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苏科版八年级数学下册尖子生培优必刷题 专题9.14正方形的性质与判定大题专练(重难点培优)(原卷版+解析版)
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这是一份苏科版八年级数学下册尖子生培优必刷题 专题9.14正方形的性质与判定大题专练(重难点培优)(原卷版+解析版),共64页。
专题9.14正方形的性质与判定大题提升训练(重难点培优30题)班级:___________________ 姓名:_________________ 得分:_______________注意事项:本试卷试题解答30道,共分成三个层组:基础过关题(第1-10题)、能力提升题(第11-20题)、培优压轴题(第21-30题),每个题组各10题,可以灵活选用.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置. 一、解答题1.(2022春·江苏扬州·七年级校联考期中)如图,将正方形纸片折叠,使点落在边点处,点落在点处,折痕为,若,求的大小.2.(2023春·江苏·八年级专题练习)如图,已知四边形ABCD是矩形,点E在对角线AC上,点F在边CD上(点F与点C、D不重合),,且.求证:四边形ABCD是正方形.3.(2022春·江苏宿迁·八年级统考期末)如图,正方形的边长为1,点在延长线上,且.求证:平分.4.(2022秋·江苏·八年级期中)如图,四边形ABCD是正方形,E、F分别是DC和CB的延长线上的点,且DE=BF,连接AE.(1)求证:△ADE≌△ABF;(2)若BC=12,DE=4,求△AEF的面积.5.(2022春·江苏扬州·八年级统考期末)已知在正方形ABCD中,点E、F分别在AB、BC边上,DE⊥AF于点G.(1)求证:DE=AF;(2)若点E是AB的中点,AB=4,求GF的长.6.(2022春·江苏镇江·八年级统考期中)如图,正方形的对角线交于点,点是线段上一点,连接,过点作于点,交于点.(1)求证:;(2)若,是的角平分线,求的长.7.(2022春·江苏无锡·八年级宜兴市实验中学校考阶段练习)如图,在正方形ABCD中,E是BC的中点,连接AE,过点B作射线BM交CD于点F, 交AE于点O,且BF⊥AE .(1)求证:BF=AE;(2)连接OD,猜想OD与AB的数量关系,并证明.8.(2022春·江苏·八年级专题练习)如图,在正方形ABCD中,点F为CD上一点,BF与AC交于点E.(1)的大小=______°;(2)求证:≌;(3)若,则的大小=______°.9.(2023春·江苏扬州·八年级校考期中)如图,在正方形ABCD中,点P是对角线BD上的一点,点E在AD的延长线上,且PA=PE,PE交CD于点F.(1)证明:PC=PE;(2)求∠CPE的度数.10.(2022春·江苏宿迁·八年级沭阳县怀文中学校考阶段练习)如图,在矩形ABCD中,点E在边AD上,连接CE,以CE为边向右上方作正方形CEFG,作FH⊥AD,垂足为H,连接AF.(1)求证:FH=ED;(2)若AB=3,AD=5,当AE=1时,求∠FAD的度数.11.(2023春·江苏常州·八年级统考期中)如图,已知正方形的边长是,,,垂足分别是、,且,则的长是______________.12.(2022春·江苏·八年级专题练习)如图,边长为4的正方形ABCD中,以对角线BD为边作菱形BDFE,C,E点在同一直线上,连接BF(1)求菱形BDFE的面积;(2)求CG的长度.13.(2023秋·江苏盐城·八年级统考期末)通过折纸活动,可以探索图形的性质,也可以得到一些特殊的图形.如图,取一张正方形纸片ABCD,第一次先将其对折,展开后进行第二次折叠,使正方形右下角的顶点C落在第一次的折痕EF上点G处,折痕为BH试探究∠CBH、∠GBH、∠GBA三个角之间的数量关系,并说明理由.14.(2023秋·江苏镇江·八年级统考阶段练习)如图,线段AB=8,射线BG⊥AB,P为射线BG上一点,以AP为边作正方形APCD,且点C、D与点B在AP两侧,在线段DP上取一点E,使∠EAP=∠BAP,直线CE与线段AB相交于点F(点F与点A、B不重合).(1)求证:△AEP≌△CEP;(2)判断CF与AB的位置关系,并说明理由;(3)求△AEF的周长.15.(2022秋·江苏·八年级专题练习)(1)作图发现如图1,已知△ABC,小涵同学以AB、AC为边向△ABC外作等边△ABD和等边△ACE.连接BE,CD.这时他发现BE与CD的数量关系是 .(2)拓展探究如图2.已知△ABC,小涵同学以AB、AC为边向外作正方形ABFD和正方形ACGE,连接BE,CD,试判断BE与CD之间的数量关系,并说明理由.16.(2023春·江苏宿迁·八年级校考期中)如图,在正方形ABCD中,点E在边CD上(1)以A为中心,把△ADE按顺时针方向旋转90°,画出旋转后的图形;(2)设旋转后点E的对应点为F,连接EF,△AEF是什么三角形(3)若四边形AECF的面积为25,DE=2,求AE的长17.(2023春·江苏苏州·八年级苏州市景范中学校校考期中)如图,正方形中,为边上一点,于,于,连接(1)求证:(2)若,的面积为,求的长18.(2022秋·江苏苏州·八年级校考期中)如图,正方形网格中的每个小正方形的边长都是1,每个顶点叫做格点.(1)在图(1)中以格点为顶点画一个面积为17的正方形(正方形是四条边相等,四个内角都是的四边形);(2)在图(2)中以格点为顶点画一个等腰三角形,使其底边为,腰长为;(3)在图(3)中,、均为格点,请画出一个格点,使得.19.(2023春·江苏南京·八年级南京市宁海中学校考期中)如图,在中,过点的直线,为边上一点、过点作,交直线于,垂足为,连接、.(1)求证:;(2)当在中点时,四边形是什么特殊四边形?说明你的理由;(3)若为中点,则当______时,四边形是正方形(直接写出答案).20.(2022春·江苏南京·八年级期末)如图,△ABC的中线AF与中位线DE相交于点O.(1)求证:AF与DE互相平分;(2)当△ABC满足___________时,四边形ADFE是正方形.21.(2023秋·江苏宿迁·八年级沭阳县修远中学校考期末)如图,在四边形ABCD中,AB=BC,对角线BD平分∠ABC,P是BD上一点,过点P作PM⊥AD,PN⊥CD,垂足分别为M、N.(1)求证:∠ADB=∠CDB;(2)若∠ADC=90°,求证:四边形MPND是正方形.22.(2022秋·江苏扬州·八年级校考阶段练习)(1)【阅读理解】如图,已知中,,点、是边上两动点,且满足,求证:.我们把这种模型称为“半角模型”,在解决“半角模型”问题时,旋转是一种常用的方法.小明的解题思路:将半角两边的三角形通过旋转,在一边合并成新的,然后证明与半角形成的全等,再通过全等的性质进行等量代换,得到线段之间的数量关系.请你根据小明的思路写出完整的解答过程.证明:将绕点旋转至,使与重合,连接,……(2)【应用提升】如图,正方形(四边相等,四个角都是直角)的边长为4,点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿射线点运动;点点同时出发,以相同的速度沿射线方向向右运动,当点到达点时,点也停止运动,连接,过点作的垂线交过点平行于的直线于点,与相交于点,连接,设点运动时间为,①求的度数; ②试探索在运动过程中的周长是否随时间的变化而变化?若变化,说明理由;若不变,试求这个定值.23.(2022春·江苏无锡·八年级统考期末)如图,正方形的边长为6,菱形的三个顶点、、分别在正方形的边、、上,.(1)如图1,当时,求证:菱形是正方形.(2)如图2,连接,当的面积等于1时,求线段的长度.24.(2022春·江苏无锡·八年级统考期末)在正方形纸片ABCD中,点M、N分别是BC、AD上的点,连接MN.问题探究:如图1,作DD′⊥MN,交AB于点D′,求证:MN =DD′;问题解决:如图2,将正方形纸片ABCD沿过点M、N的直线折叠,点D的对应点D′恰好落在AB上,点C的对应点为点C′,若B D′=6, CM=2,求线段MN的长.25.(2022春·江苏南京·八年级校联考期中)数学问题:如图①,正方形ABCD中,点E是对角线AC上任意一点,过点E作,垂足为E,交BC所在直线于点F.探索AF与DE之间的数量关系,并说明理由.(1)特殊思考:如图②,当E是对角线AC的中点时,AF与DE之间的数量关系是______.(2)探究证明:①小明用“平移法”将AF沿AD方向平移得到DG,将原来分散的两条线段集中到同一个三角形中,如图③,这样就可以将问题转化为探究DG与DE之间的数量关系.请你按照他的思路,完成解题过程.②请你用与(2)不同的方法解决“数学问题”.26.(2022春·江苏南通·八年级统考期中)如图,已知矩形中,,.菱形的顶点在边上,且,顶点,分别是边,上的动点,连接.(1)当四边形为正方形时,直接写出的长等于________;(2)连接,判断图中与的大小关系,并说明理由;(3)若的面积等于12,求的长.27.(2022春·江苏泰州·八年级统考期末)已知点E为平行四边形ABCD 外一点.(1)如图1,若∠AEC=∠BED=90°,求证:平行四边形ABCD是矩形;(2)如图2,若∠AEB=∠BEC=∠CED=45°,过点B作BF⊥BE交EC的延长线于点F.① 求证:四边形ABCD是正方形;② 探索线段AE 、CE 与BE 之间的数量关系,并说明你的理由;直接写出线段DE 、CE 与BE 之间的数量关系.28.(2022春·江苏泰州·八年级统考期中)已知:在正方形ABCD中,,点E是边CD上一点(点E不与点C、D重合),,连接AE,过点B作,垂足为G,交AD于点F.(1)如图1,若.①求BF的长;②求四边形DEGF的面积.(2)如图2,过点E作AE的垂线,交AD的延长线于点G,交BC于点H,求的长(用含t的代数式表示).29.(2022春·江苏泰州·八年级校联考期中)在矩形中, AB=10,BC=6,为射线上一点,将沿直线翻折至的位置,使点落在点处. (1)若为边上一点.①如图1,当点落在边上时,直接写出此时 ;②如图2,连接,若,则与有何数量关系?请说明理由;(2)如果点在的延长线上,当为直角三角形时,求的长.30.(2022春·江苏盐城·八年级校联考期中)如图1,△GEF是一个等腰直角三角形零件(其中EG=FG,∠EGF=90°),它的两个端点E、F分别安装在矩形框架的边AB、BC上(点E、F可以在边上滑动),且EF=AB=1.5,AD=2.小明在观察△GEF运动的过程中,给出了两个结论:①∠GEB与∠GFB一定互补;②点G到边AB、BC的距离一定相等.(1)小明给出的两个结论是否都正确?若结论是正确的,请写出证明过程,若结论不正确,请说明理由;(2)请思考并解决小明提出的两个问题:问题1:B、G两点间距离的最大值为 ;问题2:过点G分别作GM⊥BC,GN⊥CD,垂足为点M、N,连接MN,那么MN长度的最小值为多少?专题9.14正方形的性质与判定大题提升训练(重难点培优30题)班级:___________________ 姓名:_________________ 得分:_______________注意事项:本试卷试题解答30道,共分成三个层组:基础过关题(第1-10题)、能力提升题(第11-20题)、培优压轴题(第21-30题),每个题组各10题,可以灵活选用.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置. 一、解答题1.(2022春·江苏扬州·七年级校联考期中)如图,将正方形纸片折叠,使点落在边点处,点落在点处,折痕为,若,求的大小.【答案】119°【分析】根据正方形的性质得到∠A=∠C=∠D= 90°,根据折叠的性质,得到∠F=∠A= 90°,∠FEN =∠C= 90°,∠DNM=∠ENM,根据平角的定义得到∠ENM 的度数,根据四边形的内角和即可得到结论.【详解】解:四边形是正方形,正方形纸片折叠,使点落在边点处,点落在点处,,,,,,,.【点睛】本题考查了角的计算,翻折变换的问题,折叠问题其实质是轴对称,对应线段相等,对应角相等,找到相等的角是解决本题的关键.2.(2023春·江苏·八年级专题练习)如图,已知四边形ABCD是矩形,点E在对角线AC上,点F在边CD上(点F与点C、D不重合),,且.求证:四边形ABCD是正方形.【答案】证明见解析.【分析】可作于点,由可得,进一步可得,从而可得,再根据四边形ABCD是矩形即可得到结论.【详解】证明:如图,作于点, ∵四边形是矩形,∴,∴,∴,,∠ABC=90° ∵,∴,∵,∴,∴,∴∴矩形是正方形.【点睛】本题考查了正方形的性质,熟记正方形的性质是解题的关键.3.(2022春·江苏宿迁·八年级统考期末)如图,正方形的边长为1,点在延长线上,且.求证:平分.【答案】见解析【分析】求得,证明,推出,即可证明结论.【详解】证明:∵四边形是边长为1的正方形,∴,,∵,,∴,∴,∴平分.【点睛】本题考查了正方形的性质,勾股定理,证明是解题的关键.4.(2022秋·江苏·八年级期中)如图,四边形ABCD是正方形,E、F分别是DC和CB的延长线上的点,且DE=BF,连接AE.(1)求证:△ADE≌△ABF;(2)若BC=12,DE=4,求△AEF的面积.【答案】(1)见解析(2)【分析】(1)根据正方形的性质可得AD=AB,∠ABF=∠ABC=∠D=90°,可利用SAS证得△ADE≌△ABF;(2)根据勾股定理可得AE=4,再由全等三角形的性质可得AE=AF,∠EAF=90°,即可求解.【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AD=AB,∠D=∠ABC=90°∵F是CB的延长线上的点,∴∠ABF=∠ABC=∠D=90°在△ADE和△ABF中,∴△ADE≌△ABF(SAS).(2)解:∵BC=12,∴AD=12在Rt△ADE中,DE=4,AD=12,∴AE==4,由(1)知△ADE≌△ABF,∴AE=AF,∠DAE=∠BAF.∴∠EAF=90°∴【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,勾股定理,熟练掌握正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理是解题的关键.5.(2022春·江苏扬州·八年级统考期末)已知在正方形ABCD中,点E、F分别在AB、BC边上,DE⊥AF于点G.(1)求证:DE=AF;(2)若点E是AB的中点,AB=4,求GF的长.【答案】(1)见解析(2)【分析】(1)证明,即可求证;(2)根据勾股定理可得,从而得到,再由,可得,即可求解.(1)证明:∵四边形是正方形,∴,,∴,∵,∴,∴,∴,∴,∴.(2)解:∵,点是中点,∴,在中,,∵DE=AF,∴,∵,∴,∴.【点睛】本题主要考查了正方形的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质,熟练掌握正方形的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质是解题的关键.6.(2022春·江苏镇江·八年级统考期中)如图,正方形的对角线交于点,点是线段上一点,连接,过点作于点,交于点.(1)求证:;(2)若,是的角平分线,求的长.【答案】(1)见解析(2)【分析】(1)根据正方形的性质,可得∠EOC=∠GOB=90°,OC=OB,易证△EOC≌△GOB(ASA),根据全等三角形的性质即可得证;(2)根据BF⊥CE,可得∠EFB=∠CFB=90°,根据BF是∠DBC的角平分线,可知∠EBF=∠CBF,可证△EBF≌△CBF(SAS),可得BE=BC,根据正方形的性质,可知BC=2,即可求出OE.(1)证明:在正方形ABCD中,AC⊥BD,OC=OB,∴∠EOC=∠GOB=90°,∴∠OEC+∠OCE=90°,∵BF⊥CE,∴∠OEC+∠OBG=90°,∴∠OBG=∠OCE,在△EOC和△GOB中,,∴△EOC≌△GOB(ASA),∴BG=CE;(2)解:∵BF⊥CE,∴∠EFB=∠CFB=90°,∵BF是∠DBC的角平分线,∴∠EBF=∠CBF,∵BF=BF,∴△EBF≌△CBF(SAS),∴BE=BC,在正方形ABCD中,OB=OC,∠BOC=90°,∵OB=,根据勾股定理,得BC=2,∴OE+=2,∴OE=2-.【点睛】本题考查了正方形的性质,涉及全等三角形的性质和判定,勾股定理等,熟练掌握正方形的性质是解题的关键.7.(2022春·江苏无锡·八年级宜兴市实验中学校考阶段练习)如图,在正方形ABCD中,E是BC的中点,连接AE,过点B作射线BM交CD于点F, 交AE于点O,且BF⊥AE .(1)求证:BF=AE;(2)连接OD,猜想OD与AB的数量关系,并证明.【答案】(1)见解析(2)OD=AB,理由见解析【分析】(1)根据正方形的性质和BF⊥AE,可得∠BAE=∠CBF,从而得到△ABE≌△BCF,即可求证;(2)延长AD交射线BM于点G,根据△ABE≌△BCF,可得BE=CF,从而得到CF=DF,再由AD∥BC,进而得到∠DGF=∠CBF,可证得△DGF≌△CBF,从而得到DG=BC,进而得到OD为△AOG的中线,再由直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,即可求解.(1)证明:在正方形ABCD中,∠ABC=∠C=90°,AB=BC,∴∠BAE+∠AEB=90°,∵BF⊥AE,∴∠EOB=90°,∴∠CBF+∠AEB=90°,∴∠BAE=∠CBF,∴△ABE≌△BCF,∴BF=AE;(2)解:OD=AB,理由如下:如图,延长AD交射线BM于点G,由(1)得:△ABE≌△BCF,∴BE=CF,∵E是BC的中点,∴,∴CF=DF,∵AD∥BC,∴∠DGF=∠CBF,在△DGF和△CBF中,∵∠DGF=∠CBF,∠DFG=∠BFC,DF=CF,∴△DGF≌△CBF,∴DG=BC,∴DG=AD,即OD为△AOG的中线,∵BF⊥AE,∴.【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,正方形的性质,直角三角形的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质,正方形的性质,直角三角形斜边的中线等于斜边的一半是解题的关键.8.(2022春·江苏·八年级专题练习)如图,在正方形ABCD中,点F为CD上一点,BF与AC交于点E.(1)的大小=______°;(2)求证:≌;(3)若,则的大小=______°.【答案】(1)45(2)证明见解析(3)65【分析】(1)由正方形的性质求解即可;(2)由正方形ABCD可知,,,进而可证≌(SAS);(3)由≌可知,由三角形外角的性质可知,计算求解即可.(1)解:∵四边形ABCD是正方形,∴,故答案为45.(2)证明:∵四边形ABCD是正方形∴,在和中∵∴≌(SAS).(3)解:∵≌∴∵∴故答案为65.【点睛】本题考查了正方形的性质,三角形全等,三角形外角的性质.解题的关键在于对知识的灵活运用.9.(2023春·江苏扬州·八年级校考期中)如图,在正方形ABCD中,点P是对角线BD上的一点,点E在AD的延长线上,且PA=PE,PE交CD于点F.(1)证明:PC=PE;(2)求∠CPE的度数.【答案】(1)见解析;(2)90°【分析】(1)由四边形ABCD是正方形,BD是正方形ABCD的对角线,得AB=BC,∠ABP=∠CBP=45°,利用SAS可证得△ABP≌△CBP即可证明PC=PE.(2)由△ABP≌△CBP,得∠BAP=∠BCP,从而得∠DAP=∠DCP,再由PA=PE即可证出∠DCP=∠E,进而可证出∠CPE=∠EDF=90°.【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,BD是正方形ABCD的对角线,∴AB=BC,∠ABP=∠CBP=45°,在△ABP和△CBP中,,∴△ABP≌△CBP(SAS),∴PA=PC,∵PA=PE,∴PC=PE,(2)解:由(1)知,△ABP≌△CBP,∴∠BAP=∠BCP,∴∠DAP=∠DCP,∵PA=PE,∴∠DAP=∠E,∴∠DCP=∠E,∵∠CFP=∠EFD,∴180°﹣∠PFC﹣∠PCF=180°﹣∠DFE﹣∠E,即∠CPE=∠EDF=90°.【点睛】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.10.(2022春·江苏宿迁·八年级沭阳县怀文中学校考阶段练习)如图,在矩形ABCD中,点E在边AD上,连接CE,以CE为边向右上方作正方形CEFG,作FH⊥AD,垂足为H,连接AF.(1)求证:FH=ED;(2)若AB=3,AD=5,当AE=1时,求∠FAD的度数.【答案】(1)见解析;(2)∠FAD=45°【分析】(1)根据正方形的性质,可得EF=CE,再根据∠CEF=∠90°,进而可得∠FEH=∠DCE,结合已知条件∠FHE=∠D=90°,利用“AAS”即可证明△FEH≌△ECD,由全等三角形的性质可得FH=ED;(2)根据矩形的性质得到CD=AB=3,求得DE=4,根据全等三角形的性质得到FH=DE=4,EH=CD=3,得到AH=FH,根据等腰直角三角形的性质得到结论.【详解】(1)证明:∵四边形CEFG是正方形,∴CE=EF,∵∠FEC=∠FEH+∠CED=90°,∠DCE+∠CED=90°,∴∠FEH=∠DCE,在△FEH和△ECD中,,∴△FEH≌△ECD(AAS),∴FH=ED;(2)解:∵在矩形ABCD中,AB=3,AD=5,∴CD=AB=3,∵AE=1,∴DE=4,∵△FEH≌△ECD,∴FH=DE=4,EH=CD=3,∴AH=4,∴AH=FH,∵∠FHE=90°,∴∠FAD=45°.【点睛】本题考查了正方形的性质,矩形的性质,全等三角形的判定和性质,正确的识别图形是解题的关键.11.(2023春·江苏常州·八年级统考期中)如图,已知正方形的边长是,,,垂足分别是、,且,则的长是______________.【答案】【分析】延长交于点,证明,根据勾股定理即可求得【详解】如图,延长交于点,四边形是正方形,, ,,,,,,(SSS),,四边形是正方形,,,,,,,,,, , ,在和中, ,,,,,.故答案为:.【点睛】本题考查了正方形的性质,勾股定理,三角形全等的性质与判定,正确的添加辅助线是解题的关键.12.(2022春·江苏·八年级专题练习)如图,边长为4的正方形ABCD中,以对角线BD为边作菱形BDFE,C,E点在同一直线上,连接BF(1)求菱形BDFE的面积;(2)求CG的长度.【答案】(1)16;(2)【分析】(1)已知正方形的边长可求BD,根据BE,DC即可求菱形BDFE的面积.(2)连接DE,可证△BCG≌△DCE,得出CG=CE,可求CG的长度.【详解】解:(1)正方形边长为4,则BD=,则菱形BDFE的边长为,菱形BDFE的面积为S=4×4=16.答:菱形BDFE的面积为16.(2)连接DE,则DE⊥BF,∴∠CBG+∠DEC=90°,∵∠CDE+∠DEC=90°,∴∠CDE=∠CBG,又∵BC=DC,∠BCG=∠DCE,∴△BCG≌△DCE(ASA),∴CG=CE=BE-BC=,【点睛】本题考查了菱形的对角线垂直的性质,正方形的性质,勾股定理,本题中证△BCG≌△DCE是解题的关键.13.(2023秋·江苏盐城·八年级统考期末)通过折纸活动,可以探索图形的性质,也可以得到一些特殊的图形.如图,取一张正方形纸片ABCD,第一次先将其对折,展开后进行第二次折叠,使正方形右下角的顶点C落在第一次的折痕EF上点G处,折痕为BH试探究∠CBH、∠GBH、∠GBA三个角之间的数量关系,并说明理由.【答案】∠CBH=∠GBH=∠GBA,理由见解析【分析】连接,由折叠的性质得出垂直平分,则,证明是等边三角形,由等边三角形的性质得出,则可得出答案.【详解】∠CBH=∠GBH=∠GBA.理由:连接CG,由第一次折叠知点B、C关于EF对称,∴EF垂直平分BC,∴BG=CG,由第二次折叠知△BCH≌△BGH,∴BG=BC,∴BG=CG=BC,∴△BCG是等边三角形,∴∠CBG=60°,∵△BCH≌△BGH,∴∠CBH=∠GBH=30°,∵∠ABC=90°,∴,∴∠CBH=∠GBH=∠GBA.【点睛】本题考查的是折叠的性质、等边三角形的判定与性质,正方形的性质,线段垂直平分线的性质,掌握等边三角形的判定与性质是解答本题的关键.14.(2023秋·江苏镇江·八年级统考阶段练习)如图,线段AB=8,射线BG⊥AB,P为射线BG上一点,以AP为边作正方形APCD,且点C、D与点B在AP两侧,在线段DP上取一点E,使∠EAP=∠BAP,直线CE与线段AB相交于点F(点F与点A、B不重合).(1)求证:△AEP≌△CEP;(2)判断CF与AB的位置关系,并说明理由;(3)求△AEF的周长.【答案】(1)见解析;(2)CF⊥AB,理由见解析;(3)16【分析】(1)四边形APCD正方形,则PD平分∠APC,PC=PA,∠APD=∠CPD=45°,即可求解;(2)由△AEP≌△CEP,则∠EAP=∠ECP,而∠EAP=∠BAP,则∠BAP=∠FCP,又∠FCP+∠CMP=90°,则∠AMF+∠PAB=90°即可求解; (3)过点C作CN⊥BG,垂足为N,证明△PCN≌△APB(AAS),则 CN=PB=BF,PN=AB,即可求解.【详解】(1)证明:∵四边形APCD为正方形∴PD平分∠APC,∠APC=90°,PC=PA∴∠APD=∠CPD=45°在△AEP和△CEP中,∴△AEP≌△CEP(SAS)(2)CF⊥AB.理由如下:∵△AEP≌△CEP,∴∠EAP=∠ECP∵∠EAP=∠BAP∴∠BAP=∠FCP∵∠FCP+∠CMP=90°,∠AMF=∠CMP∴∠AMF+∠PAB=90°∴∠AFM=90°∴CF⊥AB(3)过点C作CN⊥BG,垂足为N∵CF⊥AB,BG⊥AB∴四边形BFCN为矩形,FC∥BN∴∠CPN=∠PCF=∠EAP=∠PAB又AP=CP,∠ABP=∠CNP=90°∴△PCN≌△APB(AAS)∴CN=PB=BF,PN=AB∵△AEP≌△CEP∴AE=CE∴AE+EF+AF=CE+EF+AF=BN+AF=PN+PB+AF=AB+BF+AF=2AB=16【点睛】本题为四边形综合题,涉及到正方形的性质、三角形全等等知识点,其中(3),证明△PCN≌△APB(AAS),是本题的关键.15.(2022秋·江苏·八年级专题练习)(1)作图发现如图1,已知△ABC,小涵同学以AB、AC为边向△ABC外作等边△ABD和等边△ACE.连接BE,CD.这时他发现BE与CD的数量关系是 .(2)拓展探究如图2.已知△ABC,小涵同学以AB、AC为边向外作正方形ABFD和正方形ACGE,连接BE,CD,试判断BE与CD之间的数量关系,并说明理由.【答案】(1)BE=CD;(2)BE=CD,理由见解析.【分析】(1)根据等边三角形的性质可得到:AD=AB,AC=AE,∠BAD=∠CAE=60°,再通过角的等量代换可证出∠CAD=∠EAB,因此△CAD≌△EAB,即可求解.(2)根据正方形的性质可得到:AD=AB,AC=AE,∠BAD=∠CAE=90°,再通过角的等量代换可证出∠CAD=∠EAB,因此△CAD≌△EAB,即可求解.【详解】解:(1)∵△ABD和△ACE都是等边三角形,∴AD=AB,AC=AE,∠BAD=∠CAE=60°,∴∠BAD+∠BAC=∠CAE+∠BAC,即∠CAD=∠EAB,在△CAD和△EAB中,∵,∴△CAD≌△EAB(SAS),∴BE=CD.(2)BE=CD,理由同(1),∵四边形ABFD和ACGE均为正方形,∴AD=AB,AC=AE,∠BAD=∠CAE=90°,∴∠BAD+∠BAC=∠CAE+∠BAC,即∠CAD=∠EAB,∵在△CAD和△EAB中,,∴△CAD≌△EAB(SAS),∴BE=CD.【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,等边三角形的性质,正方形的性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.16.(2023春·江苏宿迁·八年级校考期中)如图,在正方形ABCD中,点E在边CD上(1)以A为中心,把△ADE按顺时针方向旋转90°,画出旋转后的图形;(2)设旋转后点E的对应点为F,连接EF,△AEF是什么三角形(3)若四边形AECF的面积为25,DE=2,求AE的长【答案】(1)见解析;(2)△AEF是等腰直角三角形;(3)【分析】(1)利用正方形的性质,可画出旋转后的图形;(2)由旋转的性质,可得AF=AE,∠FAE=90°,即△AEF是等腰直角三角形的性质.(3)由四边形AECF的面积为25,易知正方形的面积也为25,从而得到正方形的边长AD=5,而DE=2,再利用勾股定理即可求出AE.【详解】解:(1)如图,△ABF即是旋转后的图形;(2)△AEF是等腰直角三角形.理由:∵以A为中心,把△ADE按顺时针方向旋转90°得到△ABF,∴AF=AE,∠FAE=90°,∴△AEF是等腰直角三角形的性质.(3)∵△ADE≌△ABF,∴ ∴,∴,∴,∴,在Rt中,DE=2,AD=5,∴,【点睛】此题考查了正方形的性质与旋转的性质及勾股定理.此题难度不大,注意掌握旋转前后图形的对应关系,注意数形结合思想的应用.17.(2023春·江苏苏州·八年级苏州市景范中学校校考期中)如图,正方形中,为边上一点,于,于,连接(1)求证:(2)若,的面积为,求的长【答案】(1)见解析;(2)2.【分析】(1)首先根据正方形的性质得出,然后通过等量代换得到,从而利用AAS即可证明;(2)由全等三角形的性质得出,设 ,则,然后利用即可求出x的值.【详解】(1)∵四边形ABCD是正方形,∴ ∵, 在和中, ;(2) 设 ,则 或 (舍去)【点睛】本题主要考查正方形的性质,全等三角形的判定及性质,掌握正方形的性质,全等三角形的判定及性质是解题的关键.18.(2022秋·江苏苏州·八年级校考期中)如图,正方形网格中的每个小正方形的边长都是1,每个顶点叫做格点.(1)在图(1)中以格点为顶点画一个面积为17的正方形(正方形是四条边相等,四个内角都是的四边形);(2)在图(2)中以格点为顶点画一个等腰三角形,使其底边为,腰长为;(3)在图(3)中,、均为格点,请画出一个格点,使得.【答案】(1)见解析(2)见解析(3)见解析【分析】(1)根据要求作一个边长为的正方形即可;(2)根据要求作出图形即可;(3)利用等腰直角三角形的性质以及勾股定理的逆定理解决问题即可.【详解】(1)解:如图1中,正方形即为所求;根据作法得:,,∴该四边形为正方形,∴该四边形的面积为;(2)解:如图2中,即为所求.根据作法得:;(3)解:如图3中,点即为所求.根据作法得:,∴,∴,∴.【点睛】本题考查正方形的判定和性质,勾股定理的逆定理,等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.19.(2023春·江苏南京·八年级南京市宁海中学校考期中)如图,在中,过点的直线,为边上一点、过点作,交直线于,垂足为,连接、.(1)求证:;(2)当在中点时,四边形是什么特殊四边形?说明你的理由;(3)若为中点,则当______时,四边形是正方形(直接写出答案).【答案】(1)见解析(2)四边形BECD是菱形,理由见解析(3)45°【分析】(1)先求出四边形ADEC是平行四边形,根据平行四边形的性质推出即可;(2)求出四边形BECD是平行四边形,求出CD=BD,根据菱形的判定推出即可;(3)求出∠CDB=90°,再根据正方形的判定推出即可.【详解】(1)证明:∵DE⊥BC,∴∠DFB=90°,∵∠ACB=90°,∴∠ACB=∠DFB,∴ACDE,∵MNAB,即CEAD,∴四边形ADEC是平行四边形,∴CE=AD;(2)解:四边形BECD是菱形,理由是:∵D为AB中点,∴AD=BD,∵CE=AD,∴BD=CE,∵BDCE,∴四边形BECD是平行四边形,∵∠ACB=90°,D为AB中点,∴CD=BD(直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半),∴四边形BECD是菱形;(3)解:当∠A=45°时,四边形BECD是正方形,理由是:解:∵∠ACB=90°,∠A=45°,∴∠ABC=∠A=45°,∴AC=BC,∵D为BA中点,∴CD⊥AB,∴∠CDB=90°,∵四边形BECD是菱形,∴菱形BECD是正方形,故答案为:45°.【点睛】本题考查了正方形的判定、平行四边形的性质和判定,菱形的判定,直角三角形的性质的应用,主要考查学生运用定理进行推理的能力.20.(2022春·江苏南京·八年级期末)如图,△ABC的中线AF与中位线DE相交于点O.(1)求证:AF与DE互相平分;(2)当△ABC满足___________时,四边形ADFE是正方形.【答案】(1)见解析(2)AB=AC且∠BAC=90°【分析】(1)证明四边形DFEA是平行四边形,即可得出结论;(2)由等腰三角形的性质得出AF⊥BC,再根据三角形中位线定理及正方形的判定可得出结论.(1)证明:∵△ABC的中线AF与中位线DE相交于点O,∴EF是△ABC的中位线,AD=BD,∴EFAB,EFAB=AD,∴四边形DFEA是平行四边形,∴AF与DE互相平分.(2)解:当△ABC满足AB=AC,∠BAC=90°时,四边形ADFE是正方形,理由如下:由(1)得:四边形ADFE是平行四边形,∵AB=AC,∴△ABC是等腰三角形,∵AF是△ABC的中线,∴AF⊥BC,∵DE是△ABC的中位线,∴DEBC,∴AF⊥DE,∴平行四边形ADFE是菱形.又∵∠BAC=90°,∴四边形ADFE是正方形.故答案为:AB=AC,∠BAC=90°.【点睛】本题考查了正方形的判定、平行四边形的判定与性质、等腰三角形的性质、三角形中位线定理等知识,熟练掌握平行四边形的判定与性质是解题的关键.21.(2023秋·江苏宿迁·八年级沭阳县修远中学校考期末)如图,在四边形ABCD中,AB=BC,对角线BD平分∠ABC,P是BD上一点,过点P作PM⊥AD,PN⊥CD,垂足分别为M、N.(1)求证:∠ADB=∠CDB;(2)若∠ADC=90°,求证:四边形MPND是正方形.【答案】见解析【分析】(1)根据角平分线的性质和全等三角形的判定方法证明△ABD≌△CBD,由全等三角形的性质即可得到:∠ADB=∠CDB;(2)若∠ADC=90°,由(1)中的条件可得四边形MPND是矩形,再根据邻边相等的矩形是正方形即可证明四边形MPND是正方形.【详解】证明:(1)∵对角线BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠CBD,在△ABD和△CBD中,,∴△ABD≌△CBD(SAS),∴∠ADB=∠CDB;(2)∵PM⊥AD,PN⊥CD,∴∠PMD=∠PND=90°,∵∠ADC=90°,∴四边形MPND是矩形,∵∠ADB=∠CDB,∴∠ADB=45°∴PM=MD,∴四边形MPND是正方形.22.(2022秋·江苏扬州·八年级校考阶段练习)(1)【阅读理解】如图,已知中,,点、是边上两动点,且满足,求证:.我们把这种模型称为“半角模型”,在解决“半角模型”问题时,旋转是一种常用的方法.小明的解题思路:将半角两边的三角形通过旋转,在一边合并成新的,然后证明与半角形成的全等,再通过全等的性质进行等量代换,得到线段之间的数量关系.请你根据小明的思路写出完整的解答过程.证明:将绕点旋转至,使与重合,连接,……(2)【应用提升】如图,正方形(四边相等,四个角都是直角)的边长为4,点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿射线点运动;点点同时出发,以相同的速度沿射线方向向右运动,当点到达点时,点也停止运动,连接,过点作的垂线交过点平行于的直线于点,与相交于点,连接,设点运动时间为,①求的度数; ②试探索在运动过程中的周长是否随时间的变化而变化?若变化,说明理由;若不变,试求这个定值.【答案】(1)见解析;(2)①;②不变,2【分析】(1)如图1,将绕点旋转至,使与重合,连接,根据旋转的性质结合已知可证,再根据三角形三边关系定理即可证得结论;(2)①如图2,根据已知结合正方形性质证得,推出,即可证出结论;②如图3,延长到,使,连接,证出,得到,,证出,由全等三角形的性质得出,由此可得出的周长是定值8.【详解】(1)如图1,将绕点旋转至,使与重合,连接,∵绕点旋转至,∴∴,,,∵,,∴∴∵∴∵∴∴∵∴(2)①如图2,由题意:∵四边形是正方形,∴,∵∴∵∴∴∴在和中∵∴∴∴②的周长不随时间的变化而变化,如图3,延长到,使,连接,在和中∵∴∴,∵,∴,∴在和 中∵∴∴∴∵正方形(四边相等,四个角都是直角)的边长为4∴的周长∴的周长是定值8.【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质,学会添加常用辅助线,构造全等三角形是解决本题的关键.23.(2022春·江苏无锡·八年级统考期末)如图,正方形的边长为6,菱形的三个顶点、、分别在正方形的边、、上,.(1)如图1,当时,求证:菱形是正方形.(2)如图2,连接,当的面积等于1时,求线段的长度.【答案】(1)见解析(2)5【分析】(1)根据菱形和正方形的性质,去证明≌,即可得到,从而推出,得到,即可证明得出结论;(2)过F作,交DC的延长线于点M,连接GE,根据菱形和正方形的性质得到,从而证明得到≌,得到,根据的面积等于1,即可求出CG的长度,而,即可求出答案.(1)证明:∵四边形是正方形,∴,∵四边形是菱形,∴,∵∴在和中,,∴≌(HL)∴,∴,∴,∴菱形为正方形;(2)过F作,交DC的延长线于点M,连接GE,∵四边形是正方形,∴,,∴,∵四边形是菱形,∴,,∴,∴,∵∴,∴,在和中,,∴≌(AAS), ∴,∴,∴,∴.【点睛】本题考查了正方形的性质和判定,菱形的性质,全等三角形的判定和性质,平行线的性质,综合掌握以上性质和判定是本题的关键.24.(2022春·江苏无锡·八年级统考期末)在正方形纸片ABCD中,点M、N分别是BC、AD上的点,连接MN.问题探究:如图1,作DD′⊥MN,交AB于点D′,求证:MN =DD′;问题解决:如图2,将正方形纸片ABCD沿过点M、N的直线折叠,点D的对应点D′恰好落在AB上,点C的对应点为点C′,若B D′=6, CM=2,求线段MN的长.【答案】(1)见解析;(2)【分析】(1)过点N作NH⊥BC于H,利用ASA证明△ADD'≌△HNM,得DD'=MN;(2)连接MD',设正方形的边长为x,由勾股定理得,BD'2+BM2=D'C'2+C'M2,解方程可得x的值,利用勾股定理求出DD',再根据(1)知,DD'=MN,从而解决问题.【详解】解:(1)证明:过点N作NH⊥BC于H,∵四边形ABCD是正方形,∴AD=AB,∠DAB=∠ABM=90°,∵∠NHB=90°,∴四边形ABHN是矩形,∴AB=HN,∵DD′⊥MN,∴∠DON=90°,∴∠OND+∠ODN=90°,∵∠OND+∠MNH=90°,∴∠ODN=∠MNH,∵∠DAD'=∠NHM,AD=NH,∴△ADD'≌△HNM(ASA),∴MN=DD';(2)连接MD',DD',设正方形的边长为x,由勾股定理得,BD'2+BM2=D'C'2+C'M2,∴62+(x-2)2=x2+22,解得x=9,∴AB=AD=9,∴AD'=3,由勾股定理得,DD'=,∵MN是DD'的垂直平分线,由(1)知,DD'=MN,∴MN=.【点睛】本题是四边形综合题,主要考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,翻折的性质,勾股定理等知识,熟练掌握正方形中的十字架模型是解题的关键.25.(2022春·江苏南京·八年级校联考期中)数学问题:如图①,正方形ABCD中,点E是对角线AC上任意一点,过点E作,垂足为E,交BC所在直线于点F.探索AF与DE之间的数量关系,并说明理由.(1)特殊思考:如图②,当E是对角线AC的中点时,AF与DE之间的数量关系是______.(2)探究证明:①小明用“平移法”将AF沿AD方向平移得到DG,将原来分散的两条线段集中到同一个三角形中,如图③,这样就可以将问题转化为探究DG与DE之间的数量关系.请你按照他的思路,完成解题过程.②请你用与(2)不同的方法解决“数学问题”.【答案】(1)(2)①见解析 ②见解析【分析】(1)根据正方形的性质和勾股定理即可解决问题;(2)①延长BC,作,交BC的延长线于点G,连接EG,证明四边形AFGD为平行四边形.从而证明,得到△DEG是等腰直角三角形,得到 ,故可求解;②作,并截取,连接AG,证明△DEG是等腰直角三角形,得到 , 再证明,,,再得到四边形AGEF为平行四边形,则 AF=EG.故可求解.(1),理由如下:∵四边形ABCD是正方形,E是对角线AC的中点,∴AC⊥BD,AE=BE=CE=DE,∵AB2=AE2+BE2,∴AB2=2DE2,∵B点与F点重合,∴AF2=2DE2,∴;故答案为:.(2)①如下图,延长BC,作,交BC的延长线于点G,连接EG.∵四边形ABCD是正方形,∴,,.∵,,∴四边形AFGD为平行四边形.∴AF=DG,AD=FG.∴FG=CD.∵,AB=BC,∴.∴∵.∴.∴.∴.∴.∴.∴,.∴.∴△DEG是等腰直角三角形∴,∴.∴.②如图,作,并截取,连接AG、GE.∵四边形ABCD是正方形,∴,CD=AD.∴同理,.∵,∴.又∵DG=DE,∴△DEG是等腰直角三角形∴,∴.∵,∴.∴.∴,AG=EC.∴.∵,∴.∴.∴.∴.∵,∴∴四边形AGEF为平行四边形.∴AF=EG.∴.【点睛】此题考查正方形的性质,全等三角形的判定与性质,生活中的平移现象,关键是根据正方形与平行四边形的性质、等腰直角三角形和全等三角形的判定和性质解答.26.(2022春·江苏南通·八年级统考期中)如图,已知矩形中,,.菱形的顶点在边上,且,顶点,分别是边,上的动点,连接.(1)当四边形为正方形时,直接写出的长等于________;(2)连接,判断图中与的大小关系,并说明理由;(3)若的面积等于12,求的长.【答案】(1)4(2)∠1 =∠2,理由见解析(3)3【分析】(1)根据正方形的性质及矩形的性质得出∠DHG=∠AEH,利用全等三角形的判定和性质求解即可;(2)根据矩形及菱形的性质得出∠CGE=∠GEA,∠FGE=∠HEG,结合图形,找准各角之间的关系即可得出结果;(3)作FM⊥CD,交CD的延长线于点M,连接EG,利用矩形及菱形的性质得出∠MGF=∠AEH,再由全等三角形的判定和性质得出MF=AH=4,利用三角形面积得出CG=6,结合图形求解即可.(1)解:如图所示,当四边形EFGH为正方形时,GH=HE,∠EHG=90°,∵四边形ABCD为矩形,∴∠D=∠A=90°,∴∠DHG=90°-∠AHE=∠AEH,∴∆DHG≅∆AEH,∴DG=AH=4,故答案为:4;(2)证明:∵四边形ABCD为矩形,∴ABCD,∴∠CGE=∠GEA,∵四边形EFGH为菱形,∴GFHE,∴∠FGE=∠HEG,∴∠CGE-∠FGE =∠GEA-∠HEG,即∠1=∠2;(3)如图,作FM⊥CD,交CD的延长线于点M,连接EG, ∵四边形EFGH为菱形,∴GFHE,∴∠FGE=∠HEG,∵ABCD,∴∠CGE=∠GEA,∴∠CGE-∠FGE =∠GEA-∠HEG即∠MGF=∠AEH∵∠D=∠A=90°,GF=EH,∴∆MGF≅∆AEH,∴MF=AH=4,∵ΔFCG的面积等于12∴,∴CG=6,∵CD=AB=9,∴DG=CD-CG=3.【点睛】题目主要考查矩形、正方形及菱形的性质,全等三角形的判定和性质等,理解题意,综合运用这些知识点是解题关键.27.(2022春·江苏泰州·八年级统考期末)已知点E为平行四边形ABCD 外一点.(1)如图1,若∠AEC=∠BED=90°,求证:平行四边形ABCD是矩形;(2)如图2,若∠AEB=∠BEC=∠CED=45°,过点B作BF⊥BE交EC的延长线于点F.① 求证:四边形ABCD是正方形;② 探索线段AE 、CE 与BE 之间的数量关系,并说明你的理由;直接写出线段DE 、CE 与BE 之间的数量关系.【答案】(1)证明见解析(2)①证明见解析;②,理由见解析;.【分析】(1)连接EO,利用直角三角形斜边的中线等于斜边的一半进行证明即可;(2)①通过证明△ABE≌△CBF,即可证明四边形ABCD是正方形;②由△ABE≌△CBF,可得AE=CF,再由;过点C作CP⊥BE交于P,过点C作CQ⊥ED交于Q,可证明△BCP≌△DCQ,再由 ,即可求解.(1)证明:如图,连接OE,∵四边形ABCD是平行四边形,∴点O为AC,BD的中点,∵∠AEC= ∠BED=90°,∴AC=2OE,BD=2OE,∴AC=BD,∴四边形ABCD是矩形;(2)①证明:∵∠AEB=∠BEC=∠CED=45°,∴∠AEC=∠BED=90°,由(1)得:四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°,∵∠BEC=45°,BF⊥BE,∴△BEF是等腰直角三角形,∴BE=BF,∠F=45°,∴∠AEB=∠F,∵∠ABC=90°,∠EBF=90°,∴∠ABE=∠CBF,∴△ABE≌△CBF(ASA),∴AB=BC,∴四边形ABCD是正方形;②,理由∵△ABE≌△CBF,∴AE=CF,∴CE+AE=CE+CF=EF,∵△BEF是等腰直角三角形,∴,∴,过点C作CP⊥BE于点P,过点C作CQ⊥ED于点Q,∵四边形ABCD是正方形,∴BC=CD,∠BCD=90°,∵∠PCQ=∠BCD=90°,∴∠DCQ=∠BCP,∴△BCP≌△DCQ(AAS),∴BP=DQ,∵∠CED=45°,∴△CEQ是等腰三角形,∴EQ=CQ,∴∵∠BEC=45°,∴PE=PC,∴,∴,∴,∴.【点睛】本题是四边形的综合题,熟练掌握矩形的判定及性质,正方形的判定及性质,等腰直角三角形的性质,三角形全等的判定及性质是解题的关键.28.(2022春·江苏泰州·八年级统考期中)已知:在正方形ABCD中,,点E是边CD上一点(点E不与点C、D重合),,连接AE,过点B作,垂足为G,交AD于点F.(1)如图1,若.①求BF的长;②求四边形DEGF的面积.(2)如图2,过点E作AE的垂线,交AD的延长线于点G,交BC于点H,求的长(用含t的代数式表示).【答案】(1)①;②(2)【分析】(1)①由“ASA”证明△BAF≌△EAD,得出AF=DE=3,再由勾股定理即可求出BF的长;②利用等积法求出AG的长度,由勾股定理得出BG的长度,再由S四边形DEGF=S△ABG,即可求出四边形DEGF的面积;(2)先证明四边形四边形BHGF是平行四边形,得出FG=BH,由BC=BH+CH,AD=AF+FD,得出FD+DG+CH=AF+FD,即可得出DG+CH=AF=t.(1)解:①∵在正方形ABCD中,∴,,∵,∴,∴,,∴,在和中,,∴,∴,,∵,,在Rt△ABF中,,∴;②由①知,∴=,∵,,,∴,即,∴,∴,∵在中,,,,∴,∴ ;(2)解:∵,,∴,∴,∵四边形ABCD是正方形,∴,∴四边形FBHM为平行四边形,∴,而,∴,∴,∵,∴,由(1)知,∴.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,勾股定理,掌握正方形的性质,全等三角形的判定,直角三角形的性质,平行四边形的判定与性质是解决问题的关键.29.(2022春·江苏泰州·八年级校联考期中)在矩形中, AB=10,BC=6,为射线上一点,将沿直线翻折至的位置,使点落在点处. (1)若为边上一点.①如图1,当点落在边上时,直接写出此时 ;②如图2,连接,若,则与有何数量关系?请说明理由;(2)如果点在的延长线上,当为直角三角形时,求的长.【答案】(1)①2;②BC=2BP,见解析(2)BP=10或30【分析】(1)①利用勾股定理求出DE的长即可;②根据平行线的性质和翻折的性质可证EP=CP,BP=PE,从而BP=PC,进而得BC=2BP;(2)由△PEC是直角三角形,∠EPC=90°时,这时四边形ABPE是正方形,得PB=AB=10;当∠ECP=90°时,设BP=x,则PC=x-6,在Rt△ECP中,利用勾股定理列方程即可求解,当∠PEC=90°时,点P在线段BC上,不符合题意,舍去.(1)解:①如图:点E为折叠后的点B的对应点∵AE=AB=10,AD=6,∠D=90°,∴,∴CE=DC-DE=10-8=2;故答案为:2; ②BC=2BP,理由如下:∵将△ABP沿直线AP翻折至△AEP的位置,∴∠APB=∠APE,PE=BP,∵CEAP,∴∠CEP=∠APE,∠ECP=∠APB,∴∠PEC=∠ECP,∴EP=CP,∴BP=BC,∴BC=2BP;(2)∵△PEC是直角三角形当∠EPC=90°时,∵∠EPC=∠AEP=∠B=90°,且EP=BP,∴四边形ABPE是正方形,∴PB=AB=10; 当∠ECP=90°时,则∠ECP=∠B=90°,∴,∵,∴点E、D、C三点共线,由翻折知AE=AB=10,根据勾股定理得DE=8,∴EC=18,设BP=x,则PC=x﹣6,在Rt△ECP中,由勾股定理得:182+(x﹣6)2=x2,解得x=30,∴PB=30;当∠PEC=90°时,点P在线段BC上,不符合题意,舍去,综上:BP=10或30.【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了矩形的性质、正方形的判定、翻折变换、勾股定理等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题.30.(2022春·江苏盐城·八年级校联考期中)如图1,△GEF是一个等腰直角三角形零件(其中EG=FG,∠EGF=90°),它的两个端点E、F分别安装在矩形框架的边AB、BC上(点E、F可以在边上滑动),且EF=AB=1.5,AD=2.小明在观察△GEF运动的过程中,给出了两个结论:①∠GEB与∠GFB一定互补;②点G到边AB、BC的距离一定相等.(1)小明给出的两个结论是否都正确?若结论是正确的,请写出证明过程,若结论不正确,请说明理由;(2)请思考并解决小明提出的两个问题:问题1:B、G两点间距离的最大值为 ;问题2:过点G分别作GM⊥BC,GN⊥CD,垂足为点M、N,连接MN,那么MN长度的最小值为多少?【答案】(1)①②都正确,证明见解析(2)问题1:1.5;问题2:【分析】(1)由四边形ABCD是矩形,∠EGF=90°,即得∠GEB+∠GFB=180°,故①正确;过G作GR⊥AB于R,GT⊥BC于T,证明△GER≌△GFT(AAS),可得GR=GT,即点G到边AB、BC的距离一定相等,故②正确;(2)问题1:连接BG,过G作GR⊥AB于R,GT⊥BC于T,由(1)可知GR=GT,可证四边形RBTG是正方形,有∠GBF=45°,即得BG=GT,进而可得当点T、F重合,R、E重合时,GT最大,此时BG最大,然后根据正方形的性质得出BG最大值;问题2:延长NG交AB于P,由点G到边AB、BC的距离一定相等可知,GP=GM,设PG=GM=a,则GN=2−a,根据勾股定理得GN2+GM2=(2−a)2+a2=MN2,求出MN2=2a2−4a+4=2(a−1)2+2,进而可得MN的最小值为.(1)解:①②都正确,证明:∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=90°,又∵∠EGF=90°,四边形内角和是360°,∴∠GEB+∠GFB=180°,即∠GEB与∠GFB一定互补,故①正确;过G作GR⊥AB于R,GT⊥BC于T,如图:∵GE=GF,且∠EGF=90°,∴∠GEF=∠GFE=45°,又∵∠B=90°,∴∠BEF+∠EFB=90°,即∠BEF=90°−∠EFB,∵∠GER=180°−∠BEF−∠GEF=180°−45°−(90°−∠EFB)=45°+∠EFB,∠GFT=∠EFB+∠GFE=∠EFB+45°,∴∠GER=∠GFT,在△GER和△GFT中,,∴△GER≌△GFT(AAS),∴GR=GT,即点G到边AB、BC的距离一定相等,故②正确;(2)问题1:连接BG,过G作GR⊥AB于R,GT⊥BC于T,如图: 由(1)可知,GR=GT,又∵∠GRB=∠RBT=∠BTG=90°∴四边形RBTG是正方形,∴∠GBF=45°,∴BG=GT,∴当GT最大时,BG最大,在Rt△GFT中,GF≥GT,∴当点T、F重合,R、E重合时,GT最大,此时BG最大,如图: ∵四边形RBTG是正方形,∴BG=RT=EF=1.5,∴BG最大值为1.5,故答案为:1.5;问题2:如图,延长NG交AB于P,∵ABCD,GN⊥CD,∴GP⊥AB,由点G到边AB、BC的距离一定相等可知,GP=GM,设PG=GM=a,则GN=2−a,根据勾股定理可知,GN2+GM2=(2−a)2+a2=MN2,∴MN2=2a2−4a+4=2(a−1)2+2,∵2(a−1)2≥0,∴MN2有最小值2,∴MN的最小值为.【点睛】本题考查四边形综合应用,涉及矩形的性质,正方形的判定和性质,全等三角形判定与性质,勾股定理及完全平方式的应用等知识,解题的关键是作辅助线,构造全等三角形解决问题.