18.2 特殊的平行四边形练习题
展开18.2 特殊的平行四边形
知识回顾:
1. 矩形
(1)矩形定义∶______________叫作矩形,也就是长方形.
(2)矩形的性质如下∶
①矩形的四个角都是________. ②矩形的对角线________.
(3)矩形的判定定理如下∶
①有一个角是直角的________是矩形.
②有三个角是________的四边形是矩形.
③对角线________的平行四边形是矩形.
④对角线______________的四边形是矩形.
2. 菱形
(1)菱形定义∶______________叫作菱形.
(2)菱形的性质如下∶
①菱形的四条边都________.
②菱形的两条对角线________,并且每一条对角线平分________.
(3)菱形是特殊的平行四边形,其面积求法与平行四边形的面积求法相同,其面积等于底乘以相应底上的高.另外,由于菱形的两条对角线互相垂直平分,将菱形分成4个全等的直角三角形,因此菱形面积=×两条对角线长之积=×两条对角线长之积.
(4)菱形的判定定理如下∶
①________的平行四边形是菱形.
②对角线________的平行四边形是菱形.
③对角线________的四边形是菱形.
④________的四边形是菱形.
3.正方形
(1)正方形定义∶______________是正方形.
(2)正方形的性质∶正方形既有________的性质,又有________的性质.
(3)正方形是轴对称图形,其对称轴为________所在的直线或________所在的直线,有4条对称轴;也是中心对称图形,对称中心为对角线的交点.
(4)正方形的判定定理如下∶
①________的矩形是正方形.
②有一个角是直角的________是正方形.
③________相等的菱形是正方形.
④对角线________的矩形是正方形.
⑤判别正方形的一般顺序∶先说明它是平行四边形∶再说明它是菱形(或矩形);最后说明它是矩形(或萎形).
⑥矩形判定条件+菱形判定条件一正方形判定条件.
一、单选题(共24题)
1.下列命题正确的是( )
A.四条边都相等的四边形为矩形
B.对角线互相垂直的平行四边形是菱形
C.对角线互相垂直且相等的四边形为正方形
D.一组对边平行,另一组对边相等的四边形为平行四边形
2.如图,已知AD是三角形纸片ABC的高,将纸片沿直线EF折叠,使点A和D重合,给出下列判断:①EF是△ABC的中位线;②△DEF的周长等于△ABC周长的一半;③若四边形AEDF是菱形,则AB=AC;④若∠BAC是直角,则四边形AEDF是矩形;其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.如图,点O为矩形ABCD的对称中心,动点P从点A出发沿AB向点B移动,移动到点B停止,延长PO交CD于点Q,则四边形APCQ形状的变化依次为( )
A.平行四边形—矩形—平行四边形—矩形 B.平行四边形—菱形—平行四边形—矩形
C.平行四边形—矩形—菱形—矩形 D.平行四边形—菱形—平行四边形
4.如图,等边△ABC与正方形DEFG重,其中D、E两点分别在AB、BC上,且BD=BE.若AB=6,DE=2,则△EFC的面积为( )
A.1 B.2 C.2 D.4
5.下列命题中正确的有( )个
(1)两组对边分别相等的四边形是平行四边形;(2)两组对角分别相等且对角线相等的四边形是矩形;(3)对角线互相平分且垂直的四边形是菱形:(4)一个角是直角的平行四边形是矩形:(5)有一组邻边相等的四边形是菱形:(6)四个角相等的四边形是矩形
A.3 B.4 C.5 D.6
6.如图,在四边形ABCD中,点E,F,G,H分别是AD,BD,BC,CA的中点,若四边形EFGH是矩形,则四边形ABCD需满足的条件是( )
A.AB⊥DC B. C.AC⊥BD D.AB=DC
7.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=6,AC=8,P为边BC上一动点,PE⊥AB于E,PF⊥AC于F,M为EF的中点,则PM的最小值为( )
A.5 B.2.5 C.4.8 D.2.4
8.如图,在四边形ABCD中,∠BAD=∠BCD=90∘,,E是BD的中点,BD=8,则的面积为( ).
A.82 B.16 C.8 D.162
9.如图,在平行四边行ABCD中,AD=2AB,F是AD的中点,作CE⊥AB,垂足E在线段AB上,连接EF、CF,则下列结论中一定成立的是( )
①∠DCF=12∠BCD;②EF=CF;③S△BEC=2S△CEF;④∠DFE=3∠AEF.
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②④
10.如图,正方形ABCO和正方形DEFO的顶点A,O,E在同一直线l上,且EF=2,,给出下列结论:①∠COD=45°;②AE=6;③CF=BD=17;④△COF的面积是32.其中正确的结论为( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.①③④
11.如图,正方形纸片ABCD的四个顶点分别在四条平行线l1、l2、l3、l4上,这四条直线中相邻两条之间的距离依次为ℎ1、ℎ2、ℎ3ℎ1>0,ℎ2>0,ℎ3>0,若ℎ1=5,ℎ2=2,则正方形ABCD的面积S等于( )
A.34 B.89 C.74 D.109
12.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,BC=6,ΔBDC面积为21,AB的垂直平分线MN分别交AB,AC于点M,N,若点P和点Q分别是线段MN和BC边上的动点,则PB+PQ的最小值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
13.如图,在边长为7的正方形ABCD中,E为BC边上一点,F为AD边上一点,连接AE、EF,将△ABE沿EF折叠,使点A恰好落在CD边上的A'处,若A'D=2,则B'E的长度为( )
A.2714 B.137 C.2514 D.2
14.如图,等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于D,∠ABC的平分线分别交AC、AD于E、F两点,M为EF的中点,延长AM交BC于点N,连接DM,下列结论:
①DF=DN;②;③△DMN是等腰三角形;④S△AND+SΛAME=S△ANC−S△AME,其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
15.如图,在正方形ABCD中,点E在BC边上,连接AE,点G、F分别在DC、AB上,FG⊥AE,∠BAE=25°,则∠FGD的度数为( )
A.75° B.65° C.125° D.115°
16.如图,正方形纸片ABCD中,对角线AC、BD交于点O,折叠正方形纸片ABCD,使AD落在BD上,点A恰好与BD上的点F重合,展开后折痕DE分别交AB、AC于点E、G,连接GF,给出下列结论:①∠ADG=22.5°;②AEAD=2−1;③四边形AEFG是菱形;④若SΔOGF=1,则正方形ABCD面积是6+42.其中正确的结论个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
17.如图,在边长为3的正方形ABCD中,∠CDE=30°,DE⊥CF,则的长是( )
A.1 B.2 C. D.2
18.如图,在矩形ABCD中,AD=2AB,∠BAD的平分线交BC于点E,DH⊥AE于点H,连接BH并延长交CD于点F,连接DE交BF于点O,下列结论:①AE=AD;②∠AED=∠CED;③BH=HF;④BC−CF=2HE,其中正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
19.如图,正方形ABCD的边长为4,E为CD上的点,DE=1,将△ADE沿AE对折至△AEF,延长EF交BC于G.连接AG、CF.下列结论:①△ABG≅△AFG;②∠GAE=45°;③3BG=5CG;④S△CFG=14485.其中正确的有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
20.如图,在正方形ABCD中,E是对角线BD上一点,且满足BE=BC.连接CE并延长交AD于点F,连接AE,过B点作BG⊥AE于点G,延长BG交AD于点.在下列结论中:①AH=DF;②∠AEF=45°;③AH=DE;④S四边形EFHG=S△DEF+S△AGH,其中正确的结论有( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
21.如图,已知正方形ABCD的边长为4,P是对角线BD上一点,PE//CD于点E,PF//BC于点F,连接AP,EF.给出下列结论:①PD=2EC;②四边形PECF的周长为8;③△APD一定是等腰三角形;④AP=EF;⑤EF的最小值为22.其中正确结论的序号为( )
A.①②④⑤ B.①③④⑤ C.②④⑤ D.②③⑤
22.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作交AB于点E,交AC于点N,连接FN,EM.则下列结论:
①DN=BM;②EM//FN;
③;④当AO=AD时,四边形是菱形.
其中,正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
23.如图,矩形ABCD中,AB=10,AD=4,点E从D向C以每秒1个单位的速度运动,以AE为一边在AE的左上方作正方形AEFG,同时垂直于CD的直线MN也从C向D以每秒2个单位的速度运动,当点F落在直线MN上,设运动的时间为t,则t的值为( )
A.1 B.103 C.4 D.143
24.如图,在菱形ABCD中,AB=6,∠A=135°,点P是菱形内部一点,且满足SΔPCD=16S菱形ABCD,则PC+PD的最小值为( )
A.32 B.211 C.6 D.73
二、填空题(共10题)
25.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=7,S菱形ABCD=56.则OH的长为 _____.
26.如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=8,延长BC至点E,使CE=3,连接DE得到四边形ABED,动点P从点B出发,以每秒2个单位的速度沿BC一CD向终点D运动,设点P运动的时间为t秒(t>0)时,点P到四边形ABED相邻两边距离相等,则t=____
27.已知:如图,△ABC中,∠C=90°,点O为△ABC的三条角平分线的交点,OD⊥BC,OE⊥AC,OF⊥AB,点D、E、F分别是垂足,且AB=10cm,BC=8cm,,则点O到三边AB、AC和BC的距离分别等于______.
28.如图,菱形ABCD中,点O为对角线的交点,E、F、G、H 是菱形ABCD的各边中点,若AC=6,BD=8,则四边形 的面积为______.
29.如图,正方形 ABCD 的对角线 AC,BD 交于点 O, P 为 BD 上的一点,连接 CP,过点 P 作 PF ⊥ CP 交AD 的延长线于点 F,延长 FP 交 AB 于点 E,则下列结论:(1)∠DPF = ∠PCA;(2)BE = DF;(3)点 P 为 EF 的中点;(4) SΔBPE= SΔDCP;(5)若 OP = 2,则 BE = 22, 其中正确的结论有_______个.(填正确结论的个数)
30.矩形ABCD与矩形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=3,CD=CE=1,则GH=_______.
31.已知:如图,△ABC的两条高AD与CE相交于点F,G为BC上一点,连接AG交CE于点H,且AB=AG,若∠CHG=2∠ADE,DFAF=23,S△ACG=152,则线段AD的长为_______.
32.如图,在Rt△ABC中,AC=BC=4,∠ACB=90°,正方形BDEF的边长为2,将正方形BDEF绕点B旋转一周,连接AE,点M为AE的中点,连接FM,则线段FM的最大值是 ___.
33.如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=8,E为CD边的中点,若P、Q为BC边上的两个动点,且PQ=2,四边形APQE的周长最小值为______.
34.如图,在菱形ABCD中,∠B=60°,AB=2,M为边AB的中点,N为边BC上一动点(不与点B重合),将△BMN沿直线MN折叠,使点B落在点E处,连接DE,CE.当△CDE为等腰三角形时,线段BN的长为_____.
三、解答题(共5题)
35.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD是AB边上的中线,E是CD的中点,过点C作CF∥AB,交AE的延长线于点F,连接BF.
(1)求证:四边形BDCF是菱形;
(2)当△ABC满足什么条件时,四边形BDCF是正方形?请说明理由.
36.矩形ABCD的边长AB=18cm,点E在BC上,把△ABE沿AE折叠,使点B落在CD边的点F处,∠BAE=30°.
(1)如图1,求DF的长度;
(2)如图2,点N从点F出发沿FD以每秒1cm的速度向点D运动,同时点P从点A出发沿AF以每秒2cm的速度向点F运动,运动时间为t秒(0<t<9),过点P作PM⊥AD,于点M.
①请证明在N、P运动的过程中,四边形FNMP是平行四边形;
②连接NP,当t为何值时,△MNP为直角三角形?
37.如图,在矩形ABCD中,AB=4cm,BC=11cm,点P从点D出发向终点A运动;同时点Q从点B出发向终点C运动.当P、Q两点其中有一点到达终点时,另一点随之停止,点P、Q的速度分别为1cm/s,2cm/s,连接PQ、AQ、CP.设点P、Q运动的时间为t(s).
(1)如图(1),当t为何值时,四边形ABQP是矩形?
(2)如图(2),若点E为边AD上一点,当AE=3cm时,四边形EQCP可能为菱形吗?若能,请求出t的值;若不能,请说明理由.
38.△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D为直线BC上一动点(点D不与B,C重合),以AD为边在AD右侧作正方形ADEF,连接CF,
(1)观察猜想:如图 1,当点D在线段BC上时,
①BC与CF的位置关系为 ;
②BC,CD,CF之间的数量关系为 ;(将结论直接写在横线上)
(2)数学思考:如图 2,当点D在线段CB的延长线上时,结论①,②是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请你写出正确结论再给予证明.
(3)拓展延伸:如图 3,当点D在线段 BC 的延长线上时,延长BA交CF于点G,连接GE,若已知AB=22,CD=1,请求出GE的长
39.如图1,矩形OABC的顶点A、C分别在x轴,y轴的正半轴,若点B(a,b),且a,b满足b2−12b+36=0,若点D为矩形OABC的对角线AC的中点,过点D作AC的垂线分别交BC,OA于点E,F.
(1)求点B的坐标.
(2)求线段EF的长度.
(3)如图2,连接OD,直线EF交y轴于点G,若点P为射线GE上的点,在平面直角坐标系中,是否存在点Q,使得以OD为边,点O,D,P,Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出点P,Q的坐标,若不存在,请说明理由.
参考答案:
知识回顾:
1. 矩形
(1)矩形定义∶有一个角是直角的平行四边形叫作矩形,也就是长方形.
(2)矩形的性质如下∶
①矩形的四个角都是直角. ②矩形的对角线相等.
(3)矩形的判定定理如下∶
①有一个角是直角的平行四边形是矩形.
②有三个角是直角的四边形是矩形.
③对角线相等的平行四边形是矩形.
④对角线互相平分且相等的四边形是矩形.
2. 菱形
(1)菱形定义∶有一组邻边相等的平行四边形叫作菱形.
(2)菱形的性质如下∶
①菱形的四条边都相等.
②菱形的两条对角线互相垂直平分,并且每一条对角线平分一组对角.
(3)菱形是特殊的平行四边形,其面积求法与平行四边形的面积求法相同,其面积等于底乘以相应底上的高.另外,由于菱形的两条对角线互相垂直平分,将菱形分成4个全等的直角三角形,因此菱形面积=×两条对角线长之积=×两条对角线长之积.
(4)菱形的判定定理如下∶
①一组邻边相等的平行四边形是菱形.
②对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
③对角线互相垂直平分的四边形是菱形.
④四边都相等的四边形是菱形.
3.正方形
(1)正方形定义∶四条边都相等、四个角都是直角的四边形是正方形.
(2)正方形的性质∶正方形既有矩形的性质,又有菱形的性质.
(3)正方形是轴对称图形,其对称轴为对边中点所在的直线或对角线所在的直线,有4条对称轴;也是中心对称图形,对称中心为对角线的交点.
(4)正方形的判定定理如下∶
①一组邻边相等的矩形是正方形.
②有一个角是直角的菱形是正方形.
③对角线相等的菱形是正方形.
④对角线互相垂直的矩形是正方形.
⑤判别正方形的一般顺序∶先说明它是平行四边形∶再说明它是菱形(或矩形);最后说明它是矩形(或萎形).
⑥矩形判定条件+菱形判定条件一正方形判定条件.
1.B
解:A、四条边都相等的四边形为菱形,所以A选项错误;
B、对角线互相垂直的平行四边形是菱形,所以B选项正确;
C、对角线互相垂直且相等的平行四边形为正方形,所以C选项错误;
D、一组对边平行,另一组对边相等的四边形可能是平行四边形,也可能是等腰梯形,所以D选项错误.
故选:B.
2.C
解:∵AD是ΔABC的高,
∴AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,
根据折叠可得:EF是AD的垂直平分线,
∴AO=DO=12AD,AD⊥EF,
∴∠AOF=90°,
∴∠AOF=∠ADC=90°,
∴EF//BC,
∴∠AEF=∠B,∠FED=∠EDB,
又∵∠AEF=∠FED,
,
∴BE=ED,
则,
同理可得:AF=FC,
∴EF是ΔABC的中位线,
故①正确;
∵EF是ΔABC的中位线,
的周长是ΔABC的一半,
根据折叠可得ΔAEF≅ΔDEF,
的周长等于ΔABC周长的一半,
故②正确;
∵EF是ΔABC的中位线,
,AF=12AC,
若四边形AEDF是菱形,
则,
∴AB=AC,
故③正确;
根据折叠只能证明∠BAC=∠EDF=90°,
不能确定∠AED和∠AFD的度数,故④错误;
故选:C.
3.B
解:观察图形可知,四边形APCQ形状的变化依次为:
平行四边形—菱形—平行四边形—矩形
故选:B.
4.B
解:过F作FQ⊥BC于Q,
则∠FQE=90°,
∵△ABC是等边三角形,AB=6,
∴BC=AB=6,∠B=60°,
∵BD=BE,DE=2,
∴△BED是等边三角形,且边长为2,
∴BE=DE=2,∠BED=60°,
∴CE=BC﹣BE=4,
∵四边形DEFG是正方形,DE=2,
∴EF=DE=2,∠DEF=90°,
∴∠FEC=180°﹣60°﹣90°=30°,
∴QF=12EF=1,
∴△EFC的面积=12×CE×FQ=12×4×1=2,
故选:B.
5.C
解:两组对边分别相等的四边形是平行四边形,(1)正确;
两组对角分别相等且对角线相等的四边形是矩形,(2)正确;
对角线互相平分且垂直的四边形是菱形,(3)正确;
一个角是直角的平行四边形是矩形,(4)正确;
有一组邻边相等的平行四边形是菱形,(5)错误;
四个角相等的四边形是矩形,(6)正确,
故选:C.
6.A
解:∵点E,F,G,H分别是AD,BD,BC,CA的中点,
∴EF//AB,且EF=12AB,GH//AB且GH=12AB,
∴四边形EFGH是平行四边形,
∵四边形EFGH是矩形,
∴∠FEH=90°,即,
∵EF//AB,HE//CD,
∴AB⊥CD,
故选:A.
7.D
解:连接AP,如图所示:
∵∠BAC=90°,AB=6,AC=8,
∴BC=62+82=10,
∵PE⊥AB,PF⊥AC,
∴四边形AFPE是矩形,
∴EF=AP,EF与AP互相平分,
∵M是EF的中点,
∴M为AP的中点,
∴PM=12AP,
根据直线外一点到直线上任一点的距离,垂线段最短,
即AP⊥BC时,AP最短,同样PM也最短,
∴当AP⊥BC时,AP=AB×ACBC=4.8,
∴AP最短时,AP=4.8,
∴当PM最短时,PM=12AP=2.4.
故选 D.
8.C
解:∵∠BAD=∠BCD=90∘,E是BD的中点,BD=8,
∴AE=BE=DE=CE=4,
∴∠BAE=∠ABE,∠CBE=∠BCE,
∵∠ABE+∠CBE=,
∴∠AEC=∠BAE+∠ABE+∠CBE+∠BCE=90°,
∴SΔAEC=12AE⋅CE=12×4×4=8,
故选:C.
9.D
解:①∵F是AD的中点,
∴AF=FD,
∵在平行四边形ABCD中,AD=2AB,
∴AF=FD=CD,
∴ ∠DFC=∠DCF,
∵AD//BC,
∴∠DFC=∠FCB,
∴∠DCF=∠BCF,
∴∠DCF=12∠BCD,故结论①正确,
延长EF,交CD的延长线于M,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB//CD,
∴ ∠A=∠MDF,
∵F为AD中点,
∴AF=FD,
在△AEF和△DFM中
∠A=∠FDMAF=DF∠AFE=∠DFM
∴△AEF≌△DMF,
∴FE=FM,∠AEF=∠M,
∴CE⊥AB,
∴∠AEC=90°,
∴∠AEC=∠ECD=90°,
∵FM=EF, ∠ECD=90°,
∴EF=CF,故②正确,
③∵EF=FM,
∴S△EFC=S△CFM,
∵MC>BE,
∴S△ECM>S△BEC,
∵S△ECM =S△EFC +S△CFM ,S△EFC=S△CFM,
∴S△BEC<2S△EFC
故③错误
④设∠FEC=x,则∠FCE=x
∴∠DCF=∠DFC=90°- x
∴∠EFC=180°-2x
∴∠EFD=90°- x +180°-2 x =270°-3 x
∵∠AEF=90°- x
∴∠DFE=3∠AEF,故结论④正确
综上可知,一定成立的是①②④
故选D
10.B
解:①∵∠AOC=90°,∠DOE=45°,
∴∠COD=180°−∠AOC−∠DOE=45°,故①正确;
②,
,
∵AO=AB=3,
∴AE=AO+OE=2+3=5,故②错误;
③∵四边形OABC与四边形ODEF均为正方形,
∴OA=OC,OD=OF, ∠AOC=∠DOF
∴∠AOC+∠COD=∠DOF+∠COD,
∴∠AOD=∠COF,
∴ΔAOD≅ΔCOFSAS,
∴AD=CF,
连接DF 交EO 于G,过D作DH⊥AB交AB于,
∴∠DHA=∠DHB=90°
∴四边形DGAH为矩形,
∴AG=DH,DG=AH,
,,
∴EO=2,
∴DG=OG=1,
∴AH=DG=1,DH=AG=AO+OG=1+3=4,
∴BH=AB−AH=3−1=2 ,
∴BH≠AH,
在RtΔDHB 与RtΔDHA中,
∵DH=DH,BH≠AH,
∴DB2=DH2+BH2≠DH2+AH2=AD2,
∴DB≠AD,故③错误;
④的面积SΔCOF=12×3×1=32,故④正确;
∴其中正确的结论为①④.
故选:B.
11.C
解:如图,记l2与AD的交点为Q, 记BC与l3的交点为H, 过B作BE⊥l4于E, 过D作DM⊥l4于M,
∵正方形ABCD,
∴AB=BC=CD=AD,∠BAD=∠ABC=∠BCD=∠ADC=90°,
∴∠ABO+∠AOB=90°,∠CDH+∠ADH=90°,
∵l2∥l3, 则∠AOB=∠ADH,
∴∠ABO=∠CDH,
∴△ABO≌△CDH,
∴ℎ1=ℎ3=5, (全等三角形的对应高相等)
∴BE=ℎ2+ℎ3=7,
∵∠BCD=∠BEC=∠DMC=90°,
∴∠EBC+∠BCE=90°=∠BCE+∠DCM,
∴∠EBC=∠DCM,
∴△BCE≌△CDM,
∴BE=CM=7,CE=DM=5,
∴BC2=52+72=74.
故选C
12.C
解:连接AQ,过点D作DH⊥BC,
∵BC=6,ΔBDC面积为21,
∴12BCDH=21,
∴DH=7,
∵MN垂直平分AB,
∴PA=PB,
∴PB+PQ=AP+PQ≥AQ,
∴当AQ的值最小时,PB+PQ的值最小,根据垂线段最短可知,当AQ⊥BC时,AQ的值最小,
∵AD∥BC,
∴AQ=DH=7,
∴PB+PQ的值最小值为7;
故选C.
13.C
解:由折叠可知: AE=A'E,BE=B'E
∵AE2=AB2+BE2,A'E2=A'C2+CE2,A'D=2且正方形的边长为7,
∴AB2+BE2=A'C2+CE2,
∴72+BE2=7−22+7−BE2,
∴BE=2514 ,
∴B'E=2514 ,
故选:C.
14.C
解:∵等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于D,
∴AB=AC,∠BCA=∠ABC=45°=∠DAC=∠DAB,AD=BD=CD,
∵BE是平分∠ABC,
∴∠ABE=∠CBE=22.5°,
∵AB⊥AC,AD⊥BC,
∴∠BAC=90°,∠ADB=90°,
∴∠AEB=90°-∠ABE=67.5°,∠AFD=90°-∠CBE=67.5°=∠AFE,
∴∠AFE=∠AEB,
∴AF=AE,
∵M是EF的中点,AE=AF,
∴AM⊥BE,∠DAM=∠CAM=90°-∠AFE=22.5°,
∴∠DAN=∠CBE=22.5°,且∠ADB=∠ADN,AD=BD,
∴△ADN≌△BDF(ASA),
∴DF=DN,
故①正确;
∵AB=AC,∠ACB=∠DAB=45°,∠ABF=∠CAN=22.5°,
∴△ABF≌△ACN(ASA),
∴AF=CN,且AE=AF,
∴AE=CN,
故②正确;
∵AE=AF,M为EF的中点,
∴AM⊥EF,
∴∠AMF=90°,
同理∠ADB=90°,
∵∠BFD=∠AFE,
∵BE平分∠ABC,
∴∠MBA=∠MBN,
∵AN⊥BM,
∴∠AMB=∠NMB=90°,
∴∠BNM=∠BAM=180°-∠AMB-∠ABM=180°-90°-22.5°=67.5°,
∴BA=BN,
∴AM=MN,
∵∠ADC=90°,
∴AM=MN=DM,
∴∠ABM=∠ADM=22.5°,∠DAM=∠ADM,
∴∠DMN=∠DAN+∠ADM=22.5°+22.5°=45°,
∴∠BMD=45°,
∵∠DNA=∠C+∠CAN=45°+22.5°=67.5°,
∴∠MDN=180°-45°-67.5°=67.5°=∠DNM,
∴DM=MN,
∴△DMN是等腰三角形,故③正确;
过点N作NG⊥AC于点G,连接EN,
∵∠CAN=∠DAN,CD⊥AD,
∴NG=ND,
∵AM⊥BE,
∴∠AMB=∠NMB=90°,
∵∠ABM=∠NBM,
∴∠BAM=90°-∠ABM=∠BNM=90°-∠NBM,
∵BM=BM,
∴△ABM≌△NBM(SAS),
∴AB=NB,AM=NM,
∵BE=BE,∠ABE=∠CBE
∴△ABE≌△NBE(SAS),
∴AE=NE,∠BAE=∠BNE=90°,
∵∠C=45°,
∴∠CEN=45°,
∴NC=EN=AE,
∵NG⊥EC,
∴CG=EG=NG,
设CG=EG=NG=DN=x,则AE=EN=2x,
∴AC=2x+2x=(2+2)x,
AD=22AC=22×(2+2)x=(2+1)x,
S△AND=12AD•ND=2+12x2,
S△ACN=12AC•NG=2+22x2,
∵AM=NM,
∴S△AEM=12S△AEN=12×12AE•NG=24x2,
∴S△AND+S△AME=2+12x2+24x2=32+24x2,
S△ANC-S△AME=2+22x2−24x2=2+44x2,
∴S△AND+S△AME≠S△ANC-S△AME,
故④错误,
故选:C.
15.D
解:如图:
由FG⊥AE,则∠AOF=90°,
又∵∠BAE=25°,
由三角形内角和定理:∠AFO=90°−∠BAE=65°,
根据正方形的性质:,
∴∠AFG=∠CGF=65°,
∴∠FGB=180°−∠CGF=115°,
故选:D.
16.C
解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠GAD=∠ADO=45°,
由折叠的性质可得:∠ADG=12∠ADO=22.5°,故①正确.
设正方形的边长为a,则AD=DC=BC=a
∴BD=2a
∴S△AED=12AE⋅AD=12a⋅AE
S△BDE=12BD×EF=22a×EF
由折叠的性质可得AE=EF
∵S△ABD=12a2=S△AED+S△BDE=12a(1+2)AE
∴AEAD=11+2=2−1
故②正确
∵∠EFD=∠AOF=90°,
∴EF//AC,
∴∠FEG=∠AGE,
∵∠AGE=∠FGE,
∴∠FEG=∠FGE,
∴EF=GF,
∵AE=EF,
∴AE=GF,
∵AE=EF=GF,AG=GF,
∴AE=EF=GF=AG,
∴四边形AEFG是菱形,故③正确.
∵四边形AEFG是菱形,
∴AB//GF,AB=GF.
,∠GOF=90°,
∴ΔOGF时等腰直角三角形.
∵SΔOGF=1,
12OG2=1,解得OG=2,
∴BE=2OG=22,GF=2+2=2,
∴AE=GF=2,
∴AB=BE+AE=22+2,
∴S正方形ABCD=(2+22)2=12+82≠6+42,故④错误.
故正确的有①②③,共3个
故选C
17.C
解:∵四边形ABCD是正方形,
,CD=BC=3,
∵在Rt△DCE中,∠CDE=30°,
,
设CE=x,则DE=2x,
根据勾股定理得:DC2+CE2=DE2,
即32+x2=(2x)2,
解得:x=3(负值舍去),
∴CE=3,
∵DE⊥CF,
,
∴∠DCO=60°,
,
,CD=BC,
∴△DCE≌△CBF(ASA),
.
故选:C.
18.A
解:①设AB=a,则AD=2a,
∵AE平分∠BAD,
∴∠BAE=45°,
∴BA=BE.
∴在Rt△ABE中,AE=2a,
∴AE=AD.①正确;
②∵DH⊥AH,∠DAE=45°,AD=2a,
∴DH=AH=a.
∴DH=DC.
根据到角两边距离相等的点在角的平分线上定理可知DE平分∠AEC,
即②∠AED=∠CED正确;
③∵AH=AB=a,
∴∠ABH=∠AHB.
∵AB∥CD,
∴∠ABF+∠DFB=180°.
又∠AHB+∠BHE=180°,
∴∠BHE=∠HFD. ∠HEB=∠FDH=45°,又BE=DH=a,
∴△BHE≌△HFD(AAS),
∴BH=HF,③正确;
⑤BC=2a,CF=2a-2a,HE=2a−a,
∴BC-CF=2HE,
∴④正确;
综上所述,正确的是①②③④共4个.
故选A.
19.C
解:①∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD=BC=CD=4,∠BAD=∠B=∠BCD=∠D=90°,
由翻折可知:AF=AD,∠AFE=∠D=90°,∠DAE=∠FAE,
∴AF=AB,∠AFG=∠B=90°,
在Rt△ABG和Rt△AFG中,
AG=AGAB=AF,
∴Rt△ABG≌Rt△AFG(HL),故①正确,
②∵Rt△ABG≌Rt△AFG,
∴∠AGB=∠AGF,
,∠BAD=90°,
,故②正确,
③∵Rt△ABG≌Rt△AFG,
∴BG=FG,
∵CD=4,DE=1,
∴DE=EF=1,EC=3,
在Rt△ECG中,CE=3,,,
根据勾股定理,得EG2=CE2+CG2,
即,
解得BG=125,
,
∴BG:CG=125:85=3:2,
.故③错误.
④∵CG=85,CE=3,
∴S△CEG=12CG⋅CE=12×85×3=125,
又∵FG=BG=125,EF=1,
∴FG:EF=125:1=12:5,
∴S△FGC=1212+5S△CEG=1217×125=14485,故④正确.
所以其中正确的是①②④,一共3个.
故选:C.
20.C
解:∵BD是正方形ABCD的对角线,
∴∠ABE=∠ADE=∠CDE=45°,AB=BC,
∵BE=BC,
∴AB=BE,
∵BG⊥AE,
∴BH是线段AE的垂直平分线,∠ABH=∠DBH=22.5°,
在Rt△ABH中,∠AHB=90°﹣∠ABH=67.5°,
∵∠AGH=90°,
∴∠DAE=∠ABH=22.5°,
在△ADE和△CDE中,
DE=DE∠ADE=∠CDE=45°AD=CD,
∴△ADE≌△CDE(SAS),
∴∠DAE=∠DCE=22.5°,
∴∠ABH=∠DCF,
在△ABH和△DCF中,
∠BAH=∠CDFAB=CD∠ABH=∠DCF,
∴△ABH≌△DCF(ASA),
∴AH=DF,∠CFD=∠AHB=67.5°,
∵∠CFD=∠EAF+∠AEF,
∴67.5°=22.5°+∠AEF,
∴∠AEF=45°,故①②正确;
∵∠FDE=45°,∠DFE=∠FAE+∠AEF=22.5°+45°=67.5°,
∴∠DEF=180°﹣45°﹣67.5°=67.5°,
∴DF=DE,
∵AH=DF,
∴AH=DE,故③正确;
如图,连接HE,
∵BH是AE垂直平分线,
∴AG=EG,
∴S△AGH=S△HEG,
∵AH=HE,
∴∠AHG=∠EHG=67.5°,
∴∠DHE=45°,
∵∠ADE=45°,
∴∠DEH=90°,∠DHE=∠HDE=45°,
∴EH=ED,
∴△DEH是等腰直角三角形,
∵EF不垂直DH,
∴FH≠FD,
∴S△EFH≠S△EFD,
∴S四边形EFHG=S△HEG+S△EFH=S△AHG+S△EFH≠S△DEF+S△AGH,故④错误,
∴正确的是①②③.
故选:C
21.A
解:①如图,延长FP交AB与G,连PC,延长AP交EF与H,
∵PE⊥BC,PF⊥CD,∠BCD=90°,
∴四边形PECF为矩形,
∴PF=CE,
∵GF∥BC,
∴∠DPF=∠DBC,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠DBC=45°
∴∠DPF=∠DBC=45°,
∴∠PDF=∠DPF=45°,
∴PF=EC=DF,
∴在Rt△DPF中,DP2=DF2+PF2=EC2+EC2=2EC2,
∴DP=2EC.
故①正确;
②∵四边形PECF为矩形,
∴四边形PECF的周长=2CE+2PE=2CE+2BE=2BC=8,
故②正确;
③∵点P是正方形ABCD的对角线BD上任意一点,∠ADP=45°,
∴当∠PAD=45°或67.5°或90°时,△APD是等腰三角形,
除此之外,△APD不是等腰三角形,
故③错误;
④∵四边形PECF为矩形,
∴PC=EF,
由正方形为轴对称图形,
∴AP=PC,
∴AP=EF,
故④正确;
⑤BD=BC2+CD2=42+42=42,
由EF=PC,
∴当PC最小时,EF最小,
则当PC⊥BD时,即PC=12BD=12×42=22时,EF的最小值等于22,
故⑤正确;
综上所述,①②④⑤正确,
故选:A.
22.D
解:∵BF⊥AC
∴∠BMC=90°
又∵
∴∠EDO=∠MBO,DE⊥AC
∴∠DNA=∠BMC=90°
∵四边形ABCD为矩形
∴AD=BC,AD∥BC,DC∥AB
∴∠ADB=∠CBD
∴∠ADB-∠EDO=∠CBD-∠MBO即∠AND=∠CBM
在△AND与△CMB
∵∠DNA=∠BMC=90°∠AND=∠CBMAD=BC
∴△AND≌△CMB(AAS)
∴AN=CM,DN=BM,故①正确.
∵AB∥CD
∴∠NAE=∠MCF
又∵∠DNA=∠BMC=90°
∴∠ANE=∠CMF=90°
在△ANE与△CMF中
∵∠ANE=∠CMF=90AN=CM∠NAE=∠MCF
∴△ANE≌△CMF(ASA)
∴NE=FM,AE=CF,故③正确.
在△NFM与△MEN中
∵FM=NE∠FMN=∠ENM=90°MN=MN
∴△NFM≌△MEN(SAS)
∴∠FNM=∠EMN
∴NF∥EM,故②正确.
∵AE=CF
∴DC-FC=AB-AE,即DF=EB
又根据矩形性质可知DF∥EB
∴四边形DEBF为平行四边
根据矩形性质可知OD=AO,
当AO=AD时,即三角形DAO为等边三角形
∴∠ADO=60°
又∵DN⊥AC
根据三线合一可知∠NDO=30°
又根据三角形内角和可知∠ABD=180°-∠DAB-∠ADB=30°
故DE=EB
∴四边形DEBF为菱形,故④正确.
故①②③④正确
故选D.
23.D
解:过点F作FH⊥CD,交直线CD于点H,则∠EHF=90°,如图所示:
∵四边形ABCD为矩形,
∴∠ADE=90°,
∴∠ADE=∠EHF,
∵在正方形AEFG中,∠AEF=90°,AE=EF,
∴∠AED+∠HEF=90°,
∵∠HEF+∠EFH=90°,
∴∠AED=∠EFH,
在△ADE和△EHF中,
∠ADE=∠EHF∠AED=∠EFHAE=EF,
∴△ADE≌△EHF(AAS),
∴AD=EH=4,
由题意得:t+2t=4+10,
解得:t=143,
故选D.
24.B
解:如图,
在BC上截取点E使CE=13BC=2,过点E作EF//AB,交AD于点F,
∴四边形ABEF和EFDC都为平行四边形,
∴S▱DCEF=13S菱形ABCD
∴当点P在线段EF上是时,SΔPCD=16S菱形ABCD.
作C’与C关于EF对称,连接DC’,则DC’的长即是PC+PD的最小值.
过A作AN⊥BC,垂足为N点,连接EC'和CC',延长EC'与DA的延长线交于点M(上图),
由辅助线可知,EF为线段CC'的垂直平分线,
∴∠PEC=∠AFP=∠ADC=45°,
∴∠C'CE=∠EC'C=45°,则∠C'EC=90°,
∴EM⊥AD ,EC=EC'=2,
∴EM=AN=BN=
∴MC'=32−2,MD=32+2,
由勾股定理得,DC'=32−22+32+22=211.
故选B.
25.4
解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC=2AO=14,
又∵S菱形ABCD=12×AC×BD=12×14×BD=56,
∴BD=8,
∵DH⊥AB,
∴在Rt△BHD中,点O是BD的中点,
∴OH=12BD=12×8=4.
故答案为 4.
26.2或3或194
解:①当点P在BC上,点P到四边形ABED相邻两边距离相等,
∴点P到AD边的距离为4,
∴点P到AB边的距离也为4,
即BP=4,
∴2t=4,
∴t=2;
②当点P在BC上,点P到AD边的距离为4,
∴点P到DE边的距离也为4,
∵CE=3,DC=4,
∴DE=CE2+DC2=32+42=5,
在△DCE和△PFE中,
∠E=∠E∠DCE=∠PFE=90°DC=PF=4,
∴△DCE≌△PFE(AAS),
∴PE=DE=5,
∴PC=PE−CE=2,
∴8−2t=2,
∴t=3;
③当点P在CD上,如图,过点P作PH⊥DE于点H,
点P到DE、BE边的距离相等,
即PC=PH,PC=2t−8,
∵S△DCE=S△DPE+S△PCE,
∴12×3×4=12×5×PH+12×3×PC,
∴12=8PC,
∴12=8(2t−8),
∴t=194.
综上所述:t=2或t=3或t=194时,点P到四边形ABED相邻两边距离相等.
故答案为:2或3或194.
27.2cm,2cm,2cm
解:连接OB,
∵点O为△ABC的三条角平分线的交点,OD⊥BC,OE⊥AC,OF⊥AB,点D、E、F分别是垂足,
∴OE=OF=OD,
又∵OB=OB,
∴Rt△BOF≌Rt△BOD(HL)
∴BD=BF,
同理,,CE=CD,
∵∠C=90°,OD⊥BC,OE⊥AC,OF⊥AB,
∴ 四边形OECD是矩形
∵OD=OE,
∴四边形OECD是正方形,
设,则CE=CD=x,BD=BF=8−x,AF=AE=6−x,
∵BF+FA=AB=10,
即6-x+8-x=10
解得.
则OE=OF=OD=2.
即点O到三边AB、AC和BC的距离分别等于2,2,2.
故答案为:2cm,2cm,2cm.
28.12
解:如图,设EF交BD于点M,FG交AC于点N,
∵ E、F、G、H 是菱形ABCD的各边中点,
∴EH∥BD,FG∥BD,EF∥AC,GH∥AC,EH=FG=12BD=4,GH=EF=12AC=3
∴EH∥FG,EF∥GH,FM∥ON,FN∥OM
∴四边形EFGH是平行四边形,
∵四边形ABCD是菱形
∴AC⊥BD
∴∠MON=90°
∴四边形EFGH是矩形
∴四边形的面积=EF×FG=12
故答案为:12
29.4
解∵ 四边形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD,即∠COD=90°,
∴ ∠PCA+∠CPB=90°.
∵PF⊥CP,
∴∠CPE=90°,
∴∠EPB+∠CPB=90°,
∴∠EPB=∠PCA.
又∵∠EPB=∠DPF,
∴∠PCA=∠DPF,故(1)正确;
如图所示,过点P作直线MN⊥BC分别交BC于M,交AD于N,作直线GH⊥AB分别交AB于G,交CD于H,则四边形PGBM是矩形,四边形CMND是矩形,
∴ CM=DN.
∵∠ PBG=∠PBM=45°,∠PGB=∠PMB=90°,PB=PB,
∴ △PGB≌△PMB(AAS),
∴ PG=PM,
∴四边形BMPG是正方形.
∵∠GPE+∠MPE=90°=∠CPM+∠MPE,
∴∠GPE=∠MPC.
又∵∠ PGE=∠ PMC=90°,PG=PM,
∴△PGE≌△PMC(ASA),
∴GE=CM=DN.
同理可证四边形PHDN是正方形,
∴ PN=DN=GE.
∵∠GPN=90°,
∴∠GPE+∠NPF=90°=∠GPE+∠GEP,
∴∠GEP=∠NPF,
∴△GPE≌△NFP(ASA),
∴ PF=PE,
∴点P是EF的中点,故(3)正确;
又∵CP⊥EF,
∴ CP垂直平分EF.
连接CE,CF,
∴CE=CF.
又∵ CB=CD,∠CBE=∠CDF=90°,
∴Rt△CBE ≌ Rt△CDF(HL),
∴ BE=DF,故(2)正确;
∵S△DCP+S△PCB=S△BCD=12S正方形ABCD,
S△PBE+S△PBC=S梯形BEPM+S△PMC=S梯形BEPM+S△PGE=S正方形BMPG.
又∵S正方形BMPG不一定等于12S正方形ABCD,
∴S△DCP不一定等于S△PBE,故(4)错误;
如图所示,过点E作EK⊥BP于K,
∵∠EPK=∠PCO,∠EKP=∠POC=90°,PE=PC,
∴△EPK≌△PCO(AAS),
∴ EK=PO=2.
∵∠EBK=45°,∠EKB=90°,
∴∠BEK=45°=∠EBK,
∴ EK=BK=2,
∴BE=EK2+BK2=22,故(5)正确,
∴正确的结论有4个,
故答案为4.
30.2
解:延长GH交AD于M点,如图所示:
∵四边形ABCD与四边形CEFG都是矩形,
∴CD=CE=FG=1,BC=EF=CG=3,BE∥AD∥FG,
∴DG=CG−CD=3-1=2,∠HAM=∠HFG,
∵AF的中点H,
∴AH=FH,
在△AMH和△FGH中,
∠HAM=∠HFGAH=FH∠AHM=∠FHG,
∴△AMH≌△FGH(ASA).
∴AM=FG=1,MH=GH,
∴MD=AD-AM=3−1=2,
在Rt△MDG中,GM=MD2+DG2=22+22=22,
∴GH=12GM=2,
故答案为:2.
31. 5
解:如图,取AC的中点Q, 连接EQ,DQ,
∵AD⊥BC,CE⊥AB,
∴∠ADC=∠AEC=90°,
∴QA=QE=QD=QC,
∴∠QAE=∠QEA,∠QED=∠QDE,∠QDC=∠QCD,
∴2∠QEA+∠QED+∠QCD=360°, 即∠AED+∠ACD=180°,
∴∠BED=∠BAD+∠ADE=∠ACB=∠ACE+∠BCE,
∵∠AEF=∠ADC=90°,∠AFE=∠CFD,
∴∠EAD=∠BCE,
∴∠ADE=∠ACE,
∵∠GHC=∠HAC+∠HCA,∠ADE=∠HCA,
∴∠GHC=∠HAC+∠ADE,
∵∠CHG=2∠ADE,
∴2∠ADE=∠HAC+∠ADE,
∴∠ADE=∠HAC,
∴∠ACH=∠HAC,
∴∠BCE+∠B=90°,∠BAD+∠B=90°,
∴∠BCE=∠BAD,
∵AB=AG,AD⊥BC,
∴∠DAG=∠BAD,
∴∠DAG=∠BCE,
∴∠DAG+∠GAC=∠BCE+∠ACH,
∴∠DAC=∠DCA,
∴AD=DC,
∴△ADG≌△CDF(ASA),
∴DG=DF,
∴DFGC=DFAF=23,
∴S△ADG=S△AGC=5,
∴S△ADC=5+152=252,
∴12AD•DC=252,
∴AD2=25,
∴AD=5,
故答案为:5.
32. 32
解:在Rt△ABC中,AC=BC=4,∠ACB=90°,
∴AB=AC2+BC2=42+42=42,
如图,延长EF至K,使FK=EF,则△EBK是等腰直角三角形,
∴BK=BE=2BD=22,
∵M是AE的中点,F是EK的中点,
∴MF是△AEK的中位线,
∴MF=12AK,
在△ABK中,AB−BK≤AK≤AB+BK,
∴42−22≤AK≤42+22,即22≤AK≤62,
∴2≤MF≤32,
∴线段FM的最大值是32,
故答案为:32.
33. 217+2+62
解:在AD上截取线段AF=PQ=2,作F点关于BC的对称点G,连接EG与BC交于一点即为Q点,过A点作FQ的平行线交BC于一点,即为P点,过G点作BC的平行线交DC的延长线于H点.则四边形APQF是平行四边形
∴PA=FQ=GQ
∵E为CD边的中点
∴DE=EC=2
∴AE=AD2+DE2=217
∵GH=DF=6,EH=EC+CH=2+4=6,∠H=90°,
∴∠GEH=45°,
∴EG=62,
∴四边形APQE的周长的最小值=QE+EA+PQ+AP
=217+EQ+2+AP
=217+EQ+2+QG
=217+EG+2
=217+2+62.
故答案为217+2+62.
34.45或2
解:①当DE=DC时,连接DM,过点D作DG⊥BC交BC延长线于点G,如图
∵四边形ABCD是菱形
∴AB=CD=BC=2,AD∥BC,AB∥CD
∴∠DCG=∠B=60゜,∠A=180゜-∠B=120゜,DE=CD=2
∵DG⊥BC
∴∠CDG=90゜-60゜=30゜
∴CG=12CD=1
由勾股定理得:DG=CD2−CG2=3
∴BG=BC+CG=2+1=3
∵M为AB的中点
∴AM=BM=1
由折叠的性质得:EN=BN,EM=BM=1,∠MEN=∠B=60゜
∴EM=AM
∵AD=DC,DE=DC
∴DE=AD
在△EMD和△AMD中
DE=ADDM=DMEM=AM
∴△EMD≌△AMD(SSS)
∴∠DEM=∠A=120゜
∴∠DEM+∠MEN=180゜
即D、E、N三点共线
设BN=x,则EN=x,DN=DE+EN=2+x,NG=BG-BN=3-x
在Rt△DGN中,由勾股定理可得:(3)2+(3−x)2=(2+x)2
解得:x=45
即BN=45
②当CE=CD时,CE=CD=AD=2,此时点E与点A重合,点N与点C重合,如图
∴BN=2
③当CE=DE时,点E在线段CD的垂直平分线上,此时点E与点A重合,点N与点C重合,同理可得BN=2.
综上所述,BN的长为45或2
故答案为:45或2.
35.
解:(1)(1)由“AAS”可证△CEF≌△DEA,可得CF=AD,由直角三角形的性质可得CD=AD=BD=CF,由菱形的判定可证四边形BDCF是菱形;
(2)AC=BC,
(2)由等腰三角形的性质可得CD⊥AB,即可证四边形BDCF是正方形.
(1)
证明:∵CF//AB
∴∠CFA=∠BAF,∠ADC=∠FCD,
∵E是CD的中点,
∴CE=DE
∴△CEF≌△DEA(AAS)
∴CF=AD,
∵CD是Rt△ABC的中线
∴CD=AD=BD
∴CF=BD,
∵CF//AB
∴四边形BDCF是平行四边形,
∵CD=BD
∴四边形BDCF是菱形
(2)
当AC=BC时,四边形BDCF是正方形,
理由如下:∵∠ACB=90°,AC=BC,
∴△ABC是等腰直角三角形
∵CD是AB边上的中线
∴CD⊥AB,
∴∠BDC=90°
∵四边形BDCF是菱形
∴四边形BDCF是正方形.
36. (1)DF=9cm; (2)①详见解答,②92秒或365秒
(1) 解:由折叠的性质可知,∠BAE=∠FAE=30°,AF=AB=18cm,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=∠BAD=90°,
∴∠DAF=30°,
∴DF=12AF=9cm;
(2) 解:①证明:由题意得:FN=tcm,PA=2tcm,
则PF=(18﹣2t)cm,
∵PM⊥AD,FD⊥AD,
∴PM∥FD,∠PMA=90°,
由(1)得:∠DAF=30°,
∴PM=12PA=t(cm),
∴FN=PM,
∴四边形FNMP是平行四边形;
②分三种情况:
a:当∠MPN=90°时,PM⊥PN,如图2所示:
∵PM⊥AD,AD⊥CD,
∴PN∥AD,PN⊥CD,
∴∠FPN=∠DAF=30°,∠PNF=90°,
∴FN=12PF,
即t=12(18﹣2t),
解得:t=92;
b:当∠PMN=90°时,点N、M重合,不能构成△MNP;
C:当∠PNM=90°时,如图3所示:过P作PH⊥FN于H,
则四边形PHDM是矩形,∠PHF=∠PHD=90°,PH∥AD,
∴PH=DM,∠HPF=∠DAF=30°,
∴FH=12PF=(9﹣t)cm,
∵ND=DF﹣FN=(9﹣t)cm,
∴FN=ND,
∵∠D=∠PHF=90°,PH=MD,
∴△DMN≌△HPF(SAS),
∴MN=PF=(18﹣2t)cm,∠DMN=∠HPF=30°,
∴∠NMP=90°﹣30°=60°,
∴∠MPN=90°﹣60°=30°,
∴PM=2MN=(36﹣4t)cm,
∵PM=tcm,
∴36﹣4t=t,
解得:t=365;
综上所述,当t为92秒或365秒时,△MNP为直角三角形.
37.
(1)t=时,四边形ABQP是矩形
(2)t=3时,四边形EQCP为菱形
解:(1)若四边形ABQP是矩形,则AP=BQ,
∴11﹣t=2t,
解得t=,
故当t=时,四边形ABQP是矩形;
(2)由题意得,PE=8-t,CQ=11-2t,CP2=CD2+DP2=16+t2
若四边形EQCP是菱形,则PE=CQ=CP,
t2+16=(8-t)2=(11-2t)2
解得t=3,
故当t=3时,四边形EQCP为菱形.
38.
(1)①BC⊥CF;②BC=CF+CD
(2)BC⊥CF成立;BC=CD+CF不成立,CD=CF+BC.理由见解答
(3)10
解:(1)①∵正方形ADEF中,AD=AF,∠DAF=90°,
∴∠BAC=∠DAF=90°,
∴∠BAD=∠CAF,
在△DAB与△FAC中,
AD=AF∠BAD=∠CAFAB=AC ,
∴△DAB≌△FAC(SAS),
∴∠B=∠ACF,
∴∠ACB+∠ACF=90°,
即BC⊥CF;
故答案为:BC⊥CF;
②由①得:△DAB≌△FAC,
∴CF=BD,
∵BC=BD+CD,
∴BC=CF+CD;
故答案为:BC=CF+CD;
(2):BC⊥CF成立;BC=CD+CF不成立,CD=CF+BC.理由如下:
∵正方形ADEF中,AD=AF,∠DAF=90°,
∴∠BAC=∠DAF=90°,
∴∠BAD=∠CAF,
在△DAB与△FAC中,
AD=AF∠BAD=∠CAFAB=AC ,
∴△DAB≌△FAC(SAS),
∴∠ABD=∠ACF,
∵∠BAC=90°,AB=AC,
∴∠ACB=∠ABC=45°.
∴∠ABD=180°−45°=135°,
∴∠BCF=∠ACF−∠ACB=135°−45°=90°,
∴BC⊥CF,
∵CD=DB+BC,DB=CF,
∴CD=CF+BC;
(3)
解:过A作AH⊥BC于H,过E作EM⊥BD于M,EN⊥CF于N,如图3所示:
∵∠BAC=90°,AC=AB=22,
∴BC=2AB=4,
∵AH⊥BC,
AH=12BC=BH=CH=2,
∴DH=CH+CD=3,
∵四边形ADEF是正方形,
∴AD=DE,∠ADE=90°,
∵BC⊥CF,EM⊥BD,EN⊥CF,
∴四边形CMEN是矩形,
∴NE=CM,EM=CN,
∵∠AHD=∠ADC=∠EMD=90°,
∴∠ADH+∠EDM=∠EDM+∠DEM=90°,
∴∠ADH=∠DEM,
∴△ADH≌△DEM(AAS),
∴EM=DH=3,DM=AH=2,
∴CN=EM=3,EN=CM=3,
∵∠ABC=45°,
∴∠BGC=45°,
∴△BCG是等腰直角三角形,
∴CG=BC=4,
∴GN=1,
在Rt△EGN中,由勾股定理得:EG=11+32=10 .
39.
(1)B(8,6);
(2)152;
(3)存在,当P在线段GD上时,P1,−1, Q−3,−4;
当P在射线DE上时,P7,7,Q3,4.
(1)解:∵ b2−12b+36=0,
∴a−8+(b−6)2=0,
∵a−8≥0,(b−6)2≥0
∴a−8=0,(b−6)2=0
解得a=8,b=6
∴点B的坐标为(8,6)
(2)解:连接CF,AE,如图3,
由题意可知,EF垂直平分AC,
∴CE=AE,CF=AF,CD=AD
∵四边形OABC是矩形
∴OA∥BC,BC=AO=8,AB=OC=6
∴∠DCE=∠DAF
在△CDE和△ADF中,
∠DCE=∠DAFCD=AD∠CDE=∠ADF=90°
∴△CDE≌△ADF(ASA),
∴CE=AF,
∴CE=AE=CF=AF,
∴四边形CFAE为菱形,
设CE=AE=CF=AF=x,则OF=8-x,
则在Rt△COF中,
由勾股定理有:OC2+OF2=CF2
∴62+8−x2=x2,
∴x=254,即,
在Rt△AOC中,由勾股定理得
AC=AO2+OC2=10
∴AD=CD=5
在Rt△ADF中,
DF=AF2−AD2=(254)2−52=154
∴EF=2DF=152.
(3)解:分两种情况,
①当P在线段GD上时,取AB的中点M,连MD并延长,过点P作PN⊥DM于点N,如图4,
由题可得:A8,0,C0,6,DM为△ABC的中位线,
∴DM=4,AM=3,
∴D4,3,
∵四边形ODPQ为菱形,OD为边
∴ PD=OD=AD
∵PN⊥DM ,DM⊥AB
∴∠AMD=∠DNP=90°
∵EF⊥AC
∴∠ADF=90°
∴∠ADM+∠PDN=90°
∵∠PDN+∠NPD=90°
∴∠ADM=∠NPD
在△PND和△DMA中,
∠ADM=∠NPD∠AMD=∠DNPAD=PD
∴△PND≌△DMA(AAS),
∴DN=AM=3,PN=DM=4
∴P1,−1,
点P向下平移3个单位,向左平移4个单位得到点Q,
∴Q−3,−4
②当P在射线DE上时,如图5,
用同样方法可以求得P7,7,Q3,4.
综上所述,存在点Q,使得以OD为边,点O,D,P,Q为顶点的四边形是菱形;当P在线段GD上时,P1,−1, Q−3,−4;当P在射线DE上时,P7,7,Q3,4.
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