所属成套资源:2024年中考数学【热点重点难点】专练(江苏专用)(原卷版+解析)
2024年中考数学【热点重点难点】专练热点07特殊四边形的计算与证明(江苏专用)(原卷版+解析)
展开这是一份2024年中考数学【热点重点难点】专练热点07特殊四边形的计算与证明(江苏专用)(原卷版+解析),共78页。试卷主要包含了 平行四边形与特殊的平行四边形,732).,64,等内容,欢迎下载使用。
【考纲解读】
1.了解:多边形的概念,平行四边形的相关概念,多边形的内角和与外角和定理;矩形、菱形、正方形的概念及其之间的相互关系.
2.理解:多边形的内角和定理,平行四边形的性质与判定;矩形、菱形、正方形及梯形的性质与判定定理.
3.会:求一个多边形的内角和;用判定定理方法证明一个四边形是平行四边形(特殊的平行四边形);会从边、角、对角线方面通过合情推理提出性质猜想,并用演绎推理加以证明.
4.掌握:多边形的外角和定理,平行四边形的性质定理与判定定理;矩形、菱形、正方形及梯形的性质与判定定理.
5.能:用多边形的外角和定理来解决相关问题;能运用平行四边形、矩形、菱形、正方形及梯形的性质解决相关线段或角的问题;熟练运用特殊四边形的判定及性质定理对中点四边形进行判断,并能对自己的猜想进行证明;能综合运用特殊四边形的性质和判定定理解决问题,发现决定中点四边形形状的因素.
【命题形式】
1.从考查的题型来看,主要以选择题或解答题的形式进行考查,属于中、高档题,难度比较大,综合性比较强.
2.从考查的内容来看,重点涉及的有:多边形的内外角和定理,平行四边形的性质与判定定理,多边形与平行四边形的应用;平行四边形、矩形、菱形、正方形、梯形的性质与判定定理及其综合应用.
3.从考查的热点来看,主要涉及的有:多边形的内外角和定理,平行四边形的性质与判定定理,多边形与平行四边形的实际综合应用;平行四边形、矩形、菱形、正方形及梯形的性质与判定定理;特殊四边形的图形平移、轴对称、旋转与生产实际相结合的综合问题
【限时检测】
一、单选题
1.(江苏省南京市2024年中考数学试卷)下列长度的三条线段与长度为5的线段能组成四边形的是( )
A.1,1,1B.1,1,8C.1,2,2D.2,2,2
2.(江苏省连云港市2024年中考数学真题)正五边形的内角和是( )
A.360°B.540°C.720°D.900°
3. (2023年江苏省泰州市中考数学真题试卷)如图,P为AB上任意一点,分别以AP、PB为边在AB同侧作正方形APCD、正方形PBEF,设∠CBE=α,则∠AFP 为( )
A.2αB.90°﹣αC.45°+αD.90°﹣12α
4.(江苏省扬州市2024年中考数学试题)如图,点A、B、C、D、E在同一平面内,连接AB、BC、CD、DE、EA,若∠BCD=100°,则∠A+∠B+∠D+∠E=( )
A.220°B.240°C.260°D.280°
5.(江苏省连云港市2024年中考数学真题)如图,将矩形纸片ABCD沿EF折叠后,点D、C分别落在点D1、C1的位置,ED1的延长线交BC于点G,若∠EFG=64°,则∠EGB等于( )
A.128°B.130°C.132°D.136°
6. (2023年江苏省无锡市中考数学真题)如图,在▱ABCD中,AD=BD,∠ADC=105∘,点E在AD上,∠EBA=60∘,则EDCD的值是( )
A.23B.12C.32D.22
7.(江苏省无锡市2024年中考数学真题)如图,D、E、F分别是△ABC各边中点,则以下说法错误的是( )
A.△BDE和△DCF的面积相等
B.四边形AEDF是平行四边形
C.若AB=BC,则四边形AEDF是菱形
D.若∠A=90°,则四边形AEDF是矩形
8. (2023年江苏省连云港市中考数学真题)如图,将矩形ABCD沿着GE、EC、GF翻折,使得点A、B、D恰好都落在点O处,且点G、O、C在同一条直线上,同时点E、O、F在另一条直线上.小炜同学得出以下结论:①GF∥EC;②AB=435AD;③GE=6DF;④OC=22OF;⑤△COF∽△CEG.其中正确的是( )
A.①②③B.①③④C.①④⑤D.②③④
二、填空题
9. (2023年江苏省无锡市中考数学真题)如图,正方形ABCD的边长为8,点E是CD的中点,HG垂直平分AE且分别交AE、BC于点H、G,则BG=________.
10. (2023年江苏省常州市中考数学真题)如图,将一个边长为20cm的正方形活动框架(边框粗细忽略不计)扭动成四边形ABCD,对角线是两根橡皮筋,其拉伸长度达到36cm时才会断裂.若∠BAD=60°,则橡皮筋AC_____断裂(填“会”或“不会”,参考数据:3≈1.732).
11. (2023年江苏省苏州市中考数学真题)如图,在平行四边形ABCD中,AB⊥AC,AB=3,AC=4,分别以A,C为圆心,大于12AC的长为半径画弧,两弧相交于点M,N,过M,N两点作直线,与BC交于点E,与AD交于点F,连接AE,CF,则四边形AECF的周长为______.
12. (2023年江苏省常州市中考数学真题)如图,在四边形ABCD中,∠A=∠ABC=90°,DB平分∠ADC.若AD=1,CD=3,则sin∠ABD=______.
13. (2023年江苏省连云港市中考数学真题)如图,在▱ABCD中,∠ABC=150°.利用尺规在BC、BA上分别截取BE、BF,使BE=BF;分别以E、F为圆心,大于12EF的长为半径作弧,两弧在∠CBA内交于点G;作射线BG交DC于点H.若AD=3+1,则BH的长为_________.
14.(江苏省南京市2024年中考数学试卷)如图,将▱ABCD绕点A逆时针旋转到▱AB'C'D'的位置,使点B'落在BC上,B'C'与CD交于点E,若AB=3,BC=4,BB'=1,则CE的长为________.
15.(江苏省苏州市2024年中考数学真题)如图,四边形ABCD为菱形,∠ABC=70°,延长BC到E,在∠DCE内作射线CM,使得∠ECM=15°,过点D作DF⊥CM,垂足为F,若DF=5,则对角线BD的长为______.(结果保留根号)
16.(江苏省盐城市2024年中考数学试题)如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,E、F分别是边BC、CD上一点,EF⊥AE,将△ECF沿EF翻折得△EC'F,连接AC',当BE=________时,△AEC'是以AE为腰的等腰三角形.
三、解答题
17. (2023年江苏省徐州市中考数学真题)如图,在平行四边形ABCD中,点E、F在对角线BD上,且BE=DF.求证:
(1)△ABE≌△CDF;
(2)四边形AECF是平行四边形.
18. (2023年江苏省无锡市中考数学真题)如图,在▱ABCD中,点O为对角线BD的中点,EF过点O且分别交AB、DC于点E、F,连接DE、BF.
求证:
(1)△DOF≌△BOE;
(2)DE=BF.
19.(江苏省淮安市2024年中考数学真题)已知:如图,在▱ABCD中,点E、F分别在AD、BC上,且BE平分∠ABC,EF∥AB.求证:四边形ABFE是菱形.
20. (2023年江苏省淮安市中考数学真题)如图,已知线段AC和线段a.
(1)用直尺和圆规按下列要求作图.(请保留作图痕迹,并标明相应的字母,不写作法)
①作线段AC的垂直平分线l,交线段AC于点O;
②以线段AC为对角线,作矩形ABCD,使得AB=a,并且点B在线段AC的上方.
(2)当AC=4,a=2时,求(1)中所作矩形ABCD的面积.
21.(江苏省盐城市阜宁县2020-2021学年八年级下学期期中数学试题)如图,点B、E分别在AC、DF上,AF分别交BD、CE于点M、N,∠A=∠F,∠1=∠2.
(1)求证:四边形BCED是平行四边形;
(2)已知DE=2,连接BN,若BN平分∠DBC,求CN的长.
22.(江苏省宿迁市2024年中考数学真题)在①AE=CF;②OE=OF;③BE∥DF这三个条件中任选一个补充在下面横线上,并完成证明过程.
已知,如图,四边形ABCD是平行四边形,对角线AC、BD相交于点O,点E、F在AC上, (填写序号).
求证:BE=DF.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
23. (2023年江苏省常州市中考数学真题)在四边形ABCD中,O是边BC上的一点.若△OAB≌△OCD,则点O叫做该四边形的“等形点”.
(1)正方形_______“等形点”(填“存在”或“不存在”);
(2)如图,在四边形ABCD中,边BC上的点O是四边形ABCD的“等形点”.已知CD=42,OA=5,BC=12,连接AC,求AC的长;
(3)在四边形EFGH中,EH//FG.若边FG上的点O是四边形EFGH的“等形点”,求OFOG的值.
24. (2023年江苏省无锡市中考数学真题)如图,已知四边形ABCD为矩形AB=22,BC=4,点E在BC上,CE=AE,将△ABC沿AC翻折到△AFC,连接EF.
(1)求EF的长;
(2)求sin∠CEF的值.
25. (2023年江苏省南通市中考数学真题)如图,矩形ABCD中,AB=4,AD=3,点E在折线BCD上运动,将AE绕点A顺时针旋转得到AF,旋转角等于∠BAC,连接CF.
(1)当点E在BC上时,作FM⊥AC,垂足为M,求证AM=AB;
(2)当AE=32时,求CF的长;
(3)连接DF,点E从点B运动到点D的过程中,试探究DF的最小值.
26. (2023年江苏镇江中考数学真题)已知,点E、F、G、H分别在正方形ABCD的边AB、BC、CD、AD上.
(1)如图1,当四边形EFGH是正方形时,求证:AE+AH=AB;
(2)如图2,已知AE=AH,CF=CG,当AE、CF的大小有_________关系时,四边形EFGH是矩形;
(3)如图3,AE=DG,EG、FH相交于点O,OE:OF=4:5,已知正方形ABCD的边长为16,FH长为20,当△OEH的面积取最大值时,判断四边形EFGH是怎样的四边形?证明你的结论.
【限时检测】
B卷(模拟提升卷)
备注:本套试卷所选题目多数为近江苏省各地区中考模拟,是中考命题的中考参考,考生平时应针对性的有选择的训练,开拓眼界,举一反三,使自己的解题水平更上一层楼!
一、单选题
1. (2023·江苏南通·南通田家炳中学校联考一模)正六边形的外角和为( )
A.180°B.360°C.720°D.1080°
2. (2023·江苏淮安·模拟预测)已知菱形ABCD的对角线AC和BD的长分别为6和8,则菱形ABCD的面积是( )
A.48B.24C.12D.6
3. (2023·江苏泰州·模拟预测)如图,在▱ABCD中,AB=4,AD=22,E,F分别为边AB,CD上的点,若四边形AECF为正方形,则∠D的度数为( )
A.30°B.45°C.60°D.75°
4. (2023·江苏淮安·模拟预测)如图,在平行四边形ABCD中,点E、F、G分别是AD、BC、CD的中点,BE⊥EG,AD=25,AB=3,则AF的长是( )
A.2B.3C.4D.5
5. (2023·江苏常州·校考二模)下列命题正确的是( )
A.菱形的对角线互相相等B.矩形的对角线相等且互相平分
C.平行四边形是轴对称图形D.对角线相等四边形是矩形
6.(2018·江苏·校考一模)如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=4,将矩形沿AC折叠,点B落在点B'处,则重叠部分△AFC的面积为( )
A.12B.10C.8D.6
7. (2023·江苏南京·统考一模)如图,在矩形ABCD中,AB=5,AD=3,动点P满足S△PAB=13S矩形ABCD,则点P到A、B两点距离之和PA+PB的最小值为( )
A.29B.34C.52D.41
8. (2023·江苏无锡·校考二模)如图,边长为2个单位长度的正方形ABCD,以AD为斜边在正方形左侧作等腰直角三角形EAD,∠E=90°,将△EAD绕点D顺时针旋转得△E'A'D,旋转一周,当边E'A'所在直线经过点B时,则BA'的长为( )
A.3−1B.3−1或3+1
C.2−3或2+3D.2+3
二、填空题
9. (2023·江苏南京·南师附中树人学校校考二模)如图,在平行四边形ABCD中,∠ABC,∠BCD的平分线分别交AD于点E,F.若AB=a,CF=b,则BE的长为____.(用含a,b的代数式表示).
10. (2023·江苏苏州·统考一模)如图,在▱ABCD中,∠ABC的平分线BE与AD交于点E,F为CD的中点,且EF平分∠BED.若AB=4,DE=1,则BE=_____.
11.(2013·江苏扬州·统考一模)如图,O是矩形ABCD对角线AC的中点,E是AB上的一点,将△BCE沿CE折叠后,点B恰好与点O重合.若BC=3,则折痕CE的长为______.
12. (2023·江苏南京·统考二模)如图,菱形ABCD的边BC在x轴上,顶点A,D分别在函数y1=−6xx<0,y2=2xx>0的图像上.若∠BCD=150°,则A的坐标为______.
13. (2023·江苏扬州·校考一模)如图,在边长为2的正方形ABCD中,连接对角线AC,将△ADC沿射线CA的方向平移得到△A'D'C',分别连接BC',AD',BD',则BC'+BD'的最小值为________.
14. (2023·江苏无锡·宜兴市实验中学校考二模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC=4.矩形DEFG的顶点D、E、F分别在边BC、AC、AB上,若tan∠DEC=34,则当EC=______时,矩形DEFG面积的最大值=______.
15. (2023·江苏南京·统考二模)如图,菱形ABCD和正五边形AEFGH,F,G分别在BC,CD上,则∠1-∠2=______°.
16. (2023·江苏徐州·模拟预测)如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,E为边CD上任意一点(不与点C、D重合),过点E作EF⊥BD,EG⊥AC,垂足分别为F、G,若AB=8,BC=6,则EF+EG=__.
三、解答题
17. (2023·江苏南京·统考二模)如图,在▱ABCD中,点E、F分别在边AB、CD上,∠ADE=∠CBF,EF与BD相交于点O.求证:BO=DO.
18. (2023·江苏泰州·统考一模)已知:如图,▱ABCD中,AB=5,BC=3.
(1)作∠DAB的角平分线,交CD于点E(用直尺和圆规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)求CE的长.
19. (2023·江苏盐城·盐城市第四中学(盐城市艺术高级中学、盐城市逸夫中学)校考模拟预测)在▱ABCD中,已知∠A=60°,BC=8,AB=6.P是AB边上的任意一点,过P点作PE⊥AB,交AD于E,连接CE、CP.
(1)若AP=3时,试求出△PEC的PE边上的高;
(2)当AP的长为多少时,△CPE的面积最大,并求出面积的最大值.
20. (2023·江苏无锡·校考二模)如图,点E是▱ABCD的边CD的中点,连结AE并延长,交BC的延长线于点F.
(1)求证:BC=CF.
(2)若∠BAF=90°,AD=2,AE=3,求AB的长.
21. (2023·江苏扬州·校考二模)如图,在矩形ABCD中,点О为对角线AC的中点,点E是CD上一点,连接EO并延长交AB于点F,连接AE、CF.
(1)求证:△COE≌△AOF;
(2)当∠DEA=2∠CAB时,试判断四边形AECF的形状,并说明理由.
22. (2023·江苏盐城·校考三模)如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,CD是斜边AB上的中线,点E为射线BC上一点,将△BDE沿DE折叠,点B的对应点为点F.
(1)若DF⊥BC,垂足为G,点F与点D在直线CE的异侧,连接CF.如图2,判断四边形ADFC的形状,并说明理由;
(2)若DF⊥AB,AC=2,则DE的长度为____________.
23. (2023·江苏镇江·模拟预测)如图①,在矩形ABCD中,AD=2AB,E为AD的中点,F,G分别在AB、BC上,且BF=CG.
(1)求证:EF=EG;
(2)若CG=1,EF=2,求BC的长;
(3)如图②,M为BG的中点,连接EM,CF,求证:EM⊥CF.
24. (2023·江苏苏州·苏州市振华中学校校考模拟预测)(1)如图1,点E,F均在正方形ABCD内部,且BE=EF=FD=2,∠E=∠F=90°.
①求证:四边形BEDF是平行四边形;
②求正方形ABCD的边长;
(2)如图2,点E,F,G,H均在正方形ABCD内部,且BE=EF=FG=GH=HD=2,∠E=∠F=∠G=∠H=90°,求正方形ABCD的边长.
25. (2023·江苏淮安·统考一模)【图形定义】有一组邻边相等的凸四边形叫做“等邻边四边形”.
【问题探究】
(1)如图①,已知矩形ABCD是“等邻边四边形”,则矩形ABCD___________(填“一定”或“不一定”)是正方形;
(2)如图②,在菱形ABCD中,∠ABC=120°,AB=4,动点M、N分别在AD、CD上(不含端点),若∠MBN=60°,试判断四边形BMDN是否为“等邻边四边形”?如果是“等邻边四边形”,请证明;如果不是,请说明理由;此时,四边形BMDN的周长的最小值为___________;
【尝试应用】
(3)现有一个平行四边形材料ABCD,如图③,在▱ABCD中,AB=17,BC=6,tanB=4,点E在BC上,且BE=4,在▱ABCD边AD上有一点P,使四边形ABEP为“等邻边四边形”,请直接写出此时四边形ABEP的面积可能为的值___________.
26. (2023·江苏扬州·校考一模)矩形ABCD中,E为AB边上的中点, AF⊥DE,交AF于点G.
(1)若矩形ABCD是正方形,
①如图1,求证:△ADG∽△EAG;
②如图2,分别连接BG和BD,设BD与AF交于点H.求证:BG2=AG·DG;
(2)类比:如图3,在矩形ABCD中,若ADAB=43, BG=5,求AG的长.
2024年中考数学【热点·重点·难点】专练 (江苏专用)
热点07. 平行四边形与特殊的平行四边形
【考纲解读】
1.了解:多边形的概念,平行四边形的相关概念,多边形的内角和与外角和定理;矩形、菱形、正方形的概念及其之间的相互关系.
2.理解:多边形的内角和定理,平行四边形的性质与判定;矩形、菱形、正方形及梯形的性质与判定定理.
3.会:求一个多边形的内角和;用判定定理方法证明一个四边形是平行四边形(特殊的平行四边形);会从边、角、对角线方面通过合情推理提出性质猜想,并用演绎推理加以证明.
4.掌握:多边形的外角和定理,平行四边形的性质定理与判定定理;矩形、菱形、正方形及梯形的性质与判定定理.
5.能:用多边形的外角和定理来解决相关问题;能运用平行四边形、矩形、菱形、正方形及梯形的性质解决相关线段或角的问题;熟练运用特殊四边形的判定及性质定理对中点四边形进行判断,并能对自己的猜想进行证明;能综合运用特殊四边形的性质和判定定理解决问题,发现决定中点四边形形状的因素.
【命题形式】
1.从考查的题型来看,主要以选择题或解答题的形式进行考查,属于中、高档题,难度比较大,综合性比较强.
2.从考查的内容来看,重点涉及的有:多边形的内外角和定理,平行四边形的性质与判定定理,多边形与平行四边形的应用;平行四边形、矩形、菱形、正方形、梯形的性质与判定定理及其综合应用.
3.从考查的热点来看,主要涉及的有:多边形的内外角和定理,平行四边形的性质与判定定理,多边形与平行四边形的实际综合应用;平行四边形、矩形、菱形、正方形及梯形的性质与判定定理;特殊四边形的图形平移、轴对称、旋转与生产实际相结合的综合问题
【限时检测】
A卷(真题过关卷)
备注:本套试卷所选题目多数为近三年江苏省各地区中考真题,针对性强,可作为一轮、二轮复习必刷真题过关训练.
一、单选题
1. (2023·江苏南京·统考中考真题)下列长度的三条线段与长度为5的线段能组成四边形的是( )
A.1,1,1B.1,1,8C.1,2,2D.2,2,2
【答案】D
【分析】若四条线段能组成四边形,则三条较短边的和必大于最长边,由此即可完成.
【详解】A、1+1+1<5,即这三条线段的和小于5,根据两点间距离最短即知,此选项错误;
B、1+1+5<8,即这三条线段的和小于8,根据两点间距离最短即知,此选项错误;
C、1+2+2=5,即这三条线段的和等于5,根据两点间距离最短即知,此选项错误;
D、2+2+2>5,即这三条线段的和大于5,根据两点间距离最短即知,此选项正确;
故选:D.
【点睛】本题考查了两点间线段最短,类比三条线段能组成三角形的条件,任两边的和大于第三边,因而较短的两边的和大于最长边即可,四条线段能组成四边形,作三条线段的和大于第四条边,因而较短的三条线段的和大于最长的线段即可.
2. (2023·江苏连云港·统考中考真题)正五边形的内角和是( )
A.360°B.540°C.720°D.900°
【答案】B
【分析】n边形的内角和是n−2⋅180° ,把多边形的边数代入公式,就得到多边形的内角和.
【详解】(5﹣2)×180°=540°.
故选B.
【点睛】本题考查了多边形的内角和与外角和定理,解决本题的关键是正确运用多边形的内角和公式,是需要熟记的内容.
3. (2023·江苏泰州·统考中考真题)如图,P为AB上任意一点,分别以AP、PB为边在AB同侧作正方形APCD、正方形PBEF,设∠CBE=α,则∠AFP 为( )
A.2αB.90°﹣αC.45°+αD.90°﹣12α
【答案】B
【分析】根据题意可得ΔAFP≅ΔCBP(SAS) ,从而∠AFP=∠CBP=90°−α 即可.
【详解】∵四边形APCD和四边形PBEF是正方形,
∴AP=CP,PF=PB,∠APF=∠BPF=∠PBE=90°,
∴ΔAFP≅ΔCBP(SAS),
∴∠AFP=∠CBP,
又∵∠CBE=α ,
∴∠AFP=∠CBP=∠PBE−∠CBE=90°−α,
故选:B.
【点睛】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形的判定,熟练掌握正方形的性质,全等三角形的判定方法是解题的关键.
4. (2023·江苏扬州·统考中考真题)如图,点A、B、C、D、E在同一平面内,连接AB、BC、CD、DE、EA,若∠BCD=100°,则∠A+∠B+∠D+∠E=( )
A.220°B.240°C.260°D.280°
【答案】D
【分析】连接BD,根据三角形内角和求出∠CBD+∠CDB,再利用四边形内角和减去∠CBD和∠CDB的和,即可得到结果.
【详解】解:连接BD,∵∠BCD=100°,
∴∠CBD+∠CDB=180°-100°=80°,
∴∠A+∠ABC+∠E+∠CDE=360°-∠CBD-∠CDB=360°-80°=280°,
故选D.
【点睛】本题考查了三角形内角和,四边形内角和,解题的关键是添加辅助线,构造三角形和四边形.
5. (2023·江苏连云港·统考中考真题)如图,将矩形纸片ABCD沿EF折叠后,点D、C分别落在点D1、C1的位置,ED1的延长线交BC于点G,若∠EFG=64°,则∠EGB等于( )
A.128°B.130°C.132°D.136°
【答案】A
【分析】由矩形得到AD//BC,∠DEF=∠EFG,再由与折叠的性质得到∠DEF=∠GEF=∠EFG,用三角形的外角性质求出答案即可.
【详解】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD//BC,
∵矩形纸片ABCD沿EF折叠,
∴∠DEF=∠GEF,
又∵AD//BC,
∴∠DEF=∠EFG,
∴∠DEF=∠GEF=∠EFG=64︒,
∵∠EGB是△EFG的外角,
∴∠EGB=∠GEF+∠EFG=128︒
故选:A.
【点睛】本题考查了矩形的性质与折叠的性质,关键在于折叠得出角相等,再由平行得到内错角相等,由三角形外角的性质求解.
6. (2023·江苏无锡·统考中考真题)如图,在▱ABCD中,AD=BD,∠ADC=105∘,点E在AD上,∠EBA=60∘,则EDCD的值是( )
A.23B.12C.32D.22
【答案】D
【分析】过点B作BF⊥AD于F,由平行四边形性质求得∠A=75°,从而求得∠AEB=180°-∠A-∠ABE=45°,则△BEF是等腰直角三角形,即BF=EF,设BF=EF=x,则BD=2x,DF=3x,DE=DF-EF=(3-1)x,AF=AD-DF=BD-DF=(2-3)x,继而求得AB2=AF2+BF2=(2-3)2x2+X2=(8-43)x2,从而求得DEAB=22,再由AB=CD,即可求得答案.
【详解】解:如图,过点B作BF⊥AD于F,
∵▱ABCD,
∴CD=AB,CD∥AB,
∴∠ADC+∠BAD=180°,
∵∠ADC=105∘
∴∠A=75°,
∵∠ABE=60°,
∴∠AEB=180°-∠A-∠ABE=45°,
∵BF⊥AD,
∴∠BFD=90°,
∴∠EBF=∠AEB=45°,
∴BF=FE,
∵AD=BD,
∴∠ABD=∠A=75°,
∴∠ADB=30°,
设BF=EF=x,则BD=2x,由勾股定理,得DF=3x,
∴DE=DF-EF=(3-1)x,AF=AD-DF=BD-DF=(2-3)x,
由勾股定理,得AB2=AF2+BF2=(2-3)2x2+x2=(8-43)x2,
∴DE2AB2=3−12x28−43x2=12
∴DEAB=22,
∵AB=CD,
∴DECD=22,
故选:D.
【点睛】本题考查平行四边形的性质,等腰三角形的性质,勾股定理,直角三角形的性质,过点B作BF⊥AD于F,构建直角三角形与等腰直角三角形是解题的关键.
7. (2023·江苏无锡·统考中考真题)如图,D、E、F分别是△ABC各边中点,则以下说法错误的是( )
A.△BDE和△DCF的面积相等
B.四边形AEDF是平行四边形
C.若AB=BC,则四边形AEDF是菱形
D.若∠A=90°,则四边形AEDF是矩形
【答案】C
【分析】根据中位线的性质,相似三角形的判定和性质,平行四边形、菱形、矩形的判定定理逐一判断各个选项,即可得到答案.
【详解】解: ∵点D、E、F分别是△ABC三边的中点,
∴DE、DF为△ABC得中位线,
∴ED∥AC,且ED=12AC=AF;同理DF∥AB,且DF=12AB=AE,
∴四边形AEDF一定是平行四边形,故B正确;
∴△BDE∽△BCA,△CDF∽△CBA
∴S△BDE=14S△BCA, S△CDF=14S△BCA,
∴△BDE和△DCF的面积相等,故A正确;
∵AB=BC,
∴DF=12AB=AE,
∴四边形AEDF不一定是菱形,故C错误;
∵∠A=90°,则四边形AEDF是矩形,故D正确;
故选:C.
【点睛】本题考查三角形中位线性质定理和平行四边形、矩形、菱形的判定定理,相似三角形的判定和性质,熟练掌握上述性质定理和判定定理是解题的关键.
8. (2023·江苏连云港·统考中考真题)如图,将矩形ABCD沿着GE、EC、GF翻折,使得点A、B、D恰好都落在点O处,且点G、O、C在同一条直线上,同时点E、O、F在另一条直线上.小炜同学得出以下结论:①GF∥EC;②AB=435AD;③GE=6DF;④OC=22OF;⑤△COF∽△CEG.其中正确的是( )
A.①②③B.①③④C.①④⑤D.②③④
【答案】B
【分析】由折叠的性质知∠FGE=90°,∠GEC=90°,点G为AD的中点,点E为AB的中点,设AD=BC=2a,AB=CD=2b,在Rt△CDG中,由勾股定理求得b=2a,然后利用勾股定理再求得DF=FO=a2,据此求解即可.
【详解】解:根据折叠的性质知∠DGF=∠OGF,∠AGE=∠OGE,
∴∠FGE=∠OGF+∠OGE=12(∠DGO+∠AGO) =90°,
同理∠GEC=90°,
∴∠FGE+∠GEC=180°
∴GF∥EC;故①正确;
根据折叠的性质知DG=GO,GA=GO,
∴DG=GO=GA,即点G为AD的中点,
同理可得点E为AB的中点,
设AD=BC=2a,AB=CD=2b,则DG=GO=GA=a,OC=BC=2a,AE=BE=OE=b,
∴GC=3a,
在Rt△CDG中,CG2=DG2+CD2,
即(3a)2=a2+(2b)2,
∴b=2a,
∴AB=22a=2AD,故②不正确;
设DF=FO=x,则FC=2b-x,
在Rt△COF中,CF2=OF2+OC2,
即(2b-x)2=x2+(2a)2,
∴x=b2−a2b=a2,即DF=FO=a2,
GE=a2+b2=3a,
∴GEDF=3aa2=6,
∴GE=6DF;故③正确;
∴OCOF=2aa2=22,
∴OC=22OF;故④正确;
∵∠FCO与∠GCE不一定相等,
∴△COF∽△CEG不成立,故⑤不正确;
综上,正确的有①③④,
故选:B.
【点睛】本题主要考查了折叠问题,解题时,我们常常设要求的线段长为x,然后根据折叠和轴对称的性质用含x的代数式表示其他线段的长度,选择适当的直角三角形,运用勾股定理列出方程求出答案.
二、填空题
9. (2023·江苏无锡·统考中考真题)如图,正方形ABCD的边长为8,点E是CD的中点,HG垂直平分AE且分别交AE、BC于点H、G,则BG=________.
【答案】1
【分析】连接AG,EG,根据线段垂直平分线性质可得AG=EG,由点E是CD的中点,得CE=4,设BG=x,则CG=8-x,由勾股定理,可得出(8-x)2+42=82+x2,求解即可.
【详解】解:连接AG,EG,如图,
∵HG垂直平分AE,
∴AG=EG,
∵正方形ABCD的边长为8,
∴∠B=∠C=90°,AB=BC=CD=8,
∵点E是CD的中点,
∴CE=4,
设BG=x,则CG=8-x,
由勾股定理,得
EG2=CG2+CE2=(8-x)2+42,AG2=AB2+BG2=82+x2,
∴(8-x)2+42=82+x2,
解得:x=1,
故答案为:1.
【点睛】本题考查正方形的性质,线段垂直平分线的性质,勾股定理,熟练掌握正方形的性质、线段垂直平分线的性质、勾股定理及其运用是解题的关键.
10. (2023·江苏常州·统考中考真题)如图,将一个边长为20cm的正方形活动框架(边框粗细忽略不计)扭动成四边形ABCD,对角线是两根橡皮筋,其拉伸长度达到36cm时才会断裂.若∠BAD=60°,则橡皮筋AC_____断裂(填“会”或“不会”,参考数据:3≈1.732).
【答案】不会
【分析】设扭动后对角线的交点为O,根据正方形的性质,得出扭动后的四边形为菱形,利用菱形的性质及条件,得出△ABD为等边三角形,利用勾股定理算出AO=103,从而得到AC,再比较即可判断.
【详解】解:设扭动后对角线的交点为O,如下图:
∵∠BAD=60°,
根据正方形的性质得,
得出扭动后的四边形四边相等为菱形,
AD=AB=20cm,
∴△ABD为等边三角形,
∴BD=20cm,
∴BO=12BD=10cm,
∴AO=AB2−BO2=103cm,
根据菱形的对角线的性质:AC=2AO=203≈34.64(cm),
∵34.64<36,
∴AC不会断裂,
故答案为:不会.
【点睛】本题考查了正方形的性质、菱形的判定及性质、等边三角形、勾股定理,解题的关键是要掌握菱形的判定及性质.
11. (2023·江苏苏州·统考中考真题)如图,在平行四边形ABCD中,AB⊥AC,AB=3,AC=4,分别以A,C为圆心,大于12AC的长为半径画弧,两弧相交于点M,N,过M,N两点作直线,与BC交于点E,与AD交于点F,连接AE,CF,则四边形AECF的周长为______.
【答案】10
【分析】根据作图可得MN⊥AC,且平分AC,设AC与MN的交点为O,证明四边形AECF为菱形,根据平行线分线段成比例可得AE为△ABC的中线,然后勾股定理求得BC,根据直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半可得AE的长,进而根据菱形的性质即可求解.
【详解】解:如图,设AC与MN的交点为O,
根据作图可得MN⊥AC,且平分AC,
∴AO=OC,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠FAO=∠OCE,
又∵∠AOF=∠COE,AO=CO ,
∴△AOF≌△COE,
∴AF=EC,
∵AF∥CE,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵MN垂直平分AC,
∴EA=EC,
∴四边形AECF是菱形,
∵ AB⊥AC,MN⊥AC,
∴EF∥AB,
∴ECBE=OCAO=1,
∴E为BC的中点,
Rt△ABC中, AB=3,AC=4,
∴BC=AB2+AC2=5,
AE=12BC=52,
∴四边形AECF的周长为4AE=10.
故答案为:10.
【点睛】本题考查了垂直平分线的性质,菱形的性质与判定,勾股定理,平行线分线段成比例,平行四边形的性质与判定,综合运用以上知识是解题的关键.
12. (2023·江苏常州·统考中考真题)如图,在四边形ABCD中,∠A=∠ABC=90°,DB平分∠ADC.若AD=1,CD=3,则sin∠ABD=______.
【答案】66
【分析】过点D作BC的垂线交于E,证明出四边形ABED为矩形,△BCD为等腰三角形,由勾股定理算出DE=5,BD=6,即可求解.
【详解】解:过点D作BC的垂线交于E,
∴∠DEB=90°
∵∠A=∠ABC=90°,
∴四边形ABED为矩形,
∴DE//AB,AD=BE=1,
∴∠ABD=∠BDE,
∵BD平分∠ADC,
∴∠ADB=∠CDB,
∵AD//BE,
∴∠ADB=∠CBD,
∴∠CDB=∠CBD
∴CD=CB=3,
∵AD=BE=1,
∴CE=2,
∴DE=DC2−CE2=9−4=5,
∴BD=DE2+BE2=5+1=6
∴sin∠BDE=BEBD=16=66,
∴sin∠ABD=66,
故答案为:66.
【点睛】本题考查了锐角三角函数、矩形、等腰三角形形、勾股定理、平行线的性质,解题的关键是构造直角三角形求解.
13. (2023·江苏连云港·统考中考真题)如图,在▱ABCD中,∠ABC=150°.利用尺规在BC、BA上分别截取BE、BF,使BE=BF;分别以E、F为圆心,大于12EF的长为半径作弧,两弧在∠CBA内交于点G;作射线BG交DC于点H.若AD=3+1,则BH的长为_________.
【答案】2
【分析】如图所示,过点H作HM⊥BC于M,由作图方法可知,BH平分∠ABC,即可证明∠CBH=∠CHB,得到CH=BC=3+1,从而求出HM,CM的长,进而求出BM的长,即可利用勾股定理求出BH的长.
【详解】解:如图所示,过点H作HM⊥BC于M,
由作图方法可知,BH平分∠ABC,
∴∠ABH=∠CBH,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BC=AD=3+1,AB∥CD,
∴∠CHB=∠ABH,∠C=180°-∠ABC=30°,
∴∠CBH=∠CHB,
∴CH=BC=3+1,
∴HM=12CH=3+12,
∴CM=CH2−CM2=3+32,
∴BM=BC−CM=3−12,
∴BH=HM2+BM2=2,
故答案为:2.
【点睛】本题主要考查了角平分线的尺规作图,平行四边形的性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,等腰三角形的性质与判定等等,正确求出CH的长是解题的关键.
14. (2023·江苏南京·统考中考真题)如图,将▱ABCD绕点A逆时针旋转到▱AB'C'D'的位置,使点B'落在BC上,B'C'与CD交于点E,若AB=3,BC=4,BB'=1,则CE的长为________.
【答案】98
【分析】过点C作CM//C'D'交B'C'于点M,证明ΔABB'∽ΔADD'求得C'D=53,根据AAS证明ΔABB'≅ΔB'CM可求出CM=1,再由CM//C'D'证明△CME∽ΔDC'E,由相似三角形的性质查得结论.
【详解】解:过点C作CM//C'D'交B'C'于点M,
∵平行四边形ABCD绕点A逆时针旋转得到平行四边形AB'C'D'
∴AB=AB',AD=AD', ∠B=∠AB'C'=∠D=∠D',∠BAD=∠B'AD'
∴∠BAB'=∠DAD',∠B=∠D'
∴ΔABB'∽ΔADD'
∴BB'DD'=ABAD=ABBC=34,
∵BB'=1
∴DD'=43
∴C'D=C'D'−DD'
=CD−DD'
=AB−DD'
=3−43
=53
∵∠AB'C=∠AB'C'+∠CB'M=∠ABC+∠BAB'
∴∠CB'M=∠BAB'
∵B'C=BC−BB'=4−1=3
∴B'C=AB
∵AB=AB'
∴∠ABB'=∠AB'B=∠AB'C'
∵AB'//C'D',C'D'//CM
∴AB'//CM
∴∠AB'C'=∠B'MC
∴∠AB'B=∠B'MC
在ΔABB'和ΔB'MC中,
∠BAB'=∠CB'M∠AB'B=∠B'MCAB=B'C
∴ΔABB'≅ΔB'CM
∴BB'=CM=1
∵CM//C'D
∴△CME∽ΔDC'E
∴CMDC'=CEDE=153=35
∴CECD=38
∴CE=38CD=38AB=38×3=98
故答案为:98.
【点睛】此题主要考查了旋转的性质,平行四边形的性质,全等三角形的判定与性质以及相似三角形的判定与性质,正确作出辅助线构造全等三角形和相似三角形是解答本题的关键.
15. (2023·江苏苏州·统考中考真题)如图,四边形ABCD为菱形,∠ABC=70°,延长BC到E,在∠DCE内作射线CM,使得∠ECM=15°,过点D作DF⊥CM,垂足为F,若DF=5,则对角线BD的长为______.(结果保留根号)
【答案】25
【分析】先由菱形的性质得出∠DCE=70°,求得∠DCF=55°,再根据直角三角形两锐角互余得∠CDF=35° ,连接AC交BD于点O,根据菱形的性质得∠DOC=90°,∠BDC=35°,根据AAS证明ΔCDO≅ΔCDF可得DO=DF=5,从而可求出BD=25.
【详解】解:连接AC,如图,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB//CD,∠DOC=90°,BD=2DO
∴∠DCE=∠ABC=70°
∵∠ECM=15°
∴∠DCM=55°
∵DF⊥CM
∴∠CDF=35°
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠CDB=12∠ADC=12∠ABC=35°
∴∠CDF=∠CDO
在ΔCDO和ΔCDF中,
∠CDO=∠CDF∠COD=∠CFD=90°CD=CD
∴ΔCDO≌ΔCDF
∴DO=DF=5
∴BD=2DO=25
故答案为:25.
【点睛】此题主要考查了菱形的性质以及全等三角形的判定与性质,连接AC并证明ΔCDO≌ΔCDF是解答此题的关键.
16. (2023·江苏盐城·统考中考真题)如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,E、F分别是边BC、CD上一点,EF⊥AE,将△ECF沿EF翻折得△EC'F,连接AC',当BE=________时,△AEC'是以AE为腰的等腰三角形.
【答案】78或43
【分析】对△AEC'是以AE为腰的等腰三角形分类讨论,当AE=EC'时,设BE=x,可得到EC=4−x,再根据折叠可得到EC=EC'=4−x,然后在Rt△ABE中利用勾股定理列方程计算即可;当AE=AC'时,过A作AH垂直于EC'于点H,然后根据折叠可得到∠C'EF=∠FEC,在结合EF⊥AE,利用互余性质可得到∠BEA=∠AEH,然后证得△ABE≌△AHE,进而得到BE=HE,然后再利用等腰三角形三线合一性质得到EH=C'H,然后在根据数量关系得到BE=13BC=43.
【详解】解:当AE=EC'时,设BE=x,则EC=4−x,
∵△ECF沿EF翻折得△EC'F,
∴EC=EC'=4−x,
在Rt△ABE中由勾股定理可得:AE2=BE2+AB2即(4−x)2=x2+32,
解得:x=78;
当AE=AC'时,如图所示,过A作AH垂直于EC'于点H,
∵AH⊥EC',AE=AC',
∴EH=C'H,
∵EF⊥AE,
∴∠C'EF+∠AEC'=90°,∠BEA+∠FEC=90°
∵△ECF沿EF翻折得△EC'F,
∴∠C'EF=∠FEC,
∴∠BEA=∠AEH,
在△ABE和△AHE中∠B=∠AHE∠AEB=∠AEHAE=AE,
∴△ABE≌△AHE(AAS),
∴BE=HE,
∴BE=HE=HC',
∴BE=12EC'
∵EC=EC',
∴BE=12EC,
∴BE=13BC=43,
综上所述,BE=78或43,
故答案为:78或43
【点睛】本题主要考查等腰三角形性质,勾股定理和折叠性质,解题的关键是分类讨论等腰三角形的腰,然后结合勾股定理计算即可.
三、解答题
17. (2023·江苏徐州·统考中考真题)如图,在平行四边形ABCD中,点E、F在对角线BD上,且BE=DF.求证:
(1)△ABE≌△CDF;
(2)四边形AECF是平行四边形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据平行四边形的性质可得AB∥CD,AB=CD,根据平行线的性质可得∠ABE=∠CDF,结合已知条件根据SAS即可证明△ABE≌△CDF;
(2)根据△ABE≌△CDF可得AE=CF,∠AEB=∠CFD,根据邻补角的意义可得∠AEF=∠CFE,可得AE∥CF,根据一组对边平行且相等即可得出.
【详解】(1)证明:解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,AB=CD,
∴∠ABE=∠CDF,
又BE=DF,
∴△ABE≌△CDF(SAS);
(2)证明:∵△ABE≌△CDF,
∴AE=CF,∠AEB=∠CFD
∴∠AEF=∠CFE
∴AE∥CF,
∴四边形AECF是平行四边形
【点睛】本题考查了平行四边形的性质与判定,全等三角形的性质与判定,掌握平行四边形的性质与判定是解题的关键.
18. (2023·江苏无锡·统考中考真题)如图,在▱ABCD中,点O为对角线BD的中点,EF过点O且分别交AB、DC于点E、F,连接DE、BF.
求证:
(1)△DOF≌△BOE;
(2)DE=BF.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据平行四边形ABCD的性质,利用ASA即可证明△DOF≌△BOE;
(2)证明四边形BEDF的对角线互相平分,进而得出结论.
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,O是BD的中点,
∴AB∥DC,OB=OD,
∴∠OBE=∠ODF.
在△BOE和△DOF中,∠OBE=∠ODFOB=OD∠BOE=∠DOF,
∴△BOE≌△DOF(ASA);
(2)证明:∵△BOE≌△DOF,
∴EO=FO,
∵OB=OD,
∴四边形BEDF是平行四边形.
∴DE=BF.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的判定和性质,全等三角形的判定与性质,熟练掌握平行四边形的判定和性质,证明三角形全等是解决问的关键.
19. (2023·江苏淮安·统考中考真题)已知:如图,在▱ABCD中,点E、F分别在AD、BC上,且BE平分∠ABC,EF∥AB.求证:四边形ABFE是菱形.
【答案】见解析
【分析】先证四边形ABFE是平行四边形,由平行线的性质和角平分线的性质证AB=AE,依据有一组邻边相等的平行四边形是菱形证明即可.
【详解】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
又∵EF∥AB,
∴四边形ABFE是平行四边形,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠FBE,
∵AD∥BC,
∴∠AEB=∠EBF,
∴∠ABE=∠AEB,
∴AB=AE,
∴平行四边形ABFE是菱形.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质、等腰三角形的判定、菱形的判定,解题关键是熟练运用相关知识进行推理证明,特别注意角平分线加平行,可证等腰三角形.
20. (2023·江苏淮安·统考中考真题)如图,已知线段AC和线段a.
(1)用直尺和圆规按下列要求作图.(请保留作图痕迹,并标明相应的字母,不写作法)
①作线段AC的垂直平分线l,交线段AC于点O;
②以线段AC为对角线,作矩形ABCD,使得AB=a,并且点B在线段AC的上方.
(2)当AC=4,a=2时,求(1)中所作矩形ABCD的面积.
【答案】(1)①见解析;②见解析
(2)矩形ABCD的面积为43
【分析】(1)①分别以点A,C为圆心,以大于12AC为半径画弧,两弧分别交于点M,N,作直线MN与线段AC交于点O,则MN所在直线为线段AC的垂直平分线;
②以点O为圆心,OA的长为半径画弧,再以点A为圆心,线段a的长为半径画弧,两弧在线段AC上方交于点B,同理,以点O为圆心,OC的长为半径画弧,再以点C为圆心,线段a的长为半径画弧,两弧在线段AC下方交于点D,连接AD,CD,AB,BC,即可得矩形ABCD.
(2)根据矩形的性质可知道Rt△ABC,根据勾股定理可求出BC的长度,由此即可求出矩形的面积.
【详解】(1)解:①线段AC的垂直平分线,如图所示,
②如图,矩形ABCD即为所求.
(2)解:如图所示,
∵在矩形ABCD中,AC=4,a=2,∠B=∠D=90°,
∴在Rt△ABC中,BC=AC2−AB2=42−22=23,
∴矩形ABCD的面积是AB·BC=2×23=43,
故答案是:43.
【点睛】本题主要考查垂直平分线,矩形的性质,勾股定理,掌握垂直平分线,矩形的性质,勾股定理是解题的关键.
21.(2017·江苏镇江·中考真题)如图,点B、E分别在AC、DF上,AF分别交BD、CE于点M、N,∠A=∠F,∠1=∠2.
(1)求证:四边形BCED是平行四边形;
(2)已知DE=2,连接BN,若BN平分∠DBC,求CN的长.
【答案】(1)见解析;(2)2
【分析】(1)根据∠A=∠F,可得到DE//BC,又由∠1=∠2,且∠1=∠DMF,可得到∠DMF=∠2,即可得出结论.
(2)由DB//EC,可得到∠CNB=∠DBN,从而得到∠CNB=∠CBN,则有CN=BC,即可求解.
【详解】(1)证明:∵∠A=∠F,
∴DE//BC,
∵∠1=∠2,且∠1=∠DMF,
∴∠DMF=∠2,
∴DB//EC,
则四边形BCED为平行四边形.
(2)解:∵BN平分∠DBC,
∴∠DBN=∠CBN,
∵EC//DB,
∴∠CNB=∠DBN,
∴∠CNB=∠CBN,
∴CN=BC=DE=2.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的判定和性质,角平分线的定义,等腰三角形的判定,解题的关键是熟练掌握相关知识并会灵活应用.
22. (2023·江苏宿迁·统考中考真题)在①AE=CF;②OE=OF;③BE∥DF这三个条件中任选一个补充在下面横线上,并完成证明过程.
已知,如图,四边形ABCD是平行四边形,对角线AC、BD相交于点O,点E、F在AC上, (填写序号).
求证:BE=DF.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】见解析
【分析】若选②,即OE=OF;根据平行四边形的性质可得BO=DO,然后即可根据SAS证明△BOE≌△DOF,进而可得结论;若选①,即AE=CF;根据平行四边形的性质得出OE=OF后,同上面的思路解答即可;若选③,即BE∥DF,则∠BEO=∠DFO,再根据平行四边形的性质可证△BOE≌△DOF,于是可得结论.
【详解】解:若选②,即OE=OF;
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BO=DO,
∵OE=OF,∠BOE=∠DOF,
∴△BOE≌△DOF(SAS),
∴BE=DF;
若选①,即AE=CF;
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BO=DO,AO=CO,
∵AE=CF,
∴OE=OF,
又∠BOE=∠DOF,
∴△BOE≌△DOF(SAS),
∴BE=DF;
若选③,即BE∥DF;
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BO=DO,
∵BE∥DF;
∴∠BEO=∠DFO,
又∠BOE=∠DOF,
∴△BOE≌△DOF(AAS),
∴BE=DF;
【点睛】本题考查了平行四边形的性质和全等三角形的判定和性质,属于基本题型,熟练掌握平行四边形的性质和全等三角形的判定是关键.
23. (2023·江苏常州·统考中考真题)在四边形ABCD中,O是边BC上的一点.若△OAB≌△OCD,则点O叫做该四边形的“等形点”.
(1)正方形_______“等形点”(填“存在”或“不存在”);
(2)如图,在四边形ABCD中,边BC上的点O是四边形ABCD的“等形点”.已知CD=42,OA=5,BC=12,连接AC,求AC的长;
(3)在四边形EFGH中,EH//FG.若边FG上的点O是四边形EFGH的“等形点”,求OFOG的值.
【答案】(1)不存在,理由见详解
(2)45
(3)1
【分析】(1)根据“等形点”的概念,采用反证法即可判断;
(2)过A点作AM⊥BC于点M,根据“等形点”的性质可得AB=CD=42,OA=OC=5,OB=7=OD,设MO=a,则BM=BO-MO=7-a,在Rt△ABM和Rt△AOM中,利用勾股定理即可求出AM,则在Rt△AMC中利用勾股定理即可求出AC;
(3)根据“等形点”的性质可得OF=OH,OE=OG,∠EOF=∠GOH,再根据EH∥FG,可得∠EOF=∠OEH,∠GOH=∠EHO,即有∠OEH=∠OHE,进而有OE=OH,可得OF=OG,则问题得解.
【详解】(1)不存在,
理由如下:
假设正方形ABCD存在“等形点”点O,即存在△OAB≌△OCD,
∵在正方形ABCD中,点O在边BC上,
∴∠ABO=90°,
∵△OAB≌△OCD,
∴∠ABO=∠CDO=90°,
∴CD⊥DO,
∵CD⊥BC,
∴DO∥BC,
∵O点在BC上,
∴DO与BC交于点O,
∴假设不成立,
故正方形不存在“等形点”;
(2)如图,过A点作AM⊥BC于点M,如图,
∵O点是四边形ABCD的“等形点”,
∴△OAB≌△OCD,
∴AB=CD,OA=OC,OB=OD,∠AOB=∠COD,
∵CD=42,OA=5,BC=12,
∴AB=CD=42,OA=OC=5,
∴OB=BC-OC=12-5=7=OD,
∵AM⊥BC,
∴∠AMO=90°=∠AMB,
∴设MO=a,则BM=BO-MO=7-a,
∴在Rt△ABM和Rt△AOM中,AM2=AB2−BM2=AO2−MO2,
∴AB2−BM2=AO2−MO2,即(42)2−(7−a)2=52−a2,
解得:a=3,即MO=3,
∴MC=MO+OC=3+5=8,AM=AO2−MO2=52−32=4
∴在Rt△AMC中,AC=AM2+MC2=42+82=45,
即AC的长为45;
(3)如图,
∵O点是四边形EFGH的“等形点”,
∴△OEF≌△OGH,
∴OF=OH,OE=OG,∠EOF=∠GOH,
∵EH∥FG,
∴∠EOF=∠OEH,∠GOH=∠EHO,
∴根据∠EOF=∠GOH有∠OEH=∠OHE,
∴OE=OH,
∵OF=OH,OE=OG,
∴OF=OG,
∴OFOG=1.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质、勾股定理、正方形的性质、平行的性质等知识,充分利用全等三角形的性质是解答本题的关键.
24. (2023·江苏无锡·统考中考真题)如图,已知四边形ABCD为矩形AB=22,BC=4,点E在BC上,CE=AE,将△ABC沿AC翻折到△AFC,连接EF.
(1)求EF的长;
(2)求sin∠CEF的值.
【答案】(1)17
(2)85134
【分析】(1)先由RtΔABE可求得AE的长度,再由角度关系可得∠FAE=90∘,即可求得EF的长;
(2)过F作FM⊥CE于M,利用勾股定理列方程,即可求出EM的长度,同时求出FM的长度,得出答案.
【详解】(1)设BE=x,则EC=4−x,
∴AE=EC=4−x,
在RtΔABE中,AB2+BE2=AE2,
∴(22)2+x2=(4−x)2,
∴x=1,
∴BE=1,AE=CE=3,
∵AE=EC,
∴∠1=∠2,
∵∠ABC=90∘,
∴∠CAB=90∘−∠2,
∴∠CAB=90∘−∠1,
由折叠可知ΔFAC≅ΔBAC,
∴∠FAC=∠CAB=90∘−∠1,AF=AB=22,
∴∠FAC+∠1=90∘,
∴∠FAE=90∘,
在RtΔFAE中,EF=AF2+AE2=(22)2+32=17.
(2)过F作FM⊥BC于M,
∴∠FME=∠FMC=90°,
设EM=a,则EC=3-a,
在Rt△FME中,FM2=FE2−EM2 ,
在Rt△FMC中,FM2=FC2−MC2,
∴FE2−EM2=FC2−MC2,
∴(17)2−a2=42−(3−a)2,
∴a=53,
∴EM=53,
∴FM=(17)2−(53)2=832,
∴sin∠CEF=FMEF=83217=85134 .
【点睛】此题考查了锐角三角函数,勾股定理,矩形的性质,通过添加辅助线构建直角三角形是解题的关键.
25. (2023·江苏南通·统考中考真题)如图,矩形ABCD中,AB=4,AD=3,点E在折线BCD上运动,将AE绕点A顺时针旋转得到AF,旋转角等于∠BAC,连接CF.
(1)当点E在BC上时,作FM⊥AC,垂足为M,求证AM=AB;
(2)当AE=32时,求CF的长;
(3)连接DF,点E从点B运动到点D的过程中,试探究DF的最小值.
【答案】(1)见详解
(2)3或13
(3)35
【分析】(1)证明△ABE≅△AMF即可得证.
(2)分情况讨论,当点E在BC上时,借助△ABE≅△AMF,在Rt△CMF中求解;当点E在CD上时,过点E作EG⊥AB于点G,FH⊥AC于点H,借助△AGE≅△AHF并利用勾股定理求解即可.
(3)分别讨论当点E在BC和CD上时,点F所在位置不同,DF的最小值也不同,综合比较取最小即可.
(1)
如图所示,
由题意可知,∠AMF=∠B=90∘,∠BAC=∠EAF,
∴∠BAE=∠MAF,
由旋转性质知:AE=AF,
在△ABE和△AMF中,
{∠B=∠AMF∠BAE=∠MAFAE=AF,
∴△ABE≅△AMF,
∴AM=AB.
(2)
当点E在BC上时,
在Rt△ABE中,AB=4,AE=32,
则BE=AE2−AB2=2,
在Rt△ABC中,AB=4,BC=3,
则AC=AB2+BC2=5,
由(1)可得,MF=BE=2,
在Rt△CMF中,MF=2,CM=AC−AM=5−4=1,
则CF=MF2+CM2=3,
当点E在CD上时,如图,
过点E作EG⊥AB于点G,FH⊥AC于点H,
同(1)可得△AGE≅△AHF,
∴FH=EG=BC=3,AH=AG=3,HC=2,
由勾股定理得CF=32+22=13;
故CF的长为3或13.
(3)
如图1所示,当点E在BC边上时,过点D作DH⊥FM于点H,
由(1)知,∠AMF=90∘,
故点F在射线MF上运动,且点F与点H重合时,DH的值最小.
在△CMJ与△CDA中,
{∠CMJ=∠ADC∠MCJ=∠ACD,
∴Rt△CMJ~Rt△CDA,
∴CMCD=MJAD=CJAC,
即∴14=MJ3=CJ5,
∴MJ=34,CJ=54,
DJ=CD−CJ=4−54=114,
在△CMJ与△DHJ中,
{∠CMJ=∠DHJ∠CJM=∠DJH,
∴Rt△CMJ~Rt△DHJ,
∴CMDH=CJDJ,
即1DH=54114,
DH=115,
故DF的最小值115;
如图2所示,当点E在线段CD上时,将线段AD绕点A顺时针旋转∠BAC的度数,得到线段AR,连接FR,过点D作DQ⊥AR,DK⊥FR,
由题意可知,∠DAE=∠RAF,
在△ARF与△ADE中,
{AD=AR∠DAE=∠RAFAE=AF,
∴△ADE≅△ARF,
∴∠ARF=∠ADE=90∘,
故点F在RF上运动,当点F与点K重合时,DF的值最小;
由于DQ⊥AR,DK⊥FR,∠ARF=90∘,
故四边形DQRK是矩形;
∴DK=QR,
∴AQ=AD⋅cs∠BAC=3×45=125,
∵AR=AD=3,
∴DK=QR=AR−AQ=3−125=35,
故此时DF的最小值为35;
由于35<115,故DF的最小值为35.
【点睛】本题考查矩形的性质、全等三角形的判定和性质、相似三角形的性质和判定、勾股定理、解直角三角形,解决本题的关键是各性质定理的综合应用.
26. (2023·江苏镇江·统考中考真题)已知,点E、F、G、H分别在正方形ABCD的边AB、BC、CD、AD上.
(1)如图1,当四边形EFGH是正方形时,求证:AE+AH=AB;
(2)如图2,已知AE=AH,CF=CG,当AE、CF的大小有_________关系时,四边形EFGH是矩形;
(3)如图3,AE=DG,EG、FH相交于点O,OE:OF=4:5,已知正方形ABCD的边长为16,FH长为20,当△OEH的面积取最大值时,判断四边形EFGH是怎样的四边形?证明你的结论.
【答案】(1)见解析
(2)AE=CF
(3)平行四边形,证明见解析
【分析】(1)利用平行四边形的性质证得∠BEF=∠AHE,根据角角边证明△AEH≌△BFE.
(2)当AE=CF,证得△AEH≌△FCG,△EBF是等腰直角三角形,∠HEF=∠EFG=90°,即可证得四边形EFGH是矩形.
(3)利用正方形的性质证得AEGD为平行四边形,过点H作HM⊥BC,垂足为点M,交EG于点N,由平行线分线段成比例,设OE=4x,OF=5x,HN=ℎ,则可表示出HN,从而把△OEH的面积用x的代数式表示出来,根据二次函数求出最大值,则可得OE=OG,OF=OH,即可证得平行四边形.
【详解】(1)∵四边形ABCD为正方形,
∴∠A=∠B=90°,
∴∠AEH+∠AHE=90°.
∵四边形EFGH为正方形,
∴EH=EF,∠HEF=90°,
∴∠AEH+∠BEF=90°,
∴∠BEF=∠AHE.
在△AEH和△BFE中,
∵∠A=∠B=90°,∠AHE=∠BEF,EH=FE,
∴△AEH≌△BFE.
∴AH=BE.
∴AE+AH=AE+BE=AB;
(2)AE=CF;证明如下:
∵四边形ABCD为正方形,
∴∠A=∠B=90°,AB=BC=AD=CD,
∵AE=AH,CF=CG,AE=CF,
∴AH=CG,
∴△AEH≌△FCG,
∴EH=FG.
∵AE=CF,
∴AB-AE=BC-CF,即BE=BF,
∴△EBF是等腰直角三角形,
∴∠BEF=∠BFE=45°,
∵AE=AH,CF=CG,
∴∠AEH=∠CFG=45°,
∴∠HEF=∠EFG=90°,
∴EH∥FG,
∴四边形EFGH是矩形.
(3)∵四边形ABCD为正方形,
∴AB∥CD.
∵AE=DG,AE∥DG,
∴四边形AEGD为平行四边形.
∴AD∥EG.
∴EG∥BC.
过点H作HM⊥BC,垂足为点M,交EG于点N,
∴HNHM=HOHF.
∵OE:OF=4:5,
设OE=4x,OF=5x,HN=ℎ,则ℎ16=20−5x20,
∴ℎ=44−x.
∴S=12⋅OE⋅HN=12⋅4x⋅4(4−x)=−8(x−2)2+32.
∴当x=2时,△OEH的面积最大,
∴OE=4x=8=12EG=OG,OF=5x=10=12HF=OH,
∴四边形EFGH是平行四边形.
【点睛】此题考查了正方形的性质,矩形的判定和平行四边形的性质与判定,平行线分线段成比例定理,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,二次函数的最值,有一定的综合性,解题的关键是熟悉这些知识并灵活运用.
【限时检测】
B卷(模拟提升卷)
备注:本套试卷所选题目多数为近江苏省各地区中考模拟,是中考命题的中考参考,考生平时应针对性的有选择的训练,开拓眼界,举一反三,使自己的解题水平更上一层楼!
一、单选题
1. (2023·江苏南通·南通田家炳中学校联考一模)正六边形的外角和为( )
A.180°B.360°C.720°D.1080°
【答案】B
【分析】根据凸多边形的外角和定理求解即可.
【详解】任意凸多边形的外角和为360°,
∴正六边形的外角和为360°,
故选:B.
【点睛】本题考查多边形的外角和定理,解题的关键是熟记基本结论.
2. (2023·江苏淮安·模拟预测)已知菱形ABCD的对角线AC和BD的长分别为6和8,则菱形ABCD的面积是( )
A.48B.24C.12D.6
【答案】B
【分析】根据菱形的面积等于对角线乘积的一半即可解决问题.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,AC=6,BD=8,
∴菱形ABCD的面积=12⋅AC⋅BD=12×6×8=24.
故选:B.
【点睛】本题考查菱形的性质,解题的关键是记住菱形的面积等于对角线乘积的一半,属于中考常考题型.
3. (2023·江苏泰州·模拟预测)如图,在▱ABCD中,AB=4,AD=22,E,F分别为边AB,CD上的点,若四边形AECF为正方形,则∠D的度数为( )
A.30°B.45°C.60°D.75°
【答案】B
【分析】由四边形ABCD是平行四边形,AB=4,得到CD=4,由正方形的性质得到
AE=CE=CF=AF,∠AFC=∠DFA=90°,设AE=CE=CF=AF=x,则DF=CD−CF=4−x,在Rt△DAF中,由勾股定理得到x=2,AF=2,DF=4−2=2,得到AF=DF,则△DFA是等腰直角三角形,即可得到∠D的度数.
【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,AB=4,
∴CD=AB=4,
∵四边形AECF为正方形,
∴AE=CE=CF=AF,∠AFC=∠DFA=90°,
设AE=CE=CF=AF=x,则DF=CD−CF=4−x,
在Rt△DAF中,AD=22,
∴x2+4−x2=(22)2,
整理得,x2−4x+4=0,
解得x=2,
∴AF=2,DF=4−2=2,
∴AF=DF,
∴△DFA是等腰直角三角形,
∴∠D=45°.
故选:B
【点睛】此题考查了正方形的性质、平行四边形的性质、勾股定理、解一元二次方程、等腰直角三角形的判定和性质等知识,证明△DFA是等腰直角三角形是解题的关键.
4. (2023·江苏淮安·模拟预测)如图,在平行四边形ABCD中,点E、F、G分别是AD、BC、CD的中点,BE⊥EG,AD=25,AB=3,则AF的长是( )
A.2B.3C.4D.5
【答案】C
【分析】连接AC、EC,由平行四边形的性质得出AD=BC,AD//BC,证明四边形AFCE是平行四边形,得出AF=CE,由平行线得出AQCQ=EQBQ=AEBC=12,设AQ=a,EQ=b,则CQ=2a,BQ=2b,证明EG是△ACD的中位线,由三角形中位线定理得出EG//AC,得出BE⊥AC,由勾股定理得出方程,求出a2=113,得出BQ2=4b2=163,b2=43,在Rt△EQC中,由勾股定理求出CE,即可得出AF的长.
【详解】解:如图所示:连接AC、EC,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD//BC,
∵点E,F分别是AD,BC的中点,
∴AE=CF,
∴四边形AFCE是平行四边形,
∴AF=CE,
∵AD//BC,
∴AQCQ=EQBQ=AEBC=12,
设AQ=a,EQ=b,则CQ=2a,BQ=2b,
∵点E,G分别是AD,CD的中点,
∴EG是△ACD的中位线,
∴EG//AC,
∵BE⊥EG,
∴BE⊥AC,
由勾股定理得:AB2−AQ2=BC2−CQ2,
即9−a2=(25)2−4a2,
∴3a2=11,
∴a2=113,
∴BQ2=4b2=(25)2−4×113=163,
∴b2=163×14=43,
在Rt△EQC中,CE2=EQ2+CQ2=b2+4a2=16,
∴CE=4,
∴AF=4.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质与判定、三角形中位线定理、勾股定理等知识点,熟练掌握平行四边形的判定与性质,运用勾股定理进行计算是解答本题的关键.
5. (2023·江苏常州·校考二模)下列命题正确的是( )
A.菱形的对角线互相相等B.矩形的对角线相等且互相平分
C.平行四边形是轴对称图形D.对角线相等四边形是矩形
【答案】B
【分析】根据四边形的性质选择即可.
【详解】A. 菱形的对角线不相等,故选项错误,不符合题意;
B. 矩形的对角线相等且互相平分,故选项正确,符合题意;
C. 平行四边形不是轴对称图形,故选项错误,不符合题意;
D. 对角线相等四边形不一定是矩形,故选项错误,不符合题意;
故选:B.
【点睛】此题考查了四边形的性质,解题的关键是熟悉四边形的性质.
6.(2018·江苏·校考一模)如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=4,将矩形沿AC折叠,点B落在点B'处,则重叠部分△AFC的面积为( )
A.12B.10C.8D.6
【答案】B
【分析】已知AD为FC边上的高,要求△AFC的面积,求得FC即可,求证△AFD≌△CFB',得B'F=DF,设DF=x,则在Rt△AFD中,根据勾股定理求x,于是得到CF=CD-DF,即可得到答案.
【详解】解:由翻折变换的性质可知:△ABC≌△AB'C,
∴AB=AB',BC=B'C,∠B=∠B'=90°,
∵四边形ABCD为矩形,AB=8,BC=4,
∴AD=BC=4,∠D=∠B=90°,CD=AB'=AB=8,
∴AD=B'C,∠D=∠B',
在△AFD和△CFB'中,
∠D=∠B'∠AFD=∠CFB'DA=B'C,
∴△AFD≌△CFB'AAS,
∴DF=B'F,AF=CF,
设DF=x,则AF=CF=CD-DF=8-x,
在Rt△AFD中,AF2=DF2+AD2,
∴8-x2=x2+42,
解得:x=3,
∴CF=8-3=5,
∴S△AFC=12⋅CF⋅AD=12×5×4=10.
故选:B.
【点睛】本题考查翻折变换―折叠问题,矩形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识点,应用了方程的思想.本题通过设DF=x,在Rt△AFD中运用勾股定理建立关于x的方程并求解是解题的关键.
7. (2023·江苏南京·统考一模)如图,在矩形ABCD中,AB=5,AD=3,动点P满足S△PAB=13S矩形ABCD,则点P到A、B两点距离之和PA+PB的最小值为( )
A.29B.34C.52D.41
【答案】D
【分析】设△ABP中AB边上高为h,根据S△PAB=13S矩形ABCD,可得ℎ=23AD=2,从而得到动点P在与AB平行且与AB的距离是2的直线l上,作A关于直线l的对称点E,连接AE,连接BE,则BE的长就是所求的最短距离,AE=2+2=4,根据勾股定理求出BE,即可求解.
【详解】解:设△ABP中AB边上高为h,
∵S△PAB=13S矩形ABCD,
∴12AB⋅ℎ=13AB⋅AD,
∴ℎ=23AD=2,
∴动点P在与AB平行且与AB的距离是2的直线l上,
如图,作A关于直线l的对称点E,连接AE,连接BE,则BE的长就是所求的最短距离,AE=2+2=4,
在矩形ABCD中,AD⊥AB,
∵直线l∥AB,
∴AD⊥l,
∴点D在AE上,
在Rt△ABE中,∵AB=5,AE=4,
∴BE=AB2+AE2=52+42=41,
即PA+PB的最小值为41.
故选:D
【点睛】本题主要考查了勾股定理,矩形的性质,最短距离问题,根据题意得到动点P在与AB平行且与AB的距离是2的直线l上是解题的关键.
8. (2023·江苏无锡·校考二模)如图,边长为2个单位长度的正方形ABCD,以AD为斜边在正方形左侧作等腰直角三角形EAD,∠E=90°,将△EAD绕点D顺时针旋转得△E'A'D,旋转一周,当边E'A'所在直线经过点B时,则BA'的长为( )
A.3−1B.3−1或3+1
C.2−3或2+3D.2+3
【答案】B
【分析】需要分两种情况进行讨论,结合勾股定理及等腰直角三角形的性质求解.
【详解】解:第一种情况,如下图:
∵AE=DE,AD=2,
∵AD2=AE2+DE2=2,
解得:AE=DE=1,
根据旋转的性质,A'E'=DE'=1,
∵BD=AD2+AB2=2,
∴BE'=BD2−DE'2=3,
∴BA'=BE'−A'E'=3−1;
第二种情况,如下图:
∵AE=DE,AD=2,
∵AD2=AE2+DE2=2,
解得:AE=DE=1,
根据旋转的性质,A'E'=DE'=1,
∵BD=AD2+AB2=2,
∴BE'=BD2−DE'2=3,
∴BA'=BE'+A'E'=3+1;
故选:B.
【点睛】本题考查了正方形的性质、等腰直角三角形、勾股定理、旋转的性质,解题的关键是需要进行分类讨论,不能漏解.
二、填空题
9. (2023·江苏南京·南师附中树人学校校考二模)如图,在平行四边形ABCD中,∠ABC,∠BCD的平分线分别交AD于点E,F.若AB=a,CF=b,则BE的长为____.(用含a,b的代数式表示).
【答案】4a2−b2
【分析】过点E作EG∥CF,EH∥AB,得到∠BGE=∠BCF,∠HEB=∠ABE,根据平行四边形的性质得到AD∥BC,推出四边形EGCF与四边形ABHE都是平行四边形,推出EG=CF=b,EH=AB=a,根据角平分线的定义得到∠ABE=∠HBE=12∠ABC,∠BCF=∠DCF=12∠BCD,推出∠HBE+∠BCF=90°,得到∠HBE+∠BGE=90°,推出∠BEG=90°,根据∠HBE=∠HEB,推出∠HGE=∠HEG,推出BH=EH=GH=a,得到BG=2a,根据勾股定理得到BE=4a2−b2.
【详解】过点E作EG∥CF,EH∥AB,
则∠BGE=∠BCF,∠HEB=∠ABE,
∵▱ABCD中, AD∥BC,
∴四边形EGCF与四边形ABHE都是平行四边形,
∴EG=CF=b,EH=AB=a,
∵BE平分∠ABC,CF平分∠BCD,
∴∠ABE=∠HBE=12∠ABC,∠BCF=∠DCF=12∠BCD,
∵∠ABC+∠BCD=180°,
∴∠HBE+∠BCF=90°,
∴∠HBE+∠BGE=90°,
∴∠BEG=90°,
∵∠HBE=∠HEB,
∴∠HGE=∠HEG,
∴BH=EH=GH=a,
∴BG=2a,
∴BE=BG2−EG2=4a2−b2.
故答案为:4a2−b2.
【点睛】本题主要考查了平行四边形,角平分线,等腰三角形,勾股定理等,解决问题的关键是添加辅助线,熟练掌握平行四边形性质和判定,角平分线定义,等角对等边,勾股定理解直角三角形.
10. (2023·江苏苏州·统考一模)如图,在▱ABCD中,∠ABC的平分线BE与AD交于点E,F为CD的中点,且EF平分∠BED.若AB=4,DE=1,则BE=_____.
【答案】6
【分析】先延长EF和BC,交于点G,如图所示,根据条件判断三角形BEG为等腰三角形,最后根据△CGF≌△DEF得出CG与DE的关系,并根据BG=BC+CG进行计算即可.
【详解】解:延长EF和BC,交于点G,如图所示,
在▱ABCD中,∠ABC的平分线BE与AD交于点E,
∴∠ABE=∠CBE,AD∥BC,AD=BC,
∴∠AEB=∠EBC,
∴∠ABE=∠AEB,
∴AB=AE=4,
∴AD=BC=4+1=5,
又∵∠BED的平分线EF与DC交于点F,
∴∠BEG=∠DEG,
∵AD∥BC,
∴∠G=∠DEF,
∴∠BEG=∠G,
∴BG=BE,
∵F为CD的中点,
∴CF=DF,
∵∠G=∠DEF,∠GFC=∠DFE,CF=DF,
∴△CGF≌△DEF(AAS),
∴CG=DE=1,
∴BE=BG=5+1=6.
故答案为:6.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质、全等三角形的判定与性质以及等腰三角形的判定,解决问题的关键是掌握平行四边形的性质.
11.(2013·江苏扬州·统考一模)如图,O是矩形ABCD对角线AC的中点,E是AB上的一点,将△BCE沿CE折叠后,点B恰好与点O重合.若BC=3,则折痕CE的长为______.
【答案】23
【分析】连接BO,根据题意可得△OBC是等边三角形,进而可得∠BCE=30°,根据勾股定理与含30度角的直角三角形的性质即可求解.
【详解】解:如图,连接OB,
∵四边形ABCD是矩形,O是矩形ABCD对角线AC的中点,
∴ BO=CO,∠ABC=90°,
∵将△BCE沿CE折叠后,点B恰好与点O重合,
∴BC=OC,∠BCE=∠OCE,
∴OB=OC=BC,
∴△OBC是等边三角形,
∴∠OCB=60°,
∴ ∠BCE=∠OCE =30°,
在Rt△BCE中,CE=2EB,CB=3,
CE2=BC2+EB2,
即CE2=12CE2+32,
解得CE=23,
故答案为:23.
【点睛】本题考查了矩形与折叠的性质,等边三角形的性质与判定,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,掌握以上知识是解题的关键.
12. (2023·江苏南京·统考二模)如图,菱形ABCD的边BC在x轴上,顶点A,D分别在函数y1=−6xx<0,y2=2xx>0的图像上.若∠BCD=150°,则A的坐标为______.
【答案】−3,2
【分析】过点D作DE⊥x轴于点E,设DE=n,则A−6n,n,D2n,n,即可得出AD=BC=8n,然后根据菱形的性质及含30°直角三角形的性质可求出n的值,进而问题可求解.
【详解】解:过点D作DE⊥x轴于点E,如图所示:
设DE=n,由四边形ABCD是菱形可知:AD//BC,AB//CD,AB=BC=CD=AD,
∴点A、D的纵坐标为n,
∵顶点A,D分别在函数y1=−6xx<0,y2=2xx>0的图像上,
∴A−6n,n,D2n,n,
∴CD=AD=BC=2n−−6n=8n,
∵∠BCD=150°,
∴∠ECD=180°−∠BCD=30°,
∴CD=2DE,即8n=2n,
解得:n=2,
∴点A−3,2;
故答案为−3,2.
【点睛】本题主要考查反比例函数与几何的综合、含30度直角三角形的性质及菱形的性质,熟练掌握反比例函数与几何的综合、含30度直角三角形的性质及菱形的性质是解题的关键.
13. (2023·江苏扬州·校考一模)如图,在边长为2的正方形ABCD中,连接对角线AC,将△ADC沿射线CA的方向平移得到△A'D'C',分别连接BC',AD',BD',则BC'+BD'的最小值为________.
【答案】25
【分析】构造平行四边形将线段BC'转为AD',利用最短路径即可解决问题.
【详解】如图,连接DD',当等腰RtΔADC在直线上运动时,点D运动轨迹为直线DD',
∵AB//C'D',且AB=C'D',
∴四边形ABC'D'为平行四边形,
∴BC'=D'A,
作点B关于直线DD'对称到点B',
∴BD'+BC'=D'B'+D'A⩾AB',
构造RtΔAHB',根据勾股定理,得
AB'=AH2+B'H2=42+22=25.
故答案为25.
【点睛】本题考查动态几何,轴对称−最短路线问题,正方形的性质,平移的性质,解决本题的关键是掌握平行四边形的性质以及最短路径.
14. (2023·江苏无锡·宜兴市实验中学校考二模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC=4.矩形DEFG的顶点D、E、F分别在边BC、AC、AB上,若tan∠DEC=34,则当EC=______时,矩形DEFG面积的最大值=______.
【答案】 2 257
【分析】设ED=x,EF=y,过F作FH⊥AC于H,根据tan∠DEC=34求出EC=45x,HE,勾股定理求出FH,根据AC=AH+HE+EC得到y=20−4x7,进而得到关于矩形DEFG面积的解析式,利用二次函数的性质得到面积的最大值.
【详解】解:设ED=x,EF=y,过F作FH⊥AC于H,
在Rt△ECD中,
∵tan∠DEC=34,
∴sin∠DEC=35,cs∠DEC=45,
∴EC=45x,
∵∠FEH+∠CED=90°,
∴∠EFH=∠DEC,
∴HE=y×sin∠EFH=y×sin∠DEC=35y,
∴FH=EF2−EH2=y−35y2=45y,
∵△AHF是等腰直角三角形,
∴AH=FH=45y,
∵AC=AH+HE+EC=75y+45x,
∴75y+45x=4,
∴y=20−4x7,
∴矩形DEFG面积=xy=20x−4x27=−47x−522+257,
∴当x=52时,矩形EDGF面积有最大值,最大值为257,
∴EC=45x=2,
故答案为:2,257.
【点睛】此题考查了矩形的性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理,二次函数最值问题,锐角三角函数,正确掌握各知识点是解题的关键.
15. (2023·江苏南京·统考二模)如图,菱形ABCD和正五边形AEFGH,F,G分别在BC,CD上,则∠1-∠2=______°.
【答案】36
【分析】如图,过E作EM∥AD, 证明AD∥EM∥BC,利用平行线的性质可得:∠2=180°−108°−∠AEM=72°−∠AEM, ∠1=108°−∠AEM, 从而可得答案.
【详解】解:如图,过E作EM∥AD,
∵ 正五边形AEFGH,
∴∠AEF=∠EAH=5−2×180°5=108°,
∵ 菱形ABCD,
∴AD∥BC,
∴AD∥EM∥BC,
∴∠AEM+∠DAE=180°,∠1=∠FEM,
∴∠AEM+∠2+∠EAH=180°,
∴∠2=180°−108°−∠AEM=72°−∠AEM,
∵∠1=∠FEM,
∴∠1+∠AEM=108°, 即∠1=108°−∠AEM,
∴∠1−∠2=108°−∠AEM−72°+∠AEM=36°.
故答案为:36
【点睛】本题考查的是菱形的性质,正五边形的性质,平行线的性质,作出适当的辅助线是解本题的关键.
16. (2023·江苏徐州·模拟预测)如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,E为边CD上任意一点(不与点C、D重合),过点E作EF⊥BD,EG⊥AC,垂足分别为F、G,若AB=8,BC=6,则EF+EG=__.
【答案】245##4.8
【分析】连接OE.由勾股定理得出AC=10,可求得OD=OC=5,由矩形的性质得出S矩形ABCD=AB•BC=48,S△DOC=14S矩形ABCD=12,由S△DOC=S△DOE+S△COE=12OD•EF+12OC•EG=12OD(FE+EG)=12×5×(EF+EG)=12,求得答案.
【详解】解:连接OE,如图:
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,OA=OC,OB=OD,AC=BD,
∴OD=OC,AC=AB2+BC2=62+82=10,
∴S矩形ABCD=AB•BC=48,S△DOC=14S矩形ABCD=12,OD=OC=5,
∴S△DOC=S△DOE+S△COE=12OD•EF+12OC•EG=12OD(FE+EG)=12×5×(EF+EG)=12,
∴EF+EG=245;
故答案为:245.
【点睛】此题考查了矩形的性质、勾股定理.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用,运用面积关系是本题的关键.
三、解答题
17. (2023·江苏南京·统考二模)如图,在▱ABCD中,点E、F分别在边AB、CD上,∠ADE=∠CBF,EF与BD相交于点O.求证:BO=DO.
【答案】见解析
【分析】首先根据平行四边形的性质,证明△DAE≌△BCF(ASA),再由全等三角形的性质判定出四边形DEBF为平行四边形,根据平行四边形的性质:对角线互相平分,即可证得.
【详解】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AD=BC,∠A=∠C.
在△DAE和△BCF中,
∵∠A=∠CAD=BC∠ADE=∠CBF ,
∴△DAE≌△BCF(ASA),
∴DE=BF,AE=CF,
∴AB−AE=CD−CF,即BE=DF,
∴四边形DEBF为平行四边形,
∴OB=OD.
【点睛】本题考查平行四边形的性质和判定及全等三角形的判定和性质,熟练掌握平行四边形的性质和判定定理是解决本题的关键.
18. (2023·江苏泰州·统考一模)已知:如图,▱ABCD中,AB=5,BC=3.
(1)作∠DAB的角平分线,交CD于点E(用直尺和圆规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)求CE的长.
【答案】(1)见解析;(2)CE的长为2
【分析】(1)根据尺规作图作∠DAB的平分线即可;
(2)根据平行四边形的性质和角平分线的定义,求出DE=DA=BC=3,再求出CE即可.
【详解】解:如图,(1)AE即为∠DAB的角平分线;
(2)∵AE为∠DAB的角平分线,
∴∠DAE=∠BAE,
在▱ABCD中,CD∥AB,
∴∠BAE=∠DEA,
∴∠DAE=∠DEA,
∴DE=DA=BC=3,
∵DC=AB=5,
∴CE=CD﹣DE=2.
答:CE的长为2.
【点睛】当平行线遇上角平分线时,通过角的转化,可以得到等腰三角形,这是初中几何一个很重要的数学模型,要深刻领会.
19. (2023·江苏盐城·盐城市第四中学(盐城市艺术高级中学、盐城市逸夫中学)校考模拟预测)在▱ABCD中,已知∠A=60°,BC=8,AB=6.P是AB边上的任意一点,过P点作PE⊥AB,交AD于E,连接CE、CP.
(1)若AP=3时,试求出△PEC的PE边上的高;
(2)当AP的长为多少时,△CPE的面积最大,并求出面积的最大值.
【答案】(1)7
(2)当AP=4时,S△PCE最大,最大为123
【分析】(1)如图所示,过点B作BF⊥AD于F,利用含30度角的直角三角形的性质和勾股定理求出PE,BF,AE,DE,设△PEC的PE边上的高为ℎ1,△PBC的PB边上的高为ℎ2,利用面积法求出ℎ2,再根据割补法得到S△PCE=S四边形ABCD−S△APE−S△PCB−S△ECD,由此利用三角形面积公式即可得到答案;
(2)如图所示,过点B作BF⊥AD于F,设AP=x,△PBC的PB边上的高为ℎ2,仿照(1)中方法用含x的式子表示出S△PCE,利用二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:如图所示,过点B作BF⊥AD于F,
∵∠A=60°,
∴∠AEP=∠ABF=90°−∠A=30°,
∴AE=2AP=6,AF=12AB=3,
∴PE=AE2−AP2=33,BF=AB2−AF2=33,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC=8,
∴DE=AD−AE=2,
设△PEC的PE边上的高为ℎ1,△PBC的PB边上的高为ℎ2,
∴S四边形ABCD=AD⋅BF=AB⋅ℎ2=8×33=243,
∴ℎ2=AD⋅BFAB=43,
∴S△PCE=S四边形ABCD−S△APE−S△PCB−S△ECD
=243−12×3×33−12×2×33−12×3×43
=2132,
∴12PE⋅ℎ1=2132,
∴ℎ1=7;
(2)解:如图所示,过点B作BF⊥AD于F,设AP=x,△PBC的PB边上的高为ℎ2,
同理可得AF=3,BF=33,AE=2x,PE=23x,ℎ2=43,
∴PB=AB−AP=6−x,DE=AD−AE=8−2x,
∴S△PCE=S四边形ABCD−S△APE−S△PCB−S△ECD
=243−12⋅x⋅3x−12×338−2x−12×436−x
=243−32x2−123+33x−123+23x
=−32x2+53x
=−32x−52+2532,
∵−32<0,0
∴当AP=4时,S△PCE最大,最大为123.
【点睛】本题主要考查了二次函数的应用,平行四边形的性质,勾股定理,含30度角的直角三角形的性质,正确作出辅助线构造直角三角形是解题的关键.
20. (2023·江苏无锡·校考二模)如图,点E是▱ABCD的边CD的中点,连结AE并延长,交BC的延长线于点F.
(1)求证:BC=CF.
(2)若∠BAF=90°,AD=2,AE=3,求AB的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)AB=2
【分析】(1)先证明△ADE≌△FCE,可得AE=EF,再由AB∥CD,可得FCBC=FEAE=1,从而可得结论;
(2)先求解AF=23,BF=4,再利用勾股定理可得答案.
【详解】(1)证明:∵点E是▱ABCD的边CD的中点,
∴AB∥CD,AD∥BC,AD=BC,CE=DE,
∴∠D=∠DCF,∠DAE=∠F,
∴△ADE≌△FCE,
∴AE=EF,
∵AB∥CD,
∴FCBC=FEAE=1,
∴BC=CF.
(2)由(1)得:AE=EF,AD=BC=CF,
∴AE=EF=3,AD=BC=CF=2,
∴AF=23,BF=4,
∵∠BAF=90°,
∴AB=BF2−AF2=42−232=2.
【点睛】本题考查的是勾股定理的应用,全等三角形的判定与性质,平行四边形的性质,平行线分线段成比例,熟练的利用平行四边形的性质解题是关键.
21. (2023·江苏扬州·校考二模)如图,在矩形ABCD中,点О为对角线AC的中点,点E是CD上一点,连接EO并延长交AB于点F,连接AE、CF.
(1)求证:△COE≌△AOF;
(2)当∠DEA=2∠CAB时,试判断四边形AECF的形状,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)先根据矩形的性质得出AB∥CD,再根据平行线的性质可得∠OCE=∠OAF,∠OEC=∠OFA,然后根据线段中点的定义可得OC=OA,最后根据三角形全等的判定定理即可得证;
(2)先根据三角形全等的性质得出OE=OF,CE=AF,再根据平行四边形的判定可得四边形AECF是平行四边形,然后根据平行线的性质、角的和差可得∠CAE=∠CAB,又根据等腰三角形的三线合一可得OA⊥EF,从而根据菱形的判定可得平行四边形AECF是菱形,最后说明菱形AECF不是正方形即可.
【详解】(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,∠D=90°,
∴∠OCE=∠OAF,∠OEC=∠OFA,
∵点O是对角线AC的中点,
∴OC=OA,
在△COE和△AOF中,
∠OCE=∠OAF∠OEC=∠OFAOC=OA,
∴△COE≅△AOF(AAS);
(2)四边形AECF是菱形,理由如下:
由(1)已证:△COE≅△AOF,
∴OE=OF,CE=AF,
又∵AB∥CD,即CE∥AF,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵AB∥CD,
∴∠DEA=∠BAE=∠CAB+∠CAE,
∵∠DEA=2∠CAB,
∴∠CAE=∠CAB,即OA是∠EAF的角平分线,
∴OA⊥EF(等腰三角形的三线合一),
∴平行四边形AECF是菱形,
∵点E是CD上一点,∠D=90°,
∴∠DEA≠90°,即∠CEA≠90°,
∴菱形AECF不是正方形,
综上,四边形AECF是菱形.
【点睛】本题考查了三角形全等的判定定理与性质、矩形的性质、菱形的判定等知识点,熟练掌握各判定定理与性质是解题关键.
22. (2023·江苏盐城·校考三模)如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,CD是斜边AB上的中线,点E为射线BC上一点,将△BDE沿DE折叠,点B的对应点为点F.
(1)若DF⊥BC,垂足为G,点F与点D在直线CE的异侧,连接CF.如图2,判断四边形ADFC的形状,并说明理由;
(2)若DF⊥AB,AC=2,则DE的长度为____________.
【答案】(1)四边形ADFC为菱形,理由见解析;
(2)6+2.
【分析】(1)根据菱形的判定定理证明即可;
(2)证明∠FDE=∠BDE=45°,作EH⊥BD交于点H,设DH=EH=m,则BH=2−m,求出m=3+1,进一步可求出DE=6+2.
【详解】(1)解:四边形ADFC为菱形,理由如下:
∵∠ACB=90°,∠A=60°,
∴∠B=30°,
∵CD是斜边AB上的中线,
∴AC=AD=DB=CD,
由折叠的性质可得:DB=DF,
∴AC=DF,
∵∠ACB=∠DGE=90°,
∴AC∥DF,
∴四边形ADFC为平行四边形,
∵AC=AD=DF,
∴四边形ADFC为菱形.
(2)解:∵∠ACB=90°,∠A=60°,
∴∠B=30°,
∵CD是斜边AB上的中线,
∴AC=AD=DB=CD=2,
∵DF⊥AB,
∴∠FDE=∠BDE=45°,
作EH⊥BD交于点H,
设DH=EH=m,则BH=2−m,
∵tan30°=EHHB=EH2−m=33,
∴EH=332−m,
∵DH=EH=m,
∴m=332−m,解得:m=3−1,
∴DE=DH2+EH2=6−2.
故答案为:6−2
【点睛】本题考查菱形的判定定理,30°所对的直角边等于斜边的一半,斜边上的中线等于斜边的一半,正切值,勾股定理,折叠的性质.解题的关键是熟练掌握以上相关知识点,并能够综合运用.
23. (2023·江苏镇江·模拟预测)如图①,在矩形ABCD中,AD=2AB,E为AD的中点,F,G分别在AB、BC上,且BF=CG.
(1)求证:EF=EG;
(2)若CG=1,EF=2,求BC的长;
(3)如图②,M为BG的中点,连接EM,CF,求证:EM⊥CF.
【答案】(1)证明过程见详解
(2)7+1
(3)证明过程见详解
【分析】(1)根据矩形的性质,AD=2AB,E为AD的中点,BF=CG,可证△BEF≌△CEG(SAS),由此即可求证;
(2)根据(1)中的结论可知CG=BF=1,在等腰直角三角形ABE中,设AF=x,则AE=x+1,在Rt△AEF中根据勾股定理即可求出AB的长,根据矩形ABCD中,AD=2AB,即可求解;
(3)延长EM至N,使EM=MN,连接NG,CM与EN交于点O,根据题意证明△aAEF≌△HEG(SAS),得到∠AEF=∠HEG,然后进一步证明△EGN≌△FEC(SAS),最后根据同角的余角相等的性质即可证明出EM⊥CF.
【详解】(1)证明:矩形ABCD中,AD=2AB,E为AD的中点,
∴AB=AE=CD=DE,且∠BAE=∠D=90°,BE=CE,
∴∠ABE=∠AEB=∠EBC=∠DEC=∠DCE=∠ECB=45°,
在△BEF,△CEG中,
∵BF=CG∠FBE=∠ECGBE=CE,
∴△BEF≌△CEG(SAS),
∴EF=EG.
(2)解:由(1)可知CG=BF=1,等腰直角三角形ABE中,设AF=x(x>0),则AE=x+1,
∴在Rt△AEF中,AE2+AF2=EF2,即x2+(x+1)2=4,解方程得,x1=7−12,x2=−1−72(舍去),
∴AB=AF+FB=7−12+1=7+12,
∵矩形ABCD中,AD=2AB,
∴BC=AD=2AB=2×7+12=7+1,
∴BC的长7+1.
(3)证明:如图所示,延长EM至N,使EM=MN,连接NG,CF与EN交于点O,
由(1)可知△ABE和△CDE都是等腰直角三角形,则∠AEB=∠CED=45°,BE=CE,
∵四边形ABCD是矩形,点E是AD的中点,EH⊥BC,
∴点H是BC的中点,
∴四边形ABHE和四边形EHCD是正方形,
∴AB=EH=AE=HC,
∵BF=CG,
∴AF=HG,
又∵∠A=∠GHC,AE=EH,
∴△AEF≌△HEG(SAS),
∴∠AEF=∠HEG,
∴∠FEG=∠FEH+∠HEG=∠FEH+∠AEF=90°,
∵M为BG的中点,
∴BM=MG,
∵∠BME=∠NMG,
∴△BEM≌△GNM(SAS),
∴BE=NG,∠BEM=∠MNG,
∴BE∥NG,
∴∠BEG+∠NGE=180°,
∵∠CEF=∠FEG+∠GEC=90°+∠GEC,
∴∠CEF+∠BEG=90°+∠GEC+∠BEG=90°+90°=180°,
∴∠CEF=∠EGN,
∵BE=EC,
∴NG=CE,
又∵EF=EG,
∴△EGN≌△FEC(SAS),
∴∠CFE=∠NEG,
∵∠FEN+∠NEG=∠FEG=90°,
∴∠FEN+∠CFE=90°,
∴∠FOE=90°,
∴EM⊥CF.
【点睛】此题考查了矩形的性质,正方形的性质,全等三角形的性质和判定,勾股定理的运用等知识,解题的关键是熟练掌握矩形的性质,正方形的性质,全等三角形的性质和判定,勾股定理的运用.
24. (2023·江苏苏州·苏州市振华中学校校考模拟预测)(1)如图1,点E,F均在正方形ABCD内部,且BE=EF=FD=2,∠E=∠F=90°.
①求证:四边形BEDF是平行四边形;
②求正方形ABCD的边长;
(2)如图2,点E,F,G,H均在正方形ABCD内部,且BE=EF=FG=GH=HD=2,∠E=∠F=∠G=∠H=90°,求正方形ABCD的边长.
【答案】(1)见解析;(2)10(3)26
【分析】(1)①连接BF,DE,BD交EF于点O,证明△DFO≌△BEO(AAS),则OF=OE,OD=OB,即可得证;
②根据勾股定理以及全等三角形的性质得出BD,即可求解;
(2)连接FH,BF,BD,BG,BD交FG于点K,过点B作BM⊥GF交GF的延长线于点M,证明BK=DK,勾股定理求得BK,进而即可求解.
【详解】(1)①证明:如图,连接BF,DE,BD交EF于点O
∵∠DOF=∠BOE,∠DFO=∠BEO=90°,DF=BE,
∴△DFO≌△BEO(AAS),
∴OF=OE,OD=OB,
∴四边形BEDF是平行四边形;
②∵DF=EF=BE=2,OF=OE=1,∠OFO=∠BEO=90°,
∴OB=OD=22+12=5,
∴BD=2OB=25,
∴四边形ABCD是正方形,
∴BC=22BD=10;
(2)连接FH,BF,BD,BG,BD交FG于点K,过点B作BM⊥GF交GF的延长线于点M,如图,
∴△EFB,△FGH,△EFG是等腰直角三角形,
∴∠EFB=∠GFH=45°,
∵∠EFG=90°,
∴∠EFB+∠EFG+∠GFH=180°,
∴B,F,H三点共线,
同理可得D,G,E三点共线,
∵DH=BE,BH∥DE,
∴四边形BEDH是平行四边形,
∴BH∥DE ,BH=DE,
∵BF=FH,BG=DG,
∴BF=DG,
∵∠BFK=∠DGK,∠BKF=∠DKG,
∴△BKF≌△DKG(AAS),
∴FK=KG=1,BK=DK,
∵∠M=∠BEF=∠BFM=90°,
∴四边形BEFM是矩形,
∵BE=EF,
∴四边形BEFM是正方形,
∴BM=FM=2,MK=MF+FK=3,
∴BK=BM2+MK2=22+32 =13,
∴BD=13,
∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=22BD=26.
【点睛】本题考查了正方形的性质与判定,平行四边形的性质与判定,全等三角形的性质与判定,勾股定理,正确的添加辅助线是解题的关键.
25. (2023·江苏淮安·统考一模)【图形定义】有一组邻边相等的凸四边形叫做“等邻边四边形”.
【问题探究】
(1)如图①,已知矩形ABCD是“等邻边四边形”,则矩形ABCD___________(填“一定”或“不一定”)是正方形;
(2)如图②,在菱形ABCD中,∠ABC=120°,AB=4,动点M、N分别在AD、CD上(不含端点),若∠MBN=60°,试判断四边形BMDN是否为“等邻边四边形”?如果是“等邻边四边形”,请证明;如果不是,请说明理由;此时,四边形BMDN的周长的最小值为___________;
【尝试应用】
(3)现有一个平行四边形材料ABCD,如图③,在▱ABCD中,AB=17,BC=6,tanB=4,点E在BC上,且BE=4,在▱ABCD边AD上有一点P,使四边形ABEP为“等邻边四边形”,请直接写出此时四边形ABEP的面积可能为的值___________.
【答案】(1)一定
(2)四边形BMDN是“等邻边四边形”,理由见解析,四边形BMDN的周长最小值为43+4
(3)217+8或493或14
【分析】(1)根据等邻边四边形的定义和正方形的判定可得出结论;
(2)如图②中,结论:四边形BMDN是等邻四边形,利用全等三角形的性质证明BM=BN即可;
(3)如图③中,过点A作AH⊥BC于H,点E作EN⊥AD于N,则四边形AHEN是矩形.分三种情形:①当AP=AB=17时,②当PA=PE时,③当PE=BE时,分别求解即可.
【详解】(1)∵四边形ABCD的邻边相等,
∴矩形ABCD一定是正方形;
故答案为:一定;
(2)如图②,四边形BMDN是等邻四边形;
理由:连接BD.
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD=4,∠ABD=∠CBD=12∠ABC=60°,
∴△ABD,△BDC都是等边三角形,
∴∠BDM=∠BCN=60° ,DB=CB,
∵∠MBN=∠DBC=60°,
∴∠DBM=∠CBN,
∴△DBM≌△CBNASA,
∴BM=BN,DM=CN,
∴四边形BMDN是等邻四边形,
∴DM+DN=DN+NC=CD=4,
∵BM+DM+DN+BN=BM+BN+4,
∴BM+BN的值最小时,四边形BMDN的周长最小,
根据垂线段最短可知,当BN⊥AD时,BM的值最小,
此时,BM=BN=AB⋅sin60°=23,
∴四边形BMDN的周长的最小值为43+4.
(3)如图③中,过点A作AH⊥BC于H,点E作EN⊥AD于N,则四边形AHEN是矩形.
∵tanB=AHBH=4,AB=17,
∴BH=1,AH=EN=4,
∵BE=4,
∴AN=HE=4−1=3,
①当AP=AB=17时,
S四边形ABEP=12⋅BE+AP⋅AH=12×17+4×4=217+8.
②当PA=PE时,设PA=PE=x,
在Rt△PEN中,∵PE2=NE2+PN2,
∴x2=42+x−32,
∴x=256,
∴S四边形ABEP=12⋅BE+AP⋅AH=12×256+4×4=493.
③当PE=BE时,点P与N重合,此时.
S四边形ABEP=12⋅BE+AP⋅AH=12×3+4×4=14.
综上:四边形ABEP的面积为217+8或493或14.
【点睛】本题考查了“等邻边四边形”的定义,等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,梯形的面积等知识,解题的关键是理解题意,学会正确寻找全等三角形解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题.
26. (2023·江苏扬州·校考一模)矩形ABCD中,E为AB边上的中点, AF⊥DE,交AF于点G.
(1)若矩形ABCD是正方形,
①如图1,求证:△ADG∽△EAG;
②如图2,分别连接BG和BD,设BD与AF交于点H.求证:BG2=AG·DG;
(2)类比:如图3,在矩形ABCD中,若ADAB=43, BG=5,求AG的长.
【答案】(1)①证明见解析;②证明见解析;
(2)4
【分析】(1)根据正方形的性质可得∠BAD=∠DAG+∠BAF=90°,利用同角的余角相等得出∠ADG=∠BAF,再由相似三角形的判定即可证明;
②过点B作BN⊥AF于点N,利用全等三角形的判定得出△ABN≌△DAG,再根据其性质得出AG=BN,DG=AN,利用中点的性质及勾股定理进行等量代换求解即可;
(2)过点B作BM⊥AF于点M,由相似三角形的判定和性质得出△DAE∽△AMB,ADAE=AMBM,根据线段间的数量关系得出BM=38AM,(1)②中证明可得:AG=GM,AM=2AG,利用勾股定理及线段间的数量关系求解即可得.
【详解】(1)证明:①∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAD=∠DAG+∠BAF=90°,
∵DE⊥AF,
∴∠AGD=∠AGE=90°,
∴∠DAG+∠ADG=90°,
∴∠ADG=∠BAF,
∴△ADG∽△EAG;
②如图所示:过点B作BN⊥AF于点N,
∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=AD,
∵∠BAF=∠ADE,∠AGE=∠ANB=90°,
∴△ABN≌△DAG,
∴AG=BN,DG=AN,
∴∠AGE=∠ANB=90°,
∴EG∥BN,
∵点E为AB的中点,
∴AE=BE,
∴AN=2AG=2GN=DG,
∵BG2=BN2+GN2=AG2+AG2,
∴BG2=2AG2=DG·AG;
(2)如图所示,过点B作BM⊥AF于点M,
∴∠AMB=90°,
∵四边形ABCD为矩形,
∴∠BAD=90°,
∴∠DAF+∠BAF=90°,
∵DE⊥AF,
∴∠DAF+∠ADE=90°,∠BAD=∠AMB=90°,
∴∠BAF=∠ADE
∴△DAE∽△AMB,
∴ADAE=AMBM,
点E是AB中点,
∴AE=12AB,
∵ADAB=43,
∴ADAE=2ADAB=83=AMBM,
∴BM=38AM,
由(1)②中证明可得:AG=GM,AM=2AG,
∴BM=34AG,
∴BG2=BM2+GM2=916AG2+AG2=2516AG2,
∵BG=5,
∴AG=4.
【点睛】题目主要考查相似三角形得判定和性质,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等,理解题意,综合运用这些知识点是解题关键.
相关试卷
这是一份2024年中考数学【热点重点难点】专练热点05三角形的全等与相似(江苏专用)(原卷版+解析),共82页。试卷主要包含了 三角形的全等与相似,2米D.3,5a=3×1,,41等内容,欢迎下载使用。
这是一份2024年中考数学【热点重点难点】专练热点04二次函数及综合问题(江苏专用)(原卷版+解析),共72页。试卷主要包含了 二次函数及综合问题,了解,理解,2x2+x+2等内容,欢迎下载使用。
这是一份2024年中考数学【热点重点难点】专练热点01数与式(江苏专用)(原卷版+解析),共60页。试卷主要包含了数与式,4×109C.4,5,求a+b的值.,11×108B.1等内容,欢迎下载使用。