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- 2021-05-10 发布
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平行四边形·矩形·菱形·正方形解答题(含答案)
1. 以四边形ABCD的边AB、BC、CD、DA为斜边分别向外侧作等腰直角三角形,直角顶点分别为E、F、G、H,顺次连结这四个点,得四边形EFGH.
(1)如图1,当四边形ABCD为正方形时,我们发现四边形EFGH是正方形;如图2,当四边形ABCD
为矩形时,请判断:四边形EFGH的形状(不要求证明);
(2)如图3,当四边形ABCD为一般平行四边形时,设∠ADC=(0°<<90°),
① 试用含的代数式表示∠HAE;② 求证:HE=HG;③ 四边形EFGH是什么四边形?并说明理由.
2.正方形ABCD的四个顶点分别在四条平行线、、、上,这四条直线中相邻两条之间的距离依次为、、(>0,>0,>0).
(1)求证:=;
(2)设正方形ABCD的面积为S,求证:S=;
(3)若,当变化时,说明正方形ABCD的面积S
随的变化情况.
3.已知,矩形中,,,的垂直平分线分别交、于点、,垂足为.
(1)如图10-1,连接、.求证四边形为菱形,并求的长;
(2)如图10-2,动点、分别从、两点同时出发,沿和各边匀速运动一周.即点自→→→停止,点自→→→停止.在运动过程中,
①已知点的速度为每秒5,点的速度为每秒4,运动时间为秒,当、、、四点为顶点的四边形是平行四边形时,求的值.
②若点、的运动路程分别为、(单位:,),已知、、、四点为顶点的四边形是平行四边形,求与满足的数量关系式.
图10-1
图10-2
备用图
4. ( 如图4,AC是菱形ABCD的对角线,点E、F分别在边AB、AD上,且AE=AF. 求证:△ACE≌△ACF.
图4
A
B
C
D
E
F
(第5题图)
5. 如图,在△ABC中,点O是AC边上(端点除外)的一个动点,过点O作直线MN∥BC.设MN交∠BCA的平分线于点E,交∠BCA的外角平分线于点F,连接AE、AF。那么当点O运动到何下时,四边形AECF是矩形?并证明你的结论。
6. (2011山东济宁,22,8分)数学课上,李老师出示了这样一道题目:如图,正方形的边长为,为边延长线上的一点,为的中点,的垂直平分线交边于,交边的延长线于.当时,与的比值是多少?
经过思考,小明展示了一种正确的解题思路:过作直线平行于交,分别于,,如图,则可得:,因为,所以.可求出和的值,进而可求得与的比值.(1) 请按照小明的思路写出求解过程.
(2) 小东又对此题作了进一步探究,得出了的结论.你认为小东的这个结论正确吗?如果正确,请给予证明;如果不正确,请说明理由.
第6题图
7. 如图,ABCD是一张矩形纸片,AD=BC=1,AB=CD=5.在矩形ABCD的边AB上取一点M,在CD上取一点N,将纸片沿MN折叠,使MB与DN交于点K,得到△MNK.
(1)若∠1=70°,求∠MNK的度数.
(2)△MNK的面积能否小于?若能,求出此时∠1的度数;若不能,试说明理由.
(3)如何折叠能够使△MNK的面积最大?请你探究可能出现的情况,求出最大值.
A
B
C
D
E
8已知:如图,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,CD⊥AD,AD2+CD2=2AB2.
(1)求证:AB=BC;(2)当BE⊥AD于E时,试证明:BE=AE+CD.
9.如图已知E、F分别是□ABCD的边BC、AD上的点,且BE=DF.
(1) 求证:四边形AECF是平行四边形;
(2) 若BC=10,∠BAC=90°,且四边形AECF是菱形,求BE的长 .
第9题图 第10题图 第11题图
10.如图,在□ABCD中,E、F分别为边ABCD的中点,BD是对角线,过A点作AGDB交CB的延长线于点G.
(1)求证:DE∥BF;(2)若∠G=90,求证四边形DEBF是菱形.
11. (2011浙江衢州,22,10分)如图,中,是边上的中线,过点作,过点作与分别交于点、点,连接
求证:(1);
(2)当时,求证:四边形是菱形;
(3)在(2)的条件下,若,求的值.
13. (2011福建泉州,21,9分)如图,将矩形ABCD沿对角线AC剪开,再把△ACD沿CA方向平移得到△A1C1D1.
(1)证明:△A1AD1≌△CC1B;
(2)若∠ACB=30°,试问当点C1在线段AC上的什么位置时,四边形ABC1D1是菱形. (直接写出答案)
A
B
C
D
E
F
O
第13题图 第14题图
14. (2011甘肃兰州,27,12分)已知:如图所示的一张矩形纸片ABCD(AD>AB),将纸片折叠一次,使点A与点C重合,再展开,折痕EF交AD边于点E,交BC边于点F,分别连结AF和CE。
(1)求证:四边形AFCE是菱形;
(2)若AE=10cm,△ABF的面积为24cm2,求△ABF的周长;
(3)在线段AC上是否存在一点P,使得2AE2=AC·AP?若存在,请说明点P的位置,并予以证明;若不存在,请说明理由。
15. (2011广东株洲,23,8分)如图,矩形ABCD中,点P是线段AD上一动点,O为BD的中点, PO的延长线交BC于Q.(1)求证: OP=OQ;
(2)若AD=8厘米,AB=6厘米,P从点A出发,以1厘米/秒的速度向D运动(不与D重合).设点P运动时间为t秒,请用t表示PD的长;并求t为何值时,四边形PBQD是菱形.
16. (2011江苏苏州,28,9分)(本题满分9分)如图①,小慧同学吧一个正三角形纸片(即△OAB)放在直线l1上,OA边与直线l1重合,然后将三角形纸片绕着顶点A按顺时针方向旋转120°,此时点O运动到了点O1处,点B运动到了点B1处;小慧又将三角形纸片AO1B1绕B1点按顺时针方向旋转120°,点A运动到了点A1处,点O1运动到了点O2处(即顶点O经过上述两次旋转到达O2处).
小慧还发现:三角形纸片在上述两次旋转过程中,顶点O运动所形成的图形是两段圆弧,即弧OO1和弧O1O2,顶点O所经过的路程是这两段圆弧的长度之和,并且这两端圆弧与直线l1围成的图形面积等于扇形AOO1的面积、△AO1B1的面积和扇形B1O1O2的面积之和.
小慧进行类比研究:如图②,她把边长为1的正方形纸片OABC放在直线l2上,OA边与直线l2重合,然后将正方形纸片绕着顶点A按顺时针方向旋转90°,此时点O运动到了点O1处(即点B处),点C运动到了点C1处,点B运动到了点B1处;小慧又将正方形纸片AO1C1B1绕B1点按顺时针方向旋转90°,……,按上述方法经过若干次旋转后,她提出了如下问题:
问题①:若正方形纸片OABC按上述方法经过3次旋转,求顶点O经过的路程,并求顶点O在此运动过程中所形成的图形与直线l2围成图形的面积;若正方形OABC按上述方法经过5次旋转,求顶点O经过的路程;
问题②:正方形纸片OABC按上述方法经过多少次旋转,顶点O经过的路程是π?
请你解答上述两个问题.
17. (2011江苏泰州,24,10分)如图,四边形ABCD是矩形,直线L垂直平分线段AC,垂足为O,直线L分别与线段AD、CB的延长线交于点E、F.
(1)△ABC与△FOA相似吗?为什么?
(2)试判定四边形AFCE的形状,并说明理由.
第17题图 第18题图
18. (在平面直角坐标系xoy中,边长为a(a为大于0的常数)的正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点P,顶点A在x轴正半轴上运动,顶点B在y轴正半轴上运动(x轴的正半轴、y轴的正半轴都不包含原点O),顶点C、D都在第一象限.
(1)当∠BAO=45°时,求点P的坐标;
(2)求证:无论点A在x轴正半轴上、点B在y轴正半轴上怎样运动,点P都在∠AOB的平分线上;
(3)设点P到x轴的距离为h,试确定h的取值范围,并说明理由.
19. 如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,过点O作直线EF⊥BD,分别交AD、BC于点E和点F,求证:四边形BEDF是菱形.
20.如图,在矩形ABCD中,AB=12cm,BC=8cm,点E、F、G分别从点A、B、C三点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向移动,点E、G的速度均为2cm/s,点F的速度为4cm/s,当点F追上点G(即点F与点G重合)时,三个点随之停止移动.设移动开始后第t秒时,△EFG的面积为S(cm2).
(1)当t=1秒时,S的值是多少?
(2)写出S和t之间的函数解析式,并指出自变量t的取值范围.
(3)若点F在矩形的边BC上移动,当t为何值时,以点E、B、F为顶点的三角形与以F、C、G为顶点的三角形相似?请说明理由.
第20题图 第21题图
21. 已知正方形ABCD的边长为a,两条对角线AC、BD相交于点O,P是射线AB上任意一点,过P点分别做直线AC、BD的垂线PE、PF,垂足为E、F.
(1)如图1,当P点在线段AB上时,求PE+PF的值;
(2)如图2,当P点在线段AB的延长线上时,求PE-PF的值.
22. 如图5所示,在菱形ABCD中,∠ABC= 60°,DE∥AC交BC的延长线于点E.求证:DE=BE
23. (如图,将□ABCD的边DC延长到点E,使CE=DC,连接AE,交BC于点F.
⑴求证:△ABF≌△ECF
⑵若∠AFC=2∠D,连接AC、BE.求证:四边形ABEC是矩形.
A
B
C
D
E
F
24. 已知:如图1,O为正方形ABCD的中心,分别延长OA到点F,OD到点E,使OF=2OA,OE=2OD,连结EF,将△FOE绕点O逆时针旋转α角得到△(如图2).
(1) 探究AE′与BF'的数量关系,并给予证明;
(2) 当α=30°时,求证:△AOE′为直角三角形.
第24题图 底5题图
25. 如图,△ABC中,AB=AC,AD、CD分别是△ABC两个外角的平分线.在直角梯形ABCD中,AB∥CD,∠ABC=90°,=2CD,对角线AC与BD相交于点O,线段OA,OB的中点分别为点E,F
(1)求证:AC=AD;(2)若∠B=60°,求证:四边形ABCD是菱形;
26. 如图1,奖三角板放在正方形ABCD上,使三角板的直角顶点E与正方形ABCD的顶点A重合,三角板的一边交CD于点F,另一边交CB的延长线于点G.
(1)求证:EF=EG;
(2)如图2,移动三角板,使顶点E始终在正方形ABCD的对角线AC上,其他条件不变.(1)中的结论是否仍然成立?若成立,情给予证明;若不成立,请说明理由;
(3)如图3,将(2)中的“正方形ABCD”改为“矩形ABCD”,且使三角板的一边经过点B,其他条件不变,若AB=a,BC=b,求的值.[来源:学科网ZXXK]
图1 图2 图3
27. 如图,在梯形ABCD中,AD//BC,AB=DC,过点D作DE⊥BC,垂足为E,并延长DE至F,使EF=DE.联结BF、CF、AC.
(1)求证:四边形ABFC是平行四边形;(2)如果DE2=BE·CE,求证四边形ABFC是矩形.
28. 如图,E、F分别是矩形ABCD的对角线AC和BD上的点,且AE=DF。求证:BE=CF
第28题图 第29题图 第30题图
29. 如图,在矩形ABCD中,AD=4,AB=m(m>4),点P是AB边上的任意一点(不与A、B重合),连结PD,过点P作PQ⊥PD,交直线BC于点Q.
(1)当m=10时,是否存在点P使得点Q与点C重合?若存在,求出此时AP的长;若不存在说明理由;
(2)连结AC,若PQ∥AC,求线段BQ的长(用含m的代数式表示)
(3)若△PQD为等腰三角形,求以P、Q、C、D为顶点的四边形的面积S与m之间的函数关系式,并写出m的取值范围.
30. 如图,点E是正方形ABCD内一点,△CDE是等边三角形,连接EB、EA,延长BE交边AD于点F.
(1)求证:△ADE≌△BCE;(5分)(2)求∠AFB的度数.(5分)
31. 如图,在正方形ABCD中,E为对角线AC上一点,连接EB、ED.
(1)求证:△BEC≌△DEC;(2)延长BE交AD于点F,若∠DEB = 140°,求∠AFE的度数.
A
B
C
D
E
F
A
B
C
D
E
O
第310题图 第32题图 第33题图
32. 如图,矩形ABCD的对角线相交于点O,DE∥AC,CE∥BD.(1)求证:四边形OCED是菱形;
(2)若∠ACB=30°,菱形OCED的面积为,求AC的长.
33. 如图9,点P是正方形ABCD边AB上一点(不与点A,B重合),连接PD并将线段PD绕点P顺时针方向旋转90°得到线段PE,PE交边BC于点F,连接BE,DF.
(1)求证:∠ADP=∠EPB;(2)求∠CBE的度数;3)当的值等于多少时,△PFD∽△BFP?并说明理由.
34.探究问题:⑴方法感悟:如图①,在正方形ABCD中,点E,F分别为DC,BC边上的点,且满足∠EAF=45°,连接EF,求证DE+BF=EF.感悟解题方法,并完成下列填空:
将△ADE绕点A顺时针旋转90°得到△ABG,此时AB与AD重合,由旋转可得:
AB=AD,BG=DE, ∠1=∠2,∠ABG=∠D=90°,∴∠ABG+∠ABF=90°+90°=180°,
因此,点G,B,F在同一条直线上.∵∠EAF=45° ∴∠2+∠3=∠BAD-∠EAF=90°-45°=45°.
∵∠1=∠2, ∴∠1+∠3=45°.即∠GAF=∠_________.又AG=AE,AF=AF∴△GAF≌_______.
∴_________=EF,故DE+BF=EF.
(第25题)①
(第25题)②
(第25题)③
⑵方法迁移:如图②,将沿斜边翻折得到△ADC,点E,F分别为DC,BC边上的点,且∠EAF=∠DAB.试猜想DE,BF,EF之间有何数量关系,并证明你的猜想.
⑶问题拓展:如图③,在四边形ABCD中,AB=AD,E,F分别为DC,BC上的点,满足,试猜想当∠B与∠D满足什么关系时,可使得DE+BF=EF.请直接写出你的猜想(不必说明理由).
35. 情境观察:将矩形ABCD纸片沿对角线AC剪开,得到△ABC和△A′C′D,如图1所示.将△A′C′D的顶点A′与点A重合,并绕点A按逆时针方向旋转,使点D、A(A′)、B在同一条直线上,如图2所示.观察图2可知:与BC相等的线段是 ,∠CAC′= °.
图1 图2
问题探究:如图3,△ABC中,AG⊥BC于点G,以A为直角顶点,分别以AB、AC为直角边,向△ABC外作等腰Rt△ABE和等腰Rt△ACF,过点E、F作射线GA的垂线,垂足分别为P、Q. 试探究EP与FQ之间的数量关系,并证明你的结论.
图3
拓展延伸
如图4,△ABC中,AG⊥BC于点G,分别以AB、AC为一边向△ABC外作矩形ABME和矩形ACNF,射线GA交EF于点H. 若AB= k AE,AC= k AF,试探究HE与HF之间的数量关系,并说明理由.
第35题 (图4) 第36题
36. 已知:如图,在梯形ABCD中AB∥CD,BC=CD,AD⊥BD,E为AB中点,
求证:四边形BCDE是菱形.
37. (20011江苏镇江,25,6分)已知:如图1,图形①满足:AD=AB,MD=MB, ∠A=72°, ∠M=144°.图形②与图形①恰好拼成一个菱形(如图2).记作AB的长度为a,BM的长度为b.
(1)图中①中∠B=___度,图中②中∠E=____度.[来源:学.科.网]
(2)小明有两种纸片各若干张,其中一种纸片的形状及大小与图形①相同,这咱纸片称为“风筝一号”另一种纸片的形状及大小与图形②相同,这种纸片称为“飞镖一号”.
①小明仅有“,风筝一号”纸片拼成一个边长为b的正十边形,需要这种纸片____张;
②小明用若干张“风筝一号”和 “飞镖一号”纸片拼成一个“大风筝”(如图3),其中
∠P=72°, ∠Q=144°,PI=PJ=a+b,IQ=JQ.庄股你在图穷匕见中画出拼接线并保留画图痕迹.(本题中均为无重叠、无缝隙拼接)
38. 如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BC的垂直平分线DE交BC于D,交AB于E,F在DE上,且AF=CE=AE.
⑴说明四边形ACEF是平行四边形;⑵当∠B满足什么条件时,四边形ACEF是菱形,并说明理由.
第38题图
39. 如图12,四边形ABCD是正方形,点E,K分别在BC,AB上,点G在BA的延长线上,且CE=BK=AG.
(1)求证:①DE=EG;②DE⊥EG;
(2)尺规作图:以线段DE,DG为边作出正方形DEFG(要求:只保留作图痕迹,不写作法和证明);
(3)连接(2)中的KF,猜想并写出四边形CEFK是怎样的特殊四边形,并证明你的猜想;
(4)当时,请直接写出的值.
40. 两个全等的直角三角形重叠放在直线上,如图⑴,AB=6cm,BC=8cm,∠ABC=90°,将Rt△ABC在直线上左右平移,如图⑵所示.⑴ 求证:四边形ACFD是平行四边形;
⑵ 怎样移动Rt△ABC,使得四边形ACFD为菱形;⑶ 将Rt△ABC向左平移,求四边形DHCF的面积.
图(1)
A(D)
B(E)
C(F)
D
图(2)
F
E
C
B
A
H
41. 如图,P是矩形ABCD下方一点,将△PCD绕P点顺时针旋转60°后恰好D点与A点重合,得到△PEA,连接EB,问△ABE是什么特殊三角形?请说明理由.
矩形、菱形与正方形解答题
1. 【答案】(1)四边形EFGH是正方形. (2) ①∠HAE=90°+a.
在□ABCD中,AB∥CD,∴∠BAD=180°-∠ADC=180°-a;
∵△HAD和△EAB都是等腰直角三角形,∴∠HAD=∠EAB=45°,
∴∠HAE=360°-∠HAD-∠EAB-∠BAD=360°-45°-45°-(180°-a)=90°+a.
②∵△AEB和△DGC都是等腰直角三角形,∴AE=AB,DG=CD,
在□ABCD中,AB=CD,∴AE=DG,∵△HAD和△GDC都是等腰直角三角形,
∴∠DHA=∠CDG= 45°,∴∠HDG=∠HAD+∠ADC+∠CDG=90°+a=∠HAE.
∵△HAD是等腰直角三角形,∴HA=HD,∴△HAE≌△HDG,∴HE=HG.[来源:学科网ZXXK]
③四边形EFGH是正方形.
由②同理可得:GH=GF,FG=FE,∵HE=HG(已证),∴GH=GF=FG=FE,∴四边形EFGH是菱形;∵△HAE≌△HDG(已证),∴∠DHG=∠AHE,又∵∠AHD=∠AHG+∠DHG=90°,∴∠EHG=∠AHG+∠AHE=90°,∴四边形EFGH是正方形.
2. 【答案】(1)过A点作AF⊥l3分别交l2、l3于点E、F,过C点作CG⊥l3交l3于点G,
∵l2∥l3,∴∠2 =∠3,∵∠1+∠2=90°,∠4+∠3=90°,∴∠1=∠4,又∵∠BEA=∠DGC=90°, BA=DC,∴△BEA≌△DGC,∴AE=CG,即=;
(2)∵∠FAD+∠3=90°,∠4+∠3=90°,∴∠FAD =∠4,又∵∠AFD=∠DGC=90°, AD=DC,∴△AFD≌△DGC,∴DF=CG,∵AD2=AF2+FD2,∴S=;
(3)由题意,得, 所以
又,解得0<h1<
∴当0<h1<时,S随h1的增大而减小; 当h1=时,S取得最小值;当<h1<时,S随h1的增大而增大.
3. 【答案】(1)证明:①∵四边形是矩形∴∥∴,
∵垂直平分,垂足为∴∴≌∴ ∴四边形为平行四边形
又∵∴四边形为菱形
②设菱形的边长,则 在中,
由勾股定理得,解得∴
(2)①显然当点在上时,点在上,此时、、、四点不可能构成平行四边形;同理点
在上时,点在或上,也不能构成平行四边形.因此只有当点在上、点在上时,
才能构成平行四边形∴以、、、四点为顶点的四边形是平行四边形时,
∵点的速度为每秒5,点的速度为每秒4,运动时间为秒∴,
∴,解得∴以、、、四点为顶点的四边形是平行四边形时,秒.
②由题意得,以、、、四点为顶点的四边形是平行四边形时,点、在互相平行的对应边上.
分三种情况:i)如图1,当点在上、点在上时,,即,得
ii)如图2,当点在上、点在上时,, 即,得
iii)如图3,当点在上、点在上时,,即,得
综上所述,与满足的数量关系式是
图1
图2
图3
4. 【答案】∵四边形ABCD为菱形∴∠BAC=∠DAC又∵AE=AF,AC=AC∴△ACE≌△ACF(SAS)
5. 【答案】当点O运动到AC的中点(或OA=OC)时,四边形AECF是矩形
证明:∵CE平分∠BCA,∴∠1=∠2,又∵MN∥BC, ∴∠1=∠3,∴∠3=∠2,∴EO=CO.
同理,FO=CO6分∴EO=FO又OA=OC, ∴四边形AECF是平行四边形
又∵∠1=∠2,∠4=∠5,∴∠1+∠5=∠2+∠4.又∵∠1+∠5+∠2+∠4=180°∴∠2+∠4=90°分
∴四边形AECF是矩形
6. (1)解:过作直线平行于交,分别于点,,
则,,.∵,∴.∴,.∴.
(2)证明:作∥交于点,
则,.∵,
∴.∵,,
∴.∴.∴.
7. ∴AM∥DN,∴∠KNM=∠1.∵∠KMN=∠1,∴∠KNM=∠KMN.
∵∠1=70°,∴∠KNM=∠KMN=70°.∴∠MNK=40°.
(2)不能.过M点作ME⊥DN,垂足为点E,则ME=AD=1,由(1)知∠KNM=∠KMN.∴MK=NK.又MK≥ME,∴NK≥1.∴.∴△MNK的面积最小值为,不可能小于.
(3)分两种情况:情况一:将矩形纸片对折,使点B与点D重合,此时点K也与点D重合.
设MK=MD=x,则AM=5-x,由勾股定理,得,
解得,.即.
∴.(情况一)
情况二:将矩形纸片沿对角线AC对折,此时折痕为AC.
设MK=AK= CK=x,则DK=5-x,同理可得
即.∴.
∴△MNK的面积最大值为1.3. (情况二)
8.(1)证明:连接AC,∵∠ABC=90°,∴AB2+BC2=AC2.∵CD⊥AD,∴AD2+CD2=AC2.∵AD2+CD2=2AB2,∴AB2+BC2=2AB2,∴AB=BC.(2)证明:过C作CF⊥BE于F.∵BE⊥AD,∴四边形CDEF是矩形.∴CD=EF.∵∠ABE+∠BAE=90°,∠ABE+∠CBF=90°,∴∠BAE=∠CBF,∴△BAE≌△CBF.
∴AE=BF.∴BE=BF+EF =AE+CD.
9.【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,且AD=BC,∴AF∥EC,∵BE=DF,
∴AF=EC,∴四边形AECF是平行四边形.
(2)∵四边形AECF是,∴AE=CE,∴∠1=∠2,∵∠BAC=90°,∴∠3=∠90°-∠2,∠4=∠90°-∠1,∴∠3=∠4,∴AE=BE,∴BE=AE=CE=BC=5.
10. 解:(1)□ABCD 中,AB∥CD,AB=CD
∵E、F分别为AB、CD的中点∴DF=DC,BE=AB∴DF∥BE,DF=BE
∴四边形DEBF为平行四边形∴DE∥BF
(2)证明:∵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
11.证明:(1)解法1∵DE∥AB,AE∥BC, ∴四边形ABDE是平行四边形,∴AE∥BD,且AE=BD
又∵AD是BC边上的中线, ∴BD=CD ∴AE∥CD,且AE=CD∴四边形ADCE是平行四边形 ∴AD=CE
解法2 证明:∵DE∥AB,AE∥BC ∴四边形ABDE是平行四边形,∠B=∠EDC ∴AB=DE
又∵AD是BC边上的中线∴BD=CD∴△ABD≌△EDC(SAS) ∴AD=EC
(2)解法1∵∠BAC=Rt∠,AD上斜边BC上的中线,∴AD=BD=CD又∵四边形ADCE是平行四边形
∴四边形ADCE是菱形
解法2∵DE∥AB,∠BAC=Rt∠,∴DE⊥AC又∵四边形ADCE是平行四边形∴四边形ADCE是菱形
解法3∵∠BAC=Rt∠,AD是斜边BC上的中线,∴AD=BD=CD又∵AD=EC ∴AD=CD=CE=AE
∴四边形ADCE是菱形
(3)解法1∵四边形ADCE是菱形∴AO=CO,∠ADO=90°,又∵BD=CD∴OD是△ABC的中位线,
则 ∵AB=AO ∴∴在Rt△AOD中,
解法2∵四边形ADCE是菱形∴AO=CO=,AD=CD,∠AOD=90°,∵AB=AO∴AB=
∴在Rt△ABC中, ∵AD=CD, ∴∠DAC=∠DCA
∴
13. 【答案】∵矩形ABCD ∴BC=AD,BC∥AD∴∠DAC=∠ACB
∵把△ACD沿CA方向平移得到△A1C1D1.∴∠A1=∠DAC,A1D1=AD,AA1=CC1
∴∠A1=∠ACB,A1D1=CB。∴△A1AD1≌△CC1B(SAS)。当C1在AC中点时四边形ABC1D1是菱形,
第9题图 第13题图 第14题图
14. 【答案】(1)由折叠可知EF⊥AC,AO=CO∵AD∥BC∴∠EAO=∠FCO,∠AEO=∠CFO
∴△AOE≌△COF∴EO=FO∴四边形AFCE是菱形。
(2)由(1)得AF=AE=10设AB=a,BF=b,得a2+b2=100 ①,ab=48 ②
①+2×②得 (a+b)2=196,得a+b=14(另一负值舍去)∴△ABF的周长为24cm
(3)存在,过点E作AD的垂线交AC于点P,则点P符合题意。
证明:∵∠AEP=∠AOE=90°,∠EAP=∠OAE∴△AOE∽△AEP
∴,得AE2=AO·AP即2AE2=2AO·AP又AC=2AO∴2AE2=AC·AP
15. 【答案】(1)证明:四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,
∴∠PDO=∠QBO,又OB=OD,∠POD=∠QOB, ∴△POD≌△QOB ∴OP=OQ。
(2)解法一: PD=8-t ∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=90°,
∵AD=8cm,AB=6cm,∴BD=10cm,∴OD=5cm.
当四边形PBQD是菱形时, PQ⊥BD,∴∠POD=∠A,又∠ODP=∠ADB,
∴△ODP∽△ADB,∴,即,解得,即运动时间为秒时,四边形PBQD是菱形.
解法二:PD=8-t 当四边形PBQD是菱形时,PB=PD=(8-t)cm,
∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=90°,在RT△ABP中,AB=6cm,
∴, ∴, 解得,即运动时间为秒时,四边形PBQD是菱形.
16. 【答案】解问题①:如图,正方形纸片OABC经过3次旋转,顶点O运动所形成的图形是三段弧,即弧OO1、弧O1O2以及弧O2O3,∴顶点O运动过程中经过的路程为.
顶点O在此运动过程中所形成的图形与直线l2围成图形的面积为
=1+π.
正方形OABC经过5次旋转,顶点O经过的路程为.
问题②:∵方形OABC经过4次旋转,顶点O经过的路程为
∴π=20×π+π.
∴正方形纸片OABC经过了81次旋转.
17. 【答案】(1)相似.由直线L垂直平分线段AC,所以AF=FC,∴∠FAC=∠ACF,又∵∠ABC=∠AOF=90°,∴△ABC∽FOA.
(2)四边形AFCE是菱形。理由:∵AE∥CF,∴∠EAO=∠FCO,又∵AO=CO,∠AOE=∠COF,∴△AOE≌△COF,∴AE=CF,又AE∥CF,∴四边形AFCE为平行四边形,又AF=FC,所以平行四边形AFCE为菱形.
18. 【答案】解:(1)当∠BAO=45°时,∠PAO=90°,在Rt⊿AOB中,OA=AB=,在Rt⊿APB中,PA=AB=。∴点P的坐标为(,)
(2)过点P分别作x轴、y轴的垂线垂足分别为M、N,则有∠PMA=∠PNB=∠NPM=∠BPA=90°,∴∠MPA=∠NPB,又PA=PB,∴△PAM≌△PBN,∴PM=PN,于是,点P都在∠AOB的平分线上;
(3)<h≤。当点B与点O重合时,点P到AB的距离为,然后顶点A在x轴正半轴上向左运动,顶点B在y轴正半轴上向上运动时,点P到AB的距离逐渐增大,当∠BAO=45°时,PA⊥x轴,这时点P到AB的距离最大为,然后又逐渐减小到,∵x轴的正半轴、y轴的正半轴都不包含原点O ,∴点P到x轴的距离的取值范围是<h≤。
19. 【答案】证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD∥BC,OB=OD,∴∠EDO=∠FBO,∠OED=∠OFB,∴△OED≌△OFB,
∴DE=BF,又∵DE∥BF,∴四边形BEDF是平行四边形,∵EF⊥BD,∴四边形BEDF是菱形.
20.【答案】(1)如图甲,当t=1秒时,AE=2,EB=10,BF=4,FC=4,CG=2,由S=S梯形EGCG-SEBF-SFCG=(10+2)×8-×10×4-×4×2=24
(2)如图(甲),当0≤t≤2时,点E、F、G分别在AB、BC、CD上移动,此时AE=2t,EB=12-2t,BF=4t,FC=8-4t,S=8t2-32t+48(0≤t≤2)
(3)如图乙,当点F追上点G时,4t=2t=8,解得t=4,当2<t≤4时,CF=4t-8,CG=2t,FG=CG-CF=8-2t,即S=-8t+32(2<t≤4),
(3)如图(甲),当点F在矩形的边BC上移动时,0≤t≤2,在EFF和FCG中,B=C=90,,①若,即,解得t=,又t=满足0≤t≤2,所以当t=时△EBF∽△GCF②若,即,解得t=,又t=满足0≤t≤2,所以当t=时△EBF∽△GCF,综上知,当t=或时,以点E、B、F为顶点的三角形与以F、C、G为顶点的三角形相似
21.【解】(1)∵四边形ABCD为正方形,∴AC⊥BD.∵PF⊥BD,∴PF//AC,同理PE//BD.
∴四边形PFOE为矩形,故PE=OF.又∵∠PBF=45°,∴PF=BF.
∴PE+PF=OF+FB=OB=.
(2)∵四边形ABCD为正方形,∴AC⊥BD.∵PF⊥BD,∴PF//AC,同理PE//BD.
∴四边形PFOE为矩形,故PE=OF.又∵∠PBF=45°,∴PF=BF.
∴PE-PF=OF-BF= OB=.
22.证明:∵ABCD是菱形,∠ABC= 60°∴BC=AC=AD又∵DE∥AC ∴ACED为平行四边形
∴CE=AD=BC DE=AC∴DE=CE=BC ∴DE=BE
23. 【答案】证明:⑴∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,AB=CD.∴∠ABF=∠ECF.
∵EC=DC, ∴AB=EC.
在△ABF和△ECF中,∵∠ABF=∠ECF,∠AFB=∠EFC,AB=EC,
∴⊿ABF≌⊿ECF.
(2)解法一:∵AB=EC ,AB∥EC,∴四边形ABEC是平行四边形.∴AF=EF, BF=CF.
∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠ABC=∠D,又∵∠AFC=2∠D,∴∠AFC=2∠ABC.
∵∠AFC=∠ABF+∠BAF,∴∠ABF=∠BAF.∴FA=FB.
∴FA=FE=FB=FC, ∴AE=BC.∴□ABEC是矩形.
解法二:∵AB=EC ,AB∥EC,∴四边形ABEC是平行四边形.
∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠D=∠BCE.
又∵∠AFC=2∠D,∴∠AFC=2∠BCE,
∵∠AFC=∠FCE+∠FEC,∴∠FCE=∠FEC.∴∠D=∠FEC.∴AE=AD.
又∵CE=DC,∴AC⊥DE.即∠ACE=90°.
∴□ABEC是矩形.
24. 【答案】(1)AE′=BF
证明:如图2,∵在正方形ABCD中, AC⊥BD∴∠=∠AOD=∠AOB=90°
即∠AOE′+∠AOF′=∠BOF′+∠AOF′∴∠AOE′=∠BOF′
又∵OA=OB=OD,OE′=2OD,OF′=2OA∴OE′=OF′∴△OAE′≌△OBF′∴AE′=BF
(2)作△AOE′的中线AM,如图3. 则OE′=2OM=2OD=2OA ∴OA=OM
∵α=30° ∴∠AOM=60° ∴△AOM为等边三角形∴ MA=MO=ME′,∠=∠
又∵∠+∠=∠AMO即2∠=60°∴∠=30°∴∠+∠AOE′=30°+60°=90°∴△AOE′为直角三角形.
25. 【解】(1)证明:∵AB=AC,∴∠B=∠BCA,∴∠EAC=∠B+∠BCA=2∠B,
∵AD平分∠FAC,∴∠FAD=∠B,∴AD∥BC,∴∠D=∠DCE,∵CD平分∠ACE,
∴∠ACD=∠DCE,∴∠D=∠ACD, ∴AC=AD;
(2)证明:∵∠B=60°,∴∠ACB=60°,∠FAC=∠ACE=120°,
∴∠DCE=∠B=60°,∵AD∥BC,∴四边形ABCD为平行四边形,
又由(1)知AC=AD,∴AB=AD,∴四边形ABCD是菱形.
26.(1)证明:∵∠GEB+∠BEF=90°,∠DEF+∠BEF=90°,∴∠DEF=GEB,
又∵ED=BE,∴Rt△FED≌Rt△GEB, ∴EF=EG.
(2)成立. 证明:如图,过点E分别作BC、CD的垂线,垂足分别为H、I,
则EH=EI,∠HEI=90°, ∵∠GEH+∠HEF=90°,∠IEF+∠HEF=90°,
∴∠IEF=∠GEH,∴Rt△FEI≌Rt△GEH,∴EF=EG.
(3)解:如图,过点E分别作BC、CD的垂线,垂足分别为M、N ,
则∠MEN=90°,EM∥AB,EN∥AD, ∴==,
∴==, ∵∠GEM+∠MEF=90°,∠FEN+∠MEF=90°,
∴∠FEN=∠GEM,∴Rt△FEN∽Rt△GEM, ∴==.
27. 【答案】(1)连接BD.∵DE⊥BC,EF=DE,∴BD=BF,CD=CF.
∵在梯形ABCD中,AD//BC,AB=DC,∴四边形ABCD是等腰梯形.∴BD=AC.
∴AC=BF,AB=CF.∴四边形ABFC是平行四边形.
(2)∵DE2 =BE·CE,EF=DE,∴EF2 =BE·CE.∴.
又∵DE⊥BC,∴∠CEF=∠FEB=90°.∴△CEF∽△FEB.∴∠CFE=∠FBE.
∵∠FBE+∠BFE=90°,∴∠CFE +∠BFE=90°.即∠BFC=90°.
由(1)知四边形ABFC是平行四边形,∴证四边形ABFC是矩形.
28. 【答案】
证明:∵四边形ABCD为矩形 ∴OA=OB=OC=OD AB=CD ∵AE=DF∴OE=OF
在ΔBOE与ΔCOF中, ∴ΔBOE≌ΔCOF(SAS) ∴BE=CF
29. 【解】(1) 假设当m=10时,存在点P使得点Q与点C重合(如下图),
∵PQ⊥PD∴∠DPC=90°,∴∠APD+∠BPC=90°,
又∠ADP+∠APD=90°,∴∠BPC=∠ADP,
又∠B=∠A=90°,∴△PBC∽△DAP,∴,
∴,∴或8,∴存在点P使得点Q与点C重合,出此时AP的长2 或8.
(2) 如下图,∵PQ∥AC,∴∠BPQ=∠BAC,∵∠BPQ=∠ADP,∴∠BAC=∠ADP,又∠B=∠DAP=90°,∴△ABC∽△DAP,∴,即,∴.
∵PQ∥AC,∴∠BPQ=∠BAC,∵∠B=∠B,∴△PBQ∽△ABC,,即,
∴.
(3)由已知 PQ⊥PD,所以只有当DP=PQ时,△PQD为等腰三角形(如图),
∴∠BPQ=∠ADP,又∠B=∠A=90°,∴△PBQ≌△DAP,∴PB=DA=4,AP=BQ=,
∴以P、Q、C、D为顶点的四边形的面积S与m之间的函数关系式为:S四边形PQCD= S矩形ABCD-S△DAP-S△QBP===16(4<≤8).
30.【答案】解:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴∠ADC=∠BCD=90°,AD=BC.
∵△CDE是等边三角形,∴∠CDE=∠DCE=60°,DE=CE.
∵∠ADC=∠BCD=90°,∠CDE=∠DCE=60°,∴∠ADE=∠BCE=30°.
∵AD=BC,∠ADE=∠BCE,DE=CE,∴△ADE≌△BCE.
(2)∵△ADE≌△BCE,∴AE=BE,∴∠BAE=∠ABE.
∵∠BAE+∠DAE=90°,∠ABE+∠AFB=90°,∠BAE=∠ABE,
∴∠DAE=∠AFB.∵AD=CD=DE,∴∠DAE=∠DEA.∵∠ADE=30°,∴∠DAE=75°,∴∠AFB=75°.
31. 【答案】解:(1)证明:∵四边形ABCD 是正方形 ∴CD=CB,
∵AC是正方形的对角线 ∴∠DCA=∠BCA 又 CE = CE ∴△BEC≌△DEC
(2)∵∠DEB = 140°由△BEC≌△DEC可得∠DEC =∠BEC=140°¸2=70°,
∴∠AEF =∠BEC=70°,又∵AC是正方形的对角线, ∠DAB=90° ∴∠DAC =∠BAC=90°¸2=45°,
在△AEF中,∠AFE=180°— 70°— 45°=65°
32. 【答案】解:(1)证明:∵DE∥OC ,CE∥OD,∴四边形OCED是平行四边形.
∵四边形ABCD是矩形 ∴ AO=OC=BO=OD ∴四边形OCED是菱形.
A
B
C
D
E
O
图8
F
(2)∵∠ACB=30° ∴∠DCO = 90°— 30°= 60°又∵OD= OC, ∴△OCD是等边三角形
过D作DF⊥OC于F,则CF=OC,设CF=,则OC= 2,AC=4
在Rt△DFC中,tan 60°= ∴DF=FC× tan 60°
由已知菱形OCED的面积为得OC× DF=,即 ,
解得 =2, ∴ AC=4´2=8
33. 【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形∴∠A=∠PBC=90°,AB=AD,∴∠ADP+∠APD=90°∵∠DPE=90° ∴∠APD+∠EPB=90°∴∠ADP=∠EPB.
(2)过点E作EG⊥AB交AB的延长线于点G,则∠EGP=∠A=90° 3分
(第34题)②解得图
又∵∠ADP=∠EPB,PD=PE,∴△PAD≌△EGP 第35题图
∴EG=AP,AD=AB=PG,∴AP=EG=BG∴∠CBE=∠EBG=45°.
(3)方法一:当时,△PFE∽△BFP.
∵∠ADP=∠FPB,∠A=∠PBF,∴△ADP∽△BPF
设AD=AB=a,则AP=PB=,∴BF=BP·
∴,∴
又∵∠DPF=∠PBF=90°,∴△ADP∽△BFP
方法二:假设△ADP∽△BFP,则.∵∠ADP=∠FPB,∠A=∠PBF,∴△ADP∽△BPF
∴,∴∴PB=AP, ∴当时,△PFE∽△BFP. 10分
34.【答案】⑴EAF、△EAF、GF.⑵DE+BF=EF,理由如下:
假设∠BAD的度数为,将△ADE绕点A顺时针旋转得到△ABG,此时AB与AD重合,由旋转可得:AB=AD,BG=DE, ∠1=∠2,∠ABG=∠D=90°,∴∠ABG+∠ABF=90°+90°=180°,
因此,点G,B,F在同一条直线上.∵∠EAF= ∴∠2+∠3=∠BAD-∠EAF=
∵∠1=∠2, ∴∠1+∠3=.即∠GAF=∠EAF又AG=AE,AF=AF∴△GAF≌△EAF.
∴GF=EF,又∵GF=BG+BF=DE+BF ∴DE+BF=EF.
⑶当∠B与∠D互补时,可使得DE+BF=EF.
35.情境观察AD(或A′D),90
问题探究结论:EP=FQ.
证明:∵△ABE是等腰三角形,∴AB=AE,∠BAE=90°.
∴∠BAG+∠EAP=90°.∵AG⊥BC,∴∠BAG+∠ABG=90°,∴∠ABG=∠EAP.
∵EP⊥AG,∴∠AGB=∠EPA=90°,∴Rt△ABG≌Rt△EAP. ∴AG=EP.
同理AG=FQ. ∴EP=FQ. 拓展延伸结论: HE=HF.
理由:过点E作EP⊥GA,FQ⊥GA,垂足分别为P、Q.
∵四边形ABME是矩形,∴∠BAE=90°,∴∠BAG+∠EAP=90°.AG⊥BC,∴∠BAG+∠ABG=90°,
∴∠ABG=∠EAP.∵∠AGB=∠EPA=90°,∴△ABG∽△EAP,∴ = .
同理△ACG∽△FAQ,∴ = . ∵AB= k AE,AC= k AF,∴ = = k,∴ = . ∴EP=FQ.
∵∠EHP=∠FHQ,∴Rt△EPH≌Rt△FQH. ∴HE=HF.
36.证明:∵AD⊥BD,∴∠ADB=90°。又E为AB中点,∴DE=AB,BE=AB, ∴DE=BE
∴∠ DBE =∠EDB又AB∥CD, ∴∠ BDC =∠EDB∵BC=CD, ∴∠DBC =∠DBC
∴BC∥DE.∵EB∥CD∴四边形BCDE是平行四边形∵BC=CD∴四边形BCDE是菱形。
37. 【答案】(1)∠B=72°,∠E=36°(2)5个;(3)图略
38. 【答案】(1)证明:由题意知∠FDC =∠DCA = 90°.∴EF∥CA ∴∠AEF =∠EAC
∵AF = CE = AE ∴∠F =∠AEF =∠EAC =∠ECA 又∵AE = EA
∴△AEC≌△EAF,∴EF = CA,∴四边形ACEF是平行四边形 .
(2)当∠B=30°时,四边形ACEF是菱形 .
理由是:∵∠B=30°,∠ACB=90°,∴AC=,∵DE垂直平分BC,∴ BE=CE
又∵AE=CE,∴CE=,∴AC=CE,∴四边形ACEF是菱形.
39. 【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴DC=DA,∠DCE=∠DAG=90°,又∵CE=AG,∴△DCE≌△DAG,∴∠EDC=∠GDA,DE=DG.又∵∠ADE+∠EDC=90°,∴∠ADE+∠GDA=90°,∴DE⊥DG.
(2)如图
(3)四边形CEFK为平行四边形。
证明:设CK,DE相交于M点,∵四边形ABCD和四边形DEFG都是正方形,∴AB∥CD,AB=CD,EF=DG,EF∥DG;∵BK=AG,∴KG=AB=CD,∴四边形CKGD为平行四边形。∴CK=DG=EF,CK∥DG.∴∠KME=∠GDE=∠DEF=90°.∴∠KME+∠DEF=180°,∴CK∥EF,∴四边形CKEF为平行四边形。
(4)=
40. (1)证明:∵△ABC≌△DEF,∴AC=DF,∠ACB=∠DFE,∴AC∥DF,
∴四边形ACFD是平行四边形;
(2)在Rt△ABC中,由勾股定理得AC=10cm,要使四边形ACFD为菱形,则AC=CF,
∴可将Rt△ABC向左平移10cm或向右平移10cm;
(3)在Rt△ABC中,.∴当Rt△ABC向左平移时,EC=BC-BE=8-4=4(cm),
在Rt△HEC中,.∴四边形DHCF的面积为:cm2.
41. 【答案】△ABE是等边三角形,理由如下:
因为△PEA是将△PCD绕P点顺时针旋转60°后得到的,所以△PEA≌△PCD,且AE与DC所夹的锐角为60°所以AE=DC又因为四边形ABCD是矩形所以DC=AB且DC∥AB所以AE=AB且∠EAB=60°
所以△ABE是等边三角形.
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