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阶段性复习压轴专题满分攻略
专题 03 特殊平行四边形综合各市好题必刷
一.选择题(共18小题)
1.(2022春•开福区校级期中)矩形具有而菱形不具有的性质是( )
A.对角线互相平分 B.对角线互相垂直
C.对角线相等 D.对角线平分一组对角
【答案】C
【解答】解:A、对角线互相平分是菱形矩形都具有的性质,故A选项错误;
B、对角线互相垂直是菱形具有而矩形不具有的性质,故B选项错误;
C、矩形的对角线相等,菱形的对角线不相等,故C选项正确;
D、对角线平分一组对角是菱形具有而矩形不具有的性质,故D选项错误;
故选:C.
2.(2022•岳麓区校级开学)如图,四边形 ABCD为矩形纸片,把纸片 ABCD
折叠,使点B恰好落在CD边的中点E处,折痕为AF,若CD=6,则AF等
于( )
A. B. C. D.8
【答案】A
【解答】解:由折叠的性质得BF=EF,AE=AB,
因为CD=6,E为CD中点,故ED=3,
又因为AE=AB=CD=6,
所以∠EAD=30°,
则∠FAE= (90°﹣30°)=30°,
设FE=x,则AF=2x,
在△AEF中,根据勾股定理,(2x)2=62+x2,x2=12,x =2 ,x =﹣2 (舍去).
1 2
AF=2 ×2=4 .
故选:A.
3.(2022•薛城区校级模拟)如图,在 ABCD中,BM是∠ABC的平分线交
CD于点M,且MC=2, ABCD的周长是14,则DM等于( )
▱
▱
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解答】解:∵BM是∠ABC的平分线,
∴∠ABM=∠CBM,
∵AB∥CD,
∴∠ABM=∠BMC,
∴∠BMC=∠CBM,
∴BC=MC=2,
∵ ABCD的周长是14,
∴BC+CD=7,
▱
∴CD=5,
则DM=CD﹣MC=3,
故选:C.
4.(2022 春•姑苏区校级期中)已知四边形 ABCD,下列说法正确的是
( )
A.当AD=BC,AB∥DC时,四边形ABCD是平行四边形
B.当AD=BC,AB=DC时,四边形ABCD是平行四边形
C.当AC=BD,AC平分BD时,四边形ABCD是矩形
D.当AC=BD,AC⊥BD时,四边形ABCD是正方形
【答案】B【解答】解:∵一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,
∴A不正确;
∵两组对边分别相等的四边形是平行四边形,
∴B正确;
∵对角线互相平分且相等的四边形是矩形,
∴C不正确;
∵对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形,
∴D不正确;
故选:B.
5.(2022春•东莞市校级期中)如图,在△ABC中,点D、E分别是边AB,
BC的中点.若△DBE的周长是6,则△ABC的周长是( )
A.8 B.10 C.12 D.14
【答案】C
【解答】解:∵点D、E分别是边AB,BC的中点,
∴DE是三角形BC的中位线,AB=2BD,BC=2BE,
∴DE∥BC且DE= AC,
又∵AB=2BD,BC=2BE,
∴AB+BC+AC=2(BD+BE+DE),
即△ABC的周长是△DBE的周长的2倍,
∵△DBE的周长是6,
∴△ABC的周长是:
6×2=12.
故选:C.
6.(2022•宝应县一模)如图,正方形 ABCD的边长为9,将正方形折叠,使
顶点D落在BC边上的点E处,折痕为GH.若BE:EC=2:1,则线段CH
的长是( )A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【解答】解:设CH=x,则DH=EH=9﹣x,
∵BE:EC=2:1,BC=9,
∴CE= BC=3,
∴在Rt△ECH中,EH2=EC2+CH2,
即(9﹣x)2=32+x2,
解得:x=4,
即CH=4.
故选:B.
7.(2022春•广丰区校级期中)如图,M是△ABC的边BC的中点,AN平分
∠BAC,且BN⊥AN,垂足为N,且AB=6,BC=10,MN=1.5,则△ABC
的周长是( )
A.28 B.32 C.18 D.25
【答案】D
【解答】解:延长线段BN交AC于E.
∵AN平分∠BAC,
∴∠BAN=∠EAN,AN=AN,∠ANB=∠ANE=90°,
∴△ABN≌△AEN,
∴AE=AB=6,BN=NE,又∵M是△ABC的边BC的中点,
∴CE=2MN=2×1.5=3,
∴△ABC的周长是AB+BC+AC=6+10+6+3=25,
故选:D.
8.(2022秋•吉安县期中)下列命题中,真命题是( )
A.对角线相等的四边形是矩形
B.对角线互相垂直的四边形是菱形
C.对角线互相平分的四边形是平行四边形
D.对角线互相垂直平分的四边形是正方形
【答案】C
【解答】解:A、两条对角线相等且相互平分的四边形为矩形;故本选项错
误;
B、对角线互相垂直的平行四边形是菱形;故本选项错误;
C、对角线互相平分的四边形是平行四边形;故本选项正确;
D、对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形;故本选项错误;
故选:C.
9.(2022秋•胶州市校级月考)如图,在正方形ABCD的外侧,作等边三角形
ADE,AC、BE相交于点F,则∠BFC为( )
A.45° B.55° C.60° D.75°
【答案】C
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,又∵△ADE是等边三角形,
∴AE=AD=DE,∠DAE=60°,
∴AB=AE,
∴∠ABE=∠AEB,∠BAE=90°+60°=150°,
∴∠ABE=(180°﹣150°)÷2=15°,
又∵∠BAC=45°,
∴∠BFC=45°+15°=60°.
故选:C.
10.(2022•睢阳区模拟)如图,将 ABCD 沿对角线 AC 折叠,使点 B 落在
B′处,若∠1=∠2=44°,则∠B为( )
▱
A.66° B.104° C.114° D.124°
【答案】C
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠ACD=∠BAC,
由折叠的性质得:∠BAC=∠B′AC,
∴∠BAC=∠ACD=∠B′AC= ∠1=22°,
∴∠B=180°﹣∠2﹣∠BAC=180°﹣44°﹣22°=114°;
故选:C.
11.(2022春•玉林月考)如图,D是△ABC内一点,BD⊥CD,AD=6,BD=
4,CD=3,E、F、G、H 分别是 AB、AC、CD、BD 的中点,则四边形
EFGH的周长是( )A.7 B.9 C.10 D.11
【答案】D
【解答】解:∵BD⊥DC,BD=4,CD=3,由勾股定理得:BC=
=5,
∵E、F、G、H分别是AB、AC、CD、BD的中点,
∴HG= BC=EF,EH=FG= AD,
∵AD=6,
∴EF=HG=2.5,EH=GF=3,
∴四边形EFGH的周长是EF+FG+HG+EH=2×(2.5+3)=11.
故选:D.
12.(2022春•任城区期末)在△ABC中,点D是边BC上的点(与B,C两点
不重合),过点D作DE∥AC,DF∥AB,分别交AB,AC于E,F两点,下
列说法正确的是( )
A.若AD⊥BC,则四边形AEDF是矩形
B.若AD垂直平分BC,则四边形AEDF是矩形
C.若BD=CD,则四边形AEDF是菱形
D.若AD平分∠BAC,则四边形AEDF是菱形
【答案】D
【解答】解:若AD⊥BC,则四边形AEDF是平行四边形,不一定是矩形;
选项A错误;若AD垂直平分BC,则四边形AEDF是菱形,不一定是矩形;选项B错误;
若BD=CD,则四边形AEDF是平行四边形,不一定是菱形;选项C错误;
若AD平分∠BAC,则四边形AEDF是菱形;正确;故选:D.
13.(2021秋•东平县期末)如图,△ABC的周长为19,点D,E在边BC上,
∠ABC的平分线垂直于AE,垂足为N,∠ACB的平分线垂直于AD,垂足为
M,若BC=7,则MN的长度为( )
A. B.2 C. D.3
【答案】C
【解答】解:∵BN平分∠ABC,BN⊥AE,
∴∠NBA=∠NBE,∠BNA=∠BNE,
在△BNA和△BNE中,
∴△BNA≌△BNE,
∴BA=BE,
∴△BAE是等腰三角形,
同理△CAD是等腰三角形,
∴点N是AE中点,点M是AD中点(三线合一),
∴MN是△ADE的中位线,
∵BE+CD=AB+AC=19﹣BC=19﹣7=12,
∴DE=BE+CD﹣BC=5,
∴MN= DE= .
故选:C.
14.(2023•河北模拟)如图,在四边形ABCD中,给出部分数据,若添加一个数据后,四边形ABCD是矩形,则添加的数据是( )
A.CD=4 B.CD=2 C.OD=2 D.OD=4
【答案】D
【解答】解:添加OD=4时,四边形ABCD是矩形,理由如下:
∵OA=OC=4,OB=OD=4,
∴四边形ABCD是平行四边形,AC=BD=8,
∴平行四边形ABCD是矩形,
故选:D.
15.(2022•费县校级二模)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,
过点D作DH⊥AB于点H,连接OH,若OA=6,S =48,则OH的长
菱形ABCD
为( )
A.4 B.8 C. D.6
【答案】A
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC=6,OB=OD,AC⊥BD,
∴AC=12,
∵DH⊥AB,
∴∠BHD=90°,
∴OH= BD,∵菱形ABCD的面积= ×AC×BD= ×12×BD=48,
∴BD=8,
∴OH= BD=4;
故选:A.
16.(2022•庆云县模拟)如图 1, ABCD中,AD>AB,∠ABC为锐角.要
在对角线BD上找点N,M,使四边形ANCM为平行四边形,现有图2中的
▱
甲、乙、丙三种方案,则正确的方案( )
A.甲、乙、丙都是 B.只有甲、乙才是
C.只有甲、丙才是 D.只有乙、丙才是
【答案】A
【解答】解:方案甲中,连接AC,如图所示:
∵四边形ABCD是平行四边形,O为BD的中点,
∴OB=OD,OA=OC,
∵BN=NO,OM=MD,
∴NO=OM,
∴四边形ANCM为平行四边形,方案甲正确;
方案乙中:
∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD,AB∥CD,
∴∠ABN=∠CDM,
∵AN⊥BD,CM⊥BD,
∴AN∥CM,∠ANB=∠CMD,
在△ABN和△CDM中,
,
∴△ABN≌△CDM(AAS),
∴AN=CM,
又∵AN∥CM,
∴四边形ANCM为平行四边形,方案乙正确;
方案丙中:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠BAD=∠BCD,AB=CD,AB∥CD,
∴∠ABN=∠CDM,
∵AN平分∠BAD,CM平分∠BCD,
∴∠BAN=∠DCM,
在△ABN和△CDM中,
,
∴△ABN≌△CDM(ASA),
∴AN=CM,∠ANB=∠CMD,
∴∠ANM=∠CMN,
∴AN∥CM,
∴四边形ANCM为平行四边形,方案丙正确;
故选:A.
17.(2022春•铜官区期末)如图,在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=
3,BC=4,点 M 是边 AB 上一点(不与点 A,B 重合),作 ME⊥AC 于点E,MF⊥BC于点F,若点P是EF的中点,则CP的最小值是( )
A.1.2 B.1.5 C.2.4 D.2.5
【答案】A
【解答】解:连接CM,如图所示:
∵∠ACB=90°,AC=3,BC=4,
∴AB= = =5,
∵ME⊥AC,MF⊥BC,∠ACB=90°,
∴四边形CEMF是矩形,
∴EF=CM,
∵点P是EF的中点,
∴CP= EF,
当CM⊥AB时,CM最短,
此时EF也最小,则CP最小,
∵△ABC的面积= AB×CM= AC×BC,
∴CM= = =2.4,
∴CP= EF= CM=1.2,
故选:A.18.(2022 春•梁溪区月考)如图,已知 A(3,6)、B(0,n)(0<
n≤6),作AC⊥AB,交x轴于点C,M为BC的中点,若P( ,0),则
PM的最小值为( )
A.3 B. C. D.
【答案】D
【解答】解:如图,作AH⊥y轴于H,CE⊥AH于E,作MN⊥OC于N.
则四边形CEHO是矩形,OH=CE=6,
∵∠BAC=∠AHB=∠AEC=90°,
∴∠ABH+∠HAB=90°,∠HAB+∠EAC=90°,
∴∠ABH=∠EAC,
∴△AHB∽△CEA,
∴ = ,
∴ = ,
∴AE=2BH,设BH=x,则AE=2x,
∴OC=HE=3+2x,OB=6﹣x,
∴B(0,6﹣x),C(3+2x,0)
∵BM=CM,
∴M( , ),
∵P( ,0),∴PN=ON﹣OP= ﹣ =x,
∴PM2=PN2+MN2=x2+( )2= x2﹣3x+9= (x﹣ )2+ ,
∴x= 时,PM2有最小值,最小值为 ,
∴PM的最小值为 = .
故选:D.
二.填空题(共19小题)
19.(2022秋•济阳区月考)如图,菱形ABCD的对角线的长分别为2和5,P
是对角线AC上任一点(点P不与点A、C重合),且PE∥BC交AB于E,
PF∥CD交AD于F,则阴影部分的面积是 .
【答案】2.5
【解答】解:设AP与EF相交于O点.
∵四边形ABCD为菱形,
∴BC∥AD,AB∥CD.
∵PE∥BC,PF∥CD,
∴PE∥AF,PF∥AE.
∴四边形AEFP是平行四边形.
∴S ≌S .
△POF △AOE
即阴影部分的面积等于△ABC的面积.
∵△ABC的面积等于菱形ABCD的面积的一半,菱形ABCD的面积= AC•BD=5,
∴图中阴影部分的面积为5÷2=2.5.
故答案为:2.5.
20.(2022春•海淀区校级期中)如图所示,菱形ABCD中,对角线AC,BD
相交于点O,H为AD边中点,菱形ABCD的周长为24,则OH的长等于
.
【答案】3
【解答】解:∵菱形ABCD的周长等于24,
∴AD= =6,
在Rt△AOD中,OH为斜边上的中线,
∴OH= AD=3.
故答案为:3.
21.(2022春•让胡路区校级期中)如图,在菱形ABCD中,点A在x轴上,点
B的坐标为(8,2),点D的坐标为(0,2),则点C的坐标为 .
【答案】 ( 4 , 4 )
【解答】解:连接AC、BD交于点E,如图所示:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AE=CE= AC,BE=DE= BD,
∵点B的坐标为(8,2),点D的坐标为(0,2),
∴OD=2,BD=8,
∴AE=OD=2,DE=4,
∴AC=4,
∴点C的坐标为:(4,4);
故答案为:(4,4).
22.(2022•南山区校级一模)菱形的两条对角线长分别是 6和8,则菱形的边
长为 .
【答案】5
【解答】解:因为菱形的对角线互相垂直平分,
根据勾股定理可得菱形的边长为 =5.
故答案为:5.
23.(2022春•满洲里市校级期末)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原
点,矩形OABC中,A(10,0),C(0,4),D为OA的中点,P为BC边
上一点.若△POD为等腰三角形,则所有满足条件的点P的坐标为 .
【答案】 ( 2. 5 , 4 ),或( 3 , 4 ),或( 2 , 4 ),或( 8 , 4 )
【解答】解:∵四边形OABC是矩形,
∴∠OCB=90°,OC=4,BC=OA=10,
∵D为OA的中点,∴OD=AD=5,
①当PO=PD时,点P在OD得垂直平分线上,
∴点P的坐标为:(2.5,4);
②当OP=OD时,如图1所示:
则OP=OD=5,PC= =3,
∴点P的坐标为:(3,4);
③当DP=DO时,作PE⊥OA于E,
则∠PED=90°,DE= =3;
分两种情况:当E在D的左侧时,如图2所示:
OE=5﹣3=2,
∴点P的坐标为:(2,4);
当E在D的右侧时,如图3所示:
OE=5+3=8,
∴点P的坐标为:(8,4);
综上所述:点P的坐标为:(2.5,4),或(3,4),或(2,4),或(8,
4);
故答案为:(2.5,4),或(3,4),或(2,4),或(8,4).24.(2022•城关区一模)如图,在矩形ABCD中,AB=3,对角线AC,BD相
交于点O,AE垂直平分OB于点E,则AD的长为 .
【答案】3
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴OB=OD,OA=OC,AC=BD,
∴OA=OB,
∵AE垂直平分OB,
∴AB=AO,
∴OA=AB=OB=3,
∴BD=2OB=6,
∴AD= = =3 ;
故答案为:3 .
25.(2022春•工业园区校级期中)如图矩形ABCD的对角线AC和BD相交于
点O,过点O的直线分别交AD和BC于点E,F,AB=3,BC=4,则图中阴
影部分的面积为 .
【答案】6
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,∴OA=OC,∠AEO=∠CFO;
又∵∠AOE=∠COF,
在△AOE和△COF中,
,
∴△AOE≌△COF,得S =S ,
△AOE △COF
∴S =S +S +S =S +S +S =S ;
阴影 △AOE △BOF △COD △AOE △BOF △COD △BCD
∵S = BC•CD=6,故S =6.
△BCD 阴影
故答案为6.
26.(2021秋•朝阳区校级期末)以边长为 2的正方形的中心O为端点,引两
条相互垂直的射线,分别与正方形的边交于 A、B两点,则线段AB的最小值
.
【答案】
【解答】解:
∵四边形CDEF是正方形,
∴∠OCD=∠ODB=45°,∠COD=90°,OC=OD,
∵AO⊥OB,
∴∠AOB=90°,
∴∠COA+∠AOD=90°,∠AOD+∠DOB=90°,
∴∠COA=∠DOB,∵在△COA和△DOB中
,
∴△COA≌△DOB(ASA),
∴OA=OB,
∵∠AOB=90°,
∴△AOB是等腰直角三角形,
由勾股定理得:AB= = OA,
要使AB最小,只要OA取最小值即可,
根据垂线段最短,OA⊥CD时,OA最小,
∵正方形CDEF,
∴FC⊥CD,OD=OF,
∴CA=DA,
∴OA= CF=1,
即AB= ,
故答案为: .
27.(2022春•盐池县期末)如图,在正方形ABCD中,E在AB上,BE=2,
AE=1,P是BD上的动点,则PE和PA的长度之和最小值为 .
【答案】
【解答】解:连接 AC,EC,EC 与BD交于点 P,此时 PA+PE 的最小,即
PA+PE就是CE的长度∵正方形ABCD中,BE=2,AE=1,
∴BC=AB=3,
∴CE= = = ,
故答案为: .
28.(2021秋•绥棱县期末)将n个边长都为1cm的正方形按如图所示的方法
摆放,点A 、A …A 分别是各正方形的中心,则n个这样的正方形重叠部分
1 2 n
(阴影部分)的面积的和为 cm2.
【答案】
【解答】解:由题意可得阴影部分面积等于正方形面积的 ,即是 ,
5个这样的正方形重叠部分(阴影部分)的面积和为 ×4,
n个这样的正方形重叠部分(阴影部分)的面积和为 ×(n﹣1)= cm2.
故答案为: .
29.(2022春•北京期中)如图:已知 AB=10,点C、D在线段AB上且AC=
DB=2;P是线段CD上的动点,分别以AP、PB为边在线段AB的同侧作等
边△AEP和等边△PFB,连接EF,设EF的中点为G;当点P从点C运动到
点D时,则点G移动路径的长是 .【答案】3
【解答】解:如图,分别延长AE、BF交于点H.
∵∠A=∠FPB=60°,
∴AH∥PF,
∵∠B=∠EPA=60°,
∴BH∥PE,
∴四边形EPFH为平行四边形,
∴EF与HP互相平分.
∵G为EF的中点,
∴G正好为PH中点,即在P的运动过程中,G始终为PH的中点,所以G的
运行轨迹为三角形HCD的中位线MN.
∵CD=10﹣2﹣2=6,
∴MN=3,即G的移动路径长为3.
30.(2022春•梅江区期末)如图,在 Rt△ABC中,∠BAC=90°,且BA=3,
AC=4,点 D 是斜边 BC 上的一个动点,过点 D 分别作 DM⊥AB 于点 M,
DN⊥AC于点N,连接MN,则线段MN的最小值为 .【答案】
【解答】解:连接AD,
∵∠BAC=90°,且BA=3,AC=4,
∴BC= =5,
∵DM⊥AB,DN⊥AC,
∴∠DMA=∠DNA=∠BAC=90°,
∴四边形DMAN是矩形,
∴MN=AD,
∴当AD⊥BC时,AD的值最小,
此时,△ABC的面积= AB×AC= BC×AD,
∴AD= = ,
∴MN的最小值为 ;
故答案为: .
31.(2022秋•迎泽区校级月考)如图,边长为 1的正方形ABCD中,点E是
对角线BD上的一点,且BE=BC,点P在EC上,PM⊥BD于M,PN⊥BC
于N,则PM+PN= .【答案】
【解答】解:连接BP,作EF⊥BC于点F,则∠EFB=90°,
由正方形的性质可知∠EBF=45°,
∴△BEF为等腰直角三角形,
又根据正方形的边长为1,得到BE=BC=1,
在直角三角形BEF中,sin∠EBF= ,
即BF=EF=BEsin45°=1× = ,
又PM⊥BD,PN⊥BC,
∴S +S =S ,
△BPE △BPC △BEC
即 BE×PM+ ×BC×PN= BC×EF,
∵BE=BC,
PM+PN=EF= ;
故答案为: .
32.(2021秋•泾阳县期末)如图,在边长为10的菱形ABCD中,对角线BD
=16,点O是线段BD上的动点,OE⊥AB于E,OF⊥AD于F.则OE+OF
= .【答案】9.6
【解答】解:如图,连接AC交BD于点G,连接AO,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AB=AD=10,BG= BD=8,
根据勾股定理得:AG= = =6,
∵S =S +S ,
△ABD △AOB △AOD
即 BD•AG= AB•OE+ AD•OF,
∴16×6=10OE+10OF,
∴OE+OF=9.6.
故答案为:9.6.
33.(2022秋•南海区校级月考)如图所示,四边形 ABCD中,AC⊥BD于点
O,AO=CO=4,BO=DO=3,点P为线段AC上的一个动点.过点P分别
作 PM⊥AD 于点 M,作 PN⊥DC 于点 N.连接 PB,在点 P 运动过程中,
PM+PN+PB的最小值等于 .【答案】7.8
【解答】解:∵AO=CO=4,BO=DO=3,
∴AC=8,四边形ABCD是平行四边形,
∵AC⊥BD于点O,
∴平行四边形ABCD是菱形,AD= = =5,
∴CD=AD=5,
连接PD,如图所示:
∵S +S =S ,
△ADP △CDP △ADC
∴ AD•PM+ DC•PN= AC•OD,
即 ×5×PM+ ×5×PN= ×8×3,
∴5×(PM+PN)=8×3,
∴PM+PN=4.8,
∴当PB最短时,PM+PN+PB有最小值,
由垂线段最短可知:当BP⊥AC时,PB最短,
∴当点P与点O重合时,PM+PN+PB有最小值,最小值=4.8+3=7.8,
故答案为:7.8.
34.(2022春•鼓楼区期末)如图,在 ABCD中,点D是定点,点A、C是直
线l 和l 上两动点,l ∥l ,且点D到直线l 和l 的距离分别是1和4,则对角
1 2 1 2 ▱ 1 2
线BD长度的最小值是 .【答案】5
【解答】解:如图,过点 D作DM⊥l 于点M,延长DM交l 于点H,过点B
1 2
作BN⊥l 于点N,连接MN,设CD与l 交于点E,AB与l 交于点F,
2 1 2
∵DM⊥l ,l ∥l ,
1 1 2
∴DM⊥l ,∠AED=∠DCF,
2
∵点D是定点,且点D到直线l 和l 的距离分别是1和4,
1 2
∴DM=1,DH=4,
∴MH=DH﹣DM=4﹣1=3,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,AD=BC,∠ADC=∠CBA,
∴∠BFC=∠DCF,
∴∠AED=∠BFC,
在△ADE和△CBF中,
,
∴△ADE≌△CBF(AAS),∴BN=DM=1,
根据垂线段最短、两点之间线段最短可得,
当MN⊥l 时,BD的长度取最小值,最小值为DM+BN+MH的长,
1
∴对角线BD长度的最小值是1+3+1=5,
故答案为:5.
35.(2022•薛城区模拟)如图,在正方形ABCD中,AB=3,点E,F分别在
CD,AD上,CE=DF,BE,CF相交于点G.若图中阴影部分的面积与正方
形ABCD的面积之比为2:3,则△BCG的周长为 .
【答案】 +3
【解答】解:∵阴影部分的面积与正方形ABCD的面积之比为2:3,
∴阴影部分的面积为 ×9=6,
∴空白部分的面积为9﹣6=3,
由CE=DF,BC=CD,∠BCE=∠CDF=90°,可得△BCE≌△CDF,
∴△BCG的面积与四边形DEGF的面积相等,均为 ×3= ,
∠CBE=∠DCF,
∵∠DCF+∠BCG=90°,
∴∠CBG+∠BCG=90°,即∠BGC=90°,
设BG=a,CG=b,则 ab= ,
又∵a2+b2=32,
∴a2+2ab+b2=9+6=15,
即(a+b)2=15,
∴a+b= ,即BG+CG= ,∴△BCG的周长= +3,
故答案为: +3.
36.(2022•肇东市校级三模)如图,E,F是正方形ABCD的边AD上两个动
点,满足AE=DF.连接CF交BD于点G,连接BE交AG于点H.若正方形
的边长为1,则线段DH长度的最小值是 .
【答案】
【解答】解:在正方形 ABCD中,AB=AD=CD,∠BAD=∠CDA,∠ADG
=∠CDG,
在△ABE和△DCF中,
,
∴△ABE≌△DCF(SAS),
∴∠ABE=∠DCF,
在△ADG和△CDG中,
,
∴△ADG≌△CDG(SAS),
∴∠DCG=∠DAG,
∴∠ABE=∠DAG,∵∠BAH+∠DAG=∠BAD=90°,
∴∠ABE+∠BAH=90°,
∴∠AHB=180°﹣90°=90°,
如图,取AB的中点O,连接OH、OD,
则OH=AO= AB= ,
在Rt△AOD中,OD= = = ,
根据三角形的三边关系,OH+DH>OD,
∴当O、D、H三点共线时,DH的长度最小,
最小值=OD﹣OH= ﹣ = .
故答案为: .
37.(2022春•工业园区校级期末)如图,矩形 ABCD中,AB=6,AD=3,E
为AB的中点,F为EC上一动点,P为DF中点,连接PB,则PB的最小值
是 .
【答案】3
【解答】解:当点F与点C重合时,点P在P 处,CP =DP ,
1 1 1
当点F与点E重合时,点P在P 处,EP =DP ,
2 2 2∴P P ∥CE且P P = CE,
1 2 1 2
当点F在EC上除点C、E的位置处时,有DP=FP,
由中位线定理可知:P P∥CE且P P= CF,
1 1
∴点P的运动轨迹是线段P P ,如图所示,
1 2
∴当BP⊥P P 时,PB取得最小值,
1 2
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC=3,AB=CD=6,∠DAB=∠BCD=∠ABC=90°,
∴CP = CD=3,
1
∵E为AB的中点,
∴AE=BE= AB=3,
连接BP 、BP ,作BP′⊥P P 于P′,作P Q⊥AB于Q,
1 2 1 2 2
则BP的最小值为BP′的长,P Q是△EAD的中位线,
2
∴P Q= AD= ,QE=AQ= AE= ,
2
∴BQ=BE+QE=3+ = ,
在Rt△BP Q中,由勾股定理得:
2
BP = = = ,
2
在Rt△CBE中,由勾股定理得:
CE= = =3 ,∴P P = CE= ,
1 2
在Rt△BCP 中,由勾股定理得:
1
BP = =3 ,
1
设P′P =x,则P′P = ﹣x,
2 1
由勾股定理得:
BP 2﹣P′P 2=BP 2﹣P′P 2,
2 2 1 1
即( )2﹣x2=(3 )2﹣( ﹣x)2,
解得:x= ,
∴BP′2=( )2﹣( )2=18,
∴BP′=3 .
故答案为:3 .
三.解答题(共14小题)
38.(2022•滨城区校级一模)如图,点C是BE的中点,四边形ABCD是平行
四边形.
(1)求证:四边形ACED是平行四边形;
(2)如果AB=AE,求证:四边形ACED是矩形.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,且AD=BC.
∵点C是BE的中点,∴BC=CE,
∴AD=CE,
∵AD∥CE,
∴四边形ACED是平行四边形;
(2)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=DC,
∵AB=AE,
∴DC=AE,
∵四边形ACED是平行四边形,
∴四边形ACED是矩形.
39.(2022•隆昌市校级二模)如图,在正方形ABCD中,点E是BC上的一点,
点F是CD延长线上的一点,且BE=DF,连接AE、AF、EF.
(1)求证:△ABE≌△ADF;
(2)若AE=5,请求出EF的长.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠ABC=∠ADC=∠ADF=90°,
在△ABE和△ADF中,
,
∴△ABE≌△ADF(SAS);
(2)解:∵△ABE≌△ADF,
∴AE=AF,∠BAE=∠DAF,
∵∠BAE+∠EAD=90°,
∴∠DAF+∠EAD=90°,即∠EAF=90°,∴EF= AE=5 .
40.(2022春•衡山县期末)如图,△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=8,CF=6,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.
【解答】(1)证明:∵MN交∠ACB的平分线于点E,交∠ACB的外角平分
线于点F,
∴∠2=∠5,∠4=∠6,
∵MN∥BC,
∴∠1=∠5,∠3=∠6,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∴EO=CO,FO=CO,
∴OE=OF;
(2)解:∵∠2=∠5,∠4=∠6,
∴∠2+∠4=∠5+∠6=90°,
∵CE=8,CF=6,
∴EF= =10,
∴OC= EF=5;
(3)答:当点O在边AC上运动到AC中点时,四边形AECF是矩形.证明:当O为AC的中点时,AO=CO,
∵EO=FO,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵∠ECF=90°,
∴平行四边形AECF是矩形.
41.(2023•河北模拟)已知,如图,在△ABC中,∠ABC=90°,BD是△ABC
中线,F是BD的中点,连接CF并延长到E,使FE=CF,连接BE、AE.
(1)求证:△CDF≌△EBF;
(2)求证:四边形AEBD是菱形;
(3)若BC=8,BE=5,求BG的长.
【解答】(1)证明:∵F是BD的中点,
∴FD=FB,
在△CDF和△EBF中
,
∴△CDF≌△EBF(SAS),
(2)证明:∵△CDF≌△EBF,
∴CD=EB,∠FCD=∠FEB,
∴CD∥EB,
∵∠ABC=90°,BD是△ABC中线,
∴AD=CD,∴AD∥EB,AD=EB,
∴四边形AEBD是平行四边形,
∵BD=AD= AC,
∴四边形AEBD是菱形.
(3)解:∵AD=BE=5,
∴AC=2AD=10,
∵∠ABC=90°,BC=8,
∴AB= = =6,
∵BE∥AC,
∴△BGE∽△ABC,
∴ = = = ,
∴BG= AB= ×6=2,
∴BG的长是2.
42.(2022•萧山区开学)如图,在△ABC中,D、E分别是AB、AC的中点,
BE=2DE,延长DE到点F,使得EF=BE,连接CF.
(1)求证:四边形BCFE是菱形;
(2)若CE=4,∠BCF=120°,求菱形BCFE的面积.
【解答】(1)证明:∵D、E分别是AB、AC的中点,
∴DE∥BC且2DE=BC,
又∵BE=2DE,EF=BE,
∴EF=BC,EF∥BC,
∴四边形BCFE是平行四边形,
又∵BE=FE,∴四边形BCFE是菱形;
(2)解:∵∠BCF=120°,
∴∠EBC=60°,
∴△EBC是等边三角形,
∴菱形的边长为4,高为2 ,
∴菱形的面积为4×2 =8 .
43.(2022春•九龙坡区校级期中)如图,在 ABCD中,对角线AC与BD相
交于点O,点E,F分别为OB,OD的中点,延长AE至G,使EG=AE,连
▱
接CG.
(1)求证:△ABE≌△CDF;
(2)当AB与AC满足什么数量关系时,四边形EGCF是矩形?请说明理由.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AB∥CD,OB=OD,OA=OC,
∴∠ABE=∠CDF,
∵点E,F分别为OB,OD的中点,
∴BE= OB,DF= OD,
∴BE=DF,
在△ABE和△CDF中,
,
∴△ABE≌△CDF(SAS);
(2)解:当AC=2AB时,四边形EGCF是矩形;理由如下:∵AC=2OA,AC=2AB,
∴AB=OA,
∵E是OB的中点,
∴AG⊥OB,
∴∠OEG=90°,
同理:CF⊥OD,
∴AG∥CF,
∴EG∥CF,
由(1)得:△ABE≌△CDF,
∴AE=CF,
∵EG=AE,
∴EG=CF,
∴四边形EGCF是平行四边形,
∵∠OEG=90°,
∴四边形EGCF是矩形.
44.(2022春•双台子区期末)如图,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.
(1)求证:四边形CDOF是矩形;
(2)当∠AOC多少度时,四边形CDOF是正方形?并说明理由.
【解答】(1)证明:∵OD平分∠AOC,OF平分∠COB(已知),
∴∠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(已知),
∴OD⊥AC,AD=DC(等腰三角形的“三合一”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,则
四边形CDOF是正方形;
因此,当∠AOC=90°时,四边形CDOF是正方形.
45.(2022春•汶上县期末)如图,在菱形 ABCD中,对角线AC,BD交于点
O,过点A作AE⊥BC于点E,延长BC到点F,使CF=BE,连接DF.
(1)求证:四边形AEFD是矩形;
(2)连接OE,若AD=10,EC=4,求OE的长度.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD∥BC且AD=BC,
∵BE=CF,∴BC=EF,
∴AD=EF,
∵AD∥EF,
∴四边形AEFD是平行四边形,
∵AE⊥BC,
∴∠AEF=90°,
∴四边形AEFD是矩形;
(2)解:∵四边形ABCD是菱形,AD=10,
∴AD=AB=BC=10,
∵EC=4,
∴BE=10﹣4=6,
在Rt△ABE中,AE= ,
在Rt△AEC中,AC= ,
∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC,
∴OE= AC= .
46.(2022春•天山区校级期末)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,D是BC
的中点,E是AD的中点,过点A作AF∥BC交BE的延长线于点F.
(1)求证:四边形ADCF是菱形;
(2)若AC=6,AB=8,求菱形ADCF的面积.
【解答】解:(1)证明:
∵E是AD的中点
∴AE=DE
∵AF∥BC
∴∠AFE=∠DBE在△AEF和△DEB中
∴△AEF≌△DEB(AAS)
∴AF=DB
∴四边形ADCF是平行四边形
∵∠BAC=90°,
D是BC的中点
∴AD=CD= BC
∴四边形ADCF是菱形;
(2)解:法一、
设AF到CD的距离为h,
∵AF∥BC,
AF=BD=CD,
∠BAC=90°,
∴S =CD•h
菱形ADCF
= BC•h
=S
△ABC
= AB•AC
= .
法二、
连接DF∵AF=DB,
AF∥DB
∴四边形ABDF是平行四边形
∴DF=AB=8
∴S = AC•DF
菱形ADCF
= .
法三、
∵三角形ABD与三角形ADC与三角形AFC的面积相等,
∴菱形ADCF的面积等于三角形ABC的面积为24.
答:菱形ADCF的面积为24.
47.(2022•龙华区校级一模)如图,在正方形ABCD中,点E是BC的中点,
连接DE,过点A作AG⊥ED交DE于点F,交CD于点G.
(1)证明:△ADG≌△DCE;
(2)连接BF,求证:AB=FB.
【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ADG=∠C=90°,AD=DC,
又∵AG⊥DE,
∴∠DAG+∠ADF=90°=∠CDE+∠ADF,
∴∠DAG=∠CDE,
∴△ADG≌△DCE(ASA);
(2)如图所示,延长DE交AB的延长线于H,∵E是BC的中点,
∴BE=CE,
又∵∠C=∠HBE=90°,∠DEC=∠HEB,
∴△DCE≌△HBE(ASA),
∴BH=DC=AB,
即B是AH的中点,
又∵∠AFH=90°,
∴Rt△AFH中,BF= AH=AB.
48.(2022 春•阳新县期末)如图,在四边形 ABCD 中,AD∥BC,对角线
AC、BD交于点O,且AO=OC,过点O作EF⊥BD,交AD于点E,交BC
于点F.
(1)求证:四边形ABCD为平行四边形;
(2)连接BE,若∠BAD=100°,∠DBF=2∠ABE,求∠ABE的度数.
【解答】(1)证明:∵AD∥BC,
∴∠OAD=∠OCB,
在△AOD和△COB中,
,∴△AOD≌△COB(ASA),
∴AD=CB,
又∵AD∥BC,
∴四边形ABCD为平行四边形;
(2)解:设∠ABE=x,则∠DBF=2x,
由(1)得:四边形ABCD为平行四边形,
∴OB=OD,
∵EF⊥BD,
∴BE=DE,
∴∠EBD=∠EDB,
∵AD∥BC,
∴∠EDB=∠DBF,
∴∠EBD=∠EDB=∠DBF=2x,
∵∠BAD+∠ABE+∠EBD+∠EDB=180°,
∴100°+x+2x+2x=180°,
解得:x=16°,
即∠ABE=16°.
49.(2021秋•临沂期末)如图,在正方形 ABCD 中,E是边 AB 上的一动点
(不与点A、B重合),连接DE,点A关于直线DE的对称点为F,连接EF
并延长交BC于点G,连接DG,过点E作EH⊥DE交DG的延长线于点H,
连接BH.
(1)求证:GF=GC;
(2)用等式表示线段BH与AE的数量关系,并证明.
【解答】证明:(1)如图1,连接DF,
∵四边形ABCD是正方形,∴DA=DC,∠A=∠C=90°,
∵点A关于直线DE的对称点为F,
∴△ADE≌△FDE,
∴DA=DF=DC,∠DFE=∠A=90°,
∴∠DFG=90°,
在Rt△DFG和Rt△DCG中,
∵ ,
∴Rt△DFG≌Rt△DCG(HL),
∴GF=GC;
(2)BH= AE,理由是:
证法一:如图2,在线段AD上截取AM,使AM=AE,
∵AD=AB,
∴DM=BE,
由(1)知:∠1=∠2,∠3=∠4,
∵∠ADC=90°,
∴∠1+∠2+∠3+∠4=90°,
∴2∠2+2∠3=90°,
∴∠2+∠3=45°,
即∠EDG=45°,
∵EH⊥DE,
∴∠DEH=90°,△DEH是等腰直角三角形,
∴∠AED+∠BEH=∠AED+∠1=90°,DE=EH,
∴∠1=∠BEH,
在△DME和△EBH中,
∵ ,
∴△DME≌△EBH(SAS),
∴EM=BH,
Rt△AEM中,∠A=90°,AM=AE,∴EM= AE,
∴BH= AE;
证法二:如图3,过点H作HN⊥AB于N,
∴∠ENH=90°,
由方法一可知:DE=EH,∠1=∠NEH,
在△DAE和△ENH中,
∵ ,
∴△DAE≌△ENH(AAS),
∴AE=HN,AD=EN,
∵AD=AB,
∴AB=EN=AE+BE=BE+BN,
∴AE=BN=HN,
∴△BNH是等腰直角三角形,
∴BH= HN= AE.50.(2022秋•铁西区月考)如图,已知四边形 ABCD是正方形,AB=4 ,
点E为对角线AC上一动点,连接DE,过点E作EF⊥DE,交射线BC于点
F,以DE,EF为邻边作矩形DEFG,连CG.
(1)求证:四边形DEFG是正方形;
(2)求AE2+CE2的最小值.
【解答】(1)证明:如图,作EM⊥BC于M,EN⊥CD于N,
∴∠MEN=90°,
∵点E是正方形ABCD对角线上的点,
∴EM=EN,
∵∠DEF=90°,
∴∠DEN=∠MEF,
在△DEN和△FEM中,,
∴△DEN≌△FEM(ASA),
∴EF=DE,
∵四边形DEFG是矩形,
∴矩形DEFG是正方形;
(2)解:如图,连接EG,
∵正方形DEFG和正方形ABCD,
∴DE=DG,AD=DC,
∵∠CDG+∠CDE=∠ADE+∠CDE=90°,
∴∠CDG=∠ADE,
∴△ADE≌△CDG(SAS),
∴AE=CG,∠DCG=∠DAE=45°,
∵∠ACD=45°,
∴∠ECG=45°+45°=90°,
∴AE2+CE2=EC2+CG2=EG2,
∴AE2+CE2的最小值就是EG2的最小值,
∵四边形ABCD是正方形,且AB=4 ,
∴BC=AB=4 ,∠B=90°,
∴AC=8,
设CE=x,则AE=CG=8﹣x,
∴EG2=EC2+CG2=x2+(8﹣x)2=2x2﹣16x+64=2(x﹣4)2+32,
∴当x=4时,EG2有最小值是32,即AE2+CE2的最小值是32.
51.(2022•湘潭县校级模拟)如图,矩形 ABCD 中,E 是 AD 的中点,延长CE,BA交于点F,连接AC,DF.
(1)求证:四边形ACDF是平行四边形;
(2)当CF平分∠BCD时,写出BC与CD的数量关系,并说明理由.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,
∴∠FAE=∠CDE,
∵E是AD的中点,
∴AE=DE,
又∵∠FEA=∠CED,
∴△FAE≌△CDE(ASA),
∴CD=FA,
又∵CD∥AF,
∴四边形ACDF是平行四边形;
(2)BC=2CD.
证明:∵CF平分∠BCD,
∴∠DCE=45°,
∵∠CDE=90°,
∴△CDE是等腰直角三角形,
∴CD=DE,
∵E是AD的中点,
∴AD=2DE,
∴AD=2CD,
∵AD=BC,
∴BC=2CD.