中考数学真题分类汇编第一期专题25矩形菱形与正方形试题含解析
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这是一份中考数学真题分类汇编第一期专题25矩形菱形与正方形试题含解析,共70页。试卷主要包含了选择题等内容,欢迎下载使用。
1.(2018•四川凉州•3分)如图将矩形ABCD沿对角线BD折叠,使C落在C′处,BC′交AD于点E,则下到结论不一定成立的是( )
A.AD=BC′B.∠EBD=∠EDBC.△ABE∽△CBDD.sin∠ABE=
【分析】主要根据折叠前后角和边相等找到相等的边之间的关系,即可选出正确答案.
【解答】解:A、BC=BC′,AD=BC,∴AD=BC′,所以正确.
B、∠CBD=∠EDB,∠CBD=∠EBD,∴∠EBD=∠EDB正确.
D、∵sin∠ABE=,
∴∠EBD=∠EDB
∴BE=DE
∴sin∠ABE=.
故选:C.
【点评】本题主要用排除法,证明A,B,D都正确,所以不正确的就是C,排除法也是数学中一种常用的解题方法.
2 (2018•山东滨州•3分)下列命题,其中是真命题的为( )
A.一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形
B.对角线互相垂直的四边形是菱形
C.对角线相等的四边形是矩形
D.一组邻边相等的矩形是正方形
【分析】分析是否为真命题,需要分别分析各题设是否能推出结论,从而利用排除法得出答案.
【解答】解:A、例如等腰梯形,故本选项错误;
B、根据菱形的判定,应是对角线互相垂直的平行四边形,故本选项错误;
C、对角线相等且互相平分的平行四边形是矩形,故本选项错误;
D、一组邻边相等的矩形是正方形,故本选项正确.
故选:D.
【点评】本题主要考查平行四边形的判定与命题的真假区别.正确的命题叫真命题,错误的命题叫做假命题.判断命题的真假关键是要熟悉课本中的性质定理,难度适中.
3.(2018·湖北省宜昌·3分)如图,正方形ABCD的边长为1,点E,F分别是对角线AC上的两点,EG⊥AB.EI⊥AD,FH⊥AB,FJ⊥AD,垂足分别为G,I,H,J.则图中阴影部分的面积等于 ( )
A.1B.C.D.
【分析】根据轴对称图形的性质,解决问题即可;
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴直线AC是正方形ABCD的对称轴,
∵EG⊥AB.EI⊥AD,FH⊥AB,FJ⊥AD,垂足分别为G,I,H,J.
∴根据对称性可知:四边形EFHG的面积与四边形EFJI的面积相等,
∴S阴=S正方形ABCD=,
故选:B.
【点评】本题考查正方形的性质,解题的关键是利用轴对称的性质解决问题,属于中考常考题型.
4.(2018·湖北省孝感·3分)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,AC=10,BD=24,则菱形ABCD的周长为( )
A.52B.48C.40D.20
【分析】由勾股定理即可求得AB的长,继而求得菱形ABCD的周长.
【解答】解:∵菱形ABCD中,BD=24,AC=10,
∴OB=12,OA=5,
在Rt△ABO中,AB==13,
∴菱形ABCD的周长=4AB=52,
故选:A.
【点评】此题考查了菱形的性质、勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握菱形的性质,属于中考常考题型.
5(2018·山东临沂·3分)如图,点E、F、G、H分别是四边形ABCD边AB、BC、CD、DA的中点.则下列说法:
①若AC=BD,则四边形EFGH为矩形;
②若AC⊥BD,则四边形EFGH为菱形;
③若四边形EFGH是平行四边形,则AC与BD互相平分;
④若四边形EFGH是正方形,则AC与BD互相垂直且相等.
其中正确的个数是( )
A.1B.2C.3D.4
【分析】因为一般四边形的中点四边形是平行四边形,当对角线BD=AC时,中点四边形是菱形,当对角线AC⊥BD时,中点四边形是矩形,当对角线AC=BD,且AC⊥BD时,中点四边形是正方形,
【解答】解:因为一般四边形的中点四边形是平行四边形,
当对角线BD=AC时,中点四边形是菱形,当对角线AC⊥BD时,中点四边形是矩形,当对角线AC=BD,且AC⊥BD时,中点四边形是正方形,
故④选项正确,
故选:A.
【点评】本题考查中点四边形、平行四边形、矩形、菱形的判定等知识,解题的关键是记住一般四边形的中点四边形是平行四边形,当对角线BD=AC时,中点四边形是菱形,当对角线AC⊥BD时,中点四边形是矩形,当对角线AC=BD,且AC⊥BD时,中点四边形是正方形.
6(2018·山东威海·3分)矩形ABCD与CEFG,如图放置,点B,C,E共线,点C,D,G共线,连接AF,取AF的中点H,连接GH.若BC=EF=2,CD=CE=1,则GH=( )
A.1B.C.D.
【分析】延长GH交AD于点P,先证△APH≌△FGH得AP=GF=1,GH=PH=PG,再利用勾股定理求得PG=,从而得出答案.
【解答】解:如图,延长GH交AD于点P,
∵四边形ABCD和四边形CEFG都是矩形,
∴∠ADC=∠ADG=∠CGF=90°,AD=BC=2、GF=CE=1,
∴AD∥GF,
∴∠GFH=∠PAH,
又∵H是AF的中点,
∴AH=FH,
在△APH和△FGH中,
∵,
∴△APH≌△FGH(ASA),
∴AP=GF=1,GH=PH=PG,
∴PD=AD﹣AP=1,
∵CG=2、CD=1,
∴DG=1,
则GH=PG=×=,
故选:C.
【点评】本题主要考查矩形的性质,解题的关键是掌握全等三角形的判定与性质、矩形的性质、勾股定理等知识点.
7(2018•湖南省永州市•4分)下列命题是真命题的是( )
A.对角线相等的四边形是矩形
B.对角线互相垂直的四边形是菱形
C.任意多边形的内角和为360°
D.三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半
【分析】根据矩形的判定方法对A进行判断;根据菱形的判定方法对B进行判断;根据多边形的内角和对C进行判断;根据三角形中位线性质对D进行判断.
【解答】解:A、对角线相等的平行四边形是矩形,所以A选项为假命题;
B、对角线互相垂直的平行四边形是菱形,所以B选项为假命题;
C、任意多边形的外角和为360°,所以C选项为假命题;
D、三角形的中位线平行于第三边且等于第三边的一半,所以D选项为真命题.
故选:D.
【点评】本题考查了命题与定理:判断一件事情的语句,叫做命题.许多命题都是由题设和结论两部分组成,题设是已知事项,结论是由已知事项推出的事项,一个命题可以写成“如果…那么…”形式. 有些命题的正确性是用推理证实的,这样的真命题叫做定理.
8(2018年江苏省宿迁)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,点E为边CD的中点,若菱形ABCD的周长为16,∠BAD=60°,则△OCE的面积是( )。
A. B. 2 C. D. 4
【答案】A
【考点】三角形的面积,等边三角形的判定与性质,勾股定理,菱形的性质,相似三角形的判定与性质
【解析】【解答】解:∵菱形ABCD的周长为16,∴菱形ABCD的边长为4,
∵∠BAD=60°,
∴△ABD是等边三角形,
又∵O是菱形对角线AC、BD的交点,
∴AC⊥BD,
在Rt△AOD中,
∴AO= ,
∴AC=2A0=4 ,
∴S△ACD= ·OD·AC= ×2×4 =4 ,
又∵O、E分别是中点,
∴OE∥AD,
∴△COE∽△CAD,
∴ ,
∴ ,
∴S△COE= S△CAD= ×4 = .
故答案为:A.
【分析】根据菱形的性质得菱形边长为4,AC⊥BD,由一个角是60度的等腰三角形是等边三角形得△ABD是等边三角形;在Rt△AOD中,根据勾股定理得AO= ,AC=2A0=4 ,根据三角形面积公式得S△ACD= ·OD·AC=4 ,根据中位线定理得OE∥AD,由相似三角形性质得 ,从而求出△OCE的面积.
9(2018·新疆生产建设兵团·5分)如图,矩形纸片ABCD中,AB=6cm,BC=8cm.现将其沿AE对折,使得点B落在边AD上的点B1处,折痕与边BC交于点E,则CE的长为( )
A.6cmB.4cmC.3cmD.2cm
【分析】根据翻折的性质可得∠B=∠AB1E=90°,AB=AB1,然后求出四边形ABEB1是正方形,再根据正方形的性质可得BE=AB,然后根据CE=BC﹣BE,代入数据进行计算即可得解.
【解答】解:∵沿AE对折点B落在边AD上的点B1处,
∴∠B=∠AB1E=90°,AB=AB1,
又∵∠BAD=90°,
∴四边形ABEB1是正方形,
∴BE=AB=6cm,
∴CE=BC﹣BE=8﹣6=2cm.
故选:D.
【点评】本题考查了矩形的性质,正方形的判定与性质,翻折变换的性质,判断出四边形ABEB1是正方形是解题的关键.
10(2018·新疆生产建设兵团·5分)如图,点P是边长为1的菱形ABCD对角线AC上的一个动点,点M,N分别是AB,BC边上的中点,则MP+PN的最小值是( )
A.B.1C.D.2
【分析】先作点M关于AC的对称点M′,连接M′N交AC于P,此时MP+NP有最小值.然后证明四边形ABNM′为平行四边形,即可求出MP+NP=M′N=AB=1.
【解答】解:如图,
作点M关于AC的对称点M′,连接M′N交AC于P,此时MP+NP有最小值,最小值为M′N的长.
∵菱形ABCD关于AC对称,M是AB边上的中点,
∴M′是AD的中点,
又∵N是BC边上的中点,
∴AM′∥BN,AM′=BN,
∴四边形ABNM′是平行四边形,
∴M′N=AB=1,
∴MP+NP=M′N=1,即MP+NP的最小值为1,
故选:B.
【点评】本题考查的是轴对称﹣最短路线问题及菱形的性质,熟知两点之间线段最短的知识是解答此题的关键.
11. (2018·四川宜宾·3分)在△ABC中,若O为BC边的中点,则必有:AB2+AC2=2AO2+2BO2成立.依据以上结论,解决如下问题:如图,在矩形DEFG中,已知DE=4,EF=3,点P在以DE为直径的半圆上运动,则PF2+PG2的最小值为( )
A.B.C.34D.10
【考点】M8:点与圆的位置关系;LB:矩形的性质.
【分析】设点M为DE的中点,点N为FG的中点,连接MN,则MN、PM的长度是定值,利用三角形的三边关系可得出NP的最小值,再利用PF2+PG2=2PN2+2FN2即可求出结论.
【解答】解:设点M为DE的中点,点N为FG的中点,连接MN交半圆于点P,此时PN取最小值.
∵DE=4,四边形DEFG为矩形,
∴GF=DE,MN=EF,
∴MP=FN=DE=2,
∴NP=MN﹣MP=EF﹣MP=1,
∴PF2+PG2=2PN2+2FN2=2×12+2×22=10.
故选:D.
【点评】本题考查了点与圆的位置关系、矩形的性质以及三角形三变形关系,利用三角形三边关系找出PN的最小值是解题的关键.
12(2018·天津·3分)如图,在正方形中,,分别为,的中点,为对角线上的一个动点,则下列线段的长等于最小值的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】分析:点E关于BD的对称点E′在线段CD上,得E′为CD中点,连接AE′,它与BD的交点即为点P,PA+PE的最小值就是线段AE′的长度;通过证明直角三角形ADE′≌直角三角形ABF即可得解.
详解:过点E作关于BD的对称点E′,连接AE′,交BD于点P.
∴PA+PE的最小值AE′;
∵E为AD的中点,
∴E′为CD的中点,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=DA,∠ABF=∠AD E′=90°,
∴DE′=BF,
∴ΔABF≌ΔAD E′,
∴AE′=AF.
故选D.
点睛:本题考查了轴对称--最短路线问题、正方形的性质.此题主要是利用“两点之间线段最短”和“任意两边之和大于第三边”.因此只要作出点A(或点E)关于直线BD的对称点A′(或E′),再连接EA′(或AE′)即可.
13(2018·四川自贡·4分)如图,在边长为a正方形ABCD中,把边BC绕点B逆时针旋转60°,得到线段BM,连接AM并延长交CD于N,连接MC,则△MNC的面积为( )
A.B.C.D.
【分析】作MG⊥BC于G,MH⊥CD于H,根据旋转变换的性质得到△MBC是等边三角形,根据直角三角形的性质和勾股定理分别求出MH、CH,根据三角形的面积公式计算即可.
【解答】解:作MG⊥BC于G,MH⊥CD于H,
则BG=GC,AB∥MG∥CD,
∴AM=MN,
∵MH⊥CD,∠D=90°,
∴MH∥AD,
∴NH=HD,
由旋转变换的性质可知,△MBC是等边三角形,
∴MC=BC=a,
由题意得,∠MCD=30°,
∴MH=MC=a,CH=a,
∴DH=a﹣a,
∴CN=CH﹣NH=a﹣(a﹣a)=(﹣1)a,
∴△MNC的面积=××(﹣1)a=a2,
故选:C.
【点评】本题考查的是旋转变换的性质、正方形的性质,掌握正方形的性质、平行线的性质是解题的关键.
14(2018·台湾·分)如图1的矩形ABCD中,有一点E在AD上,今以BE为折线将A点往右折,如图2所示,再作过A点且与CD垂直的直线,交CD于F点,如图3所示,若AB=6,BC=13,∠BEA=60°,则图3中AF的长度为何?( )
A.2B.4C.2D.4
【分析】作AH⊥BC于H.则四边形AFCH是矩形,AF=CH,AH=CF=3.在Rt△ABH中,解直角三角形即可解决问题;
【解答】解:作AH⊥BC于H.则四边形AFCH是矩形,AF=CH,AH=CF=3.
在Rt△AHB中,∠ABH=30°,
∴BH=AB•cs30°=9,
∴CH=BC﹣BH=13﹣9=4,
∴AF=CH=4,
故选:B.
【点评】本题考查翻折变换、矩形的性质、勾股定理、解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.
15.(2018·浙江宁波·4分)在矩形ABCD内,将两张边长分别为a和b(a>b)的正方形纸片按图1,图2两种方式放置(图1,图2中两张正方形纸片均有部分重叠),矩形中未被这两张正方形纸片覆盖的部分用阴影表示,设图1中阴影部分的面积为S1,图2中阴影部分的面积为S2.当AD﹣AB=2时,S2﹣S1的值为( )
A.2aB.2bC.2a﹣2bD.﹣2b
【考点】正方形的性质
【分析】利用面积的和差分别表示出S1和S2,然后利用整式的混合运算计算它们的差.
【解答】解:S1=(AB﹣a)•a+(CD﹣b)(AD﹣a)=(AB﹣a)•a+(AB﹣b)(AD﹣a),
S2=AB(AD﹣a)+(a﹣b)(AB﹣a),
∴S2﹣S1=AB(AD﹣a)+(a﹣b)(AB﹣a)﹣(AB﹣a)•a﹣(AB﹣b)(AD﹣a)=(AD﹣a)(AB﹣AB+b)+(AB﹣a)(a﹣b﹣a)=b•AD﹣ab﹣b•AB+ab=b(AD﹣AB)=2b.
故选:B.
【点评】本题考查了整式的混合运算:整体”思想在整式运算中较为常见,适时采用整体思想可使问题简单化,并且迅速地解决相关问题,此时应注意被看做整体的代数式通常要用括号括起来.也考查了正方形的性质.
16(2018·重庆(A)·4分)下列命题正确的是
【考点】四边形的对角线的性质
【解析】
A.错误。平行四边形的对角线互相平分。
B.错误。矩形的对角线互相平分且相等。
C.错误。菱形的对角线互相垂直平分,不一定相等。
D.正确。正方形的对角线互相垂直平分。另外,正方形的对角线也相等。
【点评】此题主要考查四边形的对角线的性质,属于中考当中的简单题。
17(2018·广东·3分)下列所述图形中,是轴对称图形但不是中心对称图形的是( )
A.圆B.菱形C.平行四边形D.等腰三角形
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
【解答】解:A、是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项错误;
B、是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项错误;
C、不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项错误;
D、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项正确.
故选:D.
【点评】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念:轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分沿对称轴折叠后可重合;中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.
18(2018•河北•2分)用一根长为(单位:)的铁丝,首尾相接围成一个正方形.要将它按图7的方式向外等距扩1(单位:), 得到新的正方形,则这根铁丝需增加( )
A. B. C. D.
19(2018·广东·3分)如图,点P是菱形ABCD边上的一动点,它从点A出发沿在A→B→C→D路径匀速运动到点D,设△PAD的面积为y,P点的运动时间为x,则y关于x的函数图象大致为( )
A.B.C.D.
【分析】设菱形的高为h,即是一个定值,再分点P在AB上,在BC上和在CD上三种情况,利用三角形的面积公式列式求出相应的函数关系式,然后选择答案即可.
【解答】解:分三种情况:
①当P在AB边上时,如图1,
设菱形的高为h,
y=AP•h,
∵AP随x的增大而增大,h不变,
∴y随x的增大而增大,
故选项C不正确;
②当P在边BC上时,如图2,
y=AD•h,
AD和h都不变,
∴在这个过程中,y不变,
故选项A不正确;
③当P在边CD上时,如图3,
y=PD•h,
∵PD随x的增大而减小,h不变,
∴y随x的增大而减小,
∵P点从点A出发沿在A→B→C→D路径匀速运动到点D,
∴P在三条线段上运动的时间相同,
故选项D不正确;
故选:B.
【点评】本题考查了动点问题的函数图象,菱形的性质,根据点P的位置的不同,分三段求出△PAD的面积的表达式是解题的关键.
20 (2018四川省眉山市2分 ) 下列命题为真命题的是( )。
A.两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例
B.相似三角形面积之比等于相似比
C.对角线互相垂直的四边形是菱形
D.顺次连结矩形各边的中点所得的四边形是正方形
【答案】A
【考点】命题与定理
【解析】【解答】解:A.根据平行线分线段成比例定理即可判断正确,A符合题意;
B.相似三角形面积之比等于相似比的平方,故错误,B不符合题意;
C.对角线互相垂直的平行四边形是菱形,故错误,C不符合题意;
D.顺次连结矩形各边的中点所得的四边形是正菱形,故错误,D不符合题意;
故答案为:A.
【分析】A.根据平行线分线段成比例定理即可判断对错;
B.根据相似三角形的性质即可判断对错;
C.根据菱形的判定即可判断对错;
D.根据矩形的性质和三角形中位线定理即可判断对错;
21.(2018四川省泸州市3分)如图,正方形ABCD中,E,F分别在边AD,CD上,AF,BE相交于点G,若AE=3ED,DF=CF,则的值是( )
A.B.C.D.
【分析】如图作,FN∥AD,交AB于N,交BE于M.设DE=a,则AE=3a,利用平行线分线段成比例定理解决问题即可;
【解答】解:如图作,FN∥AD,交AB于N,交BE于M.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB∥CD,∵FN∥AD,
∴四边形ANFD是平行四边形,
∵∠D=90°,
∴四边形ANFD是解析式,
∵AE=3DE,设DE=a,则AE=3a,AD=AB=CD=FN=4a,AN=DF=2a,
∵AN=BN,MN∥AE,
∴BM=ME,
∴MN=a,
∴FM=a,
∵AE∥FM,
∴===,
故选:C.
【点评】本题考查正方形的性质、平行线分线段成比例定理、三角形中位线定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造平行线解决问题,学会利用参数解决问题,属于中考常考题型.
22.(2018年四川省南充市)如图,正方形ABCD的边长为2,P为CD的中点,连结AP,过点B作BE⊥AP于点E,延长CE交AD于点F,过点C作CH⊥BE于点G,交AB于点H,连接HF.下列结论正确的是( )
A.CE=B.EF=C.cs∠CEP=D.HF2=EF•CF
【考点】S9:相似三角形的判定与性质;KD:全等三角形的判定与性质;LE:正方形的性质;T7:解直角三角形.
【分析】首先证明BH=AH,推出EG=BG,推出CE=CB,再证明△ABC≌△CEH,Rt△HFE≌Rt△HFA,利用全等三角形的性质即可一一判断.
【解答】解:连接EH.
∵四边形ABCD是正方形,
∴CD=AB═BC=AD=2,CD∥AB,
∵BE⊥AP,CH⊥BE,
∴CH∥PA,
∴四边形CPAH是平行四边形,
∴CP=AH,
∵CP=PD=1,
∴AH=PC=1,
∴AH=BH,
在Rt△ABE中,∵AH=HB,
∴EH=HB,∵HC⊥BE,
∴BG=EG,
∴CB=CE=2,故选项A错误,
∵CH=CH,CB=CE,HB=HE,
∴△ABC≌△CEH,
∴∠CBH=∠CEH=90°,
∵HF=HF,HE=HA,
∴Rt△HFE≌Rt△HFA,
∴AF=EF,设EF=AF=x,
在Rt△CDF中,有22+(2﹣x)2=(2+x)2,
∴x=,
∴EF=,故B错误,
∵PA∥CH,
∴∠CEP=∠ECH=∠BCH,
∴cs∠CEP=cs∠BCH==,故C错误.
∵HF=,EF=,FC=
∴HF2=EF•FC,故D正确,
故选:D.
【点评】本题考查正方形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理、锐角三角函数等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考选择题中的压轴题.
二.填空题
1 (2018四川省眉山市1分 ) 如图,菱形OABC的一边OA在x轴的负半轴上,O是坐标原点,A点坐标为(-10,0),对角线AC和OB相交于点D且AC·OB=160.若反比例函数y= (x<0)的图象经过点D,并与BC的延长线交于点E,则S△OCE∶S△OAB=________ .
【答案】1:5
【考点】反比例函数系数k的几何意义,全等三角形的判定与性质,菱形的性质
【解析】【解答】解:作CG⊥AO,BH⊥AO,
∵BO·AC=160,
∴S菱形= ·BO·AC=80,
∴S△OAC= S菱形=40,
∴ ·AO·CG=40,
∵A(-10,0),
∴OA=10,
∴CG=8,
在Rt△OGE中,
∴OG=6,AG=4,
∴C(-6,8),
∵△BAH≌△COG,
∴BH=CG=8,AH=OG=6,
∴B(-16,8),
∵D为BO的中点,
∴D(-8,4),
又∵D在反比例函数上,
∴k=-8×4=-32,
∵C(-6,8),
∴E(a,8),
又∵E在反比例函数上,
∴8a=-32,
∴a=-4,
∴E(-4,8),
∴CE=2,
∴S△OCE= ·CE·CG= ×2×8=8,
S△OAB= ·OA·BH= ×10×8=40,
∴S△OCE:S△OAB=8:40=1:5.
故答案为:1:5.
【分析】解:作CG⊥AO,BH⊥AO,根据菱形和三角形的面积公式可得S△OAC= S菱形=40,从而得OA=10,CG=8,在Rt△OGE中,根据勾股定理得OG=6,AG=4,即C(-6,8),根据全等三角形的性质和中点坐标公式可得B(-16,8),D(-8,4),将D代入反比例函数解析式可得k,
设E(a,8),将点E坐标代入反比例函数解析式,可得E(-4,8);根据三角形面积公式分别求得S△OCE和S△OAB , 从而得S△OCE:S△OAB.
2 (2018•广西桂林•3分)如图,矩形OABC的边AB与x轴交于点D,与反比例函数(k>0)在第一象限的图像交于点E,∠AOD=30°,点E的纵坐标为1,ΔODE的面积是,则k的值是________
【答案】
【解析】分析:过E作EF⊥x轴,垂足为F,则EF=1,易求∠DEF=30°,从而DE=,根据ΔODE的面积是求出OD=,从而OF=3,所以k=3.
详解:过E作EF⊥x轴,垂足为F,
∵点E的纵坐标为1,
∴EF=1,
∵ΔODE的面积是
∴OD=,
∵四边形OABC是矩形,且∠AOD=30°,
∴∠DEF=30°,
∴DF=
∴OF=3,
∴k=3.
故答案为3.
点睛:本题考查了反比例函数解析式的求法,求出点E的坐标是解题关键.
3 (2018·广东广州·3分)如图,若菱形ABCD的顶点A,B的坐标分别为(3,0),(-2,0)点D在y轴上,则点C的坐标是________。
【答案】(-5,4)
【考点】坐标与图形性质,菱形的性质,矩形的判定与性质
【解析】【解答】解:∵A(3,0),B(-2,0),
∴AB=5,AO=3,BO=2,
又∵四边形ABCD为菱形,
∴AD=CD=BC=AB=5,
在Rt△AOD中,
∴OD=4,
作CE⊥x轴,
∴四边形OECD为矩形,
∴CE=OD=4,OE=CD=5,
∴C(-5,4).
故答案为:(-5,4).
【分析】根据A、B两点坐标可得出菱形ABCD边长为5,在Rt△AOD中,根据勾股定理可求出OD=4;作CE⊥x轴,可得四边形OECD为矩形,根据矩形性质可得C点坐标.
4(2018·广东深圳·3分)如图,四边形ACFD是正方形,∠CEA和∠ABF都是直角且点E、A、B三点共线,AB=4,则阴影部分的面积是________.
【答案】8
【考点】全等三角形的判定与性质,正方形的性质
【解析】【解答】解:∵四边形ACFD是正方形,
∴∠CAF=90°,AC=AF,
∴∠CAE+∠FAB=90°,
又∵∠CEA和∠ABF都是直角,
∴∠CAE+∠ACE=90°,
∴∠ACE=∠FAB,
在△ACE和△FAB中,
∵ ,
∴△ACE≌△FAB(AAS),
∵AB=4,
∴CE=AB=4,
∴S阴影=S△ABC= ·AB·CE= ×4×4=8.
故答案为:8.
【分析】根据正方形的性质得∠CAF=90°,AC=AF,再根据三角形内角和和同角的余角相等得∠ACE=∠FAB,由全等三角形的判定AAS得△ACE≌△FAB,由全等三角形的性质得CE=AB=4,根据三角形的面积公式即可得阴影部分的面积.
5 (2018·广东广州·3分)如图9,CE是平行四边形ABCD的边AB的垂直平分线,垂足为点O,CE与DA的延长线交于点E,连接AC,BE,DO,DO与AC交于点F,则下列结论:
①四边形ACBE是菱形;②∠ACD=∠BAE
③AF:BE=2:3 ④
其中正确的结论有________。(填写所有正确结论的序号)
【答案】①②④
【考点】三角形的面积,全等三角形的判定与性质,线段垂直平分线的性质,平行四边形的性质,相似三角形的判定与性质
【解析】【解答】解:①∵CE是平行四边形ABCD的边AB的垂直平分线,∴AO=BO,∠AOE=∠BOC=90°,BC∥AE,AE=BE,CA=CB,
∴∠OAE=∠OBC,
∴△AOE≌△BOC(ASA),
∴AE=BC,
∴AE=BE=CA=CB,
∴四边形ACBE是菱形,
故①正确.
②由①四边形ACBE是菱形,
∴AB平分∠CAE,
∴∠CAO=∠BAE,
又∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BA∥CD,
∴∠CAO=∠ACD,
∴∠ACD=∠BAE.
故②正确.
③∵CE垂直平分线AB,
∴O为AB中点,
又∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BA∥CD,AO= AB= CD,
∴△AFO∽△CFD,
∴ = ,
∴AF:AC=1:3,
∵AC=BE,
∴AF:BE=1:3,
故③错误.
④∵ ·CD·OC,
由③知AF:AC=1:3,
∴ ,
∵ = × CD·OC= ,
∴ = + = = ,
∴
故④正确.
故答案为:①②④.
【分析】①根据平行四边形和垂直平分线的性质得AO=BO,∠AOE=∠BOC=90°,BC∥AE,AE=BE,CA=CB,根据ASA得△AOE≌△BOC,由全等三角形性质得AE=CB,根据四边相等的四边形是菱形得出①正确.
②由菱形性质得∠CAO=∠BAE,根据平行四边形的性质得BA∥CD,再由平行线的性质得∠CAO=∠ACD,等量代换得∠ACD=∠BAE;故②正确.
③根据平行四边形和垂直平分线的性质得BA∥CD,AO= AB= CD,从而得△AFO∽△CFD,由相似三角形性质得 = ,从而得出AF:AC=1:3,即AF:BE=1:3,故③错误.
④由三角形面积公式得 ·CD·OC,从③知AF:AC=1:3,所以= + = = ,从而得出 故④正确.
6 (2018·四川宜宾·3分)如图,在矩形ABCD中,AB=3,CB=2,点E为线段AB上的动点,将△CBE沿CE折叠,使点B落在矩形内点F处,下列结论正确的是 ①②③ (写出所有正确结论的序号)
①当E为线段AB中点时,AF∥CE;
②当E为线段AB中点时,AF=;
③当A、F、C三点共线时,AE=;
④当A、F、C三点共线时,△CEF≌△AEF.
【考点】PB:翻折变换(折叠问题);KB:全等三角形的判定;LB:矩形的性质.
【分析】分两种情形分别求解即可解决问题;
【解答】解:如图1中,当AE=EB时,
∵AE=EB=EF,
∴∠EAF=∠EFA,
∵∠CEF=∠CEB,∠BEF=∠EAF+∠EFA,
∴∠BEC=∠EAF,
∴AF∥EC,故①正确,
作EM⊥AF,则AM=FM,
在Rt△ECB中,EC==,
∵∠AME=∠B=90°,∠EAM=∠CEB,
∴△CEB∽△EAM,
∴=,
∴=,
∴AM=,
∴AF=2AM=,故②正确,
如图2中,当A、F、C共线时,设AE=x.
则EB=EF=3﹣x,AF=﹣2,
在Rt△AEF中,∵AE2=AF2+EF2,
∴x2=(﹣2)2+(3﹣x)2,
∴x=,
∴AE=,故③正确,
如果,△CEF≌△AEF,则∠EAF=∠ECF=∠ECB=30°,显然不符合题意,故④错误,
故答案为①②③.
【点评】本题考查翻折变换、全等三角形的性质、勾股定理、矩形的性质、相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考填空题中的压轴题.
7(2018·四川自贡·4分)如图,在△ABC中,AC=BC=2,AB=1,将它沿AB翻折得到△ABD,则四边形ADBC的形状是 菱 形,点P、E、F分别为线段AB、AD、DB的任意点,则PE+PF的最小值是 .
【分析】根据题意证明四边相等即可得出菱形;作出F关于AB的对称点M,再过M作ME⊥AD,交ABA于点P,此时PE+PF最小,求出ME即可.
【解答】解:∵△ABC沿AB翻折得到△ABD,
∴AC=AD,BC=BD,
∵AC=BC,
∴AC=AD=BC=BD,
∴四边形ADBC是菱形,
故答案为菱;
如图
作出F关于AB的对称点M,再过M作ME⊥AD,交ABA于点P,此时PE+PF最小,此时PE+PF=ME,
过点A作AN⊥BC,
∵AD∥BC,
∴ME=AN,
作CH⊥AB,
∵AC=BC,
∴AH=,
由勾股定理可得,CH=,
∵,
可得,AN=,
∴ME=AN=,
∴PE+PF最小为,
故答案为.
【点评】此题主要考查路径和最短问题,会结合轴对称的知识和“垂线段最短”的基本事实分析出最短路径是解题的关键.
8.(2018•湖北荆门•3分)如图,在平面直角坐标系xOy中,函数y=(k>0,x>0)的图象经过菱形OACD的顶点D和边AC的中点E,若菱形OACD的边长为3,则k的值为 .
【分析】过D作DQ⊥x轴于Q,过C作CM⊥x轴于M,过E作EF⊥x轴于F,设D点的坐标为(a,b),求出C、E的坐标,代入函数解析式,求出a,再根据勾股定理求出b,即可请求出答案.
【解答】解:过D作DQ⊥x轴于Q,过C作CM⊥x轴于M,过E作EF⊥x轴于F,
设D点的坐标为(a,b)则C点的坐标为(a+3,b),
∵E为AC的中点,
∴EF=CM=b,AF=AM=OQ=a,
E点的坐标为(3+a,b),
把D、E的坐标代入y=得:k=ab=(3+a)b,
解得:a=2,
在Rt△DQO中,由勾股定理得:a2+b2=32,
即22+b2=9,
解得:b=(负数舍去),
∴k=ab=2,
故答案为:2.
【点评】本题考查了勾股定理、反比例函数图象上点的坐标特征、菱形的性质等知识点,能得出关于a、b的方程是解此题的关键.
9 (2018•株洲市•3分)如图,矩形ABCD的对角线AC与BD相交点O,AC=10,P、Q分别为AO、AD的中点,则PQ的的长度为________.
【答案】2.5
【解析】分析:根据矩形的性质可得AC=BD=10,BO=DO=BD=5,再根据三角形中位线定理可得PQ=DO=2.5.
详解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD=10,BO=DO=BD,
∴OD=BD=5,
∵点P、Q是AO,AD的中点,
∴PQ是△AOD的中位线,
∴PQ=DO=2.5.
故答案为:2.5.
点睛:此题主要考查了矩形的性质,以及三角形中位线定理,关键是掌握矩形对角线相等且互相平分.
10(2018·山东青岛·3分)如图,已知正方形ABCD的边长为5,点E、F分别在AD、DC上,AE=DF=2,BE与AF相交于点G,点H为BF的中点,连接GH,则GH的长为 .
【分析】根据正方形的四条边都相等可得AB=AD,每一个角都是直角可得∠BAE=∠D=90°,然后利用“边角边”证明△ABE≌△DAF得∠ABE=∠DAF,进一步得∠AGE=∠BGF=90°,从而知GH=BF,利用勾股定理求出BF的长即可得出答案.
【解答】解:∵四边形ABCD为正方形,
∴∠BAE=∠D=90°,AB=AD,
在△ABE和△DAF中,
∵,
∴△ABE≌△DAF(SAS),
∴∠ABE=∠DAF,
∵∠ABE+∠BEA=90°,
∴∠DAF+∠BEA=90°,
∴∠AGE=∠BGF=90°,
∵点H为BF的中点,
∴GH=BF,
∵BC=5、CF=CD﹣DF=5﹣2=3,
∴BF==,
∴GH=BF=,
故答案为:.
【点评】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,直角三角形两锐角互余等知识,掌握三角形全等的判定方法与正方形的性质是解题的关键.
11.(2018·山东威海·8分)如图,将矩形ABCD(纸片)折叠,使点B与AD边上的点K重合,EG为折痕;点C与AD边上的点K重合,FH为折痕.已知∠1=67.5°,∠2=75°,EF=+1,求BC的长.
【分析】由题意知∠3=180°﹣2∠1=45°、∠4=180°﹣2∠2=30°、BE=KE、KF=FC,作KM⊥BC,设KM=x,知EM=x、MF=x,根据EF的长求得x=1,再进一步求解可得.
【解答】解:由题意,得:∠3=180°﹣2∠1=45°,∠4=180°﹣2∠2=30°,BE=KE、KF=FC,
如图,过点K作KM⊥BC于点M,
设KM=x,则EM=x、MF=x,
∴x+x=+1,
解得:x=1,
∴EK=、KF=2,
∴BC=BE+EF+FC=EK+EF+KF=3++,
∴BC的长为3++.
【点评】本题主要考查翻折变换,解题的关键是掌握翻折变换的性质:折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.
12.(2018•北京•2分) 如图,在矩形中,是边的中点,连接交对角线于点,若,,则的长为________.
【答案】
【解析】∵四边形是矩形,∴,,,
在中,,∴,
∵是中点,∴,
∵,∴,∴.
【考点】矩形的性质,勾股定理,相似三角形的性质及判定
13 (2018•安徽•4分) 矩形ABCD中,AB=6,BC=8.点P在矩形ABCD的内部,点E在边BC上,满足△PBE∽△DBC,若△APD是等腰三角形,则PE的长为数___________.
【答案】3或1.2
【解析】【分析】由△PBE∽△DBC,可得∠PBE=∠DBC,继而可确定点P在BD上,然后再根据△APD是等腰三角形,分DP=DA、AP=DP两种情况进行讨论即可得.
【详解】∵四边形ABCD是矩形,∴∠BAD=∠C=90°,CD=AB=6,∴BD=10,
∵△PBE∽△DBC,
∴∠PBE=∠DBC,∴点P在BD上,
如图1,当DP=DA=8时,BP=2,
∵△PBE∽△DBC,
∴PE:CD=PB:DB=2:10,
∴PE:6=2:10,
∴PE=1.2;
如图2,当AP=DP时,此时P为BD中点,
∵△PBE∽△DBC,
∴PE:CD=PB:DB=1:2,
∴PE:6=1:2,
∴PE=3;
综上,PE的长为1.2或3,
故答案为:1.2或3.
【点睛】本题考查了相似三角形的性质,等腰三角形的性质,矩形的性质等,确定出点P在线段BD上是解题的关键.
14.(2018·湖北省武汉·3分)以正方形ABCD的边AD作等边△ADE,则∠BEC的度数是 30°或150° .
【分析】分等边△ADE在正方形的内部和外部两种情况分别求解可得.
【解答】解:如图1,
∵四边形ABCD为正方形,△ADE为等边三角形,
∴AB=BC=CD=AD=AE=DE,∠BAD=∠ABC=∠BCD=∠ADC=90°,∠AED=∠ADE=∠DAE=60°,
∴∠BAE=∠CDE=150°,又AB=AE,DC=DE,
∴∠AEB=∠CED=15°,
则∠BEC=∠AED﹣∠AEB﹣∠CED=30°.
如图2,
∵△ADE是等边三角形,
∴AD=DE,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=DC,
∴DE=DC,
∴∠CED=∠ECD,
∴∠CDE=∠ADC﹣∠ADE=90°﹣60°=30°,
∴∠CED=∠ECD=(180°﹣30°)=75°,
∴∠BEC=360°﹣75°×2﹣60°=150°.
故答案为:30°或150°.
【点评】本题考查了正方形的性质,等边三角形的性质,等腰三角形的判定与性质,熟记各性质并准确识图是解题的关键.
15.(2018·湖南省常德·3分)如图,将矩形ABCD沿EF折叠,使点B落在AD边上的点G处,点C落在点H处,已知∠DGH=30°,连接BG,则∠AGB= 75° .
【分析】由折叠的性质可知:GE=BE,∠EGH=∠ABC=90°,从而可证明∠EBG=∠EGB.,然后再根据∠EGH﹣∠EGB=∠EBC﹣∠EBG,即:∠GBC=∠BGH,由平行线的性质可知∠AGB=∠GBC,从而易证∠AGB=∠BGH,据此可得答案.
【解答】解:由折叠的性质可知:GE=BE,∠EGH=∠ABC=90°,
∴∠EBG=∠EGB.
∴∠EGH﹣∠EGB=∠EBC﹣∠EBG,即:∠GBC=∠BGH.
又∵AD∥BC,
∴∠AGB=∠GBC.
∴∠AGB=∠BGH.
∵∠DGH=30°,
∴∠AGH=150°,
∴∠AGB=∠AGH=75°,
故答案为:75°.
【点评】本题主要考查翻折变换,解题的关键是熟练掌握翻折变换的性质:折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.
16. (2018•山东滨州•5分)如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,点E、F分别在BC、CD上,若AE=,∠EAF=45°,则AF的长为 .
【分析】取AB的中点M,连接ME,在AD上截取ND=DF,设DF=DN=x,则NF=x,再利用矩形的性质和已知条件证明△AME∽△FNA,利用相似三角形的性质:对应边的比值相等可求出x的值,在直角三角形ADF中利用勾股定理即可求出AF的长.
【解答】解:取AB的中点M,连接ME,在AD上截取ND=DF,设DF=DN=x,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=∠BAD=∠B=90°,AD=BC=4,
∴NF=x,AN=4﹣x,
∵AB=2,
∴AM=BM=1,
∵AE=,AB=2,
∴BE=1,
∴ME==,
∵∠EAF=45°,
∴∠MAE+∠NAF=45°,
∵∠MAE+∠AEM=45°,
∴∠MEA=∠NAF,
∴△AME∽△FNA,
∴,
∴,
解得:x=,
∴AF==.
故答案为:.
【点评】本题考查了矩形的性质、相似三角形的判断和性质以及勾股定理的运用,正确添加辅助线构造相似三角形是解题的关键,
17. (2018•江西•3分)在正方形中,=6,连接,,是正方形边上或对角线上一点,若=2,则的长为 .
【解析】 本题考察动点问题,涉及直角三角形,辅助线,勾股定理,方程思想,综合性较强。
首先,要能判断符合条件的P点共有3个:如图1,PA=2 ;如图2,因为△APD是直角三角形,PD=2PA ,所以∠PDA=30°,所以PA = ;如图3,设PH= ,则PA=,
PD= ,所以 ,所以 ,所以PA=
【答案】 2, , ★★★
18(2018•山东枣庄•4分)如图,在正方形ABCD中,AD=2,把边BC绕点B逆时针旋转30°得到线段BP,连接AP并延长交CD于点E,连接PC,则三角形PCE的面积为 9﹣5 .
【分析】根据旋转的思想得PB=BC=AB,∠PBC=30°,推出△ABP是等边三角形,得到∠BAP=60°,AP=AB=2,解直角三角形得到CE=2﹣2,PE=4﹣2,过P作PF⊥CD于F,于是得到结论.
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=90°,
∵把边BC绕点B逆时针旋转30°得到线段BP,
∴PB=BC=AB,∠PBC=30°,
∴∠ABP=60°,
∴△ABP是等边三角形,
∴∠BAP=60°,AP=AB=2,
∵AD=2,
∴AE=4,DE=2,
∴CE=2﹣2,PE=4﹣2,
过P作PF⊥CD于F,
∴PF=PE=2﹣3,
∴三角形PCE的面积=CE•PF=×(2﹣2)×(2﹣3)=9﹣5,
故答案为:9﹣5.
【点评】本题考查了旋转的性质,正方形的性质,等边三角形的判定和性质,解直角三角形,正确的作出辅助线是解题的关键.
19. (2018•四川成都•3分)如图,在矩形 中,按以下步骤作图:①分别以点 和 为圆心,以大于 的长为半径作弧,两弧相交于点 和 ;②作直线 交 于点 .若 , ,则矩形的对角线 的长为________.
【答案】
【考点】线段垂直平分线的性质,勾股定理,作图—基本作图
【解析】【解答】连接AE,
根据题意可知MN垂直平分AC
∴AE=CE=3
在Rt△ADE中,AD2=AE2-DE2
AD2=9-4=5
∵AC2=AD2+DC2
AC2=5+25=30
∴AC=
【分析】根据作图,可知MN垂直平分AC,根据垂直平分线的性质,可求出AE的长,再根据勾股定理可求出AD的长,然后再利用勾股定理求出AC即可。
三.解答题
1. (2018•山西•12分)(本题 12 分 )综 合 与 实 践
问 题 情 境 : 在 数 学 活 动 课 上 , 老 师 出 示 了 这 样 一 个 问 题 : 如 图 1, 在 矩 形 ABCD 中, AD=2AB, E 是 AB 延 长 线 上 一 点 ,且 BE=AB,连 接 DE,交 BC 于点 M,以 DE 为 一 边 在 DE 的 左 下 方 作 正 方 形 DEFG, 连接 AM. 试 判 断 线 段 AM 与 DE 的 位 置 关 系 .
探 究 展 示 : 勤 奋 小 组 发 现 , AM 垂直平分 DE,并展示了如下的 证 明方法:
证明: B E A B, AE 2 AB
AD 2 AB, AD AE
四边形 ABCD 是 矩 形 , AD / / BC.
( 依 据 1 )
BE AB , EM DM .
即 AM 是△ ADE 的 DE 边上的中线,
又 AD AE, AM DE. (依据 2)
AM 垂直平分 DE.
反 思 交 流 :
(1) 上 述 证 明 过 程 中 的 “ 依 据 1”“ 依 据 2”分别是指什么?
试 判 断 图 1 中 的 点 A 是否在线段 GF 的 垂 直 平 分 上 , 请 直 接 回 答 , 不 必 证 明 ;
(2)创 新 小 组 受 到 勤 奋 小 组 的 启 发 , 继 续 进 行 探 究 , 如 图 2, 连 接 CE,以 CE 为 一 边 在 CE 的左下 方作正方形 CEFG, 发 现 点 G 在线段 BC 的 垂 直 平 分 线 上 , 请 你 给 出 证 明 ;
探 索 发 现 :
(3)如图 3,连接 CE,以 CE 为一边在 CE 的右上方作正方形 CEFG,可以发现点 C,点 B 都在线段 AE 的垂直平分线上, 除此之外,请观察 矩 形 ABCD 和正方形 CEFG 的顶点与边,你还能 发现哪个 顶点在哪条边的垂 直 平分线上,请写出 一 个你发现的结论, 并 加以证明 .
【考点】 平 行 线 分 线 段 成 比 例 , 三 线 合 一 , 正 方 形 、 矩 形 性 质 , 全 等
【解析】
(1)答 : 依据 1:两 条 直 线 被 一 组 平 行 线 所 截 ,所 得 的 对 应 线 段 成 比 例( 或 平 行 线 分 线 段 成比例) .
依据 2: 等 腰 三 角 形 顶 角 的 平 分 线 , 底 边 上 的 中 线 及 底 边 上 的 高 互 相 重 合 ( 或 等 腰 三 角
形的“三线合一 ”) .
答:点 A 在 线 段 GF 的垂直平分线上 . (2)证明 :过点 G 作 GH BC 于点 H,
四 边形 ABCD 是 矩 形 , 点 E 在 AB 的 延 长 线 上 ,
CBE ABC GHC 90. 1+2=90.
四边形 CEFG 为 正 方 形 ,
CG CE, GCE 90.1 3 90. 2=3.
△GHC ≌ △CBE. HC BE.
四边形 ABCD 是 矩 形 , AD BC.
AD 2 AB, BE AB, BC 2BE 2HC. HC BH.
GH 垂直平分 BC.点 G 在 BC 的 垂 直 平 分 线 上 A.平行四边形的对角线互相垂直平分
B.矩形的对角线互相垂直平分
C.菱形的对角线互相平分且相等
D.正方形的对角线互相垂直平分
( 3)答:点 F 在 BC 边的垂直平分线上 ( 或点 F 在 AD 边 的 垂 直 平 分 线 上 ) .
证 法 一 : 过点 F 作 FM BC 于点 M,过点 E 作 EN FM 于点 N.
BMN ENM ENF 90.
四边形 ABCD 是 矩 形 , 点 E 在 AB 的延长线 上,
CBE ABC 90.四边形 BENM 为矩形 .
BM EN , BEN 90. 1 2 90.
四边形 CEFG 为 正 方 形 ,
EF EC, CEF 90. 2 3 90.
1=3. CBE ENF 90,
△ENF≌△EBC.
NE BE. BM BE.
四边形 ABCD 是 矩 形 , AD BC.
AD 2 AB, AB BE. BC 2BM . BM MC.
FM 垂直平分 BC, 点 F 在 BC 边 的 垂 直 平 分 线 上 .
证 法 二 : 过 F 作 FN BE 交 BE 的 延 长 线 于 点 N,连接 FB, FC.
四边形 ABCD 是矩形,点 E 在 AB 的延长线上,
∠ CBE=∠ ABC=∠ N=90°. ∠ 1+∠ 3=90°.
四边形 CEFG 为正方形, EC=EF,∠ CEF=90°.
∠ 1+∠ 2=90°. ∠ 2=∠ 3.
△ ENF △ CBE.
NF=BE,NE=BC.
四边形 ABCD 是矩形, AD=BC.
AD=2AB, BE=AB. 设 BE=a,则 BC=EN=2a,NF=a.
BF=CF. 点 F 在 BC 边 的 垂 直 平 分 线 上 .
2(2018•山东枣庄•10分)如图,将矩形ABCD沿AF折叠,使点D落在BC边的点E处,过点E作EG∥CD交AF于点G,连接DG.
(1)求证:四边形EFDG是菱形;
(2)探究线段EG、GF、AF之间的数量关系,并说明理由;
(3)若AG=6,EG=2,求BE的长.
【分析】(1)先依据翻折的性质和平行线的性质证明∠DGF=∠DFG,从而得到GD=DF,接下来依据翻折的性质可证明DG=GE=DF=EF;
(2)连接DE,交AF于点O.由菱形的性质可知GF⊥DE,OG=OF=GF,接下来,证明△DOF∽△ADF,由相似三角形的性质可证明DF2=FO•AF,于是可得到GE、AF、FG的数量关系;
(3)过点G作GH⊥DC,垂足为H.利用(2)的结论可求得FG=4,然后再△ADF中依据勾股定理可求得AD的长,然后再证明△FGH∽△FAD,利用相似三角形的性质可求得GH的长,最后依据BE=AD﹣GH求解即可.
【解答】解:(1)证明:∵GE∥DF,
∴∠EGF=∠DFG.
∵由翻折的性质可知:GD=GE,DF=EF,∠DGF=∠EGF,
∴∠DGF=∠DFG.
∴GD=DF.
∴DG=GE=DF=EF.
∴四边形EFDG为菱形.
(2)EG2=GF•AF.
理由:如图1所示:连接DE,交AF于点O.
∵四边形EFDG为菱形,
∴GF⊥DE,OG=OF=GF.
∵∠DOF=∠ADF=90°,∠OFD=∠DFA,
∴△DOF∽△ADF.
∴,即DF2=FO•AF.
∵FO=GF,DF=EG,
∴EG2=GF•AF.
(3)如图2所示:过点G作GH⊥DC,垂足为H.
∵EG2=GF•AF,AG=6,EG=2,
∴20=FG(FG+6),整理得:FG2+6FG﹣40=0.
解得:FG=4,FG=﹣10(舍去).
∵DF=GE=2,AF=10,
∴AD==4.
∵GH⊥DC,AD⊥DC,
∴GH∥AD.
∴△FGH∽△FAD.
∴,即=.
∴GH=.
∴BE=AD﹣GH=4﹣=.
【点评】本题主要考查的是四边形与三角形的综合应用,解答本题主要应用了矩形的性质、菱形的判定和性质、相似三角形的性质和判定、勾股定理的应用,利用相似三角形的性质得到DF2=FO•AF是解题答问题(2)的关键,依据相似三角形的性质求得GH的长是解答问题(3)的关键.
3.(2018•山东淄博•8分)如图,以AB为直径的⊙O外接于△ABC,过A点的切线AP与BC的延长线交于点P,∠APB的平分线分别交AB,AC于点D,E,其中AE,BD(AE<BD)的长是一元二次方程x2﹣5x+6=0的两个实数根.
(1)求证:PA•BD=PB•AE;
(2)在线段BC上是否存在一点M,使得四边形ADME是菱形?若存在,请给予证明,并求其面积;若不存在,说明理由.
【考点】MR:圆的综合题.
【分析】(1)易证∠APE=∠BPD,∠EAP=∠B,从而可知△PAE∽△PBD,利用相似三角形的性质即可求出答案.
(2)过点D作DF⊥PB于点F,作DG⊥AC于点G,易求得AE=2,BD=3,由(1)可知:,从而可知cs∠BDF=cs∠BAC=cs∠APC=,从而可求出AD和DG的长度,进而证明四边形ADFE是菱形,此时F点即为M点,利用平行四边形的面积即可求出菱形ADFE的面积.
【解答】解:(1)∵DP平分∠APB,
∴∠APE=∠BPD,
∵AP与⊙O相切,
∴∠BAP=∠BAC+∠EAP=90°,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=∠BAC+∠B=90°,
∴∠EAP=∠B,
∴△PAE∽△PBD,
∴,
∴PA•BD=PB•AE;
(2)过点D作DF⊥PB于点F,作DG⊥AC于点G,
∵DP平分∠APB,
AD⊥AP,DF⊥PB,
∴AD=DF,
∵∠EAP=∠B,
∴∠APC=∠BAC,
易证:DF∥AC,
∴∠BDF=∠BAC,
由于AE,BD(AE<BD)的长是x2﹣5x+6=0,
解得:AE=2,BD=3,
∴由(1)可知:,
∴cs∠APC==,
∴cs∠BDF=cs∠APC=,
∴,
∴DF=2,
∴DF=AE,
∴四边形ADFE是平行四边形,
∵AD=AE,
∴四边形ADFE是菱形,
此时点F即为M点,
∵cs∠BAC=cs∠APC=,
∴sin∠BAC=,
∴,
∴DG=,
∴在线段BC上是否存在一点M,使得四边形ADME是菱形
其面积为:DG•AE=2×=
【点评】本题考查圆的综合问题,涉及圆周角定理,锐角三角函数的定义,平行四边形的判定及其面积公式,相似三角形的判定与性质,综合程度较高,考查学生的灵活运用知识的能力.
4. (2018•江苏扬州•10分)如图,在平行四边形ABCD中,DB=DA,点F是AB的中点,连接DF并延长,交CB的延长线于点E,连接AE.
(1)求证:四边形AEBD是菱形;
(2)若DC=,tan∠DCB=3,求菱形AEBD的面积.
【分析】(1)由△AFD≌△BFE,推出AD=BE,可知四边形AEBD是平行四边形,再根据BD=AD可得结论;
(2)解直角三角形求出EF的长即可解决问题;
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥CE,
∴∠DAF=∠EBF,
∵∠AFD=∠EFB,AF=FB,
∴△AFD≌△BFE,
∴AD=EB,∵AD∥EB,
∴四边形AEBD是平行四边形,
∵BD=AD,
∴四边形AEBD是菱形.
(2)解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴CD=AB=,AB∥CD,
∴∠ABE=∠DCB,
∴tan∠ABE=tan∠DCB=3,
∵四边形AEBD是菱形,
∴AB⊥DE,AF=FB,EF=DF,
∴tan∠ABE==3,
∵BF=,
∴EF=,
∴DE=3,
∴S菱形AEBD=•AB•DE=•3=15.
【点评】本题考查平行四边形的判定和性质、菱形的判定和性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
5 (2018•江苏盐城•10分)在正方形 中,对角线 所在的直线上有两点 、 满足 ,连接 、 、 、 ,如图所示.
(1)求证: ;
(2)试判断四边形 的形状,并说明理由.
21.【答案】(1)解:证明:在正方形ABCD中,AB=AD,∠ABD=∠ADB=45°,则∠ABE=∠ADF=135°,又∵BE=DF,
∴△ABE≅△ADF。
(2)解:解:四边形AECF是菱形。理由如下:由(1)得∴△ABE≅△ADF,∴AE=AF。
在正方形ABCD中,CB=CD,∠CBD=∠CDB=45°,则∠CBE=∠CDF=135°,
双∵BE=DF,
∴△CBE≅△CDF。
∴CE=CF。
∵BE=BE,∠CBE=∠ABE=135°,CB=AB,
∴△CBE≅△ABE。
∴CE=AE,
∴CE=AE=AF=CF,
∴四边形AECF是菱形。
【考点】全等三角形的判定与性质,菱形的判定,正方形的性质
【解析】【分析】(1)由正方形ABCD的性质可得AB=AD,∠ABD=∠ADB=45°,由等角的补角相等可得∠ABE=∠ADF=135°,又由已知BE=DF,根据“SAS”可判定全等;(2)由(1)的全等可得AE=AF,则可猜测四边形AECF是菱形;由(1)的思路可证明△CBE≅△ABE,得到CE=AE;不难证明△CBE≅△ABE,可得CE=AE,则可根据“四条边相等的四边形是菱形”来判定即可。
3.
6.(2018·湖北省宜昌·8分)如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的圆交AC于点D,交BC于点E,延长AE至点F,使EF=AE,连接FB,FC.
(1)求证:四边形ABFC是菱形;
(2)若AD=7,BE=2,求半圆和菱形ABFC的面积.
【分析】(1)根据对角线相互平分的四边形是平行四边形,证明是平行四边形,再根据邻边相等的平行四边形是菱形即可证明;
(2)设CD=x,连接BD.利用勾股定理构建方程即可解决问题;
【解答】(1)证明:∵AB是直径,∴∠AEB=90°,∴AE⊥BC,
∵AB=AC,∴BE=CE,∵AE=EF,∴四边形ABFC是平行四边形,
∵AC=AB,∴四边形ABFC是菱形.
(2)设CD=x.连接BD.∵AB是直径,
∴∠ADB=∠BDC=90°,∴AB2﹣AD2=CB2﹣CD2,∴(7+x)2﹣72=42﹣x2,
解得x=1或﹣8(舍弃)∴AC=8,BD==,∴S菱形ABFC=8.
【点评】本题考查平行四边形的判定和性质、菱形的判定、线段的垂直平分线的性质勾股定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.
7(2018·湖北省宜昌·11分)在矩形ABCD中,AB=12,P是边AB上一点,把△PBC沿直线PC折叠,顶点B的对应点是点G,过点B作BE⊥CG,垂足为E且在AD上,BE交PC于点F.
(1)如图1,若点E是AD的中点,求证:△AEB≌△DEC;
(2)如图2,①求证:BP=BF;
②当AD=25,且AE<DE时,求cs∠PCB的值;
③当BP=9时,求BE•EF的值.
【分析】(1)先判断出∠A=∠D=90°,AB=DC再判断出AE=DE,即可得出结论;
(2)①利用折叠的性质,得出∠PGC=∠PBC=90°,∠BPC=∠GPC,进而判断出∠GPF=∠PFB即可得出结论;
②判断出△ABE∽△DEC,得出比例式建立方程求解即可得出AE=9,DE=16,再判断出△ECF∽△GCP,进而求出PC,即可得出结论;
③判断出△GEF∽△EAB,即可得出结论.
【解答】解:(1)在矩形ABCD中,∠A=∠D=90°,AB=DC,
∵E是AD中点,∴AE=DE,
在△ABE和△DCE中,,∴△ABE≌△DCE(SAS);
(2)①在矩形ABCD,∠ABC=90°,
∵△BPC沿PC折叠得到△GPC,∴∠PGC=∠PBC=90°,∠BPC=∠GPC,
∵BE⊥CG,∴BE∥PG,∴∠GPF=∠PFB,∴∠BPF=∠BFP,∴BP=BF;
②当AD=25时,∵∠BEC=90°,∴∠AEB+∠CED=90°,
∵∠AEB+∠ABE=90°,∴∠CED=∠ABE,
∵∠A=∠D=90°,∴△ABE∽△DEC,∴,
设AE=x,∴DE=25﹣x,∴,∴x=9或x=16,
∵AE<DE,∴AE=9,DE=16,∴CE=20,BE=15,
由折叠得,BP=PG,∴BP=BF=PG,∵BE∥PG,
∴△ECF∽△GCP,∴,设BP=BF=PG=y,∴,∴y=,
∴BP=,在Rt△PBC中,PC=,cs∠PCB==;
③如图,连接FG,
∵∠GEF=∠BAE=90°,
∵BF∥PG,BF=PG,∴▱BPGF是菱形,∴BP∥GF,∴∠GFE=∠ABE,
∴△GEF∽△EAB,∴,∴BE•EF=AB•GF=12×9=108.
【点评】此题是四边形综合题,主要考查了矩形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,折叠的性质,利用方程的思想解决问题是解本题的关键.
8.(2018·山东青岛·8分)已知:如图,平行四边形ABCD,对角线AC与BD相交于点E,点G为AD的中点,连接CG,CG的延长线交BA的延长线于点F,连接FD.
(1)求证:AB=AF;
(2)若AG=AB,∠BCD=120°,判断四边形ACDF的形状,并证明你的结论.
【分析】(1)只要证明AB=CD,AF=CD即可解决问题;
(2)结论:四边形ACDF是矩形.根据对角线相等的平行四边形是矩形判断即可;
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BE∥CD,AB=CD,
∴∠AFC=∠DCG,
∵GA=GD,∠AGF=∠CGD,
∴△AGF≌△DGC,
∴AF=CD,
∴AB=CF.
(2)解:结论:四边形ACDF是矩形.
理由:∵AF=CD,AF∥CD,
∴四边形ACDF是平行四边形,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠BAD=∠BCD=120°,
∴∠FAG=60°,
∵AB=AG=AF,
∴△AFG是等边三角形,
∴AG=GF,
∵△AGF≌△DGC,
∴FG=CG,∵AG=GD,
∴AD=CF,
∴四边形ACDF是矩形.
【点评】本题考查平行四边形的判定和性质、矩形的判定、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
9(2018·山东泰安·11分)如图,△ABC中,D是AB上一点,DE⊥AC于点E,F是AD的中点,FG⊥BC于点G,与DE交于点H,若FG=AF,AG平分∠CAB,连接GE,CD.
(1)求证:△ECG≌△GHD;
(2)小亮同学经过探究发现:AD=AC+EC.请你帮助小亮同学证明这一结论.
(3)若∠B=30°,判定四边形AEGF是否为菱形,并说明理由.
【分析】(1)依据条件得出∠C=∠DHG=90°,∠CGE=∠GED,依据F是AD的中点,FG∥AE,即可得到FG是线段ED的垂直平分线,进而得到GE=GD,∠CGE=∠GDE,利用AAS即可判定△ECG≌△GHD;
(2)过点G作GP⊥AB于P,判定△CAG≌△PAG,可得AC=AP,由(1)可得EG=DG,即可得到Rt△ECG≌Rt△GPD,依据EC=PD,即可得出AD=AP+PD=AC+EC;
(3)依据∠B=30°,可得∠ADE=30°,进而得到AE=AD,故AE=AF=FG,再根据四边形AECF是平行四边形,即可得到四边形AEGF是菱形.
【解答】解:(1)∵AF=FG,
∴∠FAG=∠FGA,
∵AG平分∠CAB,
∴∠CAG=∠FGA,
∴∠CAG=∠FGA,
∴AC∥FG,
∵DE⊥AC,
∴FG⊥DE,
∵FG⊥BC,
∴DE∥BC,
∴AC⊥BC,
∴∠C=∠DHG=90°,∠CGE=∠GED,
∵F是AD的中点,FG∥AE,
∴H是ED的中点,
∴FG是线段ED的垂直平分线,
∴GE=GD,∠GDE=∠GED,
∴∠CGE=∠GDE,
∴△ECG≌△GHD;
(2)证明:过点G作GP⊥AB于P,
∴GC=GP,而AG=AG,
∴△CAG≌△PAG,
∴AC=AP,
由(1)可得EG=DG,
∴Rt△ECG≌Rt△GPD,
∴EC=PD,
∴AD=AP+PD=AC+EC;
(3)四边形AEGF是菱形,
证明:∵∠B=30°,
∴∠ADE=30°,
∴AE=AD,
∴AE=AF=FG,
由(1)得AE∥FG,
∴四边形AECF是平行四边形,
∴四边形AEGF是菱形.
【点评】本题属于四边形综合题,主要考查了菱形的判定、全等三角形的判定和性质,线段垂直平分线的判定与性质以及含30°角的直角三角形的性质的综合运用,利用全等三角形的对应边相等,对应角相等是解决问题的关键.
10(2018·山东潍坊·8分)如图,点M是正方形ABCD边CD上一点,连接AM,作DE⊥AM于点E,BF⊥AM于点F,连接BE.
(1)求证:AE=BF;
(2)已知AF=2,四边形ABED的面积为24,求∠EBF的正弦值.
【分析】(1)通过证明△ABF≌△DEA得到BF=AE;
(2)设AE=x,则BF=x,DE=AF=2,利用四边形ABED的面积等于△ABE的面积与△ADE的面积之和得到•x•x+•x•2=24,解方程求出x得到AE=BF=6,则EF=x﹣2=4,然后利用勾股定理计算出BE,最后利用正弦的定义求解.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD为正方形,
∴BA=AD,∠BAD=90°,
∵DE⊥AM于点E,BF⊥AM于点F,
∴∠AFB=90°,∠DEA=90°,
∵∠ABF+∠BAF=90°,∠EAD+∠BAF=90°,
∴∠ABF=∠EAD,
在△ABF和△DEA中
,
∴△ABF≌△DEA(AAS),
∴BF=AE;
(2)解:设AE=x,则BF=x,DE=AF=2,
∵四边形ABED的面积为24,
∴•x•x+•x•2=24,解得x1=6,x2=﹣8(舍去),
∴EF=x﹣2=4,
在Rt△BEF中,BE==2,
∴sin∠EBF===.
【点评】本题考查了正方形的性质:正方形的四条边都相等,四个角都是直角;正方形具有四边形、平行四边形、矩形、菱形的一切性质.会运用全等三角形的知识解决线段相等的问题.也考查了解直角三角形.
11.(2018•甘肃白银,定西,武威) 已知矩形中,是边上的一个动点,点,,分别是,,的中点.
(1)求证:;
(2)设,当四边形是正方形时,求矩形的面积.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】【分析】(1)根据点F,H分别是BC,CE的中点,根据中位线的性质有FH∥BE,..点G是BE的中点,.即可证明△BGF ≌ △FHC.
(2)当四边形EGFH是正方形时,可知EF⊥GH且证明,即可求出矩形的面积.
【解答】(1)∵点F,H分别是BC,CE的中点,
∴FH∥BE,.
∴.
又∵点G是BE的中点,
∴.
又∵,
∴△BGF ≌ △FHC.
(2)当四边形EGFH是正方形时,可知EF⊥GH且
∵在△BEC中,点G,H分别是BE,EC的中点,
∴ 且GH∥BC,
∴
又∵AD∥BC, AB⊥BC,
∴,
∴.
【点评】考查中位线的性质,正方形的性质,全等三角形的判定,熟练掌握全等三角形的判定方法是解题的关键.
12.(2018•北京•5分)如图,在四边形中,,,对角线,交于点,平分,过点作交的延长线于点,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
【解析】(1)证明:∵
∴
∵平分
∴
∴
∴
又∵
∴
又∵
∴四边形是平行四边形
又∵
∴是菱形
(2)解:∵四边形是菱形,对角线、交于点.
∴.,,
∴.
在中,.
∴.
∵,
∴.
在中,.为中点.
∴.
【考点】菱形的性质和判定,勾股定理,直角三角形斜边中线
13.(2018•北京•7分)如图,在正方形中,是边上的一动点(不与点,重合),连接,点关于直线的对称点为,连接并延长交于点,连接,过点作交的延长线于点,连接.
(1)求证:;
(2)用等式表示线段与的数量关系,并证明.
【解析】(1)证明:连接.
∵,关于对称.
∴..
在和中.
∴
∴.
∵四边形是正方形
∴.
∴
∴
∴
∵.
∴
在和.
∴≌
∴.
(2).
证明:在上取点使得,连接.
∵四这形是正方形.
∴..
∵≌
∴
同理:
∴
∵
∴
∴
∴
∴.
∵
∴
∵
∴
∴
∵.
∴
在和中
∴≌
∴
在中,,.
∴
∴.
【考点】正方形的性质,轴对称的性质,全等三角形的性质与判定,等腰直角三角形的性质与判定
14(2018·浙江舟山·6分)如图,等边△AEF的顶点E,F在矩形ABCD的边BC,CD上,且∠CEF=45°。
求证:矩形ABCD是正方形
【考点】三角形全等的判定,矩形的性质,正方形的判定
【解析】【分析】证明矩形ABCD是正方形,根据有一组邻边相等的矩形是正方形,则可证一组邻边相等
【解答】∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=∠D=∠C=90°
∵△AEF是等边三角形
∴AE=AF,∠AEF=∠AFE=60°,
又∠CEF=45°,
∴∠CFE=∠CEF=45°,
∴∠AFD=∠AEB=180°-45°-60°=75°,
∴△AEB≌△AFD(AAS),
∴AB=AD,
∴矩形ABCD是正方形。
. 【点评】本题考查三角形全等的判定,矩形的性质,正方形的判定,属中档题.
15.(2018·广东广州·12分)如图,在四边形ABCD中,∠B=∠C=90°,AB>CD,AD=AB+CD.
(1)利用尺规作∠ADC的平分线DE,交BC于点E,连接AE(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,①证明:AE⊥DE;
②若CD=2,AB=4,点M,N分别是AE,AB上的动点,求BM+MN的最小值。
【答案】(1)
(2)①证明:在AD上取一点F使DF=DC,连接EF,
∵DE平分∠ADC,
∴∠FDE=∠CDE,
在△FED和△CDE中,
DF=DC,∠FDE=∠CDE,DE=DE
∴△FED≌△CDE(SAS),
∴∠DFE=∠DCE=90°,∠AFE=180°-∠DFE=90°
∴∠DEF=∠DEC,
∵AD=AB+CD,DF=DC,
∴AF=AB,
在Rt△AFE≌Rt△ABE(HL)
∴∠AEB=∠AEF,
∴∠AED=∠AEF+∠DEF= ∠CEF+ ∠BEF= (∠CEF+∠BEF)=90°。
∴AE⊥DE
②解:过点D作DP⊥AB于点P,
∵由①可知,B,F关于AE对称,BM=FM,
∴BM+MN=FM+MN,
当F,M,N三点共线且FN⊥AB时,有最小值,
∵DP⊥AB,AD=AB+CD=6,
∴∠DPB=∠ABC=∠C=90°,
∴四边形DPBC是矩形,
∴BP=DC=2,AP=AB-BP=2,
在Rt△APD中,DP= = ,
∵FN⊥AB,由①可知AF=AB=4,
∴FN∥DP,
∴△AFN∽△ADP
∴ ,
即 ,
解得FN= ,
∴BM+MN的最小值为
【考点】全等三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,作图—基本作图,轴对称的应用-最短距离问题,相似三角形的判定与性质
【解析】【分析】(1)根据角平分的做法即可画出图.(2)①在AD上取一点F使DF=DC,连接EF;角平分线定义得∠FDE=∠CDE;根据全等三角形判定SAS得△FED≌△CDE,再由全等三角形性质和补角定义得∠DFE=∠DCE=∠AFE=90°,
∠DEF=∠DEC;再由直角三角形全等的判定HL得Rt△AFE≌Rt△ABE,由全等三角形性质得∠AEB=∠AEF,再由补角定义可得AE⊥DE.
②过点D作DP⊥AB于点P;由①可知,B,F关于AE对称,根据对称性质知BM=FM,
当F,M,N三点共线且FN⊥AB时,有最小值,即BM+MN=FM+MN=FN;在Rt△APD中,根据勾股定理得DP= = ;由相似三角形判定得△AFN∽△ADP,再由相似三角形性质得 ,从而求得FN,即BM+MN的最小值.
16.(2018·广东深圳·8分)已知菱形的一个角与三角形的一个角重合,然后它的对角顶点在这个重合角的对边上,这个菱形称为这个三角形的亲密菱形,如图,在△CFE中,CF=6,CE=12,∠FCE=45°,以点C为圆心,以任意长为半径作AD,再分别以点A和点D为圆心,大于 AD长为半径做弧,交 于点B,AB∥CD.
(1)求证:四边形ACDB为△CFE的亲密菱形;
(2)求四边形ACDB的面积.
【答案】(1)证明:由已知得:AC=CD,AB=DB,由已知尺规作图痕迹得:BC是∠FCE的角平分线,
∴∠ACB=∠DCB,
又∵AB∥CD,
∴∠ABC=∠DCB,
∴∠ACB=∠ABC,
∴AC=AB,
又∵AC=CD,AB=DB,
∴AC=CD=DB=BA,
四边形ACDB是菱形,
又∵∠ACD与△FCE中的∠FCE重合,它的对角∠ABD顶点在EF上,
∴四边形ACDB为△FEC的亲密菱形.
(2)解:设菱形ACDB的边长为x,∵CF=6,CE=12,
∴FA=6-x,
又∵AB∥CE,
∴△FAB∽△FCE,
∴ ,
即 ,
解得:x=4,
过点A作AH⊥CD于点H,
在Rt△ACH中,∠ACH=45°,
∴sin∠ACH= ,
∴AH=4× =2 ,
∴四边形ACDB的面积为: .
【考点】菱形的判定与性质,相似三角形的判定与性质
【解析】【分析】(1)依题可得:AC=CD,AB=DB,BC是∠FCE的角平分线,根据角平分线的定义和平行线的性质得∠ACB=∠ABC,根据等角对等边得AC=AB,从而得AC=CD=DB=BA,根据四边相等得四边形是菱形即可得四边形ACDB是菱形;再根据题中的新定义即可得证.
(2)设菱形ACDB的边长为x,根据已知可得CF=6,CE=12,FA=6-x,根据相似三角形的判定和性质可得 ,解得:x=4,过点A作AH⊥CD于点H,在Rt△ACH中,根据锐角三角形函数正弦的定义即可求得AH ,再由四边形的面积公式即可得答案.
17.(2018·广东·6分)如图,BD是菱形ABCD的对角线,∠CBD=75°,
(1)请用尺规作图法,作AB的垂直平分线EF,垂足为E,交AD于F;(不要求写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)条件下,连接BF,求∠DBF的度数.
【分析】(1)分别以A、B为圆心,大于AB长为半径画弧,过两弧的交点作直线即可;
(2)根据∠DBF=∠ABD﹣∠ABF计算即可;
【解答】解:(1)如图所示,直线EF即为所求;
(2)∵四边形ABCD是菱形,
∴∠ABD=∠DBC=∠ABC=75°,DC∥AB,∠A=∠C.
∴∠ABC=150°,∠ABC+∠C=180°,
∴∠C=∠A=30°,
∵EF垂直平分线线段AB,
∴AF=FB,
∴∠A=∠FBA=30°,
∴∠DBF=∠ABD﹣∠FBE=45°.
【点评】本题考查作图﹣基本作图,线段的垂直平分线的性质,菱形的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于常考题型.
18.(2018·广东·7分)如图,矩形ABCD中,AB>AD,把矩形沿对角线AC所在直线折叠,使点B落在点E处,AE交CD于点F,连接DE.
(1)求证:△ADE≌△CED;
(2)求证:△DEF是等腰三角形.
【分析】(1)根据矩形的性质可得出AD=BC、AB=CD,结合折叠的性质可得出AD=CE、AE=CD,进而即可证出△ADE≌△CED(SSS);
(2)根据全等三角形的性质可得出∠DEF=∠EDF,利用等边对等角可得出EF=DF,由此即可证出△DEF是等腰三角形.
【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC,AB=CD.
由折叠的性质可得:BC=CE,AB=AE,
∴AD=CE,AE=CD.
在△ADE和△CED中,,
∴△ADE≌△CED(SSS).
(2)由(1)得△ADE≌△CED,
∴∠DEA=∠EDC,即∠DEF=∠EDF,
∴EF=DF,
∴△DEF是等腰三角形.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质、翻折变换以及矩形的性质,解题的关键是:(1)根据矩形的性质结合折叠的性质找出AD=CE、AE=CD;(2)利用全等三角形的性质找出∠DEF=∠EDF.
19.(2018年四川省内江市)如图,已知四边形ABCD是平行四边形,点E,F分别是AB,BC上的点,AE=CF,并且∠AED=∠CFD.
求证:(1)△AED≌△CFD;
(2)四边形ABCD是菱形.
【考点】L9:菱形的判定;KD:全等三角形的判定与性质;L5:平行四边形的性质.
【分析】(1)由全等三角形的判定定理ASA证得结论;
(2)由“邻边相等的平行四边形为菱形”证得结论.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠C.
在△AED与△CFD中,
∴△AED≌△CFD(ASA);
(2)由(1)知,△AED≌△CFD,则AD=CD.
又∵四边形ABCD是平行四边形,
∴四边形ABCD是菱形.
【点评】考查了菱形的判定,全等三角形的判定与性质以及平行四边形的性质,解题的关键是掌握相关的性质与定理.
20(2018•株洲市)如图,在Rt△ABM和Rt△ADN的斜边分别为正方形的边AB和AD,其中AM=AN.
(1)求证:Rt△ABM≌Rt△AND
(2)线段MN与线段AD相交于T,若AT=,求的值
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】分析:(1)利用HL证明即可;
(2)证明△DNT∽△AMT,可得,由AT=AD,推出,在Rt△ABM中,tan∠ABM=.
详解:(1)∵AD=AB,AM=AN,∠AMB=∠AND=90°
∴Rt△ABM≌Rt△AND(HL).
(2)由Rt△ABM≌Rt△AND易得:∠DAN=∠BAM,DN=BM
∵∠BAM+∠DAM=90°;∠DAN+∠ADN=90°
∴∠DAM=∠AND
∴ND∥AM
∴△DNT∽△AMT
∴
∵AT=AD,
∴
∵Rt△ABM
∴tan∠ABM=.
点睛:本题考查相似三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、正方形的性质、解直角三角形等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题
21. (2018年江苏省南京市)如图,在四边形ABCD中,BC=CD,∠C=2∠BAD.O是四边形ABCD内一点,且OA=OB=OD.求证:
(1)∠BOD=∠C;
(2)四边形OBCD是菱形.
【分析】(1)延长AO到E,利用等边对等角和角之间关系解答即可;
(2)连接OC,根据全等三角形的判定和性质以及菱形的判定解答即可.
【解答】证明:(1)
延长OA到E,
∵OA=OB,
∴∠ABO=∠BAO,
又∠BOE=∠ABO+∠BAO,
∴∠BOE=2∠BAO,
同理∠DOE=2∠DAO,
∴∠BOE+∠DOE=2∠BAO+2∠DAO=2(∠BAO+∠DAO)
即∠BOD=2∠BAD,
又∠C=2∠BAD,
∴∠BOD=∠C;
(2)连接OC,
∵OB=OD,CB=CD,OC=OC,
∴△OBC≌△ODC,
∴∠BOC=∠DOC,∠BCO=∠DCO,
∵∠BOD=∠BOC+∠DOC,∠BCD=∠BCO+∠DCO,
∴∠BOC=∠BOD,∠BCO=∠BCD,
又∠BOD=∠BCD,
∴∠BOC=∠BCO,
∴BO=BC,
又OB=OD,BC=CD,
∴OB=BC=CD=DO,
∴四边形OBCD是菱形.
【点评】此题考查菱形的判定,关键是根据全等三角形的判定和性质以及菱形的判定解答.
22 (2018年江苏省泰州市•12分)对给定的一张矩形纸片ABCD进行如下操作:先沿CE折叠,使点B落在CD边上(如图①),再沿CH折叠,这时发现点E恰好与点D重合(如图②)
(1)根据以上操作和发现,求的值;
(2)将该矩形纸片展开.
①如图③,折叠该矩形纸片,使点C与点H重合,折痕与AB相交于点P,再将该矩形纸片展开.求证:∠HPC=90°;
②不借助工具,利用图④探索一种新的折叠方法,找出与图③中位置相同的P点,要求只有一条折痕,且点P在折痕上,请简要说明折叠方法.(不需说明理由)
【分析】(1)依据△BCE是等腰直角三角形,即可得到CE=BC,由图②,可得CE=CD,而AD=BC,即可得到CD=AD,即=;
(2)①由翻折可得,PH=PC,即PH2=PC2,依据勾股定理可得AH2+AP2=BP2+BC2,进而得出AP=BC,再根据PH=CP,∠A=∠B=90°,即可得到Rt△APH≌Rt△BCP(HL),进而得到∠CPH=90°;
②由AP=BC=AD,可得△ADP是等腰直角三角形,PD平分∠ADC,故沿着过D的直线翻折,使点A落在CD边上,此时折痕与AB的交点即为P;由∠BCE=∠PCH=45°,可得∠BCP=∠ECH,由∠DCE=∠PCH=45°,可得∠PCE=∠DCH,进而得到CP平分∠BCE,故沿着过点C的直线折叠,使点B落在CE上,此时,折痕与AB的交点即为P.
【解答】解:(1)由图①,可得∠BCE=∠BCD=45°,
又∵∠B=90°,
∴△BCE是等腰直角三角形,
∴=cs45°=,即CE=BC,
由图②,可得CE=CD,而AD=BC,
∴CD=AD,
∴=;
(2)①设AD=BC=a,则AB=CD=a,BE=a,
∴AE=(﹣1)a,
如图③,连接EH,则∠CEH=∠CDH=90°,
∵∠BEC=45°,∠A=90°,
∴∠AEH=45°=∠AHE,
∴AH=AE=(﹣1)a,
设AP=x,则BP=a﹣x,由翻折可得,PH=PC,即PH2=PC2,
∴AH2+AP2=BP2+BC2,
即[(﹣1)a]2+x2=(a﹣x)2+a2,
解得x=a,即AP=BC,
又∵PH=CP,∠A=∠B=90°,
∴Rt△APH≌Rt△BCP(HL),
∴∠APH=∠BCP,
又∵Rt△BCP中,∠BCP+∠BPC=90°,
∴∠APH+∠BPC=90°,
∴∠CPH=90°;
②折法:如图,由AP=BC=AD,可得△ADP是等腰直角三角形,PD平分∠ADC,
故沿着过D的直线翻折,使点A落在CD边上,此时折痕与AB的交点即为P;
折法:如图,由∠BCE=∠PCH=45°,可得∠BCP=∠ECH,
由∠DCE=∠PCH=45°,可得∠PCE=∠DCH,
又∵∠DCH=∠ECH,
∴∠BCP=∠PCE,即CP平分∠BCE,
故沿着过点C的直线折叠,使点B落在CE上,此时,折痕与AB的交点即为P.
【点评】本题属于折叠问题,主要考查了等腰直角三角形的性质,矩形的性质,全等三角形的判定与性质的综合运用,折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,对应边和对应角相等.解题时常常设要求的线段长为x,然后根据折叠和轴对称的性质用含x的代数式表示其他线段的长度,选择适当的直角三角形,运用勾股定理列出方程求出答案.
23(2018•湖南省永州市•12分)如图1,在△ABC中,矩形EFGH的一边EF在AB上,顶点G、H分别在BC、AC上,CD是边AB上的高,CD交GH于点I.若CI=4,HI=3,AD=.矩形DFGI恰好为正方形.
(1)求正方形DFGI的边长;
(2)如图2,延长AB至P.使得AC=CP,将矩形EFGH沿BP的方向向右平移,当点G刚好落在CP上时,试判断移动后的矩形与△CBP重叠部分的形状是三角形还是四边形,为什么?
(3)如图3,连接DG,将正方形DFGI绕点D顺时针旋转一定的角度得到正方形DF′G′I′,正方形DF′G′I′分别与线段DG、DB相交于点M,N,求△MNG′的周长.
【分析】(1)由HI∥AD,得到=,求出AD即可解决问题;
(2)如图2中,设等G落在PC时对应的点为G′,点F的对应的点为F′.求出IG′和BD的长比较即可判定;
(3)如图3中,如图将△DMI′绕点D逆时针旋转90°得到△DF′R,此时N、F′、R共线.想办法证明MN=MI′+NF′,即可解决问题;
【解答】解:(1)如图1中,
∵HI∥AD,
∴=,
∴=,
∴AD=6,
∴ID=CD﹣CI=2,
∴正方形的边长为2.
(2)如图2中,设等G落在PC时对应的点为G′,点F的对应的点为F′.
∵CA=CP,CD⊥PA,
∴∠ACD=∠PCD,∠A=∠P,
∵HG′∥PA,
∴∠CHG′=∠A,∠CG′H=∠P,
∴∠CHG′=∠CG′H,
∴CH=CG′,
∴IH=IG′=DF′=3,
∵IG∥DB,
∴=,
∴=,
∴DB=3,
∴DB=DF′=3,
∴点B与点F′重合,
∴移动后的矩形与△CBP重叠部分是△BGG′,
∴移动后的矩形与△CBP重叠部分的形状是三角形.
(3)如图3中,如图将△DMI′绕点D逆时针旋转90°得到△DF′R,此时N、F′、R共线.
∵∠MDN=∠NDF+∠MDI′=∠NDF′+∠DF′R=∠NDR=45°,
∵DN=DN,DM=DR,
∴△NDM≌△NDR,
∴MN=NR=NF′+RF′=NF′+MI′,
∴△MNG′的周长=MN+MG′+NG′=MG′+MI′+NG′+F′R=2I′G′=4.
【点评】本题考查四边形综合题、矩形的性质、正方形的性质、平行线等分线段定理、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会利用旋转法添加辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.
24(2018•株洲市)如图,在Rt△ABM和Rt△ADN的斜边分别为正方形的边AB和AD,其中AM=AN.
(1)求证:Rt△ABM≌Rt△AND
(2)线段MN与线段AD相交于T,若AT=,求的值
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】分析:(1)利用HL证明即可;
(2)证明△DNT∽△AMT,可得,由AT=AD,推出,在Rt△ABM中,tan∠ABM=.
详解:(1)∵AD=AB,AM=AN,∠AMB=∠AND=90°
∴Rt△ABM≌Rt△AND(HL).
(2)由Rt△ABM≌Rt△AND易得:∠DAN=∠BAM,DN=BM
∵∠BAM+∠DAM=90°;∠DAN+∠ADN=90°
∴∠DAM=∠AND
∴ND∥AM
∴△DNT∽△AMT
∴
∵AT=AD,
∴
∵Rt△ABM
∴tan∠ABM=.
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