2022年吉林省中考数学专题练7-四边形
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这是一份2022年吉林省中考数学专题练7-四边形,共37页。
2022年吉林省中考数学专题练7-四边形
一.选择题(共8小题)
1.(2022•南关区校级四模)如图,在▱ABCD中,AB=4,对角线BD=3,则▱ABCD面积的最大值为( )
A.25 B.20 C.15 D.12
2.(2021•前郭县模拟)如图所示,点O是矩形ABCD对角线AC的中点,OE∥AB交AD于点E.若AB=6,BC=8,则△BOE周长为( )
A.10 B.8+25 C.8+213 D.14
3.(2021•九台区一模)如图,A、B、C、D是⊙O上的四点,BD为⊙O的直径,若四边形ABCO是平行四边形,则∠ADB的大小为( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
4.(2021•南关区校级二模)下列多边形中,内角和与外角和相等的是( )
A.四边形 B.三角形 C.五边形 D.六边形
5.(2020•南关区二模)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,按下列步骤作图:①以点A为圆心,任意长为半径作弧,分别交AO、AB于点M、N;②以点O为圆心,AM长为半径作弧,交OC于点M1;③以点M1为圆心,MN以长为半径作弧,在∠COB内部交②中所作的圆弧于点N1;④过点N1作射线ON1交BC于点E.若AC=8,BD=6,则四边形DOEC的面积为( )
A.3 B.6 C.9 D.12
6.(2020•长春模拟)若某多边形的边数增加1,则这个多边形的外角和( )
A.增加180° B.增加360° C.减少180° D.不变
7.(2020•绿园区二模)已知一个n边形的每个外角都等于60°,则n的值是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
8.(2020•长春模拟)如图,以正五边形ABCDE的边CD为边作等边三角形CDF,使点F在其内部,连接FE,则∠DFE的大小是( )
A.76° B.66° C.60° D.48°
二.填空题(共6小题)
9.(2022•朝阳区校级一模)如图,在矩形ABCD中,E,F分别为AD,AB上一点,且EF=EC,EF⊥EC,若DE=2,矩形ABCD的周长为24,则矩形ABCD的面积为 .
10.(2022•长春模拟)如图所示,四边形ABCD为矩形,AE⊥EG,已知∠1=25°,则∠2=
11.(2022•长春模拟)如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,点E是BC的中点,点F在AD上运动,沿直线EF折叠四边形CDFE,得到四边形GHFE,其中点C落在点G处,连接AG,AH,则AG的最小值是 .
12.(2021•朝阳区二模)如图,正五边形ABCDE和正六边形EFGHMN的边CD、FG在直线l上,正五边形在正六边形左侧,两个正多边形均在l的同侧,则∠DEF的大小是 度.
13.(2021•朝阳区一模)如图,BE是正五边形ABCDE的对角线.若过点A作直线l∥BE,则∠1的大小是 °.
14.(2021•吉林二模)如图,在▱ABCD中,BC=13,过点A作AE⊥DC于点E,AE=12,EC=10,则AB= .
三.解答题(共12小题)
15.(2022•长春模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,AB=8,点D为AB的中点,动点P从点A出发,以每秒3个单位长度的速度沿折线AC﹣CB向终点B运动,当点P不与点C重合时,连结PD,以PC、PD为邻边作▱CPDE,设点P的运动时间为t秒.
(1)用含t的代数式表示PC.
(2)当点E落在边BC上时,求t的值.
(3)当点P在边BC上运动时,若四边形CPDE是轴对称图形,求t的值.
(4)点E关于AC的对称点为E',当PE⊥PE′时,直接写出t的值.
16.(2022•南关区校级一模)[问题原型]如图①,在△ABC中,CD是AB边的中线,CD=12AB.
求证:∠ACB=90°.
[结论应用]如图②,△ABC中,点D是AB的中点,将△ACD沿CD翻折得到△A'CD,连结A'B.
求证:A'B∥CD.
[应用拓展]如图③,在▱ABCD中,∠A<90°,点E是边AB的中点,将△ADE沿DE翻折得到△A'DE,连结BA'并延长,交CD于点F.若AB=5,AD=3,S▱ABCD=12,则A'F的长为 .
17.(2022•长春模拟)【教材呈现】如图是华师版八年级下册数学教材第75页的部分内容.
请根据教材提示,写出证明“平行线之间的距离处处相等”的完整过程(结合图①,写出“已知”、“求证”和“证明过程”).
【结论应用】在四边形ABCD中,AB∥CD,对角线AC、BD交于点P.
(1)如图②,过点P作PQ∥AB交BC于点Q,连结AQ、DQ,则S△AQD与S△PBC之间的数量关系是.
(2)如图③,若∠ADC=90°,AB=AC=5,BC=6,则△BCD的面积为
.
18.(2022•南关区校级一模)如图,在△ABC中,BA=BC=10,sinB=45,点D为边BC的中点.动点P从点B
出发,沿折线BA﹣AC向点C运动,在BA、AC上的速度分别为每秒5个单位长度和每秒25个单位长度.当点P不与点A重合时,连结PD,以PA、PD为邻边作▱APDE.设点P的运动时间为t秒(t>0).
(1)①线段AC的长为 ;
②用含t的代数式表示线段AP的长.
(2)当点E在△ABC内部时,求t的取值范围.
(3)当▱APDE是菱形时,求t的值.
(4)作点B关于直线PD的对称点B',连结B'D,当B'D⊥BC时,直接写出t的值.
19.(2022•朝阳区校级一模)已知△ABC中,AB=AC=5,BC=8,点D为BC中点,连结AD.一动点P从点A出发,沿折线AB一BC向终点C运动,在AB边上以每秒5个单位长度的速度运动,在BC边上以每秒2个单位长度的速度运动.连结PD,以PA、PD为邻边构造平行四边形APDQ.设运动时间为t(t>0).
(1)tan∠B= .
(2)用含t的代数式表示线段BP.
(3)当平行四边形APDQ与△ABC重叠部分图形是轴对称图形时,求t的值.
(4)当0<t<3时,平行四边形APDQ被三角形ABC的边分成两部分的图形面积比为1:7时,直接写出t的值.
20.(2022•长春模拟)已知,四边形ABCD是边长为4的正方形,点E在射线AD上运动,连结BE,在射线AD下方作以BE为边的矩形BEFG,且EF=5.
(1)如图①,当点E与点D重合,则BE的长为 .
(2)如图②,当点E在线段AD上,且DE=1时、求点F到直线AD的距离.
(3)当点F或点G落在正方形ABCD的边所在的直线上时,求矩形BEFG的面积.
21.(2022•吉林模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,AC=2cm,CD是边AB上的中线.P,Q两点同时从点A出发,点P在AC上以1cm/s的速度向终点C运动;点Q在AB上以2cm/s的速度向终点B运动,以AP,AQ为邻边作▱APEQ.设点P的运动时间为x(s),▱APEQ与△ACD重叠部分图形的面积为y(cm2).
(1)点P到AB的距离为 cm.(用含x的代数式表示)
(2)当点E落在中线CD上时,求x的值.
(3)当0<x<2时,求y关于x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围.
(4)连接PQ,当直线PQ经过中线CD上的三等分点时,直接写出x的值.
22.(2021•吉林)如图①,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,CD是斜边AB上的中线,点E为射线BC上一点,将△BDE沿DE折叠,点B的对应点为点F.
(1)若AB=a.直接写出CD的长(用含a的代数式表示);
(2)若DF⊥BC,垂足为G,点F与点D在直线CE的异侧,连接CF,如②,判断四边形ADFC的形状,并说明理由;
(3)若DF⊥AB,直接写出∠BDE的度数.
23.(2021•吉林)如图,在矩形ABCD中,AB=3cm,AD=3cm.动点P从点A出发沿折线AB﹣BC向终点C运动,在边AB上以1cm/s的速度运动;在边BC上以3cm/s的速度运动,过点P作线段PQ与射线DC相交于点Q,且∠PQD=60°,连接PD,BD.设点P的运动时间为x(s),△DPQ与△DBC重合部分图形的面积为y(cm2).
(1)当点P与点A重合时,直接写出DQ的长;
(2)当点P在边BC上运动时,直接写出BP的长(用含x的代数式表示);
(3)求y关于x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围.
24.(2021•长春)实践与探究
操作一:如图①,已知正方形纸片ABCD,将正方形纸片沿过点A的直线折叠,使点B落在正方形ABCD的内部,点B的对应点为点M,折痕为AE,再将纸片沿过点A的直线折叠,使AD与AM重合,折痕为AF,则∠EAF= 度.
操作二:如图②,将正方形纸片沿EF继续折叠,点C的对应点为点N.我们发现,当点E的位置不同时,点N的位置也不同.当点E在BC边的某一位置时,点N恰好落在折痕AE上,则∠AEF= 度.
在图②中,运用以上操作所得结论,解答下列问题:
(1)设AM与NF的交点为点P.求证:△ANP≌△FNE;
(2)若AB=3,则线段AP的长为 .
25.(2020•长春)【教材呈现】如图是华师版八年级下册数学教材第121页的部分内容.
1.把一张矩形纸片如图那样折一下,就可以裁出正方形纸片,为什么?
【问题解决】如图①,已知矩形纸片ABCD(AB>AD),将矩形纸片沿过点D的直线折叠,使点A落在边DC上,点A的对应点为A′,折痕为DE,点E在AB上.求证:四边形AEA′D是正方形.
【规律探索】由【问题解决】可知,图①中的△A′DE为等腰三角形.现将图①中的点A′沿DC向右平移至点Q处(点Q在点C的左侧),如图②,折痕为PF,点F在DC上,点P在AB上,那么△PQF还是等腰三角形吗?请说明理由.
【结论应用】在图②中,当QC=QP时,将矩形纸片继续折叠如图③,使点C与点P重合,折痕为QG,点G在AB上.要使四边形PGQF为菱形,则ADAB= .
26.(2020•吉林)能够完全重合的平行四边形纸片ABCD和AEFG按图①方式摆放,其中AD=AG=5,AB=9.点D,G分别在边AE,AB上,CD与FG相交于点H.
【探究】求证:四边形AGHD是菱形.
【操作一】固定图①中的平行四边形纸片ABCD,将平行四边形纸片AEFG绕着点A顺时针旋转一定的角度,使点F与点C重合,如图②.则这两张平行四边形纸片未重叠部分图形的周长和为 .
【操作二】将图②中的平行四边形纸片AEFG绕着点A继续顺时针旋转一定的角度,使点E与点B重合,连接DG,CF,如图③,若sin∠BAD=45,则四边形DCFG的面积为 .
2022年吉林省中考数学专题练7-四边形
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.【解答】解:如图,过点D作DE⊥AB于点E,
∴▱ABCD面积=AB•DE,
当DE最大时,▱ABCD面积最大,
当DE与BD重合时,即BD⊥AB时,DE最大,
此时▱ABCD面积=4×3=12.
故选:D.
2.【解答】解:∵点O是矩形ABCD对角线AC的中点,OE∥AB,
∴OE=12CD=3,E点为AD中点.
在Rt△ABE中,利用勾股定理求得BE=213.
在Rt△ABC中,利用勾股定理求得AC=10.
∴BO=5.
△BOE周长为5+3+213=8+213.
故选:C.
3.【解答】解:∵四边形ABCO是平行四边形,OA=OC,
∴四边形ABCO是菱形,
∴OA=AB,
∴OA=OB=AB,
∴△OAB是等边三角形,
∴∠ABD=60°,
∵BD为⊙O的直径,
∴∠BAD=90°,
∴∠ADB=30°,
故选:A.
4.【解答】解:设多边形的边数为n,根据题意得
(n﹣2)•180°=360°,
解得n=4.
故选:A.
5.【解答】解:由作法得∠COE=∠OAB,
∴OE∥AB∥CD,
∵四边形ABCD为菱形,
∴OB=OD,
∴CE=BE,
∴OE为△DBC的中位线,
∴△OBE的面积是△DBC面积的14.
∵菱形ABCD中,AC=8,BD=6,
∴菱形的面积=12×8×6=24.
∴△DBC的面积是12×24=12,
∴△OBE的面积是14×12=3,
∴四边形四边形DOEC的面积为12﹣3=9.
故选:C.
6.【解答】解:任意多边形的外角和都是360°,
∴若某多边形的边数增加1,则这个多边形的外角和不变.
故选:D.
7.【解答】解:∵多边形的外角和为360°,每个外角都等于60°,
∴n的值是360÷60=6.
故选:B.
8.【解答】解:因为△CDF是等边三角形,
所以∠CDF=60°,
因为∠CDE=(5﹣2)×180°÷5=108°,
所以∠EDF=108°﹣60°=48°,
因为DE=DF,
所以∠DFE=(180°﹣48°)÷2=66°,
故选:B.
二.填空题(共6小题)
9.【解答】解:∵四边形ABD是矩形,
∴AB=CD,AD=BC,∠A=∠D=90°,
∵EF⊥EC,
∴∠FEC=90°,
∴∠AEF+∠DEC=90°,
∵∠DCE+∠DEC=90°.
∴∠AEF=∠DCE,
在△AEF和△DCE中,
∠A=∠D∠AEF=∠DCEEF=CE,
∴△AEF≌△DCE(AAS).
∴AE=CD,AF=DE=2,
∴AD=AE+DE=AE+2,
∵矩形ABCD的周长为24,
∴2(AE+ED+CD)=24,
∴2(2AE+2)=24,
解得:CD=AE=5,
∴AD=7,
∴矩形ABCD的面积=AD×CD=7×5=35,
故答案为:35.
10.【解答】解:∵四边形ABCD是矩形
∴AD∥BC
∴∠DFE=∠2
∵∠DFE=∠1+∠E=115°
∴∠2=115°
故答案为:115°
11.【解答】解:如图,连接AE.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,BE=EC=3,AB=4,
∴AE=AB2+BE2=32+42=5.
当A、G、E共线时,AG最小,
此时AG′=AE﹣EG′=5﹣3=2.
故答案为2.
12.【解答】解:∵五边形ABCDE是正五边形,
∴每个内角度数为(5−2)×180°5=108°.
∴∠EDC=108°,
∴∠EDF=72°,
同理可得正六边形BFGHMN每个内角度数为120°.
∴∠EFG=120°,
∴∠EFD=60°,
∴∠DEF=180°﹣∠EDF﹣∠EFD=180°﹣72°﹣60°=48°.
解法二:∵五边形ABCDE是正五边形,
∴∠EDF=72°,
∵六边形EFGHMN是正六边形,
∴∠EFD=60°,
∴∠DEF=180°﹣∠EDF﹣∠EFD=180°﹣72°﹣60°=48°;
故答案为:48.
13.【解答】解:正五边形的一个内角的度数为:(5−2)×180°5=108°,
∵AB=AE,
∴∠ABE=∠AEB=180°−108°2=36°,
∵直线l∥BE,
∴∠1=∠ABE=36°,
故答案为:36.
14.【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AD=BC=13
∵过点A作AE⊥DC于点E,AE=12,EC=10,
在Rt△ADE中,AE=AD2−AE2=132−122=5,
∵DC=DE+CE=5+10=15.
∴AB=15.
三.解答题(共12小题)
15.【解答】解:(1)∵∠ACB=90°,∠A=30°,AB=8,
∴AC=8•cos30°=43,BC=8•sin30=4,
当0<t<433时,PC=AC﹣AP=43−3t,
当433≤t≤43+43时,PC=3t﹣43,
∴PC=43−3t(0<t<433)3t−43(433≤t≤43+43);
(2)如图1,
当点E在BC上时,∠ECP=90°,则四边形PCED是矩形,
∴∠APD=∠CPD=90°,
∴AP=AD•cosA=4•cos30°=23,
∴t=233;
(3)如图2,
∵▱CPDE是轴对称图形,
∴▱CPDE是矩形,
∴CP=DE=12AD=2,
∴t=43+23;
(4)如图3,
设AP=x,则PC=43−x,
∵GE=DF=2,
∵∠EPE′=90°,
∴∠EPG=45°,
∵AC⊥EE′,
∴∠PGE=90°,
∴∠PEG=45°,
∴∠PEG=∠EPG,
∴PG=GE=2,
∴CG=PC﹣PG=43−x﹣2,
在Rt△DFP和Rt△EGC中,∠DFP=∠EGC=90°,
DF=EGDP=CE,
∴Rt△DFP≌Rt△EGC(HL),
∴PF=CG,
∴x﹣23=43−x﹣2,
∴x=33−1,
∴t=33−13.
16.【解答】[问题原型]:证明:∵CD是AB边的中线,CD=12AB.
∴CD=AD=BD,
∴∠ACD=∠CAD,∠DBC=∠DCB,
∵∠ACD+∠CAD+∠DBC+∠DCB=180°,
∴∠ACD+∠DCB=90°,
∴∠ACB=90°;
[结论应用]:证明:如图②,连接AA',
∵点D是AB的中点,
∴AD=BD,
∵将△ACD沿CD翻折得到△A'CD,
∴AD=A'D=BD,CD⊥AA',
∴∠AA'B=90°,∠AOD=90°,
∴∠AA'B=∠AOD=90°,
∴CD∥A'B;
[应用拓展]:如图③,连接AA',过点D作DH⊥AE于H,
∵S▱ABCD=12,AB=5,
∴AB×DH=12,
∴DH=125,
∴AH=AD2−DH2=9−14425=95,
∵点E是边AB的中点,
∴AE=BE=52,
∴HE=AE﹣AH=710,
∴DE=DH2+HE2=52,
∵将△ADE沿DE翻折得到△A'DE,
∴AE=A'E=BE,AA'⊥DE,AO=A'O,
∴∠AA'B=90°=∠AOE,
∴DE∥BF,
又∵DF∥BE,
∴四边形DEBF是平行四边形,
∴DE=BF=52,
∵S△ADE=12×AE×DH=12×DE×AO,
∴52×125=52×AO,
∴AO=125,
∴OE=AE2−AO2=710,
∵AE=BE,AO=A'O,
∴BA'=2OE=75,
∴A'F=BE﹣BA'=52−75=1110,
故答案为:1110.
17.【解答】【教材呈现】
已知:如图①,直线a∥b,A、C是直线a上的两点,AB⊥a于点B,CD⊥b于点D,
求证:AB=CD,
证明:∵AB⊥a于点B,CD⊥b于点D,
∴AB∥CD,
∵a∥b,A、C是直线a上的两点,
∴AC∥BD,
∴四边形ABDC是平行四边形,
∴AB=CD.
【结论应用】
(1)解:如图②,∵AB∥CD,PQ∥AB,
∴PQ∥CD,
设直线AB与直线PQ的距离为m,直线PQ与直线CD的距离为n,直线AB与直线CD的距离为r,
∵S△ABD=12AB•r,S△ABC=12AB•r,
∴S△ABD=S△ABC,
∵S△ABD﹣S△ABP=S△ABC﹣S△ABP,
∴S△APD=S△PBC,
∵S△APQ=12PQ•m,S△BPQ=12PQ•m,
∴S△APQ=S△BPQ,
∵S△DPQ=12PQ•n,S△CPQ=12PQ•n,
∴S△DPQ=S△CPQ,
∴S△APQ+S△DPQ=S△BPQ+S△CPQ=S△PBC,
∴S△AQD=S△APD+S△APQ+S△DPQ=S△PBC+S△PBC=2S△PBC,
故答案为:S△AQD=2S△PBC.
(2)解:如图③,作AF⊥BC于点F,CE⊥AB于点E,则∠AFB=90°,
∵AB=AC=5,BC=6,
∴BF=CF=12BC=12×6=3,
∴AF=AB2−BF2=52−32=4,
∵S△ABC=12AB•CE=12BC•AF,
∴12×5CE=12×6×4,
∴CE=245,
∵∠ADC=90°,
∴AD⊥CD,
∵AB∥CD,
∴AD=CE=245,
∴CD=AC2−AD2=52−(245)2=75,
∴S△BCD=12AD•CD=12×245×75=8425,
∴△BCD的面积为8425,
故答案为:8425.
18.【解答】解:(1)①如图1中,过点A作AH⊥BC于点H.
∵sinB=AHAB=45,AB=BC=10,
∴AH=8,
∴BH=AB2−AH2=102−82=6,
∴CH=BC﹣BH=10﹣6=4,
∴AC=AH2+CH2=82+42=45,
故答案为:45;
②当0<t≤2时,AP=AB﹣PB=10﹣5t.
当2<t≤4时,AP=25(t﹣2)=25t﹣45;
(2)如图1中,当t=1时,BP=AP,此时点E落在AC上,
观察图象可知,当1<t<2时,点E在△ABC内部.
如图3中,当t=3时,AP=PC,此时点E落在AB上,
观察图象可知当2<t<3时,点E在△ABC内部.
综上所述,当1<t<2或2<t<3时,点E在△ABC内部;
(3)如图2中,当AP=PD时,四边形APDE是菱形.过点P作PJ⊥BC于点J.
在Rt△PBJ中,PB=5t,PJ=4t,BJ=3t,
∴DJ=BD﹣BJ=5﹣3t,
∴(4t)2+(5﹣3t)2=(10﹣5t)2,
∴t=1514.
如图4中,当AP=PD时,四边形APDE是菱形.过点P作PT⊥BC于点T.
在Rt△PCT中,PC=45−25(t﹣2)=85−25t,CT=8﹣2t,PT=16﹣4t,
∴DT=CD﹣CT=5﹣(8﹣2t)=2t﹣3
∴[25(t﹣2)]2=(16﹣4t)2+(2t﹣3)2,
∴t=3712.
综上所述,满足条件的t的值为1514或3712.
(4)如图5中,当点P在AB上时,过2P作PK⊥BC于点K.
∵DB′⊥CB,
∴∠PDK=∠PDB′=45°,
∴PK=DK=4t,
∵BK=3t,
∴7t=5,
∴t=57.
如图6中,当点P在AC上时,过点P作PT⊥BC于点T.
同法可证PD=DT=16﹣4t,
∵CT=8﹣2t,
∴CD=16﹣4t+8﹣2t=5,
∴t=196,
综上所述,满足条件的t的值为57或196.
19.【解答】解:(1)如图1,AB=AC=5,BC=8,点D为BC中点,
∴BD=CD=12BC=4,AD⊥BC,
∴∠ADB=∠ADC=90°,
∴AD=AB2−BD2=52−42=3,
∴tan∠B=ADBD=34,
故答案为:34.
(2)当点P与点B重合时,则5t=5,解得t=1;
当点P与点C重合时,则2(t﹣1)=8,解得t=5,
当0<t<1时,如图1,BP=5﹣5t;
当1<t≤5时,如图3,BP=2(t﹣1)=2t﹣2.
(3)当0<t<12时,如图1,∠APD=90°,此时平行四边形APDQ与△ABC重叠部分图形是矩形,
∵APAD=ADAB=35=cos∠BAD,
∴AP=35AD,
∴5t=35×3,
解得t=925;
当12≤t<1时,如图2,AP=DP,此时平行四边形APDQ与△ABC重叠部分图形是菱形,
∵∠B+∠PAD=90°,∠PDB+∠PDA=90°,且∠PAD=∠PDA,
∴∠B=∠PDB,
∴BP=DP,
∴AP=BP=12AB,
∴5t=12×5,
解得t=12,
当1<t<3时,如图3,PC=AC,此时平行四边形APDQ与△ABC重叠部分图形是轴对称图形,
∴8﹣2(t﹣1)=5
解得t=52;
当3<t≤5时,如图4,PB=AB,此时平行四边形APDQ与△ABC重叠部分图形是轴对称图形,
∴2(t﹣1)=5,
∴t=72,
综上所述,t的值为925或12或52或72.
(4)如图5,点P在AB边上,设DQ交AC于点R,作AE⊥DQ于点E,
∵S△AQRS平行四边形APDR=17,
∴S△AQR=18S四边形APDQ,
∴12QR•AE=18DQ•AE,
∴QR=14DQ,
∴DR=34DQ=34AP=34×5t=154t,
∵AB=AC,BD=CD,
∴∠CAD=∠BAD,
即∠RAD=∠PAD,
∵DQ∥AP,
∴∠RDA=∠PAD,
∴∠RAD=∠RDA,
∵∠C+∠RAD=90°,∠RDC+∠RDA=90°,
∴∠C=∠RDC,
∴DR=AR=CR=12AC,
∴154t=12×5,
解得t=23;
如图3、图4,点P在BC边上,此时BC将平行四边形APDQ分成面积相等的两部分,
∴不存在符合条件的情况,
综上所述,t的值为23.
20.【解答】解:(1)在正方形ABCD中,AB=AD=4,∠A=90°,
在Rt△ABD中,BD=2AB=42,
∵点E与点D重合,
∴BE=BD=42,
故答案为:42;
(2)如图,过点F作FM⊥AD,交AD的延长线于点M,
∵DE=1,AD=4,
∴AE=3,
在Rt△ABE中,AB=4,
∴BE=5,
∵EF=5,
∴BE=EF,
∵∠A=∠BEF=∠M=90°,
∴∠ABE+∠AEB=∠AEB+∠MEF=90°,即∠ABE=∠MEF,
∴△ABE≌△MEF(AAS),
∴MF=AE=3,
即点F到直线AD的距离为3;
(3)分三种情况讨论:
①如图,当点F落在AD的延长线上时,
则S矩形BEFG=AB×EF=4×5=20;
②如图,当点F落在BC的延长线上时,过点E作EH⊥BC于点H,
∴EH=AB=4,∠EHF=∠G=90°,
在Rt△EHF中,EF=5,
∴HF=3,
∵EF∥BG,
∴∠EFH=∠FBG,
∴△EHF∽△FGB,
∴EHFG=HFBG,
∵BG=EF=5,
∴4FG=35,
∴FG=203,
∴S矩形BEFG=FG×EF=203×5=1003;
③如图,当点G落在DC延长线上时,
∵∠A=∠BCG=90°,
∠ABE=90°﹣∠EBC=∠GBC,
∵AB=BC,
∴△ABE≌△CBG(AAS),
∴BE=BG=5,
∴S矩形BEFG=BE×BG=52=25.
综上,矩形BEFG的面积为20或1003或25.
21.【解答】解:(1)如图1中,过点P作PH⊥AB于点H.
在Rt△APH中.PH=AP•sin60°=x×32=32x(cm),
故答案为:32x;
(2)如图2中,
∵∠ACB=90°,AD=DB,
∴CD=DA=DB,
∵∠A=60°,
∴△ACD是等边三角形,
∴∠PCE=60°,
∵四边形APEQ是平行四边形,
∴PE∥AQ,PE=AQ=2x(cm),
∴∠CPE=∠A=60°,
∴△PCE是等边三角形,
∴PC=PE=2x(cm),
∴x+2x=2,
∴x=23.
(3)①当0<x<23时,重叠部分是平行四边形APEQ(如图1),此时y=2x×32x=3x2.
②如图3中,当23<x<1时,重叠部分是五边形APKJQ,此时y=3x2−34×(3x﹣2)2=−534x2+33x−3.
③如图4中,当1≤x<2时,重叠部分是四边形APKD,此时y=S△ACD﹣S△PCK=34×22−34×(2﹣x)2=334x2+3x−3.
综上所述,y=3x2(0<x<23)−534x2+33x−3(23≤x<1)334x2+3x−3(1<x<2).
(4)设PQ交CD于点M.
如图5中,当DM=13CD时,
∵∠ACB=90°,∠A=60°,
∴∠B=30°,
∴AB=2AC=4,
∵AD=DB,
∴CD=2,
∴CM=23CD=43,
∵AQ=2AP,
∴∠APQ=90°,
∴∠CPM=90°,
∵∠PCM=60°,
∴CP=CM•cos60°=23,
∴x=AP=AC=CP=2−23=43.
如图6中,当CM=13CD=23时,同法可得CP=12CM=13,
∴x=AP=AC﹣CP=2−13=53.
综上所述,满足条件的x的值为43或13.
22.【解答】解:(1)如图①,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,
∵CD是斜边AB上的中线,AB=a,
∴CD=12AB=12a.
(2)四边形ADFC是菱形.
理由如下:
如图②∵DF⊥BC于点G,
∴∠DGB=∠ACB=90°,
∴DF∥AC;
由折叠得,DF=DB,
∵DB=12AB,
∴DF=12AB;
∵∠ACB=90°,∠A=60°,
∴∠B=90°﹣60°=30°,
∴AC=12AB,
∴DF=AC,
∴四边形ADFC是平行四边形;
∵AD=12AB,
∴AD=DF,
∴四边形ADFC是菱形.
(3)如图③,点F与点D在直线CE异侧,
∵DF⊥AB,
∴∠BDF=90°;
由折叠得,∠BDE=∠FDE,
∴∠BDE=∠FDE=12∠BDF=12×90°=45°;
如图④,点F与点D在直线CE同侧,
∵DF⊥AB,
∴∠BDF=90°,
∴∠BDE+∠FDE=360°﹣90°=270°,
由折叠得,∠BDE=∠FDE,
∴∠BDE+∠BDE=270°,
∴∠BDE=135°.
综上所述,∠BDE=45°或∠BDE=135°.
23.【解答】解:(1)如图,
在Rt△PDQ中,AD=3cm,∠PQD=60°,
∴tan60°=ADDQ=3,
∴DQ=33AD=1cm.
(2)点P在AB上运动时间为3÷1=3(s),
∴点P在BC上时PB=3(x﹣3).
(3)当0≤x≤3时,点P在AB上,作PM⊥CD于点M,PQ交AB于点E,作EN⊥CD于点N,
同(1)可得MQ=33AD=1cm.
∴DQ=DM+MQ=AP+MQ=(x+1)cm,
当x+1=3时x=2,
∴0≤x≤2时,点Q在DC上,
∵tan∠BDC=BCCD=33,
∴∠DBC=30°,
∵∠PQD=60°,
∴∠DEQ=90°.
∵sin30°=EQDQ=12,
∴EQ=12DQ=x+12,
∵sin60°=ENEQ=32,
∴EN=32EQ=34(x+1)cm,
∴y=12DQ•EN=12(x+1)×34(x+1)=38(x+1)2=38x2+34x+38(0≤x≤2).
当2<x≤3时,点Q在DC延长线上,PQ交BC于点F,如图,
∵CQ=DQ﹣DC=x+1﹣3=x﹣2,tan60°=CFCQ,
∴CF=CQ•tan60°=3(x﹣2)cm,
∴S△CQF=12CQ•CF=12(x﹣2)×3(x﹣2)=(32x2﹣23x+23) cm2,
∴y=S△DEQ﹣S△CQF=38x2+34x+38−(32x2﹣23x+23)=(−338x2+934x−1538) cm2(2<x≤3).
当3<x≤4时,点P在BC上,如图,
∵CP=CB﹣BP=3−3(x﹣3)=(43−3x) cm,
∴y=12DC•CP=12×3(43−3x)=63−332x(3<x≤4).
综上所述,y=38x2+34x+38(0≤x≤2)−338x2+934x−1538(2<x≤3)63−332x(3<x≤4)
24.【解答】操作一:
解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠C=∠BAD=90°,
由折叠的性质得:∠BAE=∠MAE,∠DAF=∠MAF,
∴∠MAE+∠MAF=∠BAE+∠DAF=12∠BAD=45°,
即∠EAF=45°,
故答案为:45;
操作二:
解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠B=∠C=90°,
由折叠的性质得:∠NFE=∠CFE,∠ENF=∠C=90°,∠AFD=∠AFM,
∴∠ANF=180°﹣90°=90°,
由操作一得:∠EAF=45°,
∴△ANF是等腰直角三角形,
∴∠AFN=45°,
∴∠AFD=∠AFM=45°+∠NFE,
∴2(45°+∠NFE)+∠CFE=180°,
∴∠NFE=∠CFE=30°,
∴∠AEF=90°﹣30°=60°,
故答案为:60;
(1)证明:∵△ANF是等腰直角三角形,
∴AN=FN,
∵∠AMF=∠ANF=90°,∠APN=∠FPM,
∴∠NAP=∠NFE=30°,
在△ANP和△FNE中,
∠ANP=∠FNE=90°AN=FN∠NAP=∠NFE,
∴△ANP≌△FNE(ASA);
(2)由(1)得:△ANP≌△FNE,
∴AP=FE,PN=EN,
∵∠NFE=∠CFE=30°,∠ENF=∠C=90°,
∴∠NEF=∠CEF=60°,
∴∠AEB=60°,
∵∠B=90°,
∴∠BAE=30°,
∴BE=33AB=1,
∴AE=2BE=2,
设PN=EN=a,
∵∠ANP=90°,∠NAP=30°,
∴AN=3PN=3a,AP=2PN=2a,
∵AN+EN=AE,
∴3a+a=2,
解得:a=3−1,
∴AP=2a=23−2,
故答案为:23−2.
25.【解答】(1)证明:如图①中,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠ADA′=90°,
由翻折可知,∠DA′E=∠A=90°,
∴∠A=∠ADA′=∠DA′E=90°,
∴四边形AEA′D是矩形,
∵DA=DA′,
∴四边形AEA′D是正方形.
(2)解:结论:△PQF是等腰三角形.
理由:如图②中,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,
∴∠QFP=∠APF,
由翻折可知,∠APF=∠FPQ,
∴∠QFP=∠FPQ,
∴QF=QP,
∴△PFQ是等腰三角形.
(3)如图③中,
∵四边形PGQF是菱形,
∴PG=GQ=FQ=PF,
∵QF=QP,
∴△PFQ,△PGQ都是等边三角形,设QF=m,
∵∠FQP=60°,∠PQD′=90°,
∴∠DQD′=30°,
∵∠D′=90°,
∴FD′=DF=12FQ=12m,QD′=3D′F=32m,
由翻折可知,AD=QD′=32m,PQ=CQ=FQ=m,
∴AB=CD=DF+FQ+CQ=52m,
∴ADAB=32m52m=35.
故答案为35.
26.【解答】解:【探究】∵四边形ABCD和AEFG都是平行四边形,
∴AE∥GF,DC∥AB,
∴四边形AGHD是平行四边形,
∵AD=AG,
∴四边形AGHD是菱形;
【操作一】根据题意得,这两张平行四边形纸片未重叠部分图形的周长和为:
ME+EF+MC+AD+DM+AM+AG+GN+AN+BN+BC+NF=(ME+AM+AG+EF+NF+GN)+(AD+BC+DM+MC+AN+BN)=2(AE+AG)+2(AB+AD)=2×(9+5)+2×(9+5)=56,
故答案为:56;
【操作二】由题意知,AD=AG=5,∠DAB=∠BAG,
又AM=AM,
∴△AMD≌△AMG(SAS),
∴DM=GM,∠AMD=∠AMG,
∵∠AMD+∠AMG=180°,
∴∠AMD=∠AMG=90°,
∵sin∠BAD=45,
∴DMAD=45,
∴DM=45AD=4,
∴DG=8,
∵四边形ABCD和四边形AEFG是平行四边形,
∴DC∥AB∥GF,DC=AB=GF=9,
∴四边形CDGF是平行四边形,
∵∠AMD=90°,
∴∠CDG=∠AMD=90°,
∴四边形CDGF是矩形,
∴S矩形DCFG=DG•DC=8×9=72,
故答案为:72.
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