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第 15 期 矩形、菱形、正方形
命题点1 矩形的相关证明与计算
1. (2022陕西)在下列条件中,能够判定▱ABCD为矩形的是( )
A. AB=AC B. AC⊥BD C. AB=AD D. AC=BD
2. (2022邵阳)已知矩形的一边长为6 cm,一条对角线的长为10 cm,则矩形的面积为________cm2.
3. (2022十堰)“美丽乡村”建设使我市农村住宅旧貌变新颜,如图所示为一农村民居侧面截图,屋坡AF,
AG分别架在墙体的点B,C处,且AB=AC,侧面四边形BDEC为矩形.若测得∠FBD=55°,则∠A=
________°.
第3题图
4. (2022吉林省卷)如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E是边AD的中点,点F在对
角线AC上,且AF=AC,连接EF.若AC=10,则EF=________.
第4题图
5. (2021绍兴)图①是一种矩形时钟,图②是时钟示意图,时钟数字2的刻度在矩形ABCD的对角线BD上,
时钟中心在矩形ABCD对角线的交点O上,若AB=30 cm,则BC长为________cm(结果保留根号).
第5题图
6. (2022黔东南州)如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,DE∥AC,CE∥BD.若AC=10,则四边
形OCED的周长是________.
1 中考原创好题用第6题图
7. (2022青海省卷)如图,矩形ABCD的对角线相交于点O,过点O的直线交AD,BC于点E,F,若AB=
3,BC=4,则图中阴影部分的面积为________.
第7题图
8. (2022甘肃省卷)如图,在矩形ABCD中,AB=6 cm,BC=9 cm,点E,F分别在边AB,BC上,AE=2
cm,BD,EF交于点G,若G是EF的中点,则BG的长为________cm.
第8题图
9. (2022宜昌)如图,在矩形ABCD中,E是边AD上一点,F,G分别是BE,CE的中点,连接AF,DG,
FG,若AF=3,DG=4,FG=5,矩形ABCD的面积为________.
第9题图
10. (2021贵港)如图,在矩形ABCD中,BD是对角线,AE⊥BD,垂足为E.连接CE,若tan ∠ADB=,则
tan ∠DEC的值是________.
第10题图
2 中考原创好题用11. (2022苏州)如图,将矩形ABCD沿对角线AC折叠,点B的对应点为点E,AE与CD交于点F.
(1)求证:△DAF≌△ECF;
(2)若∠FCE=40°,求∠CAB的度数.
第11题图
12. (2021金华)已知:如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,∠BOC=120°,AB=2.
(1)求矩形对角线的长;
(2)过O作OE⊥AD于点E,连接BE.记∠ABE=α,求tan α的值.
第12题图
13. (2022云南)如图,在平行四边形ABCD中,连接BD,E为线段AD的中点,延长BE与CD的延长线交
3 中考原创好题用于点F,连接AF,∠BDF=90°.
(1)求证:四边形ABDF是矩形;
(2)若AD=5,DF=3,求四边形ABCF的面积S.
第13题图
源自北师九上P19第3题
14. (挑战题) (2022自贡)如图,用四根木条钉成矩形框 ABCD ,把边 BC固定在地面上,向右边推动矩形
框,矩形的形状会发生改变(四边形具有不稳定性).
(1)通过观察分析,我们发现图中线段存在等量关系,如线段EB由 AB旋转得到,所以 EB=AB.我们还可
以得到 FC=________,EF=________;
(2)进一步观察,我们还会发现 EF∥AD,请证明这一结论;
(3)已知 BC=30 cm,DC=80 cm,若 BE恰好经过原矩形 DC边的中点 H,求 EF与 BC之间的距离.
第14题图
4 中考原创好题用命题点2 菱形的相关证明与计算
15. (2022河池)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,下列结论中错误的是( )
第15题图
A. AB=AD B. AC⊥BD
C. AC=BD D. ∠DAC=∠BAC
16. (2022河南)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E为CD的中点,若OE=3,则菱
形ABCD的周长为( )
第16题图
A. 6 B. 12 C. 24 D. 48
17. (2022自贡)如图,菱形ABCD对角线交点与坐标原点O重合,点A(-2,5),则点C的坐标是( )
第17题图
A. (5,-2) B. (2,-5)
C. (2,5) D. (-2,-5)
18. (2021绍兴)如图,菱形ABCD中,∠B=60°,点P从点B出发,沿折线BC→CD方向移动,移动到点
D停止.在△ABP形状的变化过程中,依次出现的特殊三角形是( )
5 中考原创好题用第18题图
A. 直角三角形→等边三角形→等腰三角形→直角三角形
B. 直角三角形→等腰三角形→直角三角形→等边三角形
C. 直角三角形→等边三角形→直角三角形→等腰三角形
D. 等腰三角形→等边三角形→直角三角形→等腰三角形
19. (2022仙桃)由4个形状相同,大小相等的菱形组成如图所示的网格,菱形的顶点称为格点,点A,B,
C都在格点上,∠O=60°,则
tan ∠ABC=( )
第19题图
A. B. C. D.
20. (2022株洲)如图所示,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,过点C作CE∥BD交AB的延长
线于点E,下列结论不一定正确的是( )
第20题图
A. OB=CE B. △ACE是直角三角形
C. BC=AE D. BE=CE
21. (2022海南)如图,菱形ABCD中,点E是边CD的中点,EF垂直AB交AB的延长线于点F,若BF∶CE
=1∶2,EF=,则菱形ABCD的边长是( )
第21题图
A. 3 B. 4 C. 5 D.
22. (新趋势)·条件开放性问题 (2022齐齐哈尔)如图,在四边形ABCD中,AC⊥BD,垂足为O,AB∥CD,要
使四边形ABCD为菱形,应添加的条件是________________.(只需写出一个条件即可)
6 中考原创好题用第22题图
23. (2022 乐山)已知菱形 ABCD 的两条对角线 AC,BD 的长分别是 8 cm 和 6 cm,则菱形的面积为
________cm2.
24. (2022温州)如图,在菱形ABCD中,AB=1,∠BAD=60°.在其内部作形状、大小都相同的菱形 AENH
和菱形CGMF,使点E,F,G,H分别在边AB,BC,CD,DA上,点M,N在对角线AC上.若AE=
3BE,则MN的长为________.
第24题图
25. (2022陕西)如图,在菱形ABCD中,AB=4,BD=7.若M,N分别是边AD,BC上的动点,且AM=
BN,作ME⊥BD,NF⊥BD,垂足分别为E,F,则ME+NF的值为________.
第25题图
26. (2022天津)如图,已知菱形ABCD的边长为2,∠DAB=60°,E为AB的中点,F为CE的中点,AF与
DE相交于点G,则GF的长等于________.
第26题图
27. (新趋势)·注重学习过程 (2022嘉兴)小惠自编一题:“如图,在四边形ABCD中,对角线AC,BD交于
点O,AC⊥BD,OB=OD.求证:四边形ABCD是菱形”,并将自己的证明过程与同学小洁交流.
小惠:
7 中考原创好题用证明:∵AC⊥BD,OB=OD,
∴AC垂直平分BD.
∴AB=AD,CB=CD,
∴四边形ABCD是菱形.
若赞同小惠的证法,请在第一个方框内打“√”;若赞成小洁的说法,请你补充一个条件,并证明.
第27题图
28. (2022北京)如图,在▱ABCD中,AC,BD交于点O,点E,F在AC上,AE=CF.
(1)求证:四边形EBFD是平行四边形;
(2)若∠BAC=∠DAC,求证:四边形EBFD是菱形.
第28题图
29. (2022连云港)如图,四边形ABCD为平行四边形,延长AD到点E,使DE=AD,且BE⊥DC.
(1)求证:四边形DBCE为菱形;
8 中考原创好题用(2)若△DBC是边长为2的等边三角形,点P,M,N分别在线段BE,BC,CE上运动,求PM+PN的最小
值.
第29题图
30. (2022娄底)如图①,以BC为边分别作菱形BCDE和菱形BCFG(点C,D,F共线),动点A在以BC为
直径且处于菱形BCFG内的圆弧上,连接EF交BC于点O.设∠G=θ.
(1)求证:无论θ为何值,EF与BC相互平分;并请直接写出使EF⊥BC成立的θ值;
(2)如图②,当θ=90°时,试给出tan ∠ABC的值,使得EF垂直平分AC,请说明理由.
第30题图
31. (2022宜昌)已知菱形ABCD中,E是边AB的中点,F是边AD上一点.
(1)如图①,连接CE,CF.CE⊥AB,CF⊥AD.
①求证:CE=CF;
9 中考原创好题用②若AE=2,求CE的长;
(2)如图②,连接CE,EF.若AE=3,EF=2AF=4,求CE的长.
第31题图
命题点3 正方形的相关证明与计算
32. (2022玉林)若顺次连接四边形ABCD各边的中点所得的四边形是正方形,则四边形ABCD的两条对角
线AC,BD一定是( )
A. 互相平分 B. 互相垂直
C. 互相平分且相等 D. 互相垂直且相等
33. (2022重庆A卷)如图,在正方形ABCD中,AE平分∠BAC交BC于点E,点F是边AB上一点,连接
DF,若BE=AF,则∠CDF的度数为( )
A. 45° B. 60° C. 67.5° D. 77.5°
第33题图
34. (2022滨州)正方形ABCD的对角线相交于点O(如图①),如果∠BOC绕点O按顺时针方向旋转,其两
边分别与边AB,BC相交于点E,F(如图②),连接EF,那么在点E由B到A的过程中,线段EF的中点G
经过的路线是( )
1 0 中考原创好题用第34题图
A. 线段 B. 圆弧 C. 折线 D. 波浪线
35. (2021仙桃)如图,在正方形ABCD中,AB=4,E为对角线AC上与A,C不重合的一个动点,过点E
作EF⊥AB于点F,EG⊥BC于点G,连接DE,FG.下列结论:
①DE=FG;②DE⊥FG;③∠BFG=∠ADE;④FG的最小值为3,其中正确结论的个数有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
第35题图
36. (2022绍兴)如图,在平行四边形ABCD中,AD=2AB=2,∠ABC=60°,E,F是对角线BD上的动点,
且BE=DF,M,N分别是边AD,边BC上的动点.下列四种说法:
①存在无数个平行四边形MENF;
②存在无数个矩形MENF;
③存在无数个菱形MENF;
④存在无数个正方形MENF.
其中正确的个数是( )
第36题图
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
37. (新趋势)·数学文化 (2022江西)沐沐用七巧板拼了一个对角线长为2的正方形,再用这副七巧板拼成一
个长方形(如图所示),则长方形的对角线长为________.
1 1 中考原创好题用第37题图
38. (2020天水)如图所示,将正方形OEFG放在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点E的坐标为(2,3),
则点F的坐标为________.
第38题图
39. (2022无锡)如图,正方形ABCD的边长为8,点E是CD的中点,HG垂直平分AE且分别交AE,BC于
点H,G,则BG=________.
第39题图
40. (2022海南)如图,正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,AE=AF,∠EAF=30°,则∠AEB
=________°;若△AEF的面积等于1,则AB的值是________.
第40题图
41. (2022泰安)如图,四边形ABCD为正方形,点E是BC的中点,将正方形ABCD沿AE折叠,得到点B
的对应点为点F,延长EF交线段DC于点P,若AB=6,则DP的长度为________.
1 2 中考原创好题用第41题图
42. (2022山西)如图,在正方形ABCD中,点E是边BC上的一点,点F在边CD的延长线上,且BE=
DF,连接EF交边AD于点G.过点A作AN⊥EF,垂足为点M,交边CD于点N.若BE=5,CN=8,则线段
AN的长为________.
第42题图
43. (2022安徽)如图,四边形ABCD是正方形,点E在边AD上,△BEF是以E为直角顶点的等腰直角三角
形,EF,BF分别交CD于点M,N,过点F作AD的垂线交AD的延长线于点G.连接DF,请完成下列问题:
(1)∠FDG=________°;
(2)若DE=1,DF=2,则MN=________.
第43题图
44. (2022邵阳)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E,F在对角线BD上,且BE=
DF,OE=OA.
求证:四边形AECF是正方形.
第44题图
1 3 中考原创好题用45. (2022遵义)将正方形 ABCD和菱形EFGH按照如图所示摆放,顶点D与顶点H重合,菱形EFGH的对
角线HF经过点B,点E,G分别在AB,BC上.
(1)求证:△ADE≌△CDG;
(2)若AE=BE=2,求BF的长.
第45题图
46. (挑战题) (2022台州)图①中有四条优美的“螺旋折线”,它们是怎样画出来的呢?如图②,在正方形
ABCD各边上分别取点 B ,C ,D ,A ,使AB =BC =CD =DA =AB,依次连接它们,得到四边形
1 1 1 1 1 1 1 1
ABC D ;再在四边形ABC D 各边上分别取点 B ,C ,D ,A ,使AB =BC =C D =DA =AB ,依
1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1
次连接它们,得到四边形 ABC D;…如此继续下去,得到四条螺旋折线.
2 2 2 2
第46题图
(1)求证:四边形 ABC D 是正方形;
1 1 1 1
(2)求 的值;
(3)请研究螺旋折线 BBBB…中相邻线段之间的关系,写出一个正确结论并加以证明.
1 2 3
1 4 中考原创好题用参考答案
1. D
2. 48 【解析】∵矩形的一边长为6 cm,一条对角线的长为10 cm,由勾股定理可得矩形的另一边长为8
cm,∴矩形的面积为6×8=48(cm2).
3. 110
4. 【解析】∵四边形ABCD是矩形,∴AC=BD=2AO=2OD=10,∴OD=AC=5,∵AF=AC,∴AF
=OA,∵E是AD的中点,∴EF是△AOD的中位线,∴EF=OD=.
5. 30 【解析】∵钟表数字2和数字3之间的夹角为=30°且钟表数字2的刻度在矩形ABCD的对角线BD
上,AB=30 cm,∴∠DBC=∠ADB=30°,∴BC=AD====30(cm).
6. 20 【解析】∵四边形ABCD是矩形,∴AC=BD=10,OA=OC,OB=OD,∴OC=OD=BD=5,
∵DE∥AC,CE∥BD,∴四边形CODE是平行四边形,∵OC=OD=5,∴四边形CODE是菱形,∴四边
形CODE的周长为4OC=4×5=20.
7. 6 【解析】∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,AD=BC,AO=OC,∴∠EAO=∠FCO,在△AEO
和△CFO中,,∴△AEO≌△CFO(ASA),∴S =S ,∴阴影部分的面积等于矩形ABCD的面积的一
△AEO △CFO
半,∵矩形面积为AB·BC=3×4=12,∴阴影部分的面积为×12=6.
8. 【解析】∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD=6 cm,∠ABC=∠C=90°,AB∥CD,∴∠ABD=
∠BDC,∵AE=2 cm,∴BE=AB-AE=6-2=4 cm,∵G是EF的中点,∴EG=BG=EF,∴∠BEG=
∠ABD,∠BEG=∠BDC,∴△EBF∽△DCB,∴=,∴=,∴BF=6,∴EF===2(cm),∴BG=EF=
cm.
9. 48 【解析】∵四边形ABCD是矩形,∴∠BAD=∠CDA=90°.∵F,G为BE,CE中点,∴在Rt△ABE
中,AF=BF=EF=BE,在Rt△CDE中,DG=CG=EG=CE,∴BE=6,CE=8,∵EF=3,EG=4,FG
=5,EF2+EG2=FG2,∴△EFG为直角三角形,∠FEG=90°,∴S =2S =2×BE·CE=48.
矩形ABCD △BEC
10. 【解析】如解图,过点C作CF⊥BD于点F,∵四边形ABCD为矩形,∴AB=CD,AB∥CD,
∴∠ABE=∠CDF,在△ABE与△CDF中,,∴△ABE≌△CDF(AAS),∴AE=CF,BE=DF.∵AE⊥BD,
tan ∠ADB==,∴设AB=a,则AD=2a,∴BD=a,∵S =BD·AE=AB·AD,∴AE=CF=a,∴BE=
△ABD
DF===a,∴EF=BD-2BE=a-2×a=a,∵CF⊥BD,∴tan ∠DEC==.
第10题解图
1 5 中考原创好题用11. (1)证明:将矩形ABCD沿对角线AC折叠,
则AD=BC=EC,∠D=∠B=∠E=90°,
在△DAF和△ECF中,
,
∴△DAF≌△ECF(AAS);
(2)解:∵△DAF≌△ECF,
∴∠DAF=∠ECF=40°.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠DAB=90°.
∴∠EAB=∠DAB-∠DAF=90°-40°=50°.
∵由折叠的性质得∠EAC=∠CAB,
∴∠CAB=25°.
12. 解:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD,OA=OC=AC,OB=OD=BD,
∴OA=OC=OB=OD.
∵∠BOC=120°,∴∠AOB=60°,
∴△AOB是等边三角形,∴OB=AB=2,
∴AC=BD=2OB=4;
(2)∵在矩形ABCD中,∠BAD=90°,
∴AD===2.
由(1)得,OA=OD.
又∵OE⊥AD,
∴AE=AD=,
在Rt△ABE中,tan α==.
13. (1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,∴AB∥DF,
∴∠DFE=∠ABE.
∵E为线段AD的中点,∴DE=AE.
在△DFE和△ABE中,,
∴△DFE≌△ABE(AAS),
∴DF=AB.
又∵AB∥DF,
1 6 中考原创好题用∴四边形ABDF是平行四边形.
∵∠BDF=90°,
∴平行四边形ABDF是矩形;
(2)解:∵四边形ABDF是矩形,
∴∠ABD=90°,AF=BD,AB=DF.
∵AD=5,DF=3,
∴在Rt△ADF中,AF===4,
∴AF=BD=4,AB=DF=3.
∵四边形ABCD是平行四边形,∴CD=AB=3.
∵∠BDF=90°,∴∠BDC=90°.
∴S=S +S =DF·BD+CD·BD=3×4+×3×4=12+6=18.
矩形ABDF △BCD
14. (1)解:DC,AD;
(2)证明:∵EF=AD,AD=BC,∴EF=BC,
同理可得FC=EB,
∴四边形EFCB为平行四边形,
∴EF∥BC,
∵四边形ABCD为矩形,
∴AD∥BC,
∴EF∥AD;
(3)解:如解图,过点E作EG⊥BC交BC延长线于点G,EG即为EF与BC之间的距离,由题意可得,HC
=40 cm,BC=30 cm,BE=DC=80 cm,
第14题解图
在Rt△HBC中,HB===50 cm,
∵HC∥EG,∴△BCH∽△BGE,
∴=,即=,解得EG=64 cm,
∴EF与BC之间的距离为64 cm.
15. C 16. C
1 7 中考原创好题用17. B 【解析】菱形为中心对称图形,对角线的交点即为对称中心,∵A点坐标为(-2,5),∴相应的C
点坐标为(2,-5).
18. C 【解析】由∠B=60°知,菱形由两个等边三角形组合而成,当AP⊥BC时,此时△ABP为直角三角
形;当点P到达点C处时,此时△ABP为等边三角形;当点P在CD上且位于CD的中垂线时,则△ABP
为直角三角形;当点P与点D重合时,此时△ABP为等腰三角形.
19. C 【解析】如解图,由题意可得,∠BDC=60°,BD=CD=AC,∴△BCD是等边三角形,∴BC=
BD,∠BCD=60°,∴AC=BC,∠ACB=120°,∴∠BAC=∠ABC=×(180°-120°)=30°,∴tan ∠ABC=
tan 30°=.
第19题解图
20. D 【解析】∵四边形ABCD是菱形,∵AO=CO=AC,AC⊥BD,∵CE∥BD,∴△AOB∽△ACE,
∠AOB=∠ACE=90°,∴===,∴△ACE是直角三角形,OB=CE,∴BC=AE,故选D.
21. B 【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴AB∥CD,DC=BC,∠A=∠C,设BF=x,则CE=2x,∵点
E是CD的中点,∴CD=AB=AD=4x,如解图,过点D作DH⊥AB于点H,∵EF⊥AB,∴四边形DEFH
为矩形,∴EF=DH=,HF=DE=2x,∴AH=3x,在Rt△ADH中,AD2=AH2+DH2,即(4x)2=(3x)2+
()2,解得x=1(负值已舍去),∴AD=4x=4.
第21题解图
22. AB=CD(答案不唯一) 【解析】由题中条件AC⊥BD可知,只需四边形ABCD为平行四边形即可,又
AB∥CD,故添加AB=CD(答案不唯一).
23. 24 【解析】S=×8×6=24(cm2).
24. 【解析】如解图,连接BD,交AC于O,连接EF,∵四边形ABCD为菱形,∴AB=BC,∵菱形
AENH和菱形CGMF大小相同,∴AE=CF,∴EF∥AC,由题意知,四边形AEFM,EFCN均为平行四边
形,∴EF=AM=CN,∵EF∥AC,∴△BFE∽△BCA,∴=,∵AE=3BE,AB=1,∴AB=4BE,∴=
=,∴AM=CN=AC,∴MN=AC=OA,∵∠BAD=60°,AB=AD=1,AO垂直平分BD,∴OD=,∴OA
===,∴MN=.
1 8 中考原创好题用第24题解图
25. 【解析】如解图①,连接AC交BD于点O,∵四边形ABCD为菱形,∴AC⊥BD,OD=BD=,CD
=4,∴OC=OA==,设AM=BN=a,则DM=4-a,∵ME⊥BD,NF⊥BD,∴△DME∽△DAO,
△BNF∽△BCO,∴==,==,∴+=+=1,∴ME+NF=OA=.
第25题解图①
【一题多解】如解图②,连接AC交BD于点O,过点M作MG⊥AC于点G,∵四边形ABCD为菱形,
∴AC⊥BD,OD=BD=,CD=4,∴OC=OA==,∵AC⊥BD,ME⊥BD,∴∠AMG=∠ADO=
∠CBO,ME=GO,又∵AM=BN,NF⊥BD,∴△AMG≌△NBF,∴NF=AG,∴ME+NF=GO+AG=
AO=.
第25题解图②
26. 【解析】如解图,过点F作FM⊥DE于点M,∵四边形ABCD为菱形,∴AB=AD=CD=2.∵E为
AB的中点,∠DAB=60°,∴AE=1,∠AED=90°,由勾股定理,得DE==.∵四边形ABCD为菱形,
∴AB∥CD,∴∠ADC=120°,∠CDE=90°.∵FM⊥DE,F 为 CE 的中点,∴M 为 DE 的中点,即
FM∥CD,FM=CD=1,ME=DM=DE=,∴FM∥AB,FM=AE,∴∠EAG=∠MFG,∵∠AGE=
∠FGM,∴△AEG≌△FMG(AAS),∴EG=MG=ME=,又∵FM∥CD,∴∠FMG=∠CDE=90°,在
Rt△FMG中,由勾股定理,得FG===.
1 9 中考原创好题用第26题解图
27. 解:赞成小洁的说法,补充:AB=CB.
证明:由小惠证法得:AB=AD,CB=CD,
又∵AB=CB,
∴AB=AD=CB=CD,
∴四边形ABCD是菱形.
28. 证明:(1)∵四边形ABCD为平行四边形,
∴BO=DO,AO=CO.
又∵AE=CF,
∴AO-AE=CO-CF,
即OE=OF,
∴四边形EBFD为平行四边形;
(2)∵∠BAC=∠DAC,DO=BO,
∴AO⊥BD.
由(1)得四边形EBFD为平行四边形,
∴四边形EBFD是菱形.
29. (1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,且AD=BC.
∵DE=AD,∴DE=BC.
又∵点E在AD的延长线上,∴DE∥BC,
∴四边形DBCE为平行四边形.
又∵BE⊥DC,∴四边形DBCE为菱形;
(2)解:如解图,由菱形对称性得,点N关于BE的对称点N′在DE上,
第29题解图
∴PM+PN=PM+PN′.
当P,M,N′三点共线时,PM+PN=PM+PN′=MN′.
过点D作DH⊥BC,垂足为H,
2 0 中考原创好题用∵DE∥BC,∴MN′的最小值即为平行线间的距离DH的长.
∵△DBC是边长为2的等边三角形,
∴在Rt△DBH中,∠DBH=60°,DB=2,
∴DH=DB·sin ∠DBH=2×=,
∴PM+PN的最小值为.
30. 解:(1)①∵四边形BCDE和四边形BCFG都是菱形,
∴BE=BC=CF,CF∥GE,
∴∠OCF=∠OBE,
∵∠COF=∠BOE,
∴△COF≌△BOE(AAS),
∴OC=OB,OF=OE,
∴无论θ为何值,EF与BC相互平分;
②θ=60°;
【解法提示】∵OC=OB,∴OB=BC=BE,∵EF⊥BC.∴∠BOE=90°,∴∠OEB=30°,∴∠OBE=60°,
∵GF∥BC,∴∠G=∠OBE=60°,即当θ=60°时,EF⊥BC.
(2)tan ∠ABC=2,理由如下:由(1)知BC=BE=2OB,
当θ=90°时,则四边形BCDE和四边形BCFG都是正方形,
∴∠OBE=90°,
∴tan ∠BOE==2,
∵BC为动点A所在圆弧对应圆的直径,
∴∠BAC=90°,
∵EF垂直平分AC,
∴EF∥AB,
∴∠ABC=∠BOE,
∴tan ∠ABC=tan ∠BOE=2.
∴当θ=90°时,tan ∠ABC=2,使得EF垂直平分AC.
31. (1)①证明:∵CE⊥AB,CF⊥AD,
∴∠BEC=∠DFC=90°.
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠B=∠D,BC=DC,
∴△BEC≌△DFC(AAS),
2 1 中考原创好题用∴CE=CF;
②解:∵E是边AB的中点,AE=2,
∴BE=AE=2.
∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=BA=4.
∵CE⊥AB,
∴在Rt△BEC中,CE==2;
(2)解:如解图①,延长FE交CB的延长线于点M,
∵四边形ABCD为菱形,∴AD∥BC,AB=BC,
∴∠AFE=∠M,∠A=∠EBM.
∵E是边AB的中点,
∴AE=BE,
∴△AEF≌△BEM(AAS),
∴EM=EF,BM=AF.
∵AE=3,EF=2AF=4,
∴EM=4,BM=2,BE=3,
∴BC=AB=2AE=6,
∴CM=8,
∴==,==,
∴=,
∵∠BME=∠EMC,
∴△MEB∽△MCE,
∴==,
∵BE=3,
∴CE=6.
注:延长CE交DA的延长线于点N,方法类似.
第31题解图①
【一题多解】如解图②,延长FE交CB的延长线于点M,过点E作EN⊥BC于点N.
2 2 中考原创好题用∵四边形ABCD为菱形,
∴AD∥BC,AB=BC,
∴∠AFE=∠M,∠A=∠EBM,
∵E是边AB的中点,
∴AE=BE,
∴△AEF≌△BEM(AAS),
∴EM=EF,BM=AF.
∵AE=3,EF=2AF=4,
∴EM=4,BM=2,BE=3,
∴BC=AB=2AE=6,
∴CM=8.
∵在Rt△MEN和Rt△BEN中,EM2-MN2=EN2,BE2-BN2=EN2,
∴EM2-MN2=BE2-BN2,
∴42-(2+BN)2=32-BN2,
解得BN=,则CN=6-=,
∴EN2=BE2-BN2=32-()2=,
∴在Rt△ENC中,CE2=EN2+CN2=+=36,
∴CE=6(负值已舍去).
第31题解图②
32. D 【解析】如解图,E,F,G,H 分别为 AB,BC,CD,DA 的中点,则 EH∥DB∥GF,
HG∥AC∥EF,EF=AC,FG=BD,∴四边形EFGH为平行四边形.要使其为正方形,即EF⊥FG,FE=
FG,则AC⊥BD,AC=BD,即对角线一定互相垂直且相等.
第32题解图
2 3 中考原创好题用33. C 【解析】∵四边形ABCD是正方形,∴∠B=∠BAD=90°,∠BAC=45°,AB=AD,又∵BE=AF,
∴△ABE≌△DAF,∴∠ADF=∠BAE.∵AE平分∠BAC,∴∠ADF=∠BAE=∠BAC=22.5°,∴∠CDF=
∠ADC-∠ADF=90°-22.5°=67.5°.
34. A 【解析】如解图,以点B为坐标原点,建立平面直角坐标系xBy,设正方形ABCD的边长为1,∵
四边形ABCD是正方形,∴∠OAE=∠OBF=45°,OA=OB.∵∠AOB=∠EOF=90°,∴∠AOB-∠EOB=
∠EOF-∠EOB,即∠AOE=∠BOF,∴△AOE≌△BOF(ASA),∴AE=BF.设AE=BF=a,则F(a,0),
E(0,1-a).∵点G是EF的中点,∴G(a,-a),∴点G在直线y=-x+上运动,又∵点E,F分别在线段
AB,BC上,∴点G的运动轨迹是线段.
第34题解图
35. C 【解析】①如解图,过点E分别作EM⊥CD于点M,EN⊥AD于点N,由题意得,EN=EF=BG,
EM=EG=ND,在Rt△DEN和Rt△GFE中,,∴Rt△DEN≌Rt△GFE(SAS),∴DE=FG,故结论①正
确;②如解图,延长DE交FG于点P,由Rt△DEN≌Rt△GFE可得∠NDE=∠EGF,∵∠PEG=∠DEN,
∴ ∠ DPG = ∠ DNE = 90° , ∴ DE⊥FG , 故 结 论 ② 正 确 ; ③ 在 Rt△DEN 和 Rt△FGB 中 ,,
∴Rt△DEN≌Rt△FGB(HL),∴∠BFG=∠ADE,故结论③正确;④当点E为对角线AC,BD的交点时,
FG取得最小值,最小值为2,故结论④错误.综上所述,正确的结论为①②③,共3个.
第35题解图
36. C 【解析】∵对角线互相平分的四边形为平行四边形,∴当MN的连线过BD的中点O时,∵BE=
DF,∴BD的中点也是EF的中点,同时平分MN,∴存在无数个平行四边形MENF,说法①正确;当MN
过点O时,四边形 MENF为平行四边形,当 EF=MN时,四边形 MENF为矩形,∴存在无数个矩形
MENF,当MN过点O且垂直于BD时,四边形MENF恒定为菱形,∴存在无数个菱形MENF,∴说法
②③正确;当MN过点O且垂直于BD时,若MN=EF,则四边形MENF为正方形,∵此时MN的长度恒
定,∴EF的长度恒定,此时只存在一个正方形MENF,说法④错误.
2 4 中考原创好题用37. 【解析】由题图可知①②是两个全等的等腰直角三角形,∵拼成的正方形的对角线长为2,∴①②
两个等腰直角三角形的直角边的长度为1,∴结合题图可知拼成的长方形的长为2,宽为1,∴其对角线的
长为=.
38. (-1,5) 【解析】如解图,过点F作FQ⊥x轴于点Q,过点E分别作EM⊥x轴于点M,作EN⊥FQ
于点 N,∴四边形 NQME 是矩形,∴NQ=EM=3,∠NEM=90°.∵∠FEN+∠NEO=90°,∠NEO+
∠OEM=90°,∴∠FEN=∠OEM.∵EF=EO,∠FNE=∠EMO,∴△EFN≌△EOM,∴EN=EM=3,FN
=OM=2,∴FQ=FN+NQ=5,QO=EN-OM=1.∵F在第二象限,∴F(-1,5).
第38题解图
39. 1 【解析】如解图,连接AG,EG,∵正方形ABCD的边长为8,∴AB=BC=CD=8,∠B=∠C=
90°,∵E是CD的中点,∴CE=4.设BG=x,则CG=8-x,在Rt△ABG中,AG2=AB2+BG2,即AG2=82
+x2,在Rt△CEG中,EG2=CE2+CG2,即EG2=42+(8-x)2.∵HG垂直平分AE,∴AG=EG,∴AG2=
EG2,∴82+x2=42+(8-x)2,解得x=1,即BG=1.
第39题解图
40. 60, 【解析】∵四边形 ABCD 是正方形,∴AB=AD,∠B=∠D=90°,∵AE=AF,
∴Rt△ABE≌Rt△ADF(HL),∴∠BAE=∠DAF=×(90°-30°)=30°,∴∠AEB=∠AFD=60°,∴BE=
AE,如解图,过点E作EG⊥AF于点G,∵∠BAE=∠GAE,∴BE=GE.∵S =AF·EG=×2BE·BE=
△AEF
1,∴BE=1(负值已舍去),∴AB=BE=.
第40题解图
2 5 中考原创好题用41. 2 【解析】如解图,连接AP,∵四边形ABCD为正方形,∴AB=AD=BC=CD=6,∠B=∠C=∠D
=90°,∵点E是BC的中点,∴BE=CE=BC=3,根据折叠的性质,得AF=AB=6,EF=BE=3,∠AFE
=∠B=90°,∴AF=AD,在Rt△APF和Rt△APD中,,∴Rt△APF≌Rt△APD(HL),∴DP=FP.设DP=
FP=x,则EP=x+3,CP=6-x,在Rt△PEC中,根据勾股定理得CE2+CP2=EP2,即32+(6-x)2=(x+
3)2,解得x=2,∴DP=2.
第41题解图
42. 4 【解析】∵AN⊥EF,四边形ABCD为正方形,∴∠AMF=∠ADF=90°,∴∠DAN+∠AGM=
∠FGD+∠GFD=90°,∵∠AGM=∠FGD,∴∠DAN=∠GFD,设DN=x,∵BE=DF=5,CN=8,
∴AD=BC=CD=DN+CN=x+8,EC=BC-BE=x+8-5=x+3,CF=CD+DF=x+8+5=x+13,在
Rt△FEC中,tan ∠GFD==,在Rt△ADN中,tan ∠DAN==,∵∠DAN=∠GFD,∴tan ∠GFD=tan
∠DAN,即=,解得x=12,在Rt△AND中,∠ADN=90°,AD=x+8=12+8=20,DN=x=12,则AN
==4.
【一题多解】如解图,过点G作GH⊥BC于点H,∵四边形ABCD为正方形,∴AD=DC=BC=GH,
∠ADC=∠AGH=∠GHE=90°,∴∠AGM+∠EGH=90°,∵AN⊥EF,∴∠NAD+∠AGM=90°,
∴∠EGH=∠NAD,在△GHE和△ADN中,∴△GHE≌△ADN(ASA),∴HE=DN.设DN=x,则HE=x,
AD=BC=CD=x+8,CH=GD=BC-BE-EH=3,CF=CD+DF=x+13,CE=x+3,∵tan F==,∴
=,解得x=12,∴DN=12,AD=20,∴在Rt△ADN中,AN==4.
第42题解图
43. (1)45;(2) 【解析】(1)∵△BEF为等腰直角三角形,∴BE=FE,∠BEF=90°,∵FG⊥AG,∴∠G=
90°,∵四边形ABCD为正方形,∴∠A=90°,∴∠A=∠G,∵∠AEB+∠GEF=∠GEF+∠GFE=90°,
∴∠AEB= ∠GFE,∴△AEB≌ △GFE(AAS),∴AE=GF,AB=EG,又∵AD=AB,∴EG=AD,∴DG
=AE,∴DG=GF,∴∠FDG=45°;(2)如解图①,过点F作FO⊥CD于点O,则四边形DGFO为正方
2 6 中考原创好题用形,又∵DE=1,DF=2,∴FO=2,AD=AE+DE=GF+DE=3,∴DC=AD=BC=AB=EG=3,OD=
OF=2,∴OC=DC-DO=1,∵FO∥AG,∴△EDM∽△FOM,∴==,∴DM=,∴OM=,
∵FO∥BC,∴△OFN∽△CBN,∴==,∴==,∴ON=,∴MN=OM+ON=+=.
第43题解图①
第43题解图②
【一题多解】解法一:如解图②,延长BC交GF的延长线于点H,∵DE=1,DF=2,∠FDG=45°,
∴DG=FG=2,∴AE=DG=2,∴AD=AE+DE=3,∵四边形 ABCD 是正方形,∴AD=DC=3,
∵DC∥GH,∠CDG=∠DGH=∠DCH=90°,∴四边形DCHG为矩形,∴CH=DG=2,FH=GH-GF=
DC-GF=1,∴△EDM∽△EGF,△BCN∽△BHF,∴=,=,即=,=,∴DM=,NC=,∴MN=DC
-DM-NC=3--=.
解法二:由(1)得AE=GF,AB=GE,∵DE=1,DF=2,∠FDG=45°,∴AE=GF=2,∴AB=AD=GE
=3,如解图③,以点D为坐标原点,建立平面直角坐标系,∴B(-3,-3),F(2,-2),E(-1,0),设
直线BF的解析式为y =kx+b(k≠0),将B(-3,-3)和F(2,-2)代入,得,解得,∴直线BF的解析式
1 1 1 1
为y =x-,令x=0,得y=-,∴点N的坐标为(0,-),设直线EF的解析式为y =kx+b(k≠0),将
1 2 2 2 2
E(-1,0)和F(2,-2)代入,得,解得,∴直线EF的解析式为y =-x-,令x=0,得y=-,∴点M的
2
坐标为(0,-),∴MN=(-)-(-)=.
第43题解图③
44. 证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AO=CO,BO=DO,
2 7 中考原创好题用∵BE=DF,
∴BO-BE=DO-DF,即OE=OF,
∴四边形AECF是菱形.
∵OA=OE,
∴OA=OC=OE=OF,
∴AC=EF,
∴四边形AECF是正方形.
45. (1)证明:∵正方形ABCD和菱形EFGH,
∴AD=CD,∠A=∠C=90°,DE=DG,
在Rt△ADE与Rt△CDG中,
,
∴Rt△ADE≌Rt△CDG(HL);
(2)解:如解图,连接EG交DF于点O,
第45题解图
∵AE=BE=2,由(1)得Rt△ADE≌Rt△CDG,
∴CG=AE=2,BG=CB-CG=2,
∵∠ABC=90°,
∴在Rt△EBG中,EG==2,
∴EO=,
在Rt△ADE中,AD=4,AE=2,
∴EF=DE==2,
在Rt△OEF中,OF===3,
∴DF=2OF=6,
∵DB=AB=4,
∴BF=DF-DB=2.
46. (1)证明:在正方形ABCD中,AB=BC=AD,∠A=∠B=90°,
∵AB=BC =DA=AB,
1 1 1
∴AA=BB=AB,
1 1
2 8 中考原创好题用∴△ABA≌△BC B,
1 1 1 1
∴AB=BC ,∠ABA=∠BC B,
1 1 1 1 1 1 1 1
又∵∠BC B+∠BBC =90°,
1 1 1 1
∴∠BBC +∠ABA=90°,∴∠ABC =90°.
1 1 1 1 1 1 1
同理可证:BC =C D=DA=AB,
1 1 1 1 1 1 1 1
∴四边形ABC D 是正方形;
1 1 1 1
(2)解:∵AB=BC =CD=DA=AB,设AB=5a,则AB=4a,
1 1 1 1 1
∴BB=AA=a,
1 1
∴AB=a,
1 1
∴==;
(3)解:结论1:螺旋折线BBBB…中相邻线段的比均为或.
1 2 3
证明:∵AB=AB,∴BB=AB.
1 1
同理,BB=AB,
1 2 1 1
∴==.
同理可得=,
∴螺旋折线BBBB…中相邻线段的比均为或.
1 2 3
结论2:螺旋折线BBBB…中相邻线段夹角的度数不变.
1 2 3
证明:∵==,∠ABC =∠ABC=90°,
1 1 1
∴△BBC ∽△BBC ,
1 1 1 2 2
∴∠BBC =∠BBC .
1 1 1 2 2
∵∠C BB=∠C BB=90°,
1 1 2 2 2 3
∴∠BBC +∠C BB=∠BBC +∠C BB,即∠BBB=∠BBB.
1 1 1 1 2 1 2 2 2 2 3 1 2 1 2 3
同理可证∠BBB=∠BBB=…,
1 2 3 2 3 4
∴螺旋折线BBBB…中相邻线段夹角的度数不变.
1 2 3
2 9 中考原创好题用