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- 2021-05-10 发布
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[第1页 第2题] 如图1-1-1, 四边形ABCD中, AD∥BC且AD=BC, 当△ABC满足什么条件时, 四边形ABCD是菱形? 请说明理由.
图1-1-1
[答案] (答案详见解析)
[解析] 当△ABC为等腰三角形, 即AB=BC时, 四边形ABCD为菱形. 理由如下:
∵四边形ABCD中, AD∥BC且AD=BC,
∴四边形ABCD为平行四边形.
又AB=BC, ∴平行四边形ABCD为菱形.
[第1页 第3题] (2012四川成都中考) 如图1-1-2, 在菱形ABCD中, 对角线AC, BD交于点O, 下列说法错误的是( )
图1-1-2
A. AB∥DC B. AC=BD C. AC⊥BD D. OA=OC
[答案] B
[解析] A选项, 菱形的对边平行且相等, 所以AB∥DC, 本选项正确; B选项, 菱形的对角线不一定相等, 本选项错误; C选项, 菱形的对角线一定互相垂直, 所以AC⊥BD, 本选项正确; D选项, 菱形的对角线互相平分, 所以OA=OC, 本选项正确. 故答案为B.
[第1页 第4题] (2013湖南怀化中考) 如图1-1-3, 在菱形ABCD中, AB=3, ∠ABC=60°, 则对角线AC=( )
图1-1-3
A. 12 B. 9 C. 6 D. 3
[答案] D
[解析] ∵四边形ABCD是菱形, ∴AB=BC, 又∵∠ABC=60°,
∴△ABC为等边三角形, ∴AC=AB=3. 故选D.
[第1页 第1题] 用两个边长为a的等边三角形纸片拼成的四边形是( )
A. 等腰梯形 B. 正方形 C. 矩形 D. 菱形
[答案] D
[解析] 四条边相等的四边形是菱形.
[第1页 第6题] (2013山东淄博中考) 如图1-1-5, 菱形纸片ABCD中, ∠A=60°, 折叠菱形纸片ABCD, 使点C落在DP(P为AB中点) 所在的直线上, 得到经过点D的折痕DE. 则∠DEC的大小为( )
图1-1-5
A. 78° B. 75° C. 60° D. 45°
[答案] B
[解析] 连接BD, ∵四边形ABCD为菱形, ∠A=60°, ∴△ABD为等边三角形, ∠ADC=120°, ∠C=60°, ∵P为AB的中点,
∴DP为∠ADB的平分线, 即∠ADP=∠BDP=30°, ∴∠PDC=90°, ∴由折叠的性质得∠CDE=∠PDE=45°, 在△DEC中, ∠DEC=180°-(∠CDE+∠C) =75°. 故选B.
[第1页 第7题] (2013江苏无锡中考) 如图1-1-6, 菱形ABCD中, 对角线AC交BD于O, AB=8, E是CD的中点, 则OE的长等于 .
图1-1-6
[答案] 4
[解析] ∵四边形ABCD是菱形, ∴BC=AB=8, OD=BO,
∵E是CD的中点, ∴OE是△DBC的中位线, ∴OE=BC=4.
[第1页 第8题] 如图1-1-7, 在菱形ABCD中, 已知AB=10, AC=16, 那么菱形ABCD面积为 .
图1-1-7
[答案] 96
[解析] 由题意得AC⊥BD, OA=OC, OB=OD, 又AB=10, AC=16, ∴OA=8. ∴BO==6, ∴BD=12, ∴S菱形ABCD=AC·BD=×16×12=96.
[第1页 第9题] (2013四川内江中考) 如图1-1-8, 已知菱形ABCD的两条对角线分别为6和8, M、N分别是边BC、CD的中点, P是对角线BD上一点, 则PM+PN的最小值= .
图1-1-8
[答案] 5
[解析] 作M关于BD的对称点Q, 连接NQ, 交BD于P, 连接MP、NP, 此时MP+NP的值最小, 连接AC, ∵四边形ABCD是菱形, ∴AC⊥BD, ∠QBP=∠MBP, 即Q在AB上, ∵MQ⊥BD, ∴AC∥MQ, ∵M为BC的中点, ∴Q为AB的中点, ∵N为CD的中点, 四边形ABCD是菱形, ∴BQ∥CD, BQ=CN, ∴四边形BQNC是平行四边形, ∴NQ=BC, ∵四边形ABCD是菱形, ∴CP=AP=3, BP=PD=4, 在Rt△BPC中, 由勾股定理得BC=5, 即NQ=5, ∴MP+NP=QP+NP=QN=5, 故答案为5.
[第2页 第10题] (2013广东广州中考) 如图1-1-9, 四边形ABCD是菱形, 对角线AC与BD相交于点O, AB=5, AO=4, 求BD的长.
图1-1-9
[答案] (答案详见解析)
[解析] ∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD且BO=OD, 即△ABO是直角三角形,
在Rt△ABO中, BO2=AB2-AO2, 其中AO=4, AB=5,
∴BO=3, 又∵BO=OD, ∴BD=2BO=6, ∴BD的长为6.
[第2页 第12题] 下列条件:
①四边相等的四边形;
②对角线互相垂直且平分的四边形;
③一组邻边相等的四边形;
④一条对角线平分一组对角的平行四边形.
其中能判断四边形是菱形的有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
[答案] C
[解析] ①四边相等的四边形是菱形, 故①正确. ②对角线互相垂直平分的四边形是菱形, 故②正确. ③一组邻边相等的平行四边形是菱形, 故③错误. ④一条对角线平分一组对角的平行四边形是菱形, 故④正确. 故选C.
[第2页 第13题] (2013海南中考) 如图1-1-11, 将△ABC沿BC方向平移得到△DCE, 连接AD, 下列条件中能够判定四边形ACED为菱形的是( )
图1-1-11
A. AB=BC B. AC=BC C. ∠B=60° D. ∠ACB=60°
[答案] B
[解析] 由平移, 得AC∥DE, AC=DE, ∴四边形ACED是平行四边形, 又∵BC=CE, ∴当AC=BC时, AC=CE, ∴平行四边形ACED是菱形. 故选B.
[第2页 第11题] 四边形ABCD是菱形, 点P是对角线AC上一点, 以点P为圆心, PB为半径画弧, 交BC的延长线于点F, 连接PF, PD, PB.
(1) 如图1-1-10①, 当点P是AC的中点时, 请直接写出PF和PD的数量关系;
(2) 如图1-1-10②, 当点P不是AC的中点时, 求证: PF=PD.
图1-1-10
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) PF=PD.
(2) 证明: ∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD, ∠BAC=∠DAC.
在△ABP和△ADP中,
∴△ABP≌△ADP(SAS),
∴PB=PD,
又∵PB=PF,
∴PF=PD.
[第2页 第14题] (2013四川遂宁中考) 如图1-1-12, 已知四边形ABCD是平行四边形, DE⊥AB, DF⊥BC, 垂足分别是E, F, 并且DE=DF.
求证: (1) △ADE≌△CDF;
(2) 四边形ABCD是菱形.
图1-1-12
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) ∵DE⊥AB, DF⊥BC,
∴∠AED=∠CFD=90°.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠C.
在△ADE和△CDF中,
∴△ADE≌△CDF(AAS).
(2) ∵△ADE≌△CDF, ∴AD=CD,
又∵四边形ABCD是平行四边形, ∴四边形ABCD是菱形.
[第2页 第15题] (2013山东泰安中考) 如图1-1-13, 在四边形ABCD中, AB=AD, CB=CD, E是CD上一点, BE交AC于F, 连接DF.
(1) 证明: ∠BAC=∠DAC, ∠AFD=∠CFE;
(2) 若AB∥CD, 试证明四边形ABCD是菱形;
(3) 在(2) 的条件下, 试确定点E的位置, 使∠EFD=∠BCD, 并说明理由.
图1-1-13
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 证明: ∵AB=AD, CB=CD, AC=AC,
∴△ABC≌△ADC,
∴∠BAC=∠DAC.
∵AB=AD, ∠BAF=∠DAF, AF=AF,
∴△ABF≌△ADF, ∴∠AFB=∠AFD.
又∵∠CFE=∠AFB, ∴∠AFD=∠CFE.
(2) 证明: ∵AB∥CD,
又∵∠BAC=∠DAC,
∴∠DAC=∠ACD, ∴AD=CD.
∵AB=AD, CB=CD,
∴AB=CB=CD=AD,
∴四边形ABCD是菱形.
(3) 当BE⊥CD时, ∠EFD=∠BCD. 理由:
∵四边形ABCD为菱形,
∴BC=CD, ∠BCF=∠DCF.
又∵CF=CF, ∴△BCF≌△DCF,
∴∠CBF=∠CDF.
∵BE⊥CD, ∴∠BEC=∠DEF=90°,
∴∠EFD=∠BCD.
[第3页 第2题] (2013山东滨州, 8, ★★☆) 如图1-1-20, 将等边△ABC沿射线BC向右平移到△DCE的位置, 连接AD、BD, 则下列结论: ①AD=BC; ②BD、AC互相平分; ③四边形ACED是菱形. 其中正确的个数是( )
图1-1-20
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
[答案] D
[解析] ∵△DCE是由△ABC平移得到的, ∴AB∥CD, AB=CD.
∴四边形ABCD是平行四边形. ∴AD=BC, BD、AC互相平分, 即①②正确. 同理, 四边形ACED是平行四边形, 又∵△ABC是等边三角形, ∴AC=CE, ∴平行四边形ACED是菱形, 即③正确.
[第3页 第3题] (2014辽宁本溪期中, 23, ★★☆) 如图1-1-17, 在△ABC中, D、E分别是AB、AC的中点, BE=2DE, 延长DE到F, 使得EF=BE, 连接CF. (12分)
(1) 求证: 四边形BCFE是菱形;
(2) 若CE=4, ∠BCF=120°, 求四边形BCFE的面积.
图1-1-17
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 证明: ∵D、E分别是AB、AC的中点,
∴DE∥BC, BC=2DE.
∵BE=2DE, EF=BE, ∴BC=EF,
∴四边形BCFE是平行四边形,
又EF=BE, ∴平行四边形BCFE是菱形.
(2) 连接BF交CE于点O.
由(1) 知四边形BCFE是菱形.
∴BF⊥CE, ∠BCO=∠BCF=60°, OC=CE=2.
在Rt△BOC中, BO===2.
∴BF=2BO=4,
∴四边形BCFE的面积=CE·BF=×4×4=8.
[第3页 第1题] (2013广东佛山一模, 7, ★☆☆) 如图1-1-15, 在菱形ABCD中, 对角线AC与BD交于点O, OE⊥AB, 垂足为E, 若∠ADC=130°, 则∠AOE的大小为( )
图1-1-15
A. 75° B. 65° C. 55° D. 50°
[答案] B
[解析] 在菱形ABCD中, ∠ADC=130°, ∴∠BAD=180°-130°=50°, ∴∠BAO=∠BAD=×50°=25°, ∵OE⊥AB,
∴∠AEO=90°, ∴∠AOE=90°-∠BAO=90°-25°=65°.
[第3页 第16题] 如图1-1-14①所示, 在△ABC和△EDC中, AC=CE=CB=CD, ∠ACB=∠ECD=90°, AB与CE交于F, ED与AB, BC分别交于M, H.
①
②
图1-1-14
(1) 求证: CF=CH;
(2) 如图1-1-14②所示, △ABC不动, 将△EDC绕点C旋转到∠BCE=45°时, 试判断四边形ACDM是什么四边形, 并证明你的结论.
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 证明: ∵∠ACB=∠ECD=90°,
∴∠1+∠ECB=∠2+∠ECB, ∴∠1=∠2.
又∵AC=CE=CB=CD,
∴△ACB与△ECD都是等腰直角三角形,
∴∠A=∠D=45°.
∴△ACF≌△DCH, ∴CF=CH.
(2) 四边形ACDM是菱形. 证明如下:
∵∠ACB=∠ECD=90°, ∠BCE=45°,
∴∠1=45°, ∠2=45°.
易知∠E=∠B=45°,
∴∠1=∠E, ∠2=∠B.
∴AC∥MD, CD∥AM,
∴四边形ACDM是平行四边形.
又∵AC=CD, ∴平行四边形ACDM是菱形.
[第4页 第1题] 如图1-1-25所示, 已知以△ABC的三边为边在BC的同侧作等边△ABD、△BCE、△ACF, 请回答下列问题:
(1) 四边形ADEF是什么四边形?
(2) 当△ABC满足什么条件时, 四边形ADEF是菱形?
(3) 当△ABC满足什么条件时, 以A、D、E、F为顶点的四边形不存在?
图1-1-25
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 四边形ADEF是平行四边形.
在等边△BCE和等边△ABD中, BD=AB, BE=BC.
又∠DBA=∠EBC=60°, ∴∠DBA-∠EBA=∠EBC-∠EBA, 即∠DBE=∠ABC. ∴△DBE≌△ABC(SAS), ∴DE=AC=AF.
同理, AD=AB=EF.
∴四边形ADEF是平行四边形.
(2) 若AD=AF, 则四边形ADEF为菱形,
∴当△ABC满足AB=AC时, 四边形ADEF为菱形.
(3) 由(1) 可得∠BAC=∠BDE=60°+∠ADE.
当∠ADE=0°时, 以A、D、E、F为顶点的四边形不存在, 此时∠BAC=60°. ∴当∠BAC=60°时, 以A、D、E、F为顶点的四边形不存在.
[第4页 第2题] 某校九年级学习小组在探究学习过程中, 用两块完全相同的且含60°角的直角三角板ABC与AFE按如图1-1-26①所示位置放置, 现将Rt△AEF绕A点按逆时针方向旋转角α(0°< α< 90°), 如图1-1-26②, AE与BC交于点M, AC与EF交于点N, BC与EF交于点P.
(1) 求证: AM=AN;
(2) 当旋转角α=30°时, 四边形ABPF是什么样的特殊四边形? 并说明理由.
图1-1-26
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 证明: ∵∠α+∠EAC=90°, ∠NAF+∠EAC=90°, ∴∠α=∠NAF. 又∵∠B=∠F, AB=AF, ∴△ABM≌△AFN, ∴AM=AN.
(2) 四边形ABPF是菱形.
理由: ∵∠α=30°, ∠EAF=90°, ∴∠BAF=120°.
又∵∠B=∠F=60°, ∴∠B+∠BAF=60°+120°=180°, ∠F+∠BAF=60°+120°=180°, ∴AF∥BC, AB∥EF, ∴四边形ABPF是平行四边形.
又∵AB=AF, ∴平行四边形ABPF是菱形.
[第4页 第3题] (2013福建泉州, 16, ★★☆) 如图1-1-21, 菱形ABCD的周长为8, 对角线AC和BD相交于点O, AC∶BD=1∶2, 则AO∶BO= , 菱形ABCD的面积S= .
图1-1-21
[答案] 1∶2; 16
[解析] ∵四边形ABCD是菱形, ∴AO=AC, BO=BD, AC⊥BD, ∴AO∶BO=AC∶BD=1∶2. ∵菱形ABCD的周长为8, ∴AB=2, 设AO=k, BO=2k, 则AB==k=2, ∴k=2, ∴AO=2, BO=4, ∴菱形ABCD的面积S=4S△AOB=4××2×4=16. 故答案为16.
[第4页 第4题] (2013湖北黄冈, 17, ★★☆) 如图1-1-22, 四边形ABCD是菱形, 对角线AC、BD相交于点O, DH⊥AB于H, 连接OH, 求证: ∠DHO=∠DCO. (6分)
图1-1-22
[答案] (答案详见解析)
[解析] ∵四边形ABCD是菱形, ∴OD=OB, ∠COD=90°.
∵DH⊥AB于H, ∴∠DHB=90°, ∴OH=BD=OB,
∴∠OHB=∠OBH.
又∵AB∥CD, ∴∠OBH=∠ODC, ∴∠OHB=∠ODC.
在Rt△COD中, ∠ODC+∠OCD=90°,
又∠DHO+∠OHB=90°,
∴∠DHO=∠DCO.
[第4页 第5题] (2013江苏常州, 23, ★★☆) 如图1-1-23, 在△ABC中, AB=AC, ∠B=60°, ∠FAC、∠ECA是△ABC的两个外角, AD平分∠FAC, CD平分∠ECA.
求证: 四边形ABCD是菱形. (7分)
图1-1-23
[答案] (答案详见解析)
[解析] 证法一: ∵AB=AC, ∠B=60°,
∴△ABC是正三角形,
∴∠FAC=120°, AB=AC=BC. 又AD平分∠FAC, ∴∠DAC=∠FAC=60°. 同理可证∠DCA=60°, ∴△ADC是正三角形, ∴AD=AC=DC, ∴AB=BC=AD=DC, ∴四边形ABCD是菱形.
证法二: ∵AB=AC, ∠B=60°, ∴△ABC是正三角形, ∴∠FAC=120°, AB=BC.
又AD平分∠FAC, ∴∠DAF=∠FAC=60°, ∴∠B=∠DAF, ∴AD∥BC(同位角相等, 两直线平行).
同理可证AB∥CD, ∴四边形ABCD是平行四边形.
又AB=BC, ∴平行四边形ABCD是菱形.
[第3页 第1题] (2013四川凉山州, 9, ★★☆) 如图1-1-19, 菱形ABCD中, ∠B=60°, AB=4, 则以AC为边长的正方形ACEF的周长为( )
图1-1-19
A. 14 B. 15 C. 16 D. 17
[答案] C
[解析] ∵四边形ABCD为菱形, ∠ABC=60°, ∴△ABC是等边三角形. ∴AB=BC=AC=4. ∴正方形ACEF的周长=4×4=16,
∴选C.
[第4页 第6题] (2013新疆乌鲁木齐, 19, ★★☆) 如图1-1-24, 在△ABC中, ∠ACB=90°, CD⊥AB于D, AE平分∠BAC, 分别与BC, CD交于E, F, EH⊥AB于H, 连接FH. 求证: 四边形CFHE是菱形. (10分)
图1-1-24
[答案] (答案详见解析)
[解析] 证法一: ∵AE平分∠BAC, ∴∠CAE=∠HAE. ∵EH⊥AB于H, ∴∠AHE=∠ACB=90°. 又∵AE=AE, ∴△ACE≌△AHE. ∴EC=EH, AC=AH. 又∵∠CAE=∠HAE, AF=AF,
∴△AFC≌△AFH. ∴FC=FH. ∵CD⊥AB于D, ∠ACB=90°,
∴∠DAF+∠AFD=∠CAE+∠AEC=90°. 又∵∠DAF=∠CAE, ∠AFD=∠CFE. ∴∠CFE=∠CEF.
∴CF=CE. ∴EC=EH=HF=FC. ∴四边形CFHE是菱形.
证法二: ∵AE平分∠BAC, EH⊥AB, EC⊥AC, ∴∠1=∠2, EH=EC. ∵∠1+∠3=90°, ∠2+∠4=90°, ∠4=∠5, ∴∠3=∠5. ∴EC=CF. ∴EH=CF. ∵EH⊥AB, CD⊥AB, ∴EH∥CF. ∴四边形CFHE是平行四边形. 又∵EH=EC, ∴平行四边形CFHE是菱形.
[第5页 第1题] 下面对矩形的定义正确的是( )
A. 矩形的四个角都是直角
B. 矩形的对角线相等
C. 矩形是中心对称图形
D. 有一个角是直角的平行四边形
[答案] D
[解析] A、B、C说的全部是矩形的性质, 故A、B、C选项错误, 有一个角是直角的平行四边形是矩形, 故D选项正确. 故选D.
[第5页 第2题] 如图1-2-1, 要使▱ABCD成为矩形, 需添加的条件是( )
图1-2-1
A. AB=BC B. AC⊥BD C. ∠ABC=90° D. ∠1=∠2
[答案] C
[解析] 根据矩形的定义可知, 有一个角是直角的平行四边形是矩形.
[第5页 第3题] 如图1-2-2所示, 在▱ABCD中, AC、BD交于点O, AE⊥BC于E, EF交AD于F, 求证: 四边形AECF是矩形.
图1-2-2
[答案] (答案详见解析)
[解析] ∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC, BO=DO, ∴∠1=∠2,
又∵∠FOD=∠EOB,
∴△DOF≌△BOE, ∴DF=BE,
∴AD-DF=BC-BE, 即AF=EC,
又∵AF∥EC, ∴四边形AECF是平行四边形,
又∵AE⊥BC, 所以∠AEC=90°,
∴平行四边形AECF是矩形.
[第5页 第5题] (2013四川宜宾中考) 矩形具有而菱形不具有的性质是( )
A. 两组对边分别平行 B. 对角线相等 C. 对角线互相平分 D. 两组对角分别相等
[答案] B
[解析] 熟练掌握菱形与矩形的性质.
[第5页 第4题] 如图1-2-3, 在△ABC中, D是BC边上的一点, E是AD的中点, 过A点作BC的平行线交CE的延长线于点F, 且AF=BD, 连接BF.
(1) 线段BD与CD有何数量关系, 为什么?
(2) 当△ABC满足什么条件时, 四边形AFBD是矩形? 请说明理由.
图1-2-3
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) BD=CD.
理由: ∵E是AD的中点, ∴AE=DE.
又∵AF∥BC, ∴∠AFE=∠DCE.
又∵∠AEF=∠DEC, ∴△AEF≌△DEC, ∴AF=CD.
∵AF=BD, ∴BD=CD.
(2) 当△ABC满足AB=AC时, 四边形AFBD是矩形.
理由: ∵AF∥BD, AF=BD,
∴四边形AFBD是平行四边形.
∵AB=AC, BD=CD, ∴AD⊥BC, 即∠ADB=90°,
∴平行四边形AFBD是矩形.
[第3页 第4题] (2014浙江杭州萧山党湾中学月考, 20, ★★☆) 如图1-1-18, 在▱ABCD中, E、F分别为边AB、CD的中点, BD是对角线, 过A点作AG∥DB交CB的延长线于点G. (11分)
(1) 求证: DE∥BF;
(2) 若∠G=90°, 求证: 四边形DEBF是菱形.
图1-1-18
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 在▱ABCD中, AB∥CD, AB=CD.
∵E、F分别为边AB、CD的中点,
∴DF=DC, BE=AB,
∴DF=BE.
∴四边形DEBF为平行四边形,
∴DE∥BF.
(2) ∵AG∥BD, ∴∠G=∠DBC=90°,
∴△DBC为直角三角形.
又∵F为边CD的中点, ∴BF=DC=DF.
又∵四边形DEBF为平行四边形,
∴四边形DEBF是菱形.
[第5页 第6题] (2013广东茂名中考) 如图1-2-4, 矩形ABCD的两条对角线相交于点O, ∠AOD=60°, AD=2, 则AC的长是( )
图1-2-4
A. 2 B. 4 C. 2 D. 4
[答案] B
[解析] 在矩形ABCD中, OC=OD, ∴∠OCD=∠ODC, ∵∠AOD=60°, ∴∠OCD=∠AOD=×60°=30°, 又∵∠ADC=90°, ∴AC=2AD=2×2=4. 故选B.
[第5页 第7题] (2013贵州遵义中考) 如图1-2-5, 在矩形ABCD中, 对角线AC, BD相交于点O, 点E, F分别是AO, AD的中点, 若AB=6 cm, BC=8 cm, 则△AEF的周长= .
图1-2-5
[答案] 9 cm
[解析] 在Rt△ABC中, AC==10 cm, ∵点E, F分别是AO, AD的中点, ∴EF是△AOD的中位线, ∴EF=OD=BD=AC=2.5
cm, AF=AD=BC=4 cm, AE=AO=AC=2.5 cm, ∴△AEF的周长=AE+AF+EF=9 cm.
[第5页 第8题] 如图1-2-6所示, 矩形ABCD中, AE⊥BD, ∠DAE∶∠BAE=3∶1, 求∠BAE、∠EAO的度数.
图1-2-6
[答案] (答案详见解析)
[解析] ∵四边形ABCD是矩形,
∴∠DAB=90°, ∴∠BAE+∠DAE=90°,
又∵∠DAE∶∠BAE=3∶1, ∴∠BAE=22.5°, ∠DAE=67.5°.
∵AE⊥BD, ∴∠ABE=90°-∠BAE=90°-22.5°=67.5°,
∴∠OAB=∠ABO=67.5°,
∴∠EAO=67.5°-22.5°=45°.
[第5页 第9题] 如图1-2-7所示, 矩形ABCD中, E为AD上一点, EF⊥CE交AB于F, 若DE=2, 矩形的周长为16, 且CE=EF, 求AE的长.
图1-2-7
[答案] (答案详见解析)
[解析] ∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠D=90°, AD=BC, AB=DC.
∵EF⊥CE, ∴∠AEF+∠DEC=90°.
又∵∠AEF+∠AFE=90°, ∴∠AFE=∠DEC.
又∵EF=CE, ∴△AEF≌△DCE. ∴AE=DC.
∵AB+BC+DC+AD=16, ∴AD+DC=8.
∴AE+2+AE=8, ∴AE=3.
[第6页 第10题] 如图1-2-8, 矩形ABCD的对角线相交于点O, OF⊥BC, CE⊥BD, OE∶BE=1∶3, OF=4, 求∠ADB的度数和BD的长.
图1-2-8
[答案] (答案详见解析)
[解析] 由矩形的性质可知OD=OC.
又由OE∶BE=1∶3可知E是OD的中点.
又因为CE⊥OD, 所以OC=CD,
所以OC=CD=OD, 即△OCD是等边三角形.
故∠CDB=60°, 所以∠ADB=30°.
又OB=OC, OF⊥BC, 所以点F为BC的中点, 所以CD=2OF=8, 所以BD=2OD=2CD=16.
[第6页 第14题] 如图1-2-12, 在△ABC中, D是AB边的中点, △ACE和△BCF分别是以AC、BC为斜边的等腰直角三角形, 连接DE、DF.
求证: DE=DF.
图1-2-12
[答案] (答案详见解析)
[解析] 分别取AC、BC的中点M、N, 连接MD、ND、EM、FN, 又∵D为AB的中点, ∠AEC=90°, ∠BFC=90°,
∴EM=DN=AC, FN=MD=BC,
DN∥CM且DN=CM,
∴四边形MDNC为平行四边形,
∴∠CMD=∠CND.
∵∠EMC=∠FNC=90°,
∴∠EMC+∠CMD=∠FNC+∠CND,
即∠EMD=∠FND,
∴△EMD≌△DNF.
∴DE=DF.
[第6页 第11题] (2013重庆A卷中考) 如图1-2-9, 在矩形ABCD中, E、F分别是AB、CD上的点, AE=CF, 连接EF、BF, EF与对角线AC交于点O, 且BE=BF, ∠BEF=2∠BAC.
(1) 求证: OE=OF;
(2) 若BC=2, 求AB的长.
图1-2-9
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) ∵四边形ABCD是矩形,
∴CD∥AB, ∴∠FCO=∠EAO.
在△FCO与△EAO中,
∴△FCO≌△EAO(AAS),
∴OF=OE.
(2) 如图, 连接OB,
∵BE=BF, OE=OF, ∴BO⊥EF.
∵△FCO≌△EAO, ∴OA=OC,
∴OB=AC=OA, ∴∠BAC=∠ABO.
在Rt△BEO中, ∠BEF=2∠BAC, ∠BAC=∠ABO,
∴2∠BAC+∠BAC=90°, 解得∠BAC=30°.
∵BC=2, ∴AC=2BC=4, ∴AB==6.
[第6页 第15题] 如图1-2-13, E、F、G、H分别是四边形ABCD四条边的中点, 要使四边形EFGH为矩形, 四边形ABCD应具备的条件是( )
图1-2-13
A. 一组对边平行而另一组对边不平行
B. 对角线相等
C. 对角线互相垂直
D. 对角线互相平分
[答案] C
[解析] 因为E、H分别是AB、AD的中点, 所以EH是△ABD的中位线, 所以EH平行且等于BD, 同理, FG平行且等于BD, 故EH平行且等于FG. 由一组对边平行且相等的四边形是平行四边形, 可知四边形EFGH是平行四边形. 要使四边形EFGH为矩形, 只需满足一个角是直角即可. 由EH∥BD, 知只要满足AC⊥BD就能得到一个角为直角, 因此选C.
[第6页 第12题] 如图1-2-10, △ABC中, ∠C=90°, D是AB边的中点, AC=3, BC=4, 则CD= .
图1-2-10
[答案] 2.5
[解析] 由勾股定理可求得AB==5, 再根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半求出CD=2.5.
[第6页 第16题] 如图1-2-14, ▱ABCD中, 点O是AC与BD的交点, 过点O的直线与BA、DC的延长线分别交于点E、F.
(1) 求证: △AOE≌△COF;
(2) 请连接EC、AF, 则EF与AC满足什么条件时, 四边形AECF是矩形? 并说明理由.
图1-2-14
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 证明: ∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC, AB∥CD. ∴∠AEO=∠CFO.
在△AOE和△COF中,
∴△AOE≌△COF.
(2) 当AC=EF时, 四边形AECF是矩形. 理由: ∵△AOE≌△COF, ∴OE=OF, AO=CO. ∴四边形AECF是平行四边形. 又∵AC=EF, ∴平行四边形AECF是矩形.
[第6页 第13题] 如图1-2-11, 在▱ABCD中, AE⊥BD于点E, CF⊥BD于点F, G, H分别是AB, CD的中点, 求证: 四边形EGFH为平行四边形.
图1-2-11
[答案] (答案详见解析)
[解析] ∵AE⊥BD, G是AB的中点,
∴EG=AB=BG, ∴∠GEB=∠GBE.
同理可得FH=DC=DH, ∠DFH=∠FDH.
∵在▱ABCD中, AB=CD, AB∥CD,
∴EG=FH, ∠GBE=∠FDH.
∴∠GEB=∠DFH, ∴EG∥FH.
∴四边形EGFH为平行四边形.
[第7页 第1题] (2013辽宁沈阳一模, 5, ★★☆) 顺次连接矩形四边中点所得的四边形一定是( )
A. 正方形 B. 矩形 C. 菱形 D. 等腰梯形
[答案] C
[解析] 如图所示, E、F、G、H分别是矩形ABCD各边的中点, 连AC、BD,
因为E、F分别是AB、BC的中点, 所以EF=AC, 同理, HG=AC, FG=BD, EH=BD. 又因为四边形ABCD是矩形, 所以AC=BD, 所以EF=FG=GH=HE, 所以四边形EFGH是菱形. 故选C.
[第7页 第2题] (2014山东泰安期中, 17, ★☆☆) 如图1-2-16, ▱ABCD的对角线相交于点O, 请你添加一个条件 (只添一个即可), 使▱ABCD是矩形.
图1-2-16
[答案] ∠ABC=90°(答案不唯一)
[解析] (无解析)
[第7页 第2题] (2013湖南邵阳, 10, ★★☆) 如图1-2-20, 点E是矩形ABCD的边AD延长线上的一点, 且AD=DE, 连接BE交CD于点O, 连接AO, 下列结论不正确的是( )
图1-2-20
A. △AOB≌△BOC B. △BOC≌△EOD C. △AOD≌△EOD D. △AOD≌△BOC
[答案] A
[解析] ∵四边形ABCD是矩形, ∴AD=BC, ∠ADO=∠EDO=∠C=90°, ∵AD=DE, ∴BC=DE. 在△BOC与△EOD中, ∠EDO=∠C=90°, BC=DE, ∠BOC=∠DOE, ∴△BOC≌△EOD, 故B选项正确. 在△AOD和△EOD中, ∠ADO=∠EDO=90°, AD=DE, OD=OD, ∴△AOD≌△EOD, 故C选项正确. 由B、C知△AOD≌△BOC, 故D选项正确.
[第7页 第1题] (2013湖北宜昌, 7, ★★☆) 如图1-2-19, 在矩形ABCD中, AB< BC, AC, BD相交于点O, 则图中等腰三角形的个数是( )
图1-2-19
A. 8 B. 6 C. 4 D. 2
[答案] C
[解析] ∵四边形ABCD是矩形, ∴OA=OB=OC=OD, 又∵AB< BC, ∴△AOB, △COB, △COD, △AOD都是等腰三角形. 故选C.
[第7页 第3题] (2013福建宁德质检, 18, ★★☆) 如图1-2-17, 在Rt△ABC中, ∠C=90°, AC=8, BC=6, 点P是AB上的任意一点, 作PD⊥AC于点D, PE⊥CB于点E, 连接DE, 则DE的最小值为 .
图1-2-17
[答案] 4.8
[解析] ∵Rt△ABC中, ∠C=90°, AC=8, BC=6, ∴AB=10, 连接CP, ∵PD⊥AC, PE⊥CB, ∴四边形DPEC是矩形,
∴DE=CP, 当DE最小时, CP最小, 根据垂线段最短可知, 当CP⊥AB时, CP最小, 且最小值为=4.8, 故答案为4.8.
[第7页 第17题] (2013湖南张家界中考) 如图1-2-15, △ABC中, 点O是边AC上一个动点, 过O作直线MN∥BC. 设MN交∠ACB的平分线于点E, 交∠ACB的外角平分线于点F.
(1) 求证: OE=OF;
(2) 若CE=12, CF=5, 求OC的长;
(3) 当点O在边AC上运动到什么位置时, 四边形AECF是矩形? 并说明理由.
图1-2-15
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 证明: ∵CF平分∠ACD, 且MN∥BD,
∴∠ACF=∠FCD=∠CFO, ∴OF=OC,
同理可证OC=OE, ∴OE=OF.
(2) 由(1) 知OF=OC, OC=OE,
∴∠OCF=∠OFC, ∠OCE=∠OEC,
∴∠OCF+∠OCE=∠OFC+∠OEC,
而∠OCF+∠OCE+∠OFC+∠OEC=180°,
∴∠ECF=∠OCF+∠OCE=90°, ∴△ECF是直角三角形,
∴EF===13,
∴OC=EF=.
(3) 当点O移动到AC的中点时, 四边形AECF为矩形.
理由如下: 由(1) 知OE=OF,
∵O是AC的中点, ∴OA=OC,
∴四边形AECF为平行四边形,
又∵∠ECF=90°,
∴平行四边形AECF为矩形.
[第7页 第3题] (2013北京, 11, ★★☆) 如图1-2-21, O是矩形ABCD的对角线AC的中点, M是AD的中点, 若AB=5, AD=12, 则四边形ABOM的周长为 .
图1-2-21
[答案] 20
[解析] ∵AB=5, AD=12, ∴AC=13, ∴BO=6.5. ∵M、O分别为AD、AC的中点, 又CD=5, ∴MO=2.5, AM=6, ∴C四边形ABOM=AM+MO+BO+AB=6+2.5+6.5+5=20.
[第7页 第4题] (2013浙江温州一模, 21, ★★☆) 已知: 如图1-2-18, D是△ABC的边AB上一点, CN∥AB, DN交AC于点M, MA=MC.
(1) 求证: CD=AN;
(2) 若∠AMD=2∠MCD, 求证: 四边形ADCN是矩形.
图1-2-18
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) ∵CN∥AB, ∴∠DAC=∠NCA,
在△AMD和△CMN中,
∵
∴△AMD≌△CMN(ASA), ∴AD=CN, 又∵AD∥CN, ∴四边形ADCN是平行四边形, ∴CD=AN.
(2) ∵∠AMD=2∠MCD, ∠AMD=∠MCD+∠MDC,
∴∠MCD=∠MDC, ∴MD=MC,
由(1) 知四边形ADCN是平行四边形, ∴MD=MN, MA=MC, ∴MD=MN=MA=MC, ∴AC=DN, ∴平行四边形ADCN是矩形.
[第8页 第1题] 如图1-2-25, P是矩形ABCD内的任意一点, 连接PA、PB、PC、PD, 得到△PAB、△PBC、△PCD、△PDA, 设它们的面积分别是S1、S2、S3、S4. 给出如下结论:
图1-2-25
①S1+S4=S2+S3;
②S2+S4=S1+S3;
③若S3=2S1, 则S4=2S2;
④若S1=S2, 则P点在矩形的对角线上.
其中正确结论的序号是 (把所有正确结论的序号都填在横线上).
[答案] ②④
[解析] 因为△APB和△CPD的高的和恰好等于AD的长, △APD和△CBP的高的和恰好等于AB的长, 所以S1+S3=S矩形ABCD, S2+S4=S矩形ABCD, 所以S1+S3=S2+S4, 故②正确, ①③错误; 若S1=S2, 因为S1+S3=S2+S4=S矩形ABCD, 所以S3=S4, 所以P点在矩形ABCD的对角线上, 故④正确.
[第8页 第5题] (2013云南西双版纳, 20, ★★☆) 如图1-2-23, 已知AB∥DE, AB=DE, AF=CD, ∠CEF=90°.
(1) 若∠ECF=30°, CF=8, 求CE的长;
(2) 求证: △ABF≌△DEC;
(3) 求证: 四边形BCEF是矩形.
图1-2-23
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) ∵∠CEF=90°, ∠ECF=30°, CF=8,
∴EF=CF=4, ∴CE==4.
(2) 证明: ∵AB∥DE, ∴∠A=∠D.
在△ABF和△DEC中,
∴△ABF≌△DEC(SAS).
(3) 证明: 由(2) 可知△ABF≌△DEC,
∴BF=CE, ∠AFB=∠DCE,
∴∠BFC=∠ECF,
∴BF∥EC, ∴四边形BCEF是平行四边形.
又∵∠CEF=90°, ∴平行四边形BCEF是矩形.
[第8页 第1题] 下面四个定义中不正确的是( )
A. 有一个角是直角的平行四边形叫做矩形
B. 有一组邻边相等的四边形叫菱形
C. 有一个角是直角且有一组邻边相等的平行四边形叫正方形
D. 两腰相等的梯形叫等腰梯形
[答案] B
[解析] 一组邻边相等的平行四边形是菱形, B错误.
[第8页 第2题] 正方形具有而矩形不一定具有的特征是( )
A. 四个角都相等 B. 四边都相等 C. 对角线相等 D. 对角线互相平分
[答案] B
[解析] 根据正方形和矩形的性质知, 它们具有的相同的特征有: 四个角都是直角, 对角线都相等, 对角线互相平分, 但矩形的长和宽不相等. 故选B.
[第8页 第6题] (2013辽宁锦州, 20, ★★☆) 如图1-2-24, 点O是菱形ABCD对角线的交点, DE∥AC, CE∥BD, 连接OE.
求证: OE=BC.
图1-2-24
[答案] (答案详见解析)
[解析] ∵DE∥AC, CE∥BD,
∴四边形OCED是平行四边形.
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=DC=BC, AC⊥BD,
∴∠DOC=90°.
∴四边形OCED是矩形.
∴OE=CD.
∵四边形ABCD是菱形,
∴CD=BC.
∴OE=BC.
[第8页 第3题] 如图1-3-1, 四边形ABCD是正方形, 点G是BC上的任意一点, DE⊥AG于点E, BF∥DE, 且交AG于点F, 则下列结论不正确的是( )
图1-3-1
A. EF=CG B. BF=AE C. AF=DE D. AF-BF=EF
[答案] A
[解析] ∵四边形ABCD是正方形, ∴AB=AD, ∠BAD=90°, ∵DE⊥AG, ∴∠AED=90°, ∴∠ADE+∠DAE=90°, 又∵∠BAF+∠DAE=∠BAD=90°, ∴∠BAF=∠ADE, ∵BF∥DE,
∴∠AED=∠BFA=90°,
在△ABF和△DAE中,
∴△ABF≌△DAE(AAS), ∴BF=AE, AF=DE, ∴EF=AF-AE=AF-BF, 而EF与CG的关系无法确定. 故选A.
[第8页 第4题] (2013宁夏, 22, ★★☆) 如图1-2-22, 在矩形ABCD中, 点E是BC上一点, AE=AD, DF⊥AE, 垂足为F.
求证: DF=DC. (6分)
图1-2-22
[答案] (答案详见解析)
[解析] ∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD, AD∥BC, ∠B=90°.
∵DF⊥AE, ∴∠AFD=∠B=90°.
∵AD∥BC, ∴∠DAE=∠AEB.
又∵AD=AE, ∴△ADF≌△EAB, ∴DF=AB,
∴DF=DC.
[第9页 第4题] 如图1-3-2, 已知正方形ABCD的边长为1, 连接AC、BD, CE平分∠ACD交BD于点E, 则DE= .
图1-3-2
[答案] -1
[解析] 设AC与BD的交点为O.
过E作EF⊥DC于F, ∵四边形ABCD是正方形, ∴AC⊥BD,
又∵CE平分∠ACD交BD于点E,
∴EO=EF, ∵正方形ABCD的边长为1,
∴AC=, ∴CO=AC=,
∴易知CF=CO=,
∴EF=DF=DC-CF=1-,
∴DE==-1.
[第9页 第9题] 如图1-3-7, 已知平行四边形ABCD中, 对角线AC, BD交于点O, E是BD延长线上的点, 且△ACE是等边三角形.
(1) 求证: 四边形ABCD是菱形;
(2) 若∠AED=2∠EAD, 求证: 四边形ABCD是正方形.
图1-3-7
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AO=CO.
又∵△ACE是等边三角形,
∴EO⊥AC(三线合一), 即AC⊥BD,
∴平行四边形ABCD是菱形(对角线互相垂直的平行四边形是菱形).
(2) ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AO=CO.
又∵△ACE是等边三角形, ∴EO平分∠AEC(三线合一),
∴∠AED=∠AEC=×60°=30°,
又∵∠AED=2∠EAD, ∴∠EAD=15°, ∴∠ADO=∠DAE+∠DEA=15°+30°=45°(三角形的一个外角等于和它不相邻的两内角之和), ∵四边形ABCD是菱形, ∴∠ADC=2∠ADO=90°,
∴菱形ABCD是正方形.
[第9页 第10题] (2013江苏南京中考) 如图1-3-8, 在四边形ABCD中, AB=BC, 对角线BD平分∠ABC, P是BD上一点, 过点P作PM⊥AD, PN⊥CD, 垂足分别为M, N.
(1) 求证: ∠ADB=∠CDB;
(2) 若∠ADC=90°, 求证: 四边形MPND是正方形.
图1-3-8
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) ∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD.
又∵BA=BC, BD=BD,
∴△ABD≌△CBD.
∴∠ADB=∠CDB.
(2) ∵PM⊥AD, PN⊥CD,
∴∠PMD=∠PND=90°.
又∵∠ADC=90°, ∴四边形MPND是矩形.
∵∠ADB=∠CDB, PM⊥AD, PN⊥CD, ∴PM=PN.
∴矩形MPND是正方形.
[第9页 第5题] (2013福建莆田中考) 如图1-3-3, 正方形ABCD的边长为4, 点P在DC边上且DP=1, 点Q是AC上一动点, 则DQ+PQ的最小值为 .
图1-3-3
[答案] 5
[解析] 连接BP交AC于点Q', 连接Q' D.
∵点B与点D关于AC对称, ∴BP的长即为PQ+DQ的最小值, ∵CB=4, DP=1, ∴CP=3, 在Rt△BCP中, BP===5. 故答案为5.
[第9页 第6题] 如图1-3-4, 四边形ABCD和四边形AEFG均为正方形, 连接BG与DE相交于点H. 证明: △ABG≌△ADE.
图1-3-4
[答案] (答案详见解析)
[解析] 在正方形ABCD和正方形AEFG中,
∠GAE=∠BAD=90°,
∴∠GAE+∠EAB=∠BAD+∠EAB,
即∠GAB=∠EAD,
在△ABG和△ADE中,
∴△ABG≌△ADE(SAS).
[第9页 第7题] 如图1-3-5, 已知正方形ABDE和正方形ACFG, DM⊥BC, FN⊥BC, 垂足分别为M, N. 试说明: BC=DM+FN.
图1-3-5
[答案] (答案详见解析)
[解析] 过点A作AH⊥BC, 垂足为H.
∵∠MDB+∠DBM=90°,
∠DBM+∠ABH=90°,
∴∠MDB=∠ABH.
又AB=BD, ∠M=∠AHB,
∴△DMB≌△BHA.
∴DM=BH.
同理可得FN=CH.
∵BC=BH+CH,
∴BC=DM+FN.
[第9页 第8题] 如图1-3-6, E、F、M、N分别是正方形ABCD四条边上的点, 且AE=BF=CM=DN, 则四边形EFMN是什么特殊的四边形? 请证明你的结论.
图1-3-6
[答案] (答案详见解析)
[解析] 四边形EFMN是正方形.
如下: ∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=DA.
又AE=BF=CM=DN, ∴NA=EB=FC=MD.
∵∠A=∠B=∠C=∠D=90°,
∴Rt△AEN≌Rt△BFE≌Rt△CMF≌Rt△DNM.
∴EF=FM=MN=NE. ∴四边形EFMN是菱形.
又∠ANE=∠BEF, ∠ANE+∠AEN=90°,
∴∠AEN+∠BEF=90°, ∴∠NEF=180°-90°=90°.
∴菱形EFMN是正方形.
[第10页 第1题] (2013山东枣庄, 12, ★★☆) 如图1-3-13, 在边长为2的正方形ABCD中, M为边AD的中点, 延长MD至点E, 使ME=MC, 以DE为边作正方形DEFG, 点G在边CD上, 则DG的长为( )
图1-3-13
A. -1 B. 3- C. +1 D. -1
[答案] D
[解析] ∵四边形ABCD是边长为2的正方形,
∴DC=DA=2.
∵M为AD的中点, ∴DM=1.
∴在Rt△MDC中, 根据勾股定理可得MC=.
∵ME=MC, ∴ME=.
∵四边形DEFG是正方形, ∴DG=DE=-1. 故选D.
[第10页 第1题] (2013山西临汾二模, 8, ★★☆) 如图1-3-9, 在四边形ABCD中, 对角线AC、BD相交于点O, 若AO=CO=BO=DO, AC⊥BD, 则四边形ABCD的形状是( )
图1-3-9
A. 平行四边形 B. 矩形 C. 菱形 D. 正方形
[答案] D
[解析] ∵AO=CO=BO=DO, ∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AC⊥BD, ∴平行四边形ABCD是菱形, ∵AO=CO=BO=DO, ∴AC=DB, ∴平行四边形ABCD是正方形, 故选D.
[第10页 第2题] (2014辽宁沈阳振东中学第一次月考, 8, ★★☆) 如图1-3-10所示, 正方形ABCD的面积为12, △ABE是等边三角形, 点E在正方形ABCD内, 在对角线AC上有一点P, 则PD+PE的最小值为( )
图1-3-10
A. 2 B. 2 C. 3 D.
[答案] A
[解析] 设BE与AC交于点F(P'), 连接BD,
∵点B与D关于AC对称,
∴P' D=P' B,
∴P' D+P' E=P' B+P' E=BE, 此时PD+PE最小.
即P在AC与BE的交点上时, PD+PE最小, 为BE的长度.
∵正方形ABCD的面积为12, ∴AB=2,
又∵△ABE是等边三角形, ∴BE=AB=2,
故所求最小值为2.
[第10页 第3题] (2013广东深圳文汇中学期末, 22, ★☆☆) 如图1-3-11, 在一正方形ABCD中, E为对角线AC上一点, 连接EB、ED. (10分)
(1) 求证: △BEC≌△DEC;
(2) 延长BE交AD于点F, 若∠DEB=140°. 求∠AFE的度数.
图1-3-11
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 证明: ∵四边形ABCD是正方形,
∴CD=CB, ∠DCA=∠BCA,
又∵CE=CE, ∴△BEC≌△DEC.
(2) ∵∠DEB=140°, △BEC≌△DEC,
∴∠DEC=∠BEC=70°, ∴∠AEF=∠BEC=70°,
∵∠DAB=90°, ∴∠DAC=∠BAC=45°,
∴∠AFE=180°-70°-45°=65°.
[第10页 第4题] (2014辽宁丹东七中第二次月考, 25, ★★☆) 已知: 正方形ABCD. (10分)
(1) 如图1-3-12①, 点E、F分别在边AB和AD上, 且AE=AF. 此时, 线段BE、DF的数量关系和位置关系分别是什么? 请直接写出结论;
(2) 如图1-3-12②, 等腰直角三角形FAE绕直角顶点A顺时针旋转角α, 当0°< α< 90°时, 连接BE、DF, 此时(1) 中结论是否成立? 如果成立, 请证明; 如果不成立, 请说明理由;
(3) 如图1-3-12③, 等腰直角三角形FAE绕直角顶点A顺时针旋转角α, 当α=90°时, 连接BE、DF, 猜想当AE与AD满足什么数量关系时, 直线DF垂直平分BE. 请直接写出结论.
图1-3-12
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) BE=DF且BE⊥DF.
(2) 成立.
: 延长DF交AB于点H, 交BE于点G.
在△DAF和△BAE中,
∠DAF=90°-∠FAB, ∠BAE=90°-∠FAB,
∴∠DAF=∠BAE.
又AB=AD, AE=AF, ∴△DAF≌△BAE,
∴DF=BE, ∠ADF=∠ABE,
又∵∠AHD=∠BHG, ∴∠DAH=∠BGH=90°,
∴BE=DF且BE⊥DF仍成立.
(3) AE=(-1) AD.
[第11页 第2题] (2011山东烟台, 17, ★★☆) 如图1-3-14, 三个边长均为2的正方形重叠在一起, O1、O2是其中两个正方形的中心, 则阴影部分的面积是 .
图1-3-14
[答案] 2
[解析] 如图: 连接O1B、O1C,
∵∠BO1F+∠FO1C=90°, ∠FO1C+∠CO1G=90°,
∴∠BO1F=∠CO1G,
∵O1B=O1C, ∠O1BF=∠O1CG=45°,
∴△O1BF≌△O1CG,
∴中心为O1、O2的两个正方形重叠部分的面积是S正方形.
同理, 另一重叠部分的面积也是S正方形.
∴S阴影部分=S正方形=2.
[第11页 第3题] (2013山东德州, 17, ★★☆) 如图1-3-15, 在正方形ABCD中, 边长为2的等边三角形AEF的顶点E、F分别在BC和CD上. 下列结论: ①CE=CF; ②∠AEB=75°; ③BE+DF=EF; ④S正方形ABCD=2+. 其中正确的序号是 . (把你认为正确的都填上)
图1-3-15
[答案] ①②④
[解析] 在Rt△ABE和Rt△ADF中, 因为AB=AD, AE=AF, 所以Rt△ABE≌Rt△ADF, 所以BE=DF, 所以BC-BE=DC-DF, 即CE=CF, ①正确. 由①得∠CEF=45°, 又∠AEF=60°, 所以∠AEB=75°, ②正确. 连接AC, 交EF于M, 则AC⊥EF, 所以EM=CM=1, 所以AC=+1, 所以正方形的面积为=2+, ④正确. ③EF与BE+DF之间没有关系.
[第11页 第4题] (2013山东济宁, 20, ★★☆) 如图1-3-16①, 在正方形ABCD中, E、F分别是边AD、DC上的点, 且AF⊥BE. (6分)
(1) 求证: AF=BE;
(2) 如图1-3-16②, 在正方形ABCD中, M、N、P、Q分别是边AB、BC、CD、DA上的点, 且MP⊥NQ. MP与NQ是否相等? 并说明理由.
图1-3-16
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 证明: 在正方形ABCD中, AB=AD, ∠BAE=∠D=90°,
∴∠DAF+∠BAF=90°,
∵AF⊥BE,
∴∠ABE+∠BAF=90°,
∴∠ABE=∠DAF.
在△ABE和△DAF中,
∵
∴△ABE≌△DAF(ASA),
∴AF=BE.
(2) MP与NQ相等.
理由如下: 如图, 过点A作AG∥MP交CD于G, 过点B作BH∥NQ交AD于H, 则BH⊥AG, 四边形AMPG, 四边形BNQH是平行四边形,
∴MP=AG, BH=NQ.
在正方形ABCD中, AB=AD, ∠BAH=∠D=90°,
∴∠DAG+∠BAG=90°.
∵BH⊥AG, ∴∠BAG+∠ABH=90°,
∴∠ABH=∠DAG,
在△ABH和△ADG中,
∵∴△ABH≌△ADG, ∴BH=AG, 即MP=NQ.
[第11页 第5题] (2012内蒙古赤峰, 21, ★★☆) 如图1-3-17, 点O是线段AB上的一点, OA=OC, OD平分∠AOC交AC于点D, OF平分∠COB, CF⊥OF于点F. (10分)
(1) 求证: 四边形CDOF是矩形;
(2) 当∠AOC为多少度时, 四边形CDOF是正方形? 并说明理由.
图1-3-17
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 证明: ∵OD平分∠AOC, OF平分∠COB,
∴∠AOC=2∠COD, ∠COB=2∠COF,
∵∠AOC+∠BOC=180°,
∴2∠COD+2∠COF=180°,
∴∠COD+∠COF=90°, ∴∠DOF=90°.
∵OA=OC, OD平分∠AOC,
∴OD⊥AC, AD=DC(等腰三角形“三线合一” 的性质),
∴∠CDO=90°,
∵CF⊥OF, ∴∠CFO=90°,
∴四边形CDOF是矩形.
(2) 当∠AOC=90°时, 四边形CDOF是正方形.
理由如下: ∵∠AOC=90°, AD=DC, ∴OD=DC.
又由(1) 知四边形CDOF是矩形, 所以矩形CDOF是正方形.
[第11页 第6题] (2013吉林长春, 22, ★★★) 探究: 如图1-3-18①, 在四边形ABCD中, ∠BAD=∠BCD=90°, AB=AD, AE⊥CD于点E, 若AE=10, 求四边形ABCD的面积.
拓展: 如图1-3-18②, 在四边形ABCD中, ∠ABC+∠ADC=180°, AB=AD, AE⊥BC于点E, 若AE=19, BC=10, CD=6, 则四边形ABCD的面积为 .
图1-3-18
[答案] (答案详见解析)
[解析] 探究: 如图, 过A点作AF⊥BC, 交CB的延长线于点F, 则∠AFC=90°.
∵AE⊥DC于点E, ∴∠AEC=90°, 又∠C=90°,
∴∠AEC=∠AFC=∠C=90°,
∴四边形AECF是矩形.
∴∠EAF=90°.
∴∠FAB+∠BAE=90°.
∵∠EAD+∠BAE=90°,
∴∠FAB=∠EAD,
又∵AB=AD, ∠AED=∠AFB=90°,
∴△ADE≌△ABF(AAS),
∴AE=AF,
∴矩形AECF为正方形,
而AE=10,
∴S四边形ABCD=S正方形AECF=AE2=102=100.
拓展: 152.
如图, 连接AC, 过A点作AF⊥DC, 交CD的延长线于点F, 则∠AFD=90°.
∵AE⊥BC于点E, ∴∠AEC=90°,
∴∠AEB=∠AFD=90°,
又∵∠ABC+∠ADC=180°, ∠ADF+∠ADC=180°,
∴∠ABC=∠ADF,
又∵AB=AD, ∠AEB=∠AFD=90°,
∴△ABE≌△ADF(AAS),
∴AE=AF=19,
∴S四边形ABCD=S△ABC+S△ACD=×10×19+×6×19=152.
[第12页 第1题] 在▱ABCD中, AC, BD交于点O, 过点O作直线EF, GH, 分别交平行四边形的四条边于E, G, F, H四点, 连接EG, GF, FH, HE.
(1) 如图1-3-19①, 试判断四边形EGFH的形状, 并说明理由;
(2) 如图1-3-19②, 当EF⊥GH时, 四边形EGFH的形状是 ;
图1-3-19
(3) 如图1-3-19③, 在(2) 的条件下, 若AC=BD, 则四边形EGFH的形状是 ;
(4) 如图1-3-19④, 在(3) 的条件下, 若AC⊥BD, 试判断四边形EGFH的形状, 并说明理由.
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 四边形EGFH是平行四边形. 理由如下:
∵▱ABCD的对角线AC, BD交于点O,
易证△BOG≌△DOH, △AOE≌△COF,
∴GO=HO, EO=FO.
∴四边形EGFH是平行四边形.
(2) 菱形.
(3) 菱形.
(4) 四边形EGFH是正方形. 理由如下:
∵AC=BD, ∴平行四边形ABCD是矩形.
又∵AC⊥BD, ∴矩形ABCD是正方形,
∴∠BOC=90°, ∠OBG=∠OCF=45°, OB=OC.
∵EF⊥GH, ∴∠GOF=90°, ∴∠GOB+∠BOF=90°,
又∠COF+∠BOF=90°,
∴∠GOB=∠COF.
∴△BOG≌△COF, ∴OG=OF.
同理, HO=OE, ∴GH=EF.
由(3) 知四边形EGFH是菱形.
又∵EF=GH, ∴菱形EGFH是正方形.
[第12页 第2题] 如图1-3-20①, 四边形ABCD是正方形, 点E是边BC的中点, ∠AEF=90°, 且EF交正方形外角平分线CF于点F. 请你认真阅读下面关于这个图的探究片段, 完成所提出的问题.
图1-3-20
(1) 探究1: 小强看到图后, 很快发现AE=EF. 这需要证明AE和EF所在的两个三角形全等, 但△ABE和△ECF显然不全等(一个是直角三角形, 一个是钝角三角形). 考虑到点E是边BC的中点, 因此可以选取AB的中点M, 连接EM后尝试着去证明△AEM≌△EFC就行了. 随即小强写出了如下的证明过程:
证明: 如图1-3-20②, 取AB的中点M, 连接EM.
∵∠AEF=90°,
∴∠FEC+∠AEB=90°,
又∵∠EAM+∠AEB=90°,
∴∠EAM=∠FEC.
∵点E、M分别为正方形ABCD的边BC和AB的中点, ∴AM=EC.
∵△BME是等腰直角三角形,
∴∠AME=135°,
又∵CF是正方形ABCD外角的平分线,
∴∠FCD=45°,
∴∠FCE=90°+45°=135°,
∴∠AME=∠FCE,
∴△AEM≌△EFC(ASA),
∴AE=EF.
(2) 探究2: 小强继续探索, 如图1-3-20③, 若把条件“点E是边BC的中点” 改为“点E是边BC上的任意一点”, 其余条件不变, 发现AE=EF仍然成立. 请你证明这一结论.
(3) 探究3: 小强还想进一步试试, 如图1-3-20④, 若把条件“点E是边BC的中点” 改为“点E是边BC延长线上的一点”, 其余条件不变, 那么结论AE=EF是否成立呢? 若成立, 请你完成证明过程; 若不成立, 请你说明理由.
[答案] (答案详见解析)
[解析] (2) 在AB上截取AM=EC, 连接ME.
由(1) 知∠EAM=∠FEC.
∵AM=EC, AB=BC, ∴BM=BE,
∴∠BME=45°, ∴∠AME=135°.
∵CF是正方形ABCD的外角平分线, ∴∠FCD=45°,
∴∠FCE=90°+45°=135°, ∴∠AME=∠FCE,
∴△AEM≌△EFC(ASA), ∴AE=EF.
(3) 成立. 证明如下: 延长BA到M, 使得AM=CE, 连接ME.
∴BM=BE, ∴∠BME=45°, ∴∠BME=∠ECF. 又∵AD∥BE, ∴∠DAE=∠BEA, ∴∠DAE+∠MAD=∠BEA+∠AEF, 即∠MAE=∠CEF. ∴△MAE≌△CEF(ASA),
∴AE=EF.
[第13页 第1题] 命题:
①两组对边分别相等的四边形是平行四边形;
②对角线互相垂直的四边形是菱形;
③对角线相等的四边形是矩形;
④对角线相等的菱形是正方形.
其中正确的是( )
A. ①④ B. ①②③ C. ②③④ D. ①②③④
[答案] A
[解析] 两组对边分别相等的四边形是平行四边形, 所以①正确; 对角线互相垂直平分的四边形是菱形, 所以②错误; 对角线相等的平行四边形是矩形, 所以③错误; 对角线相等的菱形是正方形, 所以④正确. 故选A.
[第13页 第2题] 菱形的两条对角线分别是6、8, 则该菱形的周长是( )
A. 40 B. 20 C. 48 D. 24
[答案] B
[解析] 因为菱形的对角线互相垂直平分, 所以根据勾股定理可得菱形的边长为5, 则该菱形的周长是20. 故选B.
[第13页 第4题] 若矩形对角线相交所成钝角为120°, 短边长3.6 cm, 则对角线的长为( )
A. 3.6 cm B. 7.2 cm C. 1.8 cm D. 14.4 cm
[答案] B
[解析] ∵四边形ABCD是矩形, ∴AC=BD, AO=OC=AC, BO=OD=BD, ∴OA=OB, ∵∠AOD=120°, ∴∠AOB=180°-120°=60°, ∴△AOB是等边三角形, ∴AB=AO=OB=3.6 cm, ∴BD=AC=2AO=7.2 cm, 故选B.
[第13页 第3题] ▱ABCD中, AC、BD是两条对角线, 如果添加一个条件, 即可推出平行四边形ABCD是矩形, 那么这个条件是( )
A. AB=BC B. AC=BD C. AC⊥BD D. AB⊥BD
[答案] B
[解析] 两条对角线相等的平行四边形是矩形, 故选B.
[第13页 第5题] 红丝带是关注艾滋病防治问题的国际性标志, 人们将红丝带剪成小段, 并用别针将折叠好的红丝带别在胸前, 如图1-4-1所示. 红丝带重叠部分形成的图形是( )
图1-4-1
A. 正方形 B. 等腰梯形 C. 菱形 D. 矩形
[答案] C
[解析] 过点A作AE⊥BC于E, AF⊥CD于F, 则AE=AF, ∵AB∥CD, AD∥BC, ∴四边形ABCD是平行四边形. ∵S▱ABCD=BC·AE=CD·AF. 又AE=AF. ∴BC=CD, ∴平行四边形ABCD是菱形. 故选C.
[第13页 第10题] 如图1-4-6, 已知P是正方形ABCD对角线BD上一点, 且BP=BC, 则∠ACP= °.
图1-4-6
[答案] 22.5
[解析] 在正方形ABCD中, ∠DBC=∠ACB=45°,
∵BP=BC, ∴∠BCP=67.5°,
∴∠ACP=∠BCP-∠ACB=67.5°-45°=22.5°.
[第13页 第9题] 如图1-4-5, 菱形ABCD中, 点O是对角线AC上的一点, 且OA=AB, OB=OC=OD, 则∠BAD的度数是 .
图1-4-5
[答案] 72°
[解析] 设∠ACB=x°, 则∠BAC=x°, ∠OBC=x°, ∠AOB=2x°, ∵∠CAB+∠AOB+∠ABO=x°+2x°+2x°=180°, ∴x=36, 故∠BAD=72°.
[第13页 第8题] 如图1-4-4, 边长为6的大正方形中有两个小正方形, 若两个小正方形的面积分别为S1, S2, 则S1+S2的值为( )
图1-4-4
A. 16 B. 17 C. 18 D. 19
[答案] B
[解析] 由题意知, AC=BC, BC=CE=CD, ∴AC=2CD, CD==2, ∴EC2=22+22, 即EC=2, ∴S2=2×2=8. 由题意知S1=3×3=9, ∴S1+S2=9+8=17. 故选B.
[第13页 第7题] 如图1-4-3, 正方形ABCD中, E、F是对角线AC上两点, 连接BE、BF、DE、DF, 则添加下列条件: ①∠ABE=∠CBF; ②AE=CF; ③AB=AF; ④BE=BF. 可以判定四边形BEDF是菱形的条件有( )
图1-4-3
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
[答案] C
[解析] 连接BD, 交AC于点O, 在正方形ABCD中, AB=BC, ∠BAC=∠ACB, AC⊥BD, OB=OD, ①在△ABE与△BCF中, ∴△ABE≌△BCF(ASA), ∴BE=BF, ∵AC⊥BD, ∴OE=OF, ∴四边形BEDF是菱形, 故①正确. ②正方形ABCD中, OA=OB=OC=OD, ∵AE=CF, ∴OE=OF, 又EF⊥BD, BO=OD,
∴四边形BEDF是菱形, 故②正确. 错误. ③AB=AF, 不能推出四边形BEDF其他边的关系, 故不能判定它是菱形, 故③错误. ④在正方形ABCD中, OA=OC=OB=OD, AC⊥BD, ∵BE=BF, EF⊥BD, ∴OE=OF, ∴四边形BEDF是菱形, 故④正确. ∴①②④, 共3个可以判定四边形BEDF是菱形. 故选C.
[第13页 第6题] 如图1-4-2, 菱形ABCD中, ∠B=60°, AB=2, E、F分别是BC、CD的中点, 连接AE、EF、AF, 则△AEF的周长为( )
图1-4-2
A. 2 B. 3 C. 4 D. 3
[答案] B
[解析] ∵四边形ABCD是菱形, ∴AB=AD=BC=CD, ∠B=∠D, ∵E、F分别是BC、CD的中点, ∴BE=DF,
在△ABE和△ADF中, ∴△ABE≌△ADF(SAS),
∴AE=AF, ∠BAE=∠DAF. 连接AC, ∵∠B=∠D=60°,
∴△ABC与△ACD是等边三角形,
∴AE⊥BC, AF⊥CD, ∴∠BAE=∠DAF=30°,
∴∠EAF=60°, ∴△AEF是等边三角形.
∵AE=AB=, ∴△AEF的周长是3. 故选B.
[第14页 第11题] 如图1-4-7, 矩形纸片ABCD中, AD=9, AB=3, 将其折叠, 使点D与点B重合, 折痕为EF, 那么折痕EF的长为 .
图1-4-7
[答案]
[解析] 连接BD交EF于点O, 连接DF.
根据折叠, 知BD垂直平分EF.
易证△DOE≌△BOF,
所以OD=OB,
则四边形BEDF是菱形.
设DE=x, 则CF=9-x.
在直角三角形DCF中, 根据勾股定理, 得x2=(9-x) 2+9.
解得x=5.
在直角三角形BCD中, 根据勾股定理, 得BD=3, 则OB=.
在直角三角形BOF中, 根据勾股定理, 得OF==, 则EF=.
[第14页 第15题] 将矩形纸片ABCD按如图1-4-11所示的方式折叠, 得到菱形AECF. 若AB=3, 则BC的长为 .
图1-4-11
[答案]
[解析] 由折叠知AC=2BC. 在Rt△ABC中, AC2=AB2+BC2, 即(2BC) 2=32+BC2, ∴BC=.
[第14页 第12题] 菱形OABC在平面直角坐标系中的位置如图1-4-8所示, ∠AOC=45°, OC=, 则点A的坐标为 ; 点B的坐标为 .
图1-4-8
[答案] (, 0); (+1,1)
[解析] 过点C作CD⊥OA于点D, 过点B作BE⊥OA于点E,
∵四边形OABC是菱形,
∴OA=BC=OC=AB=, OA∥BC,
∴CD=BE,
在Rt△OCD和Rt△ABE中,
∴Rt△OCD≌Rt△ABE(HL),
∴OD=AE.
∵∠AOC=45°, OC=,
∴OD2+CD2=OC2, 即OD2+CD2=2, ∴OD=CD=1,
∴BE=CD=1, AE=OD=1,
∴OE=OA+AE=+1,
∴点A的坐标为(, 0), 点B的坐标为(+1,1).
[第14页 第16题] 如图1-4-12, 在△ABC中, ∠ACB=90°. D是AC的中点, DE⊥AC, AE∥BD, 若BC=4, AE=5, 则四边形ACBE的周长是 .
图1-4-12
[答案] 18
[解析] ∵AE∥BD, ∴∠CDB=∠DAE, ∵∠ACB=90°, DE⊥AC, ∴∠C=∠ADE=90°, ∴DE∥BC, ∵D为AC中点,
∴AD=CD, 在△ADE和△DCB中, ∵
∴△ADE≌△DCB(ASA), ∴DE=BC=4, AE=BD=5,
在Rt△DCB中, BC=4, BD=5, 由勾股定理得DC=3,
∴AD=DC=3, ∵ED=BC, DE∥BC, ∴四边形DEBC是平行四边形, ∴BE=CD=3, ∴四边形ACBE的周长是AC+BC+BE+AE=AD+CD+BC+BE+AE=3+3+4+3+5=18.
[第14页 第13题] 如图1-4-9, 菱形ABCD中, AE垂直平分BC, 垂足为E, AB=4, 那么菱形ABCD的面积是 .
图1-4-9
[答案] 8
[解析] ∵AE垂直平分BC, ∴AB=AC,
∵四边形ABCD是菱形, ∴AB=BC, ∴AB=BC=AC,
∴△ABC是等边三角形.
∵AB=4, ∴由勾股定理得, AE=2,
∴菱形ABCD的面积=2S△ABC=2××4×2=8.
[第14页 第17题] (10分) 已知: 如图1-4-13, 四边形ABCD是菱形, E是BD延长线上一点, F是DB延长线上一点, 且DE=BF. 请你以F为一个端点, 和图中已标明字母的某一点连成一条新的线段, 猜想并证明它和图中已有的某一条线段相等(只需证明一组线段相等即可).
(1) 连接 ;
(2) 猜想: = ;
(3) 证明.
图1-4-13
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 如图, 连接AF.
(2) AF=AE.
(3) 证明: ∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,
∴∠ABD=∠ADB,
∴∠ABF=∠ADE,
在△ABF和△ADE中,
∴△ABF≌△ADE,
∴AF=AE.
[第14页 第14题] 如图1-4-10, 菱形花坛ABCD的边长为6 m, ∠B=60°, 在其中由两个正六边形组成的图形部分种花, 则种花部分的图形的周长为 m.
图1-4-10
[答案] 20
[解析] 如图, ∵菱形花坛ABCD的边长为6 m, ∠B=60°, ∴△BMG是正三角形, ∴BG=MG. 又∵图中种花部分是由两个正六边形组成的, ∴GM=GF=EF, ∴AF=GF=BG=2, ∴正六边形的边长为2, 又两个正六边形有一条公共边OE,
所以可得两个正六边形的周长为6×2+6×2-4=20, ∴可得种花部分的图形周长为20 m.
[第14页 第18题] (10分) 已知: 如图1-4-14, 在△ABC中, AB=AC, M是BC的中点, MD⊥AB, ME⊥AC, DF⊥AC, EG⊥AB, 垂足分别为点D、E、F、G, DF、EG相交于点P. 判断四边形MDPE的形状, 并说明理由.
图1-4-14
[答案] (答案详见解析)
[解析] 四边形MDPE为菱形. 理由:
连接AM. ∵ME⊥AC, DF⊥AC, ∴ME∥DF,
∵MD⊥AB, EG⊥AB, ∴MD∥EG,
∴四边形MDPE是平行四边形.
∵AB=AC, M是BC的中点,
∴AM是∠BAC的平分线, 又MD⊥AB, ME⊥AC,
∴MD=ME, ∴平行四边形MDPE为菱形.
[第15页 第19题] (10分) 如图1-4-15, ▱ABCD中, EF过AC的中点O, 与边AD、BC分别相交于点E、F.
(1) 证明: △AOE≌△COF;
(2) 证明: 四边形AECF是平行四边形;
(3) 在已知条件外, 请你再添加一个条件, 使四边形AECF是矩形.
图1-4-15
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 证明: ∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC, OA=OC,
∴∠1=∠2, ∠3=∠4,
在△AOE和△COF中,
∴△AOE≌△COF(AAS).
(2) 证明: 由(1) 知△AOE≌△COF,
∴OE=OF(全等三角形的对应边相等), 又OA=OC,
∴四边形AECF是平行四边形(对角线互相平分的四边形为平行四边形).
(3) 若添加AC=EF. 理由:
由(2) 知四边形AECF是平行四边形, 且对角线AC=EF,
∴AECF为矩形(对角线相等的平行四边形为矩形).
若添加AF⊥BC. 理由:
由(2) 知四边形AECF是平行四边形,
又AF⊥BC, ∴∠AFC=90°(垂直定义),
∴AECF为矩形(有一个角为直角的平行四边形为矩形).
(答案不唯一, 只需满足题意即可)
[第15页 第20题] (10分) 如图1-4-16所示, 在△ABC中, ∠ACB=90°, BC的垂直平分线DE交BC于点D, 交AB于点E, 点E恰好为AB的中点, 点F在DE上, EF=AC.
(1) 当∠B的大小满足什么条件时, 四边形ACEF是菱形?
(2) 四边形ACEF有可能是正方形吗? 为什么?
图1-4-16
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 当∠B=30°时, 四边形ACEF是菱形.
∵∠ACB=90°, 又∵DE是BC的垂直平分线,
∴∠FDC=90°, ∴FD∥AC.
又∵EF=AC, ∴四边形ACEF是平行四边形.
在Rt△ABC中, ∠B=30°, E为AB的中点,
∴AC=CE=AB.
∴平行四边形ACEF是菱形.
(2) 四边形ACEF不可能是正方形.
理由如下: ∵E是AB的中点,
∴CE在△ABC的内部.
∴∠ACE< ∠ACB=90°.
∴四边形ACEF不可能是正方形.
[第15页 第21题] (12分) 在平行四边形ABCD中, ∠BAD的平分线交BC于点E, 交DC的延长线于点F, 以EC、CF为邻边作平行四边形ECFG.
(1) 如图1-4-17①, 证明平行四边形ECFG为菱形;
(2) 如图1-4-17②, 若∠ABC=90°, M是EF的中点, 求∠BDM的度数;
(3) 如图1-4-17③, 若∠ABC=120°, 求∠BDG的度数.
图1-4-17
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 证明: ∵AF平分∠BAD, ∴∠BAF=∠DAF,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC, AB∥CD, ∴∠DAF=∠CEF, ∠BAF=∠CFE,
∴∠CEF=∠CFE, ∴CE=CF,
又∵四边形ECFG是平行四边形, ∴四边形ECFG为菱形.
(2) 如图, 连接BM, MC, ∵∠ABC=90°, 四边形ABCD是平行四边形, ∴四边形ABCD是矩形,
又由(1) 可知四边形ECFG为菱形, 又∠ECF=90°, ∴菱形ECFG为正方形. ∵AE平分∠BAD, ∴∠BAF=∠DAF, ∵AD∥BC, ∴∠DAE=∠AEB, ∴∠BAE=∠AEB, ∴BE=AB=DC, ∵M为EF的中点, ∴∠CEM=∠ECM=45°, ∴∠BEM=∠DCM=135°, 在△BME和△DMC中,
∵
∴△BME≌△DMC(SAS),
∴MB=MD, ∠DMC=∠BME.
∴∠BMD=∠BME+∠EMD=∠DMC+∠EMD=90°,
∴△BMD是等腰直角三角形,
∴∠BDM=45°.
(3) 延长AB、FG交于H, 连接HD. ∵AD∥GF, AB∥DF,
∴四边形AHFD为平行四边形, ∵∠ABC=120°, AF平分∠BAD, ∴∠DAF=30°, ∠ADC=120°, ∴∠DFA=30°,
∴∠DAF=∠DFA=30°, ∴AD=DF, ∴平行四边形AHFD为菱形, ∴△ADH与△DHF为全等的等边三角形, ∴DH=DF, ∠BHD=∠GFD=60°, ∵FG=CE, CE=CF, CF=BH, ∴BH=GF,
在△BHD与△GFD中,
∵
∴△BHD≌△GFD(SAS),
∴∠BDH=∠GDF,
∴∠BDG=∠BDH+∠HDG=∠GDF+∠HDG=60°.
[第16页 第1题] 下列方程中, 一元二次方程有( )
①ax2+bx+c=0; ②=5-6x; ③2x(x-3) =2x2+1; ④=2x2; ⑤y2-2xy+3=0; ⑥(3x2-1) 2-3=0; ⑦x2=4; ⑧x2+3x-7=0.
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
[答案] C
[解析] ①没有确定a的范围; ③化简后是一元一次方程; ②④分母含未知数; ⑤含有两个未知数; ⑥化简后未知数的最高次数是4; ⑦⑧符合一元二次方程的定义.
[第16页 第2题] 若方程(m-1) x2+x=1是关于x的一元二次方程, 则m的取值范围是( )
A. m≠1 B. m≥0 C. m≥0且m≠1 D. m是任意实数
[答案] C
[解析] 由一元二次方程的定义及二次根式有意义的条件得解得m≥0且m≠1.
[第16页 第3题] 当a为何值时, 关于x的方程(a-3) x|a|-1+(a+3) x+4=0.
(1) 是一元一次方程;
(2) 是一元二次方程.
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 若已知方程为一元一次方程, 则有三种情况, 分别如下:
①∴∴a=3;
②∴∴a=±1;
③∴∴a=±2.
即当a=3, ±1, ±2时, 原方程是一元一次方程.
(2) 若原方程是一元二次方程, 则有
∴∴a=-3.
即当a=-3时, 原方程是一元二次方程.
[第16页 第5题] 小红不小心将两滴墨水滴到了一道一元二次方程题上: ●x2+4x+●=0. 已知小红解题的正确答案是x1=, x2=-, 则该一元二次方程的二次项系数及常数项分别是 .
[答案] 4, -3
[解析] 设一元二次方程为ax2+4x+c=0(a≠0), 则
解得
[第16页 第4题] 把一元二次方程(x-) (x+) +(2x-1) 2=0化成一般形式是( )
A. x2-5=0
B. 5x2-2x+1=0
C. 5x2-4x-4=0
D. 5x2-4x+6=0
[答案] C
[解析] (x-) (x+) +(2x-1) 2=0, 化简得x2-5+4x2-4x+1=0, 即5x2-4x-4=0.
[第16页 第6题] 将下列方程化成一元二次方程的一般形式, 并写出二次项系数、一次项系数和常数项.
(1) 3x(x+1) =(x+2) 2+3;
(2) (5-2y) 2-2(y+1) 2=0;
(3) -=;
(4) 关于x的方程mx2-nx+mx+nx2=q-p(m+n≠0).
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 去括号, 得3x2+3x=x2+4x+4+3.
移项、合并同类项, 得2x2-x-7=0.
其中二次项系数为2, 一次项系数为-1, 常数项为-7.
(2) 去括号, 得25-20y+4y2-2y2-4y-2=0.
合并同类项, 得2y2-24y+23=0.
其中二次项系数为2, 一次项系数为-24, 常数项为23.
(3) 去分母, 得2x2-3(x+1) =3(-x-1).
去括号、移项、合并同类项, 得2x2=0.
其中二次项系数为2, 一次项系数为0, 常数项为0.
(4) 移项、合并同类项, 得(m+n) x2+(m-n) x+p-q=0.
其中二次项系数为m+n, 一次项系数为m-n, 常数项为p-q.
[第16页 第7题] 方程x2+2x-3=0的解是( )
A. x=1 B. x=-3 C. x=3 D. x=1或x=-3
[答案] D
[解析] 把各个选项代入方程, 使方程左右两边相等的未知数的值就是方程的解.
[第16页 第9题] 现有一张长方形纸片, 长为19 cm, 宽为15 cm, 需要剪切去边长是多少厘米的小正方形才能将其做成底面积为81 cm2的无盖长方体的纸盒? 请根据题意列出方程, 并估算出小正方形的边长的大致范围.
[答案] (答案详见解析)
[解析] 设需要剪切的小正方形的边长为x cm, 则盒子底面长方形的长为(19-2x) cm, 宽为(15-2x) cm, 由题意可列方程为(19-2x) (15-2x) =81, 化为一般形式得x2-17x+51=0.
∵19-2x> 0,15-2x> 0, ∴x< 7.5, 又∵x为小正方形的边长, ∴x> 0. 列下表:
x
1
2
3
4
5
6
7
x2-17x+51
35
21
9
-1
-9
-15
-19
观察上表可知, 3< x< 4, 即小正方形的边长的取值范围是3< x< 4.
[第16页 第8题] 如果2是关于x的一元二次方程x2+bx+2=0的一个根, 那么常数b的值为 .
[答案] -3
[解析] 把x=2代入方程得4+2b+2=0, 解得b=-3.
[第16页 第10题] 目前我国已建立了比较完善的经济困难学生资助体系. 某校去年上半年发给每个经济困难学生389元, 今年上半年发放了438元, 设发放的资助金额的平均增长率为x, 则下面列出的方程中, 正确的是( )
A. 438(1+x) 2=389
B. 389(1+x) 2=438
C. 389(1+2x) =438
D. 438(1+2x) =389
[答案] B
[解析] 由于每半年发放的资助金额的平均增长率为x, 则去年下半年发放的资助金额为389(1+x) 元, 今年上半年发放的资助金额为389(1+x) 2元, 根据相等关系“今年上半年发放了438元”, 可建立一元二次方程389(x+1) 2=438, 故选B.
[第17页 第1题] (2013山东济南, 11, ★☆☆) 已知x2-2x-8=0, 则3x2-6x-18的值为( )
A. 54 B. 6 C. -10 D. -18
[答案] B
[解析] 由x2-2x-8=0可得x2-2x=8, 所以3x2-6x-18=3(x2-2x) -18=3×8-18=6. 故选B.
[第17页 第1题] (2014北京海淀期中, 1, ★☆☆) 一元二次方程x2-2x-3=0的二次项系数、一次项系数、常数项分别是( )
A. 1, -2, -3 B. 1, -2,3 C. 1,2, 3 D. 1,2, -3
[答案] A
[解析] 一元二次方程的一般形式: ax2+bx+c=0(a, b, c是常数, 且a≠0), 其中ax2是二次项, bx是一次项, c是常数项. 其中a, b分别是二次项系数, 一次项系数, 由此直接进行判断即可.
[第17页 第1题] 已知关于x的方程x2+px+q=0与x2+qx+p=0(p≠q) 有一个公共根, 求(p+q) 2 013的值.
[答案] (答案详见解析)
[解析] 设a是这两个方程的公共根,
则a2+pa+q=0, a2+qa+p=0,
∴a2+pa+q=a2+qa+p,
∴pa-qa=p-q, 即(p-q) a=p-q.
∵p≠q, ∴a=, 即a=1.
把x=a=1代入x2+px+q=0(或x2+qx+p=0), 得1+p+q=0, 即p+q=-1, ∴(p+q) 2 013=(-1) 2 013=-1.
[第17页 第2题] (2014福建泉州一中期中, 3, ★☆☆) 若关于x的方程x2+x+m=0的一个根为-2, 则m的值为( )
A. -2 B. 2 C. -1 D. 1
[答案] A
[解析] 因为-2是关于x的方程x2+x+m=0的一个根, 所以将-2代入原方程得4-2+m=0, 解得m=-2.
[第17页 第2题] (2013甘肃兰州, 10, ★☆☆) 据调查, 2011年5月兰州市的房价均价为7 600元/m2, 2013年同期将达到8 200元/m2, 假设这两年兰州市房价的平均增长率为x, 根据题意, 所列方程为( )
A. 7 600(1+x%) 2=8 200
B. 7 600(1-x%) 2=8 200
C. 7 600(1+x) 2=8 200
D. 7 600(1-x) 2=8 200
[答案] C
[解析] 因为增长率为x, 不是x%, 故A、B排除; 又房价增长到8 200元/m2, 故排除D. 故选C.
[第17页 第3题] (2014北京东城期中, 3, ★☆☆) 一元二次方程x(x-1) =0的解是( )
A. x=0 B. x=1 C. x=0或x=-1 D. x=0或x=1
[答案] D
[解析] ∵x(x-1) =0, ∴x=0或x-1=0, ∴x=0或x=1. 故答案为D.
[第17页 第4题] (2014福建泉州一中, 10, ★★☆) 某品牌手机经过九、十月份连续两次降价, 每部售价由3 200元降到2 500元, 设平均每月降价的百分率为x, 根据题意, 所列方程是 .
[答案] 3 200(1-x) 2=2 500
[解析] 由题意得, 第一次降价后每部手机的售价为3 200(1-x) 元, 第二次降价后每部手机的售价为3 200(1-x) ·(1-x) 元, 即3 200(1-x) 2元, 则列出的方程为3 200(1-x) 2=2 500.
[第17页 第3题] (2013黑龙江龙东, 5, ★★☆) 若x=1是关于x的一元二次方程x2+3mx+n=0的解, 则6m+2n= .
[答案] -2
[解析] 把x=1代入一元二次方程x2+3mx+n=0, 得1+3m+n=0, 所以3m+n=-1, 两边同时乘以2, 得6m+2n=-2.
[第17页 第4题] (2013江苏南京, 14, ★★☆) 已知如图2-1-2所示的图形的面积为24. 根据图中的条件, 可列出方程: .
图2-1-2
[答案] 答案不唯一, 如(x+1) 2=25
[解析] 可以利用将图形补全成一个大正方形的方法, 确定大正方形的边长为x+1, 补全的小正方形的面积为1, 从而可以列出方程(x+1) 2=25. 也可以利用分割的方式列出其他形式的方程.
[第17页 第11题] 如图2-1-1①, 要设计一幅宽20 cm, 长30 cm的矩形图案, 其中有两横两竖的彩条, 横、竖彩条的宽度比为2∶3, 如果要使所有彩条所占面积为原矩形图案面积的, 应如何设计每个彩条的宽度?
图2-1-1
分析: 由横、竖彩条的宽度比为2∶3, 可设每个横彩条的宽为2x cm, 则每个竖彩条的宽为3x cm. 为更好地寻找题目中的等量关系, 将横、竖彩条分别集中, 将原图形转化为如图2-1-1②的情况, 得到矩形ABCD.
(1) 结合以上分析完成填空: 如图2-1-1②, 用含x的代数式表示:
AB= cm;
AD= cm;
矩形ABCD的面积为 cm2;
(2) 列出方程不解答.
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) (20-6x); (30-4x); (24x2-260x+600).
(2) 根据题意得24x2-260x+600=×20×30.
[第18页 第1题] 方程4x2=1的解为( )
A. x=± B. x=± C. x= D. x=
[答案] A
[解析] 4x2=1, x2=, x=±.
[第18页 第1题] (2013山东威海, 6, ★☆☆) 已知关于x的一元二次方程(x+1) 2-m=0有两个实数根. 则m的取值范围是( )
A. m≥- B. m≥0 C. m≥1 D. m≥2
[答案] B
[解析] (x+1) 2-m=0, (x+1) 2=m, ∵一元二次方程(x+1) 2-m=0有两个实数根, ∴m≥0, 故选B.
[第18页 第1题] (2014广东云浮邓发纪念中学期中, 2, ★☆☆) 一元二次方程(x-1) 2=2的解是( )
A. x1=-1-, x2=-1+
B. x1=1-, x2=1+
C. x1=3, x2=-1
D. x1=1, x2=-3
[答案] B
[解析] ∵(x-1) 2=2, ∴x-1=±, ∴x=1±. 故选B.
[第18页 第2题] 方程(x-2) 2-3=0的解是( )
A. x1=2+, x2=2-
B. x1=2+, x2=-2+
C. x1=-2-, x2=2+
D. x1=-2+, x2=-2-
[答案] A
[解析] (x-2) 2-3=0, (x-2) 2=3, x-2=±, x1=+2, x2=-+2.
[第18页 第3题] 将4个数a, b, c, d排成2行2列, 两边各加一条竖直线记成, 定义=ad-bc, 上述记号就叫做2阶行列式. 若=6, 则x= .
[答案] ±
[解析] =6可转化为(x+1) 2-(x-1) (1-x) =6, 整理得x2=2, 所以x=±.
[第18页 第3题] (2014贵州毕节期中, 26, ★☆☆) 解方程: x2+4x-2=0. (4分)
[答案] (答案详见解析)
[解析] 移项, 得x2+4x=2,
两边同加上22, 得x2+4x+22=2+22,
即(x+2) 2=6,
开平方, 得x+2=或x+2=-,
∴原方程的根是x1=-2+, x2=-2-.
[第18页 第4题] 解下列方程:
(1) 3x2-27=0;
(2) (x+6) 2-9=0;
(3) 3(x-1) 2-24=0;
(4) x2+10x+25=1.
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 原方程可化为x2=9,
开平方得x=±3,
∴ x1=3, x2=-3.
(2) 原方程可化为(x+6) 2=9,
开平方得x+6=±3,
∴ x1=-3, x2=-9.
(3) 原方程可化为(x-1) 2=8,
开平方得x-1=±2,
∴ x1=1+2, x2=1-2.
(4) 原方程可化为(x+5) 2=1,
开平方得x+5=±1,
∴ x1=-4, x2=-6.
[第18页 第5题] 把方程x2-6x+5=0化成(x+m) 2=n的形式, 则m, n的值分别是( )
A. 3,4 B. -3, -4 C. 4,3 D. -3,4
[答案] D
[解析] x2-6x+5=0, 移项得x2-6x=-5, 配方得x2-6x+(-3) 2=-5+(-3) 2, 即(x-3) 2=4, ∴m=-3, n=4. 故选D.
[第18页 第2题] (2014北京海淀期中, 5, ★☆☆) 用配方法解方程x2+10x+9=0, 配方正确的是( )
A. (x+5) 2=16
B. (x+5) 2=34
C. (x-5) 2=16
D. (x+5) 2=25
[答案] A
[解析] ∵x2+10x+9=0, ∴x2+10x=-9, ∴x2+10x+25=-9+25, 即(x+5) 2=16, 故选A.
[第18页 第6题] 已知方程x2-6x+q=0可以配方成(x-p) 2=7的形式, 那么x2-6x+q=2配方正确的是( )
A. (x-p) 2=5
B. (x-p) 2=9
C. (x-p+2) 2=9
D. (x-p+2) 2=5
[答案] B
[解析] ∵x2-6x+q=0可化为(x-p) 2=7, 即(x-p) 2-7=0, 则x2-6x+q=(x-p) 2-7=2, 即(x-p) 2=9. 故选B.
[第18页 第7题] x2-5x+ =(x- ) 2.
[答案] ;
[解析] 根据配方法的步骤可得答案.
[第18页 第9题] 用配方法解下列方程:
(1) 2x2+5x+3=0;
(2) 2x2-6x+1=0.
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 移项, 得2x2+5x=-3.
方程两边同时除以2, 得x2+x=-.
配方, 得x2+x+=-+, 即=.
∴x+=±. ∴x1=-, x2=-1.
(2) 将方程两边同除以2, 得x2-3x+=0.
移项并配方, 得x2-3x+=-+,
即=. ∴x1=+, x2=-.
[第18页 第8题] 若x2-4x+y2+6y+13=0, 则yx= .
[答案] 9
[解析] 由原式得x2-4x+4+y2+6y+9=0, 即(x-2) 2+(y+3) 2=0, 根据“如果几个非负数的和等于0, 那么这几个非负数都等于0” 可得x-2=0, y+3=0, ∴x=2, y=-3, ∴yx=(-3) 2=9.
[第18页 第10题] 试证明: 关于x的方程(a2-8a+20) x2+2ax+1=0, 不论a为何值, 该方程都是一元二次方程.
[答案] (答案详见解析)
[解析] a2-8a+20=a2-8a+16+4
=(a-4) 2+4.
∵(a-4) 2≥0,
∴(a-4) 2+4> 0.
∴不论a为何值, 方程(a2-8a+20) x2+2ax+1=0都是一元二次方程.
[第19页 第1题] 已知代数式5x2-6x+11, 按要求计算比较:
(1) 当x=-3时, 5x2-6x+11= , 结果与0比较, 有何关系?
(2) 当x=-1时, 5x2-6x+11= , 结果与0比较, 有何关系?
(3) 当x=0时, 5x2-6x+11= , 结果与0比较, 有何关系?
(4) 当x=2时, 5x2-6x+11= , 结果与0比较, 有何关系?
(5) 当x=6时, 5x2-6x+11= , 结果与0比较, 有何关系?
……
由此你能发现什么结论? 你能证明你发现的结论吗?
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 74, 大于0. (2) 22, 大于0. (3) 11, 大于0.
(4) 19, 大于0. (5) 155, 大于0.
不论x取何值, 代数式5x2-6x+11的值恒大于零. 证明如下:
5x2-6x+11=5+11
=5+11-
=5+,
∵≥0, ∴5+> 0.
即5x2-6x+11的值恒大于零.
[第19页 第1题] 用公式法解方程3x2+4=12x, 下列代入公式正确的是( )
A. x=
B. x=
C. x=
D. x=
[答案] D
[解析] 原方程化为一般式为3x2-12x+4=0, 所以a=3, b=-12, c=4. 所以x=.
[第19页 第2题] 用公式法解下列方程.
(1) x2-5x+4=0;
(2) 2x2+4x+1=0;
(3) (x+3) 2=5(3+x);
(4) 2x2+2x+1=0.
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) ∵a=1, b=-5, c=4,
∴b2-4ac=(-5) 2-4×1×4=9> 0,
∴x==, 即x1=4, x2=1.
(2) ∵a=2, b=4, c=1, ∴b2-4ac=42-4×2×1=8> 0, ∴x=, ∴x1=, x2=.
(3) 原方程可化为x2+6x+9=15+5x, 整理, 得x2+x-6=0.
∵a=1, b=1, c=-6, ∴b2-4ac=12-4×1×(-6) =25> 0.
∴x==,
即x1=2, x2=-3.
(4) ∵a=2, b=2, c=1,
∴b2-4ac=20-8=12> 0.
∴x=,
即x1=, x2=.
[第19页 第2题] (2013浙江丽水, 7, ★☆☆) 一元二次方程(x+6) 2=16可转化为两个一元一次方程, 其中一个一元一次方程是x+6=4, 则另一个一元一次方程是( )
A. x-6=-4 B. x-6=4 C. x+6=4 D. x+6=-4
[答案] D
[解析] (x+6) 2=16, 直接开平方得x+6=±4, 即x+6=4或x+6=-4, 故选D.
[第19页 第3题] (2013山西, 20, ★☆☆) 解方程: (2x-1) 2=x(3x+2) -7.
[答案] (答案详见解析)
[解析] 原方程可化为4x2-4x+1=3x2+2x-7.
∴x2-6x=-8, ∴x2-6x+(-3) 2=-8+(-3) 2,
即x2-6x+9=1, ∴(x-3) 2=1,
∴x-3=±1, ∴x1=4, x2=2.
[第19页 第3题] 三角形的两边长分别为8和6, 第三边长是方程x2-16x+60=0的一个实数根, 求该三角形的面积.
[答案] (答案详见解析)
[解析] ∵a=1, b=-16, c=60,
∴b2-4ac=(-16) 2-4×1×60=16> 0,
∴x=,
∴x1=10, x2=6,
∴这个三角形的三边长为6,8, 10或6,6, 8.
(1) 当三边长为6,8, 10时, 三角形的面积S=6×8÷2=24.
(2) 当三边长为6,6, 8时, 三角形的面积S=8×2÷2=8.
[第19页 第4题] 关于x的方程x2-2(m-2) x+m2=0有两个不相等的实数根, 则m的取值范围是( )
A. m> 1 B. m< 1 C. m> -1 D. m< -1
[答案] B
[解析] 由题意知[-2(m-2) ]2-4m2> 0, 解得m< 1.
[第19页 第6题] 不解方程, 判断下列方程根的情况:
(1) 2x2+3x-4=0;
(2) 16y2+9=24y;
(3) 5(x2+1) -7x=0.
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) ∵ b2-4ac=32-4×2×(-4) =9+32> 0,
∴ 原方程有两个不相等的实数根.
(2) 原方程移项, 得16y2-24y+9=0.
∵ b2-4ac=(-24) 2-4×16×9=576-576=0,
∴ 原方程有两个相等的实数根.
(3) 原方程可变形为5x2-7x+5=0.
∵ b2-4ac=(-7) 2-4×5×5=49-100< 0,
∴ 原方程没有实数根.
[第19页 第5题] 已知方程2x2-4x+k=0.
(1) 当k 时, 方程有两个不相等的实数根;
(2) 当k 时, 方程有两个相等的实数根;
(3) 当k 时, 方程无实数根.
[答案] (1) < 2 (2) =2 (3) > 2
[解析] (1) 当方程有两个不相等的实数根时, Δ> 0, 即(-4) 2-4×2k> 0, ∴k< 2.
(2) 当方程有两个相等的实数根时, Δ=0, 即(-4) 2-4×2k=0, ∴k=2.
(3) 当方程无实数根时, Δ< 0, 即(-4) 2-4×2k< 0, ∴k> 2.
[第20页 第1题] (2014北京海淀期中, 14, ★★☆) 用公式法解一元二次方程: x2+4x=1. (5分)
[答案] (答案详见解析)
[解析] 原方程可化为x2+4x-1=0,
a=1, b=4, c=-1,
Δ=42-4×1×(-1) =20> 0,
x===-2±,
即x1=-2+, x2=-2-.
[第20页 第1题] (2013上海, 2, ★☆☆) 下列关于x的一元二次方程有实数根的是( )
A. x2+1=0
B. x2+x+1=0
C. x2-x+1=0
D. x2-x-1=0
[答案] D
[解析] 在x2-x-1=0中, Δ=b2-4ac=(-1) 2-4×(-1) =5> 0. 故选D.
[第20页 第1题] 按下列提供的方法及范例解方程49x2+6x-=0.
一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0) 的根为x=, 方程y2+by+ac=0的根为y=, 显然x=, 因此要求ax2+bx+c=0(a≠0) 的根, 只要求出y2+by+ac=0的根, 再除以a就可以了.
范例: 解方程72x2+8x+=0.
解: 先解方程y2+8y+72×=0, 由求根公式解得y1=-2, y2=-6.
∴方程72x2+8x+=0的两根为x1==-, x2==-.
[答案] (答案详见解析)
[解析] 先解方程y2+6y-×49=0, 由求根公式解得y1=1, y2=-7. ∴方程49x2+6x-=0的两根为x1=, x2==-.
[第20页 第2题] (2014北京东城期中, 23, ★★☆) 已知: 关于x的方程kx2+(2k-3) x+k-3=0. (7分)
(1) 求证: 方程总有实数根;
(2) 当k取哪些整数时, 关于x的方程kx2+(2k-3) x+k-3=0的两个实数根均为负整数?
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 证明: 分类讨论:
若k=0, 则此方程为一元一次方程, 即-3x-3=0, ∴x=-1, 符合题意;
若k≠0, 则此方程为一元二次方程,
∴Δ=(2k-3) 2-4k(k-3) =9> 0,
∴方程有两个不相等的实数根.
综上所述, 方程总有实数根.
(2) ∵方程有两个实数根, ∴方程为一元二次方程,
利用求根公式求得x=,
即x1==-1, x2=-1.
∵方程有两个负整数根, ∴-1是负整数, 即k是3的约数,
∴k=±1, ±3, 但k=1或k=3时, 根不是负整数, ∴k=-1或k=-3.
[第20页 第2题] (2013广东广州, 9, ★☆☆) 若5k+20< 0, 则关于x的一元二次方程x2+4x-k=0的根的情况是( )
A. 没有实数根 B. 有两个相等的实数根 C. 有两个不相等的实数根 D. 无法判断
[答案] A
[解析] 因为5k+20< 0, 所以k< -4. 而判别式Δ=16-4(-k) =16+4k< 16+4×(-4) =0, 因此原方程无实数根.
[第20页 第4题] (2013北京, 18, ★★☆) 已知关于x的一元二次方程x2+2x+2k-4=0有两个不相等的实数根.
(1) 求k的取值范围;
(2) 若k为正整数, 且该方程的根都是整数, 求k的值.
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) 由题意, 得Δ=4-4(2k-4) > 0.
∴k< .
(2) ∵k为正整数, ∴k=1,2.
当k=1时, 方程为x2+2x-2=0, 它的根为x=-1±, 不是整数;
当k=2时, 方程为x2+2x=0, 它的根为x1=-2, x2=0, 都是整数.
综上所述, k=2.
[第20页 第3题] (2013山东滨州, 16, ★★☆) 一元二次方程2x2-3x+1=0的解为 .
[答案] x1=1, x2=
[解析] ∵a=2, b=-3, c=1, ∴b2-4ac=(-3) 2-4×2×1=1> 0, ∴x===, 即x1=1, x2=.
[第20页 第7题] 已知a、b、c分别是△ABC的三边长, 其中a=1, c=4, 且关于x的方程x2-4x+b=0有两个相等的实数根, 试判断△ABC的形状.
[答案] (答案详见解析)
[解析] 因为方程x2-4x+b=0有两个相等的实数根,
所以Δ=(-4) 2-4b=0, 所以b=4, 又因为c=4, 所以b=c=4,
所以△ABC是等腰三角形.
[第20页 第5题] (1) (2013江苏无锡, 20(1), ★★☆) 解方程: x2+3x-2=0;
(2) (2013浙江义乌, 18(1), ★★☆) 解方程: x2-2x-1=0.
[答案] (答案详见解析)
[解析] (1) ∵a=1, b=3, c=-2,
∴b2-4ac=32-4×1×(-2) =17> 0,
∴x=,
即x1=, x2=.
(2) ∵a=1, b=-2, c=-1, ∴b2-4ac=(-2) 2-4×1×(-1) =8> 0,
∴x=,
即x=,
∴x1=1+, x2=1-.
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