第5章 特殊平行四边形 浙江省各地期末试题选编(含解析)
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浙教版数学八年级下册第5章:特殊平行四边形练习题
一、单选题
1.(2021·浙江上虞·八年级期末)在矩形中,、相交于点,若的面积为2,则矩形的面积为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
2.(2021·浙江仙居·八年级期末)如图,四边形ABCD为平行四边形,延长AD到E,使DE=AD,连接EB,EC,DB.添加一个条件,不能使四边形DBCE成为矩形的是( )
A.AB=BE B.BE⊥DC C.∠ADB=90° D.CE⊥DE
3.(2021·浙江上城·八年级期末)如图,矩形纸片ABCD中,AB=6cm,BC=8cm.现将其沿AE对折,使得点B落在边AD上的点B1处,折痕与边BC交于点E,则CE的长为( )
A.6cm B.4cm C.3cm D.2cm
4.(2021·浙江·八年级期末)如图,在▱ABCD中,AB=6,AD=8,将△ACD沿对角线AC折叠得到△ACE,AE与BC交于点F,则下列说法正确的是( )
A.当∠B=90°时,则EF=2
B.当F恰好为BC的中点时,则▱ABCD的面积为12
C.在折叠的过程中,△ABF的周长有可能是△CEF的2倍
D.当AE⊥BC时,连结BE,四边形ABEC是菱形
5.(2021·浙江·八年级期末)如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AE⊥BD,垂足为E,AE=3,ED=3BE,则AB的值为( )
A.6 B.5 C.2 D.3
6.(2021·浙江·杭州市公益中学八年级期末)如图,在△ABC中,AD是BC边上的高线,CE是AB边上的中线,DG⊥CE于点G,CD=AE.若BD=6,CD=5,则△DCG的面积是( )
A.10 B.5 C. D.
7.(2021·浙江杭州·八年级期末)如图,点O为矩形ABCD的对称中心,点E从点A出发沿AB向点B运动,移动到点B停止,延长EO交CD于点F,则四边形AECF形状的变化依次为( )
A.平行四边形→正方形→平行四边形→矩形
B.平行四边形→菱形→平行四边形→矩形
C.平行四边形→正方形→菱形→矩形
D.平行四边形→菱形→正方形→矩形
8.(2021·浙江宁波·八年级期末)如图,矩形ABCD中,O为AC中点,过点O的直线分别与AB、CD交于点E、F,连结BF交AC于点M,连结DE、BO.若∠COB=60°,FO=FC,则下列结论:①FB垂直平分OC;②△EOB≌△CMB;③DE=EF;④S△AOE:S△BCM=2:3.其中正确结论的个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
9.(2021·浙江杭州·八年级期末)如图,正△ABC的边长为2,过点B的直线l⊥AB,且△ABC与△A′BC′关于直线l对称,D为线段BC′上一动点,则AD+CD的最小值是( )
A.4 B.3 C.2 D.2+
10.(2021·浙江·八年级期末)如图,在四边形ABCD中,AC=BD=6,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA的中点,则EG2+FH2的值为( )
A.9 B.18 C.36 D.48
11.(2021·浙江杭州·八年级期末)如图,已知点E、F分别是四边形ABCD的边AD、BC的中点,G、H分别是对角线BD、AC的中点,要使四边形EGFH是菱形,则四边形ABCD需满足的条件是( )
A.AB=CD B.AC=BD C.AC⊥BD D.AD=BC
12.(2021·浙江·八年级期末)如图,菱形 ABCD 的顶点 C 在直线 MN 上,若∠1=50°,∠2=20°,则∠BDC 的度数为()
A.20° B.30°
C.35° D.40°
13.(2021·浙江宁波·八年级期末)正方形具有而菱形不一定具有的性质是( )
A.四条边都相等 B.对角线互相垂直且平分
C.对角线相等 D.对角线平分一组对角
14.(2021·浙江越城·八年级期末)如图,直线上有三个正方形,若的面积分别为5和11,则的面积为( )
A.4 B.6 C.16 D.55
15.(2021·浙江江北·八年级期末)已知四边形是平行四边形,下列结论中不正确的是( )
A.当时,它是菱形 B.当时,它是正方形
C.当时,它是矩形 D.当时,它是菱形
16.(2021·浙江·八年级期末)我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一幅“弦图”,后人称其为“赵爽弦图”(如图(1)所示).图(2)由弦图变化得到,它是由八个全等的直角三角形拼接而成的记图中正方形ABCD,正方形EFGH,正方形MNKT的面积分别为S1,S2,S3,若EF=4,则S1+S2+S3的值是( )
A.32 B.38 C.48 D.80
17.(2021·浙江长兴·八年级期末)下列说法错误的是( )
A.平行四边形的对边相等 B.对角线相等的四边形是矩形
C.对角线互相垂直的平行四边形是菱形 D.正方形既是轴对称图形、又是中心对称图形
18.(2021·浙江温岭·八年级期末)正方形有而矩形不一定有的性质是( )
A.四个角都是直角 B.对角线相等
C.对角线互相平分 D.对角线互相垂直
二、填空题
19.(2021·浙江·八年级期末)如图,在菱形中,对角线交于点,过点作于点,已知BO=4,S菱形ABCD=24,则___.
20.(2021·浙江·八年级期末)如图,在平行四边ABCD中,AD=2AB,F是AD的中点,作CE⊥AB,垂足E在线段AB上,连接EF、CF,则下列结论中一定成立的是_______(把所有正确结论的序号都填在横线上)
(1)∠DCF=∠BCD,(2)EF=CF;(3)SΔBEC=2SΔCEF;(4)∠DFE=3∠AEF
21.(2021·浙江·八年级期末)如图,在中,、是对角线上两点,,,,则的大小为___________
22.(2021·浙江·八年级期末)如图,在矩形中,为边上一点,将沿翻折,点B落在点F处,当为直角三角形时,_________.
23.(2021·浙江杭州·八年级期末)如图,在平行四边形 ABCD 中, AD = 2 AB ;CF 平分 ÐBCD 交 AD 于 F ,作 CE ^ AB , 垂足 E 在边 AB 上,连接 EF .则下列结论:① F 是 AD 的中点; ② S△EBC = 2S△CEF;③ EF = CF ; ④ ÐDFE = 3ÐAEF .其中一定成立的是_____.(把所有正确结论的序号都填在横线上)
24.(2021·浙江·八年级期末)如图,DE为△ABC的中位线,点F在DE上,且∠AFB=90°,若AB=7,BC=10,则EF的长为_____.
25.(2021·浙江柯桥·八年级期末)一个三角形的三边长分别为 6,8,10,则这个三角形最长边上的中线为_____.
26.(2021·浙江·八年级期末)在菱形ABCD中,∠A=30°,在同一平面内,以对角线BD为底边作顶角为120°的等腰三角形BDE,则∠EBC的度数为_____.
27.(2021·浙江嵊州·八年级期末)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,若AC=6,BD=8,则菱形ABCD的周长是_____.
28.(2021·浙江·八年级期末)如图,在菱形ABCD中,边AB=5,E,F分别在BC和AD上,若DF=1,BE=3,且此时BF=DE,则BF的长为_____
29.(2021·浙江·杭州外国语学校八年级期末)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______.
30.(2021·浙江杭州·八年级期末)如图,在菱形中,E是上一点,的延长线交于点F,若,则的度数为_____.
31.(2021·浙江·八年级期末)如图,已知△ABC的面积为24,点D在线段AC上,点F在线段BC的延长线上,且BF=4CF,四边形DCFE是平行四边形,则图中阴影部分的面积是_____.
32.(2021·浙江·八年级期末)如图所示,正方形ABCD的面积为12,△ABE是等边三角形,点E在正方形ABCD内,在对角线AC上有一点P,使PD+PE的和最小,则这个最小值为_____.
33.(2021·浙江·八年级期末)如图,将边长为4的正方形纸片ABCD折叠,使得点落在边CD的中点E处,折痕为FG,点F、G分别在边AD、BC上,则折痕FG的长度为_________.
34.(2021·浙江萧山·八年级期末)如图,在正方形中,,是对角线上的一点,连结,过点作交于点.和的面积分别为和,若,则的长为_____________.
35.(2021·浙江·八年级期末)如图,在▱ABCD中, 分别为CD,AB上的动点,DE=BF,分别以AE,CF为对称轴翻折△ADE,△BCF,点D,B的对称点分别为G,H.若E、G、H、F恰好在同一直线上,∠GAF=45°,且GH=5.5,则AB的长是_____.
36.(2021·浙江·八年级期末)如图四边形ABCD,AD∥BC,AB⊥BC,AD=1,AB=2,BC=3,P为AB边上的一动点,以PD,PC为边作平行四边形PCQD,则对角线PQ的长的最小值是_____.
三、解答题
37.(2021·浙江·八年级期末)如图,已知在中,分别是的中点,连结.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,求四边形的周长.
38.(2021·浙江·八年级期末)矩形中,AB=8,BC=6,过对角线中点的直线分别交,边于点,.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)当四边形是菱形时,求的长.
39.(2021·浙江·八年级期末)如图,已知在矩形ABCD中,点E在AB边上,F在CE边上,且∠ACD=∠DAF.
(1)当∠CAF=30°时,求矩形的长宽之比;
(2)若∠CAF=∠ECB,请回答下列问题;
①设∠ACE=x,∠CAF=y,求y关于x的表达式;
②若EB=1,求CF的长.
40.(2021·浙江·八年级期末)在线段AB的同侧作射线AM和BN,若∠MAB与∠NBA的平分线分别交射线BN,AM于点E,F,AE和BF交于点P.如图,点点同学发现当射线AM,BN交于点C;且∠ACB=60°时,有以下两个结论:
①∠APB=120°;②AF+BE=AB.
那么,当AM∥BN时:
(1)点点发现的结论还成立吗?若成立,请给予证明;若不成立,请求出∠APB的度数,写出AF,BE,AB长度之间的等量关系,并给予证明;
(2)设点Q为线段AE上一点,QB=5,若AF+BE=16,四边形ABEF的面积为32,求AQ的长.
41.(2021·浙江·八年级期末)如图,将▱ABCD的边AB延长至点E,使BE=AB,连接DE、EC、BD、DE交BC于点O.
(1)求证:△ABD≌△BEC;
(2)若∠BOD=2∠A,求证:四边形BECD是矩形.
42.(2021·浙江·八年级期末)如图,在矩形中,,,点从点出发向点运动,运动到点停止,同时,点从点出发向点运动,运动到点即停止,点、的速度都是.连接、、.设点、运动的时间为.
(1)当为何值时,四边形是矩形;
(2)当为何值时,四边形是菱形;
(3)分别求出(2)中菱形的周长和面积.
43.(2021·浙江·八年级期末)如图,在平面直角坐标系中,把矩形OBCD沿对角线OC所在直线折叠,点B落在点B′处,OB′与CD相交于点E,BC=4,对角线OC所在直线的函数表达式为y=2x.
(1)求证:△ODE≌△CB′E;
(2)请写出CE的长和B′的坐标;
(3)F是直线OC上一个动点,点G是矩形OBCD边上一点(包括顶点).是否存在点G使得G,F,B′,C所组成的四边形是平行四边形?如果不存在,请说明理由;如果存在,直接请求出F的坐标.
44.(2021·浙江杭州·八年级期末)如图,在中,平分,交于点E,平分,交于点F,与交于点P,连结,.
(1)求证:四边形是菱形.
(2)若,,,求的值.
45.(2021·浙江·八年级期末)如图,△ABC中,BA=BC,CO⊥AB于点O,AO=4,BO=6.
(1)求BC,AC的长;
(2)若点D是射线OB上的一个动点,作DE⊥AC于点E,连结OE.
①当点D在线段OB上时,若△AOE是以AO为腰的等腰三角形,请求出所有符合条件的OD的长.
②设DE交直线BC于点F,连结OF,CD,若S△OBF:S△OCF=1:4,则CD的长为 (直接写出结果).
46.(2021·浙江杭州·八年级期末)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.
47.(2021·浙江上城·八年级期末)在正方形ABCD中,点E、F分别是边AD和DC上一点,且DE=DF,连结CE和AF,点G是射线CB上一点,连结EG,满足EG=EC,AF交EG于点M,交EC于点N.
(1)证明:∠DAF=∠DCE;
(2)求线段EG与线段AF的关系(位置与数量关系),并说明理由;
(3)是否存在实数m,当AM=mAF时,BC=3BG?若存在,请求出m的值;若不存在,请说明理由.
48.(2021·浙江嵊州·八年级期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,正方形OABC的顶点A,C分别落在x轴,y轴上,点B的坐标为(8,8),点D在线段BC上(不与B,C重合),将△OCD沿OD翻折,使得点C落在同一平面内的点E处.
(1)如图1,当OD=10时.
①求点D的坐标.
②延长DE交AB于点F,求点F的坐标.
(2)连结BE并延长,交正方形OABC的边于点G,若BD=OG,求点D的坐标.
49.(2021·浙江·八年级期末)如图,四边形ABCD中,AB∥CD,AC平分∠BAD,CE∥AD交AB于E.
(1)求证:四边形AECD是菱形;
(2)若点E是AB的中点,试判断△ABC的形状,并说明理由.
50.(2021·浙江·八年级期末)如图,四边形ABCD,,动点P从点B出发,沿BC方向以每秒的速度运动到C点返回,动点Q从点A出发,在线段AD上以每秒的速度向点D运动,点P,Q分别从点B,A同时出发,当点Q运动到点D时,点P停止运动,设运动时间为t(秒).
(1)当时,是否存在点P,便四边形PQDC是平行四边形,若存在,求出t值;若不存在,请说明理由;
(2)当t为何值时,以C,D,Q,P为顶点的四边形面积等于;
(3)当时,是否存在点P,使是等腰三角形?若存在,请求出所有满足要求的t的值;若不存在,请说明理由.
51.(2021·浙江嵊州·八年级期末)如图,菱形ABCD的对角线交于点O,点E是菱形外一点,DE∥AC,CE∥BD.
(1)求证:四边形DECO是矩形;
(2)连接AE交BD于点F,当∠ADB=30°,DE=3时,求菱形ABCD的面积.
52.(2021·浙江镇海·八年级期末)在平面直角坐标系中,已知,点,点落在第二象限,点是轴正半轴上一动点,
(1)如图1,当时,将沿着直线翻折,点落在第一象限的点处.
①若轴,求点的坐标;
②如图2,当点运动到中点时,连接,请判断四边形的形状,并说明理由;
③如图3,在折叠过程中,是否存在点,使得是以为腰的等暖三角形﹖若存在,求出对应点的坐标.若不存在.请说明理由;
(2)如图4,将沿着翻折.得到.(点的对应点为点),若点到轴的距离不大于,直接写出的取值范围.(不需要解答过程)
53.(2021·浙江杭州·八年级期末)如图1,在正方形ABCD中,点E在边CD上(不与点C,D重合),AE交对角线BD于点G,GF⊥AE交BC于点F.
(1)求证:AG=FG
(2)若AB=10,BF=4,求BG的长
(3)如图2,连接AF,EF,若AF=AE,求正方形ABCD与△CEF的面积之比
54.(2021·浙江温岭·八年级期末)四边形中,对角线于点,且;
(1)如图1,若,求四边形的面积;
(2)如图2,若,,求;
(3)如图3,若,,,求四边形的面积.
55.(2021·浙江仙居·八年级期末)如图,D是等边三角形ABC边BC上一点,DE//AC交AB于点E,B,B′关于直线DE成轴对称,连接B′E,B′D分别交AC于点F,G.
(1)求证:四边形AEDG是平行四边形;
(2)当四边形AEDG是菱形时,求这个菱形的面积与△ABC的面积之比;
(3)当AB=6,DE=2AE时,直接写出四边形AEDG的两条对角线长AD= ,EG= .
56.(2021·浙江萧山·八年级期末)如图,在正方形ABCD中,E是对角线AC上一点,FH⊥AC于点E,交AD,AB于点F,H.
(1)求证:CF=CH;
(2)若AH=CH,AB=4,求AH的长.
57.(2021·浙江吴兴·八年级期末)如图:在平行四边形中,为其对角线,过点作的平行线与的延长线交于.
求证:;
若,求证:四边形为菱形.
58.(2021·浙江金东·八年级期末)如图,在方格纸中,线段AB的两个端点都在小方格的格点上,分别按下列要求画格点四边形.
在图甲中画一个以AB为对角线的平行四边形.
在图乙中画一个以AB为边的矩形.
参考答案:
1.C
【分析】
根据矩形的性质得到OA=OB=OC=OD,推出,即可求出矩形ABCD的面积.
【详解】
∵四边形ABCD是矩形,对角线、相交于点,
∴AC=BD,且OA=OB=OC=OD,
∴,
∴矩形的面积为,
故选:C.
【点睛】
此题考查矩形的性质:矩形的对角线相等,且互相平分,由此可以将矩形的;面积四等分,由此可以解决问题,熟记矩形的性质定理是解题的关键.
2.B
【分析】
先证明四边形DBCE为平行四边形,再根据矩形的判定进行解答.
【详解】
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,
又∵AD=DE,
∴DE∥BC,且DE=BC,
∴四边形BCED为平行四边形,
A、∵AB=BE,DE=AD,∴BD⊥AE,∴▱DBCE为矩形,故本选项错误;
B、∵对角线互相垂直的平行四边形为菱形,不一定为矩形,故本选项正确;
C、∵∠ADB=90°,∴∠EDB=90°,∴▱DBCE为矩形,故本选项错误;
D、∵CE⊥DE,∴∠CED=90°,∴▱DBCE为矩形,故本选项错误,
故选B.
【点睛】
本题考查了平行四边形的性质与判定,矩形的判定等,熟练掌握相关的判定定理与性质定理是解题的关键.
3.D
【详解】
分析:根据翻折的性质可得∠B=∠AB1E=90°,AB=AB1,然后求出四边形ABEB1是正方形,再根据正方形的性质可得BE=AB,然后根据CE=BC-BE,代入数据进行计算即可得解.
详解:∵沿AE对折点B落在边AD上的点B1处,
∴∠B=∠AB1E=90°,AB=AB1,
又∵∠BAD=90°,
∴四边形ABEB1是正方形,
∴BE=AB=6cm,
∴CE=BC-BE=8-6=2cm.
故选D.
点睛:本题考查了矩形的性质,正方形的判定与性质,翻折变换的性质,判断出四边形ABEB1是正方形是解题的关键.
4.B
【分析】
A、设AF=CF=x,构建方程求出x即可判断.
B、证明∠BAC=90°,利用勾股定理求出AC,求出平行四边形ABCD的面积即可判断.
C、在折叠过程中,△ABF与△EFC的周长相等,选项C不符合题意.
D、当AE⊥BC时,四边形ABEC是等腰梯形,不符合题意.
【详解】
解:A、如图1中,
∵∠B=90°,四边形ABCD是平行四边形,
∴四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠DAC=∠ACB,
∵∠DAC=∠CAE,
∴∠ACF=∠CAF,
∴AF=CF,设AF=CF=x,
在Rt△ABF中,则有x2=62+(8﹣x)2,
解得x=,
∴EF=8﹣=,故选项A不符合题意.
B、如图2中,
当BF=CF时,
∵AF=CF=BF,
∴∠BAC=90°,
∴AC=,
∴S平行四边形ABCD=AB•AC=6×2=12,故选项B符合题意.
C、在折叠过程中,△ABF与△EFC的周长相等,选项C不符合题意.
D、如图3中,
当AE⊥BC时,四边形ABEC是等腰梯形,选项D不符合题意.
故选:B.
【点睛】
本题考查翻折变换,平行四边形的性质,矩形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
5.C
【分析】
由在矩形ABCD中,AE⊥BD于E,BE:ED=1:3,易证得△OAB是等边三角形,继而求得∠BAE的度数,由△OAB是等边三角形,求出∠ADE的度数,又由AE=3,即可求得AB的长.
【详解】
∵四边形ABCD是矩形,
∴OB=OD,OA=OC,AC=BD,
∴OA=OB,
∵BE:ED=1:3,
∴BE:OB=1:2,
∵AE⊥BD,
∴AB=OA,
∴OA=AB=OB,
即△OAB是等边三角形,
∴∠ABD=60°,
∵AE⊥BD,AE=3,
∴AB=,
故选C.
【点睛】
此题考查了矩形的性质、等边三角形的判定与性质以及含30°角的直角三角形的性质,结合已知条件和等边三角形的判定方法证明△OAB是等边三角形是解题关键.
6.B
【分析】
作EF⊥BC于F点,首先结合直角三角形中“斜中半”定理可求得△ABD中AB的长度,从而结合勾股定理求出AD的长度,再根据中位线定理可得EF的长度,然后进一步判定△EDC为等腰三角形,并根据“三线合一”的性质推出,最后根据求解即可.
【详解】
∵AD是BC边上的高线,CE是AB边上的中线,
∴△ABD为直角三角形,E为斜边AB上的中点,
∴AE=BE=DE,
∵CD=AE,CD=5,
∴AB=2AE=10,
在Rt△ABD中,由勾股定理可得:,
∴AD=8,
作EF⊥BC于F点,则EF为△ABD的中位线,
∴,
又∵CD=ED,DG⊥CE于点G,
∴△EDC为等腰三角形,,
∵,
∴,
故选:B.
【点睛】
本题主要考查直角三角形中“斜中半”定理,中位线定理,以及等腰三角形的判定与性质综合问题,灵活运用“斜中半”定理求出三角形的边长是解题关键.
7.B
【分析】
根据对称中心的定义,根据矩形的性质,可得四边形AECF形状的变化情况.
【详解】
解:观察图形可知,四边形AECF形状的变化依次为平行四边形→菱形→平行四边形→矩形.
故选:B.
【点睛】
考查了中心对称,矩形的性质,平行四边形的判定与性质,菱形的性质,根据EF与AC的位置关系即可求解.
8.B
【分析】
①利用线段垂直平分线的性质的逆定理可得结论;②证△OMB≌△OEB得△EOB≌△CMB;
③先证△BEF是等边三角形得出BF=EF,再证▱DEBF得出DE=BF,所以得DE=EF;④由②可知△BCM≌△BEO,则面积相等,△AOE和△BEO属于等高的两个三角形,其面积比就等于两底的比,即S△AOE:S△BOE=AE:BE,由直角三角形30°角所对的直角边是斜边的一半得出BE=2OE=2AE,得出结论S△AOE:S△BOE=AE:BE=1:2.
【详解】
试题分析:
①∵矩形ABCD中,O为AC中点, ∴OB=OC, ∵∠COB=60°, ∴△OBC是等边三角形, ∴OB=BC,
∵FO=FC, ∴FB垂直平分OC, 故①正确;
②∵FB垂直平分OC, ∴△CMB≌△OMB, ∵OA=OC,∠FOC=∠EOA,∠DCO=∠BAO, ∴△FOC≌△EOA,
∴FO=EO, 易得OB⊥EF, ∴△FOB≌△OEB, ∴△EOB与△CMB不全等, 故②错误;
③由△OMB≌△OEB≌△CMB得∠1=∠2=∠3=30°,BF=BE, ∴△BEF是等边三角形, ∴BF=EF,
∵DF∥BE且DF=BE, ∴四边形DEBF是平行四边形, ∴DE=BF, ∴DE=EF, 故③正确;
④在直角△BOE中∵∠3=30°, ∴BE=2OE, ∵∠OAE=∠AOE=30°, ∴AE=OE, ∴BE=2AE,
∴S△AOE:S△BOE=1:2,
又∵FM:BM=1:3,
∴S△BCM = S△BCF= S△BOE
∴S△AOE:S△BCM=2:3
故④正确;
所以其中正确结论的个数为3个
考点:(1)矩形的性质;(2)等腰三角形的性质;(3)全等三角形的性质和判定;(4)线段垂直平分线的性质
9.A
【详解】
连接CC′,连接A′C交y轴于点D,连接AD,此时AD+CD的值最小,根据等边三角形的性质即可得出四边形CBA′C′为菱形,根据菱形的性质即可求出A′C的长度,从而得出结论.
解:连接CC′,连接A′C交l于点D,连接AD,此时AD+CD的值最小,如图所示.
∵△ABC与△A′BC′为正三角形,
∴∠ABC=∠A/=60°,A/B/=BC=A/C/,
∴A/C/∥BC,
∴四边形A/BCC/为菱形,
∴点C关于BC/对称的点是A/,
∴当点D与点B重合时,AD+CD取最小值,
此时AD+CD=2+2=4.
故选A.
“点睛”本题考查了轴对称中的最短线路问题以及等边三角形的性质,找出点C关于BC/对称的点是A/是解题的关键.
10.C
【分析】
作辅助线,构建四边形EFGH,证明它是菱形,利用对角线互相垂直和勾股定理列等式,再利用中位线性质等量代换可得结论.
【详解】
解:连接EF、FG、GH、EH,设EG和FH交于点O,
∵E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA的中点,
∴EF∥AC,HG∥AC,EF=AC,FG=BD,
∴EF∥HG,
同理EH∥FG,
∴四边形EFGH为平行四边形,
∵AC=BD,
∴EF=FG,
∴平行四边形EFGH为菱形,
∴EG⊥FH,EG=2OG,FH=2OH,
∴EG2+FH2=(2OE)2+(2OH)2=4(OE2+OH2)=4EH2=4×(BD)2=62=36;
故选:C.
【点睛】
本题考查了中点四边形,运用了三角形中位线的性质,将三角形和四边形有机结合,把边的关系由三角形转化为四边形中,可以证明四边形为特殊的四边形;对于线段的平方和可以利用勾股定理来证明.
11.A
【分析】
由点E、F、G、H分别是四边形ABCD中AD、BC、BD、AC的中点,根据三角形中位线的性质,可得EG=FH=AB,EH=FG=CD,又由当EG=FH= EH=FG时,四边形EGFH是菱形,即可求得答案.
【详解】
解:∵点E、F、G、H分别是任意四边形ABCD中AD、BC、BD、AC的中点,∴EG=FH=AB,EH=FG=CD,
∵当EG=FH= EH=FG时,四边形EGFH是菱形,
∴当AB=CD时,四边形EFGH是菱形.
故选:A.
【点睛】
此题考查了菱形的判定以及三角形中位线的性质.此题难度适中,熟练掌握菱形的判定方法是解答本题的关键.
12.C
【分析】
先求出,根据菱形性质得出,即得到,可得的度数.
【详解】
∵∠1=50°,∠2=20°
∴
∵四边形ABCD为菱形
∴
∴
故选:C.
【点睛】
本题考查了菱形的性质求角度,熟知以上知识是解题的关键.
13.C
【分析】
根据正方形和菱形的性质逐项判断即可得.
【详解】
A、正方形和菱形的四条边都相等,则此项不符题意;
B、正方形和菱形的对角线都互相垂直且平分,则此项不符题意;
C、正方形的对角线相等,而菱形的对角线不一定相等,则此项符合题意;
D、正方形和菱形的对角线都平分一组对角,则此项不符题意;
故选:C.
【点睛】
本题考查了正方形和菱形的性质,熟练掌握正方形和菱形的性质是解题关键.
14.C
【分析】
运用正方形边长相等,结合全等三角形和勾股定理来求解即可.
【详解】
解:∵a、b、c都是正方形,
∴AC=CD,∠ACD=90°;
∵∠ACB+∠DCE=∠ACB+∠BAC=90°,
∴∠BAC=∠DCE,
∵∠ABC=∠CED=90°,AC=CD,
∴△ACB≌△DCE,
∴AB=CE,BC=DE;
在Rt△ABC中,由勾股定理得:AC2=AB2+BC2=AB2+DE2,
即Sb=Sa+Sc=11+5=16,
故选C.
【点睛】
此题主要考查对全等三角形和勾股定理的综合运用,结合图形求解,对图形的理解能力要比较强.
15.B
【分析】
根据菱形、正方形、矩形的判定方法一一判断即可.
【详解】
解:A、正确.根据邻边相等的平行四边形是菱形;
B、错误.对角线相等的四边形是矩形,不一定是正方形.
C、正确.有一个角是直角的平行四边形是矩形.
D、正确.对角线垂直的平行四边形是菱形.
故选:B.
【点睛】
此题主要考查学生对正方形的判定、平行四边形的性质、菱形的判定和矩形的判定的理解和掌握,属于基础题.
16.C
【分析】
根据八个直角三角形全等,以及三个正方形组合,得出CG=KG,CF=DG=KF,再根据S1=(CG+DG)2 ,S2=GF2 ,S3=(KF﹣NF)2 S1+S2+S3=3EF2 求出EF
【详解】
解:∵八个直角三角形全等,四边形ABCD,EFGH,MNKT是正方形,
∴CG=KG,CF=DG=KF
∴S1=(CG+DG)2
=CG2+DG2+2CG•DG
=GF2+2CG•DG,
S2=GF2=EF2,
S3=(KF﹣NF)2=KF2+NF2﹣2KF•NF,
∴S1+S2+S3=GF2+2CG•DG+GF2+KF2+NF2﹣2KF•NF=3GF2=3EF2=48,
故选:C.
【点睛】
考查了勾股定理的应用,使用了勾股定理和正方形、全等三角形的性质,建立等量关系是关键.
17.B
【分析】
直接利用特殊四边形的性质与判定方法分别分析得出答案.
【详解】
解:A、平行四边形的对边相等,正确,不合题意;
B、对角线相等的四边形不一定就是矩形,故此选项错误,符合题意;
C、对角线互相垂直的平行四边形是菱形,正确,不合题意;
D、正方形既是轴对称图形,又是中心对称图形,正确,不合题意;
故选B.
【点睛】
此题主要考查了特殊四边形的性质与判定方法,正确掌握相关性质是解题关键.
18.D
【分析】
根据正方形与矩形的性质对各选项分析判断后利用排除法求解.
【详解】
解:A、正方形和矩形的四个角都是直角,故本选项错误;
B、正方形和矩形的对角线相等,故本选项错误;
C、正方形和矩形的对角线互相平分,故本选项错误;
D、正方形的对角线互相垂直平分,矩形的对角线互相平分但不一定垂直,故本选项正确.
故选D.
【点睛】
本题考查了正方形和矩形的性质,熟记性质并正确区分是解题的关键.
19.
【分析】
根据菱形面积=对角线积的一半可求,再根据勾股定理求出,然后由菱形的面积即可得出结果.
【详解】
∵四边形是菱形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴;
故答案为.
【点睛】
本题考查了菱形的性质、勾股定理以及菱形面积公式.熟练掌握菱形的性质,由勾股定理求出是解题的关键.
20.①②④
【详解】
试题解析:①∵F是AD的中点,
∴AF=FD,
∵在▱ABCD中,AD=2AB,
∴AF=FD=CD,
∴∠DFC=∠DCF,
∵AD∥BC,
∴∠DFC=∠FCB,
∴∠DCF=∠BCF,
∴∠DCF=∠BCD,故此选项正确;
延长EF,交CD延长线于M,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠A=∠MDF,
∵F为AD中点,
∴AF=FD,
在△AEF和△DFM中,
,
∴△AEF≌△DMF(ASA),
∴FE=MF,∠AEF=∠M,
∵CE⊥AB,
∴∠AEC=90°,
∴∠AEC=∠ECD=90°,
∵FM=EF,
∴FC=FM,故②正确;
③∵EF=FM,
∴S△EFC=S△CFM,
∵MC>BE,
∴S△BEC<2S△EFC
故S△BEC=2S△CEF错误;
④设∠FEC=x,则∠FCE=x,
∴∠DCF=∠DFC=90°-x,
∴∠EFC=180°-2x,
∴∠EFD=90°-x+180°-2x=270°-3x,
∵∠AEF=90°-x,
∴∠DFE=3∠AEF,故此选项正确.
考点:1.平行四边形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.直角三角形斜边上的中线.
21.21°.
【分析】
由直角三角形斜边中线的性质得DE=AE=EF,进而可得DC=DE,设∠ADE=x,则∠DAE=x,进而可得∠DCE=∠DEC=2x,再根据平行线的性质可得 ∠ACB=∠DAE=x,再根据∠ACB+∠ACD=∠BCD=63°,即可求得答案.
【详解】
∵AE=EF,∠ADF=90°,
∴DE=AE=EF,
∴∠DAE=∠ADE,
又∵AE=EF=CD,
∴DC=DE,
∴∠DEC=∠DCE,
设∠ADE=x,则∠DAE=x,
则∠DCE=∠DEC=2x,
又AD∥BC,
∴∠ACB=∠DAE=x,
由∠ACB+∠ACD=∠BCD=63°,
得:x+2x=63°,
解得:x=21°,
∴∠ADE=21°,
故答案为21°.
【点睛】
本题考查了直角三角形斜边中线的性质,等腰三角形的性质,三角形外角的性质,平行四边形的性质等,正确把握相关性质是解题的关键.
22.7或.
【分析】
当为直角三角形时,有两种情况:①当点落在矩形内部时,连接,先利用勾股定理计算出,根据折叠的性质得 ,而当为直角三角形时,只能得到,所以点 、、共线,即沿折叠,使点落在对角线 上的点处,则,,可计算出 ,设,则,然后在 中运用勾股定理可计算出.②当点落在边上时,如图所示.此时四边形为正方形,根据 ,.
【详解】
当为直角三角形时,有两种情况:
①当点落在矩形内部时,如下图所示.
连接,
在中,,,
,
沿折叠,使点落在点处,
,
当为直角三角形时,只能得到,
点、、共线,即沿 折叠,使点落在对角线上的点处,
∴,,
,
设,则,
在中,
,
,
解得,
;
②当点落在边上时,如下图所示,
此时为正方形,
∴.
综上所述,的长为7或.
【点睛】
本题考查了折叠问题,矩形的性质以及勾股定理,熟悉相关性质是解题的关键.
23.①③④.
【分析】
由角平分线的定义和平行四边形的性质可证得CD=DF,进一步可证得F为AD的中点,由此可判断①;延长EF,交CD延长线于M,分别利用平行四边形的性质以及①的结论可得△AEF≌△DMF,结合直角三角形的性质可判断③;结合EF=FM,利用三角形的面积公式可判断②;在△DCF和△ECF中利用等腰三角形的性质、外角的性质及三角形内角和可得出∠DFE=3∠AEF,可判断④,综上可得答案.
【详解】
解:∵四边形ABCD为平行四边形,∴AD∥BC,
∴∠DFC=∠BCF,
∵CF平分∠BCD,∴∠BCF=∠DCF,
∴∠DFC=∠DCF,∴CD=DF,
∵AD=2AB, ∴AD=2CD,
∴AF=FD=CD,即F为AD的中点,故①正确;
延长EF,交CD延长线于M,如图,
∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AB∥CD,
∴∠A=∠MDF,
∵F为AD中点,∴AF=FD,
又∵∠AFE=∠DFM,
∴△AEF≌△DMF(ASA),
∴FE=MF,∠AEF=∠M,
∵CE⊥AB,∴∠AEC=90°,
∴∠ECD=∠AEC=90°,
∵FM=EF,∴FC=FM,故③正确;
∵FM=EF,∴,
∵MC>BE,
∴<2,故②不正确;
设∠FEC=x,则∠FCE=x,
∴∠DCF=∠DFC=90°-x,
∴∠EFC=180°-2x,
∴∠EFD=90°-x+180°-2x=270°-3x ,
∵∠AEF=90°-x,
∴∠DFE=3∠AEF,故④正确;
综上可知正确的结论为①③④.
故答案为①③④.
【点睛】
本题以平行四边形为载体,综合考查了平行四边形的性质、全等三角形的判定和性质、直角三角形的斜边上的中线等于斜边一半的性质、三角形的内角和和等腰三角形的判定和性质,思维量大,综合性强. 解题的关键是正确作出辅助线,综合运用所学知识去分析思考;本题中见中点,延长证全等的思路是添辅助线的常用方法,值得借鉴与学习.
24.1.5.
【分析】
根据三角形中位线定理求出DE,根据直角三角形的性质求出DF,结合图形计算,得到答案.
【详解】
解:∵DE为△ABC的中位线,
∴DE=BC=5,
在Rt△AFB中,D是AB的中点,
∴DF=AB=3.5,
∴EF=DE﹣DF=1.5,
故答案为:1.5
【点睛】
本题考查中位线的性质、线段的和与差等知识,是重要考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.
25.5
【分析】
根据勾股定理逆定理判断出三角形是直角三角形,然后根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半解答即可.
【详解】
解:∵62+82=100=102,
∴该三角形是直角三角形,
∴×10=5.
故答案为:5
【点睛】
本题考查了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质,勾股定理的逆定理,判断出直角三角形是解题的关键.
26.105°或45°
【详解】
试题分析:如图当点E在BD右侧时,求出∠EBD,∠DBC即可解决问题,当点E在BD左侧时,求出∠DBE′即可解决问题.如图,∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD=BC=CD,∠A=∠C=30°,∠ABC=∠ADC=150°,
∴∠DBA=∠DBC=75°,∵ED=EB,∠DEB=120°,∴∠EBD=∠EDB=30°,∴∠EBC=∠EBD+∠DBC=105°,
当点E′在BD左侧时,∵∠DBE′=30°,∴∠E′BC=∠DBC﹣∠DBE′=45°,∴∠EBC=105°或45°,
考点:(1)、菱形的性质;(2)、等腰三角形的性质
27.20
【分析】
直接利用菱形的性质结合勾股定理得出AB的长,进而得出答案.
【详解】
解:∵在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,AC=6,BD=8,
∴∠AOB=90°,AO=3,BO=4,
∴AB=5,
∴菱形ABCD的周长=4×5=20.
故答案为20.
【点睛】
此题主要考查了菱形的性质,正确把握菱形的性质是解题关键.
28.
【分析】
先由已知条件求得CE和AF的长,再在AF上截取AG=CE=2,然后判定△BAG≌△DCE(SAS),则可推得BG=BF,由等腰三角形的“三线合一“性质可得FH、HG,从而由勾股定理可求得BH和BF.
【详解】
∵在菱形ABCD中,边AB=5,DF=1,BE=3,
∴CE=2,AF=4,
如图,在AF上截取AG=CE=2,过点B作BH⊥FG于点H,
则FG=AF﹣AG=2,
∵菱形ABCD中,∠A=∠C,AB=DC,
∴在△BAG和△DCE中,
,
∴△BAG≌△DCE(SAS).
∴BG=DE,
∵BF=DE,
∴BG=BF.
过点B作BH⊥FG于点H,则FH=HG=FG=1,
∴AH=AG+GH=2+1=3,
∵AB=5,
∴在Rt△ABH中,由勾股定理得:BH=4,
∴在Rt△BHF中,由勾股定理得:BF===.
故答案为:.
【点睛】
本题考查了菱形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质及勾股定理等知识点,熟练掌握相关性质及定理是解题的关键.
29.6
【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.
【详解】
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.
30.30°
【分析】
根据四边形ABCD为菱形得到BC=CD,∠BCA=∠DCA,从而得到△BEC≌△DEC,证得∠EDC=∠1,然后根据∠1+∠2=75°得到∠EDC+∠2=75°,然后利用外角性质得到∠BED=2∠AED=150°,从而求得答案.
【详解】
∵四边形ABCD为菱形,
∴BC=CD,∠BCA=∠DCA,
∴△BEC≌△DEC,
∴∠EDC=∠1,
∵∠1+∠2=75°,
∴∠EDC+∠2=75°,
∴∠AED=∠EDC+∠2=75°,
∴∠BED=2∠AED=150°,
∴∠3=30°.
故答案为30°.
【点睛】
本题考查了菱形的性质,解题的关键是充分挖掘菱形隐含的条件,难度不大.
31.8
【分析】
连接EC,过A作AM∥BC交FE的延长线于M,求出平行四边形ACFM,根据等底等高的三角形面积相等得出△BDE的面积和△CDE的面积相等,△ADE的面积和△AME的面积相等,推出阴影部分的面积等于平行四边形ACFM的面积的一半,求出CF×hCF的值即可.
【详解】
连接DE、EC,过A作AM∥BC交FE的延长线于M,
∵四边形CDEF是平行四边形,
∴DE∥CF,EF∥CD,
∴AM∥DE∥CF,AC∥FM,
∴四边形ACFM是平行四边形,
∵△BDE边DE上的高和△CDE的边DE上的高相同,
∴△BDE的面积和△CDE的面积相等,
同理△ADE的面积和△AME的面积相等,
即阴影部分的面积等于平行四边形ACFM的面积的一半,是×CF×hCF,
∵△ABC的面积是24,BC=3CF
∴BC×hBC=×3CF×hCF=24,
∴CF×hCF=16,
∴阴影部分的面积是×16=8,
故答案为:8.
【点睛】
此题考查平行四边形的判定及性质,同底等高三角形面积的关系,解题中注意阴影部分面积的求法,根据图形的特点选择正确的求法是解题的关键.
32.
【详解】
试题解析:设BE与AC交于点P,连接BD,
∵点B与D关于AC对称,
∴PD=PB,
∴PD+PE=PB+PE=BE最小.
即P在AC与BE的交点上时,PD+PE最小,为BE的长度;
∵正方形ABCD的边长为6,
∴AB=6.
又∵△ABE是等边三角形,
∴BE=AB=6.
故所求最小值为6.
考点:轴对称﹣最短路线问题;等边三角形的性质;正方形的性质.
33.2.
【分析】
过点G作GH⊥AD于H,根据翻折变换的性质可得GF⊥AE,然后求出∠GFH=∠D,再利用“角角边”证明△ADE和△GHF全等,根据全等三角形对应边相等可得GF=AE,再利用勾股定理列式求出AE,从而得解.
【详解】
如图,过点G作GH⊥AD于H,
则四边形ABGH中,HG=AB,
由翻折变换的性质得GF⊥AE,
∵∠AFG+∠DAE=90°,∠AED+∠DAE=90°,
∴∠AFG=∠AED,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB,
∴HG=AD,
在△ADE和△GHF中,
,
∴△ADE≌△GHF(AAS),
∴GF=AE,
∵点E是CD的中点,
∴DE=CD=2,
在Rt△ADE中,由勾股定理得,AE=,
∴GF的长为2.
故答案为2.
【点睛】
本题考查翻折变换的问题,折叠问题其实质是轴对称,对应线段相等,对应角相等,找到相应的直角三角形利用勾股定理求解是解决本题的关键.
34.
【分析】
连接ED,过E作MN⊥BC于N,交AD于M,推出MN=CD=6,DM=CN,证明△CDE≌△CBE,得到ED=EB,∠EDC=∠EBC,再利用等腰三角形的性质证明ED=EF,DM=MF,说明△NEC是等腰直角三角形,设NE=NC=x,分别表示出S1和S2,根据2S1=3S2得到方程,解之即可得到CE.
【详解】
解:连接ED,过E作MN⊥BC于N,交AD于M,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=AD=6,∠ABC=∠BCD=∠ADC=∠DAB=90°,
∴∠1=∠2=45°,
∵MN⊥BC,
∴∠ENC=∠ENB=90°,
∴四边形MNCD是矩形,
∴MN=CD=6,DM=CN,∠DME=90°,
在△CDE和△CBE中,
,
∴△CDE≌△CBE(SAS),
∴ED=EB,∠EDC=∠EBC,
∵∠CDA=∠CBA=90°,
∴∠CDA-∠EDC=∠CBA-∠EBC,
即∠ADE=∠ABE,
∵EF⊥BE,
∴∠FEB=90°,
∵∠FEB+∠DAB+∠AFE+∠ABE=360°,
∴∠AFE+∠ABE=360°-∠FEB-∠DAB=180°,
∵∠AFE+∠EFD=180°,
∴∠ABE=∠EFD,
∴∠ADE=∠EFD,
∴ED=EF,
∵∠DME=90°,
∴EM⊥DF,
∴DM=MF,
在△NEC中,∠1=45°,
∴△NEC是等腰直角三角形,
设NE=NC=x,
则CE=x,DM=MF=CN=x,
∴AF=AD-DM-MF=6-2x,
ME=MN-EN=6-x,
∴,,
∵,
∴,
解得:,(舍),
∴CE=,
故答案为:.
【点睛】
本题考查了正方形的性质,等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,解一元二次方程,知识点较多,有一定难度,解题的关键是利用特殊图形的性质得到线段之间的关系.
35.
【分析】
过G点作GM⊥AF于点M,设DE=BF=x,由勾股定理求得AM与GM,再证明AF=EF,用x表示AF,FG,FM,由勾股定理列出x的方程,求得x的值,便可求得AB.
【详解】
解:过G点作GM⊥AF于点M,
由折叠知AG=AD=4,
∵∠GAF=45°,
∴∠AGM=45°,
∴AM=GM==4,
∵DE=BF,
∴设DE=BF=x,则由折叠性质知,EG=DE=BF=FH=x,
∵GH=5.5
∴EF=2x+5.5,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴DC∥AB,
∴∠AED=∠BAE,
∵∠AED=∠AEG,
∴∠FAE=∠FEA,
∴AF=EF=2x+5.5,
∴AB=AF+BF=3x+5.5,MF=AF﹣AM=2x+1.5,
由勾股定理得,FG2﹣FM2=MG2,
即(x+5.5)2﹣(2x+1.5)2=42,
解得,x=3,或x=﹣ (舍),
∴AB=3x+5.5=14.5,
故答案为:14.5.
【点睛】
本题考查勾股定理,平行四边形性质,方程思想的运用,属于综合提高题.
36.4
【分析】
根据题意在平行四边形PCQD中,设对角线PQ与DC相交于点O,可得O是DC的中点,过点Q作QH⊥BC,交BC的延长线于H,易证得Rt△ADP≌Rt△HCQ,即可求得BH=4,则可得当PQ⊥AB时,PQ的长最小,即为4.
【详解】
解:在平行四边形PCQD中,设对角线PQ与DC相交于点O,则O是DC的中点,
过点Q作QH⊥BC,交BC的延长线于H,
∵AD∥BC,
∴∠ADC=∠DCH,即∠ADP+∠PDC=∠DCQ+∠QCH,
∵PD∥CQ,
∴∠PDC=∠DCQ,
∴∠ADP=∠QCH,
又∵PD=CQ,
在Rt△ADP与Rt△HCQ中,
∴Rt△ADP≌Rt△HCQ(AAS),
∴AD=HC,
∵AD=1,BC=3,
∴BH=4,
∴当PQ⊥AB时,PQ的长最小,即为4.
故答案为:4.
【点睛】
本题考查梯形的中位线的性质,注意掌握梯形的中位线等于两底和的一半且平行于两底.
37.(1)见解析; (2)四边形的周长为12.
【分析】
(1)根据三角形的中位线的性质得到DF∥BC,EF∥AB,根据平行四边形的判定定理即可得到结论;
(2)根据直角三角形的性质得到DF=DB=DA=AB=3,推出四边形BEFD是菱形,于是得到结论.
【详解】
(1)∵分别是的中点,
∴,
∴四边形是平行四边形.
(2)∵,是的中点,,
∴.
∴四边形是菱形.
∵,
∴四边形的周长为12.
【点睛】
本题考查了平行四边形的性质和判定,菱形的判定和性质,三角形的中位线的性质,熟练掌握平行四边形的性质是解题的关键.
38.(1)详见解析;(2)
【分析】
(1)根据平行四边形ABCD的性质,判定△BOE≌△DOF(ASA),得出四边形BEDF的对角线互相平分,进而得出结论;
(2)在Rt△ADE中,由勾股定理得出方程,解方程求出BE,由勾股定理求出BD,得出OB,再由勾股定理求出EO,即可得出EF的长.
【详解】
(1)证明:在矩形ABCD中,AB∥DC
∴
又 O是BD的中点
∴OB=OD
在△BOE与△DOF中
∴△BOE≌△DOF
∴EO=FO
又 BO=DO
∴四边形BEDF为平行四边形
(2)四边形BEDF为菱形
BE=DE DB⊥EF
又 AB=8 , BC=6, 设BE=DE=x,则AE=8-x
在Rt△ADE中,
∴
∴
∴
∴
∴EF=2OE=.
【点睛】
本题主要考查了矩形的性质,菱形的性质、勾股定理、全等三角形的判定与性质,熟练掌握矩形的性质和勾股定理,证明三角形全等是解决问的关键.
39.(1);(2)① ;②2.
【分析】
(1)根据矩形的性质和含30°的直角三角形的性质解答即可;
(2)①根据矩形的性质和角的关系得出关系式即可;
②延长EB至G,使BG=BE,连接CG,根据矩形的性质和边的关系解答即可.
【详解】
解:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,∠BAD=90°,
∴∠ACD=∠BAC,
∵∠ACD=∠DAF,
∴∠BAC=∠DAF,
∴∠BAC﹣∠CAF=∠DAF﹣∠CAF,
∴∠BAF=∠CAD,
∵∠CAF=30°,
∴∠BAF=∠CAD=,
∴△ACD是含30°的直角三角形,
∴AD:DC=∶1,
即矩形的长宽之比为∶1;
(2)①设∠ACE=x,∠CAF=y,
∵∠CAF=∠ECB,
∴∠ECB=∠CAF=y,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,∠BCD=90°,
∴∠CAD=∠ACB=∠BCF+∠ACE=x+y,
∵∠ACD=∠DAF=∠CAF+∠CAD=y+x+y=x+2y,
∴∠BCD=∠ACD+∠ACE+∠BCE=90°,
∴x+2y+x+y=90°,
∴y=30°-x;
②延长EB至G,使BG=BE,连接CG,如图所示:
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,AD∥BC,
∴∠DCA=∠BAC,
∵∠DCA=∠DAF,
∴∠BAC=∠DAF,
∴∠EAF=∠DAC,
∵∠AFE=∠FAC+∠ACE,∠ACB=∠ECB+∠ACE,∠FAC=∠ECB,
∴∠AFE=∠ACB,
∵AD∥BC,
∴∠ACB=∠DAC,
∴∠EAF=∠EFA,
∴AE=EF,
∵AB⊥BC,BG=BE,
∴CG=CE,
∴∠ECB=∠GCB,
∵∠ACG=∠ACB+∠BCG,∠ACB=∠CAD,
∴∠ACG=∠DAF=∠BAC,
∴AG=CG,
又∵CE=CG,
∴CE=AG,
∴CF+EF=AE+2EB,
∴CF=2EB=2.
【点睛】
本题考查了四边形得到综合题、矩形的性质、等腰三角形的判定与性质、线段垂直平分线的性质等知识;熟练掌握矩形的性质和等腰三角形的判定与性质是解题的关键.
40.(1)原命题不成立,新结论为:∠APB=90°,AF+BE=2AB(或AF=BE=AB)(2)当∠FAB=60°时,AQ=4﹣3或4+3
【分析】
(1)、由角平分线和平行线整体求出∠MAB+∠NBA,从而得到∠APB=90°,最后用等边对等角,即可;(2)、先根据条件求出AF,FG,求出∠FAG=60°,最后分两种情况讨论计算.
【详解】
解:(1)、原命题不成立,新结论为:∠APB=90°,AF+BE=2AB(或AF=BE=AB),
理由:∵AM∥BN, ∴∠MAB+∠NBA=180°, ∵AE,BF分别平分∠MAB,NBA,
∴∠EAB=∠MAB,∠FBA=∠NBA, ∴∠EAB+∠FBA=(∠MAB+∠NBA)=90°, ∴∠APB=90°,
∵AE平分∠MAB, ∴∠MAE=∠BAE, ∵AM∥BN, ∴∠MAE=∠BAE, ∴∠BAE=∠BEA, ∴AB=BE,
同理:AF=AB, ∴AF=+BE=2AB(或AF=BE=AB);
(2)、如图1,
过点F作FG⊥AB于G, ∵AF=BE,AF∥BE, ∴四边形ABEF是平行四边形, ∵AF+BE=16,
∴AB=AF=BE=8, ∵32=8×FG, ∴FG=4, 在Rt△FAG中,AF=8, ∴∠FAG=60°,
当点G在线段AB上时,∠FAB=60°,
当点G在线段BA延长线时,∠FAB=120°,
①如图2,
当∠FAB=60°时,∠PAB=30°, ∴PB=4,PA=4, ∵BQ=5,∠BPA=90°, ∴PQ=3,
∴AQ=4﹣3或AQ=4+3.
②如图3,
当∠FAB=120°时,∠PAB=60°,∠FBG=30°, ∴PB=4, ∵PB=4>5,
∴线段AE上不存在符合条件的点Q,
∴当∠FAB=60°时,AQ=4﹣3或4+3.
【点睛】
本题考察四边形综合题,有一定难度,综合性较强.
41.(1)见解析;(2)见解析
【分析】
(1)先运用平行四边形的知识得到AB=BE、BE=DC、BD=EC,即可证明△ABD≌△BEC;
(2)由四边形BECD为平行四边形可得OD=OE,OC=OB,再结合四边形ABCD为平行四边形得到∠A=∠OCD,再结合已知条件可得OC=OD,即BC=ED;最后根据对角线相等的平行四边形是矩形证明即可.
【详解】
证明:(1)∵在平行四边形ABCD
∴AD=BC,AB=CD,AB∥CD,即BE∥CD.
又∵AB=BE,
∴BE=DC.
∴四边形BECD为平行四边形.
∴BD=EC.
在△ABD与△BEC中,
∴△ABD≌△BEC(SSS);
(2)∵四边形BECD为平行四边形,
∴ OD=OE,OC=OB,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴∠A=∠BCD.即∠A=∠OCD.
又∵∠BOD=2∠A,∠BOD=∠OCD+∠ODC,
∴∠OCD=∠ODC
∴OC=OD.
∴OC+OB=OD+OE,即BC=ED.
∴四边形BECD为矩形.
【点睛】
本题主要考查了矩形的判定、平行四边形的性质和判定、平行线的性质、全等三角形的性质和判定、三角形的外角性质等知识点,灵活应用相关知识是解答本题的关键.
42.(1)t=8s;(2)t=6s;(3)40cm,80cm2
【分析】
(1)根据题中已知,当四边形是矩形时,AP=BQ,据此列出t的方程,解之即可;
(2)易证四边形AQCP是平行四边形,当AQ=CQ时,四边形AQCP是菱形,在Rt△ABQ中利用勾股定理列t的方程,解之即可;
(3)由(2)求得CQ,根据菱形的周长和面积公式即可求解.
【详解】
解:(1)在矩形中,,,
,,
由已知可得,,,
在矩形中,,,
当时,四边形为矩形,
,得,
故当时,四边形为矩形;
(2),,
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)当时,,
则周长为;面积为.
【点睛】
本题考查了矩形的判定与性质、菱形的判定与性质,解答的关键是认真审题,找到点运动过程中满足结论的等价条件,进而推理、计算.
43.(1)证明见详解;(2);(3)存在,点F的坐标为或或
【分析】
(1)得出BC=B'C;∠B=∠B'=90°,OD=B'C,根据AAS可证明结论;
(2)设CE=x,可得OE=x,则DE=8﹣x;得出42+(8﹣x)2=x2,解方程得x=5,即求出CE,过点B'作B'H⊥CE,可求出B'H=2.4,HE=1.8,则答案可求出;
(3)连接B'D,证明OC∥B'D,分三种情况画出图形:①如图2,若以CG为对角线,点G与点D重合,②如图3,若以CF为对角线,点G与点B重合,③如图4,若以CB'为对角线,点G与点D重合,由平移规律及平行四边形的性质分别求出点F的坐标即可.
【详解】
解:(1)∵四边形OBCD是矩形,
∴BC=OD;∠B=∠D=90°,
∵把矩形OBCD沿对角线OC所在直线折叠,点B落在点B′处,
∴BC=B'C;∠B=∠B'=90°,
∴OD=B'C,
又∵∠OED=∠B'EC,
∴△ODE≌△CB'E(AAS);
(2)∵BC=4,对角线OC所在直线的函数表达式为y=2x.
∴x=4,y=8,
∴OD=BC=4,CD=OB=8,
∵△ODE≌△CB'E,
∴CE=OE,
设CE=x,可得OE=x,则DE=8﹣x;
∵∠ODE=90°,
∴OD2+DE2=OE2,
∴42+(8﹣x)2=x2,
解得x=5,
∴CE=5,
∴DO=B'C=4,DE=B'E=3,
过点B'作B'H⊥CE,
∵S△CB'E=CE×B'H=CB'×B'E,
∴B'H×5=3×4,
∴B'H=2.4,HE=1.8,
∴B'的坐标为(6.4,4.8).
(3)连接B'D,
∵CE=OE,B'E=DE,
∴∠OCE=∠COE,∠EDB'=∠EB'D,
又∵∠OEC=∠EDB',
∴∠OCE=∠EDB',
∴OC∥B'D,
分三种情况画出图形:
①如图2,若以CG为对角线,点G与点D重合,
∵B'(6.4,4.8),C(4,8),D(4,0),
∴F(4﹣2.4,0+3.2),
即F(1.6,3.2).
②如图3,若以CF为对角线,点G与点B重合,
∵C(4,8),B'(6.4,4.8),B(0,8),
∴F(0+2.4,8﹣3.2),
即F(2.4,4.8).
③如图4,若以CB'为对角线,点G与点D重合,
∵D(4,0),B'(6.4,4.8),C(4,8),
∴F(4+2.4,8+4.8),
即F(6.4,12.8).
综上F点的坐标为F(1.6,3.2)或F(2.4,4.8)或F(6.4,12.8).
【点睛】
本题是一次函数综合题,考查了全等三角形的判定与性质,折叠的性质,矩形的性质,平行四边形的性质,勾股定理,坐标与图形的性质,三角形的面积等知识,熟练掌握分类讨论思想及方程思想是解题的关键.
44.(1)见解析;(2).
【分析】
(1)在中,平分, 平分,证明CF=DC,即可说明四边形是菱形;
(2)作PH⊥BC于点H,求出CH,PH的长,即可求出CP长.
【详解】
(1)∵在中,平分,
∴∠BCE=∠DCE,∠BCE=∠DEC,
∴∠DCE=∠DEC,
∴DE=DC,
∵平分,
∴∠ADF=∠CDF,∠ADF=∠DFC,
∴∠CDF =∠DFC,
∴CF=DC=DE,
∵ED∥FC,
∴四边形是菱形;
(2)作PH⊥BC于点H,
∵∠BAD=120°,
∴∠PCH=60°,
∵四边形是菱形,AB=2,
∴CE=2,
∴CP=1,
∴CH=,PH=,
∵BC=3,
∴BH=,
∴.
【点睛】
本题是对四边形综合的考查,熟练掌握菱形知识及勾股定理是解决本题的关键.
45.(1)4;(2)或8.
【分析】
根据BA=BC,分别用勾股定理求出CO和AC的长.
①分情况AO=OE和AO=AE,画出图形,根据三角形中位线定理和证明三角形全等解决问题.
②分情况
i)当D在线段OB上时,如图3,过B作BG⊥EF于G,根据同高三角形面积比等于底边之比,得到,再根据平行线性质∠BDG=∠BFG,得到BD=BF=,最后使用勾股定理求出结论
ii)当D在线段OB的延长线上时,如图4,过B作BG⊥DE于G,同理计算可得结论.
【详解】
解:(1)∵AO=4,BO=6,
∴AB=10,
∵BA=BC,
∴BC=10,
∵CO⊥AB,
∴∠AOC=∠BOC=90°,
由勾股定理得:CO===8,
AC===4;
(2)①分两种情况:
i)如图1,当AO=OE=4时,过O作ON⊥AC于N,
∴AN=EN,
∵DE⊥AC,
∴ON∥DE,
∴AO=OD=4;
ii)当AO=AE=4时,如图2,
在△CAO和△DAE中,
,
∴△CAO≌△DAE(AAS),
∴AD=AC=4,
∴OD=4﹣4;
②分两种情况:
i)当D在线段OB上时,如图3,过B作BG⊥EF于G,
∵S△OBF:S△OCF=1:4,
∴
∴
∵CB=10
∴BF=
∵EF⊥AC,
∴BG∥AC,
∴∠GBF=∠ACB,
∵AE∥BG,
∴∠A=∠DBG,
∵AB=BC,
∴∠A=∠ACB,
∴∠DBG=∠GBF,
∵∠DGB=∠FGB,
∴∠BDG=∠BFG,
∴BD=BF=,
∴OD=OB﹣BD=6﹣=,
∴CD===;
ii)当D在线段OB的延长线上时,如图4,过B作BG⊥DE于G,
同理得,
∵BC=10,
∴BF=2,
同理得:∠BFG=∠BDF,
∴BD=BF=2,
Rt△COD中,CD===8,
综上,CD的长为或8.
故答案为:或8.
【点睛】
本题考查的是三角形全等的综合题,关键是根据三角形全等判定和性质、平行线性质、等腰三角形性质,三角形面积、勾股定理等,知识解答有难度.
46.(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.
【详解】
(1)证明:∵正方形
∴,
∵
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∵
∴
(2) 解:∵,
∴,
,
∴,
∴
∵
∴
∴
∵
∴
∵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,
,
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.
47.(1)见解析;(2),,见解析;(3)或
【分析】
(1)根据正方形的性质得到对应边相等,证明即可得到;
(2)作,交于点,交于点,则,通过证明,得到,可推导出,从而证得结论;
(3)存在,作于点,连结,分两种情况,即点在边上、点在边的延长线上,分别设和,将、、用或表示出来,再将、用或表示出来,即可求出的值.
【详解】
解:(1)证明:如图1,四边形是正方形,
,
,,
,
.
(2),,理由如下:
如图2(或图3),作,交于点,交于点,
,
,
四边形是平行四边形,
;
由(1)得,,
,
,
,,
,,
,
,
,
,
,
,
,.
(3)存在,作于点,连结,
,
四边形是矩形,
,
,
如图4,点在边上,设,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
由得,,
,
,
,
,
;
如图5,点在边的延长线上,设,
则,
,
,
,,
由得,,
,
,
,
综上所述,或.
【点睛】
此题重点考查正方形的性质、平行四边形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理以及二次根式等知识,第(3)题要分类讨论,求出所有符合条件的值,此题难度较大,属于考试压轴题.
48.(1)①点D的坐标为(6,8);②点F的坐标为(8,);(2)点D的坐标为(,8)或(4,8).
【分析】
(1)①在Rt△OCD中,利用勾股定理可求得CD的长,即可求解;
②利用(HL证得Rt△OEFRt△OAF,得到EF=AF,在Rt△BDF中,利用勾股定理列式求解即可;
(2)分当BE交正方形OABC的边OA于点G和BE交正方形OABC的边OC于点G两种情况,分别求解即可.
【详解】
解:(1)连接OF,
根据折叠的性质,OC=OE=8,CD=DE,∠OCD=∠OED=90°,
①在Rt△OCD中,由勾股定理得:,
∴CD=6,
∴点D的坐标为(6,8);
②∵∠OED=90°,则∠OEF=∠OAF=90°,OE=OA=8,OF=OF,
∴Rt△OEFRt△OAF (HL),
∴EF=AF,
设EF=AF=a,则BF=8-a,DF=6+a,BD=2,
在Rt△BDF中,
由勾股定理得:,
解得:,
∴点F的坐标为(8,);
(2)当BE交正方形OABC的边OA于点G时,如图:
∵BD=OG,又BD∥OG,
∴四边形BDOG是平行四边形,
∴BG∥DO,
∴∠CDO=∠DBE,∠ODE=∠DEB,
∵∠CDO=∠ODE,CD= DE,
∴∠DBE=∠DEB,
∴CD= DE=DB=4,
∴点D的坐标为(4,8);
当BE交正方形OABC的边OC于点G时,如图:
连接CE,过点E作EH⊥BC于点H,
∵BD=OG,∴CD=CG,
∴Rt△BCGRt△OCD(SAS),
∴∠2=∠3,
∵△OCD与△OED关于OD对称,
∴OD是线段CE的垂直平分线,CD=DE,
∴∠1+∠CDO=90°,∠2+∠CDO=90°,
∴∠1=∠2=∠3,
∴CE=BE,
同理可证∠ECG=∠EGC,
∴CE=BE=GE,则EH=GC,CH=BC=4,
设CD=CG=2x,则DE=CD=2x,EH= x,DH=4-2x,
在Rt△DEH中,,
即,
解得:或 (不合题意,舍去),
∴点D的坐标为(,8);
∴点D的坐标为(,8);
综上,点D的坐标为(,8)或(4,8).
【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,解一元二次方程等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
49.(1)证明见解析;(2)△ABC是直角三角形,理由见解析.
【分析】
(1)先证明四边形AECD是平行四边形,然后证明AE=EC即可四边形AECD是菱形;
(2)先说明BE=CE、∠ACE=∠CAE,再说明BE=CE、∠ACE=∠CAE,再根据三角形内角和得到∠B+∠BCA+∠BAC=180°,进一步得到∠BCE+∠ACE=90°即∠ACB=90°,即可说明△ABC是直角三角形.
【详解】
(1)证明:∵AB//CD,
∴AE//CD,
又∵CE/∥AD,
∴四边形AECD是平行四边形.
∵AC平分∠BAD
∴∠CAE=∠CAD,
又∵AD∥CE,.∠ACE=∠CAD,
∴∠ACE=∠CAE,
∴AE=CE,
∴四边形AECD是菱形;
(2)解:△ABC是直角三角形,理由如下:
∵E是AB中点,
∴AE=BE.
又∵AE=CE,
∴BE=CE,∠ACE=∠CAE,
∴∠B=∠BCE,
∵∠B+∠BCA+∠BAC=180°,
∴2∠BCE+2∠ACE=180°
∴∠BCE+∠ACE=90°,即∠ACB=90°
∴△ABC是直角三角形.
【点睛】
本题利用了平行四边形的判定和性质、菱形的判定和性质以及三角形中位线的性质等知识点,考查知识点较多,增加了试题难度,灵活应用所学知识成为解答本题的的关键.
50.(1)存在,t=3;(2)秒;(3)存在,t=3秒或t=秒
【分析】
(1)根据运动得出CP=15-3t,DQ=12-2t,进而用平行四边形的对边相等建立方程求解即可;
(2)要使以C、D、Q、P为顶点的梯形面积等于30cm2,可以分为两种情况,点P、Q分别沿AD、BC运动或点P返回时,再利用梯形面积公式,即=30,因为Q、P点的速度已知,AD、AB、BC的长度已知,用t可分别表示DQ、BC的长,解方程即可求得时间t;
(3)使△PQD是等腰三角形,可分三种情况,即PQ=PD、PQ=QD、QD=PD;可利用等腰三角形及直角梯形的性质,分别用t表达等腰三角形的两腰长,再利用两腰相等即可求得时间t.
【详解】
解:(1)∵四边形PQDC是平行四边形
∴DQ=CP
当0<t<5时,点P从B运动到C,
∵DQ=AD-AQ=12-2t,CP=15-3t,
∴12-2t=15-3t
解得t=3,
∴t=3时,四边形PQDC是平行四边形;
(2)如图2,①当点P是从点B向点C运动,
由(1)知,CP=15-3t,DQ=12-2t,
∵以C、D、Q、P为顶点的四边形面积等于30cm2,
∴S四边形CDQP==30,
即(15−3t+12−2t)×10=30,
解得:t=,
②当点P是从点C返回点B时,
由运动知,DQ=12-2t,CP=3t-15,
∵以C、D、Q、P为顶点的四边形面积等于30cm2,
∴S四边形CDQP=(DQ+CP)•AB=(12−2t+3t−15)×10=30,
解得:t=9(舍去),
∴当t为秒时,以C、D、Q、P为顶点的四边形面积等于30cm2;
(3)当PQ=PD时,
如图3,作PH⊥AD于H,则HQ=HD,
∵QH=HD=DQ=(12-2t)=6-t,
由AH=BP,
∴6-t+2t=3t
解得:t=3秒;
当PQ=DQ时,
QH=AH-AQ=BP-AQ=3t-2t=t,DQ=12-2t,
∵DQ2=PQ2=t2+102,
∴(12-2t)2=102+t2,
整理得:3t2-48t+44=0,
解得:t=秒,
∵0<t<5,
∴t=秒,
当DQ=PD时,
DH=AD-AH=AD-BP=12-3t,
∵DQ2=PD2=PH2+HD2=102+(12-3t)2
∴(12-2t)2=102+(12-3t)2
即5t2-24t+100=0,
∵△<0,
∴方程无实根,
综上可知,当t=3秒或t=秒时,△PQD是等腰三角形.
【点睛】
本题是四边形综合题,主要考查了平行四边形的判定与性质、梯形的面积、等腰三角形的性质,解题的关键是分类思想与方珵思想的综合运用.
51.(1)见解析;(2).
【分析】
(1)根据菱形的性质求出∠DOC=90°,根据平行四边形和矩形的判定得出即可;
(2)根据矩形和菱形的性质即可得到结论.
【详解】
(1)证明: ∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD, 即∠DOC=90°,
∵DE∥AC,CE∥BD,
∴四边形DECO是平行四边形
∴四边形DECO是矩形;
(2)解:∵四边形ABCD是菱形 ∴AO=OC,
∵四边形DECO是矩形 ∴DE=OC,
∵DE=3 ∴DE=AO=3,
∵∠ADB=30°,AC⊥BD,
∴AD=2OA=2×3=6
∴ OD==3,
∴AC=6,BD=6,
∴菱形ABCD的面积=AC•BD=.
【点睛】
考查了矩形的判定、菱形的性质、能综合运用定理进行推理和计算是解此题的关键.
52.(1)①,;②四边形ABDE是平行四边形;理由见解析;③存在,D(0,2.5);(2)
【分析】
(1)①由,求出和长度,由轴,求出点的坐标;
②延长交轴于点,连接,得到正方形,从而,且,故得证四边形是平行四边形;
③利用等腰三角形的定义和翻折的特征得到中垂线,再得证三角形全等,从而求出点的坐标;
(2)分析清楚和点到轴的距离之间的关系,然后当到轴的距离为3时,求出的值,最后得出的取值范围.
【详解】
解:(1)当时,,
①,,
,,
,
将沿着直线翻折后轴,如图(1),
,
,
,.
故答案为:,.
②四边形是平行四边形,理由如下:
延长交轴于点,连接,
,点是的中点,
,
,
,,
,
,
,
由折叠得:,
四边形是正方形,
,,
四边形是平行四边形.
③如图(3),连接,延长交于点,
由折叠可知,,,
是的中垂线,
,,
是以、为腰的等腰三角形,
,
,
,
设,则:,
,
,
解得:,
,
存在点,使得是以、为腰的等腰三角形.
(3)如图(4),过点作轴于点,作轴于点,则,四边形是矩形,
由折叠得:,
当到轴的距离为3,即时,
,,
,
,
,
,
解得:,
越小,点越向左,越大,
越小,越小,即点到轴的距离越小,
点到轴的距离不大于3,
.
【点睛】
本题考查了平行的性质、勾股定理、翻折的特征、等腰三角形的性质、全等的判定和性质、三角形的面积等知识点.要求学生能够熟练应用勾股定理求线段长度,应用等面积法列方程求解,同时学会数学结合的思想解题.对于的取值范围,要会分析和点到轴的距离之间的关系.
53.(1)证明见解析;(2)7;(3)3+2
【分析】
(1)由“SAS”可证△ABG≌△CBG,可得AG=CG,∠BAG=∠BCG,由四边形内角和定理可证∠BCG=∠GFC,可得GC=GF=AG;
(2)过点G作GH⊥BC于H,利用勾股定理可求GH的长,即可求解;
(3)在AB上截取BF=BN,连接NF,由“HL”可证Rt△ABF≌Rt△ADE,可得∠BAF=∠DAE=22.5°,BF=DE,可得FC=BF,即可求解.
【详解】
解:(1)证明:连接GC,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠ABC=90°,∠ABD=∠CBD=45°,
又∵BG=BG,
∴△ABG≌△CBG(SAS),
∴AG=CG,∠BAG=∠BCG,
∵∠ABC+∠BAG+∠AGF+∠BFG=360°,且∠ABC=∠AGF=90°,
∴∠BAG+∠BFG=180°,
∴∠BCG+∠BFG=180°,
∵∠BFG+∠GFC=180°,
∴∠BCG=∠GFC,
∴GC=GF,
∴AG=FG;
(2)如图2,过点G作GH⊥BC于H,
∵AB=10,BF=4,
∴AF2=AB2+BF2=AG2+GF2,
∴GF2=58,
∵∠DBC=45°,GH⊥BC,
∴BH=GH,BG=GH,
∵GF2=GH2+FH2,
∴58=GH2+(GH−4)2,
∴GH=7,(负值舍去),
∴BG=7;
(3)如图3,在AB上截取BF=BN,连接NF,
∵AG=GF,AG⊥GF,
∴∠EAF=45°,
∵AE=AF,AB=AD,
∴Rt△ABF≌Rt△ADE(HL),
∴∠BAF=∠DAE=22.5°,BF=DE,
∴CF=CE,
∵BF=BN,∠ABC=90°,
∴NF=BF,∠BNF=∠BFN=45°,
∴∠BAF=∠AFN=22.5°,
∴AN=NF=BF,
∵AB=BC,
∴BN+AN=BF+FC,
∴FC=BF,
∴BC=(+1)BF,
∴正方形ABCD与△CEF的面积之比=BC2:FC2=3+2.
【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,直角三角形的性质等知识,添加恰当辅助线是本题的关键.
54.(1);(2);(3)
【分析】
(1)由 可得:,从而可得答案;
(2)设,,则 再证明,利用勾股定理求解 从而可得答案;
(3)如图3中,过点作于,过点作于.设,则,再证明,可得,而,可得,从而可得:,再证明四边形是矩形,,,再由,列方程,解得,从而可得答案.
【详解】
解:(1)如图1中,
,,
,
,
.
(2)如图2中,
,
可以假设,,则
,,
,
,,
.
(3)如图3中,过点作于,过点作于.
,
可以假设,,
,
,,,,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
四边形是矩形,
,,
,
,
整理得,
,
,
经检验:符合题意;
.
【点睛】
本题考查的是勾股定理的应用,对角线互相垂直的四边形的特点,等腰三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,一元二次方程的解法,二次根式的运算,典型的综合题,知识的系统化与灵活运用是解题的关键.
55.(1)见解析;(2)1:2;(3)2,2.
【分析】
(1)由等边三角形的性质可得∠A=∠B=∠C=60°,再根据平行线的性质可得∠BED=∠A=60°,∠BDE=∠C=60°,然后由轴对称的性质得∠B′DE=∠BDE=60°,则∠BED=∠B′DE=60°,得DG//AE,即可证明结论;
(2)先证△DBE是等边三角形,得ED=BE=BD,同理△DGC是等边三角形,得DG=DC=GC,再证出△AEG、△EDG、△BED、△CDG是边长相等的等边三角形,即可求解;
(3)由等边三角形的性质得BE=DE=BD,CD=DG=CG,证出BE=DE=BD=4,过点D作DM⊥AB于M,过点G作GN⊥DE于N,过点C作CH⊥AB于H,AH交DG于I,再由等边三角形的性质得BH=AB,BC=AB,然后由勾股定理得CH=3,DM=2,CI=,AD=2,求出S△DEG=S平行四边形AEDG=2,则GN=,最后由勾股定理求出DN=1,则EN=DE﹣DN=3,由勾股定理求出EG即可.
【详解】
(1)证明:∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠B=∠C=60°,
∵DE//AC,
∴∠BED=∠A=60°,∠BDE=∠C=60°,
∵B与B′关于DE对称,
∴∠B′DE=∠BDE=60°,
∴∠BED=∠B′DE=60°,
∴DG//AE,
∵DE//AG,
∴四边形AEDG是平行四边形;
(2)解:由(1)知,∠BED=∠BDE=60°,
∴△DBE是等边三角形,
∴ED=BE=BD,
同理,△DGC是等边三角形,
∴DG=DC=GC,
同(1):四边形DCFE是平行四边形,
当四边形AEDG为菱形时,如图2所示:
则AE=ED=DG=AG,
∴AE=BE=BD=CD=CG=GA,
∵∠A=∠B=∠C=∠B′DE=60°,
∴△AEG、△EDG、△BED、△CDG是边长相等的等边三角形,
∴△AEG的面积=△EDG的面积=△BED的面积=△CDG的面积,
∴菱形AEDG的面积与△ABC的面积之比为1:2;
(3)解:由(2)得:△DBE、△DGC都是等边三角形,
∴BE=DE=BD,CD=DG=CG,
∵DE=2AE,
∴BE=2AE,
∴AB=3AE,
∴AE=AB=2,
∴BE=DE=BD=4,
由(1)得:四边形AEDG是平行四边形,
∴CD=DG=CG=AE=2,DG//AB,
过点D作DM⊥AB于M,过点G作GN⊥DE于N,过点C作CH⊥AB于H,CH交DG于I,如图3所示:
则CI⊥DG,BM=ME=BE=2,
∵△ABC是等边三角形,
∴BH=AB,BC=AB,
在Rt△BCH中,由勾股定理得:
CH===AB=3,
同理:DM=BE=2,CI=DG=,
在Rt△ADM中,AM=AE+ME=2+2=4,
由勾股定理得:AD===2,
∴S平行四边形AEDG=S△ABC﹣S△BDE﹣S△CDG=AB•CH﹣BE•DM﹣DG•CI=×6×3﹣×4×2﹣×2×=4,
∴S△DEG=S平行四边形AEDG=×4=2,
∵S△DEG=DE•GN,
∴×4×GN=2,
∴GN=,
在Rt△DGN中,由勾股定理得:DN===1,
∴EN=DE﹣DN=4﹣1=3,
在Rt△EGN中,由勾股定理得:EG===2,
故填2,2.
【点睛】
本题是属于四边形综合题,主要考查了平行四边形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、轴对称的性质、菱形的性质、勾股定理、三角形面积等知识;熟练掌握等边三角形的判定与性质和勾股定理,证明四边形AEDG为平行四边形是解题的关键.
56.(1)见解析;(2)
【分析】
(1)根据正方形的性质及垂直条件,可证明△FEA≌△HEA,从而可得EF=EH,由线段垂直平分线的性质定理即可得结论;
(2)设AH=x,则由已知得CH=3x,BH=4-x,在Rt△CBH中,由勾股定理建立方程,即可求得x的值,从而即得AH的长.
【详解】
(1)∵四边形ABCD是正方形
∴∠FAE=∠HAE=45°
∵FH⊥AC
∴∠AEF=∠AEH=90°
在△FEA和△HEA中
∴△FEA≌△HEA(ASA)
∴EF=EH
∴AC垂直平分线段FH
∴CF=CH
(2)∵四边形ABCD是正方形
∴BC=AB=4,∠B=90°
设AH=x,则BH=AB-AH=4-x
∵AH=CH
∴CH=3x
在Rt△CBH中,由勾股定理得:
即
化简得:
解得:,(舍去)
∴
即AH的长为
【点睛】
本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,线段垂直平分线的性质定理,勾股定理等知识,关键是根据正方形的性质证明△FEA≌△HEA,以及利用勾股定理建立方程.
57.(1)证明见解析;(2)证明见解析.
【分析】
(1)利用AAS判定两三角形全等即可;
(2)首先证得四边形ACED为平行四边形,然后证得AC=AD,利用邻边相等的平行四边形是菱形判定即可.
【详解】
证明:∵四边形为平行四边形,
∴,,
∴,
又∵
∴,
在与中,
,
∴;
∵平行四边形中,
∴,
即,
由,
∴为平行四边形,
∵,
∴,
由,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴四边形为菱形.
【点睛】
本题考查了菱形的判定等知识,解题的关键是熟练掌握菱形的判定定理,难度不大.
58.(1)作图见解析;(2)作图见解析.
【分析】
直接利用平行四边形的性质得出符合题意的图形;
直接利用矩形的性质得出符合题意的图形.
【详解】
如图甲所示:四边形ACBD是平行四边形;
如图乙所示:四边形ABCD是矩形.
【点睛】
此题主要考查了应用设计与作图,正确把握平行四边形以及矩形的性质是解题关键.