平行四边形的分类讨论
分类讨论问题
分类讨论问题(四边形)
某市要在一块平行四边形ABCD的空地上建造一个四边形花园,要求花园所占的面积是ABCD面积的一半,并且四边形花园的四个
顶点作为出入口,要求分别在ABCD的四条边上,请你设计两种方案:
方案1:如图1所示,两个出入口E,F已确定,请在图1上画出符合要求的四边形花园,并简要说明画法;
方案2:如图2所示,一个出入口M已确定,请在图2上画出符合要求的梯形花园,并简要说明画法。
分类讨论问题(四边形)
已知,四边形ABCD 中,∠A=∠C=90°,AB=5,∠D=60°,还有一条边为 ,求出各边的长。
3
5
分类讨论问题(四边形)
已知四边形ABCD,AD∥BC,AB=DC,AC与BD相交于O,AD=7,BD=10, ∠BOC=120°,画出图形并求四边形的面积。
()
∠150
135
=
30
D
︒
45
120
︒
,
,
时,试讨论
,
,
︒
变式:︒
︒
分类讨论问题(四边形)
已知△ABC是边长为4的等边三角形,△ACD是一个含30°角的直角三角形,现将△ABC和△ACD拼成一个凸四边形ABCD,画出满足条件的四边形ABCD,并求出对角线BD的长
分类讨论问题(四边形)
在直角边分别为5cm和12cm的直角三角形中作菱形,使菱形的一个内角恰好是三角形的一个角,其余顶点都在三角形的边上,求所作菱形的边长。
分类讨论问题(四边形)
在四边形ABCD中,AB=3,AD=DC=4,∠A=120°,BD平分∠ABC,求四边形ABCD的面积。
平行四边形几何辅助线专题详解
平行四边形几何辅助线专题详解1 平行四边形知识框架{分类讨论思想{动态讨论{1个点的移动2个点的移动高的位置的讨论{过点作下(上)侧边的高过点作右(左)侧边的高求平行四边形第4个点的坐标平行四边形的面积{利用面积解决问题方程思想构造中位线{连接法{连接两中点知一中点,取另一中点知两中点,构双中位线倍长法{倍长垂直于角平分线的线段倍长线段 方法1 分类讨论思想分类讨论思想{动态讨论{1个点的移动2个点的移动高的位置的讨论{过点作下(上)侧边的高过点作右(左)侧边的高求平行四边形第4点坐标一、动态讨论解题技巧:点在线段的不同位置,也会造成不同的结果 (1)1个点的移动如下图,1个点C 在直线AB 上移动,会出现3种情况:①在线段AB 左侧;②在线段AB 当中;③在线段AB 右侧,具体见例1.(2)2个点的移动如下图,2个点C、D在线段AB上移动(C、D两点在AB中),会出现2种情况:①点C在点D的左侧;②点C在点D的右侧,具体见例2.例1.▱ABCD的内角∠BCD的平分线CE交射线DA于点E,若AE=3,DE=4,求▱ABCD的周长。
例2.在▱ABCD中,AD=8,AE平分∠BAD交BC于点E,DF平分∠ADC交BC于点F,且EF=2,求AB的长。
二、高的位置的讨论解题技巧:在平行四边形中作高,会出现2种情况:①在图形内;②在图形外。
(1)过点作下(上)侧边的高如下图,过点A作▱ABCD下侧的边CD上的高AE。
因▱ABCD倾斜方向的变化,高会存在两种情况,具体见例1(2)过点右(左)侧边的高如下图,过点B作▱ABCD的右侧边AD上的高AE。
因▱ABCD倾斜大小的变化,高会存在两种情况,具体见例2上述两种情况实质是同一种情况经过翻折后得到的,为同一种情况。
例1.在面积为15的平行四边形ABCD中,过点A作AE垂直于直线BC于点E,若AB=5,BC=6,求CE的值。
例2.在▱ABCD中,AD=BD=4,BE是AD边上的高,∠EBD=30°,求△ABD的面积。
中考数学复习⑦ 平行四边形及矩形、菱形、正方形存在性问题探究
中考数学复习⑦ 平行四边形及矩形、菱形、正方形存在性问题探究在平行四边形的存在性问题中,常会遇到两类探究性的问题。
第一类问题是已知三点的位置,在二次函数上或在坐标平面内找一动点,使这四点构成平行四边形(简称“三定一动”)。
第二类问题是已知两个点的位置,在二次函数上或在坐标平面内找两个动点,使这四点构成平行四边形(简称“两定两动”)。
平行四边形的这四个点有可能是定序的,也有可能没有定序。
在解决这些问题时,容易出现遗漏或方法不当或错解的情况。
因此,需要分清题型并分类讨论且作图,利用几何特征计算,并灵活运用平移坐标法等解题技巧。
可以把存在性问题的基本思路叫做“三步曲”:一“分”二“作”三“算”。
对于“三定一动”,要找出平行四边形第四个顶点,则符合条件的有3个点。
这三个点的找法是以三个定点为顶点画三角形,过每个顶点画对边的平行线,三条直线两两相交,产生所要求的3个点。
对于“两定两动”,要找出平行四边形第三、四个顶点,将两个定点连成定线段,将此线段按照作为平行四边形的边或对角线两种分类讨论。
如果平行四边形的四个顶点都能用坐标来表示,则可以直接利用坐标系中平行四边形的基本特征:即对边平行且相等或对边水平距离相等和竖直距离相等列方程求解。
如果平行四边形的四个顶点中某些点不能用坐标表示,则可以利用列方程组解图形交点的方法解决。
此外,还可以灵活运用平行四边形的中心对称的性质,或者使用平移坐标法。
平移坐标法的具体步骤是先由题目条件探索三点的坐标(若只有两个定点,可设一个动点的坐标),再画出以三点为顶点的平行四边形,根据坐标平移的性质写出第四个顶点的坐标。
最后根据题目的要求(动点在什么曲线上),判断平行四边形的存在性。
除了平行四边形,矩形、菱形和正方形也有存在性问题。
对于矩形,增加对角线相等和邻边垂直的性质,还可以转化为直角三角形的存在性问题。
对于菱形,增加四边相等和对角线垂直的性质,还可以转化为直角三角形或等腰(等边)三角形的存在性问题。
八年级初二数学 平行四边形知识归纳总结附解析
八年级初二数学 平行四边形知识归纳总结附解析一、选择题1.如图,ABCD □中,4,60AB BC A ==∠=︒,连接BD ,将BCD 绕点B 旋转,当BD (即BD ')与AD 交于一点E ,BC (即BC ')与CD 交于一点F 时,给出以下结论:①AE DF =;②60BEF ∠=︒;③DEB DFB ∠=∠;④DEF 的周长的最小值是423+.其中正确的是( )A .①②③B .①②④C .②③④D .①③④2.如图,点P 是正方形ABCD 的对角线BD 上一点(点P 不与点B 、D 重合),PE ⊥BC 于点E ,PF ⊥CD 于点F ,连接EF 给出下列五个结论:①AP =EF ;②AP ⊥EF ;③仅有当∠DAP =45°或67.5°时,△APD 是等腰三角形;④∠PFE =∠BAP :⑤2PD =EC .其中有正确有( )个.A .2B .3C .4D .53.如图,正方形ABCD 的周长是16,P 是对角线AC 上的个动点,E 是CD 的中点,则PE +PD 的最小值为( )A .5B .3C .2D .44.如图,在长方形ABCD 中,AD=6,AB=4,点E 、G 、H 、F 分别在AB 、BC 、CD 、AD 上,且AF =CG =2,BE =DH =1,点P 是直线EF 、GH 之间任意一点,连结PE 、PF 、PG 、PH ,则△PEF 和△PGH 的面积和为( )A .5B .6C .7D .8 5.如图,在平行四边形ABCD 中,120C ∠=︒,4=AD ,2AB =,点E 是折线BC CD DA --上的一个动点(不与A 、B 重合).则ABE △的面积的最大值是( )A .32B .1C .32D .236.在矩形ABCD 中,点E 、F 分别在AB 、AD 上,∠EFB=2∠AFE=2∠BCE ,CD=9,CE=20,则线段AF 的长为( ).A .32B .112C .19D .47.如图,在平面直角坐标系中,A 点坐标为(8,0),点P 从点O 出发以1个单位长度/秒的速度沿y 轴正半轴方向运动,同时,点Q 从点A 出发以1个单位长度/秒的速度沿x 轴负半轴方向运动,设点P 、Q 运动的时间为(08)t t <<秒.以PQ 为斜边,向第一象限内作等腰Rt PBQ ∆,连接OB .下列四个说法:①8OP OQ +=;②B 点坐标为(4,4);③四边形PBQO 的面积为16;④PQ OB >.其中正确的说法个数有( )A .4B .3C .2D .18.如图,正方形ABCD(四边相等、四内角相等)中,AD=5,点E、F是正方形ABCD内的两点,且AE=FC=4,BE=DF=3,则EF的平方为()A.2 B.125C.3 D.49.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.45510.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个二、填空题11.如图,正方形ABCD中,AB=4,E是BC的中点,点P是对角线AC上一动点,则PE+PB的最小值为.12.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,点D是BC的中点,点E、F分别是直线AB、AC上的动点,∠EDF=90°,M、N分别是EF、AC的中点,连结AM、MN,若AC=6,AB=5,则AM -MN 的最大值为________.13.如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,若重合部分构成的四边形ABCD 中,3AB =,2AC =,则BD 的长为_______________.14.如图,四边形ABCD ,四边形EBFG ,四边形HMPN 均是正方形,点E 、F 、P 、N 分别在边AB 、BC 、CD 、AD 上,点H 、G 、M 在AC 上,阴影部分的面积依次记为1S ,2S ,则12:S S 等于__________.15.如图,ABC ∆是边长为1的等边三角形,取BC 边中点E ,作//ED AB ,//EF AC ,得到四边形EDAF ,它的周长记作1C ;取BE 中点1E ,作11//E D FB ,11//E F EF ,得到四边形111E D FF ,它的周长记作2C .照此规律作下去,则2020C =______.16.在ABCD 中,5AD =,BAD ∠的平分线交CD 于点E ,∠ABC 的平分线交CD 于点F ,若线段EF=2,则AB 的长为__________.17.如图,直线1l ,2l 分别经过点(1,0)和(4,0)且平行于y 轴.OABC 的顶点A ,C 分别在直线1l 和2l 上,O 是坐标原点,则对角线OB 长的最小值为_________.18.如图,在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AB =8,AC =6,以BC 为一边作正方形BDEC 设正方形的对称中心为O ,连接AO ,则AO =_____.19.菱形ABCD 的周长为24,∠ABC=60°,以AB 为腰在菱形外作底角为45°的等腰△ABE ,连结AC ,CE ,则△ACE 的面积为___________.20.李刚和常明两人在数学活动课上进行折纸创编活动.李刚拿起一张准备好的长方形纸片对常明说:“我现在折叠纸片(图①),使点D 落在AB 边的点F 处,得折痕AE ,再折叠,使点C 落在AE 边的点G 处,此时折痕恰好经过点B ,如果AD=a ,那么AB 长是多少?”常明说;“简单,我会. AB 应该是_____”.常明回答完,又对李刚说:“你看我的创编(图②),与你一样折叠,可是第二次折叠时,折痕不经过点B ,而是经过了AB 边上的M 点,如果AD=a ,测得EC=3BM ,那么AB 长是多少?”李刚思考了一会,有点为难,聪明的你,你能帮忙解答吗?AB=_____.三、解答题21.综合与实践.问题情境:如图①,在纸片ABCD □中,5AD =,15ABCD S =,过点A 作AE BC ⊥,垂足为点E ,沿AE 剪下ABE △,将它平移至DCE '的位置,拼成四边形AEE D '. 独立思考:(1)试探究四边形AEE D '的形状.深入探究:(2)如图②,在(1)中的四边形纸片AEE D '中,在EE '.上取一点F ,使4EF =,剪下AEF ,将它平移至DE F ''的位置,拼成四边形AFF D ',试探究四边形AFF D '的形状;拓展延伸:(3)在(2)的条件下,求出四边形AFF D '的两条对角线长;(4)若四边形ABCD 为正方形,请仿照上述操作,进行一次平移,在图③中画出图形,标明字母,你能发现什么结论,直接写出你的结论.22.如图,平行四边形ABCD 的对角线AC BD 、交于点O ,分别过点C D 、作//,//CF BD DF AC ,连接BF 交AC 于点E .(1)求证: FCE BOE ≌;(2)当ADC ∠等于多少度时,四边形OCFD 为菱形?请说明理由.23.如图,正方形ABCO 的边OA 、OC 在坐标轴上,点B 坐标为(6,6),将正方形ABCO 绕点C 逆时针旋转角度α(0°<α<90°),得到正方形CDEF ,ED 交线段AB 于点G ,ED 的延长线交线段OA 于点H ,连结CH 、CG .(1)求证:CG 平分∠DCB ;(2)在正方形ABCO 绕点C 逆时针旋转的过程中,求线段HG 、OH 、BG 之间的数量关系;(3)连结BD 、DA 、AE 、EB ,在旋转的过程中,四边形AEBD 是否能在点G 满足一定的条件下成为矩形?若能,试求出直线DE 的解析式;若不能,请说明理由.24.正方形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,点P 是正方形ABCD 对角线BD 上的一个动点(点P 不与点B ,O ,D 重合),连接CP 并延长,分别过点D ,B 向射线作垂线,垂足分别为点M ,N .(1)补全图形,并求证:DM =CN ;(2)连接OM ,ON ,判断OMN 的形状并证明.25.如图,在矩形ABCD 中,E 是AD 的中点,将ABE ∆沿BE 折叠,点A 的对应点为点G .图1 图2(1)填空:如图1,当点G 恰好在BC 边上时,四边形ABGE 的形状是________; (2)如图2,当点G 在矩形ABCD 内部时,延长BG 交DC 边于点F .①求证:BF AB DF =+. ②若3AD AB =,试探索线段DF 与FC 的数量关系.26.如图,M 为正方形ABCD 的对角线BD 上一点.过M 作BD 的垂线交AD 于E ,连BE ,取BE 中点O .(1)如图1,连AO MO 、,试证明90AOM ︒∠=;(2)如图2,连接AM AO 、,并延长AO 交对角线BD 于点N ,试探究线段DM MN NB 、、之间的数量关系并证明;(3)如图3,延长对角线BD 至Q 延长DB 至P ,连,CP CQ 若2,9PB PQ ==,且135PCQ ︒∠=,则PC .(直接写出结果)27.如图1,点E 为正方形ABCD 的边AB 上一点,EF EC ⊥,且EF EC =,连接AF ,过点F 作FN 垂直于BA 的延长线于点N .(1)求EAF ∠的度数;(2)如图2,连接FC 交BD 于M ,交AD 于P ,试证明:2BD BG DG AF DM =+=+.28.已知:如图,在ABC 中,直线PQ 垂直平分AC ,与边AB 交于点E ,连接CE ,过点C 作//CF BA 交PQ 于点F ,连接AF .(1)求证:四边形AECF 是菱形;(2)若8AC =,AE=5,则求菱形AECF 的面积.29.如图①,在ABC 中,AB AC =,过AB 上一点D 作//DE AC 交BC 于点E ,以E 为顶点,ED 为一边,作DEF A ∠=∠,另一边EF 交AC 于点F .(1)求证:四边形ADEF 为平行四边形;(2)当点D 为AB 中点时,ADEF 的形状为 ;(3)延长图①中的DE 到点,G 使,EG DE =连接,,,AE AG FG 得到图②,若,AD AG =判断四边形AEGF 的形状,并说明理由.30.在四边形ABCD 中,对角线AC 、BD 相交于点O ,过点O 的直线EF ,GH 分别交边AB 、CD ,AD 、BC 于点E 、F 、G 、H .(1)观察发现:如图①,若四边形ABCD 是正方形,且EF ⊥GH ,易知S △BOE =S △AOG ,又因为S △AOB =14S 四边形ABCD ,所以S 四边形AEOG = S 正方形ABCD ; (2)类比探究:如图②,若四边形ABCD 是矩形,且S 四边形AEOG =14S 矩形ABCD ,若AB =a ,AD =b ,BE =m ,求AG 的长(用含a 、b 、m 的代数式表示); (3)拓展迁移:如图③,若四边形ABCD 是平行四边形,且S 四边形AEOG =14S ▱ABCD ,若AB =3,AD =5,BE =1,则AG = .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【解析】【分析】根据题意可证△ABE ≌△BDF ,可判断①②③,由△DEF 的周长=DE +DF +EF =AD +EF =4+EF ,则当EF 最小时△DEF 的周长最小,根据垂线段最短,可得BE ⊥AD 时,BE 最小,即EF 最小,即可求此时△BDE 周长最小值.【详解】解:∵AB=BC=CD=AD=4,∠A=∠C=60°∴△ABD,△BCD为等边三角形,∴∠A=∠BDC=60°,∵将△BCD绕点B旋转到△BC'D'位置,∴∠ABD'=∠DBC',且AB=BD,∠A=∠DBC',∴△ABE≌△BFD,∴AE=DF,BE=BF,∠AEB=∠BFD,∴∠BED+∠BFD=180°,故①正确,③错误;∵∠ABD=60°,∠ABE=∠DBF,∴∠EBF=60°,故②正确∵△DEF的周长=DE+DF+EF=AD+EF=4+EF,∴当EF最小时,∵△DEF的周长最小.∵∠EBF=60°,BE=BF,∴△BEF是等边三角形,∴EF=BE,∴当BE⊥AD时,BE长度最小,即EF长度最小,∵AB=4,∠A=60°,BE⊥AD,∴EB=∴△DEF的周长最小值为4+故④正确,综上所述:①②④说法正确,故选:B.【点睛】本题考查了旋转的性质,等边三角形的性质,平行四边形的性质,最短路径问题,关键是灵活运用这些性质解决问题.2.D解析:D【分析】过P作PG⊥AB于点G,根据正方形对角线的性质及题中的已知条件,证明△AGP≌△FPE 后即可证明①AP=EF;④∠PFE=∠BAP;在此基础上,根据正方形的对角线平分对角的性质,在Rt△DPF中,DP2=DF2+PF2=EC2+EC2=2EC2,求得EC,得出⑤正确,即可得出结论.【详解】过P作PG⊥AB于点G,如图所示:∵点P 是正方形ABCD 的对角线BD 上一点,∴GP=EP ,在△GPB 中,∠GBP=45°,∴∠GPB=45°,∴GB=GP ,同理:PE=BE ,∵AB=BC=GF ,∴AG=AB-GB ,FP=GF-GP=AB-GB ,∴AG=PF ,在△AGP 和△FPE 中,90AG PF AGP FPE PG PE ⎧⎪⎨⎪∠∠⎩︒====,∴△AGP ≌△FPE (SAS ),∴AP=EF ,①正确,∠PFE=∠GAP ,∴∠PFE=∠BAP ,④正确;延长AP 到EF 上于一点H ,∴∠PAG=∠PFH ,∵∠APG=∠FPH ,∴∠PHF=∠PGA=90°,∴AP ⊥EF ,②正确,∵点P 是正方形ABCD 的对角线BD 上任意一点,∠ADP=45°,∴当∠PAD=45°或67.5°时,△APD 是等腰三角形,除此之外,△APD 不是等腰三角形,故③正确.∵GF ∥BC ,∴∠DPF=∠DBC ,又∵∠DPF=∠DBC=45°,∴∠PDF=∠DPF=45°,∴PF=EC ,∴在Rt △DPF 中,DP 2=DF 2+PF 2=EC 2+EC 2=2EC 2,∴2EC , 即22PD=EC ,⑤正确.∴其中正确结论的序号是①②③④⑤,共有5个.故选D.【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定及性质,垂直的判定,等腰三角形的性质,勾股定理的运用.本题难度较大,综合性较强,在解答时要认真审题.3.A解析:A【解析】【分析】由于点B与D关于AC对称,所以连接BE,与AC的交点即为P点.此时PE+PD=BE最小,而BE是直角△CBE的斜边,利用勾股定理即可得出结果.【详解】解:如图,连接BE,设BE与AC交于点P',∵四边形ABCD是正方形,∴点B与D关于AC对称,∴P'D=P'B,∴P'D+P'E=P'B+P'E=BE最小.即P在AC与BE的交点上时,PD+PE最小,即为BE的长度.∴直角△CBE中,∠BCE=90°,BC=4,CE=12CD=2,∴224225BE=+=故选:A.【点睛】本题题考查了轴对称中的最短路线问题,要灵活运用正方形的性质、对称性是解决此类问题的重要方法,找出P点位置是解题的关键4.C解析:C【分析】连接EG、FH,根据题意可知△AEF与△CGH全等,故EF=GH,同理EG=FH,再证四边形EGHF为平行四边形,所以△PEF和△PGH的面积和是平行四边形的面积一半,平行四边形EGHF的面积等于矩形ABCD的面积减去四周四个小的直角三角形的面积即可求得.【详解】连接EG、FH,如图所示,在矩形ABCD中,AD=6,AB=4,AF=CG=2,BE=DH=1,∴AE=AB-BE=4-1=3,CH=CD-DH=3,∴AE=CH,在△AEF和△CGH中,AE=CH,∠A=∠C=90°,AF=CG,∴△AEF≌△CGH,∴EF=GH,同理可得△BGE≌△DFH,∴EG=FH,∴四边形EGHF为平行四边形,∵△PEF和△PGH的高的和等于点H到直线EF的距离,∴△PEF和△PGH的面积和=12⨯平行四边形EGHF的面积,求得平行四边形EGHF的面积=4⨯6--12⨯2⨯3-12⨯1⨯(6-2)-12⨯2⨯3-12⨯1⨯(6-2)=14,∴△PEF和△PGH的面积和=1142⨯=7.【点睛】此题主要考察矩形的综合利用.5.D解析:D【分析】分三种情况讨论:①当点E在BC上时,高一定,底边BE最大时面积最大;②当E在CD 上时,△ABE的面积不变;③当E在AD上时,E与D重合时,△ABE的面积最大,根据三角形的面积公式可得结论.【详解】解:分三种情况:①当点E在BC上时,E与C重合时,△ABE的面积最大,如图1,过A作AF⊥BC于F,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,∴∠C+∠B=180°,∵∠C=120°,∴∠B=60°,Rt△ABF中,∠BAF=30°,∴BF=12AB=1,AF=3,∴此时△ABE的最大面积为:12×4×3=23;②当E在CD上时,如图2,此时,△ABE的面积=12S▱ABCD=12×4×3=23;③当E在AD上时,E与D重合时,△ABE的面积最大,此时,△ABE的面积3综上,△ABE的面积的最大值是3故选:D.【点睛】本题考查平行四边形的性质,三角形的面积,含30°的直角三角形的性质以及勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,并运用分类讨论的思想解决问题.6.C解析:C【分析】如图,取CE的中点H,连接BH,设∠EFB=2∠AFE=2∠ECB=2a,则∠AFB=3a,进而求出BH=CH=EH=10,∠HBC=∠HCB=a,再根据AD∥BC求出EF∥BH,进而得出△EFG和△BGH 均为等腰三角形,则BF=EH=10,再根据勾股定理即可求解.【详解】如图,取CE的中点H,连接BH,设∠EFB=2∠AFE=2∠ECB=2a,则∠AFB=3a,∵在矩形ABCD 中有AD ∥BC ,∠A=∠ABC=90°,∴△BCE 为直角三角形,∵点H 为斜边CE 的中点,CE=20,∴BH=CH=EH=10,∠HBC=∠HCB=a ,∵AD ∥BC ,∴∠AFB=∠FBC=3a ,∴∠GBH=3a-a=2a=∠EFB ,∴EF ∥BH ,∴∠FEG=∠GHB=∠HBC+∠HCB=2a=∠EFB=∠GBH ,∴△EFG 和△BGH 均为等腰三角形,∴BF=EH=10,∵AB=CD=9, ∴222210919AF BF AB =-=-=故选C.【点睛】本题考查直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半、勾股定理等知识,解题的关键是根据题意正确作出辅助线. 7.B解析:B【分析】根据题意,有OP=AQ ,即可得到8OP OQ OA +==,①正确;当4t =时,OP=OQ=4,此时四边形PBQO 是正方形,则PB=QB=OP=OQ=4,即点B 坐标为(4,4),②正确;四边形PBQO 的面积为:4416⨯=,在P 、Q 运动过程面积没有发生变化,故③正确;由正方形PBQO 的性质,则此时对角线PQ=OB ,故④错误;即可得到答案.【详解】解:根据题意,点P 与点Q 同时以1个单位长度/秒的速度运动,∴OP=AQ ,∵OQ+AQ=OA=8,∴OQ+OP=8,①正确;由题意,点P 与点Q 运动时,点B 的位置没有变化,四边形PBQO 的面积没有变化, 当4t =时,如图:则AQ=OP=4,-=,∴OQ=844∴点B的坐标为:(4,4),②正确;此时四边形PBQO是正方形,则PB=QB=OP=OQ=4,⨯=,③正确;∴四边形PBQO的面积为:4416∵四边形PBQO是正方形,∴PQ=OB,t=时,PQ=OB,故④错误;即当4∴正确的有:①②③,共三个;故选择:B.【点睛】本题考查了正方形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,以及坐标与图形,解题的关键是根据点P、Q的运动情况,进行讨论分析来解题.8.A解析:A【分析】根据AB=5,AE=4,BE=3,可以确定△ABE为直角三角形,延长BE构建出直角三角形,在利用勾股定理求出EF的平方即可.【详解】∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD=5,如图,延长BE交CF于点G,∵AB=5,AE=4,BE=3,∴AE2+BE2=AB2,∴△ABE是直角三角形,同理可得△DFC是直角三角形,∵AE=FC=4,BE=DF=3,AB=CD=5,∴△ABE≌△CDF,∴∠BAE=∠DCF,∵∠ABC=∠AEB=902,∴∠CBG=∠BAE,同理可得,∠BCG=∠CDF=∠ABE,△ABE≌△BCG,∴CG=BE=3,BG=AE=4,∴EG=4-3=1,GF=4-3=1,∴EF2=EG2+GF2=1+1=2故选择:A【点睛】此题考查三角形的判定,勾股定理的运用,根据已知条件构建直角三角形求值是解题的关键.9.D解析:D【分析】由勾股定理可求BE的长,由折叠的性质可得CE=EF=2,BE⊥CF,FH=CH,由面积法可求CH=45,由勾股定理可求EH的长,由三角形中位线定理可求DF=2EH=45.【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,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.10.B解析:B【分析】①只要证明OH是△DBF的中位线即可得出结论;②根据OH是△BFD的中位线,得出GH=12CF,由GH<14BC,可得出结论;③易证得△ODH是等腰三角形,继而证得OD=12 BF;④根据四边形ABCD是正方形,BE是∠DBC的平分线可求出Rt△BCE≌Rt△DCF,再由∠EBC=22.5°即可求出结论.【详解】解:∵EC=CF,∠BCE=∠DCF,BC=DC,∴△BCE≌△DCF,∴∠CBE=∠CDF,∵∠CBE+∠BEC=90°,∠BEC=∠DEH,∴∠DEH+∠CDF=90°,∴∠BHD=∠BHF=90°,∵BH=BH,∠HBD=∠HBF,∴△BHD≌△BHF,∴DH=HF,∵OD=OB∴OH是△DBF的中位线∴OH∥BF;故①正确;∴OH=12BF,∠DOH=∠CBD=45°,∵OH是△BFD的中位线,∴DG=CG=12BC,GH=12CF,∵CE=CF,∴GH=12CF=12CE∵CE<CG=12 BC,∴GH<14BC,故②错误.∵四边形ABCD是正方形,BE是∠DBC的平分线,∴BC=CD,∠BCD=∠DCF,∠EBC=22.5°,∵CE=CF,∴Rt△BCE≌Rt△DCF(SAS),∴∠EBC=∠CDF=22.5°,∴∠BFH=90°-∠CDF=90°-22.5°=67.5°,∵OH是△DBF的中位线,CD⊥AF,∴OH是CD的垂直平分线,∴DH=CH,∴∠CDF=∠DCH=22.5°,∴∠HCF=90°-∠DCH=90°-22.5°=67.5°,∴∠CHF=180°-∠HCF-∠BFH=180°-67.5°-67.5°=45°,故④正确;∴∠ODH=∠BDC+∠CDF=67.5°,∴∠OHD=180°-∠ODH-∠DOH=67.5°,∴∠ODH=∠OHD,∴OD=OH=12BF;故③正确.故选:B.【点睛】此题考查了全等三角形的判定和性质、等腰三角形的判定与性质以及正方形的性质.解答此题的关键是作出辅助线,构造等腰直角三角形,利用等腰直角三角形的性质结合角平分线的性质逐步解答.二、填空题11.5【详解】由于点B与点D关于AC对称,所以如果连接DE,交AC于点P,那PE+PB的值最小.在Rt△CDE中,由勾股定理先计算出DE的长度,即为PE+PB的最小值.连接DE,交AC于点P,连接BD.∵点B与点D关于AC对称,∴DE的长即为PE+PB的最小值,∵AB=4,E是BC的中点,∴CE=2,在Rt △CDE 中, DE=25.考点:(1)、轴对称-最短路线问题;(3)、正方形的性质.12.52【分析】连接DM ,直角三角形斜边中线等于斜边一半,得AM=DM ,利用两边之差小于第三边得到AM MN DN -≤,又根据三角形中位线的性质即可求解.【详解】连接DM ,如下图所示,∵90BAC EDF ∠=∠=︒又∵M 为EF 中点 ∴AM=DM=12EF ∴AM MN DM MN DN -=-≤(当D 、M 、N 共线时,等号成立)∵D 、N 分别为BC 、AC 的中点,即DN 是△ABC 的中位线 ∴DN=12AB=52∴AM MN -的最大值为52 故答案为52. 【点睛】 本题考查了直角三角形斜边中线的性质,三角形的三边关系,关键是确定AM MN -的取值范围.13.2【分析】首先由对边分别平行可判断四边形ABCD 为平行四边形,连接AC 和BD ,过A 点分别作DC 和BC 的垂线,垂足分别为F 和E ,通过证明△ADF ≌△ABC 来证明四边形ABCD 为菱形,从而得到AC 与BD 相互垂直平分,再利用勾股定理求得BD 长度.【详解】解:连接AC 和BD ,其交点为O ,过A 点分别作DC 和BC 的垂线,垂足分别为F 和E ,∵AB ∥CD ,AD ∥BC ,∴四边形ABCD 为平行四边形,∴∠ADF=∠ABE ,∵两纸条宽度相同,∴AF=AE ,∵90ADF ABE AFD AEB AF AE ∠=∠⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩∴△ADF ≌△ABE ,∴AD=AB ,∴四边形ABCD 为菱形,∴AC 与BD 相互垂直平分,∴BD=22242AB AO -=故本题答案为:2【点睛】本题考察了菱形的相关性质,综合运用了三角形全等和勾股定理,注意辅助线的构造一定要从相关条件以及可运用的证明工具入手,不要盲目作辅助线.14.4:9【分析】设DP =DN =m ,则PN 2m ,PC =2m ,AD =CD =3m ,再求出FG=CF=12BC=32m ,分别求出两个阴影部分的面积即可解决问题.【详解】根据图形的特点设DP =DN =m ,则PN 22m m +2m ,∴2m=MC ,22PM MC +,∴BC =CD =PC+DP=3m ,∵四边形HMPN 是正方形,∴GF ⊥BC∵∠ACB =45︒,∴△FGC 是等腰直角三角形,∴FG=CF=12BC=32m , ∴S 1=12DN×DP=12m 2,S 2=12FG×CF=98m 2, ∴12:S S =12m 2: 98m 2=4:9, 故答案为4:9.【点睛】本题考查正方形的性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用参数解决问题,属于中考常考题型.15.201812【分析】根据几何图形特征,先求出1C 、2C 、3C ,根据求出的结果,找出规律,从而得出2020C .【详解】∵点E 是BC 的中点,ED ∥AB ,EF ∥AC∴DE 、EF 是△ABC 的中位线∵等边△ABC 的边长为1∴AD=DE=EF=AF =12 则1C =1422⨯= 同理可求得:2C =1,3C =12发现规律:规律为依次缩小为原来的12 ∴2020C =201812 故答案为:201812.【点睛】 本题考查找规律和中位线的性质,解题关键是求解出几组数据,根据求解的数据寻找规律.16.8或12【分析】根据平行四边形的性质得到BC=AD=5,∠BAE=∠DEA ,∠ABF=∠BFC ,根据角平分线的性质得到DE=AD=5,CF=BC=5,即可求出答案.【详解】在ABCD中,AB∥CD,BC=AD=5,∴∠BAE=∠DEA,∠ABF=∠BFC,∠的平分线交CD于点E,∵BAD∴∠BAE=∠DAE,∴∠DAE=∠DEA,∴DE=AD=5,同理:CF=BC=5,∴AB=CD=DE+CF-EF=5+5-2=8或AB=DE+CF+EF=5+5+2=12,故答案为:8或12.【点睛】此题考查平行四边形的性质,角平分线的性质,等腰三角形的等角对等边的判定,解题中注意分类思想的运用,避免漏解.17.5【分析】过点B作BD⊥l2,交直线l2于点D,过点B作BE⊥x轴,交x轴于点E.则22+OABC是平行四边形,所以OA=BC,又由平行四边形的性OE BE质可推得∠OAF=∠BCD,则可证明△OAF≌△BCD,所以OE的长固定不变,当BE最小时,OB取得最小值,从而可求.【详解】解:过点B作BD⊥l2,交直线x=4于点D,过点B作BE⊥x轴,交x轴于点E,直线l1与OC交于点M,与x轴交于点F,直线l2与AB交于点N.∵四边形OABC是平行四边形,∴∠OAB=∠BCO,OC∥AB,OA=BC,∵直线l1与直线l2均垂直于x轴,∴AM∥CN,∴四边形ANCM是平行四边形,∴∠MAN=∠NCM,∴∠OAF=∠BCD,∵∠OFA=∠BDC=90°,∴∠FOA=∠DBC,在△OAF 和△BCD 中,FOA DBC OA BCOAF BCD ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△OAF ≌△BCD (ASA ),∴BD=OF=1,∴OE=4+1=5,∴OB=22OE BE +.由于OE 的长不变,所以当BE 最小时(即B 点在x 轴上),OB 取得最小值,最小值为OB=OE=5.故答案为:5.【点睛】本题考查了平行四边形的性质、坐标与图形性质、全等三角形的判定与性质,以及勾股定理等知识;熟练掌握平行四边形的性质,证明三角形全等是解决问题的关键.18.72;【分析】连接AO 、BO 、CO ,过O 作FO ⊥AO ,交AB 的延长线于F ,判定△AOC ≌△FOB (ASA ),即可得出AO=FO ,FB=AC=6,进而得到AF=8+6=14,∠FAO=45°,根据AO=AF×cos45°进行计算即可.【详解】解:连接AO 、BO 、CO ,过O 作FO ⊥AO ,交AB 的延长线于F ,∵O 是正方形DBCE 的对称中心,∴BO=CO ,∠BOC=90°,∵FO ⊥AO ,∴∠AOF=90°,∴∠BOC=∠AOF ,即∠AOC+∠BOA=∠FBO+∠BOA ,∴∠AOC=∠FBO ,∵∠BAC=90°,∴在四边形ABOC 中,∠ACO+∠ABO=180°,∵∠FBO+∠ABO=180°,∴∠ACO=∠FBO ,在△AOC 和△FOB 中,AOC FOB AO FOACO FBO ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△AOC ≌△FOB (ASA ),∴AO=FO ,FB=FC=6,∴AF=8+6=14,∠FAO=∠OFA=45°,∴AO=AF×cos45°=故答案为.【点睛】本题考查了正方形的性质和全等三角形的判定与性质.本题的关键是通过作辅助线来构建全等三角形,然后将已知和所求线段转化到直角三角形中进行计算.19.9或1).【分析】分两种情况画图,利用等腰直角三角形的性质和勾股定理矩形计算即可.【详解】解:①如图1,延长EA 交DC 于点F ,∵菱形ABCD 的周长为24,∴AB=BC=6,∵∠ABC=60°,∴三角形ABC 是等边三角形,∴∠BAC=60°,当EA ⊥BA 时,△ABE 是等腰直角三角形,∴AE=AB=AC=6,∠EAC=90°+60°=150°,∴∠FAC=30°,∵∠ACD=60°,∴∠AFC=90°,∴CF=12AC=3,则△ACE 的面积为:12AE×CF=12×6×3=9;②如图2,过点A 作AF ⊥EC 于点F ,由①可知:∠EBC=∠EBA+∠ABC=90°+60°=150°,∵AB=BE=BC=6,∴∠BEC=∠BCE=15°,∴∠AEF=45°-15°=30°,∠ACE=60°-15°=45°,∴AF=12AE ,AF=CF=22AC=32 ∵AB=BE=6,∴AE=2∴2236AE AF -=∴EC=EF+FC=3632则△ACE 的面积为:12EC×AF=1(3632)329(31)2⨯⨯=. 故答案为:9或31).【点睛】本题考查了菱形的性质、等腰三角形的性质、等边三角形的判定与性质,解决本题的关键是掌握菱形的性质.202a 321a - 【分析】(1)根据折叠的性质可得出,四边形AFED 为正方形,CE=GE=BF ,AEB GBE ABE EBC ∠∠∠∠+=+,即AEB ABE ∠∠=,得出AB=AE ,继而可得解;(2)结合(1)可知,AE AM 2a ==,因为EC=3BM ,所以有1BM 2FM =,求出BM ,继而可得解.【详解】解:(1)由折叠的性质可得,CE=GE=BF ,AEB GBE ABE EBC ∠∠∠∠+=+,即AEB ABE ∠∠=,∴AB=AE ,∵AE ==∴AB =.(2)结合(1)可知,AE AM ==,∴FM a =-,∵EC=3BM , ∴1BM 2FM =∴BM 2a -=∴AB =+=.;12a . 【点睛】 本题是一道关于折叠的综合题目,主要考查折叠的性质,弄清题意,结合图形找出线段间的数量关系是解题的关键.三、解答题21.(1)矩形;(2)菱形;(3)4)见解析【分析】(1)由平移推出AD EE '=,即可证得四边形AEE D '是平行四边形,再根据AE BC ⊥,得到90AEE '∠=︒即可得到结论;(2)由平移推出AD FF '=,证得四边形AFF D '是平行四边形,根据AE EF ⊥得到90AEE '∠=︒,再根据勾股定理求出AF=5=AD ,即可证得四边形AFF D '是菱形;(3)先利用勾股定理求出DF ==,再根据菱形的面积求出F A ';(4)在BC 边上取点E ,连接AE ,平移△ABE 得到△DCF ,可得四边形AEFD 是平行四边形.【详解】(1)四边形AEE D '是矩形,在ABCD □中,//AD BC ,AD BC =,由平移可知:BE CE ''=,∴BC EE '=,∴AD EE '=,∴四边形AEE D '是平行四边形,∵AE BC ⊥,∴90AEE '∠=︒,∴四边形AEE D '是矩形;(2)四边形AFF D '是菱形,在矩形AEE D '中,//AD EE ' ,AD EE '=,由平移可知:EF E F ='',∴EE FF ''=,∴AD FF '=,∴四边形AFF D '是平行四边形,∵AE EF ⊥,∴90AEE '∠=︒,在Rt AEF ,2222345AF AE EF =+=+=, ∴AF AD =,∴四边形AFF D '是菱形;(3)连接F A ',在Rt DFE '△中,22221310DF E F E D ''=+=+=,15ABCD AFF D S S '==平行四边形菱形,∴·30F A FD '=,∴310F A '=;(4)在BC 上取一点E ,连接AE ,平移△ABE 得到△DCF ,可得四边形AEFD 是平行四边形.【点睛】此题考查了平行四边形的性质,矩形的判定定理,菱形的判定及性质,平移的性质的应用,勾股定理.22.(1)见解析;(2)当ADC 满足90ADC ∠=︒时,四边形OCFD 为菱形,证明详见解析【分析】(1)证明四边形OCFD 是平行四边形,得出OD=CF ,证出OB=CF ,再证明全等即可(2)证出四边形ABCD 是矩形,由矩形的性质得出OC=OD ,即可得出四边形OCFD 为菱形.【详解】(1)证明:∵//,//CF BD DF AC ,∴四边形OCFD 是平行四边形, OBE CFE ∠=∠,∴OD CF =,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴OB OD =,∴OB CF =,在FCE △和BOE △中, OBE CFE BEO FEC OB CF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()FCE BOE AAS ≌.(2)当ADC 满足90ADC ∠=︒时,四边形OCFD 为菱形.理由如下:∵90ADC ∠=︒,四边形ABCD 是平行四边形,∴四边形ABCD 是矩形∴,,,OA OC OB OD AC BD ===∴OC OD =,∴四边形OCFD 为菱形【点睛】本题考查全等三角形判定与性质,平行四边形和菱形的判定与性质等知识,熟练掌握平行四边形的判定和性质和菱形的判定是解题的关键.23.(1)见解析;(2) HG =OH +BG ;(3)能成矩形,y 3342x =-. 【分析】(1)根据旋转和正方形的性质可得出CD =CB ,∠CDG =∠CBG =90,根据全等直角三角形的判定定理(HL )即可证出Rt △CDG ≌Rt △CBG ,即∠DCG =∠BCG ,由此即可得出CG 平分∠DCB ;(2)由(1)的Rt △CDG ≌Rt △CBG 可得出BG =DG ,根据全等直角三角形的判定定理(HL )即可证出Rt △CHO ≌Rt △CHD ,即OH =HD ,再根据线段间的关系即可得出HG =HD +DG =OH +BG ;(3)根据(2)的结论即可找出当G 点为AB 中点时,四边形AEBD 为矩形,再根据正方形的性质以及点B 的坐标可得出点G 的坐标,设H 点的坐标为(x ,0),由此可得出HO =x ,根据勾股定理即可求出x 的值,即可得出点H 的坐标,结合点H 、G 的坐标利用待定系数法即可求出直线DE 的解析式.【详解】(1)∵正方形ABCO 绕点C 旋转得到正方形CDEF ,∴CD =CB ,∠CDG =∠CBG =90°.在Rt △CDG 和Rt △CBG 中,∵CG CG CD CB =⎧⎨=⎩,∴Rt △CDG ≌Rt △CBG (HL ),∴∠DCG =∠BCG ,即CG 平分∠DCB . (2)由(1)证得:Rt △CDG ≌Rt △CBG ,∴BG =DG .在Rt △CHO 和Rt △CHD 中,∵CH CH CO CD =⎧⎨=⎩,∴Rt △CHO ≌Rt △CHD (HL ),∴OH =HD ,∴HG =HD +DG =OH +BG .(3)假设四边形AEBD可为矩形.当G点为AB中点时,四边形AEBD为矩形,如图所示.∵G点为AB中点,∴BG=GA12=AB,由(2)证得:BG=DG,则BG=GA=DG12=AB12=DE=GE,又AB=DE,∴四边形AEBD为矩形,∴AG=EG=BG=DG.∵AG12=AB=3,∴G点的坐标为(6,3).设H点的坐标为(x,0),则HO=x,∴HD=x,DG=3.在Rt△HGA中,HG=x+3,GA=3,HA=6﹣x,由勾股定理得:(x+3)2=32+(6﹣x)2,解得:x=2,∴H点的坐标为(2,0).设直线DE的解析式为:y=kx+b(k≠0),将点H(2,0)、G(6,3)代入y=kx+b中,得:2063k bk b+=⎧⎨+=⎩,解得:3432kb⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴直线DE的解析式为:y3342x=-.故四边形AEBD能为矩形,此时直线DE的解析式为:y33 42x=-.【点睛】本题考查了矩形的性质、旋转的性质、全等三角形的判定及性质、待定系数法求函数解析式以及勾股定理.解题的关键是:(1)证出Rt△CDG≌Rt△CBG;(2)找出BG=DG、OH=HD;(3)求出点H、G的坐标.本题属于中档题,难度不大,解决该题型题目时,根据全等三角形的性质找出相等的边和角是关键.24.(1)见解析;(2)MON为等腰直角三角形,见解析【分析】(1)如图1,由正方形的性质得CB=CD,∠BCD=90°,再证明∠BCN=∠CDM,然后根据“AAS”证明△CDM≌△CBN,从而得到DM=CN;(2)如图2,利用正方形的性质得OD=OC,∠ODC=∠OCB=45°,∠DOC=90°,再利用∠BCN=∠CDM得到∠OCN=∠ODM,则根据“SAS”可判断△OCN≌△ODM,从而得到ON=OM,∠CON=∠DOM,所以∠MON=∠DOC=90°,于是可判断△MON为等腰直角三角形.【详解】(1)证明:如图1,∵四边形ABCD 为正方形,∴CB =CD ,∠BCD =90°,∵DM ⊥CP ,BN ⊥CP ,∴∠DMC =90°,∠BNC =90°,∵∠CDM+∠DCM =90°,∠BCN+∠DCM =90°,∴∠BCN =∠CDM ,在△CDM 和△CBN 中DMC CNB CD CBCDM BCN ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△CDM ≌△CBN ,∴DM =CN ;(2)解:△OMN 为等腰直角三角形.理由如下:如图2,∵四边形ABCD 为正方形,∴OD =OC ,∠ODC =∠OCB =45°,∠DOC =90°,∵∠BCN =∠CDM ,∴∠BCN ﹣45°=∠CDM ﹣45°,即∠OCN =∠ODM ,在△OCN 和△ODM 中CN DM OCN ODM OC OD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△OCN ≌△ODM ,∴ON =OM ,∠CON =∠DOM ,∴∠MON =∠DOC =90°, ∴MON 为等腰直角三角形.【点睛】本题考查正方形的性质:正方形的四条边都相等,四个角都是直角;正方形的两条对角线相等,互相垂直平分,并且每条对角线平分一组对角;正方形具有四边形、平行四边形、矩形、菱形的一切性质;两条对角线将正方形分成四个全等的等腰直角三角形,同时,正方形又是轴对称图形,有四条对称轴.也考查全等三角形的判定与性质.25.(1)四边形ABGE 的形状是正方形;(2)①详见解析;②DF=3CF【分析】(1)由四边形ABCD 是矩形,可得90A ABC ︒∠=∠=,由折叠得:90BGE A ︒∠=∠=,根据三个内角是直角可判断四边形ABGE 为矩形,由折叠得:AB=BG ,根据一组邻边相等的矩形是正方形可判断矩形ABGE 为正方形;(2)①如图,连结EF ,在矩形ABCD 中,AB=DC ,AD=BC ,∠A=∠C=∠D=90°,由△ABE 沿BE 折叠后得到△GBE ,可得BG=AB ,EG=AE=ED ,∠A=∠BGE=90°,故∠EGF=∠D=90°,由HL 可判断Rt △EGF ≌Rt △EDF ,得到DF=FG ,问题得证;②设AB=DC=a ,则3,另设CF=x ,则DF=DC-CF=a-x ,由①得BF=AB+DF =2a-x ,在Rt △BCF 中,由勾股定理得:BF 2=BC 2+CF 2,代入数据运算可得:x=14a ,即CF=14a ,DF=a-x=34a ,进而可得DF 与CF 关系. 【详解】 (1)四边形ABGE 的形状是正方形.理由是:∵四边形ABCD 是矩形,∴90A ABC ︒∠=∠=,由折叠得:90BGE A ︒∠=∠=,∴四边形ABGE 为矩形,由折叠得:AB=BG ,∴矩形ABGE 为正方形;故答案为:正方形.(2)①如图,连结EF ,。
(常考题)人教版初中数学八年级数学下册第三单元《平行四边形》测试(包含答案解析)(4)
一、选择题1.如图,在等腰直角ABC 中,AB BC =,点D 是ABC 内部一点, DE BC ⊥,DF AB ⊥,垂足分别为E ,F ,若3CE DE =, 53DF AF =, 2.5DE =,则AF =( )A .8B .10C .12.5D .152.如图,三个正方形围成一个直角三角形,64、400分别为所在正方形的面积,则图中字母M 所代表的正方形面积可表示为( )A .40064-B .2240064-C .2240064-D .40064+ 3.如图,将长方形纸片沿对角线折叠,重叠部分为BDE ,则图中全等三角形共有( )A .0对B .1对C .2对D .3对4.如图,点D 和点E 分别是BC 和BA 的中点,已知AC =4,则DE 为( )A .1B .2C .4D .85.如图,已知ABC ∆的面积为24,点D 在线段AC 上,点F 在线段BC 的延长线上,且4,BC CF =四边形DCFE 是平行四边形,则图中阴影部分的面积为( )A .6B .8C .3D .46.如图,在正方形 ABCD 内有一个四边形AECF ,AE EF ⊥, CF EF ⊥且8AE CF ==,12EF =,则图中阴影分的面积为( )A .100B .104C .152D .3047.在平面直角坐标系中,点A ,B ,C 的坐标分别为()5,0,()1,3--,()2,5-,当四边形ABCD 是平行四边形时,点D 的坐标为( )A .()8,2-B .()7,3-C .()8,3-D .()14,0 8.如图,将长方形ABCD 沿对角线BD 折叠,使点C 落在点C ′处,BC ′交AD 于E ,AD =8,AB =4,则重叠部分(即BDE )的面积为( )A .6B .7.5C .10D .209.如图,在平行四边形ABCD 中,DE 平分ADC ∠,6AD =,2BE =,则平行四边形ABCD 的周长是( )A .16B .14C .20D .2410.如图,在矩形ABCD 中,3AB =,4=AD ,ABC ∠的平分线BE 交AD 于点E .点F ,G 分别是BC ,BE 的中点,则FG 的长为( )A .2B .52C .102D .32211.如图,矩形纸片ABCD 中,4AB =,3AD =,折叠纸片使AD 边与对角线BD 重合,则折痕为DG 的长为( )A .3B .423C .2D .35212.如图在ABCD 中,对角线,AC BD 相交于点O ,AOD △与AOB 的周长相差3,8AB =,那么AD 为( )A .5B .8C .11或5D .11或14二、填空题13.点O 是平行四边形ABCD 的对称中心,AD AB >,E 、F 分别是AB 边上的点,且12EF AB =;G 、H 分别是BC 边上的点,且13GH BC =;若1S ,2S 分别表示EOF 和GOH 的面积,则1S ,2S 之间的等量关系是1S =__________2S .14.生活中,有人喜欢把传送的便条折成形状,折叠过程如图所示(阴影部分表示纸条的反面):已知由信纸折成的长方形纸条(图①)长为25cm ,宽为cm x .如果能折成图④的形状,且为了美观,纸条两端超出点P 的长度相等,即最终图形是轴对称图形,则在开始折叠时起点M 与点A 的距离(用x 表示)为______cm .15.如图,先将正方形纸片对折,折痕为MN ,再把点B 折叠到折痕MN 上,折痕为AE ,点B 在MN 上的对应点为H ,则ABH ∠=______°.16.如图,在ABCD 中,AC 与BD 相交于点O ,(1)若18cm,24cm AC BD ==,则AO =_______,BO =_______.又若13AB =厘米,则COD △的周长为________.(2)若AOB 的周长为30cm ,12cm AB =,则对角线AC 与BD 的和是________. 17.如图,B ,E ,F ,D 四点在一条直线上,菱形ABCD 的面积为2120cm ,正方形AECF 的面积为250cm ,则菱形的边长为___cm .18.如图,AC 是ABCD 的对角线,点E 在AC 上,AD AE BE ==,102D =︒,则BAC ∠的度数是______.19.如图,BD 是矩形ABCD 的对角线,在BA 和BD 上分别截取BE ,BF ,使BE =BF ;分别以E ,F 为圆心,以大于12EF 的长为半径作弧,两弧在∠ABD 内交于点G ,作射线BG 交AD 于点P ,若AP =3,则点P 到BD 的距离为_______.20.如图,在平行四边形ABCD 中,BF 平分∠ABC ,交AD 于点F ,CE 平分∠BCD ,交AD 于点E ,AB =8,EF =1,则BC 长为__________.三、解答题21.如图,在ABCD 中,AP 、BP 分别是DAB ∠和CBA ∠的角平分线,已知5AD =.(1)求线段AB 的长; (2)延长AP ,交BC 的延长线于点Q .①请在答卷上补全图形;②若6BP =,求ABQ △的周长.22.如图,在ABC 中,AB AC =,10BC =.(1)尺规作图:(要求:保留作图痕迹,不写作法)①作BAC ∠的平分线交BC 于点D ;②作边AC 的中点E ,连接DE ;(2)在(1)所作的图中,若12AD =,则DE 的长为__________.23.如图,CD 是线段AB 的垂直平分线,M 是AC 延长线上一点.(1)在图中补充完整以下作图,保留作图痕迹:作∠BCM 的角平分线CN ,过点B 作CN 的垂线,垂足为E ;(2)求证:四边形BECD 是矩形;(3)AB 与AC 满足怎样的数量关系时,四边形BECD 是正方形?证明你的结论. 24.如图,将长方形ABCD 沿着对角线BD 折叠,使点C 落在C '处,BC '交AD 于点E .(1)试判断BDE 的形状,并说明理由.(2)若4AB =,8AD =,求AE 的长.参考答案25.如图,菱形ABCD 的边长为2.2BD =,E ,F 分别是边AD ,CD 上的两个动点,且满足2AE CF +=.(1)求证:BDE BCF △≌△;(2)判断BEF 的形状,并说明理由.26.正方形ABCD 中,点E 是BD 上一点,过点E 作EF AE ⊥交射线CB 于点F ,连结CE .(1)若AB BE =,求DAE ∠度数;(2)求证:CE EF =【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【分析】根据比例关系设DF=x ,可判断四边形DEBF 为矩形,根据矩形的性质和比例关系分别表示CB 和AB ,再根据AB BC =,列出方程,求解即可得出x ,从而得出AF .【详解】,DE BC DF AB ⊥⊥,90DEB DFB ∴∠=∠=︒,∵△ABC 为等腰直角三角形,∴∠ABC=90°,∴四边形DEBF 为矩形,∴BF=DE=2.5,DF=EB ,设DF=3x ,则EB=3x ,∵53DF AF =,∴AF=5x ,AB=5x+2.5,∵3CE DE =,∴CE=7.5,∴CB=7.5+3x ,∵AB=CB ,∴5x+2.5=7.5+3x ,解得x=2.5,∴512.5AF x ==,故选:C .【点睛】本题考查矩形的性质和判定,等腰三角形的定义,一元一次方程的应用.能借助相关性质表示对应线段的长度是解题关键.本题主要用到方程思想.2.A解析:A【分析】要求图中字母所代表的正方形的面积,根据面积=边长×边长=边长的平方,设M 的边长为a ,直角三角形斜边的长为c ,另一直角边为b ,则2400c =,264b =,已知斜边和一直角边的平方,由勾股定理即可求出2a ,即可得到答案.【详解】设M 的边长为a ,直角三角形斜边的长为c ,另一直角边为b ,则2400c =,264b =,如图所示,在该直角三角形中,由勾股定理得:22240064a c b =-=-,故选:A .【点睛】本题主要考查勾股定理的应用和正方形的面积公式,解题的关键在于熟练运用勾股定理求出正方形的边长的平方.3.C解析:C【分析】因为图形对折,所以首先△CDB ≌△ABD ,由于四边形是长方形,进而可得△ABE ≌△CDE ,如此答案可得.【详解】解:∵△BDC 是将长方形纸片ABCD 沿BD 折叠得到的,∴CD=AB ,AD=BC ,∵BD=BD ,∴△CDB ≌△ABD (SSS ),∴∠CBD=∠ADB∴EB=ED∴CE=AE又AB=CD∴△ABE≌△CDE,∴图中全等三角形共有2对故选:C【点睛】本题考查三角形全等的判定方法,判定两个三角形全等的一般方法有:SSS、SAS、SSA、HL.注意:AAA、SSA不能判定两个三角形全等,判定两个三角形全等时,必须有边的参与,若有两边一角对应相等时,角必须是两边的夹角.做题时要由易到难,循序渐进.4.B解析:B【分析】根据三角形中位线定理解答即可.【详解】解:∵点D和点E分别是BC和BA的中点,∴DE是△ABC的中位线,∴DE=12AC=124=2,故选:B.【点睛】本题考查的是三角形中位线定理,掌握三角形的中位线平行于第三边,且等于第三边的一半是解题的关键.5.A解析:A【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】解:如图连接AF、EC.∵BC=4CF,S△ABC=24,∴S△ACF= 14×24=6,∵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 =6,∴S 阴=6.故选:A .【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.6.B解析:B【分析】由题意可证四边形AECF 是平行四边形,可得AO =CO ,EO =FO =12EF =6,由勾股定理可求AO =10,可得AC =20,由阴影分的面积=S 正方形ABCD -S ▱AECF 可求解.【详解】解:连接AC ,∵AE ⊥EF ,CF ⊥EF ,∴AE ∥CF ,且AE =CF ,∴四边形AECF 是平行四边形,∴AO =CO ,EO =FO =12EF =6, ∴AO 22AE EO +10,∴AC =20, ∴阴影分的面积=S 正方形ABCD -S ▱AECF =20202⨯-8×12=104, 故选:B .【点睛】本题考查了正方形的性质以及勾股定理的应用.此题综合性较强,解题时要注意数形结合思想的应用.7.A解析:A【分析】以AC 为对角线,可得AD ∥BC ,AD=BC ;以AB 为对角线,可得AD ∥BC ,AD=BC ;以AD 为对角线,可得AB ∥CD ,AB=CD .【详解】解:①以AD 为对角线时,可得AB ∥CD ,AB =CD ,∴A 点向左平移6个单位,再向下平移3个单位得B 点,∴C 点向左平移6个单位,再向下平移3个单位得D₁(-4,-8);②以AC 为对角线时,可得AD ∥BC ,AD=BC ,∴B 点向右平移6个单位,再向上平移3个单位得B 点,∴C 点向右平移6个单位,再向上平移3个单位得D₂(8,-2);③以AB 为对角线时,可得AD ∥BC ,AD=BC ,∴C 点向右平移3个单位,再向上平移5个单位得A ,∴B 点向右平移3个单位,再向上平移5个单位得D₃(2,2);综上可知,D 点的坐标可能为:D₁(-4,-8)、D₂(8,-2)、D₃(2,2),故选:A .【点睛】本题考查了坐标与图形的性质,利用平行四边形的判定:对边平行且相等的四边形是平行四边形,要分类讨论,以防遗漏.8.C解析:C【分析】由折叠结合矩形的性质先证明,BE DE =设,BE DE x == 则8,AE x =- 再利用勾股定理求解,x 从而可得BDE 的面积.【详解】 解: 长方形ABCD ,8,4,AD AB ==//,AD BC ∴,ADB CBD ∴∠=∠由对折可得:,CBD C BD '∠=∠,ADB C BD '∴∠=∠,BE DE ∴=设,BE DE x == 则8,AE x =-由222,BE AB AE =+()22248,x x ∴=+-1680,x ∴=5,x ∴= 5,DE BE ∴==115410.22BDE S DE AB ∴==⨯⨯= 故选:.C【点睛】本题考查的是矩形与折叠问题,勾股定理的应用,矩形的性质,掌握以上知识是解题的关键.9.C解析:C【分析】根据角平分线的性质以及两直线平行,内错角相等求出∠CDE=∠CED ,再根据等角对等边的性质可得CE=CD ,然后利用平行四边形对边相等求出CD 、BC 的长度,再求出平行四边形ABCD 的周长.【详解】解:∵DE 平分∠ADC ,∴∠ADE=∠CDE ,∵在平行四边形ABCD 中,AD ∥BC ,∴∠ADE=∠CED ,∴∠CDE=∠CED ,∴CE=CD ,∵在平行四边形ABCD 中,AD=6,BE=2,∴AD=BC=6,∴CE=BC-BE=6-2=4,∴CD=AB=4,∴平行四边形ABCD 的周长=6+6+4+4=20.故选:C .【点睛】本题考查了平行四边形的性质,角平分线的性质,准确识图并熟练掌握性质是解题的关键.10.C解析:C【分析】连接CE ,由矩形的性质和角平分线的性质可得AB=AE=3,可得ED=1,由勾股定理可求CE 的长,由三角形中位线定理可求FG 的长;【详解】连接CE ,如图所示:∵四边形ABCD是矩形,∴∠BAD=∠ABC=∠D=90°,AB=CD=3,AD=BC=4,AD∥BC,∴∠CBE=∠AEB,∵BE平分∠ABC.∴∠ABE=∠CBE=45°,∴∠ABE=∠AEB=45°,∴AB=AE=3,∴ED=AD-AE=4-3=1,在Rt△CDE中=∵点F、G分别为BC、BE的中点,∴FG是△CBE的中位线,FG=12故选:C【点睛】本题考查了矩形的性质,勾股定理,等腰直角三角形的判定与性质,三角形中位线的定理等知识;熟练掌握矩形的性质和三角形中位线定理,求出EC的长度是解题的关键. 11.D解析:D【分析】首先设AG=x,由矩形纸片ABCD中,AB=4,AD=3,可求得BD的长,又由折叠的性质,可求得A′B的长,然后由勾股定理可得方程:x2+22=(4-x)2,解此方程即可求得AG 的长,继而求得答案.【详解】解:设AG=x,∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=90°,∵AB=4,AD=3,∴BD5,由折叠的性质可得:A′D=AD=3,A′G=AG=x,∠DA′G=∠A=90°,∴∠BA′G=90°,BG=AB-AG=4-x,A′B=BD-A′D=5-3=2,∵在Rt△A′BG中,A′G2+A′B2=BG2,∴x2+22=(4-x)2,解得:x=32,∴AG=32,∴在Rt△ADG中,DG=.故选:D.【点睛】此题考查了折叠的性质、矩形的性质以及勾股定理.此题难度适中,注意掌握折叠前后图形的对应关系,注意掌握数形结合思想与方程思想的应用.12.C解析:C【分析】根据平行四边形的性质可得BO=DO,再根据AOD△与AOB的周长相差3,可分情况得出结果.【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴BO=DO,AO=AO,∵AOD△与AOB的周长相差3,∴AB-AD=3,或AD-AB=3,∵AB=8,∴AD的长为5或11,故选C.【点睛】本题考查平行四边形的性质,解题的关键是掌握平行四边形对角线互相平分.二、填空题13.【分析】如图连接OAOBOC设平行四边形的面积为4S求出S1S2(用s表示)即可解决问题【详解】解:如图连接OAOBOC设平行四边形的面积为4S∵点O是平行四边形ABCD的对称中心∴S△AOB=S△解析:3 2【分析】如图,连接OA,OB,OC.设平行四边形的面积为4S.求出S1,S2(用s表示)即可解决问题.【详解】解:如图,连接OA,OB,OC.设平行四边形的面积为4S.∵点O 是平行四边形ABCD 的对称中心,∴S △AOB =S △BOC =14S 平行四边形ABCD =S , ∵EF=12AB ,GH=13BC , ∴S 1=12S ,S 2=13S , ∴12132123S S S S ==, ∴1232S S =; 故答案为:32. 【点睛】本题考查中心对称,平行四边形的性质,三角形的面积等知识,解题的关键是学会利用参数解决问题,属于中考常考题型. 14.【分析】按图中方式折叠后可得到除去两端纸条使用的长度为5个宽由此解题即可【详解】解:根据折叠的过程发现中间的长度有5个宽则在开始折叠时起点与点的距离为:故答案为:【点睛】本题考查翻折变换(折叠问题) 解析:2552x - 【分析】按图中方式折叠后,可得到除去两端,纸条使用的长度为5个宽,由此解题即可.【详解】解:根据折叠的过程,发现中间的长度有5个宽,则在开始折叠时起点M 与点A 的距离为:2552x -, 故答案为:2552x -. 【点睛】本题考查翻折变换(折叠问题),是重要考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.15.75【分析】由将正方形纸片对折折痕为MN 可得MA=MD=由折叠得AB=AH 由四边形ABCD 是正方形得AD=AB 可推出AH=AD=2AM 可求∠AHM=30°利用平行线性质可求∠BAH=30°在△AHB解析:75.【分析】由将正方形纸片对折,折痕为MN ,可得MA=MD=1AD 2,由折叠得AB=AH 由四边形ABCD 是正方形得AD=AB ,可推出AH=AD=2AM ,可求∠AHM=30°,利用平行线性质可求∠BAH=30°,在△AHB 中,AH=AB 由内角和可求∠ABH=75︒即可.【详解】解:∵正方形纸片对折,折痕为MN ,∴MN 是AD 的垂直平分线 ,∴MA=MD=1AD 2, ∵把B 点折叠在折痕MN 上,折痕为AE ,点B 在MN 上的对应点为H ,∴AB=AH ,∵四边形ABCD 是正方形 ,∴AD=AB ,∴AH=AD=2AM ,∵∠AMH=90°,AM=1AH 2, ∴∠AHM=30°,∵MN ∥AB ,∴∠BAH=30°,在△AHB 中,AH=AB , ∴∠ABH=()()11180BAH 180307522︒-∠=︒-︒=︒. 故答案为:75.【点睛】 本题考查正方形折叠问题,涉及垂直平分线,正方形性质,等腰三角形性质,三角形内角和,关键是30°角所对直角边等于斜边一半逆用求角度.16.9cm12cm34cm36cm 【分析】(1)根据平行四边形对角线互相平分对边相等可得结果;(2)根据△AOB 的周长和AB 的长度得到AO+BO 从而得到AC+BD 【详解】解:(1)在平行四边形ABCD 中解析:9cm 12cm 34cm 36cm【分析】(1)根据平行四边形对角线互相平分,对边相等可得结果;(2)根据△AOB 的周长和AB 的长度,得到AO+BO ,从而得到AC+BD .【详解】解:(1)在平行四边形ABCD中,∵AC=18cm,BD=24cm,∴AO=12AC=9cm=CO,BO=12BD=12cm=DO,∵AB=13cm,∴CD=13cm,∴COD△的周长为CO+DO+CD=9+12+13=34cm,故答案为:9cm,12cm,34cm;(2)∵△AOB的周长为30cm,∴AB+AO+BO=30cm,∵AB=12cm,∴AO+BO=30-12=18cm,∴AC+BD=2AO+2BO=36cm.【点睛】此题考查了平行四边形的性质:平行四边形的对角线互相平分,平行四边形的对边相等.17.13【分析】根据正方形的面积可用对角线进行计算解答即可【详解】解:连接ACBD交于点O∵四边形ABCD是菱形∴AC⊥BDAO=COBO=DO∵正方形AECF的面积为50cm2∴AC2=50∴AC=1解析:13【分析】根据正方形的面积可用对角线进行计算解答即可.【详解】解:连接AC,BD交于点O,∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,AO=CO,BO=DO,∵正方形AECF的面积为50cm2,∴12AC2=50,∴AC=10cm,∴AO=CO=5cm,∵菱形ABCD的面积为120cm2,∴12×AC×BD=120,∴BD=24cm,∴BO=DO=12cm,∴AB,故答案为13.【点睛】本题考查正方形的性质,菱形的性质,关键是根据正方形和菱形的面积进行解答.18.【分析】由四边形ABCD是平行四边形得到∠ABC=∠D=102°再AD=AE=BE 得出∠EAB=∠EBA∠BEC=∠BCA继而得到∠ACB=2∠BAC再根据∠BAC+∠ACB=3∠BAC=180°-解析:26︒【分析】由四边形ABCD是平行四边形,得到∠ABC=∠D=102°,再AD=AE=BE,得出∠EAB=∠EBA,∠BEC=∠BCA,继而得到∠ACB=2∠BAC,再根据∠BAC+∠ACB=3∠BAC=180°-∠ABC求解即可.【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD=BC,∠ABC=∠D=102°,∵AD=AE=BE,∴BC=AE=BE,∴∠EAB=∠EBA,∠BEC=∠BCA,∵∠BEC=∠EAB+∠EBA=2∠EAB,∴∠ACB=2∠BAC,∴∠BAC+∠ACB=3∠BAC=180°-∠ABC=180°-102°=78°,∴3∠BAC=78°,即∠BAC=26°,故答案为:26°.【点睛】本题考查平行四边形的性质、三角形外角的性质、等腰三角形的性质,解题的关键是综合运用相关知识.19.3【分析】首先结合作图的过程确定BP是∠ABD的平分线然后根据角平分线的性质求得点P到BD的距离即可【详解】结合作图的过程知:BP平分∠ABD∵∠A=90°AP=3∴点P到BD的距离等于AP的长为3解析:3【分析】首先结合作图的过程确定BP是∠ABD的平分线,然后根据角平分线的性质求得点P到BD 的距离即可.【详解】结合作图的过程知:BP平分∠ABD,∵∠A=90°,AP=3,∴点P到BD的距离等于AP的长,为3,故答案为:3.【点睛】考查了尺规作图的知识及角平分线的性质、矩形的性质等知识,解题的关键是根据图形确定BP平分∠ABD.20.15【分析】由平行四边形的性质和角平分线得出∠ABF=∠AFB得出AF=AB=8同理可得DE=DC=8再由EF的长即可求出BC的长【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形∴AD∥BCDC=AB=8A解析:15【分析】由平行四边形的性质和角平分线得出∠ABF=∠AFB,得出AF=AB=8,同理可得DE=DC=8,再由EF的长,即可求出BC的长.【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,DC=AB=8,AD=BC,∴∠AFB=∠FBC,∵BF平分∠ABC,∴∠ABF=∠FBC,则∠ABF=∠AFB,∴AF=AB=8,同理可证:DE=DC=8,∵EF=AF+DE-AD=1,即8+8-AD=1,解得:AD=15;故答案为:15.【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质、等腰三角形的判定;熟练掌握平行四边形的性质,证出AF=AB是解决问题的关键.三、解答题21.(1)10;(2)①见解析;②36【分析】(1)依据平行线的性质以及角平分线的定义即可得到DP=AD=5,CP=BC=5,进而得出AB的长;(2)①根据题意画出图形;②依据平行线的性质以及角平分线的定义即可得到AB=QB,再根据BP平分∠ABQ,即可得出BP⊥AQ,AP=QP,依据勾股定理得出AP的长,进而得到△ABQ的周长.【详解】解:(1)∵在□ABCD中,AD=5,∴BC=5,∵AB∥CD,∴∠BAP=∠DPA,∵AP平分∠BAD,∴∠BAP=∠DAP,∴∠DAP=∠DPA,∴DP=AD=5,同理可得,CP=BC=5,∴CD=10,∴AB=10;(2)①如图所示:②∵AD∥BQ,∴∠Q=∠DAP,又∵∠DAP=∠BAP,∴∠Q=∠BAP,∴AB=QB=10,又∵BP平分∠ABQ,∴BP⊥AQ,AP=QP,∴Rt△ABP中,22AB BP-,∴AQ=16,∴△ABQ的周长为:16+10+10=36.【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质以及勾股定理的运用,解题时注意:平行四边形的对边平行,对边相等.22.(1)①见解析;②见解析;(2)6.5【分析】(1)①以A为圆心,小于AB的长度为半径画圆,交AB、AC于两个点,再分别以这两个点为圆心,一样的半径画弧,交于一点,连接这个点与点A,即可得到BAC∠的平分线,再画出它与BC的交点D;②作线段AC的垂直平分线,即可找到线段AC的中点E,连接DE;(2)由等腰三角形“三线合一”的性质得152BD BC==,AD BC⊥,用勾股定理求出AB的长,再根据中位线的性质得到DE的长.【详解】解:(1)①如图所示:②如图所示:(2)∵AB AC =,AD 平分BAC ∠, ∴152BD BC ==,AD BC ⊥, 在Rt ABD △中,2213AB AD BD =+=, ∵E 、D 分别是AC 和BC 的中点, ∴1 6.52DE AB ==, 故答案是:6.5.【点睛】 本题考查等腰三角形的性质,中位线的定理,以及角平分线和垂直平分线的作法,解题的关键是熟练掌握这些几何的性质定理以及作图方法.23.(1)如图所示,见解析;(2)见解析;(3)当AB 2AC 时,矩形BECD 是正方形,证明见解析.【分析】(1)根据角平分线及垂线的作图方法依次作图;(2)根据CD 是AB 的垂直平分线,推出∠CDB =90°,AC =BC ,利用CN 平分∠BCM 求出∠DCN =∠DCB +∠BCN =90°,由BE ⊥CN 求得∠BEC =90°,即可得到结论;(3)当AB 2时,矩形BECD 是正方形,由AD =BD ,AB 2AC ,求得BD 2AC ,根据AD ⊥CD ,∠CDB =90°,推出BD =CD ,由此得到矩形BECD 是正方形.【详解】(1)解:如图所示,(2)证明:∵ CD 是AB 的垂直平分线,∴ CD ⊥BD ,AD =BD ,∴ ∠CDB =90°,AC =BC ,∴ ∠DCB =12∠ACB , ∵ CN 平分∠BCM , ∴∠BCN =12∠BCM , ∵∠ACB +∠BCM =180°, ∴∠DCN =∠DCB +∠BCN =12(∠ACB +∠BCM )=90°, ∵ BE ⊥CN ,∴ ∠BEC =90°,∴ 四边形BECD 是矩形;(3)当AB 2时,矩形BECD 是正方形∵ AD =BD ,AB 2AC ,∴ BD 2, ∵ AD ⊥CD ,∠CDB =90°,∴ BD =CD ,∴ 矩形BECD 是正方形.【点睛】此题考查作图—角平分线、垂线,矩形的判定定理,正方形的判定定理,正确作图及熟练掌握矩形和正方形的判定定理是解题的关键.24.(1)BDE 是等腰三角形,证明见解析;(2)3AE =.【分析】(1)根据折叠的性质可知EBD DBC ∠=∠,又因为//AD BC ,可知ADB DBC ∠=∠,即推出ADB EBD ∠=∠,所以BE DE =,BDE 为等腰三角形.(2)设AE x =,则8BE DE x ==-,在Rt ABE △中根据勾股定理列出等式,解出x即可.【详解】(1)BDE 是等腰三角形,理由是:由折叠得:EBD DBC ∠=∠,∵四边形ABCD 是矩形,∴//AD BC ,∴ADB DBC ∠=∠,∴ADB EBD ∠=∠,∴BE DE =,∴BDE 是等腰三角形.(2)设AE x =,则8BE DE x ==-, ∵四边形ABCD 是矩形,∴90A ∠=︒,∴在Rt ABE △中,222AB AE BE +=,即2224(8)x x +=-,解得:3x =,∴3AE =.【点睛】本题考查翻折的性质,矩形的性质,等腰三角形的判定以及勾股定理.根据翻折的性质间接证明出BE DE =是解答本题的关键.25.(1)见解析;(2)等边三角形,理由见解析【分析】(1)由菱形ABCD 边长与对角线都是2,知ABD △和BCD △都是等边三角形.可得60BDE BCF ∠=∠=︒,BD BC =,可证BDE BCF △≌△;(2)由BDE BCF △≌△,得DBE CBF ∠=∠,BE BF =,利用=60DBF DBE DBF CBF ∠+∠=∠+∠︒.可证BEF 为等边三角形.【详解】(1)证明:∵菱形ABCD 的边长为2,2BD =,∴ABD △和BCD △都是等边三角形.∴60BDE BCF ∠=∠=︒,BD BC =,∵2AE DE AD +==,而2AE CF +=,∴DE CF =,∴BDE BCF △≌△;(2)解:BEF 为等边三角形.理由如下:∵BDE BCF △≌△,∴DBE CBF ∠=∠,BE BF =,∵60DBC DBF CBF ∠=∠+∠=︒°,∴60DBF DBE ∠+∠=︒.即60EBF ∠=︒.∴BEF 为等边三角形.【点睛】 本题考查菱形的性质,等边三角形的判定与性质,三角形全等判定与性质,掌握菱形的性质,等边三角形的判定与性质,三角形全等判定与性质是解题解题关键.26.(1)22.5︒;(2)见解析.【分析】(1)用正方形对角线平分对角,等腰三角形性质计算即可;(2)借助正方形的性质,证明三角形全等,运用等角对等边证明即可.【详解】(1)∵ABCD 为正方形,∴45ABE ∠=︒.又∵AB BE =, ∴()11804567.52BAE ∠=⨯︒-︒=︒. ∴9067.522.5DAE ∠=︒-︒=︒(2)证明:∵正方形ABCD 关于BD 对称,∴ABE CBE △△≌,∴BAE BCE ∠=∠.又∵90ABC AEF ∠=∠=︒,∴BAE EFC ∠=∠,∴BCE EFC ∠=∠,∴CE EF =.【点睛】本题考查了正方形的性质,等腰三角形的性质,三角形的全等,等腰三角形的判定,运用正方形的性质,证明三角形的全等是解题的关键.。
初中数学十大经典压轴题
初中数学十大经典压轴题选一、三角形面积等于水平宽与铅垂高乘积的一半如图,抛物线顶点坐标为点C(1,4),交x轴于点A(3,0),交y轴于点B.(1)求抛物线和直线AB的解析式;(2)点P是抛物线(在第一象限内)上的一个动点,连接PA,PB,当P点运动到顶点C时,求△CAB的铅垂高CD及S△CAB;(3)在(2)条件下,是否存在一点P,使S△PAB=S△CAB?若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.二.利用相似解决面积问题、等腰三角形的分类讨论已知:如图,抛物线y=ax2﹣2ax+c(a≠0)与y轴交于点C(0,4),与x轴交于点A、B,点A的坐标为(4,0).(1)求该抛物线的解析式;(2)点Q是线段AB上的动点,过点Q作QE∥AC,交BC于点E,连接CQ.当△CQE的面积最大时,求点Q的坐标;(3)若平行于x轴的动直线l与该抛物线交于点P,与直线AC交于点F,点D的坐标为(2,0).问:是否存在这样的直线l,使得△ODF是等腰三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.三、直角三角形分类讨论问题、利用对称求最大值如图,已知直线y=x+1与y轴交于点A,与x轴交于点D,抛物线y=x2+bx+c与直线交于A、E两点,与x轴交于B、C两点,且B点坐标为(1,0).(1)求该抛物线的解析式;(2)动点P在x轴上移动,当△PAE是直角三角形时,求点P的坐标P;(3)在抛物线的对称轴上找一点M,使|AM﹣MC|的值最大,求出点M的坐标.四、平行四边形的分类讨论如图,抛物线与x轴交于A(x1,0)、B(x2,0)两点,且x1<x2,与y轴交于点C(0,﹣4),其中x1,x2是方程x2﹣4x﹣12=0的两个根.(1)求抛物线的解析式;(2)点M是线段AB上的一个动点,过点M作MN∥BC,交AC于点N,连接CM,当△CMN的面积最大时,求点M的坐标;(3)点D(4,k)在(1)中抛物线上,点E为抛物线上一动点,在x轴上是否存在点F,使以A、D、E、F 为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有满足条件的点F的坐标;若不存在,请说明理由.五、重叠部分面积的求解1.已知抛物线y=﹣x2+bx﹣经过点A(7,6),且与x轴交于B、C两点(1)求b值及B、C两点的坐标;(2)若直线x=t与抛物线交于P,与线段AB交于点Q,试问当t为何值时,线段PQ 的长最长?最长是多少?(3)若点D是线段AB上任意一点,过点D作DE∥BC,交AC于点E设ADE的高AF的长为小x,以DE为折痕将△ADE翻折,所得的△A'DE与梯形DBCE重叠部分的面积记为y,当0<x<6时,求y与x的函数关系式;并求y的最大值.六、利用对称和平移变换求最小值的求法如图,已知平面直角坐标系,A、B两点的坐标分别为A(2,﹣3),B(4,﹣1).(1)若P(p,0)是x轴上的一个动点,则当p=_________时,△PAB的周长最短;(2)若C(a,0),D(a+3,0)是x轴上的两个动点,则当a=_________时,四边形ABDC的周长最短;(3)设M,N分别为x轴和y轴上的动点,请问:是否存在这样的点M(m,0)、N(0,n),使四边形ABMN的周长最短?若存在,请求出m=_________,n=_________(不必写解答过程);若不存在,请说明理由.七、利用平行解决面积等相等1.如图,在平面直角坐标系中,已知点A坐标为(2,4),直线x=2与x轴相交于点B,连接OA,抛物线y=x2从点O沿OA方向平移,与直线x=2交于点P,顶点M到A点时停止移动.(1)求线段OA所在直线的函数解析式; y=2x(2)设抛物线顶点M的横坐标为m,①用m的代数式表示点P的坐标;②当m为何值时,线段PB最短;(3)当线段PB最短时,相应的抛物线上是否存在点Q,使△QMA的面积与△PMA的面积相等?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.八、图形旋转变换,面积转化、平行四边形的分类讨论已知抛物线y=x2﹣2x+a(a<0)与y轴相交于点A,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AM相交于点N.(1)试用含a的代数式分别表示点M与N的坐标;(2)如图,将△NAC沿y轴翻折,若点N的对应点N′恰好落在抛物线上,AN′与x轴交于点D,连接CD,求a的值和四边形ADCN的面积;(3)在抛物线y=x2﹣2x+a(a<0)上是否存在一点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P点的坐标;若不存在,试说明理由.九、图像运动问题、平移变换和分类讨论如图,已知直线y=﹣x+1交坐标轴于A,B两点,以线段AB为边向上作正方形ABCD,过点A,D,C的抛物线与直线另一个交点为E.(1)请直接写出点C,D的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)若正方形以每秒个单位长度的速度沿射线AB下滑,直至顶点D落在x轴上时停止.设正方形落在x轴下方部分的面积为S,求S关于滑行时间t的函数关系式,并写出相应自变量t的取值范围;(4)在(3)的条件下,抛物线与正方形一起平移,同时D停止,求抛物线上C,E两点间的抛物线弧所扫过的面积.十、图形运动、分类讨论问题如图,在平面直角坐标系中,直角梯形ABCO的边OC落在x轴的正半轴上,且AB∥OC,BC⊥OC,AB=4,BC=6,OC=8.正方形ODEF的两边分别落在坐标轴上,且它的面积等于直角梯形ABCO面积.将正方形ODEF沿x轴的正半轴平行移动,设它与直角梯形ABCO的重叠部分面积为S.(1)分析与计算:求正方形ODEF的边长;(2)操作与求解:①正方形ODEF平行移动过程中,通过操作、观察,试判断S(S>0)的变化情况是;A、逐渐增大B、逐渐减少C、先增大后减少D、先减少后增大②当正方形ODEF顶点O移动到点C时,求S的值;(3)探究与归纳:设正方形ODEF的顶点O向右移动的距离为x,求重叠部分面积S与x的函数关系式.。
第十八章专题:《平行四边形》分类讨论(一)—解析版
第十八章专题:《平行四边形》分类讨论(一)1.在矩形ABCD中,AB=2,BC=6,直线EF经过对角线BD的中点O分别交边AD、BC于点E、F,点G、H分别是OB、OD的中点,当四边形EGFH为矩形时,则BF的长_______________________。
【答案】266或26-62.如果从一个四边形一边上的点到对边的视角是直角,那么称该点为直角点.例如,如图的四边形ABCD中,点M在CD边上,连结AM、BM,∠AMB=90°,则点M为直角点.若点E、F分别为矩形ABCD 边AB、CD上的直角点,且AB=5,BC=6,则线段EF的长为_______________________。
【答案】6或73.如图,矩形ABCD中,AB=6,AD=43,点E是BC的中点,点F在AB上,FB=2,P是矩形上一动点.若点P从点F出发,沿F→A→D→C的路线运动,当∠FPE=30°时,FP的长为________________。
【答案】4或8或43.4.如图,在平面直角坐标系中,点O为原点,点A的坐标为(-4,0).正方形OEFG的顶点F落在y轴的正半轴上,直线AE与直线FG相交于点P,若△OEP的其中两边之比为2:1,则点P的坐标为_______________________。
【答案】P(0,4)或P(-4,12)或P(-12,24)5.在平行四边形ABCD中,BC边上的高为4,AB=5,AC=25,则平行四边形ABCD周长等于_____________。
【答案】20或126. 在正方形ABCD 中,AB=6,连接AC ,BD ,P 是正方形边上或对角线上一点,若PD=2AP ,则AP 的长为_______________________。
【答案】2或23或14-27. 菱形ABCD 的对角线AC=6cm ,BD=4cm ,以AC 为边作正方形ACEF ,则BF 长为_________________。
第18章 平行四边形(小结与复习)教案-八年级数学下册课件(人教版)
回顾与思考:本章我们主要学习了平行四边形的性质定理、判定定理;探索并证明了三角形的中位线定理,介绍了平行线问距离的概念;通过平行四边形边、角的特殊化,获得了特殊的平行四边形——矩形、菱形和正方形,了解了它们之间的关系;根据它们的特殊性,得到了这些特殊的平行四边形的性质定理和判定定理.在学习这些知识的过程中,我们采用了从一般到特殊的研究方法:利用图形的性质定理与判定定理之间的关系,通过证明性质定理的逆命题,得到了图形的判定定理,这些方法在今后的学习中都是很有用的.请你带着下面的问题,复习一下全章的内容吧。
1,你能概述一下研究平行四边形的思路和方法吗?2.平行四边形有哪些性质?如何判定一个四边形是平行四边形?3.矩形、菱形、正方形除了具有平行四边形的性质外,分别还具有哪些性质?如何判定一个四边形是矩形、菱形、正方形?你能总结一下研究这些性质和判定的方法吗?4.本章我们利用平行四边形的性质,得出了三角形的中位线定理,你能仿照这一过程,再得出一些其他几何结论吗?本章学习了哪些特殊的四边形?是按照什么顺序学习这些四边形的?请说说这些四边形之间的关系.各种平行四边形的研究中,它们各自的研究内容、研究步骤、研究方法有什么共同点?能列表说明吗?各种平行四边形的研究中,它们各自的研究内容、研究步骤、研究方法有什么共同点?能列表说明吗?(1)本章研究内容:各种平行四边形的边、角、对角线的特征;(2)研究步骤:下定义→探性质→研判定;(3)研究方法:观察、猜想、证明;建立当前图形(平行四边形)与三角形的联系;从性质定理的逆命题的讨论中研究判定定理;类比、一般到特殊.【课堂探究案】考点讲练考点一 平行四边形的性质与判定例1 如图,在直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠B =90°,AG ∥CD 交BC 于点G ,点E 、F 分别为AG 、CD 的中点,连接DE 、FG.(1)求证:四边形DEGF 是平行四边形;(2)如果点G 是BC 的中点,且BC =12,CD =10,求四边形AGCD 的面积.(1)证明:∵ AG ∥CD ,AD ∥BC∴ 四边形AGCD 是平行四边形∴ AG=CD∵ E 、F 分别为AG 、CD 的中点∴ EG=21AG ,DF=21CD ∴ EG=DF 且EG ∥DF∴ 四边形DEGF 是平行四边形(2)解:∵ 点G 是BC 的中点,BC=12∴ BG=CG=21BC=6 ∵ 四边形AGCD 是平行四边形∴ AG=CD=10在R t △ABG 中,根据勾股定理2222610-=-=BG AG AB =8∴ S 四边形AGCD =6×8=48例2如图,在□ABCD中,点E在边BC上,点F在边DA的延长线上,且AF=CE,EF与AB交于点G.(1)求证:AC∥EF;(2)若点G是AB的中点,BE=6,求边AD的长.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形∴ AD∥BC∴ AF∥CE又∵ AF=CE∴四边形AFEC是平行四边形∴ AC∥EF(2)解:∵ AD∥BC,∴∠F=∠BEG,∠FAG=∠B∵点G是AB的中点,∴ AG=BG∴△AGF≌△BGE (AAS)∴ AF=BE=6∴ CE=AF=6∴ BC=BE+CE=12∵四边形ABCD是平行四边形∴ AD=BC=12考点二三角形的中位线与R t△斜边上的中线例3如图,在△ABC中,点D,E,F分别是AB,BC,CA的中点,AH是边BC上的高.(1)求证:四边形ADEF是平行四边形;(2)求证:∠DHF=∠DEF.证明:(1)∵点D,E,F分别是AB,BC,CA的中点∴ DE、EF都是△ABC的中位线∴ DE∥AC,EF∥AB∴四边形ADEF是平行四边形(2)∵四边形ADEF是平行四边形∴∠DEF=∠BAC∵ D,F分别是AB,CA的中点,AH是边BC上的高∴ DH、FH分别是R t△ABH和R t△ACH斜边上的中线∴ DH=AD,FH=AF∴∠DAH=∠DHA,∠FAH=∠FHA∵∠DAH+∠FAH=∠BAC∠DHA+∠FHA=∠DHF∴∠DHF=∠BAC∴∠DHF=∠DEF考点三特殊平行四边形的性质与判定例4如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,过点A作AE∥BD,过点D作DE∥AC,两线相交于点E.(1)求证:四边形AODE是菱形;(2)连接BE,交AC于点F.若BE⊥DE于点E,求∠AOD的度数.(1)证明:∵ AE ∥BD ,DE ∥AC∴ 四边形AODE 是平行四边形∵ 四边形ABCD 是矩形∴ AC=BD ,OA=21AC ,OD=21BD ∴ OA=OD∴ 四边形AODE 是菱形(2)解:连接OE.由(1)得,四边形AODE 是菱形,∴ AE=AO=BO∵ AE ∥BO ,∴ 四边形AEOB 是平行四边形∵ BE ⊥DE ,DE ∥AC ,∴ BE ⊥AO∴ 四边形AEOB 是菱形∴ AE=AB=BO∴ AB=BO=AO∴ △AOB 是等边三角形∴ ∠AOB=60°∴ ∠AOD=180°-60°=120°例5 如图,已知在四边形ABFC 中,∠ACB =90°,BC 的垂直平分线EF 交BC 于点D ,交AB 于点E ,且CF =AE.(1)试判断四边形BECF 是什么四边形?并说明理由;(2)当∠A 的大小满足什么条件时,四边形BECF 是正方形?请回答并证明你的结论.解:(1)四边形BECF 是菱形.理由如下:∵ EF 垂直平分BC ,∴ BF=CF ,BE=CE∴ ∠3=∠1∵ ∠ACB=90°,∴ ∠3+∠A=90°,∠1+∠2=90°∴ ∠2=∠A ,∴ CE=AE∴ BE=AE∵ CF=AE∴ BE=CE=CF=BF∴ 四边形BECF 是菱形(2)当∠A=45°时,四边形BECF 是正方形.证明:∵ ∠A=45°,∠ACB=90°∴ ∠CBA=45°∵ 四边形BECF 是菱形∴ ∠EBF=2∠CBA=90°∴ 菱形BECF 是正方形【课堂检测案】一、分类讨论思想例6 在一个平行四边形中,若一个角的平分线把一条边分成长是2cm 和3cm 的两条线段,求该平行四边形的周长是多少.解:如图,∵在平行四边形ABCD 中,AB=CD ,AD=BC ,AD ∥BC ,。
二次函数九种类型题及解析
1. 在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=-x 2+bx+c经过点 A(-1,0),B(3,0),与y轴相交于点C. (1)求这条抛物线的解析式; (2)经过点D(2,2)直线与抛物线交于M,N两点, 若线段MN正好被直线BC平分,求直线MN的解析式; (3)直线x=a上存在点P,使得△PBC为等腰三角形? 若这样的点P有且只有三个,请直接写出符合条件的a 值及其取值范围
1. 如图,二次函数y=x 2+bx+c的图象与x轴交于A、B两点,且A点坐 标为(-3,0),经过B点的直线交抛物线于点D(-2,-3). (1)求抛物线的解析式 (2)过x轴上点E(a,0)(E点在B点的右侧)作直线EF∥BD,交抛 物线于点F,是否存在实数a使四边形BDFE是平行四边形?如果存在, 求出满足条件的a;如果不存在,请说明理由. (3)在二次函数上有一动点P,过点P作PM⊥x轴交线段BD于点M, 判断PM有最大值还是有最小值,如有,求出线段PM长度的最大值 或最小值.
1. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax 2+bx+3与x轴 交于A(-4,0)、B(-l,0)两点,与y轴交于点C,点D 是第三象限的抛物线上一动点. (1)求抛物线的解析式; (2)设点D的横坐标为m,△ACD的面积为S求出S与m的 函数关系式,并确定m为何值时S有最大值,最大值是多 少? (3)若点P是抛物线对称轴上一点,是否存在点P使得 ∠APC=90°?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在, 请说明理由.
1 23 1 如图所示,抛物线y=- x - x+2和直线y= x+2相交于A、C两点,抛物线与 2 2 2 x轴的另一个交点为B,在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得△ PBC为直角 三角形,如果存在请求出P点坐标,如果不存在,请说明理由。ຫໍສະໝຸດ 型三:直角三角形的分类讨论:
中考复习二次函数中 等腰三角形,直角三角形,平行 四边形的存在问题(图片版 25PPT)
∴所求抛物线的表达式为 y= x2- x-1;
满足条件的 P 为 P1(4, )、P2(-4,7)、P3(2,-1).
5(面积最值)已知抛物线 的图象与 x轴交于点A(3,0) 和点 C,与y 轴交于点B(0,3) 。 (1)求抛物线的解析式。 (2)在抛物线的对称轴上找一点 ,使得点 到点 、 的距离之和 最小,并求出点 的坐标。 (3)在第一象限的抛物线上,是否存在一点 ,使得 的面积最大? 若存在,求出点 的坐标;若不存在,请说明理由。
三、平行四边形的存在问题分类讨论 1. 假设结论成立; 2. 找点:探究平行四边形的存在性问题,一般是已知两定点求未知点坐标,此时可以 分两种情况,分别以这两点所构成的线段为边和对角线来讨论:①以这两点所构成 线段为边时,可以利用平行四边形对边平行且相等,画出符合题意的图形;②以这 两点所构成线段为对角线时,则该线段的中点为平行四边形对角线的交点,结合抛 物线的对称性,画出符合题意的图形; 3. 建立关系式,并计算. 根据以上分类方法画出所有的符合条件的图形后,可以利用 平行四边形的性质进行计算,也可以利用抛物线的对称性、相似三角形或直角三角 形的性质进行计算,要具体情况具体分析,有时也可以利用直线的解析式联立方程 组,由方程组的解为交点坐标的方法求解.
(1)
(2)
(等腰三角形)3、如图,点 A在 x轴上,OA=4 ,将线段 OA绕点 O顺时针旋转120度 至OB 的位置。 (1)求点B 的坐标。 (2)求经过点A 、O 、B 的抛物线的解析式。 (3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点P ,使得以 点 P、O 、B 为顶点的三角形是等腰三角形?若存在, 求点P 的坐标;若不存在,说明理由。
面积最值
面积最值
面积最值
不积跬步 无以至千里, 不积小流无以 成江海.
全国中考数学平行四边形的综合中考真题分类汇总及答案解析
全国中考数学平行四边形的综合中考真题分类汇总及答案解析一、平行四边形1.如果两个三角形的两条边对应相等,夹角互补,那么这两个三角形叫做互补三角形,如图2,分别以△ABC的边AB、AC为边向外作正方形ABDE和ACGF,则图中的两个三角形就是互补三角形.(1)用尺规将图1中的△ABC分割成两个互补三角形;(2)证明图2中的△ABC分割成两个互补三角形;(3)如图3,在图2的基础上再以BC为边向外作正方形BCHI.①已知三个正方形面积分别是17、13、10,在如图4的网格中(网格中每个小正方形的边长为1)画出边长为、、的三角形,并计算图3中六边形DEFGHI的面积.②若△ABC的面积为2,求以EF、DI、HG的长为边的三角形面积.【答案】(1)作图见解析(2)证明见解析(3)①62;②6【解析】试题分析:(1)作BC边上的中线AD即可.(2)根据互补三角形的定义证明即可.(3)①画出图形后,利用割补法求面积即可.②平移△CHG到AMF,连接EM,IM,则AM=CH=BI,只要证明S△EFM=3S△ABC即可.试题解析:(1)如图1中,作BC边上的中线AD,△ABD和△ADC是互补三角形.(2)如图2中,延长FA到点H,使得AH=AF,连接EH.∵四边形ABDE,四边形ACGF是正方形,∴AB=AE,AF=AC,∠BAE=∠CAF=90°,∴∠EAF+∠BAC=180°,∴△AEF和△ABC是两个互补三角形.∵∠EAH+∠HAB=∠BAC+∠HAB=90°,∴∠EAH=∠BAC,∵AF=AC,∴AH=AB,在△AEH和△ABC中,∴△AEH≌△ABC,∴S△AEF=S△AEH=S△ABC.(3)①边长为、、的三角形如图4所示.∵S△ABC=3×4﹣2﹣1.5﹣3=5.5,∴S六边形=17+13+10+4×5.5=62.②如图3中,平移△CHG到AMF,连接EM,IM,则AM=CH=BI,设∠ABC=x,∵AM∥CH,CH⊥BC,∴AM⊥BC,∴∠EAM=90°+90°﹣x=180°﹣x,∵∠DBI=360°﹣90°﹣90°﹣x=180°﹣x,∴∠EAM=∠DBI,∵AE=BD,∴△AEM≌△DBI,∵在△DBI和△ABC中,DB=AB,BI=BC,∠DBI+∠ABC=180°,∴△DBI和△ABC是互补三角形,∴S△AEM=S△AEF=S△AFM=2,∴S△EFM=3S△ABC=6.考点:1、作图﹣应用与设计,2、三角形面积2.如图,平面直角坐标系中,四边形OABC为矩形,点A,B的坐标分别为(4,0),(4,3),动点M,N分别从O,B同时出发.以每秒1个单位的速度运动.其中,点M 沿OA向终点A运动,点N沿BC向终点C运动.过点M作MP⊥OA,交AC于P,连接NP,已知动点运动了x秒.(1)P点的坐标为多少(用含x的代数式表示);(2)试求△NPC面积S的表达式,并求出面积S的最大值及相应的x值;(3)当x为何值时,△NPC是一个等腰三角形?简要说明理由.【答案】(1)P点坐标为(x,3﹣x).(2)S的最大值为,此时x=2.(3)x=,或x=,或x=.【解析】试题分析:(1)求P点的坐标,也就是求OM和PM的长,已知了OM的长为x,关键是求出PM的长,方法不唯一,①可通过PM∥OC得出的对应成比例线段来求;②也可延长MP交BC于Q,先在直角三角形CPQ中根据CQ的长和∠ACB的正切值求出PQ的长,然后根据PM=AB﹣PQ来求出PM的长.得出OM和PM的长,即可求出P点的坐标.(2)可按(1)②中的方法经求出PQ的长,而CN的长可根据CN=BC﹣BN来求得,因此根据三角形的面积计算公式即可得出S,x的函数关系式.(3)本题要分类讨论:①当CP=CN时,可在直角三角形CPQ中,用CQ的长即x和∠ABC的余弦值求出CP的表达式,然后联立CN的表达式即可求出x的值;②当CP=PN时,那么CQ=QN,先在直角三角形CPQ中求出CQ的长,然后根据QN=CN﹣CQ求出QN的表达式,根据题设的等量条件即可得出x的值.③当CN=PN时,先求出QP和QN的长,然后在直角三角形PNQ中,用勾股定理求出PN 的长,联立CN的表达式即可求出x的值.试题解析:(1)过点P作PQ⊥BC于点Q,有题意可得:PQ∥AB,∴△CQP∽△CBA,∴∴解得:QP=x,∴PM=3﹣x,由题意可知,C(0,3),M(x,0),N(4﹣x,3),P点坐标为(x,3﹣x).(2)设△NPC的面积为S,在△NPC中,NC=4﹣x,NC边上的高为,其中,0≤x≤4.∴S=(4﹣x)×x=(﹣x2+4x)=﹣(x﹣2)2+.∴S的最大值为,此时x=2.(3)延长MP交CB于Q,则有PQ⊥BC.①若NP=CP,∵PQ⊥BC,∴NQ=CQ=x.∴3x=4,∴x=.②若CP=CN,则CN=4﹣x,PQ=x,CP=x,4﹣x=x,∴x=;③若CN=NP,则CN=4﹣x.∵PQ=x,NQ=4﹣2x,∵在Rt△PNQ中,PN2=NQ2+PQ2,∴(4﹣x)2=(4﹣2x)2+(x)2,∴x=.综上所述,x=,或x=,或x=.考点:二次函数综合题.3.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.如图①,在等腰Rt ABC 中,90BAC ∠=,点E 在AC 上(且不与点A 、C 重合),在ABC △的外部作等腰Rt CED △,使90CED ∠=,连接AD ,分别以AB ,AD 为邻边作平行四边形ABFD ,连接AF .()1请直接写出线段AF ,AE 的数量关系;()2①将CED 绕点C 逆时针旋转,当点E 在线段BC 上时,如图②,连接AE ,请判断线段AF ,AE 的数量关系,并证明你的结论;②若25AB =2CE =,在图②的基础上将CED 绕点C 继续逆时针旋转一周的过程中,当平行四边形ABFD 为菱形时,直接写出线段AE 的长度.【答案】(1)证明见解析;(2)①AF 2AE =②42或22.【解析】【分析】 ()1如图①中,结论:AF 2AE =,只要证明AEF 是等腰直角三角形即可; ()2①如图②中,结论:AF 2AE =,连接EF ,DF 交BC 于K ,先证明EKF ≌EDA 再证明AEF 是等腰直角三角形即可;②分两种情形a 、如图③中,当AD AC =时,四边形ABFD 是菱形.b 、如图④中当AD AC =时,四边形ABFD 是菱形.分别求解即可.【详解】()1如图①中,结论:AF 2AE =.理由:四边形ABFD 是平行四边形,AB DF ∴=,AB AC =,AC DF ∴=,DE EC =,AE EF ∴=,DEC AEF 90∠∠==,AEF ∴是等腰直角三角形,AF 2AE ∴=.故答案为AF 2AE =.()2①如图②中,结论:AF 2AE =.理由:连接EF ,DF 交BC 于K .四边形ABFD 是平行四边形,AB//DF ∴,DKE ABC 45∠∠∴==,EKF 180DKE 135∠∠∴=-=,EK ED =,ADE 180EDC 18045135∠∠=-=-=,EKF ADE ∠∠∴=,DKC C ∠∠=,DK DC ∴=,DF AB AC ==,KF AD ∴=,在EKF 和EDA 中,EK ED EKF ADE KF AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,EKF ∴≌EDA ,EF EA ∴=,KEF AED ∠∠=,FEA BED 90∠∠∴==,AEF ∴是等腰直角三角形,AF 2AE ∴=.②如图③中,当AD AC =时,四边形ABFD 是菱形,设AE 交CD 于H ,易知EH DH CH 2===22AH (25)(2)32=-=,AE AH EH 42=+=,=时,四边形ABFD是菱形,易知如图④中当AD AC=-=-=,AE AH EH32222综上所述,满足条件的AE的长为42或22.【点睛】本题考查四边形综合题、全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的判定和性质、平行四边形的性质、勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定和性质,寻找全等的条件是解题的难点,属于中考常考题型.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:在菱形ABCD中,E,F是BD上的两点,且AE∥CF.求证:四边形AECF是菱形.【答案】见解析【解析】【分析】由菱形的性质可得AB∥CD,AB=CD,∠ADF=∠CDF,由“SAS”可证△ADF≌△CDF,可得AF=CF,由△ABE≌△CDF,可得AE=CF,由平行四边形的判定和菱形的判定可得四边形AECF是菱形.【详解】证明:∵四边形ABCD是菱形∴AB∥CD,AB=CD,∠ADF=∠CDF,∵AB=CD,∠ADF=∠CDF,DF=DF∴△ADF≌△CDF(SAS)∴AF=CF,∵AB∥CD,AE∥CF∴∠ABE=∠CDF,∠AEF=∠CFE∴∠AEB=∠CFD,∠ABE=∠CDF,AB=CD∴△ABE≌△CDF(AAS)∴AE=CF,且AE∥CF∴四边形AECF是平行四边形又∵AF=CF,∴四边形AECF是菱形【点睛】本题主要考查菱形的判定定理,首先要判定其为平行四边形,这是菱形判定的基本判定.7.(1)如图①,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,过点O作直线EF⊥BD,交AD于点E,交BC于点F,连接BE、DF,且BE平分∠ABD.①求证:四边形BFDE是菱形;②直接写出∠EBF的度数;(2)把(1)中菱形BFDE进行分离研究,如图②,点G、I分别在BF、BE边上,且BG=BI,连接GD,H为GD的中点,连接FH并延长,交ED于点J,连接IJ、IH、IF、IG.试探究线段IH与FH之间满足的关系,并说明理由;(3)把(1)中矩形ABCD进行特殊化探究,如图③,当矩形ABCD满足AB=AD时,点E是对角线AC上一点,连接DE、EF、DF,使△DEF是等腰直角三角形,DF交AC于点G.请直接写出线段AG、GE、EC三者之间满足的数量关系.【答案】(1)①详见解析;②60°.(2)IH3;(3)EG2=AG2+CE2.【解析】【分析】(1)①由△DOE≌△BOF,推出EO=OF,∵OB=OD,推出四边形EBFD是平行四边形,再证明EB=ED即可.②先证明∠ABD=2∠ADB,推出∠ADB=30°,延长即可解决问题.(2)IH =3FH .只要证明△IJF 是等边三角形即可.(3)结论:EG 2=AG 2+CE 2.如图3中,将△ADG 绕点D 逆时针旋转90°得到△DCM ,先证明△DEG ≌△DEM ,再证明△ECM 是直角三角形即可解决问题.【详解】(1)①证明:如图1中,∵四边形ABCD 是矩形,∴AD ∥BC ,OB =OD ,∴∠EDO =∠FBO ,在△DOE 和△BOF 中,EDO FBO OD OBEOD BOF ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩=== , ∴△DOE ≌△BOF ,∴EO =OF ,∵OB =OD ,∴四边形EBFD 是平行四边形,∵EF ⊥BD ,OB =OD ,∴EB =ED ,∴四边形EBFD 是菱形.②∵BE 平分∠ABD ,∴∠ABE =∠EBD ,∵EB =ED ,∴∠EBD =∠EDB ,∴∠ABD =2∠ADB ,∵∠ABD +∠ADB =90°,∴∠ADB =30°,∠ABD =60°,∴∠ABE =∠EBO =∠OBF =30°,∴∠EBF =60°.(2)结论:IH =3FH .理由:如图2中,延长BE 到M ,使得EM =EJ ,连接MJ .∵四边形EBFD 是菱形,∠B =60°,∴EB =BF =ED ,DE ∥BF ,∴∠JDH =∠FGH ,在△DHJ 和△GHF 中,DHG GHF DH GHJDH FGH ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩=== , ∴△DHJ ≌△GHF ,∴DJ =FG ,JH =HF ,∴EJ =BG =EM =BI ,∴BE =IM =BF ,∵∠MEJ =∠B =60°,∴△MEJ 是等边三角形,∴MJ =EM =NI ,∠M =∠B =60°在△BIF 和△MJI 中,BI MJ B M BF IM ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△BIF ≌△MJI ,∴IJ =IF ,∠BFI =∠MIJ ,∵HJ =HF ,∴IH ⊥JF ,∵∠BFI +∠BIF =120°,∴∠MIJ +∠BIF =120°,∴∠JIF =60°,∴△JIF 是等边三角形,在Rt △IHF 中,∵∠IHF =90°,∠IFH =60°,∴∠FIH =30°,∴IH =3FH .(3)结论:EG 2=AG 2+CE 2.理由:如图3中,将△ADG 绕点D 逆时针旋转90°得到△DCM ,∵∠FAD +∠DEF =90°,∴AFED 四点共圆,∴∠EDF =∠DAE =45°,∠ADC =90°,∴∠ADF +∠EDC =45°,∵∠ADF =∠CDM ,∴∠CDM +∠CDE =45°=∠EDG ,在△DEM 和△DEG 中,DE DE EDG EDM DG DM ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== , ∴△DEG ≌△DEM ,∴GE =EM ,∵∠DCM =∠DAG =∠ACD =45°,AG =CM ,∴∠ECM =90°∴EC 2+CM 2=EM 2,∵EG =EM ,AG =CM ,∴GE 2=AG 2+CE 2.【点睛】考查四边形综合题、矩形的性质、正方形的性质、菱形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形,学会转化的思想思考问题.8.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.9.(问题情境)在△ABC中,AB=AC,点P为BC所在直线上的任一点,过点P作PD⊥AB,PE⊥AC,垂足分别为D、E,过点C作CF⊥AB,垂足为F.当P在BC边上时(如图1),求证:PD+PE=CF.证明思路是:如图2,连接AP,由△ABP与△ACP面积之和等于△ABC的面积可以证得:PD+PE=CF.(不要证明)(变式探究)(1)当点P在CB延长线上时,其余条件不变(如图3),试探索PD、PE、CF之间的数量关系并说明理由;请运用上述解答中所积累的经验和方法完成下列两题:(结论运用)(2)如图4,将长方形ABCD沿EF折叠,使点D落在点B上,点C落在点C′处,点P为折痕EF上的任一点,过点P作PG⊥BE、PH⊥BC,垂足分别为G、H,若AD =16,CF=6,求PG+PH的值.(迁移拓展)(3)在直角坐标系中,直线l1:y=-43x+8与直线l2:y=﹣2x+8相交于点A,直线l1、l2与x轴分别交于点B、点C.点P是直线l2上一个动点,若点P到直线l1的距离为2.求点P的坐标.【答案】【变式探究】证明见解析【结论运用】8【迁移拓展】(﹣1,6),(1,10)【解析】【变式探究】连接AP,同理利用△ABP与△ACP面积之差等于△ABC的面积可以证得;【结论运用】过点E作EQ⊥BC,垂足为Q,根据勾股定理和矩形的性质解答即可;【迁移拓展】分两种情况,利用结论,求得点P到x轴的距离,再利用待定系数法可求出P的坐标.【详解】变式探究:连接AP,如图3:∵PD⊥AB,PE⊥AC,CF⊥AB,且S△ABC=S△ACP﹣S△ABP,∴12AB•CF=12AC•PE﹣12AB•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.∵∠C=90°,∴DC2222-=-8.106DF CF∵EQ⊥BC,∠C=∠ADC=90°,∴∠EQC=90°=∠C=∠ADC.∴四边形EQCD是长方形.∴EQ=DC=4.∵AD∥BC,∴∠DEF=∠EFB.∵∠BEF=∠DEF,∴∠BEF=∠EFB.∴BE=BF,由问题情境中的结论可得:PG+PH=EQ.∴PG+PH=8.∴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)∴AB 2268+10,BC =10.∴AB =BC ,(1)由结论得:P 1D 1+P 1E 1=OA =8∵P 1D 1=1=2,∴P 1E 1=6 即点P 1的纵坐标为6又点P 1在直线l 2上,∴y =2x+8=6,∴x =﹣1,即点P 1的坐标为(﹣1,6);(2)由结论得:P 2E 2﹣P 2D 2=OA =8∵P 2D 2=2,∴P 2E 2=10 即点P 1的纵坐标为10又点P 1在直线l 2上,∴y =2x+8=10,∴x =1,即点P 1的坐标为(1,10)【点睛】本题考查了矩形的性质与判定、等腰三角形的性质与判定及勾股定理等知识点,利用面积法列出等式是解决问题的关键.10.△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.11.如图,在矩形ABCD中,点E在边CD上,将该矩形沿AE折叠,使点D落在边BC上的点F处,过点F作FG∥CD,交AE于点G,连接DG.(1)求证:四边形DEFG为菱形;(2)若CD=8,CF=4,求的值.【答案】(1)证明见试题解析;(2).【解析】试题分析:(1)由折叠的性质,可以得到DG=FG,ED=EF,∠1=∠2,由FG∥CD,可得∠1=∠3,再证明 FG=FE,即可得到四边形DEFG为菱形;(2)在Rt△EFC中,用勾股定理列方程即可CD、CE,从而求出的值.试题解析:(1)由折叠的性质可知:DG=FG,ED=EF,∠1=∠2,∵FG∥CD,∴∠2=∠3,∴FG=FE,∴DG=GF=EF=DE,∴四边形DEFG为菱形;(2)设DE=x,根据折叠的性质,EF=DE=x,EC=8﹣x,在Rt△EFC中,,即,解得:x=5,CE=8﹣x=3,∴=.考点:1.翻折变换(折叠问题);2.勾股定理;3.菱形的判定与性质;4.矩形的性质;5.综合题.12.在正方形ABCD中,动点E,F分别从D,C两点同时出发,以相同的速度在直线DC,CB上移动.(1)如图①,当点E自D向C,点F自C向B移动时,连接AE和DF交于点P,请你写出AE与DF的位置关系,并说明理由;(2)如图②,当E,F分别移动到边DC,CB的延长线上时,连接AE和DF,(1)中的结论还成立吗?(请你直接回答“是”或“否”,不须证明)(3)如图③,当E,F分别在边CD,BC的延长线上移动时,连接AE,DF,(1)中的结论还成立吗?请说明理由;(4)如图④,当E,F分别在边DC,CB上移动时,连接AE和DF交于点P,由于点E,F 的移动,使得点P也随之运动,请你画出点P运动路径的草图.若AD=2,试求出线段CP 的最小值.【答案】(1)AE=DF,AE⊥DF;(2)是;(3)成立,理由见解析;(4)CP=QC﹣QP=.【解析】试题分析:(1)AE=DF,AE⊥DF.先证得△ADE≌△DCF.由全等三角形的性质得AE=DF,∠DAE=∠CDF,再由等角的余角相等可得AE⊥DF;(2)是.四边形ABCD是正方形,所以AD=DC,∠ADE=∠DCF=90°,DE=CF,所以△ADE≌△DCF,于是AE=DF,∠DAE=∠CDF,因为∠CDF+∠ADF=90°,∠DAE+∠ADF=90°,所以AE⊥DF;(3)成立.由(1)同理可证AE=DF,∠DAE=∠CDF,延长FD交AE于点G,再由等角的余角相等可得AE⊥DF;(4)由于点P 在运动中保持∠APD=90°,所以点P 的路径是一段以AD 为直径的弧,设AD 的中点为Q ,连接QC 交弧于点P ,此时CP 的长度最小,再由勾股定理可得QC 的长,再求CP 即可.试题解析:(1)AE=DF ,AE ⊥DF .理由:∵四边形ABCD 是正方形,∴AD=DC ,∠ADC=∠C=90°.在△ADE 和△DCF 中,,∴△ADE ≌△DCF (SAS ).∴AE=DF ,∠DAE=∠CDF ,由于∠CDF+∠ADF=90°,∴∠DAE+∠ADF=90°.∴AE ⊥DF ; (2)是; (3)成立.理由:由(1)同理可证AE=DF ,∠DAE=∠CDF 延长FD 交AE 于点G ,则∠CDF+∠ADG=90°, ∴∠ADG+∠DAE=90°. ∴AE ⊥DF ; (4)如图:由于点P 在运动中保持∠APD=90°,∴点P 的路径是一段以AD 为直径的弧, 设AD 的中点为Q ,连接QC 交弧于点P ,此时CP 的长度最小, 在Rt △QDC 中,QC=,∴CP=QC ﹣QP=.考点:四边形的综合知识.13.已知ABC ,以AC 为边在ABC 外作等腰ACD ,其中AC AD =. (1)如图①,若AB AE =,60DAC EAB ∠=∠=︒,求BFC ∠的度数. (2)如图②,ABC α∠=,ACD β∠=,4BC =,6BD =.①若30α=︒,60β=︒,AB 的长为______.②若改变,αβ的大小,但90αβ+=︒,ABC 的面积是否变化?若不变,求出其值;若变化,说明变化的规律.【答案】(1)120°;(2)①25;②25 【解析】试题分析:(1)根据SAS ,可首先证明△AEC ≌△ABD ,再利用全等三角形的性质,可得对应角相等,根据三角形的外角的定理,可求出∠BFC 的度数;(2)①如图2,在△ABC 外作等边△BAE ,连接CE ,利用旋转法证明△EAC ≌△BAD ,可证∠EBC=90°,EC=BD=6,因为BC=4,在Rt △BCE 中,由勾股定理求BE 即可;②过点B 作BE ∥AH ,并在BE 上取BE=2AH ,连接EA ,EC .并取BE 的中点K ,连接AK ,仿照(2)利用旋转法证明△EAC ≌△BAD ,求得EC=DB ,利用勾股定理即可得出结论. 试题解析:解:(1)∵AE=AB ,AD=AC , ∵∠EAB=∠DAC=60°,∴∠EAC=∠EAB+∠BAC ,∠DAB=∠DAC+∠BAC , ∴∠EAC=∠DAB ,在△AEC 和△ABD 中{AE ABEAC BAD AC AD=∠=∠=∴△AEC ≌△ABD (SAS ), ∴∠AEC=∠ABD ,∵∠BFC=∠BEF+∠EBF=∠AEB+∠ABE , ∴∠BFC=∠AEB+∠ABE=120°, 故答案为120°;(2)①如图2,以AB 为边在△ABC 外作正三角形ABE ,连接CE .由(1)可知△EAC≌△BAD.∴EC=BD.∴EC=BD=6,∵∠BAE=60°,∠ABC=30°,∴∠EBC=90°.在RT△EBC中,EC=6,BC=4,∴2264--22EC BC∴5②若改变α,β的大小,但α+β=90°,△ABC的面积不变化,以下证明:如图2,作AH⊥BC交BC于H,过点B作BE∥AH,并在BE上取BE=2AH,连接EA,EC.并取BE的中点K,连接AK.∵AH⊥BC于H,∴∠AHC=90°.∵BE∥AH,∴∠EBC=90°.∵∠EBC=90°,BE=2AH,∴EC2=EB2+BC2=4AH2+BC2.∵K为BE的中点,BE=2AH,∴BK=AH.∵BK∥AH,∴四边形AKBH为平行四边形.又∵∠EBC=90°,∴四边形AKBH为矩形.∠ABE=∠ACD,∴∠AKB=90°.∴AK是BE的垂直平分线.∴AB=AE.∵AB=AE,AC=AD,∠ABE=∠ACD,∴∠EAB=∠DAC,∴∠EAB+∠EAD=∠DAC+∠EAD,即∠EAC=∠BAD,在△EAC与△BAD中{AB AEEAC BAD AC AD=∠=∠=∴△EAC≌△BAD.∴EC=BD=6.在RT△BCE中,BE=22EC BC-=25,∴AH=12BE=5,∴S△ABC=12BC•AH=25考点:全等三角形的判定与性质;等腰三角形的性质14.数学活动课上,老师给出如下问题:如图,将等腰直角三角形纸片沿斜边上的高AC剪开,得到等腰直角三角形△ABC与△EFD,将△EFD的直角顶点在直线BC上平移,在平移的过程中,直线AC与直线DE交于点Q,让同学们探究线段BQ与AD的数量关系和位置关系.请你阅读下面交流信息,解决所提出的问题.展示交流:小敏:满足条件的图形如图甲所示图形,延长BQ与AD交于点H.我们可以证明△BCQ≌△ACD,从而易得BQ=AD,BQ⊥AD.小慧:根据图甲,当点F在线段BC上时,我们可以验证小慧的说法是正确的.但当点F在线段CB的延长线上(如图乙)或线段CB的反向延长线上(如图丙)时,我对小慧说法的正确性表示怀疑.(1)请你帮助小慧进行分析,小敏的结论在图乙、图丙中是否成立?请说明理由.(选择图乙或图丙的一种情况说明即可).(2)小慧思考问题的方式中,蕴含的数学思想是.拓展延伸:根据你上面选择的图形,分别取AB、BD、DQ、AQ的中点M、N、P、T.则四边形MNPT 是什么样的特殊四边形?请说明理由.【答案】成立;分类讨论思想;正方形.【解析】试题分析:利用等腰直角三角形的性质结合全等三角形的判定与性质得出BQ=AD,BQ⊥AD;利用已知条件分类得出,体现数学中的分类讨论思想,拓展延伸:利用三角形中位线定理结合正方形的判定方法,首先得出四边形MNPT是平行四边形进而得出它是菱形,再求出一个内角是90°,即可得出答案.试题解析:(1)、成立,理由:如图乙:由题意可得:∠FDE=∠QDC=∠ABC=∠BAC=45°,则DC=QC,AC=BC,在△ADC和△BQC中∵,∴△ADC≌△BQC(SAS),∴AD=BQ,∠DAC=∠QBC,延长AD交BQ于点F,则∠ADC=∠BDF,∴∠BFD=∠ACD=90°,∴AD⊥BQ;(2)、小慧思考问题的方式中,蕴含的数学思想是:分类讨论思想;拓展延伸:四边形MNPT是正方形,理由:∵取AB、BD、DQ、AQ的中点M、N、P、T,∴MN AD,TP AD,∴MN TP,∴四边形MNPT是平行四边形,∵NP BQ,BQ=AD,∴NP=MN,∴平行四边形MNPT 是菱形,又∵AD⊥BQ,NP∥BQ,MN∥AD,∴∠MNP=90°,∴四边形MNPT是正方形.考点:几何变换综合题15.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.。
2020-2021中考数学平行四边形综合经典题含答案
2020-2021中考数学平行四边形综合经典题含答案一、平行四边形1.(问题情景)利用三角形的面积相等来求解的方法是一种常见的等积法,此方法是我们解决几何问题的途径之一.例如:张老师给小聪提出这样一个问题:如图1,在△ABC中,AB=3,AD=6,问△ABC的高AD与CE的比是多少?小聪的计算思路是:根据题意得:S△ABC=12BC•AD=12AB•CE.从而得2AD=CE,∴12 AD CE请运用上述材料中所积累的经验和方法解决下列问题:(1)(类比探究)如图2,在▱ABCD中,点E、F分别在AD,CD上,且AF=CE,并相交于点O,连接BE、BF,求证:BO平分角AOC.(2)(探究延伸)如图3,已知直线m∥n,点A、C是直线m上两点,点B、D是直线n上两点,点P是线段CD中点,且∠APB=90°,两平行线m、n间的距离为4.求证:PA•PB=2AB.(3)(迁移应用)如图4,E为AB边上一点,ED⊥AD,CE⊥CB,垂足分别为D,C,∠DAB=∠B,AB=34,BC=2,AC=26,又已知M、N分别为AE、BE的中点,连接DM、CN.求△DEM与△CEN的周长之和.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)34【解析】分析:(1)、根据平行四边形的性质得出△ABF和△BCE的面积相等,过点B作OG⊥AF于G,OH⊥CE于H,从而得出AF=CE,然后证明△BOG和△BOH全等,从而得出∠BOG=∠BOH,即角平分线;(2)、过点P作PG⊥n于G,交m于F,根据平行线的性质得出△CPF和△DPG全等,延长BP交AC于E,证明△CPE和△DPB全等,根据等积法得出AB=AP×PB,从而得出答案;(3)、,延长AD,BC交于点G,过点A作AF⊥BC于F,设CF=x,根据Rt△ABF和Rt△ACF的勾股定理得出x的值,根据等积法得出AE=2DM=2EM,BE=2CN=2EN, DM+CN=AB,从而得出两个三角形的周长之和.同理:EM+EN=AB详解:证明:(1)如图2,∵四边形ABCD是平行四边形,∴S△ABF=S▱ABCD,S△BCE=S▱ABCD,∴S△ABF=S△BCE,过点B作OG⊥AF于G,OH⊥CE于H,∴S△ABF=AF×BG,S△BCE=CE×BH,∴AF×BG=CE×BH,即:AF×BG=CE×BH,∵AF=CE,∴BG=BH,在Rt△BOG和Rt△BOH中,,∴Rt△BOG≌Rt△BOH,∴∠BOG=∠BOH,∴OB平分∠AOC,(2)如图3,过点P作PG⊥n于G,交m于F,∵m∥n,∴PF⊥AC,∴∠CFP=∠BGP=90°,∵点P是CD中点,在△CPF和△DPG中,,∴△CPF≌△DPG,∴PF=PG=FG=2,延长BP交AC于E,∵m∥n,∴∠ECP=∠BDP,∴CP=DP,在△CPE和△DPB中,,∴△CPE≌△DPB,∴PE=PB,∵∠APB=90°,∴AE=AB,∴S△APE=S△APB,∵S△APE=AE×PF=AE=AB,S△APB=AP×PB,∴AB=AP×PB,即:PA•PB=2AB;(3)如图4,延长AD,BC交于点G,∵∠BAD=∠B,∴AG=BG,过点A作AF⊥BC于F,设CF=x(x>0),∴BF=BC+CF=x+2,在Rt△ABF中,AB=,根据勾股定理得,AF2=AB2﹣BF2=34﹣(x+2)2,在Rt△ACF中,AC=,根据勾股定理得,AF2=AC2﹣CF2=26﹣x2,∴34﹣(x+2)2=26﹣x2,∴x=﹣1(舍)或x=1,∴AF==5,连接EG,∵S△ABG=BG×AF=S△AEG+S△BEG=AG×DE+BG×CE=BG(DE+CE),∴DE+CE=AF=5, 在Rt △ADE 中,点M 是AE 的中点, ∴AE=2DM=2EM ,同理:BE=2CN=2EN , ∵AB=AE+BE , ∴2DM+2CN=AB , ∴DM+CN=AB ,同理:EM+EN=AB ∴△DEM 与△CEN 的周长之和=DE+DM+EM+CE+CN+EN=(DE+CE )+[(DM+CN )+(EM+EN )]=(DE+CN )+AB=5+.点睛:本题主要考查的就是三角形全等的判定与性质以及三角形的等积法,综合性非常强,难度较大.在解决这个问题的关键就是作出辅助线,然后根据勾股定理和三角形全等得出各个线段之间的关系.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 =245AC AC cos ︒= ∴2AD AB AC +=.3.如图1,正方形ABCD 的一边AB 在直尺一边所在直线MN 上,点O 是对角线AC 、BD 的交点,过点O 作OE ⊥MN 于点E .(1)如图1,线段AB 与OE 之间的数量关系为 .(请直接填结论)(2)保证点A 始终在直线MN 上,正方形ABCD 绕点A 旋转θ(0<θ<90°),过点 B 作BF ⊥MN 于点F .①如图2,当点O 、B 两点均在直线MN 右侧时,试猜想线段AF 、BF 与OE 之间存在怎样的数量关系?请说明理由.②如图3,当点O、B两点分别在直线MN两侧时,此时①中结论是否依然成立呢?若成立,请直接写出结论;若不成立,请写出变化后的结论并证明.③当正方形ABCD绕点A旋转到如图4的位置时,线段AF、BF与OE之间的数量关系为.(请直接填结论)【答案】(1)AB=2OE;(2)①AF+BF=2OE,证明见解析;②AF﹣BF=2OE 证明见解析;③BF ﹣AF=2OE,【解析】试题分析:(1)利用直角三角形斜边的中线等于斜边的一半即可得出结论;(2)①过点B作BH⊥OE于H,可得四边形BHEF是矩形,根据矩形的对边相等可得EF=BH,BF=HE,根据正方形的对角线相等且互相垂直平分可得OA=OB,∠AOB=90°,再根据同角的余角相等求出∠AOE=∠OBH,然后利用“角角边”证明△AOE和△OBH全等,根据全等三角形对应边相等可得OH=AE,OE=BH,再根据AF-EF=AE,整理即可得证;②过点B作BH⊥OE交OE的延长线于H,可得四边形BHEF是矩形,根据矩形的对边相等可得EF=BH,BF=HE,根据正方形的对角线相等且互相垂直平分可得OA=OB,∠AOB=90°,再根据同角的余角相等求出∠AOE=∠OBH,然后利用“角角边”证明△AOE和△OBH全等,根据全等三角形对应边相等可得OH=AE,OE=BH,再根据AF-EF=AE,整理即可得证;③同②的方法可证.试题解析:(1)∵AC,BD是正方形的对角线,∴OA=OC=OB,∠BAD=∠ABC=90°,∵OE⊥AB,∴OE=12 AB,∴AB=2OE,(2)①AF+BF=2OE证明:如图2,过点B作BH⊥OE于点H∴∠BHE=∠BHO=90°∵OE⊥MN,BF⊥MN∴∠BFE=∠OEF=90°∴四边形EFBH为矩形∴BF=EH,EF=BH∵四边形ABCD为正方形∴OA=OB,∠AOB=90°∴∠AOE+∠HOB=∠OBH+∠HOB=90°∴∠AOE=∠OBH∴△AEO≌△OHB(AAS)∴AE=OH,OE=BH∴AF+BF=AE+EF+BF=OH+BH+EH=OE+OE=2OE.②AF﹣BF=2OE证明:如图3,延长OE,过点B作BH⊥OE于点H∴∠EHB=90°∵OE⊥MN,BF⊥MN∴∠AEO=∠HEF=∠BFE=90°∴四边形HBFE为矩形∴BF=HE,EF=BH∵四边形ABCD是正方形∴OA=OB,∠AOB=90°∴∠AOE+∠BOH=∠OBH+∠BOH∴∠AOE=∠OBH∴△AOE≌△OBH(AAS)∴AE=OH,OE=BH,∴AF﹣BF=AE+EF﹣HE=OH﹣HE+OE=OE+OE=2OE③BF﹣AF=2OE,如图4,作OG⊥BF于G,则四边形EFGO是矩形,∴EF=GO,GF=EO,∠GOE=90°,∴∠AOE+∠AOG=90°.在正方形ABCD中,OA=OB,∠AOB=90°,∴∠AOG+∠BOG=90°,∴∠AOE=∠BOG.∵OG⊥BF,OE⊥AE,∴∠AEO=∠BGO=90°.∴△AOE≌△BOG(AAS),∴OE=OG,AE=BG,∵AE﹣EF=AF,EF=OG=OE,AE=BG=AF+EF=OE+AF,∴BF﹣AF=BG+GF﹣(AE﹣EF)=AE+OE﹣AE+EF=OE+OE=2OE,∴BF﹣AF=2OE.4.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.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.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.7.已知90AOB ∠=︒,点C 是AOB ∠的角平分线OP 上的任意一点,现有一个直角MCN ∠绕点C 旋转,两直角边CM ,CN 分别与直线OA ,OB 相交于点D ,点E .(1)如图1,若CD OA ⊥,猜想线段OD ,OE ,OC 之间的数量关系,并说明理由. (2)如图2,若点D 在射线OA 上,且CD 与OA 不垂直,则(1)中的数量关系是否仍成立?如成立,请说明理由;如不成立,请写出线段OD ,OE ,OC 之间的数量关系,并加以证明.(3)如图3,若点D 在射线OA 的反向延长线上,且2OD =,8OE =,请直接写出线段CE 的长度.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(334【解析】【分析】(1)先证四边形ODCE 为矩形,再证矩形ODCE 为正方形,由正方形性质可得;(2)过点C 作CG OA ⊥于点G ,CH OB ⊥于点H ,证四边形OGCH 为正方形,再证()CGD CHE ASA ∆≅∆,可得;(3)根据()CGD CHE ASA ∆≅∆,可得2OE OD OH OG OC -=+=.【详解】解:(1)∵90AOB ∠=︒,90MCN ∠=︒,CD OA ⊥,∴四边形ODCE 为矩形.∵OP 是AOB ∠的角平分线,∴45DOC EOC ∠=∠=︒,∴OD CD =,∴矩形ODCE 为正方形, ∴2OC OD =,2OC OE =.∴2OD OE OC +=.(2)如图,过点C 作CG OA ⊥于点G ,CH OB ⊥于点H ,∵OP 平分AOB ∠,90AOB ∠=︒,∴四边形OGCH 为正方形, 由(1)得:2OG OH OC +=,在CGD ∆和CHE ∆中, 90CGD CHE CG CHDCG ECH ︒⎧∠=∠=⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴()CGD CHE ASA ∆≅∆,∴GD HE =,∴2OD OE OC +=.(3)2OG OH OC +=, ()CGD CHE ASA ∆≅∆,∴GD HE =. ∵OD GD OG =-,OE OH EH =+,∴2OE OD OH OG OC -=+=, ∴32OC =,∴34CE =,CE 的长度为34.【点睛】考核知识点:矩形,正方形的判定和性质.熟练运用特殊四边形的性质和判定是关键.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3,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,②22;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)①根据正方形的性质和旋转的性质即可证得:△AOF ≌△DOE 根据全等三角形的性质证明;②作OG ⊥AB 于G ,根据余弦的概念求出OF 的长,根据勾股定理求值即可;(2)首先过点P 作HP ⊥BD 交AB 于点H ,根据相似三角形的判定和性质求出PE 与PF 的数量关系.【详解】(1)①证明:∵四边形ABCD 是正方形,∴OA=OD ,∠OAF=∠ODE=45°,∠AOD=90°,∴∠AOE+∠DOE=90°,∵∠EPF=90°,∴∠AOF+∠AOE=90°,∴∠DOE=∠AOF ,在△AOF 和△DOE 中,OAF ODE OA ODAOF DOE ===∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩, ∴△AOF ≌△DOE ,∴AF=DE ;②解:过点O 作OG ⊥AB 于G ,∵正方形的边长为3∴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 ,∴PD=2HP ,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.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1,在正方形ABCD 中,点E ,F 分别是边BC ,AB 上的点,且CE=BF .连接DE ,过点E 作EG ⊥DE ,使EG=DE ,连接FG ,FC .(1)请判断:FG 与CE 的关系是___;(2)如图2,若点E ,F 分别是边CB ,BA 延长线上的点,其它条件不变,(1)中结论是否仍然成立?请作出判断并给予证明;(3)如图3,若点E ,F 分别是边BC ,AB 延长线上的点,其它条件不变,(1)中结论是否仍然成立?请直接写出你的判断.【答案】(1)FG=CE ,FG ∥CE ;(2)成立;(3)成立.【解析】试题分析:(1)只要证明四边形CDGF 是平行四边形即可得出FG =CE ,FG ∥CE ;(2)构造辅助线后证明△HGE ≌△CED ,利用对应边相等求证四边形GHBF 是矩形后,利用等量代换即可求出FG =C ,FG ∥CE ;(3)证明△CBF ≌△DCE 后,即可证明四边形CEGF 是平行四边形.试题解析:解:(1)FG =CE ,FG ∥CE ;(2)过点G 作GH ⊥CB 的延长线于点H .∵EG ⊥DE ,∴∠GEH +∠DEC =90°.∵∠GEH +∠HGE =90°,∴∠DEC =∠HE .在△HGE 与△CED 中,∵∠GHE =∠DCE ,∠HGE =∠DEC ,EG =DE ,∴△HGE ≌△CED (AAS ),∴GH =CE ,HE =CD .∵CE =BF ,∴GH =BF .∵GH ∥BF ,∴四边形GHBF 是矩形,∴GF =BH ,FG ∥CH ,∴FG ∥CE .∵四边形ABCD 是正方形,∴CD =BC ,∴HE =BC ,∴HE +EB =BC +EB ,∴BH =EC ,∴FG =EC ;(3)∵四边形ABCD 是正方形,∴BC =CD ,∠FBC =∠ECD =90°.在△CBF 与△DCE 中,∵BF =CE ,∠FBC =∠ECD ,BC =DC ,∴△CBF ≌△DCE (SAS ),∴∠BCF =∠CDE ,CF =DE .∵EG =DE ,∴CF =EG .∵DE ⊥EG ,∴∠DEC +∠CEG =90°.∵∠CDE +∠DEC =90°,∴∠CDE =∠CEG ,∴∠BCF =∠CEG ,∴CF ∥EG ,∴四边形CEGF 平行四边形,∴FG ∥CE ,FG =CE .11.在ABC V 中,ABC 90o ∠=,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 7=,求四边形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 ∠=o ,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 Q ,CF BD ⊥,CF AG ∴⊥,又D Q 为AC 的中点,1DF AC 2∴=, 又1BD AC 2=Q , BD DF ∴=,()2证明:BD//GF Q ,BD FG =,∴四边形BDFG 为平行四边形,又BD DF =Q ,∴四边形BDFG 为菱形,()3解:设GF x =,则AF 5x =-,AC 2x =,在Rt AFC V 中,222(2x)7)(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.12.猜想与证明:如图1,摆放矩形纸片ABCD 与矩形纸片ECGF ,使B 、C 、G 三点在一条直线上,CE 在边CD 上,连接AF ,若M 为AF 的中点,连接DM 、ME ,试猜想DM 与ME 的关系,并证明你的结论.拓展与延伸:(1)若将”猜想与证明“中的纸片换成正方形纸片ABCD 与正方形纸片ECGF ,其他条件不变,则DM 和ME 的关系为 .(2)如图2摆放正方形纸片ABCD 与正方形纸片ECGF ,使点F 在边CD 上,点M 仍为AF 的中点,试证明(1)中的结论仍然成立.【答案】猜想:DM=ME ,证明见解析;(2)成立,证明见解析.【解析】试题分析:延长EM交AD于点H,根据ABCD和CEFG为矩形得到AD∥EF,得到△FME和△AMH全等,得到HM=EM,根据Rt△HDE得到HM=DE,则可以得到答案;(1)、延长EM交AD于点H,根据ABCD和CEFG为矩形得到AD∥EF,得到△FME和△AMH全等,得到HM=EM,根据Rt△HDE得到HM=DE,则可以得到答案;(2)、连接AE,根据正方形的性质得出∠FCE=45°,∠FCA=45°,根据RT△ADF中AM=MF得出DM=AM=MF,根据RT△AEF中AM=MF得出AM=MF=ME,从而说明DM=ME.试题解析:如图1,延长EM交AD于点H,∵四边形ABCD和CEFG是矩形,∴AD∥EF,∴∠EFM=∠HAM,又∵∠FME=∠AMH,FM=AM,在△FME和△AMH中,∴△FME≌△AMH(ASA)∴HM=EM,在RT△HDE中,HM=DE,∴DM=HM=ME,∴DM=ME.(1)、如图1,延长EM交AD于点H,∵四边形ABCD和CEFG是矩形,∴AD∥EF,∴∠EFM=∠HAM,又∵∠FME=∠AMH,FM=AM,在△FME和△AMH中,∴△FME≌△AMH(ASA)∴HM=EM,在RT△HDE中,HM=EM∴DM=HM=ME,∴DM=ME,(2)、如图2,连接AE,∵四边形ABCD和ECGF是正方形,∴∠FCE=45°,∠FCA=45°,∴AE和EC在同一条直线上,在RT△ADF中,AM=MF,∴DM=AM=MF,在RT△AEF中,AM=MF,∴AM=MF=ME,∴DM=ME.考点:(1)、三角形全等的性质;(2)、矩形的性质.13.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 =3MB .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:EM=3MB .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=1∠DEC=30°,2∴∠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.14.如图,在正方形ABCD 中,点E 在CD 上,AF ⊥AE 交CB 的延长线于F .求证:AE=AF .【答案】见解析【解析】【分析】根据同角的余角相等证得∠BAF=∠DAE ,再利用正方形的性质可得AB=AD ,∠ABF=∠ADE=90°,根据ASA 判定△ABF ≌△ADE ,根据全等三角形的性质即可证得AF=AE .【详解】∵AF ⊥AE ,∴∠BAF+∠BAE=90°,又∵∠DAE+∠BAE=90°,∴∠BAF=∠DAE ,∵四边形ABCD 是正方形,∴AB=AD ,∠ABF=∠ADE=90°,在△ABF 和△ADE 中,,∴△ABF≌△ADE(ASA),∴AF=AE.【点睛】本题主要考查了正方形的性质、全等三角形的判定和性质等知识点,证明△ABF≌△ADE是解决本题的关键.15.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. ∴554334AD BE 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 CF AM-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.。
专题8 平行四边形的性质及应用
专题8 平行四边形的性质及应用知识要点1.平行四边形的定义:两组对边分别平行的四边形是平行四边形.(注意定义的双向性)2.平行四边形的性质,如图8-1所示.3.证明平行四边形的边、角、对角线的性质时,我们常用的策略是构造全等三角形.4.平行四边形与等腰三角形的知识联系,如图8-2所示.典例精析例1如图8-3,在□ABCD中,AB=4 cm,AD=7 cm,∠ABC的平分线交AD于点E,交CD的延长线于点F,则DF的长度是多少?【分析】通过平行四边形与平分线的条件,可以找到题中的“知二得一”,利用这个结论即可证明.【解】∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD=4 cm,BC=AD=7 cm.∴AB∥CD.∴∠ABF=∠F.∵BF平分∠ABC,∴∠ABF=∠FBC.∴∠FBC=∠F.∴BC=CF=7cm.∴DF=CF -CD=3 cm.【点评】角平分线,平行线与等腰三角形的“知二得一”是非常重要的基本图形,是解决很多带有这种模型的关键突破口.我们要能在各种背景下识别这样的基本图形.拓展与变式1如图8-4,四边形ABCD是平行四边形,AE=3,BE平分∠ABC且交AD于点E,DF∥BE且交BC于点F.求CD+CF的长.解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,AD∥BC,AB=CD,AD=BC.∵BE平分∠ABC,∴∠ABE=∠EBC=∠AEB.∴AB=AE=3,CD=3.∵BE∥DF,∴四边形EBFD是平行四边形.∴ED=BF.∴CF=AE=3.∴CD+CF=6.拓展与变式2 如图8-5,在平行四边形ABCD中,CE是∠DCB的平分线,F是AB 的中点,AB=6,BC=4,则AE∶EF∶FB为().A.1∶2∶3 B.2∶1∶3 C.3∶2∶1 D.3∶1∶2解:B【反思】正确识别和应用基本图形是提高解题效率的基本能力要求.例2□ABCD的对角线AC,BD相交于点O,且AC+BD=34,AB=11,求△OCD 的周长.【分析】本题没有图形,我们要根据题意先将图形画出来,再利用平行四边形的对角线互相平分来解决问题.【解】如图8-6,∵四边形ABCD是平行四边形,∴OC=12AC,OD=12BD.∴OC+OD=12(AC+BD)=17.∵CD=AB=11,∴△OCD的周长为OC+OD+CD=28.【点评】根据题意画出正确的图形是三种语言转化的基本要求,而平行四边形的对角线互相平分的性质又是在遇到平行四边形带有对角线时的首要解题策略.拓展与变式3 □ABCD的顶点A,C在□DEBF的对角线EF上.求证:AE=CF.证明:如图D8-1,连接BD交AC于点O.∵四边形ABCD是平行四边形,∴AO=CO.∵四边形DEBF是平行四边形,∴EO=FO.∴EO-AO=FO-CO.∴AE=CF.拓展与变式4□ABCD的周长为26 cm,AC与BD相交于点O,△AOB的周长比△OBC的周长大4 cm,那么AB等于___________.解:8.5 cm拓展与变式5如图8-7,在周长是12 cm的□ABCD中,AB≠AD,AC与BD相交于点O,点E在AD边上,且OE⊥BD,则△ABE的周长是___________.解:6 cm【反思】灵活运用平行四边形的对角线互相平分的性质对于更好地理解平行四边形的性质是很重要的.例3在□ABCD中,AE平分∠BAD交边BC于点E,DF平分∠ADC交边BC于点F.若AD=11,EF=5,则AB的长为多少?【分析】本题依然需要根据题意画出图形,但这里点E和点F的顺序不能确定,所以本题要分类讨论.【解】分两种情况讨论:①如图8-8,当AE与DF相交时,在□ABCD中,BC∥AD,∴∠DAE=∠AEB,∠ADF=∠CFD.∵AE平分∠BAD交BC于点E,DF平分∠ADC交BC于点F,∴∠BAE=∠DAE,∠ADF=∠CDF.∴∠BAE=∠AEB,∠CFD=∠CDF.∴AB=BE,CF=CD.∴BE=AB=CD=CF.∵EF=5,BC=AD=11,∴BC=BE+CF-EF=2AB-EF=2AB-5=11.∴AB=8.②如图8-9,当AE与DF不相交时,同理可得BC=BE+CF+EF=2AB+EF=2AB+5=11,∴AB=3.【点评】分类讨论是重要的思想方法,而在题目没有给出确定的图形时,一定要有分类讨论的意识,才能正确并完整地解决问题.拓展与变式6若以A(-2,0),B(1,0),C(0,1)三点为顶点画平行四边形,那么第四个顶点不可能在第________象限.解:四拓展与变式7在面积为15的□ABCD中,过点A作AE垂直BC于点E,作AF垂直CD于点F.若AB=5,BC=6,求CE+CF的长.解:①如图D8-2,当∠BAD是钝角时,∵AE⊥BC,AF⊥CD,∴S□ABCD=AE·BC=15.∴AE=2.5.同理AF=3.∵∠AEB=90°,∴BE DF∵>56,∴DF>DC,BE<BC.∴点E在BC上,点F在DC延长线上.∴CE+CF=BC-BE+DF-DC.∴CE+CF=1.②如图D8-3,当∠BAD为锐角时,同①理,BE DF=,点E,F均在□ABCD的外部,∴CE+CF=CB+BE+CD+DF.∴CE+CF=11.综上所述,CE+CF的长为111.【反思】分类讨论是贯穿于数学学习的重要思想方法,我们在解决需要自行画图的问题时,应特别注意这种思想方法的应用.专题突破1.如图8-10,在□ABCD中,已知AD=8 cm,AB=6 cm,DE平分∠ADC交BC边于点E,则BE等于____________.解:2 cm2.如图8-11,在□ABCD中,点O是对角线AC,BD的交点,AC⊥BC,且AB=10 cm,AD=6 cm,则AO=__________cm.解:43.如图8-12,在□ABCD中,对角线AC和BD交于点O.若AC=8,AB=6,BD =m,那么m的取值范围是________________.解:4<m<204.BD为□ABCD的对角线,O为BD的中点,EF⊥BD于点O,与AD,BC分别交于点E,F.求证:DE=DF.证明:如图D8-4,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC.∴∠EDO=∠FBO.∵O为BD的中点,∴OB=OD.∴∠EOD=∠FOB,∴△EOD≌△FOB.∴EO=FO.又EF⊥BD,∴DE=DF.5.已知□ABCD的对角线AC与BD相交于点O,∠AOB=120°,AC=6.当△ADC是直角三角形时,求AD的长.解:分三种情况讨论:①如图D8-5,当∠CAD=90°时,若A在C上方,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AO=12AC=3.∵∠AOB=120°,∴∠ADO=30°.∴OD=2AO=6.∴AD.②如图D8-6,当∠ACD=90°时,若A在C下方,同理可以求出CD=,∴AD③如图D8-7,当∠ADC=90°时,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC.∴∠ADC+∠BCD=180°,∴∠ADC=∠BCD.∵CD=CD,∴△BCD≌△ADC.∴BD=AC.∴AO=OC=OB=OD.∴∠ACD=30°.∴AD=12AC=3.综上所述,AD的长是或3.。
平行四边形中的分类讨论问题(1)2[1] 2
变一变
在平面直角坐标系中,点A(2,1),B(5,1),点C
在直线y=2x-3上运动.问:在直线y=0.5x上是否存在一点D,
使得以A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形?若存 在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
y 6 5 4 3
y=2x-3
2 1
-1 O 1 -1
A
2 3 4
B
5
6 7
积之间有什么关系?
B
算一算
y 6
5
4 3 2 1 -1 O -1 1
在平面直角坐标系中, D2 A
2 3 4
C (a,b) D1 B
5 6 7 8 x
若以点A(2,1),B(5,
1),
, D 四点为 (3 3) C( a, b ) 顶点的四边形是平行
四边形,请你写出点 D的坐标.
D3
AB BC
AC
8
x
以线段AB作为分类标准
谢谢你的参与!
祝同学们学习快乐、万事顺意!
练一练
若点C在过点A(2,1)的直线y=2x-3上,点B的坐
标为(5,1),且以A,B,C为其中三个顶点的平行四
边形的面积为6,求平行四边形第四个顶点D的坐标.
y 6
5
y=2x-3
D4 2
3 2 1
C1
A
2 3 4
D6 1 B
5
D5
-1 O 1 -1
6 7
8
x
C2
D 34 D
理一理
1. 已知平行四边形的三个顶点,求第四个顶点, 常以什么为分类标准? 2. 在本节课的学习中,主要运用了哪些数学思想?
义务教育课程标准实验教科书 浙教版《数学》八年级下册
平行四边形的判定
条件:一个四边形的两组对边分别相等 结论:这个四边形是平行四边形. 已知:如图,在四边形ABCD中,AB=CD,AD=BC. 求证:四边形ABCD是平行四边形. 证明 连结AC 在△ABC和△CDA中 ∵AB=CD,AD=BC,AC=AC ∴△ABC≌△CDA(SSS) ∴∠1=∠2,∠3=∠4 ∴AD∥BC,AB∥CD ∴四边形ABCD是平行四边形)
归纳 平行四边形的判定定理2: 一组对边平行且相等的四边形是平行四边形.
∥ “平行且相等”常用符号“ = A ”来表示 AD∥BC且AD=BC,记作“AD ∥ BC” D
=
读作:“AD平行且等于BC”
∥ 数学语言: ∵ AD= BC
B
C
∴
四边形ABCD是平行四边形
B B
A C
D
A
D C
一组对边平行
+
一组对边相等
平行四边形
一组对边平行 一组对边相等
同一组对边 平行且相等 一组对边平行, 另一组相等
平行四边形
平行四边形
探索2
在已知的两条平行线上,用两张长度相 等的纸片,探索下面的猜想是否正确: 一组对边平行且相等的四边形是平行四边 形 一组对边平行,另一组对边相等的四边形 D 是平行四边形 A
平 行 四 边 形 的 判 定 方 法
定义
判定定理1
两组对边分别平行的四边形 是平行四边形 两组对边分别相等的四边形 是平行四边形 一组对边平行且相等的四边 形是平行四边形
判定定理2
数学思想方法:分类讨论、转化
作业
练习第2题 习题18.2第2题
课本85页 课本90页
例1、如图,在 ABCD中,E、F分别是边BC和AD 上的两点,且AF=CE. 求证:四边形AECF为平行四边形
等腰平行四边形分类讨论专题
等腰平行四边形分类讨论专题
简介
这份文档将讨论等腰平行四边形的分类问题。
等腰平行四边形
是一种具有特定性质的四边形,它有两对平行边和两对相等的内角。
我们将通过分类讨论的方式,探讨不同类型的等腰平行四边形及其
特征。
分类一:矩形
矩形是一种特殊的等腰平行四边形。
它的两对内角都是直角(90度),且两对边都相等长。
矩形具有高度和宽度相等的特点,因此可以看作是正方形的一种特例。
分类二:正方形
正方形也是一种特殊的矩形,其中所有内角都是直角,且四边
长度相等。
正方形具有高度、宽度和边长都相等的特点,是最特殊
的等腰平行四边形。
分类三:菱形
菱形是一种特殊的等腰平行四边形,它的两对边长都相等,但内角并不一定是直角。
菱形有一个特殊的性质,就是对角线相互垂直,且互相平分。
分类四:一般等腰平行四边形
一般的等腰平行四边形指的是既不是矩形、正方形、也不是菱形的等腰平行四边形。
这种类型的四边形具有两对平行边和两对相等内角,但没有其他特殊性质。
结论
等腰平行四边形可以分为矩形、正方形、菱形和一般等腰平行四边形四种类型。
它们分别具有不同的特征和性质,我们可以通过观察它们的边长和内角来判断其所属类型。
平行四边形的判定
平行四边形的判定
平行四边形的判定主要从定义入手:即两组对边分别平行的四边形是平行四边形。
但是如果将平行四边形的角、对角线、边中的三要素中任选两者进行组合,则会呈现很多不同的命题,那么这些命题是否能判定一个平行四边形是平行四边形呢?对于真命题,我们需要证明,对于假命题,只需要举一个反例即可。
角、边、对角线之间的条件组合
命题1:一组对边平行且另一组对边相等的四边形是平行四边形.(假命题)
命题2:一组对边平行,一组对角相等的四边形是平行四边形.(真命题)
命题3:一组对边平行且一组对角线平分另一条对角线的四边形是平行四边形.(真命题)
命题4:一组对边相等且一组对角相等的四边形是平行四边形.(假命题)
命题5:一组对边相等且一条对角线平分另一条对角线的四边形是平行四边形.(假命题)
命题6:一组对角相等且过这组对角顶点的对角线被另一条对角线平分的四边形是平行四边形.(假命题)
命题7:一组对角相等且过这组对角顶点的对角线平分另一条对角线的四边形是平行四边形.(真命题)
从以上的探究中我们可以发现,平行四边形的判定有以下3个方向:(1)从定义出发,定义可以作图形的判定;(2)从性质定理的逆命题出发,寻找判定定理;(3)从边、角和对角线中任意选取2个条件,构造命题,判断命题真假进而得到判定。
在面对具体问题时,通过画图和
证明(举反例)两者相结合的方式去判断。
总结:第5、6题利用了角平分线的性质定理进行辅助线的添加。
分别是往角两边做垂线以及利用三线合一定理补齐成一个等腰三角形。
总结:分类讨论,合理设元,依据勾股定理求解对角线长度。
八年级数学下册专题课堂五平行四边形中的分类讨论作业新版新人教版
②如图②,在▱ ABCD 中,∵BC=AD=8,BC∥AD,CD=AB,CD∥AB,∴∠DAE =∠AEB,∠ADF=∠DFC,∵AE 平分∠BAD 交 BC 于点 E,DF 平分∠ADC 交 BC 于点 F,∴∠BAE=∠DAE,∠ADF=∠CDF,∴∠BAE=∠AEB,∠CFD=∠CDF, ∴AB=BE,CF=CD,∵EF=2,∴BC=BE+CF+EF=2AB+EF=8,∴AB=3.
②如图②,在▱ ABCD 中,∵BC=AD,BC∥AD,CD=AB,CD∥AB,∴∠DAE =∠AEB,∠ADF=∠DFC,∵AE 平分∠BAD 交 BC 于点 E,DF 平分∠ADC 交 BC 于点 F,∴∠BAE=∠DAE,∠ADF=∠CDF,∴∠BAE=∠AEB,∠CFD=∠CDF, ∴AB=BE,CF=CD,∴BE=CF. 又∵EF=3 cm,CF=9 cm,∴BC=BE+CF+EF =2CF+EF=21(cm),∴▱ ABCD 的周长=AB+BC+ CD+AD=2BC+2CD=2BC+ 2CF=2(BC +CF )=2(21+9)=60(cm).
【对应训练】 1.在平行四边形 ABCD 中,∠A=30°,AD=2 3 ,BD=2,求平行四边形 ABCD 的面积.
解:过 D 作 DE⊥AB 于 E,在 Rt△ADE 中,∵∠A=30°,AD=2 3 ,∴DE=12 AD = 3 ,∴AE=3,在 Rt△BDE 中,∵BD=2,∴BE= BD2-DE2 = 22-( 3)2 =1,如图①,AB=4,∴平行四边形 ABCD 的面积=AB·DE=4 3 ;如图②,AB=2, ∴平行四边形 ABCD 的面积=AB·DE=2 3 ,综上,这个平行四边形 ABCD 的面积为 2 3 或4 3
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变一变
在平面直角坐标系中,点A(2,1),B(5,1),点C
在直线y=2x-3上运动.问:在直线y=0.5x上是否存在一点D,
使得以A,B,C,D为顶点的四边形是平行四边形?若存
在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
y 6
y=2x-3
5
4
3
2
1A
义务教育课程标准实验教科书 浙教版《数学》八年级下册
平行四边形 分类讨论问题(1)
画一画
在边长为1的正方形网格中有A,B,C三点,请 你画出以A,B,C为其中三个顶点的平行四边形.
AB
D
C
D
BC
A
B
AC
D
想一想
C
A D
A
D
B CA
B
1.已知平行四边形的
C
三个顶点,求第四个
顶点,常以什么为分
类标准?
B
D 2.这些平行四边形的面 积之间有什么关系?
算一算
y
6
5
4 D2
C (a,b) D1
3
2
1A
B
-1 O 1 2 3 4 5 6 7 8
-1
D3
在平面直角坐标系中,
若以点A(2,1),B(5, 1), C(,3a,D3b四) 点为 顶点的四边形是平行
四边形,请你写出点
x
D的坐标.
AB
BC
AC
练一练
B
-1 O 1 2 3 4 5 6 7 8 x
-1
以线段AB作为分类标准
谢谢你的参与! 祝同学们学习快乐、万事顺意!
若点C在过点A(2,1)的直线y=2x-3上,点B的坐
标为(5,1),且以A,B,C为其中三个顶点的平行四
边形的面积为6,求平行四边形第四个顶点D的坐标.
y
6
y=2x-3
5
D42
3
C1
D16
2
1A
B
-1 O 1 2 3 4 5D34
理一理
1. 已知平行四边形的三个顶点,求第四个顶点, 常以什么为分类标准?