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- 2021-05-10 发布
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2017年浙江中考真题分类汇编(数学):四边形
一、单选题(共8题;共16分)
1、(2017·衢州)如图,矩形纸片ABCD中,AB=4,BC=6,将△ABC沿AC折叠,使点B落在点E处,CE交AD于点F,则DF的长等于( )
A、
B、
C、
D、
2、(2017•温州)四个全等的直角三角形按图示方式围成正方形ABCD,过各较长直角边的中点作垂线,围成面积为S的小正方形EFGH.已知AM为Rt△ABM较长直角边,AM=2 EF,则正方形ABCD的面积为( )
A、12S
B、10S
C、9S
D、8S
3、(2017•绍兴)在探索“尺规三等分角”这个数学名题的过程中,曾利用了如图,该图中,四边形ABCD是矩形,E是BA延长线上一点,F是CE上一点,∠ACF=∠AFC,∠FAE=∠FEA。若∠ACB=21°,则∠ECD的
度数是( )
A、7°
B、21°
C、23°
D、24°
4、(2017·嘉兴)一张矩形纸片 ,已知 , ,小明按所给图步骤折叠纸片,则线段 长为( )
A、
B、
C、
D、
5、(2017·嘉兴)如图,在平面直角坐标系 中,已知点 , .若平移点 到点 ,使以点 , , , 为顶点的四边形是菱形,则正确的平移方法是( )
A、向左平移1个单位,再向下平移1个单位
B、向左平移 个单位,再向上平移1个单位
C、向右平移 个单位,再向上平移1个单位
D、向右平移1个单位,再向上平移1个单位
6、(2017·丽水)如图,在□ABCD中,连结AC,∠ABC=∠CAD=45°,AB=2,则BC的长是( )
A、
B、2
C、2
D、4
7、(2017•宁波)如图,四边形ABCD是边长为6的正方形,点E在边AB上,BE=4,过点E作EF∥BC,分别交BD、CD于G、F两点.若M、N分别是DG、CE的中点,则MN的长为 ( )
A、3
B、
C、
D、4
8、(2017·台州)如图,矩形EFGH四个顶点分别在菱形ABCD的四条边上,BE=BF,将△AEH,△CFG分别沿边EH,FG折叠,当重叠部分为菱形且面积是菱形ABCD面积的 时,则 为( )
A、
B、2
C、
D、4
二、填空题(共6题;共7分)
9、(2017•温州)如图,矩形OABC的边OA,OC分别在x轴、y轴上,点B在第一象限,点D在边BC上,且∠AOD=30°,四边形OA′B′D与四边形OABD关于直线OD对称(点A′和A,B′和B分别对应).若AB=1,反比例函数y= (k≠0)的图象恰好经过点A′,B,则k的值为________.
10、(2017•绍兴)如图为某城市部分街道示意图,四边形ABCD为正方形,点G在对角线BD上,GE⊥CD,GF⊥BC,AD=1500m,小敏行走的路线为B→A→G→E,小聪得行走的路线为B→A→D→E→F.若小敏行走的路程为3100m,则小聪行走的路程为________m.
11、(2017·丽水)我国三国时期数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一幅“弦图”,后人称其为“赵爽弦图”,如图1所示.在图2中,若正方形ABCD的边长为14,正方形IJKL的边长为2,且IJ//AB,则正方形EFGH
的边长为________.
12、(2017•宁波)如图,在菱形纸片ABCD中,AB=2,∠A=60°,将菱形纸片翻折,使点A落在CD的中点E处,折痕为FG,点F、G分别在边AB、AD上.则cos∠EFG的值为________.
13、(2017·台州)如图,有一个不定的正方形ABCD,它的两个相对的顶点A,C分别在边长为1的正六边形一组对边上,另外两个顶点B,D在正六边形内部(包括边界),则正方形边长a的取值范围是________
14、(2017·金华)在一空旷场地上设计一落地为矩形ABCD的小屋,AB+BC=10m.拴住小狗的10m长的绳子一端固定在B点处,小狗在不能进入小屋内的条件下活动,其可以活动的区域面积为S(m2).
①如图1,若BC=4m,则S=________m.
②如图2,现考虑在(1)中的矩形ABCD小屋的右侧以CD为边拓展一正△CDE区域,使之变成落地为五边形
ABCED的小屋,其它条件不变.则在BC的变化过程中,当S取得最小值时,边BC的长为________m.
三、解答题(共11题;共138分)
15、(2017•杭州)如图,在正方形ABCD中,点G在对角线BD上(不与点B,D重合),GE⊥DC于点E,GF⊥BC于点F,连结AG.
(1)写出线段AG,GE,GF长度之间的数量关系,并说明理由;
(2)若正方形ABCD的边长为1,∠AGF=105°,求线段BG的长.
16、(2017•舟山)如图, 是 的中线, 是线段 上一点(不与点 重合). 交 于点 , ,连结 .
(1)如图1,当点 与 重合时,求证:四边形 是平行四边形;
(2)如图2,当点 不与 重合时,(1)中的结论还成立吗?请说明理由.
(3)如图3,延长 交 于点 ,若 ,且 .当 , 时,求 的长.
17、(2017•宁波)在一次课题学习中,老师让同学们合作编题.某学习小组受赵爽弦图的启发,编写了下面这道题,请你来解一解.
如图,将矩形ABCD的四边BA、CB、DC、AD分别延长至E、F、G、H,使得AE=CG,BF=DH,连结EF、FG、GH、HE.
(1)求证:四边形EFGH为平行四边形;
(2)若矩形ABCD是边长为1的正方形,且∠FEB=45°,tan∠AEH=2,求AE的长.
18、(2017·丽水)如图,在矩形ABCD中,点E是AD上的一个动点,连接BE,作点A关于BE的对称点F,且点F落在矩形ABCD的内部,连结AF,BF,EF,过点F作GF⊥AF交AD于点G,设 =n.
(1)求证:AE=GE;
(2)当点F落在AC上时,用含n的代数式表示 的值;
(3)若AD=4AB,且以点F,C,G为顶点的三角形是直角三角形,求n的值.
19、(2017•温州)小黄准备给长8m,宽6m的长方形客厅铺设瓷砖,现将其划分成一个长方形ABCD区域Ⅰ(阴影部分)和一个环形区域Ⅱ(空白部分),其中区域Ⅰ用甲、乙、丙三种瓷砖铺设,且满足PQ∥AD,如图所示.
(1)若区域Ⅰ的三种瓷砖均价为300元/m2 , 面积为S(m2),区域Ⅱ的瓷砖均价为200元/m2 , 且两区域的瓷砖总价为不超过12000元,求S的最大值;
(2)若区域Ⅰ满足AB:BC=2:3,区域Ⅱ四周宽度相等
①求AB,BC的长;
②若甲、丙两瓷砖单价之和为300元/m2 , 乙、丙瓷砖单价之比为5:3,且区域Ⅰ的三种瓷砖总价为4800元,求丙瓷砖单价的取值范围.
20、(2017•温州)如图,在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,⊙O(圆心O在△ABC内部)经过B、C两点,交AB于点E,过点E作⊙O的切线交AC于点F.延长CO交AB于点G,作ED∥AC交CG于点D
(1)求证:四边形CDEF是平行四边形;
(2)若BC=3,tan∠DEF=2,求BG的值.
21、(2017•绍兴)如图1,已知□ABCD,AB//x轴,AB=6,点A的坐标为(1,-4),点D的坐标为(-3,4),点B在第四象限,点P是□ABCD边上的一个动点.
(1)若点P在边BC上,PD=CD,求点P的坐标.
(2)若点P在边AB,AD上,点P关于坐标轴对称的点Q落在直线y=x-1上,求点P的坐标.
(3)若点P在边AB,AD,CD上,点G是AD与y轴的交点,如图2,过点P作y轴的平行线PM,过点G作x轴的平行线GM,它们相交于点M,将△PGM沿直线PG翻折,当点M的对应点落在坐标轴上时,求点P的坐标(直接写出答案).
22、(2017•绍兴)定义:有一组邻边相等,并且它们的夹角是直角的凸四边形叫做等腰直角四边形.
(1)如图1,等腰直角四边形ABCD,AB=BC,∠ABC=90°,
①若AB=CD=1,AB//CD,求对角线BD的长.
②若AC⊥BD,求证:AD=CD.
(2)如图2,在矩形ABCD中,AB=5,BC=9,点P是对角线BD上一点,且BP=2PD,过点P作直线分别交边AD,BC于点E,F,使四边形ABFE是等腰直角四边形.求AE的长.
23、(2017·衢州)在直角坐标系中,过原点O及点A(8,0),C(0,6)作矩形OABC,连结OB,D为OB的中点。点E是线段AB上的动点,连结DE,作DF⊥DE,交OA于点F,连结EF。已知点E从A点出发,以每秒1个单位长度的速度在线段AB上移动,设移动时间为t秒。
(1)如图1,当t=3时,求DF的长;
(2)如图2,当点E在线段AB上移动的过程中,∠DEF的大小是否发生变化?如果变化,请说明理由;如果不变,请求出tan∠DEF的值;
(3)连结AD,当AD将△DEF分成的两部分面积之比为1:2时,求相应t的值。
24、(2017·金华)(本题12分)如图1,在平面直角坐标系中,四边形OABC各顶点的坐标分别O(0,0),A(3, ),B(9,5 ),C(14,0).动点P与Q同时从O点出发,运动时间为t秒,点P沿OC方向以1单位长度/秒的速度向点C运动,点Q沿折线OA−AB−BC运动,在OA,AB,BC上运动的速度分别为3, , (单位长度/秒)﹒当P,Q中的一点到达C点时,两点同时停止运动.
(1)求AB所在直线的函数表达式.
(2)如图2,当点Q在AB上运动时,求△CPQ的面积S关于t的函数表达式及S的最大值.
(3)在P,Q的运动过程中,若线段PQ的垂直平分线经过四边形OABC的顶点,求相应的t值.
25、(2017·金华)(本题10分) 如图1,将△ABC纸片沿中位线EH折叠,使点A的对称点D落在BC边上,再将纸片分别沿等腰△BED和等腰△DHC的底边上的高线EF,HG折叠,折叠后的三个三角形拼合形成一个矩形.类似地,对多边形进行折叠,若翻折后的图形恰能拼合成一个无缝隙、无重叠的矩 形,这样的矩形称为叠合矩形.
(1)将□ABCD纸片按图2的方式折叠成一个叠合矩形AEFG,则操作形成的折痕分别是线段________,________;S矩形AEFG:S□ABCD=________
(2)ABCD纸片还可以按图3的方式折叠成一个叠合矩形EFGH,若EF=5,EH=12,求AD的长.
(3)如图4,四边形ABCD纸片满足AD∥BC,ADAB,故当OA,OB为边时O,A,B,C四点构成的四边形是菱形,故点A平移到C的运动与点O平移到B的相同.
6、【答案】C
【考点】平行四边形的性质
【解析】【解答】解:在□ABCD中,AD//BC,
∴∠ACB=∠CAD=45°,
∴∠ABC=∠ABC=45°,
∴AC=AB=2,∠BAC=90°,
由勾股定理得BC= AB=2 .
故选C.
【分析】由平行四边形ABCD的性质可得AD//BC,则可得内错角相等∠ACB=∠CAD=45°,由等角对等边可得AC=AB=2,∠BAC=90°,由勾股定理可解出BC.
7、【答案】C
【考点】勾股定理,三角形中位线定理,正方形的性质,相似三角形的判定与性质
【解析】【解答】解:取DF、CF中点K、H,连接MK、NH、CM,作MO⊥NH(如下图).
∵四边形ABCD是边长为6的正方形,BE=4.
∴AE=DF=2,CF=BE=4.
∴△DGF∽△BGE
∴==.
∴GF=2,EF=4.
又∵M、N、K、H、都是中点,
∴MK=GF=1,NH=EF=3.KF=DF=1,FH=CF=2,
∴MK=OH=1.KH=MO=3
∴NO=2.
在Rt△MON中,
∴MN= == .
故答案为C.
【分析】取DF、CF中点K、H,连接MK、NH、CM,作MO⊥NH(如上图);由正方形ABCD是边长和BE的长可以得出AE=DF=2,CF=BE=4;
再由题得到△DGF∽△BGE,利用相似三角形的性质可以求出.GF=2,EF=4;再根据三角形中位线可以得出MO=3,NO=2;利用勾股定理即可得出答案.
8、【答案】A
【考点】菱形的性质,翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:依题可得阴影部分是菱形.
∴设S菱形ABCD=16,BE=x.
∴AB=4.
∴阴影部分边长为4-2x.
∴(4-2x)2=1.
∴4-2x=1或4-2x=-1.
∴x=或x=(舍去).
∴==.
故答案为A.
【分析】依题可得阴影部分是菱形.设S菱形ABCD=16,BE=x.从而得出AB=4,阴影部分边长为4-2x.根据(4-2x)2=1求出x,从而得出答案.
二、填空题
9、【答案】
【考点】矩形的性质,反比例函数图象上点的坐标特征
【解析】【解答】解:∵四边形ABCO是矩形,AB=1,
∴设B(m,1),
∴OA=BC=m,
∵四边形OA′B′D与四边形OABD关于直线OD对称,
∴OA′=OA=m,∠A′OD=∠AOD=30°,
∴∠A′OA=60°,
过A′作A′E⊥OA于E,
∴OE= m,A′E= m,
∴A′( m, m),
∵反比例函数y= (k≠0)的图象恰好经过点A′,B,
∴ m• m=m,
∴m= ,
∴k= .
故答案为: .
【分析】设B(m,1),得到OA=BC=m,根据轴对称的性质得到OA′=OA=m,∠A′OD=∠AOD=30°,求得∠A′OA=60°,过A′作A′E⊥OA于E,解直角三角形得到A′( m, m),列方程即可得到结论.
10、【答案】4600
【考点】全等三角形的判定,正方形的性质
【解析】【解答】解:小敏走的路程为AB+AG+GE=1500+(AG+GE)=3100,
则AG+GE=1600m,
小聪走的路程为BA+AD+DE+EF=3000+(DE+EF).
连接CG,
在正方形ABCD中,∠ADG=∠CDG=45°,AD=CD,
在△ADG和△CDG中,
所以△ADG≅△CDG,
所以AG=CG.
又因为GE⊥CD,GF⊥BC,∠BCD=90°,
所以四边形GECF是矩形,
所以CG=EF.
又因为∠CDG=45°,
所以DE=GE,
所以小聪走的路程为BA+AD+DE+EF=3000+(GE+AG)=3000+1600=4600(m).
故答案为4600.
【分析】从两人的行走路线得到他们所走的路程和,可以得到AG+GE=1600m,小聪走的路程为BA+AD+DE+EF=3000+(DE+EF),即要求出DE+EF,通一系列的证明即可得到DE=GE,EF=CG=AG.
11、【答案】10
【考点】勾股定理
【解析】【解答】解:易得正方形ABCD是由八个全等直角三角形和一个小方形组成的,
可,EJ=x,则HJ=x+2,
则S正方形ABCD=8× +22=142 ,
化简得x2+2x-48=0,
解得x1=6,x2=-8(舍去).
∴正方形EFGH的边长为 . 故答案为10.
【分析】在原来勾股弦图基础上去理解新的弦图”,易得八个全等直角三角形和小正方形的面积和为正方形ABCD的面积,构造方程解出EJ的长,再由勾股定理求出正方形EFGH的边长.
12、【答案】
【考点】等腰三角形的性质,勾股定理,菱形的性质,解直角三角形
【解析】【解答】解:连接BE、AE交FG于点O,
∵菱形ABCD中,AB=2,∠A=60°,E为CD中点,
∴BE⊥CD,CE=1,BC=2,∠C=60°,∠ABC=120°,
∴BE=,∠CBE=30°,
∴∠FBE=90°,
∴AE===.
∵△AGF翻折至△EGF,
∴△AGF≌△EGF,
∴AF=EF,∠AFG=∠EFG,
在Rt△EBF中,设BF=x,则AF=EF=2-x,
∴(2-x)2=x2+()2
∴x=,EF=,
又∵AG=EG,AF=EF,
∴GF垂直平分AE,
∴EO=.
∴FO===
在Rt△EOF中.
∴cos∠EFG==.
故答案为:.
【分析】连接BE、AE交GF于点O,在菱形ABCD中,AB=2,∠A=60°,E为CD中点,以及图形的翻折,可以求出BE, BF,EF,AE,
根据AG=EG,AF=EF,得出GF垂直平分AE,从而求出EO,FO,最后在Rt△EOF中,利用三角函数定义即可得出答案.
13、【答案】
( )
【考点】勾股定理,正多边形和圆,计算器—三角函数,解直角三角形
【解析】【解答】解:因为AC为对角线,故当AC最小时,正方形边长此时最小.
①当 A、C都在对边中点时(如下图所示位置时),显然AC取得最小值,
∵正六边形的边长为1,
∴AC=,
∴a2+a2=AC2=.
∴a==.
②当正方形四个顶点都在正六边形的边上时,a最大(如下图所示).
设A′(t,)时,正方形边长最大.
∵OB′⊥OA′.
∴B′(-, t)
设直线MN解析式为:y=kx+b,M(-1,0),N(-, -)(如下图)
∴.
∴.
∴直线MN的解析式为:y=(x+1),
将B′(-, t)代入得:t=-.
此时正方形边长为A′B′取最大.
∴a==3-.
故答案为:≤a≤3-.
【分析】分情况讨论.① 当A、C都在对边中点时,a最小.②当正方形四个顶点都在正六边形的边上时,a最大.根据题意求出正方形对角线的长度,再根据勾股定理即可求出a.从而得出a的范围.
14、【答案】88;
【考点】二次函数的最值,扇形面积的计算,圆的综合题
【解析】【解答】解:(1)在B点处是以点B为圆心,10为半径的个圆;在A处是以A为圆心,4
为半径的个圆;在C处是以C为圆心,6为半径的个圆;
∴S=..+..+..=88;
(2)设BC=x,则AB=10-x;
∴S=..+..+..;
=(-10x+250)
当x=时,S最小,
∴BC=
【分析】(1)在B点处是以点B为圆心,10为半径的个圆;在A处是以A为圆心,4为半径的个圆;在C处是以C为圆心,6为半径的个圆;这样就可以求出S的值;
(2)在B点处是以点B为圆心,10为半径的个圆;在A处是以A为圆心,x为半径的个圆;在C处是以C为圆心,10-x为半径的个圆;这样就可以得出一个S关于x的二次函数,根据二次函数的性质在顶点处取得最小值,求出BC值。
三、解答题
15、【答案】(1)解:结论:AG2=GE2+GF2 .
理由:连接CG.
∵四边形ABCD是正方形,
∴A、C关于对角线BD对称,
∵点G在BD上,
∴GA=GC,
∵GE⊥DC于点E,GF⊥BC于点F,
∴∠GEC=∠ECF=∠CFG=90°,
∴四边形EGFC是矩形,
∴CF=GE,
在Rt△GFC中,∵CG2=GF2+CF2 ,
∴AG2=GF2+GE2
(2)解:作BN⊥AG于N,在BN上截取一点M,使得AM=BM.设AN=x.
∵∠AGF=105°,∠FBG=∠FGB=∠ABG=45°,
∴∠AGB=60°,∠GBN=30°,∠ABM=∠MAB=15°,
∴∠AMN=30°,
∴AM=BM=2x,MN= x,
在Rt△ABN中,∵AB2=AN2+BN2 ,
∴1=x2+(2x+ x)2 ,
解得x= ,
∴BN= ,
∴BG=BN÷cos30°= .
【考点】全等三角形的判定与性质,勾股定理,正方形的性质
【解析】【分析】(1)结论:AG2=GE2+GF2 . 只要证明GA=GC,四边形EGFC是矩形,推出GE=CF,在Rt△GFC中,利用勾股定理即可证明;
(2)作BN⊥AG于N,在BN上截取一点M,使得AM=BM.设AN=x.易证AM=BM=2x,MN= x,在Rt△ABN中,根据AB2=AN2+BN2 , 可得1=x2+(2x+ x)2 , 解得x= ,推出BN= ,再根据BG=BN÷cos30°即可解决问题;
16、【答案】(1)证明:∵DE//AB,∴∠EDC=∠ABM,
∵CE//AM,
∴∠ECD=∠ADB,
又∵AM是△ABC的中线,且D与M重合,∴BD=DC,
∴△ABD≅△EDC,
∴AB=ED,又∵AB//ED,
∴四边形ABDE为平行四边形。
(2)解:结论成立,理由如下:
过点M作MG//DE交EC于点G,
∵CE//AM,
∴四边形DMGE为平行四边形,
∴ED=GM且ED//GM,
由(1)可得AB=GM且AB//GM,
∴AB=ED且AB//ED.
∴四边形ABDE为平行四边形.
(3)
解:取线段HC的中点I,连结MI,
∴MI是△BHC的中位线,
∴MI//BH,MI=BH,
又∵BH⊥AC,且BH=AM,
∴MI=AM,MI⊥AC,
∴∠CAM=30°
设DH=x,则AH=x,AD=2x,
∴AM=4+2x,∴BH=4+2x,
由(2)已证四边形ABDE为平行四边形,
∴FD//AB,
∴△HDF~△HBA,
∴, 即
解得x=1±(负根不合题意,舍去)
∴DH=1+.
【考点】平行四边形的判定与性质
【解析】【分析】(1)由DE//AB,可得同位角相等:∠EDC=∠ABM,由CE//AM,可得同位角相等∠ECD=∠ADB,又由BD=DC,则△ABD≅△EDC,得到AB=ED,根据有一组对边平行且相等,可得四边形ABDE为平行四边形.
(2)过点M作MG//DE交EC于点G,则可得四边形DMGE为平行四边形,且ED=GM且ED//GM,由(1)可得AB=GM且AB//GM,即可证得;
(3)在已知条件中没有已知角的度数时,则在求角度时往特殊角30°,60°,45°的方向考虑,则要求这样的特殊角,就去找边的关系,构造直角三角形,取线段HC的中点I,连结MI,则MI是△BHC的中位线,可得MI//BH,MI=BH,且MI⊥AC,则去找Rt△AMI中边的关系,求出∠CAM;
设DH=x,即可用x分别表示出AH=x,AD=2x,AM=4+2x,BH=4+2x,由△HDF~△HBA,得到对应边成比例,求出x的值即可;
17、【答案】(1)证明:在矩形ABCD中,AD=BC,∠BAD=∠BCD=90°.
又∵BF=DH,
∴AD+DH=BC+BF
即AH=CF.
在Rt△AEH中,EH=.
在Rt△CFG中,FG=.
∵AE=CG,
∴EH=FG.
同理得,EF=HG.
∴四边形EFGH为平行四边形.
(2)解:在正方形ABCD中,AB=AD=1.
设AE=x,则BE=x+1.
∵在Rt△BEF中,∠BEF=45°.
∴BE=BF.
∵BF=DH,
∴DH=BE=x+1.
∴AH=AD+DH=x+2.
∵在Rt△AEH中,tan∠AEH=2,
∴AH=2AE.
∴2+x=2x.
∴x=2.
即AE=2.
【考点】等腰三角形的性质,勾股定理,平行四边形的判定,矩形的性质,解直角三角形
【解析】【分析】(1)在矩形ABCD中,AD=BC,∠BAD=∠BCD=90°.根据BF=DH,得出AH=CF.根据勾股定理 EH=.FG=.
由AE=CG得出EH=FG.EF=HG;从而证明四边形EFGH为平行四边形.
(2)在正方形ABCD中,AB=AD=1; 设AE=x,则BE=x+1;在Rt△BEF中,∠BEF=45°.得出BE=BF=DH=x+1;AH=AD+DH=x+2.
在Rt△AEH中,利用正切即可求出AE的长.
18、【答案】(1)证明:由对称得AE=FE,∴∠EAF=∠EFA,
∵GF⊥AE,∴∠EAF+∠FGA=∠EFA+∠EFG=90°,
∴∠FGA=∠EFG,∴EG=EF.
∴AE=EG.
(2)解:设AE=a,则AD=na,
当点F落在AC上时(如图1),
由对称得BE⊥AF,
∴∠ABE+∠BAC=90°,
∵∠DAC+∠BAC=90°,
∴∠ABE=∠DAC,
又∵∠BAE=∠D=90°,
∴△ABE~△DAC ,
∴
∵AB=DC,∴AB2=AD·AE=na·a=na2,
∵AB>0,∴AB= .
∴ .
(3)解:设AE=a,则AD=na,由AD=4AB,则AB= .
当点F落在线段BC上时(如图2),EF=AE=AB=a,
此时 ,∴n=4.
∴当点F落在矩形外部时,n>4.
∵点F落在矩形的内部,点G在AD上,
∴∠FCG<∠BCD,∴∠FCG<90°,
若∠CFG=90°,则点F落在AC上,由(2)得 ,∴n=16.
若∠CGF=90°(如图3),则∠CGD+∠AGF=90°,
∵∠FAG+∠AGF=90°,
∴∠CGD=∠FAG=∠ABE,
∵∠BAE=∠D=90°,
∴△ABE~△DGC,
∴ ,
∴AB·DC=DG·AE,即( )2=(n-2)a·a.
解得 或 (不合题意,舍去),
∴当n=16或 时,以点F,C,G为顶点的三角形是直角三角形.
【考点】矩形的性质,解直角三角形的应用
【解析】【分析】(1)因为GF⊥AF,由对称易得AE=EF,则由直角三角形的两个锐角的和为90度,且等边对等角,即可证明E是AG的中点;(2)可设AE=a,则AD=na,即需要用n或a表示出AB,由BE⊥AF和∠BAE==∠D=90°,可证明△ABE~△DAC , 则 ,因为AB=DC,且DA,AE已知表示出来了,所以可求出AB,即可解答;(3)求以点F,C,G为顶点的三角形是直角三角形时的n
,需要分类讨论,一般分三个,∠FCG=90°,∠CFG=90°,∠CGF=90°;根据点F在矩形ABCD的内部就可排除∠FCG=90°,所以就以∠CFG=90°和∠CGF=90°进行分析解答.
19、【答案】(1)解:由题意300S+(48﹣S)200≤12000,
解得S≤24.
∴S的最大值为24.
(2)解:①设区域Ⅱ四周宽度为a,则由题意(6﹣2a):(8﹣2a)=2:3,解得a=1,
∴AB=6﹣2a=4,CB=8﹣2a=6.
②设乙、丙瓷砖单价分别为5x元/m2和3x元/m2 , 则甲的单价为(300﹣3x)元/m2 ,
∵PQ∥AD,
∴甲的面积=矩形ABCD的面积的一半=12,设乙的面积为s,则丙的面积为(12﹣s),
由题意12(300﹣3x)+5x•s+3x•(12﹣s)=4800,
解得s= ,
∵0<s<12,
∴0< <12,
∴0<x<50,
∴丙瓷砖单价3x的范围为0<3x<150元/m2 .
【考点】一元一次不等式的应用,二次函数的应用,矩形的性质
【解析】【分析】(1)根据题意可得300S+(48﹣S)200≤12000,解不等式即可;(2)①设区域Ⅱ四周宽度为a,则由题意(6﹣2a):(8﹣2a)=2:3,解得a=1,由此即可解决问题;②设乙、丙瓷砖单价分别为5x元/m2和3x元/m2 , 则甲的单价为(300﹣3x)元/m2 , 由PQ∥AD,可得甲的面积=矩形ABCD的面积的一半=12,设乙的面积为s,则丙的面积为(12﹣s),由题意12(300﹣3x)+5x•s+3x•(12﹣s)=4800,解得s= ,由0<s<12,可得0< <12,解不等式即可;
20、【答案】(1)解:连接CE,
∵在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,
∴∠B=45°,
∵EF是⊙O的切线,
∴∠FEC=∠B=45°,∠FEO=90°,
∴∠CEO=45°,
∵DE∥CF,
∴∠ECD=∠FEC=45°,
∴∠EOC=90°,
∴EF∥OD,
∴四边形CDEF是平行四边形;
(2)解:过G作GN⊥BC于M,
∴△GMB是等腰直角三角形,
∴MB=GM,
∵四边形CDEF是平行四边形,
∴∠FCD=∠FED,
∵∠ACD+∠GCB=∠GCB+∠CGM=90°,
∴∠CGM=∠ACD,
∴∠CGM=∠DEF,
∵tan∠DEF=2,
∴tan∠CGM= =2,
∴CM=2GM,
∴CM+BM=2GM+GM=3,
∴GM=1,
∴BG= GM= .
【考点】平行四边形的判定与性质,切线的性质,解直角三角形
【解析】【分析】(1)连接CE,根据等腰直角三角形的性质得到∠B=45°,根据切线的性质得到∠FEC=∠B=45°,∠FEO=90°,根据平行线的性质得到∠ECD=∠FEC=45°,得到∠EOC=90°,求得EF∥OD,于是得到结论;(2)过G作GN⊥BC于N,得到△GMB是等腰直角三角形,得到MB=GM,根据平行四边形的性质得到∠FCD=∠FED,根据余角的性质得到∠CGM=∠ACD,等量代换得到∠CGM=∠DEF,根据三角函数的定义得到CM=2GM,于是得到结论.
21、【答案】(1)解:在□ABCD中, CD=AB=6,
所以点P与点C重合,
所以点P的坐标为(3,4).
(2)解:①当点P在边AD上时,
由已知得,直线AD的函数表达式为y=-2x-2,
设P(a,-2a-2),且-3≤a≤1,
若点P关于x轴对称点Q1(a,2a+2)在直线y=x-1上,
所以2a+2=a-1,解得a=-3,此时P(-3,4)。
若点P关于y轴对称点Q2(-a,-2a-2)在直线y=x-1上,
所以-2a-2=-a-1,解得a=-1,此时P(-1,0).
②当点P在边AB上时,设P(a,-4),且1≤a≤7,
若点P关于x轴对称点Q3(a,4)在直线y=x-1上,
所以4=a-1,解得a=5,此时P(5,-4).
若点P关于y轴对称点Q4(-a,-4)在直线y=x-1上,
所以-4=-a-1,解得a=3,此时P(3,-4).
综上所述,点P的坐标为(-3,4)或(-1,0)或(5,-4)或(3,-4).
(3)解:因为直线AD为y=-2x-2,所以G(0,-2).
①如图,当点P在CD边上时,可设P(m,4),且-3≤m≤3,
则可得M′P=PM=4+2=6,M′G=GM=|m|,
易证得△OGM′~△HM′P,
则 ,
即 ,
则OM′= ,
在Rt△OGM′中,
由勾股定理得, ,
解得m= 或 ,
则P( ,4)或( ,4);
②如下图,当点P在AD边上时,设P(m,-2m-2),
则PM′=PM=|-2m|,GM′=MG=|m|,
易证得△OGM′~△HM′P,
则 ,
即 ,
则OM′= ,
在Rt△OGM′中,
由勾股定理得, ,
整理得m= ,
则P( ,3);
如下图,当点P在AB边上时,设P(m,-4),
此时M′在y轴上,则四边形PM′GM是正方形,
所以GM=PM=4-2=2,
则P(2,-4).
综上所述,点P的坐标为(2,-4)或( ,3)或( ,4)或( ,4).
【考点】平行四边形的性质,翻折变换(折叠问题)
【解析】【分析】(1)点P在BC上,要使PD=CD,只有P与C重合;(2)首先要分点P在边AB,AD上时讨论,根据“点P关于坐标轴对称的点Q”,即还要细分“点P关于x轴的对称点Q和点P关于y轴的对称点Q”讨论,根据关于x轴、y轴对称点的特征(关于x轴对称时,点的横坐标不变,纵坐标变成相反数;关于y轴对称时,相反;)将得到的点Q的坐标代入直线y=x-1,即可解答;(3)在不同边上,根据图象,点M翻折后,点M’落在x轴还是y轴,可运用相似求解.
22、【答案】(1)解:①因为AB=CD=1,AB//CD,
所以四边形ABCD是平行四边形.
又因为AB=BC,
所以□ABCD是菱形.
又因为∠ABC=90度,
所以菱形ABCD是正方形.
所以BD= .
②如图1,连结AC,BD,
因为AB=BC,AC⊥BD,
所以∠ABD=∠CBD,
又因为BD=BD,
所以△ABD≅△CBD,
所以AD=CD.
(2)解:若EF与BC垂直,则AE≠EF,BF≠EF,
所以四边形ABFE不是等腰直角四边形,不符合条件;
若EF与BC不垂直,
①当AE=AB时,如图2,
此时四边形ABFE是等腰直角四边形.
所以AE=AB=5.
②当BF=AB时,如图3,
此时四边形ABFE是等腰直角四边形.
所以BF=AB=5,
因为DE//BF,
所以△PED~△PFB,
所以DE:BF=PD:PB=1:2,
所以AE=9-2.5=6.5.
综上所述,AE的长为5或6.5.
【考点】平行四边形的判定
【解析】【分析】(1)①由AB=CD=1,AB//CD,根据“有一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”可得四边形ABCD是平行四边形.由邻边相等AB=BC,有一直角∠ABC=90度,所以菱形ABCD是正方形.则BD= ;②连结AC,BD,由AB=BC,AC⊥BD,可知四边形ABCD是一个筝形,则只要证明△ABD≅△CBD,即可得到AD=CD.(2)分类讨论:若EF与BC垂直,明示有AE≠EF,BF≠EF,即EF与两条邻边不相等;由∠A=∠ABC=90°,可分类讨论AB=AE时,AB=BF时去解答.
23、【答案】(1)解:当t=3时,如图1,点E为AB中点.
∵点D为OB中点,
∴DE//OA,DE=OA=4,
∵OA⊥AB,
∴DE⊥AB,
∴∠OAB=∠DEA=90°,
又∵DF⊥DE,
∴∠EDF=90°
∴四边形DFAE是矩形,
∴DF=AE=3.
(2)解: ∵∠DEF大小不变,如图2,
过D作DM⊥OA,DN⊥AB,垂足分别是M、N,
∵四边形OABC是矩形,
∴OA⊥AB,
∴四边形DMAN是矩形,
∴∠MDN=90°,DM//AB,DN//OA,
∴,,
∵点D为OB中点,
∴M、N分别是OA、AB中点,
∴DM=AB=3,DN=OA=4,
∵∠EDF=90°,
∴∠FDM=∠EDN.
又∵∠DMF=∠DNE=90°,
∴△DMF∽△DNE
∴,
∵∠EDF=90°,
∴tan∠DEF=
(3)解:过D作DM⊥OA,DN⊥AB。垂足分别是M,N.
若AD将△DEF的面积分成1:2的两个部分,设AD交EF于点G,则易得点G为EF的三等分点.
①当点E到达中点之前时.
NE=3-t,由△DMF∽△DNE得
MF=(3-t).
∴AF=4+MF=-t+.
∵点为EF的三等分点。
∴(.t).
由点A(8,0),D(4,3)得直线AD解析式为y=-χ+6.
(.t)代入,得t=.
②当点E越过中点之后.
NE=t-3,由△DMF~△DNE得MF=(t-3).
∴AF=4-MF=-+.
∵点为EF的三等分点.
∴(.).
代入直线AD解析式y=-χ+6.
得t=.
【考点】矩形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,锐角三角函数的定义,与一次函数有关的动态几何问题
【解析】【分析】(1)当t=3时,如图1,点E、D分别为AB、OB中点,得出DE//OA,DE=OA=4,根据OA⊥AB得出DE⊥AB,从而得出四边形DFAE是矩形,根据矩形性质求出DF=AE=3.
(2)如图2,过D作DM⊥OA,DN⊥AB,垂足分别是M、N,四边形OABC、DMAN都是矩形,由平行得出,,由D、M、N是中点又可以得出条件判断△DMF∽△DNE,从而得出tan∠DEF=。
(3)过D作DM⊥OA,DN⊥AB。垂足分别是M,N;若AD将△DEF的面积分成1:2的两个部分,设AD交EF于点G,则易得点G为EF的三等分点.
分点E到达中点之前或越过中点之后来讨论,得出 NE,由△DMF∽△DNE得 MF和AF的长度, 再算出直线AD的解析式,由点G为EF的三等分点得出G点坐标将其代入AD直线方程求出t值。
24、【答案】(1)解:把A(3,3 ),B(9,5 )代入y=kx+b,
得 ;解得:;
∴y= x+2;
(2)解:在△PQC中,PC=14-t,PC边上的高线长为;
∴
∴当t=5时,S有最大值;最大值为.
(3)解: a.当0<t≤2时,线段PQ的中垂线经过点C(如图1);
可得方程
解得:,(舍去),此时t=.
b.当2<t≤6时,线段PQ的中垂线经过点A(如图2)
可得方程,
解得:;(舍去),此时;
c.当6<t≤10时,
①线段PQ的中垂线经过点C(如图3)
可得方程14-t=25-;
解得:t=.
②线段PQ的中垂线经过点B(如图4)
可得方程;
解得,(舍去);
此时;
综上所述:t的值为,,,.
【考点】待定系数法求一次函数解析式,二次函数的最值,二次函数的应用,与一次函数有关的动态几何问题,与二次函数有关的动态几何问题
【解析】【分析】(1)用待定系数法求直线AB方程即可。
(2)根据三角形的面积公式得到关于t的二次三项式,再由二次函数图像的性质求出S的最大值即可。
(3)根据t的值分情况讨论,依题意列出不同的方程从而求出t的值。
25、【答案】(1)AE;GF;1:2
(2)解:∵四边形EFGH是叠合矩形,∠FEH=90°,EF=5,EH=12;
∴FH===13;
由折叠的轴对称性可知:DH=NH,AH=HM,CF=FN;
易证△AEH≌△CGF;
∴CF=AH;
∴AD=DH+AH=HN+FN=FH=13.
(3)解:本题有以下两种基本折法,如图1,图2所示.
按图1的折法,则AD=1,BC=7.
按图2的折法,则AD=,BC=.
【考点】全等三角形的判定与性质,勾股定理的应用,轴对称的性质,翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】(1)由图可以观察出叠合的矩形是由AE和GF折叠而成,所以△ABE≌△AHE;四边形AGFH≌四边形DGFC;所以S矩形AEFG:S□ABCD=1:2.
【分析】(1)由图2观察可得出答案为AE,GF,由折叠的轴对称性质可得出答案为1:2.
(2)由EF和EH的长度根据勾股定理可求出FH的长度,再由折叠的轴对称性质易证△AEH≌△CGF;再根据全等三角形的性质可得出AD的长度.
(3)由折叠的图可分别求出AD和BC的长度.