


陕西省中考数学历年(2016-2022年)真题分类汇编专题8四边形解析版
展开陕西省中考数学历年(2016-2022年)真题分类汇编专题8 四边形
一、单选题
1.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
【答案】D
【知识点】菱形的判定;矩形的判定
【解析】【解答】解:当AB=AC时,不能说明平行四边形ABCD是矩形,所以A不符合题意;
当AC⊥BD时,根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形,能说明平行四边形ABCD是菱形,不能说明平行四边形ABCD是矩形,所以B不符合题意;
当AB=AD时,根据一组邻边相等的平行四边形是菱形,能说明平行四边形ABCD是菱形,不能说明平行四边形ABCD是矩形,所以C不符合题意;
当AC=BD时,根据对角线相等的平行四边形是矩形,能说明平行四边形ABCD是矩形,所以D符合题意.
故答案为:D.
【分析】对角线相等的平行四边形是矩形,有一个内角是直角的平行四边形是矩形;根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形,根据一组邻边相等的平行四边形是菱形,据此一一判断得出答案.
2.如图,在菱形 ABCD 中, ∠ABC=60° ,连接 AC 、 BD ,则 ACBD 的值为( )
A.12 B.22 C.32 D.33
【答案】D
【知识点】等边三角形的判定与性质;菱形的性质
【解析】【解答】解:设AC与BD的交点为O,如图所示:
∵四边形 ABCD 是菱形,
∴∠ABD=∠CBD=12∠ABC,AB=BC , AC⊥BD,BO=DO,AO=CO ,
∵∠ABC=60° ,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠ABO=30°,AB=AC ,
∴AO=12AB ,
∴OB=AB2−AO2=3OA ,
∴BD=23OA,AC=2AO ,
∴ACBD=2OA23OA=33 ;
故答案为:D.
【分析】设AC与BD的交点为O,由菱形的性质和已知条件易得三角形ABC是等边三角形,于是用勾股定理可将OB用含OA的代数式表示出来,则BD、AC也可用含OA的代数式表示出来,于是AC与BD的比值可求解.
3.如图,在▱ABCD中,AB=5,BC=8.E是边BC的中点,F是▱ABCD内一点,且∠BFC=90°.连接AF并延长,交CD于点G.若EF∥AB,则DG的长为( )
A.52 B.32 C.3 D.2
【答案】D
【知识点】平行四边形的性质;三角形的中位线定理;直角三角形斜边上的中线
【解析】【解答】解:连接AC,交EF于点H,如图,
∵E是边BC的中点,且∠BFC=90°,
∴Rt△BCF中,EF= 12 BC=4,
∵EF∥AB,AB∥CG,E是边BC的中点,
∴H是AC的中点,F是AG的中点,
∴EH是△ABC的中位线,FH是△ACG的中位线,
∴EH=12AB=52 , FH=12CG ,
而FH=EF-FH=4- 52=32 ,
∴CG=3FH=3,
又∵CD=AB=5,
∴DG=5﹣3=2,
故答案为:D.
【分析】连接AC,依据直角三角形斜边上中线的性质,即可得到EF的长,再根据三角形中位线定理,即可得到CG的长,进而得出DG的长.
4.如图,在菱形ABCD中,点E,F,G,H分别是边AB,BC,CD和DA的中点,连接EF,FG,GH和HE,若EH=2EF,则下列结论正确的是( )
A.AB= 2 EF B.AB=2EF C.AB= 3 EF D.AB= 5 EF
【答案】D
【知识点】菱形的性质;三角形的中位线定理
【解析】【解答】连接AC、BD交于点O,
∵四边形ABCD是菱形,∴OA= 12 AC,OB= 12 BD,AC⊥BD,
∵E、F、G、H分别是边AB、BC、CD和DA的中点,
∴EH= 12 BD,EF= 12 AC,
∵EH=2EF,
∴OA=EF,OB=2OA=2EF,
在Rt△AOB中,AB= OA2+OB2 = 5 EF,
故答案为:D.
【分析】连接AC、BD交于点O,根据菱形的性质,得出OA= 12AC,OB=12 BD,AC⊥BD,根据三角形的中位线定理得出EH=12 BD,EF= 12AC,又EH=2EF,故OA=EF,OB=2OA=2EF,在Rt△AOB中,由勾股定理得出AB的长。
5.如图,在矩形ACBO中,A(-2,0),B(0,1).若正比例函数y=kx的图像经过点C,则k的取值为( )
A.- 12 B.12 C.-2 D.2
【答案】A
【知识点】矩形的性质;反比例函数图象上点的坐标特征
【解析】【解答】∵A(-2,0),B(0,1),
∴OA=2,OB=1,
∵四边形OACB是矩形,
∴BC=OA=2,AC=OB=1,
∵点C在第二象限,∴C点坐标为(-2,1),
∵正比例函数y=kx的图像经过点C,
∴-2k=1,
∴k=- 12 ,
故答案为:A.
【分析】根据A,B两点的坐标,得出OA=2,OB=1,根据矩形的性质得出BC=OA=2,AC=OB=1,根据C点的位置得出C点的坐标,利用反比例函数图象上的点的坐标特点得出k的值。
6.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=3.若点E是边CD的中点,连接AE,过点B作BF⊥AE交AE于点F,则BF的长为( )
A.3102 B.3105 C.105 D.355
【答案】B
【知识点】勾股定理;矩形的性质
【解析】【解答】如图,连接BE.
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD=2,BC=AD=3,∠D=90°,
在Rt△ADE中,AE= AD2+DE2 = 32+12 = 10 ,
∵S△ABE= 12 S矩形ABCD=3= 12 •AE•BF,
∴BF= 3105 .
故答案为:B.
【分析】连接BE.由矩形的性质得出AB=CD=2,BC=AD=3,∠D=90°,在Rt△ADE中,由勾股定理得出AE=10 ;再由S△ABE= 12 S矩形ABCD=3= 12 •AE•BF求出BF的值.
7.如图,在正方形ABCD中,连接BD,点O是BD的中点,若M、N是边AD上的两点,连接MO、NO,并分别延长交边BC于两点M′、N′,则图中的全等三角形共有( )
A.2对 B.3对 C.4对 D.5对
【答案】C
【知识点】三角形全等的判定;正方形的性质
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=CD=CB=AD,∠A=∠C=∠ABC=∠ADC=90°,AD∥BC,
在△ABD和△BCD中,
AB=BC∠A=∠CAD=CD ,
∴△ABD≌△BCD,
∵AD∥BC,
∴∠MDO=∠M′BO,
在△MOD和△M′OB中,
∠MDO=∠M′BO∠MOD=∠M′OBDM=BM ′ ,
∴△MDO≌△M′BO,同理可证△NOD≌△N′OB,∴△MON≌△M′ON′,
∴全等三角形一共有4对.
故选C.
【分析】可以判断△ABD≌△BCD,△MDO≌△M′BO,△NOD≌△N′OB,△MON≌△M′ON′由此即可对称结论.本题考查正方形的性质、全等三角形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定方法,属于基础题,中考常考题型.
8.如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=6,若点E,F分别在AB,CD上,且BE=2AE,DF=2FC,G,H分别是AC的三等分点,则四边形EHFG的面积为( )
A.1 B.32 C.2 D.4
【答案】C
【知识点】平行四边形的判定与性质;矩形的性质;平行线分线段成比例;相似三角形的判定与性质
【解析】【解答】解:如图,延长FH交AB于点M,
∵BE=2AE,DF=2FC,AB=AE+BE,CD=CF+DF,
∴AE:AB=1:3,CF:CD=1:3,
又∵G、H分别是AC的三等分点,
∴AG:AC=CH:AC=1:3,
∴AE:AB=AG:AC,CF:CD=CH:CA,
∴EG//BC,FH//AD,
∴△AEG∽△ABC,△CFH∽△CDA,BM:AB=CF:CD=1:3,∠EMH=∠B,
∴EG:BC=AE:AB=1:3,HF:AD=CF:CD=1:3,
∵四边形ABCD是矩形,AB=3,BC=6,
∴CD=AB=3,AD=BC=6,∠B=90°,
∴AE=1,EG=2,CF=1,HF=2,BM=1,
∴EM=3-1-1=1,EG=FH,
∴EG //__ FH,
∴四边形EHFG为平行四边形,
∴S四边形EHFG=2×1=2,
故答案为:C。
【分析】如图,延长FH交AB于点M,根据线段之间的关系可以得出AE:AB=AG:AC,CF:CD=CH:CA,根据平行线分线段成比例定理的逆用得出EG//BC,FH//AD,根据平行于三角形一边的直线,截其它两边,所截的三角形与原三角形相似得出△AEG∽△ABC,△CFH∽△CDA,根据相似三角形对应边成比例得出EG:BC=AE:AB=1:3,HF:AD=CF:CD=1:3,根据矩形的性质进而即可得出EG=2,HF=2,根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形判断出四边形EHFG为平行四边形,进而根据平行四边形面积的计算方法即可算出答案。
二、填空题
9.正九边形一个内角的度数为 .
【答案】140°
【知识点】多边形内角与外角;正多边形的性质
【解析】【解答】正多边形的每个外角 =360°n ( n 为边数),
所以正九边形的一个外角 =360°9=40°
∴ 正九边形一个内角的度数为 180°−40°=140°
故答案为:140°.
【分析】根据正九边形的外角和等于360°,用360°÷9可求得每一个外角的度数,再根据正九边形的每一个外角和它相邻的内角互补即可求解
10.请从以下两个小题中任选一个作答,若多选,则按第一题计分.
A.一个多边形的一个外角为45°,则这个正多边形的边数是 .
B.运用科学计算器计算:3 17 sin73°52′≈ .(结果精确到0.1)
【答案】8;11.9
【知识点】计算器在数的开方中的应用;多边形内角与外角;计算器—三角函数
【解析】【解答】解:(1)∵正多边形的外角和为360°
∴这个正多边形的边数为:360°÷45°=8
2)3 17 in73°52′≈12.369×0.961≈11.9
故答案为:8,11.9
【分析】(1)根据多边形内角和为360°进行计算即可;(2)先分别求得3 17 和sin73°52′的近似值,再相乘求得计算结果.本题主要考查了多边形的外角和以及近似数,解决问题的关键是掌握多边形的外角和定理以及近似数的概念.在取近似值时,需要需要运用四舍五入法求解.
11.如图,在正五边形ABCDE中,DM是边CD的延长线,连接BD,则∠BDM的度数是 .
【答案】144°
【知识点】多边形内角与外角;正多边形的性质
【解析】【解答】解:∵五边形ABCDE是正五边形,
∴∠C= (5−2)⋅180°5 =108°,BC=DC,
∴∠BDC= 180°−108°2 =36°,
∴∠BDM=180°﹣36°=144°,
故答案为:144°.
【分析】根据正五边形的性质和内角和为540°,求得每个内角的度数为108°,再结合等腰三角形和邻补角的定义即可解答.
12.如图,在菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,点E在边AD上,且AE=2.若直线l经过点E,将该菱形的面积平分,并与菱形的另一边交于点F,则线段EF的长为 .
【答案】27
【知识点】勾股定理;菱形的性质;矩形的判定与性质
【解析】【解答】解:如图,过点A和点E作AG⊥BC,EH⊥BC于点G和H,
得矩形AGHE,
∴GH=AE=2,
∵在菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,
∴BG=3,AG=3 3 =EH,
∴HC=BC﹣BG﹣GH=6﹣3﹣2=1,
∵EF平分菱形面积,
∴FC=AE=2,
∴FH=FC﹣HC=2﹣1=1,
在Rt△EFH中,根据勾股定理,得
EF= EH2+FH2 = 27+1 =2 7 .
故答案为:2 7 .
【分析】过点A和点E作AG⊥BC,EH⊥BC于点G和H,可得矩形AGHE,再根据菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,可得BG=3,AG=3 3 =EH,由题意可得,FH=FC﹣HC=2﹣1=1,进而根据勾股定理可得EF的长.
13.点O是平行四边形ABCD的对称中心,AD>AB,E、F分别是AB边上的点,且EF= 12 AB;G、H分别是BC边上的点,且GH= 13 BC;若S1,S2分别表示∆EOF和∆GOH的面积,则S1,S2之间的等量关系是
【答案】2S1=3S2
【知识点】平行四边形的性质
【解析】【解答】过点O分别作OM⊥BC,垂足为M,作ON⊥AB,垂足为N,
∵点O是平行四边形ABCD的对称中心,
∴S平行四边形ABCD=AB•2ON, S平行四边形ABCD=BC•2OM,
∴AB•ON=BC•OM,
∵S1= 12 EF•ON,S2= 12 GH•OM,EF= 12 AB,GH= 13 BC,
∴S1= 14 AB•ON,S2= 16 BC•OM,
∴2S1=3S2,
故答案为:2S1=3S2.
【分析】过点O分别作OM⊥BC,垂足为M,作ON⊥AB,垂足为N,根据平行四边形的对称性,由点O是平行四边形ABCD的对称中心,及平行四边形的面积得出,AB•ON=BC•OM,再根据三角形的面积公式,及EF= 12AB,GH=13 BC,即可得出答案。
14.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D,E分别是AB,AC的中点,点F是AD的中点.若AB=8,则EF= .
【答案】2
【知识点】三角形的中位线定理;直角三角形斜边上的中线
【解析】【解答】在Rt△ABC中,∵AD=BD=4,
∴CD= 12 AB=4,
∵AF=DF,AE=EC,
∴EF= 12 CD=2.
故答案为2
【分析】由中位线定理可知要求EF,须求CD,CD是斜边上的中线,由直角三角形的性质定理可知CD=12ABAB已知,即可求出CD.
15.如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,AB=2,点P是这个菱形内部或边上的一点,若以点P、B、C为顶点的三角形是等腰三角形,则P、D(P、D两点不重合)两点间的最短距离为 .
【答案】23-2
【知识点】等腰三角形的判定;等边三角形的性质;菱形的性质
【解析】【解答】解:如图连接AC、BD交于点O,以B为圆心BC为半径画圆交BD于P.
此时△PBC是等腰三角形,线段PD最短,
∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴AB=BC=CD=AD,∠ABC=∠ADC=60°,
∴△ABC,△ADC是等边三角形,
∴BO=DO= 32 ×2= 3 ,
∴BD=2BO=2 3 ,
∴PD最小值=BD﹣BP=2 3 ﹣2.
故答案为2 3 ﹣2.
【分析】如图连接AC、BD交于点O,以B为圆心BC为半径画圆交BD于P.此时△PBC是等腰三角形,线段PD最短,求出BD即可解决问题.本题考查菱形的性质、等边三角形的性质等知识,解题的关键是找到点P的位置,属于中考常考题型.
16.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 .
【答案】152
【知识点】平行线的性质;勾股定理;菱形的性质;矩形的判定与性质;三角形全等的判定(AAS)
【解析】【解答】解:连接AC交BD于点O,如图,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,BO=12BD=72,AD//BC,
∴∠ADB=∠CBD,∠AOD=90°,
在RtΔABO中,AB=4,BO=72,
∵AB2=BO2+AO2,
∴AO=AB2−BO2=42−(72)2=152,
过点M作MG//BD交AC于点G,
∴∠AMG=∠ADB,∠MGO+∠EOG=90°,
∴∠MGO=∠GOE=90°,
又ME⊥BD,
∴∠MEO=90°,
∴四边形MEOG是矩形,
∴ME=OG,
又NF⊥BD,
∴∠NFB=90°,
∴∠NFB=∠AGM,
在ΔNFB和ΔAGM中,
∠NFB=∠AGM∠NBF=∠AMGBN=AM,
∴ΔNFB≌ΔAGM
∴NF=AG,
∴NF+ME=AG+OG=AO=152.
故答案为:152.
【分析】连接AC交BD于点O,根据菱形的性质可得AC⊥BD,BO=12BD=72,AD//BC,由平行线的性质可得∠ADB=∠CBD,利用勾股定理可得AO,过点M作MG//BD交AC于点G,则∠AMG=∠ADB,结合∠MGO+∠EOG=90°可得∠MGO=∠EOG=90°,易得四边形MEOG是矩形,则ME=OG,证明△NFB≌△AGM,得到NF=AG,然后根据NF+ME=AG+OG=AO进行计算.
17.如图,在正方形ABCD中,AB=8,AC与BD交于点O,N是AO的中点,点M在BC边上,且BM=6. P为对角线BD上一点,则PM—PN的最大值为 .
【答案】2
【知识点】正方形的性质;轴对称的应用-最短距离问题;平行线分线段成比例;等腰直角三角形
【解析】【解答】解:如图所示,以BD为对称轴作N的对称点 N′ ,连接 PN′ ,根据对称性质可知, PN=PN′ ,
∴PM−PN′≤MN′ ,当 P,M,N′ 三点共线时,取“=”,
∵正方形边长为8,
∴AC= 2 AB= 82 ,
∵O为AC中点,
∴AO=OC= 42 ,
∵N为OA中点,
∴ON= 22 ,
∴ON′=ON=22 ,
∴AN′=62 ,
∵BM=6,
∴CM=AB-BM=8-6=2,
∴CMBM=CN′AN′=13 ,
∴PM∥AB∥CD,∠ CMN′= 90°,
∵∠ N′CM =45°,
∴△ N′CM 为等腰直角三角形,
∴CM= N′M =2。
故答案为:2。
【分析】如图所示,以BD为对称轴作N的对称点 N′ ,连接 PN′ ,根据对称性质可知, PN=PN′ , PM−PN′≤MN′ ,当 P,M,N′ 三点共线时,取“=”,根据正方形的性质及等腰直角三角形的性质算出AC的长,根据正方形的对角线互相平分及线段中点的定义得出 ON′=ON=22 ,故 AN′=62 ,进而求得CMBM=CN′AN′=13,然后判断出PM∥AB∥CD,∠ CMN′= 90°,故△ N′CM 为等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质得出CM= N′M =2。
18.如图,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠BCD=90°,连接AC.若AC=6,则四边形ABCD的面积为 .
【答案】18
【知识点】全等三角形的判定与性质;勾股定理;矩形的判定与性质
【解析】【解答】如图,作AM⊥BC、AN⊥CD,交CD的延长线于点N;
∵∠BAD=∠BCD=90°
∴四边形AMCN为矩形,∠MAN=90°;
∵∠BAD=90°,
∴∠BAM=∠DAN;
在△ABM与△ADN中,
∠BAM=∠DAN∠AMB=∠ANDAB=AD ,
∴△ABM≌△ADN(AAS),
∴AM=AN(设为λ);△ABM与△ADN的面积相等;
∴四边形ABCD的面积=正方形AMCN的面积;
由勾股定理得:AC2=AM2+MC2,而AC=6;
∴2λ2=36,λ2=18,
故答案为:18.
【分析】作AM⊥BC、AN⊥CD,交CD的延长线于点N; 由已知条件可以判断出四边形AMCN为矩形;根据矩形的性质和已知条件可以证明△ABM≌△ADN(AAS);由全等三角形的性质得出AM=AN(设为λ);从而得出四边形ABCD的面积=正方形AMCN的面积;由勾股定理
AC2=AM2+MC2得出λ2=18.
三、解答题
19.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=∠C.E是边BC上一点,且DE=DC.求证:AD=BE.
【答案】证明:∵DE=DC,
∴∠DEC=∠C.
∵∠B=∠C,
∴∠B=∠DEC,
∴AB∥DE,
∵AD∥BC,
∴四边形ABED是平行四边形.
∴AD=BE.
【知识点】平行四边形的判定与性质
【解析】【分析】利用已知先证明AB∥DE,进而根据平行四边形的定义:两组对边平行的四边形是平行四边形,即可得出结论.
20.如图,在正方形ABCD中,E,F分别为边AD和CD上的点,且AE=CF,连接AF,CE交于点G.求证:AG=CG.
【答案】证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ADF=CDE=90°,AD=CD.
∵AE=CF,
∴DE=DF,
在△ADF和△CDE中 AD=CD∠ADF=∠CDEDF=DE ,
∴△ADF≌△CDE(SAS),
∴∠DAF=∠DCE,
在△AGE和△CGF中, ∠GAE=∠GCF∠AGE=∠CGFAE=CF ,
∴△AGE≌△CGF(AAS),
∴AG=CG.
【知识点】全等三角形的判定与性质;正方形的性质
【解析】【分析】由正方形的性质得出∠ADF=CDE=90°,AD=CD.结合已知条件得到△ADF≌△CDE(SAS),根据全等三角性质得出∠DAF=∠DCE;
从而推出△AGE≌△CGF(AAS),依据全等三角性质得出AG=CG.
21.问题提出
(1)如图①,已知△ABC,请画出△ABC关于直线AC对称的三角形.
问题探究
(2)如图②,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,AE=4,AF=2,是否在边BC、CD上分别存在点G、H,使得四边形EFGH的周长最小?若存在,求出它周长的最小值;若不存在,请说明理由.
问题解决
(3)如图③,有一矩形板材ABCD,AB=3米,AD=6米,现想从此板材中裁出一个面积尽可能大的四边形EFGH部件,使∠EFG=90°,EF=FG= 5 米,∠EHG=45°,经研究,只有当点E、F、G分别在边AD、AB、BC上,且AF<BF,并满足点H在矩形ABCD内部或边上时,才有可能裁出符合要求的部件,试问能否裁得符合要求的面积尽可能大的四边形EFGH部件?若能,求出裁得的四边形EFGH部件的面积;若不能,请说明理由.
【答案】(1)解:如图1,△ADC即为所求;
(2)解:存在,理由:作E关于CD的对称点E′,
作F关于BC的对称点F′,
连接E′F′,交BC于G,交CD于H,连接FG,EH,
则F′G=FG,E′H=EH,则此时四边形EFGH的周长最小,
由题意得:BF′=BF=AF=2,DE′=DE=2,∠A=90°,
∴AF′=6,AE′=8,
∴E′F′=10,EF=2 5 ,
∴四边形EFGH的周长的最小值=EF+FG+GH+HE=EF+E′F′=2 5 +10,
∴在边BC、CD上分别存在点G、H,
使得四边形EFGH的周长最小,
最小值为2 5 +10;
(3)解:能裁得,
理由:∵EF=FG= 5 ,∠A=∠B=90°,∠1+∠AFE=∠2+AFE=90°,
∴∠1=∠2,
在△AEF与△BGF中, ∠1=∠2∠A=∠BEF=FG ,
∴△AEF≌△BGF,
∴AF=BG,AE=BF,设AF=x,则AE=BF=3﹣x,
∴x2+(3﹣x)2=( 5 )2,解得:x=1,x=2(不合题意,舍去),
∴AF=BG=1,BF=AE=2,
∴DE=4,CG=5,
连接EG,
作△EFG关于EG的对称△EOG,
则四边形EFGO是正方形,∠EOG=90°,
以O为圆心,以EG为半径作⊙O,
则∠EHG=45°的点在⊙O上,
连接FO,并延长交⊙O于H′,则H′在EG的垂直平分线上,
连接EH′GH′,则∠EH′G=45°,
此时,四边形EFGH′是要想裁得符合要求的面积最大的,
∴C在线段EG的垂直平分线设,
∴点F,O,H′,C在一条直线上,
∵EG= 10 ,
∴OF=EG= 10 ,
∵CF=2 10 ,
∴OC= 10 ,
∵OH′=OE=FG= 5 ,
∴OH′<OC,
∴点H′在矩形ABCD的内部,
∴可以在矩形ABCD中,裁得符合条件的面积最大的四边形EFGH′部件,
这个部件的面积= 12 EG•FH′= 12 × 10 ×( 10 + 5 )=5+ 522 ,
∴当所裁得的四边形部件为四边形EFGH′时,裁得了符合条件的最大部件,这个部件的面积为(5+ 522 )m2.
【知识点】全等三角形的判定与性质;勾股定理;矩形的性质;轴对称的性质
【解析】【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质,矩形的性质,勾股定理,轴对称的性质,存在性问题,掌握的作出辅助线利用对称的性质解决问题是解题的关键.(1)作B关于AC 的对称点D,连接AD,CD,△ACD即为所求;(2)作E关于CD的对称点E′,作F关于BC的对称点F′,连接E′F′,得到此时四边形EFGH的周长最小,根据轴对称的性质得到BF′=BF=AF=2,DE′=DE=2,∠A=90°,于是得到AF′=6,AE′=8,求出E′F′=10,EF=2 5 即可得到结论;(3)根据余角的性质得到1=∠2,推出△AEF≌△BGF,根据全等三角形的性质得到AF=BG,AE=BF,设AF=x,则AE=BF=3﹣x根据勾股定理列方程得到AF=BG=1,BF=AE=2,作△EFG关于EG的对称△EOG,则四边形EFGO是正方形,∠EOG=90°,以O为圆心,以EG为半径作⊙O,则∠EHG=45°的点在⊙O上,连接FO,并延长交⊙O于H′,则H′在EG的垂直平分线上,连接EH′GH′,则∠EH′G=45°,于是得到四边形EFGH′是符合条件的最大部件,根据矩形的面积公式即可得到结论.
22.问题提出:
(1)如图1,已知△ABC,试确定一点D,使得以A,B,C,D为顶点的四边形为平行四边形,请画出这个平行四边形;
问题探究:
(2)如图2,在矩形ABCD中,AB=4,BC=10,若要在该矩形中作出一个面积最大的△BPC,且使∠BPC=90°,求满足条件的点P到点A的距离;
问题解决:
(3)如图3,有一座草根塔A,按规定,要以塔A为对称中心,建一个面积尽可能大的形状为平行四边形的草根景区BCDE。根据实际情况,要求顶点B是定点,点B到塔A的距离为50米,∠CBE=120°,那么,是否可以建一个满足要求的面积最大的平行四边形景区BCDE?若可以,求出满足要求的平行四边形BCDE的最大面积;若不可以,请说明理由。(塔A的占地面积忽略不计)
【答案】(1)解:如图所示,有三个符合条件的平行四边形;
(2)解:如图,
∵AB=4,BC=10,
∴取BC的中点O,则OB>AB,
∴以点O为圆心,OB长为半径作⊙O,⊙O一定于AD相交于 P1,P2 两点,
连接 P1B,P1O,P1C ,
∵∠BPC=90°,点P不能在矩形外;
∴△BPC的顶点P在 P1 或 P2 位置时,△BPC的面积最大,
作 P1E ⊥BC,垂足为E,则OE=3,∴AP1=BE=OB−OE=5−3=2 ,
由对称性得 AP2=8 ,
综上可知AP的长为2或8
(3)解:可以,如图所示,连接BD,
∵A为平行四边形BCDE的对称中心,BA=50,∠CBE=120°,
∴BD=100,∠BED=60°,
作△BDE的外接圆⊙O,则点E在优弧 BD 上,取 BED 的中点 E′ ,连接 E′B,E′D ,
则 E′B=E′D ,且∠ BE′D =60°,∴△ BE′D 为正三角形,
连接 E′O 并延长,经过点A至 C′ ,使 E′A=AC′ ,连接 BC′,C′D ,
∵E′A ⊥BD,
∴四边形 E′BC′D 为菱形,且∠ C′BE′=120 °,
作EF⊥BD,垂足为F,连接EO,则 EF≤EO+OA=E′O+OA=E′A ,
∴SΔBDE=12BD⋅EF≤12BD⋅E′A=SΔBE′D ,
∴S▱BCDE≤S菱形BC′DE′=2SΔBDE′=1002⋅sin60°=50003(m2) ,
所以符合要求的□BCDE的最大面积为 50003m2
【知识点】三角形的面积;等边三角形的判定与性质;平行四边形的判定;菱形的判定与性质;圆周角定理;锐角三角函数的定义
【解析】【分析】(1)分别以AB,AC,BC为对角线,利用平行四边形的判定方法画出图形即可;
(2) △BPC的底边是BC固定,要使其面积最大,故高要在AD上,还要满足 ∠BPC=90° ,根据直径所对的圆周角是直角即可得出:以BC的中点O为圆心,OB长为半径作⊙O,⊙O一定与AD相交于P1,P2两点,点P1,P2即为所求.
(3)可以,如图所示,连接BD,作△BDE的外接圆⊙O,则点E在优弧 BD 上,取 BED 的中点 E′ ,连接 E′B,E′D ,则 E′B=E′D ,且∠ BE′D =60°,故 △ BE′D 为正三角形, 连接 E′O 并延长,经过点A至 C′ ,使 E′A=AC′ ,连接 BC′,C′D ,故 四边形 E′BC′D 为菱形,且∠ C′BE′=120 °, 作EF⊥BD,垂足为F,连接EO,则 EF≤EO+OA=E′O+OA=E′A ,根据各个图形的面积计算方法即可判断得出 结论。
陕西省中考数学历年(2016-2022年)真题分类汇编专题3方程与不等式解析版: 这是一份陕西省中考数学历年(2016-2022年)真题分类汇编专题3方程与不等式解析版,共3页。试卷主要包含了单选题,填空题,计算题,解答题等内容,欢迎下载使用。
陕西省中考数学历年(2016-2022年)真题分类汇编专题6图形的初步认识解析版: 这是一份陕西省中考数学历年(2016-2022年)真题分类汇编专题6图形的初步认识解析版,共3页。试卷主要包含了单选题,作图题,综合题等内容,欢迎下载使用。
陕西省中考数学历年(2016-2022年)真题分类汇编专题1实数解析版: 这是一份陕西省中考数学历年(2016-2022年)真题分类汇编专题1实数解析版,共3页。试卷主要包含了单选题,填空题,计算题等内容,欢迎下载使用。