


所属成套资源:中考第二轮复习专题
- 专题22多边形和平行四边形(基础巩固练习)解析版 试卷 0 次下载
- 专题22多边形和平行四边形(基础巩固练习)练习版 试卷 0 次下载
- 专题23菱形、矩形、正方形(基础巩固练习)练习版 试卷 0 次下载
- 专题24圆(基础巩固练习) 解析版 试卷 0 次下载
- 专题24圆(基础巩固练习) 练习版 试卷 1 次下载
专题23菱形、矩形、正方形(基础巩固练习)解析版
展开
这是一份专题23菱形、矩形、正方形(基础巩固练习)解析版,共55页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2021年中考数学 专题23 菱形、矩形、正方形
(基础巩固练习,共50个小题)
一、选择题(共20小题):
1.(2020•日照)已知菱形的周长为8,两邻角的度数比为1:2,则菱形的面积为( )
A.83 B.8 C.43 D.23
【答案】D
【解析】解:如图,∵两邻角度数之比为1:2,两邻角和为180°,
∴∠ABC=60°,∠BAD=120°,
∵菱形的周长为8,
∴边长AB=2,
∴菱形的对角线AC=2,BD=2×2sin60°=23,
∴菱形的面积=12AC•BD=12×2×23=23.故选:D.
2.(2020•西藏)如图,下列四个条件中,能判定平行四边形ABCD为菱形的是( )
A.∠ADB=90° B.OA=OB C.OA=OC D.AB=BC
【答案】D
【解析】解:A、平行四边形ABCD中,∠ADB=90°,不能判定四边形ABCD为菱形,故选项A不符合题意;
B、∵四边形ABCD是平行四边形,∴OA=OC,OB=OD,∵OA=OB,∴AC=BD,
∴平行四边形ABCD是矩形,不能判定四边形ABCD为菱形,故选项B不符合题意;
C、∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,不能判定四边形ABCD为菱形,故选项C不符合题意;
D、∵四边形ABCD是平行四边形,AB=BC,
∴平行四边形ABCD是菱形;故选项D符合题意;故选:D.
3.(2020•锦州)如图,在菱形ABCD中,P是对角线AC上一动点,过点P作PE⊥BC于点E.PF⊥AB于点F.若菱形ABCD的周长为20,面积为24,则PE+PF的值为( )
A.4 B.245 C.6 D.485
【答案】B
【解析】解:连结BP,如图,
∵四边形ABCD为菱形,菱形ABCD的周长为20,
∴BA=BC=5,S△ABC=12S菱形ABCD=12,
∵S△ABC=S△PAB+S△PBC,
∴12×5×PE+12×5×PF=12,
∴PE+PF=245,故选:B.
4.(2020•南通)下列条件中,能判定▱ABCD是菱形的是( )
A.AC=BD B.AB⊥BC C.AD=BD D.AC⊥BD
【答案】D
【解析】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴当AC⊥BD时,四边形ABCD是菱形;故选:D.
5.(2020•宁夏)如图,菱形ABCD的边长为13,对角线AC=24,点E、F分别是边CD、BC的中点,连接EF并延长与AB的延长线相交于点G,则EG=( )
A.13 B.10 C.12 D.5
【答案】B
【解析】解:连接BD,交AC于点O,如图:
∵菱形ABCD的边长为13,点E、F分别是边CD、BC的中点,
∴AB∥CD,AB=BC=CD=DA=13,EF∥BD,
∵AC、BD是菱形的对角线,AC=24,∴AC⊥BD,AO=CO=12,OB=OD,
又∵AB∥CD,EF∥BD,∴DE∥BG,BD∥EG,
∴四边形BDEG是平行四边形,∴BD=EG,
在△COD中,∵OC⊥OD,CD=13,CO=12,
∴OB=OD=132-122=5,∴BD=2OD=10,∴EG=BD=10;故选:B.
6.(2020•贵港)如图,点E,F在菱形ABCD的对角线AC上,∠ADC=120°,∠BEC=∠CBF=50°,ED与BF的延长线交于点M.则对于以下结论:①∠BME=30°;②△ADE≌△ABE;③EM=BC;④AE+BM=3EM.其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【解析】解:∵四边形ABD是菱形,∠ADC=120°,
∴AD=AB=BC=CD,∠BAD=∠BCD=60°,∠DAE=∠BAE,
∠DCE=∠BCE=12∠BCD=30°,
∵∠BFE=∠BCE+∠CBF=30°+50°=80°,
∴∠EBF=180°﹣∠BEC﹣∠BFE=180°﹣50°﹣880°=50°,
在△CDE和△CBE中,CD=CB∠DCE=∠BCECE=CE,∴△CDE≌△CBE(SAS),
∴∠DEC=∠BEC=50°,∴∠BEM=∠DEC+∠BEC=100°,
∴∠BME=180°﹣∠BEM﹣∠EBF=180°﹣100°﹣50°=30°,故①正确;
在△ADE和△ABE中,AD=AB∠DAE=∠BAEAE=AE,
∴△ADE≌△ABE(SAS),故②正确;
∵∠EBC=∠EBF+∠CBF=100°,
∴∠BEM=∠EBC,
在△BEM和△EBC中,∠BEM=∠EBC∠BME=∠ECB=30°BE=EB,∴△BEM≌△EBC(AAS),
∴BM=EC,EM=BC,故③正确;
连接BD交AC于O,如图所示:
∵四边形ABCD是菱形,∴OA=OC,AC⊥BD,
∵∠DCO=30°,∴OD=12CD=12BC,OC=3OD,∴OC=32BC,
∴AC=2OC=3BC,
∵BM=EC,EM=BC,∴AE+BM=AE+EC=AC=3BC=3EM,故④正确,
正确结论的个数是4个,故选:D.
7.(2020•荆门)如图,菱形ABCD中,E,F分别是AD,BD的中点,若EF=5,则菱形ABCD的周长为( )
A.20 B.30 C.40 D.50
【答案】C
【解析】解:∵E,F分别是AD,BD的中点,∴EF是△ABD的中位线,
∴EF=12AB=5,∴AB=10,
∵四边形ABD是菱形,∴AB=BC=CD=AD=10,
∴菱形ABCD的周长=4AB=40;故选:C.
8.(2020•牡丹江)如图,在平面直角坐标系中,O是菱形ABCD对角线BD的中点,AD∥x轴且AD=4,∠A=60°,将菱形ABCD绕点O旋转,使点D落在x轴上,则旋转后点C的对应点的坐标是( )
A.(0,23) B.(2,﹣4)
C.(23,0) D.(0,23)或(0,﹣23)
【答案】D
【解析】解:根据菱形的对称性可得:当点C旋转到y轴负半轴时,
A、B、C均在坐标轴上,如图,
∵∠BAD=60°,AD=4,
∴∠OAD=30°,
∴OD=2,
∴AO=AD2-OD2=42-22=23=OC,
∴点C的坐标为(0,-23),
同理:当点C旋转到y轴正半轴时,
点C的坐标为(0,23),
∴点C的坐标为(0,23)或(0,-23),故选:D.
9.(2020•毕节市)如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E,F分别是AO,AD的中点,连接EF,若AB=6cm,BC=8cm.则EF的长是( )
A.2.2cm B.2.3cm C.2.4cm D.2.5cm
【答案】D
【解析】解:∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°,BD=AC,BO=OD,
∵AB=6cm,BC=8cm,
∴由勾股定理得:AC=AB2+BC2=62+82=10(cm),
∴BD=10cm,DO=5cm,
∵点E、F分别是AO、AD的中点,∴EF是△AOD的中位线,
∴EF=12OD=2.5cm,故选:D.
10.(2020•广州)如图,矩形ABCD的对角线AC,BD交于点O,AB=6,BC=8,过点O作OE⊥AC,交AD于点E,过点E作EF⊥BD,垂足为F,则OE+EF的值为( )
A.485 B.325 C.245 D.125
【答案】C
【解析】解:∵AB=6,BC=8,∴矩形ABCD的面积为48,AC=AB2+BC2=10,
∴AO=DO=12AC=5,
∵对角线AC,BD交于点O,∴△AOD的面积为12,
∵EO⊥AO,EF⊥DO,∴S△AOD=S△AOE+S△DOE,即12=12AO×EO+12DO×EF,
∴12=12×5×EO+12×5×EF,∴5(EO+EF)=24,
∴EO+EF=245,故选:C.
11.(2020•怀化)在矩形ABCD中,AC、BD相交于点O,若△AOB的面积为2,则矩形ABCD的面积为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】C
【解析】解:∵四边形ABCD是矩形,对角线AC、BD相交于点O,
∴AC=BD,且OA=OB=OC=OD,
∴S△ADO=S△BCO=S△CDO=S△ABO=2,
∴矩形ABCD的面积为4S△ABO=8,故选:C.
12.(2020•连云港)如图,将矩形纸片ABCD沿BE折叠,使点A落在对角线BD上的A'处.若∠DBC=24°,则∠A'EB等于( )
A.66° B.60° C.57° D.48°
【答案】C
【解析】解:∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠ABC=90°,
由折叠的性质得:∠BA'E=∠A=90°,∠A'BE=∠ABE,
∴∠A'BE=∠ABE=12(90°﹣∠DBC)=12(90°﹣24°)=33°,
∴∠A'EB=90°﹣∠A'BE=90°﹣33°=57°;故选:C.
13.(2020•威海)如图,在▱ABCD中,对角线BD⊥AD,AB=10,AD=6,O为BD的中点,E为边AB上一点,直线EO交CD于点F,连结DE,BF.下列结论不成立的是( )
A.四边形DEBF为平行四边形 B.若AE=3.6,则四边形DEBF为矩形
C.若AE=5,则四边形DEBF为菱形 D.若AE=4.8,则四边形DEBF为正方形
【答案】D
【解析】解:∵O为BD的中点,∴OB=OD,
∵四边形ABCD为平行四边形,∴DC∥AB,∴∠CDO=∠EBO,∠DFO=∠OEB,
∴△FDO≌△EBO(AAS),∴OE=OF,
∴四边形DEBF为平行四边形,故A选项不符合题意,
若AE=3.6,AD=6,∴AEAD=3.66=35,
又∵ADAB=610=35,∴AEAD=ADAB,
∵∠DAE=∠BAD,∴△DAE∽△BAD,
∴∠AED=∠ADB=90°.∴四边形DEBF为矩形.故B选项不符合题意,
∵AB=10,AE=5,∴BE=5,
又∵∠ADB=90°,∴DE=12AB=5,
∴DE=BE,∴四边形DEBF为菱形.故C选项不符合题意,
∵AE=3.6时,四边形DEBF为矩形,AE=5时,四边形DEBF为菱形,
∴AE=4.8时,四边形DEBF不可能是正方形.
故选项D符合题意.故选:D.
14.(2019•鄂尔多斯)如图,在正方形ABCD的外侧,作等边△ABE,则∠BED为( )
A.15° B.35° C.45° D.55°
【答案】C
【解析】解:在正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°,
在等边△ABE中,AB=AE,∠BAE=∠AEB=60°,
在△ADE中,AD=AE,∠DAE=∠BAD+∠BAE=90°+60°=150°,
所以,∠AED=12(180°﹣150°)=15°,
所以∠BED=∠AEB﹣∠AED=60°﹣15°=45°.故选:C.
15.(2019•包头)如图,在正方形ABCD中,AB=1,点E,F分别在边BC和CD上,AE=AF,∠EAF=60°,则CF的长是( )
A.3+14 B.32 C.3-1 D.23
【答案】C
【解析】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠B=∠D=∠BAD=90°,AB=BC=CD=AD=1,
在Rt△ABE和Rt△ADF中,AE=AFAB=AD,
∴Rt△ABE≌Rt△ADF(HL),
∴∠BAE=∠DAF,
∵∠EAF=60°,
∴∠BAE+∠DAF=30°,
∴∠DAF=15°,
在AD上取一点G,使∠GFA=∠DAF=15°,如图所示:
∴AG=FG,∠DGF=30°,
∴DF=12FG=12AG,DG=3DF,
设DF=x,则DG=3x,AG=FG=2x,
∵AG+DG=AD,
∴2x+3x=1,
解得:x=2-3,
∴DF=2-3,
∴CF=CD﹣DF=1﹣(2-3)=3-1;故选:C.
16.(2019•河池)如图,在正方形ABCD中,点E,F分别在BC,CD上,BE=CF,则图中与∠AEB相等的角的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB∥CD,AD∥BC,AB=BC,∠ABE=∠BCF=90°,
在△ABE和△BCF中,AB=BC∠ABE=∠BCFBE=CF,∴△ABE≌△BCF(SAS),
∴∠BFC=∠AEB,
∵AD∥BC,AB∥CD,
∴∠DAE=∠AEB,∠BFC=∠ABF,
故图中与∠AEB相等的角的个数是3.故选:C.
17.(2019•广元)如图,在正方形ABCD的对角线AC上取一点E.使得∠CDE=15°,连接BE并延长BE到F,使CF=CB,BF与CD相交于点H,若AB=1,有下列结论:①BE=DE;②CE+DE=EF;③S△DEC=14-312;④DHHC=23-1.则其中正确的结论有( )
A.①②③ B.①②③④ C.①②④ D.①③④
【答案】D
【解析】证明:①∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠ABC=∠ADC=90°,∠BAC=∠DAC=∠ACB=∠ACD=45°.
在△ABE和△ADE中,AB=AD∠BAC=∠DACAE=AE,∴△ABE≌△ADE(SAS),
∴BE=DE,故①正确;
②在EF上取一点G,使EG=EC,连结CG,
∵△ABE≌△ADE,∴∠ABE=∠ADE.∴∠CBE=∠CDE,
∵BC=CF,∴∠CBE=∠F,∴∠CBE=∠CDE=∠F.
∵∠CDE=15°,∴∠CBE=15°,∴∠CEG=60°.
∵CE=GE,∴△CEG是等边三角形.∴∠CGE=60°,CE=GC,
∴∠GCF=45°,∴∠ECD=GCF.
在△DEC和△FGC中,CE=GC∠ECD=∠GCFCD=CF,∴△DEC≌△FGC(SAS),
∴DE=GF.
∵EF=EG+GF,∴EF=CE+ED,故②正确;
③过D作DM⊥AC交于M,
根据勾股定理求出AC=2,
由面积公式得:12AD×DC=12AC×DM,∴DM=22,
∵∠DCA=45°,∠AED=60°,∴CM=22,EM=66,
∴CE=CM﹣EM=22-66
∴S△DEC=12CE×DM=14-312,故③正确;
④在Rt△DEM中,DE=2ME=63,
∵△ECG是等边三角形,
∴CG=CE=22-66,
∵∠DEF=∠EGC=60°,∴DE∥CG,
∴△DEH∽△CGH,∴DHHC=DECG=6322-66=3+1,故④错误;
综上,正确的结论有①②③,故选:A.
18.(2019•孝感)如图,正方形ABCD中,点E、F分别在边CD,AD上,BE与CF交于点G.若BC=4,DE=AF=1,则GF的长为( )
A.135 B.125 C.195 D.165
【答案】A
【解析】解:正方形ABCD中,∵BC=4,∴BC=CD=AD=4,∠BCE=∠CDF=90°,
∵AF=DE=1,∴DF=CE=3,∴BE=CF=5,
在△BCE和△CDF中,BC=CD∠BCE=∠CDFCE=DF,
∴△BCE≌△CDF(SAS),
∴∠CBE=∠DCF,
∵∠CBE+∠CEB=∠ECG+∠CEB=90°=∠CGE,
cos∠CBE=cos∠ECG=BCBE=CGCE,
∴45=CG3,CG=125,
∴GF=CF﹣CG=5-125=135,故选:A.
19.(2019•乐山)把边长分别为1和2的两个正方形按如图的方式放置.则图中阴影部分的面积为( )
A.16 B.13 C.15 D.14
【答案】A
【解析】解:如图,设BC=x,则CE=1﹣x易证△ABC∽△FEC
∴ABEF=BCCE=12=x1-x解得x=13
∴阴影部分面积为:S△ABC=12×13×1=16
故选:A.
20.(2018•鞍山)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∠DAF=15°时,△AEF为等边三角形;④当∠EAF=60°时,S△ABE=12S△CEF.其中正确的是( )
A.①③ B.②④ C.①③④ D.②③④
【答案】C
【解析】解:①四边形ABCD是正方形,
∴AB═AD,∠B=∠D=90°.
在Rt△ABE和Rt△ADF中,
AE=AFAB=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=2y,
∴BE+DF与EF关系不确定,只有当y=(2-2)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,设EC=x,BE=y,由勾股定理就可以得出:
(x+y)2+y2=(2x)2
∴x2=2y(x+y)
∵S△CEF=12x2,S△ABE=12y(x+y),
∴S△ABE=12S△CEF.(故④正确).
综上所述,正确的有①③④,
故选:C.
二、填空题(共16小题):
21.(2020•大连)如图,菱形ABCD中,∠ACD=40°,则∠ABC= °.
【答案】100
【解析】解:∵四边形ABCD是菱形,∴AB∥CD,∠BCD=2∠ACD=80°,
∴∠ABC+∠BCD=180°,∴∠ABC=180°﹣80°=100°;故答案为:100.
22.(2020•营口)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,其中OA=1,OB=2,则菱形ABCD的面积为 .
【答案】4
【解析】解:∵OA=1,OB=2,∴AC=2,BD=4,
∴菱形ABCD的面积为12×2×4=4.故答案为:4.
23.(2020•哈尔滨)如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点E在线段BO上,连接AE,若CD=2BE,∠DAE=∠DEA,EO=1,则线段AE的长为 .
【答案】22
【解析】解:设BE=x,则CD=2x,∵四边形ABCD为菱形,
∴AB=AD=CD=2x,OB=OD,AC⊥BD,
∵∠DAE=∠DEA,
∴DE=DA=2x,
∴BD=3x,
∴OB=OD=32x,
∵OE+BE=BO,
∴1+x=32x,解得x=2,
即AB=4,OB=3,
在Rt△AOB中,OA=AB2-OB2=42-32=7,
在Rt△AOE中,AE=AO2+EO2=12+(7)2=22.
故答案为22.
24.(2020•无锡)如图,在菱形ABCD中,∠B=50°,点E在CD上,若AE=AC,则∠BAE= °.
【答案】115
【解析】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴CA平分∠BCD,AB∥CD,
∴∠BAE+∠AEC=180°,∠B+∠BCD=180°,
∴∠BCD=180°﹣∠B=180°﹣50°=130°,
∴∠ACE=12∠BCD=65°,
∵AE=AC,
∴∠AEC=∠ACE=65°,
∴∠BAE=180°﹣∠AEC=115°;
故答案为:115.
25.(2019•广西)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,过点A作AH⊥BC于点H,已知BO=4,S菱形ABCD=24,则AH= .
【答案】245
【解析】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴BO=DO=4,AO=CO,AC⊥BD,
∴BD=8,
∵S菱形ABCD=12AC×BD=24,
∴AC=6,
∴OC=12AC=3,
∴BC=OB2+OC2=5,
∵S菱形ABCD=BC×AH=24,
∴AH=245;
故答案为:245.
26.(2020•云南)已知四边形ABCD是矩形,点E是矩形ABCD的边上的点,且EA=EC.若AB=6,AC=210,则DE的长是 .
【答案】2343或83
【解析】解:如图,
∵四边形ABCD是矩形,
∴CD=AB=6,AD=BC,∠ABC=∠ADC=90°,
∴BC=AC2-AB2=40-36=2,
∴AD=2,
当点E在CD上时,
∵AE2=DE2+AD2=EC2,
∴(6﹣DE)2=DE2+4,
∴DE=83;
当点E'在AB上时,
∵CE'2=BE'2+BC2=E'A2,
∴AE'2=(6﹣AE')2+4,
∴AE'=103,
∴DE'=AD2+E′A2=4+1009=2343,
综上所述:DE=2343或83,
故答案为:2343或83.
27.(2020•菏泽)如图,矩形ABCD中,AB=5,AD=12,点P在对角线BD上,且BP=BA,连接AP并延长,交DC的延长线于点Q,连接BQ,则BQ的长为 .
【答案】317
【解析】解:∵矩形ABCD中,AB=5,AD=12,∠BAD=∠BCD=90°,
∴BD=AB2+AD2=13,
∵BP=BA=5,
∴PD=BD﹣BP=8,
∵BA=BP,
∴∠BAP=∠BPA=∠DPQ,
∵AB∥CD,
∴∠BAP=∠DQP,
∴∠DPQ=∠DQP,
∴DQ=DP=8,
∴CQ=DQ﹣CD=DQ﹣AB=8﹣5=3,
∴在Rt△BCQ中,根据勾股定理,得
BQ=BC2+CQ2=153=317.故答案为:317.
28.(2019•徐州)如图,矩形ABCD中,AC、BD交于点O,M、N分别为BC、OC的中点.若MN=4,则AC的长为 .
【答案】16
【解析】解:∵M、N分别为BC、OC的中点,
∴BO=2MN=8.
∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD=2BO=16.
故答案为16.
29.(2019•通辽)如图,在矩形ABCD中,AD=8,对角线AC与BD相交于点O,AE⊥BD,垂足为点E,且AE平分∠BAC,则AB的长为 .
【答案】833
【解析】解:∵四边形ABCD是矩形;∴AO=CO=BO=DO,
∵AE平分∠BAO
∴∠BAE=∠EAO,且AE=AE,∠AEB=∠AEO,
∴△ABE≌△AOE(ASA)
∴AO=AB,且AO=OB
∴AO=AB=BO=DO,
∴BD=2AB,
∵AD2+AB2=BD2,
∴64+AB2=4AB2,
∴AB=833;故答案为:833.
30.(2018•达州)如图,平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A(﹣6,0),C(0,23).将矩形OABC绕点O顺时针方向旋转,使点A恰好落在OB上的点A1处,则点B的对应点B1的坐标为 .
【答案】(﹣23,6)
【解析】解:连接OB1,作B1H⊥OA于H,
由题意得,OA=6,AB=OC=23,
则tan∠BOA=ABOA=33,
∴∠BOA=30°,
∴∠OBA=60°,
由旋转的性质可知,∠B1OB=∠BOA=30°,
∴∠B1OH=60°,
在△AOB和△HB1O,∠B1HO=∠BAO∠B1OH=∠ABOOB1=OB,
∴△AOB≌△HB1O,
∴B1H=OA=6,OH=AB=23,
∴点B1的坐标为(﹣23,6),故答案为:(﹣23,6).
31.(2020•镇江)如图,点P是正方形ABCD内位于对角线AC下方的一点,∠1=∠2,则∠BPC的度数为 °.
【答案】135
【解析】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ACB=∠BAC=45°,
∴∠2+∠BCP=45°,
∵∠1=∠2,
∴∠1+∠BCP=45°,
∵∠BPC=180°﹣∠1﹣∠BCP,
∴∠BPC=135°,故答案为:135.
32.(2020•张家界)如图,正方形ABCD的边长为1,将其绕顶点C按逆时针方向旋转一定角度到CEFG位置,使得点B落在对角线CF上,则阴影部分的面积是 .
【答案】2-1
【解析】解:方法一:正方形ABCD的边长为1,将其绕顶点C按逆时针方向旋转一定角度到CEFG位置,使得点B落在对角线CF上,
∴EF=CE=1,
∴CF=2,
∴BF=2-1,
∵∠BFE=45°,
∴阴影部分的面积=12×1×1-12×(2-1)2=2-1;
方法二:∵过E点作MN∥BC交AB、CD于M、N点,设AB与EF交于点P点,连接CP,如下图所示,
∵B在对角线CF上,
∴∠DCE=∠ECF=45°,EC=1,
∴△ENC为等腰直角三角形,
∴MB=CN=22EC=22,
又BC=AD=CD=CE,且CP=CP,△PEC和△PBC均为直角三角形,
∴Rt△PEC≌Rt△PBC(HL),
∴PB=PE,
又∠PFB=45°,
∴∠FPB=45°=∠MPE,
∴△MPE为等腰直角三角形,
设MP=x,则EP=BP=2x,
∵MP+BP=MB,
∴x+2x=22,解得x=2-22,
∴BP=2x=2-1,
∴阴影部分的面积=2S△PBC=2×12×BC×BP=1×(2-1)=2-1.
故答案为:2-1.
33.(2020•青岛)如图,在正方形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,点E在CD的延长线上,连接AE,点F是AE的中点,连接OF交AD于点G.若DE=2,OF=3,则点A到DF的距离为 .
【答案】455
【解析】解:解法一:∵在正方形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,
∴AO=DO,∠ADC=90°,
∴∠ADE=90°,
∵点F是AE的中点,
∴DF=AF=EF=12AE,
∴OF垂直平分AD,
∴AG=DG,
∴FG=12DE=1,
∵OF=3,
∴OG=2,
∵AO=CO,
∴CD=2OG=4,
∴AD=CD=4,
∴AE=AD2+DE2=42+22=25.
过A作AH⊥DF于H,
∴∠H=∠ADE=90°,
∵AF=DF,
∴∠ADF=∠DAE,
∴△ADH∽△EAD,
∴AHDE=ADAE,
∴AH2=425,
∴AH=455,
即点A到DF的距离为455,
解法二:在正方形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,
∴AO=DO,∠ADC=90°,
∴∠ADE=90°,
∵点F是AE的中点,
∴DF=AF=EF=12AE,
∴OF垂直平分AD,
∴AG=DG,
∴FG=12DE=1,
∵OF=3,
∴OG=2,
∵AO=CO,
∴CD=2OG=4,
∴AD=CD=4,
∴DG=2,
∴DF=DG2+FG2=4+1=5,
过A作AH⊥DF于H,
∴∠H=∠ADE=90°,
∴S△ADF=12DF•AH=12AD•FG,
∴AH=455,
故答案为:455.
34.(2020•枣庄)如图,E,F是正方形ABCD的对角线AC上的两点,AC=8,AE=CF=2,则四边形BEDF的周长是 .
【答案】85
【解析】解:如图,连接BD交AC于点O,
∵四边形ABCD为正方形,
∴BD⊥AC,OD=OB=OA=OC,
∵AE=CF=2,
∴OA﹣AE=OC﹣CF,即OE=OF,
∴四边形BEDF为平行四边形,且BD⊥EF,
∴四边形BEDF为菱形,
∴DE=DF=BE=BF,
∵AC=BD=8,OE=OF=8-42=2,
由勾股定理得:DE=OD2+OE2=42+22=25,
∴四边形BEDF的周长=4DE=4×25=85,
故答案为:85.
35.(2020•天水)如图,将正方形OEFG放在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点E的坐标为(2,3),则点F的坐标为 .
【答案】(﹣1,5)
【解析】解:如图,过点E作x轴的垂线EH,垂足为H.过点G作x轴的垂线GM,垂足为M,连接GE、FO交于点O′.
∵四边形OEFG是正方形,
∴OG=EO,∠GOM=∠OEH,∠OGM=∠EOH,
在△OGM与△EOH中,
∠OGM=∠EOHOG=EO∠GOM=∠OEH
∴△OGM≌△EOH(ASA)
∴GM=OH=2,OM=EH=3,
∴G(﹣3,2).
∴O′(-12,52).
∵点F与点O关于点O′对称,
∴点F的坐标为 (﹣1,5).
故答案是:(﹣1,5).
36.(2019•黑龙江)如图,四边形OAA1B1是边长为1的正方形,以对角线OA1为边作第二个正方形OA1A2B2.连接AA2,得到△AA1A2;再以对角线OA2为边作第三个正方形OA2A3B3,连接A1A3,得到△A1A2A3;再以对角线OA3为边作第四个正方形,连接A2A4,得到△A2A3A4……记△AA1A2、△A1A2A3、△A2A3A4的面积分别为S1、S2、S3,如此下去,则Sn= .
【答案】2n﹣2
【解析】解:∵四边形OAA1B1是正方形,
∴OA=AA1=A1B1=1,
∴S1=12×1×1=12=21﹣2,
∵∠OAA1=90°,
∴OA12=12+12=2,
∴OA1=2,
∴OA2=A2A3=2OA1=2,
∴A2B1=2﹣1=1,
∴S2=12×2×1=1=22﹣2,
同理可求:S3=12×2×2=2=23﹣2,S4=4=24﹣2,…,
∴Sn=2n﹣2,
故答案为:2n﹣2.
三、解答题(共14小题):
37.(2020•桂林)如图,在菱形ABCD中,点E,F分别是边AD,AB的中点.
(1)求证:△ABE≌△ADF;
(2)若BE=3,∠C=60°,求菱形ABCD的面积.
【答案】(1)见解析;(2)菱形ABCD的面积=23.
【解析】(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,
∵点E,F分别是边AD,AB的中点,
∴AF=AE,
在△ABE和△ADF中,AB=AD∠A=∠AAE=AF,
∴△ABE≌△ADF(SAS);
(2)解:连接BD,如图:
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,∠A=∠C=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∵点E是边AD的中点,
∴BE⊥AD,
∴∠ABE=30°,
∴AE=tan30°BE=33BE=1,AB=2AE=2,
∴AD=AB=2,
∴菱形ABCD的面积=AD×BE=2×3=23.
38.(2020•连云港)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,对角线BD的垂直平分线与边AD、BC分别相交于点M、N.
(1)求证:四边形BNDM是菱形;
(2)若BD=24,MN=10,求菱形BNDM的周长.
【答案】(1)见解析;(2)菱形BNDM的周长=52.
【解析】(1)证明:∵AD∥BC,
∴∠DMO=∠BNO,
∵MN是对角线BD的垂直平分线,
∴OB=OD,MN⊥BD,
在△MOD和△NOB中,∠DMO=∠BNO∠MOD=∠NOBOD=OB,
∴△MOD≌△NOB(AAS),
∴OM=ON,
∵OB=OD,
∴四边形BNDM是平行四边形,
∵MN⊥BD,
∴四边形BNDM是菱形;
(2)解:∵四边形BNDM是菱形,BD=24,MN=10,
∴BM=BN=DM=DN,OB=12BD=12,OM=12MN=5,
在Rt△BOM中,由勾股定理得:BM=OM2+OB2=52+122=13,
∴菱形BNDM的周长=4BM=4×13=52.
39.(2020•滨州)如图,过▱ABCD对角线AC与BD的交点E作两条互相垂直的直线,分别交边AB、BC、CD、DA于点P、M、Q、N.
(1)求证:△PBE≌△QDE;
(2)顺次连接点P、M、Q、N,求证:四边形PMQN是菱形.
【答案】(1)见解析;(2)见解析.
【解析】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴EB=ED,AB∥CD,
∴∠EBP=∠EDQ,
在△PBE和△QDE中,∠EBP=∠EDQEB=ED∠BEP=∠DEQ,
∴△PBE≌△QDE(ASA);
(2)证明:如图所示:
∵△PBE≌△QDE,
∴EP=EQ,
同理:△BME≌△DNE(ASA),
∴EM=EN,
∴四边形PMQN是平行四边形,
∵PQ⊥MN,
∴四边形PMQN是菱形.
40.(2020•广西)如图,在△ABC中,点D,E分别是AB,AC的中点,连接ED并延长至点F,使DF=DE,连接AF,BF,BE.
(1)求证:△ADE≌△BDF.
(2)若∠ABE=∠CBE,求证:四边形AFBE是矩形.
【答案】(1)见解析;(2)见解析.
【解析】证明:(1)∵点D是AB的中点,
∴AD=BD,
在△ADE和△BDF中,AD=BD∠ADE=∠BDFDE=DF,
∴△ADE≌△BDF(SAS);
(2)∵AD=BD,DF=DE,
∴四边形AFBE是平行四边形,
∵点D,E分别是AB,AC的中点,
∴DE是△ABC的中位线,
∴DE∥BC,
∴∠DEB=∠CBE,
∵∠ABE=∠CBE,
∴∠DEB=∠ABE,
∴DB=DE,
∴AB=EF,
∴平行四边形AFBE是矩形.
41.(2020•德阳)如图,四边形ABCD为矩形,G是对角线BD的中点.连接GC并延长至F,使CF=GC,以DC,CF为邻边作菱形DCFE,连接CE.
(1)判断四边形CEDG的形状,并证明你的结论.
(2)连接DF,若BC=3,求DF的长.
【答案】(1)四边形CEDG是菱形,理由见解析;(2)DF=3.
【解析】解:(1)四边形CEDG是菱形,理由如下:
∵四边形ABCD为矩形,G是对角线BD的中点,
∴GB=GC=GD,
∵CF=GC,
∴GB=GC=GD=CF,
∵四边形DCFE是菱形,
∴CD=CF=DE,DE∥CG,
∴DE=GC,
∴四边形CEDG是平行四边形,
∵GD=GC,
∴四边形CEDG是菱形;
(2)如图所示:
方法1:∵CD=CF,GB=GD=GC=CF,
∴△CDG是等边三角形,
∴CD=BG,GCD=∠DGC=60°,
∴∠DCF=∠BGC=120°,
∴△BGC≌△DCF(SAS),
∴DF=BC=3.
方法:2:过点G作GH⊥BC于H,设DF交CE于点N,如图所示:
∵CD=CF,GB=GD=GC=CF,
∴CH=BH=12BC=32,△CDG是等边三角形,
∴∠GCD=60°,
∴∠DCF=180°﹣∠GCD=180°﹣60°=120°,
∵四边形ABCD为矩形,
∴∠BCD=90°,
∴∠GCH=90°﹣60°=30°,
∴CG=CHcos30°=3232=1,
∴CD=1,
∵四边形DCFE是菱形,
∴DN=FN,CN⊥DF,∠DCE=∠FCE=12∠DCF=12×120°=60°,
在Rt△CND中,DN=CD•sin∠DCE=1×sin60°=1×32=32,
∴DF=2DN=2×32=3.
方法3:过点G作GH⊥BC于H,设DF交CE于点N,如图所示;
∵CD=CF,GB=GD=GC=CF,
∴CH=BH=12BC=32,△CDG是等边三角形,
∴∠GDC=60°,GD=CD,
在Rt△BCD中,∵BC=3,∠GDC=60°,
∴CD=33BC=1,
∴GD=1,
∵GD=GC=CF,
∴CD=12GF,
∴△GDF是直角三角形,
∴DF=GD×tan∠DGC=1×3=3.
42.(2020•大庆)如图,在矩形ABCD中,O为对角线AC的中点,过点O作直线分别与矩形的边AD,BC交于M,N两点,连接CM,AN.
(1)求证:四边形ANCM为平行四边形;
(2)若AD=4,AB=2,且MN⊥AC,求DM的长.
【答案】(1)见解析;(2)DM=32.
【解析】(1)证明:∵在矩形ABCD中,O为对角线AC的中点,
∴AD∥BC,AO=CO,
∴∠OAM=∠OCN,∠OMA=∠ONC,
在△AOM和△CON中,∠OAM=∠OCN∠AMO=∠CNOAO=CO,
∴△AOM≌△CON(AAS),
∴AM=CN,
∵AM∥CN,
∴四边形ANCM为平行四边形;
(2)解:∵在矩形ABCD中,AD=BC,
由(1)知:AM=CN,
∴DM=BN,
∵四边形ANCM为平行四边形,MN⊥AC,
∴平行四边形ANCM为菱形,
∴AM=AN=NC=AD﹣DM,
∴在Rt△ABN中,根据勾股定理,得
AN2=AB2+BN2,
∴(4﹣DM)2=22+DM2,
解得DM=32.
43.(2019•鄂州)如图,矩形ABCD中,AB=8,AD=6,点O是对角线BD的中点,过点O的直线分别交AB、CD边于点E、F.
(1)求证:四边形DEBF是平行四边形;
(2)当DE=DF时,求EF的长.
【答案】(1)见解析;(2)EF=152.
【解析】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,
∴∠DFO=∠BEO,
又因为∠DOF=∠BOE,OD=OB,
∴△DOF≌△BOE(ASA),
∴DF=BE,
又因为DF∥BE,
∴四边形BEDF是平行四边形;
(2)解:∵DE=DF,四边形BEDF是平行四边形
∴四边形BEDF是菱形,
∴DE=BE,EF⊥BD,OE=OF,
设AE=x,则DE=BE=8﹣x
在Rt△ADE中,根据勾股定理,有AE2+AD2=DE2
∴x2+62=(8﹣x)2,
解之得:x=74,
∴DE=8-74=254,
在Rt△ABD中,根据勾股定理,有AB2+AD2=BD2
∴BD=62+82=10,
∴OD=12 BD=5,
在Rt△DOE中,根据勾股定理,有DE2 ﹣OD2=OE2,
∴OE=(254)2-52=154,
∴EF=2OE=152.
44.(2020•张家界)如图,在矩形ABCD中,过对角线BD的中点O作BD的垂线EF,分别交AD,BC于点E,F.
(1)求证:△DOE≌△BOF;
(2)若AB=6,AD=8,连接BE,DF,求四边形BFDE的周长.
【答案】(1)见解析;(2)四边形BFDE的周长=25.
【解析】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,DO=BO,
∴∠EDO=∠FBO,
又∵EF⊥BD,
∴∠EOD=∠FOB=90°,
在△DOE和△BOF中,∠EDO=∠FBODO=BO∠EOD=∠FOB=90°,
∴△DOE≌△BOF(ASA);
(2)解:∵由(1)可得,ED∥BF,ED=BF,
∴四边形BFDE是平行四边形,
∵EF⊥BD,
∴四边形BFDE是菱形,
根据AB=6,AD=8,设AE=x,可得BE=ED=8﹣x,
在Rt△ABE中,根据勾股定理可得:BE2=AB2+AE2,
即(8﹣x)2=x2+62,
解得:x=74,
∴BE=8-74=254,
∴四边形BFDE的周长=254×4=25.
45.(2019•宁波)如图,矩形EFGH的顶点E,G分别在菱形ABCD的边AD,BC上,顶点F,H在菱形ABCD的对角线BD上.
(1)求证:BG=DE;
(2)若E为AD中点,FH=2,求菱形ABCD的周长.
【答案】(1)见解析;(2)菱形ABCD的周长=8.
【解析】解:(1)∵四边形EFGH是矩形,
∴EH=FG,EH∥FG,
∴∠GFH=∠EHF,
∵∠BFG=180°﹣∠GFH,∠DHE=180°﹣∠EHF,
∴∠BFG=∠DHE,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD∥BC,
∴∠GBF=∠EDH,
∴△BGF≌△DEH(AAS),
∴BG=DE;
(2)连接EG,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∵E为AD中点,
∴AE=ED,
∵BG=DE,
∴AE=BG,AE∥BG,
∴四边形ABGE是平行四边形,
∴AB=EG,
∵EG=FH=2,
∴AB=2,
∴菱形ABCD的周长=8.
46.(2020•西宁)如图,E是正方形ABCD对角线BD上一点,连接AE,CE,并延长CE交AD于点F.
(1)求证:△ABE≌△CBE;
(2)若∠AEC=140°,求∠DFE的度数.
【答案】(1)见解析;(2)∠DFE=65°.
【解析】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=CB,∠ABC=∠ADC=90°,∠ABE=∠CBE=∠ADB=12×90°=45°,
在△ABE和△CBE中,AB=CB∠ABE=∠CBEBE=BE(公共边),
∴△ABE≌△CBE(SAS);
(2)∵△ABE≌△CBE,
∴∠AEB=∠CEB,
又∵∠AEC=140°,
∴∠CEB=70°,
∵∠DEC+∠CEB=180°,
∴∠DEC=180°﹣∠CEB=110°,
∵∠DFE+∠ADB=∠DEC,
∴∠DFE=∠DEC﹣∠ADB=110°﹣45°=65°.
47.(2020•湘西州)如图,在正方形ABCD的外侧,作等边三角形ADE,连接BE,CE.
(1)求证:△BAE≌△CDE;
(2)求∠AEB的度数.
【答案】(1)见解析;(2)∠AEB=15°.
【解析】(1)证明:∵△ADE为等边三角形,
∴AD=AE=DE,∠EAD=∠EDA=60°,
∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=AD=CD,∠BAD=∠CDA=90°,
∴∠EAB=∠EDC=150°,
在△BAE和△CDE中AB=DC∠EAB=∠EDCAE=DE,
∴△BAE≌△CDE(SAS);
(2)∵AB=AD,AD=AE,
∴AB=AE,
∴∠ABE=∠AEB,
∵∠EAB=150°,
∴∠AEB=12(180°﹣150°)=15°.
48.(2020•遵义)如图,在边长为4的正方形ABCD中,点E为对角线AC上一动点(点E与点A、C不重合),连接DE,作EF⊥DE交射线BA于点F,过点E作MN∥BC分别交CD、AB于点M、N,作射线DF交射线CA于点G.
(1)求证:EF=DE;
(2)当AF=2时,求GE的长.
【答案】(1)见解析;(2)GE的长为:523,52.
【解析】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,AC是对角线,
∴∠ECM=45°,
∵MN∥BC,∠BCM=90°,
∴∠NMC+∠BCM=180°,∠MNB+∠B=180°,
∴∠NMC=90°,∠MNB=90°,
∴∠MEC=∠MCE=45°,∠DME=∠ENF=90°,
∴MC=ME,
∵CD=MN,
∴DM=EN,
∵DE⊥EF,∠EDM+∠DEM=90°,
∴∠DEF=90°,
∴∠DEM+∠FEN=90°,
∴∠EDM=∠FEN,
在△DME和△ENF中
∠EDM=∠FENDM=EN∠DME=∠ENF,
∴△DME≌△ENF(ASA),
∴EF=DE;
(2)解:如图1所示,由(1)知,△DME≌△ENF,
∴ME=NF,
∵四边形MNBC是矩形,
∴MC=BN,
又∵ME=MC,AB=4,AF=2,
∴BN=MC=NF=1,
∵∠EMC=90°,
∴CE=2,
∵AF∥CD,
∴△DGC∽△FGA,
∴CDAF=CGAG,
∴42=CGAG,
∵AB=BC=4,∠B=90°,
∴AC=42,
∵AC=AG+GC,
∴AG=423,CG=823,
∴GE=GC﹣CE=823-2=523;
如图2所示,
同理可得,FN=BN,
∵AF=2,AB=4,
∴AN=1,
∵AB=BC=4,∠B=90°,
∴AC=42,
∵AF∥CD,
∴△GAF∽△GCD,
∴AFCD=GAGC,
即24=AGAG+42,
解得,AG=42,
∵AN=NE=1,∠ENA=90°,
∴AE=2,
∴GE=GA+AE=52.
综上所述:GE的长为:523,52.
49.(2020•北京)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,E是AD的中点,点F,G在AB上,EF⊥AB,OG∥EF.
(1)求证:四边形OEFG是矩形;
(2)若AD=10,EF=4,求OE和BG的长.
【答案】(1)见解析;(2)OE=5;BG=2.
【解析】解:(1)∵四边形ABCD是菱形,
∴OB=OD,
∵E是AD的中点,
∴OE是△ABD的中位线,
∴OE∥FG,
∵OG∥EF,
∴四边形OEFG是平行四边形,
∵EF⊥AB,
∴∠EFG=90°,
∴平行四边形OEFG是矩形;
(2)∵四边形ABCD是菱形,
∴BD⊥AC,AB=AD=10,
∴∠AOD=90°,
∵E是AD的中点,
∴OE=AE=12AD=5;
由(1)知,四边形OEFG是矩形,
∴FG=OE=5,
∵AE=5,EF=4,
∴AF=AE2-EF2=3,
∴BG=AB﹣AF﹣FG=10﹣3﹣5=2.
50.(2018•北京)如图,在正方形ABCD中,E是边AB上的一动点(不与点A、B重合),连接DE,点A关于直线DE的对称点为F,连接EF并延长交BC于点G,连接DG,过点E作EH⊥DE交DG的延长线于点H,连接BH.
(1)求证:GF=GC;
(2)用等式表示线段BH与AE的数量关系,并证明.
【答案】(1)见解析;(2)BH=2AE.
【解析】证明:(1)如图1,连接DF,
∵四边形ABCD是正方形,
∴DA=DC,∠A=∠C=90°,
∵点A关于直线DE的对称点为F,
∴△ADE≌△FDE,
∴DA=DF=DC,∠DFE=∠A=90°,
∴∠DFG=90°,
在Rt△DFG和Rt△DCG中,
∵DF=DCDG=DG,
∴Rt△DFG≌Rt△DCG(HL),
∴GF=GC;
(2)BH=2AE,理由是:
证法一:如图2,在线段AD上截取AM,使AM=AE,
∵AD=AB,
∴DM=BE,
由(1)知:∠1=∠2,∠3=∠4,
∵∠ADC=90°,
∴∠1+∠2+∠3+∠4=90°,
∴2∠2+2∠3=90°,
∴∠2+∠3=45°,
即∠EDG=45°,
∵EH⊥DE,
∴∠DEH=90°,△DEH是等腰直角三角形,
∴∠AED+∠BEH=∠AED+∠1=90°,DE=EH,
∴∠1=∠BEH,
在△DME和△EBH中,
∵DM=BE∠1=∠BEHDE=EH,
∴△DME≌△EBH(SAS),
∴EM=BH,
Rt△AEM中,∠A=90°,AM=AE,
∴EM=2AE,
∴BH=2AE;
证法二:如图3,过点H作HN⊥AB于N,
∴∠ENH=90°,
由方法一可知:DE=EH,∠1=∠NEH,
在△DAE和△ENH中,
∵∠A=∠ENH∠1=∠NEHDE=EH,
∴△DAE≌△ENH(AAS),
∴AE=HN,AD=EN,
∵AD=AB,
∴AB=EN=AE+BE=BE+BN,
∴AE=BN=HN,
∴△BNH是等腰直角三角形,
∴BH=2HN=2AE.
相关试卷
这是一份专题18 矩形菱形正方形(共39题)(原卷版),共15页。试卷主要包含了单选题,解答题,填空题等内容,欢迎下载使用。
这是一份专题18 矩形菱形正方形(共39题)(解析版),共43页。试卷主要包含了单选题,解答题,填空题等内容,欢迎下载使用。
这是一份2022届中考数学二轮专题复习-矩形、菱形及正方形解析版,共49页。试卷主要包含了单选题,填空题,计算题,解答题,综合题等内容,欢迎下载使用。
