
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浙教版八年级数学下册期中期末挑战满分冲刺卷特训12期末解答压轴题(浙江精选归纳)(原卷版+解析)
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这是一份浙教版八年级数学下册期中期末挑战满分冲刺卷特训12期末解答压轴题(浙江精选归纳)(原卷版+解析),共88页。试卷主要包含了解答题等内容,欢迎下载使用。
1.(2022春·浙江杭州·八年级校考期末)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.
2.(2022春·浙江宁波·八年级校联考期末)正方形中,对角线、交于点,为上一点,延长到点,使,连接、.
(1)求证:.
(2)求证:为直角三角形.
(3)若,正方形的边长为,求的长.
3.(2022春·浙江杭州·八年级杭州外国语学校校考期末)如图所示,在矩形中,把点沿对折,使点落在上的点.已知.
(1)求点的坐标;
(2)如果一条不与抛物线对称轴平行的直线与抛物线仅一个交点,我们把这条直线称为抛物线的切线,已知抛物线经过,且直线是该抛物线的切线.求抛物线的解析式.并验证点是否在该抛物线上.
(3)在(2)的条件下,若点是位于该二次函数对称轴右侧图象上不与顶点重合的任意一点,试比较与的大小(不必证明),并写出此时点的横坐标的取值范围.
4.(2022春·浙江金华·八年级统考期末)如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点、分别在轴、轴上,且,为直线上一动点,连,过作,交直线、直线于点、,连.
(1)求直线的解析式.
(2)当为中点时,求的长.
(3)在点的运动过程中,坐标平面内是否存在点,使得以、、、为顶点的四边形为菱形,若存在,求出点的横坐标,若不存在,请说明理由.
5.(2022春·浙江台州·八年级统考期末)数学兴趣小组的同学发现:如果,那么当∠1所对的直角边与另一直角边比值一定时,∠2所对的直角边与另一直角边也存在一定的数量关系.
(1)尝试:①如图1,在等腰直角△ABC中,,,点F是BC的中点,DF⊥AB于点D,连接AF,则______,______;
②如图2,在正方形ABCD中,,点E为BC中点,,求的值;
(2)推理:如图2,在正方形ABCD中,,保留②中其他条件不变,的值;
(3)运用:如图3,在矩形ABCD的CD边上取一点E,将△BCE沿BE翻折,使点C恰好落在AD边上的点F处,延长EF,与∠ABF的角平分线交于点G,BG交AD于点H.当,,时,求BG的长.
6.(2022春·浙江宁波·八年级统考期末)如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别是(﹣4,0),(0,8),动点P从点O出发,沿x轴正方向以每秒1个单位的速度运动,同时动点C从点B出发,沿射线BO方向以每秒2个单位的速度运动.以CP,CO为邻边构造▱PCOD,在线段OP延长线上取点E,使PE=AO,设点P运动的时间为t秒.
(1)当点C运动到线段OB的中点时,求t的值及点E的坐标;
(2)当点C在线段OB上时,求证:四边形ADEC为平行四边形;
(3)在线段PE上取点F,使PF=3,过点F作MN⊥PE,截取FM= ,FN=1,且点M,N分别在第一、四象限,在运动过程中,当点M,N中,有一点落在四边形ADEC的边上时,直接写出所有满足条件的t的值.
7.(2022春·浙江舟山·八年级校联考期末)已知:边长为4的正方形ABCD,∠EAF的两边分别与射线CB、DC相交于点E、F,且∠EAF=45°,连接EF.求证:EF=BE+DF.
思路分析:
(1)如图1,∵正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠B=∠ADC=90°,
∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADE',则F、D、E'在一条直线上,
∠E'AF= 度,……
根据定理,可证:△AEF≌△AE'F.
∴EF=BE+DF.
类比探究:
(2)如图2,当点E在线段CB的延长线上,探究EF、BE、DF之间存在的数量关系,并写出证明过程;
拓展应用:
(3)如图3,在△ABC中,AB=AC,D、E在BC上,∠BAC=2∠DAE.若S△ABC=14,S△ADE=6,求线段BD、DE、EC围成的三角形的面积.
8.(2022春·浙江台州·八年级统考期末)现有四个全等的矩形如图镶嵌(在公共顶点O周围不重叠无空隙),将不相邻的四个外顶点顺次连接(如图1、2所示);
(1)如图1,求证:四边形是正方形:
(2)判断图2中的四边形_______正方形(填“一定是”或“不一定是”);若已知四边形的面积为18,在下列三个条件中:①;②;③,再选择一个作为已知条件,求出四边形的面积,你的选择是______(填序号),写出求四边形的面积解答过程;
(3)在(2)的条件下,在图2中连接,与交于Y,求的值;
(4)如图3,四个全等的平行四边形,在O点处镶嵌,将不相邻的外顶点顺次连接,若,则_____.
9.(2022春·浙江金华·八年级统考期末)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A,B的坐标分别为A(0,2),B(4,2),点D为对角线OB中点,点E在x轴上运动,连接DE,把△ODE沿DE翻折,点O的对应点为点F,连接BF.
(1)当点F在第四象限时(如图1),求证:.
(2)当点F落在矩形的某条边上时,求EF的长.
(3)是否存在点E,使得以D,E,F,B为顶点的的四边形是平行四边形?若存在,求点E的坐标;若不存在,请说明理由.
10.(2022春·浙江杭州·八年级统考期末)在正方形中,对角线与相交于点,点是线段上的动点.
(1)如图1,若平分.
①求证:.
②若,求的长.
(2)如图2,延长交于点,连接.当时,探究与的数量关系,并说明理由.
11.(2022春·浙江宁波·八年级统考期末)定义:对于一个四边形,我们把依次连接它的各边中点得到的新四边形叫做原四边形的“中点四边形”.如果原四边形的中点四边形是个正方形,我们把这个原四边形叫做“中方四边形”.
概念理解:
下列四边形中一定是“中方四边形”的是_____________.
A.平行四边形 B.矩形 C.菱形 D.正方形
性质探究:
如图1,四边形ABCD是“中方四边形”,观察图形,写出关于四边形ABCD的两条结论;
问题解决:
如图2,以锐角△ABC的两边AB,AC为边长,分别向外侧作正方形ABDE和正方形ACFG,连接BE,EG,GC.求证:四边形BCGE是“中方四边形”;
拓展应用:
如图3,已知四边形ABCD是“中方四边形”,M,N分别是AB,CD的中点,
(1)试探索AC与MN的数量关系,并说明理由.
(2)若AC=2,求AB+CD的最小值.
12.(2022春·浙江杭州·八年级统考期末)如图,在矩形中,平分交于E,连接,.
(1)如图1,若,,求的长;
(2)如图2,若点F是边上的一点,若,连结交于G,
①猜想的度数,并说明理由;
②若,求的值.
13.(2022春·浙江丽水·八年级统考期末)已知,如图1,在中,,将沿翻折至,连接.
(1)求证:;
(2)若点在直线下方,如图2,,,求的长;
(3)在翻折过程中,若为直角三角形,求的值.
14.(2022春·浙江舟山·八年级统考期末)在正方形ABCD中,点E在边BC上运动,点F在边DC或CB上运动.
(1)若点F在边DC上,
①如图1,已知,连接EF,求证:.
②如图2,已知AE平分,求证:.
(2)若点F在边CB上,如图3,已知E为BC的中点,且,求证:.
15.(2022春·浙江台州·八年级统考期末)如图,在正方形ABCD中,E是BC上一点(不与端点B,C重合),连接DE.过点A作DE的垂线,分别交DE,DC于点F,H.延长AF到点G,使得FG=AF,连接DG,CG.
(1)求证:△ADH≌△DCE;
(2)①若∠ADE=60°,则∠AGC=______;
②改变∠ADE的度数,∠AGC的度数是否会发生改变?若发生改变,请写出∠AGC与∠ADE之间的关系,若不改变,请说明理由;
(3)如图2,若BE=EC=,求DF与CG的长.
16.(2022春·浙江绍兴·八年级统考期末)如图,在正方形ABCD中,,点P为正方形ABCD的对角线AC上一动点,过点P作交边DC于点E.
(1)如图①,当点E在边CD上时,求证:;
(2)如图②,在(1)的条件下,连接BE交AC于点F,若,求PF的长;
(3)如图③,若点Q是射线CD上的一个动点,且始终满足,设,请直接写出的最小值.
17.(2022春·浙江绍兴·八年级统考期末)如图,在菱形ABCD中,,,点E是AD边上的中点,点F是对角线,BD上一动点,连结EF.
(1)若EF⊥BD,求DF的长.
(2)作点D关于直线EF的对称点P,直线PE与对角线BD交于点Q.
①若点F为BD中点,求PQ的长.
②在点F的运动过程中,△DEQ的面积可能为吗?若可能,求出此时DF的长,若不可能,请说明理由.
18.(2022春·浙江湖州·八年级统考期末)在边长为4的正方形ABCD中,点M,N分别是边BC,CD上的动点,且BM=CN.
(1)如图1,连接AM和AN交于点P,求证:AM⊥BN.
(2)如图2,连接AM和AN交于点P,连接DP,若点M为BC的中点,求DP的长.
(3)如图3,连接BN,DM,则BN+DM的最小值为 .
19.(2022春·浙江金华·八年级统考期末)如图,在平面直角坐标系中,点B在第一象限,BA⊥x轴于A,BC⊥y轴于C,BA=3,BC=5,有一反比例函数图像刚好过点B.
(1)分别求出过点B的反比例函数和过A,C两点的一次函数的表达式.
(2)动点P在射线CA(不包括C点)上,过点P作直线l⊥x轴,交反比例函数图像于点D.是否存在这样的点Q,使得以点B,D,P,Q为顶点的四边形为菱形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
20.(2022春·浙江湖州·八年级统考期末)边长为1的8个正方形如图摆放在直角坐标系中,直线平分这8个正方形所组成的图形的面积,交其中两个正方形的边于A,B两点,过点B的反比例函数的图象的一支交其中两个正方形的边于C,D两点,另一支交直线于点E,连接OC,OD,CD,
(1)求k1,k2的值;
(2)求的面积;
(3)过原点O的另一条直线交反比例函数的图象于P,Q两点(P点在第一象限),若由点B,E,P,Q为顶点的四边形的面积为12,求点P的横坐标.(直接写出答案)
21.(2022春·浙江宁波·八年级统考期末)定义:对角线相等的四边形称为对美四边形.
(1)我们学过的对美四边形有______、______.(写出两个)
(2)如图1,D为等腰ABC底边AB上的一点,连结CD,过C作,以B为顶点作交CF于点E,求证:四边形CDBE为对美四边形.
(3)如图2,对美四边形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,AC=BD,.
①若,,求四边形ABCD的面积.
②若,设,,试求出y与x的关系式.
22.(2022春·浙江宁波·八年级统考期末)若一个四边形有一组邻边相等,且这组邻边夹角所对的对角线平分一个内角,则称这样的四边形为“近似菱形”,例如:如图,在四边形中,,平分,则四边形是近似菱形.
(1)请在图中作出一个以为对角线的“近似菱形”,顶点、顶点要在网格格点上.
(2)如图,在四边形中,,,,求证:四边形是“近似菱形”.
(3)在(2)的条件下,若,,求的长.
23.(2022春·浙江金华·八年级统考期末)课本上正方形的第2课时中,有如下一道作业题:
在同学们完成作业题后,王老师对该题进行了改编:
(1)如图1,在矩形ABCD中,E,F分别是BC,CD上的点,、.求证:四边形ABCD是正方形.
(2)如图2,在菱形ABCD(为钝角)中,E、F分别是BC、CD上的点
①探究和的关系,并说明理由;
②若,求CE的长.
24.(2022春·浙江温州·八年级统考期末)点是线段的中点,在同侧有,两点,连结,,,,以,为边作,分别延长与相交于点,连结.
(1)求证:四边形是平行四边形
(2)已知,
①若四边形是菱形,求菱形的周长
②当时,则五边形的面积为______.(直接写出答案)
25.(2022春·浙江杭州·八年级统考期末)在正方形ABCD中,点E在AD边上(不与点A,点D重合).连接BE,作AG⊥BE于点F,交CD边于点G,连接CF.
(1)求证:BE=AG.
(2)若点E是D边的中点,AD=10.
①分别求AF,BF的长.
②求证:CB=CF.
26.(2022春·浙江宁波·八年级统考期末)将平行四边形纸片ABCD按图1所示的方式折叠,使顶点A,B同时落在线段HF上的M点处,顶点C,D同时落在线段HF上的N点处,其中AD长为6,AE长为x.
(1)求证:四边形EFGH为矩形;
(2)探究:线段HF的长度会随着AE长度的变化而变化吗?如果会,请用含x的代数式表示HF的长度;如果不会,请直接写出HF的长度;
(3)若,连接AF,当时(如图2),求的值.
27.(2022春·浙江·八年级统考期末)在平面直角坐标系中,直线y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,并与反比例函数y=(k≠0)的图象在第一象限相交于点C,且点B是AC的中点.
(1)如图1,求反比例函数y=(k≠0)的解析式;
(2)如图2,若矩形FEHG的顶点E在直线AB上,顶点F在点C右侧的反比例函数y=(k≠0)图象上,顶点H,G在x轴上,且EF=4
①求点F的坐标;
②若点M是反比例函数的图象第一象限上的动点,且在点F的左侧,连结MG,并在MG左侧作正方形GMNP.当顶点N或顶点P恰好落在直线AB上,直接写出对应的点M的横坐标.
28.(2022春·浙江台州·八年级统考期末)如图,矩形ABCD中,AB=8,BC=4,O是对角线BD的中点.过O点的直线与矩形的一组对边AB,CD分别相交于点F和点E.B'与B关于直线EF对称,连接BE,DB',EB',OB'.
(1)判断△ODB'的形状,并说明理由;
(2)求证:DB'∥OE ;
(3)若四边形OEB'D是平行四边形,求线段EF的长.
29.(2022春·浙江嘉兴·八年级统考期末)如图,经过坐标原点O的直线交反比例函数的图象于点,B.点C是x轴上异于点O的动点,点D与点C关于y轴对称,射线交y轴于点E,连结,,.
(1)①写出点B的坐标.
②求证:四边形是平行四边形.
(2)当四边形是矩形时,求点C的坐标.
(3)点C在运动过程中,当A,C,E三点中的其中一点到另两点的距离相等时,求的值.
如图1,在正方形ABCD中,E,F分别是BC,CD上的点,,求证:
特训12 期末解答压轴题(浙江精选归纳)
一、解答题
1.(2022春·浙江杭州·八年级校考期末)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.
【答案】问题解决:(1)见解析;(2)等腰三角形,理由见解析;类比迁移:8
【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.
【解析】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,
,
.
【点睛】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.
2.(2022春·浙江宁波·八年级校联考期末)正方形中,对角线、交于点,为上一点,延长到点,使,连接、.
(1)求证:.
(2)求证:为直角三角形.
(3)若,正方形的边长为,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)由四边形ABCD是正方形,易证得△ABE≌△CBE,继而证得AE=CE.
(2)由AE=CE,AE=EN,即可证得∠ACN=90°,则可判定△CAN为直角三角形;
(3)由AN= ,正方形的边长为6,易求得CN的长,然后由三角形中位线的性质,求得OE的长,继而求得答案.
(1)
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴,
在和中,
∴,
∴;
(2)
证明:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴为直角三角形;
(3)
解:∵正方形的边长为6,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、直角三角形的判定以及勾股定理等知识.注意利用勾股定理求得各线段的长是关键.
3.(2022春·浙江杭州·八年级杭州外国语学校校考期末)如图所示,在矩形中,把点沿对折,使点落在上的点.已知.
(1)求点的坐标;
(2)如果一条不与抛物线对称轴平行的直线与抛物线仅一个交点,我们把这条直线称为抛物线的切线,已知抛物线经过,且直线是该抛物线的切线.求抛物线的解析式.并验证点是否在该抛物线上.
(3)在(2)的条件下,若点是位于该二次函数对称轴右侧图象上不与顶点重合的任意一点,试比较与的大小(不必证明),并写出此时点的横坐标的取值范围.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)当时;当时;当时
【分析】(1)由折叠可知,再由直角三角形的勾股定理求解即可;
(2)设,将代入可得,可得,联立方程组,,可得,即可求抛物线的解析式;
(3)设,过点作轴交于,过点作轴交于,可得,当时,,再分三种情况讨论:当时;当时;当时.
【解析】(1)解:由折叠可知,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:设,
将代入可得,
∴,
联立方程组,
整理得,
∴,可得,
∴,
将点代入,等式成立,
∴M点在抛物线上;
(3)解:设,
∵,
过点作轴交于,过点作轴交于,
∴,
∴,
当时,,
∴ (舍)或,
∴当时;当时;当时.
【点睛】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,理解定义,对角的大小比较分类讨论是解题的关键.
4.(2022春·浙江金华·八年级统考期末)如图,在平面直角坐标系中,矩形的顶点、分别在轴、轴上,且,为直线上一动点,连,过作,交直线、直线于点、,连.
(1)求直线的解析式.
(2)当为中点时,求的长.
(3)在点的运动过程中,坐标平面内是否存在点,使得以、、、为顶点的四边形为菱形,若存在,求出点的横坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)直线解析式:
(2)
(3)存在,点横坐标为:或或
【分析】(1)根据矩形的性质,得出点A和点C的坐标,设直线的解析式:,将点A和点C的坐标代入即可;
(2)证明,根据勾股定理求解即可;
(3)根据菱形是性质和判定定理,进行分类讨论即可;以,为边,以,为边,,③以,为边,.
【解析】(1)∵矩形的顶点、分别在轴、轴上,且,
点,点,
设直线的解析式:,
代入点,坐标,
得,
解得,
直线解析式:;
(2)∵E为的中点,
,
在矩形中,,
,
在和中,
,
,,
,
为线段的垂直平分线,
,
设,则,
,
,
,
,
在中,根据勾股定理,
得,
解得,
;
(3)存在以、、、为顶点的四边形为菱形,分情况讨论:
以,为边,
则,
,
为的中点,
由可知点,点,
根据平移的性质,可得点的坐标为,
点的横坐标为;
如图,以,为边,,
延长至M,使,在的延长线上截取,连接,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
同理可得:,
,
,
,
,
,,
,
,
,
设,
在中,,
,
,
,,
,
点横坐标为:;
③如图,以,为边,,
作于,连接,作于,
可得,
平分,
,
设,
在中,,,,
,
,
,
,
综上所述:点横坐标为:或或.
【点睛】本题考查了矩形的性质,三角形全等的判定和性质,菱形的判定和性质,线段和最小,勾股定理,熟练掌握菱形的判定和性质,勾股定理,线段最短原理是解题的关键.
5.(2022春·浙江台州·八年级统考期末)数学兴趣小组的同学发现:如果,那么当∠1所对的直角边与另一直角边比值一定时,∠2所对的直角边与另一直角边也存在一定的数量关系.
(1)尝试:①如图1,在等腰直角△ABC中,,,点F是BC的中点,DF⊥AB于点D,连接AF,则______,______;
②如图2,在正方形ABCD中,,点E为BC中点,,求的值;
(2)推理:如图2,在正方形ABCD中,,保留②中其他条件不变,的值;
(3)运用:如图3,在矩形ABCD的CD边上取一点E,将△BCE沿BE翻折,使点C恰好落在AD边上的点F处,延长EF,与∠ABF的角平分线交于点G,BG交AD于点H.当,,时,求BG的长.
【答案】(1)①,;②;
(2);
(3).
【分析】(1)①根据线段中点的定义可得CF=BF=BC=AC=2,再利用勾股定理分别求出BD、DF和AB,然后计算即可;②如图,将△ABE绕点A逆时针旋转90°得到△ADH,点H、D、F共线,证明△AEF≌△AHF,可得EF=HF,求出EF=HF=1+DF,CF=2-DF,然后在Rt△CEF中,利用勾股定理构建方程求出DF,进而可求的值;
(2)由②可得BE=CE=DH=,则EF=HF=,CF=a-DF,然后在Rt△CEF中,利用勾股定理构建方程求出DF,进而可求的值;
(3)由折叠的性质可得:∠FBE=∠CBE,CE=EF,BF=BC,然后分别在Rt△DEF中和在Rt△ABF中,利用勾股定理构建方程求出EF和HF,进而可得BF的值,然后利用(2)中结论求出GF,再利用勾股定理求出BG的长即可.
(1)
解:①∵在等腰直角△ABC中,点F是BC的中点,DF⊥AB于点D,
∴CF=BF=BC=AC=2,∠B=45°,∠BDF=90°,
∴△BDF是等腰直角三角形,
∴BD=DF,
∴,
∴BD=DF=,
∵,
∴AD=AB-BD=,
∴,,
故答案为:,;
②如图,∵在正方形ABCD中,AB=BC=CD=AD=2,∠B=∠ADF=90°,
∴将△ABE绕点A逆时针旋转90°得到△ADH,点H、D、F共线,
∴∠1=∠3,BE=DH,AE=AH,
∵,
∴∠1+∠2=45°,
∴∠3+∠2=45°,
∴,
又∵AF=AF,
∴△AEF≌△AHF(SAS),
∴EF=HF,
∵点E为BC中点,
∴BE=CE=1,
∴DH=1,
∴EF=HF=1+DF,
∵CF=2-DF,
∴在Rt△CEF中,由得:,
解得:,
∴;
(2)
解:当AB=BC=CD=AD=a时,
由②可知BE=CE=DH=,则EF=HF=,CF=a-DF,
在Rt△CEF中,由得:,
解得:,
∴;
(3)
解:由折叠的性质可得:∠FBE=∠CBE,CE=EF,BF=BC,
∵在矩形ABCD中,AB=CD=4,
∴DE=4-CE=4-EF,
在Rt△DEF中,由得:,
解得:,
∵在矩形ABCD中,BC=AD=AH+HF+DF=2+HF+=HF+,
∴BF=BC=HF+,
在Rt△ABF中,由得:,
解得:,
∴BF=BC=HF+=,
∴,
∵BG平分∠ABF,
∴∠ABH=∠HBF,
又∵∠FBE=∠CBE,
∴∠GBF+∠FBE=,
又∵∠BFE=∠BFG=90°,
∴由(2)可得,
∴GF=,
∴.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理的应用,正方形和矩形的性质,全等三角形的判定和性质,折叠的性质等知识,学会利用勾股定理构建方程求解相关线段的长度是解答本题的关键.
6.(2022春·浙江宁波·八年级统考期末)如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别是(﹣4,0),(0,8),动点P从点O出发,沿x轴正方向以每秒1个单位的速度运动,同时动点C从点B出发,沿射线BO方向以每秒2个单位的速度运动.以CP,CO为邻边构造▱PCOD,在线段OP延长线上取点E,使PE=AO,设点P运动的时间为t秒.
(1)当点C运动到线段OB的中点时,求t的值及点E的坐标;
(2)当点C在线段OB上时,求证:四边形ADEC为平行四边形;
(3)在线段PE上取点F,使PF=3,过点F作MN⊥PE,截取FM= ,FN=1,且点M,N分别在第一、四象限,在运动过程中,当点M,N中,有一点落在四边形ADEC的边上时,直接写出所有满足条件的t的值.
【答案】(1)t=2;E(6,0);
(2)证明见解析;
(3)t1=28﹣16 ,t2=2,t3=4+2 ,t4=12
【分析】(1)由运动的路程OC的长和运动速度,可以求出运动时间t的值;再求线段OE的长和点E的坐标;
(2)证△AOC≌△EPD即可;
(3)点M,N中,有一点落在四边形ADEC的边上时,分类讨论即可求解.
【解析】(1)∵点A,B的坐标分别是(﹣4,0),(0,8),
∴OA=4,OB=8,
∵点C运动到线段OB的中点,
∴OC=BC=OB=4,
∵动点C从点B出发,沿射线BO方向以每秒2个单位的速度运动,
∴2t=4
解之:t=2;
∵PE=OA=4,动点P从点O出发,沿x轴正方向以每秒1个单位的速度运动,
∴OE=OP+PE=t+4=2+4=6
∴点E(6,0)
(2)证明:∵四边形PCOD是平行四边形,
∴OC=PD,OC∥PD,
∴∠COP=∠OPD,
∴∠AOC=∠DPE
在△AOC和△EPD中
∴△AOC≌△EPD(SAS)
∴AC=DE,∠CAO=∠DEP,OC=PD,
∴AC∥DE,
∴四边形ADEC是平行四边形.
(3)由题意得:C(0,8-2t),P(t,0),F(t+3,0),E(t+4,0),D(t,2t-8),
设CE的解析式为y=kx+b,
则,
解得:,
∴CE的解析式为,
同理,DE的解析式为,
①当M在CE上时,M(t+3,),
则
解得,,
②当N在DE上时,N(t+3,-1),
则
解得,,
当点C在y轴的负半轴上时,
③如果点M在DE上时,
,
解得,,
④当N在CE上时,
,
解得,,
综上分析可得,满足条件的t的值为:t1=28﹣16 ,t2=2,t3=4+2 ,t4=12.
【点睛】本题考查了一次函数的动态问题,平行四边形的判定,抓住动点的坐标是解题的关键.
7.(2022春·浙江舟山·八年级校联考期末)已知:边长为4的正方形ABCD,∠EAF的两边分别与射线CB、DC相交于点E、F,且∠EAF=45°,连接EF.求证:EF=BE+DF.
思路分析:
(1)如图1,∵正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠B=∠ADC=90°,
∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADE',则F、D、E'在一条直线上,
∠E'AF= 度,……
根据定理,可证:△AEF≌△AE'F.
∴EF=BE+DF.
类比探究:
(2)如图2,当点E在线段CB的延长线上,探究EF、BE、DF之间存在的数量关系,并写出证明过程;
拓展应用:
(3)如图3,在△ABC中,AB=AC,D、E在BC上,∠BAC=2∠DAE.若S△ABC=14,S△ADE=6,求线段BD、DE、EC围成的三角形的面积.
【答案】(1)45
(2)DF=BE+EF,证明见解析
(3)2
【分析】(1)把绕点逆时针旋转至,则、、在一条直线上,,再证△,得,进而得出结论;
(2)将绕点逆时针旋转得到,由旋转的性质得,再证△,得,进而得出结论;
(3)将绕点逆时针旋转得到,连接,则,得,因此,同(2)得△,则,,得、、围成的三角形面积,即可求解.
【解析】(1)解:如图1,∵正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠B=∠ADC=90°,
∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至,
则F、D、在一条直线上,≌△ABE,
∴=BE,∠=∠BAE,=AE,
∴∠=∠EAD+∠=∠EAD+∠BAE=∠BAD=90°,
则∠=∠﹣∠EAF=45°,
∴∠EAF=∠,
∴△AEF≌△(SAS),
∴,
∵,
∴EF=BE+DF.
故答案为:45;
(2)解:DF=BE+EF 理由如下:
将△ABE绕点A逆时针旋转90°得到△,
∴△≌△ABE,
∴AE=,BE=,∠=∠BAE,
∴∠=∠BAE+∠=∠+∠=∠BAD=90°,
则∠=∠﹣∠EAF=45°,
∴∠=∠EAF=45°,
在△AEF和△中,
,
∴△AEF≌△(SAS),
∴,
∵,
∴DF=BE+EF;
(3)解:将△ABD绕点A逆时针旋转得到△,连接,
则△≌△ABD,
∴CD'=BD,
∴,
同(2)得:△ADE≌△(SAS),
∴,,
∴BD、DE、EC围成的三角形面积为、、EC围成的三角形面积.
【点睛】本题是四边形综合题,考查了全等三角形的判定与性质、旋转的性质、正方形的性质以及四边形和三角形面积等知识,本题综合性强,解此题的关键是根据旋转的启发正确作出辅助线得出全等三角形,属于中考常考题型.
8.(2022春·浙江台州·八年级统考期末)现有四个全等的矩形如图镶嵌(在公共顶点O周围不重叠无空隙),将不相邻的四个外顶点顺次连接(如图1、2所示);
(1)如图1,求证:四边形是正方形:
(2)判断图2中的四边形_______正方形(填“一定是”或“不一定是”);若已知四边形的面积为18,在下列三个条件中:①;②;③,再选择一个作为已知条件,求出四边形的面积,你的选择是______(填序号),写出求四边形的面积解答过程;
(3)在(2)的条件下,在图2中连接,与交于Y,求的值;
(4)如图3,四个全等的平行四边形,在O点处镶嵌,将不相邻的外顶点顺次连接,若,则_____.
【答案】(1)见解析
(2)一定是;选择②,解答见解析
(3)
(4)
【分析】(1)根据对角线互相平分垂直且相等,可得四边形为正方形;
(2)连接,根据(1)的方法证明四边形是正方形;
(3)延长交于点Q,可得,选择②或③,根据面积得出,即,在中,勾股定理求得,即可求解;
(4)根据题意可得,得出,即可求解.
【解析】(1)证明:由题,,
所以A,O,C三点共线,B,O,D三点共线,
所以,
又,
所以,
所以四边形为正方形.
(2)解:一定是,理由如下,
连接,如图,
,
同理可得,,
由题意可得,
则四边形是平行四边形
则四边形是矩形,
又,
则四边形是正方形;
如图,延长交于点Q,可得
选择②
因为正方形的面积为18,
所以,即,则选择①无效,
由添加的条件可知,,
所以,
中,
所以正方形的面积为.
选择③同理可得所以,即,
由添加的条件可知,,
所以,
所以正方形的面积为.
(3)如图,作,
由,可得,
所以,
所以
(4)解:设平行四边形边上的高为,
如图,设交于点,过点作的垂线,交于,的延长线于点,过点作的垂线交的延长线于点,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
设平行四边形的面积为,
,同理可得,
根据中心对称可得,
,
根据题意可知,
则四边形是平行四边形,
又,
四边形是矩形,
,,
,
.
【点睛】本题考查了矩形的性质,正方形的性质,平行四边形的性质,勾股定理,掌握以上知识点是解题的关键.
9.(2022春·浙江金华·八年级统考期末)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A,B的坐标分别为A(0,2),B(4,2),点D为对角线OB中点,点E在x轴上运动,连接DE,把△ODE沿DE翻折,点O的对应点为点F,连接BF.
(1)当点F在第四象限时(如图1),求证:.
(2)当点F落在矩形的某条边上时,求EF的长.
(3)是否存在点E,使得以D,E,F,B为顶点的的四边形是平行四边形?若存在,求点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)2或
(3)(,0)或(3,0)或(5,0)或(,0)
【分析】(1)根据折叠的性质得到OD=DE=DF,∠ODE=∠FDE根据等腰三角形的性质得到∠DBF=∠DFB,再由三角形外角的性质证明∠ODE=∠DBF即可证明结论;
(2)分图2-1和图2-2两种情况,利用折叠的性质与勾股定理结合矩形的性质求解即可;
(3)分图3-1,图3-2,图3-3和图3-4四种情况,利用平行四边形的性质求解即可.
(1)
解:由折叠的性质可得OD=FD,∠ODE=∠FDE,
∵D是OB的中点,
∴OD=BD=FD,
∴∠DFB=∠DBF,
∵∠ODF=∠DFB+∠DBF=∠ODE+∠FDE,
∴∠ODE=∠DBF,
∴;
(2)
解:如图2-1所示,当ED⊥OC时,由折叠的性质可知∠DEF=∠DEO=90°,OE=FE,OD=FD,则点F在x轴上,
又∵四边形OABC是矩形,B(4,2),A(0,2),
∴OD=CD,OC=AB=4
∴此时点F与点C重合,
∴;
如图2-2所示,当点F与点B重合时,设OE=FE=x,则CE=4-x,
在Rt△BCE中,,
∴,
解得;
综上所述,当点F落在矩形的某条边上时,EF的长为2或
(3)
解:如图3-1所示,当四边形DEFB为平行四边形时,,BD=EF,
∵OE=EF,BD=DO,
∴OE=OD,
∵D是OB的中点,B(4,2),
∴点D的坐标为(2,1),
∴,
∴点E的坐标为(,0);
如图3-2所示,当四边形DEBF是平行四边形时,DF=BE,
∵OD=DF,
∴OD=BE,
∴,
∴在Rt△BCE中,由勾股定理得,
∴OE=3,
∴点E的坐标为(3,0);
如图3-3所示,当四边形DEBF是平行四边形时,DF=BE,
∵OD=BD=DE,
∴,
∴在Rt△BCE中,由勾股定理得,
∴OE=5,
∴点E的坐标为(5,0);
如图3-4所示,当四边形DEFB是平行四边形时,EF=BD,,
又∵OD=BD,
∴EF=OD,
∴四边形OEFD是平行四边形,
又由折叠的性质可得OD=DF,
∴四边形OEFD是菱形,
∴,
∴点E的坐标为(,0);
综上所述,存在点E(,0)或(3,0)或(5,0)或(,0),使得以D,E,F,B为顶点的的四边形是平行四边形.
【点睛】本题主要考查了坐标与图形,矩形的性质,折叠的性质,勾股定理,等腰三角形的性质,平行线的判定,平行四边形的性质,菱形的性质与判定等等,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
10.(2022春·浙江杭州·八年级统考期末)在正方形中,对角线与相交于点,点是线段上的动点.
(1)如图1,若平分.
①求证:.
②若,求的长.
(2)如图2,延长交于点,连接.当时,探究与的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)①见解析;②
(2),理由见解析
【分析】(1)①由正方形的性质证出,由角平分线的性质得出,则可得出结论;②过点作于点,由等腰直角三角形的性质及角平分线的性质可得出结论;
(2)取的中点,连接,,由三角形中位线定理得出,,证明四边形为平行四边形,由平行四边形的性质得出,则可得出结论.
(1)
解:①证明:四边形是正方形,
,
平分,
,
,,
,
;
②过点作于点,
,,
,
,
,
,
平分,,,
;
(2)
,
理由:取的中点,连接,,
四边形是正方形,
,,
为的中点,
为的中位线,
,,
在中,,
,
又,
,
,
,,
,
,
,
,
又,
四边形为平行四边形,
,
,
.
【点睛】本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,平行四边形的判定与性质,全等三角形的判定和性质,三角形中位线定理,等腰直角三角形的性质和判定等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造平行四边形解决问题.
11.(2022春·浙江宁波·八年级统考期末)定义:对于一个四边形,我们把依次连接它的各边中点得到的新四边形叫做原四边形的“中点四边形”.如果原四边形的中点四边形是个正方形,我们把这个原四边形叫做“中方四边形”.
概念理解:
下列四边形中一定是“中方四边形”的是_____________.
A.平行四边形 B.矩形 C.菱形 D.正方形
性质探究:
如图1,四边形ABCD是“中方四边形”,观察图形,写出关于四边形ABCD的两条结论;
问题解决:
如图2,以锐角△ABC的两边AB,AC为边长,分别向外侧作正方形ABDE和正方形ACFG,连接BE,EG,GC.求证:四边形BCGE是“中方四边形”;
拓展应用:
如图3,已知四边形ABCD是“中方四边形”,M,N分别是AB,CD的中点,
(1)试探索AC与MN的数量关系,并说明理由.
(2)若AC=2,求AB+CD的最小值.
【答案】概念理解:D;性质探究:①,②;问题解决:见解析;拓展应用:(1),理由见解析;(2)
【分析】概念理解:根据定义“中方四边形”,即可得出答案;
性质探究:由四边形ABCD是“中方四边形”,可得EFGH是正方形且E、F、G、H分别是AB、BC、CD、AD的中点,利用三角形中位线定理即可得出答案;
问题解决:如图2,取四边形BCGE各边中点分别为P、Q、R、L并顺次连接成四边形MNRL,连接CE交AB于P,连接BG交CE于K,利用三角形中位线定理可证得四边形MNRL是平行四边形,再证得△EAC≌△BAG(SAS),推出▱MNRL是菱形,再由∠LMN=90°,可得菱形MNRL是正方形,即可证得结论;
拓展应用:(1)如图3,分别作AD、BC的中点E、F并顺次连接EN、NF、FM、ME,可得四边形ENFM是正方形,再根据等腰直角三角形性质即可证得结论;
(2)如图4,分别作AD、BC的中点E、F并顺次连接EN、NF、FM、ME,连接BD交AC于O,连接OM、ON,当点O在MN上(即M、O、N共线)时,OM+ON最小,最小值为MN的长,再结合(1)的结论即可求得答案.
【解析】解:概念理解:在平行四边形、矩形、菱形、正方形中只有正方形是“中方四边形”,理由如下:
因为正方形的对角线相等且互相垂直,
故选:D;
性质探究:①AC=BD,②AC⊥BD;
理由如下:如图1,
∵四边形ABCD是“中方四边形”,
∴EFGH是正方形且E、F、G、H分别是AB、BC、CD、AD的中点,
∴∠FEH=90°,EF=EH,EHBD,EH=BD,EF∥AC,EF=AC,
∴AC⊥BD,AC=BD,
故答案为:AC⊥BD,AC=BD;
问题解决:如图2,取四边形BCGE各边中点分别为M、N、R、L并顺次连接成四边形MNRL,连接CE交AB于P,连接BG交CE于K,
∵四边形BCGE各边中点分别为M、N、R、L,
∴MN、NR、RL、LM分别是△BCG、△CEG、△BGE、△CEB的中位线,
∴MNBG,MN=BG,
RLBG,RL=BG,
RNCE,RN=CE,
MLCE,ML=CE,
∴MNRL,MN=RL,RNMLCE,RN=ML,
∴四边形MNRL是平行四边形,
∵四边形ABDE和四边形ACFG都是正方形,
∴AE=AB,AG=AC,∠EAB=∠GAC=90°,
又∵∠BAC=∠BAC,
∴∠EAB+∠BAC=∠GAC+∠BAC,
即∠EAC=∠BAG,
在△EAC和△BAG中,
,
∴△EAC≌△BAG(SAS),
∴CE=BG,∠AEC=∠ABG,
又∵RL=BG,RN=CE,
∴RL=RN,
∴▱MNRL是菱形,
∵∠EAB=90°,
∴∠AEP+∠APE=90°.
又∵∠AEC=∠ABG,∠APE=∠BPK,
∴∠ABG+∠BPK=90°,
∴∠BKP=90°,
又∵MNBG,MLCE,
∴∠LMN=90°,
∴菱形MNRL是正方形,即原四边形BCGE是“中方四边形”;
拓展应用:(1)MN=AC,理由如下:
如图3,分别作AD、BC的中点E、F并顺次连接EN、NF、FM、ME,
∵四边形ABCD是“中方四边形”,M,N分别是AB,CD的中点,
∴四边形ENFM是正方形,
∴FM=FN,∠MFN=90°,
∴MN===FM,
∵M,F分别是AB,BC的中点,
∴FM=AC,
∴MN=AC;
(2)如图4,分别作AD、BC的中点E、F并顺次连接EN、NF、FM、ME,
连接BD交AC于O,连接OM、ON,
当点O在MN上(即M、O、N共线)时,OM+ON最小,最小值为MN的长,
∴2(OM+ON) 2MN,
由性质探究②知:AC⊥BD,
又∵M,N分别是AB,CD的中点,
∴AB=2OM,CD=2ON,
∴2(OM+ON)=AB+CD,
∴AB+CD2MN,
由拓展应用(1)知:MN=AC;
又∵AC=2,
∴MN=,
∴AB+CD的最小值为2.
【点睛】本题是四边形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,三角形的中位线的性质,正方形的判定和性质,勾股定理,两点之间线段最短等知识,理解“中方四边形”的定义并运用是本题的关键.
12.(2022春·浙江杭州·八年级统考期末)如图,在矩形中,平分交于E,连接,.
(1)如图1,若,,求的长;
(2)如图2,若点F是边上的一点,若,连结交于G,
①猜想的度数,并说明理由;
②若,求的值.
【答案】(1)
(2)①,理由见解析;②
【分析】(1)由矩形的性质得,,,由角平分线的性质得出,则是等腰直角三角形,得出,推出,由勾股定理得出;
(2)①连接,由(1)得,,由证得,得出,,证明是等腰直角三角形,即可得出结论;
②根据矩形的性质得到,求得,过D作于M,根据余角的性质得到,得到,过A作于N,根据等腰三角形的性质得到,根据全等三角形的性质得到,根据等腰直角三角形的性质即可得到结论.
【解析】(1)解:∵四边形是矩形,
∴,,,
∵平分,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴;
(2)①,
理由:连接EF,如图所示:
由(1)得:,,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴;
②∵四边形是矩形,
∴,
∴,
过D作于M,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
由①知,,
∵,
∴,
∴,
∴,
过A作于N,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
由①知,,
∴,,
∴.
【点睛】本题考查了四边形的综合题,矩形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质等知识;熟练掌握全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质是解题的关键.
13.(2022春·浙江丽水·八年级统考期末)已知,如图1,在中,,将沿翻折至,连接.
(1)求证:;
(2)若点在直线下方,如图2,,,求的长;
(3)在翻折过程中,若为直角三角形,求的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)的值为或或或
【分析】(1)根据平行四边形的性质,得出,再根据折叠的性质,得出,再根据等量代换,即可得出结论;
(2)首先设与的交点为,根据平行四边形的性质,得出,,再根据折叠的性质,得出,,,根据等量代换,得出,,再根据,可得,再根据全等三角形的性质,得出,再根据等角对等边,得出,再根据三角形的内角和为,得出,然后再根据直角三角形所对的直角边等于斜边的一半,得出,再根据直角三角形的勾股定理,得出,再根据线段的关系,得出,再利用等量代换,得出,进而算出,然后再利用,即可得出结果;
(3)根据题意,分四种情况,利用直角三角形的性质,分别进行讨论,即可得出结果.
【解析】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
又∵沿翻折至,
∴,
∴.
(2)解:如图,设与的交点为,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵沿翻折至,
∴,,,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
又∵,
∵,
∴,
解得:,
∴.
(3)解:如图,当时,
∵,
∴,
由(2)可知,,
∴,
∴,
∴,
∴.
如图,当时,
同理可得:.
如图,当,点在的上方时,
过点作,交于,
∵四边形是平行四边形,,
∴,
∴,
∵沿翻折至,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴.
如图,当,点在的下方时,
同理可得:.
综上可得:的值为或或或.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,折叠的性质,等量代换,全等三角形性质与判定,直角三角形的性质,解本题的关键在熟练掌握相关性质和找出所有符合条件的情况.
14.(2022春·浙江舟山·八年级统考期末)在正方形ABCD中,点E在边BC上运动,点F在边DC或CB上运动.
(1)若点F在边DC上,
①如图1,已知,连接EF,求证:.
②如图2,已知AE平分,求证:.
(2)若点F在边CB上,如图3,已知E为BC的中点,且,求证:.
【答案】(1)①见解析;②见解析
(2)见解析
【分析】(1)①延长CB至G,使,并连接AG,证明≌(SAS),由全等三角形的性质得出、,证明≌(SAS),由全等三角形的性质得出,最后根据线段和差即可证明结论;②同①延长CB至G,使,同①可得、,进而得到,然后再根据正方形的性质和平行线的性质即可解答;
(2)延长AE交DC的延长线于点N,证明△ABE≌△NCE(ASA),由全等三角形的性质得出AB=CN,∠BAE=∠N,在CD上截取DM=BF,则CF=CM,证明△ABF≌△ADM(SAS),由全等三角形的性质得出AF=AM,∠AFB=∠AMD,则可得出结论.
(1)
解:①延长CB至G,使,连接AG,
在和中
,,
∴≌(SAS),
∴,
又∵,
∴,
∴,即,
在和中,
,
∴≌(SAS),
∴.
又∵EG=BE+BG,BG=DF,
∴.
②同①延长CB至G,使,
同理可证,,
∵AE平分∠BAF,
∴,
∴,
∵在矩形ABCD中,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
(2)
证明:延长AE交DC的延长线于点N,
∵E为BC中点,
∴CE=BE.
∵∠B=∠ECN=90°,∠AEB=∠CEN,
∴△ABE≌△NCE(ASA),
∴AB=CN,∠BAE=∠N,
在CD上截取DM=BF,则CF=CM,
∵AB=AD,∠B=∠D=90°,
∴△ABF≌△ADM(SAS),
∴AF=AM,∠AFB=∠AMD,
∵AD∥BC,
∴∠AFB=∠DAF,
∴∠DAF=∠AMD,
∵∠DAF=2∠BAE,∠AMD=∠N+∠MAN=∠BAE+∠MAN,
∴∠N=∠MAN,
∴AM=MN,
∵MN=CM+CN=CF+AB=CF+CD,
∴AF=AM=MN=CF+CD.
【点睛】本题属于四边形综合题,主要考查了全等三角形的判定与性质、正方形的性质等知识点,作出辅助线、构造出全等三角形是解答本题的关键.
15.(2022春·浙江台州·八年级统考期末)如图,在正方形ABCD中,E是BC上一点(不与端点B,C重合),连接DE.过点A作DE的垂线,分别交DE,DC于点F,H.延长AF到点G,使得FG=AF,连接DG,CG.
(1)求证:△ADH≌△DCE;
(2)①若∠ADE=60°,则∠AGC=______;
②改变∠ADE的度数,∠AGC的度数是否会发生改变?若发生改变,请写出∠AGC与∠ADE之间的关系,若不改变,请说明理由;
(3)如图2,若BE=EC=,求DF与CG的长.
【答案】(1)证明见解答;
(2)①45;②改变∠ADE的度数,∠AGC的度数不会发生改变,理由见解答;
(3)DF=2,CG=2.
【分析】(1)根据正方形的性质和ASA证明△ADH≌△DCE即可;
(2)①先根据DF是AG的垂直平分线可得AD=DG=CD,由等腰三角形的性质和正方形的性质可得∠DGA=30°,∠DGC=75°,最后由角的和与差可得结论;
②将∠ADE=60°换成∠ADE=α,同理可得∠AGC=45°;
(3)如图2,过点C作CM⊥AG于M,先证明△CMG是等腰直角三角形,根据三角形全等和勾股定理可得:AH=5,由面积法可得DF=2,证明△DFH≌△CMH(AAS),可得CM=DF=2,最后由勾股定理可得CG的长.
(1)
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=CD,∠ADC=∠BCD=90°,
∴∠ADF+∠CDE=90°,
∵DE⊥AH,
∴∠AFD=∠DAF+∠ADF=90°,
∴∠CDE=∠DAF,
在△ADH和△DCE中,
,
∴△ADH≌△DCE(ASA);
(2)
解:①∵∠ADE=60°,∠AFD=90°,
∴∠DAF=30°,
∵AF=FG,DF⊥AG,
∴AD=DG=CD,
∴∠DGH=∠DAF=30°,
∴∠ADG=120°,
∴∠CDG=120°-90°=30°,
∵CD=DG,
∴∠DCG=∠DGC==75°,
∴∠AGC=∠DGC-∠DGA=75°-30°=45°;
故答案为:45;
②改变∠ADE的度数,∠AGC的度数不会发生改变,理由如下:
设∠ADE=α,则∠DAF=∠DGF=90°-α,
由①知:AD=DG=CD,
∴∠FDG=∠ADF=α,∠CDG=2α-90°,
∴∠DCG=∠DGC==135°-α,
∴∠AGC=∠DGC-∠DGA=135°-α-(90°-α)=45°;
(3)
解:如图2,过点C作CM⊥AG于M,
∵∠AGC=45°,∠CMG=90°,
∴△CMG是等腰直角三角形,
∴MG=CM,
∵BE=EC=,∴CD=BC=AD=2,
由(1)知:△ADH≌△DCE,
∴DH=CE=CH=,
∴AH==5,
∵S△ADH=•AD•DH=•AH•DF,
∴×2=5DF,
∴DF=2,
∵∠DFH=∠CMH=90°,∠DHF=∠CHM,DH=CH,
∴△DFH≌△CMH(AAS),
∴CM=DF=2,
∴CM=MG=2,
∴CG=2.
【点睛】本题是四边形的综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,三角形的面积,勾股定理等知识,解题的关键是掌握正方形的性质,证明三角形全等解决问题.
16.(2022春·浙江绍兴·八年级统考期末)如图,在正方形ABCD中,,点P为正方形ABCD的对角线AC上一动点,过点P作交边DC于点E.
(1)如图①,当点E在边CD上时,求证:;
(2)如图②,在(1)的条件下,连接BE交AC于点F,若,求PF的长;
(3)如图③,若点Q是射线CD上的一个动点,且始终满足,设,请直接写出的最小值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)如下图中,连接PD,根据四边形ABCD是正方形,则, 则可证,则,,由题意值,则,则, 则,则,进而可证;
(2)过点P作PL⊥BE于L,过点F作FQ⊥CD于Q,FJ⊥BC于J,由,,,可知,由△BPE是等腰直角三角形,PL⊥BE,可知,,因为FC平分∠BCE,FQ⊥CD,FJ⊥BC,则,则,则,则,进而可知;
(3)过点C作CR⊥AC,使CR=AB=3,连接QR,BR,过点R作RT⊥BC,交BC延长线于T,如图③所示,根据四边形ABCD是正方形,则∠ACB=∠ACD=∠BAP=45°,CR⊥AC,∠RCQ=90°-45°=45°,∠RCT=180°-90°-45°=45°,则△CTR是等腰直角三角形,∠BAP=∠RCQ,则,则,在△BAP和△RCQ中可证△BAP≌△RCQ(SAS),则BP=QR,B、Q、R三点共线时,QR+BQ最短,即BP+BQ最短,则此时,t=BR,在Rt△BTR中,由勾股定理得,最小值为.
【解析】(1)解:方法一:证明:如下图中,连接PD,
∵四边形ABCD是正方形,
∴,.
在△PCB和△PCD中,,
∴,
∴,,
∵,∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
∴,
∴.
方法二:过点P做AD的平行线,构造一线三等角的方法证明全等也可以.
(2)解:如下图中,过点P作PL⊥BE于L,过点F作FQ⊥CD于Q,FJ⊥BC于J,
∵,,,
∴,
∵△BPE是等腰直角三角形,PL⊥BE,
∴,∴,
∵FC平分∠BCE,FQ⊥CD,FJ⊥BC,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
(3)解:过点C作CR⊥AC,使CR=AB=3,连接QR,BR,过点R作RT⊥BC,交BC延长线于T,如图③所示;
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ACB=∠ACD=∠BAP=45°,
∵CR⊥AC,
∴∠RCQ=90°-45°=45°,
∠RCT=180°-90°-45°=45°,
∴△CTR是等腰直角三角形,∠BAP=∠RCQ,
∴,
∴,
在△BAP和△RCQ中,
,
∴△BAP≌△RCQ(SAS),
∴BP=QR,
∴B、Q、R三点共线时,QR+BQ最短,即BP+BQ最短,
此时,t=BR,
在Rt△BTR中,由勾股定理得:
,
∴的最小值为.
【点睛】本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理等知识,本题综合性强,熟练掌握正方形的性质和等腰直角三角形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键,属于中考常考题型.
17.(2022春·浙江绍兴·八年级统考期末)如图,在菱形ABCD中,,,点E是AD边上的中点,点F是对角线,BD上一动点,连结EF.
(1)若EF⊥BD,求DF的长.
(2)作点D关于直线EF的对称点P,直线PE与对角线BD交于点Q.
①若点F为BD中点,求PQ的长.
②在点F的运动过程中,△DEQ的面积可能为吗?若可能,求出此时DF的长,若不可能,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①;②可能,当或时,△DEQ的面积是
【分析】(1)先求出DE=2,再求出∠ADB=30°,进而求出EF=1,即可求出答案;
(2)①先求出EF=2,再求出∠EFP=∠FPE=30°,进而求出∠PQD=90°,再用含30度角的直角三角形的性质求出EQ=1,即可求出答案;
②先求出EQ⊥QD,EQ=1,∠QED=60°,再分两种情况:
Ⅰ、当点P在对角线BD下方时,设QF=x,则EF=2x,根据勾股定理建立x2+1=(2x)2,求出x,即可求出答案;
Ⅱ、当点P在对角线BD的上方时,∠FEP=∠FED=120°,进而判断出∠FEQ=∠QED,即可求出答案.
(1)
解:∵点E是AD的中点,AD=4,
∴DE=AD=2,
在菱形ABCD中,∠ADC=60°,
∴∠ADB=∠ADC=30°,
∵EF⊥BD,
∴∠EFD=90°,
∴EF=1,
根据勾股定理得,DF=;
(2)
解:①如图1,
在菱形ABCD中,AB=AD=4,
当点F是BD的中点时,
∵点E是AD的中点,
∴EF=AB=2,
∴DE=EF=2,
∴∠EFP=∠FPE=30°,
由对称的性质知,DE=EP=2,∠EDF=∠FPE=30°,
∴EF=EP,
∴∠EFP=∠FPE=30°,
∴∠PFQ=∠EFP+∠EFD=60°,
∴∠PQD=∠FPQ+∠PFQ=90°,
在Rt△EQD中,DE=2,∠EDQ=30°,
∴EQ=1,
∴PQ=EP+EQ=3;
②可能,DF=或2;理由如下:
当△DEQ的面积为时,
由(1)知,DQ边上的高为1,
∴DQ=,
∵DE=2,
∴EQ⊥QD,EQ=1,∠QED=60°;
Ⅰ、当点P在对角线BD下方时,如图2,
由对称的性质知,∠FEQ=∠QED=30°,
∵点F在线段BD上,
设QF=x,则EF=2x,
根据勾股定理得,x2+12=(2x)2,
∴x=(舍去负值),
∴QF=,
∴DF=DQ-FQ=;
Ⅱ、当点P在对角线BD的上方时,如图3,
由对称的性质知,DE=PE=2,∠QED=60°,
∴∠PED=180°-∠QED=120°,
由对称的性质知,∠FEP=∠FED=120°,
∴∠FEQ=∠FED-∠QED=60°=∠QED,
∴EF=ED=2,
∴DF=2DQ=2;
即当DF=或2时,△DEQ的面积为.
【点睛】此题是四边形综合题,主要考查了菱形的性质,轴对称的性质,勾股定理,含30度角的直角三角形性质,三角形的面积,用分类讨论的思想解决问题是解(2)②的关键.
18.(2022春·浙江湖州·八年级统考期末)在边长为4的正方形ABCD中,点M,N分别是边BC,CD上的动点,且BM=CN.
(1)如图1,连接AM和AN交于点P,求证:AM⊥BN.
(2)如图2,连接AM和AN交于点P,连接DP,若点M为BC的中点,求DP的长.
(3)如图3,连接BN,DM,则BN+DM的最小值为 .
【答案】(1)见解析
(2)4
(3)4
【分析】( 1)由“SAS”可证△ABM≌△BCN,可得AM=BN,∠BAM=∠CBN,可证AM⊥BN;
( 2)延长BN,交AD的延长线于点G,由( 1)可知△ABM≌△BCN,得出BM=CN,证明△BCN≌△GDN(ASA),由全等三角形的性质得出BC=DG,证出AD=DG,则可得出答案;
( 3)连接AM,延长AB至H,使AB=BH,连接HM,DH,由“SAS”可证△ABM≌△HBM,可得AM=HM=BN,则当点H,点M,点D三点共线时,BN+DM有最小值为DH,由勾股定理可求解.
(1)
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠ABC=∠BCD=90°,
又∵BM=CN,
∴△ABM≌△BCN(SAS),
∴∠BAM=∠CBN,
∵∠CBN+∠ABN=90°,
∴∠ABN+∠BAM=90°,
∴∠AOB=90°,
∴AM⊥BN;
(2)
解:延长BN,交AD的延长线于点G,
由(1 )可知△ABM≌△BCN,
∴BM=CN,
∵BM=CM,
∴CN=DN,
∵∠BNC=∠DNG,∠NDG=∠BCN,
∴△BCN≌△GDN(ASA),
∴BC=DG,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=BC,
∴AD=DG,
由( 1)知AM⊥BN,
∴∠APG=90°,
∴PD=AD=4;
(3)
解:如图3,连接AM,延长AB至H,使AB=BH,连接HM,DH,
∵∴△ABM≌△BCN,
∴AM=BN,
∵AB=BH=4,∠ABM=∠HBM=90°,BM=BM,
∴△ABM≌△HBM(SAS),
∴AM=HM=BN,
∴BN+DM=HM+DM,
∴当点H,点M,点D三点共线时,BN+DM有最小值为DH,
∵AD=4,AH=AB+BH=8,
∴DH4,
∴BN+DM的最小值为4;
故答案为:4.
【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,直角三角形的性质,等腰直角三角形的性质,添加恰当辅助线构造全等三角形是解本题的关键.
19.(2022春·浙江金华·八年级统考期末)如图,在平面直角坐标系中,点B在第一象限,BA⊥x轴于A,BC⊥y轴于C,BA=3,BC=5,有一反比例函数图像刚好过点B.
(1)分别求出过点B的反比例函数和过A,C两点的一次函数的表达式.
(2)动点P在射线CA(不包括C点)上,过点P作直线l⊥x轴,交反比例函数图像于点D.是否存在这样的点Q,使得以点B,D,P,Q为顶点的四边形为菱形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)存在, Q点的坐标为(5,-)或(5,-)或(,3).
【分析】(1)根据题意分别求出A点,B点和C点的坐标,然后用待定系数法求出函数解析式即可;
(2)根据函数解析式设出P点和D点的坐标,分点Q在直线BA上和点Q在直线BC上两种情况讨论,找出等量关系列方程求解即可.
【解析】(1)解:(1)由题意知,A(5,0),B(5,3),C(0,3),
设过点B的反比例函数解析式为y=,
代入B点坐标得,3=,
解得k=15,
∴过点B的反比例函数的解析式为y=,
设直线AC的解析式为y=kx+b,
代入A点和C点坐标得,,
解得,
∴过A,C两点的一次函数的表达式为y=-x+3;
(2)解:存在,
设P(m,-m+3),则D(m,),
①若以点B,D,P,Q为顶点的四边形为菱形则点Q在直线BA上,且PD=DB=BQ,
∴-(-m+3)=,
整理得,
解得m=或,
经检验,m的值是方程的解,
当m=时,
PD=-(-m+3)==BQ,
∴此时Q(5,3-),
即Q(5,-);
当m=时,
PD=-(-m+3)==BQ,
∴Q此时(5,3-),
即Q(5,-);
②若以点B,D,P,Q为顶点的四边形为菱形则点Q在直线BC上,且PD与BQ互相垂直平分,
则Q点的纵坐标为3,且=3,
解得m=,
经检验,m的值是方程的解,
∵m>0,
∴m=,
∴Q(,3),
综上所述,若以点B,D,P,Q为顶点的四边形为菱形则Q点的坐标为(5,-)或(5,-)或(,3).
【点睛】本题主要考查反比例函数的综合题,熟练掌握待定系数法求解析式,一次函数的性质,反比例函数的性质,菱形的性质,解一元二次方程等知识是解题的关键.
20.(2022春·浙江湖州·八年级统考期末)边长为1的8个正方形如图摆放在直角坐标系中,直线平分这8个正方形所组成的图形的面积,交其中两个正方形的边于A,B两点,过点B的反比例函数的图象的一支交其中两个正方形的边于C,D两点,另一支交直线于点E,连接OC,OD,CD,
(1)求k1,k2的值;
(2)求的面积;
(3)过原点O的另一条直线交反比例函数的图象于P,Q两点(P点在第一象限),若由点B,E,P,Q为顶点的四边形的面积为12,求点P的横坐标.(直接写出答案)
【答案】(1)k1=,k2=;
(2)S△OCD=.
(3)点P的横坐标为或.
【分析】(1)设A(4,t),利用面积法得到×4×t=4+1,解方程得到A(4,),利用待定系数法求出直线解析式为y1=x,再确定B(2,),接着利用待定系数法确定k2的值即可;
(2)利用反比例函数图象上点的坐标特征求出C(,2),D(3,),然后利用S△OCD等于梯形的面积计算即可求解;
(3)推出四边形PEQB为平行四边形,得到S△OPB=S平行四边形PEQB=3,设P(a,),利用S△OPB= S梯形PFGB列出方程,解方程即可求解.
【解析】(1)解:设A(4,t),
∵直线y1=k1x平分这8个正方形所组成的图形的面积,
∴×4×t=4+1,解得t=,
∴A(4,),
把A(4,)代入直线y1=k1x得4k1=,解得k1=,
∴直线解析式为y=x,
当x=2时,y=x=,则B(2,),
∵反比例函数y2=的图象经过点B,
∴k2=2×=;
(2)解:由(1)知反比例函数的解析式为y=,
当y=2时,=2,解得x=,则C(,2);
当x=3时,y==,则D(3,),
过点C、D分别作x轴的垂线,垂足分别为M,N,
∴S△OCM=S△ODN=k2=,
∴S△OCD+ S△ODN=S梯形CMDN+S△OCM,
∴S△OCD= S梯形CMDN=(DN+CM)(ON-OM)=(+2)(3-)=.
(3)解:由反比例函数的性质知OB=OE,OP=OQ,
∴四边形PEQB为平行四边形,
∴S△OPB=S平行四边形PEQB=3,
设P(a,),
当点P在点B上方时,过点P、B分别作x轴的垂线,垂足分别为F,G,
同理得S△OPB= S梯形PFGB=(BG+PF)(OG-OF)=(+)(2-a)=3.
整理得5a2+24a-20=0,
解得a=(负值不合题意,舍去) ,
∴点P的横坐标为.
当点P在点B上方时,过点P、B分别作x轴的垂线,垂足分别为F,G,
同理得S△OPB= S梯形PFGB=(BG+PF)(OF-OG)=(+)(a-2)=3.
整理得5a2-24a-20=0,
解得a=(负值不合题意,舍去) ,
∴点P的横坐标为.
综上,点P的横坐标为或.
【点睛】本题考查了反比例函数与一次函数的交点问题:求反比例函数与一次函数的交点坐标,把两个函数关系式联立成方程组求解,若方程组有解则两者有交点,方程组无解,则两者无交点.也考查了待定系数法求函数解析式,公式法解一元二次方程.
21.(2022春·浙江宁波·八年级统考期末)定义:对角线相等的四边形称为对美四边形.
(1)我们学过的对美四边形有______、______.(写出两个)
(2)如图1,D为等腰ABC底边AB上的一点,连结CD,过C作,以B为顶点作交CF于点E,求证:四边形CDBE为对美四边形.
(3)如图2,对美四边形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,AC=BD,.
①若,,求四边形ABCD的面积.
②若,设,,试求出y与x的关系式.
【答案】(1)正方形,矩形
(2)见解析
(3)①;②
【分析】(1)根据对美四边形的定义、矩形和等腰梯形的性质解答即可;
(2)连接DE,证明△ADC≌△CEB,根据全等三角形的性质得到CE=AD,证明四边形ADEC为平行四边形,根据对美四边形的定义证明结论;
(3)①延长BA至E,使AE=CD,连接DE,过D作DF⊥EB于F,根据等腰三角形的性质、直角三角形的性质求出EF,根据勾股定理求出DF,根据四边形的面积公式计算,得到答案;②根据勾股定理、完全平方公式计算即可.
(1)
∵矩形的对角线相等,等腰梯形的对角线相等,
∴我们学过的对美四边形有矩形,等腰梯形,
故答案为:矩形,等腰梯形;
(2)
如图1,连接DE,
∵AC=BC,
∴∠CAB=∠CBA,
∵CF∥AB,
∴∠CBA=∠BCE,
∴∠CAB=∠BCE,
在△ADC和△CEB中,
,
∴△ADC≌△CEB(ASA),
∴CE=AD,
∵CE∥AD,
∴四边形ADEC为平行四边形,
∴AC=DE,
∴BC=DE,
∴四边形CDBE为对美四边形;
(3)
①如图2,延长BA至E,使AE=CD,连接DE,过D作DF⊥EB于F,
∵CD∥AE,CD=AE,
∴四边形ACDE是平行四边形,
∴AC∥DE,AC=DE,
∴∠AOB=∠EDB,
∵∠AOB=120°,
∴∠EDB=120°,
∵AC=BD,
∴DE=DB,
∴∠DEB=∠DBE=30°,
∵DC+AB=6,
∴EB=AB+AE=DC+AB=6,
∵DE=DB,DF⊥BE,
∴EF=BE=3,
设DF=x,
在Rt△DFE中,∠DEF=30°,
∴DE=2x,
由勾股定理得:(2x)2-x2=32,
解得:x=(负值舍去),
∴S四边形ABCD=(AB+CD)•DF=×6×=3;
②设CD为m,AB为n,则mn=6,
则EB=EA+AB=DC+AB=m+n,
∴EF=(m+n),
∴AF=EF-EA=(n-m),
在Rt△AFD中,DF2=AD2-AF2=x2-[(n-m)]2,
在Rt△EFD中,DF2=BD2-BF2=y2-[(m+n)]2,
∴y2-x2=mn=6,
∴y2=x2+6.
【点睛】本题考查的是对美四边形的定义、平行四边形的判定和性质、勾股定理、等腰三角形的性质、全等三角形的判定和性质,掌握对美四边形的定义是解题的关键.
22.(2022春·浙江宁波·八年级统考期末)若一个四边形有一组邻边相等,且这组邻边夹角所对的对角线平分一个内角,则称这样的四边形为“近似菱形”,例如:如图,在四边形中,,平分,则四边形是近似菱形.
(1)请在图中作出一个以为对角线的“近似菱形”,顶点、顶点要在网格格点上.
(2)如图,在四边形中,,,,求证:四边形是“近似菱形”.
(3)在(2)的条件下,若,,求的长.
【答案】(1)见解析(答案不唯一)
(2)见解析
(3)
【分析】以作图,则点A在的垂直平分线上,设点A在上方第三个网格格点上,则点在点下方第一个网格对角线上,答案不唯一;
由得,由平行线的性质得,,推出,得出,则平分,,得出,即可得出结论;
过点作,交于,连接,交于,证平行四边形是菱形,得出,,,,再由证得≌,得出,则,然后由勾股定理即可得出结果.
(1)
解:以为对角线的“近似菱形”,
或,
以例作图,则点A在的垂直平分线上,
设点A在上方第三个网格格点上,
则点在点下方第一个网格对角线上,
如图所示,答案不唯一;
(2)
证明:,
,
,
,,
,
,
平分,,
,
四边形是“近似菱形”;
(3)
解:过点作,交于,连接,交于,如图所示:
,
四边形是平行四边形,
,
平行四边形是菱形,
,,,,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
≌,
,
,
在中,由勾股定理得:.
【点睛】本题是四边形综合题,考查了“近似菱形”定义、平行线的性质、等腰三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、平行四边形的判定、菱形的判定与性质、勾股定理等知识;正确作出辅助线构建菱形是解题的关键.
23.(2022春·浙江金华·八年级统考期末)课本上正方形的第2课时中,有如下一道作业题:
在同学们完成作业题后,王老师对该题进行了改编:
(1)如图1,在矩形ABCD中,E,F分别是BC,CD上的点,、.求证:四边形ABCD是正方形.
(2)如图2,在菱形ABCD(为钝角)中,E、F分别是BC、CD上的点
①探究和的关系,并说明理由;
②若,求CE的长.
【答案】(1)答案见解析
(2)①∠AGB+∠C=180°;②
【分析】(1)先判断出∠BAE=∠CBF,进而判断出△ABE≌△BCF(AAS),得出AB=BC,即可得出结论;
(2)①过点A作AM⊥BC于M,过点B作BN⊥DC交DC的延长线于N,利用菱形的面积判断出AM=BN,进而得出Rt△AME≌Rt△BNF(HL),得出∠AEB=∠BFN,即可得出答案;
②先判断出Rt△ABM≌Rt△BCN(HL),得出BM=CN,再判断出ME=NF,进而求出CN,最后用勾股定理求解,即可求出答案.
(1)
证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=∠C=90°,
∴∠ABF+∠CBF=90°,
∵AE⊥BF,
∴∠BAE+∠ABF=90°,
∴∠BAE=∠CBF,
∵AE=BF,
∴△ABE≌△BCF(AAS),
∴AB=BC,
∵四边形ABCD是矩形,
∴矩形ABCD是正方形;
(2)
①∠AGB+∠BCD=180°,理由:
过点A作AM⊥BC于M,过点B作BN⊥DC交DC的延长线于N,
∴∠AMB=∠AME=∠BNF=90°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD,
∴S菱形ABCD=BC•AM=CD•BN,
∴AM=BN,
∵AE=BF,
∴Rt△AME≌Rt△BNF(HL),
∴∠AEB=∠BFN,
∵∠AEB+∠AEC=180°,
∴∠AEC+∠BFC=180°,
∴∠EGF+∠BCD=180°,
∵∠EGF=∠AGB,
∴∠AGB+∠BCD=180°;
②由①知,∠AMB=∠BNC=90°,AB=BC,AM=BN,
∴Rt△ABM≌Rt△BCN(HL),
∴BM=CN,
由①知,Rt△AME≌Rt△BNF,
∴ME=NF,
∵CF=2,
∴ME=CN+CF=CN+2,
∵BE=6,
∴BM+ME=CN+CN+2=6,
∴CN=2,
∴FN=CN+CF=4,
在Rt△BNF中,∠BFN=∠AEB=60°,
∴∠FBN=30°,
∴BN=NF=4,
根据勾股定理得,BC=,
∴EC=BC﹣BE=2﹣6.
【点睛】本题是四边形综合题,主要考查了正方形的判定和性质,矩形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,作出辅助线构造出全等三角形是解本题的关键.
24.(2022春·浙江温州·八年级统考期末)点是线段的中点,在同侧有,两点,连结,,,,以,为边作,分别延长与相交于点,连结.
(1)求证:四边形是平行四边形
(2)已知,
①若四边形是菱形,求菱形的周长
②当时,则五边形的面积为______.(直接写出答案)
【答案】(1)见解析;
(2)①;②.
【分析】(1)由平行四边形的性质可得CD//AB,,由“”可证,可得,可得结论;
(2)①由菱形的性质可得,由等腰三角形的性质可得,,由勾股定理可求的长,即可求解;
②由面积关系可得五边形的面积,由勾股定理列出方程组可得,的长,即可求解.
(1)
证明:四边形是平行四边形,
∴CD//AB,,
点是的中点,
,
∵BN//DM,
,,
,
,
,
四边形是平行四边形;
(2)
①解:四边形是菱形,
,
四边形是平行四边形,
,,
又,
,,
,
,
,
菱形的周长;
②解:,
,
五边形的面积四边形的面积,
四边形是平行四边形,四边形是平行四边形,
,
五边形的面积,
如图,过点作于,交的延长线于,过点作,交的延长线于,
,,,
,
,
,
,
,
,
,,
设,,
,,,
,,,
,,
,
五边形的面积,
故答案为:.
【点睛】本题是四边形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,平行四边形的性质,菱形的性质,勾股定理等知识,利用勾股定理列出方程组是解题的关键.
25.(2022春·浙江杭州·八年级统考期末)在正方形ABCD中,点E在AD边上(不与点A,点D重合).连接BE,作AG⊥BE于点F,交CD边于点G,连接CF.
(1)求证:BE=AG.
(2)若点E是D边的中点,AD=10.
①分别求AF,BF的长.
②求证:CB=CF.
【答案】(1)见解析
(2)①的长为,的长为;②见解析
【分析】(1)根据正方形的性质及垂线的性质得出,根据ASA得出,即可得证;
(2)①先得出,再利用勾股定理得出BE的长,再利用,求解即可;②过点C作于点H,证得,最后利用求解即可.
(1)
(1)证明:∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴;
(2)
①解:∵正方形是正方形,,
∴,,
∵点是的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
在中, ,
∴,
∴,,
∴的长为,的长为.
②如图,过点作于点,则,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是的中点,
∵,
∴是线段的垂直平分线,
∴.
【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质及勾股定理的运用,掌握以上知识点是解题的关键.
26.(2022春·浙江宁波·八年级统考期末)将平行四边形纸片ABCD按图1所示的方式折叠,使顶点A,B同时落在线段HF上的M点处,顶点C,D同时落在线段HF上的N点处,其中AD长为6,AE长为x.
(1)求证:四边形EFGH为矩形;
(2)探究:线段HF的长度会随着AE长度的变化而变化吗?如果会,请用含x的代数式表示HF的长度;如果不会,请直接写出HF的长度;
(3)若,连接AF,当时(如图2),求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)由折叠的性质证出∠FEH=90°,同理可得∠EHG=∠HGF=∠GFE=90°,由矩形的判定可得出答案;
(2)连接EG,证明四边形AEGH是平行四边形,由平行四边形的性质得出AD=EG=6,由(1)知,四边形EFGH为矩形,由矩形的性质得出HF=EG=6.则可得出结论;
(3)方法一:连接CH,由折叠的性质证出CH⊥BC,CH=AF,设BF=a,则CF=6-a,由直角三角形的性质得出16-a2=36-(6-a)2,解方程求出a的值,则可得出答案;
方法二:连接EG交AF于点P,由题意:AE=EM=BE,由矩形EFGH的面积求出PF的长,由勾股定理求出BF的长,则可求出答案.
(1)
解:如图1,
由折叠可得∠1=∠2,∠3=∠4,
∵∠1+∠2+∠3+∠4=180°,
∴∠2+∠3=90°=∠FEH,
同理可得∠EHG=∠HGF=∠GFE=90°,
∴四边形EFGH为矩形;
(2)
解:线段HF的长度不会随着AE长度的变化而变化,HF=6.
理由:如图2,连接EG,
由折叠可知,AE=EM,BE=EM,
∴AE=BE=EM,
同理可得DG=NG=CG,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AB∥CD,
∴AE=DG,
∴四边形AEGH是平行四边形,
∴AD=EG=6,
由(1)知,四边形EFGH为矩形,
∴HF=EG=6.
(3)
解:法1:如图,
由题意:
∴
∵,
∴,
∴
同理:
∴,
∴,
设,则
∴,
∴
∴,,
∴;
法2:连接EG交AF于点P,
由题意:
∴
∵,
∴
矩形EFGH中,
∴,
∴
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴;
【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了翻折变换,勾股定理,矩形的判定和性质,平行四边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.
27.(2022春·浙江·八年级统考期末)在平面直角坐标系中,直线y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,并与反比例函数y=(k≠0)的图象在第一象限相交于点C,且点B是AC的中点.
(1)如图1,求反比例函数y=(k≠0)的解析式;
(2)如图2,若矩形FEHG的顶点E在直线AB上,顶点F在点C右侧的反比例函数y=(k≠0)图象上,顶点H,G在x轴上,且EF=4
①求点F的坐标;
②若点M是反比例函数的图象第一象限上的动点,且在点F的左侧,连结MG,并在MG左侧作正方形GMNP.当顶点N或顶点P恰好落在直线AB上,直接写出对应的点M的横坐标.
【答案】(1);
(2)①点F的坐标为(4,2);②点M的横坐标为或;
【分析】(1)根据题意,先求出点C的坐标,然后即可求出反比例函数的解析式;
(2)①由矩形的性质,得到EF∥x轴,设点E的坐标为(,),则点F为(,),然后求出x的值,即可求出点F的坐标;
②根据题意,可分为两种情况进行分析:当点N落在直线AB上时;当点P落在直线AB上时;利用正方形的性质和全等三角形的判定和性质,分别求出每一种情况的答案即可.
【解析】(1)解:根据题意,
∵直线y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,
令,则;令,则;
∴点A为(,0);点B为(0,2);
∵点B是AC的中点.,
∴点C的坐标为(2,4);
∵点C在反比例函数图像上,
∴,
∴;
(2)解:①∵四边形FEHG是矩形,
∴EF∥x轴,
设点E的坐标为(,),则点F为(,),
∵EF=4,
∴,
解得:或,
∵顶点F在点C右侧的反比例函数上,
∴,解得,
∴,
∴点F的坐标为(4,2);
②根据题意,∵点F的坐标为(4,2);
∴点G为(4,0);
当点N落在直线AB上时,如图:过点M作MD⊥GF,交GF延长线于点D,过点N作NE⊥DM,交DM延长线于点E;
∵四边形GMNP是正方形,则MG=MN,∠NMG=90°,
∵∠E=∠D=90°,
∴∠EMN+∠GMD=∠GMD+∠DGM=90°,
∴∠EMN=∠DGM,
∴△EMN≌△DGM(AAS),
∴EN=DM,EM=DG;
∵点M在的图像上,点N在直线上,且点M在点F的左侧,
设点M为(m,)(),点N为(n,),
∵点G为(4,0),
∴,,,,
∴,
解得:,
∴点M的横坐标为;
当点P落在直线AB上时,如图:过点M作MD⊥GF,交GF延长线于点D,过点P作PE⊥FG,交FG延长线于点E;
与①同理,可证△DMG≌△EGP,
∴EG=DM,EP=DG;
设点M为(m,)(),点P为(p,),
∵点G为(4,0),
∴,,,,
∴,
解得:,
∵,
∴;
∴点M的横坐标为;
综合上述,点M的横坐标为:或;
【点睛】本题考查了反比例函数与一次函数的综合,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,矩形的性质,坐标与图形,以及解方程组,解题的关键是掌握所学的知识,正确的作出辅助,运用数形结合的思想进行分析题意.
28.(2022春·浙江台州·八年级统考期末)如图,矩形ABCD中,AB=8,BC=4,O是对角线BD的中点.过O点的直线与矩形的一组对边AB,CD分别相交于点F和点E.B'与B关于直线EF对称,连接BE,DB',EB',OB'.
(1)判断△ODB'的形状,并说明理由;
(2)求证:DB'∥OE ;
(3)若四边形OEB'D是平行四边形,求线段EF的长.
【答案】(1)等腰三角形,理由见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)根据线段中点的定义和对称的性质可知:△ODB'是等腰三角形;
(2)如图1,连接BB'交OE于M,根据对称的性质得:BB'⊥EF,根据等腰三角形的性质和三角形的内角和定理可得:∠DB'B=90°,则∠DB'B=∠OMB,可得结论;
(3)如图2,作辅助线构建直角三角形EFH,计算EH=FH=4,根据勾股定理可得结论.
(1)解:△ODB'是等腰三角形,理由如下:∵O是BD的中点,∴OD=OB,∵B'与B关于直线EF对称,∴OB=OB',∴OD=OB',∴△ODB'是等腰三角形;
(2)证明:如图1,连接BB'交OE于M,∵B'与B关于直线EF对称,∴BB'⊥EF,∴∠OMB=90°,由(1)知:OB=OD=OB',∴∠ODB'=∠OB'D,∠OBM=∠OB'M,∵∠ODB'+∠DB'B+∠OBM=180°,∴∠DB'B=90°,∴∠DB'B=∠OMB,∴DB'∥OE;
(3)解:∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠C=90°,AD=BC=4,由勾股定理得:BD==4,∴OD=2,∵四边形OEB'D是平行四边形,∴EB'=OD=2,由对称得:BE=B'E=2,∵BC=4,∴CE==2,∴DE=8-2=6,过点E作EH⊥AB于H,则BH=CE=2,∵AB∥CD,∴∠EDO=∠OBF,∵DO=OB,∠DOE=∠BOF,∴△DOE≌△BOF(ASA),∴BF=DE=6,∴FH=BF-BH=6-2=4,∵EH=BC=4,∠EHF=90°,∴EF==4.
【点睛】本题是四边形的综合题,考查了矩形的性质,全等三角形的判定和性质,平行四边形的性质,轴对称的性质,勾股定理的运用,题目的综合性较强,熟练掌握轴对称的性质是解本题的关键.
29.(2022春·浙江嘉兴·八年级统考期末)如图,经过坐标原点O的直线交反比例函数的图象于点,B.点C是x轴上异于点O的动点,点D与点C关于y轴对称,射线交y轴于点E,连结,,.
(1)①写出点B的坐标.
②求证:四边形是平行四边形.
(2)当四边形是矩形时,求点C的坐标.
(3)点C在运动过程中,当A,C,E三点中的其中一点到另两点的距离相等时,求的值.
【答案】(1);证明见解析
(2)
(3)或或
【分析】(1)①根据反比例函数图象是中心对称图形可得点B的坐标;
②根据中心对称的性质可得OA=OB,OC=OD,从而证明结论;
(2)根据矩形的性质可知CD=AB,则OC=OB,求出OB的长,即可得出答案;
(3)分点A为中点,C为中点,E为中点,分别画出图形,利用三角形中位线定理可得OE和AD的长,从而解决问题.
【解析】(1)解:(1)①∵正比例函数与反比例函数的图象于点,B两点,
∴点A、B关于原点对称,
∴;
②∵点A、B关于原点对称,
∴OA=OB,
∵点D与点C关于y轴对称,
∴OC=OD,
∴四边形ACBD是平行四边形;
(2)当四边形ACBD是矩形时,则CD=AB,
∴OC=OB,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)当点E为AC的中点时,则AE=CE,
作AH⊥x轴于H,
∴,
∴,
∵,
∴点D与H重合,
∴,
∴,
当点A为CE的中点时,如图,则,
同理可得,
∴,
∵四边形ACBD是平行四边形,
∴,
∴,
∴,
当点C为AE的中点时,,则,,
由勾股定理得,
∴,
综上: 或或.
【点睛】本题是反比例函数综合题,主要考查了反比例函数的性质,平行四边形的判定,矩形的性质,三角形中位线定理等知识,熟练掌握反比例函数图象是中心对称图形是解题的关键,同时注意分类讨论思想的运用.
如图1,在正方形ABCD中,E,F分别是BC,CD上的点,,求证:
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