- 专题 18.44 平行四边形存在性问题(专项练习)-八年级数学下册基础知识专项讲练(人教版) 试卷 3 次下载
- 专题 18.43 直角坐标系背景下的平行四边形(专项练习)-八年级数学下册基础知识专项讲练(人教版) 试卷 2 次下载
- 专题 18.41 特殊平行四边形中考真题专练(巩固篇)(专项练习)-八年级数学下册基础知识专项讲练(人教版) 试卷 3 次下载
- 专题 18.40 特殊平行四边形中考真题专练(基础篇)(专项练习)-八年级数学下册基础知识专项讲练(人教版) 试卷 1 次下载
- 专题 18.39 平行四边形中考真题专练(培优篇)(专项练习)-八年级数学下册基础知识专项讲练(人教版) 试卷 2 次下载
专题 18.42 特殊平行四边形中考真题专练(培优篇)(专项练习)-八年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)
展开专题 18.42 特殊平行四边形中考真题专练(培优篇)
(专项练习)
一、单选题
1.(2019·浙江湖州·中考真题)在数学拓展课上,小明发现:若一条直线经过平行四边形对角线的交点,则这条直线平分该平行四边形的面积. 如图是由5个边长为1的小正方形拼成的图形,是其中4个小正方形的公共顶点,小强在小明的启发下,将该图形沿着过点的某条直线剪一刀,把它剪成了面积相等的两部分,则剪痕的长度是( )
A. B. C. D.
2.(2020·浙江台州·中考真题)把一张宽为1cm的长方形纸片ABCD折叠成如图所示的阴影图案,顶点A,D互相重合,中间空白部分是以E为直角顶点,腰长为2cm的等腰直角三角形,则纸片的长AD(单位:cm)为( )
A. B. C. D.
3.(2020·浙江·中考真题)四边形具有不稳定性,对于四条边长确定的四边形.当内角度数发生变化时,其形状也会随之改变.如图,改变正方形ABCD的内角,正方形ABCD变为菱形ABC′D′.若∠D′AB=30°,则菱形ABC′D′的面积与正方形ABCD的面积之比是( )
A.1 B. C. D.
4.(2020·山东泰安·中考真题)如图,矩形中,相交于点O,过点B作交于点F,交于点M,过点D作交于点E,交于点N,连接.则下列结论:
①;②;
③;④当时,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
5.(2020·山东泰安·中考真题)如图,点A,B的坐标分别为,点C为坐标平面内一点,,点M为线段的中点,连接,则的最大值为( )
A. B. C. D.
6.(2020·湖北恩施·中考真题)如图,正方形的边长为4,点在上且,为对角线上一动点,则周长的最小值为( ).
A.5 B.6 C.7 D.8
7.(2020·内蒙古·中考真题)如图,在中,,,按以下步骤作图:(1)分别以点为圆心,以大于的长为半径作弧,两弧相交于两点(点M在的上方);(2)作直线交于点O,交于点D;(3)用圆规在射线上截取.连接,过点O作,垂足为F,交于点G.下列结论:
①;②;③;④若,则四边形的周长为25.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.(2020·山东东营·中考真题)如图,在正方形中,点是上一动点(不与重合) ,对角线相交于点过点分别作的垂线,分别交于点交于点.下列结论:①;②;③;④;⑤点在两点的连线上.其中正确的是( )
A.①②③④ B.①②③⑤ C.①②③④⑤ D.③④⑤
9.(2021·安徽·中考真题)如图,在菱形ABCD中,,,过菱形ABCD的对称中心O分别作边AB,BC的垂线,交各边于点E,F,G,H,则四边形EFGH的周长为( )
A. B. C. D.
10.(2021·安徽·中考真题)在中,,分别过点B,C作平分线的垂线,垂足分别为点D,E,BC的中点是M,连接CD,MD,ME.则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
11.(2021·黑龙江绥化·中考真题)如图所示,在矩形纸片中,,点分别是矩形的边上的动点,将该纸片沿直线折叠.使点落在矩形边上,对应点记为点,点落在处,连接与交于点.则下列结论成立的是( )
①;
②当点与点重合时;
③的面积的取值范围是;
④当时,.
A.①③ B.③④ C.②③ D.②④
12.(2021·湖南衡阳·中考真题)如图,矩形纸片,点M、N分别在矩形的边、上,将矩形纸片沿直线折叠,使点C落在矩形的边上,记为点P,点D落在G处,连接,交于点Q,连接.下列结论:①四边形是菱形;②点P与点A重合时,;③的面积S的取值范围是.其中所有正确结论的序号是( )
A.①②③ B.①② C.①③ D.②③
二、填空题
13.(2020·云南·中考真题)已知四边形是矩形,点是矩形的边上的点,且.若,,则的长是___.
14.(2020·四川绵阳·中考真题)如图,四边形ABCD中,AB∥CD,∠ABC=60°,AD=BC=CD=4,点M是四边形ABCD内的一个动点,满足∠AMD=90°,则点M到直线BC的距离的最小值为_____.
15.(2020·辽宁盘锦·中考真题)如图,菱形的边长为4,,分别以点和点为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于两点,直线交于点,连接,则的长为____________.
16.(2020·内蒙古鄂尔多斯·中考真题)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不可能成为菱形;
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).
17.(2020·辽宁葫芦岛·中考真题)一张菱形纸片的边长为,高等于边长的一半,将菱形纸片沿直线折叠,使点与点重合,直线交直线于点,则的长为____________.
18.(2020·西藏·中考真题)如图,在矩形ABCD中,E为AB的中点,P为BC边上的任意一点,把沿PE折叠,得到,连接CF.若AB=10,BC=12,则CF的最小值为_____.
19.(2021·云南·中考真题)已知的三个顶点都是同一个正方形的顶点,的平分线与线段交于点D.若的一条边长为6,则点D到直线的距离为__________.
20.(2021·天津·中考真题)如图,正方形的边长为4,对角线相交于点O,点E,F分别在的延长线上,且,G为的中点,连接,交于点H,连接,则的长为________.
21.(2021·浙江杭州·中考真题)如图是一张矩形纸片,点是对角线的中点,点在边上,把沿直线折叠,使点落在对角线上的点处,连接,.若,则_____度.
22.(2021·辽宁丹东·中考真题)如图,在矩形中,连接,过点C作平分线的垂线,垂足为点E,且交于点F;过点C作平分线的垂线,垂足为点H,且交于点G,连接,若,,则线段的长度为_________.
23.(2021·辽宁盘锦·中考真题)如图,四边形ABCD为矩形,AB=,AD=,点P为边AB上一点.以DP为折痕将△DAP翻折,点A的对应点为点A'.连结AA',AA' 交PD于点M,点Q为线段BC上一点,连结AQ,MQ,则AQ+MQ的最小值是________
24.(2021·四川绵阳·中考真题)如图,在菱形中,,为中点,点在延长线上,、分别为、中点,,,则_____.
三、解答题
25.(2021·甘肃武威·中考真题)问题解决:如图1,在矩形中,点分别在边上,于点.
(1)求证:四边形是正方形;
(2)延长到点,使得,判断的形状,并说明理由.
类比迁移:如图2,在菱形中,点分别在边上,与相交于点,,求的长.
26.(2021·广西来宾·中考真题)【阅读理解】如图1,,的面积与的面积相等吗?为什么?
解:相等,在和中,分别作,,垂足分别为,.
,
.
,
四边形是平行四边形,
.
又,,
.
【类比探究】问题①,如图2,在正方形的右侧作等腰,,,连接,求的面积.
解:过点作于点,连接.
请将余下的求解步骤补充完整.
【拓展应用】问题②,如图3,在正方形的右侧作正方形,点,,在同一直线上,,连接,,,直接写出的面积.
27.(2021·辽宁盘锦·中考真题)如图,四边形ABCD是正方形,△ECF为等腰直角三角形,∠ECF=90°,点E在BC上,点F在CD上,N为EF的中点,连结NA,以NA,NF为邻边作□ANFG.连结DG,DN,将Rt△ECF绕点C顺时针方向旋转,旋转角为(0°≤≤360°).
(1)如图1,当=0°时,DG与DN的关系为____________________;
(2)如图2,当时,(1)中的结论是否成立?若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由;
(3)在Rt△ECF旋转的过程中,当□ANFG的顶点G落在正方形ABCD的边上,且AB=12,EC=时,连结GN,请直接写出GN的长.
28.(2021·甘肃兰州·中考真题)已知正方形,,为平面内两点.
【探究建模】
(1)如图1,当点在边上时,,且,,三点共线.求证:;
【类比应用】
(2)如图2,当点在正方形外部时,,,且,,三点共线.猜想并证明线段,,之间的数量关系;
【拓展迁移】
(3)如图3,当点在正方形外部时,,,,且,,三点共线,与交于点.若,,求的长.
参考答案
1.D
【解析】
【分析】根据中心对称的性质即可作出剪痕,根据三角形全等的性质即可证得EM=DN,利用勾股定理即可求得.
【详解】
如图,为剪痕,过点作于.
∵将该图形分成了面积相等的两部分,
∴经过正方形对角线的交点,
∴.
易证,
∴,
而,
∴.
在中, .
故选D.
【分析】本题考查了图形的剪拼,中心对称的性质,勾股定理的应用,熟练掌握中心对称的性质是解题的关键.
2.D
【解析】
【分析】如图,过点M作MH⊥A'R于H,过点N作NJ⊥A'W于J.想办法求出AR,RM,MN,NW,WD即可解决问题.
【详解】
解:如图,过点M作MH⊥A'R于H,过点N作NJ⊥A'W于J.
由题意△EMN是等腰直角三角形,EM=EN=2,MN=
∵四边形EMHK是矩形,
∴EK= A'K=MH=1,KH=EM=2,
∵△RMH是等腰直角三角形,
∴RH=MH=1,RM=,同法可证NW=,
题意AR=R A'= A'W=WD=4,
∴AD=AR+RM+MN+NW+DW=4++++4=.
故答案为:D.
【分析】本题考查翻折变换,等腰直角三角形的判定和性质,矩形的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造特殊三角形或特殊四边形解决问题.
3.B
【解析】
【分析】如图,连接DD',延长C'D'交AD于E,由菱形ABC'D',可得AB∥C'D',进一步说明∠ED'D=30°,得到菱形AE=AD;又由正方形ABCD,得到AB=AD,即菱形的高为AB的一半,然后分别求出菱形ABC'D'和正方形ABCD的面积,最后求比即可.
【详解】
解:如图:延长C'D'交AD于E
∵菱形ABC'D'
∴AB∥C'D'
∵∠D'AB=30°
∴∠A D'E=∠D'AB=30°
∴AE=AD
又∵正方形ABCD
∴AB=AD,即菱形的高为AB的一半
∴菱形ABC′D′的面积为,正方形ABCD的面积为AB2.
∴菱形ABC′D′的面积与正方形ABCD的面积之比是.
故答案为B.
【分析】本题主要考出了正方形的性质、菱形的性质以及含30°直角三角形的性质,其中表示出菱形ABC′D′的面积是解答本题的关键.
4.D
【解析】
【分析】通过判断△AND≌△CMB即可证明①,再判断出△ANE≌△CMF证明出③,再证明出△NFM≌△MEN,得到∠FNM=∠EMN,进而判断出②,通过 DF与EB先证明出四边形为平行四边形,再通过三线合一以及内角和定理得到∠NDO=∠ABD=30°,进而得到DE=BE,即可知四边形为菱形.
【详解】
∵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
∵
∴△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(ASA)
∴NE=FM,AE=CF,故③正确.
在△NFM与△MEN中
∵
∴△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.
【分析】本题矩形性质、全等三角形的性质与证明、菱形的判定,能够找对相对应的全等三角形是解题关键.
5.B
【解析】
【分析】如图所示,取AB的中点N,连接ON,MN,根据三角形的三边关系可知OM<ON+MN,则当ON与MN共线时,OM= ON+MN最大,再根据等腰直角三角形的性质以及三角形的中位线即可解答.
【详解】
解:如图所示,取AB的中点N,连接ON,MN,三角形的三边关系可知OM<ON+MN,则当ON与MN共线时,OM= ON+MN最大,
∵,
则△ABO为等腰直角三角形,
∴AB=,N为AB的中点,
∴ON=,
又∵M为AC的中点,
∴MN为△ABC的中位线,BC=1,
则MN=,
∴OM=ON+MN=,
∴OM的最大值为
故答案选:B.
【分析】本题考查了等腰直角三角形的性质以及三角形中位线的性质,解题的关键是确定当ON与MN共线时,OM= ON+MN最大.
6.B
【解析】
【分析】连接ED交AC于一点F,连接BF,根据正方形的对称性得到此时的周长最小,利用勾股定理求出DE即可得到答案.
【详解】
连接ED交AC于一点F,连接BF,
∵四边形ABCD是正方形,
∴点B与点D关于AC对称,
∴BF=DF,
∴的周长=BF+EF+BE=DE+BE,此时周长最小,
∵正方形的边长为4,
∴AD=AB=4,∠DAB=90°,
∵点在上且,
∴AE=3,
∴DE=,
∴的周长=5+1=6,
故选:B.
【分析】此题考查正方形的性质:四条边都相等,四个角都是直角以及正方形的对称性质,还考查了勾股定理的计算,依据对称性得到连接DE交AC于点F是的周长有最小值的思路是解题的关键.
7.D
【解析】
【分析】证明四边形ADBE是菱形,推出FG是△ACD的中位线,即可得到,由此判断①;根据菱形的性质得到AD=BD,再利用Rt△ACD得到,即可判断②;根据FG是△ACD的中位线,证得,即可判断③;设OA=x,则OF=9-x,根据,求出OA=5得到AB=10,BC=8,再根据,求出BD=,即可判断④.
【详解】
由题意知:MN垂直平分AB,
∴OA=OB,ED⊥AB,
∵OD=OE,
∴四边形ADBE是菱形,
∵,,
∴OF∥BC,AF=CF,
∴FG是△ACD的中位线,
∴,故①正确;
∵四边形ADBE是菱形,
∴AD=BD,
在Rt△ACD中,,
∴ ,故②正确;
∵FG是△ACD的中位线,
∴点G是AD的中点,
∴,
∵,
∴,故③正确;
∵AC=6,
∴AF=3,
设OA=x,则OF=9-x,
∵,
∴,
解得x=5,
∴AB=10,
∴BC=8,
∵,
∴,
解得BD=,
∴四边形的周长为.
故选:D.
【分析】此题考查了线段垂直平分线的作图方法,菱形的判定及性质定理,勾股定理,三角形的中位线的判定及性质,三角形中线的性质,这是一道四边形的综合题.
8.B
【解析】
【分析】①根据题意及正方形的性质,即可判断;
②根据及正方形的性质,得ME=EP=AE=MP,同理可证PF=NF=NP,根据题意可证四边形OEPF为矩形,则OE=PF,则OE+AE=PF+PE=NF+ME=AO,AO=AC,故证明;
③根据四边形PEOF为矩形的性质,在直角三角形OPF中,使用勾股定理,即可判断;
④△BNF是等腰直角三角形,而P点是动点,无法保证△POF是等腰直角三角形,故④可判断;
⑤连接MO、NO,证明OP=OM=ON,根据直角三角形斜边中线等于斜边一半,即可证明.
【详解】
∵四边形ABCD正方形,AC、BD为对角线,
∴∠MAE=∠EAP=45°,
根据题意MP⊥AC,故∠AEP=∠AEM=90°, ∴∠AME=∠APE=45°,
在三角形与中,
∴ASA,
故①正确;
∴AE=ME=EP=MP,
同理,可证△PBF≌△NBF,PF=FN=NP,
∵正方形ABCD中,AC⊥BD,
又∵PM⊥AC,PN⊥BD,
∴∠PEO=∠EOF=∠PFO=90°,
∴四边形PEOF为矩形,
∴PF=OE,
∴OE+AE=PF+PE=NF+ME=AO,
又∵ME=PE=MP,
FP=FN=NP,OA=AC,
∴ PM+PN=AC,
故②正确;
∵四边形PEOF为矩形,
∴PE=OF,
在直角三角形OPF中,,
∴,
故③正确;
∵△BNF是等腰直角三角形,而P点是动点,无法保证△POF是等腰直角三角形,
故④错误;
连接MO、NO,
在△OEM和△OEP中,
∴△OEM≌△OEP,OM=OP,
同理可证△OFP≌△OFN,OP=ON,
又∵∠MPN=90°,
OM=OP=ON,
∴M,N,P在以O为圆心,OP为半径的圆上,
又∵∠MPN=90°,
∴MN是圆O的直径,
∴点在两点的连线上.
故⑤正确.
故选择B.
【分析】本题主要考查几何综合问题,掌握正方形、矩形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理是解答本题的关键.
9.A
【解析】
【分析】依次求出OE=OF=OG=OH,利用勾股定理得出EF和OE的长,即可求出该四边形的周长.
【详解】
∵HF⊥BC,EG⊥AB,
∴∠BEO=∠BFO=90°,
∵∠A=120°,
∴∠B=60°,
∴∠EOF=120°,∠EOH=60°,
由菱形的对边平行,得HF⊥AD,EG⊥CD,
因为O点是菱形ABCD的对称中心,
∴O点到各边的距离相等,即OE=OF=OG=OH,
∴∠OEF=∠OFE=30°,∠OEH=∠OHE=60°,
∴∠HEF=∠EFG=∠FGH=∠EHG=90°,
所以四边形EFGH是矩形;
设OE=OF=OG=OH=x,
∴EG=HF=2x,,
如图,连接AC,则AC经过点O,
可得三角形ABC是等边三角形,
∴∠BAC=60°,AC=AB=2,
∴OA=1,∠AOE=30°,
∴AE=,
∴x=OE=
∴四边形EFGH的周长为EF+FG+GH+HE=,
故选A.
【分析】本题考查了菱形的性质、矩形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、勾股定理、直角三角形的性质等内容,要求学生在理解相关概念的基础上学会应用,能分析并综合运用相关条件完成线段关系的转换,考查了学生的综合分析与应用的能力.
10.A
【解析】
【分析】设AD、BC交于点H,作于点F,连接EF.延长AC与BD并交于点G.由题意易证,从而证明ME为中位线,即,故判断B正确;又易证,从而证明D为BG中点.即利用直角三角形斜边中线等于斜边一半即可求出,故判断C正确;由、和可证明.再由、和可推出 ,即推出,即,故判断D正确;假设,可推出,即可推出.由于无法确定的大小,故不一定成立,故可判断A错误.
【详解】
如图,设AD、BC交于点H,作于点F,连接EF.延长AC与BD并交于点G.
∵AD是的平分线,,,
∴HC=HF,
∴AF=AC.
∴在和中,,
∴,
∴,∠AEC=∠AEF=90°,
∴C、E、F三点共线,
∴点E为CF中点.
∵M为BC中点,
∴ME为中位线,
∴,故B正确,不符合题意;
∵在和中,,
∴,
∴,即D为BG中点.
∵在中,,
∴,
∴,故C正确,不符合题意;
∵,,,
∴.
∵,,
∴,
∴.
∵AD是的平分线,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,故D正确,不符合题意;
∵假设,
∴,
∴在中,.
∵无法确定的大小,故原假设不一定成立,故A错误,符合题意.
故选A.
【分析】本题考查角平分线的性质,三角形全等的判定和性质,直角三角形的性质,三角形中位线的判定和性质以及含角的直角三角形的性质等知识,较难.正确的作出辅助线是解答本题的关键.
11.D
【解析】
【分析】①根据题意可知四边形BFGE为菱形,所以EF⊥BG且BN=GN,若BN=AB,则BG=2AB=6,又因为点E是AD边上的动点,所以3
③当点E与点A重合时,的面积有最小值,当点G与点D重合时的面积有最大值.故<<.
④因为,则EG=BF=6-=.根据勾股定理可得ME= ,从而可求出△MEG的面积.
【详解】
解:①根据题意可知四边形BFGE为菱形,
∴EF⊥BG且BN=GN,
若BN=AB,则BG=2AB=6,
又∵点E是AD边上的动点,
∴3
②如图,过点E作EH⊥BC于点H,则EH=AB=3,
在Rt△ABE中
即
解得:AE=,
∴BF=DE=6-=.
∴HF=-=.
在Rt△EFH中
=;
故②正确;
③当点E与点A重合时,如图所示,的面积有最小值= =,
当点G与点D重合时的面积有最大值==.
故<<.
故③错误.
④因为,则EG=BF=6-=.根据勾股定理可得ME= ,
∴.
故④正确.
故选D.
【分析】本题考查了矩形的性质和判定,菱形的判定与性质,勾股定理,翻折的性质等知识,掌握相关知识找到临界点是解题的关键.
12.C
【解析】
【分析】根据矩形的性质与折叠的性质,证明出,,通过等量代换,得到PM=CN,则由一组邻边相等的平行四边形是菱形得到结论正确;用勾股定理,,由菱形的性质对角线互相垂直,再用勾股定理求出;当过点D时,最小面积,当P点与A点重合时,S最大为,得出答案.
【详解】
解:①如图1,
∵,
∴,
∵折叠,∴,NC=NP
∴,
∴,
∴PM=CN,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴平行四边形为菱形,
故①正确,符合题意;
②当点P与A重合时,如图2所示
设,则,
在中,,
即,
解得:,
∴,,
∴,
又∵四边形为菱形,
∴,且,
∴
∴,
故②错误,不符合题意.
③当过点D时,如图3所示:
此时,最短,四边形的面积最小,则S最小为,
当P点与A点重合时,最长,四边形的面积最大,则S最大为,
∴,故③正确,符合题意.
故答案为:①③.
【分析】本题主要考查了菱形的判定与性质、折叠问题、勾股定理的综合应用,熟练掌握菱形的判定定理与性质定理、勾股定理是解决本题的关键.
13. 或
【解析】
【分析】根据,则在的中垂线上,作的中垂线交于 交于,所以:如图的都符合题意,先证明四边形是菱形,再利用菱形的性质与勾股定理可得答案.
【详解】
解: ,
在的中垂线上,
作的中垂线交于 交于,
所以:如图的都符合题意,
矩形
四边形是菱形,
,, ,
设 则
的长为: 或
故答案为: 或
【分析】本题考查的是矩形的性质,菱形的判定与性质,勾股定理的应用,线段的垂直平分线的性质,掌握以上知识是解题的关键.
14.
【解析】
【分析】取AD的中点O,连接OM,过点M作ME⊥BC交BC的延长线于E,点点O作OF⊥BC于F,交CD于G,则OM+ME≥OF.求出OM,OF即可解决问题.
【详解】
解:取AD的中点O,连接OM,过点M作ME⊥BC交BC的延长线于E,点点O作OF⊥BC于F,交CD于G,则OM+ME≥OF.
∵∠AMD=90°,AD=4,OA=OD,
∴OM=AD=2,
∵AB∥CD,
∴∠GCF=∠B=60°,
∴∠DGO=∠CGE=30°,
∵AD=BC,
∴∠DAB=∠B=60°,
∴∠ADC=∠BCD=120°,
∴∠DOG=30°=∠DGO,
∴DG=DO=2,
∵CD=4,
∴CG=2,
∴OG=2,GF=,OF=3,
∴ME≥OF﹣OM=3﹣2,
∴当O,M,E共线时,ME的值最小,最小值为3﹣2.
【分析】本题考查解直角三角形,垂线段最短,直角三角形斜边中线的性质等知识,解题的关键是学会用转化的思想思考问题,属于中考常考题型.
15.
【解析】
【分析】连接BE,由垂直平分线的性质和等腰直角三角形的性质,得BE=AE=, 再得∠EBC=90°,利用勾股定理即可求出CE的长度.
【详解】
解:连接BE,如图:
由题意可知,MN垂直平分AB,
∴AE=BE,
∴,则∠AEB=90°,
在等腰直角三角形ABE中,AB=4,
∴BE=AE=,
∵四边形ABCD为菱形,
∴AD∥BC,
∴∠EBC=∠AEB=90°,
在Rt△BCE中,由勾股定理,则
;
故答案为:.
【分析】本题考查了菱形的性质,垂直平分线的性质,勾股定理,等腰三角形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握所学的知识,正确得到∠EBC=∠AEB=90°.
16.①②③④
【解析】
【分析】①正确.证明∠ADM=30°,即可得出结论.
②正确.证明△DHM是等腰直角三角形即可.
③正确.首先证明四边形CEMD是平行四边形,再证明,DM>CD即可判断.
④正确.证明∠AHM<∠BAC=45°,即可判断.
【详解】
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=HM,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正确,
∵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①②③.
故答案为:①②③④.
【分析】本题考查正方形的性质,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,直角三角形30度角的性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考填空题中的压轴题.
17.或
【解析】
【分析】先根据题目中描述画出两种可能的图形,再结合勾股定理即可得解.
【详解】
解:由题干描述可作出两种可能的图形.
①MN交DC的延长线于点F,如下图所示
∵高AE等于边长的一半
∴
在Rt△ADE中,
又∵沿MN折叠后,A与B重合
∴
∴
②MN交DC的延长线于点F,如下图所示
同理可得,,
此时,
故答案为:或.
【分析】本题主要考查菱形的性质、折叠的性质、勾股定理等相关知识点,根据题意作出两种图形是解题关键.
18.8
【解析】
【分析】点F在以E为圆心、EA为半径的圆上运动,当E、F、C共线时时,此时FC的值最小,根据勾股定理求出CE,再根据折叠的性质得到BE=EF=5即可.
【详解】
解:如图所示,点F在以E为圆心EA为半径的圆上运动,当E、F、C共线时时,此时CF的值最小,
根据折叠的性质,△EBP≌△EFP,
∴EF⊥PF,EB=EF,
∵E是AB边的中点,AB=10,
∴AE=EF=5,
∵AD=BC=12,
∴CE===13,
∴CF=CE﹣EF=13﹣5=8.
故答案为8.
【分析】本题考查了折叠的性质、全等三角形的判定与性质、两点之间线段最短的综合运用,灵活应用相关知识是解答本题的关键.
19.3或或或
【解析】
【分析】将△ABC放入正方形中,分∠ABC=90°,∠BAC=90°,再分别分AB=BC=6,AC=6,进行解答.
【详解】
解:∵△ABC三个顶点都是同一个正方形的顶点,
如图,若∠ABC=90°,
则∠ABC的平分线为正方形ABCD的对角线,D为对角线交点,
过点D作DF⊥AB,垂足为F,
当AB=BC=6,
则DF=BC=3;
当AC=6,
则AB=BC==,
∴DF=BC=;
如图,若∠BAC=90°,过点D作DF⊥BC于F,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD,AD=DF,
又∠BAD=∠BFD=90°,BD=BD,
∴△BAD≌△BFD(AAS),
∴AB=BF,
当AB=AC=6,
则BC=,
∴BF=6,CF=,
在正方形ABEC中,∠ACB=45°,
∴△CDF是等腰直角三角形,则CF=DF=AD=;
当BC=6,
则AB=AC==,
同理可得:,
综上:点D到直线AB的距离为:3或或或,
故答案为:3或或或.
【分析】本题考查了正方形的性质,角平分线的定义,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质,知识点较多,解题时要结合题意画出符合题意的图形,分情况解答.
20.
【解析】
【分析】先作辅助线构造直角三角形,求出CH和MG的长,再求出MH的长,最后利用勾股定理求解即可.
【详解】
解:如图,作OK⊥BC,垂足为点K,
∵正方形边长为4,
∴OK=2,KC=2,
∴KC=CE,
∴CH是△OKE的中位线
∴,
作GM⊥CD,垂足为点M,
∵G点为EF中点,
∴GM是△FCE的中位线,
∴,,
∴,
在Rt△MHG中,,
故答案为:.
【分析】本题综合考查了正方形的性质、三角形中位线定理、勾股定理等内容,解决本题的关键是能作出辅助线构造直角三角形,得到三角形的中位线,利用三角形中位线定理求出相应线段的长,利用勾股定理解直角三角形等.
21.18
【解析】
【分析】连接MD,设∠DAF=x,利用折叠与等腰三角形的性质,用x的代数式表示出∠ADC=90°,列出方程解方程即可.
【详解】
连接MD,设∠DAF=x
根据矩形的基本性质可知AM=MD,AD∥BC,∠BCD=∠ADC=90°
∴∠MDA=∠DAF=x,∠ACB=∠DAC=x
∴∠DMF=2x
∵△DCE折叠得到△DFE
∴DF=CD=AB,DE⊥FC,∠FDE=∠CDE
又MF=AB
∴MF=DF
∴∠MDF=2x
∵∠BCD=∠ACB+∠ACD=90°,∠EDC+∠FCD=90°
∴∠CDE=∠ACD=x
∴∠FDE=∠CDE=x
∴∠ADC=∠ADM+∠MDF+∠FDE+∠CDE=x+2x+x+x=5x=90°
∴x=18°
故∠DAF=18°
故答案为18.
【分析】本题考查了矩形的折叠问题,能够做出合适的辅助线用∠DAF表示出∠ADC是解题关键.
22.
【解析】
【分析】先证明,可得CE=FE,BF=,同理:CH=GH,DG=,从而得HE=,再利用勾股定理得BD=,进而即可求解.
【详解】
解:∵BE平分∠DBC,
∴∠CBE=∠FBE,
∵CF⊥BE,
∴∠BEC=∠BEF=90°,
又∵BE=BE,
∴,
∴CE=FE,BF=
同理:CH=GH,DG=,
∴HE是的中位线,
∴HE=,
∵在矩形中,,,
∴BD=,
∴GF= BF+ DG-BD=,
∴=.
【分析】本题主要考查矩形的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质,中位线的性质,推出HE是的中位线,是解题的关键.
23.
【解析】
【分析】如图,作点A关于BC的对称点T,取AD的中点R,连接BT,QT,RT,RM.想办法求出RM,RT,求出MT的最小值,再根据QA+QM=QM+QT≥MT,可得结论.
【详解】
解:如图,作点A关于BC的对称点T,
取AD的中点R,连接BT,QT,RT,RM.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠RAT=90°,
∵AR=DR=,AT=2AB=4,
∴RT=,
∵A,A′关于DP对称,
∴AA′⊥DP,
∴∠AMD=90°,
∵AR=RD,
∴RM=AD=,
∵MT≥RT−RM,
∴MT≥4,
∴MT的最小值为4,
∵QA+QM=QT+QM≥MT,
∴QA+QM≥4,
∴QA+QM的最小值为4.
故答案为:4.
【分析】本题考查翻折变换,矩形的性质,解直角三角形等知识,解题的关键是求出MT的最小值,属于中考常考题型.
24.4
【解析】
【分析】连接CG,过点C作CM AD,交AD的延长线于M,利用平行线的性质和三角形中位线定理可得CG= 2HF= ,由ABCD,得CDM= A= 60°,设DM= x,则CD= 2x,CM=x,在Rt△CMG中,借助勾股定理得,即可求出x的值,从而解决问题.
【详解】
如图,连接CG,过点C作CM AD,交AD的延长线于M,
F、H分别为CE、GE中点,
FH是△CEG的中位线,
HF=CG,
四边形ABCD是菱形,
ADBC,ABCD,
DGE =E,
EHF= DGE,
E=EHF,
HF = EF = CF,
CG= 2HF =,
ABCD,
CDM= A = 60°,
设DM= x,则CD= 2x,CM=x,
点G为AD的中点,
DG= x,GM=2x,
在Rt△CMG中,由勾股定理得:
,
x=2,
AB = CD= 2x= 4.
故答案为:4.
【分析】本题主要考查了菱形的性质,三角形的中位线定理,勾股定理等知识,有一定综合性,作辅助线,构造直角三角形,利用方程思想是解题的关键.
25.问题解决:(1)见解析;(2)等腰三角形,理由见解析;类比迁移:8
【解析】
【分析】问题解决:(1)证明矩形ABCD是正方形,则只需证明一组邻边相等即可.结合和可知,再利用矩形的边角性质即可证明,即,即可求解;
(2)由(1)中结论可知,再结合已知,即可证明,从而求得是等腰三角形;
类比迁移:由前面问题的结论想到延长到点,使得,结合菱形的性质,可以得到,再结合已知可得等边,最后利用线段BF长度即可求解.
【详解】
解:问题解决:
(1)证明:如图1,∵四边形是矩形,
.
.
.
.
又.
∴矩形是正方形.
(2)是等腰三角形.理由如下:
,
.
又,即是等腰三角形.
类比迁移:
如图2,延长到点,使得,连接.
∵四边形是菱形,
.
.
.
又.
是等边三角形,
,
.
【分析】本题考查正方形的证明、菱形的性质、三角形全等的判断与性质等问题,属于中档难度的几何综合题.理解题意并灵活运用,做出辅助线构造三角形全等是解题的关键.
26.①;②.
【解析】
【分析】①过点作于点,连接,可得,根据材料可知,再由等腰三角形性质可知,即可求出;
②连接CE,证明,即可得,由此即可求解.
【详解】
解:①过点作于点,连接,
∵在正方形中,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵在正方形中,,
∴;
②,
过程如下:如解图3,连接CE,
∵在正方形、正方形中,
∴,
∴,
∴,
∵在正方形中,,,
∴.
【分析】本题主要考查了正方形性质和平行线判定和性质以及三角形面积,解题关键是理解阅读材料,根据平行线找到等底等高的三角形.
27.(1)DG=DN,且DG⊥DN;(2)成立,理由见解析;(3)GN=或
【解析】
【分析】(1)如图1中,连接AE,AF,CN.证明△GAD≌△NCD(SAS),推出DG=DN,∠ADG=∠CDN,推出∠GDN=∠ADC=90°,可得结论;
(2)如图2中,作直线EF交AD于J,交BC于K,连接CN.证明△GAD≌△NCD(SAS),推出DG=DN,∠ADG=∠CDN,推出∠GDN=∠ADC=90°,可得结论;
(3)分两种情形:如图3-1中,当点G落在AD上时,如图3-2中,当点G落在AB上时,分别利用勾股定理求出GN即可.
【详解】
解:(1)如图1中,连接AE,AF,CN.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD=CB=CD,∠B=∠ADF=90°,
∵CE=CF,
∴BE=DF,
∴△ABE≌△ADF(SAS),
∴AE=AF,
∵EN=NF,
∴AN⊥EF,CN=NF=EN,
∵CE=CF,EN=NF,
∴CN⊥EF,
∴A,N,C共线,
∵四边形ANFG是平行四边形,∠ANF=90°,
∴四边形ANFG是矩形,
∴AG=FN=CN,∠GAN=90°,
∵∠DCA=∠DAC=45°,
∴∠GAD=∠NCD=45°,
∴△GAD≌△NCD(SAS),
∴DG=DN,∠ADG=∠CDN,
∴∠GDN=∠ADC=90°,
∴DG⊥DN,DG=DN.
故答案为:DG⊥DN,DG=DN;
(2)结论成立.
理由:如图2中,作直线EF交AD于J,交BC于K,连接CN.
∵四边形ANFG是平行四边形,
∴AG∥KJ,AG=NF,
∴∠DAG=∠J,
∵AJ∥BC,
∴∠J=∠CKE,
∵CE=CF,EN=NF,
∴CN=NE=NF=AG,CN⊥EF,
∴∠ECN=∠CEN=45°,
∴∠EKC+∠ECK=∠ECK+∠DCN,
∴∠DCN=∠CKE,
∴∠GAD=∠DCN,
∵GA=CN,AD=CD,
∴△GAD≌△NCD(SAS),
∴DG=DN,∠ADG=∠CDN,
∴∠GDN=∠ADC=90°,
∴DG⊥DN,DG=DN;
(3)如图3-1中,当点G落在AD上时,
∵△ECN是等腰直角三角形,EC=5,
∴EN=CN=NF=5,
∵四边形ANFG是平行四边形,
∴AG=NF=5,
∵AD-CD=12,
∴DG=DN=7,
∴GN=7.
如图3-2中,当点G落在AB上时,
同法可证,CN=5,
∵△DAG≌△DCN,
∴AG=CN=5,
∴BG=AB-AG=7,BN=BC+CN=17,
综上所述,满足条件的GN的值为或
【分析】本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形全等的条件,属于中考常考题型.
28.(1)见解析;(2);理由见解析(3)
【解析】
【分析】(1)根据正方形性质以及题意证明即可得出结论;
(2)根据已知条件证明,然后证明为等腰直角三角形即可得出结论;
(3)先证明,得出为等腰直角三角形,根据勾股定理以及等腰直角三角形的性质求出的长度,即可得出结论.
【详解】
解:(1)∵四边形是正方形,,,三点共线,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)∵,四边形是正方形,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
即;
(3)过点D作于点H,连接BD,
∵,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵且,
∴为等腰直角三角形,
∴,
在中,,
∴,
∵是正方对角线,
∴,
∵
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴在中,,
∴.
【分析】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,等腰直角三角形判定与性质,熟知性质定理是解本题的关键.
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