折痕,∴EF ⊥BP .∴∠EFM+∠MEF=∠ABP+∠BEF=90°,∴∠EFM=∠ABP .又∵∠A=∠EMF=90°,在△EFM 和△BPA 中,{EFM ABPEMF A FM AB∠=∠∠=∠=,∴△EFM ≌△BPA (AAS ).∴EM=AP .设AP=x在Rt △APE 中,(4-BE )2+x 2=BE 2.解得BE=2+28x , ∴CF=BE-EM=2+28x -x , ∴BE+CF=24x -x+4=14(x-2)2+3. 当x=2时,BE+CF 取最小值,∴AP=2.考点:几何变换综合题.2.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 ODBOE 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,DE 2=AD 2+AE 2,∴x 2=42+(6-x )2,解得:x= 133, ∵BD=22AD AB + =213, ∴OB=12BD=13, ∵BD ⊥EF ,∴EO=22BE OB -=213, ∴EF=2EO=4133. 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3.在△ABC 中,AB=BC ,点O 是AC 的中点,点P 是AC 上的一个动点(点P 不与点A ,O ,C 重合).过点A ,点C 作直线BP 的垂线,垂足分别为点E 和点F ,连接OE ,OF . (1)如图1,请直接写出线段OE 与OF 的数量关系;(2)如图2,当∠ABC=90°时,请判断线段OE 与OF 之间的数量关系和位置关系,并说明理由(3)若|CF ﹣AE|=2,EF=23,当△POF 为等腰三角形时,请直接写出线段OP 的长.【答案】(1)OF =OE ;(2)OF ⊥EK ,OF=OE ,理由见解析;(3)OP 62233.【解析】【分析】(1)如图1中,延长EO交CF于K,证明△AOE≌△COK,从而可得OE=OK,再根据直角三角形斜边中线等于斜边一半即可得OF=OE;(2)如图2中,延长EO交CF于K,由已知证明△ABE≌△BCF,△AOE≌△COK,继而可证得△EFK是等腰直角三角形,由等腰直角三角形的性质即可得OF⊥EK,OF=OE;(3)分点P在AO上与CO上两种情况分别画图进行解答即可得.【详解】(1)如图1中,延长EO交CF于K,∵AE⊥BE,CF⊥BE,∴AE∥CK,∴∠EAO=∠KCO,∵OA=OC,∠AOE=∠COK,∴△AOE≌△COK,∴OE=OK,∵△EFK是直角三角形,∴OF=12EK=OE;(2)如图2中,延长EO交CF于K,∵∠ABC=∠AEB=∠CFB=90°,∴∠ABE+∠BAE=90°,∠ABE+∠CBF=90°,∴∠BAE=∠CBF,∵AB=BC,∴△ABE≌△BCF,∴BE=CF,AE=BF,∵△AOE≌△COK,∴AE=CK,OE=OK,∴FK=EF,∴△EFK是等腰直角三角形,∴OF⊥EK,OF=OE;(3)如图3中,点P在线段AO上,延长EO交CF于K,作PH⊥OF于H,∵|CF﹣AE|=2,EF=23,AE=CK,∴FK=2,在Rt△EFK中,tan∠FEK=33,∴∠FEK=30°,∠EKF=60°,∴EK=2FK=4,OF=12EK=2,∵△OPF是等腰三角形,观察图形可知,只有OF=FP=2,在Rt△PHF中,PH=12PF=1,HF=3,OH=2﹣3,∴OP=()2212362+-=-.如图4中,点P在线段OC上,当PO=PF时,∠POF=∠PFO=30°,∴∠BOP=90°,∴OP=33OE=33,综上所述:OP6223.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、直角三角形斜边中线等于斜边一半、等腰直角三角形的判定与性质、解直角三角形等,综合性较强,正确添加辅助线是解题的关键.4.已知Rt△ABD中,边AB=OB=1,∠ABO=90°问题探究:(1)以AB为边,在Rt△ABO的右边作正方形ABC,如图(1),则点O与点D的距离为.(2)以AB为边,在Rt△ABO的右边作等边三角形ABC,如图(2),求点O与点C的距离.问题解决:(3)若线段DE=1,线段DE的两个端点D,E分别在射线OA、OB上滑动,以DE为边向外作等边三角形DEF,如图(3),则点O与点F的距离有没有最大值,如果有,求出最大值,如果没有,说明理由.【答案】(1)、5;(2)、622+;(3)、3212++.【解析】【分析】试题分析:(1)、如图1中,连接OD,在Rt△ODC中,根据OD=22OC CD+计算即可.(2)、如图2中,作CE⊥OB于E,CF⊥AB于F,连接OC.在Rt△OCE中,根据OC=22OE CE+计算即可.(3)、如图3中,当OF⊥DE时,OF的值最大,设OF交DE于H,在OH上取一点M,使得OM=DM,连接DM.分别求出MH、OM、FH即可解决问题.【详解】试题解析:(1)、如图1中,连接OD,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD=1,∠C=90°在Rt△ODC中,∵∠C=90°,OC=2,CD=1,∴OD=2222215OC CD+=+=(2)、如图2中,作CE⊥OB于E,CF⊥AB于F,连接OC.∵∠FBE=∠E=∠CFB=90°,∴四边形BECF是矩形,∴BF=CF=12,CF=BE=32,在Rt △OCE 中,OC=222231122OE CE ⎛⎫⎛⎫+=++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=622+. (3)、如图3中,当OF ⊥DE 时,OF 的值最大,设OF 交DE 于H ,在OH 上取一点M ,使得OM=DM ,连接DM .∵FD=FE=DE=1,OF ⊥DE , ∴DH=HE ,OD=OE ,∠DOH=12∠DOE=22.5°, ∵OM=DM , ∴∠MOD=∠MDO=22.5°, ∴∠DMH=∠MDH=45°, ∴DH=HM=12, ∴DM=OM=2, ∵FH=223DF DH -=, ∴OF=OM+MH+FH=2132++=321++. ∴OF 的最大值为321++. 考点:四边形综合题.5.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.6.如图1,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于D,分别延长AC至E,BC至F,且CE=EF,延长FE交AD的延长线于G.(1)求证:AE=EG;(2)如图2,分别连接BG,BE,若BG=BF,求证:BE=EG;(3)如图3,取GF的中点M,若AB=5,求EM的长.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3)5 2【解析】【分析】(1)根据平行线的性质和等腰三角形的三线合一的性质得:∠CAD=∠G,可得AE=EG;(2)作辅助线,证明△BEF≌△GEC(SAS),可得结论;(3)如图3,作辅助线,构建平行线,证明四边形DMEN是平行四边形,得EM=DN=12AC,计算可得结论.【详解】证明:(1)如图1,过E作EH⊥CF于H,∵AD⊥BC,∴EH∥AD,∴∠CEH=∠CAD,∠HEF=∠G,∵CE=EF,∴∠CEH=∠HEF,∴∠CAD=∠G,∴AE=EG;(2)如图2,连接GC,∵AC=BC,AD⊥BC,∴BD=CD,∴AG是BC的垂直平分线,∴GC=GB,∴∠GBF=∠BCG,∵BG=BF,∴GC=BE,∵CE=EF,∴∠CEF=180°﹣2∠F,∵BG=BF,∴∠GBF=180°﹣2∠F,∴∠GBF=∠CEF,∴∠CEF=∠BCG,∵∠BCE=∠CEF+∠F,∠BCE=∠BCG+∠GCE,∴∠GCE=∠F,在△BEF 和△GCE 中,CE GCE F CG BF EF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BEF ≌△GEC (SAS ),∴BE =EG ;(3)如图3,连接DM ,取AC 的中点N ,连接DN ,由(1)得AE =EG ,∴∠GAE =∠AGE ,在Rt △ACD 中,N 为AC 的中点,∴DN =12AC =AN ,∠DAN =∠ADN , ∴∠ADN =∠AGE ,∴DN ∥GF ,在Rt △GDF 中,M 是FG 的中点, ∴DM =12FG =GM ,∠GDM =∠AGE , ∴∠GDM =∠DAN ,∴DM ∥AE ,∴四边形DMEN 是平行四边形, ∴EM =DN =12AC , ∵AC =AB =5, ∴EM =52. 【点睛】 本题是三角形的综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质,直角三角形斜边中线的性质,等腰三角形的性质和判定,平行四边形的性质和判定等知识,解题的关键是作辅助线,并熟练掌握全等三角形的判定方法,特别是第三问,辅助线的作法是关键.7.(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 =∠,则DBE ∠的度数为______.(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73AG =,求B D '的长.【答案】(1)21;(2)画一画;见解析;算一算:3B 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=9-72033=,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=203,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=12∠DBC=21°,故答案为21.(2)【画一画】如图所示:【算一算】如3所示:∵AG=73,AD=9,∴GD=9-72033,∵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=203,∵CD=AB=4,∠C=90°,∴在Rt△CDF中,由勾股定理得:CF=22222016433 DF CD⎛⎫-=-=⎪⎝⎭,∴BF=BC-CF=9161133-=,由翻折不变性可知,FB=FB′=11 3,∴B′D=DF-FB′=2011333-=.【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.8.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°,∴∠AOF+∠AOE=90°,∴∠DOE=∠AOF ,在△AOF 和△DOE 中,OAF ODE OA ODAOF DOE ===∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩, ∴△AOF ≌△DOE ,∴AF=DE ;②解:过点O 作OG ⊥AB 于G ,∵正方形的边长为23, ∴OG=12BC=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 ,又∵∠HPF+∠HPE=90°,∠DPE+∠HPE=90°,∴∠HPF=∠DPE ,又∵∠BHP=∠EDP=45°,∴△PHF ∽△PDE , ∴12PF 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.9.问题探究(1)如图①,已知正方形ABCD 的边长为4.点M 和N 分别是边BC 、CD 上两点,且BM =CN ,连接AM 和BN ,交于点P .猜想AM 与BN 的位置关系,并证明你的结论.(2)如图②,已知正方形ABCD 的边长为4.点M 和N 分别从点B 、C 同时出发,以相同的速度沿BC 、CD 方向向终点C 和D 运动.连接AM 和BN ,交于点P ,求△APB 周长的最大值;问题解决(3)如图③,AC 为边长为23的菱形ABCD 的对角线,∠ABC =60°.点M 和N 分别从点B 、C 同时出发,以相同的速度沿BC 、CA 向终点C 和A 运动.连接AM 和BN ,交于点P .求△APB 周长的最大值.【答案】(1)AM ⊥BN ,证明见解析;(2)△APB 周长的最大值2;(3)△PAB 的周长最大值3.【解析】试题分析:根据全等三角形的判定SAS 证明△ABM ≌△BCN ,即可证得AM ⊥BN ; (2)如图②,以AB 为斜边向外作等腰直角△AEB ,∠AEB=90°,作EF ⊥PA 于E ,作EG ⊥PB 于G ,连接EP ,证明PA+PB=2EF ,求出EF 的最大值即可;(3)如图③,延长DA 到K ,使得AK=AB ,则△ABK 是等边三角形,连接PK ,取PH=PB ,证明PA+PB=PK ,求出PK 的最大值即可.试题解析:(1)结论:AM ⊥BN .理由:如图①中,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABM=∠BCN=90°,∵BM=CN,∴△ABM≌△BCN,∴∠BAM=∠CBN,∵∠CBN+∠ABN=90°,∴∠ABN+∠BAM=90°,∴∠APB=90°,∴AM⊥BN.(2)如图②中,以AB为斜边向外作等腰直角三角形△AEB,∠AEB=90°,作EF⊥PA于E,作EG⊥PB于G,连接EP.∵∠EFP=∠FPG=∠G=90°,∴四边形EFPG是矩形,∴∠FEG=∠AEB=90°,∴∠AEF=∠BEG,∵EA=EB,∠EFA=∠G=90°,∴△AEF≌△BEG,∴EF=EG,AF=BG,∴四边形EFPG是正方形,∴PA+PB=PF+AF+PG﹣BG=2PF=2EF,∵EF≤AE,∴EF的最大值=AE=2,∴△APB周长的最大值=4+4.(3)如图③中,延长DA到K,使得AK=AB,则△ABK是等边三角形,连接PK,取PH=PB.∵AB=BC,∠ABM=∠BCN,BM=CN,∴△ABM≌△BCN,∴∠BAM=∠CBN,∴∠A PN=∠BAM+∠ABP=∠CBN+∠ABN=60°,∴∠APB=120°,∵∠AKB=60°,∴∠AKB+∠APB=180°,∴A、K、B、P四点共圆,∴∠BPH=∠KAB=60°,∵PH=PB,∴△PBH是等边三角形,∴∠KBA=∠HBP,BH=BP,∴∠KBH=∠ABP,∵BK=BA,∴△KBH≌△ABP,∴HK=AP,∴PA+PB=KH+PH=PK,∴PK的值最大时,△APB的周长最大,∴当PK是△ABK外接圆的直径时,PK的值最大,最大值为4,∴△PAB的周长最大值=2+4.10.已知一次函数y=x+3的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,以线段AB为直角边在第二象限内左等腰直角三角形ABC,∠BAC=90°,如图1所示.(1)填空:AB= ,BC= .(2)将△ABC绕点B逆时针旋转,①当AC与x轴平行时,则点A的坐标是②当旋转角为90°时,得到△BDE,如图2所示,求过B、D两点直线的函数关系式.③在②的条件下,旋转过程中AC扫过的图形的面积是多少?(3)将△ABC向右平移到△A′B′C′的位置,点C′为直线AB上的一点,请直接写出△ABC扫过的图形的面积.【答案】(1):5;5;(2)①(0,﹣2);②直线BD的解析式为y=﹣x+3;③S=π;(3)△ABC扫过的面积为.【解析】试题分析:(1)根据坐标轴上的点的坐标特征,结合一次函数的解析式求出A、B两点的坐标,利用勾股定理即可解答;(2)①因为B(0,3),所以OB=3,所以AB=5,所以AO=AB-BO=5-3=2,所以A(0,-2);②过点C作CF⊥OA与点F,证明△AOB≌△CFA,得到点C的坐标,求出直线AC解析式,根据AC∥BD,所以直线BD的解析式的k值与直线AC的解析式k值相同,设出解析式,即可解答.③利用旋转的性质进而得出A,B,C对应点位置进而得出答案,再利用以BC为半径90°圆心角的扇形面积减去以AB为半径90°圆心角的扇形面积求出答案;(3)利用平移的性质进而得出△ABC扫过的图形是平行四边形的面积.试题解析:(1)∵一次函数y=x+3的图象与x轴、y轴分别交于A、B两点,∴A(-4,0),B(0,3),∴AO=4,BO=3,在Rt△AOB中,AB=,∵等腰直角三角形ABC,∠BAC=90°,∴BC=;(2)①如图1,∵B(0,3),∴OB=3,∵AB=5,∴AO=AB-BO=5-3=2,∴A(0,-2).当在x轴上方时,点A的坐标为(0,8),②如图2,过点C作CF⊥OA与点F,∵△ABC为等腰直角三角形,∴∠BAC=90°,AB=AC,∴∠BAO+∠CAF=90°,∵∠OBA+∠BAO=90°,∴∠CAF=∠OBA,在△AOB和△CFA中,,∴△AOB≌△CFA(AAS);∴OA=CF=4,OB=AF=3,∴OF=7,CF=4,∴C(-7,4)∵A(-4,0)设直线AC解析式为y=kx+b,将A与C坐标代入得:,解得:,则直线AC解析式为y=x,∵将△ABC绕点B逆时针旋转,当旋转角为90°时,得到△BDE,∴∠ABD=90°,∵∠CAB=90°,∴∠ABD=∠CAB=90°,∴AC∥BD,∴设直线BD的解析式为y=x+b1,把B(0,3)代入解析式的:b1=3,∴直线BD的解析式为y=x+3;③因为旋转过程中AC扫过的图形是以BC为半径90°圆心角的扇形面积减去以AB为半径90°圆心角的扇形面积,所以可得:S=;(3)将△ABC向右平移到△A′B′C′的位置,△ABC扫过的图形是一个平行四边形和三角形ABC,如图3:将C点的纵坐标代入一次函数y=x+3,求得C′的横坐标为,平行四边CAA′C′的面积为(7+)×4=,三角形ABC的面积为×5×5=△ABC扫过的面积为:.考点:几何变换综合题.。
中考数学平行四边形综合经典题含答案解析
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.已知,在矩形ABCD中,AB=a,BC=b,动点M从点A出发沿边AD向点D运动.(1)如图1,当b=2a,点M运动到边AD的中点时,请证明∠BMC=90°;(2)如图2,当b>2a时,点M在运动的过程中,是否存在∠BMC=90°,若存在,请给与证明;若不存在,请说明理由;(3)如图3,当b<2a时,(2)中的结论是否仍然成立?请说明理由.【答案】(1)见解析;(2)存在,理由见解析;(3)不成立.理由如下见解析.【解析】试题分析:(1)由b=2a,点M是AD的中点,可得AB=AM=MD=DC=a,又由四边形ABCD 是矩形,即可求得∠AMB=∠DMC=45°,则可求得∠BMC=90°;(2)由∠BMC=90°,易证得△ABM∽△DMC,设AM=x,根据相似三角形的对应边成比例,即可得方程:x2﹣bx+a2=0,由b>2a,a>0,b>0,即可判定△>0,即可确定方程有两个不相等的实数根,且两根均大于零,符合题意;(3)由(2),当b<2a,a>0,b>0,判定方程x2﹣bx+a2=0的根的情况,即可求得答案.试题解析:(1)∵b=2a,点M是AD的中点,∴AB=AM=MD=DC=a,又∵在矩形ABCD中,∠A=∠D=90°,∴∠AMB=∠DMC=45°,∴∠BMC=90°.(2)存在,理由:若∠BMC=90°,则∠AMB+∠DMC=90°,又∵∠AMB+∠ABM=90°,∴∠ABM=∠DMC,又∵∠A=∠D=90°,∴△ABM∽△DMC,∴AM ABCD DM=,设AM=x,则x aa b x =-,整理得:x2﹣bx+a2=0,∵b>2a,a>0,b>0,∴△=b2﹣4a2>0,∴方程有两个不相等的实数根,且两根均大于零,符合题意,∴当b>2a时,存在∠BMC=90°,(3)不成立.理由:若∠BMC=90°,由(2)可知x2﹣bx+a2=0,∵b<2a,a>0,b>0,∴△=b2﹣4a2<0,∴方程没有实数根,∴当b<2a时,不存在∠BMC=90°,即(2)中的结论不成立.考点:1、相似三角形的判定与性质;2、根的判别式;3、矩形的性质2.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3.如图,△ABC是等边三角形,AB=6cm,D为边AB中点.动点P、Q在边AB上同时从点D出发,点P沿D→A以1cm/s的速度向终点A运动.点Q沿D→B→D以2cm/s的速度运动,回到点D停止.以PQ为边在AB上方作等边三角形PQN.将△PQN绕QN的中点旋转180°得到△MNQ.设四边形PQMN与△ABC重叠部分图形的面积为S(cm2),点P运动的时间为t(s)(0<t<3).(1)当点N落在边BC上时,求t的值.(2)当点N到点A、B的距离相等时,求t的值.(3)当点Q沿D→B运动时,求S与t之间的函数表达式.(4)设四边形PQMN的边MN、MQ与边BC的交点分别是E、F,直接写出四边形PEMF 与四边形PQMN的面积比为2:3时t的值.【答案】(1)(2)2(3)S=S菱形PQMN=2S△PNQ=t2;(4)t=1或【解析】试题分析:(1)由题意知:当点N落在边BC上时,点Q与点B重合,此时DQ=3;(2)当点N到点A、B的距离相等时,点N在边AB的中线上,此时PD=DQ;(3)当0≤t≤时,四边形PQMN与△ABC重叠部分图形为四边形PQMN;当≤t≤时,四边形PQMN与△ABC重叠部分图形为五边形PQFEN.(4)MN、MQ与边BC的有交点时,此时<t<,列出四边形PEMF与四边形PQMN的面积表达式后,即可求出t的值.试题解析:(1)∵△PQN与△ABC都是等边三角形,∴当点N落在边BC上时,点Q与点B重合.∴DQ=3∴2t=3.∴t=;(2)∵当点N到点A、B的距离相等时,点N在边AB的中线上,∴PD=DQ,当0<t<时,此时,PD=t,DQ=2t∴t=2t∴t=0(不合题意,舍去),当≤t<3时,此时,PD=t,DQ=6﹣2t∴t=6﹣2t,解得t=2;综上所述,当点N到点A、B的距离相等时,t=2;(3)由题意知:此时,PD=t,DQ=2t当点M在BC边上时,∴MN=BQ∵PQ=MN=3t,BQ=3﹣2t∴3t=3﹣2t∴解得t=如图①,当0≤t≤时,S△PNQ=PQ2=t2;∴S=S菱形PQMN=2S△PNQ=t2,如图②,当≤t≤时,设MN、MQ与边BC的交点分别是E、F,∵MN=PQ=3t,NE=BQ=3﹣2t,∴ME=MN﹣NE=PQ﹣BQ=5t﹣3,∵△EMF是等边三角形,∴S△EMF=ME2=(5t﹣3)2.;(4)MN、MQ与边BC的交点分别是E、F,此时<t<,t=1或.考点:几何变换综合题4.如图,四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,AO=CO,BO=DO,且∠ABC+∠ADC=180°.(1)求证:四边形ABCD是矩形.(2)若∠ADF:∠FDC=3:2,DF⊥AC,求∠BDF的度数.【答案】(1)见解析;(2)18°.【解析】【分析】(1)根据平行四边形的判定得出四边形ABCD是平行四边形,求出∠ABC=90°,根据矩形的判定得出即可;(2)求出∠FDC的度数,根据三角形内角和定理求出∠DCO,根据矩形的性质得出OD=OC,求出∠CDO,即可求出答案.【详解】(1)证明:∵AO=CO,BO=DO∴四边形ABCD是平行四边形,∴∠ABC=∠ADC,∵∠ABC+∠ADC=180°,∴∠ABC=∠ADC=90°,∴四边形ABCD是矩形;(2)解:∵∠ADC=90°,∠ADF:∠FDC=3:2,∴∠FDC=36°,∵DF⊥AC,∴∠DCO=90°﹣36°=54°,∵四边形ABCD是矩形,∴OC=OD,∴∠ODC=54°∴∠BDF=∠ODC﹣∠FDC=18°.【点睛】本题考查了平行四边形的性质和判定,矩形的性质和判定的应用,能灵活运用定理进行推理是解此题的关键,注意:矩形的对角线相等,有一个角是直角的平行四边形是矩形.5.已知矩形纸片OBCD的边OB在x轴上,OD在y轴上,点C在第一象限,且,.现将纸片折叠,折痕为EF(点E,F是折痕与矩形的边的交点),点P ==OB OD86为点D的对应点,再将纸片还原。
(已整理)中考数学必刷压轴题专题:抛物线之平行四边形(含解析)
中考数学抛物线压轴题之平行四边形1.如图,直线y=﹣x+4与x轴交于点C,与y轴交于点B,抛物线y=ax2+x+c经过B、C两点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点E是直线BC上方抛物线上的一动点,当△BEC面积最大时,请求出点E的坐标;(3)在(2)的结论下,过点E作y轴的平行线交直线BC于点M,连接AM,点Q是抛物线对称轴上的动点,在抛物线上是否存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接写出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由.2.如图,二次函数y=﹣x2+x+2的图象与x轴交于点A,B,与y轴交于点C.点P是该函数图象上的动点,且位于第一象限,设点P的横坐标为x.(1)写出线段AC,BC的长度:AC=,BC=;(2)记△BCP的面积为S,求S关于x的函数表达式;(3)过点P作PH⊥BC,垂足为H,连结AH,AP,设AP与BC交于点K,探究:是否存在四边形ACPH为平行四边形?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由,并求出的最大值.3.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过点B(4,0),C(0,﹣2),对称轴为直线x=1,与x轴的另一个交点为点A.(1)求抛物线的解析式;(2)点M从点A出发,沿AC向点C运动,速度为1个单位长度/秒,同时点N从点B出发,沿BA向点A 运动,速度为2个单位长度/秒,当点M、N有一点到达终点时,运动停止,连接MN,设运动时间为t秒,当t为何值时,AMN的面积S最大,并求出S的最大值;(3)点P在x轴上,点Q在抛物线上,是否存在点P、Q,使得以点P、Q、B、C为顶点的四边形是平行四边形,若存在,直接写出所有符合条件的点P坐标,若不存在,请说明理由.4.如图,已知直线y=﹣3x+3与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=ax2+bx+c经过点A和点C,对称轴为直线l:x=﹣1,该抛物线与x轴的另一个交点为B.(1)求此抛物线的解析式;(2)点P在抛物线上且位于第二象限,求△PBC的面积最大值及点P的坐标.(3)点M在此抛物线上,点N在对称轴上,以B、C、M、N为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,写出所有满足要求的点M的坐标;若不能,请说明理由.5.如图,抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴相交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,顶点为D.(1)直接写出A、B、C三点的坐标和抛物线的对称轴;(2)连接BC,与抛物线的对称轴交于点E,点P为线段BC上的一个动点,过点P作PF∥DE交抛物线于点F,设点P的横坐标为m;①用含m的代数式表示线段PF的长,并求出当m为何值时,四边形PEDF为平行四边形?②设△BCF的面积为S,求S与m的函数关系式.6.如图,抛物线y=x2﹣2x+c的顶点A在直线l:y=x﹣5上.(1)求抛物线顶点A的坐标;(2)设抛物线与y轴交于点B,与x轴交于点C、D(C点在D点的左侧),试判断△ABD的形状;(3)在直线l上是否存在一点P,使以点P、A、B、D为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.7.已知抛物线y=﹣mx2+4x+2m与x轴交于点A(α,0),B(β,0),且=﹣2,(1)求抛物线的解析式.(2)抛物线的对称轴为l,与y轴的交点为C,顶点为D,点C关于l的对称点为E,是否存在x轴上的点M,y轴上的点N,使四边形DNME的周长最小?若存在,请画出图形(保留作图痕迹),并求出周长的最小值;若不存在,请说明理由.(3)若点P在抛物线上,点Q在x轴上,当以点D、E、P、Q为顶点的四边形是平行四边形时,求点P的坐标.8.已知抛物线y=﹣x2﹣2x+a(a≠0)与y轴相交于A点,顶点为M,直线y=x﹣a分别与x轴、y轴相交于B,C两点,并且与直线MA相交于N点.(1)若直线BC和抛物线有两个不同交点,求a的取值范围,并用a表示交点M,A的坐标;(2)将△NAC沿着y轴翻转,若点N的对称点P恰好落在抛物线上,AP与抛物线的对称轴相交于点D,连接CD,求a的值及△PCD的面积;(3)在抛物线y=﹣x2﹣2x+a(a>0)上是否存在点P,使得以P,A,C,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.9.边长为2的正方形OABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,点D是边OA的中点,连接CD,点E在第一象限,且DE⊥DC,DE=DC.以直线AB为对称轴的抛物线过C,E两点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P从点C出发,沿射线CB每秒1个单位长度的速度运动,运动时间为t秒.过点P作PF⊥CD于点F,当t为何值时,以点P,F,D为顶点的三角形与△COD相似?(3)点M为直线AB上一动点,点N为抛物线上一动点,是否存在点M,N,使得以点M,N,D,E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.10.如图,边长为1的正方形ABCD一边AD在x负半轴上,直线l:y=x+2经过点B(x,1)与x轴,y 轴分别交于点H,F,抛物线y=﹣x2+bx+c.(1)求A,D两点的坐标及抛物线经过A,D两点时的解析式;(2)当抛物线的顶点E(m,n)在直线l上运动时,连接EA,ED,试求△EAD的面积S与m之间的函数解析式,并写出m的取值范围;(3)设抛物线与y轴交于G点,当顶点E在直线l上运动时,以A,C,E,G为顶点的四边形能否成为平行四边形?若能,求出E点坐标;若不能,请说明理由.11.已知抛物线:(1)求抛物线y1的顶点坐标.(2)将抛物线y1向右平移2个单位,再向上平移1个单位,得到抛物线y2,求抛物线y2的解析式.(3)如图,抛物线y2的顶点为P,x轴上有一动点M,在y1、y2这两条抛物线上是否存在点N,使O(原点)、P、M、N四点构成以OP为一边的平行四边形?若存在,求出N点的坐标;若不存在,请说明理由.12.如图,在矩形OABC中,AO=10,AB=8,沿直线CD折叠矩形OABC的一边BC,使点B落在OA边上的点E 处.分别以OC,OA所在的直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系,抛物线y=ax2+bx+c经过O,D,C三点.(1)求AD的长及抛物线的解析式;(2)一动点P从点E出发,沿EC以每秒2个单位长的速度向点C运动,同时动点Q从点C出发,沿CO以每秒1个单位长的速度向点O运动,当点P运动到点C时,两点同时停止运动.设运动时间为t秒,当t 为何值时,以P、Q、C为顶点的三角形与△ADE相似?(3)点N在抛物线对称轴上,点M在抛物线上,是否存在这样的点M与点N,使以M,N,C,E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M与点N的坐标(不写求解过程);若不存在,请说明理由.13.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与一直线相交于A(﹣1,0),C(2,3)两点,与y轴交于点N.其顶点为D.(1)抛物线及直线AC的函数关系式;(2)设点M(3,m),求使MN+MD的值最小时m的值;(3)若抛物线的对称轴与直线AC相交于点B,E为直线AC上的任意一点,过点E作EF∥BD交抛物线于点F,以B,D,E,F为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,求点E的坐标;若不能,请说明理由;(4)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△APC的面积的最大值.14.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,﹣3).(1)求该抛物线的解析式及顶点M坐标;(2)求△BCM面积与△ABC面积的比;(3)若P是x轴上一个动点,过P作射线PQ∥AC交抛物线于点Q,随着P点的运动,在抛物线上是否存在这样的点Q,使以A,P,Q,C为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出Q点坐标;若不存在,请说明理由.15.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与y轴交于点C(0,4),与x轴交于点A和点B,其中点A的坐标为(﹣2,0),抛物线的对称轴x=1与抛物线交于点D,与直线BC交于点E.(1)求抛物线的解析式;(2)若点F是直线BC上方的抛物线上的一个动点,是否存在点F使四边形ABFC的面积为17,若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由;(3)平行于DE的一条动直线l与直线BC相交于点P,与抛物线相交于点Q,若以D、E、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的坐标.16.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(5,0)、B(﹣1,0)两点,过点A作直线AC⊥x轴,交直线y=2x于点C;(1)求该抛物线的解析式;(2)求点A关于直线y=2x的对称点A′的坐标,判定点A′是否在抛物线上,并说明理由;(3)点P是抛物线上一动点,过点P作y轴的平行线,交线段CA′于点M,是否存在这样的点P,使四边形PACM是平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.17.如图,直线y=2x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,把△AOB沿y轴翻折,点A落到点C,过点B的抛物线y=﹣x2+bx+c与直线BC交于点D(3,﹣4).(1)求直线BD和抛物线的解析式;(2)在第一象限内的抛物线上,是否存在一点M,作MN垂直于x轴,垂足为点N,使得以M、O、N为顶点的三角形与△BOC相似?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在直线BD上方的抛物线上有一动点P,过点P作PH垂直于x轴,交直线BD于点H,当四边形BOHP 是平行四边形时,试求动点P的坐标.18.综合与探究:如图,在平面直角坐标系xOy中,四边形OABC是平行四边形,A、C两点的坐标分别为(4,0),(﹣2,3),抛物线W经过O、A、C三点,D是抛物线W的顶点.(1)求抛物线W的解析式及顶点D的坐标;(2)将抛物线W和▱OABC一起先向右平移4个单位后,再向下平移m(0<m<3)个单位,得到抛物线W′和▱O′A′B′C′,在向下平移的过程中,设▱O′A′B′C′与▱OABC的重叠部分的面积为S,试探究:当m为何值时S有最大值,并求出S的最大值;(3)在(2)的条件下,当S取最大值时,设此时抛物线W′的顶点为F,若点M是x轴上的动点,点N是抛物线W′上的动点,试判断是否存在这样的点M和点N,使得以D、F、M、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.19.如图,抛物线与x轴交于点A(﹣5,0)和点B(3,0).与y轴交于点C(0,5).有一宽度为1,长度足够的矩形(阴影部分)沿x轴方向平移,与y轴平行的一组对边交抛物线于点P和Q,交直线AC于点M和N.交x轴于点E和F.(1)求抛物线的解析式;(2)当点M和N都在线段AC上时,连接MF,如果sin∠AMF=,求点Q的坐标;(3)在矩形的平移过程中,当以点P,Q,M,N为顶点的四边形是平行四边形时,求点M的坐标.解析1.【解答】解:(1)当x=0时,y=4,∴B(0,4),当y=0时,﹣x+4=0,x=6,∴C(6,0),把B(0,4)和C(6,0)代入抛物线y=ax2+x+c中得:,解得:,∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+4;(2)如图1,过E作EG∥y轴,交直线BC于G,设E(m,﹣m2+m+4),则G(m,﹣m+4),∴EG=(﹣m2+m+4)﹣(﹣m+4)=﹣+4m,∴S△BEC=EG•OC=×6(﹣+4m)=﹣2(m﹣3)2+18,∵﹣2<0,∴S有最大值,此时E(3,8);(3)y=﹣x2+x+4=﹣(x2﹣5x+﹣)+4=﹣(x﹣)2+;对称轴是:x=,∴A(﹣1,0)∵点Q是抛物线对称轴上的动点,∴Q的横坐标为,在抛物线上存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形;①如图2,以AM为边时,由(2),可得点M的横坐标是3,∵点M在直线y=﹣x+4上,∴点M的坐标是(3,2),又∵点A的坐标是(﹣1,0),点Q的横坐标为,根据M到Q的平移规律:可知:P的横坐标为﹣,∴P(﹣,﹣);②如图3,以AM为边时,四边形AMPQ是平行四边形,由(2),可得点M的横坐标是3,∵A(﹣1,0),且Q的横坐标为,∴P的横坐标为,∴P(,﹣);③以AM为对角线时,如图4,∵M到Q的平移规律可得P到A的平移规律,∴点P的坐标是(﹣,),综上所述,在抛物线上存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形,点P的坐标是(﹣,﹣)或(,﹣)或(﹣,).2.【解答】解:(1)二次函数y=﹣x2+x+2,当x=0时,y=2,∴C(0,2),∴OC=2,当y=0时,﹣x2+x+2=0,解得:x1=4,x2=﹣1,∴A(﹣1,0),B(4,0),∴OA=1,OB=4,由勾股定理得:AC==,BC==2;故答案为:,2;(4分)(2)∵B(4,0),C(0,2),∴直线BC的解析式为:y=﹣x+2,如图1,过P作PD∥y轴,交直线BC于D,设P(x,﹣x2+x+2),则D(x,﹣x+2),∴PD=(﹣x2+x+2)﹣(﹣x+2)=﹣x2+2x,有S=PD•OB=×4(﹣+2x)=﹣x2+4x(0<x<4);(6分)(3)不存在,如图2,∵AC2+BC2==25=AB2,∴△ABC为直角三角形,即AC⊥BC,∵PH⊥BC,∴AC∥PH,要使四边形ACPH为平行四边形,只需满足PH=AC=,(10分)∴S=BC•PH=×2×=5,∵而S=﹣x2﹣4x=﹣(x﹣2)2+4≤4,所以不存在四边形ACPH为平行四边形,∵AC∥PH,∴△AKC∽△PHK,∴===S≤;∴的最大值是.(12分)(说明:写出不存在给1分,其他说明过程酌情给分)3.【解答】解:(1)依题意,将B(4,0),C(0,﹣2),对称轴为直线x=1,代入抛物线解析式,得,解得:,∴抛物线的解析式为:;(2)∵对称轴为直线x=1,B(4,0).∴A(﹣2,0),则AB=6,当点N运动t秒时,BN=2t,则AN=6﹣2t,如图1,过点M作MD⊥x轴于点D.∵OA=OC=2,∴△OAC是等腰直角三角形,∴∠OAC=45°.又∵DM⊥OA,∴△DAM是等腰直角三角形,AD=DM,当点M运动t秒时,AM=t,∴MD2+AD2=AM2=t2,∴DM=t,∴,∴由二次函数的图象及性质可知,当时,S最大值为;(3)存在,理由如下:①当四边形CBQP为平行四边形时,CB与PQ平行且相等,∵B(4,0),C(0,﹣2),∴y B﹣y C=y Q﹣y P=2,x B﹣x C=x Q﹣x P=4,∵y P=0,∴y Q=2,将y=2代入,得 x1=1+,x2=1﹣,∴当x Q=1+时,x P=﹣3+;当x Q=1﹣时,x P=﹣3﹣,∴P1(﹣3+,0),P2(﹣3﹣,0);②当四边形CQPB为平行四边形时,BP与CQ平行且相等,∵y P=y B=0,∴y Q=y C=﹣2,将y=﹣2代入,得 x1=0(舍去),x2=2,∴x Q=2时,∴x P﹣x B=x Q﹣x C=2,∴x P=6,∴P3(6,0);③当四边形CQBP为平行四边形时,BP与CQ平行且相等,由②知,x Q=2,∴x B﹣x P=x Q﹣x C=2,∴x P=2,∴P4(2,0);综上所述,存在满足条件的点P有4个,分别是P1(﹣3+,0),P2(﹣3﹣,0),P3(6,0),P4(2,0).4.【解答】解:(1)直线y=﹣3x+3与x轴交于点A,与y轴交于点C,当y=0时,﹣3x+3=0,解得x=1,则A点坐标为(1,0);当x=0时,y=3,则C点坐标为(0,3);抛物线的对称轴为直线x=﹣1,则B点坐标为(﹣3,0);把C(0,3)代入y=a(x﹣1)(x+3)得3=﹣3a,解得a=﹣1,则此抛物线的解析式为y=﹣(x﹣1)(x+3)=﹣x2﹣2x+3;(2)设P(x,﹣x2﹣2x+3),如图1,过P作PM∥y轴,交BC于点M,设直线BC的关系式为:y=mx+n,把B(﹣3,0),C(0,3)代入y=mx+n得,解得,∴直线BC的关系式为y=x+3,∴PM=﹣x2﹣2x+3﹣(x+3)=﹣x2﹣3x,∴△PBC的面积=S△PBM+S△PCM==×3(﹣x2﹣3x)=﹣+,∵﹣<0,∴当x=﹣时,△PBC的面积有最大值是,∴P点坐标为(﹣,);(3)①当以BC为对角线,如图2,∵四边形BMCN为平行四边形,∵C点(0,3),N点横坐标为﹣1,B点横坐标为﹣3,∴M点横坐标为﹣2,∴M点纵坐标为y=﹣4+4+3=3,∴M点坐标为(﹣2,3);②当以BC为边时,如图3,∵四边形BCNM为平行四边形,∵C点(0,3),B(﹣3,0),N点横坐标为﹣1,∴M点横坐标为﹣4,∴M点纵坐标为y=﹣16+8+3=﹣5,∴M点坐标为(﹣4,﹣5);同理可知如图4,存在四边形BCMN为平行四边形,可得M的横坐标为2,当x=2时,y=﹣4﹣4+3=﹣5,∴M点坐标为(﹣4,﹣5)或(2,﹣5).综上所述,M点坐标为(﹣2,3)或(﹣4,﹣5)或(2,﹣5).5.解:(1)A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3).抛物线的对称轴是:直线x=1.(2)①设直线BC的函数关系式为:y=kx+b.把B(3,0),C(0,3)分别代入得:解得:.所以直线BC的函数关系式为:y=﹣x+3.当x=1时,y=﹣1+3=2,∴E(1,2).当x=m时,y=﹣m+3,∴P(m,﹣m+3).在y=﹣x2+2x+3中,当x=1时,y=4.∴D(1,4)当x=m时,y=﹣m2+2m+3,∴F(m,﹣m2+2m+3)∴线段DE=4﹣2=2,线段PF=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m∵PF∥DE,∴当PF=ED时,四边形PEDF为平行四边形.由﹣m2+3m=2,解得:m1=2,m2=1(不合题意,舍去).因此,当m=2时,四边形PEDF为平行四边形.②设直线PF与x轴交于点M,由B(3,0),O(0,0),可得:OB=OM+MB=3.∵S=S△BPF+S△CPF即S=PF•BM+PF•OM=PF•(BM+OM)=PF•OB.∴S=×3(﹣m2+3m)=﹣m2+m(0≤m≤3).方法二:(3)∵B(3,0),C(0,3),D(1,4),∴,∴,∵∠DEC=∠COB=90°,∴△DEC∽△COB,∴∠DCE=∠CBO,∴∠DCE+∠OCB=90°,∴DC⊥BC,∴△BCD的外接圆圆心M为BD中点,∴M X==2,M Y==2,∴△BCD的外接圆圆心M(2,2).6.如图,抛物线y=x2﹣2x+c的顶点A在直线l:y=x﹣5上.(1)求抛物线顶点A的坐标;(2)设抛物线与y轴交于点B,与x轴交于点C、D(C点在D点的左侧),试判断△ABD的形状;(3)在直线l上是否存在一点P,使以点P、A、B、D为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】方法一:解:(1)∵顶点A的横坐标为x=﹣=1,且顶点A在y=x﹣5上,∴当x=1时,y=1﹣5=﹣4,∴A(1,﹣4).(2)△ABD是直角三角形.将A(1,﹣4)代入y=x2﹣2x+c,可得,1﹣2+c=﹣4,∴c=﹣3,∴y=x2﹣2x﹣3,∴B(0,﹣3)当y=0时,x2﹣2x﹣3=0,x1=﹣1,x2=3∴C(﹣1,0),D(3,0),BD2=OB2+OD2=18,AB2=(4﹣3)2+12=2,AD2=(3﹣1)2+42=20,BD2+AB2=AD2,∴∠ABD=90°,即△ABD是直角三角形.(3)存在.由题意知:直线y=x﹣5交y轴于点E(0,﹣5),交x轴于点F(5,0)∴OE=OF=5,又∵OB=OD=3∴△OEF与△OBD都是等腰直角三角形∴BD∥l,即PA∥BD则构成平行四边形只能是PADB或PABD,如图,过点P作y轴的垂线,过点A作x轴的垂线交过P且平行于x轴的直线于点G.设P(x1,x1﹣5),则G(1,x1﹣5)则PG=|1﹣x1|,AG=|5﹣x1﹣4|=|1﹣x1|PA=BD=3由勾股定理得:(1﹣x1)2+(1﹣x1)2=18,x12﹣2x1﹣8=0,x1=﹣2或4∴P(﹣2,﹣7)或P(4,﹣1),存在点P(﹣2,﹣7)或P(4,﹣1)使以点A、B、D、P为顶点的四边形是平行四边形.方法二:(1)略.(2)把A(1,﹣4)代入y=x2﹣2x+c,得c=3,∴y=x2﹣2x+3=(x﹣3)(x+1),∴D(3,0),B(0,﹣3),A(1,﹣4),K BD==1,K AB==﹣1,∴K BD•K AB=﹣1,∴AB⊥BD,即△ABD为直角三角形.(3)略.(4)∵,解得:x1=1(舍),x2=2,∴G(2,﹣3),∵A(1,﹣4),B(0,﹣3),D(3,0),∴GA==,BD==3,AB==,∴S△BDG==4.7.已知抛物线y=﹣mx2+4x+2m与x轴交于点A(α,0),B(β,0),且=﹣2,(1)求抛物线的解析式.(2)抛物线的对称轴为l,与y轴的交点为C,顶点为D,点C关于l的对称点为E,是否存在x轴上的点M,y轴上的点N,使四边形DNME的周长最小?若存在,请画出图形(保留作图痕迹),并求出周长的最小值;若不存在,请说明理由.(3)若点P在抛物线上,点Q在x轴上,当以点D、E、P、Q为顶点的四边形是平行四边形时,求点P的坐标.【解答】解:(1)由题意可得:α,β是方程﹣mx2+4x+2m=0的两根,由根与系数的关系可得,α+β=,αβ=﹣2,∵=﹣2,∴=﹣2,即=﹣2,解得:m=1,故抛物线解析式为:y=﹣x2+4x+2;(2)存在x轴上的点M,y轴上的点N,使得四边形DNME的周长最小,∵y=﹣x2+4x+2=﹣(x﹣2)2+6,∴抛物线的对称轴l为x=2,顶点D的坐标为:(2,6),又∵抛物线与y轴交点C的坐标为:(0,2),点E与点C关于l对称,∴E点坐标为:(4,2),作点D关于y轴的对称点D′,点E关于x轴的对称点E′,则D′的坐标为;(﹣2,6),E′坐标为:(4,﹣2),连接D′E′,交x轴于M,交y轴于N,此时,四边形DNME的周长最小为:D′E′+DE,如图1所示:延长E′E,′D交于一点F,在Rt△D′E′F中,D′F=6,E′F=8,则D′E′===10,设对称轴l与CE交于点G,在Rt△DGE中,DG=4,EG=2,∴DE===2,∴四边形DNME的周长最小值为:10+2;(3)如图2,P为抛物线上的点,过点P作PH⊥x轴,垂足为H,若以点D、E、P、Q为顶点的四边形为平行四边形,则△PHQ≌△DGE,∴PH=DG=4,∴|y|=4,∴当y=4时,﹣x2+4x+2=4,解得:x1=2+,x2=2﹣,当y=﹣4时,﹣x2+4x+2=﹣4,解得:x3=2+,x4=2﹣,故P点的坐标为;(2﹣,4),(2+,4),(2﹣,﹣4),(2+,﹣4).8.已知抛物线y=﹣x2﹣2x+a(a≠0)与y轴相交于A点,顶点为M,直线y=x﹣a分别与x轴、y轴相交于B,C两点,并且与直线MA相交于N点.(1)若直线BC和抛物线有两个不同交点,求a的取值范围,并用a表示交点M,A的坐标;(2)将△NAC沿着y轴翻转,若点N的对称点P恰好落在抛物线上,AP与抛物线的对称轴相交于点D,连接CD,求a的值及△PCD的面积;(3)在抛物线y=﹣x2﹣2x+a(a>0)上是否存在点P,使得以P,A,C,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)由题意得,,整理得2x2+5x﹣4a=0.∵△=25+32a>0,解得a>﹣.∵a≠0,∴a>﹣且a≠0.令x=0,得y=a,∴A(0,a).由y=﹣(x+1)2+1+a得,M(﹣1,1+a).(2)设直线MA的解析式为y=kx+b(k≠0),∵A(0,a),M(﹣1,1+a),∴,解得,∴直线MA的解析式为y=﹣x+a,联立得,,解得,∴N(,﹣).∵点P是点N关于y轴的对称点,∴P(﹣,﹣).代入y=﹣x2﹣2x+a得,﹣=﹣a2+a+a,解得a=或a=0(舍去).∴A(0,),C(0,﹣),M(﹣1,),|AC|=,∴S△PCD=S△PAC﹣S△ADC=|AC|•|x p|﹣|AC|•|x0|=••(3﹣1)=;(3)①当点P在y轴左侧时,∵四边形APCN是平行四边形,∴AC与PN互相平分,N(,﹣),∴P(﹣,);代入y=﹣x2﹣2x+a得,=﹣a2+a+a,解得a=,∴P1(﹣,).②当点P在y轴右侧时,∵四边形ACPN是平行四边形,∴NP∥AC且NP=AC,∵N(,﹣),A(0,a),C(0,﹣a),∴P(,﹣).代入y=﹣x2﹣2x+a得,﹣=﹣a2﹣a+a,解得a=,∴P2(,﹣).综上所述,当点P1(﹣,)和P2(,﹣)时,A、C、P、N能构成平行四边形.9.边长为2的正方形OABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,点D是边OA的中点,连接CD,点E在第一象限,且DE⊥DC,DE=DC.以直线AB为对称轴的抛物线过C,E两点.(1)求抛物线的解析式;(2)点P从点C出发,沿射线CB每秒1个单位长度的速度运动,运动时间为t秒.过点P作PF⊥CD于点F,当t为何值时,以点P,F,D为顶点的三角形与△COD相似?(3)点M为直线AB上一动点,点N为抛物线上一动点,是否存在点M,N,使得以点M,N,D,E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)方法一:过点E作EG⊥x轴于G点.∵四边形OABC是边长为2的正方形,D是OA的中点,∴OA=OC=2,OD=1,∠AOC=∠DGE=90°.∵∠CDE=90°,∴∠ODC+∠GDE=90°.∵∠ODC+∠OCD=90°,∴∠OCD=∠GDE.在△OCD和△GED中,∴△ODC≌△GED (AAS),∴EG=OD=1,DG=OC=2.∴点E的坐标为(3,1).∵抛物线的对称轴为直线AB即直线x=2,∴可设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)2+k,将C、E点的坐标代入解析式,得.解得,抛物线的解析式为y=(x﹣2)2+;方法二:过点E作EG⊥x轴于G点.DE⊥DC⇒∠CDO+∠EDH=90°,EG⊥x轴⇒∠DEH+∠EDH=90°,∴∠CDO=∠DEH,DC=DE,∴△ODC≌△GED⇒DG=OC=2,EG=OD=1,∴E(3,1),∴9a+3b+2=0,∵﹣=2,抛物线的解析式为y=(x﹣2)2+;(2)方法一:①若△DFP∽△COD,则∠PDF=∠DCO,∴PD∥OC,∴∠PDO=∠OCP=∠AOC=90°,∴四边形PDOC是矩形,∴PC=OD=1,∴t=1;②若△PFD∽△COD,则∠DPF=∠DCO,=.∴∠PCF=90°﹣∠DCO=90﹣∠DPF=∠PDF.∴PC=PD,∴DF=CD.∵CD2=OD2+OC2=22+12=5,∴CD=,∴DF=.∵=,∴PC=PD=×=,t=,综上所述:t=1或t=时,以点P,F,D为顶点的三角形与△COD相似;方法二:过点F作x轴的垂线,分别交BC,OA于G,H,PF⊥CD⇒∠PFG+∠DFH=90°,GH⊥OA⇒∠FDH+∠DFH=90°,∴∠PFG=∠FDH⇒△PFG∽△FDH⇒,∵PF⊥CD⇒K PF×K CD=﹣1,∴l CD:y=﹣2x+2,∴F(m,﹣2m+2),P(t,2),∴,∴m=,∴F(,﹣),∴=,∴以P,F,D为顶点的三角形与△COD相似,①,∴,∴t=,②,∴,∴t=1,综上所述:t=1或t=时,以点P,F,D为顶点的三角形与△COD相似;方法三:若以P,F,D为顶点的三角形与△COD相似,则∠OCD=∠PDF或∠ODC=∠PDF,①∠OCD=∠PDF⇒PD∥OC,∴CP=OD=1,∴t=1,②∠ODC=∠PDF,作OO′⊥CD交CD于H,∴K OO′×K CD=﹣1,∴l CD:y=﹣2x+2,∴H(m,﹣2m+2),∴﹣2×=﹣1,∴m=,∴H(,),∵H为OO′中点,∴O′(,),∴l O′D:y=,令y=2,∴x=,即P(,2),∴t=.(3)存在,四边形MDEN是平行四边形时,M1(2,1),N1(4,2);四边形MNDE是平行四边形时,M2(2,3),N2(0,2);四边形NDME是平行四边形时,M3(2,),N3(2,).10.如图,边长为1的正方形ABCD一边AD在x负半轴上,直线l:y=x+2经过点B(x,1)与x轴,y 轴分别交于点H,F,抛物线y=﹣x2+bx+c.(1)求A,D两点的坐标及抛物线经过A,D两点时的解析式;(2)当抛物线的顶点E(m,n)在直线l上运动时,连接EA,ED,试求△EAD的面积S与m之间的函数解析式,并写出m的取值范围;(3)设抛物线与y轴交于G点,当顶点E在直线l上运动时,以A,C,E,G为顶点的四边形能否成为平行四边形?若能,求出E点坐标;若不能,请说明理由.【解答】解:(1)∵直线l:y=x+2经过点B(x,1),∴1=x+2,解得x=﹣2,∴B(﹣2,1),∴A(﹣2,0),D(﹣3,0),∵抛物线经过A,D两点,∴,解得,∴抛物线经过A,D两点时的解析式为y=﹣x2﹣5x﹣6;(2)∵点E(m,n)在直线l上,∴n=m+2,∴S=×1×[±(m+2)]=±(m+1),即S=m+1(m>﹣4)或S=﹣m﹣1(m<﹣4);(3)如图,若以A,C,E,G为顶点的四边形能成为平行四边形,则AC=EG,AC∥EG,作EH∥y轴交过G点平行于x轴的直线相交于H,则EH⊥GH,△EHG≌△CDA,∴GH=AD=1,∴E的横坐标为±1,∵点E在直线l上,∴y=×(﹣1)+2=,或y=×1+2=当AC为对角线时,有E和G的横坐标之和等于A和C的横坐标之和,故可求得E(﹣5,﹣1/2)∴E(﹣1,);(1,)或(﹣5,﹣1/2);由于E为抛物线的顶点,G为抛物线与y轴的交点,故将其坐标代入y=﹣x2+bx+c,检验可知当E取(1,)或(﹣5,﹣1/2)时,与此时的A、C、E构成平行四边形的G点并不是y轴与抛物线的交点,与前提相矛盾;综上,满足题意的E的坐标为(﹣1,).11.已知抛物线:(1)求抛物线y1的顶点坐标.(2)将抛物线y1向右平移2个单位,再向上平移1个单位,得到抛物线y2,求抛物线y2的解析式.(3)如图,抛物线y2的顶点为P,x轴上有一动点M,在y1、y2这两条抛物线上是否存在点N,使O(原点)、P、M、N四点构成以OP为一边的平行四边形?若存在,求出N点的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)依题意把抛物线:y1=﹣x2+2x=﹣(x2﹣4x)=﹣[(x﹣2)2﹣4]=﹣(x﹣2)2+2,故抛物线y1的顶点坐标为:(2,2);(2)∵抛物线y1向右平移2个单位,再向上平移1个单位,得到y2=﹣(x﹣4)2+3,整理得y2=﹣x2+4x﹣5;(3)符合条件的N点存在.如图:作PA⊥x轴于点A,NB⊥x轴于点B,∴∠PAO=∠MBN=90°,若四边形OPMN为符合条件的平行四边形,则OP∥MN,且OP=MN,∴∠POA=∠BMN,在△POA和△NMB中∴△POA≌△NMB(AAS),∴PA=BN,∵点P的坐标为(4,3),∴NB=PA=3,∵点N在抛物线y1、y2上,且P点为y1、y2的最高点∴符合条件的N点只能在x轴下方,①点N在抛物线y1上,则有:﹣x2+2x=﹣3解得:x1=2﹣,x2=2+,②点N在抛物线y2上,则有:﹣(x﹣4)2+3=﹣3解得:x3=4﹣2或x4=4+2故符合条件的N点有四个:N1(2﹣,﹣3),N2(4﹣2,﹣3),N3(2+,﹣3),N4(4+2,﹣3).12.如图,在矩形OABC中,AO=10,AB=8,沿直线CD折叠矩形OABC的一边BC,使点B落在OA边上的点E 处.分别以OC,OA所在的直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系,抛物线y=ax2+bx+c经过O,D,C三点.(1)求AD的长及抛物线的解析式;(2)一动点P从点E出发,沿EC以每秒2个单位长的速度向点C运动,同时动点Q从点C出发,沿CO以每秒1个单位长的速度向点O运动,当点P运动到点C时,两点同时停止运动.设运动时间为t秒,当t 为何值时,以P、Q、C为顶点的三角形与△ADE相似?(3)点N在抛物线对称轴上,点M在抛物线上,是否存在这样的点M与点N,使以M,N,C,E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M与点N的坐标(不写求解过程);若不存在,请说明理由.【解答】方法一:解:(1)∵四边形ABCO为矩形,∴∠OAB=∠AOC=∠B=90°,AB=CO=8,AO=BC=10.由题意,△BDC≌△EDC.∴∠B=∠DEC=90°,EC=BC=10,ED=BD.由勾股定理易得EO=6.∴AE=10﹣6=4,设AD=x,则BD=ED=8﹣x,由勾股定理,得x2+42=(8﹣x)2,解得,x=3,∴AD=3.∵抛物线y=ax2+bx+c过点D(3,10),C(8,0),O(0,0)∴,解得∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x.(2)∵∠DEA+∠OEC=90°,∠OCE+∠OEC=90°,∴∠DEA=∠OCE,由(1)可得AD=3,AE=4,DE=5.而CQ=t,EP=2t,∴PC=10﹣2t.当∠PQC=∠DAE=90°,△ADE∽△QPC,∴=,即=,解得t=.当∠QPC=∠DAE=90°,△ADE∽△PQC,∴=,即=,解得t=.∴当t=或时,以P、Q、C为顶点的三角形与△ADE相似.(3)假设存在符合条件的M、N点,分两种情况讨论:①EC为平行四边形的对角线,由于抛物线的对称轴经过EC中点,若四边形MENC是平行四边形,那么M点必为抛物线顶点;则:M(4,);而平行四边形的对角线互相平分,那么线段MN必被EC中点(4,3)平分,则N(4,﹣);②EC为平行四边形的边,则EC MN,设N(4,m),则M(4﹣8,m+6)或M(4+8,m﹣6);将M(﹣4,m+6)代入抛物线的解析式中,得:m=﹣38,此时 N(4,﹣38)、M(﹣4,﹣32);将M(12,m﹣6)代入抛物线的解析式中,得:m=﹣26,此时 N(4,﹣26)、M(12,﹣32);综上,存在符合条件的M、N点,且它们的坐标为:①M1(﹣4,﹣32),N1(4,﹣38);②M2(12,﹣32),N2(4,﹣26);③M3(4,),N3(4,﹣).方法二:(1)略.(2)∵E(0,6),C(8,0),∴l EC:y=﹣x+6,∵,EP=2t,∴P x=t,∴P(t,﹣t+6),Q(8﹣t,0),∵△PQC∽△ADE,且∠ECO=∠AED,∴PQ⊥OC或PQ⊥PC.当PQ⊥OC时,Px=Qx,即t=8﹣t,∴t1=,当PQ⊥PC时,K PQ•K PC=﹣1,∴t2=.(3)M,N,C,E为顶点的四边形是平行四边形.设N(4,t),C(8,0),E(0,6),∴,∴M1(4,6﹣t),同理M2(﹣4,t+6),M3(12,t﹣6),∴﹣t,∴t=﹣,﹣×(﹣4)2+(﹣4)=t+6,∴t=﹣38,﹣×122+×12=t﹣6,∴t=﹣26,综上,存在符合条件的M、N点,且它们的坐标为:①M1(4,),N1(4,﹣);②M2(12,﹣32),N2(4,﹣26);③M3(﹣4,﹣32),N3(4,﹣38).13.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与一直线相交于A(﹣1,0),C(2,3)两点,与y轴交于点N.其顶点为D.(1)抛物线及直线AC的函数关系式;(2)设点M(3,m),求使MN+MD的值最小时m的值;(3)若抛物线的对称轴与直线AC相交于点B,E为直线AC上的任意一点,过点E作EF∥BD交抛物线于点F,以B,D,E,F为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,求点E的坐标;若不能,请说明理由;(4)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△APC的面积的最大值.。
备战中考数学—平行四边形的综合压轴题专题复习含答案
备战中考数学—平行四边形的综合压轴题专题复习含答案一、平行四边形1.四边形ABCD是正方形,AC与BD,相交于点O,点E、F是直线AD上两动点,且AE=DF,CF所在直线与对角线BD所在直线交于点G,连接AG,直线AG交BE于点H.(1)如图1,当点E、F在线段AD上时,①求证:∠DAG=∠DCG;②猜想AG与BE的位置关系,并加以证明;(2)如图2,在(1)条件下,连接HO,试说明HO平分∠BHG;(3)当点E、F运动到如图3所示的位置时,其它条件不变,请将图形补充完整,并直接写出∠BHO的度数.【答案】(1)①证明见解析;②AG⊥BE.理由见解析;(2)证明见解析;(3)∠BHO=45°.【解析】试题分析:(1)①根据正方形的性质得DA=DC,∠ADB=∠CDB=45°,则可根据“SAS”证明△ADG≌△CDG,所以∠DAG=∠DCG;②根据正方形的性质得AB=DC,∠BAD=∠CDA=90°,根据“SAS”证明△ABE≌△DCF,则∠ABE=∠DCF,由于∠DAG=∠DCG,所以∠DAG=∠ABE,然后利用∠DAG+∠BAG=90°得到∠ABE+∠BAG=90°,于是可判断AG⊥BE;(2)如答图1所示,过点O作OM⊥BE于点M,ON⊥AG于点N,证明△AON≌△BOM,可得四边形OMHN为正方形,因此HO平分∠BHG结论成立;(3)如答图2所示,与(1)同理,可以证明AG⊥BE;过点O作OM⊥BE于点M,ON⊥AG于点N,构造全等三角形△AON≌△BOM,从而证明OMHN为正方形,所以HO 平分∠BHG,即∠BHO=45°.试题解析:(1)①∵四边形ABCD为正方形,∴DA=DC,∠ADB=∠CDB=45°,在△ADG和△CDG中,∴△ADG≌△CDG(SAS),∴∠DAG=∠DCG;②AG⊥BE.理由如下:∵四边形ABCD为正方形,∴AB=DC,∠BAD=∠CDA=90°,在△ABE和△DCF中,∴△ABE≌△DCF(SAS),∴∠ABE=∠DCF,∵∠DAG=∠DCG,∴∠DAG=∠ABE,∵∠DAG+∠BAG=90°,∴∠ABE+∠BAG=90°,∴∠AHB=90°,∴AG⊥BE;(2)由(1)可知AG⊥BE.如答图1所示,过点O作OM⊥BE于点M,ON⊥AG于点N,则四边形OMHN为矩形.∴∠MON=90°,又∵OA⊥OB,∴∠AON=∠BOM.∵∠AON+∠OAN=90°,∠BOM+∠OBM=90°,∴∠OAN=∠OBM.在△AON与△BOM中,∴△AON≌△BOM(AAS).∴OM=ON,∴矩形OMHN为正方形,∴HO平分∠BHG.(3)将图形补充完整,如答图2示,∠BHO=45°.与(1)同理,可以证明AG⊥BE.过点O作OM⊥BE于点M,ON⊥AG于点N,与(2)同理,可以证明△AON≌△BOM,可得OMHN为正方形,所以HO平分∠BHG,∴∠BHO=45°.考点:1、四边形综合题;2、全等三角形的判定与性质;3、正方形的性质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.操作与证明:如图1,把一个含45°角的直角三角板ECF和一个正方形ABCD摆放在一起,使三角板的直角顶点和正方形的顶点C重合,点E、F分别在正方形的边CB、CD上,连接AF.取AF中点M,EF的中点N,连接MD、MN.(1)连接AE,求证:△AEF是等腰三角形;猜想与发现:(2)在(1)的条件下,请判断MD、MN的数量关系和位置关系,得出结论.结论1:DM、MN的数量关系是;结论2:DM、MN的位置关系是;拓展与探究:(3)如图2,将图1中的直角三角板ECF绕点C顺时针旋转180°,其他条件不变,则(2)中的两个结论还成立吗?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由.【答案】(1)证明参见解析;(2)相等,垂直;(3)成立,理由参见解析.【解析】试题分析:(1)根据正方形的性质以及等腰直角三角形的知识证明出CE=CF,继而证明出△ABE≌△ADF,得到AE=AF,从而证明出△AEF是等腰三角形;(2)DM、MN的数量关系是相等,利用直角三角形斜边中线等于斜边一半和三角形中位线定理即可得出结论.位置关系是垂直,利用三角形外角性质和等腰三角形两个底角相等性质,及全等三角形对应角相等即可得出结论;(3)成立,连接AE,交MD于点G,标记出各个角,首先证明出MN∥AE,MN=AE,利用三角形全等证出AE=AF,而DM=AF,从而得到DM,MN数量相等的结论,再利用三角形外角性质和三角形全等,等腰三角形性质以及角角之间的数量关系得到∠DMN=∠DGE=90°.从而得到DM、MN的位置关系是垂直.试题解析:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD=BC=CD,∠B=∠ADF=90°,∵△CEF是等腰直角三角形,∠C=90°,∴CE=CF,∴BC﹣CE=CD﹣CF,即BE=DF,∴△ABE≌△ADF,∴AE=AF,∴△AEF是等腰三角形;(2)DM、MN的数量关系是相等,DM、MN的位置关系是垂直;∵在Rt△ADF中DM是斜边AF的中线,∴AF=2DM,∵MN 是△AEF的中位线,∴AE=2MN,∵AE=AF,∴DM=MN;∵∠DMF=∠DAF+∠ADM,AM=MD,∵∠FMN=∠FAE,∠DAF=∠BAE,∴∠ADM=∠DAF=∠BAE,∴∠DMN=∠FMN+∠DMF=∠DAF+∠BAE+∠FAE=∠BAD=90°,∴DM⊥MN;(3)(2)中的两个结论还成立,连接AE,交MD于点G,∵点M为AF的中点,点N为EF的中点,∴MN∥AE,MN=AE,由已知得,AB=AD=BC=CD,∠B=∠ADF,CE=CF,又∵BC+CE=CD+CF,即BE=DF,∴△ABE≌△ADF,∴AE=AF,在Rt△ADF中,∵点M为AF的中点,∴DM=AF,∴DM=MN,∵△ABE≌△ADF,∴∠1=∠2,∵AB∥DF,∴∠1=∠3,同理可证:∠2=∠4,∴∠3=∠4,∵DM=AM,∴∠MAD=∠5,∴∠DGE=∠5+∠4=∠MAD+∠3=90°,∵MN∥AE,∴∠DMN=∠DGE=90°,∴DM⊥MN.所以(2)中的两个结论还成立.考点:1.正方形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.三角形中位线定理;4.旋转的性质.4.在平面直角坐标系中,四边形AOBC是矩形,点O(0,0),点A(5,0),点B(0,3).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.(1)如图①,当点D落在BC边上时,求点D的坐标;(2)如图②,当点D落在线段BE上时,AD与BC交于点H.①求证△ADB≌△AOB;②求点H的坐标.(3)记K为矩形AOBC对角线的交点,S为△KDE的面积,求S的取值范围(直接写出结果即可).【答案】(1)D(1,3);(2)①详见解析;②H(175,3);(3)30334-≤S 30334+【解析】【分析】(1)如图①,在Rt△ACD中求出CD即可解决问题;(2)①根据HL证明即可;②,设AH=BH=m,则HC=BC-BH=5-m,在Rt△AHC中,根据AH2=HC2+AC2,构建方程求出m即可解决问题;(3)如图③中,当点D在线段BK上时,△DEK的面积最小,当点D在BA的延长线上时,△D′E′K的面积最大,求出面积的最小值以及最大值即可解决问题;【详解】(1)如图①中,∵A(5,0),B(0,3),∴OA=5,OB=3,∵四边形AOBC是矩形,∴AC=OB=3,OA=BC=5,∠OBC=∠C=90°,∵矩形ADEF是由矩形AOBC旋转得到,∴AD=AO=5,在Rt△ADC中,CD=22=4,AD AC∴BD=BC-CD=1,∴D(1,3).(2)①如图②中,由四边形ADEF是矩形,得到∠ADE=90°,∵点D在线段BE上,∴∠ADB=90°,由(1)可知,AD=AO,又AB=AB,∠AOB=90°,∴Rt△ADB≌Rt△AOB(HL).②如图②中,由△ADB≌△AOB,得到∠BAD=∠BAO,又在矩形AOBC中,OA∥BC,∴∠CBA=∠OAB,∴∠BAD=∠CBA,∴BH=AH,设AH=BH=m,则HC=BC-BH=5-m,在Rt△AHC中,∵AH2=HC2+AC2,∴m2=32+(5-m)2,∴m=17,5∴BH=175,∴H(175,3).(3)如图③中,当点D在线段BK上时,△DEK的面积最小,最小值=12•DE•DK=12×3×(5-342)=303344-,当点D在BA的延长线上时,△D′E′K的面积最大,最大面积=12×D′E′×KD′=12×3×(5+342)=303344+.综上所述,303344-≤S≤303344+.【点睛】本题考查四边形综合题、矩形的性质、勾股定理、全等三角形的判定和性质、旋转变换等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,学会利用参数构建方程解决问题.5.如图,四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,AO=CO,BO=DO,且∠ABC+∠ADC=180°.(1)求证:四边形ABCD是矩形.(2)若∠ADF:∠FDC=3:2,DF⊥AC,求∠BDF的度数.【答案】(1)见解析;(2)18°.【解析】【分析】(1)根据平行四边形的判定得出四边形ABCD是平行四边形,求出∠ABC=90°,根据矩形的判定得出即可;(2)求出∠FDC的度数,根据三角形内角和定理求出∠DCO,根据矩形的性质得出OD=OC,求出∠CDO,即可求出答案.【详解】(1)证明:∵AO=CO,BO=DO∴四边形ABCD是平行四边形,∴∠ABC=∠ADC,∵∠ABC+∠ADC=180°,∴∠ABC=∠ADC=90°,∴四边形ABCD是矩形;(2)解:∵∠ADC=90°,∠ADF:∠FDC=3:2,∴∠FDC=36°,∵DF⊥AC,∴∠DCO=90°﹣36°=54°,∵四边形ABCD是矩形,∴OC=OD,∴∠ODC=54°∴∠BDF=∠ODC﹣∠FDC=18°.【点睛】本题考查了平行四边形的性质和判定,矩形的性质和判定的应用,能灵活运用定理进行推理是解此题的关键,注意:矩形的对角线相等,有一个角是直角的平行四边形是矩形.6.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.7.已知矩形纸片OBCD 的边OB 在x 轴上,OD 在y 轴上,点C 在第一象限,且86OB OD ==,.现将纸片折叠,折痕为EF (点E ,F 是折痕与矩形的边的交点),点P 为点D 的对应点,再将纸片还原。
中考平行四边形压轴题+答案
平行四边形1-20一.解答题(共19小题)1.(1)如图1,已知矩形ABCD中,点E是BC上的一动点,过点E作EF⊥BD于点F,EG⊥AC于点G,CH⊥BD于点H,试证明CH=EF+EG;(2)若点E在BC的延长线上,如图2,过点E作EF⊥BD于点F,EG⊥AC的延长线于点G,CH⊥BD于点H,则EF、EG、CH三者之间具有怎样的数量关系,直接写出你的猜想;(3)如图3,BD是正方形ABCD的对角线,L在BD上,且BL=BC,连接CL,点E是CL上任一点,EF⊥BD于点F,EG⊥BC于点G,猜想EF、EG、BD之间具有怎样的数量关系,直接写出你的猜想;(4)观察图1、图2、图3的特性,请你根据这一特性构造一个图形,使它仍然具有EF、EG、CH这样的线段的关系,并满足(1)或(2)的结论,写出相关题设的条件和结论.2.(1)如图1,在正方形ABCD中,E是AB上一点,F是AD延长线上一点,且DF=BE.求证:CE=CF;(2)如图2,在正方形ABCD中,E是AB上一点,G是AD上一点,如果∠GCE=45°,请你利用(1)的结论证明:GE=BE+GD.(3)运用(1)(2)解答中所积累的经验和知识,完成下题:如图3,在直角梯形ABCD中,AD∥BC(BC>AD),∠B=90°,AB=BC,E 是AB上一点,且∠DCE=45°,BE=4,DE=10,求直角梯形ABCD的面积.第1页(共33页)3.如图,在正方形ABCD中,点E、点F分别在边BC、DC上,BE=DF,∠EAF=60°.(1)若AE=2,求EC的长;(2)若点G在DC上,且∠AGC=120°,求证:AG=EG+FG.4.如图,四边形ABCD是正方形,△ABE是等边三角形,M为对角线BD (不含B点)上任意一点,将BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接EN、AM、CM.(1)求证:△AMB≌△ENB;(2)①当M点在何处时,AM+CM的值最小;②当M点在何处时,AM+BM+CM的值最小,并说明理由;(3)当AM+BM+CM的最小值为时,求正方形的边长.第2页(共33页)5.(1)人教版八年级数学下册92页第14题是这样叙述的:如图1,▱ABCD 中,过对角线BD上一点P作EF∥BC,HG∥AB,图中哪两个平行四边形的面积相等?为什么?根据习题背景,写出面积相等的一对平行四边形的名称为和;(2)如图2,点P为▱ABCD内一点,过点P分别作AD、AB的平行线分别交▱ABCD的四边于点E、F、G、H.已知S▱BHPE=3,S▱PFDG=5,则S△PAC=;(3)如图3,若①②③④⑤五个平行四边形拼成一个含30°内角的菱形EFGH(不重复、无缝隙).已知①②③④四个平行四边形面积的和为14,四边形ABCD的面积为11,则菱形EFGH的周长为.6.如图,E是正方形ABCD的边AD上的动点,F是边BC延长线上的一点,且BF=EF,AB=12,设AE=x,BF=y.(1)当△BEF是等边三角形时,求BF的长;(2)求y与x的函数解析式,并写出它的定义域;(3)把△ABE沿着直线BE翻折,点A落在点A′处,试探索:△A′BF能否为等腰三角形?如果能,请求出AE的长;如果不能,请说明理由.7.已知矩形ABCD和点P,当点P在BC上任一位置(如图(1)所示)第3页(共33页)时,易证得结论:PA2+PC2=PB2+PD2,请你探究:当点P分别在图(2)、图(3)中的位置时,PA2、PB2、PC2和PD2又有怎样的数量关系请你写出对上述两种情况的探究结论,并利用图(2)证明你的结论.答:对图(2)的探究结论为;对图(3)的探究结论为;证明:如图(2)8.已知:如图所示,O为等腰直角△BCD斜边BD的中点,BE平分∠DBC,交DC于点E,延长BC到点F,使CF=CE,连接DF,交BE的延长线于点G,连接OG.(1)求证:△BCE≌△DCF;(2)OG与BF有什么数量关系?证明你的结论;(3)若GE•GB=4﹣2,求△DBG的面积.9.数学课上,张老师出示了问题:如图1,四边形ABCD是正方形,点第4页(共33页)E是边BC的中点.∠AEF=90°,且EF交正方形外角∠DCG的平分线CF 于点F,求证:AE=EF.经过思考,小明展示了一种正确的解题思路:取AB的中点M,连接ME,则AM=EC,易证△AME≌△ECF,所以AE=EF.在此基础上,同学们作了进一步的研究:(1)小颖提出:如图2,如果把“点E是边BC的中点”改为“点E是边BC 上(除B,C外)的任意一点”,其它条件不变,那么结论“AE=EF”仍然成立,你认为小颖的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由;(2)小华提出:如图3,点E是BC的延长线上(除C点外)的任意一点,其他条件不变,结论“AE=EF”仍然成立.你认为小华的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由.10.如图1,P是线段AB上的一点,在AB的同侧作△APC和△BPD,使PC=PA,PD=PB,∠APC=∠BPD,连接CD,点E、F、G、H分别是AC、AB、BD、CD的中点,顺次连接E、F、G、H.(1)猜想四边形EFGH的形状,直接回答,不必说明理由;(2)当点P在线段AB的上方时,如图2,在△APB的外部作△APC和△BPD,其他条件不变,(1)中的结论还成立吗?说明理由;(3)如果(2)中,∠APC=∠BPD=90°,其他条件不变,先补全图3,再判断四边形EFGH的形状,并说明理由.第5页(共33页)11.如图,操作:把正方形CGEF的对角线CE放在正方形ABCD的边BC的延长线上(CG>BC),取线段AE的中点M.探究:线段MD、MF的关系,并加以证明.说明:(1)如果你经历反复探索,没有找到解决问题的方法,请你把探索过程中的某种思路写出来(要求至少写3步);(2)在你经历说明(1)的过程后,可以从下列①、②、③中选取一个补充或更换已知条件,完成你的证明.注意:选取①完成证明得10分;选取②完成证明得7分;选取③完成证明得5分.①DM的延长线交CE于点N,且AD=NE;②将正方形CGEF6绕点C逆时针旋转45°(如图),其他条件不变;③在②的条件下,且CF=2AD.附加题:将正方形CGEF绕点C旋转任意角度后(如图),其他条件不变.探究:线段MD、MF的关系,并加以证明.第6页(共33页)12.正方形ABCD中,点O是对角线AC的中点,P是对角线AC上一动点,过点P作PF⊥CD于点F.如图1,当点P与点O重合时,显然有DF=CF.(1)如图2,若点P在线段AO上(不与点A、O重合),PE⊥PB且PE 交CD于点E.①求证:DF=EF;②写出线段PC、PA、CE之间的一个等量关系,并证明你的结论;(2)若点P在线段OC上(不与点O、C重合),PE⊥PB且PE交直线CD 于点E.请完成图3并判断(1)中的结论①、②是否分别成立?若不成立,写出相应的结论.(所写结论均不必证明)13.如图,正方形ABCD,BE⊥ED,连接BD,CE.(1)求证:∠EBD=∠ECD;(2)设EB,EC交AD于F,G两点,若AF=2FG,探究线段CG与DG之间的数量关系并证明.第7页(共33页)14.如图1,在正方形ABCD中,对角线AC与BD相交于点E,AF平分∠BAC,交BD于点F.(1)求证:EF+AC=AB;(2)点C1从点C出发,沿着线段CB向点B运动(不与点B重合),同时点A1从点A出发,沿着BA的延长线运动,点C1与A1的运动速度相同,当动点C1停止运动时,另一动点A1也随之停止运动.如图2,A1F1平分∠BA1C1,交BD于点F1,过点F1作F1E1⊥A1C1,垂足为E1,请猜想E1F1,A1C1与AB三者之间的数量关系,并证明你的猜想;(3)在(2)的条件下,当A1E1=3,C1E1=2时,求BD的长.15.如图,正方形ABCD中,E为AB边上一点,过点D作DF⊥DE,与BC延长线交于点F.连接EF,与CD边交于点G,与对角线BD交于点H.(1)若BF=BD=,求BE的长;(2)若∠ADE=2∠BFE,求证:FH=HE+HD.第8页(共33页)16.如图,小明将一张直角梯形纸片沿虚线剪开,得到矩形ABCD和三角形EGF两张纸片,测得AB=5,AD=4,EF=.在进行如下操作时遇到了下面的几个问题,请你帮助解决.(1)请你求出FG的长度.(2)在(1)的条件下,小明先将三角形的边EG和矩形边AB重合,然后将△EFG沿直线BC向右平移,至F点与B重合时停止.在平移过程中,设G点平移的距离为x,两纸片重叠部分面积为.y,求在平移的整个过程中,y与x的函数关系式,并求当重叠部分面积为10时,平移距离x 的值.(3)在(2)的操作中,小明发现在平移过程中,虽然有时平移的距离不等,但两纸片重叠的面积却是相等的;而有时候平移的距离不等,两纸片重叠部分的面积也不可能相等.请探索这两种情况下重叠部分面积y的范围(直接写出结果).17.如图,将一三角板放在边长为1的正方形ABCD上,并使它的直角顶点P在对角线AC上滑动,直角的一边始终经过点B,另一边与射线DC相交于Q.探究:设A、P两点间的距离为x.(1)当点Q在边CD上时,线段PQ与PB之间有怎样的数量关系?试证明你的猜想;(2)当点Q在边CD上时,设四边形PBCQ的面积为y,求y与x之间的函数关系,并写出函数自变量x的取值范围;(3)当点P在线段AC上滑动时,△PCQ是否可能成为等腰三角形?如果可能,指出所有能使△PCQ成为等腰三角形的点Q的位置.并求出相应的x值,如果不可能,试说明理由.第9页(共33页)18.如图,△ABC中,点P是边AC上的一个动点,过P作直线MN∥BC,设MN交∠BCA的平分线于点E,交∠BCA的外角平分线于点F.(1)求证:PE=PF;(2)当点P在边AC上运动时,四边形AECF可能是矩形吗?说明理由;(3)若在AC边上存在点P,使四边形AECF是正方形,且.求此时∠BAC的大小.19.如图(1),已知正方形ABCD在直线MN的上方,BC在直线MN上,E是BC上一点,以AE为边在直线MN的上方作正方形AEFG.(1)连接GD,求证:△ADG≌△ABE;(2)连接FC,观察并猜测∠FCN的度数,并说明理由;(3)如图(2),将图(1)中正方形ABCD改为矩形ABCD,AB=a,BC=b (a、b为常数),E是线段BC上一动点(不含端点B、C),以AE为边在直线MN的上方作矩形AEFG,使顶点G恰好落在射线CD上.判断当点E由B向C运动时,∠FCN的大小是否总保持不变?若∠FCN的大小不变,请用含a、b的代数式表示tan∠FCN的值;若∠FCN的大小发生改变,请举例说明.第10页(共33页)平行四边形1-20参考答案与试题解析一.解答题(共19小题)1.(1)如图1,已知矩形ABCD中,点E是BC上的一动点,过点E作EF⊥BD于点F,EG⊥AC于点G,CH⊥BD于点H,试证明CH=EF+EG;(2)若点E在BC的延长线上,如图2,过点E作EF⊥BD于点F,EG⊥AC的延长线于点G,CH⊥BD于点H,则EF、EG、CH三者之间具有怎样的数量关系,直接写出你的猜想;(3)如图3,BD是正方形ABCD的对角线,L在BD上,且BL=BC,连接CL,点E是CL上任一点,EF⊥BD于点F,EG⊥BC于点G,猜想EF、EG、BD之间具有怎样的数量关系,直接写出你的猜想;(4)观察图1、图2、图3的特性,请你根据这一特性构造一个图形,使它仍然具有EF、EG、CH这样的线段的关系,并满足(1)或(2)的结论,写出相关题设的条件和结论.【解答】(1)证明:过E点作EN⊥CH于N.∵EF⊥BD,CH⊥BD,∴四边形EFHN是矩形.∴EF=NH,FH∥EN.∴∠DBC=∠NEC.∵四边形ABCD是矩形,∴AC=BD,且互相平分∴∠DBC=∠ACB∴∠NEC=∠ACB∵EG⊥AC,EN⊥CH,∴∠EGC=∠CNE=90°,又∵EC=CE,∴△EGC≌△CNE.∴EG=CN∴CH=CN+NH=EG+EF;(2)解:猜想CH=EF﹣EG;(3)解:EF+EG=BD;(4)解:点P是等腰三角形底边所在直线上的任意一点,点P到两腰的距离的和(或差)等于这个等腰三角形腰上的高.如图①,有CG=PF﹣PN.第11页(共33页)2.(1)如图1,在正方形ABCD中,E是AB上一点,F是AD延长线上一点,且DF=BE.求证:CE=CF;(2)如图2,在正方形ABCD中,E是AB上一点,G是AD上一点,如果∠GCE=45°,请你利用(1)的结论证明:GE=BE+GD.(3)运用(1)(2)解答中所积累的经验和知识,完成下题:如图3,在直角梯形ABCD中,AD∥BC(BC>AD),∠B=90°,AB=BC,E 是AB上一点,且∠DCE=45°,BE=4,DE=10,求直角梯形ABCD的面积.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴BC=CD,∠B=∠CDF=90°,∵∠ADC=90°,∴∠FDC=90°.∴∠B=∠FDC,∵BE=DF,∴△CBE≌△CDF(SAS).∴CE=CF.(2)证明:如图2,延长AD至F,使DF=BE,连接CF.由(1)知△CBE≌△CDF,∴∠BCE=∠DCF.∴∠BCE+∠ECD=∠DCF+∠ECD,即∠ECF=∠BCD=90°,又∠GCE=45°,∴∠GCF=∠GCE=45°.∵CE=CF,GC=GC,∴△ECG≌△FCG.∴GE=GF,∴GE=GF=DF+GD=BE+GD.(3)解:如图3,过C作CG⊥AD,交AD延长线于G.在直角梯形ABCD中,∵AD∥BC,∴∠A=∠B=90°,又∵∠CGA=90°,AB=BC,∴四边形ABCG为正方形.∴AG=BC.…(7分)∵∠DCE=45°,根据(1)(2)可知,ED=BE+DG.…(8分)∴10=4+DG,即DG=6.设AB=x,则AE=x﹣4,AD=x﹣6,在Rt△AED中,∵DE2=AD2+AE2,即102=(x﹣6)2+(x﹣4)2.解这个方程,得:x=12或x=﹣2(舍去).…(9分)第12页(共33页)∴AB=12.∴S梯形ABCD=(AD+BC)•AB=×(6+12)×12=108.即梯形ABCD的面积为108.…(10分)3.如图,在正方形ABCD中,点E、点F分别在边BC、DC上,BE=DF,∠EAF=60°.(1)若AE=2,求EC的长;(2)若点G在DC上,且∠AGC=120°,求证:AG=EG+FG.【解答】(1)解:如图,连接EF,在正方形ABCD中,AB=AD,∠B=∠D,在△ABE和△ADF中,,∴△ABE≌△ADF(SAS),∴AE=AF,∵∠EAF=60°,∴△AEF是等边三角形,∴EF=AE=2,∵BE=DF,BC=CD,∴BC﹣BE=CD﹣DF,即CE=CF,∴△CEF是等腰直角三角形,∴EC=EF=×2=;(2)方法一:证明:∵∠AGC=120°,∴∠AGF=180°﹣∠AGC=180°﹣120°=60°,又∵△AEF是等边三角形,(已证)∴∠AEF=60°,∴点A、E、G、F四点共圆,∴∠AGE=∠AFE=60°,∴∠CGE=∠AGC﹣∠AGE=120°﹣60°=60°,如图(2)①延长GE交AB的延长线于H,∵AB∥CD,∴∠H=∠CGE=60°,∴∠H=∠AGF,又∵∠GAF+∠EAG=∠EAF=60°,∠HAE+∠EAG=∠GAB=60°,∴∠GAF=∠HAE,第13页(共33页)在△AFG和△AEH中,,∴△AFG≌△AEH(AAS),∴AG=AH,FG=EH,∵∠AGE=60°,∴△AGH是等边三角形,∵AH=GH=EG+EH=EG+FG,即AG=EG+FG.方法二:如图(2)②在AG上截取GH=FG,∵∠AGC=120°,∴∠AGF=60°,∴△FGH是等边三角形,∴FH=FG,∠FHG=60°,∵△AEF是等边三角形,∴∠AFE=60°,∴∠AFE=∠GFH=60°,∴∠AFE﹣∠EFH=∠GFH﹣∠EFH,即∠AFH=∠EFG,在△AFH和△BFG中,,∴△AFH≌△EFG(SAS),∴AH=GE,∴AG=AH+GH=EG+FG,即AG=EG+FG.4.如图,四边形ABCD是正方形,△ABE是等边三角形,M为对角线BD(不含B点)上任意一点,将BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接EN、AM、CM.(1)求证:△AMB≌△ENB;(2)①当M点在何处时,AM+CM的值最小;②当M点在何处时,AM+BM+CM的值最小,并说明理由;(3)当AM+BM+CM的最小值为时,求正方形的边长.第14页(共33页)【解答】(1)证明:∵△ABE是等边三角形,∴BA=BE,∠ABE=60°.∵∠MBN=60°,∴∠MBN﹣∠ABN=∠ABE﹣∠ABN.即∠MBA=∠NBE.又∵MB=NB,∴△AMB≌△ENB(SAS).(2)解:①当M点落在BD的中点时,A、M、C三点共线,AM+CM的值最小.②如图,连接CE,当M点位于BD与CE的交点处时,AM+BM+CM的值最小.理由如下:连接MN,由(1)知,△AMB≌△ENB,∴AM=EN,∵∠MBN=60°,MB=NB,∴△BMN是等边三角形.∴BM=MN.∴AM+BM+CM=EN+MN+CM.根据“两点之间线段最短”可知,若E、N、M、C在同一条直线上时,EN+MN+CM取得最小值,最小值为EC.在△ABM和△CBM中,,∴△ABM≌△CBM,∴∠BAM=∠BCM,∴∠BCM=∠BEN,∵EB=CB,∴若连接EC,则∠BEC=∠BCE,∵∠BCM=∠BCE,∠BEN=∠BEC,∴M、N可以同时在直线EC上.∴当M点位于BD与CE的交点处时,AM+BM+CM的值最小,即等于EC 的长.(3)解:过E点作EF⊥BC交CB的延长线于F,∴∠EBF=∠ABF﹣∠ABE=90°﹣60°=30°.设正方形的边长为x,则BF=x,EF=.在Rt△EFC中,∵EF2+FC2=EC2,∴()2+(x+x)2=.解得x1=,x2=﹣(舍去负值).∴正方形的边长为.第15页(共33页)第16页(共33页)5.(1)人教版八年级数学下册92页第14题是这样叙述的:如图1,▱ABCD 中,过对角线BD 上一点P 作EF ∥BC ,HG ∥AB ,图中哪两个平行四边形的面积相等?为什么?根据习题背景,写出面积相等的一对平行四边形的名称为 ▱AEPH 和 ▱PGCF ;(2)如图2,点P 为▱ABCD 内一点,过点P 分别作AD 、AB 的平行线分别交▱ABCD 的四边于点E 、F 、G 、H .已知S ▱BHPE =3,S ▱PFDG =5,则S △PAC = 1 ;(3)如图3,若①②③④⑤五个平行四边形拼成一个含30°内角的菱形EFGH (不重复、无缝隙).已知①②③④四个平行四边形面积的和为14,四边形ABCD 的面积为11,则菱形EFGH 的周长为 24 .【解答】解:(1)∵▱ABCD 中,EF ∥BC ,HG ∥AB , ∴S △ABD =S △BCD ,S △PBE =S △PBG ,S △PDH =S △PDF , ∴S ▱AEPH =S ▱PGCF ,S ▱ABGH =S ▱EBCF ,S ▱AEFD =S ▱HGCD ,故答案为:▱AEPH 和▱PGCF 或▱ABGH 和▱EBCF 或▱AEFD 和▱HGCD ;(2)根据(1)可得:S △ABC =S △ADC ,S △PAE =S △PAG ,S △PCH =S △PCF , ∵S ▱BHPE =3,S ▱PFDG =5,∴S △PAC =S △PAG +S △PCF +S ▱PFDG ﹣S △ACD =S △PAG +S △PCF +S ▱PFDG ﹣S ▱ABCD =S △PAG +S △PCF +S ▱PFDG ﹣(2S △PAG +2S △PCF +S ▱BHPE +S ▱PFDG )=S ▱PFDG ﹣(S ▱BHPE +S ▱PFDG )=1;故答案为:1;(3)∵①②③④四个平行四边形面积的和为14, ∴S 1+S 2+S 3+S 4=14,∵四边形ABCD 的面积为11, ∴S 5=11﹣14×=4,∴S 菱形EFGH =S 1+S 2+S 3+S 4+S 5=18, ∵菱形EFGH 的一个内角为30°, ∴设边长为x , 则x•xsin30°=18, 解得:x=6,∴菱形EFGH 的周长为24. 故答案为:24.6.如图,E 是正方形ABCD 的边AD 上的动点,F 是边BC 延长线上的一点,且BF=EF ,AB=12,设AE=x ,BF=y .(1)当△BEF 是等边三角形时,求BF 的长; (2)求y 与x 的函数解析式,并写出它的定义域;(3)把△ABE 沿着直线BE 翻折,点A 落在点A′处,试探索:△A′BF 能否为等腰三角形?如果能,请求出AE 的长;如果不能,请说明理由.【解答】解:(1)当△BEF是等边三角形时,∠ABE=30°.∵AB=12,∴AE=,∴BF=BE=.(2)作EG⊥BF,垂足为点G,根据题意,得EG=AB=12,FG=y﹣x,EF=y,∴y2=(y﹣x)2+122,∴所求的函数解析式为(0<x<12).(3)∵∠AEB=∠FBE=∠FEB,∴点A'落在EF上,∴A'E=AE,∠BA'F=∠BA'E=∠A=90,∴要使△A'BF成为等腰三角形,必须使A'B=A'F.而A'B=AB=12,A'F=EF﹣A'E=BF﹣A'E,∴y﹣x=12.∴﹣x=12.整理得x2+24x﹣144=0,解得,经检验:都原方程的根,但不符合题意,舍去,当AE=时,△A'BF为等腰三角形.7.已知矩形ABCD和点P,当点P在BC上任一位置(如图(1)所示)时,易证得结论:PA2+PC2=PB2+PD2,请你探究:当点P分别在图(2)、图(3)中的位置时,PA2、PB2、PC2和PD2又有怎样的数量关系请你写出对上述两种情况的探究结论,并利用图(2)证明你的结论.答:对图(2)的探究结论为PA2+PC2=PB2+PD2;对图(3)的探究结论为PA2+PC2=PB2+PD2;第17页(共33页)证明:如图(2)【解答】解:结论均是PA2+PC2=PB2+PD2.(1)如图2,过点P作MN∥AB,交AD于点M,交BC于点N,∴四边形ABNM和四边形NCDM均为矩形,根据(1)中的结论可得,在矩形ABNM中有PA2+PN2=PB2+PM2,在矩形NCDM中有PC2+PM2=PD2+PN2,两式相加得PA2+PN2+PC2+PM2=PB2+PM2+PD2+PN2,∴PA2+PC2=PB2+PD2.(2)如图3,过点P作MN∥AB,交AB的延长线于点M,交CD的延长线于点N,∴四边形BCNM和四边形ADNM均为矩形,同样根据(1)中的结论可得,在矩形BCNM中有PC2+PM2=PB2+PN2,在矩形ADNM中有PA2+PN2=PD2+PM2,两式相加得PA2+PN2+PC2+PM2=PD2+PM2+PB2+PN2,∴PA2+PC2=PB2+PD2.8.已知:如图所示,O为等腰直角△BCD斜边BD的中点,BE平分∠DBC,交DC于点E,延长BC到点F,使CF=CE,连接DF,交BE的延长线于点G,连接OG.(1)求证:△BCE≌△DCF;(2)OG与BF有什么数量关系?证明你的结论;(3)若GE•GB=4﹣2,求△DBG的面积.【解答】(1)证明:在△BCE与△DCF中,,∴△BCE≌△DCF.(2)解:OG=BF.理由如下:∵△BCE≌△DCF,∴∠CEB=∠F,∵∠CEB=∠DEG,∴∠F=∠DEG,∵∠F+∠GDE=90°,第18页(共33页)第19页(共33页)∴∠DEG +∠GDE=90°, ∴BG ⊥DF ,∴∠BGD=∠BGF ,又∵BG=BG ,∠DBG=∠FBG , ∴△BGD ≌△BGF , ∴DG=GF ,∵O 为正方形ABCD 的中心, ∴DO=OB ,∴OG 是△DBF 的中位线, ∴OG=BF .(3)解:设BC=x ,则DC=x ,BD=,由(2)知,△BGF ≌△BGD , ∴BF=BD ,∴CF=(﹣1)x ,∵∠DGB=∠EGD ,∠DBG=∠EDG , ∴△GDB ∽△GED , ∴=,∴GD 2=GE•GB=4﹣2, ∵DC 2+CF 2=(2GD )2,∴x 2+(﹣1)2x 2=4(4﹣2), (4﹣2)x 2=4(4﹣2),x 2=4,正方形ABCD 的面积是4个平方单位. ∴S △DBG =S △BDF =××x 2=个平方单位.9.数学课上,张老师出示了问题:如图1,四边形ABCD 是正方形,点E 是边BC 的中点.∠AEF=90°,且EF 交正方形外角∠DCG 的平分线CF 于点F ,求证:AE=EF .经过思考,小明展示了一种正确的解题思路:取AB 的中点M ,连接ME ,则AM=EC ,易证△AME ≌△ECF ,所以AE=EF . 在此基础上,同学们作了进一步的研究:(1)小颖提出:如图2,如果把“点E 是边BC 的中点”改为“点E 是边BC 上(除B ,C 外)的任意一点”,其它条件不变,那么结论“AE=EF”仍然成立,你认为小颖的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由;(2)小华提出:如图3,点E 是BC 的延长线上(除C 点外)的任意一点,其他条件不变,结论“AE=EF”仍然成立.你认为小华的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由. 【解答】解:(1)正确.证明:在AB 上取一点M ,使AM=EC ,连接ME . ∴BM=BE ,∴∠BME=45°,∴∠AME=135°,∵CF是外角平分线,∴∠DCF=45°,∴∠ECF=135°,∴∠AME=∠ECF,∵∠AEB+∠BAE=90°,∠AEB+∠CEF=90°,∴∠BAE=∠CEF,∴△AME≌△ECF(ASA),∴AE=EF.(2)正确.证明:在BA的延长线上取一点N.使AN=CE,连接NE.∴BN=BE,∴∠N=∠NEC=45°,∵CF平分∠DCG,∴∠FCE=45°,∴∠N=∠ECF,∵四边形ABCD是正方形,∴AD∥BE,∴∠DAE=∠BEA,即∠DAE+90°=∠BEA+90°,∴∠NAE=∠CEF,∴△ANE≌△ECF(ASA),∴AE=EF.10.如图1,P是线段AB上的一点,在AB的同侧作△APC和△BPD,使PC=PA,PD=PB,∠APC=∠BPD,连接CD,点E、F、G、H分别是AC、AB、BD、CD的中点,顺次连接E、F、G、H.(1)猜想四边形EFGH的形状,直接回答,不必说明理由;(2)当点P在线段AB的上方时,如图2,在△APB的外部作△APC和△BPD,其他条件不变,(1)中的结论还成立吗?说明理由;(3)如果(2)中,∠APC=∠BPD=90°,其他条件不变,先补全图3,再判断四边形EFGH的形状,并说明理由.【解答】解:(1)四边形EFGH是菱形.(2分)(2)成立.(3分)第20页(共33页)理由:连接AD,BC.(4分)∵∠APC=∠BPD,∴∠APC+∠CPD=∠BPD+∠CPD.即∠APD=∠CPB.又∵PA=PC,PD=PB,∴△APD≌△CPB(SAS)∴AD=CB.(6分)∵E、F、G、H分别是AC、AB、BD、CD的中点,∴EF、FG、GH、EH分别是△ABC、△ABD、△BCD、△ACD的中位线.∴EF=BC,FG=AD,GH=BC,EH=AD.∴EF=FG=GH=EH.∴四边形EFGH是菱形.(7分)(3)补全图形,如答图.(8分)判断四边形EFGH是正方形.(9分)理由:连接AD,BC.∵(2)中已证△APD≌△CPB.∴∠PAD=∠PCB.∵∠APC=90°,∴∠PAD+∠1=90°.又∵∠1=∠2.∴∠PCB+∠2=90°.∴∠3=90°.(11分)∵(2)中已证GH,EH分别是△BCD,△ACD的中位线,∴GH∥BC,EH∥AD.∴∠EHG=90°.又∵(2)中已证四边形EFGH是菱形,∴菱形EFGH是正方形.(12分)11.如图,操作:把正方形CGEF的对角线CE放在正方形ABCD的边BC的延长线上(CG>BC),取线段AE的中点M.探究:线段MD、MF的关系,并加以证明.说明:(1)如果你经历反复探索,没有找到解决问题的方法,请你把探索过程中的某种思路写出来(要求至少写3步);(2)在你经历说明(1)的过程后,可以从下列①、②、③中选取一个补充或更换已知条件,完成你的证明.注意:选取①完成证明得10分;选取②完成证明得7分;选取③完成证明得5分.①DM的延长线交CE于点N,且AD=NE;②将正方形CGEF6绕点C逆时针旋转45°(如图),其他条件不变;③在②的条件下,且CF=2AD.附加题:将正方形CGEF绕点C旋转任意角度后(如图),其他条件不变.探究:线段MD、MF的关系,并加以证明.第21页(共33页)【解答】证明:关系是:MD=MF,MD⊥MF如图,延长DM交CE于点N,连接FD、FN∵正方形ABCD,∴AD∥BE,AD=DC,∴∠1=∠2又∵AM=EM,∠3=∠4∴△ADM≌△ENM∴AD=EN,MD=MN∵AD=DC,∴DC=NE又∵正方形CGEF,∴∠FCE=∠NEF=45°,FC=FE,∠CFE=90°又∵正方形ABCD,∴∠BCD=90°.∴∠DCF=∠NEF=45°∴△FDC≌△FNE∴FD=FN,∠5=∠6∵∠CFE=90°,∴∠DFN=90°又∵DM=MN=DN,∴M为DN的中点,∴FM=DN,∴MD=MF,DM⊥MF思路一:∵四边形ABCD、CGEF是正方形,∴AB=BC=CD=AD,∠B=∠BCD=∠CDA=∠BAD=90°CF=EF=EG=CG,∠G=∠GEF=∠EFC=∠FCG=90°,∠FCE=∠FEC=45°∴∠DCF=∠FEC思路二:延长DM交CE于N,∵四边形ABCD、CGEF是正方形∴AD∥CE,∴∠DAM=∠NEM又∵∠DMA=∠NME,AM=EM,∴△ADM≌△ENM思路三:∵正方形CGEF,∴∠FCE=∠FEC=45°又∵正方形ABCD,∴∠DCB=90°.∴∠DCF=180°﹣∠DCB﹣∠FCE=45°,∠DCF=∠FEC=45°选取条件①证明:如图∵正方形ABCD,∴AD∥BE,AD=DC,∴∠1=∠2∵AD=NE,∠3=∠4,∴△ADM≌△ENM∴MD=MN又∵AD=DC,∴DC=NE又∵正方形CGEF,∴FC=FE,∠FCE=∠FEN=45°.第22页(共33页)∴∠FCD=∠FEN=45°∴△FDC≌△FNE∴FD=FN,∠5=∠6,∴∠DFN=∠CFE=90°∴MD=MF,MD⊥MF选取条件②证明:如图,延长DM交FE于N∵正方形ABCD、CGEF∴CF=EF,AD=DC,∠CFE=90°,AD∥FE.∴∠1=∠2又∵MA=ME,∠3=∠4,∴△AMD≌△EMN∴MD=MN,AD=EN.∵AD=DC,∴DC=NE又∵FC=FE,∴FD=FN又∵∠DFN=90°,∴FM⊥MD,MF=MD.选取条件③证明:如图,延长DM交FE于N.∵正方形ABCD、CGEF∴CF=EF,AD=DC,∠CFE=90°,AD∥FE∴∠1=∠2又∵MA=ME,∠3=∠4,∴△AMD≌△EMN∴AD=EN,MD=MN.∵CF=2AD,EF=2EN∴FD=FN.又∵∠DFN=90°,∴MD=MF,MD⊥MF附加题:证明:如图过点E作AD的平行线分别交DM、DC的延长线于N、H,连接DF、FN 则∠ADC=∠H,∠3=∠4.∵AM=ME,∠1=∠2,∴△ADM≌△ENM∴DM=NM,AD=EN.∵正方形ABCD、CGEF∴AD=DC,FC=FE,∠ADC=∠FCG=∠CFE=90°,CG∥FE∴∠H=90°,∠5=∠NEF,DC=NE∴∠DCF+∠7=∠5+∠7=90°∴∠DCF=∠5=∠NEF∵FC=FE,∴△DCF≌△NEF∴FD=FN,∠DFC=∠NFE.∵∠CFE=90°∴∠DFN=90°.∴DM=FM,DM⊥FM.第23页(共33页)12.正方形ABCD中,点O是对角线AC的中点,P是对角线AC上一动点,过点P作PF⊥CD于点F.如图1,当点P与点O重合时,显然有DF=CF.(1)如图2,若点P在线段AO上(不与点A、O重合),PE⊥PB且PE 交CD于点E.①求证:DF=EF;②写出线段PC、PA、CE之间的一个等量关系,并证明你的结论;(2)若点P在线段OC上(不与点O、C重合),PE⊥PB且PE交直线CD 于点E.请完成图3并判断(1)中的结论①、②是否分别成立?若不成立,写出相应的结论.(所写结论均不必证明)【解答】解:(1)如图2,延长FP交AB于点Q,①∵AC是正方形ABCD对角线,∴∠QAP=∠APQ=45°,∴AQ=PQ,∵AB=QF,∴BQ=PF,∵PE⊥PB,∴∠QPB+∠FPE=90°,∵∠QBP+∠QPB=90°,∴∠QBP=∠FPE,∵∠BQP=∠PFE=90°,∴△BQP≌△PFE,∴QP=EF,∵AQ=DF,∴DF=EF;②如图2,过点P作PG⊥AD.∵PF⊥CD,∠PCF=∠PAG=45°,∴△PCF和△PAG均为等腰直角三角形,∵四边形DFPG为矩形,∴PA=PG,PC=CF,∵PG=DF,DF=EF,∴PA=EF,∴PC=CF=(CE+EF)=CE+EF=CE+PA,即PC、PA、CE满足关系为:PC=CE+PA;(2)结论①仍成立;结论②不成立,此时②中三条线段的数量关系是PA﹣PC=CE.如图3:①∵PB⊥PE,BC⊥CE,∴B、P、C、E四点共圆,∴∠PEC=∠PBC,在△PBC和△PDC中有:BC=DC(已知),∠PCB=∠PCD=45°(已证),PC 边公共边,∴△PBC≌△PDC(SAS),第24页(共33页)∴∠PBC=∠PDC,∴∠PEC=∠PDC,∵PF⊥DE,∴DF=EF;②同理:PA=PG=DF=EF,PC=CF,∴PA=EF=(CE+CF)=CE+CF=CE+PC即PC、PA、CE满足关系为:PA﹣PC=CE.13.如图,正方形ABCD,BE⊥ED,连接BD,CE.(1)求证:∠EBD=∠ECD;(2)设EB,EC交AD于F,G两点,若AF=2FG,探究线段CG与DG之间的数量关系并证明.【解答】(1)证明:如图,过点C作CM⊥BE于M,作CN⊥DE交ED的延长线于N,∵BE⊥ED,∴四边形CNEM是矩形,∴∠DCN+∠DCM=∠MCN=90°,又∵∠BCM+∠DCM=∠BCD=90°,∴∠BCM=∠DCN,正方形ABCD中,BC=CD,在△BCM和△DCN中,,∴△BCM≌△DCN(AAS),∴CM=CN,∴矩形CNEM是正方形,∴∠CEM=45°,又∵四边形ABCD是正方形,∴∠BDC=45°,设BD、CE交于点O,在△BEO中,∠EBO+∠EOB+∠BEO=180°,在△CDO中,∠COD+∠ODC+∠OCD=180°,∵∠BOE=∠COD,∴∠EBO=∠OCD,即:∠EBD=∠ECD;第25页(共33页)(2)解:CG=DG.理由如下:如图,过点B作BP⊥CE于P,BP的延长线交CD于点Q,连接FQ,∵∠BEP=45°,∴∠EBP=90°﹣45°=45°,延长DC到点Q,使CR=AF,在正方形ABCD中,AB=BC,在△ABF和△CBR中,,∴△ABF≌△CBR(SAS),∴BF=BR,∠ABF=∠CBR,∴∠QBR=∠QBC+∠CBR=∠QBC+∠ABF=90°﹣∠EBP=45°,∴∠QBR=∠QBF=45°,在△FBQ和△RBQ中,,∴△FBQ≌△RBQ(SAS),∴FQ=QR,∵BP⊥CE,∴∠CBQ+∠BCP=90°,又∵∠BCP+∠DCG=∠BCD=90°,∴∠CBQ=∠DCG,在△BCQ和△CDG中,,∴△BCQ≌△CDG(ASA),∴DG=CQ,设FG=x,DG=CQ=a,则AF=CR=2FG=2x,AD=AF+FG+DG=2x+x+a=3x+a,FQ=QR=CQ+CR=DG+AF=a+2x,FD=FG+DG=x+a,DQ=CD﹣CQ=AD﹣DG=3x+a﹣a=3x,在Rt△DQF中,FQ2=FD2+DQ2,即(a+2x)2=(x+a)2+(3x)2,解得a=3x,∴CD=AD=3x+a=2a,在Rt△CDG中,CG===a,∴CG=DG.第26页(共33页)14.如图1,在正方形ABCD中,对角线AC与BD相交于点E,AF平分∠BAC,交BD于点F.(1)求证:EF+AC=AB;(2)点C1从点C出发,沿着线段CB向点B运动(不与点B重合),同时点A1从点A出发,沿着BA的延长线运动,点C1与A1的运动速度相同,当动点C1停止运动时,另一动点A1也随之停止运动.如图2,A1F1平分∠BA1C1,交BD于点F1,过点F1作F1E1⊥A1C1,垂足为E1,请猜想E1F1,A1C1与AB三者之间的数量关系,并证明你的猜想;(3)在(2)的条件下,当A1E1=3,C1E1=2时,求BD的长.【解答】(1)证明:如图1,过点F作FM⊥AB于点M,在正方形ABCD 中,AC⊥BD于点E.∴AE=AC,∠ABD=∠CBD=45°,∵AF平分∠BAC,∴EF=MF,又∵AF=AF,∴Rt△AMF≌Rt△AEF,∴AE=AM,∵∠MFB=∠ABF=45°,∴MF=MB,MB=EF,∴EF+AC=MB+AE=MB+AM=AB.(2)E1F1,A1C1与AB三者之间的数量关系:E1F1+A1C1=AB证明:如图2,连接F1C1,过点F1作F1P⊥A1B于点P,F1Q⊥BC于点Q,∵A1F1平分∠BA1C1,∴E1F1=PF1;同理QF1=PF1,∴E1F1=PF1=QF1,又∵A1F1=A1F1,∴Rt△A1E1F1≌Rt△A1PF1,∴A1E1=A1P,同理Rt△QF1C1≌Rt△E1F1C1,∴C1Q=C1E1,由题意:A1A=C1C,∴A1B+BC1=AB+A1A+BC﹣C1C=AB+BC=2AB,∵PB=PF1=QF1=QB,∴A1B+BC1=A1P+PB+QB+C1Q=A1P+C1Q+2E1F1,即2AB=A1E1+C1E1+2E1F1=A1C1+2E1F1,∴E1F1+A1C1=AB.(3)解:设PB=x,则QB=x,∵A1E1=3,QC1=C1E1=2,Rt△A1BC1中,A1B2+BC12=A1C12,即(3+x)2+(2+x)2=52,∴x1=1,x2=﹣6(舍去),∴PB=1,∴E1F1=1,又∵A1C1=5,由(2)的结论:E1F1+A1C1=AB,第27页(共33页)∴AB=,∴BD=.15.如图,正方形ABCD中,E为AB边上一点,过点D作DF⊥DE,与BC延长线交于点F.连接EF,与CD边交于点G,与对角线BD交于点H.(1)若BF=BD=,求BE的长;(2)若∠ADE=2∠BFE,求证:FH=HE+HD.【解答】(1)解:∵四边形ABCD正方形,∴∠BCD=90°,BC=CD,∴Rt△BCD中,BC2+CD2=BD2,即BC2=()2﹣(BC)2,∴BC=AB=1,∵DF⊥DE,∴∠ADE+∠EDC=90°=∠EDC+∠CDF,∴∠ADE=∠CDF,在△ADE和△CDF中,∵,∴△ADE≌△CDF(ASA),∴AE=CF=BF﹣BC=﹣1,∴BE=AB﹣AE=1﹣(﹣1)=2﹣;(2)证明:在FE上截取一段FI,使得FI=EH,∵△ADE≌△CDF,∴DE=DF,∴△DEF为等腰直角三角形,∴∠DEF=∠DFE=45°=∠DBC,∵∠DHE=∠BHF,∴∠EDH=∠BFH(三角形的内角和定理),在△DEH和△DFI中,∵,∴△DEH≌△DFI(SAS),∴DH=DI,又∵∠HDE=∠BFE,∠ADE=2∠BFE,∴∠HDE=∠BFE=∠ADE,∵∠HDE+∠ADE=45°,∴∠HDE=15°,∴∠DHI=∠DEH+∠HDE=60°,即△DHI为等边三角形,∴DH=HI,第28页(共33页)∴FH=FI+HI=HE+HD.16.如图,小明将一张直角梯形纸片沿虚线剪开,得到矩形ABCD和三角形EGF两张纸片,测得AB=5,AD=4,EF=.在进行如下操作时遇到了下面的几个问题,请你帮助解决.(1)请你求出FG的长度.(2)在(1)的条件下,小明先将三角形的边EG和矩形边AB重合,然后将△EFG沿直线BC向右平移,至F点与B重合时停止.在平移过程中,设G点平移的距离为x,两纸片重叠部分面积为.y,求在平移的整个过程中,y与x的函数关系式,并求当重叠部分面积为10时,平移距离x 的值.(3)在(2)的操作中,小明发现在平移过程中,虽然有时平移的距离不等,但两纸片重叠的面积却是相等的;而有时候平移的距离不等,两纸片重叠部分的面积也不可能相等.请探索这两种情况下重叠部分面积y的范围(直接写出结果).【解答】(1)解:∵EG=AB=5,EF=5,∠EGF=90°,在△EFG中,由勾股定理得:FG===10,答:FG的长度是10.(2)解:有两种情况:①如图1:∵矩形ABCD,∠EGF=90°,EG=AB,∴AB∥CD∥EG,∴=,即=,∴BM=5﹣x,∴y=(BM+EG)×BG=•(5﹣x+5)•x,∴y=﹣x2+5x(0≤x≤4);第29页(共33页)②如图2:与求BM的方法类似,得出=,∴CN=7﹣x,∴y=×(BM+CN)×BC=•(5﹣x+7﹣x)•4,y=﹣2x+24(4<x≤10);综合上述:y与x的关系式是y=,把y=10代入y=﹣x2+5x得:﹣x2+5x=10,解得:x1=10+2>4(舍去),x2=10﹣2;把y=10代入y=﹣2x+24得:﹣2x+24=10,解得:x=7.(3)解:当4≤y<16时,平移的距离不等,两纸片重叠的面积可能相等,0≤y<4或y=16时,平移的距离不等,两纸片重叠部分的面积也不可能相等.17.如图,将一三角板放在边长为1的正方形ABCD上,并使它的直角顶点P在对角线AC上滑动,直角的一边始终经过点B,另一边与射线DC相交于Q.探究:设A、P两点间的距离为x.(1)当点Q在边CD上时,线段PQ与PB之间有怎样的数量关系?试证明你的猜想;(2)当点Q在边CD上时,设四边形PBCQ的面积为y,求y与x之间的函数关系,并写出函数自变量x的取值范围;(3)当点P在线段AC上滑动时,△PCQ是否可能成为等腰三角形?如果可能,指出所有能使△PCQ成为等腰三角形的点Q的位置.并求出相应的x值,如果不可能,试说明理由.【解答】解:(1)PQ=PB,(1分)过P点作MN∥BC分别交AB、DC于点M、N,在正方形ABCD中,AC为对角线,∴AM=PM,又∵AB=MN,∴MB=PN,∵∠BPQ=90°,∴∠BPM+∠NPQ=90°;又∵∠MBP+∠BPM=90°,∴∠MBP=∠NPQ,在Rt△MBP≌Rt△NPQ中,第30页(共33页)。
中考数学与平行四边形有关的压轴题附答案解析
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图1,四边形ABCD是正方形,G是CD边上的一个动点(点G与C、D不重合),以CG为一边在正方形ABCD外作正方形CEFG,连接BG,DE.(1)①猜想图1中线段BG、线段DE的长度关系及所在直线的位置关系,不必证明;②将图1中的正方形CEFG绕着点C按顺时针方向旋转任意角度α,得到如图2情形.请你通过观察、测量等方法判断①中得到的结论是否仍然成立,并证明你的判断.(2)将原题中正方形改为矩形(如图3、4),且AB=a,BC=b,CE=ka,CG=kb (a≠b,k>0),第(1)题①中得到的结论哪些成立,哪些不成立?若成立,以图4为例简要说明理由.(3)在第(2)题图4中,连接DG、BE,且a=3,b=2,k=12,求BE2+DG2的值.【答案】(1)①BG⊥DE,BG=DE;②BG⊥DE,证明见解析;(2)BG⊥DE,证明见解析;(3)16.25.【解析】分析:(1)①根据正方形的性质,显然三角形BCG顺时针旋转90°即可得到三角形DCE,从而判断两条直线之间的关系;②结合正方形的性质,根据SAS仍然能够判定△BCG≌△DCE,从而证明结论;(2)根据两条对应边的比相等,且夹角相等可以判定上述两个三角形相似,从而可以得到(1)中的位置关系仍然成立;(3)连接BE、DG.根据勾股定理即可把BE2+DG2转换为两个矩形的长、宽平方和.详解:(1)①BG⊥DE,BG=DE;②∵四边形ABCD和四边形CEFG是正方形,∴BC=DC,CG=CE,∠BCD=∠ECG=90°,∴∠BCG=∠DCE,∴△BCG≌△DCE,∴BG=DE,∠CBG=∠CDE,又∵∠CBG+∠BHC=90°,∴∠CDE+∠DHG=90°,∴BG⊥DE.(2)∵AB=a,BC=b,CE=ka,CG=kb,∴BC CG b==,DC CE a又∵∠BCG=∠DCE,∴△BCG∽△DCE,∴∠CBG=∠CDE,又∵∠CBG+∠BHC=90°,∴∠CDE+∠DHG=90°,∴BG⊥DE.(3)连接BE、DG.根据题意,得AB=3,BC=2,CE=1.5,CG=1,∵BG⊥DE,∠BCD=∠ECG=90°∴BE2+DG2=BO2+OE2+DO2+OG2=BC2+CD2+CE2+CG2=9+4+2.25+1=16.25.点睛:此题综合运用了全等三角形的判定和性质、相似三角形的判定和性质以及勾股定理.2.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.413【答案】(1)证明见解析;(2【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 ODBOE 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,DE 2=AD 2+AE 2,∴x 2=42+(6-x )2,解得:x=133, ∵∴OB=12∵BD ⊥EF ,∴∴EF=2EO=3. 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3.在正方形ABCD 中,点E ,F 分别在边BC ,CD 上,且∠EAF=∠CEF=45°.(1)将△ADF 绕着点A 顺时针旋转90°,得到△ABG(如图①),求证:△AEG ≌△AEF ;(2)若直线EF 与AB ,AD 的延长线分别交于点M ,N(如图②),求证:EF 2=ME 2+NF 2;(3)将正方形改为长与宽不相等的矩形,若其余条件不变(如图③),请你直接写出线段EF ,BE ,DF 之间的数量关系.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)EF2=2BE2+2DF2.【解析】试题分析:(1)根据旋转的性质可知AF=AG,∠EAF=∠GAE=45°,故可证△AEG≌△AEF;(2)将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,连结GM.由(1)知△AEG≌△AEF,则EG=EF.再由△BME、△DNF、△CEF均为等腰直角三角形,得出CE=CF,BE=BM,NF=DF,然后证明∠GME=90°,MG=NF,利用勾股定理得出EG2=ME2+MG2,等量代换即可证明EF2=ME2+NF2;(3)将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,根据旋转的性质可以得到△ADF≌△ABG,则DF=BG,再证明△AEG≌△AEF,得出EG=EF,由EG=BG+BE,等量代换得到EF=BE+DF.试题解析:(1)∵△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,∴AF=AG,∠FAG=90°,∵∠EAF=45°,∴∠GAE=45°,在△AGE与△AFE中,,∴△AGE≌△AFE(SAS);(2)设正方形ABCD的边长为a.将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,连结GM.则△ADF≌△ABG,DF=BG.由(1)知△AEG≌△AEF,∴EG=EF.∵∠CEF=45°,∴△BME、△DNF、△CEF均为等腰直角三角形,∴CE=CF,BE=BM,NF=DF,∴a﹣BE=a﹣DF,∴BE=DF,∴BE=BM=DF=BG,∴∠BMG=45°,∴∠GME=45°+45°=90°,∴EG2=ME2+MG2,∵EG=EF ,MG=BM=DF=NF,∴EF2=ME2+NF2;(3)EF2=2BE2+2DF2.如图所示,延长EF交AB延长线于M点,交AD延长线于N点,将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△AGH,连结HM,HE.由(1)知△AEH≌△AEF,则由勾股定理有(GH+BE)2+BG2=EH2,即(GH+BE)2+(BM﹣GM)2=EH2又∴EF=HE,DF=GH=GM,BE=BM,所以有(GH+BE)2+(BE﹣GH)2=EF2,即2(DF2+BE2)=EF2考点:四边形综合题4.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)43;(3)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.5.问题情境在四边形ABCD 中,BA =BC ,DC ⊥AC ,过点D 作DE ∥AB 交BC 的延长线于点E ,M 是边AD 的中点,连接MB ,ME.特例探究(1)如图1,当∠ABC =90°时,写出线段MB 与ME 的数量关系,位置关系;(2)如图2,当∠ABC =120°时,试探究线段MB 与ME 的数量关系,并证明你的结论; 拓展延伸(3)如图3,当∠ABC =α时,请直接用含α的式子表示线段MB 与ME 之间的数量关系.【答案】(1)MB =ME ,MB ⊥ME ;(2)ME 3.证明见解析;(3)ME =MB·tan 2 .【解析】【分析】(1)如图1中,连接CM .只要证明△MBE 是等腰直角三角形即可;(2)结论:EM=3MB .只要证明△EBM 是直角三角形,且∠MEB=30°即可; (3)结论:EM=BM•tan2 .证明方法类似;【详解】(1) 如图1中,连接CM .∵∠ACD=90°,AM=MD ,∴MC=MA=MD ,∵BA=BC ,∴BM 垂直平分AC ,∵∠ABC=90°,BA=BC ,∴∠MBE=12∠ABC=45°,∠ACB=∠DCE=45°, ∵AB ∥DE ,∴∠ABE+∠DEC=180°,∴∠DEC=90°,∴∠DCE=∠CDE=45°,∴EC=ED ,∵MC=MD ,∴EM 垂直平分线段CD ,EM 平分∠DEC ,∴∠MEC=45°,∴△BME 是等腰直角三角形,∴BM=ME ,BM ⊥EM .故答案为BM=ME ,BM ⊥EM . (2)ME =3MB .证明如下:连接CM ,如解图所示.∵DC ⊥AC ,M 是边AD 的中点,∴MC =MA =MD .∵BA =BC ,∴BM 垂直平分AC .∵∠ABC =120°,BA =BC ,∴∠MBE =12∠ABC =60°,∠BAC =∠BCA =30°,∠DCE =60°. ∵AB ∥DE ,∴∠ABE +∠DEC =180°,∴∠DEC =60°,∴∠DCE =∠DEC =60°,∴△CDE 是等边三角形,∴EC =ED .∵MC =MD ,∴EM 垂直平分CD ,EM 平分∠DEC , ∴∠MEC =12∠DEC =30°, ∴∠MBE +∠MEB =90°,即∠BME =90°.在Rt △BME 中,∵∠MEB =30°,∴ME =3MB .(3) 如图3中,结论:EM=BM•tan 2α.理由:同法可证:BM ⊥EM ,BM 平分∠ABC ,所以EM=BM•tan2α. 【点睛】本题考查四边形综合题、等腰直角三角形的判定和性质、等边三角形的判定和性质、等腰三角形的性质、锐角三角函数等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,灵活运用所学知识解决问题.6.如图,抛物线y=mx 2+2mx+n 经过A (﹣3,0),C (0,﹣32)两点,与x 轴交于另一点B .(1)求经过A ,B ,C 三点的抛物线的解析式;(2)过点C 作CE ∥x 轴交抛物线于点E ,写出点E 的坐标,并求AC 、BE 的交点F 的坐标 (3)若抛物线的顶点为D ,连结DC 、DE ,四边形CDEF 是否为菱形?若是,请证明;若不是,请说明理由.【答案】(1)y=12x2+x﹣32;(2)F点坐标为(﹣1,﹣1);(3)四边形CDEF是菱形.证明见解析【解析】【分析】将A、C点的坐标代入抛物线的解析式中,通过联立方程组求得该抛物线的解析式;根据(1)题所得的抛物线的解析式,可确定抛物线的对称轴方程以及B、C点的坐标,由CE∥x轴,可知C、E关于对称轴对称。
中考数学《压轴题》专题训练含答案解析
压轴题1、已知,在平行四边形OABC 中,OA=5,AB=4,∠OCA=90°,动点P 从O 点出发沿射线OA 方向以每秒2个单位的速度移动,同时动点Q 从A 点出发沿射线AB 方向以每秒1个单位的速度移动.设移动的时间为t 秒. (1)求直线AC 的解析式;(2)试求出当t 为何值时,△OAC 与△PAQ 相似; (3)若⊙P 的半径为58,⊙Q 的半径为23;当⊙P 与对角线AC 相切时,判断⊙Q 与直线AC 、BC 的位置关系,并求出Q 点坐标。
解:(1)42033y x =-+ (2)①当0≤t≤2.5时,P 在OA 上,若∠OAQ=90°时, 故此时△OAC 与△PAQ 不可能相似.当t>2.5时,①若∠APQ=90°,则△APQ ∽△OCA ,∵t>2.5,∴符合条件.②若∠AQP=90°,则△APQ ∽△∠OAC ,∵t>2.5,∴符合条件.综上可知,当时,△OAC 与△APQ 相似.(3)⊙Q 与直线AC 、BC 均相切,Q 点坐标为(109,531)。
2、如图,以矩形OABC 的顶点O 为原点,OA 所在的直线为x 轴,OC 所在的直线为y 轴,建立平面直角坐标系.已知OA =3,OC =2,点E 是AB 的中点,在OA 上取一点D ,将△BDA 沿BD 翻折,使点A 落在BC 边上的点F 处. (1)直接写出点E 、F 的坐标;(2)设顶点为F 的抛物线交y 轴正半轴...于点P ,且以点E 、F 、P 为顶点的三角形是等腰三角形,求该抛物线的解析式;(3)在x 轴、y 轴上是否分别存在点M 、N ,使得四边形MNFE 的周长最小?如果存在,求出周长的最小值;如果不存在,请说明理由.解:(1)(31)E ,;(12)F ,.(2)在Rt EBF △中,90B ∠=, 2222125EF EB BF ∴=+=+=.设点P 的坐标为(0)n ,,其中0n >,顶点(12)F ,, ∴设抛物线解析式为2(1)2(0)y a x a =-+≠.①如图①,当EF PF =时,22EF PF =,221(2)5n ∴+-=.解得10n =(舍去);24n =.(04)P ∴,.24(01)2a ∴=-+.解得2a =. ∴抛物线的解析式为22(1)2y x =-+(第2题)②如图②,当EP FP =时,22EP FP =,22(2)1(1)9n n ∴-+=-+. 解得52n =-(舍去).③当EF EP =时,53EP =<,这种情况不存在. 综上所述,符合条件的抛物线解析式是22(1)2y x =-+. (3)存在点M N ,,使得四边形MNFE 的周长最小. 如图③,作点E 关于x 轴的对称点E ',作点F 关于y 轴的对称点F ',连接E F '',分别与x 轴、y 轴交于点M N ,,则点M N ,就是所求点.(31)E '∴-,,(12)F NF NF ME ME '''-==,,,.43BF BE ''∴==,.FN NM ME F N NM ME F E ''''∴++=++=22345+=.又5EF =,∴55FN NM ME EF +++=+,此时四边形MNFE 的周长最小值是553、如图,在边长为2的等边△ABC 中,A D ⊥BC,点P 为边AB 上一个动点,过P 点作PF//AC 交线段BD 于点F,作PG ⊥AB 交AD 于点E,交线段CD 于点G,设BP=x . (1)①试判断BG 与2BP 的大小关系,并说明理由;②用x 的代数式表示线段DG 的长,并写出自变量x 的取值范围;(2)记△DEF 的面积为S,求S 与x 之间的函数关系式,并求出S 的最大值;(3)以P 、E 、F 为顶点的三角形与△EDG 是否可能相似?如果能相似,请求出BP 的长,如果不能,请说明理由。
初二数学:平行四边形知识点总结及压轴题练习(附答案解析)
A C BD 初二平行四边形所有知识点总结和常考题知识点:1、平行四边形定义:有两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形。
2、平行四边形的性质:⑴平行四边形的对边相等;⑵平行四边形的对角相等:⑶平行四边形的对角线互相平分。
3平行四边形的判定:⑴.两组对边分别相等的四边形是平行四边形; ⑵对角线互相平分的四边形是平行四边形;⑶两组对角分别相等的四边形是平行四边形; ⑷一组对边平行且相等的四边形是平行四边形。
4、矩形的定义:有一个角是直角的平行四边形。
5、矩形的性质:⑴矩形的四个角都是直角;⑵矩形的对角线相等。
6、矩形判定定理:⑴ 有三个角是直角的四边形是矩形;⑵对角线相等的平行四边形是矩形。
7、中位线定理:三角形的中位线平行于三角形的第三边,且等于第三边的一半。
直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半。
(连接三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线。
)8、菱形的定义 :有一组邻边相等的平行四边形。
9、菱形的性质:⑴菱形的四条边都相等;⑵菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角。
S 菱形=1/2×ab (a 、b 为两条对角线长)10、菱形的判定定理:⑴四条边相等的四边形是菱形。
⑵对角线互相垂直的平行四边形是菱形。
11、正方形定义:一个角是直角的菱形或邻边相等的矩形。
12正方形判定定理:⑴ 邻边相等的矩形是正方形。
⑵有一个角是直角的菱形是正方形。
(矩形+菱形=正方形)常考题:一.选择题(共14小题)1.矩形具有而菱形不具有的性质是( )A .两组对边分别平行B .对角线相等C .对角线互相平分D .两组对角分别相等2.平行四边形ABCD 中,AC 、BD 是两条对角线,如果添加一个条件,即可推出平行四边形ABCD 是矩形,那么这个条件是( )A.AB=BC B.AC=BD C.AC⊥BD D.AB⊥BD3.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4.顺次连接任意四边形四边中点所得的四边形一定是()A.平行四边形B.矩形C.菱形D.正方形5.在平面直角坐标系中,平行四边形ABCD的顶点A,B,D的坐标分别是(0,0),(5,0),(2,3),则顶点C的坐标是()A.(3,7) B.(5,3) C.(7,3) D.(8,2)6.如图,▱ABCD的对角线AC与BD相交于点O,AB⊥AC,若AB=4,AC=6,则BD的长是()A.8 B.9 C.10 D.117.如图,把矩形ABCD沿EF翻折,点B恰好落在AD边的B′处,若AE=2,DE=6,∠EFB=60°,则矩形ABCD的面积是()A.12 B.24 C.12D.168.如图,在菱形ABCD中,∠BAD=80°,AB的垂直平分线交对角线AC于点F,垂足为E,连接DF,则∠CDF等于()A.50°B.60°C.70°D.80°9.如图,在▱ABCD中,用直尺和圆规作∠BAD的平分线AG交BC于点E.若BF=6,AB=5,则AE的长为()A.4 B.6 C.8 D.1010.如图,菱形ABCD中,∠B=60°,AB=4,则以AC为边长的正方形ACEF的周长为()A.14 B.15 C.16 D.1711.如图,在平行四边形ABCD中,AB=4,∠BAD的平分线与BC的延长线交于点E,与DC交于点F,且点F为边DC的中点,DG⊥AE,垂足为G,若DG=1,则AE的边长为()A.2 B.4 C.4 D.812.如图,边长为6的大正方形中有两个小正方形,若两个小正方形的面积分别为S1,S2,则S1+S2的值为()A.16 B.17 C.18 D.1913.如图,正方形ABCD的边长为4,点E在对角线BD上,且∠BAE=22.5°,EF ⊥AB,垂足为F,则EF的长为()A.1 B.C.4﹣2D.3﹣414.如图,在正方形ABCD的外侧,作等边三角形ADE,AC、BE相交于点F,则∠BFC为()A.45°B.55°C.60°D.75°二.填空题(共13小题)15.已知菱形的两对角线长分别为6cm和8cm,则菱形的面积为cm2.16.如图,在▱ABCD中,BE平分∠ABC,BC=6,DE=2,则▱ABCD的周长等于.17.如图,▱ABCD的对角线AC,BD相交于点O,点E,F分别是线段AO,BO 的中点,若AC+BD=24厘米,△OAB的周长是18厘米,则EF=厘米.18.如图,矩形ABCD的对角线AC和BD相交于点O,过点O的直线分别交AD 和BC于点E、F,AB=2,BC=3,则图中阴影部分的面积为.19.如图,在平面直角坐标系xOy中,若菱形ABCD的顶点A,B的坐标分别为(﹣3,0),(2,0),点D在y轴上,则点C的坐标是.20.如图,在正方形ABCD中,点F为CD上一点,BF与AC交于点E.若∠CBF=20°,则∠AED等于度.21.如图,▱ABCD中,∠ABC=60°,E、F分别在CD和BC的延长线上,AE∥BD,EF⊥BC,EF=,则AB的长是.22.如图所示,菱形ABCD的边长为4,且AE⊥BC于E,AF⊥CD于F,∠B=60°,则菱形的面积为.23.如图,D是△ABC内一点,BD⊥CD,AD=6,BD=4,CD=3,E、F、G、H分别是AB、AC、CD、BD的中点,则四边形EFGH的周长是.24.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,矩形OABC中,A(10,0),C (0,4),D为OA的中点,P为BC边上一点.若△POD为等腰三角形,则所有满足条件的点P的坐标为.25.如图,已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A(﹣2,0),B(﹣1,2),C(2,0).请直接写出以A,B,C为顶点的平行四边形的第四个顶点D的坐标.26.如图,在菱形ABCD中,AB=4cm,∠ADC=120°,点E、F同时由A、C两点出发,分别沿AB、CB方向向点B匀速移动(到点B为止),点E的速度为1cm/s,点F的速度为2cm/s,经过t秒△DEF为等边三角形,则t的值为.27.如图,四边形ABCD中,∠A=90°,AB=3,AD=3,点M,N分别为线段BC,AB上的动点(含端点,但点M不与点B重合),点E,F分别为DM,MN的中点,则EF长度的最大值为.三.解答题(共13小题)28.如图,已知:AB∥CD,BE⊥AD,垂足为点E,CF⊥AD,垂足为点F,并且AE=DF.求证:四边形BECF是平行四边形.29.已知:如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,垂足为点D,AN是△ABC外角∠CAM的平分线,CE⊥AN,垂足为点E,(1)求证:四边形ADCE为矩形;(2)当△ABC满足什么条件时,四边形ADCE是一个正方形?并给出证明.30.如图,分别以Rt△ABC的直角边AC及斜边AB向外作等边△ACD及等边△ABE.已知∠BAC=30°,EF⊥AB,垂足为F,连接DF.(1)试说明AC=EF;(2)求证:四边形ADFE是平行四边形.31.如图,矩形ABCD中,AC与BD交于点O,BE⊥AC,CF⊥BD,垂足分别为E,F.求证:BE=CF.32.如图,在△ABC中,D是BC边上的一点,E是AD的中点,过A点作BC的平行线交CE的延长线于点F,且AF=BD,连接BF.(1)线段BD与CD有什么数量关系,并说明理由;(2)当△ABC满足什么条件时,四边形AFBD是矩形?并说明理由.33.如图,在△ABC中,D、E分别是AB、AC的中点,BE=2DE,延长DE到点F,使得EF=BE,连接CF.(1)求证:四边形BCFE是菱形;(2)若CE=4,∠BCF=120°,求菱形BCFE的面积.34.如图,在正方形ABCD中,E是AB上一点,F是AD延长线上一点,且DF=BE.(1)求证:CE=CF;(2)若点G在AD上,且∠GCE=45°,则GE=BE+GD成立吗?为什么?35.如图,在△ABC中,点O是AC边上的一个动点,过点O作直线MN∥BC,设MN交∠BCA的角平分线于点E,交∠BCA的外角平分线于点F.(1)求证:EO=FO;(2)当点O运动到何处时,四边形AECF是矩形?并证明你的结论.36.如图,已知:在平行四边形ABCD中,点E、F、G、H分别在边AB、BC、CD、DA上,AE=CG,AH=CF,且EG平分∠HEF.求证:(1)△AEH≌△CGF;(2)四边形EFGH是菱形.37.如图,四边形ABCD中,AD∥BC,BA⊥AD,BC=DC,BE⊥CD于点E.(1)求证:△ABD≌△EBD;(2)过点E作EF∥DA,交BD于点F,连接AF.求证:四边形AFED是菱形.38.如图①,在正方形ABCD中,P是对角线AC上的一点,点E在BC的延长线上,且PE=PB.(1)求证:△BCP≌△DCP;(2)求证:∠DPE=∠ABC;(3)把正方形ABCD改为菱形,其它条件不变(如图②),若∠ABC=58°,则∠DPE=度.39.在数学活动课中,小辉将边长为和3的两个正方形放置在直线l上,如图1,他连结AD、CF,经测量发现AD=CF.(1)他将正方形ODEF绕O点逆时针旋转一定的角度,如图2,试判断AD与CF还相等吗?说明你的理由;(2)他将正方形ODEF绕O点逆时针旋转,使点E旋转至直线l上,如图3,请你求出CF的长.40.数学课上,张老师出示了问题:如图1,四边形ABCD是正方形,点E是边BC的中点.∠AEF=90°,且EF交正方形外角∠DCG的平分线CF于点F,求证:AE=EF.经过思考,小明展示了一种正确的解题思路:取AB的中点M,连接ME,则AM=EC,易证△AME≌△ECF,所以AE=EF.在此基础上,同学们作了进一步的研究:(1)小颖提出:如图2,如果把“点E是边BC的中点”改为“点E是边BC上(除B,C外)的任意一点”,其它条件不变,那么结论“AE=EF”仍然成立,你认为小颖的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由;(2)小华提出:如图3,点E是BC的延长线上(除C点外)的任意一点,其他条件不变,结论“AE=EF”仍然成立.你认为小华的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由.初二平行四边形所有知识点总结和常考题提高难题压轴题练习(含答案解析)参考答案与试题解析一.选择题(共14小题)1.(2013•宜宾)矩形具有而菱形不具有的性质是()A.两组对边分别平行B.对角线相等C.对角线互相平分 D.两组对角分别相等【分析】根据矩形与菱形的性质对各选项分析判断后利用排除法求解.【解答】解:A、矩形与菱形的两组对边都分别平行,故本选项错误;B、矩形的对角线相等,菱形的对角线不相等,故本选项正确;C、矩形与菱形的对角线都互相平分,故本选项错误;D、矩形与菱形的两组对角都分别相等,故本选项错误.故选B.【点评】本题考查了矩形的性质,菱形的性质,熟记两图形的性质是解题的关键.2.(2014•河池)平行四边形ABCD中,AC、BD是两条对角线,如果添加一个条件,即可推出平行四边形ABCD是矩形,那么这个条件是()A.AB=BC B.AC=BD C.AC⊥BD D.AB⊥BD【分析】根据对角线相等的平行四边形是矩形判断.【解答】解:A、是邻边相等,可得到平行四边形ABCD是菱形,故不正确;B、是对角线相等,可推出平行四边形ABCD是矩形,故正确;C、是对角线互相垂直,可得到平行四边形ABCD是菱形,故不正确;D、无法判断.故选B.【点评】本题主要考查的是矩形的判定定理.但需要注意的是本题的知识点是关于各个图形的性质以及判定.3.(2008•扬州)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【分析】根据邻边相等的平行四边形是菱形;根据所给条件可以证出邻边相等;根据有一个角是直角的平行四边形是矩形;根据对角线相等的平行四边形是矩形.【解答】解:A、根据邻边相等的平行四边形是菱形可知:四边形ABCD是平行四边形,当AB=BC时,它是菱形,故A选项正确;B、∵四边形ABCD是平行四边形,∴BO=OD,∵AC⊥BD,∴AB2=BO2+AO2,AD2=DO2+AO2,∴AB=AD,∴四边形ABCD是菱形,故B选项正确;C、有一个角是直角的平行四边形是矩形,故C选项正确;D、根据对角线相等的平行四边形是矩形可知当AC=BD时,它是矩形,不是正方形,故D选项错误;综上所述,符合题意是D选项;故选:D.【点评】此题主要考查学生对正方形的判定、平行四边形的性质、菱形的判定和矩形的判定的理解和掌握,此题涉及到的知识点较多,学生答题时容易出错.4.(2011•张家界)顺次连接任意四边形四边中点所得的四边形一定是()A.平行四边形B.矩形C.菱形D.正方形【分析】顺次连接任意四边形四边中点所得的四边形,一组对边平行并且等于原来四边形某一对角线的一半,说明新四边形的对边平行且相等.所以是平行四边形.【解答】解:连接BD,已知任意四边形ABCD,E、F、G、H分别是各边中点.∵在△ABD中,E、H是AB、AD中点,∴EH∥BD,EH=BD.∵在△BCD中,G、F是DC、BC中点,∴GF∥BD,GF=BD,∴EH=GF,EH∥GF,∴四边形EFGH为平行四边形.故选:A.【点评】本题三角形的中位线的性质考查了平行四边形的判定:三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半.5.(2006•南京)在平面直角坐标系中,平行四边形ABCD的顶点A,B,D的坐标分别是(0,0),(5,0),(2,3),则顶点C的坐标是()A.(3,7) B.(5,3) C.(7,3) D.(8,2)【分析】因为D点坐标为(2,3),由平行四边形的性质,可知C点的纵坐标一定是3,又由D点相对于A点横坐标移动了2,故可得C点横坐标为2+5=7,即顶点C的坐标(7,3).【解答】解:已知A,B,D三点的坐标分别是(0,0),(5,0),(2,3),∵AB在x轴上,∴点C与点D的纵坐标相等,都为3,又∵D点相对于A点横坐标移动了2﹣0=2,∴C点横坐标为2+5=7,∴即顶点C的坐标(7,3).故选:C.【点评】本题主要是对平行四边形的性质与点的坐标的表示及平行线的性质和互为余(补)角的等知识的直接考查.同时考查了数形结合思想,题目的条件既有数又有形,解决问题的方法也要既依托数也依托形,体现了数形的紧密结合,但本题对学生能力的要求并不高.6.(2014•河南)如图,▱ABCD的对角线AC与BD相交于点O,AB⊥AC,若AB=4,AC=6,则BD的长是()A.8 B.9 C.10 D.11【分析】利用平行四边形的性质和勾股定理易求BO的长,进而可求出BD的长.【解答】解:∵▱ABCD的对角线AC与BD相交于点O,∴BO=DO,AO=CO,∵AB⊥AC,AB=4,AC=6,∴BO==5,∴BD=2BO=10,故选:C.【点评】本题考查了平行四边形的性质以及勾股定理的运用,是中考常见题型,比较简单.7.(2013•南充)如图,把矩形ABCD沿EF翻折,点B恰好落在AD边的B′处,若AE=2,DE=6,∠EFB=60°,则矩形ABCD的面积是()A.12 B.24 C.12D.16【分析】在矩形ABCD中根据AD∥BC得出∠DEF=∠EFB=60°,由于把矩形ABCD 沿EF翻折点B恰好落在AD边的B′处,所以∠EFB=∠DEF=60°,∠B=∠A′B′F=90°,∠A=∠A′=90°,AE=A′E=2,AB=A′B′,在△EFB′中可知∠DEF=∠EFB=∠EB′F=60°故△EFB′是等边三角形,由此可得出∠A′B′E=90°﹣60°=30°,根据直角三角形的性质得出A′B′=AB=2,然后根据矩形的面积公式列式计算即可得解.【解答】解:在矩形ABCD中,∵AD∥BC,∴∠DEF=∠EFB=60°,∵把矩形ABCD沿EF翻折点B恰好落在AD边的B′处,∴∠DEF=∠EFB=60°,∠B=∠A′B′F=90°,∠A=∠A′=90°,AE=A′E=2,AB=A′B′,在△EFB′中,∵∠DEF=∠EFB=∠EB′F=60°∴△EFB′是等边三角形,Rt△A′EB′中,∵∠A′B′E=90°﹣60°=30°,∴B′E=2A′E,而A′E=2,∴B′E=4,∴A′B′=2,即AB=2,∵AE=2,DE=6,∴AD=AE+DE=2+6=8,∴矩形ABCD的面积=AB•AD=2×8=16.故选D.【点评】本题考查了矩形的性质,翻折变换的性质,两直线平行,同旁内角互补,两直线平行,内错角相等的性质,解直角三角形,作辅助线构造直角三角形并熟记性质是解题的关键.8.(2013•扬州)如图,在菱形ABCD中,∠BAD=80°,AB的垂直平分线交对角线AC于点F,垂足为E,连接DF,则∠CDF等于()A.50°B.60°C.70°D.80°【分析】连接BF,根据菱形的对角线平分一组对角求出∠BAC,∠BCF=∠DCF,四条边都相等可得BC=DC,再根据菱形的邻角互补求出∠ABC,然后根据线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等可得AF=BF,根据等边对等角求出∠ABF=∠BAC,从而求出∠CBF,再利用“边角边”证明△BCF和△DCF全等,根据全等三角形对应角相等可得∠CDF=∠CBF.【解答】解:如图,连接BF,在菱形ABCD中,∠BAC=∠BAD=×80°=40°,∠BCF=∠DCF,BC=DC,∠ABC=180°﹣∠BAD=180°﹣80°=100°,∵EF是线段AB的垂直平分线,∴AF=BF,∠ABF=∠BAC=40°,∴∠CBF=∠ABC﹣∠ABF=100°﹣40°=60°,∵在△BCF和△DCF中,,∴△BCF≌△DCF(SAS),∴∠CDF=∠CBF=60°.故选:B.【点评】本题考查了菱形的性质,全等三角形的判定与性质,线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等的性质,综合性强,但难度不大,熟记各性质是解题的关键.9.(2015•河南)如图,在▱ABCD中,用直尺和圆规作∠BAD的平分线AG交BC 于点E.若BF=6,AB=5,则AE的长为()A.4 B.6 C.8 D.10【分析】由基本作图得到AB=AF,加上AO平分∠BAD,则根据等腰三角形的性质得到AO⊥BF,BO=FO=BF=3,再根据平行四边形的性质得AF∥BE,所以∠1=∠3,于是得到∠2=∠3,根据等腰三角形的判定得AB=EB,然后再根据等腰三角形的性质得到AO=OE,最后利用勾股定理计算出AO,从而得到AE的长.【解答】解:连结EF,AE与BF交于点O,如图,∵AB=AF,AO平分∠BAD,∴AO⊥BF,BO=FO=BF=3,∵四边形ABCD为平行四边形,∴AF∥BE,∴∠1=∠3,∴∠2=∠3,∴AB=EB,而BO⊥AE,∴AO=OE,在Rt△AOB中,AO===4,∴AE=2AO=8.故选C.【点评】本题考查了平行四边形的性质:平行四边形的对边相等;平行四边形的对角相等;平行四边形的对角线互相平分.也考查了等腰三角形的判定与性质和基本作图.10.(2013•凉山州)如图,菱形ABCD中,∠B=60°,AB=4,则以AC为边长的正方形ACEF的周长为()A.14 B.15 C.16 D.17【分析】根据菱形得出AB=BC,得出等边三角形ABC,求出AC,长,根据正方形的性质得出AF=EF=EC=AC=4,求出即可.【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC,∵∠B=60°,∴△ABC是等边三角形,∴AC=AB=4,∴正方形ACEF的周长是AC+CE+EF+AF=4×4=16,故选C.【点评】本题考查了菱形性质,正方形性质,等边三角形的性质和判定的应用,关键是求出AC的长.11.(2013•泰安)如图,在平行四边形ABCD中,AB=4,∠BAD的平分线与BC 的延长线交于点E,与DC交于点F,且点F为边DC的中点,DG⊥AE,垂足为G,若DG=1,则AE的边长为()A.2 B.4 C.4 D.8【分析】由AE为角平分线,得到一对角相等,再由ABCD为平行四边形,得到AD与BE平行,利用两直线平行内错角相等得到一对角相等,等量代换及等角对等边得到AD=DF,由F为DC中点,AB=CD,求出AD与DF的长,得出三角形ADF 为等腰三角形,根据三线合一得到G为AF中点,在直角三角形ADG中,由AD 与DG的长,利用勾股定理求出AG的长,进而求出AF的长,再由三角形ADF 与三角形ECF全等,得出AF=EF,即可求出AE的长.【解答】解:∵AE为∠DAB的平分线,∴∠DAE=∠BAE,∵DC∥AB,∴∠BAE=∠DFA,∴∠DAE=∠DFA,∴AD=FD,又F为DC的中点,∴DF=CF,∴AD=DF=DC=AB=2,在Rt△ADG中,根据勾股定理得:AG=,则AF=2AG=2,∵平行四边形ABCD,∴AD∥BC,∴∠DAF=∠E,∠ADF=∠ECF,在△ADF和△ECF中,,∴△ADF≌△ECF(AAS),∴AF=EF,则AE=2AF=4.故选:B【点评】此题考查了平行四边形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,等腰三角形的判定与性质,熟练掌握平行四边形的判定与性质是解本题的关键.12.(2013•菏泽)如图,边长为6的大正方形中有两个小正方形,若两个小正方形的面积分别为S1,S2,则S1+S2的值为()A.16 B.17 C.18 D.19【分析】由图可得,S1的边长为3,由AC=BC,BC=CE=CD,可得AC=2CD,CD=2,EC=;然后,分别算出S1、S2的面积,即可解答.【解答】解:如图,设正方形S2的边长为x,根据等腰直角三角形的性质知,AC=x,x=CD,∴AC=2CD,CD==2,∴EC2=22+22,即EC=;∴S2的面积为EC2==8;∵S1的边长为3,S1的面积为3×3=9,∴S1+S2=8+9=17.故选:B.【点评】本题考查了正方形的性质和等腰直角三角形的性质,考查了学生的读图能力.13.(2013•连云港)如图,正方形ABCD的边长为4,点E在对角线BD上,且∠BAE=22.5°,EF⊥AB,垂足为F,则EF的长为()A.1 B.C.4﹣2D.3﹣4【分析】根据正方形的对角线平分一组对角可得∠ABD=∠ADB=45°,再求出∠DAE 的度数,根据三角形的内角和定理求∠AED,从而得到∠DAE=∠AED,再根据等角对等边的性质得到AD=DE,然后求出正方形的对角线BD,再求出BE,最后根据等腰直角三角形的直角边等于斜边的倍计算即可得解.【解答】解:在正方形ABCD中,∠ABD=∠ADB=45°,∵∠BAE=22.5°,∴∠DAE=90°﹣∠BAE=90°﹣22.5°=67.5°,在△ADE中,∠AED=180°﹣45°﹣67.5°=67.5°,∴∠DAE=∠AED,∴AD=DE=4,∵正方形的边长为4,∴BD=4,∴BE=BD﹣DE=4﹣4,∵EF⊥AB,∠ABD=45°,∴△BEF是等腰直角三角形,∴EF=BE=×(4﹣4)=4﹣2.故选:C.【点评】本题考查了正方形的性质,主要利用了正方形的对角线平分一组对角,等角对等边的性质,正方形的对角线与边长的关系,等腰直角三角形的判定与性质,根据角的度数的相等求出相等的角,再求出DE=AD是解题的关键,也是本题的难点.14.(2014•福州)如图,在正方形ABCD的外侧,作等边三角形ADE,AC、BE 相交于点F,则∠BFC为()A.45°B.55°C.60°D.75°【分析】根据正方形的性质及全等三角形的性质求出∠ABE=15°,∠BAC=45°,再求∠BFC.【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,又∵△ADE是等边三角形,∴AE=AD=DE,∠DAE=60°,∴AB=AE,∴∠ABE=∠AEB,∠BAE=90°+60°=150°,∴∠ABE=(180°﹣150°)÷2=15°,又∵∠BAC=45°,∴∠BFC=45°+15°=60°.故选:C.【点评】本题主要是考查正方形的性质和等边三角形的性质,本题的关键是求出∠ABE=15°.二.填空题(共13小题)15.(2008•恩施州)已知菱形的两对角线长分别为6cm和8cm,则菱形的面积为24cm2.【分析】根据菱形的面积等于两对角线乘积的一半求得其面积即可.【解答】解:由已知得,菱形的面积等于两对角线乘积的一半即:6×8÷2=24cm2.故答案为:24.【点评】此题主要考查菱形的面积等于两条对角线的积的一半.16.(2015•梅州)如图,在▱ABCD中,BE平分∠ABC,BC=6,DE=2,则▱ABCD 的周长等于20.【分析】根据四边形ABCD为平行四边形可得AE∥BC,根据平行线的性质和角平分线的性质可得出∠ABE=∠AEB,继而可得AB=AE,然后根据已知可求得结果.【解答】解:∵四边形ABCD为平行四边形,∴AE∥BC,AD=BC,AB=CD,∴∠AEB=∠EBC,∵BE平分∠ABC,∴∠ABE=∠EBC,∴∠ABE=∠AEB,∴AB=AE,∴AE+DE=AD=BC=6,∴AE+2=6,∴AE=4,∴AB=CD=4,∴▱ABCD的周长=4+4+6+6=20,故答案为:20.【点评】本题考查了平行四边形的性质,解答本题的关键是根据平行线的性质和角平分线的性质得出∠ABE=∠AEB.17.(2013•厦门)如图,▱ABCD的对角线AC,BD相交于点O,点E,F分别是线段AO,BO的中点,若AC+BD=24厘米,△OAB的周长是18厘米,则EF=3厘米.【分析】根据AC+BD=24厘米,可得出出OA+OB=12cm,继而求出AB,判断EF 是△OAB的中位线即可得出EF的长度.【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴OA=OC,OB=OD,又∵AC+BD=24厘米,∴OA+OB=12cm,∵△OAB的周长是18厘米,∴AB=6cm,∵点E,F分别是线段AO,BO的中点,∴EF是△OAB的中位线,∴EF=AB=3cm.故答案为:3.【点评】本题考查了三角形的中位线定理,解答本题需要用到:平行四边形的对角线互相平分,三角形中位线的判定定理及性质.18.(2007•临夏州)如图,矩形ABCD的对角线AC和BD相交于点O,过点O 的直线分别交AD和BC于点E、F,AB=2,BC=3,则图中阴影部分的面积为3.【分析】根据矩形是中心对称图形寻找思路:△AOE≌△COF,图中阴影部分的面积就是△BCD的面积.【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,∴OA=OC,∠AEO=∠CFO;又∵∠AOE=∠COF,在△AOE和△COF中,,∴△AOE≌△COF,∴S△AOE =S△COF,∴图中阴影部分的面积就是△BCD的面积.S△BCD=BC×CD=×2×3=3.故答案为:3.【点评】此题主要考查了矩形的性质以及全等三角形的判定和性质,能够根据三角形全等,从而将阴影部分的面积转化为矩形面积的一半,是解决问题的关键.19.(2014•宿迁)如图,在平面直角坐标系xOy中,若菱形ABCD的顶点A,B 的坐标分别为(﹣3,0),(2,0),点D在y轴上,则点C的坐标是(5,4).【分析】利用菱形的性质以及勾股定理得出DO的长,进而求出C点坐标.【解答】解:∵菱形ABCD的顶点A,B的坐标分别为(﹣3,0),(2,0),点D 在y轴上,∴AB=5,∴DO=4,∴点C的坐标是:(5,4).故答案为:(5,4).【点评】此题主要考查了菱形的性质以及坐标与图形的性质,得出DO的长是解题关键.20.(2015•黄冈)如图,在正方形ABCD中,点F为CD上一点,BF与AC交于点E.若∠CBF=20°,则∠AED等于65度.【分析】根据正方形的性质得出∠BAE=∠DAE,再利用SAS证明△ABE与△ADE 全等,再利用三角形的内角和解答即可.【解答】解:∵正方形ABCD,∴AB=AD,∠BAE=∠DAE,在△ABE与△ADE中,,∴△ABE≌△ADE(SAS),∴∠AEB=∠AED,∠ABE=∠ADE,∵∠CBF=20°,∴∠ABE=70°,∴∠AED=∠AEB=180°﹣45°﹣70°=65°,故答案为:65【点评】此题考查正方形的性质,关键是根据正方形的性质得出∠BAE=∠DAE,再利用全等三角形的判定和性质解答.21.(2013•十堰)如图,▱ABCD中,∠ABC=60°,E、F分别在CD和BC的延长线上,AE∥BD,EF⊥BC,EF=,则AB的长是1.【分析】根据平行四边形性质推出AB=CD,AB∥CD,得出平行四边形ABDE,推出DE=DC=AB,根据直角三角形性质求出CE长,即可求出AB的长.【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥DC,AB=CD,∵AE∥BD,∴四边形ABDE是平行四边形,∴AB=DE=CD,即D为CE中点,∵EF⊥BC,∴∠EFC=90°,∵AB∥CD,∴∠DCF=∠ABC=60°,∴∠CEF=30°,∵EF=,∴CE==2,∴AB=1,故答案为:1.【点评】本题考查了平行四边形的性质和判定,平行线性质,勾股定理,直角三角形斜边上中线性质,含30度角的直角三角形性质等知识点的应用,此题综合性比较强,是一道比较好的题目.22.(2013•黔西南州)如图所示,菱形ABCD的边长为4,且AE⊥BC于E,AF ⊥CD于F,∠B=60°,则菱形的面积为.【分析】根据已知条件解直角三角形ABE可求出AE的长,再由菱形的面积等于底×高计算即可.【解答】解:∵菱形ABCD的边长为4,∴AB=BC=4,∵AE⊥BC于E,∠B=60°,∴sinB==,∴AE=2,∴菱形的面积=4×2=8,故答案为8.【点评】本题考查了菱形的性质:四边相等以及特殊角的三角函数值和菱形面积公式的运用.23.(2013•鞍山)如图,D是△ABC内一点,BD⊥CD,AD=6,BD=4,CD=3,E、F、G、H分别是AB、AC、CD、BD的中点,则四边形EFGH的周长是11.【分析】利用勾股定理列式求出BC的长,再根据三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半求出EH=FG=AD,EF=GH=BC,然后代入数据进行计算即可得解.【解答】解:∵BD⊥CD,BD=4,CD=3,∴BC===5,∵E、F、G、H分别是AB、AC、CD、BD的中点,∴EH=FG=AD,EF=GH=BC,∴四边形EFGH的周长=EH+GH+FG+EF=AD+BC,又∵AD=6,∴四边形EFGH的周长=6+5=11.故答案为:11.【点评】本题考查了三角形的中位线定理,勾股定理的应用,熟记三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半是解题的关键.24.(2015•攀枝花)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,矩形OABC中,A(10,0),C(0,4),D为OA的中点,P为BC边上一点.若△POD为等腰三角形,则所有满足条件的点P的坐标为(2.5,4),或(3,4),或(2,4),或(8,4).【分析】由矩形的性质得出∠OCB=90°,OC=4,BC=OA=10,求出OD=AD=5,分情况讨论:①当PO=PD时;②当OP=OD时;③当DP=DO时;根据线段垂直平分线的性质或勾股定理即可求出点P的坐标.【解答】解:∵四边形OABC是矩形,∴∠OCB=90°,OC=4,BC=OA=10,∵D为OA的中点,∴OD=AD=5,①当PO=PD时,点P在OD得垂直平分线上,∴点P的坐标为:(2.5,4);②当OP=OD时,如图1所示:则OP=OD=5,PC==3,∴点P的坐标为:(3,4);③当DP=DO时,作PE⊥OA于E,则∠PED=90°,DE==3;分两种情况:当E在D的左侧时,如图2所示:OE=5﹣3=2,∴点P的坐标为:(2,4);当E在D的右侧时,如图3所示:OE=5+3=8,∴点P的坐标为:(8,4);综上所述:点P的坐标为:(2.5,4),或(3,4),或(2,4),或(8,4);故答案为:(2.5,4),或(3,4),或(2,4),或(8,4).【点评】本题考查了矩形的性质、坐标与图形性质、等腰三角形的判定、勾股定理;本题有一定难度,需要进行分类讨论才能得出结果.25.(2013•阜新)如图,已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A(﹣2,0),B(﹣1,2),C(2,0).请直接写出以A,B,C为顶点的平行四边形的第四个顶点D 的坐标(3,2),(﹣5,2),(1,﹣2).【分析】首先根据题意画出图形,分别以BC,AB,AC为对角线作平行四边形,即可求得答案.【解答】解:如图:以A,B,C为顶点的平行四边形的第四个顶点D的坐标分别为:(3,2),(﹣5,2),(1,﹣2).故答案为:(3,2),(﹣5,2),(1,﹣2).【点评】此题考查了平行四边形的性质.注意坐标与图形的关系.26.(2014•丹东)如图,在菱形ABCD中,AB=4cm,∠ADC=120°,点E、F同时由A、C两点出发,分别沿AB、CB方向向点B匀速移动(到点B为止),点E的速度为1cm/s,点F的速度为2cm/s,经过t秒△DEF为等边三角形,则t的值为.【分析】延长AB至M,使BM=AE,连接FM,证出△DAE≌EMF,得到△BMF 是等边三角形,再利用菱形的边长为4求出时间t的值.。
深圳备战中考数学知识点过关培优训练∶平行四边形
深圳备战中考数学知识点过关培优训练∶平⾏四边形⼀、平⾏四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.四边形ABCD是正⽅形,AC与BD,相交于点O,点E、F是直线AD上两动点,且AE=DF,CF所在直线与对⾓线BD所在直线交于点G,连接AG,直线AG交BE于点H.(1)如图1,当点E、F在线段AD上时,①求证:∠DAG=∠DCG;②猜想AG与BE的位置关系,并加以证明;(2)如图2,在(1)条件下,连接HO,试说明HO平分∠BHG;(3)当点E、F运动到如图3所⽰的位置时,其它条件不变,请将图形补充完整,并直接写出∠BHO的度数.【答案】(1)①证明见解析;②AG⊥BE.理由见解析;(2)证明见解析;(3)∠BHO=45°.【解析】试题分析:(1)①根据正⽅形的性质得DA=DC,∠ADB=∠CDB=45°,则可根据“SAS”证明△ADG≌△CDG,所以∠DAG=∠DCG;②根据正⽅形的性质得AB=DC,∠BAD=∠CDA=90°,根据“SAS”证明△ABE≌△DCF,则∠ABE=∠DCF,由于∠DAG=∠DCG,所以∠DAG=∠ABE,然后利⽤∠DAG+∠BAG=90°得到∠ABE+∠BAG=90°,于是可判断AG⊥BE;(2)如答图1所⽰,过点O作OM⊥BE于点M,ON⊥AG于点N,证明△AON≌△BOM,可得四边形OMHN为正⽅形,因此HO 平分∠BHG结论成⽴;(3)如答图2所⽰,与(1)同理,可以证明AG⊥BE;过点O作OM⊥BE于点M,ON⊥AG于点N,构造全等三⾓形△AON≌△BOM,从⽽证明OMHN为正⽅形,所以HO 平分∠BHG,即∠BHO=45°.试题解析:(1)①∵四边形ABCD为正⽅形,∴DA=DC,∠ADB=∠CDB=45°,在△ADG和△CDG中,∴△ADG≌△CDG(SAS),∴∠DAG=∠DCG;②AG⊥BE.理由如下:∵四边形ABCD为正⽅形,∴AB=DC,∠BAD=∠CDA=90°,在△ABE和△DCF中,∴△ABE≌△DCF(SAS),∴∠ABE=∠DCF,∵∠DAG=∠DCG,∴∠DAG=∠ABE,∵∠DAG+∠BAG=90°,∴∠ABE+∠BAG=90°,∴∠AHB=90°,∴AG⊥BE;(2)由(1)可知AG⊥BE.如答图1所⽰,过点O作OM⊥BE于点M,ON⊥AG于点N,则四边形OMHN为矩形.∴∠MON=90°,⼜∵OA⊥OB,∴∠AON=∠BOM.∵∠AON+∠OAN=90°,∠BOM+∠OBM=90°,∴∠OAN=∠OBM.在△AON与△BOM中,∴△AON≌△BOM(AAS).∴OM=ON,∴矩形OMHN为正⽅形,∴HO平分∠BHG.(3)将图形补充完整,如答图2⽰,∠BHO=45°.与(1)同理,可以证明AG ⊥BE .过点O 作OM ⊥BE 于点M ,ON ⊥AG 于点N ,与(2)同理,可以证明△AON ≌△BOM ,可得OMHN 为正⽅形,所以HO 平分∠BHG ,∴∠BHO=45°.考点:1、四边形综合题;2、全等三⾓形的判定与性质;3、正⽅形的性质2.在四边形ABCD 中,180B D ∠+∠=?,对⾓线AC 平分BAD ∠.(1)如图1,若120DAB ∠=?,且90B ∠=?,试探究边AD 、AB 与对⾓线AC 的数量关系并说明理由.(2)如图2,若将(1)中的条件“90B ∠=?”去掉,(1)中的结论是否成⽴?请说明理由.(3)如图3,若90DAB ∠=?,探究边AD 、AB 与对⾓线AC 的数量关系并说明理由.【答案】(1)AC AD AB =+.证明见解析;(2)成⽴;(3)2AD AB +=.理由见解析. 【解析】试题分析:(1)结论:AC=AD+AB ,只要证明AD=12AC ,AB=12AC 即可解决问题;(2)(1)中的结论成⽴.以C 为顶点,AC 为⼀边作∠ACE=60°,∠ACE 的另⼀边交AB 延长线于点E ,只要证明△DAC ≌△BEC 即可解决问题;(3)结论:AD +AB 2AC .过点C 作CE ⊥AC 交AB 的延长线于点E ,只要证明△ACE 是等腰直⾓三⾓形,△DAC ≌△BEC 即可解决问题;试题解析:解:(1)AC=AD+AB .理由如下:如图1中,在四边形ABCD中,∠D+∠B=180°,∠B=90°,∴∠D=90°,∵∠DAB=120°,AC平分∠DAB,∴∠DAC=∠BAC=60°,∵∠B=90°,∴AB=12AC,同理AD=12AC.∴AC=AD+AB.(2)(1)中的结论成⽴,理由如下:以C为顶点,AC为⼀边作∠ACE=60°,∠ACE的另⼀边交AB延长线于点E,∵∠BAC=60°,∴△AEC为等边三⾓形,∴AC=AE=CE,∵∠D+∠ABC=180°,∠DAB=120°,∴∠DCB=60°,∴∠DCA=∠BCE,∵∠D+∠ABC=180°,∠ABC+∠EBC=180°,∴∠D=∠CBE,∵CA=CE,∴△DAC≌△BEC,∴AD=BE,∴AC=AD+AB.(3)结论:AD+AB2AC.理由如下:过点C作CE⊥AC交AB的延长线于点E,∵∠D+∠B=180°,∠DAB=90°,∴DCB=90°,∵∠ACE=90°,∴∠DCA=∠BCE ,⼜∵AC 平分∠DAB ,∴∠CAB=45°,∴∠E=45°.∴AC=CE .⼜∵∠D+∠ABC=180°,∠D=∠CBE ,∴△CDA ≌△CBE ,∴AD=BE ,∴AD+AB=AE .在Rt △ACE 中,∠CAB=45°,∴AE =245ACAC cos ?=∴2AD AB AC +=.3.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.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,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=32.【解析】【分析】(1)在Rt△ABC中,E为AB的中点,则CE=12AB,BE=12AB,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=12AB,BE=12AB,∴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=12×3×3393,S平⾏四边形ADBC=32.【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.6.阅读下列材料:我们定义:若⼀个四边形的⼀条对⾓线把四边形分成两个等腰三⾓形,则这条对⾓线叫这个四边形的和谐线,这个四边形叫做和谐四边形.如正⽅形就是和谐四边形.结合阅读材料,完成下列问题:(1)下列哪个四边形⼀定是和谐四边形.A.平⾏四边形B.矩形C.菱形D.等腰梯形(2)命题:“和谐四边形⼀定是轴对称图形”是命题(填“真”或“假”).(3)如图,等腰Rt△ABD中,∠BAD=90°.若点C为平⾯上⼀点,AC为凸四边形ABCD 的和谐线,且AB=BC,请求出∠ABC的度数.【答案】(1) C ;(2)∠ABC的度数为60°或90°或150°.【解析】试题分析:(1)根据菱形的性质和和谐四边形定义,直接得出结论.(2)根据和谐四边形定义,分AD=CD,AD=AC,AC=DC讨论即可.(1)根据和谐四边形定义,平⾏四边形,矩形,等腰梯形的对⾓线不能把四边形分成两个等腰三⾓形,菱形的⼀条对⾓线能把四边形分成两个等腰三⾓形够.故选C.(2)∵等腰Rt△ABD中,∠BAD=90°,∴AB=AD.∵AC为凸四边形ABCD的和谐线,且AB=BC,∴分三种情况讨论:若AD=CD,如图1,则凸四边形ABCD是正⽅形,∠ABC=90°;若AD=AC,如图 2,则AB=AC=BC,△ABC是等边三⾓形,∠ABC=60°;若AC=DC,如图 3,则可求∠ABC=150°.考点:1.新定义;2.菱形的性质;3.正⽅形的判定和性质;4.等边三⾓形的判定和性质;5.分类思想的应⽤.7.如图1,在正⽅形ABCD中,AD=6,点P是对⾓线BD上任意⼀点,连接PA,PC过点P作PE⊥PC交直线AB于E.(1)求证:PC=PE;(2)延长AP交直线CD于点F.①如图2,若点F是CD的中点,求△APE的⾯积;②若ΔAPE的⾯积是21625,则DF的长为(3)如图3,点E在边AB上,连接EC交BD于点M,作点E关于BD的对称点Q,连接PQ,MQ,过点P作PN∥CD交EC于点N,连接QN,若PQ=5,MN=723,则△MNQ的⾯积是【答案】(1)略;(2)①8,②4或9;(3)5 6【解析】【分析】(1)利⽤正⽅形每个⾓都是90°,对⾓线平分对⾓的性质,三⾓形外⾓等于和它不相邻的两个内⾓的和,等⾓对等边等性质容易得证;(2)作出△ADP和△DFP的⾼,由⾯积法容易求出这个⾼的值.从⽽得到△PAE的底和⾼,并求出⾯积.第2⼩问思路⼀样,通过⾯积法列出⽅程求解即可;(3)根据已经条件证出△MNQ是直⾓三⾓形,计算直⾓边乘积的⼀半可得其⾯积.【详解】(1) 证明:∵点P在对⾓线BD上,∴△ADP≌△CDP,∴AP=CP, ∠DAP =∠DCP,∵PE⊥PC,∴∠EPC=∠EPB+∠BPC=90°,∵∠PEA=∠EBP+∠EPB=45°+90°-∠BPC=135°-∠BPC,∵∠PAE=90°-∠DAP=90°-∠DCP,∠DCP=∠BPC-∠PDC=∠BPC-45°,∴∠PAE=90°-(∠BPC-45°)= 135°-∠BPC,∴∠PEA=∠PAE,∴PC=PE;(2)①如图2,过点P分别作PH⊥AD,PG⊥CD,垂⾜分别为H、G.延长GP交AB于点M.∵四边形ABCD 是正⽅形,P 在对⾓线上,∴四边形HPGD 是正⽅形,∴PH=PG,PM ⊥AB, 设PH=PG=a,∵F 是CD 中点,AD =6,则FD=3,ADFS =9,∵ADF S =ADP DFP SSAD PH DF PG ?+?, ∴1163922a a ?+?=,解得a=2, ∴AM=HP=2,MP=MG-PG=6-2=4, ⼜∵PA=PE, ∴AM=EM,AE=4,∵APE S =1144822EA MP ?=??=,②设HP =b,由①可得AE=2b,MP=6-b,∴APE S=()121626225b b ??-=, 解得b=2.4 3.6或,∵ADF S=ADP DFP SS+=1122AD PH DF PG ?+?, ∴11166222b DF b DF ??+?=?, ∴当b=2.4时,DF=4;当b =3.6时,DF =9, 即DF 的长为4或9; (3)如图,∵E 、Q 关于BP 对称,PN ∥CD, ∴∠1=∠2,∠2+∠3=∠BDC=45°, ∴∠1+∠4=45°, ∴∠3=∠4,易证△PEM ≌△PQM, △PNQ ≌△PNC, ∴∠5=∠6, ∠7=∠8 ,EM=QM,NQ=NC, ∴∠6+∠7=90°, ∴△MNQ 是直⾓三⾓形, 设EM=a,NC=b 列⽅程组2227252372 3a b a b ?+=-?+= ? ??, 可得12ab=56, ∴MNQ=, 【点睛】本题是四边形综合题⽬,考查了正⽅形的性质、等腰直⾓三⾓形的判定与性质、全等三⾓形的判定与性质等知识;本题综合性强,有⼀定难度,熟练掌握正⽅形的性质,证明三⾓形全等是解决问题的关键.要注意运⽤数形结合思想.8.如图,点E 是正⽅形ABCD 的边A B 上⼀点,连结CE ,过顶点C 作CF ⊥CE ,交AD 延长线于F .求证:BE =DF .【答案】证明见解析. 【解析】分析:根据正⽅形的性质,证出BC=CD,∠B=∠CDF,∠BCD=90°,再由垂直的性质得到∠BCE=∠DCF,然后根据“ASA”证明△BCE≌△BCE即可得到BE=DF详解:证明:∵CF⊥CE,∴∠ECF=90°,⼜∵∠BCG=90°,∴∠BCE+∠ECD =∠DCF+∠ECD∴∠BCE=∠DCF,在△BCE与△DCF中,∵∠BCE=∠DCF,BC=CD,∠CDF=∠EBC,∴△BCE≌△BCE(ASA),∴BE=DF.点睛:本题考查的是正⽅形的性质,熟知正⽅形的性质及全等三⾓形的判定与性质是解答此题的关键.9.如图①,在△ABC中,AB=7,tanA=,∠B=45°.点P从点A出发,沿AB⽅向以每秒1个单位长度的速度向终点B运动(不与点A、B重合),过点P作PQ⊥AB.交折线AC-CB于点Q,以PQ为边向右作正⽅形PQMN,设点P的运动时间为t(秒),正⽅形PQMN 与△ABC重叠部分图形的⾯积为S(平⽅单位).(1)直接写出正⽅形PQMN的边PQ的长(⽤含t的代数式表⽰).(2)当点M落在边BC上时,求t的值.(3)求S与t之间的函数关系式.(4)如图②,点P运动的同时,点H从点B出发,沿B-A-B的⽅向做⼀次往返运动,在B-A上的速度为每秒2个单位长度,在A-B上的速度为每秒4个单位长度,当点H停⽌运动时,点P也随之停⽌,连结MH.设MH将正⽅形PQMN分成的两部分图形⾯积分别为S1、S2(平⽅单位)(0<S1<S2),直接写出当S2≥3S1时t的取值范围.【答案】(1) PQ=7-t.(2) t=.(3) 当0<t≤时,S=.当<t≤4,.当4<t<7时,.(4)或或.【解析】试题分析:(1)分两种情况讨论:当点Q在线段AC上时,当点Q在线段BC上时.(2)根据AP+PN+NB=AB,列出关于t的⽅程即可解答;(3)当0<t≤时,当<t≤4,当4<t<7时;(4)或或.试题解析:(1)当点Q在线段AC上时,PQ=tanAAP=t.当点Q在线段BC上时,PQ=7-t.(2)当点M落在边BC上时,如图③,由题意得:t+t+t=7,解得:t=.∴当点M落在边BC上时,求t的值为.(3)当0<t≤时,如图④,S=.当<t≤4,如图⑤,.当4<t<7时,如图⑥,.(4)或或..考点:四边形综合题.10.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.。
中考数学平行四边形-经典压轴题附详细答案
(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.
【答案】见解析
【解析】
试题分析:探究:由四边形ABCD、四边形CEFG均为菱形,利用SAS易证得△BCE≌△DCG,则可得BE=DG;
应用:由AD∥BC,BE=DG,可得S△ABE+S△CDE=S△BEC=S△CDG=8,又由AE=3ED,可求得△CDE的面积,继而求得答案.
试题解析:
探究:∵四边形ABCD、四边形CEFG均为菱形,
(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) ;(3)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;
∵∠CBN+∠ABN=90°,
∴∠ABN+∠BAM=90°,
∴∠APB=90°,
∴AM⊥BN.
(2)如图②中,以AB为斜边向外作等腰直角三角形△AEB,∠AEB=90°,作EF⊥PA于E,作EG⊥PB于G,连接EP.
∵∠EFP=∠FPG=∠G=90°,
∴四边形EFPG是矩形,
∴∠FEG=∠AEB=90°,
(2)如图②,已知正方形ABCD的边长为4.点M和N分别从点B、C同时出发,以相同的速度沿BC、CD方向向终点C和D运动.连接AM和BN,交于点P,求△APB周长的最大值;
中考数学压轴题之平行四边形(中考题型整理,突破提升)含答案解析
考点:1.正方形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.三角形中位线定理;4.旋转的性 质.
3.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.
中考数学复习---特殊平行四边形综合压轴题练习(含作案解析)
中考数学复习---特殊平行四边形综合压轴题练习(含作案解析)一.平行四边形的性质1.(2022•日照)如图,在平面直角坐标系中,平行四边形OABC的顶点O在坐标原点,点E是对角线AC上一动点(不包含端点),过点E作EF∥BC,交AB于F,点P在线段EF上.若OA=4,OC=2,∠AOC=45°,EP=3PF,P点的横坐标为m,则m的取值范围是()A.4<m<3+B.3﹣<m<4C.2﹣<m<3D.4<m<4+【答案】A【解答】解:可得C(,),A(4,0),B(4+,),∴直线AB的解析式为:y=x﹣4,∴x=y+4,直线AC的解析式为:y=﹣,∴x=4+y﹣2y,∴点F的横坐标为:y+4,点E的横坐标为:4+y﹣2y,∴EF=(y+4)﹣(4+y﹣2y)=2,∵EP=3PF,∴PF=EF=y,∴点P的横坐标为:y+4﹣y,∵0<y<,∴4<y+4﹣y<3+,故答案为:A.2.(2022•无锡)如图,在▱ABCD中,AD=BD,∠ADC=105°,点E在AD 上,∠EBA=60°,则的值是()A.B.C.D.【答案】D【解答】解:如图,过点B作BH⊥AD于H,设∠ADB=x,∵四边形ABCD是平行四边形,∴BC∥AD,∠ADC=∠ABC=105°,∴∠CBD=∠ADB=x,∵AD=BD,∴∠DBA=∠DAB=,∴x+=105°,∴x=30°,∴∠ADB=30°,∠DAB=75°,∵BH⊥AD,∴BD=2BH,DH=BH,∵∠EBA=60°,∠DAB=75°,∴∠AEB=45°,∴∠AEB=∠EBH=45°,∴EH=BH,∴DE=BH﹣BH=(﹣1)BH,∵AB===(﹣)BH=CD,∴=,故选:D.二.矩形的性质3.(2022•泰安)如图,四边形ABCD为矩形,AB=3,BC=4,点P是线段BC上一动点,点M为线段AP上一点,∠ADM=∠BAP,则BM的最小值为()A.B.C.﹣D.﹣2【答案】D【解答】解:如图,取AD的中点O,连接OB,OM.∵四边形ABCD是矩形,∴∠BAD=90°,AD=BC=4,∴∠BAP+∠DAM=90°,∵∠ADM=∠BAP,∴∠ADM+∠DAM=90°,∴∠AMD=90°,∵AO=OD=2,∴OM=AD=2,∴点M在以O为圆心,2为半径的⊙O上,∵OB===,∴BM≥OB﹣OM=﹣2,∴BM的最小值为﹣2.故选:D.4.(2022•丽水)如图,标号为①,②,③,④的矩形不重叠地围成矩形PQMN.已知①和②能够重合,③和④能够重合,这四个矩形的面积都是5.AE=a,DE=b,且a>b.(1)若a,b是整数,则PQ的长是;(2)若代数式a2﹣2ab﹣b2的值为零,则的值是.【答案】a﹣b;3+2.【解答】解:(1)由图可知:PQ=a﹣b,故答案为:a﹣b;(2)∵a2﹣2ab﹣b2=0,∴a2﹣b2=2ab,(a﹣b)2=2b2,∴a=b+b(负值舍),∵四个矩形的面积都是5.AE=a,DE=b,∴EP=,EN=,则======3+2.故答案为:3+2.5.(2022•宿迁)如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,点M、N分别是边AD、BC的中点,某一时刻,动点E从点M出发,沿MA方向以每秒2个单位长度的速度向点A匀速运动;同时,动点F从点N出发,沿NC方向以每秒1个单位长度的速度向点C匀速运动,其中一点运动到矩形顶点时,两点同时停止运动,连接EF,过点B作EF的垂线,垂足为H.在这一运动过程中,点H所经过的路径长是.【答案】π【解答】解:如图1中,连接MN交EF于点P,连接BP.∵四边形ABCD是矩形,AM=MD,BN=CN,∴四边形ABNM是矩形,∴MN=AB=6,∵EM∥NF,∴△EPM∽△FPN,∴===2,∴PN=2,PM=4,∵BN=4,∴BP===2,∵BH⊥EF,∴∠BHP=90°,∴点H在BP为直径的⊙O上运动,当点E与A重合时,如图2中,连接OH,ON.点H的运动轨迹是.此时AM=4,NF=2,∴BF=AB=6,∵∠ABF=90°,BH⊥AF,∴BH平分∠ABF,∴∠HBN=45°,∴∠HON=2∠HBN=90°,∴点H的运动轨迹的长==π.故答案为:π.6.(2022•西宁)矩形ABCD中,AB=8,AD=7,点E在AB边上,AE=5.若点P是矩形ABCD边上一点,且与点A,E构成以AE为腰的等腰三角形,则等腰三角形AEP的底边长是.【答案】5或4【解答】解:如图所示,①当AP=AE=5时,∵∠BAD=90°,∴△AEP是等腰直角三角形,∴底边PE=AE=5;②当P1E=AE=5时,∵BE=AB﹣AE=8﹣5=3,∠B=90°,∴P1B=,∴底边AP1=;综上所述:等腰三角形AEP1的底边长为5或4;故答案为:5或4.三.正方形的性质和判定7.(2022•泸州)如图,在边长为3的正方形ABCD中,点E是边AB上的点,且BE=2AE,过点E作DE的垂线交正方形外角∠CBG的平分线于点F,交边BC于点M,连接DF交边BC于点N,则MN的长为()A.B.C.D.1【答案】B【解答】解:作FH⊥BG交于点H,作FK⊥BC于点K,∵BF平分∠CBG,∠KBH=90°,∴四边形BHFK是正方形,∵DE⊥EF,∠EHF=90°,∴∠DEA+∠FEH=90°,∠EFH+∠FEH=90°,∴∠DEA=∠EFH,∵∠A=∠EHF=90°,∴△DAE∽△EHF,∴,∵正方形ABCD的边长为3,BE=2AE,∴AE=1,BE=2,设FH=a,则BH=a,∴,解得a=1;∵FK⊥CB,DC⊥CB,∴△DCN∽△FKN,∴,∵BC=3,BK=1,∴CK=2,设CN=b,则NK=2﹣b,∴,解得b=,即CN=,∵∠A=∠EBM,∠AED=∠BME,∴△ADE∽△BEM,∴,∴,解得BM=,∴MN=BC﹣CN﹣BM=3﹣﹣=,故选:B.8.(2022•泰州)如图,正方形ABCD的边长为2,E为与点D不重合的动点,以DE为一边作正方形DEFG.设DE=d1,点F、G与点C的距离分别为d2、d3,则d1+d2+d3的最小值为()A.B.2C.2D.4【答案】C【解答】解:如图,连接AE,∵四边形DEFG是正方形,∴∠EDG=90°,EF=DE=DG,∵四边形ABCD是正方形,∴AD=CD,∠ADC=90°,∴∠ADE=∠CDG,∴△ADE≌△CDG(SAS),∴AE=CG,∴d1+d2+d3=EF+CF+AE,∴点A,E,F,C在同一条线上时,EF+CF+AE最小,即d1+d2+d3最小,连接AC,∴d1+d2+d3最小值为AC,在Rt△ABC中,AC=AB=2,∴d1+d2+d3最小=AC=2,故选:C.9.(2022•广西)如图,在正方形ABCD中,AB=4,对角线AC,BD相交于点O.点E是对角线AC上一点,连接BE,过点E作EF⊥BE,分别交CD,BD于点F,G,连接BF,交AC于点H,将△EFH沿EF翻折,点H的对应点H′恰好落在BD上,得到△EFH′.若点F为CD的中点,则△EGH′的周长是.【答案】5+【解答】解:如图,过点E作EM⊥BC于M,作EN⊥CD于N,过点F作FP⊥AC于P,连接GH,∵将△EFH沿EF翻折得到△EFH′,∴△EGH'≌△EGH,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=CD=BC=4,∠BCD=90°,∠ACD=∠ACB=45°,∴BD=BC=8,△CPF是等腰直角三角形,∵F是CD的中点,∴CF=CD=2,∴CP=PF=2,OB=BD=4,∵∠ACD=∠ACB,EM⊥BC,EN⊥CD,∴EM=EN,∠EMC=∠ENC=∠BCD=90°,∴∠MEN=90°,∵EF⊥BE,∴∠BEF=90°,∴∠BEM=∠FEN,∵∠BME=∠FNE,∴△BME≌△FNE(ASA),∴EB=EF,∵∠BEO+∠PEF=∠PEF+∠EFP=90°,∴∠BEO=∠EFP,∵∠BOE=∠EPF=90°,∴△BEO≌△EFP(AAS),∴OE=PF=2,OB=EP=4,∵tan∠OEG==,即=,∴OG=1,∴EG==,∵OB∥FP,∴∠OBH=∠PFH,∴tan∠OBH=tan∠PFH,∴=,∴==2,∴OH=2PH,∵OP=OC﹣PC=4﹣2=2,∴OH=×2=,在Rt△OGH中,由勾股定理得:GH==,∴△EGH′的周长=△EGH的周长=EH+EG+GH=2+++=5+.故答案为:5+.10.(2022•安徽)如图,四边形ABCD是正方形,点E在边AD上,△BEF是以E为直角顶点的等腰直角三角形,EF,BF分别交CD于点M,N,过点F 作AD的垂线交AD的延长线于点G.连接DF,请完成下列问题:(1)∠FDG=°;(2)若DE=1,DF=2,则MN=.【答案】45°【解答】解:由题知,△BEF是以E为直角顶点的等腰直角三角形,∴∠AEB+∠GEF=90°,∵∠AEB+∠ABE=90°,∴∠GEF=∠ABE,在△ABE和△GEF中,,∴△ABE≌△GEF(AAS),∴EG=AB=AD,GF=AE,即DG+DE=AE+DE,∴DG=AE,∴DG=GF,即△DGF是等腰直角三角形,∴∠FDG=45°,故答案为:45°;(2)∵DE=1,DF=2,由(1)知,△DGF是等腰直角三角形,∴DG=GF=2,AB=AD=CD=ED+DG=2+1=3,延长GF交BC延长线于点H,∴CD∥GH,∴△EDM∽△EGF,∴,即,∴MD=,同理△BNC∽△BFH,∴,即,∴,∴NC=,∴MN=CD﹣MD﹣NC=3﹣﹣=,故答案为:.11.(2022•达州)如图,在边长为2的正方形ABCD中,点E,F分别为AD,CD边上的动点(不与端点重合),连接BE,BF,分别交对角线AC于点P,Q.点E,F在运动过程中,始终保持∠EBF=45°,连接EF,PF,PD.下列结论:①PB=PD;②∠EFD=2∠FBC;③PQ=PA+CQ;④△BPF为等腰直角三角形;⑤若过点B作BH⊥EF,垂足为H,连接DH,则DH的最小值为2﹣2,其中所有正确结论的序号是.【答案】①②④⑤【解答】解:如图,∵四边形ABCD是正方形,∴CB=CD,∠BCP=∠DCP=45°,在△BCP和△DCP中,,∴△BCP≌△DCP(SAS),∴PB=PD,故①正确,∵∠PBQ=∠QCF=45°,∠PQB=∠FQC,∴△PQB∽△FQC,∴=,∠BPQ=∠CFQ,∴=,∵∠PQF=∠BQC,∴△PQF∽△BQC,∴∠QPF=∠QBC,∵∠QBC+∠CFQ=90°,∴∠BPF=∠BPQ+∠QPF=90°,∴∠PBF=∠PFB=45°,∴PB=PF,∴△BPF是等腰直角三角形,故④正确,∵∠EPF=∠EDF=90°,∴E,D,F,P四点共圆,∴∠PEF=∠PDF,∵PB=PD=PF,∴∠PDF=∠PFD,∵∠AEB+∠DEP=180°,∠DEP+∠DFP=180°,∴∠AEB=∠DFP,∴∠AEB=∠BEH,∵BH⊥EF,∴∠BAE=∠BHE=90°,∵BE=BE,∴△BEA≌△BEH(AAS),∴AB=BH=BC,∵∠BHF=∠BCF=90°,BF=BF,∴Rt△BFH≌Rt△BFC(HL),∴∠BFC=∠BFH,∵∠CBF+∠BFC=90°,∴2∠CBF+2∠CFB=180°,∵∠EFD+∠CFH=∠EFD+2∠CFB=180°,∴∠EFD=2∠CBF,故②正确,将△ABP绕点B顺时针旋转90°得到△BCT,连接QT,∴∠ABP=∠CBT,∴∠PBT=∠ABC=90°,∴∠PBQ=∠TBQ=45°,∵BQ=BQ,BP=BT,∴△BQP≌△BQT(SAS),∴PQ=QT,∵QT<CQ+CT=CQ+AP,∴PQ<AP+CQ,故③错误,连接BD,DH,∵BD=2,BH=AB=2,∴DH≥BD﹣BH=2﹣2,∴DH的最小值为2﹣2,故⑤正确,故答案为:①②④⑤.12.(2022•南通)如图,点O是正方形ABCD的中心,AB=3.Rt△BEF中,∠BEF=90°,EF过点D,BE,BF分别交AD,CD于点G,M,连接OE,OM,EM.若BG=DF,tan∠ABG=,则△OEM的周长为.【答案】3+3【解答】解:如图,连接BD,过点F作FH⊥CD于点H.∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD=3,∠A=∠ADC=90°,∵tan∠ABG==,∴AG=,DG=2,∴BG===2,∵∠BAG=∠DEG=90°,∠AGB=∠DGE,∴△BAG∽△DEG,∴==,∠ABG=∠EDG,∴==,∴DE=,EG=,∴BE=BG+EG=2+=,∵∠ADH=∠FHD=90°,∴AD∥FH,∴∠EDG=∠DFH,∴∠ABG=∠DFH,∵BG=DF=2,∠A=∠FHD=90°,∴△BAG≌△FHD(AAS),∴AB=FH,∵AB=BC,∴FH=BC,∵∠C=∠FHM=90°,∴FH∥CB,∴==1,∴FM=BM,∵EF=DE+DF=+2=,∴BF==4,∵∠BEF=90°,BM=MF,∴EM=BF=2,∵BO=OD,BM=MF,∴OM=DF=,∵OE=BD=×6=3,∴△OEM的周长=3++2=3+3,解法二:辅助线相同.证明△BAG≌△FHD,推出AB=HF=3,再证明△FHM≌△BCM,推出CM=HM=,求出BD,DF,BF,利用直角三角形斜边中线的性质,三角形中位线定理,可得结论.故答案为:3+3.13.(2022•攀枝花)如图,以△ABC的三边为边在BC上方分别作等边△ACD、△ABE、△BCF.且点A在△BCF内部.给出以下结论:①四边形ADFE是平行四边形;②当∠BAC=150°时,四边形ADFE是矩形;③当AB=AC时,四边形ADFE是菱形;④当AB=AC,且∠BAC=150°时,四边形ADFE是正方形.其中正确结论有(填上所有正确结论的序号).【答案】①②③④【解答】解:①∵△ABE、△CBF是等边三角形,∴BE=AB,BF=CB,∠EBA=∠FBC=60°;∴∠EBF=∠ABC=60°﹣∠ABF;∴△EFB≌△ACB(SAS);∴EF=AC=AD;同理由△CDF≌△CAB,得DF=AB=AE;由AE=DF,AD=EF即可得出四边形ADFE是平行四边形,故结论①正确;②当∠BAC=150°时,∠EAD=360°﹣∠BAE﹣∠BAC﹣∠CAD=360°﹣60°﹣150°﹣60°=90°,由①知四边形AEFD是平行四边形,∴平行四边形ADFE是矩形,故结论②正确;③由①知AB=AE,AC=AD,四边形AEFD是平行四边形,∴当AB=AC时,AE=AD,∴平行四边形AEFD是菱形,故结论③正确;④综合②③的结论知:当AB=AC,且∠BAC=150°时,四边形AEFD既是菱形,又是矩形,∴四边形AEFD是正方形,故结论④正确.故答案为:①②③④.四.菱形的性质14.(2022•丽水)如图,已知菱形ABCD的边长为4,E是BC的中点,AF平分∠EAD交CD于点F,FG∥AD交AE于点G.若cos B=,则FG的长是()A.3B.C.D.【答案】B【解答】解:方法一,如图,过点A作AH⊥BE于点H,过点F作FQ⊥AD 于点Q,∵菱形ABCD的边长为4,∴AB=AD=BC=4,∵cos B==,∴BH=1,∴AH===,∵E是BC的中点,∴BE=CE=2,∴EH=BE﹣BH=1,∴AH是BE的垂直平分线,∴AE=AB=4,∵AF平分∠EAD,∴∠DAF=∠FAG,∵FG∥AD,∴∠DAF=∠AFG,∴∠FAG=∠AFG,∴GA=GF,设GA=GF=x,∵AE=CD=4,FG∥AD,∴DF=AG=x,cos D=cos B==,∴DQ=x,∴FQ===x,∵S梯形CEAD=S梯形CEGF+S梯形GFDA,∴×(2+4)×=(2+x)×(﹣x)+(x+4)×x,解得x=,则FG的长是.或者:∵AE=CD=4,FG∥AD,∴四边形AGFD的等腰梯形,∴GA=FD=GF,则x+x+x=4,解得x=,则FG的长是.方法二:如图,作AH垂直BC于H,延长AE和DC交于点M,∵菱形ABCD的边长为4,∴AB=AD=BC=4,∵cos B==,∴BH=1,∵E是BC的中点,∴BE=CE=2,∴EH=BE﹣BH=1,∴AH是BE的垂直平分线,∴AE=AB=4,所以AE=AB=EM=CM=4,设GF=x,则AG=x,GE=4﹣x,由GF∥BC,∴△MGF∽△MEC,∴=,解得x=.故选:B.15.(2022•甘肃)如图1,在菱形ABCD中,∠A=60°,动点P从点A出发,沿折线AD→DC→CB方向匀速运动,运动到点B停止.设点P的运动路程为x,△APB的面积为y,y与x的函数图象如图2所示,则AB的长为()A.B.2C.3D.4【答案】B【解答】解:在菱形ABCD中,∠A=60°,∴△ABD为等边三角形,设AB=a,由图2可知,△ABD的面积为3,∴△ABD的面积=a2=3,解得:a1=2,a2=﹣2(舍去),故选:B.27。
备战中考数学压轴题之平行四边形(备战中考题型整理,突破提升)含答案
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,在正方形ABCD中,E是边BC上的一动点(不与点B、C重合),连接DE、点C 关于直线DE的对称点为C′,连接AC′并延长交直线DE于点P,F是AC′的中点,连接DF.(1)求∠FDP的度数;(2)连接BP,请用等式表示AP、BP、DP三条线段之间的数量关系,并证明;(3)连接AC,若正方形的边长为2,请直接写出△ACC′的面积最大值.【答案】(1)45°;(2)BP+DP2AP,证明详见解析;(32﹣1.【解析】【分析】(1)证明∠CDE=∠C'DE和∠ADF=∠C'DF,可得∠FDP'=12∠ADC=45°;(2)作辅助线,构建全等三角形,证明△BAP≌△DAP'(SAS),得BP=DP',从而得△PAP'是等腰直角三角形,可得结论;(3)先作高线C'G,确定△ACC′的面积中底边AC为定值2,根据高的大小确定面积的大小,当C'在BD上时,C'G最大,其△ACC′的面积最大,并求此时的面积.【详解】(1)由对称得:CD=C'D,∠CDE=∠C'DE,在正方形ABCD中,AD=CD,∠ADC=90°,∴AD=C'D,∵F是AC'的中点,∴DF⊥AC',∠ADF=∠C'DF,∴∠FDP=∠FDC'+∠EDC'=12∠ADC=45°;(2)结论:BP+DP2AP,理由是:如图,作AP'⊥AP交PD的延长线于P',∴∠PAP'=90°,在正方形ABCD中,DA=BA,∠BAD=90°,∴∠DAP'=∠BAP,由(1)可知:∠FDP=45°∵∠DFP=90°∴∠APD=45°,∴∠P'=45°,∴AP=AP',在△BAP和△DAP'中,∵BA DABAP DAP AP AP'=⎧⎪∠=∠⎨='⎪⎩,∴△BAP≌△DAP'(SAS),∴BP=DP',∴DP+BP=PP'=2AP;(3)如图,过C'作C'G⊥AC于G,则S△AC'C=12AC•C'G,Rt△ABC中,AB=BC2,∴AC22(2)(2)2+=,即AC为定值,当C'G最大值,△AC'C的面积最大,连接BD,交AC于O,当C'在BD上时,C'G最大,此时G与O重合,∵CD =C 'D =2,OD =12AC =1, ∴C 'G =2﹣1,∴S △AC 'C =112(21)2122AC C G '•=⨯-=-. 【点睛】 本题考查四边形综合题、正方形的性质、等腰直角三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.2.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.3.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.4.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 =12AD =12CD , 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 =12BP =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.5.△ABC 为等边三角形,AF AB =.BCD BDC AEC ∠=∠=∠.(1)求证:四边形ABDF是菱形.的角平分线,连接AD,找出图中所有的等腰三角形.(2)若BD是ABC【答案】(1)证明见解析;(2)图中等腰三角形有△ABC,△BDC,△ABD,△ADF,△ADC,△ADE.【解析】【分析】(1)先求证BD∥AF,证明四边形ABDF是平行四边形,再利用有一组邻边相等的平行四边形是菱形即可证明;(2)先利用BD平分∠ABC,得到BD垂直平分线段AC,进而证明△DAC是等腰三角形,根据BD⊥AC,AF⊥AC,找到角度之间的关系,证明△DAE是等腰三角形,进而得到BC=BD=BA=AF=DF,即可解题,见详解.【详解】(1)如图1中,∵∠BCD=∠BDC,∴BC=BD,∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC,∵AB=AF,∴BD=AF,∵∠BDC=∠AEC,∴BD∥AF,∴四边形ABDF是平行四边形,∵AB=AF,∴四边形ABDF是菱形.(2)解:如图2中,∵BA=BC,BD平分∠ABC,∴BD垂直平分线段AC,∴DA=DC,∴△DAC是等腰三角形,∵AF∥BD,BD⊥AC∴AF⊥AC,∴∠EAC=90°,∵∠DAC=∠DCA,∠DAC+∠DAE=90°,∠DCA+∠AEC=90°,∴∠DAE=∠DEA,∴DA=DE,∴△DAE 是等腰三角形,∵BC =BD =BA =AF =DF ,∴△BCD ,△ABD ,△ADF 都是等腰三角形,综上所述,图中等腰三角形有△ABC ,△BDC ,△ABD ,△ADF ,△ADC ,△ADE .【点睛】本题考查菱形的判定,等边三角形的性质,等腰三角形的判定等知识,属于中考常考题型,熟练掌握等腰三角形的性质是解题的关键.6.问题情境在四边形ABCD 中,BA =BC ,DC ⊥AC ,过点D 作DE ∥AB 交BC 的延长线于点E ,M 是边AD 的中点,连接MB ,ME.特例探究(1)如图1,当∠ABC =90°时,写出线段MB 与ME 的数量关系,位置关系;(2)如图2,当∠ABC =120°时,试探究线段MB 与ME 的数量关系,并证明你的结论; 拓展延伸(3)如图3,当∠ABC =α时,请直接用含α的式子表示线段MB 与ME 之间的数量关系.【答案】(1)MB =ME ,MB ⊥ME ;(2)ME 3.证明见解析;(3)ME =MB·tan 2α. 【解析】【分析】(1)如图1中,连接CM .只要证明△MBE 是等腰直角三角形即可;(2)结论:3.只要证明△EBM 是直角三角形,且∠MEB=30°即可; (3)结论:EM=BM•tan2α.证明方法类似;【详解】(1) 如图1中,连接CM .∵∠ACD=90°,AM=MD,∴MC=MA=MD,∵BA=BC,∴BM垂直平分AC,∵∠ABC=90°,BA=BC,∠ABC=45°,∠ACB=∠DCE=45°,∴∠MBE=12∵AB∥DE,∴∠ABE+∠DEC=180°,∴∠DEC=90°,∴∠DCE=∠CDE=45°,∴EC=ED,∵MC=MD,∴EM垂直平分线段CD,EM平分∠DEC,∴∠MEC=45°,∴△BME是等腰直角三角形,∴BM=ME,BM⊥EM.故答案为BM=ME,BM⊥EM.(2)ME=3MB.证明如下:连接CM,如解图所示.∵DC⊥AC,M是边AD的中点,∴MC=MA=MD.∵BA=BC,∴BM垂直平分AC.∵∠ABC=120°,BA=BC,∠ABC=60°,∠BAC=∠BCA=30°,∠DCE=60°.∴∠MBE=12∵AB∥DE,∴∠ABE+∠DEC=180°,∴∠DEC=60°,∴∠DCE=∠DEC=60°,∴△CDE 是等边三角形,∴EC =ED .∵MC =MD ,∴EM 垂直平分CD ,EM 平分∠DEC ,∴∠MEC =12∠DEC =30°, ∴∠MBE +∠MEB =90°,即∠BME =90°.在Rt △BME 中,∵∠MEB =30°,∴ME =3MB .(3) 如图3中,结论:EM=BM•tan 2α.理由:同法可证:BM ⊥EM ,BM 平分∠ABC ,所以EM=BM•tan2α. 【点睛】本题考查四边形综合题、等腰直角三角形的判定和性质、等边三角形的判定和性质、等腰三角形的性质、锐角三角函数等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,灵活运用所学知识解决问题.7.如图1,矩形ABCD 中,AB=8,AD=6;点E 是对角线BD 上一动点,连接CE ,作EF ⊥CE 交AB 边于点F ,以CE 和EF 为邻边作矩形CEFG ,作其对角线相交于点H .(1)①如图2,当点F 与点B 重合时,CE= ,CG= ;②如图3,当点E 是BD 中点时,CE= ,CG= ;(2)在图1,连接BG ,当矩形CEFG 随着点E 的运动而变化时,猜想△EBG 的形状?并加以证明;(3)在图1,CG CE的值是否会发生改变?若不变,求出它的值;若改变,说明理由; (4)在图1,设DE 的长为x ,矩形CEFG 的面积为S ,试求S 关于x 的函数关系式,并直接写出x 的取值范围.【答案】(1)245,185 ,5,154 ;(2)△EBG 是直角三角形,理由详见解析;(3)34 ;(4)S=34x 2﹣485x+48(0≤x≤325). 【解析】【分析】(1)①利用面积法求出CE ,再利用勾股定理求出EF 即可;②利用直角三角形斜边中线定理求出CE ,再利用相似三角形的性质求出EF 即可;(2)根据直角三角形的判定方法:如果一个三角形一边上的中线等于这条边的一半,则这个三角形是直角三角形即可判断;(3)只要证明△DCE ∽△BCG ,即可解决问题;(4)利用相似多边形的性质构建函数关系式即可;【详解】(1)①如图2中,在Rt △BAD 中,BD=22AD AB +=10, ∵S △BCD =12•CD•BC=12•BD•CE , ∴CE=245.CG=BE=2224186()=55-. ②如图3中,过点E 作MN ⊥AM 交AB 于N ,交CD 于M .∵DE=BE ,∴CE=12BD=5,∵△CME∽△ENF,∴CM ENCE EF=,∴CG=EF=154,(2)结论:△EBG是直角三角形.理由:如图1中,连接BH.在Rt△BCF中,∵FH=CH,∴BH=FH=CH,∵四边形EFGC是矩形,∴EH=HG=HF=HC,∴BH=EH=HG,∴△EBG是直角三角形.(3)F如图1中,∵HE=HC=HG=HB=HF,∴C、E、F、B、G五点共圆,∵EF=CG,∴∠CBG=∠EBF,∵CD∥AB,∴∠EBF=∠CDE,∴∠CBG=∠CDE,∵∠DCB=∠ECG=90°,∴∠DCE=∠BCG,∴△DCE∽△BCG,∴6384CG BCCE DC===.(4)由(3)可知:34CG CDCE CB==,∴矩形CEFG∽矩形ABCD,∴2264CEFGABCDS CE CES CD==矩形矩形(),∵CE2=(325-x)2+245)2,S矩形ABCD=48,∴S矩形CEFG=34[(325-x)2+(245)2].∴矩形CEFG的面积S=34x2-485x+48(0≤x≤325).【点睛】本题考查相似三角形综合题、矩形的性质、相似三角形的判定和性质、勾股定理、直角三角形的判定和性质、相似多边形的性质和判定等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会添加常用辅助线,构造相似三角形或直角三角形解决问题,属于中考压轴题.8.小明在矩形纸片上画正三角形,他的做法是:①对折矩形纸片ABCD(AB>BC),使AB与DC重合,得到折痕EF,把纸片展平;②沿折痕BG折叠纸片,使点C落在EF上的点P 处,再折出PB、PC,最后用笔画出△PBC(图1).(1)求证:图1中的PBC是正三角形:(2)如图2,小明在矩形纸片HIJK上又画了一个正三角形IMN,其中IJ=6cm,且HM=JN.①求证:IH=IJ②请求出NJ的长;(3)小明发现:在矩形纸片中,若一边长为6cm,当另一边的长度a变化时,在矩形纸片上总能画出最大的正三角形,但位置会有所不同.请根据小明的发现,画出不同情形的示意图(作图工具不限,能说明问题即可),并直接写出对应的a的取值范围.【答案】(1)证明见解析;(2)①证明见解析;②1233)3<a<3,a>3【解析】分析:(1)由折叠的性质和垂直平分线的性质得出PB=PC,PB=CB,得出PB=PC=CB即可;(2)①利用“HL”证Rt△IHM≌Rt△IJN即可得;②IJ上取一点Q,使QI=QN,由Rt△IHM≌Rt△IJN知∠HIM=∠JIN=15°,继而可得∠NQJ=30°,设NJ=x,则IQ=QN=2x、3,根据IJ=IQ+QJ求出x即可得;(3)由等边三角形的性质、直角三角形的性质、勾股定理进行计算,画出图形即可.(1)证明:∵①对折矩形纸片ABCD(AB>BC),使AB 与DC 重合,得到折痕EF∴PB=PC∵沿折痕BG 折叠纸片,使点C 落在EF 上的点P 处∴PB=BC∴PB=PC=BC∴△PBC 是正三角形:(2)证明:①如图∵矩形AHIJ∴∠H=∠J=90°∵△MNJ 是等边三角形∴MI=NI在Rt △MHI 和Rt △JNI 中MI NI MH NJ =⎧⎨=⎩∴Rt △MHI ≌Rt △JNI (HL )∴HI=IJ②在线段IJ 上取点Q ,使IQ=NQ∵Rt △IHM ≌Rt △IJN ,∴∠HIM=∠JIN ,∵∠HIJ=90°、∠MIN=60°,∴∠HIM=∠JIN=15°,由QI=QN 知∠JIN=∠QNI=15°,∴∠NQJ=30°,设NJ=x ,则IQ=QN=2x ,22=3QN NJ -x ,∵IJ=6cm ,∴3,∴33cm ).(3)分三种情况:①如图:设等边三角形的边长为b,则0<b≤6,则tan60°=3=2ab,∴a=32b,∴0<b≤632=33;②如图当DF与DC重合时,DF=DE=6,∴a=sin60°×DE=632=33,当DE与DA重合时,a=643sin603==︒,∴33<a<43;③如图∵△DEF是等边三角形∴∠FDC=30°∴DF=643 cos303==︒∴a>43点睛:本题是四边形的综合题目,考查了折叠的性质、等边三角形的判定与性质、旋转的性质、直角三角形的性质、正方形的性质、全等三角形的判定与性质等知识;本题综合性强,难度较大.9.倡导研究性学习方式,着力教材研究,习题研究,是学生跳出题海,提高学习能力和创新能力的有效途径.下面是一案例,请同学们认真阅读、研究,完成“类比猜想”的问题.习题如图(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,说明理由.解答:∵正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠ADC=∠B=90°,∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADE′,点F、D、E′在一条直线上.∴∠E′AF=90°-45°=45°=∠EAF,又∵AE′=AE,AF=AF∴△AE′F≌△AEF(SAS)∴EF=E′F=DE′+DF=BE+DF.类比猜想:(1)请同学们研究:如图(2),在菱形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,当∠BAD=120°,∠EAF=60°时,还有EF=BE+DF吗?请说明理由.(2)在四边形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,当AB=AD,∠B+∠D=180°,∠EAF=∠BAD时,EF=BE+DF吗?请说明理由.【答案】证明见解析.【解析】试题分析:(1)把△ABE绕点A逆时针旋转120°至△ADE′,如图(2),连结E′F,根据菱形和旋转的性质得到AE=AE′,∠EAF=∠E′AF,利用“SAS”证明△AEF≌△AE′F,得到EF=E′F;由于∠ADE′+∠ADC=120°,则点F、D、E′不共线,所以DE′+DF>EF,即由BE+DF>EF;(2)把△ABE绕点A逆时针旋转∠BAD的度数至△ADE′,如图(3),根据旋转的性质得到AE′=AE,∠EAF=∠E′AF,然后利用“SAS”证明△AEF≌△AE′F,得到EF=E′F,由于∠ADE′+∠ADC=180°,知F、D、E′共线,因此有EF=DE′+DF=BE+DF;根据前面的条件和结论可归纳出结论.试题解析:(1)当∠BAD=120°,∠EAF=60°时,EF=BE+DF不成立,EF<BE+DF.理由如下:∵在菱形ABCD中,∠BAD=120°,∠EAF=60°,∴AB=AD,∠1+∠2=60°,∠B=∠ADC=60°,∴把△ABE绕点A逆时针旋转120°至△ADE′,如图(2),连结E′F,∴∠EAE′=120°,∠1=∠3,AE′=AE,DE′=BE,∠ADE′=∠B=60°,∴∠2+∠3=60°,∴∠EAF=∠E′AF,在△AEF和△AE′F中,∴△AEF≌△AE′F(SAS),∴EF=E′F,∵∠ADE′+∠ADC=120°,即点F、D、E′不共线,∴DE′+DF>EF∴BE+DF>EF;(2)当AB=AD,∠B+∠D=180°,∠EAF=∠BAD时,EF=BE+DF成立.理由如下:如图(3),∵AB=AD,∴把△ABE绕点A逆时针旋转∠BAD的度数至△ADE′,如图(3),∴∠EAE′=∠BAD,∠1=∠3,AE′=AE,DE′=BE,∠ADE′=∠B,∵∠B+∠D=180°,∴∠ADE′+∠D=180°,∴点F、D、E′共线,∵∠EAF=∠BAD,∴∠1+∠2=∠BAD,∴∠2+∠3=∠BAD,∴∠EAF=∠E′AF,在△AEF和△AE′F中,∴△AEF≌△AE′F(SAS),∴EF=E′F,∴EF=DE′+DF=BE+DF;归纳:在四边形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上,当AB=AD,∠B+∠D=180°,∠EAF=∠BAD时,EF=BE+DF.考点:四边形综合题.10.(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.。
中考数学 易错压轴选择题精选:平行四边形选择题(含答案)50
中考数学 易错压轴选择题精选:平行四边形选择题(含答案)50一、易错压轴选择题精选:平行四边形选择题1.如图,在正方形ABCD 中,AB =4,E 是CD 的中点,将BCE 沿BE 翻折至BFE ,连接DF ,则DF 的长度是( )A .55B .255C .355D .4552.如图,BD 为平行四边形ABCD 的对角线,45DBC ∠=︒,DE BC ⊥于E ,BF CD ⊥于F ,DE 、BF 相交于H ,直线BF 交线段AD 的延长线于G ,下面结论:①2BD BE =;②A BHE =∠∠;③AB BH =;④BHD BDG ∠=∠其中正确的个数是( )A .1B .2C .3D .43.如图所示,四边形ABCD 是边长为1的正方形,E 为BC 边的中点,沿AP 折叠使D 点落在AE 上的点H 处,连接PH 并延长交BC 于点F ,则EF 的长为( )A 525-B 55-C .353D .144.如图,矩形ABCD 的面积为20cm 2,对角线相交于点O .以AB 、AO 为邻边画平行四边形AOC 1B ,对角线相交于点O ;以AB 、AO 为邻边画平行四边形AO 1C 2B ,对角线相交于点O 2 :……以此类推,则平行四边形AO 4C 5B 的面积为( )A .58cm 2B .54cm 2C .516cm 2D . 5 32cm 2 5.如图,一个四边形花坛ABCD ,被两条线段MN , EF 分成四个部分,分别种上红、黄、紫、白四种花卉,种植面积依次是S 1、S 2、S 3、S 4,若MN ∥AB ∥DC ,EF ∥DA ∥CB ,则有( )A .S 1= S 4B .S 1 + S 4 = S 2 + S 3C .S 1 + S 3 = S 2 + S 4D .S 1·S 4 = S 2·S 36.如图,在菱形ABCD 中,AB=AC=1,点E 、F 分别为边AB 、BC 上的点,且AE=BF ,连接CE 、AF 交于点H ,连接DH 交AC 于点O ,则下列结论:①△ABF ≌△CAE ;②∠FHC=∠B ;③△ADO ≌△ACH ;④=3ABCD S 菱形;其中正确的结论个数是( )A .1个B .2个C .3个D .4个7.如图,正方形ABCD 中,AB =6,点E 在边CD 上,且CD =3DE .将△ADE 沿AE 对折至△AFE ,延长EF 交边BC 于点G ,连结AG 、CF .下列结论:①△ABG ≌△AFG ;②BG =GC ;③AG ∥CF ;④S △FGC =185.其中正确结论的个数是( )A .1B .2C .3D .48.如图,在正方形ABCD 中,点E ,F 分别在BC ,CD 上,AE AF =,AC 与EF 相交于点G .下列结论:①AC 垂直平分EF ;②BE DF EF +=;③当15DAF ∠=︒时,AEF 为等边三角形;④当60EAF ∠=︒时,AEB AEF ∠=∠.其中正确的结论是( )A .①③B .②④C .①③④D .②③④9.如图,矩形ABCD 的对角线AC 、BD 交于点O ,点P 在边AD 上从点A 到点D 运动,过点P 作PE ⊥AC 于点E ,作PF ⊥BD 于点F ,已知AB=3,AD=4,随着点P 的运动,关于PE+PF 的值,下面说法正确的是( )A .先增大,后减小B .先减小,后增大C .始终等于2.4D .始终等于310.如图,正方形ABCD 中,延长CB 至E 使2CB EB =,以EB 为边作正方形EFGB ,延长FG 交DC 于M ,连接AM ,AF ,H 为AD 的中点,连接FH 分别与AB ,AM 交于点,N K .则下列说法:①ANH GNF △≌△;②DAM NFG ∠=∠;③2FN NK =;④:2:7AFN DMKH S S =△四边形.其中正确的有( )A .4个B .3个C .2个D .1个11.如图,正方形ABCD 中,在AD 的延长线上取点E ,F ,使DE =AD ,DF =BD ,连接BF 分别交CD ,CE 于H ,G 下列结论:①EC≠2HG ;②∠GDH =∠GHD ;③图中有8个等腰三角形;④CDG DHF S S △△=.其中正确的结论有( )个A .1B .2C .3D .412.如图,在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,分别以AB ,AC ,BC 为边,在AB 的同侧作正方形ABHI ,ACFG ,BCED .若图中两块阴影部分的面积分别记为1S ,2S ,则对1S ,2S 的大小判断正确的是( )A .12S S >B .12S SC .12S S <D .无法确定13.如图,在矩形ABCD 中,AB =8,BC =4.将矩形沿AC 折叠,CD ′与AB 交于点F ,则AF :BF 的值为( )A .2B .53C .54D .3 14.如图,ABCD 中,点E 是AD 上一点,BE ⊥AB ,△ABE 沿BE 对折得到△BEG ,过点D 作DF ∥EG 交BC 于点F ,△DFC 沿DF 对折,点C 恰好与点G 重合,则AB AD的值为( )A .12B 3C 2D .3215.如图,在ABC 中,AB =AC =6,∠B =45°,D 是BC 上一个动点,连接AD ,以AD 为边向右侧作等腰ADE ,其中AD =AE ,∠ADE =45°,连接CE .在点D 从点B 向点C 运动过程中,CDE △周长的最小值是( )A .62B .626+C .92D .926+16.如图,四边形ABCD 中,AD ∥BC ,∠ABC+∠DCB=90°,且BC=2AD ,以AB 、BC 、DC 为边向外作正方形,其面积分别为1S 、2S 、3S ,若1S =3,3S =8,则2S 的值为( )A .22B .24C .44D .4817.如图,点P ,Q 分别是菱形ABCD 的边AD ,BC 上的两个动点,若线段PQ 长的最大值为85 ,最小值为8,则菱形ABCD 的边长为( )A .4 6B .10C .12D .1618.如图,90MON ∠=︒,矩形ABCD 在MON ∠的内部,顶点A ,B 分别在射线OM ,ON 上,4AB =,2BC =,则点D 到点O 的最大距离是( )A .22B .222C .252D 22+19.矩形纸片ABCD 中,AB =5,AD =4,将纸片折叠,使点B 落在边CD 上的点B '处,折痕为AE .延长B E '交AB 的延长线于点M ,折痕AE 上有点P ,下列结论中:①M DAB '∠∠=;②PB PB '=;③AE =552;④MB CD '=;⑤若B P CD '⊥,则EB B P ''=.正确的有( )个A .2B .3C .4D .520.如图,在菱形ABCD 中,若E 为对角线AC 上一点,且CE CD =,连接DE ,若5,8AB AC ==,则DE AD=( )A .104B .105C .35D .4521.如图,ABCD 的对角线,AC BD 交于点,O DE 平分ADC ∠交BC 于点,60,E BCD ∠=︒2,AD AB =连接OE .下列结论:ABCD S AB BD =⋅①;DB ②平分ADE ∠;AB DE =③;CDE BOC S S =④,其中正确的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个22.如图,ABCD 的对角线AC 、BD 相较于点O ,AE 平分∠BAD 交BC 于点E ,∠ADC =60°,AB =12BC ,连接OE ,下列结论:①∠CAD =30°;②·ABCD A S AB C =;③OA =OB ;④OE =14B C .其中成立的个数是( )A .1B .2C .3D .423.如图,正方形ABCD 的边长为1,以对角线AC 为边作第二个正方形ACEF ,再以对角线AE为边作第三个正方形AEGH,依此下去,第n个正方形的面积为()A.(2)n﹣1B.2n﹣1C.(2)n D.2n24.如图,已知△ABC的面积为12,点D在线段AC上,点F在线段BC的延长线上,且BF=4CF,四边形DCFE是平行四边形,则图中阴影部分的面积为()A.2 B.3 C.4 D.525.如图,已知一个矩形纸片OACB,将该纸片放置在平面直角坐标系中,点A(10,0),点B(0,6),点P为BC边上的动点,将△OBP沿OP折叠得到△OPD,连接CD、AD.则下列结论中:①当∠BOP=45°时,四边形OBPD为正方形;②当∠BOP=30°时,△OAD的面积为15;③当P在运动过程中,CD的最小值为234﹣6;④当OD⊥AD时,BP=2.其中结论正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个26.如图,在ABC中,AB=5,AC=12,BC=13,P为边BC上一动点,PE⊥AB于E,PF⊥AC于F,M为EF中点,则AM的最小值为()A.6013B.3013C.2413D.121327.如图,点O为正方形ABCD的中心,BE平分∠DBC交DC于点E,延长BC到点F,使FC=EC,连结DF交BE的延长线于点H,连结OH交DC于点G,连结HC.则以下四个结论中:①OH ∥BF ,②GH=14BC ,③BF=2OD ,④∠CHF=45°.正确结论的个数为( )A .4个B .3个C .2个D .1个28.已知,如图,在菱形ABCD 中.(1)分别以C ,D 为圆心,大于12CD 长为半径作弧,两弧分别交于点E ,F ;(2)作直线EF ,且直线EF 恰好经过点A ,且与边CD 交于点M ;(3)连接BM .根据以上作图过程及所作图形,判断下列结论中错误..的是( )A .∠ABC =60°B .如果AB =2,那么BM =4C .BC =2CMD .2ABM ADM S S =△△29.如图,在□ABCD 中,AD=2AB ,F 是AD 的中点,作CE ⊥AB ,垂足E 在线段AB 上(E 不与A 、B 重合),连接EF 、CF ,则下列结论中一定成立的是 ( )①∠DCF=12∠BCD ;②EF=CF ;③2BEC CEF S S ∆∆<;④∠DFE=4∠AEF A .①②③④B .①②③C .①②D .①②④ 30.如图,在边长为6的正方形ABCD 中,E 是边CD 的中点,将ADE 沿AE 对折至AFE ,延长交BC 于点G ,连接AG.则BG 的长( )A .1B .2C 3D .3【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、易错压轴选择题精选:平行四边形选择题1.D【分析】由勾股定理可求BE的长,由折叠的性质可得CE=EF=2,BE⊥CF,FH=CH,由面积法可求CH=455,由勾股定理可求EH的长,由三角形中位线定理可求DF=2EH=455.【详解】解:如图,连接CF,交BE于H,∵在正方形ABCD中,AB=4,E是CD的中点,∴BC=CD=4,CE=DE=2,∠BCD=90°,∴BE2216425BC CE+=+=∵将△BCE沿BE翻折至△BFE,∴CE=EF=2,BE⊥CF,FH=CH,∵S△BCE=12×BE×CH=12×BC×CE,∴CH=55,∴22165 455CE CH-=-=,∵CE=DE,FH=CH,∴DF=2EH=55,故选:D.【点睛】本题考查了翻折变换,正方形的性质,全等三角形的判定与性质,掌握折叠的性质是本题的关键.2.B【分析】通过判断△BDE为等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质和勾股定理可对①进行判断;根据等角的余角相等得到∠BHE=∠C,再根据平行四边形的性质得到∠A=∠C,则∠A=∠BHE ,于是可对②进行判断;证明△BEH ≌△DEC ,得到BH=CD ,接着由平行四边形的性质得AB=CD ,则AB=BH ,可对③进行判断;因为∠BHD=90°+∠EBH ,∠BDG=90°+∠BDE ,由∠BDE >∠EBH ,推出∠BDG >∠BHD ,可判断④.【详解】解:∵∠DBC=45°,DE ⊥BC ,∴△BDE 为等腰直角三角形,,BE DE BD ∴====,所以①错误;∵BF ⊥CD ,∴∠C+∠CBF=90°,而∠BHE+∠CBF=90°,∴∠BHE=∠C ,∵四边形ABCD 为平行四边形,∴∠A=∠C ,∴∠A=∠BHE ,所以②正确;在△BEH 和△DEC 中BHE C HEB CED BE DE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BEH ≌△DEC ,∴BH=CD ,∵四边形ABCD 为平行四边形,∴AB=CD ,∴AB=BH ,所以③正确;∵∠BHD=90°+∠EBH ,∠BDG=90°+∠BDE ,∵∠BDE=∠DBE >∠EBH ,∴∠BDG >∠BHD ,所以④错误;故选:B .【点睛】本题考查平行四边形的性质,全等三角形的性质和判定,等腰直角三角形的判定和性质,三角形外角的性质.熟练掌握平行四边形的性质并能灵活运用是解题关键,本题中主要用到平行四边形对边相等,对角相等.3.A【分析】首先证明Rt △AFB ≌Rt △AFH ,推出BF=FH ,设EF=x ,则BF=FH=12x -,在Rt △FEH 中,根据222,EF EH FH =+构建方程即可解决问题;【详解】解:连接AF .∵四边形ABCD 是正方形, ∴AD=BC=1,∠B=90°,∵BE=EC=12, ∴225AB BE += 由翻折不变性可知:AD=AH=AB=1,∴51-, ∵∠B=∠AHF=90°,AF=AF ,AH=AB ,∴Rt △AFB ≌Rt △AFH ,∴BF=FH ,设EF=x ,则BF=FH=12x -, 在Rt △FEH 中,∵222,EF EH FH =+ ∴22215()1),22x x =-+- ∴5252x -= 故选:A .【点睛】本题考查翻折变换、正方形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是准确寻找全等三角形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题,4.A【分析】设矩形ABCD 的面积为S=20cm 2,由O 为矩形ABCD 的对角线的交点,可得平行四边形AOC 1B 底边AB 上的高等于BC 的12,依此类推可得下一个图形的面积是上一个图形的面积的12,然后求解即可. 【详解】 设矩形ABCD 的面积为S=20cm 2,∵O 为矩形ABCD 的对角线的交点,∴平行四边形AOC 1B 底边AB 上的高等于BC 的12, ∴平行四边形AOC 1B 的面积=12S , ∵平行四边形AOC 1B 的对角线交于点O 1,∴平行四边形AO 1C 2B 的边AB 上的高等于平行四边形AOC 1B 底边AB 上的高的12, ∴平行四边形AO 1C 2B 的面积=12×12S=22S , ……依此类推,平行四边形AO 4C 5B 的面积=52S =5202=58(cm 2), 故选:A .【点睛】本题考查了矩形的对角线互相平分,平行四边形的对角线互相平分的性质,得到下一个图形的面积是上一个图形的面积的12是解题的关键. 5.D【分析】由于在四边形中,MN ∥AB ∥DC ,EF ∥DA ∥CB ,因此MN 、EF 把一个平行四边形分割成四个小平行四边形.可设MN 到DC 的距离为h 1,MN 到AB 的距离为h 2,根据AB=CD ,DE=AF ,EC=FB 及平行四边形的面积公式即可得出答案.【详解】解:∵MN ∥AB ∥DC ,EF ∥DA ∥CB ,∴四边形ABCD ,四边形ADEF ,四边形BCEF ,红、紫、黄、白四边形都为平行四边形, ∴AB=CD ,DE=AF ,EC=BF .设MN 到DC 的距离为h 1,MN 到AB 的距离为h 2,则S 1=DE •h 1,S 2=AF •h 2,S 3=EC •h 1,S 4=FB •h 2,因为DE ,h 1,FB ,h 2的关系不确定,所以S 1与S 4的关系无法确定,故A 错误; S 1+S 4=DE •h 1+FB •h 2=AF •h 1+FB •h 2,S 2+S 3=AF •h 2+EC •h 1=AF •h 2+FB •h 1,故B 错误; S 1+S 3=CD •h 1,S 2+S 4=AB •h 2,又AB=CD ,而h 1不一定与h 2相等,故C 错误;S 1·S 4=DE •h1•FB •h 2=AF •h 1•FB •h 2,S 2·S 3=AF •h 2•EC •h 1=AF •h 2•FB •h 1,所以S 1·S 4=S 2·S 3, 故D 正确;故选:D .【点睛】本题考查平行四边形的判定与性质,注意掌握平行四边形的面积等于平行四边形的边长与该边上的高的积.即S=a •h .其中a 可以是平行四边形的任何一边,h 必须是a 边与其对边的距离,即对应的高.6.B【分析】根据菱形的性质,利用SAS 证明即可判断①;根据△ABF ≌△CAE 得到∠BAF=∠ACE ,再利用外角的性质以及菱形内角度数即可判断②;通过说明∠CAH≠∠DAO ,判断△ADO ≌△ACH 不成立,可判断③;再利用菱形边长即可求出菱形面积,可判断④.【详解】解:∵在菱形ABCD 中,AB=AC=1,∴△ABC 为等边三角形,∴∠B=∠CAE=60°,又∵AE=BF ,∴△ABF ≌△CAE (SAS ),故①正确;∴∠BAF=∠ACE ,∴∠FHC=∠ACE+∠HAC=∠BAF+∠HAC=60°,故②正确;∵∠B=∠CAE=60°,则在△ADO 和△ACH 中,∠OAD=60°=∠CAB ,∴∠CAH≠60°,即∠CAH≠∠DAO ,∴△ADO ≌△ACH 不成立,故③错误;∵AB=AC=1,过点A 作AG ⊥BC ,垂足为G ,∴∠BAG=30°,BG=12, ∴AG=22AB BG -=32, ∴菱形ABCD 的面积为:BC AG ⨯=312⨯=32,故④错误; 故正确的结论有2个,故选B.【点睛】本题考查了全等三角形判定和性质,菱形的性质和面积,等边三角形的判定和性质,外角的性质,解题的关键是利用菱形的性质证明全等.7.D【分析】由正方形和折叠的性质得出AF =AB ,∠B =∠AFG =90°,由HL 即可证明Rt △ABG ≌Rt △AFG ,得出①正确;设BG =x ,则CG =BC−BG =6−x ,GE =GF +EF =BG +DE =x +2,由勾股定理求出x =3,得出②正确;由等腰三角形的性质和外角关系得出∠AGB =∠FCG ,证出平行线,得出③正确; 根据三角形的特点及面积公式求出△FGC 的面积=185,得出④正确. 【详解】∵四边形ABCD 是正方形,∴AB =AD =DC =6,∠B =D =90°,∵CD =3DE ,∴DE =2,∵△ADE 沿AE 折叠得到△AFE ,∴DE =EF =2,AD =AF ,∠D =∠AFE =∠AFG =90°,∴AF =AB ,∵在Rt △ABG 和Rt △AFG 中, AG AG AB AF =⎧⎨=⎩, ∴Rt △ABG ≌Rt △AFG (HL ),∴①正确;∵Rt △ABG ≌Rt △AFG ,∴BG =FG ,∠AGB =∠AGF ,设BG =x ,则CG =BC−BG =6−x ,GE =GF +EF =BG +DE =x +2,在Rt △ECG 中,由勾股定理得:CG 2+CE 2=EG 2,∵CG =6−x ,CE =4,EG =x +2∴(6−x )2+42=(x +2)2解得:x =3,∴BG =GF =CG =3,∴②正确;∵CG =GF ,∴∠CFG =∠FCG ,∵∠BGF =∠CFG +∠FCG ,又∵∠BGF =∠AGB +∠AGF ,∴∠CFG +∠FCG =∠AGB +∠AGF ,∵∠AGB =∠AGF ,∠CFG =∠FCG ,∴∠AGB =∠FCG ,∴AG ∥CF ,∴③正确;∵△CFG 和△CEG 中,分别把FG 和GE 看作底边,则这两个三角形的高相同. ∴35CFG CEG S FG S GE ==, ∵S △GCE =12×3×4=6, ∴S △CFG =35×6=185, ∴④正确;正确的结论有4个,故选:D .【点睛】本题考查了正方形性质、折叠性质、全等三角形的性质和判定、等腰三角形的性质和判定、平行线的判定等知识点的运用;主要考查学生综合运用性质进行推理论证与计算的能力,有一定难度.8.A【分析】①通过条件可以得出△ABE ≌△ADF ,从而得出∠BAE=∠DAF ,BE=DF ,由正方形的性质就可以得出EC=FC ,就可以得出AC 垂直平分EF ,②设BC=x ,CE=y ,由勾股定理就可以得出EF 与x 、y 的关系,表示出BE 与EF ,即可判断BE+DF 与EF 关系不确定;③当∠DAF=15°时,可计算出∠EAF=60°,即可判断△EAF 为等边三角形,④当∠EAF=60°时,可证明△AEF 是等边三角形,从而可得∠AEF=60°,而△CEF 是等腰直角三角形,得∠CEF=45°,从而可求出∠AEB=75°,进而可得结论.【详解】解:①四边形ABCD 是正方形,∴AB ═AD ,∠B=∠D=90°.在Rt △ABE 和Rt △ADF 中,AE AF AB AD ⎧⎨⎩==, ∴Rt △ABE ≌Rt △ADF (HL ),∴BE=DF∵BC=CD ,∴BC-BE=CD-DF ,即CE=CF ,∵AE=AF ,∴AC 垂直平分EF .(故①正确).②设BC=a ,CE=y ,∴BE+DF=2(a-y )EF=y ,∴BE+DF 与EF关系不确定,只有当y=()a 时成立,(故②错误).③当∠DAF=15°时,∵Rt △ABE ≌Rt △ADF ,∴∠DAF=∠BAE=15°,∴∠EAF=90°-2×15°=60°,又∵AE=AF∴△AEF 为等边三角形.(故③正确).④当∠EAF=60°时,由①知AE=AF ,∴△AEF 是等边三角形,∴∠AEF=60°,又△CEF 为等腰直角三角形,∴∠CEF=45°∴∠AEB=180°-∠AEF-∠CEF=75°,∴∠AEB≠∠AEF ,故④错误.综上所述,正确的有①③,故选:A .【点睛】本题考查了正方形的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,勾股定理的运用,等边三角形的性质的运用,三角形的面积公式的运用,解答本题时运用勾股定理的性质解题时关键.9.C【分析】在矩形ABCD 中,由矩形边长,可得矩形面积是12,进而得134AOD ABCD S S ==矩形,由矩形对角线相等且互相平分得AO OC =,OB OD =,AC BD =,利用勾股定理可解得5AC =,则52OA OD ==,111()3222AOD AOP DOP S S S OA PE OD PF OA PE PF =+=+=+==,即可求出PE+PF 的值.【详解】解:连接PO ,如下图:∵在矩形ABCD 中,AB=3,AD=4,∴12ABCD S AB BC ==矩形,AO OC =,OB OD =,AC BD =,5AC , ∴1112344AOD ABCD S S ==⨯=矩形, 52OA OD ==, 11115()()322222AOD AOP DOP S S S OA PE OD PF OA PE PF PE PF =+=+=+=⨯+=,∴12 2.45PE PF +==; 故选C .【点睛】本题主要考查了矩形的性质,利用等积法间接求三角形的高线长及用勾股定理求直角三角形的斜边;利用面积法求解,是本题的解题突破点.10.A【分析】根据正方形的性质,以及中点的性质可得△FGN ≌△HAN ,即证①;利用角度之间的等量关系的转换可以判断②;根据△AKH ∽△MKF ,进而利用相似三角形的性质即可判断③;设AN=12AG=x ,则AH=2x ,FM=6x ,根据△AKH ∽△MKF 得出2163AH x MF x ==,再利用三角形的面积公式求出△AFN 的面积,再利用DHKM ADM AKH S SS =-即可求出四边形DHKM的面积,作比即可判断④.【详解】 ∵四边形EFGB 是正方形,CE=2EB ,四边形ABCD 是正方形∴G 为AB 中点,∠FGN=∠HAN=90°,AD=AB即FG=AG=GB=12AB 又H 是AD 的中点AH=12AD ∴FG=HA又∠FNG=∠HNA∴△FGN ≌△HAN ,故①正确;∵∠DAM+∠GAM=90°又∠NFG+∠FNG=90°即∠FNG=∠GAM∵∠FNG+∠NFG+90°=180°∠AMD+∠DAM+90°=180°∠FNG=∠GAM=∠AMD∴DAM NFG ∠=∠,故②正确;由图可得:MF=FG+MG=3EB△AKH ∽△MKF ∴13KH AH KF MF == ∴KF=3KH又∵NH=NF 且FH=KF+KH=4KH=NH+NF∴NH=NF=2KH∴KH=KN∴FN=2NK ,故③正确;∵AN=GN 且AN+GN=AG∴可设AN=12AG=x ,则AH=2x ,FM=6x 由题意可得:△AKH ∽△MKF 且相似比为:2163AH x MF x == ∴△AKH 以AH 为底边的高为:11242x x ⨯= ∴212AFN S AN FG x =⨯⨯= 112225DHKM ADM AKH S S S AD DM AH x =-=⨯⨯-⨯⨯ 211172422222x x x x x =⨯⨯-⨯⨯= ∴2:7AFN DHKM S S =,故④正确; 故答案选择A .【点睛】本题考查了矩形、全等三角形的判定与性质以及相似三角形的判定与性质,难度较大,需要熟练掌握相关基础知识.11.B【分析】关键结合图形证明△CHG ≌△EGD ,即可逐项判断求解【详解】解:∵DF=BD ,∴∠DFB=∠DBF ,∵AD ∥BC ,DE=BC ,∴四边形DBCE 是平行四边形,∠DFB=∠GBC ,∴∠DEC=∠DBC=45°,∴∠DEC=2∠EFB ,∴∠EFB=22.5°,∠CGB=∠CBG=22.5°,∴CG=BC=DE ,∵DE=DC ,∴∠DEG=∠DCE ,∵∠GHC=∠CDF+∠DFB=90°+22.5°=112.5°,∠DGE=180°-(∠BGD+∠EGF ),=180°-(∠BGD+∠BGC ),=180°-(180°-∠DCG )÷2,=180°-(180°-45°)÷2,=112.5°,∴∠GHC=∠DGE ,∴△CHG ≌△EGD ,∴∠EDG=∠CGB=∠CBF ,∴∠GDH=90°-∠EDG ,∠GHD=∠BHC=90°-∠CGB ,∴∠GDH=∠GHD故②正确;∴∠GDH=∠GHD又∠EFB=22.5°,∴∠DHG=∠GDH=67.5°∴∠GDF=90°-∠GDH=22.5°=∠EFB,∴DG=GF,∴HG=DG=GF∴HF=2HG,显然CE≠HF=2HG,故①正确;∵△CHG ≌△EGD ,∴CHG EGD S S ∆∆=∴CHG DHG EGD DHG S S S S ∆∆∆∆+=+,即CDG DHGE S S △四边形=而=EFG DHGE DHF S S S ∆+四边形△,故CDG DHF S S ≠△△故④不正确;结合前面条件易知等腰三角形有△ABD ,△CDB ,△BDF ,△CDE ,△BCG ,△DGH ,△EGF ,△CDG ,△DGF 共9个,∴③错误;故正确的有①②,有2个,故选:B【点睛】本题主要考查对三角形的内角和定理,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质和判定,正方形的性质,等知识点的理解和掌握,综合运用这些性质进行推理是解此题的关键.12.B【分析】连接EH,过点H作HK⊥BF于点K,令AE与BH交于点J,HL与BF交于点L,根据已知条件易证△BHK≌△ABC,继而由全等三角形的性质得S△BHK=S△ABC,BC=HK,∠ABC=∠BHK,再由全等三角形的判定可得△BCJ≌△HKL,进而可得S1=S△BHK=S△ABC,由正方形的性质和全等三角形的判定可知△ABC≌△AIG,继而可得S△ABC=S△AIG=S2,等量代换即可求解.【详解】解:连接EH,过点H作HK⊥BF于点K,令AE与BH交于点J,HL与BF交于点L,由题意可知:四边形BCED是正方形,四边形ACFG是正方形,四边形ABHI是正方形,∠ACB=90°∴∠CEH=∠ECK=90° ,CE=BC∵∠BKH=90°,∴四边形CEHK是矩形,∴ CE=HK又∠HBK+∠ABC=90°, ∠BAC+∠ABC=90°∴∠HBK=∠BAC∴△BHK≌△ABC(AAS)∴S△BHK=S△ABC,BC=HK,∠ABC=∠BHK,∵∠ABC+∠CBJ=90°,∠BHK+∠KHL=90°∴∠CBJ=∠KHL∴△BCJ≌△HKL(ASA)∴S△BCJ=S△HKL,∴S1=S△BHK=S△ABC,∵四边形ACFG是正方形,四边形ABHI是正方形,∴AB=AI,AC=AG,∠G=∠ACB=90°∴△ABC≌△AIG(SAS)∴S△ABC=S△AIG=S2,即S1=S2故选:B【点睛】本题主要考查正方形的性质,全等三角形的判定及其性质,解题的关键是熟练掌握正方形的性质及全等三角形的判定方法.13.B【分析】由折叠的性质可得∠DCA =∠ACF ,由平行线的性质可得∠DCA =∠CAB =∠ACF ,可得FA =FC ,设BF =x ,在Rt △BCF 中,根据CF 2=BC 2+BF 2,可得方程(8﹣x )2=x 2+42,可求BF =3,AF =5,即可求解.【详解】解:设BF =x ,∵将矩形沿AC 折叠,∴∠DCA =∠ACF ,∵四边形ABCD 是矩形,∴CD ∥AB ,∴∠DCA =∠CAB =∠ACF ,∴FA =FC =8﹣x ,在Rt △BCF 中,∵CF 2=BC 2+BF 2,∴(8﹣x )2=x 2+42,∴x =3,∴BF =3,∴AF =5,∴AF :BF 的值为53, 故选:B .【点睛】本题考查矩形的性质、翻折变换、勾股定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.14.B【分析】根据平行线的性质和轴对称的性质,利用SAS 证明BEG DEG ≅,进而得到ADG 90∠=︒,设AB=x ,则AG=2x ,CD=x ,2243x x x -,即可求解.【详解】解:在ABCD 中∵DF ∥EG∴∠DEG=∠DFB∵△ABE 沿BE 对折得到△BEG∴∠DEG =2∠A∵∠DFB =∠C +∠CDF∠A=∠C∴∠CDF=∠A∵△DFC 沿DF 对折∴∠BGE=∠DGEBG=DGEG=EG∴BEG DEG ≅∵BE⊥AB∴ADG 90∠=︒设AB=x ,则AG=2x ,CD=x ,=∴3AB AD == 故选:B .【点睛】此题主要考查平行线的性质、轴对称的性质、全等三角形的判断和性质、勾股定理,熟练运用平行线的性质和轴对称的性质证明BEG DEG ≅是解题关键.15.B【分析】 如图(见解析),先根据等腰直角三角形的判定与性质可得90,BAC DAE BC DE ∠=∠=︒==,再根据三角形全等的判定定理与性质可得BD CE =,从而可得CDE △周长为BC +,然后根据垂线段最短可求出AD 的最小值,由此即可得.【详解】在ABC 中,6,45AB AC B ==∠=︒,ABC ∴是等腰直角三角形,90,BAC BC ∠=︒==在ADE 中,,45AD AE ADE =∠=︒,ADE ∴是等腰直角三角形,90,DAE DE ∠=︒==,90BAD CAD CAE CAD ∴∠+∠=∠+∠=︒,BAD CAE ∴∠=∠,在ABD △和ACE △中,AB AC BAD CAE AD AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()ABD ACE SAS ∴≅,BD CE ∴=,CDE ∴周长为622CD CE DE CD BD DE BC DE AD ++=++=+=+, 则当AD 取得最小值时,CDE △的周长最小,由垂线段最短可知,当AD BC ⊥时,AD 取得最小值,AD ∴是BC 边上的中线(等腰三角形的三线合一),1322AD BC ∴==(直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半), CDE ∴周长的最小值为62232626+⨯=+,故选:B .【点睛】本题考查了等腰直角三角形的判定与性质、直角三角形斜边上的中线、三角形全等的判定定理与性质、垂线段最短等知识点,正确找出两个全等三角形是解题关键.16.C【分析】根据已知条件得到AB 3CD =2,过A 作AE ∥CD 交BC 于E ,则∠AEB =∠DCB ,根据平行四边形的性质得到CE =AD ,AE =CD =2BAE =90°,根据勾股定理得到BE 22AB AE +,于是得到结论.【详解】∵S 1=3,S 3=8∴AB 3,CD =2过A 作AE ∥CD 交BC 于E则∠AEB =∠DCB∵AD ∥BC∴四边形AECD 是平行四边形∴CE =AD ,AE =CD =22 ∵∠ABC +∠DCB =90°∴∠AEB +∠ABC =90°∴∠BAE =90°∴BE =3811+=∵BC =2AD∴BC =2BE =211∴S 2=()221144=故选:C .【点睛】本题考查平行四边形的判定和性质,勾股定理,能正确作辅助线构造直角三角形是解决此题的关键.17.B【分析】当点P 和点A 重合时,当点C 和点Q 重合时,PQ 的值最大,当PQ ⊥BC 时,PQ 的值最小,利用这两组数据,在Rt△ABQ 中,可求得答案.【详解】当点P 和点A 重合时,当点C 和点Q 重合时,PQ 的值最大,85PQ =当PQ ⊥BC 时,PQ 的值最小,∴PQ=8,∠Q=90°,在Rt △ACQ 中, ()2285816.CQ =-=在Rt △ABQ 中,设AB=BC=x ,则BQ=16-x ,∴AQ 2+BQ 2=AB 2即82+(16-x )2=x 2解之:x=10.故答案为:B .【点睛】本题考查菱形的性质和勾股定理的运用,解题关键是根据菱形的性质,判断出PQ 最大和最小的情况.18.B【分析】取DC 的中点E ,连接OE 、DE 、OD ,根据三角形的任意两边之和大于第三边可知当O 、E 、D 三点共线时,点D 到点O 的距离最大,再根据勾股定理求出DE 的长,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半求出OE 的长,两者相加即可得解.【详解】取AB 中点E ,连接OE 、DE 、OD ,90MON ∠=︒,122OE AB ∴==. 在Rt DAE ∆中,利用勾股定理可得22DE =.在ODE ∆中,根据三角形三边关系可知DE OE OD +>,∴当O 、E 、D 三点共线时,OD 最大为222OE DE +=+.故选B .【点睛】本题考查了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到性质,三角形的三边关系,矩形的性质,勾股定理,根据三角形的三边关系判断出点O 、E 、D 三点共线时,点D 到点O 的距离最大是解题的关键.19.C【分析】①由翻折知∠ABE=∠AB'E=90º,再证∠M=∠CB'E=∠B'AD 即可;②借助轴对称可知;③利用计算,勾股定理求B′D ,构造方程,求EB ,在构造勾股定理求55;④由相似CB':BM=CE:BE,BM=103,在计算B'M>5;⑤证△BEG≌△B′PG得BE=B′P,再证菱形即可.【详解】①由折叠性质知∠ABE=∠AB'E=90º,∴∠CB'E+∠AB'D=90º∵∠D=90º∴∠B'AD+∠AB'D=90º∴∠CB'E=∠B'AD,∵CD∥MB,∴∠M=∠CB'E=∠B'AD;②点P在对称轴上,则B'P=BP;③由翻折,AB=AB'=5,AD=4,由勾股定理DB'=3,∴CB'=5-3=2,设BE=x=B'E,CE=4-x,在Rt△B′CE中,∠C=90º,由勾股定理(4-x)2+22=x2,解得x=52,∴CE=4-52=32,在Rt△ABE中,∠ABE=90º,AE=22555+5=22⎛⎫⎪⎝⎭;④由BM∥CB′∴△ECB′∽△EBM,∴CB':BM=CE:BE,∴2:BM=32:52, ∴BM=103, 则B'M=221020+4=33⎛⎫ ⎪⎝⎭>5=CD ; ⑤连接BB′,由对称性可知,BG=B′G ,EP ⊥BB′,BE ∥B′P ,∴△BEG ≌△B′PG ,∴BE=B′P ,∴四边形BPB′E 为平行四边形,又BE=EB′,所以四边形BPB′E 是菱形,所以PB′=B'E .故选择:C .【点睛】此题考查了矩形的性质、图形的翻折变换以及相似三角形的性质等知识的应用,此题的关键是能够发现△BEG ≌△B′PG .20.B【分析】连接BD ,与AC 相交于点O ,则AC ⊥BD ,142AO AC ==,由5AD AB ==,根据勾股定理求出DO ,求出EO ,由勾股定理求出DE ,即可得到答案.【详解】解:连接BD ,与AC 相交于点O ,则AC ⊥BD ,在菱形ABCD 中,142AO AC ==, ∵5AD AB CD ===,在Rt △AOD 中,由勾股定理,得:3DO ==,∵=5CE CD =,8AC =,∴853AE =-=,∴431OE =-=,在Rt △ODE 中,由勾股定理,得DE ==∴DE AD = 故选:B.【点睛】本题考查了菱形的性质,勾股定理,以及线段的和差关系,解题的关键是正确作出辅助线,利用勾股定理求出DE 的长度.21.D【分析】求得∠ADB =90°,即AD ⊥BD ,即可得到S ▱ABCD =AD•BD ;依据∠CDE =60°,∠BDE =30°,可得∠CDB =∠BDE ,进而得出DB 平分∠CDE ;依据Rt △BCD 中,斜边上的中线DE =斜边BC 的一半,即可得到AD =BC =2DE ,进而得到AB =DE ;依据OE 是中位线,即可得到OE ∥CD ,因为两平行线间的距离相等,进而得到S △CDE =S △OCD ,再根据OC 是△BCD 的中线,可得S △BOC =S △COD ,即可得到S △CDE =S △BOC .【详解】∵∠BCD =60°,四边形ABCD 是平行四边形,∴∠ADC =180°-∠BCD =120°,BC//AD ,BC =AD ,∵DE 平分∠ADC ,∴∠CDE =∠CED =60°=∠BCD ,∴△CDE 是等边三角形,∴CE =CD = AD = BC ,∴E 是BC 的中点,∴DE =BE ,∴∠BDE = ∠CED =30°,∴∠CDB =90°,即CD ⊥BD ,∴S ▱ABCD =CD•BD =AB•BD ,故①正确;∵∠CDE =60°,∠BDE =30°,∴∠ADB =30°=∠BDE ,∴DB 平分∠CDE ,故②正确;∵△CDE 是等边三角形,∴DE =CD =AB ,故③正确;∵O 是BD 的中点,E 是BC 的中点,∴OE 是△CBD 的中位线,∴OE ∥CD ,∴S △OCD =S △CDE ,∵OC 是△BCD 的中线,∴S △BOC =S △COD ,∴S △CDE =S △BOC ,故④正确,故选D .【点睛】本题考查了平行四边形的性质、等边三角形的判定与性质、三角形中位线、平行线间的距离相等、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半等,综合性较强,熟练掌握和灵活运用相关性质与定理是解题的关键.22.C【分析】①先根据平行四边形的性质可得120,60,BAD ABC OA OC ∠=︒∠=︒=,再根据角平分线的定义可得60=︒∠BAE ,然后根据等边三角形的判定与性质可得AB AE BE ==,60AEB ∠=︒,又根据等腰三角形的性质、三角形的外角性质可得30ACE CAE ∠=∠=︒,最后根据角的和差即可得;②由①已推得90BAC ∠=︒,再根据2ABCD ABC S S =即可得;③在Rt AOB 中,根据直角边小于斜边即可得;④在ABC 中,利用三角形中位线定理可得12OE AB =,再根据12AB BC =即可得. 【详解】 四边形ABCD 是平行四边形,60ADC ∠=︒,120,60,BAD ABC OA OC ∴∠=︒∠=︒=,AE ∵平分BAD ∠,1602BAE BAD ∴∠=∠=︒, ABE ∴是等边三角形,,60AB AE BE AEB ∴==∠=︒, 12AB BC =, AB AE BE CE ∴===,ACE CAE ∴∠=∠,60AEB ACE CAE ∠=∠+∠=︒,30ACE CAE ∴∠=∠=︒,90,30BAC BAE CAE CAD BAD BAC ∴∠=∠+∠=︒∠=∠-∠=︒,则结论①成立, AB AC ∴⊥,122··2ABCD ABC AB AC AB AC S S ==⨯=∴,则结论②成立, 在Rt AOB 中,OA 是直角边,OB 是斜边,OA OB ∴<,则结论③不成立,,OA OC BE CE ==,OE ∴是ABC 的中位线, 11112224OE AB BC BC ∴==⨯=,则结论④成立, 综上,结论成立的个数是3个,故选:C .【点睛】本题考查了平行四边形的性质、三角形中位线定理、等边三角形的判定与性质等知识点,熟练掌握并灵活运用各判定定理与性质是解题关键.23.B【解析】【分析】先求出第一个正方形面积、第二个正方形面积、第三个正方形面积,…探究规律后,即可解决问题.【详解】第一个正方形的面积为1=20,第二个正方形的面积为(2)2=2=21,第三个正方形的边长为22,…第n 个正方形的面积为2n ﹣1,故选B .【点睛】本题考查了规律型:图形的变化类,正方形的性质,根据前后正方形边长之间的关系找到S n 的规律是解题的关键.24.C【分析】想办法证明S 阴=S △ADE +S △DEC =S △AEC ,再由EF ∥AC ,可得S △AEC =S △ACF 解决问题.【详解】连接AF 、EC .∵BC =4CF ,S △ABC =12,∴S △ACF =13×12=4, ∵四边形CDEF 是平行四边形,∴DE ∥CF ,EF ∥AC ,∴S △DEB =S △DEC ,∴S 阴=S △ADE +S △DEC =S △AEC ,∵EF ∥AC ,∴S △AEC =S △ACF =4,∴S 阴=4.故选C .【点睛】本题考查平行四边形的性质、三角形的面积、等高模型等知识,解题的关键是熟练掌握等高模型解决问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考常考题型.25.D【分析】①由矩形的性质得到90OBC ∠=︒,根据折叠的性质得到OB OD =,90PDO OBP ,BOP DOP ∠=∠,推出四边形OBPD 是矩形,根据正方形的判定定理即可得到四边形OBPD 为正方形;故①正确;②过D 作DH OA ⊥于H ,得到10OA =,6OB =,根据直角三角形的性质得到132DH OD ,根据三角形的面积公式得到OAD ∆的面积为113101522OA DH ,故②正确; ③连接OC ,于是得到OD CD OC ,即当OD CD OC +=时,CD 取最小值,根据勾股定理得到CD 的最小值为6;故③正确;④根据已知条件推出P ,D ,A 三点共线,根据平行线的性质得到OPBPOA ,等量代换得到OPAPOA ,求得10AP OA ,根据勾股定理得到1082BP BC CP ,故④正确.【详解】解:①四边形OACB 是矩形,90OBC ∴∠=︒,将OBP ∆沿OP 折叠得到OPD ∆, OB OD ∴=,90PDO OBP ,BOP DOP ∠=∠,45BOP ,45DOP BOP ,90BOD =∴∠︒,90BOD OBP ODP , ∴四边形OBPD 是矩形,OB OD =,∴四边形OBPD 为正方形;故①正确;②过D 作DH OA ⊥于H ,点(10,0)A ,点(0,6)B ,10OA ∴=,6OB =,6OD OB,30BOP DOP , 30DOA , 132DH OD , OAD ∴∆的面积为113101522OA DH ,故②正确; ③连接OC ,则OD CD OC ,即当OD CD OC +=时,CD 取最小值,6ACOB ,10OA =, 2222106234OC OA AC ,2346CD OC OD ,即CD 的最小值为2346;故③正确;④⊥OD AD ,90ADO ∴∠=︒, 90ODP OBP ,180ADP ,P ∴,D ,A 三点共线,//OA CB ,OPBPOA , OPBOPD , OPAPOA , 10AP OA ,6AC =, 221068CP , 1082BP BC CP ,故④正确;故选:D .【点睛】本题考查了正方形的判定和性质,矩形的判定和性质,折叠的性质,勾股定理,三角形的面积的计算,正确的识别图形是解题的关键.26.B【分析】。
中考数学平行四边形-经典压轴题
1.已知,在矩形 ABCD 中,AB=a,BC=b,动点 M 从点 A 出发沿边 AD 向点 D 运动.
(1)如图 1,当 b=2a,点 M 运动到边 AD 的中点时,请证明∠ BMC=90°; (2)如图 2,当 b>2a 时,点 M 在运动的过程中,是否存在∠ BMC=90°,若存在,请给与 证明;若不存在,请说明理由; (3)如图 3,当 b<2a 时,(2)中的结论是否仍然成立?请说明理由. 【答案】(1)见解析; (2)存在,理由见解析; (3)不成立.理由如下见解析. 【解析】 试题分析:(1)由 b=2a,点 M 是 AD 的中点,可得 AB=AM=MD=DC=a,又由四边形 ABCD 是矩形,即可求得∠ AMB=∠ DMC=45°,则可求得∠ BMC=90°; (2)由∠ BMC=90°,易证得△ ABM∽ △ DMC,设 AM=x,根据相似三角形的对应边成比 例,即可得方程:x2﹣bx+a2=0,由 b>2a,a>0,b>0,即可判定△ >0,即可确定方程有 两个不相等的实数根,且两根均大于零,符合题意; (3)由(2),当 b<2a,a>0,b>0,判定方程 x2﹣bx+a2=0 的根的情况,即可求得答 案. 试题解析:(1)∵ b=2a,点 M 是 AD 的中点, ∴ AB=AM=MD=DC=a, 又∵ 在矩形 ABCD 中,∠ A=∠ D=90°, ∴ ∠ AMB=∠ DMC=45°, ∴ ∠ BMC=90°. (2)存在, 理由:若∠ BMC=90°, 则∠ AMB+∠ DMC=90°, 又∵ ∠ AMB+∠ ABM=90°, ∴ ∠ ABM=∠ DMC, 又∵ ∠ A=∠ D=90°, ∴ △ ABM∽ △ DMC, ∴ AM AB ,
备战中考数学平行四边形综合经典题及详细答案
备战中考数学平行四边形综合经典题及详细答案一、平行四边形1.如图1,四边形ABCD是正方形,G是CD边上的一个动点(点G与C、D不重合),以CG为一边在正方形ABCD外作正方形CEFG,连接BG,DE.(1)①猜想图1中线段BG、线段DE的长度关系及所在直线的位置关系,不必证明;②将图1中的正方形CEFG绕着点C按顺时针方向旋转任意角度α,得到如图2情形.请你通过观察、测量等方法判断①中得到的结论是否仍然成立,并证明你的判断.(2)将原题中正方形改为矩形(如图3、4),且AB=a,BC=b,CE=ka,CG=kb (a≠b,k>0),第(1)题①中得到的结论哪些成立,哪些不成立?若成立,以图4为例简要说明理由.(3)在第(2)题图4中,连接DG、BE,且a=3,b=2,k=12,求BE2+DG2的值.【答案】(1)①BG⊥DE,BG=DE;②BG⊥DE,证明见解析;(2)BG⊥DE,证明见解析;(3)16.25.【解析】分析:(1)①根据正方形的性质,显然三角形BCG顺时针旋转90°即可得到三角形DCE,从而判断两条直线之间的关系;②结合正方形的性质,根据SAS仍然能够判定△BCG≌△DCE,从而证明结论;(2)根据两条对应边的比相等,且夹角相等可以判定上述两个三角形相似,从而可以得到(1)中的位置关系仍然成立;(3)连接BE、DG.根据勾股定理即可把BE2+DG2转换为两个矩形的长、宽平方和.详解:(1)①BG⊥DE,BG=DE;②∵四边形ABCD和四边形CEFG是正方形,∴BC=DC,CG=CE,∠BCD=∠ECG=90°,∴∠BCG=∠DCE,∴△BCG≌△DCE,∴BG=DE,∠CBG=∠CDE,又∵∠CBG+∠BHC=90°,∴∠CDE+∠DHG=90°,∴BG⊥DE.(2)∵AB=a,BC=b,CE=ka,CG=kb,∴BC CG b==,DC CE a又∵∠BCG=∠DCE,∴△BCG∽△DCE,∴∠CBG=∠CDE,又∵∠CBG+∠BHC=90°,∴∠CDE+∠DHG=90°,∴BG⊥DE.(3)连接BE、DG.根据题意,得AB=3,BC=2,CE=1.5,CG=1,∵BG⊥DE,∠BCD=∠ECG=90°∴BE2+DG2=BO2+OE2+DO2+OG2=BC2+CD2+CE2+CG2=9+4+2.25+1=16.25.点睛:此题综合运用了全等三角形的判定和性质、相似三角形的判定和性质以及勾股定理.2.在正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,且∠EAF=∠CEF=45°.(1)将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG(如图①),求证:△AEG≌△AEF;(2)若直线EF与AB,AD的延长线分别交于点M,N(如图②),求证:EF2=ME2+NF2;(3)将正方形改为长与宽不相等的矩形,若其余条件不变(如图③),请你直接写出线段EF,BE,DF之间的数量关系.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)EF2=2BE2+2DF2.【解析】试题分析:(1)根据旋转的性质可知AF=AG,∠EAF=∠GAE=45°,故可证△AEG≌△AEF;(2)将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,连结GM.由(1)知△AEG≌△AEF,则EG=EF.再由△BME、△DNF、△CEF均为等腰直角三角形,得出CE=CF,BE=BM,NF=DF,然后证明∠GME=90°,MG=NF,利用勾股定理得出EG2=ME2+MG2,等量代换即可证明EF2=ME2+NF2;(3)将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,根据旋转的性质可以得到△ADF≌△ABG,则DF=BG,再证明△AEG≌△AEF,得出EG=EF,由EG=BG+BE,等量代换得到EF=BE+DF.试题解析:(1)∵△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,∴AF=AG,∠FAG=90°,∵∠EAF=45°,∴∠GAE=45°,在△AGE与△AFE中,,∴△AGE≌△AFE(SAS);(2)设正方形ABCD的边长为a.将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,连结GM.则△ADF≌△ABG,DF=BG.由(1)知△AEG≌△AEF,∴EG=EF.∵∠CEF=45°,∴△BME、△DNF、△CEF均为等腰直角三角形,∴CE=CF ,BE=BM,NF=DF,∴a﹣BE=a﹣DF,∴BE=DF,∴BE=BM=DF=BG,∴∠BMG=45°,∴∠GME=45°+45°=90°,∴EG2=ME2+MG2,∵EG=EF ,MG=BM=DF=NF,∴EF2=ME2+NF2;(3)EF2=2BE2+2DF2.如图所示,延长EF交AB延长线于M点,交AD延长线于N点,将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△AGH,连结HM,HE.由(1)知△AEH≌△AEF,则由勾股定理有(GH+BE)2+BG2=EH2,即(GH+BE)2+(BM﹣GM)2=EH2又∴EF=HE,DF=GH=GM,BE=BM,所以有(GH+BE)2+(BE﹣GH)2=EF2,即2(DF2+BE2)=EF2考点:四边形综合题3.已知Rt△ABD中,边AB=OB=1,∠ABO=90°问题探究:(1)以AB为边,在Rt△ABO的右边作正方形ABC,如图(1),则点O与点D的距离为.(2)以AB为边,在Rt△ABO的右边作等边三角形ABC,如图(2),求点O与点C的距离.问题解决:(3)若线段DE=1,线段DE的两个端点D,E分别在射线OA、OB上滑动,以DE为边向外作等边三角形DEF,如图(3),则点O与点F的距离有没有最大值,如果有,求出最大值,如果没有,说明理由.【答案】(1)、5;(2)、622+;(3)、3212++.【解析】【分析】试题分析:(1)、如图1中,连接OD,在Rt△ODC中,根据OD=22OC CD+计算即可.(2)、如图2中,作CE⊥OB于E,CF⊥AB于F,连接OC.在Rt△OCE中,根据OC=22OE CE+计算即可.(3)、如图3中,当OF⊥DE时,OF的值最大,设OF交DE于H,在OH上取一点M,使得OM=DM,连接DM.分别求出MH、OM、FH即可解决问题.【详解】试题解析:(1)、如图1中,连接OD,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD=1,∠C=90°在Rt△ODC中,∵∠C=90°,OC=2,CD=1,∴OD=2222215OC CD+=+=(2)、如图2中,作CE⊥OB于E,CF⊥AB于F,连接OC.∵∠FBE=∠E=∠CFB=90°,∴四边形BECF是矩形,∴BF=CF=12,3在Rt△OCE中,222231122OE CE⎛⎫⎛⎫+=++⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭62+(3)、如图3中,当OF⊥DE时,OF的值最大,设OF交DE于H,在OH上取一点M,使得OM=DM,连接DM.∵FD=FE=DE=1,OF ⊥DE , ∴DH=HE ,OD=OE ,∠DOH=12∠DOE=22.5°, ∵OM=DM , ∴∠MOD=∠MDO=22.5°, ∴∠DMH=∠MDH=45°, ∴DH=HM=12, ∴DM=OM=22, ∵FH=223DF DH -=, ∴OF=OM+MH+FH=2132++=321++. ∴OF 的最大值为321++. 考点:四边形综合题.4.图1、图2是两张形状、大小完全相同的方格纸,方格纸中的每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点叫做格点.(1)在图1中画出等腰直角三角形MON ,使点N 在格点上,且∠MON=90°;(2)在图2中以格点为顶点画一个正方形ABCD ,使正方形ABCD 面积等于(1)中等腰直角三角形MON 面积的4倍,并将正方形ABCD 分割成以格点为顶点的四个全等的直角三角形和一个正方形,且正方形ABCD 面积没有剩余(画出一种即可).【答案】(1)作图参见解析;(2)作图参见解析. 【解析】试题分析:(1)过点O 向线段OM 作垂线,此直线与格点的交点为N ,连接MN 即可;(2)根据勾股定理画出图形即可.试题解析:(1)过点O 向线段OM 作垂线,此直线与格点的交点为N ,连接MN ,如图1所示;(2)等腰直角三角形MON 面积是5,因此正方形面积是20,如图2所示;于是根据勾股定理画出图3:考点:1.作图﹣应用与设计作图;2.勾股定理.5.如图①,四边形ABCD 是知形,1,2AB BC ==,点E 是线段BC 上一动点(不与,B C 重合),点F 是线段BA 延长线上一动点,连接,,,DE EF DF EF 交AD 于点G .设,BE x AF y ==,已知y 与x 之间的函数关系如图②所示.(1)求图②中y 与x 的函数表达式; (2)求证:DE DF ⊥;(3)是否存在x 的值,使得DEG △是等腰三角形?如果存在,求出x 的值;如果不存在,说明理由【答案】(1)y =﹣2x +4(0<x <2);(2)见解析;(3)存在,x =5455-32. 【解析】 【分析】(1)利用待定系数法可得y 与x 的函数表达式;(2)证明△CDE ∽△ADF ,得∠ADF =∠CDE ,可得结论; (3)分三种情况:①若DE =DG ,则∠DGE =∠DEG ,②若DE =EG ,如图①,作EH ∥CD ,交AD 于H , ③若DG =EG ,则∠GDE =∠GED , 分别列方程计算可得结论. 【详解】 (1)设y =kx +b ,由图象得:当x =1时,y =2,当x =0时,y =4, 代入得:24k b b +=⎧⎨=⎩,得24k b =-⎧⎨=⎩,∴y =﹣2x +4(0<x <2); (2)∵BE =x ,BC =2 ∴CE =2﹣x , ∴211,4222CE x CD AF x AD -===-, ∴CE CDAF AD=, ∵四边形ABCD 是矩形, ∴∠C =∠DAF =90°, ∴△CDE ∽△ADF , ∴∠ADF =∠CDE ,∴∠ADF +∠EDG =∠CDE +∠EDG =90°, ∴DE ⊥DF ;(3)假设存在x 的值,使得△DEG 是等腰三角形, ①若DE =DG ,则∠DGE =∠DEG , ∵四边形ABCD 是矩形, ∴AD ∥BC ,∠B =90°, ∴∠DGE =∠GEB , ∴∠DEG =∠BEG , 在△DEF 和△BEF 中,FDE B DEF BEF EF EF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△DEF ≌△BEF (AAS ), ∴DE =BE =x ,CE =2﹣x ,∴在Rt △CDE 中,由勾股定理得:1+(2﹣x )2=x 2, x =54;②若DE =EG ,如图①,作EH ∥CD ,交AD 于H ,∵AD ∥BC ,EH ∥CD , ∴四边形CDHE 是平行四边形, ∴∠C =90°,∴四边形CDHE 是矩形,∴EH =CD =1,DH =CE =2﹣x ,EH ⊥DG , ∴HG =DH =2﹣x , ∴AG =2x ﹣2, ∵EH ∥CD ,DC ∥AB , ∴EH ∥AF , ∴△EHG ∽△FAG , ∴EH HGAF AG =, ∴124222xx x -=--, ∴125555x x -+==(舍), ③若DG =EG ,则∠GDE =∠GED , ∵AD ∥BC , ∴∠GDE =∠DEC , ∴∠GED =∠DEC , ∵∠C =∠EDF =90°, ∴△CDE ∽△DFE , ∴CE DE CD DF =, ∵△CDE ∽△ADF , ∴12DE CD DF AD ==, ∴12CE CD =, ∴2﹣x =12,x =32, 综上,x =54或5-52或32.【点睛】本题是四边形的综合题,主要考查了待定系数法求一次函数的解析式,三角形相似和全等的性质和判定,矩形和平行四边形的性质和判定,勾股定理和逆定理等知识,运用相似三角形的性质是解决本题的关键.6.如图,在平面直角坐标系中,直线DE交x轴于点E(30,0),交y轴于点D(0,40),直线AB:y=13x+5交x轴于点A,交y轴于点B,交直线DE于点P,过点E作EF⊥x轴交直线AB于点F,以EF为一边向右作正方形EFGH.(1)求边EF的长;(2)将正方形EFGH沿射线FB的方向以每秒10个单位的速度匀速平移,得到正方形E1F1G1H1,在平移过程中边F1G1始终与y轴垂直,设平移的时间为t秒(t>0).①当点F1移动到点B时,求t的值;②当G1,H1两点中有一点移动到直线DE上时,请直接写出此时正方形E1F1G1H1与△APE 重叠部分的面积.【答案】(1)EF=15;(2)①10;②120;【解析】【分析】(1)根据已知点E(30,0),点D(0,40),求出直线DE的直线解析式y=-43x+40,可求出P点坐标,进而求出F点坐标即可;(2)①易求B(0,5),当点F1移动到点B时,1010=10;②F点移动到F'10t,F垂直x轴方向移动的距离是t,当点H运动到直线DE上时,在Rt△F'NF中,NFNF'=13,EM=NG'=15-F'N=15-3t,在Rt△DMH'中,43MHEM'=,t=4,S=12×(12+454)×11=10238;当点G运动到直线DE上时,在Rt△F'PK中,PKF K'=13,PK=t-3,F'K=3t-9,在Rt△PKG'中,PKKG'=31539tt--+=43,t=7,S=15×(15-7)=120.【详解】(1)设直线DE的直线解析式y=kx+b,将点E(30,0),点D(0,40),∴30040k bb+=⎧⎨=⎩,∴4340 kb⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴y=﹣43x+40,直线AB与直线DE的交点P(21,12),由题意知F(30,15),∴EF=15;(2)①易求B(0,5),∴BF=1010,∴当点F1移动到点B时,t=101010÷=10;②当点H运动到直线DE上时,F点移动到F'10,在Rt△F'NF中,NFNF'=13,∴FN=t,F'N=3t,∵MH'=FN=t,EM=NG'=15﹣F'N=15﹣3t,在Rt△DMH'中,43MHEM'=,∴41533tt=-,∴t=4,∴EM=3,MH'=4,∴S=1451023(12)11248⨯+⨯=;当点G 运动到直线DE 上时,F 点移动到F'的距离是10t , ∵PF =310,∴PF'=10t ﹣310,在Rt △F'PK 中,13PK F K =', ∴PK =t ﹣3,F'K =3t ﹣9,在Rt △PKG'中,PK KG '=31539t t --+=43, ∴t =7,∴S =15×(15﹣7)=120.【点睛】本题考查一次函数图象及性质,正方形的性质;掌握待定系数法求函数解析式,利用三角形的正切值求边的关系,利用勾股定理在直角三角形中建立边之间的联系,准确确定阴影部分的面积是解题的关键.7.正方形ABCD ,点E 在边BC 上,点F 在对角线AC 上,连AE .(1)如图1,连EF ,若EF ⊥AC ,4AF =3AC ,AB =4,求△AEF 的周长;(2)如图2,若AF =AB ,过点F 作FG ⊥AC 交CD 于G ,点H 在线段FG 上(不与端点重合),连AH .若∠EAH =45°,求证:EC =HG+2FC .【答案】(1)25422)证明见解析【解析】【分析】(1)由正方形性质得出AB =BC =CD =AD =4,∠B =∠D =90°,∠ACB =∠ACD =∠BAC =∠ACD =45°,得出AC =2AB =42,求出AF =32,CF =AC ﹣AF =2,求出△CEF 是等腰直角三角形,得出EF =CF =2,CE =2CF =2,在Rt △AEF 中,由勾股定理求出AE ,即可得出△AEF 的周长;(2)延长GF 交BC 于M ,连接AG ,则△CGM 和△CFG 是等腰直角三角形,得出CM =CG ,CG =2CF ,证出BM =DG ,证明Rt △AFG ≌Rt △ADG 得出FG =DG ,BM =FG ,再证明△ABE ≌△AFH ,得出BE =FH ,即可得出结论.【详解】(1)∵四边形ABCD 是正方形,∴AB =BC =CD =AD =4,∠B =∠D =90°,∠ACB =∠ACD =∠BAC =∠ACD =45°, ∴AC =2AB =42,∵4AF =3AC =122,∴AF =32,∴CF =AC ﹣AF =2,∵EF ⊥AC ,∴△CEF 是等腰直角三角形,∴EF =CF =2,CE =2CF =2,在Rt △AEF 中,由勾股定理得:AE =2225AF EF +=,∴△AEF 的周长=AE +EF +AF =252322542++=+;(2)证明:延长GF 交BC 于M ,连接AG ,如图2所示:则△CGM 和△CFG 是等腰直角三角形,∴CM =CG ,CG 2,∴BM =DG ,∵AF =AB ,∴AF =AD ,在Rt △AFG 和Rt △ADG 中,AG AG AF AD =⎧⎨=⎩, ∴Rt △AFG ≌Rt △ADG (HL ),∴FG =DG ,∴BM =FG ,∵∠BAC =∠EAH =45°,∴∠BAE =∠FAH ,∵FG ⊥AC ,∴∠AFH =90°,在△ABE 和△AFH 中,90B AFH AB AFBAE FAH ︒⎧∠=∠=⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△ABE ≌△AFH (ASA ),∴BE =FH ,∵BM =BE +EM ,FG =FH +HG ,∴EM =HG ,∵EC =EM +CM ,CM =CG =2CF ,∴EC =HG +2FC .【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理等知识;熟练掌握等腰直角三角形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键.8.△ABC 为等边三角形,AF AB =.BCD BDC AEC ∠=∠=∠.(1)求证:四边形ABDF 是菱形.(2)若BD 是ABC ∠的角平分线,连接AD ,找出图中所有的等腰三角形.【答案】(1)证明见解析;(2)图中等腰三角形有△ABC ,△BDC ,△ABD ,△ADF ,△ADC ,△ADE .【解析】【分析】(1)先求证BD ∥AF ,证明四边形ABDF 是平行四边形,再利用有一组邻边相等的平行四边形是菱形即可证明;(2)先利用BD 平分∠ABC ,得到BD 垂直平分线段AC ,进而证明△DAC 是等腰三角形,根据BD ⊥AC,AF ⊥AC ,找到角度之间的关系,证明△DAE 是等腰三角形,进而得到BC =BD =BA =AF =DF ,即可解题,见详解.【详解】(1)如图1中,∵∠BCD =∠BDC ,∴BC =BD ,∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC,∵AB=AF,∴BD=AF,∵∠BDC=∠AEC,∴BD∥AF,∴四边形ABDF是平行四边形,∵AB=AF,∴四边形ABDF是菱形.(2)解:如图2中,∵BA=BC,BD平分∠ABC,∴BD垂直平分线段AC,∴DA=DC,∴△DAC是等腰三角形,∵AF∥BD,BD⊥AC∴AF⊥AC,∴∠EAC=90°,∵∠DAC=∠DCA,∠DAC+∠DAE=90°,∠DCA+∠AEC=90°,∴∠DAE=∠DEA,∴DA=DE,∴△DAE是等腰三角形,∵BC=BD=BA=AF=DF,∴△BCD,△ABD,△ADF都是等腰三角形,综上所述,图中等腰三角形有△ABC,△BDC,△ABD,△ADF,△ADC,△ADE.【点睛】本题考查菱形的判定,等边三角形的性质,等腰三角形的判定等知识,属于中考常考题型,熟练掌握等腰三角形的性质是解题的关键.9.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)(662,6)-;(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 =12OC′=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 =62,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 =12OC′=3,∴P 在以K 为圆心,3为半径的圆上运动,∵AK =32,∴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.10.如图,在正方形ABCD中,点G在对角线BD上(不与点B,D重合),GE⊥DC于点E,GF⊥BC于点F,连结AG.(1)写出线段AG,GE,GF长度之间的数量关系,并说明理由;(2)若正方形ABCD的边长为1,∠AGF=105°,求线段BG的长.【答案】(1)AG2=GE2+GF2(2)【解析】试题分析:(1)结论:AG2=GE2+GF2.只要证明GA=GC,四边形EGFC是矩形,推出GE=CF,在Rt△GFC中,利用勾股定理即可证明;(2)作BN⊥AG于N,在BN上截取一点M,使得AM=BM.设AN=x.易证AM=BM=2x,MN=x,在Rt△ABN中,根据AB2=AN2+BN2,可得1=x2+(2x+x)2,解得x=,推出BN=,再根据BG=BN÷cos30°即可解决问题.试题解析:(1)结论:AG2=GE2+GF2.理由:连接CG.∵四边形ABCD是正方形,∴A、C关于对角线BD对称,∵点G在BD上,∴GA=GC,∵GE⊥DC于点E,GF⊥BC于点F,∴∠GEC=∠ECF=∠CFG=90°,∴四边形EGFC是矩形,∴CF=GE,在Rt△GFC中,∵CG2=GF2+CF2,∴AG2=GF2+GE2.(2)作BN⊥AG于N,在BN上截取一点M,使得AM=BM.设AN=x.∵∠AGF=105°,∠FBG=∠FGB=∠ABG=45°,∴∠AGB=60°,∠GBN=30°,∠ABM=∠MAB=15°,∴∠AMN=30°,∴AM=BM=2x,MN=x,在Rt△ABN中,∵AB2=AN2+BN2,∴1=x2+(2x+x)2,解得x=,∴BN=,∴BG=BN÷cos30°=.考点:1、正方形的性质,2、矩形的判定和性质,3、勾股定理,4、直角三角形30度的性质11.如图,抛物线y=mx2+2mx+n经过A(﹣3,0),C(0,﹣32)两点,与x轴交于另一点B.(1)求经过A,B,C三点的抛物线的解析式;(2)过点C作CE∥x轴交抛物线于点E,写出点E的坐标,并求AC、BE的交点F的坐标(3)若抛物线的顶点为D,连结DC、DE,四边形CDEF是否为菱形?若是,请证明;若不是,请说明理由.【答案】(1)y=12x2+x﹣32;(2)F点坐标为(﹣1,﹣1);(3)四边形CDEF是菱形.证明见解析【解析】【分析】将A、C点的坐标代入抛物线的解析式中,通过联立方程组求得该抛物线的解析式;根据(1)题所得的抛物线的解析式,可确定抛物线的对称轴方程以及B、C点的坐标,由CE∥x轴,可知C、E关于对称轴对称。
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一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.操作:如图,边长为2的正方形ABCD,点P在射线BC上,将△ABP沿AP向右翻折,得到△AEP,DE所在直线与AP所在直线交于点F.探究:(1)如图1,当点P在线段BC上时,①若∠BAP=30°,求∠AFE的度数;②若点E 恰为线段DF的中点时,请通过运算说明点P会在线段BC的什么位置?并求出此时∠AFD 的度数.归纳:(2)若点P是线段BC上任意一点时(不与B,C重合),∠AFD的度数是否会发生变化?试证明你的结论;猜想:(3)如图2,若点P在BC边的延长线上时,∠AFD的度数是否会发生变化?试在图中画出图形,并直接写出结论.【答案】(1)①45°;②BC的中点,45°;(2)不会发生变化,证明参见解析;(3)不会发生变化,作图参见解析.【解析】试题分析:(1)当点P在线段BC上时,①由折叠得到一对角相等,再利用正方形性质求出∠DAE度数,在三角形AFD中,利用内角和定理求出所求角度数即可;②由E为DF中点,得到P为BC中点,如图1,连接BE交AF于点O,作EG∥AD,得EG∥BC,得到AF 垂直平分BE,进而得到三角形BOP与三角形EOG全等,利用全等三角形对应边相等得到BP=EG=1,得到P为BC中点,进而求出所求角度数即可;(2)若点P是线段BC上任意一点时(不与B,C重合),∠AFD的度数不会发生变化,作AG⊥DF于点G,如图1(a)所示,利用折叠的性质及三线合一性质,根据等式的性质求出∠1+∠2的度数,即为∠FAG度数,即可求出∠F度数;(3)作出相应图形,如图2所示,若点P在BC边的延长线上时,∠AFD的度数不会发生变化,理由为:作AG⊥DE于G,得∠DAG=∠EAG,设∠DAG=∠EAG=α,根据∠FAE为∠BAE一半求出所求角度数即可.试题解析:(1)①当点P在线段BC上时,∵∠EAP=∠BAP=30°,∴∠DAE=90°﹣30°×2=30°,在△ADE中,AD=AE,∠DAE=30°,∴∠ADE=∠AED=(180°﹣30°)÷2=75°,在△AFD中,∠FAD=30°+30°=60°,∠ADF=75°,∴∠AFE=180°﹣60°﹣75°=45°;②点E为DF 的中点时,P也为BC的中点,理由如下:如图1,连接BE交AF于点O,作EG∥AD,得EG∥BC,∵EG∥AD,DE=EF,∴EG=AD=1,∵AB=AE,∴点A在线段BE的垂直平分线上,同理可得点P在线段BE的垂直平分线上,∴AF垂直平分线段BE,∴OB=OE,∵GE∥BP,∴∠OBP=∠OEG,∠OPB=∠OGE,∴△BOP≌△EOG,∴BP=EG=1,即P为BC的中点,∴∠DAF=90°﹣∠BAF,∠ADF=45°+∠BAF,∴∠AFD=180°﹣∠DAF﹣∠ADF=45°;(2)∠AFD的度数不会发生变化,作AG⊥DF于点G,如图1(a)所示,在△ADE中,AD=AE,AG⊥DE,∵AG平分∠DAE,即∠2=∠DAG,且∠1=∠BAP,∴∠1+∠2=×90°=45°,即∠FAG=45°,则∠AFD=90°﹣45°=45°;(3)如图2所示,∠AFE的大小不会发生变化,∠AFE=45°,作AG⊥DE于G,得∠DAG=∠EAG,设∠DAG=∠EAG=α,∴∠BAE=90°+2α,∴∠FAE=∠BAE=45°+α,∴∠FAG=∠FAE﹣∠EAG=45°,在Rt△AFG中,∠AFE=90°﹣45°=45°.考点:1.正方形的性质;2.折叠性质;3.全等三角形的判定与性质.2.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.3.如图,ABCD是正方形,点G是BC上的任意一点,DE⊥AG于E,BF∥DE,交AG于F.求证:AF=BF+EF.【答案】详见解析.【解析】【分析】由四边形ABCD为正方形,可得出∠BAD为90°,AB=AD,进而得到∠BAG与∠EAD互余,又DE 垂直于AG ,得到∠EAD 与∠ADE 互余,根据同角的余角相等可得出∠ADE=∠BAF ,利用AAS 可得出△ABF ≌△DAE ;利用全等三角的对应边相等可得出BF=AE ,由AF-AE=EF ,等量代换可得证.【详解】∵ABCD 是正方形,∴AD=AB ,∠BAD=90°∵DE ⊥AG ,∴∠DEG=∠AED=90°∴∠ADE+∠DAE=90°又∵∠BAF+∠DAE=∠BAD=90°,∴∠ADE=∠BAF .∵BF ∥DE ,∴∠AFB=∠DEG=∠AED .在△ABF 与△DAE 中,AFB AED ADE BAF AD AB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ABF ≌△DAE (AAS ).∴BF=AE .∵AF=AE+EF ,∴AF=BF+EF .点睛:此题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,熟练掌握判定与性质是解本题的关键.4.如图,在平面直角坐标系中,直线DE 交x 轴于点E (30,0),交y 轴于点D (0,40),直线AB :y =13x +5交x 轴于点A ,交y 轴于点B ,交直线DE 于点P ,过点E 作EF ⊥x 轴交直线AB 于点F ,以EF 为一边向右作正方形EFGH .(1)求边EF 的长; (2)将正方形EFGH 沿射线FB个单位的速度匀速平移,得到正方形E 1F 1G 1H 1,在平移过程中边F 1G 1始终与y 轴垂直,设平移的时间为t 秒(t >0). ①当点F 1移动到点B 时,求t 的值;②当G 1,H 1两点中有一点移动到直线DE 上时,请直接写出此时正方形E 1F 1G 1H 1与△APE 重叠部分的面积.【答案】(1)EF=15;(2)①10;②120;【解析】【分析】(1)根据已知点E(30,0),点D(0,40),求出直线DE的直线解析式y=-43x+40,可求出P点坐标,进而求出F点坐标即可;(2)①易求B(0,5),当点F1移动到点B时,1010=10;②F点移动到F'10t,F垂直x轴方向移动的距离是t,当点H运动到直线DE上时,在Rt△F'NF中,NFNF'=13,EM=NG'=15-F'N=15-3t,在Rt△DMH'中,43MHEM'=,t=4,S=12×(12+454)×11=10238;当点G运动到直线DE上时,在Rt△F'PK中,PKF K'=13,PK=t-3,F'K=3t-9,在Rt△PKG'中,PKKG'=31539tt--+=43,t=7,S=15×(15-7)=120.【详解】(1)设直线DE的直线解析式y=kx+b,将点E(30,0),点D(0,40),∴30040k bb+=⎧⎨=⎩,∴4340kb⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴y=﹣43x+40,直线AB与直线DE的交点P(21,12),由题意知F(30,15),∴EF=15;(2)①易求B(0,5),∴BF=10,∴当点F1移动到点B时,t=1010=10;②当点H 运动到直线DE 上时,F 点移动到F'的距离是10t , 在Rt △F'NF 中,NF NF '=13, ∴FN =t ,F'N =3t ,∵MH'=FN =t ,EM =NG'=15﹣F'N =15﹣3t ,在Rt △DMH'中,43MH EM '=, ∴41533t t =-, ∴t =4, ∴EM =3,MH'=4,∴S =1451023(12)11248⨯+⨯=; 当点G 运动到直线DE 上时,F 点移动到F'10,∵PF =10∴PF'10t ﹣10,在Rt △F'PK 中,13PK F K =',∴PK=t﹣3,F'K=3t﹣9,在Rt△PKG'中,PKKG'=31539tt--+=43,∴t=7,∴S=15×(15﹣7)=120.【点睛】本题考查一次函数图象及性质,正方形的性质;掌握待定系数法求函数解析式,利用三角形的正切值求边的关系,利用勾股定理在直角三角形中建立边之间的联系,准确确定阴影部分的面积是解题的关键.5.如图所示,矩形ABCD中,点E在CB的延长线上,使CE=AC,连接AE,点F是AE的中点,连接BF、DF,求证:BF⊥DF.【答案】见解析.【解析】【分析】延长BF,交DA的延长线于点M,连接BD,进而求证△AFM≌△EFB,得AM=BE,FB=FM,即可求得BC+BE=AD+AM,进而求得BD=BM,根据等腰三角形三线合一的性质即可求证BF⊥DF.【详解】延长BF,交DA的延长线于点M,连接BD.∵四边形ABCD是矩形,∴MD∥BC,∴∠AMF=∠EBF,∠E=∠MAF,又FA=FE,∴△AFM≌△EFB,∴AM=BE,FB=FM.∵矩形ABCD中,∴AC=BD,AD=BC,∴BC+BE=AD+AM,即CE=MD.∵CE=AC,∴AC=CE= BD =DM.∵FB=FM,∴BF⊥DF.【点睛】本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定和对应边相等的性质,等腰三角形三线合一的性质,本题中求证DB=DM是解题的关键.6.问题探究(1)如图①,已知正方形ABCD的边长为4.点M和N分别是边BC、CD上两点,且BM =CN,连接AM和BN,交于点P.猜想AM与BN的位置关系,并证明你的结论.(2)如图②,已知正方形ABCD的边长为4.点M和N分别从点B、C同时出发,以相同的速度沿BC、CD方向向终点C和D运动.连接AM和BN,交于点P,求△APB周长的最大值;问题解决(3)如图③,AC为边长为23的菱形ABCD的对角线,∠ABC=60°.点M和N分别从点B、C同时出发,以相同的速度沿BC、CA向终点C和A运动.连接AM和BN,交于点P.求△APB周长的最大值.【答案】(1)AM⊥BN,证明见解析;(2)△APB周长的最大值4+42;(3)△PAB的周长最大值=23+4.【解析】试题分析:根据全等三角形的判定SAS证明△ABM≌△BCN,即可证得AM⊥BN;(2)如图②,以AB为斜边向外作等腰直角△AEB,∠AEB=90°,作EF⊥PA于E,作EG⊥PB于G,连接EP,证明PA+PB=2EF,求出EF的最大值即可;(3)如图③,延长DA到K,使得AK=AB,则△ABK是等边三角形,连接PK,取PH=PB,证明PA+PB=PK,求出PK的最大值即可.试题解析:(1)结论:AM⊥BN.理由:如图①中,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABM=∠BCN=90°,∵BM=CN,∴△ABM≌△BCN,∴∠BAM=∠CBN,∵∠CBN+∠ABN=90°,∴∠ABN+∠BAM=90°,∴∠APB=90°,∴AM⊥BN.(2)如图②中,以AB为斜边向外作等腰直角三角形△AEB,∠AEB=90°,作EF⊥PA于E,作EG⊥PB于G,连接EP.∵∠EFP=∠FPG=∠G=90°,∴四边形EFPG是矩形,∴∠FEG=∠AEB=90°,∴∠AEF=∠BEG,∵EA=EB,∠EFA=∠G=90°,∴△AEF≌△BEG,∴EF=EG,AF=BG,∴四边形EFPG是正方形,∴PA+PB=PF+AF+PG﹣BG=2PF=2EF,∵EF≤AE,∴EF的最大值=AE=2,∴△APB周长的最大值=4+4.(3)如图③中,延长DA到K,使得AK=AB,则△ABK是等边三角形,连接PK,取PH=PB.∵AB=BC,∠ABM=∠BCN,BM=CN,∴△ABM≌△BCN,∴∠BAM=∠CBN,∴∠A PN=∠BAM+∠ABP=∠CBN+∠ABN=60°,∴∠APB=120°,∵∠AKB=60°,∴∠AKB+∠APB=180°,∴A、K、B、P四点共圆,∴∠BPH=∠KAB=60°,∵PH=PB,∴△PBH是等边三角形,∴∠KBA=∠HBP,BH=BP,∴∠KBH=∠ABP,∵BK=BA,∴△KBH≌△ABP,∴HK=AP,∴PA+PB=KH+PH=PK,∴PK的值最大时,△APB的周长最大,∴当PK是△ABK外接圆的直径时,PK的值最大,最大值为4,∴△PAB的周长最大值=2+4.7.(问题发现)(1)如图(1)四边形ABCD中,若AB=AD,CB=CD,则线段BD,AC的位置关系为;(拓展探究)(2)如图(2)在Rt△ABC中,点F为斜边BC的中点,分别以AB,AC为底边,在Rt△ABC外部作等腰三角形ABD和等腰三角形ACE,连接FD,FE,分别交AB,AC于点M,N.试猜想四边形FMAN的形状,并说明理由;(解决问题)(3)如图(3)在正方形ABCD中,AB=2,以点A为旋转中心将正方形ABCD旋转60°,得到正方形AB'C'D',请直接写出BD'平方的值.【答案】(1)AC垂直平分BD;(2)四边形FMAN是矩形,理由见解析;(3)16+8或16﹣8【解析】【分析】(1)依据点A在线段BD的垂直平分线上,点C在线段BD的垂直平分线上,即可得出AC 垂直平分BD;(2)根据Rt△ABC中,点F为斜边BC的中点,可得AF=CF=BF,再根据等腰三角形ABD 和等腰三角形ACE,即可得到AD=DB,AE=CE,进而得出∠AMF=∠MAN=∠ANF=90°,即可判定四边形AMFN是矩形;(3)分两种情况:①以点A为旋转中心将正方形ABCD逆时针旋转60°,②以点A为旋转中心将正方形ABCD顺时针旋转60°,分别依据旋转的性质以及勾股定理,即可得到结论.【详解】(1)∵AB=AD,CB=CD,∴点A在线段BD的垂直平分线上,点C在线段BD的垂直平分线上,∴AC垂直平分BD,故答案为:AC垂直平分BD;(2)四边形FMAN是矩形.理由:如图2,连接AF,∵Rt△ABC中,点F为斜边BC的中点,∴AF=CF=BF,又∵等腰三角形ABD和等腰三角形ACE,∴AD=DB,AE=CE,∴由(1)可得,DF⊥AB,EF⊥AC,又∵∠BAC=90°,∴∠AMF=∠MAN=∠ANF=90°,∴四边形AMFN是矩形;(3)BD′的平方为16+8或16﹣8.分两种情况:①以点A为旋转中心将正方形ABCD逆时针旋转60°,如图所示:过D'作D'E⊥AB,交BA的延长线于E,由旋转可得,∠DAD'=60°,∴∠EAD'=30°,∵AB=2=AD',∴D'E=AD'=,AE=,∴BE=2+,∴Rt△BD'E中,BD'2=D'E2+BE2=()2+(2+)2=16+8②以点A为旋转中心将正方形ABCD顺时针旋转60°,如图所示:过B作BF⊥AD'于F,旋转可得,∠DAD'=60°,∴∠BAD'=30°,∵AB=2=AD',∴BF=AB=,AF=,∴D'F=2﹣,∴Rt△BD'F中,BD'2=BF2+D'F2=()2+(2-)2=16﹣8综上所述,BD′平方的长度为16+8或16﹣8.【点睛】本题属于四边形综合题,主要考查了正方形的性质,矩形的判定,旋转的性质,线段垂直平分线的性质以及勾股定理的综合运用,解决问题的关键是作辅助线构造直角三角形,依据勾股定理进行计算求解.解题时注意:有三个角是直角的四边形是矩形.8.如图,AB为⊙O的直径,点E在⊙O上,过点E的切线与AB的延长线交于点D,连接BE,过点O作BE的平行线,交⊙O于点F,交切线于点C,连接AC(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)连接EF,当∠D=°时,四边形FOBE是菱形.【答案】(1)见解析;(2)30.【解析】【分析】(1)由等角的转换证明出OCA OCE ∆∆≌,根据圆的位置关系证得AC 是⊙O 的切线. (2)根据四边形FOBE 是菱形,得到OF=OB=BF=EF ,得证OBE ∆为等边三角形,而得出60BOE ∠=︒,根据三角形内角和即可求出答案.【详解】(1)证明:∵CD 与⊙O 相切于点E ,∴OE CD ⊥,∴90CEO ∠=︒,又∵OC BE ,∴COE OEB ∠=∠,∠OBE=∠COA∵OE=OB ,∴OEB OBE ∠=∠,∴COE COA ∠=∠,又∵OC=OC ,OA=OE ,∴OCA OCE SAS ∆∆≌(), ∴90CAO CEO ∠=∠=︒,又∵AB 为⊙O 的直径,∴AC 为⊙O 的切线;(2)解:∵四边形FOBE 是菱形,∴OF=OB=BF=EF ,∴OE=OB=BE ,∴OBE ∆为等边三角形,∴60BOE ∠=︒,而OE CD ⊥,∴30D ∠=︒.故答案为30.【点睛】本题主要考查与圆有关的位置关系和圆中的计算问题,熟练掌握圆的性质是本题的解题关键.9.已知:在矩形ABCD 中,AB =10,BC =12,四边形EFGH 的三个顶点E 、F 、H 分别在矩形ABCD 边AB 、BC 、DA 上,AE =2.(1)如图①,当四边形EFGH 为正方形时,求△GFC 的面积;(2)如图②,当四边形EFGH 为菱形,且BF =a 时,求△GFC 的面积(用a 表示); (3)在(2)的条件下,△GFC 的面积能否等于2?请说明理由.【答案】(1)10;(2)12-a;(3)不能【解析】解:(1)过点G作GM⊥BC于M.在正方形EFGH中,∠HEF=90°,EH=EF,∴∠AEH+∠BEF=90°.∵∠AEH+∠AHE=90°,∴∠AHE=∠BEF.又∵∠A=∠B=90°,∴△AHE≌△BEF.同理可证△MFG≌△BEF.∴GM=BF=AE=2.∴FC=BC-BF=10.∴.(2)过点G作GM⊥BC交BC的延长线于M,连接HF.∵AD∥BC,∴∠AHF=∠MFH.∵EH∥FG,∴∠EHF=∠GFH.∴∠AHE=∠MFG.又∵∠A=∠GMF=90°,EH=GF,∴△AHE≌△MFG.∴GM=AE=2.∴.(3)△GFC的面积不能等于2.说明一:∵若S△GFC=2,则12-a=2,∴a=10.此时,在△BEF中,.在△AHE中,,∴AH>AD,即点H已经不在边AD上,故不可能有S△GFC=2.说明二:△GFC的面积不能等于2.∵点H在AD上,∴菱形边EH的最大值为,∴BF的最大值为.又∵函数S△GFC=12-a的值随着a的增大而减小,∴S△GFC的最小值为.又∵,∴△GFC的面积不能等于2.10.如图1,在菱形ABCD中,ABC=60°,若点E在AB的延长线上,EF∥AD,EF=BE,点P是DE的中点,连接FP并延长交AD于点G.(1)过D作DH AB,垂足为H,若DH=,BE=AB,求DG的长;(2)连接CP,求证:CP FP;(3)如图2,在菱形ABCD中,ABC=60°,若点E在CB的延长线上运动,点F在AB的延长线上运动,且BE=BF,连接DE,点P为DE的中点,连接FP、CP,那么第(2)问的结论成立吗?若成立,求出的值;若不成立,请说明理由.【答案】(1)1;(2)见解析;(3).【解析】试题分析:(1)根据菱形得出DA∥BC,CD=CB,∠CDG=∠CBA=60°,则∠DAH=∠ABC=60°,根据DH⊥AB得出∠DHA=90°,根据Rt△ADH的正弦值得出AD的长度,然后得出BE的长度,然后证明△PDG≌△PEF,得出DG=EF,根据EF∥AD,AD∥BC 得出EF∥BC,则说明△BEF为正三角形,从而得出DG的长度;(2)连接CG、CF,根据△PDG≌△PEF得出PG=PF,然后证明△CDG≌△CBF,从而得到CG=CF,根据PG=PF得出垂直;(3)过D作EF的平行线,交FP延长于点G,连接CG、CF证△PEF≌△PDG,然后证明△CDG≌△CBF,从而得出∠GCE=120°,根据Rt△CPF求出比值.试题解析:(1)解:∵四边形ABCD为菱形∴DA∥BC CD="CB" ∠CDG=∠CBA=60°∴∠DAH=∠ABC=60°∵DH⊥AB ∴∠DHA=90°在Rt△ADH中 sin∠DAH=∴AD=∴BE=AB=×4=1 ∵EF∥AD ∴∠PDG=∠PEB ∵P为DE的中点∴PD=PE∵∠DPG=∠EPF ∴△PDG≌△PEF ∴DG=EF ∵EF∥AD AD∥BC ∴EF∥BC∴∠FEB=∠CBA=60°∵BE=EF ∴△BEF为正三角形∴EF=BE=1 ∴DG=EF=1、证明:连接CG、CF由(1)知△PDG≌△PEF ∴PG=PF在△CDG与△CBF中易证:∠CDG=∠CBF=60° CD=CB BF=EF=DG ∴△CDG≌△CBF∴CG=CF ∵PG=PF ∴CP⊥GF(3)如图:CP⊥GF仍成立理由如下:过D作EF的平行线,交FP延长于点G连接CG、CF证△PEF≌△PDG ∴DG=EF=BF ∵DG∥EF ∴∠GDP=∠EFP ∵DA∥BC∴∠ADP=∠PEC∴∠GDP-∠ADP=∠EFP-∠PEC ∴∠GDA=∠BEF=60°∴∠CDG=∠ADC+∠GDA=120°∵∠CBF=180°-∠EBF=120°∴∠CBF=∠CDG ∵CD=BC DG=BF ∴△CDG≌△CBF∴CG=CF ∠DCG=∠FCE ∵PG=PF ∴CP⊥PF ∠GCP=∠FCP∵∠DCP=180-∠ABC=120°∴∠DCG+∠GCE=120°∴∠FCE+∠GCE=120°即∠GCE=120°∴∠FCP=∠GCE=60°在Rt△CPF中 tan∠FCP=tan60°==考点:三角形全等的证明与性质.。