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专题01 特殊平行四边形(重点)
一、单选题
1.下面说法正确的是( )
A.有一组邻边相等的四边形是菱形 B.对角线互相垂直的四边形是菱形
C.矩形的对角线相等 D.对角线互相垂直平分的四边形是正方形
【答案】C
【分析】根据菱形,矩形,正方形的性质和判定定理,逐个进行判断即可.
【解析】解:A、有一组邻边相等的平行四边形是菱形,故A不正确,不符合题意;
B、对角线互相垂直的平行四边形是菱形,故B不正确,不符合题意;
C、矩形的对角线相等,故C正确,符合题意;
D、对角线相等且互相垂直平分的四边形是正方形,故D不正确,不符合题意;
故选:C.
【点睛】本题主要考查了菱形、矩形、正方形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握相关定理和性质.
2.如图,在菱形 中,对角线 , 相交于点 ,若 ,则 的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据菱形的性质得到 , ,再进一步求解即可.
【解析】解: 四边形 是菱形,
, ,
,
,
,
故选B.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质和平行线的性质,熟知菱形的对角线平分一组对角是解题的关键.
3.下列四个命题中,真命题是( )
1A.对角线垂直且相等的四边形是菱形
B.对角线互相垂直平分的四边形是正方形
C.一组邻边相等的平行四边形是正方形
D.对角线相等且互相平分的四边形是矩形
【答案】D
【分析】根据菱形、矩形、正方形的判定定理等知识逐项判定即可.
【解析】解: 选项,对角线相等且互相垂直的四边形是菱形,若对角线不互相平分,则不是菱形,故原
命题为假命题;
选项,对角线互相平分说明是平行四边形,菱形的判定定理:对角线垂直的平行四边形是菱形,故原命
题为假命题;
选项,有一组邻边相等的平行四边形是菱形,故原命题为假命题;
选项,对角线相等且互相平分的四边形是矩形,为真命题;
故选: .
【点睛】本题主要考查命题与定理知识,熟练掌握菱形、矩形、正方形的判定定理是解题的关键.
4.已知矩形的较短边长为6,对角线相交成60°角,则这个矩形的较长边的长是( )
A. B. C.9 D.12
【答案】B
【分析】根据矩形对角线相等且互相平分的性质和题中的条件易得△AOB为等边三角形,即可得到矩形对
角线的长,进而求解即可.
【解析】
如图:AB=6,∠AOB=60°,
∵四边形是矩形,AC,BD是对角线,
∴OA=OB=OC=OD= BD= AC,
在△AOB中,OA=OB,∠AOB=60°,
∴OA=OB=AB=6,BD=2OB=12,
2∴BC= .
故选:B.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,勾股定理等内容,熟悉性质是解题的关键.
5.如图,E是矩形 的边 上一点, ,则 等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先由矩形证得 ,从而得 ,再由等腰三角形的性质求出等腰三角形的底
角 ,再由平行线性质得出结论.
【解析】解: 四边形 是矩形,
∴
∴
∵ ,
∴
∴ ,
∵
∴ ,
故选:C
【点睛】此题主要考查了矩形的性质以及等腰三角形的性质,正确得出 的度数是解题关键.
6.如图,在正方形 中, 是 上的一点,且 ,则 的度数是()
3A. B. C. D.
【答案】B
【分析】在正方形中可知∠BAC=45°,由AB=AE,进而求出∠ABE,又知∠ABE+∠EBC=90°,故能求出
∠EBC.
【解析】解:在正方形ABCD中,∠BAC=45°,
∵AB=AE,
∴∠ABE=∠AEB=67.5°,
∵∠ABE+∠EBC=90°,
∴∠EBC=22.5°,
故选B.
【点睛】本题主要考查正方形的性质,等腰三角形的性质等知识点,熟练掌握基础知识是解题关键.
7.如图,菱形 的对角线 相交于点O,过点D作 于点H,连接 ,若 ,
,则 的长( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据菱形的性质得O为 的中点,再由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,得 的长
度,利用勾股定理求得 的长,最后由菱形的面积公式求解.
【解析】解:∵四边形 是菱形,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ , ,
∵ ,
4∴ , ,
∵ ,即 ,
∴ .
故选:B.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质,直角三角形的性质,菱形的面积公式,关键是根据直角三角形的性
质求得 .
8.如图所示,在矩形 中, , ,将矩形沿 折叠,点 落在点 处, 与 交于
点 ,则重叠部分 的面积是( )
A.20 B.16 C.12 D.10
【答案】D
【分析】根据折叠的性质可得∠ADB=∠EDB,由平行可得∠ADB=∠CBD,推出∠CBD=∠EDB,设BF为x,在
Rt△DCF中,根据勾股定理列出方程求出x,再根据面积公式求出△BDF的面积即可.
【解析】∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBD,
∵△BDE是△BDA折叠后的图形,
∴∠ADB=∠EDB,
∴∠CBD=∠EDB,
设BF为x,则DF为x,CF为8-x,
在Rt△DCF中,
解得:x=5,
∴S = .
BDF
△
故选D.
5【点睛】本题考查折叠中矩形的性质,关键在于利用勾股定理列出方程求解.
9.如图,在矩形 中, 是 延长线上一点, ,连接 、 ,过点 作 于点 ,
为 上一点,连接 , .若 , ,则 的长为( )
A. B.8 C. D.
【答案】A
【分析】先证得△CDE是等腰直角三角形,再进一步说明∠EBC=∠CGB得到CG=BC=EG=4,说明三角形
BCG为等腰三角形,进而说明GH=BH、∠CHB=90°,再根据直角三角形的性质求得CH= BC=2,进而求
得GH=BH= CH=2 ,最后根据EH=GH+GE求解即可.
【解析】解:∵四边形ABCD是矩形
∴∠CDA=90°,AD//BC
∴∠CDE=90°,∠AEB=∠EBC=30°
∵ED=CD
∴△CDE是等腰直角三角形
∴∠DCE=∠DEC=45°
∴∠CEB=45°-30°=15°
∵EG=CG
∴∠GCE=∠GEB=15°
∴∠CGB=∠GCE+∠CEB=30°
∴∠EBC=∠CGB
∴CG=BC=4
∴EG=4
6∵CH⊥BE
∴GH=BH,∠CHB=90°
∵∠EBC=30°
∴CH= BC=2,GH=BH= CH=2
∴EH=GH+EG=4+2 .
故选A.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质、等腰三角形的判定与性质、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一
半等知识点,灵活运用相关知识点成为解答本题的关键.
10.如图,已知四边形 为正方形, , 为对角线 上一点,连接 ,过点 作
,交 的延长线于点 ,以 , 为邻边作矩形 ,连接 .下列结论:①矩形
是正方形;② ;③ 平分 ;④ .其中结论正确的序号有( )
A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④
【答案】A
【分析】过 作 ,过 作 于 ,如图所示,根据正方形性质得 ,
,推出四边形 是正方形,由矩形性质得 , ,
根据全等三角形的性质得 ,推出矩形 是正方形,故①正确;根据正方形性质得 ,
推出 ,得到 , ,由此推出 平分 ,
故③正确;进而求得 ,故②错误;当 时,点 与点 重合,得
到 不一定等于 ,故④错误;故选A.
【解析】过 作 ,过 作 于 ,如图所示,
7∵四边形 是正方形,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴四边形 是正方形,
∴ ,
∵四边形 是矩形,
∴ ,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∴矩形 是正方形,故①正确;
∴ ,
∵四边形 是正方形
∴ ,
∴
在 和 中
∴
8∴ ,
∵
∴ 平分 ,故③正确;
∴ ,故②错误;
当 时,点 与点 重合,
∴ 不一定等于 ,故④错误.
故选:A
【点睛】本题考查了正方形的性质与判定,全等三角形的判定与性质,正确作出辅助线是解本题的关键.
二、填空题
11.如图,已知矩形 的对角线 与 相交于点 ,若 ,那么 .
【答案】2
【分析】根据矩形的对角线互相平分且相等,求解即可.
【解析】解:在矩形 中,
∵对角线 与 相交于点O, ,
∴ ,
∴ .
故答案为:2.
【点睛】本题考查了矩形的性质,解答本题的关键是掌握矩形的对角线互相平分且相等的性质.
12.要使矩形ABCD成为正方形,可添加的条件是 (写一个即可).
【答案】AB=BC;BC=CD;CD=AD;AD=AB;AC⊥BD(挑选一个即可)
【分析】根据正方形的判定定理进行添加即可.
【解析】从边上添加:有AB=BC,BC=CD,CD=DA,DA=AB(有一组领边相等的矩形为正方形)
从对角线上添加:有AC⊥BD(对角线互相垂直的矩形为正方形).
故答案为:AB=BC;BC=CD;CD=AD;AD=AB;AC⊥BD(挑选一个即可)
【点睛】本题考查了由矩形得到正方形的判定,熟知其判定定理是解题的关键.
13.如图,菱形 的对角线 , 相交于点 ,已知 ,菱形 的面积为24,则 的
长为 .
9【答案】6
【分析】根据菱形的性质得到AC=8,根据菱形的面积等于两条对角线乘积的一半,即可求解.
【解析】解:∵四边形ABCD为菱形;
∴AC=2OA=8, ,
∴ ,
∴BD=6,
故答案为:6
【点睛】本题考查了菱形的性质,解题的关键是熟记菱形面积的两种表示法:(1)底乘高,(2)对角线
乘积的一半,本题运用的是第二种.
14.已知,矩形 ,点 在边 上,点 在边 上,连接 、 交于点 .若 , ,
, .则 .
【答案】6
【分析】过点 作 ,垂足为 ,交 于点H,证明 ,得出 是等腰直角三
角形,进而得出四边形 是平行四边形,即可求解.
【解析】解:如图所示,过点 作 ,垂足为 ,交 于点H,
10∵四边形 是矩形,
∴ ,
∴ ,
∵ , , ,
∴ ,
∴
∴ , ,
∴ 是等腰直角三角形,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
又∵ ,
∴四边形 是平行四边形,
∴ ,
∴ ,
故答案为:6.
【点睛】本题考查了矩形的性质,全等三角形的性质与判定,平行四边形的性质与判定,正确的添加辅助
线是解题的关键.
15.如图,菱形 的对角线 、 相交于点O,过点D作 于点H,连接 , ,
若菱形 的面积为12,则 的长为 .
【答案】
11【分析】在 中先求得 的长,根据菱形面积公式求得 长,再根据勾股定理求得 长,即
可得到 .
【解析】解: ,
,
四边形 是菱形,
, , ,
(直角三角形斜边上中线等于斜边的一半),
, ,
由 得,
,
,
,
,
,
故答案为: .
【点睛】本题考查了菱形性质,直角三角形性质,勾股定理等知识,解题的关键是先求得 的长.
16.如图,矩形 的对角线 交于点O, ,过点O作 ,交AD于点
E,过点E作 ,垂足为F,则 的值为 .
【答案】
【分析】矩形 的对角线 交于点O, ,过点O作 ,交 于点E,
12过点E作 ,垂足为F,则可求得 的值.
【解析】解:∵ ,
∴矩形 的面积为48, ,
∴ ,
∵对角线 交于点O,
∴ 的面积为12,
∵ ,
∴ ,即 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
故答案为: .
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,解题时注意:矩形的四个角都是直角;矩形的对角线相等且互相平
分.
17.如图,在Rt 中, 为 边上一点, ,垂足分
别是 ,连接 ,则 的最小值为 .
【答案】 /
【分析】先证四边形 是矩形,得出 ,要使 最小,只要 最小即可,再根据垂线段最
短和三角形面积求出 即可.
13【解析】解:连接 ,如图:
, ,
,
,
四边形 是矩形,
,
要使 最小,只要 最小即可,
当 时, 最短,
, , ,
,
的面积 ,
,
的最小值为 ,
故答案为: .
【点睛】本题考查了矩形的性质和判定、勾股定理、垂线段最短以及三角形面积等知识,熟练掌握矩形的
判定与性质是解此题的关键.
18.如图,矩形ABCD中,AD=6,DC=8,点H在边AD上,AH=2,E为边AB上一个动点,连接HE.
以HE为一边在HE的右上方作菱形HEFG,使点G落在边DC上,连接CF.
14(1)当菱形HEFG为正方形时,DG的长为 ;
(2)在点E的运动过程中,△FCG的面积S的取值范围为 .
【答案】 2
【分析】(1)由于四边形ABCD为矩形,四边形HEFG为正方形,那么∠D=∠A=∠GHE= ,HG=HE,
易证△GDH≌△HAE,得DG=AH=2;
(2)过F作FM⊥DC,交DC延长线于M,连接GE,由于AB CD,可得∠AEG=∠MGE,同理有
∠HEG=∠FGE,利用等式性质有∠AEH=∠MGF,再结合∠A=∠M= ,HE=FG,可证△AHE≌△MFG,从
而有FM=HA=2,进而可求△FCG的面积S的最大值和最小值,从而确定S的取值范围.
【解析】解:(1)如图1,当菱形 为正方形时, , ,
四边形 为矩形,
,
,
,
在 和 中,
,
,
;
故答案为:2;
15(2)如图2,过 作 ,交 延长线于 ,连接 ,
∵AB CD,
,
∵HE GF,
,
,
在 和 中,
,
,即无论菱形 如何变化,点 到直线 的距离始终为定值2,
∴ ,
设 ,则 ,
在 中, ,
,
,
即 ,
,
,
的最小值为 ,此时 ,
的最大值为8时, ,
在点 的运动过程中, 的面积 的取值范围为: ;
16故答案为: ;
【点睛】本题考查了矩形、菱形、正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,三角形的面积.
解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.
三、解答题
19.如图,在矩形ABCD中,对角线BD的垂直平分线MN分别与AD、BC相交于点M、N,与BD相交于点
O,连结BM,DN.
(1)求证:四边形BMDN是菱形;
(2)若MD=2AM,BD=8,求矩形ABCD的周长.
【答案】(1)见解析 (2)
【分析】(1)由“ASA”可证△DMO≌△BNO,可得OM=ON,由菱形的判定可证平行四边形BMDN是菱形;
(2)设AM长为x,则MB=DM=2x,AD=3x,由勾股定理可求AB= x,由勾股定理可求x的值,即可求解.
【解析】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形
∴AD∥BC,∠A=90°,
∴∠MDO=∠NBO,∠DMO=∠BNO,
∵在△DMO和△BNO中 ,
∴△DMO≌△BNO(ASA),
∴OM=ON,
∵OB=OD,
∴四边形BMDN是平行四边形,
∵MN⊥BD,
∴平行四边形BMDN是菱形;
17(2)∵四边形BMDN是菱形,
∴MB=MD,
设AM长为x,则MB=DM=2x,AD=3x,
在Rt△AMB中,BM2=AM2+AB2,
即AB= x,
∵BD2=AB2+AD2,
∴64=3x2+9x2,
∴x= ,
∴AD=3x=4 ,AB= x=4,
∴矩形ABCD的周长=2×(4 +4)=8 +8,
答:矩形ABCD的周长为8 +8.
【点睛】本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定和性质,菱形的判定和性质,勾股定理等知识,灵活
运用这些性质解决问题是本题的关键.
20.如图,正方形ABCD边长为8,E,F分别是BC,CD上的点,且AE⊥BF.
(1)求证:AE=BF;
(2)若AF=10,求AE的长.
【答案】(1)见详解;(2)
【分析】(1)由正方形的性质可得∠ABC=90°=∠C,AB=BC,由余角的性质可得∠BAE=∠CBF,可证
△ABE≌△BCF,可得AE=BF;
18(2)由勾股定理可求DF=6,可得FC=2,由勾股定理可求AE=BF= .
【解析】证明;(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=90°=∠C,AB=BC,
∴∠ABF+∠CBF=90°,
∵AE⊥BF,
∴∠ABF+∠BAE=90°,
∴∠BAE=∠CBF,
∴△ABE≌△BCF(ASA),
∴AE=BF;
(2)∵AF=10,AD=8,
∴DF= ,
∴CF=8-6=2,
∴BF= ,
∴AE= .
【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,证明△ABE≌△BCF是本题的关
键.
21.已知:如图边长为 的正方形 的对角线 、 交于点 , 、 分别为 、 上的点,
且 .
(1)求证: .
(2)求证: 、 分别在 、 延长线上, ,四边形 与正方形 重合部分的面
积等于 .
19【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)由四边形 为正方形得到 , , ,又由
,即可证明 ,则 ,由 得到
,即可得到结论;
(2)由 得到 ,根据 即可得到四边形 与正方
形 重合部分的面积.
【解析】(1)证明:∵四边形 为正方形,
∴ , , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
即 ;
(2)∵ ,
∴ ,
∴四边形 与正方形 重合部分的面积等于
.
【点睛】此题考查了正方形的性质、全等三角形的判定和性质等知识,熟练掌握正方形的性质是解题的关
键.
22.如图,四边形 是菱形, , , 于点 , 于点 .
20(1)求 的长;
(2)求四边形 的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据菱形的面积等于对角线积的一半,可求得菱形的面积,又由菱形的对角线互相平分且
垂直,可根据勾股定理得 的长,根据菱形的面积的求解方法:底乘以高或对角线积的一半,即可得菱
形的高;
(2)证明四边形 为矩形,求出 的长,则可得出答案.
【解析】(1)解: 四边形 是菱形,
, , ,
,
,
;
(2)解: 四边形 是菱形,
,
又 ,
,
,
,
四边形 为矩形,
21, ,
,
四边形 的面积为 .
【点睛】本题考查了菱形的性质,矩形的判定,掌握菱形的对角线互相平分且垂直,菱形的面积的求解方
法是解题的关键.
23.如图,在矩形 中, , .点P从点D出发向点A运动,运动到点A即停止;
同时,点Q从点B出发向点C运动,运动到点C即停止,点P、Q的速度都是 .连接 、 、
.设点P、Q运动的时间为t s.
(1)当t为何值时,四边形 是矩形,请说明理由;
(2)当t为何值时,四边形 是菱形,请说明理由;
(3)直接写出(2)中菱形 的周长和面积,周长是______cm,面积是______ .
【答案】(1)当 时,四边形 为矩形
(2)当 时,四边形 为菱形
(3)15;
【分析】(1)根据题意用 表示出 、 、 ,根据矩形的判定定理列出方程,解方程得到答案;
(2)根据邻边相等的平行四边形是菱形、勾股定理列式计算即可;
22(3)根据(2)中求出的 的值,求出 ,根据菱形的周长公式、面积公式计算即可.
【解析】(1)解:由题意得, ,则 ,
四边形 是矩形,
, ,
当 时,四边形 为矩形,
,
解得, ,
故当 时,四边形 为矩形;
(2)解:由(1)可知,四边形 为平行四边形,
当 时,四边形 为菱形,
即 时,四边形 为菱形,
解得, ,
故当 时,四边形 为菱形;
(3)解:当 时, ,
菱形 的周长为: ,
菱形 的面积为: ,
故答案为:15; .
【点睛】本题考查的是矩形的判定、菱形的判定以及平行四边形的判定,掌握它们的判定定理是解题的关
键.
24.已知:如图,在菱形 中,点 , , 分别为 , , 的中点,连接 , , ,
.
23(1)求证: ;
(2)当 时,请判断四边形 的形状,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)当 时,四边形 是正方形,理由见解析
【分析】(1)由菱形的性质得出 , ,由已知证出 ,由
证明 即可;
(2)由三角形中位线定理证出 , , ,得到 ,证出四
边形 是菱形,再证出 ,四边形 是正方形.
【解析】(1)证明:∵四边形 是菱形,
∴ , ,
∵点 , , 分别为 , , 的中点,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ;
(2)解:当 时,四边形 是正方形,理由如下:
∵四边形 是菱形,
∴ , ,
∵点 , , 分别为 , , 的中点,
∴ , , , ,
∴ ,
24∴四边形 是菱形,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴四边形 是正方形.
【点睛】本题考查了正方形的判定、菱形的性质与判定、全等三角形的判定与性质、三角形中位线定理等
知识;熟练掌握菱形的性质和全等三角形的判定是解决问题的关键.
25.如图,在 中, ,E,F分别为 , 的中点,作 于点G, 的延长线
交 的延长线于点H.
(1)求证:四边形 是菱形.
(2)当 时,
①求 的长.
②如图2, 交 于点P,记 的面积为 , 的面积为 ,则 的值为________.
【答案】(1)见解析;(2)①12;②
【分析】(1)根据平行四边形的性质得到AD∥BC,AD=BC,再根据中点的定义得到AF=BE,可得四边形
ABCD是平行四边形,结合AB=AF,可得结论;
(2)①连接AE交BF于点O,由菱形性质可得∠AOB=90°,从而求出菱形ABEF的面积,可得四边形
ABCD的面积,根据CG⊥AB可得CG,从而求出AG,证明△AFG≌△DFH,得到AG=DH,在△GCH中利
用勾股定理求出GH即可;
②过F作FK⊥AB交BA延长线于K,求出FK,从而得到△BGF和△BGC的面积,从而分别得出S 和S,
1 2
可得S-S.
1 2
【解析】解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,
25∵E、F分别为BC、AD中点,
∴AF= AD,BE= BC,
∴AF=BE,
∵AF∥BE,
∴四边形ABEF是平行四边形,
∵AD=2AB,AD=2AF,
∴AB=AF,
∴四边形ABEF是菱形;
(2)①连接AE交BF于点O,
∵四边形ABEF是菱形,
∴AE⊥BF,OB=OF= BE=4,OA=OE= AE,
∴∠AOB=90°,
在Rt△AOB中,OA= =3,
∴AE=2OA=6,
∴S ABEF= AE·BF= ×6×8=24,
菱形
∵E、F分别是BC、AD中点,
∴BE=EC,AF=FD,
∵AD∥BC,
∴四边形ABEF,四边形EFDC都是平行四边形,且底和高相等,
∴S ABEF=S EFDC=24,
四边形 四边形
∴S ABCD=S ABEF+S EFDC=48,
四边形 四边形 四边形
∵CG⊥AB,
∴S ABEF=AB·CG=5CG=48,∠BGC=90°,
四边形
∴CG= ,
∵AD=BC=2AB=10,
∴BG= ,
26∴AG=AB-BG=5- = ,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD=5,AB∥CD,
∴∠A=∠FDH,∠GCH=∠BGC=90°,
∵F是AD中点,
∴AF=DF,
在△AFG和△DFH中,
,
∴△AFG≌△DFH(ASA),
∴AG=DH= ,
∴CH=CD+DH=5+ = ,
在Rt△GCH中,GH= =12;
②过F作FK⊥AB交BA延长线于K,
∴S ABEF=AB·FK=5FK=24,
四边形
∴FK= ,
∴S BGF= BG·FK= = ,
△
S BGC= BG·CG= = ,
△
∵S=S BGC-S BGP= -S BGP,
2
△ △ △
27S=S BGF-S BGP= -S BGP,
1
△ △ △
∴S-S= - = .
2 1
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,菱形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,重点
考查了几何图形的推理论证能力,同时也要结合已知条件作出辅助线,扩大运用范围.
26.如图,矩形ABCD中,BC>AB,E是AD上一点,△ABE沿BE折叠,点A恰好落在线段CE上的点F
处.
(1)求证:CF=DE;
(2)设 =m.
①若m= ,试求∠ABE的度数;
②设 =k,试求m与k满足的关系式.
【答案】(1)见解析;(2)①∠ABE=15°,②m2=2k﹣k2.
【分析】(1)通过折叠前后两个图像全等,然后证明△CED≌△BCF即可;(2)由题知AB=BF,BC=AD通
过 = ,得出 = ,判断角度求解即可,由 =m, =k 的得出边之间的关系,在通过
Rt△CED建立勾股定理方程化简即可求出
【解析】(1)证明:由折叠的性质可知,∠BEA=∠BEF,
28∵AD∥BC,
∴∠BEA=∠EBC,
∴∠BEF=∠EBC,
∴BC=CE;
∵AB=BF=CD, △CED和△BCF都为直角三角形
∴△CED≌△BCF
∴CF=DE;
(2)解:①由(1)得BC=CE
∵BC=AD
∴AD=CE
∵AB=BF
∴ = =
∵BCF都为直角三角形
∴∠FBC=60°
∴∠ABE=
②∵ =k, =m,
∴AE=kAD,AB=mAD,
∴DE=AD﹣AE=AD(1﹣k),
在Rt△CED中,CE2=CD2+DE2,即AD2=(mAD)2+[AD(1﹣k)]2,
整理得,m2=2k﹣k2.
【点睛】本题主要是对特殊四边形的综合考察,熟练掌握四边形几何知识和用字母表示边的转换是解决本
题的关键
27.如图,在平面直角坐标系中,点A(0,8),点B是x轴的正半轴上的一个动点,连接AB,取AB的
中点M,将线段MB绕着点B按顺时针方向旋转90°,得到线段BC.过点B作x轴的垂线交直线AC于点
D.设点B坐标是(t,0)
29(1)当t=6时,点M的坐标是______;
(2)求点C的坐标(用含t的代数式表示);
(3)是否存在点B,使四边形AOBD为矩形?若存在,请求出点B的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)在点B的运动过程中,平面内是否存在一点N,使得以A、B、N、D为顶点的四边形是菱形?若存在,
请直接写出点N的纵坐标(不必要写横坐标);若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3) ,理由见解析
(4)3或8,理由见解析
【分析】(1)利用中点坐标公式计算即可.
(2)如图1中,作 于 , 轴于 .证明 ,利用全等三角形的性质即可
解决问题.
(3)如图2中,存在.由题意当 时,可证四边形 是矩形,构建方程即可解决问题.
(4)分三种情形:①如图3中,当 时,以 为对角线可得菱形 ,此时点 在 轴上.
②如图4中,当 时,以 为对角线可得菱形 .此时点 的纵坐标为8.③因为 ,
所以不存在以 为对角线的菱形.
【解析】(1)如图1中,
30, , ,
,
故答案为:(3,4);
(2)如图1中,作 于 , 轴于 .
∵ ,
, ,
,
, ,
,
,
,
, ,
,
.
(3)存在.
如图2中,作 于 , 轴于 .
理由:由题意当 时,
31,
四边形 是平行四边形,
,
四边形 是矩形,
,
四边形 是矩形,
又∵由(2)得 ,
即: ,解得: .
.
(4)①如图3中,当 时,以 为对角线可得菱形 ,此时点 在 轴上.作BE⊥AC交于
点E,
设 , ,
∵点M是AB的中点, ,
∴ ,
∵ , , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
32在 中,则有 ,
①②联立,解得: ,
,
点 的纵坐标为3.
②如图4中,当 时,以 为对角线可得菱形 .此时点 的纵坐标为8.
③ ,
不存在以 为对角线的菱形.
综上所述,满足条件的点 的纵坐标为3或8.
【点睛】本题属于四边形综合题,考查了矩形的判定和性质,菱形的判定和性质,翻折变换,全等三角形
的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,学会利用参数构建
方程解决问题,属于中考压轴题.
28.如图①,已知正方形 中, , 分别是边 , 上的点(点 , 不与端点重合),且
, , 交于点P,过点 作 交 于点 .
(1)求证: .
(2)若 ,试求线段 的长.
(3)如图②,连接 并延长交 于点 ,若点 是 的中点,试求 的值.
33【答案】(1)见解析;(2) ;(3)4
【分析】(1)证明△ABE≌△DAF(SAS),得出∠ABE=∠DAF,得出∠APB=90°,可得出结论;
(2)根据三角形ABE的面积可求出AP= ,证明△ABP≌△BCH(AAS),由全等三角形的性质得出
BH=AP= ,则PH=BP﹣BH=BP﹣AP,可求出答案;
(3)证得∠CBP=∠CPB,∠QPE=∠QEP,可得出QE=QP=QA,在四边形QABC中,设 ,
,则AB=BC=a,AQ=x,QC=x+a,由a2+(a﹣x)2=(x+a)2可得出a,x的关系式,则可求出
答案.
【解析】(1)证明:∵正方形
∴ ,
∵
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∵
∴
(2) 解:∵ ,
∴ ,
,
∴ ,
∴
34∵
∴
∴
∵
∴
∵ 和 ,且
∴
∴
∴
(3)解:∵ 为 中点,且
∴ 为以 为底的等腰三角形
∴ ,
由(1)(2)的证明结果
∵
∴
∴
∴
∵
∴
∴
∴在 中, 为斜边 的中线
∴
由 ,以及等腰三角形
∴
∴
设 , ,则在 中,
35,
根据勾股定理,有
即
得
∴
【点睛】本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,三角形的面积,平行
线的判定,等腰三角形的性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会用转化的思想解决问题,学会用方程
的思想方法解决问题.
36