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    苏科版八年级数学下册尖子生培优必刷题 专题9.9正方形的性质专项提升训练(重难点培优)(原卷版+解析版)
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    苏科版八年级数学下册尖子生培优必刷题 专题9.9正方形的性质专项提升训练(重难点培优)(原卷版+解析版)

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    这是一份苏科版八年级数学下册尖子生培优必刷题 专题9.9正方形的性质专项提升训练(重难点培优)(原卷版+解析版),共42页。

    专题9.9正方形的性质专项提升训练(重难点培优)班级:___________________ 姓名:_________________ 得分:_______________注意事项:本试卷满分100分,试题共24题,其中选择8道、填空8道、解答8道.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置. 一、选择题(本大题共8小题,每小题2分,共16分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.(2022秋·江苏无锡·八年级校考期中)下列说法中,是正方形具有而矩形不具有的性质是(    )A.两组对边分别平行 B.对角线互相垂直 C.四个角都为直角 D.对角线互相平分2.(2022春·江苏苏州·八年级苏州高新区第二中学校考期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=3 ,BC=2.以AB为一条边向三角形外部作正方形,则正方形的面积是(    )A.5 B.6 C.12 D.133.(2023秋·江苏镇江·八年级统考期中)如图,正方形ABCD中,以对角线AC为一边作菱形AEFC,则∠FAB等于(    ). A.22.5° B.45° C.30° D.135°4.(2023秋·江苏南京·八年级校联考期中)若顺次连接四边形ABCD四边中点所得的四边形是正方形,则四边形ABCD一定满足(  )A.是正方形 B.AB=CD且AB∥CD C.是矩形 D.AC=BD且AC⊥BD5.(2022秋·江苏宿迁·八年级统考期末)如图,在边长为1的正方形中,的平分线交于点E,交的延长线于点F,则的长为(    )A. B. C. D.6.(2022秋·江苏盐城·八年级校考阶段练习)如图,E、F分别是正方形ABCD的边CD,AD上的点,且CE=DF,AE,BF相交于点O,下列结论①AE=BF;②AE⊥BF;③AO=OE;④=中,错误的有(     )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个7.(2022春·江苏·八年级统考期中)如图,在边长为6的正方形内作,交于点E,交于点F,连接.若,则的长为(  )A.2 B.3 C.4 D.58.(2022春·江苏无锡·八年级校考期中)如图,等边与正方形重叠,其中D,E两点分别在上,且.若,则的面积为(    )A.7.5 B.8 C.6 D.10二、填空题(本大题共8小题,每小题2分,共16分)请把答案直接填写在横线上9.(2022秋·江苏常州·八年级统考期中)“正方形既是矩形又是菱形”是____事件.(填“必然”、“随机”、“不可能”)10.(2022秋·江苏宿迁·八年级统考期末)如图,正方形中,,,则_________°.11.(2022秋·江苏宿迁·八年级校联考阶段练习)如图,在正方形的外侧,作等边,则的度数是_______.12.(2022秋·江苏扬州·八年级校考阶段练习)将将正方形A一个顶点与正方形B的对角线交点重合(如图1),则阴影部分面积是正方形A面积的,将正方形B的一个顶点与正方形A的对角线交点重合(如图2),则阴影部分面积是正方形B面积的________.13.(2022秋·江苏无锡·八年级校考阶段练习)如图,点E是正方形ABCD边AD上一点,AE=2cm,DE=6cm,点P是对角线BD上的一动点,则AP+PE的最小值是______cm.14.(2022秋·江苏扬州·八年级校考阶段练习)如图,在正方形中,是对角线上的点,,,,分别为垂足,连结设,分别是,的中点,,则的长为______.15.(2022秋·江苏南通·八年级校考阶段练习)如图,正方形和正方形的边长分别为和,点E、G分别为边上的点,H为的中点,连接,则的长为 _____.16.(2022春·八年级单元测试)如图,将正方形ABCD置于平面直角坐标系中,其中A(1,0),D(﹣3,0),AD边在x轴上,直线L:y=kx与正方形ABCD的边有两个交点O、E,当3<OE<5时,k的取值范围是_______.三、解答题(本大题共8小题,共68分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(2022秋·江苏宿迁·八年级统考期末)如图,正方形的边长为1,点在延长线上,且.求证:平分.18.(2022秋·江苏扬州·八年级统考期末)已知在正方形ABCD中,点E、F分别在AB、BC边上,DE⊥AF于点G.(1)求证:DE=AF;(2)若点E是AB的中点,AB=4,求GF的长.19.(2022春·江苏·八年级期中)如图,四边形ABCD是正方形,E、F分别是DC和CB的延长线上的点,且DE=BF,连接AE.(1)求证:△ADE≌△ABF;(2)若BC=12,DE=4,求△AEF的面积.20.(2022秋·江苏镇江·八年级统考期中)如图,正方形的对角线交于点,点是线段上一点,连接,过点作于点,交于点.(1)求证:;(2)若,是的角平分线,求的长.21.(2022春·江苏·八年级专题练习)如图,在正方形中,点是边上的定点.(1)如图1中仅用圆规分别在、上作点、,使,且,保留作图痕迹,不写作法;(2)根据你的作图步骤,利用图2证明:,且.22.(2022秋·江苏苏州·八年级校考阶段练习)如图,正方形中,点在边上,连接,过点作与的延长线相交于点,连接与边相交于点,与对角线相交于点.(1)若,且,求的长;(2)若,求证:.23.(2022春·江苏·八年级期中)已知:边长为4的正方形ABCD,∠EAF的两边分别与射线CB、DC相交于点E、F,且∠EAF=45°,连接EF.求证:EF=BE+DF.思路分析:(1)如图1,∵正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠B=∠ADC=90°,∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADE',则F、D、E'在一条直线上,∠E'AF=   度,……根据定理,可证:△AEF≌△AE'F.∴EF=BE+DF.类比探究:(2)如图2,当点E在线段CB的延长线上,探究EF、BE、DF之间存在的数量关系,并写出证明过程;拓展应用:(3)如图3,在△ABC中,AB=AC,D、E在BC上,∠BAC=2∠DAE.若S△ABC=14,S△ADE=6,求线段BD、DE、EC围成的三角形的面积.24.(2022秋·江苏南通·八年级统考期末)四边形为正方形,点为对角线上一点,连接.过点作,交射线于点.(1)如图1,若点在边上,求证:;(2)以,为邻边作矩形,连接.①如图2,若,,求的长度;②当线段与正方形一边的夹角是时,直接写出的度数. 专题9.9正方形的性质专项提升训练(重难点培优)班级:___________________ 姓名:_________________ 得分:_______________注意事项:本试卷满分100分,试题共24题,其中选择8道、填空8道、解答8道.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置. 一、选择题(本大题共8小题,每小题2分,共16分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.(2022秋·江苏无锡·八年级校考期中)下列说法中,是正方形具有而矩形不具有的性质是(    )A.两组对边分别平行 B.对角线互相垂直 C.四个角都为直角 D.对角线互相平分【答案】B【分析】根据正方形、矩形的性质即可判断.【详解】解:因为正方形的对角相等,对角线相等、垂直、且互相平分,矩形的对角相等,对角线相等,互相平分,所以正方形具有而矩形不具有的性质是对角线互相垂直.故选:B.【点睛】本题考查了正方形的性质、矩形的性质等知识,记住正方形、矩形的性质是解题的关键.2.(2022春·江苏苏州·八年级苏州高新区第二中学校考期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=3 ,BC=2.以AB为一条边向三角形外部作正方形,则正方形的面积是(    )A.5 B.6 C.12 D.13【答案】D【分析】利用勾股定理即可求解.【详解】解:∵∠C=90∘,∴AB2=AC2+BC2=32+22=13,∴正方形面积S=AB2=13,故选D.【点睛】本题考查了勾股定理的应用,属于基础题.3.(2023秋·江苏镇江·八年级统考期中)如图,正方形ABCD中,以对角线AC为一边作菱形AEFC,则∠FAB等于(    ). A.22.5° B.45° C.30° D.135°【答案】A【分析】根据正方形的性质求出∠CAB=45°,再根据菱形的性质∠FAB=0.5∠CAB,即可解决问题.【详解】解:∵四边形ABCD是正方形,∴∠CAB=0.5∠DAB=0.5×90°=45°,∵四边形AEFC是菱形,∴∠FAB=0.5∠CAE=0.5×45°=22.5°,故选:A.【点睛】本题考查正方形的性质、菱形的性质等知识,解题的关键是熟练记住正方形、菱形的性质,属于基础题,中考常考题型.4.(2023秋·江苏南京·八年级校联考期中)若顺次连接四边形ABCD四边中点所得的四边形是正方形,则四边形ABCD一定满足(  )A.是正方形 B.AB=CD且AB∥CD C.是矩形 D.AC=BD且AC⊥BD【答案】D【分析】首先根据题意画出图形,再由四边形EFGI是正方形,那么∠IGF=90°,IE=EF=FG=IG,而G、F是AD、CD中点,易知GF是△ACD的中位线,于是GFAC,GF=AC,同理可得IGBD,IG=BD,易求AC=BD,又由于GFAC,∠IGF=90°,利用平行线性质可得∠IHO=90°,而IGBD,易证∠BOC=90°,即AC⊥BD,从而可证四边形ABCD的对角线互相垂直且相等.【详解】解:如图所示,四边形ABCD的各边中点分别是I、E、F、G,且四边形EFGI是正方形,∵四边形EFGI是正方形,∴∠IGF=90°,IE=EF=FG=IG,又∵G、F是AD、CD中点,∴GF是△ACD的中位线,∴GFAC,GF=AC,同理有IGBD,IG=BD,∴AC=BD,即AC=BD,∵GFAC,∠IGF=90°,∴∠IHO=90°,又∵IGBD,∴∠BOC=90°,即AC⊥BD,故四边形ABCD的对角线互相垂直且相等,即:AC=BD且AC⊥BD.故选:D.【点睛】本题考查了中点四边形,正方形的性质、三角形中位线定理、平行线性质.解题的关键是连接AC、BD,构造平行线.5.(2022秋·江苏宿迁·八年级统考期末)如图,在边长为1的正方形中,的平分线交于点E,交的延长线于点F,则的长为(    )A. B. C. D.【答案】A【分析】设DE的长为x,过点E作EG⊥AC于点G,根据角平分线上的点到角两边的距离相等可得EG=ED=x,再根据正方形的性质可得AEGC是等腰直角三角形,可得,根据DC=DE+EC,从而求出x的值,即DE的长.【详解】解:如图,过点E作EG⊥AC于点G,设DE的长为x,∵四边形ABCD是正方形,∴∠D=90°,∠ACD=45°,CD=1.∵EG⊥AC,且AE平分∠CAD,∴EG=DE=x.在△EGC中,∠EGC=90°,∠ECG=45°,∴∠CEG=∠ECG=45°,∴CG=EG=x,∴,∴,解得:,即DE的长为.故选:A【点睛】本题主要考查了正方形的性质、角平分线的性质等,利用角平分线的性质添加辅助线是解题的关键.6.(2022秋·江苏盐城·八年级校考阶段练习)如图,E、F分别是正方形ABCD的边CD,AD上的点,且CE=DF,AE,BF相交于点O,下列结论①AE=BF;②AE⊥BF;③AO=OE;④=中,错误的有(     )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【答案】A【分析】根据四边形ABCD是正方形及CE=DF,可证出△ADE≌△BAF,则得到:①AE=BF,以及△ADE和△BAF的面积相等,得到;④=;可以证出∠ABO+∠BAO=90°,则②AE⊥BF一定成立.用反证法可证明AO≠OE.【详解】解:∵四边形ABCD是正方形,∴CD=AD,∵CE=DF,∴DE=AF,∴△ADE≌△BAF,∴AE=BF(故①正确);=,∠DEA=∠AFB,∠EAD=∠FBA,∵=-,=-,∴=(故④正确);∵∠ABF+∠AFB=∠DAE+∠DEA=90°,∴∠AFB+∠EAF=90°,∴AE⊥BF一定成立(故②正确);假设AO=OE,∵AE⊥BF,∴AB=BE(线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等),∵在Rt△BCE中,BE>BC,∴AB>BC,这与正方形的边长AB=BC相矛盾,∴假设不成立,AO≠OE(故③错误);故错误的只有一个.故选:A.【点睛】本题考查了正方形的四条边都相等,每一个角都是直角的性质,全等三角形的判定与性质,求出△ADE≌△BAF是解题的关键,也是本题的突破口.7.(2022春·江苏·八年级统考期中)如图,在边长为6的正方形内作,交于点E,交于点F,连接.若,则的长为(  )A.2 B.3 C.4 D.5【答案】A【分析】如图,首先把旋转到,然后利用全等三角形的性质得到,,然后根据题目中的条件,可以得到,再根据,和勾股定理,可以求出的长,本题得以解决.【详解】解;如图,把F绕A逆时针旋转90°得到,∴,∴,∴,∴G、B、E三点共线,∴,∵,∴,∴,∴,在和中,,∴,∴,设,∵,∴,则,∴,∵,∴,解得,,∴BE的长为2.故选:A.【点睛】本题考查旋转的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答8.(2022春·江苏无锡·八年级校考期中)如图,等边与正方形重叠,其中D,E两点分别在上,且.若,则的面积为(    )A.7.5 B.8 C.6 D.10【答案】C【分析】作,垂足分别为M,N,证明,得到,根据面积公式计算选择即可.【详解】如图,作,垂足分别为M,N,因为正方形,所以,因为,所以,所以,所以,所以,因为等边,,,所以等边,,所以,所以,故选C.【点睛】本题考查了等边三角形的判定和性质,正方形的性质,三角形全等的判定和性质,熟练掌握一线三直角全等模型的构造是解题的关键.二、填空题(本大题共8小题,每小题2分,共16分)请把答案直接填写在横线上9.(2022秋·江苏常州·八年级统考期中)“正方形既是矩形又是菱形”是____事件.(填“必然”、“随机”、“不可能”)【答案】必然【分析】根据正方形、矩形、菱形的性质、随机事件的定义解答.【详解】正方形四个都是直角,是矩形,正方形四条边都相等,是菱形,正方形既是矩形,又是菱形,是必然事件;故答案为:必然.【点睛】本题主要考查了随机事件、正方形的性质以及矩形、菱形的判定,正确掌握矩形、菱形的判定方法是解题关键.10.(2022秋·江苏宿迁·八年级统考期末)如图,正方形中,,,则_________°.【答案】50【分析】利用,求得,再利用平行线的性质即可解答本题.【详解】解:如图,∵,∴,∵,∴,∵四边形是正方形,∴,∴.故答案为:50.【点睛】本题考查正方形的性质及平行线的性质,熟练掌握正方形的性质是解答关键.11.(2022秋·江苏宿迁·八年级校联考阶段练习)如图,在正方形的外侧,作等边,则的度数是_______.【答案】45°##度【分析】由正方形的性质和等边三角形的性质可得,,可求,即可求解.【详解】解:∵四边形是正方形,∴,,∵是等边三角形,∴,,∴,,∴,∴.故答案为:45°.【点睛】本题考查了正方形的性质,等边三角形的性质,等腰三角形的判定和性质,灵活运用这些性质进行推理是本题的关键.12.(2022秋·江苏扬州·八年级校考阶段练习)将将正方形A一个顶点与正方形B的对角线交点重合(如图1),则阴影部分面积是正方形A面积的,将正方形B的一个顶点与正方形A的对角线交点重合(如图2),则阴影部分面积是正方形B面积的________.【答案】【分析】根据图①得出,将图②进行字母标注,然后利用全等三角形的判定和性质得出∆COE∆DOF,利用面积之间的关系即可得出结果.【详解】解:设正方形A的面积为,正方形B的面积为,在图1中,,,∴,在图2中,进行标注,如图所示:∵∠COD=∠COE+∠EOD=90°,∠EOF=∠DOF+∠EOD=90°,∴∠COE=∠DOF,在∆COE与∆DOF中,,∴∆COE∆DOF,∴,∴,故答案为:.【点睛】题目主要考查正方形的性质及全等三角形的判定和性质,理解题意,找出全等三角形并证明是解题关键.13.(2022秋·江苏无锡·八年级校考阶段练习)如图,点E是正方形ABCD边AD上一点,AE=2cm,DE=6cm,点P是对角线BD上的一动点,则AP+PE的最小值是______cm.【答案】10【分析】连接EC,根据正方形的性质可得的长,即为AP+PE的最小值,勾股定理即可求解.【详解】解:如图:连接EC,PC,点P是正方形对角线BD上的一动点,则EC就是AP+PE的最小值,∵正方形ABCD,AE=2cm,DE=6cm,∴CD=AD=AE+DE=8cm,∴CE=(cm).∴AP+PE的最小值是10cm.【点睛】本题考查了正方形的性质和轴对称及勾股定理等知识的综合应用,掌握轴对称的性质是解题的关键.14.(2022秋·江苏扬州·八年级校考阶段练习)如图,在正方形中,是对角线上的点,,,,分别为垂足,连结设,分别是,的中点,,则的长为______.【答案】2.5【分析】如图所示。连接AG,CG,先证明△ABG≌△CBG(SSS),得到AG=CG,再证四边形ECFG是矩形,得到CG=EF=5,最后证明MN是△ABG的中位线,则.【详解】解:如图所示。连接AG,CG,∵四边形ABCD是正方形,∴BA=BC,∠ABG=∠CBG,∠BCD=90°,又∵BG=BG,∴△ABG≌△CBG(SSS),∴AG=CG,∵GF⊥BC,GE⊥CD,∠ECF=90°,∴四边形ECFG是矩形,∴CG=EF=5,∵M、N分别是AB,BG的中点,∴MN是△ABG的中位线,∴,故答案为:2.5.【点睛】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形的性质与判定,矩形的性质与判定,三角形中位线定理,正确作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.15.(2022秋·江苏南通·八年级校考阶段练习)如图,正方形和正方形的边长分别为和,点E、G分别为边上的点,H为的中点,连接,则的长为 _____.【答案】##厘米【分析】延长交的延长线于N,由可证,可得,,在中,由勾股定理可求的长,即可求解.【详解】解:如图,延长交的延长线于N,∵正方形和正方形的边长分别为和,∴,,∴,∵点H是的中点,∴,在和中,,∴,∴,∴,∴,∴,故答案为:.【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,添加恰当辅助线构造全等三角形是解题的关键.16.(2022春·八年级单元测试)如图,将正方形ABCD置于平面直角坐标系中,其中A(1,0),D(﹣3,0),AD边在x轴上,直线L:y=kx与正方形ABCD的边有两个交点O、E,当3<OE<5时,k的取值范围是_______.【答案】k>2或k<0且k≠﹣【分析】设BC与y轴交于点M,由OA=1<3,OD=3,OE>3,可得E点不在AD边上,即k≠0,分k>0与k<0两种情况进行讨论.【详解】解:如图,设BC与y轴交于点M,∵OA=1<3,OD=3,OE>3,∴E点不在AD边上,∴k≠0,①如果k>0,那么点E在AB边或线段BM上,当点E在AB边且OE=3时,由勾股定理得, ∴AE=,∴E(1,),当直线y=kx经过点(1,)时,k=,∵,∴OB=<5,当点E在线段BM上时,OE<OB=<5,∴k>,符合题意;②如果k<0,那么点E在CD边或线段CM上,当点E在CD边且OE=3时,E与D重合;当OE=5时,由勾股定理得 ,∴DE=4,∴E(﹣3,4),此时E与C重合,当直线y=kx经过点(﹣3,4)时,k=,当点E在线段CM上时,OE<OC=5,∴k<0且k,符合题意;综上,当3<OE<5时,k的取值范围是k>或k<0且k≠.【点睛】本题考查了正方形的性质,勾股定理,一次函数图像与系数的关系,一次函数图像上点的坐标特征,利用数形结合与分类讨论是解题的关键.三、解答题(本大题共8小题,共68分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(2022秋·江苏宿迁·八年级统考期末)如图,正方形的边长为1,点在延长线上,且.求证:平分.【答案】见解析【分析】求得,证明,推出,即可证明结论.【详解】证明:∵四边形是边长为1的正方形,∴,,∵,,∴,∴,∴平分.【点睛】本题考查了正方形的性质,勾股定理,证明是解题的关键.18.(2022秋·江苏扬州·八年级统考期末)已知在正方形ABCD中,点E、F分别在AB、BC边上,DE⊥AF于点G.(1)求证:DE=AF;(2)若点E是AB的中点,AB=4,求GF的长.【答案】(1)见解析(2)【分析】(1)证明,即可求证;(2)根据勾股定理可得,从而得到,再由,可得,即可求解.(1)证明:∵四边形是正方形,∴,,∴,∵,∴,∴,∴,∴,∴.(2)解:∵,点是中点,∴,在中,,∵DE=AF,∴,∵,∴,∴.【点睛】本题主要考查了正方形的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质,熟练掌握正方形的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质是解题的关键.19.(2022春·江苏·八年级期中)如图,四边形ABCD是正方形,E、F分别是DC和CB的延长线上的点,且DE=BF,连接AE.(1)求证:△ADE≌△ABF;(2)若BC=12,DE=4,求△AEF的面积.【答案】(1)见解析(2)【分析】(1)根据正方形的性质可得AD=AB,∠ABF=∠ABC=∠D=90°,可利用SAS证得△ADE≌△ABF;(2)根据勾股定理可得AE=4,再由全等三角形的性质可得AE=AF,∠EAF=90°,即可求解.【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AD=AB,∠D=∠ABC=90°∵F是CB的延长线上的点,∴∠ABF=∠ABC=∠D=90°在△ADE和△ABF中,∴△ADE≌△ABF(SAS).(2)解:∵BC=12,∴AD=12在Rt△ADE中,DE=4,AD=12,∴AE==4,由(1)知△ADE≌△ABF,∴AE=AF,∠DAE=∠BAF.∴∠EAF=90°∴【点睛】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,熟练掌握正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理是解题的关键.20.(2022秋·江苏镇江·八年级统考期中)如图,正方形的对角线交于点,点是线段上一点,连接,过点作于点,交于点.(1)求证:;(2)若,是的角平分线,求的长.【答案】(1)见解析(2)【分析】(1)根据正方形的性质,可得∠EOC=∠GOB=90°,OC=OB,易证△EOC≌△GOB(ASA),根据全等三角形的性质即可得证;(2)根据BF⊥CE,可得∠EFB=∠CFB=90°,根据BF是∠DBC的角平分线,可知∠EBF=∠CBF,可证△EBF≌△CBF(SAS),可得BE=BC,根据正方形的性质,可知BC=2,即可求出OE.(1)证明:在正方形ABCD中,AC⊥BD,OC=OB,∴∠EOC=∠GOB=90°,∴∠OEC+∠OCE=90°,∵BF⊥CE,∴∠OEC+∠OBG=90°,∴∠OBG=∠OCE,在△EOC和△GOB中,,∴△EOC≌△GOB(ASA),∴BG=CE;(2)解:∵BF⊥CE,∴∠EFB=∠CFB=90°,∵BF是∠DBC的角平分线,∴∠EBF=∠CBF,∵BF=BF,∴△EBF≌△CBF(SAS),∴BE=BC,在正方形ABCD中,OB=OC,∠BOC=90°,∵OB=,根据勾股定理,得BC=2,∴OE+=2,∴OE=2-.【点睛】本题考查了正方形的性质,涉及全等三角形的性质和判定,勾股定理等,熟练掌握正方形的性质是解题的关键.21.(2022春·江苏·八年级专题练习)如图,在正方形中,点是边上的定点.(1)如图1中仅用圆规分别在、上作点、,使,且,保留作图痕迹,不写作法;(2)根据你的作图步骤,利用图2证明:,且.【答案】(1)见解析(2)见解析【分析】(1)利用圆规在AD上截取AE=BP,在BC上截取BF=AP;(2)利用正方形的性质得到∠A=∠B=90°,再证明△APE≌△BFP得到PE=PF,∠AEP=∠BPF,再证明∠EPF=90°,从而得到PE⊥PF.【详解】(1)解:如图1,点E、F为所作;(2)证明:如图2,∵四边形ABCD为正方形,∴∠A=∠B=90°,在△APE和△BFP中,,∴△APE≌△BFP(SAS),∴PE=PF,∠AEP=∠BPF,∵∠AEP+∠APE=90°,∴∠APE+∠BPF=90°,∴∠EPF=180°-(∠APE+∠BPF)=90°,∴PE⊥PF,即EP⊥PF,且EP=PF【点睛】本题考查了作图,此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.也考查了全等三角形的判定与性质和正方形的性质.22.(2022秋·江苏苏州·八年级校考阶段练习)如图,正方形中,点在边上,连接,过点作与的延长线相交于点,连接与边相交于点,与对角线相交于点.(1)若,且,求的长;(2)若,求证:.【答案】(1)(2)见解析【分析】 (1)在正方形 中,由 ,利用等式的性质得到一对角相等,再由一对直角相等,且 ,利用 得到,利用全等三角形对应边相等得到 ,进而利用 计算 的长; (2)在 上取一点 ,使 ,连接 ,利用 得到,利用全等三角形对应边相等,对应角相等得到 , ,进而确定出为等边三角形,利用等边三角形的性质即可得证.【详解】(1) ∵四边形是正方形,∴,∵∴∴,在和中∴∴又∵∴则(2)在 上取一点 ,使 ,连接由(1)∴则是等腰直角三角形∴在和中∴则,∵,∴∴,则∴为等边三角形∴∵∴【点睛】此题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解本题的关键.23.(2022春·江苏·八年级期中)已知:边长为4的正方形ABCD,∠EAF的两边分别与射线CB、DC相交于点E、F,且∠EAF=45°,连接EF.求证:EF=BE+DF.思路分析:(1)如图1,∵正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠B=∠ADC=90°,∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADE',则F、D、E'在一条直线上,∠E'AF=   度,……根据定理,可证:△AEF≌△AE'F.∴EF=BE+DF.类比探究:(2)如图2,当点E在线段CB的延长线上,探究EF、BE、DF之间存在的数量关系,并写出证明过程;拓展应用:(3)如图3,在△ABC中,AB=AC,D、E在BC上,∠BAC=2∠DAE.若S△ABC=14,S△ADE=6,求线段BD、DE、EC围成的三角形的面积.【答案】(1)45(2)DF=BE+EF,证明见解析(3)2【分析】(1)把绕点逆时针旋转至,则、、在一条直线上,,再证△,得,进而得出结论;(2)将绕点逆时针旋转得到,由旋转的性质得,再证△,得,进而得出结论;(3)将绕点逆时针旋转得到,连接,则,得,因此,同(2)得△,则,,得、、围成的三角形面积,即可求解.【详解】(1)解:如图1,∵正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠B=∠ADC=90°,∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至,则F、D、在一条直线上,≌△ABE,∴=BE,∠=∠BAE,=AE,∴∠=∠EAD+∠=∠EAD+∠BAE=∠BAD=90°,则∠=∠﹣∠EAF=45°,∴∠EAF=∠,∴△AEF≌△(SAS),∴,∵,∴EF=BE+DF.故答案为:45;(2)解:DF=BE+EF    理由如下:将△ABE绕点A逆时针旋转90°得到△,∴△≌△ABE,∴AE=,BE=,∠=∠BAE,∴∠=∠BAE+∠=∠+∠=∠BAD=90°,则∠=∠﹣∠EAF=45°,∴∠=∠EAF=45°,在△AEF和△中,,∴△AEF≌△(SAS),∴,∵,∴DF=BE+EF;(3)解:将△ABD绕点A逆时针旋转得到△,连接,则△≌△ABD,∴CD'=BD,∴,同(2)得:△ADE≌△(SAS),∴,,∴BD、DE、EC围成的三角形面积为、、EC围成的三角形面积.【点睛】本题是四边形综合题,考查了全等三角形的判定与性质、旋转的性质、正方形的性质以及四边形和三角形面积等知识,本题综合性强,解此题的关键是根据旋转的启发正确作出辅助线得出全等三角形,属于中考常考题型.24.(2022秋·江苏南通·八年级统考期末)四边形为正方形,点为对角线上一点,连接.过点作,交射线于点.(1)如图1,若点在边上,求证:;(2)以,为邻边作矩形,连接.①如图2,若,,求的长度;②当线段与正方形一边的夹角是时,直接写出的度数.【答案】(1)见解析(2)①;②或【分析】(1)连接,由正方形的对称性证得△ECB≌△ECD(SAS),推出,再根据四边形的内角和定理可证明,进而证得,得,便可得;(2)①证明得,求出的长度便可;②分两种情况:或,分别根据四边形的内角和,三角形的内角和求得结果便可.(1)解:证明:如图,连接, 是正方形的对角线,∴∠ACB=∠ACD=45°,∵EC=EC,CB=CD,∴△ECB≌△ECD(SAS),,四边形是正方形,,,,,,,,;(2)①四边形为矩形,,四边形为正方形,,四边形为正方形,,,,,,,,,;②当时,如图,,,,当时,如图,,,,综上,或.【点睛】本题主要考查正方形的性质,全等三角形的性质与判定,勾股定理,关键是作辅助线和证明全等三角形.
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