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2024年中考数学压轴题精选专项突破-折叠问题
展开一、选择题(每题3分,共36分)
1.如图,矩形 ABCD 中, AB=6,BC=9 ,以 D 为圆心,3为半径作 ⊙D , E 为 ⊙D 上一动点,连接 AE ,以 AE 为直角边作 Rt△AEF ,使 ∠EAF=90° , tan∠AEF=13 ,则点 F 与点 C 的最小距离为( )
A.310−1B.37C.37−1D.910109
2.如图.在直角坐标系中,矩形ABC0的边OA在x轴上,边OC在y轴上,点B的坐标为(1,3),将矩形沿对角线AC翻折,B点落在D点的位置,且AD交y轴于点E.那么点D的坐标为( )
A.(-45,125)B.(-25,135)C.(-12,135)D.(-35,125)
3.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2,点D是AC边的中点,点E是AB边上一点,将△ADE沿直线DE折叠,得到△FDE,连接FC,EC.若四边形DECF是菱形,则BE的长为( )
A.1B.3C.2D.4﹣ 3
4.如图,在矩形 ABCD 中,点 H 为边 BC 的中点,点G为线段 DH .上的一点,且 ∠BGC=90° ,延长 BG 交 CD 于点 E ,延长 CG 交 AD 于点F,当 CD=4,DE=1 时,则 DF 的值为( )
A.2B.32C.52D.95
5.如图,在矩形 ABCD 中, E 、 F 分别是边 AB 、 CD 上的点, AE=CF ,连接 EF 、 BF , EF 与对角线 AC 交于点 O ,且 BE=BF , ∠BEF=2∠BAC , FC=2 ,则 AB 的长为( )
A.23B.43C.4D.6
6.如图,平行四边形 ABCD 中, AC 、 BD 相交于点 O ,点 E 是 OA 的中点,连接 BE 并延长交 AD 于点 F , S△AEF=4 ,则下列 ABCD 结论:①FD=2AF ;②S△BCE=36 ;⑧S△ABE=16 ;④△AEF∽△ACD ;其中一定正确的是( )
A.①②③④B.①②C.②③④D.①②③
7.如图,正方形ABCD中, AD=4 ,点E是对角线AC上一点,连接BE,过点E作 EF⊥ED ,交AB于点F,连接DF,交AC于点G,将 ΔEFG 沿EF翻折,得到 △EFM ,连接DM,交EF于点N,若点F是AB的中点,则 △EMN 的周长是( )
A.32+102B.42+102C.52+102D.62+102
8.已知,O是矩形ABCD对角线的交点,作DE//AC,AE//BD,AE,DE相交于点E,连结BE.下列说法正确的是( )
①四边形DEAO为菱形;②AE=AB;③∠BAE=120°;④若∠BED=90°,则AD=BE.
A.①③B.①②④C.①④D.③④
9.如图,在△ABC中,D是AC边上的中点,连结BD,把△BDC′沿BD翻折,得到△ BDC' ,DC与AB交于点E,连结 AC' ,若AD=AC′=2,BD=3则点D到BC的距离为( )
A.332B.3217C.7D.13
10.如图1,以Rt△ABC的各边为边向外作等边三角形,编号分别为①,②,③.如图2,将①,②叠放在③中,若四边形EGHF与GDCH的面积之比是16164,则sin∠ABC的值是( )
A.817B.815C.513D.35
11.已如正方形EFGH的边EF在△ABC的边BC上,点G、H分别在AB和AC上,BC=6,S正方形EFGH=4,则AB+AC的最小值为( )
A.62B.37C.35D.10
12.在 Rt△ABC 中, ∠ACB=90°,∠CAB=36° ,在直线 AC 或 BC 上取点 M ,使得 △MAB 为等腰三角形,符合条件的 M 点有( )
A.6个B.7个C.8个D.9个
二、填空题(每题3分,共18分)
13.如图,在矩形ABCD中,E为CD上一点,若△ADE沿直线AE翻折,使点D落在BC边上点 D' 处,F为AD上一点,且 DF=CD' ,EF与BD相交于点G, AD' 与BD相交于点H, D'E//BD ,HG=2,则BD= .
14.如图,在矩形ABCD内放入四个小正方形和两个小长方形后形成中心对称图形,其中小正方形的顶点E,F 分别在边AD,BC上,小长方形的长与宽的比值均为 4,则ADAB的值为 .
15.如图,已知直线 y=43x−3 与 x 轴、 y 轴分别交于A,B两点,P是以 C(0,1) 为圆心,1为半径的圆上一动点,连接 PA , PB ,当 ΔPAB 的面积最大时,点P的坐标为 .
16. 图1是一张足够长的纸条,其中PN∥QM,点A、B分别在PN、QM上,记∠ABM=α(0°<α<90°).如图2,将纸条折叠,使BM与BA重合,得折痕BR1,如图3,将纸条展开后再折叠,使BM与BR1重合,得折痕BR2,将纸条展开后继续折叠,使BM与BR2重合,得折痕BR3…依此类推,第n次折叠后,∠ARnN= (用含a和n的代数式表示)
17.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,点F在边AC上,并且CF=1,点E为边BC上的动点,将△CEF沿直线EF翻折,点C落在点P处,则点P到边AB距离的最小值是 .
18.如图,正方形纸片 ABCD 的边长为4,点 F 在边 AD 上,连接 BF ,将纸片沿着直线 BF 翻折,点 A 的对应点为点 G ,连接 AG 并延长交 CD 于点 E ,若 DE=3 ,则 GE= .
三、解答题(共2题,共13分)
19.如图所示,在Rt△BCD中,CD=CB,∠BCD=90°,E为△BCD内一点,且DE=DC,BE=CE.求∠CDE的度数.
20.问题提出:如图①,将一张直角三角形纸片△ABC折叠,使点A与点C重合,这时DE为折痕,△CBE为等腰三角形;再继续将纸片沿△CBE的对称轴EF折叠,这时得到了两个完全重合的矩形(其中一个是原直角三角形的内接矩形,另一个是拼合成的无缝隙、无重叠的矩形),我们称这样两个矩形为“叠加矩形”.
知识运用:
(1)如图②,正方形网格中的△ABC能折叠成“叠加矩形”吗?如果能,请在图②中画出折痕;
(2)如图③,在正方形网格中,以给定的BC为一边,画出一个斜三角形ABC,使其顶点A在格点上,且△ABC折成的“叠加矩形”为正方形;
(3)若一个锐角三角形所折成的“叠加矩形”为正方形,那么它必须满足的条件是什么?结合图③,说明理由。
拓展应用:
(4)如果一个四边形一定能折成"叠加矩形",那么它必须满足的条件是什么?
四、实践探究题(共4题,共33分)
21.探究问题:
(1)方法感悟:
如图①,在正方形ABCD中,点E,F分别为DC,BC边上的点,且满足∠EAF=45°,连接EF,求证DE+BF=EF.
感悟解题方法,并完成下列填空:
将△ADE绕点A顺时针旋转90°得到△ABG,此时AB与AD重合,由旋转可得:
AB=AD,BG=DE,∠1=∠2,∠ABG=∠D=90°,
∴∠ABG+∠ABF=90°+90°=180°,
因此,点G,B,F在同一条直线上.
∵∠EAF=45°
∴∠2+∠3=∠BAD−∠EMF=90°−45°−45°.
∵∠1=∠2,
∴∠1+∠3=45°.
即∠GAF=∠ ▲ .
又AG=AE,AF=AF
∴△GAF≌ ▲ .
∴ ▲ =EF,故DE+BF=EF.
(2)方法迁移
如图②,将Rt△ABC沿斜边翻折得到△ADC,点E,F分别为DC,BC边上的点,且∠EAF=∠12DAB.试猜想DE,BF,EF之间有何数量关系,并证明你的猜想.
(3)问题拓展:
如图③,在四边形ABCD中,AB=AD,E,F分别为DC,BC上的点,满足∠EAF=∠12DAB,试猜想当∠B与∠D满足什么关系时,可使得DE+BF=EF,请直接写出你的猜想(不必说明理由).
22.如图
(1)尝试解决:如图1,在△EDF中,∠EDF=90°,DE=DF,点M在边EF上运动(M不与点E,F重合),连接DM,过点D作线段DN⊥DM,垂足为点D,且DN=DM,连接NF,求出∠EFN的度数;
(2)类比探究:如图2,在△EDF中,∠EDF=90°,DE=DF,点M在边EF上运动(M不与点E,F重合),连接DM,以DM为腰在DE上方作等腰Rt△MDN,其中∠MDN=90°,DM=DN,试问线段DM,EM,FM之间有怎样的等量关系?写出结论并证明;
(3)拓展应用:如图3,在△EDF中,∠EDF=90°,DE=DF,在DF左侧作∠DMF=45°,若DM=5,FM=2,求出EM的长度.
23.
(1)【感知】如图①,在四边形ABCD中,∠C=∠D=90°,点E在边CD上,∠AEB=90°,求证:AEEB=DECB。
(2)【探究】如图②,在四边形ABCD中,∠C=∠ADC=90°,点E在边CD上,点F在边AD的延长线上,∠FEG=∠AEB=90°,且EFEG=AEEB,连接BG交CD于点H。求证:BH=GH。
(3)【拓展】如图③,点E在四边形ABCD内,∠AEB+∠DEC=180°,且AEEB=DEEC,过E作EF交AD于点F,若∠EFA=∠AEB,延长FE交BC于点G。求证:BG=CG。
24.【阅读材料】证明两条线段相等,常用的方法是应用全等三角形或等腰三角形的性质.如果两条线段不在同一个三角形中,且所在三角形明显不全等,此时就需要添加辅助线来构造全等三角形.
(1)【理解应用】如图(1)所示,在等腰三角形ABC中,AB=AC,D为BC上一点,且CD>BD,连接AD,小明对△ABC进行了如下操作:在CD上取一点E,使得AE=AD,连接AE,则可证明△ABD≌△ACE,请你补充小明操作过程的证明;
(2)【类比探究】如图(2)所示,在四边形ABCD中,AC平分∠BAD,∠ABC+∠ADC=180°,求证:CD=CB;
(3)【拓展应用】如图(3)所示,已知△ABC是边长为5 cm的等边三角形,点E在CA的延长线上,且AE=1.5 cm,连接EB,在线段BC上取点F,连接EF,使得EB=EF,请直接写出BF的长.
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】解:如图,取 AB 的中点 G ,连接 FG , FC , GC ,DE.
∵∠EAF=90° , tan∠AEF=13 ,
∴AFAE=13 ,
∵AB=6 , AG=GB ,
∴AG=GB=3 ,
∵AD=9 ,
∴AGAD=39=13 ,
∴AFAE=AGAD ,
∵四边形 ABCD 是矩形,
∴∠BAD=∠B=∠EAF=90° ,
∴∠FAG=∠EAD ,
∴△FAG∼△EAD ,
∴FG:DE=AF:AE=1:3 ,
∵DE=3 ,
∴FG=1 ,
∴点 F 的运动轨迹是以 G 为圆心1为半径的圆,
∵GC=BC2+BG2=310 ,
∴FC≥GC−FG ,
∴FC≥310−1 ,
∴CF 的最小值为 310−1 .
故答案为:A.
【分析】取AB证得△FAG∽△EAD,得到FG∶DE=AF∶AE=1∶3,即FG=1 ,点F的运动轨迹是以G为圆心1为半径的圆,当点F、G、C三点共线时,CF最小,在Rt△GBC中,BC=9,BG=3,勾股定理得出GC的长,进而由CF=GC-FG,即可得到结果.
2.【答案】A
【解析】【分析】如图,过D作DF⊥AF于F,根据折叠可以证明△CDE≌△AOE,然后利用全等三角形的 性质得到OE=DE,OA=CD=1,设OE=x,那么CE=3-x,DE=x,利用勾股定理即可求出OE的长度,而利用已知条件可以证明 △AEO∽△ADF,而AD=AB=3,接着利用相似三角形的性质即可求出DF、AF的长度,也就求出了D的坐标.
【解答】如图,过D作DF⊥AF于F,
∵点B的坐标为(1,3),
∴AO=1,AB=3,
根据折叠可知:CD=OA,
而∠D=∠AOE=90°,∠DEC=∠AEO,
∴△CDE≌△AOE,
∴OE=DE,OA=CD=1,
设OE=x,那么CE=3-x,DE=x,
∴在Rt△DCE中,CE2=DE2+CD2,
∴(3-x)2=x2+12,
∴x=43,
又DF⊥AF,
∴DF∥EO,
∴△AEO∽△ADF,
而AD=AB=3,
∴AE=CE=3-43=53,
∴AEAD=EODF=AOAF
即533=43DF=1AF,
∴DF=125,AF=95,
∴OF=95-1=45,
∴D的坐标为(-45,125)
故选A.
【点评】此题主要考查了图形的折叠问题,也考查了坐标与图形的性质,解题的关键是把握折叠的隐含条件,利用隐含条件得到全等三角形和相似三角形,然后利用它们的性质即可解决问题
3.【答案】A
【解析】【解答】解:在△ABC中,
∵∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2,
∴∠B=60°,AB=2BC=4,AC= 3 BC=2 3 ,
∵点D是AC边的中点,
∴AD=CD= 3 ,
由翻折变换可知,AD=FD= 3 ,∠A=∠DFE=30°,
又∵四边形DECF是菱形,
∴DE=DF=CE=CF=CD= 3 ,
∴△DCF和△DCE都是正三角形,
∴∠DCE=60°,
∴∠BCE=90°﹣60°=30°,
∴∠BEC=180°﹣60°﹣30°=90°,
在Rt△BCE中,∠B=60°,BC=2,
∴BE= 12 BC=1.
故答案为:A.
【分析】由已知条件可得∠B=60°,AB=4,AC=23,根据线段中点的概念可得AD=CD=3,由折叠的性质可得AD=FD=3,∠A=∠DFE=30°,由菱形的性质可得DE=DF=CE=CF=CD= 3,推出 △DCF、△DCE都是正三角形,进而求出∠DCE、∠BCE、∠BEC的度数,然后根据含30°角的直角三角形的性质进行求解.
4.【答案】A
【解析】【解答】解:连接FE
∵∠FGE=∠CGB=90° ,由四边形ABCD是矩形知:
∠FDE=∠BCD=90°
∴F、D、E、G四点共圆,故 ∠DFE=∠DGE
∵∠BGC=90° ,点H为边BC的中点,故
GH=12BC=BH=CH
∴∠HBG=∠HGB=∠EGD
∵∠BCD=∠BGC=90° 即得 ∠HBG+∠HCG=90°, ∠FCD+∠HCG=90°
∴∠HBG=∠FCD
∴∠DFE=∠FCD
△FDE∽△CDF
∴FDCD=DEDF,
DF2=CD×DE
∵CD=4, DE=1,
∴DF=CD×DE=4×1=2
故答案是A.
【分析】根据矩形的性质,可知 ∠FDE=∠BCD=90° ,得出F、D、E、G四点共圆,根据中点得出线段相等,得出角相等,再根据同角的余角相等,从而判断出 ∠HBG=∠FCD ∠DFE=∠FCD ,得出, △FDE∽△CDF 列出比例式解决即可.
5.【答案】D
【解析】【解答】解:如图,连接BO,
∵四边形ABCD是矩形,
∴DC∥AB,∠DCB=90°
∴∠FCO=∠EAO,
在△AOE和△COF中,
∠AOE=FOC∠FCO=∠EAOAE=CF ,
∴△AOE≌△COF,
∴OE=OF,OA=OC,
∵BF=BE,
∴BO⊥EF,∠BOF=90°,
∵∠FEB=2∠CAB=∠CAB+∠AOE,
∴∠EAO=∠EOA,
∴EA=EO=OF=FC=2,
在Rt△BFO和Rt△BFC中,
BF=BFFO=FC ,
∴Rt△BFO≌Rt△BFC,
∴BO=BC,
在Rt△ABC中,∵AO=OC,
∴BO=AO=OC=BC,
∴△BOC是等边三角形,
∴∠BCO=60°,∠BAC=30°,
∴∠FEB=2∠CAB=60°,
∵BE=BF,
∴△BEF是等边三角形,
∴EB=EF=4,
∴AB=AE+EB=2+4=6.
故答案为:D.
【分析】连接BO,根据矩形的性质可得DC∥AB,∠DCB=90°,根据平行线的性质可得∠FCO=∠EAO,证明△AOE≌△COF,得到OE=OF,OA=OC,推出∠EAO=∠EOA,则EA=EO=OF=FC=2,证明Rt△BFO≌Rt△BFC,得到BO=BC,易得△BOC是等边三角形,得到∠BCO=60°,∠BAC=30°,则∠FEB=2∠CAB=60°,进而推出△BEF是等边三角形,则EB=EF=4,然后根据AB=AE+EB进行计算.
6.【答案】B
【解析】【解答】解:①∵四边形 ABCD 是平行四边形,
∴OA=OC , AD//BC , AD=BC ,
∵点 E 是 OA 的中点,
∴CE=3AE ,
∵AF//BC ,
∴△AEF∽△CEB ,
∴BCFA=CEAE=3 ,
∴BC=3AF ,
∴AD=3AF
∴FD=2AF ,所以结论①符合题意;②∵△AEF∽△CEB , CE=3AE ,
∴S△BCES△FAE=32 ,
∴S△BCE=9S△FAE=36 ,所以结论②符合题意;③∵△ ABE 和 △CBE 等高,且 BE=3AE ,
∴S△BCE=3S△ABE ,
∴S△ABE=12 ,所以结论③不符合题意;④假设 △AEF∽△ACD ,
∴EF//CD ,即 BF//CD ,
∵AB//CD ,
∴BF 和 AB 共线,
但点 E 是 OA 的中点,则 BE 与 AB 不共线,
∴假设不成立,即 △AEF 和△ ACD 不相似,所以结论④不符合题意.
综上所述:正确的结论有①②.
故答案为:B.
【分析】根据平行四边形的性质可得 AF//BC ,进而可得 △AEF∽△CEB ,然后根据相似三角形的性质、已知条件和平行四边形的性质即可得出AD=3AF ,进而可判断①;根据相似三角形的面积之比等于相似比的平方即可判断②;由△ ABE 和 △CBE 等高即可求出 △CBE 的面积,于是可判断结论③;假设 △AEF∽△ACD ,利用反证法即可得出矛盾,于是可判断④,进而可得答案.
7.【答案】C
【解析】【解答】解:如图1:过E作PQ⊥DC,交DC于P,交AB于Q,连接BE.
∵DC∥AB
∴PQ⊥AB,
∵四边形ABCD是正方形
∴∠ACD=45°
∴△PEC是等腰直角三角形
∴PE=PC.
设PC=x,则PE=x,PD=4-x,EQ=4-x.
∴PD=EQ,
∴∠DPE=∠EQF=90°,∠PED=∠EFQ.
∴△DPE≌△EQF
∴DE=EF
∵DE⊥EF
∴△DEF是等腰直角三角形
易证△DEC≌△BEC
∴DE=BE
∴EF=BE
∵EQ⊥FB
∴FQ=BQ= 12 BF
∵AB=4,F是AB的中点
∴BF=2
∴FQ=BQ=PE=1
∴CE= 2 ,PD=4-1=3
Rt△DAF中, DF=42+22=25
∴DE=EF= 10
如图2,
∵DC//AB.
∴△DGC∽△FGA
∴CGAG=DCAF=DGFG=42=2
∴AG=2AG,DG=2FG
∴FG=13×25=253
∵AC=42+42=42
∴CG=23×42=823
∴EG=823−2=523
连接GM、GN,交EF于H.
∵∠GFE=45°
∴△GHF是等腰直角三角形
∴GH=FH=2532=103
由折叠得:GM⊥EF,MH=GH= 103
∴∠EHM=∠DEF=90°
∴DE∥HM
∴△DEN∽△MNH
∴DEMH=ENNH
∴10103=ENNH=3
∴EN=3NH
∵EN+NH=EH= 2103
∴EN= 103
∴NH=EH-EN= 2103−102=106
在Rt△GNH中, GN=GH2+NH2=(103)2+(106)2=526
由折叠得:MN=GN,EM=EG
∴△EMN的周长为 EN+MN+EM=102+526+523=52+102 .
故答案为:C.
【分析】如图:过E作PQ⊥DC,交DC于P,交AB于Q,连接BE.先通过等腰三角形和全等三角形的判定和性质得到FQ=BQ=PE=1;再说明△DEF是等腰直角三角形,然后再利用勾股定理计算得到DE=EF= 10 ;如图2,由DC//AB可得△DGC∽△FGA,列比例式可求FG和CG的长,从而得EG的长;然后再根据AGHF是等腰直角三角形,求得GH和FH的长;利用DE∥GM证明△DEN∽△MNH,则 DEMH=ENNH 可得EN= 103 ,然后计算出△EMN各边的长,最后求周长即可.
8.【答案】C
【解析】【解答】解:①∵DE//AC,AE//BD,
∴四边形DEAO是平行四边形,
∵四边形ABCD是矩形,
∴OA=OD,
∴四边形DEAO为菱形,故①正确;
②当△AOB是等边三角形时,AE=AB才能成立,故②错误;
③当△AOB是等边三角形时,∠BAE=120°才能成立,故③错误;
④如图,设AC与BE交于点F,
∵∠BED=90°,
∴DE⊥BE,
∵DE//AC,
∴AC⊥BE,
∵O是矩形ABCD对角线BD的中点,
∴F是BE的中点,
∴AF是BE的垂直平分线,
∴AB=AE,
∵四边形DEAO为菱形,
∴DE=AE,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=DC,∠BCD=90°,AD=BC,
∴DE=DC,
在Rt△BDE和Rt△BDC中,
BD=BDDE=DC,
∴Rt△BDE≌Rt△BDC(HL),
∴BE=BC,
∴AD=BE.
∴说法正确的是①④.
故答案为:C.
【分析】由题意可得四边形DEAO是平行四边形,根据矩形的性质可得OA=OD,然后根据菱形的判定定理可判断①;根据等边三角形的性质可判断②③;设AC与BE交于点F,易得AC⊥BE,AF是BE的垂直平分线,则AB=AE,根据菱形的性质可得DE=AE,根据矩形的性质可得AB=CD,∠BCD=90°,AD=BC,则DE=DC,证明△BDE≌△BDC,得到BE=BC,则AD=BE,据此判断④.
9.【答案】B
【解析】【解答】 解:如图,连接CC′,交BD于点M,过点D作DH⊥BC′于点H,
∵AD=AC'=2,D是AC边上的中点,
∴DC=AD=2,
由翻折知,△BDC≌△BDC′,BD垂直平分CC′,
∴DC=DC′=2,BC=BC′,CM=C′M,
∴AD=AC'=DC′=2,
∴△ADC′为等边三角形,
∴∠ADC=∠AC′D=∠C′AC=60°,
∵DC=DC′,
∴∠DCC′=∠DC′C= 12 ×60°=30°,
在Rt△CDM中,∠DC′C=30°,DC′=2,
∴DM=1,C′M= 3 DM= 3 ,
·.BM=BD-DM=3-1=2,
在Rt△BMC中,BC′= BM2+C'M2=22+(3)2=7
∵SΔBDC'=12BC'⋅DH=12BD⋅CM
∴7DH=3×3
∴.BM=BD-DM=3-1=2,
在Rt△C'DM中, BC'=BM2+C'M2=22+(3)2=7
∵SΔBDC'=12BC'⋅DH=12BD⋅CM
∴7DH=3×3
∴DH=3217
故答案为:B.
【分析】连接CC′,交BD于点M,过点D作DH⊥BC于点H,由翻折知,△BDC≌△BDC’,BD垂直平分CC,证△ADC为等边三角形,利用解直角三角形求出DM=1,CM= 3DM = 3 ,BM=2,在Rt△BMC'中,利用勾股定理求出BC′的长,在△BDC中利用面积法求出DH的长.
10.【答案】A
【解析】【解答】解:由题意知△BEF是等边三角形, 作FH⊥BE于点H,如图,
∵△BEF是等边三角形,
∴ ∠BEF=60°,BE=EF=BF,
∵FH⊥BE,
∴∠FHE=90°,
∴FH=BEsin∠BEF=BEsin60°=32BE,
∴S△BEF=12BE·FH=34BE2,
设△BEF边长为b,则AC=b,△BCD边长为a ,△BGH边长为c,则AB=c,
S△BEF=34b2,
同理可得S△BCD=34a2,S△BGH=34c2,
∴S四边形EGHF=S△BGH−S△BEF=34c2−34b2=34(c2−b2),
S四边形GDCH=S△BCD−S△BGH=34a2−34c2=34(a2−c2),
∵△ABC是直角三角形,
∴b2+c2=a2,
∴b2=a2−c2,
∴S四边形EGHFS四边形GDCH =c2−b2a2−c2=c2−b2b2=16164 ,
∴c2b2=22564,
∴cb=158,
设c=15k,b=8k,
则a=c2+b2=17k ,
∴sin∠ABC=ba=8k17k=817 .
故答案为:A.
【分析】由题意知△BEF是等边三角形,作FH⊥BE于点H,根据等边三角形的性质可得 ∠BEF=60°,BE=EF=BF,则∠FHE=90°,根据三角函数的概念表示出FH,得到S△BEF,设△BEF边长为b,则AC=b,△BCD边长为a ,△BGH边长为c,则AB=c,表示出S△BEF、S△BCD、S△BGH,根据S四边形EGHF=S△BGH-S△BEF,S四边形GDCH=S△BCD-S△BGH表示出S四边形EGHF,S四边形GDCH,由勾股定理可得b2=a2-c2,代入求解可得cb=158,设c=15k,b=8k,由勾股定理可得a,然后根据三角函数的概念进行计算.
11.【答案】A
【解析】【解答】解:如图,过点A作AD⊥BC,交GH于点k,则AK⊥GH,
∵S正方形EFGH=4, ∴GH=GE=KD=2,
在正方形EFGH中,GH∥BC,
∴△AGH∽△ABC,
∴GHBC=AKAD,即26=AD-2AD,
解得AD=3,
过点A作直线a∥BC,作点C关于直线a的对称点C',连接BC'交直线a于点A',连接A'C ,则A'C=A'C'
此时A'C +A'B 的值最小,即为BC',
由作图得∠BCC'=90°,CC'=2AD=6,
∴BC'=BC2+CC'2=62+62=62,
即AB+AC的最小值为62;
故答案为:A.
【分析】过点A作AD⊥BC,交GH于点K,则AK⊥GH,由正方形的性质及面积可得GH=GE=MD=2,GH=GE=KD=2,GH∥BC,利用平行线可证△AGH∽△ABC,利用相似三角形的性质可求出AD的长,过点A作直线a∥BC,可知点A在直线a上运动,作点C关于直线a的对称点C',连接BC'交直线a于点A',可知此时A'C +A'B 的值最小,即为BC',利用勾股定理求出BC'的长,即得结论.
12.【答案】C
【解析】【解答】解:如图,
①以A为圆心,AB为半径画圆,交直线AC有二点M1,M2,交BC有一点M3,(此时AB=AM);②以B为圆心,BA为半径画圆,交直线BC有二点M5,M4,交AC有一点M6(此时BM=BA).③AB的垂直平分线交AC一点M7(MA=MB),交直线BC于点M8;
∴符合条件的点有8个。
故答案为:C。
【分析】根据等腰三角形的两腰相等,故需要分类讨论:①以点A为等腰三角形的顶角的顶点,AB为腰;②以点B为等腰三角形的顶角的顶点,AB为腰;③以点M为等腰三角形的顶角的顶点,AB为等腰三角形的底边,三种情况一一判断即可得出答案。
13.【答案】3+5
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD为矩形,
∴∠B=∠C=90°,
∵∠A D' E=∠D=90°,
∴∠A D'B +∠E D'C =90°,∠E D'C+∠D'EC =90°,
∴∠A D'B=∠D'EC ,
∴△C D'E∽△BAD' ,
∴D'EAD'=CD'BA ,
∵C D' =DF,A D'=AD , D'E=DE ,
∴DEAD=DFBA ,
∵∠EDF=∠BAD=90°,
∴△EDF∽△DAB,
∴∠FED=∠ADB,
∵∠ADB+∠BDC=90°,
∴∠FED+∠BDC=90°,
∴EF⊥BD,
又∵D'E ∥BD,A D'⊥D'E ,
∴BD⊥A D' ,
∴四边形HGE D' 是矩形,
∴HG=E D' =DE=2,
设EC=y,C D'=x ,
易得△EGD≌△ D'CE ,
∴DG=CE=y,EG=C D' =H D'=x ,
∵D'E ∥BD,
∴∠E D'C=∠D'BH ,
∵∠C=∠BH D'=90° ,
∴△BH D' ∽△ D'CE,
∴BHCD'=HD'EC ,
∴BHx=xy ,
即BH= x2y ,
∴BD=BH+GH+DG= y+2+x2y ,
易得:△DFE∽△CE D' ,
∴DECD'=DFEC
即 2x=xy ,
∴x2=2y ,
∵x2+y2=4 ,
∴y2+y−4=0 ,
∴y=−1+5 或 −1−5 (舍去),
∴BD= −1+5+3+2=3+5 .
所以答案为 3+5 .
【分析】首先证明出△C D' E∽△BA D' ,然后得出 D'EAD'=CD'BA ,进一步再证明△EDF∽△DAB,从而结合题意得出EF⊥BD,然后证明出四边形HGE D' 是矩形,得出HG=E D' =DE=2,之后设EC=y,C D' =x,通过△BH D' ∽△ D'CE ,表示出BD,然后再通过△DFE∽△CE D' 建立方程求出正确的y的值,进而计算求出BD即可.
14.【答案】94
【解析】【解答】解:如图,连接EF,作MN⊥HN于点N,
∵ 在矩形ABCD内放入四个小正方形和两个小长方形后形成中心对称图形,
∴△MNH≌△HKE≌△ESP,△MNH∽△FME,
∴MNNH=FMEM=12,
∴ADAB=4+2+1+22+1+1=94.
故答案为:94.
【分析】连接EF,作MN⊥HN于点N,根据中心对称的性质及相似三角形的判定可证△MNH≌△HKE≌△ESP,△MNH∽△FME,利用相似三角形的性质即可求解.
15.【答案】(−45,85)
【解析】【解答】解:如图,过点P作 PD⊥AB ,过点C作 CE⊥AB ,延长EC交圆C于点F,过点F作 FG⊥y 轴,连接AC
则 SΔPAB=12AB⋅PD
要使 ΔPAB 的面积最大,则PD需最大
由直线与圆的关系得,当点P与点F重合时,PD取得最大值,最大值为 EF
由题意得, OC=CF=1
直线 y=43x−3 ,令 x=0 得 y=−3 ,则 OB=3
令 y=0 得 43x−3=0 ,解得 x=94 ,则 OA=94
∴AB=OB2+OA2=32+(94)2=154,BC=OB+OC=3+1=4
∵SΔABC=12OA⋅BC=12AB⋅CE
∴12×94×4=12×154⋅CE ,解得 CE=125
∴BE=BC2−CE2=42−(125)2=165
在 ΔBCE 和 ΔFCG 中, ∠BCE=∠FCG∠BEC=∠FGC=90°
∴ΔBCE∼ΔFCG
∴BCFC=BEFG=CECG ,即 41=165FG=125CG
∴FG=165×14=45,CG=125×14=35
∴OG=OC+CG=1+35=85
则点F的坐标为 (−45,85) ,即当 ΔPAB 的面积最大时,点P的坐标为 (−45,85)
故答案为: (−45,85) .
【分析】过点P作 PD⊥AB ,过点C作 CE⊥AB ,延长EC交圆C于点F,过点F作 FG⊥y 轴,连接AC,先根据直线与圆的关系求出当 ΔPAB 的面积最大时,点P的位置,再利用直线的解析式、勾股定理求出OA、OB、AB的长,然后根据三角形相似的判定定理与性质即可得.
16.【答案】180°−α2n−1
【解析】【解答】解:折叠1次可得:∠ABR1=α2,
折叠2次可得:∠R1BR2=12×α2,
折叠3次可得:∠R2BR3=12×12×α2,
折叠4次可得:∠R3BR4=12×12×12×α2,
…
由折叠的性质折叠n次可得∠Rn−1BRn=12×12×...×12α=α2n,
如图:
在四边形BRnNM中内:∠BRnN=360°−90°−90°−α2n=180°−α2n
∴∠ARnN=∠BRnN−∠Rn−1RnB=∠BRnN−∠Rn−1BRn=180°−α2n−α2n=180°−α2n−1.
故答案为:180°−α2n−1.
【分析】根据题意,分别表示出∠ABR1,∠R1BR2,∠R2BR3,∠R3BR4,,得规律∠Rn−1BRn=α2n.于是在四边形BRnNM中内,由内角和定理求得∠BRnN,利用角的和差即可得到∠ARnN的值.
17.【答案】35
【解析】【解答】如图,延长FP交AB于M,
当FP⊥AB时,点P到AB的距离最小,
∵∠C=90°,AC=3,BC=4,
∴AB=5,(勾股定理)
∵∠A=∠A,∠AMF=∠C=90°,
∴△AFM∽△ABC,
∴AFAB=FMBC ,即 25=FM4
解得,FM= 85 ,
由折叠的性质可知,FP=FC=1,
∴PM= 35 ,
故答案为: 35 .
【分析】如图,延长FP交AB于M,当FP⊥AB时,根据点到直线的距离,垂线段最短可知:点P到AB的距离最小,根据勾股定理算出AB的长,进而判断出△AFM∽△ABC,根据相似三角形对应边成比例得出AFAB=FMBC,根据比例式算出FM的长,由折叠的性质可知,FP=FC=1,进而根据线段的和差算出答案。
18.【答案】15
【解析】【解答】解: ∵ 四边形 ABCD 是正方形
∴∠D=∠DAB=90° , AD=BA
∵ 折叠
∴AH⊥BF
∴∠AHB=90°
∴∠ABF+∠BAH=90°
∵ ∠BAH+∠DAE=90°
∴∠DAE=∠ABF
∴△DAE≌△ABF (ASA)
∴AE=BF , AF=DE
∵ AB=4 , DE=4
∴ AF=3 , BF=AB2+AF2=32+42=5
∴ AH=AF⋅ABBF=3×45=125
∴AG=2AH=245
∴ GE=AE−AG=5−245=15
故答案为 15
【分析】根据折叠图形的性质和正方形的性质得出有关角和边相等,利用AAS证明△AED≌△BFA,可知AE=BF,AF=DE,再利用勾股定理求出BF,然后由等面积法求得AH的长,由折叠的性质可知AG=2AH,最后利用线段的和差关系即可求得GE的长.
19.【答案】解:如图,过点B作BA∥CD,过点D作AD∥BC,AB与AD交于点A,连接AE,
∵BA∥CD,AD∥BC,
∴∠ABC+∠BCD=180°,∠ADC+∠BCD=180°,
∴∠ABC=∠ADC=90°,
∴四边形ABCD是矩形,
又∵CD=CB,
∴四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=AD=CD,
∵BE=CE,
∴∠EBC=∠ECB,
∴∠ABC﹣∠EBC=∠BCD﹣∠ECB,
∴∠ABE=∠DCE,
∴△ABE≌△DCE(SAS),
∴AE=DE,
∵DE=DC,
∴DE=AE=AD,
∴△ADE是等边三角形,
∴∠ADE=60°,
∴∠CDE=30°.
【解析】【分析】过点B作BA∥CD,过点D作AD∥BC,AB与AD交于点A,连接AE,可证明四边形ABCD是正方形,可得AB=BC=AD=CD,由“SAS”可证△ABE≌△DCE,可得AE=DE,可证△ADE是等边三角形,即可求解。
20.【答案】解:(1)(2)
(3)三角形的一边长与该边上的高相等的直角三角形或锐角三角形;
(4)对角线互相垂直.
【解析】【分析】(1)图2中将三角形的三个角分别向三角形内部进行折叠即可;
(2)图3中只要使三角形一边上的高等于该边长即可;
(3)利用折叠后的两个重合的正方形可知,三角形一边长的一半和这一边上的高的一半都等于正方形的边长,所以三角形的一边和这边上的高应该相等;
(4)如果一个四边形能折叠成叠加矩形,可以将四边形的四个角分别向四边形内部折叠即可得到该结果,折痕应经过四边中点,而连接四边形各边中点得到矩形的话,该四边形的对角线应互相垂直.
21.【答案】(1)FAE|△EAF|GF
(2)证明:延长CF,作∠4=∠1,
∵将Rt△ABC沿斜边翻折得到△ADC,点E,F分别为DC,BC边上的点,且∠EAF=12∠DAB,
∴∠1+∠2=∠3+∠5,∠2+∠3=∠1+∠5,
∵∠4=∠1,
∴∠2+∠3=∠4+∠5,
∴∠GAF=∠FAE,
∵在△AGB和△AED中,
∠4=∠1AB=AD∠ABG=∠ADE,
∴△AGB≌△AED(ASA),
∴AG=AE,BG=DE,
∵在△AGF和△AEF中,
AG=AE∠GAF=∠EAFAF=AF,
∴△AGF≌△AEF(SAS),
∴GF=EF,
∴DE+BF=EF;
(3)当∠B与∠D满足∠B+∠D=180°时,可使得DE+BF=EF.
【解析】【解答】解:(1)将△ADE绕点A顺时针旋转90°得到△ABG,此时AB与AD重合,
由旋转可得: AB=AD,BG=DE,∠1=∠2,∠ABG=∠D=90°,
∴∠ABG+∠ABF=90°+90°=180°,
因此,点G,B,F在同一条直线上.
∵∠EAF=45°
∴∠2+∠3=∠BAD−∠EMF=90°−45°−45°.
∵∠1=∠2,
∴∠1+∠3=45°.
即∠GAF=∠FAE, .
又AG=AE,AF=AF
∴△GAF≌ △EAF.
∴GF=EF,故DE+BF=EF.
故答案为:FAE,△EAF,GF;
(3) 当∠B与∠D满足∠B+∠D=180°时,可使得DE+BF=EF,
如图延长CF,作∠2=∠1,
∵∠ABC+∠D=180°,∠ABC+∠ABG=180°,
∴∠D=∠ABG,
∴△AGB≌△AED(ASA),
∴BG=DE,AG=AE,
∵∠EAF=∠12DAB,
∴∠EAF=∠GAF,
∴△AGF≌△AEF(SAS),
∴GF=EF,
∴DE+BF=EF,
【分析】(1)由角之间的数量关系可得∠GAF=∠FAE,根据SAS证明△AGF≌△AEF,利用全等三角形的性质即可求解;
(2) 延长CF,作∠4=∠1,先证△AGB≌△AED(ASA),再证△AGF≌△AEF(SAS),可得FG=EF,再证△AGF≌△AEF(SAS), 可得GF=EF,利用线段的和差即可求解;
(3)当∠B+∠D=180°时,可得∠D=∠ABG,先证△AGB≌△AED(ASA),再证△AGF≌△AEF(SAS),可得GF=EF,利用线段的和差即可求解。
22.【答案】(1)解:∵在△EDF中,∠EDF=90°,DE=DF,
∴∠E=∠DFE=45°,
∵DN⊥DM,
∴∠MDN=∠EDF=90°,
∴∠MDN−∠MDF=∠EDF−∠MDF,即∠NDF=∠MDE,
又∵ND=MD,FD=ED,
∴△NDF≌△MDE(SAS),
∴∠NFD=∠MED=45°,
∴∠EFN=∠NFD+∠DFE=90°
(2)解:FM2+EM2=2DM2,证明如下:
如图所示,连接NF,
同理可证△NDF≌△MDE,
∴∠NFD=∠MED=45°,NF=ME,
∴∠EFN=∠NFD+∠DFE=90°;
在Rt△DNM中,由勾股定理得MN=ND2+DM2=2DM,
在Rt△MNF中,由勾股定理得NF2+FM2=MN2,
∴FM2+EM2=(2DM)2,
∴FM2+EM2=2DM2
(3)解:如图所示,过点D作DH⊥DM且DH=DM,连接MH,FH,
∴∠MDH=∠FDE=90°,∠DMH=∠DHM=45°,
∴∠MDH+∠MDF=∠FDE+∠MDF,即∠MDE=∠HDF,
又∵DM=DH,DF=DE,
∴△MDE≌△HDF(SAS),
∴ME=HF,
∵DM=DH=5,
∴HM=DM2+DH2=52,
∵∠HMF=∠DMH+∠DMF=90°,
∴HF=HM2+MF2=36,
∴ME=HF=36
【解析】【分析】(1)可根据SAS证明 △ NDF≌ △ MDE,从而得出∠NFD=∠MED=45°,进而得出∠EFN=90°;
(2) FM2+EM2=2DM2,由(1)知 △ NDF≌ △ MDE,且∠EFN=90°,FN=EM,根据勾股定理可得:FM2+FN2=MN2,再根据MN2=2DM2,从而得出FM2+EM2=2DM2;
(3) 如图所示,过点D作DH⊥DM且DH=DM,连接MH,FH, 首先证明 △ MDE≌ △ HDF,得出ME=HF,在Rt △ HDM中,根据勾股定理,可得: ∴HM=DM2+DH2=52, 在Rt △ HMF中,可得:HF=HM2+MF2=36, 从而得出EM=36.
23.【答案】(1)证明:∵∠C=∠D=∠AEB=90°,
∴∠BEC+∠AED=∠AED+∠EAD=90°,
∴∠BEC=∠EAD,
∴Rt△AED∽Rt△EBC,
∴AEEB=DECB.
(2)证明:如图1,过点G作GM⊥CD于点M,
由(1)可知EFEG=DEGM,
∵EFEG=AEEB,AEEB=DECB,
∴DEGM=DECB,
∴BC=GM,
又∵∠C=∠GMH=90°,∠CHB=∠MHG,
∴△BCH≌△GMH(AAS),
∴BH=GH,
(3)证明:如图2,在EG上取点M,使∠BME=∠AFE,
过点C作CN∥BM,交EG的延长线于点N,则∠N=∠BMG,
∵∠EAF+∠AFE+∠AEF=∠AEF+∠AEB+∠BEM=180°,∠EFA=∠AEB,
∴∠EAF=∠BEM,
∴△AEF∽△EBM,
∴AEBE=EFBM,
∵∠AEB+∠DEC=180°,∠EFA+∠DFE=180°,
而∠EFA=∠AEB,
∴∠CED=∠EFD,
∵∠BMG+∠BME=180°,
∴∠N=∠EFD,
∵∠EFD+∠EDF+∠FED=∠FED+∠DEC+∠CEN=180°,
∴∠EDF=∠CEN,
∴△DEF∽△ECN,
∴DEEC=EFCN,
又∵AEEB=DEEC,
∴EFBM=EFCN,
∴BM=CN,
又∵∠N=∠BMG,∠BGM=∠CGN,
∴△BGM≌△CGN(AAS),
∴BG=CG.
【解析】【分析】(1) 先证出Rt△AED∽Rt△EBC,再利用相似三角形的性质可得AEEB=DECB;
(2)过点G作GM⊥CD于点M,先利用“AAS”证出 △BCH≌△GMH ,再利用全等三角形的性质可得 BH=GH;
(3)在EG上取点M,使∠BME=∠AFE,先证出 △AEF∽△EBM, 可得AEBE=EFBM,再证出 △DEF∽△ECN, 可得DEEC=EFCN,再结合AEEB=DEEC可得EFBM=EFCN,可得 BM=CN, 再结合“AAS”证出 △BGM≌△CGN ,可得 BG=CG.
24.【答案】(1)解:∵AB=AC,AD=AE,
∴∠ABC=∠ACB,∠EDA=∠DEA.
∴∠BDA=∠CEA.
在△ABD和△ACE中,∠ADB=∠AEC,∠B=∠C,AB=AC,
∴△ABD≌△ACE(AAS).
(2)解:证明:如图所示,在AB上截取AD=AE,连接CE.
∵AC平分∠DAB,
∴∠EAC=∠DAC.
在△ADC和△AEC中,AD=AE,∠DAC=∠EAC,AC=AC,
∴△ADC≌△AEC(SAS).
∴EC=DC,∠ADC=∠AEC.
∵∠ABC+∠ADC=180°=∠CEB+∠AEC,
∴∠ABC=∠CEB.
∴CB=CE.
∴CD=CB.
(3)BF的长为3.5 cm.
【解析】【解答】解:(3)∵FE=BE,
∴∠EBF=∠EFB,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=∠C=60°,
∴∠EBF=∠EBA+60°,∠EFB=∠FEC+60°,
∴∠EBA=∠FEC,
在AC上取点M,连接MF,使得FM=FC,如图,
∵∠ACB=60°,
∴△CFM是等边三角形,
∴∠CMF=60°,
∴∠BAE=∠EMF=120°,
∴△ABE≅△MEF(AAS),
∴AE=MF,
∵FM=CF,
∴CF=AE=1.5cm,
∵BC=5cm,
∴BF=BC-CF=3.5cm,
故BF的长为3.5 cm.
【分析】(1)根据AB=AC,AD=AE,可得∠ABC=∠ACB,∠EDA=∠DEA,进而得到∠BDA=∠CEA,利用AAS可证明△ABD≌△ACE;
(2) 在AB上截取AD=AE,连接CE ,根据角平分线的性质可得 ∠EAC=∠DAC ,进而证明△ADC≌△AEC,利用全等三角形的性质有EC=DC,∠ADC=∠AEC,结合已知条件利用平角的定义求得∠ABC=∠CEB,得到CB=CE,从而得出结论;
(3)利用AAS证明△ABE≅△MEF,根据全等三角形的性质可得AE=MF,从而求解.
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