2020年全国中考数学试题精选分类(8)四边形(含解析)
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这是一份2020年全国中考数学试题精选分类(8)四边形(含解析),共89页。试卷主要包含了已知等内容,欢迎下载使用。
2020年全国中考数学试题精选分类(8)四边形
一.选择题(共30小题)
1.(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
2.(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. C.6 D.
3.(2020•大庆)如图,在边长为2的正方形EFGH中,M,N分别为EF与GH的中点,一个三角形ABC沿竖直方向向上平移,在运动的过程中,点A恒在直线MN上,当点A运动到线段MN的中点时,点E,F恰与AB,AC两边的中点重合,设点A到EF的距离为x,三角形ABC与正方形EFGH的公共部分的面积为y.则当y=时,x的值为( )
A.或2+ B.或2﹣ C.2± D.或
4.(2020•河池)如图,在▱ABCD中,CE平分∠BCD,交AB于点E,EA=3,EB=5,ED=4.则CE的长是( )
A.5 B.6 C.4 D.5
5.(2020•绵阳)如图是以正方形的边长为直径,在正方形内画半圆得到的图形,则此图形的对称轴有( )
A.2条 B.4条 C.6条 D.8条
6.(2020•鄂尔多斯)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OA2A4B4,连接A2A4,得到△A2A3A4,…,设△AA1A2,△A1A2A3,△A2A3A4,…,的面积分别为S1,S2,S3,…,如此下去,则S2020的值为( )
A. B.22018 C.22018+ D.1010
7.(2020•十堰)如图,菱形ABCD的顶点分别在反比例函数y=和y=的图象上,若∠BAD=120°,则||=( )
A. B.3 C. D.
8.(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
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
10.(2020•玉林)已知:点D,E分别是△ABC的边AB,AC的中点,如图所示.
求证:DE∥BC,且DE=BC.
证明:延长DE到点F,使EF=DE,连接FC,DC,AF,又AE=EC,则四边形ADCF是平行四边形,接着以下是排序错误的证明过程:
①∴DFBC;
②∴CFAD.即CFBD;
③∴四边形DBCF是平行四边形;
④∴DE∥BC,且DE=BC.
则正确的证明顺序应是:( )
A.②→③→①→④ B.②→①→③→④ C.①→③→④→② D.①→③→②→④
11.(2020•十堰)已知平行四边形ABCD中,下列条件:①AB=BC;②AC=BD;③AC⊥BD;④AC平分∠BAD,其中能说明平行四边形ABCD是矩形的是( )
A.① B.② C.③ D.④
12.(2020•烟台)量角器测角度时摆放的位置如图所示,在△AOB中,射线OC交边AB于点D,则∠ADC的度数为( )
A.60° B.70° C.80° D.85°
13.(2020•宜昌)游戏中有数学智慧,找起点游戏规定:从起点走五段相等直路之后回到起点,要求每走完一段直路后向右边偏行,成功的招数不止一招,可助我们成功的一招是( )
A.每走完一段直路后沿向右偏72°方向行走
B.每段直路要短
C.每走完一段直路后沿向右偏108°方向行走
D.每段直路要长
14.(2020•通辽)如图,AD是△ABC的中线,四边形ADCE是平行四边形,增加下列条件,能判断▱ADCE是菱形的是( )
A.∠BAC=90° B.∠DAE=90° C.AB=AC D.AB=AE
15.(2020•威海)如图,矩形ABCD的四个顶点分别在直线l3,l4,l2,l1上.若直线l1∥l2∥l3∥l4且间距相等,AB=4,BC=3,则tanα的值为( )
A. B. C. D.
16.(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
17.(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.(0,2) B.(2,﹣4)
C.(2,0) D.(0,2)或(0,﹣2)
18.(2020•盐城)如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,H为BC中点,AC=6,BD=8.则线段OH的长为( )
A. B. C.3 D.5
19.(2020•辽阳)如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,AC=8.BD=6,点E是CD上一点,连接OE,若OE=CE,则OE的长是( )
A.2 B. C.3 D.4
20.(2020•扬州)如图,小明从点A出发沿直线前进10米到达点B,向左转45°后又沿直线前进10米到达点C,再向左转45°后沿直线前进10米到达点D…照这样走下去,小明第一次回到出发点A时所走的路程为( )
A.100米 B.80米 C.60米 D.40米
21.(2020•黑龙江)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DH⊥AB于点H,连接OH,若OA=6,S菱形ABCD=48,则OH的长为( )
A.4 B.8 C. D.6
22.(2020•绥化)如图,在Rt△ABC中,CD为斜边AB的中线,过点D作DE⊥AC于点E,延长DE至点F,使EF=DE,连接AF,CF,点G在线段CF上,连接EG,且∠CDE+∠EGC=180°,FG=2,GC=3.下列结论:
①DE=BC;
②四边形DBCF是平行四边形;
③EF=EG;
④BC=2.
其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
23.(2020•临沂)如图,P是面积为S的▱ABCD内任意一点,△PAD的面积为S1,△PBC的面积为S2,则( )
A.S1+S2>
B.S1+S2<
C.S1+S2=
D.S1+S2的大小与P点位置有关
24.(2020•黑龙江)如图,正方形ABCD的边长为a,点E在边AB上运动(不与点A,B重合),∠DAM=45°,点F在射线AM上,且AF=BE,CF与AD相交于点G,连接EC、EF、EG.则下列结论:
①∠ECF=45°;
②△AEG的周长为(1+)a;
③BE2+DG2=EG2;
④△EAF的面积的最大值是a2;
⑤当BE=a时,G是线段AD的中点.
其中正确的结论是( )
A.①②③ B.②④⑤ C.①③④ D.①④⑤
25.(2020•衡阳)如图,在四边形ABCD中,对角线AC和BD相交于点O,下列条件不能判断四边形ABCD是平行四边形的是( )
A.AB∥DC,AD∥BC B.AB=DC,AD=BC
C.AB∥DC,AD=BC D.OA=OC,OB=OD
26.(2020•达州)如图,∠BOD=45°,BO=DO,点A在OB上,四边形ABCD是矩形,连接AC、BD交于点E,连接OE交AD于点F.下列4个判断:①OE平分∠BOD;②OF=BD;③DF=AF;④若点G是线段OF的中点,则△AEG为等腰直角三角形.正确判断的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
27.(2020•黑龙江)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DH⊥AB于点H,连接OH,若OA=6,OH=4,则菱形ABCD的面积为( )
A.72 B.24 C.48 D.96
28.(2020•泰安)如图,四边形ABCD是一张平行四边形纸片,其高AG=2cm,底边BC=6cm,∠B=45°,沿虚线EF将纸片剪成两个全等的梯形,若∠BEF=30°,则AF的长为( )
A.1cm B.cm C.(2﹣3)cm D.(2﹣)cm
29.(2020•泰安)如图,矩形ABCD中,AC,BD相交于点O,过点B作BF⊥AC交CD于点F,交AC于点M,过点D作DE∥BF交AB于点E,交AC于点N,连接FN,EM.则下列结论:
①DN=BM;
②EM∥FN;
③AE=FC;
④当AO=AD时,四边形DEBF是菱形.
其中,正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
30.(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°
二.填空题(共4小题)
31.(2020•德阳)如图,在平行四边形ABCD中,BE平分∠ABC,CF⊥BE,连接AE,G是AB的中点,连接GF,若AE=4,则GF= .
32.(2020•鞍山)如图,在平行四边形ABCD中,点E是CD的中点,AE,BC的延长线交于点F.若△ECF的面积为1,则四边形ABCE的面积为 .
33.(2020•鄂尔多斯)如图,已知正方形ABCD,点M是边BA延长线上的动点(不与点A重合),且AM<AB,△CBE由△DAM平移得到,若过点E作EH⊥AC,H为垂足,则有以下结论:
①点M位置变化,使得∠DHC=60°时,2BE=DM;
②无论点M运动到何处,都有DM=HM;
③在点M的运动过程中,四边形CEMD可能成为菱形;
④无论点M运动到何处,∠CHM一定大于135°.
以上结论正确的有 (把所有正确结论的序号都填上).
34.(2020•河池)如图,菱形ABCD的周长为16,AC,BD交于点O,点E在BC上,OE∥AB,则OE的长是 .
三.解答题(共16小题)
35.(2020•济南)如图,在▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,过点O的直线分别交AD,BC于点E,F.求证:AE=CF.
36.(2020•阜新)如图,正方形ABCD和正方形CEFG(其中BD>2CE),BG的延长线与直线DE交于点H.
(1)如图1,当点G在CD上时,求证:BG=DE,BG⊥DE;
(2)将正方形CEFG绕点C旋转一周.
①如图2,当点E在直线CD右侧时,求证:BH﹣DH=CH;
②当∠DEC=45°时,若AB=3,CE=1,请直接写出线段DH的长.
37.(2020•盘锦)如图,四边形ABCD是正方形,点F是射线AD上的动点,连接CF,以CF为对角线作正方形CGFE(C,G,F,E按逆时针排列),连接BE,DG.
(1)当点F在线段AD上时.
①求证:BE=DG;
②求证:CD﹣FD=BE;
(2)设正方形ABCD的面积为S1,正方形CGFE的面积为S2,以C,G,D,F为顶点的四边形的面积为S3,当时,请直接写出的值.
38.(2020•鞍山)在矩形ABCD中,点E是射线BC上一动点,连接AE,过点B作BF⊥AE于点G,交直线CD于点F.
(1)当矩形ABCD是正方形时,以点F为直角顶点在正方形ABCD的外部作等腰直角三角形CFH,连接EH.
①如图1,若点E在线段BC上,则线段AE与EH之间的数量关系是 ,位置关系是 ;
②如图2,若点E在线段BC的延长线上,①中的结论还成立吗?如果成立,请给予证明;如果不成立,请说明理由;
(2)如图3,若点E在线段BC上,以BE和BF为邻边作平行四边形BEHF,M是BH中点,连接GM,AB=3,BC=2,求GM的最小值.
39.(2020•朝阳)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,M是AC边上的一点,连接BM,作AP⊥BM于点P,过点C作AC的垂线交AP的延长线于点E.
(1)如图1,求证:AM=CE;
(2)如图2,以AM,BM为邻边作平行四边形AMBG,连接GE交BC于点N,连接AN,求的值;
(3)如图3,若M是AC的中点,以AB,BM为邻边作平行四边形AGMB,连接GE交BC于点M,连接AN,经探究发现,请直接写出的值.
40.(2020•赤峰)如图,矩形ABCD中,点P为对角线AC所在直线上的一个动点,连接PD,过点P作PE⊥PD,交直线AB于点E,过点P作MN⊥AB,交直线CD于点M,交直线AB于点N.AB=4,AD=4.
(1)如图1,①当点P在线段AC上时,∠PDM和∠EPN的数量关系为:∠PDM ∠EPN;
②的值是 ;
(2)如图2,当点P在CA延长线上时,(1)中的结论②是否成立?若成立,请证明;若不成立,说明理由;
(3)如图3,以线段PD,PE为邻边作矩形PEFD.设PM的长为x,矩形PEFD的面积为y.请直接写出y与x之间的函数关系式及y的最小值.
41.(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= .
42.(2020•丹东)已知:菱形ABCD和菱形A′B′C′D′,∠BAD=∠B′A′D′,起始位置点A在边A′B′上,点B在A′B′所在直线上,点B在点A的右侧,点B′在点A′的右侧,连接AC和A′C′,将菱形ABCD以A为旋转中心逆时针旋转α角(0°<α<180°).
(1)如图1,若点A与A′重合,且∠BAD=∠B′A′D′=90°,求证:BB′=DD′.
(2)若点A与A′不重合,M是A′C′上一点,当MA′=MA时,连接BM和A′C,BM和A′C所在直线相交于点P.
①如图2,当∠BAD=∠B′A′D′=90°时,请猜想线段BM和线段A′C的数量关系及∠BPC的度数.
②如图3,当∠BAD=∠B′A′D′=60°时,请求出线段BM和线段A′C的数量关系及∠BPC的度数.
③在②的条件下,若点A与A′B′的中点重合,A′B′=4,AB=2,在整个旋转过程中,当点P与点M重合时,请直接写出线段BM的长.
43.(2020•长春)如图,在▱ABCD中,O是对角线AC、BD的交点,BE⊥AC,DF⊥AC,垂足分别为点E、F.
(1)求证:OE=OF.
(2)若BE=5,OF=2,求tan∠OBE的值.
44.(2020•盐城)木门常常需要雕刻美丽的图案.
(1)图①为某矩形木门示意图,其中AB长为200厘米,AD长为100厘米,阴影部分是边长为30厘米的正方形雕刻模具,刻刀的位置在模具的中心点P处,在雕刻时始终保持模具的一边紧贴木门的一边,所刻图案如虚线所示,求图案的周长;
(2)如图②,对于(1)中的木门,当模具换成边长为30厘米的等边三角形时,刻刀的位置仍在模具的中心点P处,雕刻时也始终保持模具的一边紧贴木门的一边,使模具进行滑动雕刻.但当模具的一个顶点与木门的一个顶点重合时,需将模具绕着重合点进行旋转雕刻,直到模具的另一边与木门的另一边重合.再滑动模具进行雕刻,如此雕刻一周,请在图②中画出雕刻所得图案的草图,并求其周长.
45.(2020•永州)某校开展了一次综合实践活动,参加该活动的每个学生持有两张宽为6cm,长足够的矩形纸条.探究两张纸条叠放在一起,重叠部分的形状和面积.
如图1所示,一张纸条水平放置不动,另一张纸条与它成45°的角,将该纸条从右往左平移.
(1)写出在平移过程中,重叠部分可能出现的形状.
(2)当重叠部分的形状为如图2所示的四边形ABCD时,求证:四边形ABCD是菱形.
(3)设平移的距离为xcm(0<x≤6+6),两张纸条重叠部分的面积为scm2.求s与x的函数关系式,并求s的最大值.
46.(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=,则四边形DCFG的面积为 .
47.(2020•云南)如图,四边形ABCD是菱形,点H为对角线AC的中点,点E在AB的延长线上,CE⊥AB,垂足为E,点F在AD的延长线上,CF⊥AD,垂足为F,
(1)若∠BAD=60°,求证:四边形CEHF是菱形;
(2)若CE=4,△ACE的面积为16,求菱形ABCD的面积.
48.(2020•湖北)实践操作:
第一步:如图1,将矩形纸片ABCD沿过点D的直线折叠,使点A落在CD上的点A'处,得到折痕DE,然后把纸片展平.
第二步:如图2,将图1中的矩形纸片ABCD沿过点E的直线折叠,点C恰好落在AD上的点C′处,点B落在点B'处,得到折痕EF,B'C′交AB于点M,C′F交DE于点N,再把纸片展平.
问题解决:
(1)如图1,填空:四边形AEA'D的形状是 ;
(2)如图2,线段MC′与ME是否相等?若相等,请给出证明;若不等,请说明理由;
(3)如图2,若AC′=2cm,DC'=4cm,求DN:EN的值.
49.(2020•宜昌)菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,0°<∠ABO≤60°,点G是射线OD上一个动点,过点G作GE∥DC交射线OC于点E,以OE,OG为邻边作矩形EOGF.
(1)如图1,当点F在线段DC上时,求证:DF=FC;
(2)若延长AD与边GF交于点H,将△GDH沿直线AD翻折180°得到△MDH.
①如图2,当点M在EG上时,求证:四边形EOGF为正方形;
②如图3,当tan∠ABO为定值m时,设DG=k•DO,k为大于0的常数,当且仅当k>2时,点M在矩形EOGF的外部,求m的值.
50.定义:若四边形有一组对角互补,一组邻边相等,且相等邻边的夹角为直角,像这样的图形称为“直角等邻对补”四边形,简称“直等补”四边形.
根据以上定义,解决下列问题:
(1)如图1,正方形ABCD中,E是CD上的点,将△BCE绕B点旋转,使BC与BA重合,此时点E的对应点F在DA的延长线上,则四边形BEDF为“直等补”四边形,为什么?
(2)如图2,已知四边形ABCD是“直等补”四边形,AB=BC=5,CD=1,AD>AB,点B到直线AD的距离为BE.
①求BE的长;
②若M、N分别是AB、AD边上的动点,求△MNC周长的最小值.
参考答案与试题解析
一.选择题(共30小题)
1.(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
【解答】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.
2.(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. C.6 D.
【答案】B
【解答】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=S菱形ABCD=12,
∵S△ABC=S△PAB+S△PBC,
∴×5×PE+×5×PF=12,
∴PE+PF=,
故选:B.
3.(2020•大庆)如图,在边长为2的正方形EFGH中,M,N分别为EF与GH的中点,一个三角形ABC沿竖直方向向上平移,在运动的过程中,点A恒在直线MN上,当点A运动到线段MN的中点时,点E,F恰与AB,AC两边的中点重合,设点A到EF的距离为x,三角形ABC与正方形EFGH的公共部分的面积为y.则当y=时,x的值为( )
A.或2+ B.或2﹣ C.2± D.或
【答案】A
【解答】解:如图1中,当过A在正方形内部时,连接EG交MN于O,连接OF,设AB交EH于Q,AC交FG于P.
由题意,△ABC是等腰直角三角形,AQ=OE=OG=AP=OF,S△OEF=1,
∵y=,
∴S四边形AOEQ+S四边形AOFP=1.5,
∴OA•2=1.5,
∴OA=,
∴AM=1+=.
如图2中,当点A在正方形外部时,
由题意,重叠部分是六边形WQRJPT,S重叠=S△ABC﹣2S△BQR﹣S△AWT,
∴2.5=××﹣1﹣×2AN×AN,
解得AN=,
∴AM=2+,
综上所述,满足条件的AM的值为或2+,
故选:A.
4.(2020•河池)如图,在▱ABCD中,CE平分∠BCD,交AB于点E,EA=3,EB=5,ED=4.则CE的长是( )
A.5 B.6 C.4 D.5
【答案】C
【解答】解:∵CE平分∠BCD,
∴∠BCE=∠DCE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AD=BC,AB∥CD,
∴∠BEC=∠DCE,
∴∠BEC=∠BCE,
∴BC=BE=5,
∴AD=5,
∵EA=3,ED=4,
在△AED中,32+42=52,即EA2+ED2=AD2,
∴∠AED=90°,
∴CD=AB=3+5=8,∠EDC=90°,
在Rt△EDC中,CE===4.
故选:C.
5.(2020•绵阳)如图是以正方形的边长为直径,在正方形内画半圆得到的图形,则此图形的对称轴有( )
A.2条 B.4条 C.6条 D.8条
【答案】B
【解答】解:如图,
因为以正方形的边长为直径,在正方形内画半圆得到的图形,
所以此图形的对称轴有4条.
故选:B.
6.(2020•鄂尔多斯)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OA2A4B4,连接A2A4,得到△A2A3A4,…,设△AA1A2,△A1A2A3,△A2A3A4,…,的面积分别为S1,S2,S3,…,如此下去,则S2020的值为( )
A. B.22018 C.22018+ D.1010
【答案】B
【解答】解:∵四边形OAA1B1是正方形,
∴OA=AA1=A1B1=1,
∴S1=1×1=,
∵∠OAA1=90°,
∴OA12=12+12=2,
∴OA2=A2A3=2,
∴S2=2×1=1,
同理可求:S3=2×2=2,S4=4…,
∴Sn=2n﹣2,
∴S2020=22018,
故选:B.
7.(2020•十堰)如图,菱形ABCD的顶点分别在反比例函数y=和y=的图象上,若∠BAD=120°,则||=( )
A. B.3 C. D.
【答案】B
【解答】解:根据对称性可知,反比例函数,的图象是中心对称图形,菱形是中心对称图形,
∴菱形ABCD的对角线AC与BD的交点即为原点O,OD⊥OC,
如图:作CM⊥x轴于M,DN⊥x轴于N.连接OD,OC.
∵DO⊥OC,
∴∠COM+∠DON=90°,∠DON+∠ODN=90°,
∴∠COM=∠ODN,
∵∠CMO=∠DNO=90°,
∴△COM∽△ODN,
∴,
∵菱形ABCD的对角线AC与BD的交点即为原点O,∠BAD=120°,
∴∠OCD=60°,∠COD=90°,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选:B.
8.(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
【解答】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==5,
∴BD=2OD=10,
∴EG=BD=10;
故选:B.
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
【解答】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===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=OD=2.5cm,
故选:D.
10.(2020•玉林)已知:点D,E分别是△ABC的边AB,AC的中点,如图所示.
求证:DE∥BC,且DE=BC.
证明:延长DE到点F,使EF=DE,连接FC,DC,AF,又AE=EC,则四边形ADCF是平行四边形,接着以下是排序错误的证明过程:
①∴DFBC;
②∴CFAD.即CFBD;
③∴四边形DBCF是平行四边形;
④∴DE∥BC,且DE=BC.
则正确的证明顺序应是:( )
A.②→③→①→④ B.②→①→③→④ C.①→③→④→② D.①→③→②→④
【答案】A
【解答】证明:延长DE到点F,使EF=DE,连接FC,DC,AF,
∵点D,E分别是△ABC的边AB,AC的中点,
∴AD=BD,AE=EC,
∴四边形ADCF是平行四边形,
∴CFAD.即CFBD,
∴四边形DBCF是平行四边形,
∴DFBC,
∴DE∥BC,且DE=BC.
∴正确的证明顺序是②→③→①→④,
故选:A.
11.(2020•十堰)已知平行四边形ABCD中,下列条件:①AB=BC;②AC=BD;③AC⊥BD;④AC平分∠BAD,其中能说明平行四边形ABCD是矩形的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】B
【解答】解:A.AB=BC,邻边相等的平行四边形是菱形,故A不符合题意;
B.AC=BD,对角线相等的平行四边形是矩形,故B符合题意;
C.AC⊥BD,对角线互相垂直的平行四边形是菱形,故C不符合题意;
D.AC平分∠BAD,对角线平分其每一组对角的平行四边形是菱形,故D不符合题意.
故选:B.
12.(2020•烟台)量角器测角度时摆放的位置如图所示,在△AOB中,射线OC交边AB于点D,则∠ADC的度数为( )
A.60° B.70° C.80° D.85°
【答案】C
【解答】解:∵OA=OB,∠AOB=140°,
∴∠A=∠B=(180°﹣140°)=20°,
∵∠AOC=60°,
∴∠ADC=∠A+∠AOC=20°+60°=80°,
故选:C.
13.(2020•宜昌)游戏中有数学智慧,找起点游戏规定:从起点走五段相等直路之后回到起点,要求每走完一段直路后向右边偏行,成功的招数不止一招,可助我们成功的一招是( )
A.每走完一段直路后沿向右偏72°方向行走
B.每段直路要短
C.每走完一段直路后沿向右偏108°方向行走
D.每段直路要长
【答案】A
【解答】解:∵从起点走五段相等直路之后回到起点,要求每走完一段直路后向右边偏行,
∴=72°,
∴每走完一段直路后沿向右偏72°方向行走.
故选:A.
14.(2020•通辽)如图,AD是△ABC的中线,四边形ADCE是平行四边形,增加下列条件,能判断▱ADCE是菱形的是( )
A.∠BAC=90° B.∠DAE=90° C.AB=AC D.AB=AE
【答案】A
【解答】解:添加∠BAC=90°时,
∵AD是△ABC的中线,
∴AD=BC=CD,
∴四边形ADCE是菱形,选项A正确;
添加∠DAE=90°,
∵四边形ADCE是平行四边形
∴四边形ADCE是矩形,选项B错误;
添加AB=AC,可得到AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,
∴四边形ADCE是矩形,选项C错误;
添加AB=AE,
∵AE=AB,AB>AD,
∴AE>AD,
故不能选项D不能判定四边形ADCE是菱形;
故选:A.
15.(2020•威海)如图,矩形ABCD的四个顶点分别在直线l3,l4,l2,l1上.若直线l1∥l2∥l3∥l4且间距相等,AB=4,BC=3,则tanα的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解答】解:作CF⊥l4于点F,交l3于点E,设CB交l3于点G,
由已知可得,
GE∥BF,CE=EF,
∴△CEG∽△CFB,
∴,
∵,
∴,
∵BC=3,
∴GB=,
∵l3∥l4,
∴∠α=∠GAB,
∵四边形ABCD是矩形,AB=4,
∴∠ABG=90°,
∴tan∠BAG==,
∴tanα的值为,
故选:A.
16.(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
【解答】解:∵E,F分别是AD,BD的中点,
∴EF是△ABD的中位线,
∴EF=AB=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.
17.(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.(0,2) B.(2,﹣4)
C.(2,0) D.(0,2)或(0,﹣2)
【答案】D
【解答】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===OC,
∴点C的坐标为(0,),
同理:当点C旋转到y轴正半轴时,
点C的坐标为(0,),
∴点C的坐标为(0,)或(0,),
故选:D.
18.(2020•盐城)如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,H为BC中点,AC=6,BD=8.则线段OH的长为( )
A. B. C.3 D.5
【答案】B
【解答】解:∵四边形ABCD为菱形,
∴AC⊥BD,OB=OD=BD=4,OC=OA=AC=3,
在Rt△BOC中,BC===5,
∵H为BC中点,
∴OH=BC=.
故选:B.
19.(2020•辽阳)如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,AC=8.BD=6,点E是CD上一点,连接OE,若OE=CE,则OE的长是( )
A.2 B. C.3 D.4
【答案】B
【解答】解:∵菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,
∴OD=BD=×6=3,OA=AC=×8=4,AC⊥BD,
由勾股定理得,AD==5,
∵OE=CE,
∴∠DCA=∠EOC,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=CD,
∴∠DCA=∠DAC,
∴∠DAC=∠EOC,
∴OE∥AD,
∵AO=OC,
∴OE是△ADC的中位线,
∴OE=AD=×5=2.5,
故选:B.
20.(2020•扬州)如图,小明从点A出发沿直线前进10米到达点B,向左转45°后又沿直线前进10米到达点C,再向左转45°后沿直线前进10米到达点D…照这样走下去,小明第一次回到出发点A时所走的路程为( )
A.100米 B.80米 C.60米 D.40米
【答案】B
【解答】解:∵小明每次都是沿直线前进10米后向左转45度,
∴他走过的图形是正多边形,
∴边数n=360°÷45°=8,
∴他第一次回到出发点A时,一共走了8×10=80(m).
故选:B.
21.(2020•黑龙江)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DH⊥AB于点H,连接OH,若OA=6,S菱形ABCD=48,则OH的长为( )
A.4 B.8 C. D.6
【答案】A
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC=6,OB=OD,AC⊥BD,
∴AC=12,
∵DH⊥AB,
∴∠BHD=90°,
∴OH=BD,
∵菱形ABCD的面积=×AC×BD=×12×BD=48,
∴BD=8,
∴OH=BD=4;
故选:A.
22.(2020•绥化)如图,在Rt△ABC中,CD为斜边AB的中线,过点D作DE⊥AC于点E,延长DE至点F,使EF=DE,连接AF,CF,点G在线段CF上,连接EG,且∠CDE+∠EGC=180°,FG=2,GC=3.下列结论:
①DE=BC;
②四边形DBCF是平行四边形;
③EF=EG;
④BC=2.
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
【解答】解;∵CD为斜边AB的中线,
∴AD=BD,
∵∠ACB=90°,
∴BC⊥AC,
∵DE⊥AC,
∴DE∥BC,
∴DE是△ABC的中位线,
∴AE=CE,DE=BC;①正确;
∵EF=DE,
∴DF=BC,
∴四边形DBCF是平行四边形;②正确;
∴CF∥BD,CF=BD,
∵∠ACB=90°,CD为斜边AB的中线,
∴CD=AB=BD,
∴CF=CD,
∴∠CFE=∠CDE,
∵∠CDE+∠EGC=180°,∠EGF+∠EGC=180°,
∴∠CDE=∠EGF,
∴∠CFE=∠EGF,
∴EF=EG,③正确;
作EH⊥FG于H,如图所示:
则∠EHF=∠CHE=90°,∠HEF+∠EFH=∠HEF+∠CEH=90°,FH=GH=FG=1,
∴∠EFH=∠CEH,CH=GC+GH=3+1=4,
∴△EFH∽△CEH,
∴=,
∴EH2=CH×FH=4×1=4,
∴EH=2,
∴EF===,
∴BC=2DE=2EF=2,④正确;
故选:D.
23.(2020•临沂)如图,P是面积为S的▱ABCD内任意一点,△PAD的面积为S1,△PBC的面积为S2,则( )
A.S1+S2>
B.S1+S2<
C.S1+S2=
D.S1+S2的大小与P点位置有关
【答案】C
【解答】解:过点P作EF⊥AD交AD于点E,交BC的延长线于点F,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,
∴S=BC•EF,,,
∵EF=PE+PF,AD=BC,
∴S1+S2=,
故选:C.
24.(2020•黑龙江)如图,正方形ABCD的边长为a,点E在边AB上运动(不与点A,B重合),∠DAM=45°,点F在射线AM上,且AF=BE,CF与AD相交于点G,连接EC、EF、EG.则下列结论:
①∠ECF=45°;
②△AEG的周长为(1+)a;
③BE2+DG2=EG2;
④△EAF的面积的最大值是a2;
⑤当BE=a时,G是线段AD的中点.
其中正确的结论是( )
A.①②③ B.②④⑤ C.①③④ D.①④⑤
【答案】D
【解答】解:如图1中,在BC上截取BH=BE,连接EH.
∵BE=BH,∠EBH=90°,
∴EH=BE,
∵AF=BE,
∴AF=EH,
∵∠DAM=∠EHB=45°,∠BAD=90°,
∴∠FAE=∠EHC=135°,
∵BA=BC,BE=BH,
∴AE=HC,
∴△FAE≌△EHC(SAS),
∴EF=EC,∠AEF=∠ECH,
∵∠ECH+∠CEB=90°,
∴∠AEF+∠CEB=90°,
∴∠FEC=90°,
∴∠ECF=∠EFC=45°,故①正确,
如图2中,延长AD到H,使得DH=BE,则△CBE≌△CDH(SAS),
∴∠ECB=∠DCH,
∴∠ECH=∠BCD=90°,
∴∠ECG=∠GCH=45°,
∵CG=CG,CE=CH,
∴△GCE≌△GCH(SAS),
∴EG=GH,
∵GH=DG+DH,DH=BE,
∴EG=BE+DG,故③错误,
∴△AEG的周长=AE+EG+AG=AE+AH=AD+DH+AE=AE+EB+AD=AB+AD=2a,故②错误,
设BE=x,则AE=a﹣x,AF=x,
∴S△AEF=•(a﹣x)×x=﹣x2+ax=﹣(x2﹣ax+a2﹣a2)=﹣(x﹣a)2+a2,
∵﹣<0,
∴x=a时,△AEF的面积的最大值为a2.故④正确,
当BE=a时,设DG=x,则EG=x+a,
在Rt△AEG中,则有(x+a)2=(a﹣x)2+(a)2,
解得x=,
∴AG=GD,故⑤正确,
故选:D.
25.(2020•衡阳)如图,在四边形ABCD中,对角线AC和BD相交于点O,下列条件不能判断四边形ABCD是平行四边形的是( )
A.AB∥DC,AD∥BC B.AB=DC,AD=BC
C.AB∥DC,AD=BC D.OA=OC,OB=OD
【答案】C
【解答】解:∵AB∥DC,AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,故选项A中条件可以判定四边形ABCD是平行四边形;
∵AB=DC,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,故选项B中条件可以判定四边形ABCD是平行四边形;
∵AB∥DC,AD=BC,则无法判断四边形ABCD是平行四边形,故选项C中的条件,不能判断四边形ABCD是平行四边形;
∵OA=OC,OB=OD,
∴四边形ABCD是平行四边形,故选项D中条件可以判定四边形ABCD是平行四边形;
故选:C.
26.(2020•达州)如图,∠BOD=45°,BO=DO,点A在OB上,四边形ABCD是矩形,连接AC、BD交于点E,连接OE交AD于点F.下列4个判断:①OE平分∠BOD;②OF=BD;③DF=AF;④若点G是线段OF的中点,则△AEG为等腰直角三角形.正确判断的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】A
【解答】解:①∵四边形ABCD是矩形,
∴EB=ED,
∵BO=DO,
∴OE平分∠BOD,
故①正确;
②∵四边形ABCD是矩形,
∴∠OAD=∠BAD=90°,
∴∠ABD+∠ADB=90°,
∵OB=OD,BE=DE,
∴OE⊥BD,
∴∠BOE+∠OBE=90°,
∴∠BOE=∠BDA,
∵∠BOD=45°,∠OAD=90°,
∴∠ADO=45°,
∴AO=AD,
∴△AOF≌△ABD(ASA),
∴OF=BD,
故②正确;
③∵△AOF≌△ABD,
∴AF=AB,
连接BF,如图1,
∴BF=,
∵BE=DE,OE⊥BD,
∴DF=BF,
∴DF=,
故③正确;
④根据题意作出图形,如图2,
∵G是OF的中点,∠OAF=90°,
∴AG=OG,
∴∠AOG=∠OAG,
∵∠AOD=45°,OE平分∠AOD,
∴∠AOG=∠OAG=22.5°,
∴∠FAG=67.5°,∠ADB=∠AOF=22.5°,
∵四边形ABCD是矩形,
∴EA=ED,
∴∠EAD=∠EDA=22.5°,
∴∠EAG=90°,
∵∠AGE=∠AOG+∠OAG=45°,
∴∠AEG=45°,
∴AE=AG,
∴△AEG为等腰直角三角形,
故④正确;
故选:A.
27.(2020•黑龙江)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DH⊥AB于点H,连接OH,若OA=6,OH=4,则菱形ABCD的面积为( )
A.72 B.24 C.48 D.96
【答案】C
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,
∵DH⊥AB,
∴∠BHD=90°,
∴BD=2OH,
∵OH=4,
∴BD=8,
∵OA=6,
∴AC=12,
∴菱形ABCD的面积=.
故选:C.
28.(2020•泰安)如图,四边形ABCD是一张平行四边形纸片,其高AG=2cm,底边BC=6cm,∠B=45°,沿虚线EF将纸片剪成两个全等的梯形,若∠BEF=30°,则AF的长为( )
A.1cm B.cm C.(2﹣3)cm D.(2﹣)cm
【答案】D
【解答】解:过F作FH⊥BC于H,
∵高AG=2cm,∠B=45°,
∴BG=AG=2cm,
∵FH⊥BC,∠BEF=30°,
∴EH=,
∵沿虚线EF将纸片剪成两个全等的梯形,
∴AF=CE,
∵AG⊥BC,FH⊥BC,
∴AG∥FH,
∵AG=FH,
∴四边形AGHF是矩形,
∴AF=GH,
∴BC=BG+GH+HE+CE=2+2AF+2=6,
∴AF=2﹣(cm),
故选:D.
29.(2020•泰安)如图,矩形ABCD中,AC,BD相交于点O,过点B作BF⊥AC交CD于点F,交AC于点M,过点D作DE∥BF交AB于点E,交AC于点N,连接FN,EM.则下列结论:
①DN=BM;
②EM∥FN;
③AE=FC;
④当AO=AD时,四边形DEBF是菱形.
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
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,AB∥CD,∠DAE=∠BCF=90°,OD=OB=OA=OC,AD=BC,AD∥BC,
∴∠DAN=∠BCM,
∵BF⊥AC,DE∥BF,
∴DE⊥AC,
∴∠DNA=∠BMC=90°,
在△DNA和△BMC中,,
∴△DNA≌△BMC(AAS),
∴DN=BM,∠ADE=∠CBF,故①正确;
在△ADE和△CBF中,,
∴△ADE≌△CBF(ASA),
∴AE=FC,DE=BF,故③正确;
∴DE﹣DN=BF﹣BM,即NE=MF,
∵DE∥BF,
∴四边形NEMF是平行四边形,
∴EM∥FN,故②正确;
∵AB=CD,AE=CF,
∴BE=DF,
∵BE∥DF,
∴四边形DEBF是平行四边形,
∵AO=AD,
∴AO=AD=OD,
∴△AOD是等边三角形,
∴∠ADO=∠DAN=60°,
∴∠ABD=90°﹣∠ADO=30°,
∵DE⊥AC,
∴∠ADN=ODN=30°,
∴∠ODN=∠ABD,
∴DE=BE,
∴四边形DEBF是菱形;故④正确;
正确结论的个数是4个,
故选:D.
30.(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
【解答】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=(90°﹣∠DBC)=(90°﹣24°)=33°,
∴∠A'EB=90°﹣∠A'BE=90°﹣33°=57°;
故选:C.
二.填空题(共4小题)
31.(2020•德阳)如图,在平行四边形ABCD中,BE平分∠ABC,CF⊥BE,连接AE,G是AB的中点,连接GF,若AE=4,则GF= 2 .
【答案】2.
【解答】解:在平行四边形ABCD中,AB∥CD,
∴∠ABE=∠BEC.
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠CBE,
∴∠CBE=∠BEC,
∴CB=CE.
∵CF⊥BE,
∴BF=EF.
∵G是AB的中点,
∴GF是△ABE的中位线,
∴GF=AE,
∵AE=4,
∴GF=2.
故答案为2.
32.(2020•鞍山)如图,在平行四边形ABCD中,点E是CD的中点,AE,BC的延长线交于点F.若△ECF的面积为1,则四边形ABCE的面积为 3 .
【答案】3.
【解答】解:∵在▱ABCD中,AB∥CD,点E是CD中点,
∴EC是△ABF的中位线;
∵∠B=∠DCF,∠F=∠F(公共角),
∴△ABF∽△ECF,
∵,
∴S△ABF:S△CEF=1:4;
又∵△ECF的面积为1,
∴S△ABF=4,
∴S四边形ABCE=S△ABF﹣S△CEF=3.
故答案为:3.
33.(2020•鄂尔多斯)如图,已知正方形ABCD,点M是边BA延长线上的动点(不与点A重合),且AM<AB,△CBE由△DAM平移得到,若过点E作EH⊥AC,H为垂足,则有以下结论:
①点M位置变化,使得∠DHC=60°时,2BE=DM;
②无论点M运动到何处,都有DM=HM;
③在点M的运动过程中,四边形CEMD可能成为菱形;
④无论点M运动到何处,∠CHM一定大于135°.
以上结论正确的有 ①②④ (把所有正确结论的序号都填上).
【答案】①②④.
【解答】解:如图,连接DH,HM.
由题可得,AM=BE,
∴AB=EM=AD,
∵四边形ABCD是正方形,EH⊥AC,
∴EM=AD,∠AHE=90°,∠MEH=∠DAH=45°=∠EAH,
∴EH=AH,
∴△MEH≌△DAH(SAS),
∴∠MHE=∠DHA,MH=DH,
∴∠MHD=∠AHE=90°,△DHM是等腰直角三角形,
∴DM=2HM,故②正确;
当∠DHC=60°时,∠ADH=60°﹣45°=15°,
∴∠ADM=45°﹣15°=30°,
∴Rt△ADM中,DM=2AM,
即DM=2BE,故①正确;
∵CD∥EM,EC∥DM,
∴四边形CEMD是平行四边形,
∵DM>AD,AD=CD,
∴DM>CD,
∴四边形CEMD不可能是菱形,故③错误,
∵点M是边BA延长线上的动点(不与点A重合),且AM<AB,
∴∠AHM<∠BAC=45°,
∴∠CHM>135°,故④正确;
由上可得正确结论的序号为①②④.
故答案为①②④.
34.(2020•河池)如图,菱形ABCD的周长为16,AC,BD交于点O,点E在BC上,OE∥AB,则OE的长是 2 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:∵菱形ABCD的周长为16,
∴AB=BC=CD=AD=4,OA=OC,
∵OE∥AB,
∴BE=CE,
∴OE是△ABC的中位线,
∴OE=AB=2,
故答案为:2.
三.解答题(共16小题)
35.(2020•济南)如图,在▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,过点O的直线分别交AD,BC于点E,F.求证:AE=CF.
【答案】见试题解答内容
【解答】证明:∵▱ABCD的对角线AC,BD交于点O,
∴AO=CO,AD∥BC,
∴∠EAC=∠FCO,
在△AOE和△COF中
,
∴△AOE≌△COF(ASA),
∴AE=CF.
36.(2020•阜新)如图,正方形ABCD和正方形CEFG(其中BD>2CE),BG的延长线与直线DE交于点H.
(1)如图1,当点G在CD上时,求证:BG=DE,BG⊥DE;
(2)将正方形CEFG绕点C旋转一周.
①如图2,当点E在直线CD右侧时,求证:BH﹣DH=CH;
②当∠DEC=45°时,若AB=3,CE=1,请直接写出线段DH的长.
【答案】(1)证明见解析部分.
(2)证明见解析部分.
(3)DH的值为或.
【解答】(1)证明:如图1中,
证明:∵在正方形ABCD和正方形CEFG中,BC=CD,CG=CE,∠BCG=∠DCE=90°,
∴△BCG≌△DCE(SAS),
∴BG=DE,∠CBG=∠CDE,
∵∠CDE+∠DEC=90°,
∴∠HBE+∠BEH=90°,
∴∠BHE=90°,
∴BG⊥DE.
(2)①如图2中,在线段BG上截取BK=DH,连接CK.
由(1)可知,∠CBK=∠CDH,
∵BK=DH,BC=DC,
∴△BCK≌△DCH(SAS),
∴CK=CH,∠BCK=∠DCH,
∴∠KCH=∠BCD=90°,
∴△KCH是等腰直角三角形,
∴HK=CH,
∴BH﹣DH=BH﹣BK=KH=CH.
②如图3﹣1中,当D,H,E三点共线时∠DEC=45°,连接BD.
由(1)可知,BH=DE,且CE=CH=1,EH=CH,
∵BC=3,
∴BD=BC=3,
设DH=x,则BH=DE=x+,
在Rt△BDH中,∵BH2+DH2=BD2,
∴(x+)2+x2=(3)2,
解得x=或(舍弃).
如图3﹣2中,当D,H,E三点共线时∠DEC=45°,连接BD.
设DH=x,
∵BG=DH,
∴BH=DH﹣HG=x﹣,
在Rt△BDH中,∵BH2+DH2=BD2,
∴(x﹣)2+x2=(3)2,
解得x=或(舍弃),
综上所述,满足条件的DH的值为或.
37.(2020•盘锦)如图,四边形ABCD是正方形,点F是射线AD上的动点,连接CF,以CF为对角线作正方形CGFE(C,G,F,E按逆时针排列),连接BE,DG.
(1)当点F在线段AD上时.
①求证:BE=DG;
②求证:CD﹣FD=BE;
(2)设正方形ABCD的面积为S1,正方形CGFE的面积为S2,以C,G,D,F为顶点的四边形的面积为S3,当时,请直接写出的值.
【答案】(1)①见解析;②见解析.
(2)或.
【解答】(1)①证明:如图1中,
∵四边形ABCD,四边形EFGC都是正方形,
∴∠BCD=∠ECG=90°,CB=CD,CE=CG,
∴∠BCE=∠DCG,
∴△BCE≌△DCG(SAS),
∴BE=DG.
②证明:如图1中,设CD交FG于点O,过点G作GT⊥DG交CD于T.
∵∠FDC=∠FGC=90°,
∴C,F,D,G四点共圆,
∴∠CDG=∠CFG=45°,
∵GT⊥DG,
∴∠DGT=90°,
∴∠GDT=∠DTG=45°,
∴GD=GT,
∵∠DGT=∠FGC=90°,
∴∠DGF=∠TGC,
∵GF=GC,
∴△GDF≌△GTC(SAS),
∴DF=CT,
∴CD﹣DF=CD﹣CT=DT=DG.
(2)解:当点F在线段AD上时,如图1中,
∵,
∴可以假设S2=13k,S1=25k,
∴BC=CD=5,CE=CG=,
∴CF=,
在Rt△CDF中,DF==,
∴DF=CT=,DT=4
∴DG=GT=2,
∴S3=S△GFC+S△DFG=××+××2=k,
∴==.
当点F在AD的延长线上时,同法可得,S3=S△DCF+S△FGC=×5×+××=9k,
∴=,
综上所述,的值为或.
38.(2020•鞍山)在矩形ABCD中,点E是射线BC上一动点,连接AE,过点B作BF⊥AE于点G,交直线CD于点F.
(1)当矩形ABCD是正方形时,以点F为直角顶点在正方形ABCD的外部作等腰直角三角形CFH,连接EH.
①如图1,若点E在线段BC上,则线段AE与EH之间的数量关系是 相等 ,位置关系是 垂直 ;
②如图2,若点E在线段BC的延长线上,①中的结论还成立吗?如果成立,请给予证明;如果不成立,请说明理由;
(2)如图3,若点E在线段BC上,以BE和BF为邻边作平行四边形BEHF,M是BH中点,连接GM,AB=3,BC=2,求GM的最小值.
【答案】(1)①相等;垂直;
②成立,理由见解析;
(2).
【解答】解:(1)①∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=BC,∠ABC=∠BCD=90°,即∠BAE+∠AEB=90°,
∵AE⊥BF,
∴∠CBF+∠AEB=90°,
∴∠CBF=∠BAE,又AB=BC,∠ABE=∠BCF=90°,
∴△ABE≌△BCF(ASA),
∴BE=CF,AE=BF,
∵△FCH为等腰直角三角形,
∴FC=FH=BE,FH⊥FC,而CD⊥BC,
∴FH∥BC,
∴四边形BEHF为平行四边形,
∴BF∥EH且BF=EH,
∴AE=EH,AE⊥EH,
故答案为:相等;垂直;
②成立,理由是:
当点E在线段BC的延长线上时,
同理可得:△ABE≌△BCF(ASA),
∴BE=CF,AE=BF,
∵△FCH为等腰直角三角形,
∴FC=FH=BE,FH⊥FC,而CD⊥BC,
∴FH∥BC,
∴四边形BEHF为平行四边形,
∴BF∥EH且BF=EH,
∴AE=EH,AE⊥EH;
(2)∵∠EGF=∠BCD=90°,
∴C、E、G、F四点共圆,
∵四边形BEHF是平行四边形,M为BH中点,
∴M也是EF中点,
∴M是四边形GECF外接圆圆心,
则GM的最小值为圆M半径的最小值,
∵AB=3,BC=2,
设BE=x,则CE=2﹣x,
同(1)可得:∠CBF=∠BAE,
又∵∠ABE=∠BCF=90°,
∴△ABE∽△BCF,
∴,即,
∴CF=,
∴EF==,
设y=,
当x=时,y取最小值,
∴EF的最小值为,
故GM的最小值为.
39.(2020•朝阳)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,M是AC边上的一点,连接BM,作AP⊥BM于点P,过点C作AC的垂线交AP的延长线于点E.
(1)如图1,求证:AM=CE;
(2)如图2,以AM,BM为邻边作平行四边形AMBG,连接GE交BC于点N,连接AN,求的值;
(3)如图3,若M是AC的中点,以AB,BM为邻边作平行四边形AGMB,连接GE交BC于点M,连接AN,经探究发现,请直接写出的值.
【答案】见试题解答内容
【解答】(1)证明:∵AP⊥BM,
∴∠APB=90°,
∴∠ABP+∠BAP=90°,
∵∠BAP+∠CAE=90°,
∴∠CAE=∠ABP,
∵CE⊥AC,
∴∠BAM=∠ACE=90°,
∵AB=AC,
∴△ABM≌△CAE(ASA),
∴CE=AM;
(2)过点E作CE的垂线交BC于点F,
∴∠FEC=90°,
∵AB=AC,∠BAC=90°,
∴∠ACB=∠ABC=45°,
∵∠ACE=90°,
∴∠FCE=45°,
∴∠CFE=∠FCE=45°,
∴CE=EF,∠EFN=135°,
∴四边形AMBG是平行四边形,
∴AM=BG,∠ABG=∠BAC=90°,
∴∠GBN=∠ABG+∠ABC=135°,
∴∠GBN=∠EFN,
由(1)得△ABM≌△CAE,
∴AM=CE,
∴BG=CE=EF,
∵∠BNG=∠FNE,
∴△GBN≌△EFN(AAS),
∴GN=EN,
∵AG∥BM,
∴∠GAE=∠BPE=90°,
∴,
∴;
(3)如图,延长GM交BC于F,连接AF,
在平行四边形ABMG中,AB∥GM,△ABM≌△MGA,
∴∠AMG=∠BAC=90°,
∴∠GMC=∠ACE=90°,
∴GF∥CE,
∵AM=MC,
∴BF=CF,
∵AB=AC,
∴,
∵,
设CN=x,则BC=8x,AF=FC=4x,FN=3x,
∴,
在Rt△ABM中,
,,
∴,
∴,
由(1)知△ABM≌△CAE,
∴△CAE≌△MGA,
∴AE=AG,
在Rt△AEG中,EG=,
∴.
40.(2020•赤峰)如图,矩形ABCD中,点P为对角线AC所在直线上的一个动点,连接PD,过点P作PE⊥PD,交直线AB于点E,过点P作MN⊥AB,交直线CD于点M,交直线AB于点N.AB=4,AD=4.
(1)如图1,①当点P在线段AC上时,∠PDM和∠EPN的数量关系为:∠PDM = ∠EPN;
②的值是 ;
(2)如图2,当点P在CA延长线上时,(1)中的结论②是否成立?若成立,请证明;若不成立,说明理由;
(3)如图3,以线段PD,PE为邻边作矩形PEFD.设PM的长为x,矩形PEFD的面积为y.请直接写出y与x之间的函数关系式及y的最小值.
【答案】(1)=,.
(2)成立.证明见解析部分.
(3)y=x2﹣8x+16(x>0),4.
【解答】解:(1)①如图1中,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,
∵NM⊥AB,
∴NM⊥CD,
∵DP⊥PE,
∴∠PMD=∠PNE=∠DPE=90°,
∴∠PDM+∠DPM=90°,∠DPM+∠EPN=90°,
∴∠PDM=∠EPN.
故答案为=.
②连接DE.∵四边形ABCD是矩形,
∴∠DAE=∠B=90°,AD=BC=4.
∴tan∠CAB==,
∴∠CAB=30°,
∵∠DAE+∠DPE=180°,
∴A,D,P,E四点共圆,
∴∠EDP=∠PAB=30°,
∴=tan30°=,
∴=.
(2)如图2中,结论成立.
理由:连接DE.
∵∠DPE=∠DAE=90°,
∴A,D,E,P四点共圆,
∴∠PDE=∠EAP=∠CAB=30°,
∴==.
(3)如图3中,由题意PM=x,MN=4﹣x,
∵∠PDM=∠EPN,∠DMP=∠PNE=90°,
∴△DMP∽△PNE,
∴===,
∴==,
∴DM=(4﹣x),EN=x,
∴PD===2,
PE=PD=•,
∴y=PD•PE=(x2﹣6x+12)=x2﹣8x+16(x>0),
∵y=(x﹣3)2+4,
∵>0,
∴当x=3时,y有最小值,最小值为4.
41.(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= .
【答案】见试题解答内容
【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=FQ=m,QD′=D′F=m,
由翻折可知,AD=QD′=m,PQ=CQ=FQ=m,
∴AB=CD=DF+FQ+CQ=m,
∴==.
故答案为.
42.(2020•丹东)已知:菱形ABCD和菱形A′B′C′D′,∠BAD=∠B′A′D′,起始位置点A在边A′B′上,点B在A′B′所在直线上,点B在点A的右侧,点B′在点A′的右侧,连接AC和A′C′,将菱形ABCD以A为旋转中心逆时针旋转α角(0°<α<180°).
(1)如图1,若点A与A′重合,且∠BAD=∠B′A′D′=90°,求证:BB′=DD′.
(2)若点A与A′不重合,M是A′C′上一点,当MA′=MA时,连接BM和A′C,BM和A′C所在直线相交于点P.
①如图2,当∠BAD=∠B′A′D′=90°时,请猜想线段BM和线段A′C的数量关系及∠BPC的度数.
②如图3,当∠BAD=∠B′A′D′=60°时,请求出线段BM和线段A′C的数量关系及∠BPC的度数.
③在②的条件下,若点A与A′B′的中点重合,A′B′=4,AB=2,在整个旋转过程中,当点P与点M重合时,请直接写出线段BM的长.
【答案】(1)证明见解析部分.
(2)①结论:AA′=BM,∠BPC=45°.证明见解析部分.
②A′C=BM,∠BPC=30°
③1+或﹣1.
【解答】(1)证明:如图1中,
在菱形ABCD和菱形A′B′C′D′中,∵∠BAD=∠B′A′D′=90°,
∴四边形ABCD,四边形A′B′CD′都是正方形,
∵∠DAB=∠D′AB′=90°,
∴∠DAD′=∠BAB′,
∵AD=AB,AD′=AB′,
∴△ADD′≌△ABB′(SAS),
∴DD′=BB′.
(2)①解:如图2中,结论:CA′=BM,∠BPC=45°.
理由:设AC交BP于O.
∵四边形ABCD,四边形A′B′CD′都是正方形,
∴∠MA′A=∠DAC=45°,
∴∠A′AC=∠MAB,
∵MA′=MA,
∴∠MA′A=∠MAA′=45°,
∴∠AMA′=90°,
∴AA′=AM,
∵△ABC是等腰直角三角形,
∵AC=AB,
∴==,
∵∠A′AC=∠MAB,
∴△AA′C∽△MAB,
∴==,∠A′CA=∠ABM,
∴CA′=BM,
∵∠AOB=∠COP,
∴∠CPO=∠OAB=45°,即∠BPC=45°.
②解:如图3中,设AC交BP于O.
在菱形ABCD和菱形A′B′C′D′中,∵∠BAD=∠B′A′D′=60°,
∴∠C′A′B′=∠CAB=30°,
∴∠A′AC=∠MAB,
∵MA′=MA,
∴∠MA′A=∠MAA′=30°,
∴AA′=AM,
在△ABC中,∵BA=BC,∠CAB=30°,
∴AC=AB,
∴==,
∵∠A′AC=∠MAB,
∴△A′AC∽△MAB,
∴==,∠ACA′=∠ABM,
∴A′C=BM,
∵∠AOB=∠COP,
∴∠CPO=∠OAB=30°,即∠BPC=30°.
③如图4中,过点A作AH⊥A′C于H.
由题意AB=BC=CD=AD=2,可得AC=AB=2,
在Rt△A′AH中,A′H=AA′=1,AAH=,
在Rt△AHC中,CH===,
∴A′C=A′H+CH=+或A′C=﹣
由②可知,A′C=BM,
∴BM=1+或﹣1.
43.(2020•长春)如图,在▱ABCD中,O是对角线AC、BD的交点,BE⊥AC,DF⊥AC,垂足分别为点E、F.
(1)求证:OE=OF.
(2)若BE=5,OF=2,求tan∠OBE的值.
【答案】见试题解答内容
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OB=OD,
∵BE⊥AC,DF⊥AC,
∴∠OEB=∠OFD=90°,
在△OEB和△OFD中,,
∴△OEB≌△OFD(AAS),
∴OE=OF;
(2)解:由(1)得:OE=OF,
∵OF=2,
∴OE=2,
∵BE⊥AC,
∴∠OEB=90°,
在Rt△OEB中,tan∠OBE==.
44.(2020•盐城)木门常常需要雕刻美丽的图案.
(1)图①为某矩形木门示意图,其中AB长为200厘米,AD长为100厘米,阴影部分是边长为30厘米的正方形雕刻模具,刻刀的位置在模具的中心点P处,在雕刻时始终保持模具的一边紧贴木门的一边,所刻图案如虚线所示,求图案的周长;
(2)如图②,对于(1)中的木门,当模具换成边长为30厘米的等边三角形时,刻刀的位置仍在模具的中心点P处,雕刻时也始终保持模具的一边紧贴木门的一边,使模具进行滑动雕刻.但当模具的一个顶点与木门的一个顶点重合时,需将模具绕着重合点进行旋转雕刻,直到模具的另一边与木门的另一边重合.再滑动模具进行雕刻,如此雕刻一周,请在图②中画出雕刻所得图案的草图,并求其周长.
【答案】(1)480cm;
(2)雕刻所得图案的周长为(600﹣120)cm.
【解答】解:(1)如图①,过点P作PE⊥CD于点E,
∵点P是边长为30厘米的正方形雕刻模具的中心,
∴PE=15cm,
同理:A′B′与AB之间的距离为15cm,
A′D′与AD之间的距离为15cm,
B′C′与BC之间的距离为15cm,
∴A′B′=C′D′=200﹣15﹣15=170(cm),
B′C′=A′D′=100﹣15﹣15=70(cm),
∴C四边形A′B′C′D′=(170+70)×2=480cm,
答:图案的周长为480cm;
(2)连接PE、PF、PG,过点P作PQ⊥CD于点Q,如图②
∵P点是边长为30cm的等边三角形模具的中心,
∴PE=PG=PF,∠PGF=30°,
∵PQ⊥GF,
∴GQ=FQ=15cm,
∴PQ=GQ•tan30°=15cm,
PG==30cm,
当△EFG向上平移至点G与点D重合时,
由题意可得,△E′F′G′绕点D顺时针旋转30°,使得E′G′与AD边重合,
∴DP′绕点D顺时针旋转30°到DP″,
∴,
同理可得其余三个角均为弧长为5πcm的圆弧,
∴=600﹣120+20π(cm),
答:雕刻所得图案的周长为(600﹣120)cm.
45.(2020•永州)某校开展了一次综合实践活动,参加该活动的每个学生持有两张宽为6cm,长足够的矩形纸条.探究两张纸条叠放在一起,重叠部分的形状和面积.
如图1所示,一张纸条水平放置不动,另一张纸条与它成45°的角,将该纸条从右往左平移.
(1)写出在平移过程中,重叠部分可能出现的形状.
(2)当重叠部分的形状为如图2所示的四边形ABCD时,求证:四边形ABCD是菱形.
(3)设平移的距离为xcm(0<x≤6+6),两张纸条重叠部分的面积为scm2.求s与x的函数关系式,并求s的最大值.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)在平移过程中,重叠部分的形状分别为:三角形,梯形,菱形,五边形.如下图所示,
(2)分别过B,D作BE⊥CD于点E,DF⊥CB于点F,如图,
∴∠BEC=∠DFC=90°,
∵两纸条等宽,
∴BE=DF=6,
∵∠BCE=∠DCF=45°,
∴BC=CD=6,
∵两纸条都是矩形,
∴AB∥CD,BC∥AD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
又BC=DC,
∴四边形ABCD是菱形;
(3)①当0<x≤6时,重叠部分为三角形,如图所求,
∴s=,
∵0<x≤6,
∴当x=6时,s取最大值为s=18;
②当6<x≤6时,重叠部分为梯形,如图所求,梯形的下底为xcm,上底为(x﹣6)cm,
∴s=(x+x﹣6)×6=6x﹣18,
当x=6时,s取最大值为(36﹣18);
③当6<x<6+6时,重叠部分为五边形,如图所求,
∴s五边形=s菱形﹣s三角形==,
此时,36;
④当x=6+6时,重叠部分为菱形,如图所求,
∴,
综上,s与x函数关系为:
当0<x≤6时,s=18;
当6<x≤6时,s=6x﹣18,
当6<x<6+6时,s=,
当x=6+6时,s=36.
故s的最大值为36.
46.(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 56 .
【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=,则四边形DCFG的面积为 72 .
【答案】见试题解答内容
【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=,
∴,
∴DM=AD=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.
47.(2020•云南)如图,四边形ABCD是菱形,点H为对角线AC的中点,点E在AB的延长线上,CE⊥AB,垂足为E,点F在AD的延长线上,CF⊥AD,垂足为F,
(1)若∠BAD=60°,求证:四边形CEHF是菱形;
(2)若CE=4,△ACE的面积为16,求菱形ABCD的面积.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵四边形ABCD是菱形,∠BAD=60°,
∴∠EAC=∠FAC=30°,
又∵CE⊥AB,CF⊥AD,
∴CE=CF=AC,
∵点H为对角线AC的中点,
∴EH=FH=AC,
∴CE=CF=EH=FH,
∴四边形CEHF是菱形;
(2)∵CE⊥AB,CE=4,△ACE的面积为16,
∴AE=8,
∴AC==4,
连接BD,则BD⊥AC,AH=AC=2,
∵点H为对角线AC的中点,
∴D、H、B在同一直线上,
∵∠AHB=∠AEC=90°,∠BAH=∠EAC,
∴△ABH∽△ACE,
∴=,
∴=,
∴BH=,
∴BD=2BH=2,
∴菱形ABCD的面积=AC•BD==20.
48.(2020•湖北)实践操作:
第一步:如图1,将矩形纸片ABCD沿过点D的直线折叠,使点A落在CD上的点A'处,得到折痕DE,然后把纸片展平.
第二步:如图2,将图1中的矩形纸片ABCD沿过点E的直线折叠,点C恰好落在AD上的点C′处,点B落在点B'处,得到折痕EF,B'C′交AB于点M,C′F交DE于点N,再把纸片展平.
问题解决:
(1)如图1,填空:四边形AEA'D的形状是 正方形 ;
(2)如图2,线段MC′与ME是否相等?若相等,请给出证明;若不等,请说明理由;
(3)如图2,若AC′=2cm,DC'=4cm,求DN:EN的值.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵ABCD是矩形,
∴∠A=∠ADC=90°,
∵将矩形纸片ABCD沿过点D的直线折叠,使点A落在CD上的点A'处,得到折痕DE,
∴AD=A′D,AE=A′E,∠ADE=∠A′DE=45°,
∵AB∥CD,
∴∠AED=∠A′DE=∠ADE,
∴AD=AE,
∴AD=AE=A′E=A′D,
∴四边形AEA′D是菱形,
∵∠A=90°,
∴四边形AEA′D是正方形.
故答案为:正方形;
(2)MC′=ME.
证明:如图1,连接C′E,由(1)知,AD=AE,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC,∠EAC′=∠B=90°,
由折叠知,B′C′=BC,∠B=∠B′,
∴AE=B′C′,∠EAC′=∠B′,
又EC′=C′E,
∴Rt△EC′A≌Rt△CEB′(HL),
∴∠C′EA=∠EC′B′,
∴MC′=ME;
(3)∵Rt△EC′A≌Rt△CEB′,
∴AC′=B′E,
由折叠知,B′E=BE,
∴AC′=BE,
∵AC′=2cm,DC′=4cm,
∴AB=CD=2+4+2=8(cm),
设DF=xcm,则FC′=FC=(8﹣x)cm,
∵DC′2+DF2=FC′2,
∴42+x2=(8﹣x)2,
解得,x=3,
即DF=3cm,
如图2,延长BA、FC′交于点G,则∠AC′G=∠DC′F,
∴tan∠AC′G=tan∠DC′F=,
∴,
∴,
∵DF∥EG,
∴△DNF∽△ENG,
∴.
49.(2020•宜昌)菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,0°<∠ABO≤60°,点G是射线OD上一个动点,过点G作GE∥DC交射线OC于点E,以OE,OG为邻边作矩形EOGF.
(1)如图1,当点F在线段DC上时,求证:DF=FC;
(2)若延长AD与边GF交于点H,将△GDH沿直线AD翻折180°得到△MDH.
①如图2,当点M在EG上时,求证:四边形EOGF为正方形;
②如图3,当tan∠ABO为定值m时,设DG=k•DO,k为大于0的常数,当且仅当k>2时,点M在矩形EOGF的外部,求m的值.
【答案】(1)见解析;
(2)①见解析;
②或.
【解答】证明(1)∵四边形EOGF是矩形,
∴EO∥GF,GO∥EF,
∵GE∥DC,
∴四边形GEFD是平行四边形,四边形GECF是平行四边形,
∴GE=DF,GE=CF,
∴DF=FC;
(2)①如图1,由折叠的性质知,∠GDH=∠MDH,DH⊥GM,
∵GE∥CD,
∴∠DGM=∠BDC,
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠ADB=∠BDC,∠COD=90°,
∵∠ADB=∠GDH,
∴∠DGM=∠GDH,
∵DH⊥GM,
∴∠DGM=45°,
∴∠OEG=45°,
∴OE=OG,
∵四边形EOGF是矩形,
∴四边形EOGF是正方形;
②如图2,∵四边形ABCD是菱形,
∴∠ABD=∠CBD=∠ADB,
∵GE∥CD,
∴∠DGE=∠CDB,
∴∠ABD=∠CBD=∠ADB=∠DGE=∠CDB,
∴∠GDM=2∠ABD,
∵tan∠ABO=m(m为定值),
∴点M始终在固定射线DM上并随k的增大向上运动,
∵当且仅当k>2时,M点在矩形EOGF的外部,
∴k=2时,M点在矩形 EOGF上,
若点M在EF上,如图2,
设OB=b,则,OA=OC=mb,DG=DM=kb=2b,OG=(k+1)b=3b,OE=m(k+1)b=3mb,GH=HM=mkb=2mb,
∴FH=OE﹣GH=3mb﹣2mb=mb,
过点D作DN⊥EF于点N,
∵∠FHM+∠FMH=∠FMH+∠DMN,
∴∠FHM=∠DMN,
∵∠F=∠DNM=90°,
∴△MFH∽△DNM,
∴,
∴,
∴MN=b,
∵DM2=DN2+MN2,
∴(2b)2=(3mb)2+b2,
解得,m=,或m=﹣(舍),
故m=.
若点M在OE上,如图3,
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠GDH=∠ADO=∠ABO=∠ODC,
设∠GDH=∠ADO=∠ABO=∠ODC=α,OD=x,则DG=2x,
∵∠MOG=∠DGH=90°,
∴GH=DG•tanα=2x•tanα,
OC=OD•tanα=x•tanα,
由折叠性质知,DG=DM=2x,GM⊥DH,
∴∠OGM+∠MGH=∠MGH+∠GHD=90°,
∴∠OGM=∠GHD,
∴△OGM∽△GHD,
∴,
∴OM=,
由勾股定理得,OD2+OM2=DM2,
∴,
解得,tanα=,
∴m=.
故m=或.
50.定义:若四边形有一组对角互补,一组邻边相等,且相等邻边的夹角为直角,像这样的图形称为“直角等邻对补”四边形,简称“直等补”四边形.
根据以上定义,解决下列问题:
(1)如图1,正方形ABCD中,E是CD上的点,将△BCE绕B点旋转,使BC与BA重合,此时点E的对应点F在DA的延长线上,则四边形BEDF为“直等补”四边形,为什么?
(2)如图2,已知四边形ABCD是“直等补”四边形,AB=BC=5,CD=1,AD>AB,点B到直线AD的距离为BE.
①求BE的长;
②若M、N分别是AB、AD边上的动点,求△MNC周长的最小值.
【答案】(1)见解析;
(2)①4;
②8.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=∠BAD=∠C=∠D=90°,
∵将△BCE绕B点旋转,使BC与BA重合,此时点E的对应点F在DA的延长线上,
∴BE=BF,∠CBE=∠ABF,
∴∠EBF=∠ABC=90°,
∴∠EBF+∠D=180°,
∴四边形BEDF为“直等补”四边形;
(2)①过C作CF⊥BF于点F,如图1,
则∠CFE=90°,
∵四边形ABCD是“直等补”四边形,AB=BC=5,CD=1,AD>AB,
∴∠ABC=90°,∠ABC+∠D=180°,
∴∠D=90°,
∵BE⊥AD,
∴∠DEF=90°,
∴四边形CDEF是矩形,
∴EF=CD=1,
∵∠ABE+∠A=∠CBE+∠ABE=90°,
∴∠A=∠CBF,
∵∠AEB=∠BFC=90°,AB=BC=5,
∴△ABE≌△BCF(AAS),
∴BE=CF,
设BE=CF=x,则BF=x﹣1,
∵CF2+BF2=BC2,
∴x2+(x﹣1)2=52,
解得,x=4,或x=﹣3(舍),
∴BE=4;
②如图2,延长CB到F,使得BF=BC,延长CD到G,使得CD=DG,连接FG,分别与AB、AD交于点M、N,过G作GH⊥BC,与BC的延长线交于点H.
则BC=BF=5,CD=DG=1,
∵∠ABC=∠ADC=90°,
∴CM=FM,CN=GN,
∴△MNC的周长=CM+MN+CN=FM+MN+GN=FG的值最小,
∵四边形ABCD是“直等补”四边形,
∴∠A+∠BCD=180°,
∵∠BCD+∠HCG=180°,
∴∠A=∠HCG,
∵∠AEB=∠CHG=90°,
∴△ABE∽△CGH,
∴
∵AB=5,BE=4,
∴AE=,
∴,
∴GH=,CH=,
∴FH=FC+CH=,
∴FG==8,
∴△MNC周长的最小值为8.
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